(57)【要約】  本発明は、ＱＲまたは他の高度な行列因数分解における任意のユニタリ「Ｑ」行列の効率的な実現を支援する。Ｑ行列の複素形式のいわゆる「ギブンズ」実現は、連続的な複素回転体計算のセットのそれぞれに最低２つの実角度と、１対の整数添数を受け入れ、次に一方の実角度が二回使用され、他方の実角度が一回使用される、一連の最低３回の実回転として複素回転を実現し、２回の複素入力（添数付き通信データを備えるデータベクトルからの２つのオリジナルのデータエントリ）のために２回の複素出力（つまり、添数付き通信データを備えるデータベクトルからの２つの回転されたデータエントリ）を提供する複素回転演算部を使用して実現できる複素回転の順序に関して特徴付けられる。各連続回転のための添数−角度のセットは、複素回転演算部と配列されてよいか、ＤＳＬ最適化装置等のコントローラ内に配置されてよいか、あるいはベクタリングチャネルのために指定された行列ＭＩＭＯ伝達関数に対してＱＲ因数分解を実行した任意の他の適切なデバイスまたは装置に配置されてよい複素回転計算部によって提供できる。
2008541595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
添数付きのＤＳＬデータサンプルを処理する方法であって、
第１の角度と、第２の角度と、第１の添数と、第２の添数とを提供することと、
前記第１の添数を使用して前記添数付きＤＳＬデータサンプルから第１のオリジナルデータエントリを取得することと、
前記第２の添数を使用して前記添数付きＤＳＬデータサンプルから第２のオリジナルデータエントリを取得することと、
前記第１の角度と前記第２の角度を使用して前記第１のオリジナルデータエントリと前記第２のオリジナルデータエントリの複素回転を実行し、第１の回転されたデータエントリと第２の回転されたデータエントリを生成することと、
前記添数付きＤＳＬデータサンプル内で前記第１のオリジナルデータエントリを、前記第１の回転されたデータエントリで置換することと、
添数付き通信データ内で前記第２のオリジナルデータエントリを、前記第２の回転されたデータエントリで置換することと、
を備える方法。
【請求項２】
前記複素回転を実行することが、ＤＳＬデータの送信の前にＱ行列を実現することと、ＤＳＬデータの受信後にＱ＊行列を実現すること、または
【数１】
2008541595.tif 000026
を実現するために必要なステップを実行すること、の少なくとも１つを備える請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の角度と前記第２の角度を使用して前記第１のオリジナルデータエントリと前記第２のオリジナルデータエントリの複素回転を実行し、第１の回転されたデータエントリと第２の回転されたデータエントリを生成することが、
上部位置に前記第１のオリジナルデータエントリと、下部位置に前記第２のオリジナルデータエントリとを備える２次元オリジナル列ベクトルを生成し、各オリジナルデータエントリが実数部と虚数部とを備える複素数を備えることと、
前記第１の角度を使用して第１の実回転を前記オリジナル列ベクトルの前記実数部に適用し、上部位置の第１の中間データエントリと、下部位置の第２の中間データエントリの前記実数部を表す２次元中間列ベクトルを生成することと、
前記第１の角度を使用して第２の実回転を前記オリジナル列ベクトルの前記虚数部に適用し、上部位置の前記第１の中間データエントリと、下部位置の前記第２の中間データエントリの前記虚数部を表す２次元中間列ベクトルを生成することと、
前記第１の中間データエントリを選択し、前記第１の回転されたデータエントリを選択することと、
前記第２の角度を使用して第３の実回転を前記第２の中間データエントリに適用し、前記第２の回転されたデータエントリを生成することと、を備える請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記添数付き通信データがベクトルＤＳＬ  ＤＭＴエンコーダ内のデータを備える請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の角度の正弦と余弦を決定することが、ルックアップテーブルから前記第１の角度の正弦と余弦を抽出することを備え、
さらに前記第２の角度の正弦と余弦を決定することが、ルックアップテーブルから前記２の角度の正弦と余弦を抽出することを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
下り送信ベクトルで複数回請求項１の前記方法を実行することと、
をさらに備え、
前記回転がＨ行列内のエントリをゼロにし、前記Ｈ行列を三角形にするために順番に実行される請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記回転がＨの前記列上で実行されるか、あるいは前記回転がＨの前記行上で実行される、請求項７に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の角度、前記第２の角度、前記第１の添数、及び前記第２の添数が複素回転計算部によって提供される請求項１に記載の方法。
【請求項９】
複素回転演算部を備えるＤＳＬ装置と、
前記複素回転演算部に結合され、前記複素回転演算部に結合される複素回転計算部を備えるコントローラと、
を備え、
前記複素回転計算部が、前記ＤＳＬ装置が動作するベクタリングされるチャネルのための行列ＭＩＭＯ伝達関数を受け取り、前記チャネルのＱＲ因数分解のための複素形式のＱ行列を計算するように構成され、前記複素形式のＱ行列が前記複素回転演算部によって実現される一連の複素回転によって特徴付けられるギブンズ実現を備える、ＤＳＬシステム。
【請求項１０】
前記複素回転計算部が、前記複素回転演算部に連続複素回転体計算のセットのそれぞれのための複数の実角度と１対の整数添数を与え、さらに前記複素回転演算部が一連の実回転として各複素回転を実現し、複素出力を生成する、請求項９に記載のＤＳＬシステム。
【請求項１１】
前記複素回転演算部が、前記複素回転を、上りで送信されたデータ、または下りで送信されたデータの少なくとも１つに適用する、請求項９に記載のＤＳＬシステム。
【請求項１２】
前記複素回転演算部が、下りシステムでのＩＦＦＴ機能または上りシステムでのＦＦＴ機能の少なくとも１つも実行する、請求項９に記載のＤＳＬシステム。
【請求項１３】
前記複素回転計算部が、前記複素回転演算部によって使用できない最小の回転を削除することによって、前記複素回転演算部の演算能力を考慮に入れる、請求項９に記載のＤＳＬシステム。
【請求項１４】
前記ＤＳＬ装置が前記コントローラを備える請求項９に記載のＤＳＬシステム。
【請求項１５】
前記コントローラが、前記ＤＳＬ装置と異なるＤＳＬ最適化装置の一部である請求項９に記載のＤＳＬシステム。
【請求項１６】
前記ＤＳＬ装置が、ＤＳＬＡＭ、ＬＴ装置、ＲＴ装置、またはモデムの１つである請求項９に記載のＤＳＬシステム。
【請求項１７】
ＤＳＬデータを処理する方法であって、
前記ＤＳＬデータを複素回転演算部に提供することと、
前記複素回転演算部に、
前記ＤＳＬデータ内で２つのデータポイントを識別するように構成される添数と、
一連の回転を実行するための複数の実角度と、を与えることと、
前記一連の実回転を実行することと、
を備える方法。
【請求項１８】
前記ＤＳＬデータが、ベクタリングされるＤＳＬシステム内で使用されるデータ、ＤＳＬシステム内で下りで送信される符号化されたユーザデータ、あるいはＤＳＬシステム内の受信機で処理されている受信データの少なくとも１つである請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記複素回転が、Ｑ行列またはＱ＊行列の少なくとも１つを実現するために使用される請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、デジタル通信システムを管理するための方法、システム及び装置に関する。
【０００２】
［関連出願の相互参照］
本願は以下に関して米国特許法第１１９条（ｅ）の元で優先権の利点を主張する。
【０００３】
その全体的な開示がすべての目的のためにその全体として参照することにより本書に組み込まれている、トーンロータ（ＴＯＮＡＬ  ＲＯＴＯＲＳ）と題される、２００５年５月１０日に出願された米国仮出願番号第６０／６７９，６２１号（代理人整理番号第０１０１-ｐ１６ｐ号）。
【０００４】
その全体的な開示がすべての目的のためにその全体として参照することにより本書に組み込まれている、ＤＳＬシステム（ＤＳＬ  ＳＹＳＴＥＭ）と題される、２００５年７月１０日に出願された米国仮出願番号第６０／６９８，１１３号（代理人整理番号第０１０１-ｐ２８ｐ号）。
【背景技術】
【０００５】
デジタル加入者回線（ＤＳＬ）技術は（ループ及び／または銅プラントと呼ばれている）既存の電話加入者回線上でのデジタル通信に潜在的に大きな帯域幅を与える。特に、ＤＳＬシステムは、加入者回線の各端部でのモデム（通常は、送信機と受信機両方の役割を果たすトランシーバ）のトレーニングと初期化の間に決定されるようにチャネル状態に適応できる各トーン（つまり副搬送波）に多くのビットを割り当てる離散マルチトーン（ＤＭＴ）回線コードを使用することによって加入者回線の特性に適応できる。
【０００６】
ベクタリング技法を利用する通信システムでは、複数の回線の信号は共同で処理される。ジョイント信号処理は、送信機または受信機のどちらかで、または送信機と受信機の両方で行われてよい。信号ベクトルがユニタリ行列で乗算される行列演算を含むことはベクトル関連のジョイント信号処理にとって典型的である。信号ベクトル次元及び／またはユニタリ行列次元が大きいときには、この行列演算は高い処理費用を有する。
【０００７】
より低い処理費用及び容易に実現される行列演算を提供するシステム、方法及び技法は、技術の大きな前進に相当するであろう。また、コントローラモジュールと容易に統合できるシステム、方法及び技法は同様に、技術の大きな前進に相当するであろう。
【０００８】
［簡単な概要］
本発明の実施形態は、複素回転を実行するための実回転の最小数が３であり、該実回転を特徴付けるための角度の最小数が２である場合に複素回転が実回転のセットであることを認識した上で、複素回転のセットを活用して、通信回線ベクタリングの多様な送信機及び／または受信機において発生することがあるユニタリ「Ｑ」行列を実現する。また、当業者によって理解されるように、回転の位数（order）は使用可能であるものから選ばれてよく、回転の順序が当業者に明らかになるが、該回転の位数も提供される。
【０００９】
本発明は、ベクトルＤＭＴ  ＤＳＬ及び銅伝送システム（おそらくまた、１０Ｇｂｐｓのイーサネット（登録商標）伝送システムのような）を特徴付ける、ＱＲまたは他の高度な行列の因数分解における任意のユニタリ「Ｑ」行列（例えば、Ｊｏｈｎ  Ｍ．Ｃｉｏｆｆｉによるデジタルデータ伝送（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｄａｔａ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）の第５章に説明されるようなＭＭＳＥ−ＧＤＦＥ計算のように）の効率的な実現を支援する。Ｑ行列のいわゆる「ギブンズ」実現の複雑な形式は、本発明においては、複素回転演算部を使用して実現される一連の複素回転という点で特徴付けられている。この複素回転演算部は、連続する複素回転体計算のセットのそれぞれのために、最低２つの実角度と、１対の整数添数を受け入れ、一方の実角度が二回使用され、他方の実角度が一回使用される最低三回の実回転の級数として複素回転を実現し、２つの複雑な出力（すなわち、添数が付けられた通信データを備えるデータベクトルからの二回の回転されたデータエントリ）を２つの複雑な入力（添数が付けられた通信データを備えるデータベクトルからの２つのオリジナルのデータエントリ）に提供する。連続回転ごとの添数−角度のセットは、複素回転演算部と配置されるか、ＤＳＬ最適化装置等のコントローラ内に配置されるか、あるいはベクトル化されたチャネルのために指定された行列多重入出力（「ＭＩＭＯ」）伝達関数に対してＱＲ因数分解を実行した任意の他の適切なデバイスまたは装置内に配置されてよい、複素回転計算部によって提供できる。
【００１０】
角度でゼロに十分に近いと見なされる（すべての角度で）回転は、計算の複雑度を取り除くために、複素回転演算部によって無視されてよく（あるいは複素回転計算部または複素回転計算部の動作を制御する任意のコントローラによって提供されない）、実現の設計者が実現の費用に対する実現された回転数を評価できるようにする。Ｑ（またはＱ＊）行列は、局所的な更新（すなわち、モデムまたは他の通信回線装置内で実行される更新）が通常複雑であり、計算上の誤差によって制限されていることを認識して、複素回転計算部（例えば、ＤＳＬ最適化装置内で、またはＤＳＬまたは他の通信システム内での他のコントローラ内で）によって更新できる。このようなケースでは、回転の全体的な位数は、複素回転計算部、コントローラ、及び／またはＤＳＬ最適化装置によってサービスを提供されている多様な回線によって費用が負担された状態で主として実現される検索手順によって最もよく決定できる。
【００１１】
本発明のさらなる詳細及び利点は、以下の詳細な説明と関連する図に示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、類似する参照数表示が類似した構造要素を示す添付図面と併せて以下の詳細な説明によって容易に理解される。
【００１３】
本発明の以下の詳細な説明は本発明の１つまたは複数の実施形態を参照するが、このような実施形態に限定されていない。むしろ、詳細な説明は説明に役立つことだけを目的とする。本発明はこれらの制限された実施形態を超えて広がっているため、当業者は、図に関して本書に示されている詳細な説明が説明目的のために提供されていることを容易に理解する。
【００１４】
本発明の実施形態は、ＱＲ因数分解の計算、分散、及び実現、そしてさらに詳細には、例えばＡＤＳＬとＶＤＳＬ等の通信システムで使用されるようなＱ及び／またはＱ＊のマトリックス乗算の効率的な実現を可能にする方法と装置を実現する。特に、本発明の実施形態は、ベクトル化されたＤＳＬシステムの動作で有用である。本発明の実施形態が使用されてよい通信システムは、本開示を読んだ後に当業者によって理解されるように、ＡＤＳＬ回線、ＶＤＳＬ回線及び／または他の通信システム構成要素及び／または本発明が実用的である回線を含んでよい。
【００１５】
さらに詳細に後述されるように、本発明の１つまたは複数の実施形態による複素回転演算部（complex rotor computational unit）及び関連する方法の実現は、通信装置（例えば、ＤＳＬモデム）の一部である場合がある。このような実現は、ローカル装置（再び、例えばモデム）内または例えばコントローラ（例えば、ＤＳＬ最適化装置、動的スペクトルマネージャ、またはスペクトル管理センタ内で、あるいはＤＳＬ最適化装置、動的スペクトルマネージャ、またはスペクトル管理センタとして）等の遠隔装置内の複素回転計算部（complex rotor calculation unit）によって制御されてよく、及び／または支援されてよい。コントローラ及び／または複素回転計算部はどこにでも配置できる。いくつかの実施形態では、コントローラ及び／または複素回転計算部はＤＳＬ  ＣＯ内に常駐することがあり、他のケースでは、それらはＣＯ外部に位置するサードパーティによって運用されてよい。本発明の実施形態と関連して使用できるコントローラ及び／または複素回転計算部の構造、プログラミング及び他の特殊な機能は、本開示を検討した後に当業者に明らかになる。
【００１６】
例えばＤＳＬ最適化装置、動的スペクトル管理センタ（ＤＳＭセンタ）、「スマート」モデム及び／またはコンピュータシステム等のコントローラは、本発明の多様な実施形態に関連して説明されるような操作データ及び／または性能パラメータ値を収集し、解析するために使用できる。コントローラ及び／または他の構成要素は、コンピュータによって実現される装置または装置の組み合わせである場合がある。いくつかの実施形態では、コントローラは、通信回線に結合されているモデムまたは他の通信装置から遠く離れた場所にある。他のケースでは、コントローラは、モデム、ＤＳＬＡＭまたは他の通信装置に直接的に接続されている装置として「ローカル」装置（つまり、通信回線またはそのようなローカル装置の一部に直接結合された装置）の一方または両方と配置されてよく、このようにして「スマート」モデムを作成する。用語「結合される」及び「接続される」等は、本書では２つの要素及び／または構成要素間の接続を説明するために使用され、適宜、直接的に、または例えば１つまたは複数の介在要素を介して、もしくは無線接続を介して間接的に結合されることを意味することが目的とされる。
【００１７】
本発明の実施形態の以下の例のいくつかは例示的な通信システムとしてベクタリングされるＡＤＳＬシステム及び／またはＶＤＳＬシステムに関連して使用される。これらのＤＳＬシステム内では、特定の規約、規則、プロトコル等が例示的なＤＳＬシステムの動作、及びシステムのカスタマ（「ユーザ」とも呼ばれる）及び／または装置から入手できる情報及び／またはデータを説明するために使用されてよい。しかしながら、当業者によって理解されるように、本発明の実施形態は多様な通信システムに適用されてよく、本発明は特定のシステムに限定されていない。
【００１８】
多様なネットワーク管理要素はＡＤＳＬ及びＶＤＳＬ物理層リソースの管理のために使用され、この場合要素は、集合的にまたは個別端でのどちらかでのＡＤＳＬまたはＶＤＳＬのモデム対の中のパラメータまたは関数を指す。ネットワーク管理フレームワークは、それぞれがエージェントを含む、１つまたは複数の被管理ノードから成る。被管理ノードはルータ、ブリッジ、スイッチ、モデムまたはその他であり得る。多くの場合マネージャとも呼ばれている少なくとも１つのＮＭＳ（ネットワーク管理システム）が被管理ノードを監視、制御し、通常は一般的なＰＣまたは他のコンピュータに基づいている。ネットワーク管理プロトコルは、管理情報及びデータを交換するためにマネージャとエージェントによって使用される。管理情報の単位はオブジェクトである。関連するオブジェクトの集合体が管理情報ベース（ＭＩＢ）として定義される。
【００１９】
図１は、多様なＡＤＳＬシステムとＶＤＳＬシステムに適用され、当業者に周知であり、本発明の実施形態が実現できるＧ．９９７．１規格（Ｇ．ｐｌｏａｍ）による参照モデルシステムを示している。このモデルは、すべてが結合あり、及び結合なしで、Ｇ．９９１．１規格とＧ．９９１．２  ＳＨＤＳＬ規格だけではなく、ＡＤＳＬ１（Ｇ．９９２．１）、ＡＤＳＬ−ライト（Ｌｉｔｅ）（Ｇ．９９２．２）、ＡＤＳＬ２（Ｇ．９９２．３）、ＡＤＳＬ２−ライト（Ｌｉｔｅ）（Ｇ．９９２．４）、ＡＤＳＬ２＋（Ｇ．９９２．５）、ＶＤＳＬ１（Ｇ．９９３．１）及び他のＧ．９９３．ｘ出現ＶＤＳＬ規格等のスプリッタ（splitters）を含むことがある、あるいは含まないことがある多様な規格を満たすＡＤＳＬシステム及びＶＤＳＬシステムに適用される。これらの規格、その変形、及びＧ．９９７．１規格に関連するその使用は、すべて当業者に周知である。
【００２０】
Ｇ．９９７．１規格は、Ｇ．９９７．１に定められている明確な埋め込み操作チャネル（ｅｍｂｅｄｄｅｄ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ）（ＥＯＣ）、及びＧ．９９ｘ規格に定められているインジケータビットとＥＯＣメッセージの使用に基づいてＡＤＳＬ伝送システムとＶＤＳＬ伝送システムの物理層管理を規定している。さらに、Ｇ．９９７．１は構成、障害及び性能の管理のためのネットワーク管理要素コンテンツを規定する。これらの機能を実行する際に、システムは、アクセスノード（ＡＮ）で入手でき、ＡＮから収集できる種々の操作データを活用する。ＤＳＬフォーラム（ＤＳＬ  Ｆｏｒｕｍ）のＴＲ６９報告書はＭＩＢ、及びどのようにしてそれがアクセスされる可能性があるのかも示している。図１では、カスタマの端末装置１１０が、ネットワーク終端装置（ＮＴ）１２０に結合されるホームネットワーク１１２に結合される。ＡＤＳＬシステムのケースでは、ＮＴ１２０はＡＴＵ−Ｒ１２２（ＡＤＳＬ規格及び／またはＶＤＳＬ規格の１つによって定義されている、例えばトランシーバとも呼ばれることもあるモデム）または任意の他の適切なネットワーク終端モデム、トランシーバ、または他の通信装置を含む。ＶＤＳＬシステムにおける遠隔装置はＶＴＵ−Ｒであろう。当業者によって理解され、本書に説明されているように、各モデムは、それが接続される通信システムと通信し、通信システムにおけるモデムの動作の結果として操作データを生成し得る。
【００２１】
ＮＴ１２０は、管理エンティティ（ＭＥ）１２４も含む。ＭＥ１２４は、任意の適用可能な規格及び／または他の基準によって必要とされるように実行できるマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、またはファームウェアもしくはハードウェアの中の回路状態マシーン等の任意の適切なハードウェア装置である場合がある。ＭＥ１２４は性能データを収集し、各ＭＥによって維持されている情報のデータベースであり、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）、管理者コンソール／プログラムに対して提供するためにネットワーク装置から情報を収集するために使用される管理プロトコル等のネットワーク管理プロトコルを介して、あるいはＴＬ１コマンドを介してアクセスできるそのＭＩＢに性能データを記憶する。ＴＬ１は電気通信ネットワーク要素間で応答及びコマンドをプログラミングするために使用される長く確立されているコマンド言語である。
【００２２】
システム内の各ＡＴＵ−Ｒは、ＣＯまたは他の上り及び／または中心位置にあるＡＴＵ−Ｃに結合される。ＶＤＳＬシステムでは、システム内の各ＶＴＵ−Ｒは、ＣＯまたは他の上り及び／または中心位置（例えば、ＯＮＵ／ＬＴ、ＤＳＬＡＭ、ＲＴ等の任意の回線終端装置）にあるＶＴＵ−Ｏに結合される。図１では、ＡＴＵ−Ｃ１４２はＣＯ１４６内のアクセスノード（ＡＮ）１４０に位置している。ＡＮ１４０は、当業者によって理解されるように、ＤＳＬＡＭ、ＯＮＵ／ＬＴ、ＲＴ等のＤＳＬシステム構成要素であってよい。ＭＥ１４４は、同様にＡＴＵ−Ｃ１４２に関する性能データのＭＩＢを維持する。ＡＮ１４０は、当業者によって理解されるように、ブロードバンドネットワーク１７０または他のネットワークに結合されてよい。ＡＴＵ−Ｒ１２２及びＡＴＵ−Ｃ１４２は、ＡＤＳＬ（及びＶＤＳＬ）の場合では通常、他の通信サービスも搬送する電話ツイストペアであるループ１３０によってともに結合される。
【００２３】
図１に示されているインタフェースのいくつかは操作データ及び／または性能データを決定し、収集するために使用できる。図１のインタフェースが別のＡＤＳＬ及び／またはＶＤＳＬシステムインタフェース方式と異なる範囲まで、システムは周知であり、差異が当業者に既知であり、明らかである。Ｑインタフェース１５５は、オペレータのＮＭＳ１５０とＡＮ１４０内のＭＥ１４４の間にインタフェースを提供する。Ｇ．９９７．１規格に指定されているすべてのパラメータはＱ−インタフェース１５５で適用する。ＡＴＵ−Ｒ１２２からの遠端パラメータはＵインタフェース上の２つのインタフェースのどちらかによって引き出すことができる一方で、ＭＥ１４４でサポートされている近端パラメータはＡＴＵ−Ｃ１４２から引き出される。埋め込みチャネル１３２を使用して送信され、ＰＭＤ層で提供されるインジケータビット及びＥＯＣメッセージは、ＭＥ１４４で必要とされるＡＴＵ−Ｒ１２２パラメータを生成するために使用できる。代わりに、ＯＡＭ（動作、運営及び管理）チャネル及び適切なプロトコルは、ＭＥ１４４によって要求されるとＡＴＵ−Ｒ１２２からパラメータを取り出すために使用できる。同様に、ＡＴＵ−Ｃ１４２からの遠端パラメータは、Ｕインタフェース上の２つのインタフェースのどちらかによって引き出すことができる。ＰＭＤ層で提供されるインジケータビットとＥＯＣメッセージは、ＮＴ１２０のＭＥ１２４内の必要とされるＡＴＵ−Ｃ１４２パラメータを生成するために使用できる。代わりに、ＯＡＭチャネル及び適切なプロトコルが、ＭＥ１２４によって要求されるとき、ＡＴＵ−Ｃ１４２からパラメータを取り出すために使用できる。
【００２４】
Ｕ−インタフェース（本来、ループ１３０である）では２つの管理インタフェース、つまりＡＴＵ−Ｃ１４２（Ｕ−Ｃインタフェース１５７）でのインタフェースと、ＡＴＵ−Ｒ１２２（Ｕ−Ｒインタフェース１５８）でのインタフェースがある。インタフェース１５７はＵ−インタフェース１３０上で取り出すために、ＡＴＵ−Ｒ１２２のための、ＡＴＵ−Ｃ近端パラメータを提供する。同様に、インタフェース１５８は、Ｕ−インタフェース１３０上で取り出すためにＡＴＵ−Ｃ１４２のＡＴＵ−Ｒ近端パラメータを提供する。適用するパラメータは、使用されているトランシーバ規格に依存し得る（例えば、Ｇ．９２２．１またはＧ．９２２．２）。
【００２５】
Ｇ．９９７．１規格は、Ｕ−インタフェース全体でのオプションのＯＡＭ通信チャネルを指定する。このチャネルが実現される場合、ＡＴＵ−ＣとＡＴＵ−Ｒ対は、物理層ＯＡＭメッセージを運ぶためにそれを使用してよい。このようにして、このようなシステムのトランシーバ１２２、１４２はそれぞれのＭＩＢ内に維持されている多様な操作データと性能データを共用する。
【００２６】
１９９８年３月付けの、ＡＤＳＬフォーラム（ＡＤＳＬ  Ｆｏｒｕｍ）からの「ＡＤＳＬネットワーク要素管理（ＡＤＳＬ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）」と題されているＤＳＬフォーラム技術報告書ＴＲ−００５の中のＡＤＳＬ  ＮＭＳに関するさらに多くの情報を検出できる。また、２００４年５月付けの「ＣＰＥ  ＷＡＮ管理プロトコル（ＣＰＥ  ＷＡＮ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と題されるＤＳＬフォーラム技術報告書ＴＲ−０６９。最後に、２００４年５月付けの「ＬＡＮ側ＤＳＬ  ＣＰＥ構成仕様書（ＬＡＮ−Ｓｉｄｅ  ＤＳＬ  ＣＰＥ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）」と題されるＤＳＬフォーラム技術報告書ＴＲ−０６４。これらの文書はＣＰＥ側管理のためのさまざまな状況に対処し、その中の情報は当業者にとって周知である。ＶＤＳＬについてのさらに多くの情報は、すべてが当業者にとって既知である、複数のＤＳＬフォーラムの進行中の作業中テキストだけではなく、ＩＴＵ規格Ｇ．９９３．１（「ＶＤＳＬ１」と呼ばれることもある）、及び新生のＩＴＵ規格Ｇ．９９３．２（「ＶＤＳＬ２」と呼ばれることもある）に掲載されている。例えば、追加情報は、ＶＤＳＬ１要素とＶＤＳＬ２ＭＩＢ要素のためのＩＴＵ規格Ｇ．９９７．１の新生の改訂において、またはＡＴＩＳ北米草案動的スペクトル管理報告書（ＡＴＩＳ  Ｎｏｒｔｈ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｄｒａｆｔ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｒｅｐｒｏｔ）ＮＩＰＰ−ＮＡＩ−２００５−０３１においてだけではなく、「ＶＤＳＬネットワーク要素管理（ＶＤＳＬ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）」（２００３年２月）と題されているＤＳＬフォーラムの技術報告書ＴＲ−０５７（以前はＷＴ−０６８ｖ５）、及び「ＦＳ−ＶＤＳＬ  ＥＭＳからＮＭＳインタフェース機能要件（ＦＳ−ＶＤＳＬ  ＥＭＳ  ｔｏ  ＮＭＳ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ）」（２００４年３月）でも入手できる。
【００２７】
ＡＤＳＬ内の同じ回線カードで終端することは、ＶＤＳＬと比べて、同じバインダを共用する回線にとってあまり普通ではない。しかしながら、ｘＤＳＬシステムの以下の説明は、同じバインダ回線の共通の終端が実行される可能性があるため（特に、ＡＤＳＬとＶＤＳＬの両方を扱うより新しいＤＳＬＡＭにおいて）、ＡＤＳＬに拡張されてよい。多くのトランシーバ対が動作している、及び／または使用可能であるＤＳＬプラントの典型的なトポロジでは、各加入者ループの一部がマルチペアバインダ（またはバンドル）の中の他のユーザのループと配置される。加入者宅内機器（ＣＰＥ）の非常に近くの台座（pedestal）の後、ループは引込み線（drop wire）の形を取り、バンドルを出る。したがって、加入者ループは２つの異なる環境を行き来する。ループの一部はバインダの内部に位置してよく、そこではループは外部の電磁干渉から遮蔽されているが、漏話にさらされる。台座の後、この対がドロップ（drop）の大部分について他の対から遠いときには、引込み線は多くの場合漏話による影響を受けないが、引込み線が遮蔽されていないために、伝送が電磁干渉によってさらに大幅に害されることもある。多くのドロップは、それらの中に２本から８本のツイストペアを有し、家庭への複数のサービスまたはそれらの回線の結合（単一サービスの多重化及び逆多重化）の状況では、追加のかなりの漏話がドロップセグメントのこれらの回線間で発生することがある。
【００２８】
一般的で例示的なＤＳＬ配備のシナリオは図２に示されている。合計（Ｌ＋Ｍ）人のユーザ２９１、２９２のすべての加入者ループは、少なくとも１つの共通バインダを通過する。各ユーザは専用回線を通して電話局（ＣＯ）２１０、２２０に接続される。しかしながら、各加入者ループは異なる環境と媒体を通過する可能性がある。図２では、Ｌ人のカスタマまたはユーザ２９１が、光ファイバ２１３と、一般的にはファイバツーザキャビネット（ＦＴＴＣａｂ）またはファイバツーザカーブと呼ばれるツイスト銅ペア２１７の組み合わせを使用してＣＯ２１０に接続される。ＣＯ２１０内のトランシーバ２１１からの信号は、それらの信号をＣＯ２１０および光ネットワーク装置（ＯＮＵ）２１８内の光回線端末２１２及び光ネットワーク端末２１５によって変換させる。ＯＮＵ２１８内のモデム２１６は、ＯＮＵ２１８とユーザ２９１間の信号用のトランシーバとして動作する。
【００２９】
ＣＯ２１０、２１８、及びＯＮＵ２２０等（他だけではなく）の場所で共同終端するユーザの回線は、ベクタリング等の調整された様式で操作されてよい。ベクタリング通信システム（例えば、ベクタリングされたＡＤＳＬシステム及び／またはＶＤＳＬシステム）では、信号の調整と処理を達成できる。下り（downstream）ベクタリングは、複数の回線のＤＳＬＡＭまたはＬＴからの送信信号が共通のクロック及びプロセッサと共同生成されるときに発生する。このような共通クロック付きのＶＤＳＬシステムでは、ユーザ間の漏話がトーンごとに別々に発生する。したがって、多くのユーザのための下りトーンのそれぞれは、共通ベクトル送信機によって独立に生成できる。同様に、共通クロックおよびプロセッサが複数の回線の信号を共同受信するために使用されるときに、上り（upstream）ベクタリングが発生する。このような共通クロックを備えたＶＤＳＬシステムでは、ユーザ間の漏話はトーンごとに別々に発生する。したがって、多くのユーザ向けの上りトーンのそれぞれは、共通ベクトル受信機によって独立に処理できる。
【００３０】
残りのＭ人のユーザ２９２のループ２２７は銅ツイストペアだけであり、ファイバーツーザイクチェンジ（Ｆｉｂｅｒ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ）（ＦＴＴＥｘ）と呼ばれるシナリオである。可能なとき、及び経済的に実現可能であるときにはいつでも、これが加入者ループの銅部分の長さを削減し、その結果として達成可能なレートを増やすので、ＦＴＴＣａｂはＦＴＴＥｘよりも好ましい。ＦＴＴＣａｂループの存在は、ＦＴＴＥｘループに対して問題を引き起こすことがある。さらに、ＦＴＴＣａｂは将来、ますます人気のトポロジになることが予想されている。この種のトポロジはかなりの漏話干渉につながり、多様なユーザの回線が、それらが動作する特定の環境に起因する、異なるデータ搬送機能と性能機能を有することを意味してよい。トポロジは、ファイバによって送られる「キャビネット」回線と交換回線が同じバインダ内で混合できるほどである。
【００３１】
図２で分かるように、ＣＯ２２０からユーザ２９２への回線は、ＣＯ２１０とユーザ２９１の間の回線によって使用されないバインダ２２２を共用する。さらに、別のバイダ２４０が、ＣＯ２１０とＣＯ２２０及びそれらのそれぞれのユーザ２９１、２９２への／からのすべての回線に共通である。図２では、遠端漏話（ＦＥＸＴ：far end crosstalk）２８２と近端漏話（ＮＥＸＴ：near end crosstalk）２８１は、ＣＯ２２０で配置される回線２２７の内の少なくとも２つに影響を及ぼすとして描かれている。
【００３２】
当業者によって理解されるように、これらの文書に説明されている操作データ及び／またはパラメータの少なくとも一部は、本発明の実施形態に関連して使用できる。さらに、システム説明の少なくとも一部は同様に本発明の実施形態に適用できる。ＤＳＬ  ＮＭＳから入手できる多様なタイプの操作データ及び／または情報はそこで発見できる。他は当業者に既知である場合がある。
【００３３】
ベクタリングされたＤＭＴチャネル（上りと下りの両方）は、以下の単純な行列（matrix）式によって同期され、デジタル二重化されたＤＬＳシステムを特徴とする。
【数１】
2008541595.tif 000003
【００３４】
この場合Ｈは、単一のトーンでの挿入損失と漏話を説明する複素行列であり、例えば擬似モード（phantom-mode）信号チャネル等の特殊なチャネルが使用されるときのＨの非正方（non-square）バージョンを含む、使用される入力と出力の数に依存する。Ｈは、通常、差動専用ベクタリング（differential-only vectoring）の場合サイズＵ×Ｕである正方行列であり、擬似モード信号を用いる完全両側ベクタリング（two-side vectoring）では（２Ｕ−１）×（２Ｕ−１）となる場合がある。Ｈはトーンごとに異なる行列であってよく、通常は上り方向と下り方向で同じではない。表記を簡略化するために本開示では1つのＨが使用されている。複素回転演算部は、どちらかの方向でそれぞれのこのようなトーンに単独で複素回転を適用する。下りの場合、Ｈは各トーンでの最悪の場合の雑音空間的自己相関行列の平方根の逆数の事前乗算によって改変されてよい。上りの場合、雑音白色化（noise-whitening）は決定フィードバック行列Ｒに対する補正の使用、あるいは各トーンでの雑音自己相関行列の平方根の逆数の事前乗算を含むいくつかの方法で処理できる。どちらの場合でも、行列「Ｈ」はＱＲ因数分解のために特定でき、あるいはＱ行列は特異値分解（例えば、両側ベクタリング）またはＭＭＳＥ  ＧＤＦＥ実現に対する近似に従う他の機構を通して生じてよい。本発明の実施形態は行列ＨのＱＲ因数分解を典型的な形式の実現として使用するが、本発明は、Ｑ行列がＨのＱＲ因数分解によって生成されることだけに限定されない。
【００３５】
下り伝送の場合、因数分解Ｈ＝ＲＱ＊が使用され、この場合三角Ｒ行列がプリコーダ（「空間的に白色」雑音のある差動結合されるチャネルでのアイデンティティにささいに低下することもある）を定義し、ＱはＱＱ＊＝Ｑ＊Ｑ＝Ｉとなるようなユニタリ行列である。Ｈが特異である場合、手順は未使用（エネルギーがゼロである）の入力次元（それらの次元のユーザは、それらがゼロにされる任意のトーンのためのベクタリングではアクティブではなく、したがってＨの対応する列と行はゼロエネルギーを搬送する特定のトーンでのこのようなユーザについて排除できる）を排除し、そのトーンでのＨのサイズを削減することによって生成できる。ベクタリングされたＤＭＴシステムの入力は、Ｑによる行列乗算下り（逆高速フーリエ変換、ＩＦＦＴ、変調器の直前）によって特徴付けることができる。Ｑは同様に、本発明の実施形態による複素回転の級数（series）によって表される。データの伝送の前にプリコーディングが使用される場合、Ｑ行列はプリコーディングの後で、データのＩＦＦＴへの配信の前に実現できる。
【００３６】
上り伝送の場合、因数分解Ｈ＝ＱＲが最も頻繁に使用され（Ｑ行列を生成する他の方法も可能であるが）、この場合三角Ｒ行列がフィードバックセクション（「空間的に白色」雑音のある差動結合チャネルでのアイデンティティにささやかに低下することもある）を定義し、ＱはＱＱ＊＝Ｑ＊Ｑ＝Ｉとなるようにユニタリ行列である。Ｈが特異である場合、手順は、未使用の（エネルギーがゼロである）入力次元（ゼロエネルギーを有するこのトーンでのそれらのユーザの場合にはＨの行と列を排除する）を排除し、適切な位置でＲを三角形にし、他の場所ではゼロにすることによって法則化できる。ベクタリングされたＤＭＴシステムの入力は、Ｑ＊による行列乗算上り（高速フーリエ変換、ＦＦＴ、復調器の直後）で特徴付けることができる。同様に、Ｑ＊は本発明の実施形態による複素回転の級数によって表される。ＧＤＦＥまたは類似する機能性が受信機で使用される場合には、Ｑ＊行列はＧＤＦＥの直前で実現できる。
【００３７】
どちらかの行列のための回転の級数は、本来、行列Ｈを取り、エントリごとに進行し、各行（上り）で、または各列（下り）でエントリのいくつかをゼロにする集合である。この手順で生成される同じ回転の級数は受信機（上り）または送信機（下り）で発生する。この級数がトーンごとに、及び下りと上りとで異なってよいことは言うまでもない。
【００３８】
複素回転は、より大きなサイズの行列ですべての追加のパススルー（pass-through）のゼロと１なしに、ここで２×２として示されているベクトル内での２回の複素数入力時に演算によって要約される。
【００３９】
回転を実現するために使用されるユニタリ行列は以下を満たす。
【数２】
2008541595.tif 000004
【００４０】
それは、４自由度の一般的な形式では以下のように書くことができる。
【数３】
2008541595.tif 000005
【００４１】
右上の位置にあるエントリをゼロにするための1つの複素事後乗算（complex post-multiply）（下り）回転は以下の通りである。
【数４】
2008541595.tif 000006
【００４２】
第１の項が実数であるためには、以下の通りである。
【数５】
2008541595.tif 000007
【数６】
2008541595.tif 000008
【００４３】
そして、第２の項がゼロとなるには、以下の通りである。
【数７】
2008541595.tif 000009
【００４４】
したがって、
【数８】
2008541595.tif 000010
【００４５】
しかし、θ１＝θ２とすることによってもう１自由度があるため、本発明の実施形態は以下を使用する。
【数９】
2008541595.tif 000011
【００４６】
ここでは、ｅｊφとｅｊψは、反復される実回転（入力としていくつかの複素数の実数部と虚数部を別々に有する２つの二次元実ベクトルの）と見なすこともできる。したがって、基本的には、複素回転は３つの実角度（以下の式のための実角度と、φ＝−ａｒｇ（α）とψ＝−ａｒｇ（β）のそれぞれに１つの実角度）で特徴付けられる。
【数１０】
2008541595.tif 000012
【００４７】
したがって、数学的な回転は以下のように書き直すことができる。
【数１１】
2008541595.tif 000013
【数１２】
2008541595.tif 000014
【数１３】
2008541595.tif 000015
【００４８】
図３に示されているユニット３２０のような本発明の１つまたは複数の実施形態による複素回転演算部は、ユニット３２０のバッファ３３０内のデータベクトルから２つのオリジナルのデータエントリｅ１とｅ２を受け入れ、以下の２次元複素ベクトルを生成するであろう。
【数１４】
2008541595.tif 000016
【００４９】
その入力時、複素回転演算部は、第１の実角度（ＤＳＬ最適化装置の一部であってよい複素回転計算部３１０によってφとして指定され）も受け入れ、ルックアップテーブルから余弦（cosine）と正弦(sine)とを引き出す。次に、複素回転演算部は、第１の実回転（以下の行列として実現されている）を前記２次元ベクトルの実数部に、そして再び第２の実回転（再び以下の行列として実現される）をその同じ２次元ベクトルの虚数部に、別々に適用する。
【数１５】
2008541595.tif 000017
【００５０】
結果として生じる２つの実ベクトル出力は式（１１）に見られるように、以下の中間複素ベクトルの実数部と虚数部（上部要素と下部要素の両方における）として扱われる。当業者によって理解されるように、前記の行列を使用する第１の回転と第２の回転は、任意の順序で、あるいは同時に実現可能であり、順序は重要ではない。
【数１６】
2008541595.tif 000018
【００５１】
第３の実回転と第４の実回転（ＤＳＬ最適化装置の一部であってよい複素回転計算部によってφとψで指定され）は、次にそれぞれ、第１の回転と第２の回転（再び、同じ正弦と余弦のルックアップテーブルを使用して）の結果として生じる以下の複素出力の上部（角度φ分の回転）エントリと下部エントリ（角度ψ分の回転）内の個々の複素数ｅ３とｅ４のそれぞれに適用される。
【数１７】
2008541595.tif 000019
【００５２】
当業者によって理解されるように、前記の行列を使用する第１の回転と第２の回転のように、第３の回転と第４の回転は任意の順序で、あるいは同時に実現できる。順序は重要ではない。これらの第３の回転と第４の回転は、式（１２）に見られるように、以下の式を生じさせ、この場合ｆ１はバッファ３３０のデータベクトルからの第１のオリジナルのデータエントリの完全に回転された「バージョン」であり、回転されたデータエントリｆ１がバッファ３３０のそのデータベクトルの中のｅ１を置換する。同様に、回転されたデータエントリｆ２がオリジナルのデーアエントリｅ２を置換する。
【数１８】
2008541595.tif 000020
【００５３】
式（５）と（６）の要件を排除することにより、複素回転をさらに簡略化することが可能である。回転後に結果として生じるベクトルの第１の項が実数であることが必要とされない場合には、複素回転は３回の実回転だけで実行することができ、２つの角度だけで特徴付けることができる。本発明の実施形態は、以下の式を使用してよい。
【数１９】
2008541595.tif 000021
【００５４】
この場合、ｅｊ（ψ−φ）も反復される実回転と見なすことができる。その結果、複素回転は、本質的に２つの実角度（以下の式のための実角度と、ψ−φ＝ａｒｇ（α）−ａｒｇ（β）に等しい実角度）で特徴付けられる。
【数２０】
2008541595.tif 000022
【００５５】
したがって、複素回転演算部は、上りの処理の中でＹのベクトル要素のために最低２つの角度と２つの添数（index）を使用する。下りの処理では、最低２つの角度と２つの添数が、Ｘにつながる中間送信機ベクトルのベクトル要素で使用される。
【００５６】
まさに事後乗算されたＱのような前記回転が下り方向に適用するように、類似する手順及び回転が上り方向を特徴付け、それは、それがＨの事後乗算に相当するため代わりに行単位で動作する。Ｒ行列が上り下部三角形と下り上部三角形と見なされると、行列Ｑは、たとえ下りについて右側で適用され、上りについて左側で適用されても、厳密に同じように定義される。
【００５７】
Ｑ行列を実現するための回転の順序は、それを三角形にするためにＨの中のエントリをゼロにするのに必要な順序に従う。角度がゼロに近いエントリは省略できる。順序は「三角化する（triangularizing）」複素ギブンズ回転が最初に発生した下りＨの列（あるいは上りＨの行）に対応する２つの添数で指定されてよい。本発明の実施形態と使用できる１つの順序は、常に（すべてのトーンで）最大のデータレートの設定されたユーザを下りのために最初に、上りのために最後に配置し、次に相応してデータレートの順序で続くことである。
【００５８】
以下の説明はベクタリングされたＤＭＴシステムの各トーンに個別に当てはまる。したがって、複素回転演算部は、指定される２つの添数に対応するベクトルＤＭＴエンコーダ出力からその第１の入力（下り）を受け入れることができる。次に、複素回転演算部は前述されたように実角度で特徴付けられる一連の実回転を適用し、出力を同じ添数が付いた位置（本質的に２つのエンコーダ出力を更新する）に格納する。それから複素回転演算部は、角度と添数の次のセットを受け入れる準備が完了する。一連の角度と対応するユーザ／回線添数の組は、ユニタリ行列を特徴付ける回転のセットが完了するまで続行する。各トーンは異なる添数セットと角度を有してよいため、複素回転演算部はトーンごとに再利用できる（あるいはすべてのトーンに「Ｑ」行列を実現するために共用されるいくつかの複素回転演算部があってよい）。それ以外の場合、複素回転演算部が十分に高速である場合には、それはすべてのトーンに連続して使用できる。したがって高速実現は、使用可能であるどのような回転能力でも、最大限に活用できるであろう。ＩＦＦＴ（下り）とＦＦＴ（上り）もそれぞれ一連の複素回転であるため、ＩＦＦＴによって使用される同じ演算装置が複素回転演算部によっても使用され、１台または少数どちらかの高速複素回転装置が付いたさらにコンパクトな設計を達成できるであろう。
【００５９】
加えて、複素回転演算部は、Ｑ行列の特性を利用してよい行列とベクトルを乗算するための技法を使用してよい。Ｑ行列が０に等しい、あるいは０に十分に近いそのいくつかの要素を有することが観察されると、それは「疎」行列として表されてよい。したがって、当業者には周知である疎行列−密ベクトル乗算技法を利用することによって計算の節約が実現されてよい。
【００６０】
Ｑ行列がすでに検出されている（例えば、すべてが複素数のケースに適用される、ギブンズ回転、ハウスホルダー変換、またはグラム・シュミット分解によって）と仮定すると、Ｑ行列は０に等しいまたは（十分に）０に近いその要素のいくつかを有してよい。したがって、受け入れられるベクトルｘが「密」のままであるが、Ｑは疎行列として表すことができ、すべてのその要素が非ゼロであることを意味する。
【００６１】
ｘによるＱの行列−ベクトル乗算を実行するための演算の数はほぼＬ２であり、この場合Ｌはベクトルｘの要素数である。実際にはＱのわずかな要素だけがゼロ以外である場合に、この数は大幅に削減できる。
【００６２】
［例］
Ｑを、Ｌ個のセットを含むデータ構造で表現させる。各セットは疎行列Ｑの１列に相当する。各セットは多くの対（ｃｏｌ、ｖａｌ）を含み、この場合ｃｏｌは既定の行でのゼロ以外の要素の列を明示し、ｖａｌはこのゼロ以外の要素の値に一致する。  
ｙ＝Ｑ＊ｘをベクトル出力とすると、ｙの特定の行の値の計算は以下のように書くことができる。
【数２１】
2008541595.tif 000023
【００６３】
行に対応するセット内の対（ｃｏｌ、ｖａｌ）ごとに、以下のように書くことができる。
【数２２】
2008541595.tif 000024
【００６４】
このようにして、疎行列の場合、演算数は大幅に削減できる。このような方法はベクタリングされる送信機またはベクタリングされる受信機におけるＭＩＭＯ処理で簡単に適用できる。
【００６５】
各トーンは図３（やはり、すべてによって共用される単一の装置である場合がある）に示されているもののようなトーン複素回転演算部を使用できる。入力ベクトルは当初ベクトルレジスタに記憶されてよい。高速２次元回転は連続して数回実行され、毎回、連続回転のたびに改変される要素ｉとｊに作用する。回転角度（またはその同等物）も複素回転計算部によって指定されてよい。最高ｌ（ｌ−１）／２回のこのような連続複素回転（あるいはしたがって添数の関連対のある角度のｌ（ｌ−１）セット）がある場合があり、この場合ｌｘｌは正方Ｑ行列のサイズであり、他の信号伝達技法が使用される（例えば、擬似モード信号または結合された通信）かどうかに応じて変化してよい。再び、複素回転は、最低２つの実角度で指定される、一連の最低３回の実回転である。したがって、複素回転演算部は、ありとあらゆるトーンにおそらく同じ装置で実現される高速装置である場合がある。したがって、４０００Ｈｚシンボルにつき最高Ｎ・ｌ（ｌ−１）／２回の複素回転演算が実行できるであろう。複素回転演算部を実現する可能性のある、例えばモデム等の装置のチップ設計者がモデムの計算能力により課される回転数に対する制限を、その能力（そしておそらくより少ない性能利得を生じさせる）を超えるのを避けるために伝達できるケースもある。
【００６６】
本発明の１つまたは複数の実施形態を描くシステム３００は図３に示されている。システム３００は、角度及び添数を複素回転演算部３２０に与える複素回転計算部３１０を含む。複素回転計算部３１０は、複素回転演算部３２０（例えば、同じモデムまたはＣＰＥ内の）と同じ装置（例えば、モデム）の中で、または例えば別個のコントローラ、ＤＳＬ最適化装置等の遠隔位置でのどちらかで複素回転演算部３２０に与えられる多様な値を計算してよい。
【００６７】
複素回転演算部３２０は、回転データの前のデータのための入力３２２を含む。入力３２２によって提供されるデータは、バッファ、データベース、または必要とされる機能のための他の適切な装置である場合があるベクトルモジュール３３０内で記憶、更新できるベクトルである。モジュール３３０は、各トーンのｌ次元（おそらくプリコードされる）信号ベクトル、及び添数のセットを複素回転計算部３１０から受信すると、添数に対応するデータを回転子演算モジュール３４０に供給する。
【００６８】
回転子演算モジュール３４０（例えば、コンピュータ、プロセッサ、ＩＣまたはこのような装置に基づいた他の装置）は適切な回転を、複素回転計算部３１０によって提供される角度を使用してベクトルモジュール３３０によって指定される添数付きデータに適用する。モジュール３４０は、任意の適切な方法で、及び／または回転子演算モジュール３４０の一部であってよい、あるいはモジュール３４０と別個であってよい、例えばルックアップテーブル３４５等の任意の適切なソースから正弦値と余弦値を計算し、及び／または取得してよい。この計算には量の任意の同等なセットが使用されてよい―例えば、量ｓｉｎφ（つねに０≦φ≦９０°であるため、ｃｏｓφは以下となる）、ｃｏｓφ、ｓｉｎφ、ｃｏｓψ、及びｓｉｎψ。
【数２３】
2008541595.tif 000025
【００６９】
２つの添数が使用される場合、回転子演算モジュール３４０はＵベクトルデータの２−Ｄ回転を実行する。回転されたデータ（例えば、各トーンの回転されたシンボルベクトルデータ）は次にベクトルモジュール３３０に送り返され、再び記憶される（例えば、データの添数に従って）。
【００７０】
複素回転演算部３２０がデータ回転を完了すると、ベクトルモジュール３３０はｌ次元の複素回転シンボルベクトルを含む。当業者によって理解されるように、複素回転計算部３１０、複素回転演算部３２０、及びそれらの多様な構成要素は、コンピュータまたはプロセッサ、あるいはこのような装置に基づいた他の装置で実現されてよい。さらに、回転子演算モジュール３４０は下り伝送のためにＩＦＦＴを実行する、及び／または上り伝送のためにＦＦＴを実行するシステム３００内の同じユニットであってよい。モジュール３４０は、他の演算を実行するように構成されてもよい。例えば、モジュール３４０は、すべての角度がゼロに近いデータに相当するエントリをゼロにし、その後計算リソースを節約するためにゼロにされたエントリを削除するように構成されてよい。同様に、モジュール３４０はその機能（例えば、回転の順序）をモジュール３４０、複素回転演算部３２０、及び／またはこれらが既定数の小さな回転を削除することによって実現される任意の装置の計算能力に合わせることができるであろう。当業者によって理解されるように、回転の角度と添数が得られるＨ行列は正方である必要はない（例えば、擬似モード信号が実現されるケース）。非正方行列のＱＲ因数分解は、三角Ｒ行列が追加のゼロにされた要素を有しているが、それ以外の場合当業者にとっては分かりやすいという点で何らかの調整を必要とする。つまり、Ｋ×Ｎ行列の場合、Ｋ＞ＮまたはＫ＜Ｎである、ＱＲ因数分解の２つの状況がある。前者のケースでは、早期回転が、上部の残りのＮ行で通常のＮ×ＮのＱＲ因数分解を進める前に、Ｈの下部Ｋ−Ｎ行を回転し、一連の（Ｋ−Ｎ）Ｎ回の複素回転のある上部Ｎ行にする。Ｋ＜Ｎという後者のケースでは、ＱＲ因数分解はＨの第１のＫ個の列だけに集中し、プロセスは、Ｈ人のユーザの順序付けが、第１のＫ個の列が線形に独立しているように選択される限り、Ｎ−Ｋ個の残りの列で必ずや全ゼロを生じさせる。
【００７１】
図４Ａに示されている本発明の一実施形態に従って、複素回転計算部４１０は、例えばユーザ及び／または一人または複数のシステムオペレータまたはプロバイダをシステムのその使用で支援するコントローラ４００（例えば、ＤＳＬ最適化装置）等のＤＳＬシステムに結合されている独立したエンティティの一部であってよい。（コントローラ、またはＤＳＬ最適化装置はＤＳＭサーバ、動的スペクトルマネージャ、動的スペクトル管理センタ、ＤＳＭセンタ、スペクトル維持センタ、またはＳＭＣと呼ばれてもよい）。いくつかの実施形態では、コントローラ４００は独立したエンティティであり得るが、他の実施形態ではコントローラ４００はＣＯまたは他の場所から多くのＤＳＬ回線を操作するＩＬＥＣまたはＣＬＥＣである場合がある。図４Ａの破線４４６から見られるように、コントローラ４００はＣＯ１４６の中にあってよい、あるいは外部にあり、ＣＯ１４６またはシステムの中で活動している任意の企業から独立していてよい。さらに、コントローラ４００は、ＤＳＬまたは複数のＣＯ内の他の回線装置に結合されてよく、及び／またはＤＳＬまたは複数のＣＯ内の他の回線装置を制御してよい。
【００７２】
複素回転計算部４１０は、収集手段４２０（図６に概して示されているタイプのコンピュータ、プロセッサ、コンピュータモジュール等、あるいはこのような別の装置に基づいた装置である場合がある）と、解析手段４４０（やはり図６に概して示されているタイプのコンピュータ、プロセッサ、コンピュータモジュール等、あるいはこのような別の装置に基づいた装置である場合がある）を含む。図４Ａで分かるように、収集手段４２０は、ＮＭＳ１５０、ＡＮ１４０にあるＭＥ１４４、及び／またはＭＥ１４４によって維持されているＭＩＢ１４８に結合されてよい。データはブロードバンドネットワーク１７０（例えばＴＣＰ／ＩＰプロトコルまたは他のプロトコル、あるいは既定のＤＳＬシステム内の通常の内部データ通信の外の手段）を通して収集されてもよい。これらの接続の１つまたは複数により、複素回転計算部はＤＳＬシステム等の通信システムから操作データを収集できる。データは一度にまたは経時的に収集されてよい。場合によっては、収集手段４２０はオンデマンドで、あるいは任意の他の周期的ではない基準で（例えば、ＤＳＬＡＭまたは他の構成要素がコンプライアンス制御装置にデータを送信するたびに）データを収集することができるが、それは周期的に収集し、このようにして複素回転計算部４１０が所望される場合にその情報、行列及びチャネル情報等を更新できるようにする。手段４２０によって収集されるデータは、分析、及び必要とされる行列、角度、添数等の計算のために解析手段４４０に提供される。
【００７３】
図４Ａの例示的なシステムでは、解析手段４４０はコントローラ４００内の信号発生手段４５０（やはり図６に概して示されているコンピュータ、プロセッサ、コンピュータモジュール等、あるいはこのような別の装置に基づいた装置である場合がある）に結合されている。この信号発生器４５０は命令信号を生成し、モデムに、及び／または本発明の実施形態を実現する複素回転演算部（複数の場合がある）を含む通信システム（例えば、ＤＳＬトランシーバ、及び／またはシステム内の他の装置、構成要素等）の他の構成要素に送信するように構成されている。これらの命令は、複素回転と角度を実現するために使用される操作情報、及びそれらの回転等を実現するために使用される本発明のいくつかの実施形態の添数を含んでよい。命令は、以前に供給された情報を更新するために周期的に生成されてよく、あるいは複素回転を実現し、そうするための情報を必要とするモデム等からの要求に応えて送信されてよい。
【００７４】
本発明の実施形態は、データベース、ライブラリ、または収集されたデータ及び複素回転、角度、添数等の過去の実現例に関するデータの他の集合体を活用できる。参照データのこの集合体は、例えば図４Ａのコントローラ４００の中のライブラリ４４８として記憶され、解析手段４４０及び／または収集手段４２０によって使用されてよい。
【００７５】
本発明のいくつかの実施形態では、複素回転計算部４１０は、例えばＰＣ、ワークステーション等のコンピュータ内で実現されてよい。収集手段４２０及び解析手段４４０は、当業者によって理解されるように、ソフトウェアモジュール、ハードウェアモジュール、あるいは両方の組み合わせであってよい。多数のモデムと連動するとき、収集されるデータの量を管理するためにデータベースが導入、使用されてよい。
【００７６】
本発明の別の実施形態は図４Ｂに示されている。ＤＳＬ最適化装置４６５は、そのどちらかまたは両方が電話会社構内４９５にあってよい、ＤＳＬＡＭ４８５または他のＤＳＬシステム構成要素上で、及び／またはＤＳＬＡＭ４８５または他のＤＳＬシステム構成要素に関連して動作する。ＤＳＬ最適化装置４６５は、ＤＳＬ最適化装置４６５のために、及びＤＳＬ最適化装置４６５に対して、操作データを収集し、アセンブルし、調整し、操作し、供給することができるデータモジュール４８０を含む。モジュール４８０は例えばＰＣ等のコンピュータである場合があり、あるいは例えばプロセッサまたはＩＣ等のこのようなコンピュータの一部であり、ソフトウェア、ハードウェアまたは両方で実現される。モジュール４８０からのデータは、分析（例えば、複素回転等を実現するために必要とされる角度、添数及び／または他の情報の計算）のためにＤＳＭサーバ４７０（例えば、コンピュータまたはＩＣまたはこのような装置内のデータ解析モジュール）に供給される。モジュール４７０はモジュール４８０のために使用されるのと同じコンピュータの一部であってよく、及び／または該コンピュータで実現されてよく、あるいは別個の装置であってよい。情報は電話会社データベース４７５から入手可能であってもよい。
【００７７】
パラメータセレクタ４９０は、プロファイル（例えば、ＤＳＬＡＭまたは他の上り装置内の複素回転演算部に角度と添数を送信する）を実現するために命令及び／または信号発生器として使用されてよい。ユニット４９０は、本発明の実施形態に従って通信システム構成要素及びユーザのための他のオペレーティングモード命令を生成してもよい。当業者によって理解されるように、複素回転演算部で、及び複素回転演算部によって使用される情報は、解析モジュール４７０の制御下で、あるいは他の適切な方法で選択され、送信されてよい。ユニット４９０からの情報を使用する複素回転はＤＳＬＡＭ４８５及び／または他の適切なＤＳＬシステム構成要素装置で実現される。このような装置は、加入者宅装置４９９等のＤＳＬ装置に結合される。データはユーザ４９９のための通信回線４９１、４９２で送信される。当業者によって理解されるように、本発明の実施形態を使用しながらも相違点は達成できるが、図４Ｂのシステムは図４Ａのシステムに類似した方法で動作できる。
【００７８】
図５Ａは、ＤＳＬＡＭまたは他の上り装置で見られるタイプのベクタリングされるＤＳＬ送信機５０１との関連での本発明の一実施形態を描いている。当業者によって理解されるように、他の処理だけではなく、Ｕ本の回線のためのスクランブリングとＦＥＣコーディング５０４も含むことがあるＵ本の回線のペイロードデータ５０２は、フレーマ５０３に提供される。データは、インパルス雑音が問題である回線内のインタリーバ５０５に送信されてよい。各ユーザのデータは、複素数のＵ個のデータストリームを出力するエンコーダ５０６で符号化される。マルチユーザプリコーダ５０７は、送信されるデータをプリコーディングするためにいくつかの送信機に含まれてよい。プリコーディングの後に、データは、例えば図３に描かれているもの等の複素回転演算部５２０に送信される。ユニット５２０は、装置５０１の一部である場合がある、あるいは装置５０１（例えば、コントローラ５００の一部）とは別個である場合がある複素回転計算部５１０に結合されてよい。複素回転の実現後、回転されたデータは、５２２での伝送の前に逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）部５２１に送信される。ＩＦＦＴ部５２１は、既定のユーザからの十分なデータがプリコードされ、ユニット５２０に送信されると適切なフーリエ変換を実行できるように、各ユーザのデータを蓄積する。
【００７９】
図５Ｂは、受信機５４０がＦＦＴ部５４４と受信機のデコーダ５４８の間に複素回転演算部５１０も実現することを描いている。場合によっては、ＧＤＦＥ５４５が使用される可能性があり、複素回転演算部５２０の出力を受け入れるであろう。再び、複素回転演算部５２０は、コントローラ５００または受信機５４０の内部又は外部の他の装置に結合される可能性がある。このコントローラ５００が、前述されたように複素回転演算部５２０に角度と添数を供給する。
【００８０】
本発明の１つまたは複数の実施形態による方法６００が図６に示されている。複素回転演算部は、６１０でユーザデータベクトルを受信する。受信したベクトルから回転される２つのデータエントリを識別する、添数と角度のセットが６２０で受信される。６３０で、添数付きデータが回転子演算モジュールに送信され、その後選択されたベクトル要素の２×２回転が６４０で実行される。決定６５０では、既定のトーンのための回転が完了しているかどうかに関して行われる評価がある。完了していない場合には、６２０で次の角度と添数が次の回転のために提供される。トーンのデータが回転された場合、６６０で、回転されたデータベクトルが送信機のＩＦＦＴに、あるいは受信機のＧＤＦＥまたはデコーダに送信される。６７０ですべてのトーンが完了していると決定されると、６８０で次のＤＭＴシンボルが処理できる。それ以外の場合、６１０で対象ＤＭＴシンボルのための次のユーザデータベクトルが受け取られ、プロセスが続行する。
【００８１】
一般的には、本発明の実施形態は、単一のコンピュータ、複数のコンピュータ、及び／またはコンピュータ（そのどれか及びすべてが、本書で「コンピュータ」及び／または「コンピュータシステム」と交換可能に呼ばれてよい）の組み合わせであってよい、１つまたは複数のコンピュータシステムに記憶されている、あるいは１つまたは複数のコンピュータシステムを通して転送されるデータを関与させる多様なプロセスを利用する。本発明の実施形態は、ハードウェア装置またはこれらの動作を実行するための他の装置にも関する。この装置は必要とされる目的のために特別に構築されてよく、あるいはそれは汎用コンピュータ及び／またはコンピュータに格納されているコンピュータプログラム及び／またはデータ構造によって選択的に活性化または再構成されるコンピュータシステムであってよい。本書に提示されているプロセスは、任意の特定のコンピュータまたは他の装置に本質的に関連していない。特に、多様な汎用機械が本書の教示に従って作成されるプログラムとともに使用されてよく、あるいは必要とされる方法ステップを実行するためにより特殊化した装置を構築することがさらに便利な場合がある。種々のこれらの機械のための特定の構造は、以下に示される説明に基づき当業者に明らかとなる。
【００８２】
前述されているように本発明の実施形態は、コンピュータシステムに記憶されているデータを関与させる多様なプロセスステップを利用する。これらのステップは物理量の物理的な操作を必要とするステップである。必ずではないが、通常、これらの量は、記憶、転送、結合、比較、及びそれ以外の場合操作されることが可能な電気信号または磁気信号の形を取る。おもに共通使用の理由から、これらの信号をビット、ビットストリーム、データ信号、制御信号、値、要素、変数、文字、データ構造等と呼ぶことが便利な場合もある。しかしながら、これらの用語及び類似した用語のすべてが適切な物理量に関連付けられなければならず、これらの量に適用される単に便利なラベルに過ぎないことが記憶されるべきである。
【００８３】
さらに、実行される操作は多くの場合、識別する、適合する、または比較する等の用語で言及される。本発明の一部を形成する、本書に説明されている動作のどれかにおいて、これらの動作は機械動作である。本発明の実施形態の動作を実行するために有用な機械は、汎用デジタルコンピュータまたは他の類似した装置を含む。いずれにせよ、コンピュータを操作する際の操作の方法と、計算自体の方法の区別が念頭に置かれなければならない。本発明の実施形態は、他の所望される物理信号を発生させるために電気信号または他の物理信号を処理する際にコンピュータを操作するための方法ステップに関する。
【００８４】
本発明の実施形態は、これらの動作を実行するための装置にも関する。この装置は、必要とされる目的のために特別に構築されてよく、あるいはそれはコンピュータに記憶されているコンピュータプログラムによって選択的に活性化または再構成される汎用コンピュータであってよい。本書に提示されているプロセスは、本質的に任意の特定のコンピュータまたは他の装置に関連していない。特に、多様な汎用機械が、本書の教示に従って作成されるプログラムとともに使用されてよく、あるいは必要とされる方法ステップを実行するためにさらに特殊化された装置を構築することがさらに便利な場合がある。種々のこれらの機械のための必要とされる構造は前述された説明から明らかである。
【００８５】
加えて、本発明の実施形態はさらに、多様なコンピュータによって実現される動作を実行するためのプログラム命令を含むコンピュータ可読媒体に関する。媒体及びプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計され、構築されたものでよく、あるいはそれらはコンピュータソフトウェア技術の当業者に周知であり、彼らが利用できる種類であってよい。コンピュータ可読媒体の例は、ハードディスク、フレキシブルディスク及び磁気テープ等の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭディスク等の光媒体、フロプティカルディスクのような磁気光学媒体、及び読み取り専用メモリ装置（ＲＯＭ）とランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等のプログラム命令を記憶し、実行するように特別に構成されるハードウェア装置を含むが、これらに限定されない。プログラム命令の例は、コンパイラによって生成されるような機械コードと、インタプリタを使用してコンピュータによって実行されてよいさらに高水準の符号を含むファイルの両方を含む。
【００８６】
図７は、本発明の一実施形態または複数の実施形態に従ってユーザ及び／またはコントローラによって使用できる典型的なコンピュータシステムを描く。コンピュータシステム７００は、一次記憶７０６（通常は、ランダムアクセスメモリ、つまりＲＡＭ）、一次記憶７０４（通常は、読み取り専用メモリ、つまりＲＯＭ）を含む記憶装置に結合される任意の数のプロセッサ７０２（中央演算処理装置、つまりＣＰＵとも呼ばれる）を含む。当該技術で周知のように、一次記憶７０４はデータと命令をＣＰＵに一方向に転送するために働き、一次記憶７０６は通常、双方向でデータと命令を転送するために使用される。これらの一次記憶装置の両方とも、前述されたコンピュータ可読媒体の任意の適切なものを含んでよい。また、大容量記憶装置７０８は双方向でＣＰＵ７０２に結合され、追加のデータ記憶容量を提供し、前述されたコンピュータ可読媒体のいずれかを含んでよい。大容量記憶装置７０８はプログラム、データ等を記憶するために使用されてよく、通常、一次記憶より低速であるハードディスク等の二次記憶媒体である。大容量記憶装置７０８の中に保持される情報が、適宜、仮想記憶としての一次記憶７０６の一部として標準的な様式で組み込まれてよいことが理解される。ＣＤ−ＲＯＭ７１４等の特定の大容量記憶装置は、ＣＰＵに一方向でデータを渡してもよい。
【００８７】
ＣＰＵ７０２は、ビデオモニタ、トラックボール、マウス、キーボード、マイク、タッチセンサ式ディスプレイ、変換器カード読取装置、磁気テープ読取装置または紙テープ読取装置、タブレット、スタイラス、音声認識装置または手書き文字認識装置、あるいは言うまでもなく他のコンピュータ等の周知の入力装置等の１台または複数の入力／出力装置を含むインタフェース７１０にも結合される。最後に、ＣＰＵ７０２は任意に、概して７１２で示されるように、ネットワーク接続を使用してコンピュータまたは電気通信ネットワークに結合されてよい。このようなネットワーク接続を用いると、ＣＰＵが、前述された方法ステップを実行する過程で、ネットワークから情報を受信し、またはネットワークに情報を出力する可能性があることが考えられる。前述された装置及び材料は、コンピュータハードウェア技術とソフトウェア技術の当業者によく知られるようになる。前述されたハードウェア要素は、本発明の動作を実行するための複数のソフトウェアモジュールを定義してよい。例えば、コードワード構成コントローラを実行するための命令は、大容量記憶装置７０８または７１４に記憶され、一次記憶７０６と連動してＣＰＵ７０２で実行されてよい。好適実施形態では、コントローラはソフトウェアサブモジュールに分割される。
【００８８】
本発明の多くの特長及び利点は、文書による説明から明らかであり、したがって添付の請求項は、本発明のすべてのこのような特長及び利点をカバーすることを目的とする。さらに、多数の変型及び変更がすぐに当業者に思い浮かぶので、本発明は図解され、説明されるような正確な構成及び動作に限定されない。したがって、説明された実施形態は制限的ではなく、例示的として解釈されなければならず、本発明は本書に示される詳細に限定されるのではなく、現在または将来において予測できるか否かに関係なく、以下の請求項及び同等物のそれらの完全範囲によって明示されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】参照モデルＤＳＬシステムの概略ブロック図である。
【図２】一般的で例示的なＤＳＬ配備を描く概略図である。
【図３】本発明のいくつかの実施形態に関連して使用された複素回転計算部に結合された複素回転演算部の概略図である。
【図４Ａ】本発明の１つまたは複数の実施形態を実現するコントローラ及び通信システムである。
【図４Ｂ】本発明の１つまたは複数の実施形態を実現するＤＳＬ最適化装置及び通信システムである。
【図５Ａ】本発明の１つまたは複数の実施形態を実現するＤＳＬ送信機である。
【図５Ｂ】本発明の１つまたは複数の実施形態を実現するＤＳＬ受信機である。
【図６】本発明の一実施形態による方法の流れ図である。
【図７】本発明の実施形態を実現するために適切な典型的なコンピュータシステムまたは集積回路システムのブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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