(57)【要約】  本発明は、共通のトーン間隔を利用して、複数の加入者回線（Ｌ１．．Ｌ４）上で送信されるか、または複数の加入者回線から受信される離散マルチトーンＤＭＴ通信信号を合同で処理するための方法に関連している。複数の加入者回線の第１のサブセット（Ｌ１、Ｌ２）上のＤＭＴ通信は、第１の送信スペクトル（１７ａ）内に制限され、複数の加入者回線の第２の互いに素なサブセット（Ｌ３、Ｌ４）上のＤＭＴ通信は、第１の送信スペクトルの周波数拡張である第２の拡張された送信スペクトル（３５ｂ）内に制限される。この方法は、各第１のトーン（Ｋ−ｋ）で、第１のグループ選択順序に従って、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセット上で送信され、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセットからそれぞれ受信される、第１の周波数サンプル（ｕｉ，Ｋ−ｋ）のグループを、第１のトーンの各第２のミラーリングされたトーン（Ｋ＋ｋ）で、第１のグループ選択順序の第２のミラーリングされたグループ選択順序に従って、加入者回線の第２のサブセット上で送信され、加入者回線の第２のサブセットからそれぞれ受信される、第２のミラーリングされた周波数サンプル（ｕｉ，Ｋ＋ｋ）のグループと交互に入れ替えて、各第１のトーンで加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセット上に存在する第１のクロストークおよび各第２のトーンで加入者回線の第２のサブセット上に存在する第２のクロストークの合同軽減のためにベクタリングプロセッサ（１２０）に入力することを含む。第１のトーンは、第１の送信スペクトルおよび第２の送信スペクトルに共通している。ミラーリングは、加入者回線の第１のサブセットに適用できる基準サンプリング周波数から導出される折りたたみ周波数（Ｋ）に対するものである。
2019524024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通のトーン間隔を利用して、複数の加入者回線（Ｌ１．．．Ｌ４）上で送信され、複数の加入者回線（Ｌ１．．．Ｌ４）からそれぞれ受信される離散マルチトーンＤＭＴ通信信号を合同で処理するための方法であって、複数の加入者回線の第１のサブセット（Ｌ１、Ｌ２）上のＤＭＴ通信が第１の送信スペクトル（１７ａ）内に制限され、複数の加入者回線の第２の互いに素なサブセット（Ｌ３、Ｌ４）上のＤＭＴ通信が、第１の送信スペクトルの周波数拡張である第２の拡張された送信スペクトル（３５ｂ）内に制限され、
方法が、
各第１のトーン（Ｋ−ｋ）で、第１のグループ選択順序に従って、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセット上で送信されるか、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセットからそれぞれ受信される、第１の周波数サンプル（ｕｉ，Ｋ−ｋ）のグループを、
第１のトーンの各第２のミラーリングされたトーン（Ｋ＋ｋ）で、第１のグループ選択順序の第２のミラーリングされたグループ選択順序に従って、加入者回線の第２のサブセット上で送信され、加入者回線の第２のサブセットからそれぞれ受信される、第２のミラーリングされた周波数サンプル（ｕｉ，Ｋ＋ｋ）のグループと交互に入れ替えて、
各第１のトーンで加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセット上に存在する第１のクロストークおよび各第２のトーンで加入者回線の第２のサブセット上に存在する第２のクロストークの合同軽減のためにベクタリングプロセッサ（１２０）に入力する
ことを含んでおり、
第１のトーンが、第１の送信スペクトルおよび第２の送信スペクトルに共通しており、
ミラーリングが、加入者回線の第１のサブセットに適用できる基準サンプリング周波数から導出される折りたたみ周波数（Ｋ）に対するものである、方法。
【請求項２】
第１のトーンが、第１の特定のトーンから折りたたみ周波数まで広がり、第２のトーンが、折りたたみ周波数から第１の特定のトーンの第２の特定のミラーリングされたトーンまで広がる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第１の周波数サンプルのグループおよび第２の周波数サンプルのグループが、１以上の等しい数の連続する周波数サンプルを個別に含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第１のグループ選択順序が、増加するトーンインデックスを含むグループに対応し、第２のミラーリングされたグループ選択順序が、減少するトーンインデックスを含むグループに対応するか、またはその逆である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
第１のクロストークが、
加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセット上で、第１のトーンで送信されるＤＭＴ通信信号によって引き起こされ、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセットそれぞれと線形に干渉する第１の公称クロストークと、
加入者回線の第２のサブセット上で、第２のトーンで送信されるＤＭＴ通信信号によって引き起こされ、加入者回線の第１のサブセットそれぞれと線形に干渉し、基準サンプリング周波数での加入者回線の第１のサブセット上の信号サンプリングのために、第１のミラーリングされたトーン上で後方に折りたたまれた、さらなる第１のエイリアスクロストークとを、
含んでいる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
第２のクロストークが、
加入者回線の第２のサブセット上で、第２のトーンで送信されるＤＭＴ通信信号によって引き起こされ、加入者回線の第２のサブセットそれぞれと線形に干渉する第２の公称クロストークと、
加入者回線の第１のサブセット上で、第１のトーンで送信されるＤＭＴ通信信号によって引き起こされ、基準サンプリング周波数での加入者回線の第１のサブセット上の信号合成のために、第２のミラーリングされたトーン上で前方に折りたたまれ、加入者回線の第２のサブセットそれぞれに線形に干渉する、さらなる第２のエイリアスクロストークとを、
含んでいる、請求項１または５に記載の方法。
【請求項７】
方法が、第１のトーンで送信される第１のパイロット信号を変調するために、第１のパイロットシーケンスを、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセットに結合された各トランシーバに割り当てることと、第２のトーンで送信される第２のパイロット信号を変調するために、第２のパイロットシーケンスを、加入者回線の第２のサブセットに結合された各トランシーバに割り当てることとをさらに含んでおり、
第１のパイロットシーケンスおよび第２のパイロットシーケンスが相互に直交している、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
方法が、第１のパイロットシーケンスを、相互に直交している複数のパイロットシーケンスの第１のサブセットから選択することと、第２のパイロットシーケンスを、相互に直交している複数のパイロットシーケンスの第２の互いに素なサブセットから選択することとをさらに含んでいる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
方法が、加入者回線の第２のサブセット上で、第２のトーンで第２のパイロット信号を送信することと、加入者回線の第１のサブセット上で、第１のミラーリングされたトーンで第１の引き起こされた干渉を測定することと、測定された第１の干渉および送信された第２のパイロット信号から第１のエイリアスクロストークの特徴づけをすることとをさらに含んでいる、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
方法が、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセット上で、第１のトーンで第１のパイロット信号を送信することと、加入者回線の第２のサブセット上で、第２のミラーリングされたトーンで第２の引き起こされた干渉を測定することと、測定された第２の干渉および送信された第１のパイロット信号から第２のエイリアスクロストークの特徴づけをすることとをさらに含んでいる、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
複数の加入者回線のうちの少なくとも１つの加入者回線（Ｌｉ）上で送信され、複数の加入者回線のうちの少なくとも１つの加入者回線（Ｌｉ）からそれぞれ受信される、離散マルチトーンＤＭＴ通信信号をデジタル処理するためのプロセッサ（１１１）であって、
プロセッサが、
各第１のトーン（Ｋ−ｋ）で、第１のグループ選択順序に従って、少なくとも１つの加入者回線上で送信され、少なくとも１つの加入者回線からそれぞれ受信される、第１の周波数サンプル（ｕｉ，Ｋ−ｋ）のグループを、
第１のトーンの各第２のミラーリングされたトーン（Ｋ＋ｋ）で、第１のグループ選択順序の第２のミラーリングされたグループ選択順序に従って、少なくとも１つの加入者回線上で送信され、少なくとも１つの加入者回線からそれぞれ受信される、第２のミラーリングされた周波数サンプル（ｕｉ，Ｋ＋ｋ）のグループと交互に入れ替えて、
各第１のトーンで少なくとも１つの加入者回線上に存在する第１のクロストークおよび各第２のトーンで少なくとも１つの加入者回線上に存在する第２のクロストークの合同軽減のためにベクタリングプロセッサ（１２０）に入力する
ように構成されており、
第１のトーンが、複数の加入者回線の第１のサブセット（Ｌ１、Ｌ２）上で使用される第１の送信スペクトル（１７ａ）と、複数の加入者回線の第２の互いに素なサブセット（Ｌ３、Ｌ４）上で使用され、第１の送信スペクトルの周波数拡張である第２の拡張された送信スペクトル（３５ｂ）とに共通しており、第２のサブセットが少なくとも１つの加入者回線を含んでおり、
ミラーリングが、加入者回線の第１のサブセットに適用できる基準サンプリング周波数から導出される折りたたみ周波数（Ｋ）に対するものである、プロセッサ（１１１）。
【請求項１２】
請求項１１に記載の１つまたは複数のプロセッサ（１１１）およびベクタリングプロセッサ（１２０）を備えている、アクセスノード（１００）。
【請求項１３】
アクセスノードがデジタル加入者線アクセス多重化装置ＤＳＬＡＭである、請求項１２に記載のアクセスノード（１００）。
【請求項１４】
アクセスノードが分配点ユニットＤＰＵである、請求項１２に記載のアクセスノード（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有線離散マルチトーン（ＤＭＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｍｕｌｔｉ  Ｔｏｎｅ）通信システム内のクロストーク軽減に関連している。
【背景技術】
【０００２】
クロストーク（または、チャネル間干渉）は、デジタル加入者線（ｘＤＳＬ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）通信システムなどの有線通信システムのチャネル障害の主要な発生源である。
【０００３】
より速いデータ速度に対する需要が増加するにつれて、システムは、より高い周波数帯域へ向かって発達しており、隣接する伝送線（すなわち、ケーブル結束具内の銅より対線などの、長さの一部または全体にわたって近接している伝送線）間のクロストークがより顕著になる（周波数が高くなるほど、結合が強くなる）。
【０００４】
例えば、２０１０年４月に国際電気通信連合（ＩＴＵ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｏｎ）によって採択された「Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ  ２」と題する勧告（参照番号Ｇ．９９３．２）（以下では、ＶＤＳＬ２と呼ぶ）では、送信スペクトルが、送信プロファイル１７ａおよび４．３１２５ｋｈｚのトーン間隔を有し、２．２０８ＭＨｚ（ＡＤＳＬ２＋）から１７．６６４ＭＨｚまでに拡張された。勧告Ｇ．９７０１  ＩＴＵ（以下では、Ｇ．ｆａｓｔと呼ぶ）では、送信スペクトルは、送信プロファイル１０６ａまたは１０６ｂおよび５１．７５ｋｈｚのトーン間隔を有し、最大１０５．９３２２５ＭＨｚに達する。
【０００５】
クロストークを軽減するため、ならびに実効スループット、到達距離、および回線安定性を最大化するために、異なる戦略が開発された。それらの技術は、静的または動的スペクトル管理技術から、マルチユーザ信号調整（ベクタリングとも呼ばれる）へと、徐々に発達している。
【０００６】
クロストークを軽減するための１つのベクタリング技術は、ユーザデータシンボルが、各通信チャネル上で送信される前に、プリコーダを合同で通る、信号プリコーディングである。プリコーダは、プリコーダと通信チャネルの連結によって、受信器でのチャネル間干渉を少なくするか、またはなくすようになっている。
【０００７】
クロストークを軽減するためのさらなるベクタリング技術は、受信データシンボルが、検出される前にポストコーダ（クロストークキャンセルフィルタとも呼ばれる）を合同で通る、信号ポストコーディング（またはポストプロセッシング）である。ポストコーダは、通信チャネルとポストコーダの連結によって、検出器でのチャネル間干渉を少なくするか、またはなくすようになっている。
【０００８】
信号ベクタリングは、コロケートされたトランシーバ間のマルチユーザ信号調整が必要であるため、通常はトラフィック集約点で実行される。信号プリコーディングは、下り通信（すなわち、顧客の宅内に向かう）に特に適しており、一方、信号ポストコーディングは、上り通信（すなわち、顧客の宅内から来る）に特に適している。
【０００９】
さらに正式には、ＮｘＮ多重入出力（ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）チャネルが、次の線形モデルによって説明され得る：
ｙｋ＝Ｈｋｘｋ＋ｚｋ  （１）
Ｎ個の成分の複素ベクトルｘｋ、それぞれにｙｋは、Ｎ個のベクトル化チャネル上で送信されるか、それぞれにＮ個のベクトル化チャネルから受信されるシンボルの、周波数インデックスｋに応じての離散周波数表現である。
ＮｘＮ複素行列Ｈｋは、チャネル行列である。チャネル行列Ｈｋの（ｉ，ｊ）番目の成分Ｈｉ，ｊは、通信システムが、信号がｊ番目のチャネル入力に供給されることに応答して、ｉ番目のチャネル出力上で信号をどのように生成するかを表し、チャネル行列の対角要素は直接チャネル結合を表し、チャネル行列の非対角要素（クロストーク係数とも呼ばれる）はチャネル間結合を表す。
Ｎ個の成分の複素ベクトルｚｋは、無線周波数妨害（ＲＦＩ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）または熱ノイズなどの、Ｎ個のチャネル上の加法的ノイズを示す。
【００１０】
信号プリコーディングおよび信号ポストコーディングは、行列積を用いて有利に実装される。
【００１１】
下りでは、各通信チャネル上の実際の送信前に、線形プリコーダが、周波数領域でプリコーディング行列Ｐｋとのデータベクトルｕｋの行列積を実行する、すなわち実際の送信ベクトルは、ｘｋ＝Ｐｋｕｋになる。
【００１２】
上りでは、（チャネル等化およびパワー正規化の後に）線形ポストコーダが、周波数領域でポストコーディング行列Ｑｋとの受信ベクトルｙｋの行列積を実行して、データベクトルｕｋを復元する、すなわち、検出は、ｙ’ｋ＝Ｑｋｙｋに対して実行される。
【００１３】
期待されるベクタリングゲインを活用するために、ＩＴＵは、最近、短いループでのさらに高いデータ速度を提供するための新しいＶＤＳＬ２送信プロファイルを提案した。ＶＤＳＬ２  ３５ｂ送信プロファイル（Ｖｐｌｕｓとも呼ばれる）は、同じ４．３１２５ｋｈｚのトーン間隔に忠実なまま、１７ａ送信プロファイルを最大３５．３２８ＭＨｚに拡張するので、利用可能なトーンの数は４０９６から８１９２に２倍になる。１０６ａ／ｂ送信プロファイルを１０５．９３２２５ＭＨｚから２１１．８６４５ＭＨｚまでに拡張する、同様の拡張された送信プロファイル２１２ａが、Ｇ．ｆａｓｔに関して定義された。
【００１４】
その結果、ＶＤＳＬ２  １７ａおよび３５ｂ送信プロファイルの両方が、同じ銅設備上に共存するだろうということ、およびおそらくＧ．ｆａｓｔ  １０６ａ／ｂおよび２１２ａ送信プロファイルも同じ銅設備上に共存するだろうということを、予想することができる。共通のループ設備内での異なる送信プロファイルの共存は、最終的に期待されたデータ速度よりも低いデータ速度につながる、ある程度の追加クロストークをもたらすことがある。
【００１５】
実際に、サンプリング周波数は、通常、サポートされる最も広い送信プロファイルの上限値の２倍（ナイキストシャノンの定理によって述べられているように）として構成される。現在、１７ａ送信プロファイルをサポートしているレガシー機器は、ＩＦＦＴサンプルから送出信号を合成するため、または着信信号をサンプリングするために、サンプリング周波数として３５．３２８ＭＨｚを使用する可能性が高く、一方、新しい３５ｂ送信プロファイルをサポートしている機器は、サンプリング周波数として７０．６５６ＭＨｚを使用する可能性が高い。
【００１６】
この追加クロストークは、二重である。クロストークの第１の発生源は、サンプリング周波数として３５．３２８ＭＨｚを使用するレガシー１７ａの回線上の送信アナログ信号の合成に起因する。元の送信スペクトルの一部は、シャノン周波数（折りたたみ周波数、すなわちサンプリング周波数の半分、とも呼ばれる）に対して、１７．６６４ＭＨｚから３５．３２８ＭＨｚにわたる第１のエイリアス帯域にミラーリングされ、その後、このミラーリングされた信号が、３５ｂの回線上の有用な通信信号と干渉する。クロストークの第２の発生源は、サンプリング周波数として３５．３２８ＭＨｚを使用するレガシー１７ａの回線上の受信アナログ信号のサンプリングに起因する。３５ｂの回線上の通信は、レガシー１７ａの回線の第１のエイリアス帯域でクロストークを引き起こし、信号サンプリングの後に、それらのクロストーク信号が、１７ａの通信帯域にミラーリングされる。この追加クロストークは、適切な送信平滑化フィルタおよび受信アンチエイリアスフィルタを使用することによって、部分的に軽減され得る。その場合でも、不完全なフィルタリング（加入者側では、通常、安価な低次フィルタが使用される）に起因して、特に折りたたみ周波数の近くの上側トーンで、障害が依然として著しく、それらのトーンの期待されるベクタリングゲインを完全に無効にすることがある。
【００１７】
この問題は、ＩＴＵによって２０１５年１１月に公開された、参照番号２０１５−１１−Ｑ４−０４９Ｒ１を有する「Ｏｎ  ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｍｉｘｅｄ  ｏｒｄｅｒ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ」と題する寄稿において、ＶＤＳＬ２  １７ａ／３５ｂの混在配備に関して、およびＩＴＵによって２０１６年４月に公開された、参照番号２０１６−０４−Ｑ４−０４２を有する「Ｇ．ｆａｓｔ：  Ｏｎ  ｖｅｃｔｏｒ  ｇｒｏｕｐｓ  ｗｉｔｈ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ」と題する寄稿において、Ｇ．ｆａｓｔ  １０６ａ／２１２ａの混在配備に関して、ブリティッシュテレコムによって認識されている。
【００１８】
図１に、１０６ａの回線および２１２ａの回線上でそれぞれ適用可能な送信パワースペクトル密度（ＰＳＤ：Ｐｏｗｅｒ  Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）マスクの２つのプロット１および２が、折りたたみ周波数ｆｋ＝１０５．９３２２５ＭＨｚを中心にして、対数目盛りで示されている。１０６ａの回線上の実際の送信信号のＰＳＤが、プロット３として示されている。分かるように、１０６ＭＨｚより上方のエイリアス送信信号は、フィルタリングされ始めている。「仮想」送信ノイズフロア４および５が、２つの標準的なループ長に関して示されている（受信バックグラウンドノイズに直接経路損失の逆数を掛けた値）。曲線３と４、または曲線３と５の間の差（加えてある程度のノイズマージン）は、１０６ａの回線上の可能性のあるベクタリングゲインを表している（図１内の矢印を参照）。
【００１９】
図から分かるように、折りたたみ周波数ｆｋのすぐ上方では、１０６ａの回線上のかなりの量のエイリアス信号が２１２ａの回線に漏れて、折りたたみ周波数の近くの上側トーンに影響を与えうる。例として、２１２ａの回線の期待されるエイリアスクロストークが、図１のプロット６として示されている。このエイリアスクロストークは、足し合わされてバックグラウンドノイズフロア３または４になり、対応するトーンにわたって、可能性のあるすべてのベクタリングゲインを無効にする恐れがある。同様に、折りたたみ周波数ｆｋより上方では、２１２ａの回線上のかなりの量の送信信号が１０６ａの回線に漏れて、エイリアスされて戻り、折りたたみ周波数ｆｋの近くの下側トーンに影響を与える可能性がある（図示されていない）。
【００２０】
この問題に対する第１の部分的な解決策として、すべてのレガシー１７ａの回線を、アクセスノードで、３５ｂ対応のトランシーバに再接続することができる。つまり、下り送信および上り受信の１７ａの信号が、７０．６５６ＭＨｚでオーバーサンプリングされる。それでもまだ、３５ｂの回線上の上り通信は、オーバーサンプリングされない１７ａの顧客宅内機器（ＣＰＥ：Ｃｕｓｔｏｍｅｒ  Ｐｒｅｍｉｓｅｓ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）に起因するエイリアス干渉による悪影響を受ける。また、そのような回線の再送は、サービスの中断を引き起こし、必要な機器のアップグレードおよび保守担当者の現場への配備のため、資本支出（ＣＡＰＥＸ：ＣＡＰｉｔａｌ  ＥＸｐｅｎｄｉｔｕｒｅｓ）および事業費（ＯＰＥＸ：ＯＰｅｒａｔｉｏｎａｌ  ＥＸｐｅｎｄｉｔｕｒｅｓ）を大幅に増やす。
【００２１】
この問題を解決するための別の方法は、３５ｂの回線の１７．６６４ＭＨｚの上、および１７．６６４ＭＨｚの近くの一部のトーンをスイッチオフにして、それらが影響を受けないように、かつそれらが１７ａの回線上の下側トーンに影響をあたえないようにすることである。しかし、この解決策は、大幅なデータ速度の損失をもたらす。
【００２２】
ベクタリングプロセッサ（ＶＰ：Ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）において、この追加クロストークをキャンセルするために、いくつかの提案が行われている。現在のＶＰには、通常、増加するトーンの順序で周波数サンプルが供給される。つまり、ＶＰへの折りたたみ周波数より上方のトーンデータの供給が開始されるまで、折りたたみ周波数を下回るすべてのトーンデータを覚えておくために、回線ごとにバッファが必要である。そのような解決策は、ＶＰのかなりの追加コストをもたらす大きいバッファメモリをＶＰ内に必要とするだけでなく、データ経路内に大きい待ち時間を導入する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２３】
【非特許文献１】「Ｖｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ  ２」（参照番号Ｇ．９９３．２）
【非特許文献２】「Ｏｎ  ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ｍｉｘｅｄ  ｏｒｄｅｒ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ」（参照番号２０１５−１１−Ｑ４−０４９Ｒ１）
【非特許文献３】「Ｇ．ｆａｓｔ：  Ｏｎ  ｖｅｃｔｏｒ  ｇｒｏｕｐｓ  ｗｉｔｈ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ」（参照番号２０１６−０４−Ｑ４−０４２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
本発明の目的は、混在配備の場合に、この追加クロストークを効率的に軽減することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明の第１の態様によれば、共通のトーン間隔を利用して、複数の加入者回線上で送信され、複数の加入者回線からそれぞれ受信されるＤＭＴ通信信号を合同で処理するための方法が、提案される。複数の加入者回線の第１のサブセット上のＤＭＴ通信は、第１の送信スペクトル内に制限され、複数の加入者回線の第２の互いに素なサブセット上のＤＭＴ通信は、第１の送信スペクトルの周波数拡張である第２の拡張された送信スペクトル内に制限される。この方法は、各第１のトーンで、第１のグループ選択順序に従って、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセット上で送信され、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセットからそれぞれ受信される、第１の周波数サンプルのグループを、第１のトーンの各第２のミラーリングされたトーンで、第１のグループ選択順序の第２のミラーリングされたグループ選択順序に従って、加入者回線の第２のサブセット上で送信され、加入者回線の第２のサブセットからそれぞれ受信される、第２のミラーリングされた周波数サンプルのグループと交互に入れ替えて、各第１のトーンで加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセット上に存在する第１のクロストークおよび各第２のトーンで加入者回線の第２のサブセット上に存在する第２のクロストークの合同軽減のために、ベクタリングプロセッサに入力することを含む。第１のトーンは、第１の送信スペクトルおよび第２の送信スペクトルに共通している。ミラーリングは、加入者回線の第１のサブセットに適用できる基準サンプリング周波数から導出される折りたたみ周波数に対するものである。
【００２６】
本発明の一実施形態では、第１のトーンは、第１の特定のトーンから折りたたみ周波数まで広がり、第２のトーンは、折りたたみ周波数から第１の特定のトーンの第２の特定のミラーリングされたトーンまで広がる。
【００２７】
本発明の一実施形態では、第１の周波数サンプルのグループおよび第２の周波数サンプルのグループは、１以上の等しい数の連続する周波数サンプルを個別に含む。
【００２８】
本発明の一実施形態では、第１のグループ選択順序は、増加するトーンインデックスを含むグループに対応し、第２のミラーリングされたグループ選択順序は、減少するトーンインデックスを含むグループに対応する。代替として、第１のグループ選択順序は、減少するトーンインデックスを含むグループに対応し、第２のミラーリングされたグループ選択順序は、増加するトーンインデックスを含むグループに対応する。
【００２９】
本発明の一実施形態では、第１のクロストークは、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセット上で、第１のトーンで送信されるＤＭＴ通信信号によって引き起こされ、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセットそれぞれと線形に干渉する第１の公称クロストークと、加入者回線の第２のサブセット上で、第２のトーンで送信されるＤＭＴ通信信号によって引き起こされ、加入者回線の第１のサブセットそれぞれと線形に干渉し、基準サンプリング周波数での加入者回線の第１のサブセット上の信号サンプリングのために、第１のミラーリングされたトーン上で後方に折りたたまれた、さらなる第１のエイリアスクロストークとを含む。
【００３０】
本発明のさらなる実施形態では、第２のクロストークは、加入者回線の第２のサブセット上で、第２のトーンで送信されるＤＭＴ通信信号によって引き起こされ、加入者回線の第２のサブセットそれぞれと線形に干渉する第２の公称クロストークと、加入者回線の第１のサブセット上で、第１のトーンで送信されるＤＭＴ通信信号によって引き起こされ、基準サンプリング周波数での加入者回線の第１のサブセット上の信号合成のために、第２のミラーリングされたトーン上で前方に折りたたまれ、加入者回線の第２のサブセットそれぞれに線形に干渉する、さらなる第２のエイリアスクロストークとを含む。
【００３１】
本発明の一実施形態では、この方法は、第１のトーンで送信される第１のパイロット信号を変調するために、第１のパイロットシーケンスを、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセットに結合された各トランシーバに割り当てることと、第２のトーンで送信される第２のパイロット信号を変調するために、第２のパイロットシーケンスを、加入者回線の第２のサブセットに結合された各トランシーバに割り当てることとをさらに含む。第１のパイロットシーケンスおよび第２のパイロットシーケンスは、相互に直交している。
【００３２】
さらなる実施形態では、この方法は、第１のパイロットシーケンスを、相互に直交している複数のパイロットシーケンスの第１のサブセットから選択することと、第２のパイロットシーケンスを、相互に直交している複数のパイロットシーケンスの第２の互いに素なサブセットから選択することとをさらに含む。
【００３３】
本発明のさらなる実施形態では、この方法は、加入者回線の第２のサブセット上で、第２のトーンで第２のパイロット信号を送信することと、加入者回線の第１のサブセット上で、第１のミラーリングされたトーンで第１の引き起こされた干渉を測定することと、測定された第１の干渉および送信された第２のパイロット信号から第１のエイリアスクロストークの特徴づけをすることとをさらに含む。
【００３４】
本発明のさらなる実施形態では、この方法は、加入者回線の第１のサブセットおよび加入者回線の第２のサブセット上で、第１のトーンで第１のパイロット信号を送信することと、加入者回線の第２のサブセット上で、第２のミラーリングされたトーンで第２の引き起こされた干渉を測定することと、測定された第２の干渉および送信された第１のパイロット信号から第２のエイリアスクロストークの特徴づけをすることとをさらに含む。
【００３５】
本発明の別の態様によれば、複数の加入者回線のうちの少なくとも１つの加入者回線上で送信され、複数の加入者回線のうちの少なくとも１つの加入者回線からそれぞれ受信されるＤＭＴ通信信号をデジタル処理するためのプロセッサが提案される。このプロセッサは、各第１のトーンで、第１のグループ選択順序に従って、少なくとも１つの加入者回線上で送信され、少なくとも１つの加入者回線からそれぞれ受信される、第１の周波数サンプルのグループを、第１のトーンの各第２のミラーリングされたトーンで、第１のグループ選択順序の第２のミラーリングされたグループ選択順序に従って、少なくとも１つの加入者回線上で送信され、少なくとも１つの加入者回線からそれぞれ受信される、第２のミラーリングされた周波数サンプルのグループと交互に入れ替えて、各第１のトーンで少なくとも１つの加入者回線上に存在する第１のクロストークおよび各第２のトーンで少なくとも１つの加入者回線上に存在する第２のクロストークの合同軽減のためにベクタリングプロセッサに入力するように構成される。第１のトーンは、複数の加入者回線の第１のサブセット上で使用される第１の送信スペクトルと、複数の加入者回線の第２の互いに素なサブセット上で使用され、第１の送信スペクトルの周波数拡張である第２の拡張された送信スペクトルとに共通している。第２のサブセットは、少なくとも１つの加入者回線を含む。ミラーリングは、加入者回線の第１のサブセットに適用できる基準サンプリング周波数から導出される折りたたみ周波数に対するものである。
【００３６】
本発明によるプロセッサの実施形態は、本発明による方法の実施形態と一致する。
【００３７】
プロセッサは、通常、１つまたは複数の加入者回線上で伝達されるブロードバンド通信信号をデジタル的にエンコードおよびデコードするための通信チップセットとして具現化され、通常は、ベクタリングプロセッサと共に、銅設備上でブロードバンド通信サービスを加入者に提供し、中央局から（ＣＯ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｏｆｆｉｃｅ）、または加入者の宅内に近い遠隔地（街路のキャビネット、電柱のキャビネットなど）から配備される、アクセスノードの一部を形成する。そのようなアクセスノードの例は、ベクトル化ＶＤＳＬ２  １７ａ／３５ｂ通信をサポートするデジタル加入者線アクセス多重化装置（ＤＳＬＡＭ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）またはＧ．ｆａｓｔ  １０６ａ／ｂ／２１２ａ通信をサポートする分配点ユニット（ＤＰＵ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｐｏｉｎｔ  Ｕｎｉｔ）である。
【００３８】
ＶＰにおいて大きいメモリバッファを必要とすることなくエイリアスクロストークを軽減するために、周波数サンプルの交互のグループをＶＰに入力することが提案される。０から１７．６６４ＭＨｚまでの３５ｂ帯域のレガシー部分内の周波数サンプルの各グループが、１７．６６４ＭＨｚから３５．３２８Ｈｚまでの３５ｂ帯域の拡張された部分内のその周波数サンプルのミラーリングされた各グループと共に、供給される。本明細書におけるミラーリングは、仮定された折りたたみ周波数に対するものであり、つまりレガシー１７ａの回線の場合は、４０９６  ｘ  ４．３１２５ｋＨｚ＝１７．６６４ＭＨｚである。
【００３９】
グループは、通常、相対的に低い、同じ数の周波数サンプルを含む。この数は、通常、ＤＳＰの仕様に基づいて決定され、場合によっては、ＶＰに向かうインターフェイス上で使用されるエンコーディングおよびカプセル化方式に基づいて決定される。しかし、グループが大きくなるほど、ＶＰ内のバッファリングおよび待ち時間が大きくなる。
【００４０】
下側トーンおよびミラーリングされた上側トーンをトーンごとに交互に入れ替えることによって、最小限のバッファリングおよび待ち時間が実現される。つまり、各グループは、単一の周波数サンプルを個々に含む。
【００４１】
提案される入力方式は、エイリアスクロストークが主要な障害になることが予想される、折りたたみ周波数の近傍領域内のトーン、例えば３５ｂ帯域のレガシー部分および拡張された部分の約２０％、に制限することができる。
【００４２】
本発明は、下側トーンおよびミラーリングされた上側トーンの両方で公称クロストークおよびエイリアスクロストークの両方を合同で軽減するために、バッファリングおよび待ち時間を最小限で、すべての必要な周波数サンプルをＶＰで容易に利用ができるという点において、特に有利である。
【００４３】
各エイリアスクロストークチャネルの特徴づけをして、良好なベクタリング性能を実現するために、一方の側でのレガシー１７ａ帯域内または３５ｂ帯域のレガシー部分内のトーンと、他方の側での３５ｂ帯域の拡張された部分内のトーンとの間の干渉測定を実行する必要がある。干渉測定がミラーリングされた上側トーン上で実行されている間、パイロット信号が下側トーン上で送信され、反対に、干渉測定がミラーリングされた下側トーン上で実行されている間、パイロット信号が上側トーン上で送信される。
【００４４】
また、異なるクロストークの寄与同士を区別するために、各妨害回線上で使用されるパイロットシーケンスが相互に直交しなければならないだけでなく、下側トーン上で使用されるパイロットシーケンスが、上側トーン上で使用されるパイロットシーケンスと直交しなければならない。特にこれは、下側トーンおよび上側トーンに、相互に直交するパイロットシーケンスのより大きいセットから選択された異なるパイロットシーケンスが割り当てられる場合に、当てはまる。
【００４５】
添付の図面と共に選択された実施形態の以下の説明を参照することによって、本発明の上記およびその他の目的および特徴がさらに明らかになり、本発明自体が最も良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】１０６ａの回線および２１２ａの回線上でそれぞれ適用可能な送信パワースペクトル密度（ＰＳＤ）マスクの２つのプロット１および２を、折りたたみ周波数ｆｋ＝１０５．９３２２５ＭＨｚを中心にして、対数目盛りで示す図である。
【図２】アクセス設備の概略図である。
【図３】アクセスノードおよび加入者機器についてさらに詳細に示す図である。
【図４】ベクタリングプロセッサについてさらに詳細に示す図である。
【図５】ベクタリングプロセッサについてさらに詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図２に、ＣＯでのネットワークユニット１０、１つまたは複数の光ファイバを介してネットワークユニット１０に結合され、さまざまな加入者の場所で銅設備を介して顧客宅内機器（ＣＰＥ）３０にさらに結合されたアクセスノード２０を備えている、アクセス設備が示されている。銅設備の伝送媒体は、通常、銅製の非シールドより対線（ＵＴＰ：Ｕｎｓｈｉｅｌｄｅｄ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｐａｉｒｓ）から成る。
【００４８】
一例として、銅設備は、共通アクセスセグメント４０を共有し、専用ループセグメント５０を通って、最終的にＣＰＥ３０１−３０４にそれぞれ接続される、４本の加入者回線Ｌ１からＬ４を備えている。
【００４９】
共通アクセスセグメント４０内で、加入者回線Ｌ１−４は近接しているため、互いにクロストークを引き起こす（図１の各加入者回線間の矢印を参照）。
【００５０】
アクセスノード２０は、クロストークを軽減するため、および達成可能なデータ速度を増やすために、銅設備上で送信されるか、または銅設備から受信されるデータシンボルを合同で処理するベクタリング処理ユニット（ＶＰＵ：Ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１を備えている。
【００５１】
銅設備上で、１７ａおよび３５ｂの両方のＶＤＳＬ２送信プロファイルが同時に使用されるということが、さらに仮定される。より詳細には、一例として、加入者回線Ｌ１およびＬ２がレガシー１７ａ送信プロファイルを使用すると仮定され、加入者回線Ｌ３およびＬ４が拡張された３５ｂ送信プロファイルを使用すると仮定される。上り送信信号を合成するため、および下り受信信号をサンプリングするためのサンプリング周波数として、レガシーＣＰＥ３０１および３０２が３５．３２８ＭＨｚを使用し、新しいＣＰＥ３０３および３０４が７０．６５６ＭＨｚを使用すると予想される。
【００５２】
図３では、アクセスノード１００および各ＣＰＥ２００が、さらに詳細に示されている。
【００５３】
アクセスノード１００は：
−  トランシーバ１１０
−  ベクタリング処理ユニット（ＶＰＵ）１２０
−  ＶＰＵ１２０の動作を制御するためのベクタリング制御ユニット（ＶＣＵ）１３０
を備えている。
【００５４】
トランシーバ１１０は、ＶＰＵ１２０およびＶＣＵ１３０に個々に結合される。ＶＣＵ１３０は、ＶＰＵ１２０にさらに結合される。
【００５５】
トランシーバ１１０は：
−  デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１１１
−  アナログフロントエンド（ＡＦＥ：Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）１１２
を個々に備えている。
【００５６】
トランシーバ１１０は、各加入者回線Ｌ１−ＬＮを通して、ＣＰＥ２００内で各トランシーバ２１０に結合され、同じベクタリンググループの一部を形成すると仮定される。
【００５７】
トランシーバ２１０は：
−  デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２１１
−  アナログフロントエンド（ＡＦＥ：Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）２１２
を個々に備えている。
【００５８】
ＡＦＥ１１２および２１２は、各サンプリング周波数に合わせられたデジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）およびアナログ／デジタルコンバータ（ＡＤＣ：Ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と、帯域外干渉およびエイリアシング干渉を排除しながら、信号エネルギーを適切な通信周波数帯域内に制限するための送信フィルタおよび受信フィルタと、送信信号を増幅するため、および伝送線を駆動するためのラインドライバと、ノイズをできるだけ小さくして受信信号を増幅するための低ノイズ増幅器（ＬＮＡ：Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）とを、個々に備える。
【００５９】
ＶＤＳＬ２通信は、周波数分割複信（ＦＤＤ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘｉｎｇ）を利用し、周波数分割複信では、下り通信および上り通信が、異なる重複しない周波数帯域内で、同じ伝送媒体上で同時に動作する。したがって、ＡＦＥ１１２および２１２は、低い送信器−受信器間の結合比を実現しながら、送信器の出力を伝送媒体に結合し、伝送媒体を受信器の入力に結合するための、ハイブリッドをさらに備える。ＡＦＥは、さらに広い範囲で結合比を減らすために、エコーキャンセルフィルタにさらに収容してよい。
【００６０】
ＡＦＥ１１２および２１２は、伝送媒体の特性インピーダンスに適応するためのインピーダンス整合回路と、伝送媒体上で発生する電圧またはサージ電流をクリップするためのクリッピング回路と、トランシーバを伝送媒体からＤＣ分離するための分離回路（通常は、変圧器）とをさらに備える。
【００６１】
ＤＳＰ１１１および２１１は、加入者回線Ｌ１−ＬＮ上でユーザトラフィックを伝達するために、下り通信チャネルおよび上り通信チャネルを動作させるように構成される。
【００６２】
ＤＳＰ１１１および２１１は、制御トラフィック（構成、管理、または診断のコマンドおよび応答など）を搬送するために使用される、特殊動作チャネル（ＳＯＣ：Ｓｐｅｃｉａｌ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）または組み込み動作チャネル（ＥＯＣ：Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）などの下り制御チャネルおよび上り制御チャネルを動作させるように、さらに構成される。制御トラフィックのペイロードは、特定の送信元ＭＡＣアドレスおよび／または宛先ＭＡＣアドレスを使用して、通常のイーサネットフレーム上でも伝達され得る。制御トラフィックは、伝送媒体上でユーザトラフィックと共に多重化される。
【００６３】
より詳細には、ＤＳＰ１１１および２１１は、ユーザデータおよび制御データをＤＭＴシンボルにエンコードおよび変調するため、ならびにユーザデータおよび制御データをＤＭＴシンボルから復調およびデコードするためにある。
【００６４】
通常は、以下の送信ステップがＤＳＰ１１１および２１１内で実行される。
−  データの多重化、フレーミング、スクランブリング、エラー訂正エンコーディング、およびインターリービングなどの、データのエンコーディング
−  トーン順序付けテーブルに従ってトーンを順序付けるステップと、順序付けられたトーンの各ビットローディングに従ってエンコードされたビットストリームを構文解析するステップと、場合によってはトレリスコーディングを使用して、ビットのチャンクそれぞれを（各搬送波の振幅および位相を用い）適切な送信コンステレーションポイントにマッピングするステップとを含んでいる、信号変調
−  パワー正規化、送信ＰＳＤシェーピング、および送信ファインゲインスケーリングなどの、信号スケーリング
−  逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）
−  サイクリックプレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）挿入
−  時間ウィンドウイング。
【００６５】
通常は、以下の受信ステップがＤＳＰ１１１および２１１内で実行される。
−  時間ウィンドウイングおよびＣＰ削除
−  高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）
−  周波数等化（ＦＥＱ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＥＱｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）
−  適切なコンステレーショングリッドを等化周波数サンプルのそれぞれおよびすべてに適用するステップであって、このコンステレーショングリッドのパターンが、各ビットローディングによって決まる、ステップと、場合によってはトレリスデコーディングを使用して、予想される送信コンステレーションポイントおよび対応する送信ビットシーケンスを検出するステップと、トーン順序付けテーブルに従って、すべての検出されたビットのチャンクを再順序付けするステップとを含んでいる、信号の復調および検出
−  データのデインタリービング、エラー訂正デコーディング、デスクランブリング、フレームデリニエーション（ｆｒａｍｅ  ｄｅｌｉｎｅａｔｉｏｎ）、デマルチプレクシングなどの、データのデコーディング。
【００６６】
ＤＳＰ１１１は、合同信号プリコーディングのための逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）の前に、データ周波数サンプルをＶＰＵ１２０に供給し、合同信号後処理のための高速フーリエ変換（ＦＦＴ）の後に、受信周波数サンプルをＶＰＵ１２０に供給するようにさらに構成される。ＤＳＰ１１１は、共通データバスを通して、または１つまたは複数の専用リンクを介して、ＶＰＵ１２０に結合される。
【００６７】
ＤＳＰ１１１は、前置補償された送信サンプルを、さらに送信するためにＶＰＵ１２０から受信し、後置補償された受信サンプルを、さらに検出するためにＶＰＵ１２０から受信するようにさらに構成される。代替として、ＤＳＰ１１１は、訂正サンプルを受信して、初期周波数サンプルに追加してから、さらに送信または検出を行ってよい。
【００６８】
ＶＰＵ１２０は、加入者回線上で引き起こされたクロストークを軽減するように構成される。ＶＰＵ１２０は、予想されるクロストークの推定を前置補償するために、データ周波数サンプルのベクトルにプリコーディング行列を掛けるように構成された線形プリコーダと、生じたクロストークの推定を後置補償するために、受信周波数サンプルのベクトルにポストコーディング行列を掛けるように構成された線形ポストコーダとを備える。
【００６９】
プリコーディング行列またはポストコーディング行列内で、行は特定の被妨害回線に関連付けられ、列は特定の妨害回線に関連付けられる。
【００７０】
追加エイリアスクロストークを考慮するために、チャネルモデル（１）および対応する表記をわずかに変更する必要がある。
【００７１】
Ｍが、Ｎ個のベクトル化された回線のうちの、新しい３５ｂ送信プロファイルを使用している回線の数を示しているとすると、Ｎ−Ｍ個の回線がレガシー１７ａの回線であるということを意味する。Ｋが、レガシー回線１７ａ上で使用される最大トーンインデックス（つまり、Ｋ＝４０９６）を示しているとすると、レガシー１７ａの回線上の基準サンプリング周波数を、ｆｓ＝２ＫΔｆと記述できるということを意味し、Δｆは、１７ａおよび３５ｂの両方の回線上で使用される共通のトーン間隔である。したがって、トーンインデックスｋの範囲は、レガシー１７ａの回線上では０からＫ−１まで、２倍の数のトーンを使用する新しい３５ｂの回線上では０から２Ｋ−１までである。
【００７２】
ここで、ＭＩＭＯチャネル行列ＨＫ±ｋ（ｋの範囲は１からＫ−１までである）は、（Ｎ＋Ｍ）２個の複素結合係数を含み、そのうち、
−  Ｎ２個の要素Ｈｉ，ｊ，Ｋ−ｋ，Ｋ−ｋは、トーンＫ−ｋでのＮ個の回線間での線形クロストーク結合を表し、
−  Ｍ２個の要素Ｈｉ，ｊ，Ｋ＋ｋ，Ｋ＋ｋは、周波数Ｋ＋ｋでのＭ個の回線間での線形クロストーク結合を表し、
−  ＮＭ個の要素Ｈｉ，ｊ，Ｋ−ｋ，Ｋ＋ｋは、周波数Ｋ＋ｋでの新しい３５ｂの回線から周波数Ｋ−ｋでのレガシー１７ｂの回線に向かうエイリアスクロストーク結合を表し、
−  ＮＭ個の要素Ｈｉ，ｊ，Ｋ＋ｋ，Ｋ−ｋは、周波数Ｋ−ｋでのレガシー回線から周波数Ｋ＋ｋでの新しい３５ｂの回線に向かうエイリアスクロストーク結合を表す。
【００７３】
これらのチャネル係数の一部は、そのような予想される干渉の項がないため、ゼロに近い。例えば、ＮＭ個のチャネル係数Ｈｉ，ｊ，Ｋ−ｋ，Ｋ＋ｋのうち、Ｍ２個の要素は、少なくともクロストーク結合が強すぎなければ、新しい３５ｂの回線内および回線間で予想されるエイリアスクロストークがないため、ゼロに近くなるはずであり、さらにＮＭ個のチャネル係数Ｈｉ，ｊ，Ｋ＋ｋ，Ｋ−ｋのうち、Ｍ２個の要素もゼロに近くなるはずである。
【００７４】
プリコーディング行列ＰＫ±ｋおよびポストコーディング行列ＱＫ±ｋは、チャネル行列ＨＫ±ｋに従って、各係数Ｐｉ，ｊ，Ｋ±ｋ，Ｋ±ｋおよびＱｉ，ｊ，Ｋ±ｋ，Ｋ±ｋを用いて、大きさがＮからＮ＋Ｍに拡張される。
【００７５】
同様に、例えばプリコーディング行列ＰＫ±ｋまたはポストコーディング行列ＱＫ±ｋを計算するために、１次の逆が使用される場合、ＮＭ個のプリコーディング係数またはポストコーディング係数Ｐｉ，ｊ，Ｋ−ｋ，Ｋ＋ｋまたはＱｉ，ｊ，Ｋ−ｋ，Ｋ＋ｋのうちのＭ２個の要素も、ゼロに近くなると予想され、さらにＮＭ個のプリコーディング係数またはポストコーディング係数Ｐｉ，ｊ，Ｋ＋ｋ，ＫーｋまたはＱｉ，ｊ，Ｋ＋ｋ，Ｋ−ｋのうちのＭ２個の要素も、ゼロに近くなると予想される。したがって、新しい３５ｂの回線内および回線上のエイリアスクロストークの対応する前置補償または後置補償を、無害に無効にすることができる。
【００７６】
ここで、データベクトルｕＫ±ｋは、Ｎ＋Ｍ個のデータ周波数サンプルを含み、そのうち、Ｎ個のサンプルｕｉ，Ｋ−ｋは、周波数Ｋ−ｋでレガシー１７ａおよび新しい３５ｂの回線上で送信されるデータ周波数サンプルであり、Ｍ個のサンプルは、周波数Ｋ＋ｋで新しい３５ｂの回線上で送信される周波数データサンプルである。ここで、すべてＮ＋Ｍ個の送信周波数サンプルを含んでいる、送信ベクトルｘＫ±ｋ、受信ベクトルｙＫ±ｋ、およびポストコーディングされた受信ベクトルｙ’Ｋ±ｋも同様である。
【００７７】
ＶＰＵ１２０は、ミラーリングされたトーンＫ＋ｋでのトーンデータと共に、トーンＫ−ｋでのトーンデータ（つまり、いわゆるベクトルｕＫ±ｋまたはｙＫ±ｋ）を入力され、トーンＫ−ｋおよびミラーリングされたトーンＫ＋ｋで線形クロストークおよびエイリアスクロストークの両方を同時に軽減し、トーンＫ−ｋおよびミラーリングされたトーンＫ＋ｋで前置補償されたトーンデータまたは後置補償されたトーンデータ、つまりいわゆるベクトルｘＫ±ｋまたはｙ’Ｋ±、をＤＳＰ１１１に返すように、構成される。
【００７８】
０からＫ−１までのレガシー範囲内の周波数サンプルが、特定の順序でＶＰＵ１２０に供給され、拡張された３５ｂの回線の場合、Ｋから２Ｋ−１までの拡張された範囲内の周波数サンプルが、レガシー範囲に対して使用される順序のミラーリングされたバージョンでＶＰＵ１２０に供給される。また、ＶＰＵ１２０におけるバッファリングの要件を減らすために、０からＫ−１までのレガシー範囲内のトーンデータが、トーンまたはトーンのグループごとに、Ｋから２Ｋ−１までの拡張された範囲内の各ミラーリングされたトーンデータと二者択一的に、供給される。本明細書におけるミラーリングは、折りたたみ周波数インデックスＫに対するものである。
【００７９】
例えば、加入者回線Ｌｉが１７ａ送信プロファイルを使用して動作されている場合、対応するＤＳＰは、増加するトーンの順序、すなわち｛…，ｕｉ，ｋ，ｕｉ，ｋ＋１，ｕｉ，ｋ＋２，…｝で、０からＫ−１までのレガシートーン範囲内のトーンデータを供給する。加入者回線Ｋｉが３５ｂ送信プロファイルを使用して動作されている場合、対応するＤＳＰは、増加するトーンの順序での０からＫ−１までのレガシー範囲内のトーンデータを、減少するトーンの順序、すなわち｛…，ｕｉ，Ｋ−ｋ，…，ｕｉ，Ｋ−ｋ＋Ｌ−１，ｕｉ，Ｋ＋ｋ，…，ｕｉ，Ｋ＋ｋ−Ｌ＋１，ｕｉ，Ｋ−ｋ＋Ｌ，…，ｕｉ，Ｋ−ｋ＋２Ｌ−１，ｕｉ，Ｋ＋ｋ−Ｌ，…，ｕｉ，Ｋ＋ｋ−２Ｌ＋１，…｝でのＫから２Ｋ−１までの拡張された範囲内のミラーリングされたトーンデータと交互に入れ替えて供給し、ここでＬは１以上で、いずれかの範囲内の連続するトーンの個々のグループのサイズを示す。
【００８０】
したがって、０からＫ−１までの下側範囲内の各トーングループＧｌ＝｛ｕｉ，Ｋ−ｋ＋ｌＬ，…，ｕｉ，Ｋ−ｋ＋（ｌ＋１）Ｌ−１｝は、Ｋから２Ｋ−１までの上側範囲内の各ミラーリングされたトーングループＧｌ＊＝｛ｕｉ，Ｋ＋ｋ−ｌＬ，…，ｕｉ，Ｋ＋ｋ−（ｌ＋１）Ｌ＋１｝を伴う。本明細書においてインデックスｌは、ＫがグループサイズＬの倍数であると仮定して、０からＫ／Ｌまでのグループインデックスを示す。グループサイズが小さいほど、ＶＰＵ１２０内のバッファリングおよび待ち時間が小さくなる。そのため、Ｌは、低い値のみが予想され、通常は１、２、４、または８、あるいは任意のその他の低い値である。
【００８１】
当然、トーン、つまり
【数１】
2019524024.tif 000003
を伴う
【数２】
2019524024.tif 000004
を入力するために、任意の順序を同様に使用することができ、ここでインデックスｋ１（ｌ），ｋ２（ｌ），…，ｋＬ（ｌ）は、連続するｌを通じて、０からＫ−１までのレガシー範囲内のすべての適用可能なトーンにわたる。
【００８２】
また、各トーングループ内の正確な送信順序は重要ではないが、下側範囲内の周波数サンプルおよび上側範囲内の対応するミラーリングされた周波数サンプルが、周波数サンプルの特定の数よりも大きく互いに分離されないということを確認する必要がある。
【００８３】
本発明の最大の恩恵を実現するには、さまざまなＤＳＰ１１１間での何らかの同期が必要であり、ＤＳＰ１１１は、同じトーン選択順序に従いながら、同じトーンインデックスから同時に開始して、トーンデータをＶＰＵ１２０に入力する。その目的で、ＶＰＵ１２０とさまざまなＤＳＰ１１１の間で、タイミング情報および／またはクロック信号を交換することができる。
【００８４】
提案される入力方式は、折りたたみ周波数の近傍領域内のトーン、例えば３５ｂ帯域のレガシー部分および拡張された部分の約２０％、に制限することができる。例えば、下側トーンデータが、それらの各ミラーリングされた対応部分を伴わずに、特定のトーンインデックスＫ−ｋ１まで、増加するトーンの順序で最初に供給される。そのトーンインデックス以降、トーンデータおよび折りたたみ周波数に対するそれらの各ミラーリングされた対応部分が、二者択一的にＶＰＵ１２０に供給される。次に、トーンインデックスＫ＋ｋ１＋１以降の上側トーンデータが、やはり、すでに供給されているそれらの各ミラーリングされた対応部分を伴わずに、増加するトーンの順序で供給される。
【００８５】
代替として、すべてのトーンにわたって提案された入力方式に忠実であることができるが、エイリアスクロストークの軽減に対応する２ＮＭ個のプリコーディング係数またはポストコーディング係数は、折りたたみ周波数の近傍領域外ではゼロに設定される。つまり、それらの周波数では、ミラーリングされた下側トーンおよび上側トーンの合同ではなく別々の処理が存在する。
【００８６】
ＶＣＵ１３０は、基本的に、ＶＰＵ１２０の動作を制御するため、より詳細には、ベクタリンググループの加入者回線間のクロストーク係数を推定するため、ならびにそのように推定されたクロストーク係数から、プリコーディング行列ＰＫ±ｋまたはポストコーディング行列ＱＫ±ｋの係数を初期化および更新するために存在している。
【００８７】
さまざまなチャネル結合が、いわゆる同期シンボルの間に送信されるパイロット（またはプロービング）信号に基づいて推定される。同期シンボルは、各スーパーフレームの後に周期的に発生し、すべてのベクトル化回線上で同期して送信される（スーパーフレーム整合）。
【００８８】
特定の妨害回線では、同期シンボルのトーンのサブセット（以下では、パイロットトーン）は、特定のパイロットシーケンスからの同じパイロットデジットによって、すべて４−ＱＡＭ変調が行われ、２つの複素コンステレーションポイントのうちの１つ（「＋１」に対応する「１＋ｊ」または「−１」に対応する「−１−ｊ」のいずれか）を送信する。通常は、同期シンボルのコンステレーションポイントのランダム化のために、さらに何らかのスクランブリングが実行される。
【００８９】
特定の被妨害回線では、正規化されたスライサーエラー、これは受信されて適切に等化された周波数サンプルとこの周波数サンプルがデマッピングされるコンステレーションポイントとの間の差分ベクトルである、の実数部および虚数部の両方が、パイロットトーンごとに測定され、さまざまなチャネル結合の推定のために、（場合によっては、何らかの周波数デシメーションを伴って）ＶＣＵ１３０に報告される。
【００９０】
次に、特定の妨害回線から特定の被妨害回線へのチャネル結合の推定を取得するために、特定の被妨害回線上で収集された連続するエラーサンプルが、特定の妨害回線上で使用されるパイロットシーケンスと相関付けられる。他の妨害回線からのクロストークの寄与を排除するために、各妨害回線上で使用されるパイロットシーケンスは、相互に直交する（例えば、ウォルシュアダマールシーケンス）。
【００９１】
より詳細には、ＶＣＵ１３０は、まず、同期シンボルのパイロットトーンの変調に使用するように、各パイロットシーケンスを使用してトランシーバ１１０および２１０を構成することから開始する。パイロットシーケンスは、アルファベットとして｛＋１，−１｝を使用するＴ個のパイロットデジットを含む。回線Ｌｉ上の同期シンボル位置ｔの間に特定のトーンｋを変調するパイロットデジットは、
【数３】
2019524024.tif 000005
として示される。
【００９２】
異なる干渉発生源を区別するために、トーンＫ−ｋおよび回線Ｌｉ上で使用されるパイロットシーケンス
【数４】
2019524024.tif 000006
は、トーンＫ−ｋおよびその他の回線Ｌｉ≠ｊ上で使用されるパイロットシーケンス
【数５】
2019524024.tif 000007
と直交していなければならないだけでなく、ミラーリングされたトーンＫ＋ｋおよびその他の回線Ｌｉ≠ｊまたは同じ回線Ｌｉ上で使用されるパイロットシーケンス
【数６】
2019524024.tif 000008
とも直交していなければならない。
【００９３】
これは、Ｎ＋Ｍ個の相互に直交するパイロットシーケンスのセットからパイロットシーケンスを割り当てることによって実現することができ、０からＫ−１までのレガシー範囲内の下側トーンの変調のために、Ｎ個のパイロットシーケンスがＮ個の１７ａおよび３５ｂの回線に割り当てられ、Ｋから２Ｋ−１までの拡張された範囲内の上側トーンの変調のために、Ｍ個の異なるパイロットシーケンスがＭ個の３５ｂの回線に割り当てられる。
【００９４】
その結果、相互に直交するシーケンスの数Ｎ＋Ｍ以上でなければならないパイロットシーケンスの必要な長さＴが増え、最小クロストーク捕捉時間もそうである。しかし、周波数依存パイロットシーケンス（ＦＤＰＳ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｐｉｌｏｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ）またはターゲットにされる推定を使用して、パイロットシーケンスおよびクロストーク捕捉時間の長さを減らすことができる。
【００９５】
次にＶＣＵ１３０は、パイロットシンボルが送信されている間にトランシーバ１１０および１２０によって測定されたエラーサンプルを収集する。同期シンボル位置ｔの間にトーンｋで被妨害回線Ｌi上でトランシーバ１１０ｉおよび２１０ｉによって測定されたエラーサンプルは、
【数７】
2019524024.tif 000009
として示される。
【００９６】
ＶＣＵ１３０は、妨害回線Ｌｊおよび妨害トーンＫ−ｋから被妨害回線Ｌｉおよび被妨害トーンＫ−ｋへの（各ＦＥＱ係数に関して正規化された）線形クロストーク係数Ｈｉ，ｊ，Ｋ−ｋ，Ｋ−ｋの推定を取得するために、完全な捕捉サイクルの間にトーンＫ−ｋで特定の被妨害１７ａ／３５ｂ回線Ｌｉ上で測定されたＴ個のエラーサンプル
【数８】
2019524024.tif 000010
を、トーンＫ−ｋで特定の妨害１７ａ／３５ｂ回線Ｌｊ上で送信されるＴ個の対応するパイロットデジット
【数９】
2019524024.tif 000011
と相関付ける。同様に、ＶＣＵ１３０は、妨害回線Ｌｊおよび妨害トーンＫ＋ｋから被妨害回線Ｌｉおよび被妨害トーンＫ＋ｋへの線形クロストーク係数Ｈｉ，ｊ，Ｋ＋ｋ，Ｋ＋ｋの推定を取得するために、トーンＫ＋ｋで特定の被妨害３５ｂ回線上Ｌｉで測定されたＴ個のエラーサンプル
【数１０】
2019524024.tif 000012
を、トーンＫ＋ｋで特定の妨害３５ｂ回線Ｌｊ上で送信されるパイロットシーケンスのＴ個のパイロットデジット
【数１１】
2019524024.tif 000013
と相関付ける。さらに同様に、ＶＣＵ１３０は、妨害回線Ｌｊおよび妨害トーンＫ＋ｋから被妨害回線Ｌｉおよび被妨害トーンＫ−ｋへのエイリアスクロストーク係数Ｈｉ，ｊ，Ｋ−ｋ，Ｋ＋ｋの推定を取得するために、トーンＫ−ｋで特定の被妨害１７ａ回線上Ｌｉで測定されたＴ個のエラーサンプル
【数１２】
2019524024.tif 000014
を、トーンＫ＋ｋで特定の３５ｂの妨害回線Ｌｊ上で送信されるパイロットシーケンスのＴ個のパイロットデジット
【数１３】
2019524024.tif 000015
と相関付ける。さらに同様に、ＶＣＵ１３０は、妨害回線Ｌｊおよび妨害トーンＫ−ｋから被妨害回線Ｌｉおよび被妨害トーンＫ＋ｋへのエイリアスクロストーク係数Ｈｉ，ｊ，Ｋ＋ｋ，Ｋ−ｋの推定を取得するために、トーンＫ＋ｋで特定の被妨害３５ｂ回線Ｌｉ上で測定されたＴ個のエラーサンプル
【数１４】
2019524024.tif 000016
を、トーンＫーｋで特定の妨害１７ａ回線Ｌｊ上で送信されるパイロットシーケンスのＴ個のパイロットデジット
【数１５】
2019524024.tif 000017
と相関付ける。下側トーンおよび上側トーンで使用されるパイロットシーケンスが相互に直交しているため、他の妨害回線から、およびミラーリングされたトーンからの寄与は、この相関付けステップの後に、ターゲットにされるクロストーク係数を除き、ゼロに減少する。
【００９７】
ＶＤＳＬ２の同期シンボルのすべてのトーンがパイロットトーンであるとは限らないことに、注意するべきである。代わりに、１０トーンごとに、同期フラグ確認応答のための２つのフラグトーンが、それぞれ１０ｋ＋１および１０ｋ＋７のトーン位置に存在する。パイロットトーンがフラグトーンにミラーリングされ戻った場合、または逆の場合、パイロット信号および／またはエラー測定をそれらの周波数で利用できないため、特定の周波数インデックスでエイリアスクロストーク係数を推定できない。そのため、エイリアスクロストークチャネルの推定のために、そのようなトーンをすべて適切に破棄し、その後、不足している周波数でエイリアスクロストーク係数を導き出すために、周波数にわたる何らかの補間に頼らなければならない。
【００９８】
理想的には、下側周波数範囲内のいずれかのパイロットトーンが拡張された周波数範囲内の別のパイロットトーンにミラーリングされるように、パイロットトーンの位置を再定義することができ、およびその逆ができる。例えば、上側フラグトーン、それぞれに上側パイロットトーン、が下側フラグトーン、それぞれに下側パイロットトーン、にミラーリングされ戻るように、およびその逆にミラーリングされるように、０からＫ−１までの下側範囲については、現在のパターン、つまりトーン位置１０ｋ＋１および１０ｋ＋７で定義されたフラグトーンならびにその他の位置のパイロットトーンに忠実であり、Ｋから２Ｋ−１までの拡張された範囲については、位置Ｋ＋１０ｋ＋５およびＫ＋１０ｋ＋９でのフラグトーンおよびその他の位置のパイロットトーンを定義することができる。
【００９９】
ＦＤＰＳが使用される場合、さらに一部のトーンが破棄されることになる。実際、トーンＫ−ｋで特定の回線上で送信されたパイロットシーケンスと、トーンＫ＋ｋで同じ特定の回線上で送信されたパイロットシーケンスとを、両方のトーンが同じＦＤＰＳディスクリミネーションウィンドウを使用している場合（すなわち、両方のトーンがＦＤＰＳの周期パターンで同じ相対位置を使用している場合）に、区別できないことがある。その場合、対応する２つのパイロットシーケンス間で直交性が失われているため、同じ３５ｂの回線内のトーンＫ−ｋとトーンＫ＋ｋの間のエイリアス結合を表すクロストーク係数を、相関関係によって取得できない。前述したように、いずれにせよ、そのようなエイリアスクロストークは、クロストークが強すぎない場合に、無視できると予想される。
【０１００】
また、さまざまな下り通信帯域および上り通信帯域の各位置に応じて、下りトーンを上りトーンにミラーリングできるということは、注目に値する。しかし、これは、エイリアスクロストークが支配的である折りたたみ周波数の近くでは、当てはめるべきではないない。
【０１０１】
ＶＣＵ１３０は、干渉測定および相関付けの結果からチャネル行列ＨＫ±ｋを推定し、それらのチャネル推定からプリコーディング行列ＰＫ±ｋまたはポストコーディング行列ＱＫ±ｋを更新する。
【０１０２】
信号ベクタリングの性能は、プリコーディング行列およびポストコーディング行列の係数値によって決定的に依存する。それらの値が、さまざまな変化するチャネル結合のノイズの多い推定から正確に計算されるだけでなく、この処理で失われる対象の信号のエネルギー量を考慮せずにチャネル間干渉を完全に取り除くことと、より高いチャネル間干渉に場合によっては直面することを犠牲にして対象の信号のエネルギー含量をできるだけ保存することとの間には、トレードオフも見つけられる。
【０１０３】
例えば、プリコーディング行列ＰＫ±ｋまたはポストコーディング行列ＱＫ±ｋは、チャネル行列ＨＫ±ｋの逆行列として計算することができ、つまり、全体のチャネル行列ＨＫ±ｋＰＫ±ｋまたはＱＫ±ｋＨＫ±ｋの非対角係数、したがってチャネル間干渉が、ほぼゼロに減少する。そのような「対角化」プリコーダおよびポストコーダは、クロストーク干渉の項をゼロにしようとするため、ゼロフォーシング（ＺＦ：Ｚｅｒｏ−Ｆｏｒｃｉｎｇ）として特徴付けられる。ＺＦは、対角優位であり、したがって良好な状態にあるＭＩＭＯチャネルでは非常に効果的であり、通常、少なくともＶＤＳＬ２  １７ａ送信プロファイルまでは当てはまる。チャネル行列の逆は、優れた性能を提供する明示的な「１回限りの」アルゴリズム（例えば、正規化されたクロストーク係数が１に関して無視できる場合、１次の逆行列）を使用して計算または近似することができる。
【０１０４】
いわゆる「追跡」モードでプリコーディング行列またはポストコーディング行列を更新するために、反復アルゴリズムを使用することもできる。例えば、実装が容易な加法的、乗法的、あるいは最小二乗平均（ＬＭＳ：Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）反復更新アルゴリズムは、完璧に機能し、ＶＤＳＬ２システムでのベクタリングゲインの大部分を達成すると判明した。同期シンボルが、前の反復の間に計算された係数値を使用して構成されているプリコーダまたはポストコーダを通過するため、各反復は、残留クロストークの新しい観察結果に基づく。新しい観察された残留クロストークは、プリコーダまたはポストコーダが、例えば平均二乗誤差（ＭＳＥ：Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）を下げる、または正確なチャネルの逆に近づくために、どの方向に動かされるべきかを決定する。
【０１０５】
図４および５では、ＶＰＵ１２０について、さらに詳細に示されている。
【０１０６】
図４では、ＶＰＵ１２０は：
−  第１の着信用バッファキュー１２１
−  第１のフェッチユニット１２２
−  いくつかの並列処理パイプ１２３
−  第２のフェッチユニット１２４
−  第２の送出用バッファキュー１２５
を備えているとして示されている。
【０１０７】
線形クロストークおよびエイリアスクロストークの両方に関して前置補償または後置補償される必要のあるＤＳＰ１１１からの着信周波数サンプルが、さらに合同処理を行うために保留するバッファキュー１２１に格納される。
【０１０８】
特定のトーンＫ−ｋで、および適用可能な場合はミラーリングされたトーンＫ＋ｋで、すべてのベクトル化された回線について、バッファキュー１２１内の周波数サンプルを利用可能な場合、フェッチユニット１２２が、処理パイプ１２３から空いている処理パイプ１２３を選択し、周波数サンプルを、選択された処理パイプの対応する着信レジスタメモリ１２６に書き込み、それによって、さらなる着信サンプルのために、バッファキュー１２１内の対応するメモリを解放する。
【０１０９】
処理パイプ１２３は、トーンＫ−ｋおよびＫ＋ｋの両方で、すべての周波数データサンプルにプリコーディング行列またはポストコーディング行列を掛けることによって、線形クロストークおよびエイリアスクロストークの両方を前置補償または後置補償する。この動作の結果として、トーンＫ−ｋおよびＫ＋ｋの両方で前置補償または後置補償された新しい周波数サンプルが、フェッチユニット１２４によってさらに取り出されるために、送出レジスタメモリ１２７において利用可能になる。
【０１１０】
周波数サンプルの合同処理が完了したときに、フェッチユニット１２４が、前置補償または後置補償された周波数サンプルを、ＤＳＰ１１１にさらに送信するために、送出レジスタメモリ１２７からバッファキュー１２５にプッシュする。
【０１１１】
ＶＰＵ１２０の入力で、下側トーンＫ−ｋでの周波数サンプルを、ミラーリングされた上側トーンＫ＋ｋでの各周波数サンプルと交互に入れ替えることによって、トーンＫ−ｋおよびＫ＋ｋの両方で、すべての必要なトーンデータが、処理パイプ１２３によって処理するために着信用バッファキュー１２１からすぐにプルされ容易に利用可能であるため、着信用バッファキュー１２１において最小限の滞留時間が実現される。したがって、着信用バッファキュー１２１の必要なサイズが大幅に減少し、データ処理経路において生じる待ち時間も大幅に減少する。
【０１１２】
例えば、周波数サンプルをＶＰＵ１２０に供給するときのＤＳＰ１１１間での完璧な同期を仮定すると、下側トーンデータおよびミラーリングされた上側トーンデータがトーンごとに交互に入れ替えられるという条件で、着信用バッファキューを、（Ｎ＋Ｍ）個のサンプルにある程度のマージンを加えた程度に小さくする余裕がある。
【０１１３】
図５では、信号プリコーディング用の個々の処理パイプ１２３について、さらに詳細に示されている。４本のベクトル化された回線（回線Ｌ１およびＬ２が１７ａの回線であり、回線Ｌ３およびＬ４が３５ｂの回線である）を含んでいる図１の使用事例が、説明の目的で、参照として選択されている。
【０１１４】
線形クロストークの軽減のためのプリコーディング係数が実線で描かれており、エイリアスクロストークの軽減のためのプリコーディング係数が破線で描かれている。また、平行線の陰影が付けられたプリコーディング係数は、３５ｂの回線内および回線間のエイリアスクロストークを軽減するためであり、２次の効果が考慮されない場合（すなわち、クロストークが強すぎない場合）、通常はゼロに設定される。対角プリコーディング係数は、直接チャネルゲインに対応し、通常は１または１をわずかに下回る値に設定される。
【０１１５】
各処理パイプは、多数の並列積和算（ＭＡＣ：Ｍｕｌｔｉｐｌｙ  ａｎｄ  Ａｃｃｕｍｕｌａｔｅ）ユニットを含む。各ＭＡＣユニットは、下側範囲からの着信複素周波数サンプルｕｉ，Ｋ−ｋまたは上側範囲からのｕｉ，Ｋ＋ｋ、および対応する複素プリコーディング係数を入力として受け取って、それらの複素積を出力し、その後、この複素積は、同じ行に属している（すなわち、同じ被妨害回線および被妨害トーンの）他のＭＡＣユニットの出力と共に累算される。行ごとの累算動作の結果が、下側範囲内の前置補償された周波数サンプルｘ１．．４，Ｋ−ｋおよび上側範囲内の前置補償された周波数サンプルｘ３．．４，Ｋ＋ｋをそれぞれ生成する。
【０１１６】
上の説明は、１７ａおよび３５ｂのＶＤＳＬ２送信プロファイルを同時に使用するＶＤＳＬ２通信を参照して行われたが、本発明は、Ｇ．ｆａｓｔ  １０６ａ（または１０６ｂ）および２１２ａの送信プロファイルを同時に使用するＧ．ｆａｓｔ通信にも同様に適用できる。
【０１１７】
Ｇ．ｆａｓｔ通信は、時分割複信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ  Ｄｕｐｌｅｘｉｎｇ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）を利用し、時分割複信では、下り通信および上り通信が、同じ周波数帯域上で、ただし異なる重複しない時間スロット内で動作する。その場合、送信器および受信器が交互モードで動作するため、ＡＦＥ１１２および２１２において、ハイブリッドを有利に省略できる。交互モードでは、送信回路がアクティブである間、受信回路がスイッチオフにされ（または、受信信号が破棄され）、反対に、受信回路がアクティブである間、送信回路がオフにされる。したがって、ＶＤＳＬ２に従う上りトーン上への下りトーンの折りたたみは存在しない。
【０１１８】
ＶＤＳＬ２とのもう１つの注目に値する違いは、パイロットトーンの変調のためのゼロパワーコンステレーションポイント「０＋０ｊ」の追加、および同期シンボルの間に未加工の受信ＤＦＴサンプルを測定して報告する能力である。後者は、例えばクロストークが強い環境においてスライサーエラーのクリッピングを回避するため、またはＣＯ側で下りトーンのビットローディング値を計算するために、未加工の正規化されていないチャネル行列の特徴づけを可能にする。
【０１１９】
また、Ｇ．ｆａｓｔは非常に高い周波数で機能するため、多くの場合、チャネルは対角優位ではなく、悪い状態にあることさえあり、ＺＦは最適から程遠い場合がある。その場合、チャネルの逆が大きすぎるベクタリング係数を生成し、これが、送信パワー（プリコーディング）またはバックグラウンドノイズ（ポストコーディング）の大幅な増加を引き起こす。送信パワーの増加は、送信パワーを許容範囲（送信ＰＳＤマスク、回線ごとの送信パワー、合計送信パワー）内に維持しなければならないパワー制限があるシステムの低い直接信号ゲインに直接つながり、エンドユーザにとっては、低いチャネル利用率および低いデータ速度をもたらす。同様に、バックグラウンドノイズの増加は、信号対ノイズ比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）、したがって達成可能なデータ速度を激しく低下させる。
【０１２０】
チャネルが良好な状態にあれば、依然ＺＦを使用することができるが、２次の効果を無視できなくなるため、Ｏ（Ｎ３）の次数の複雑さを有する正確なチャネルの逆が計算されることになる。しかし、追加される複雑さは、ＶＤＳＬ２におけるよりもＧ．ｆａｓｔにおいてはるかに小さいということが予想されるベクタリンググループのサイズによって、バランスがとられるはずである。
【０１２１】
チャネルが悪い状態にある場合、良好な性能を実現するために、対角優位などの、どのような種類のチャネル構造も必要としない、反復アルゴリズムを使用できる。そのような反復アルゴリズムの例は、反復最小平均二乗誤差（ｉＭＭＳＥ：ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｅｒｒｏｒ）アルゴリズムである。あるいは、特定の回線上の直接通信でトーンが抑制されるという犠牲を払ってチャネル行列の良好な状態を復元するために、いわゆる「トーン抑制」技術に頼ることができる。
【０１２２】
「備えている」という用語が、その前に示されている手段に制限されていると解釈されるべきでないということに、注意するべきである。したがって、「手段ＡおよびＢを備えているデバイス」という表現の範囲は、構成要素ＡおよびＢのみから成るデバイスに限定されるべきではない。この表現は、本発明に関しては、このデバイスの関連する構成要素がＡおよびＢであるということを意味している。
【０１２３】
「結合された」という用語が、直接的な接続のみに制限されていると解釈されるべきでないということに、さらに注意するべきである。したがって、「デバイスＢに結合されたデバイスＡ」という表現の範囲は、デバイスＡの出力がデバイスＢの入力に直接接続されているか、および／またはその逆である、デバイスまたはシステムに限定されるべきではない。この表現は、Ａの出力とＢの入力の間、および／またはその逆に経路が存在し、この経路が、他のデバイスまたは手段を含んでいる経路であってよい、ということを意味している。
【０１２４】
説明および図面は、本発明の原理を単に例示している。したがって、本明細書において明示的に説明されていたり、示されていたりしないが、本発明の原理を具現化するさまざまな配置を、当業者が考案できるであろうということが、理解されるであろう。さらに、本明細書において挙げられたすべての例は、本発明者によって従来技術の改善に対して貢献された概念および本発明の原理を理解することにおいて読者を支援するために、主に教育のみを目的としていることが明確に意図されており、そのように具体的に挙げられた例および条件に限定されないと解釈されるべきである。また、本発明の原理、態様、および実施形態、ならびそれらの特定の例を列挙する本明細書におけるすべての記述は、それらと均等物を包含するよう意図されている。
【０１２５】
図に示されているさまざまな要素の機能は、専用ハードウェア、および適切なソフトウェアと共にソフトウェアを実行できるハードウェアを使用することによって、提供されてよい。機能は、プロセッサによって提供される場合、単一の専用プロセッサによって提供されるか、単一の共有プロセッサによって提供されるか、または一部が共有されてよい複数の個別のプロセッサによって、提供されてよい。さらに、プロセッサは、ソフトウェアを実行できるハードウェアのことを排他的に指していると解釈されるべきではなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）などを暗黙的に含んでよいが、これらに限定されない。読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、および不揮発性ストレージなどの、従来および／またはカスタムのその他のハードウェアが含まれてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2019524024.tif 000024
2019524024.tif 000025