(57)【要約】  メモリが削減されたベクトル化されたＤＳＬシステムは、ＦＥＸＴデータの伝送および記憶が行われるベクトル化されたＤＳＬシステムに対する帯域幅およびメモリ記憶要求を低減するための方法および装置を含む。ＤＳＬＡＭのような上流端デバイスが、ＣＰＥモデムのような複数の下流端デバイスと通信する。ＤＳＬシステムのＦＥＸＴ特性を決定するためにトレーニングおよび／またはトラッキングデータのようなテスト信号データが送信されると、システムにおいて用いられる上りおよび／または下り周波数帯域のＤＳＬトーンのすべてまたは実質的にすべてについて、エラー信号が入手可能である。周波数帯域をサブ帯域に分割し、各サブ帯域におけるトーンのサブセットのみを、ＦＥＸＴチャネル応答、ＦＥＸＴチャネル係数および／またはＦＥＸＴキャンセル係数のようなＦＥＸＴデータの導出に用いる。サブ帯域におけるサブセットのトーンに関しては、最大精度のＦＥＸＴデータ値が導出され得る。他のトーンに関しては、ＦＥＸＴデータの近似が導出され得る。あるいは、ＦＥＸＴデータは、基準点と、サブ帯域基準点かまたは別のトーンの値かのいずれかに対するΔ値を利用することによって最大精度および／または近似のＦＥＸＴデータをより少ないビットで定義する基準点に関連づけられた微分／増分値として定義され得る。このようなＦＥＸＴデータの伝送（ＤＳＬシステムの上流端と下流端との間）と、別個または内部のベクトル化処理装置を用いてベクトル化を行うＤＳＬＡＭのような上流端デバイス内部との両方において、メモリが削減される。ＤＳＬＡＭなどの上流端デバイス内または外へのこのようなＦＥＸＴデータの記憶においてもメモリが削減される。
2011529644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベクトル化されたデジタル加入者線（ＤＳＬ）システムを動作させるための方法であって、前記ＤＳＬシステムは、複数のＤＳＬ回線を用いて複数の顧客宅内機器（ＣＰＥ）モデムに結合されたＤＳＬアクセス多重化装置（ＤＳＬＡＭ）を含み、前記複数のＣＰＥモデムは第１のＣＰＥモデムを含み、
前記方法は、
前記ＤＳＬＡＭから前記複数のＣＰＥモデムへのデータの伝送に用いられる下り周波数帯域における、それぞれが複数のＤＳＬトーンを含む複数のＤＳＬトーンサブ帯域を識別することと、
各サブ帯域におけるＤＳＬトーンのサブセットであって、該ＤＳＬトーンのサブセットにおけるＤＳＬトーン数が各サブ帯域におけるＤＳＬトーン数の半分以下である、サブセットを識別することと、
前記ＤＳＬＡＭから前記複数のＤＳＬ回線でテスト信号入力データを伝送することと、
前記第１のＣＰＥモデムが、前記テスト信号入力データに基づくテスト信号出力データを受信することと、
前記第１のＣＰＥモデムが、遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）干渉係数Ｈij（ｋ）（ここで、Ｈij（ｋ）は、ＤＳＬトーンｋについてのＤＳＬ回線ｉで送信されたテスト信号入力データとＤＳＬ回線ｊによって受信されたテスト信号出力データとに基づくものであり、さらに、各ＤＳＬトーンｋは、前記サブ帯域のうちの１つにおける前記ＤＳＬトーンのサブセットのうちの１つに存在する）を表すエラー信号を演算することと、
前記第１のＣＰＥモデムが、前記演算されたエラー信号を前記ＤＳＬＡＭへ伝送することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記第１のＣＰＥモデムによって伝送された前記演算されたエラー信号に対応する最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）を生成することと、
前記ＤＳＬＡＭが、複数の前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）に基づいてサブ帯域ごとにＦＥＸＴキャンセル係数関数Ｇの近似を生成することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記近似を用いて、近似のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｍ）（ここで、各ＤＳＬトーンｍは、前記サブ帯域のうちの１つにおける前記ＤＳＬトーンのサブセットのうちの１つに存在するものではない）を生成することと、
前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値と前記近似のＦＥＸＴキャンセル係数値とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うこととを含む方法。
【請求項２】
ベクトル化されたＤＳＬシステムを動作させるための方法であって、前記ＤＳＬシステムは、複数のＤＳＬ回線を用いて複数のＣＰＥモデムに結合されたＤＳＬＡＭを含み、前記複数のＣＰＥモデムは第１のＣＰＥモデムを含み、
前記方法は、
前記第１のＣＰＥモデムから前記ＤＳＬＡＭへのデータの伝送に用いられる上り周波数帯域における、それぞれが複数のＤＳＬトーンを含む複数のＤＳＬトーンサブ帯域を識別することと、
各サブ帯域におけるＤＳＬトーンのサブセットであって、該ＤＳＬトーンのサブセットにおけるＤＳＬトーン数が各サブ帯域におけるＤＳＬトーン数の半分以下である、サブセットを識別することと、
前記第１のＣＰＥモデムから前記ＤＳＬＡＭへテスト信号入力データを伝送することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記テスト信号入力データに基づくテスト信号出力データを受信することと、
前記ＤＳＬＡＭが、ＦＥＸＴ干渉係数Ｈij（ｋ）（ここで、Ｈij（ｋ）は、ＤＳＬトーンｋについてのＤＳＬ回線ｉで送信されたテスト信号入力データとＤＳＬ回線ｊによって受信されたテスト信号出力データとに基づくものであり、さらに、各ＤＳＬトーンｋは、前記記サブ帯域のうちの１つにおける前記ＤＳＬトーンのサブセットのうちの１つに存在する）を表すエラー信号を演算することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記演算されたエラー信号に対応する最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）を生成することと、
前記ＤＳＬＡＭが、複数の前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）に基づいてサブ帯域ごとにＦＥＸＴキャンセル係数関数Ｇの近似を生成することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記近似を用いて、近似のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｍ）（ここで、各ＤＳＬトーンｍは、前記サブ帯域のうちの１つにおける前記ＤＳＬトーンのサブセットのうちの１つに存在するものではない）を生成することと、
前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値と前記近似のＦＥＸＴキャンセル係数値とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うこととを含む方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法であって、
前記ＦＥＸＴキャンセル係数関数Ｇの近似が、線形近似または多項式近似を含む方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の方法であって、
前記周波数帯域における実質的にすべてのサブ帯域が、サブ帯域当たり同数のＤＳＬトーンを含み、さらに、各ＤＳＬトーンのサブセットが、同数のＤＳＬトーンを含む方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、
各サブ帯域が、
６４のＤＳＬトーン、３２のＤＳＬトーン、１６のＤＳＬトーン、８つのＤＳＬトーン、４つのＤＳＬトーン、
のうちの１つを含む方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載の方法であって、
前記テスト信号入力データが、ＤＳＬトレーニングデータまたはＤＳＬトラッキングデータを含む方法。
【請求項７】
請求項１または２に記載の方法であって、
各サブ帯域における前記ＤＳＬトーンのサブセットが、該サブ帯域における端点トーンであり、
さらに、最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値が、各サブ帯域における前記端点トーンに対応し、
さらに、第１のサブ帯域についての前記ＦＥＸＴキャンセル係数関数Ｇの近似が、前記第１のサブ帯域および第２のサブ帯域の前記端点を結ぶことによって生成されるＧの線形近似であり、さらに、前記第１のサブ帯域は前記第２のサブ帯域に隣接している方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、
ベクトル化ＤＳＬ処理を行う際に用いられる近似データを記憶することをさらに含み、
前記近似データが、
前記第１のサブ帯域における前記端点トーンについての前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値に対応するサブ帯域基準点と、
前記第１のサブ帯域についての前記Ｇの線形近似を用いて演算される傾きとを含む方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記近似データが、第１のサブ帯域線オフセット値をさらに含む方法。
【請求項１０】
請求項１または２に記載の方法であって、
前記ＤＳＬトーンのサブセットが、各サブ帯域において少なくとも１つの端点トーンを含む、各サブ帯域において３つ以下のトーンからなり、
さらに、最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値が、各サブ帯域における前記ＤＳＬトーンのサブセットの各トーンに対応し、
さらに、サブ帯域ごとの前記ＦＥＸＴキャンセル係数関数Ｇの近似が、複数の前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値を用いて生成されるＧの多項式近似を含む方法。
【請求項１１】
ベクトル化されたＤＳＬシステムを動作させるための方法であって、前記ＤＳＬシステムは、複数のＤＳＬ回線を含み、各ＤＳＬ回線は、受信機に結合された送信機を含み、第１の送信機と第１の受信機とを含む第１のＤＳＬ回線が含まれており、
前記方法は、
前記複数のＤＳＬ回線でのデータの伝送に用いられるＤＳＬトーンの周波数帯域における、それぞれが複数のＤＳＬトーンを含む複数のＤＳＬトーンサブ帯域を識別することと、
各サブ帯域におけるＤＳＬトーンのサブセットであって、該ＤＳＬトーンのサブセットにおけるＤＳＬトーン数が各サブ帯域におけるＤＳＬトーン数の半分以下である、サブセットを識別することと、
前記第１の送信機から前記第１の受信機へテスト信号入力データを伝送することと、
前記第１の受信機が、前記テスト信号入力データに基づくテスト信号出力データを受信することと、
前記第１の受信機が、各サブ帯域における前記ＤＳＬトーンのサブセットのＤＳＬトーンごとに、ＦＥＸＴ干渉を表す演算されたエラー信号を前記第１の送信機へ伝送することと、
前記第１の送信機が、前記第１の受信機によって伝送された前記演算されたエラー信号に対応する最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値を生成することと、
前記第１の送信機が、複数の前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値に基づいてサブ帯域ごとにＦＥＸＴキャンセル係数関数の近似を生成することと、
前記第１の送信機が、前記近似を用いて、いかなるサブ帯域におけるいかなるＤＳＬトーンのサブセットの一部分でもないＤＳＬトーンについての近似のＦＥＸＴキャンセル値を生成することと、
前記第１の送信機が、前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値と前記近似のＦＥＸＴキャンセル係数値とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うこととを含む方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記近似が、線形近似または多項式近似である方法。
【請求項１３】
ベクトル化されたＤＳＬシステムを動作させるための方法であって、前記ＤＳＬシステムは、複数の下流端モデムに結合されたＤＳＬＡＭを含み、
前記方法は、
前記ＤＳＬＡＭから前記複数の下流端モデムへテスト信号入力データを伝送することと、
第１の下流端モデムが、前記伝送されたテスト信号入力データに基づくテスト信号出力データを受信することと、
前記第１の下流端モデムが、第１の周波数帯域における複数のサブ帯域のそれぞれにおけるＤＳＬトーンのサブセットのＤＳＬトーンごとに、ＦＥＸＴ干渉を表すエラー信号を前記ＤＳＬＡＭへ伝送することと、
上流端装置が、前記下流端モデムからの複数のエラー信号に対応する複数の最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数を生成することと、
前記上流端装置が、複数の前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数に基づいてサブ帯域ごとにＦＥＸＴキャンセル係数近似を生成することと、
前記上流端装置が、前記ＦＥＸＴキャンセル係数近似を用いて、各サブ帯域における前記ＤＳＬトーンのサブセットの一部分ではない前記周波数帯域内のＤＳＬトーンについての近似のＦＥＸＴキャンセル係数を生成することと、
前記上流端装置が、前記複数の最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数と前記近似のＦＥＸＴキャンセル係数とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うこととを含む方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって、
前記上流端装置が前記ＤＳＬＡＭを含む方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記上流端装置が、ＤＳＬ信号に対してベクトル処理を行うように構成された複数のベクトル化モジュールをさらに含む方法。
【請求項１６】
ＤＳＬシステムにおいて下り周波数帯域を用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うための方法であって、
ＣＰＥモデムが、前記下り周波数帯域におけるＤＳＬトーンのサブセットであって、該ＤＳＬトーンのサブセットにおけるトーン数が前記下り周波数帯域におけるＤＳＬトーン数の９０％以下である、サブセットについてのＦＥＸＴを表すエラー信号をＤＳＬＡＭへ伝送することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記ＣＰＥモデムによって伝送された前記エラー信号に対応する最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数を演算することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記下り周波数帯域における前記ＤＳＬトーンのサブセットの一部分ではないＤＳＬトーンのすべてについてのＦＥＸＴキャンセル係数の近似を導出することと、
ＤＳＬベクトル化モジュールが、前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数と前記ＦＥＸＴキャンセル係数近似とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うこととを含む方法。
【請求項１７】
ＤＳＬシステムにおいて上り周波数帯域を用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うための方法であって、
前記上り周波数帯域におけるＤＳＬトーンのサブセットであって、該ＤＳＬトーンのサブセットにおけるトーン数が前記上り周波数帯域におけるＤＳＬトーン数の９０％以下である、サブセットについてのＦＥＸＴを表すエラー信号をＤＳＬＡＭに提供することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記提供されたエラー信号に対応する最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数を演算することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記上り周波数帯域における前記ＤＳＬトーンのサブセットの一部分ではないＤＳＬトーンのすべてについてのＦＥＸＴキャンセル係数の近似を導出することと、
ＤＳＬベクトル化モジュールが、前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数と前記ＦＥＸＴキャンセル係数近似とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うこととを含む方法。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の方法であって、
前記近似が線形近似であり、さらに、
最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数と、前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数から線を規定する傾きとを含む線規定セット、
最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数と、前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数から線を規定する傾きとを含む線規定セットであって、線オフセット値をさらに含む線規定セット、
のうちの１つがベクトル化ＤＳＬ処理に関連して用いるために記憶される方法。
【請求項１９】
請求項１６または１７に記載の方法であって、
前記近似が多項式近似である方法。
【請求項２０】
請求項１６に記載の方法であって、
前記ＤＳＬトーンのサブセットにおけるトーン数が、前記下り周波数帯域におけるＤＳＬトーン数の半分以下である方法。
【請求項２１】
請求項１６に記載の方法であって、
前記ＤＳＬトーンのサブセットにおけるトーン数が、前記下り周波数帯域におけるＤＳＬトーン数の２５％以下である方法。
【請求項２２】
請求項１７に記載の方法であって、
前記ＤＳＬトーンのサブセットにおけるトーン数が、前記上り周波数帯域におけるＤＳＬトーン数の半分以下である方法。
【請求項２３】
請求項１７に記載の方法であって、
前記ＤＳＬトーンのサブセットにおけるトーン数が、前記上り周波数帯域におけるＤＳＬトーン数の２５％以下である方法。
【請求項２４】
ベクトル化されたデジタル加入者線（ＤＳＬ）システムを動作させるための方法であって、前記ＤＳＬシステムは、複数のＤＳＬ回線を用いて複数の顧客宅内機器（ＣＰＥ）モデムに結合されたＤＳＬアクセス多重化装置（ＤＳＬＡＭ）を含み、前記複数のＣＰＥモデムは第１のＣＰＥモデムを含み、
前記方法は、
前記ＤＳＬＡＭから前記複数のＣＰＥモデムへのデータの伝送に用いられる下り周波数帯域における、それぞれが複数のＤＳＬトーンを含む複数のＤＳＬトーンサブ帯域を識別することと、
各サブ帯域における基準点ＤＳＬトーンを識別することと、
前記ＤＳＬＡＭから前記複数のＤＳＬ回線でテスト信号入力データを伝送することと、
前記第１のＣＰＥモデムが、前記テスト信号入力データに基づくテスト信号出力データを受信することと、
前記第１のＣＰＥモデムが、遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）干渉係数Ｈij（ｋ）（ここで、Ｈij（ｋ）は、ＤＳＬトーンｋについてのＤＳＬ回線ｉで送信されたテスト信号入力データとＤＳＬ回線ｊによって受信されたテスト信号出力データとに基づくものであり、さらに、各ＤＳＬトーンｋは、基準点ＤＳＬトーンである）を表す基準点エラー信号を演算することと、
前記第１のＣＰＥモデムが、前記演算された基準点エラー信号を前記ＤＳＬＡＭへ伝送することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記第１のＣＰＥモデムによって伝送された前記演算された基準点エラー信号に対応する最大精度の基準点ＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）を生成することと、
第１のサブ帯域について、前記ＤＳＬＡＭが、前記第１のサブ帯域の前記基準点に基づいて微分値Δij（ｍ）（ここで、各ＤＳＬトーンｍは、前記基準点以外の前記第１のサブ帯域のトーンである）を生成することと、
前記最大精度の基準点ＦＥＸＴキャンセル係数値と前記微分値とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うこととを含む方法。
【請求項２５】
ベクトル化されたデジタル加入者線（ＤＳＬ）システムを動作させるための方法であって、前記ＤＳＬシステムは、複数のＤＳＬ回線を用いて複数の顧客宅内機器（ＣＰＥ）モデムに結合されたＤＳＬアクセス多重化装置（ＤＳＬＡＭ）を含み、前記複数のＣＰＥモデムは第１のＣＰＥモデムを含み、
前記方法は、
前記第１のＣＰＥモデムから前記ＤＳＬＡＭへのデータの伝送に用いられる上り周波数帯域における、それぞれが複数のＤＳＬトーンを含む複数のＤＳＬトーンサブ帯域を識別することと、
各サブ帯域における基準点ＤＳＬトーンを識別することと、
前記複数のＣＰＥモデムから前記ＤＳＬＡＭへテスト信号入力データを伝送することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記テスト信号入力データに基づくテスト信号出力データを受信することと、
前記ＤＳＬＡＭが、遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）干渉係数Ｈij（ｋ）（ここで、Ｈij（ｋ）は、ＤＳＬトーンｋについてのＤＳＬ回線ｉで送信されたテスト信号入力データとＤＳＬ回線ｊによって受信されたテスト信号出力データとに基づくものであり、さらに、各ＤＳＬトーンｋは、基準点ＤＳＬトーンである）を表す基準点エラー信号を演算することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記演算された基準点エラー信号に対応する最大精度の基準点ＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）を生成することと、
第１のサブ帯域について、前記ＤＳＬＡＭが、前記第１のサブ帯域の前記基準点に基づいて微分値Δij（ｍ）（ここで、各ＤＳＬトーンｍは、前記基準点以外の前記第１のサブ帯域のトーンである）を生成することと、
前記最大精度の基準点ＦＥＸＴキャンセル係数値と前記微分値とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うこととを含む方法。
【請求項２６】
請求項２４または２５に記載の方法であって、
各Δij（ｍ）が、
前記最大精度の基準点ＦＥＸＴキャンセル係数値とトーンｍについての最大精度の中間トーンＦＥＸＴキャンセル係数値との間の差分、
トーンｍについての線形近似されたＦＥＸＴキャンセル係数値とトーンｍについての最大精度の中間トーンＦＥＸＴキャンセル係数値との間の差分、
トーンｍについての多項式近似されたＦＥＸＴキャンセル係数値とトーンｍについての最大精度の中間トーンＦＥＸＴキャンセル係数値との間の差分、
トーンｍについての最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値とトーンｍ−１についての最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値との間の増分差分、
トーンｍについての線形近似されたＦＥＸＴキャンセル係数エラー値とトーンｍ−１についての線形近似されたＦＥＸＴキャンセル係数エラー値との間の増分差分（ここで、係数エラー値とは、所与のＤＳＬトーンについての係数値の線形近似と最大精度の係数値との間の差分である）、または、
トーンｍについての多項式近似されたＦＥＸＴキャンセル係数エラー値とトーンｍ−１についての多項式近似されたＦＥＸＴキャンセル係数エラー値との間の増分差分（ここで、係数エラー値とは、所与のＤＳＬトーンについての係数値の多項式近似と最大精度の係数値との間の差分である）、
のうちの１つを表す方法。
【請求項２７】
請求項２４または２５に記載の方法であって、
各Δij（ｍ）が、トーンｍについてのＦＥＸＴキャンセル係数値と、トーンｍの前のトーンについてのＦＥＸＴキャンセル係数値との間の差分を表す方法。
【請求項２８】
請求項２４に記載の方法であって、
前記ＣＰＥモデムが、複数の中間ＤＳＬトーンについての微分エラー信号を伝送することをさらに含み、各中間ＤＳＬトーンは、基準点ＤＳＬトーンではないトーンであり、各微分エラー信号は、各中間ＤＳＬトーンと当該中間ＤＳＬトーンと同じサブ帯域に存在する前記基準点ＤＳＬトーンとの間の差分を表す方法。
【請求項２９】
請求項２５に記載の方法であって、
前記ＤＳＬＡＭが、複数の中間ＤＳＬトーンについての微分エラー信号を受信することをさらに含み、各中間ＤＳＬトーンは、基準点ＤＳＬトーンではないトーンであり、各微分エラー信号は、各中間ＤＳＬトーンと当該中間ＤＳＬトーンと同じサブ帯域に存在する前記基準点ＤＳＬトーンとの間の差分を表す方法。
【請求項３０】
請求項２４に記載の方法であって、
前記ＣＰＥモデムが、それぞれが第１の基準点エラー信号と基準点ＤＳＬトーンではないＤＳＬトーンに対応する微分エラー信号との間の差分を表す複数の増分値を演算することと、
前記ＣＰＥモデムが、前記増分値を前記ＤＳＬＡＭへ伝送することと、
前記第１のサブ帯域について、前記ＤＳＬＡＭが、前記第１のサブ帯域に対応する前記ＣＰＥモデムから受信した増分値に基づいて微分値Δij（ｍ）を生成することをさらに含む方法。
【請求項３１】
請求項２４に記載の方法であって、
前記ＤＳＬＡＭが微分値Δij（ｍ）を生成することが、
前記ＤＳＬＡＭが、ＤＳＬトーンｍについてのＦＥＸＴクロストーク干渉係数を表す、前記第１のＣＰＥモデムから伝送された最大精度のエラー信号を用いること、
前記ＤＳＬＡＭが、ＤＳＬトーンｍについてのＦＥＸＴクロストーク干渉係数を表す、前記第１のＣＰＥモデムから伝送された最大精度の微分エラー信号を用いること、
前記ＤＳＬＡＭが、最大精度の基準点ＦＥＸＴキャンセル係数値に基づいて線形近似を演算し用いること、
前記ＤＳＬＡＭが、最大精度の基準点ＦＥＸＴキャンセル係数値に基づいて多項式近似を演算し用いること、
のうちの少なくとも１つを含む方法。
【請求項３２】
ベクトル化されたデジタル加入者線（ＤＳＬ）システムを動作させるための方法であって、前記ＤＳＬシステムは、複数のＤＳＬ回線を用いて複数の顧客宅内機器（ＣＰＥ）モデムに結合されたＤＳＬアクセス多重化装置（ＤＳＬＡＭ）を含み、前記複数のＣＰＥモデムは第１のＣＰＥモデムを含み、
前記方法は、
前記ＤＳＬＡＭから前記複数のＣＰＥモデムへのデータの伝送に用いられる下り周波数帯域における、それぞれが複数のＤＳＬトーンを含む複数のＤＳＬトーンサブ帯域を識別することと、
第１のサブ帯域における１つまたは複数の基準点ＤＳＬトーンを識別することと、
前記ＤＳＬＡＭから前記複数のＤＳＬ回線でテスト信号入力データを伝送することと、
前記第１のＣＰＥモデムが、前記テスト信号入力データに基づくテスト信号出力データを受信することと、
前記第１のＣＰＥモデムが、前記第１のサブ帯域における基準点ごとに、それぞれが遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）干渉係数Ｈij（ｋ）（ここで、Ｈij（ｋ）は、ＤＳＬトーンｋについてのＤＳＬ回線ｉで送信されたテスト信号入力データとＤＳＬ回線ｊによって受信されたテスト信号出力データとに基づくものであり、各ＤＳＬトーンｋは、基準点ＤＳＬトーンである）を表す基準点エラー信号を演算することと、
前記第１のＣＰＥモデムが、前記第１のサブ帯域についての演算された基準点エラー信号を前記ＤＳＬＡＭへ伝送することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記第１のＣＰＥモデムによって伝送されたそれぞれの演算された基準点エラー信号に対応する最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）を生成することと、
前記ＤＳＬＡＭが、生成されたの最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）に基づいてＦＥＸＴキャンセル係数関数Ｇの近似を生成することと、
前記ＤＳＬＡＭが、前記近似に基づいて微分値Δij（ｍ）（ここで、各ＤＳＬトーンｍは、前記基準点以外の前記第１のサブ帯域のトーンである）を生成することと、
前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値と前記微分値とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うこととを含む方法。
【請求項３３】
ベクトル化ＤＳＬ処理を行うための方法であって、
ＤＳＬ周波数帯域を複数のサブ帯域に分割することと、
各サブ帯域内でＤＳＬトーンのサブセットを選択することと、
前記ＤＳＬトーンのサブセットについての最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数を演算することと、
ＤＳＬトーンのサブセットの一部分ではないＤＳＬトーンの実質的にすべてについてのＦＥＸＴキャンセル係数の近似を導出することと、
前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数と前記近似とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うこととを含む方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載の方法であって、
前記ＤＳＬ周波数帯域が上り周波数帯域であり、さらに、前記ベクトル化ＤＳＬ処理が受信側ベクトル化である方法。
【請求項３５】
請求項３３に記載の方法であって、
前記ＤＳＬ周波数帯域が下り周波数帯域であり、さらに、前記ベクトル化ＤＳＬ処理が送信側ベクトル化である方法。
【請求項３６】
ベクトル化ＤＳＬ処理を行う方法であって、
ＤＳＬ周波数帯域を複数のサブ帯域に分割することと、
第１のサブ帯域内で基準点ＤＳＬトーンを選択することと、
前記第１のサブ帯域の前記基準点ＤＳＬトーンについての最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数を演算することと、
前記基準点ＤＳＬトーンではない前記第１のサブ帯域の中間ＤＳＬトーンについてのＦＥＸＴキャンセル係数の微分値表現を導出する（ここで、中間ＤＳＬトーンとは、前記第１のサブ帯域における前記基準点ＤＳＬトーンではないＤＳＬトーンである）ことと、
前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数と前記微分値表現とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うこととを含む方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載の方法であって、
前記第１のサブ帯域についての中間ＤＳＬトーンＦＥＸＴキャンセル係数の各微分値表現が、前記第１のサブ帯域の前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数に加算される増分値である方法。
【請求項３８】
請求項３６に記載の方法であって、
前記第１のサブ帯域についての第１の中間ＤＳＬトーンＦＥＸＴキャンセル係数の各微分値表現が、前記第１の中間ＤＳＬトーンの前のＤＳＬトーンの前記ＦＥＸＴキャンセル係数に加算される増分値である方法。
【請求項３９】
請求項３６に記載の方法であって、
１つまたは複数の最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数に基づいてＦＥＸＴキャンセル係数関数の近似を生成することと、前記近似を用いて１つまたは複数の前記中間ＤＳＬトーンについての近似のＦＥＸＴキャンセル係数を導出することとをさらに含む方法。
【請求項４０】
複数のＣＰＥモデムに結合されたＤＳＬＡＭを含むベクトル化されたＤＳＬシステムであって、
請求項１から３８のうちの１項に記載の方法を実行するように構成されたベクトル化されたＤＳＬシステム。
【請求項４１】
請求項４０に記載のベクトル化されたＤＳＬシステムであって、
ベクトル化ＤＳＬ処理が、前記ＤＳＬＡＭに結合された複数の回線カードに結合されたベクトル化モジュールによって行われるベクトル化されたＤＳＬシステム。
【請求項４２】
請求項４１に記載のベクトル化されたＤＳＬシステムであって、
各回線カードが、
それぞれが複数のＤＳＬポートを含み、各ＤＳＬポートがＤＳＬ回線に結合されている、複数のＤＳＬモデムと、
前記複数のＤＳＬモデムのそれぞれに結合された回線カードベクトルルータとを含み、
前記ベクトル化モジュールが、
それぞれが異なる回線カードベクトルルータに結合された複数のベクトル化モジュールベクトルルータと、
それぞれが各ベクトル化モジュールベクトルルータに結合された複数のベクトルプロセッサとを含み、
各ベクトルプロセッサは、複数のベクトル処理ユニットを含み、さらに、各ベクトル処理ユニットは、
１つのＤＭＴトーンセットの前記複数のモデム中のすべてのモデム、または、
前記ベクトル化されたＤＳＬシステム内の主たるクロストーク妨害源を含む前記複数のモデムのサブセット、
の一方からのデータをベクトル処理するように構成され、
さらに、ベクトル処理ユニットによるベクトル処理がクロストーク干渉を補償するベクトル化されたＤＳＬシステム。
【請求項４３】
請求項１から３９のいずれか１項に記載の方法であって、
ＣＰＥモデムによってＤＳＬＡＭへ伝送されるＦＥＸＴ関連データのいずれも、メモリ削減フォーマットのデータを含む方法。
【請求項４４】
請求項１から３９のいずれか１項に記載の方法であって、
ベクトル化ＤＳＬ処理を行う際に用いられるＦＥＸＴ関連データのいずれも、
近似値、
微分値、
増分値、
のうちの少なくとも１つを含むメモリ削減フォーマットで記憶されたデータを含む方法。
【請求項４５】
第１のＣＰＥモデムを含む複数のＣＰＥモデムに結合され、前記複数のＣＰＥモデムへテスト信号入力データを伝送するように構成されたＤＳＬＡＭを含む、メモリが削減されたベクトル化されたＤＳＬシステムであって、
前記第１のＣＰＥモデムが、遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）干渉係数Ｈij（ｋ）（ここで、Ｈij（ｋ）は、ＤＳＬトーンｋについてのＤＳＬ回線ｉで送信されたテスト信号入力データと前記第１のＣＰＥモデムによってＤＳＬ回線ｊで受信されたテスト信号出力データとに基づくものであり、さらに、各ＤＳＬトーンｋは、下りＤＳＬ周波数帯域の１つのサブ帯域における１つのＤＳＬトーンのサブセットに存在する）を表すエラー信号を演算するように構成され、
前記第１のＣＰＥモデムが、前記演算されたエラー信号を前記ＤＳＬＡＭへ伝送するようにさらに構成され、
前記ＤＳＬＡＭが、前記第１のＣＰＥモデムによって伝送された前記演算されたエラー信号に対応する最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）を生成するように構成され、
前記ＤＳＬＡＭが、複数の前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）に基づいてサブ帯域ごとにＦＥＸＴキャンセル係数関数Ｇの近似を生成するようにさらに構成され、
前記ＤＳＬＡＭが、前記近似を用いて、近似のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｍ）（ここで、各ＤＳＬトーンｍは、前記サブ帯域のうちの１つにおける前記ＤＳＬトーンのサブセットのうちの１つに存在するものではない）を生成し、
前記ＤＳＬシステムが、前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値と前記近似のＦＥＸＴキャンセル係数値とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うように構成されたシステム。
【請求項４６】
第１のＣＰＥモデムを含む複数のＣＰＥモデムに結合されたＤＳＬＡＭを含み、前記第１のＣＰＥモデムはテスト信号入力データを前記ＤＳＬＡＭへ伝送するように構成されている、メモリが削減されたベクトル化されたＤＳＬシステムであって、
前記ＤＳＬＡＭが、
遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）干渉係数Ｈij（ｋ）（ここで、Ｈij（ｋ）は、ＤＳＬトーンｋについてのＤＳＬ回線ｉで送信されたテスト信号入力データと前記ＤＳＬＡＭによってＤＳＬ回線ｊで受信されたテスト信号出力データとに基づくものであり、さらに、各ＤＳＬトーンｋは、上りＤＳＬ周波数帯域の１つのサブ帯域における１つのＤＳＬトーンのサブセットに存在する）を表すエラー信号を演算し、
前記演算されたエラー信号に対応する最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）を生成し、
複数の前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｋ）に基づいてサブ帯域ごとにＦＥＸＴキャンセル係数関数Ｇの近似を生成するように構成されており、
前記ＤＳＬＡＭが、前記近似を用いて、近似のＦＥＸＴキャンセル係数値Ｇij（ｍ）（ここで、各ＤＳＬトーンｍは、前記サブ帯域のうちの１つにおける前記ＤＳＬトーンのサブセットのうちの１つに存在するものではない）を生成し、
前記ＤＳＬシステムが、前記最大精度のＦＥＸＴキャンセル係数値と前記近似のＦＥＸＴキャンセル係数値とを用いてベクトル化ＤＳＬ処理を行うように構成されたシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［優先権の主張および関連出願への相互参照］
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項およびその他の米国法等の法に基づいて、以下の優先権の利益を主張する。
【０００２】
２００８年７月１日出願の「ＡＤＡＰＴＩVＥ  ＩＮＴＥＲ−ＴＯＮＥ  ＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＬ  ＥＮＣＯＤＩＮＧ  ＯＦ  ＦＡＲ−ＥＮＤ  ＣＲＯＳＳＴＡＬＫ  ＣＨＡＮＮＥＬ  ＥＳＴＩＭＡＴＥＳ  ＩＮ  Ａ  ＤＩＳＣＲＥＴＥ  ＭＵＬＴＩ−ＴＯＮＥ  ＳＹＳＴＥＭ（離散マルチトーンシステムにおける遠端クロストークチャネル推定値の適応トーン内微分符号化）」という名称の米国特許出願第６１／０７７，１６９号（代理人整理番号２２０２−ｐ９２ｐ）。当該出願の全開示内容を、あらゆる目的のために参照により全体として本明細書に援用する。
【０００３】
［技術分野］
本発明は、概して、ベクトル化されたＤＳＬ通信システムの分野に関する。
【背景技術】
【０００４】
［背景］
デジタル加入者線（ＤＳＬ）通信は、クロストークを含む様々な形態の干渉を受ける。この干渉およびそれがデータ伝送に及ぼす悪影響と闘うために様々な技術が開発されている。ベクトル化されたＤＳＬは、かねてから開発における対策の１つとなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
下流モデムと上流モデムとの間で伝送する必要があるデータ量は、ベクトル化されたＤＳＬシステムにとってかなりのものであり、また、ＦＥＸＴ干渉と関連のあるこのベクトル化データを、ベクトル化モジュールなどのような上流デバイスによって記憶および操作／処理する必要もある。ベクトル化ＤＳＬデータのメモリを削減した伝送および記憶を提供するシステム、装置および／または他のハードウェア実装は、当該技術における重要な進歩となるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［概要］
本発明の実施形態は、ＤＳＬシステムにおけるＦＥＸＴデータのメモリ削減生成、伝送、使用および記憶に関する装置および方法を含む。近似に基づく実施形態においては、ＤＳＬシステムの該当する周波数帯域が、それぞれが典型的に（常にとは限らないが）等しい数のトーンを含むサブ帯域にさらに分割される。例えば、所与のＤＳＬ周波数帯域がサブ帯域に分割される場合、分割される周波数帯域におけるＤＳＬトーン数が、一様なサブ帯域の数の倍数に一致しないかもしれないので、標準のトーン数を持たないサブ帯域が少数存在するかもしれない。したがって、周波数帯域の分割においては、「実質的にすべてのサブ帯域」が、同じサブ帯域当たりのＤＳＬトーン数を有することになる。
【０００７】
受信モデムとして受信されるテスト信号は、その受信モデムが動作するＤＳＬシステムの実質的にすべてのトーンにおけるＦＥＸＴに関する情報を含む。ＦＥＸＴチャネルまたはその他のＦＥＸＴデータの近似を生成する際、各サブ帯域におけるトーンのサブセットと関連のあるＦＥＸＴデータのみが用いられる。いくつかの実施形態においては、トーンのサブセットと関連のあるＦＥＸＴデータを用いて、ＦＥＸＴキャンセル係数プロットの線形または多項式近似が生成される。実際のＦＥＸＴエラー信号を入手できるトーンを用いて、最大精度（ｆｕｌｌ−ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ）のＦＥＸＴキャンセル係数を生成することが可能であり、一方で、当該サブ帯域サブセットに含まれないトーンは、ＦＥＸＴキャンセル係数が近似される。ＦＥＸＴキャンセル係数が下りＦＥＸＴの事前キャンセルにおいて用いられれば、ＣＰＥモデムなどがベクトル化用のＦＥＸＴデータを返すために必要とされる帯域幅が減少する。つまり、ＤＳＬシステムにおけるすべてもしくは実質的にすべてのトーン（またはＤＳＬシステムのすべてもしくは実質的にすべての下り周波数帯域トーン）についてＦＥＸＴデータを送信するのではなく、各サブ帯域におけるトーンのサブセットについてのＦＥＸＴデータのみを、ＤＳＬＡＭまたはベクトル化を行っているその他の上流端デバイスへ上り伝送すればよいのである。上流端デバイスにおいては、ＦＥＸＴキャンセル係数の近似が使用されるため、ベクトル化データを記憶するために必要なメモリ記憶が減少する。また、このことにより、ＤＳＬＡＭまたは上流モデムに結合された別個のベクトル化処理システムが用いられ、ＦＥＸＴデータ（例えば、ＦＥＸＴの影響を表すエラー信号、ＦＥＸＴチャネル応答データ、ＦＥＸＴキャンセル係数など）がベクトル化処理装置と上流モデムまたはＤＳＬＡＭとの間を伝送される場合に、上流端帯域幅使用を削減することも可能になる。上りＦＥＸＴが関わる場合、下流から上流への伝送帯域幅は問題ではないが、それでもやはり、ＦＥＸＴデータ記憶および上流端帯域幅使用については、本発明のいくつかの実施形態の近似技術がかなりの役に立つ。
【０００８】
本発明の他の実施形態においては、方法および装置は、あるサブ帯域基準点に関してのＦＥＸＴデータ（例えば、ＦＥＸＴキャンセル係数）と、当該サブ帯域における所与のトーンついてのトーンごとのＦＥＸＴキャンセル係数を（１）基準点値に特定のトーンについての微分値を加えたものかまたは（２）前のトーンの係数値に次のトーンの係数についての微分／増分値を加えたものかのいずれかとして示す増分または微分値と、を特徴づけるまたは定義づける微分／増分値システムを利用するものである。
【０００９】
本発明のさらに他の実施形態においては、近似と微分／増分値との両方の方法、装置および／または技術を組み合わせて、他のベクトル化されたＤＳＬシステムおよび動作を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明は、添付の図面と共に以下の詳細な発明によって容易に理解されよう。当該図面においては、同じ参照符号は同じ構造要素を示す。
【図１】図１は、本発明の実施形態を実装することができる（ＭＩＭＯ）システムである。
【図２】図２は、電話会社バインダケーブルからの０〜３０ＭＨｚの典型的なＦＥＸＴチャネル応答である。
【図３Ａ】図３Ａは、ＦＥＸＴ関連データの線形近似を採用する本発明の一実施形態を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ＦＥＸＴ関連データの多項式近似を採用する本発明の一実施形態を示す。
【図３Ｃ】図３Ｃは、ＦＥＸＴ関連データの微分／増分値プロットおよび／または近似を採用する本発明の一実施形態を示す。
【図４】図４は、ＦＥＸＴ関連データの近似および／または微分／増分値定義を用いて帯域幅および／またはメモリ記憶要求を低減させるＤＳＬシステムの動作のフローチャートである。
【図５】図５は、ＦＥＸＴ関連データの近似および／または微分／増分値定義を用いて帯域幅および／またはメモリ記憶要求を低減させるＤＳＬシステムの動作のフローチャートである。
【図６】図６Ａ〜図６Ｆは、本発明の１つまたは複数の実施形態に係るベクトル化されたＤＳＬシステムのブロック図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態を実装することができるＤＳＬデータ処理ストリームのブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態を実装することができるＤＳＬＡＭモデムのブロック図である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｄは、本発明の１つまたは複数の実施形態に係るベクトル化されたＤＳＬシステムとのＤＳＬＡＭモデムチップインタフェースのブロック図である。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｅは、本発明の１つまたは複数の実施形態に係るベクトル化データネットワーク構成の様々なブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の１つまたは複数の実施形態に関連して用いられる例示的なデータ伝送構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の１つまたは複数の実施形態に係るベクトルプロセッサユニットの例示的な論理実装である。
【図１３】図１３は、本発明の１つまたは複数の実施形態に係る、２つのＶＰＵを実装しかつ少なくとも１つのモデムチップとインタフェースする例示的なベクトルプロセッサである。
【図１４】図１４は、ベクトル化用のユーザデータを提供する４つの回線カードを備えた専用のベクトル化モジュールを示すＤＳＬＡＭアーキテクチャの実施形態である。
【図１５】図１５は、本発明の１つまたは複数の実施形態に係るベクトル化されたＤＳＬシステムにおける構成要素のクロック同期を示す。
【図１６】図１６は、本発明の１つまたは複数の実施形態に係るパケット構造の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［詳細な説明］
以下の詳細な説明では１つまたは複数の実施形態に言及するが、本発明はこのような実施形態に限定されない。むしろ、当該詳細な説明および提示されるあらゆる実施形態はあくまで例示のためのものである。当業者には、本発明がこれらの限定された実施形態だけにとどまらないため、図面に関連して本明細書中に示された詳細な説明は説明の目的で提供されているということが容易に理解されよう。
【００１２】
特定のシステム構成要素に言及するために、説明および特許請求の範囲の全体にわたってある決まった用語を用いる。当業者に理解されるように、コンピュータ企業などの企業は、構成要素を異なる名称で呼ぶことがある。本開示は、名称は異なるが実質的には異ならない構成要素を区別することを目的としているわけではない。「に結合される」および「に接続される」などのような語句は、本明細書中、２つのデバイス、要素、および／または構成要素間の接続を説明するために用いられ、物理的および／または電気的に、直接に結合されること、あるいは、例えば１つもしくは複数の介在要素もしくは構成要素を介してかまたは適切な場合には無線接続によって、間接的に結合されることを意味するものである。「チップ」という用語は、例えばデータを処理するために、規定されたように動作するハードウェアデバイスを広く指称し、様々な種類のこのようなデバイス（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号処理（ＤＳＰ）チップ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、集積回路（ＩＣ）など）を含み得る。「システム」という用語は、２つ以上の構成要素の集まりを広く指称し、システム全体（例えば、コンピュータおよび／もしくは通信システム、または、１つもしくは複数のコンピュータや通信構成要素などを含むネットワーク）、より大きいシステムの一部として設けられたサブシステム（例えば、個々のコンピュータ内部のサブシステム）、ならびに／あるいはこのようなシステムもしくはサブシステムの動作に関連するプロセスまたは方法を指称するために用いられ得る。本明細書および添付の特許請求の範囲においては、単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈から明らかにそうでないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。本明細書中で用いられる技術的および科学的用語は、別に定義されていなければ、本明細書中に開示および論述された主題に関係のある技術分野における通常の知識を有する者にとって矛盾しない同一の意味を有する。
【００１３】
本明細書において本発明の「いくつかの実施形態」、「１つの実施形態」、「一実施形態」などに言及することは、このような実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造または特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、本明細書の全体にわたって様々な箇所に前述の語句が出てくるが、必ずしもそのすべての場合において同一の実施形態に言及しているわけではない。
【００１４】
クロストークがなければ、理論的には、既存の銅線電話インフラストラクチャで、離散マルチトーン（ＤＭＴ）デジタル加入者線（ＤＳＬ）モデム技術を用いて毎秒数十〜数百メガビットを約５０００フィートまでの距離に搬送することが可能である。ＤＭＴモデムは、利用可能帯域幅を、同期されかつデジタルＱＡＭデータで独立して変調される多くのサブキャリア（「トーン」または「周波数ビン」ともいう）に分割し、ネットワークと加入者との間に集合的通信チャネルを形成する。ＤＭＴに基づくＤＳＬシステムは、典型的に、周波数分割多重化（ＦＤＭ）を用い、特定のサブキャリアを、下り（すなわち、ＤＳＬＡＭ／ＣＯからＣＰＥ／ユーザへ）または上り（ＣＰＥ／ユーザからＤＳＬＡＭ／ＣＯへ）方向のいずれかに割り当てる。このＦＤＭ戦略は、近端クロストーク（ＮＥＸＴ）を制限する。ＤＭＴシステムは、典型的に、無線周波数干渉（ＲＦＩ）およびその他の種類の周波数選択的ノイズ（もしくは干渉）またはチャネル分散の存在下で非常に頑強である。これは、システム要件および所望のビット誤り率を満たすために、各サブキャリアを適切な量のデータおよび電力で独立して変調することが可能であるからである。
【００１５】
典型的な電話バインダケーブルは、典型的に、１０〜５０の非シールド銅ツイストペア線を含む（そして、これらのバインダは束ねられてより大きいケーブルにされる）。製造時のばらつきと不完全なケーブル設置（例えば、曲げなど）により、バインダ内部の各ツイストペア線間（および隣接するバインダ間）に重大なレベルの遠端クロストーク（ＦＥＸＴ）が発生する。ＦＥＸＴに関するより具体的な論述は、カリフォルニア州レッドウッドシティのアダプティブ・スペクトラム・アンド・シグナル・アラインメント社（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ａｎｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）およびスタンフォード大学（Ｓｔａｎｆｏｒｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）によって出願された様々な特許出願に記載されている。特に、以下の特許および公開された出願を、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用する。
【００１６】
文献番号・公開日・名称
ＵＳ６，５１２，７９７・２００３年１月２８日・Ｐｅａｋ  ｔｏ  ａｖｅｒａｇｅ  ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ（ピーク対平均電力比の低減）
ＵＳ６，４２４，６８１・２００２年７月２３日・Ｐｅａｋ  ｔｏ  ａｖｅｒａｇｅ  ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ（ピーク対平均電力比の低減）
ＵＳ６，３１４，１４６・２００１年１１月６日・Ｐｅａｋ  ｔｏ  ａｖｅｒａｇｅ  ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ（ピーク対平均電力比の低減）
ＵＳ７，３９４，７５２・２００８年７月１日・Ｊｏｉｎｔ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ＮＥＸＴ  ａｎｄ  ＦＥＸＴ  ｉｎ  ｘＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍｓ（ｘＤＳＬシステムにおけるＮＥＸＴおよびＦＥＸＴの共同低減）
ＵＳ７，１５８，５６３・２００７年１月２日・Ｄｙｎａｍｉｃ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｎｔｒｏｌ（動的なデジタル通信システムの制御）
ＵＳ７，０２７，５３７・２００６年４月１１日・Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（反復マルチユーザ検出）
ＵＳ６，９９０，１９６・２００６年１月２４日・Ｃｒｏｓｓｔａｌｋ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｘＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍｓ（ｘＤＳＬシステムにおけるクロストーク識別）
ＵＳ６，８２９，３０７・２００４年１２月７日・Ｅｘｐｒｅｓｓ  ｂｉｔ  ｓｗａｐｐｉｎｇ  ｉｎ  ａ  ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ（マルチキャリア伝送システムにおける高速ビットスワッピング）
ＵＳ５，４７９，４４７・１９９５年１２月２６日・Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ａｄａｐｔｉｖｅ,  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ,  ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  ｄａｔａ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ  ｓｉｇｎａｌ  ｏｖｅｒ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  ｌｉｎｅｓ（デジタル加入者線を通じたマルチキャリア信号の適応型可変帯域幅高速データ伝送のための方法および装置）
ＵＳ２００２０１３６３９７・２００２年９月２６日・Ｃｒｏｓｓｔａｌｋ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｘＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍｓ（ｘＤＳＬシステムにおけるクロストーク識別）
ＵＳ２００３００８６３６２・２００３年５月８日・Ｊｏｉｎｔ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ＮＥＸＴ  ａｎｄ  ＦＥＸＴ  ｉｎ  ｘＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍｓ（ｘＤＳＬシステムにおけるＮＥＸＴおよびＦＥＸＴの共同低減）
ＵＳ２００３００８６５１４・２００７年５月８日・Ｄｙｎａｍｉｃ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｎｔｒｏｌ（動的なデジタル通信システムの制御）
ＵＳ２００７００８１５８２・２００７年４月１２日・Ｄｙｎａｍｉｃ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｎｔｒｏｌ（動的なデジタル通信システムの制御）
ＷＯ／２００５／０５７８５７・２００５年６月２３日・ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ  ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ（ＤＳＬシステム推定およびパラメータ推奨）
ＷＯ／２００５／０５７３１５・２００５年６月２３日・Ａｄａｐｔｉｖｅ  ｍａｒｇｉｎ  ａｎｄ  ｂａｎｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ（適応マージン制御及び適応帯域制御）
ＷＯ／２００５／０５７８３７・２００５年６月２３日・Ａｄａｐｔｉｖｅ  ＦＥＣ  ｃｏｄｅｗｏｒｄ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（適応ＦＥＣ符号語管理）
ＷＯ／２００５／０９４０５２・２００５年１０月６日・Ｈｉｇｈ  ｓｐｅｅｄ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｌｏｏｐ  ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ（高速マルチループＤＳＬシステム）
ＷＯ／２００５／１１４８６１・２００５年１２月１日・ＦＥＸＴ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ（遠端漏話決定システム）
ＷＯ／２００５／１１４９２４・２００５年１２月１日・Ｉｎｃｅｎｔｉｖｅ−ｂａｓｅｄ  ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ（奨励を基本としたＤＳＬシステム）
ＷＯ／２００６／０５１３５９・２００６年５月１８日・Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ（干渉キャンセルシステム）
ＷＯ／２００６／０１８７１６・２００６年２月２３日・ＤＳＬ  ｄａｔａ  ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ（ディジタル加入者線のデータ収集システム）
ＷＯ／２００６／０４８７７０・２００６年５月１１日・Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（通信デバイスの識別）
ＷＯ／２００６／０９２７３０・２００６年９月８日・ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｋｎｏｗｎ  ＤＳＬ  ｌｉｎｅ  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ａｎｄ  ｂａｄ  ｓｐｌｉｃｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ（既知のＤＳＬ回線走査及び不良スプライス検出機能を含むＤＳＬシステム推定）
ＷＯ／２００６／１０３５５７・２００６年１０月５日・ＤＳＬ  ｓｔａｔｅ  ａｎｄ  ｌｉｎｅ  ｐｒｏｆｉｌｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ（ＤＳＬ状態及びラインプロファイルの制御）
ＷＯ／２００６／１２０５１１・２００６年１１月１６日・ＱＲ  ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｉｎ  ＤＳＬ  ｅｑｕａｌｉｚｅｒｓ  ｕｓｉｎｇ  ｒｅａｌ  ｇｉｖｅｎｓ  ｒｏｔａｔｉｏｎｓ（実数ギブンズ（ＲＥＡＬ  ＧＩＶＥＮＳ）回転を使用するＤＳＬイコライザにおけるＱＲ分解）
ＷＯ／２００６／１２０５２１・２００６年１１月１６日・ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ（ＤＳＬシステム推定および制御）
ＷＯ／２００６／１２０５１０・２００６年１１月１６日・Ｐｈａｎｔｏｍ  ｕｓｅ  ｉｎ  ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍｓ（ＤＳＬシステムにおける擬似使用）
ＷＯ／２００６／１２９１４１・２００６年１２月７日・Ｔｏｎａｌ  ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  ｉｎ  ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ  ｖｅｃｔｏｒｅｄ  ＤＳＬ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（マルチユーザベクトル化ＤＳＬ転送におけるトーナルプリコーディング）
ＷＯ／２００６／１２９１４０・２００６年１２月７日・ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ  ｔｒａｉｎｉｎｇ（ＤＳＬシステムトレーニング）
ＷＯ／２００６／１２９１４３・２００６年１２月７日・Ａｄａｐｔｉｖｅ  ＧＤＦＥ（適応ＧＤＦＥ）
ＷＯ／２００６／１３１７９２・２００６年１２月１４日・Ｕｓｅｒ−ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ−ｂａｓｅｄ  ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ（ユーザ嗜好ベースＤＳＬシステム）
ＷＯ／２００６／１３１７９４・２００６年１２月１４日・Ｕｓｅｒ−ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ−ｂａｓｅｄ  ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ（ユーザ嗜好ベースＤＳＬシステム）
ＷＯ／２００６／１３１７９３・２００６年１２月１４日・ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ  ｌｏａｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｏｒｄｅｒｉｎｇ（ＤＳＬシステムのローディングとオーダリング）
ＷＯ／２００６／１３１７９１・２００６年１２月１４日・Ｖｅｃｔｏｒｅｄ  ＤＳＬ  ｎｅｓｔｉｎｇ（ベクトル化されたＤＳＬネスティング）
ＷＯ／２００６／１３６８８３・２００６年１２月１８日・Ｄｙｎａｍｉｃ  ｍｉｎｉｍｕｍ−ｍｅｍｏｒｙ  ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ（動的最小メモリインタリーブ）
ＷＯ／２００６／１２９１４５・２００６年１２月７日・Ｓｅｌｆ−ｌｅａｒｎｉｎｇ  ａｎｄ  ｓｅｌｆ−ａｄｊｕｓｔｉｎｇ  ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ（自己学習および自己調整ＤＳＬシステム）
ＷＯ／２００６／１２０５１３・２００６年１１月１６日・Ｂｉｎｄｅｒ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（バインダ識別）
ＷＯ／２００７／００８８３５・２００７年１月１８日・ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ（デジタル加入者回線システムの推定）
ＷＯ／２００７／００８８３６・２００７年１月１８日・Ａｄａｐｔｉｖｅ  ｍａｒｇｉｎ  ａｎｄ  ｂａｎｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ（マージンおよび帯域の適応制御）
ＷＯ／２００７／０４４３２６・２００７年４月１９日・ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ（ＤＳＬシステム）
ＷＯ／２００７／１３０８７７・２００７年１１月１５日・Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｔｏ  ｃｏｍｂｉｎｅ  ｄａｔａ  ｆｒｏｍ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｏｕｒｃｅｓ  ｔｏ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ（多数のソースからのデータを組み合わせて通信システムの特性を決定するための方法および装置）
ＷＯ／２００７／１３０８７８・２００７年１１月１５日・Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｔｏ  ｐｅｒｆｏｒｍ  ｌｉｎｅ  ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｔ  ｃｕｓｔｏｍｅｒ  ｐｒｅｍｉｓｅｓ（顧客宅内で回線テストを行うための方法および装置）
ＷＯ／２００７／１３０８７９・２００７年１１月１５日・Ｖｉｄｅｏ  ｓｔｒｅａｍｉｎｇ  ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ（ビデオストリーミング診断）
ＷＯ／２００７／１４６０４８・２００７年１２月２１日・Ｖｅｃｔｏｒｅｄ  ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ（ベクトル化ＤＳＬシステム）
ＷＯ／２００８／０１６５８５・２００８年２月７日・Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  ａｎａｌｙｚｉｎｇ  ａｎｄ  ｍｉｔｉｇａｔｉｎｇ  ｎｏｉｓｅ  ｉｎ  ａ  ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  ｌｉｎｅ（デジタル加入者線における雑音を分析しかつ低減する方法及び装置）
ＷＯ／２００８／０４５３３２・２００８年４月１７日・Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ（干渉除去システム）
ＷＯ／２００８／０４５５２５・２００８年４月１７日・Ｈｉｇｈ  ｓｐｅｅｄ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｕｓｅｒ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｌｏｏｐ  ＤＳＬ  ｓｙｓｔｅｍ（高速マルチユーザマルチループＤＳＬシステム）
ＷＯ／２００８／０７３３２７・２００８年６月１９日・ＤＳＬ  ｒｉｎｇ  ｓｉｇｎａｌ  ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ（ＤＳＬ呼出信号互換性）
【００１７】
典型的なケーブル敷設、設置および配備技術の結果として、各ツイストペア線は、そのバインダ内（または外）の他の多くのツイストペア線と、ケーブル内でかなりの距離にわたって物理的に隣接する。製造上のばらつきによりＦＥＸＴレベルにばらつきは出るが、最終的には、すべての銅ペア線がケーブル内の事実上すべての他の銅ペア線にいくらかの量のＦＥＸＴを与えることになる。多くの場合において、ＦＥＸＴは回線上のバックグラウンドノイズレベルよりも４０ｄＢ以上も高くなり得、クロストークは典型的には周波数とともに増加する。ケーブル測定により、１つ１つの回線がその回線の性能に影響を及ぼす妨害源を少なくとも５〜１０、しばしばそれよりも多く有することが示されている。このため、ＦＥＸＴは、比較的短いループ（例えば、４，０００フィート未満）上のＤＭＴ  ＤＳＬシステムにおいて高いデータ速度に到達する上での主な障害となっている。
【００１８】
「ベクトル化」と呼ばれる高度な信号処理技術は、銅電話ケーブル内部のツイストペア線間のＦＥＸＴをキャンセルし、格段に高いデータ速度を可能にすることができる。ベクトル化は、当業者によく知られており、Ｇ．ギニス（Ｇｉｎｉｓ）およびＪ．チオッフィ（Ｃｉｏｆｆｉ）による「Ｖｅｃｔｏｒｅｄ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍｓ（デジタル加入者線システムのためのベクトル化された伝送）」（ＩＥＥＥ  ＪＳＡＣ  ツイストペア伝送特集号（ｓｐｅｃｉａｌ  ｉｓｓｕｅ  ｏｎ  ｔｗｉｓｔｅｄ−ｐａｉｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）、２０巻、５号、１０８５−１１０４頁、２００２年６月）ならびにＧ．ギニスおよびＪ．チオッフィによる「Ｖｅｃｔｏｒｅｄ−ＤＭＴ:  Ａ  ＦＥＸＴ  Ｃａｎｃｅｌｉｎｇ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｓｃｈｅｍｅ  ｆｏｒ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇ  Ｕｓｅｒｓ（ベクトル化されたＤＭＴ：ユーザを調和させるためのＦＥＸＴキャンセル変調スキーム）」（ＩＥＥＥ  ＩＣＣ  ２００１  会報（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  ＩＣＣ  ２００１）、１巻、ヘルシンキ、フィンランド、３０５−０９頁、２００１年６月）においてより詳細に説明されている。これらの両文献を、あらゆる目的のために参照により本明細書に援用する。
【００１９】
ベクトル化の基本原理は、電話ケーブル内のすべてのツイストペア線間で通信を調和させるというものである。当該ケーブル内のツイストペア線のすべてがＤＳＬＡＭ（ＤＳＬアクセス多重化装置）として知られる１つの中心位置で終端するため、ＤＳＬＡＭは、この通信を調和させる当然の位置となる。ベクトル化システムにおいて効果的にモデムをベクトル化するには、モデムが、同一ＤＭＴシンボルクロックに同期されていなければならず、かつ、被害モデムに特定の妨害源−被害モデムペア間のクロストークチャネル特性を識別させるために、予め決められたトレーニングデータパターン（各モデムに固有）を有する同期されたトレーニング／トラッキング周期を有していなければならない。当業者に理解されるように、このようなシステムにおいてクロストークを識別するための技術は、ＤＳＬシステムおよびそれらの実装に関する様々な適用可能な規格に記載されているかもしれない１つまたは複数の技術を含めて、様々なものが存在する。
【００２０】
トレーニングおよびトラッキングなどの際に決定されるＤＳＬ回線間の様々な相互作用／クロストーク関係を表す行列であると一般的にみなされるまたは考えられる、「クロストークトポグラフィ」つまりマッピングを用いて、伝送予補償（例えば、プリコーディング）を下り方向（ＤＳＬＡＭから顧客敷地へ）で用いることが可能である。実際には、所与のモデムについての伝送波形を、多くの他のモデム（すなわち、当該所与のモデムの信号に著しく影響を及ぼすＦＥＸＴを与えるその他のモデム）によって使われている伝送波形に基づいて予め歪ませ、予め歪ませられたモデム信号がその顧客側端末に到達する時までに、干渉ＦＥＸＴが効果的に相殺され（打ち消され）、ＦＥＸＴの影響がなくなるようにする。上り方向（顧客敷地からＤＳＬＡＭへ）では、上流の受信側で上りＦＥＸＴをキャンセルするために、ＤＳＬＡＭにおいてＭＩＭＯ（多入力・多出力）空間フィルタリングが用いられる。ＦＥＸＴフィルタキャンセル係数の識別およびトラッキングは、当業者によく知られているように、ＬＭＳ（最小平均二乗）適応アルゴリズムなどの最小二乗タイプの方法を用いて行われ得る。ＦＥＸＴフィルタ係数の識別をサポートするためのトレーニングデータ（例えば、トレーニング信号）は、ＶＤＳＬ２のような公知のＤＳＬ規格の改訂版に組み込まれ得る。
【００２１】
本発明の実施形態は、「ＦＥＸＴデータ」と指称されるもの（例えば、受信エラー信号または所与のＤＳＬ回線に対するＦＥＸＴ干渉の代理となるその他の信号、ＦＥＸＴ補償フィルタ係数、ＦＥＸＴチャネル推定値または係数、ＦＥＸＴ補償行列Ｇ、この情報のいずれかを伝達するバックチャネル通信信号など）を下流のＣＰＥ装置から上流のＤＳＬＡＭ装置などへ伝送／通信すること、およびＤＳＬＡＭ側モデムにてベクトル化に用いられるＦＥＸＴデータを記憶することの両方に必要とされるメモリを削減する技術および装置を利用する。本発明の実施形態を用いて、ＦＥＸＴチャネル推定値および／またはＦＥＸＴクロストークキャンセル係数に必要とされる／用いられるデータ量の有利な削減を実現することが可能である。また、これらの実施形態は、メモリ記憶装置要件を軽減し、メモリ帯域幅使用を削減し、トレーニングおよび／またはトラッキング中の顧客宅内機器（ＣＰＥ）側からの同期シンボルエラー通信を低減する。
【００２２】
本発明の実施形態は、（１）クロストーク減衰データ、クロストークキャンセルデータおよび／またはクロストークキャンセル係数の近似の使用、ならびに／あるいは（２）このようなクロストーク減衰データ、クロストークキャンセルデータおよび／またはクロストークキャンセル係数の表現に基づいた増分／微分値の使用という２つの手法の一方または組み合わせを用いる。ここでもやはり、これらの実施形態の１つまたは組み合わせの実施により、（１）ＣＰＥ側クロストークデータコレクタからＤＳＬＡＭへのデータ伝送のためにそれほど帯域幅負担をかけないベクトル化されたＤＳＬシステム、および／または（２）クロストークキャンセル係数のためのＤＳＬＡＭ側でのデータ記憶要件が低減し、ＤＳＬＡＭなどの内部での処理のために係数データにアクセスすることに関連づけられるメモリ帯域幅要求が低減したベクトル化されたＤＳＬシステムが得られる。
【００２３】
図１に示すように、多入力多出力（ＭＩＭＯ）システムは、当該システムの各入力から各出力へのシステム（またはチャネル）応答によって特徴づけられ得る。線形システムでは、システム応答は線形関数である。例えば、入力１〜Ｕおよび出力１〜Ｕは、システム応答Ｈij（ｉ≠ｊの場合はＦＥＸＴチャネル応答／係数、ｉ＝ｊの場合は直接チャネル応答／係数）、つまりＨ11、Ｈ12、・・・、Ｈ1U、Ｈ21、・・・、ＨU1、ＨU2、・・・、ＨUUを有する。このため、任意の出力uは、すべての入力（１〜Ｕ）から当該出力への集合的な応答となる。このようなＭＩＭＯシステムでデータを確実かつ高速に通信するには、システム応答が既知であることが必要である。これらのシステム応答、Ｈij（ｉ，ｊ＝１：Ｕ）を識別するためには、テスト信号入力データ（例えば、当業者によく知られているように、パイロットおよび／または直交トレーニングもしくはトラッキングシーケンス）で入力を刺激し、システムのテスト信号出力データをＣＰＥモデムおよび／または他の下流端デバイスによって受信、観察、測定および／または収集すればよい。受信モデムによって受信または演算されるデータは、典型的にはエラー信号である。すなわち、各モデムには、トレーニングまたはトラッキングデータ入力が何であるかと、クロストークがなければ当該モデムが受信するはずである出力信号が何であるかとが分かっている。受信モデムは、予期された伝送出力と実際の（ＦＥＸＴで乱された）伝送出力との間の差分を表すエラー信号を計算する。これらのエラー信号は、所与のＤＳＬ回線のＦＥＸＴ干渉を示すものとしてＤＳＬＡＭなどへ送信され得る。ＤＳＬＡＭは、該当するＣＰＥモデムのすべてからこれらのエラー信号を収集し、データを相関させて、該当するＤＳＬ回線におけるクロストークの影響を表すＨij（ｋ）係数を決定する。
【００２４】
したがって、各サブチャネルは、チャネル応答が独立して（かつ同時に）識別され得る独立したＭＩＭＯシステムになる。このようなＤＳＬ  ＭＩＭＯシステムにおいては、直接システム応答Ｈiiは、各モデムｕ自体のツイストペア線からの単一のサブチャネルについての所望のモデム応答信号に対応し、残りの項Ｈij（ここで、ｉ≠ｊ）は、バインダケーブル内の他のツイストペア線からの（および場合によっては異なるケーブルからの）ＦＥＸＴに対応する。このようなＭＩＭＯシステムは、トーンのグループが上りまたは下り通信のいずれかに割り当てられる場合、上りおよび下り方向の両方に存在する。上述のように、上りおよび下り方向には、ＮＥＸＴによる過度の影響を回避するために、周波数分割多重化が用いられる。このタイプのシステムでは、すべての電話会社側モデムがＤＳＬＡＭ内で終端し、ＣＰＥモデムは多くの加入者施設に広く分散される。このような、クロストークキャンセルを行うＤＭＴ  ＤＳＬモデムシステムは、ベクトル化されたＤＳＬと呼ばれる。本明細書においては、本発明の１つまたは複数の実施形態を用いたＤＳＬシステムの様々な例を、多数のＣＰＥモデムに結合されたＤＳＬＡＭに関連して説明する。しかしながら、当業者に理解されるように、本発明の実施形態は、他のＤＳＬ伝送およびベクトル化環境ならびに構造において用いることができる。例えば、ＤＳＬ回線が、ＤＳＬＡＭを光ネットワーク接続終端点（ＯＮＴ）や信号中継器などのような中間ＤＳＬ回線デバイスに結合してもよい。同様に、ＤＳＬ回線の上流端は、ＤＳＬＡＭ単体以外のデバイスまたは装置で終端するかもしれない。すなわち、本発明の実施形態は、ＤＳＬ回線が下流の送受信機および上流の送受信機で終端する様々なＤＳＬ環境において用いることができる。
【００２５】
受信側上りベクトル化はＤＳＬＡＭ側で行うことができる。これは、すべてのＤＳＬＡＭ側モデムが１つの位置で終端し、クロストークキャンセルを行うために必要なＦＥＸＴデータを入手できる（またはより容易に取得できる）ためである。伝送側下りベクトル化は、伝送予補償およびＦＥＸＴキャンセルを用いて行われる（ＣＰＥモデムが同じ場所に配置され得る接合されたＤＳＬ回線の場合を除いては、ＣＰＥモデムが典型的には多くの加入者の場所に広く分散されているため、受信側ベクトル化は通常はＣＰＥ側では実行できない）。
【００２６】
従来のＤＳＬＡＭ側ベクトル化システムが伝送予補償を有効に行うためには、結合された各ＣＰＥモデムが、そのＦＥＸＴ応答をＤＭＴシステムにおけるトーンごとに（例えば、電話会社側モデムから伝送されたそのトレーニングデータに基づいて）測定／収集し、さらなる処理およびＦＥＸＴチャネル推定に向けて、トーンごとの測定結果を電話会社／ＤＳＬＡＭ側モデムへ（一種の「バックチャネル」を通じて）返信していた。当業者によく知られているように、クロストークトレーニング後にＣＰＥによってＤＳＬＡＭへ送信される各値／データは、Ｈij自体の値ではなく、Ｈijの代理であり得る。本明細書中で述べる際、一般に用いられかつ／または知られている表記および／または数量におけるこのような小さな相違については詳細には述べない。あるいは、ＣＰＥモデムが、必要なＦＥＸＴチャネル推定処理を実行し、その後、これらのチャネル推定値をバックチャネルを通じて電話会社／ＤＳＬＡＭ側へ返信することができた。ＦＥＸＴチャネル特性は経時的に変動し得るため、これらのチャネル推定値は典型的にはある期間にわたって定期的にトラッキングおよび更新される。
【００２７】
ＦＥＸＴデータの上りバックチャネル通信は、重大なボトルネックとなり得、それに続くＦＥＸＴデータの記憶は、ＤＭＴに基づくベクトル化されたＤＳＬシステムを実施する上でかなりのメモリ負担になり得る。ＦＥＸＴチャネル測定結果などのバックチャネル通信は、システムの起動中の特に大きな問題である。これは、この予備的な起動期間（完全なモデムトレーニングおよび初期化の前）においては低ビットレート制御チャネルしか使用できないためである。この通信ボトルネックにより、システムトレーニング時間が長くなり得、したがって、ユーザの視点からすればシステムの有用な動作の開始が延ばされる。バックチャネル通信は、通常のシステム動作中にも問題となる。これは、ほとんどのＤＳＬ周波数帯域スキームが、上り通信速度を低くすることで下り通信速度を高くする（例えば、１対１０までの割合で）ように構成されているためである。このため、バックチャネル通信は、利用可能な上りデータ速度全体のうちのかなりの割合を占め得る。ＦＥＸＴチャネル測定結果の更新に十分な帯域幅が割り振られていない場合、このような更新が、経時的チャネル変動の適切なトラッキングを妨げる程度にまで長くかかることがある。
【００２８】
ＦＥＸＴチャネルデータの記憶は、関連した問題である。一般に、Ｕ人のユーザがいるＭＩＭＯシステムは、ＤＭＴシステムトーンごとに計算および記憶されるＵ2の総チャネル応答（Ｕの望ましい直接チャネル応答とＵ＊（Ｕ−１）のＦＥＸＴチャネル応答とを含む）を有する。いくつかの最適化技術は、この記憶負担を低減する（例えば、最適化されたＦＥＸＴチャネルトレーニングシーケンスと、チャネル応答値が小さいＦＥＸＴチャネルを無視する技術とを用いて）ことが可能であるが、それでもやはり、記憶要件は非常に大きく、重荷であり得る。
【００２９】
ＤＭＴシステムは、チャネルを周波数領域内に狭い間隔で並んだ多数の平行なサブチャネル（例えば、ＡＤＳＬ１が用いるのは、全部で２５６トーン、ＶＤＳＬ２が用いるのは、全部で４，０９６トーン）に分けるために、離散フーリエ変換を用いる。ベクトル化されたＦＥＸＴキャンセルは、使用中のトーン（「周波数ビン」ともいう）の多くまたはすべてにおけるすべてのユーザ間のＦＥＸＴチャネル応答を導出することを必要とする。ＤＳＬケーブル上での測定により、隣接トーンのＦＥＸＴ係数間の増分変化は小さいことが示されている。これは、ＦＥＸＴがすべてのトーンにわたって略一定であることを暗示しているわけではなく、ＦＥＸＴが１つのトーンから次のトーンへ比較的滑らかに変化することを暗示している。例えば、図２は、電話会社バインダケーブルからの０〜３０ＭＨｚの典型的なＦＥＸＴチャネル応答曲線を示す。ＤＭＴに基づくＤＳＬシステムにおけるサブチャネル間隔は、典型的には４〜８ｋＨｚ程度である。図から分かるように、０〜３０ＭＨｚの帯域の全体にわたっては大きな変動があるが、近接サブチャネル間のＦＥＸＴの増分変化は比較的小さい。
【００３０】
従来のＦＥＸＴキャンセル技術を用いると、事前キャンセラまたは事後キャンセラのクロストークキャンセル値を各ユーザのトーンごとに導出しなければならず、ここで、導出されるクロストークキャンセル値は１つまたは複数の方法でＦＥＸＴ干渉係数に関連づけられる。ほとんどの場合、目標とされるのは、システム入力ｘとシステム出力ｙとの間の関係が下りベクトル化に関してはｙ＝ＨＧｘ＋ｎ（ここで、Ｇは入力データに予め付加されるものであり、行列の積ＨＧは対角行列を近似するものであり、Ｈは上述のＭＩＭＯシステム伝送データ値Ｈijを含む行列であり、Ｇはシステムによって導出されるＦＥＸＴ事前キャンセラ（プリコーダ）係数Ｇijの行列であり、ｎはノイズ（またはチャネルもしくは電子機器における他の無相関な歪み源）である）と定義される複合システムである。上りベクトル化に関しては、ＦＥＸＴ補償が事後キャンセラとして実装され、ｙ＝Ｇ（Ｈｘ＋ｎ）である。下りまたは上りベクトル化に関して、最大精度でＧを導出する（すなわち、最大精度でＧijの各係数値を計算する）ための１つの方法は、逆行列を利用するものであり、その結果、トーンｋにおけるユーザｉおよびユーザｊ間のＦＥＸＴ係数がＨij（ｋ）であれば、事前キャンセラまたは事後キャンセラ係数は、Ｇij（ｋ）＝Ｈ-1ij（ｋ）となる。当業者に理解されるように、これらのクロストークキャンセル係数を演算する方法は他にもある。しかしながら、Ｈij（ｋ）からＨij（ｋ＋１）への増分変化が小さいため、本発明の実施形態は、連続したトーンにおけるＧij（ｋ）の対応する小さな増分変動を活用する。
【００３１】
本明細書中の開示においては、当業者に理解されるように、下りベクトル化およびＣＰＥによる下りＦＥＸＴデータの提供（すなわち、ＣＰＥによって収集され、さらなる処理のためにＤＳＬＡＭへ上り返信されるエラー信号のようなＦＥＸＴデータ）に関連して示した本発明の実施形態のいかなる例であっても、上り伝送に関するＦＥＸＴデータを生成するために所与のグループのＣＰＥがテスト信号入力データをＤＳＬＡＭまたは他の上流端デバイスへ上り返信する上りベクトル化に同様に適用することができる。唯一の実質的な違いは、ＣＰＥモデムではなくＤＳＬＡＭ（またはその他の上流端モデムもしくはデバイス）によってＦＥＸＴエラー信号が受信、観察、測定および／または収集されるため、上り帯域幅使用を削減するメモリ削減伝送による利益が無関係なことである。
【００３２】
１つの実用的な例示的システムは、２，５００のトーンを用いる１２８のユーザを有するものとして定義され得、ユーザ当たり３２のクロストークキャンセル係数となる（その結果、ユーザごとに３２の最も重大なＦＥＸＴ源をキャンセルする）。逆行列Ｇを計算および実施するための最大精度で動作するこのような構成は、それぞれが約２０〜３２ビットを必要とする１０００万の係数の記憶を必要とする。当業者に理解されるように、このような例示的システムにおいて、これらの係数を伝送および記憶するのに必要とされる帯域幅およびメモリを実質的に削減することは、このようなシステムにとって大きな利益となる。ＤＳＬＡＭ側機器における総メモリ記憶容量／サイズだけが問題なのではなく、係数メモリ帯域幅も多くの場合においてより大きな問題である。この例示的システムが４ｋＨｚのＤＭＴシンボルレートを用いる場合、４０ギガワードのメモリ帯域幅が必要とされる（なぜならば、各係数をＤＭＴシンボルごとにロードしなければならないからである）。記憶のための２つの選択肢、つまりオンチップおよびオフチップのメモリは、どちらもシステム性能に悪影響を及ぼすという欠点を有している。オンチップのＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどが埋め込まれたメモリは、圧縮なしでは高い費用効果で４０ＭＢを取り扱うことができない。コモディティＤＲＡＭを備えたオフチップのメモリは、適切な記憶空間を有するが、ＤＲＡＭとベクトル化を行うプロセッサとの間のメモリバス帯域幅が問題になる。
【００３３】
本発明の様々な実施形態は、Ｇij（ｋ）の連続値における小さな増分変化に依存し、次の２つの技術の一方または組み合わせを用いてメモリ削減ベクトル化データを提供する。一方の技術は、連続するトーン間の増分値の差分に基づく、微分による係数定義を用い、これにより、最大精度のＧ行列の利用に必要な帯域幅およびメモリを大幅に削減する。もう一方の技術は、Ｇij（ｋ）の最大精度値間で１つまたは複数のＧij（ｋ）の近似値を用いることを含み、これもやはり、信頼性の高いベクトル化されたＤＳＬシステムを実現しながらも帯域幅負担および記憶負担を大幅に軽減する。他の実施形態においては、帯域幅およびメモリ記憶への要求を低減するために、微分による係数定義技術を近似技術の使用と組み合わせる。図４および図５に本発明の実施形態を示す。これらの図面は、データ伝送（上り／下りおよび上流端内部通信の両方）帯域幅使用およびメモリ記憶を削減するための１つまたは複数の方法を示している。
【００３４】
本発明のいくつかの実施形態においては、１つの全ＤＳＬトーンセット内に多数のサブ帯域が規定される。この全ＤＳＬトーンセットは、ＤＳＬシステムにおいて使用されるすべてのトーンであってもよく、全部の下りトーンセットと全部の上りトーンセットとに分割されるか、または、多数の下りもしくは上り周波数帯域（そのそれぞれが１つのトーンセットを有する）に分割されてもよい。なお、「すべてのトーン」という場合、この語句は、所与の範囲、特に大きな周波数範囲の中の最小数のトーンはデータ伝送などに関与しないかもしれないことを考慮し、「実質的にすべてのトーン」と解釈されるものとする。
【００３５】
本発明の実施形態においては、所望であれば各サブ帯域が等しい数のトーンを有し得るが、このことは本発明のいくつかの実施形態においては必要ではない。例えば、サブ帯域の定義は周波数帯域位置に基づいて変化し得る（例えば、サブ帯域ごとのＤＳＬトーン数が変化し得る）。高い周波数では低い周波数とは異なるＦＥＸＴ問題が生じるので、高い周波数範囲ではサブ帯域のサイズを小さくすることが適切であるかもしれない。他のこのような変形例は当業者に明らかであろうから、本明細書中において開示および特許請求された特定の実施形態の均等物であると考えられる。近似システムの比較的簡単な実装において、本発明のいくつかの実施形態は、所与のＤＳＬシステムにおいて使用される全トーンセット（例えば、あるシステム全体における２５６または４，０９４のトーン、すなわち下りまたは上り方向だけで使用される全セットまたは周波数帯域）を、それぞれが同数のトーン（つまり周波数ビン）を含む多数のサブ帯域に分ける。サブ帯域ごとにＧij（ｋ）の１つまたは少数の最大精度値を用いて、残りのトーンのＧij（ｋ）値の近似値が近似計算され、用いられる。近似モデルの慎重な選択および定義によって、近似に基づくベクトル化されたＤＳＬシステムのバックチャネル通信およびメモリ記憶要件は大幅に低減され得る。当業者に理解されるように、Ｇij（ｋ）を量として用いて、その最大精度値および近似値を決定しているが、他のＦＥＸＴ関連量／値（例えば、Ｈij（ｋ）またはモデムにてＤＳＬ回線出力として生成されたエラー信号のようなこれらの値のうちの１つの何らかの代理）が同等に代用され得る。
【００３６】
いくつかの簡単な実施形態においては、Ｇij（ｋ）の最大精度値（例えば、Ｇij（ｋ）クロストークキャンセル値を表す１６ビットの複素数）を決定するために、所与のサブ帯域にとっての基準点が計算される。当該サブ帯域における残りのＧij（ｋ）点を近似する線が、連続するサブ帯域の基準点を用いて計算される。したがって、この線形近似を基準点と傾きとを用いて定義し、Ｇij（ｋ）近似値（最大精度値と対立するものとして）が求められる線を定義することが可能である。例示的なシステムにおいては、全部で４，０９６のトーンが、サブ帯域当たり１６トーンの２５６のサブ帯域に分割され得る。各サブ帯域における最初のトーンについて最大精度値が計算されれば、所与のサブ帯域の最初のトーンと次のサブ帯域の最初のトーンとを結ぶ線によって残りの１５のトーンの近似値が定義され得る。この例示的なシステムにおいては、ＣＰＥは、各サブ帯域における最初のトーンについてのＨijの２５６の最大精度値を返すだけでよく、ＦＥＸＴチャネル決定および／または更新のたびに、残りの３，８４０のトーンのＨijの最大精度の測定をしなくてもよい。より一般化された意味においては、全ＤＳＬトーンセットが、間引き因数ｐ（すなわち、上記の例では１６であり、サブ帯域ごとのトーン数を規定する）を用いて分割されるＫ個のトーン（すなわち、上記の例では４，０９６のトーン）を有し、その結果Ｋ／ｐ個のサブ帯域（すなわち、上記の例では２５６のサブ帯域）が作られる場合、簡単な線形近似を生成するためにＣＰＥによってＤＳＬＡＭへ伝送される必要があるのはｐ個の最大精度値だけであり、残りのサブ帯域当たりｐ−１（すなわち、上記では１５）個のトーンは近似値である。これにより、ＤＳＬバックチャネル通信チャネルは、従来のシステムが用いられていれば送信されるであろう残りのユーザ当たり（ｐ−１）＊Ｋ／ｐのＦＥＸＴ測定に対応するその他の３，８４０の完全にはずれた位置のデータ点を伝送しなければならない状況を回避する。ＤＳＬＡＭ側におけるメモリ記憶空間要件は、同様に大幅に低減される。
【００３７】
この全ＤＳＬトーンセットにおけるサブ帯域端点は、ｑをｑ＝１：Ｋ／ｐと定義すると、サブ帯域数のトーンｐｑに対応するものと定義づけることができる。端点についての実際の係数Ｇij（ｐｑ）は、最大精度で計算および記憶することができる。その後、サブ帯域端点Ｇij（ｐｑ）間の係数値Ｇijを線形補完し、それらの端点間のＦＥＸＴチャネル応答係数の線形近似を得ることが可能である。したがって、端点Ｇij（ｐｑ）およびＧij（ｐｑ＋ｐ）を用いて、各端点を結びかつサブ帯域の端点から決定可能な傾きを有する直線上にＧij（ｐｑ＋１）、Ｇij（ｐｑ＋２）、・・・、Ｇij（ｐｑ＋ｑ−１）についての係数を近似することが可能である。その後、サブ帯域ごとのクロストークキャンセル係数の全体を、「始点」（例えば、サブ帯域の低い方の端点、中間点、または高い方の端点）および当該サブ帯域のトーンについての線形近似値によって規定される傾きとして、メモリに定義することが可能である。当業者に理解されるように、この技術は、サブ帯域端点そのものが用いられることを必要とするわけではなく、あるサブ帯域の真ん中のトーンについての最大精度のＦＥＸＴチャネル応答係数が用いられてもよい。これもまた当業者に理解されるように、サブ帯域ごとのトーン数が減少するにつれて、線形近似の精度が向上するであろう。このことにより、ＤＳＬシステムは、ＦＥＸＴ近似の改善とメモリ使用とのバランスを取ることができる。
【００３８】
図３Ａは、簡単な線形近似を用いる１つまたは複数の実施形態を示す。ＤＳＬシステムの全トーンセットにおいて、実際のＦＥＸＴチャネル応答３９０は、それぞれＧij（ｐｑ）およびＧij（ｐｑ＋ｑ）に対応するサブ帯域端点３９１および３９２を含む。Ｇij（ｐｑ）〜Ｇij（ｐｑ＋ｑ−１）は、１６トーンからなるサブ帯域を規定し、サブ帯域ｑと呼ばれ得る。図３Ａの例においては、各サブ帯域が１６トーンであるため、各サブ帯域端点間の近似値を用いることになる中間トーンは１５ある。これらの１５の中間トーンのそれぞれが、実際のＦＥＸＴチャネル応答曲線３９０上に各自の最大精度のＧij値３９３（例えば、ｄＢまたは線形減衰値、クロストークキャンセル係数など）を有する。本発明の簡単な線形近似を用いる実施形態において、直線３９４は、点３９１および点３９２を結び、規定されたサブ帯域ｑにおけるＦＥＸＴチャネル応答の線形近似として用いられる。したがって、ＦＥＸＴチャネル応答のメモリ削減推定値は、サブ帯域ｑの始点３９１を、線３９４に対してその端点３９１および３９２を用いて計算される傾きαとともに用いることによって、記憶され得る。そして、線３９４における各点３９５は、ＤＳＬトーンセット全体についてこのような中間トーンのすべての最大精度値を伝送（ＣＰＥからＤＳＬＡＭへ）、記憶および更新しなくても、ＦＥＸＴチャネル応答に用いることができる。この基本的な線形近似を用いる実施形態においてメモリに記憶する必要があるのは、サブ帯域基準点３９１（例えば、サブ帯域端点または中間点）および当該特定のサブ帯域の線形近似の傾きαだけである。いくつかの実施形態においては、基準点を記憶し、傾きを必要に応じて「急いで」決定してもよい。当然のことながら、基準点および傾きだけを記憶することにより、メモリ内容を相互参照または相互アクセスしなくても各サブ帯域を並行して処理できるため、メモリアクセスが簡単化される。基準点および傾きは、典型的には、１６ビットの複素数として表現／記憶され得る。
【００３９】
この基本的な線形近似を用いる実施形態は、線形近似に対する「線オフセット」を計算および記憶／実施することによって改善でき、ここで、線オフセット値は、線形近似全体（したがってすべてのＧij（ｋ）近似値）を所与の一定値だけ移動させて、線形近似で近似を求める最大精度のＦＥＸＴクロストークキャンセル係数セットに比べてより良好なエラー性能を達成する。この場合、ここでもやはり、サブ帯域当たり１つのトーンだけに対してのみ、ＣＰＥ側からのバックチャネル通信を提供（すなわち、サブ帯域ごとに１つのトーン番号およびＧij係数値だけを送信する）すればよい。
【００４０】
基本的な線形補完を用いる実施形態のこの線オフセットによる変形例を用いて、所与のサブ帯域のＦＥＸＴチャネル応答（またはクロストークキャンセル係数）の線形近似を、当該サブ帯域の実際のＦＥＸＴチャネル応答（または最大精度のクロストークキャンセル係数）と比べたときの総合的および／または集合的エラーについて評価し得る。線形近似線をずらすことにより集合的サブ帯域エラー性能が改善される場合は、このような「ずらし調節」を当該サブ帯域の線形近似に対して行うことができ、「ずらし値」つまり「線オフセット」を端点および傾きのデータとともに計算および記憶することができる。図３Ａに示すように、線オフセット３９７を用いて、線３９４をＦＥＸＴチャネル応答の調節後の線形近似としての線３９４’へ移動させる。線３９４’は、例えば、ＦＥＸＴチャネル応答３９０（またはクロストークキャンセル係数セット）が該当サブ帯域にわたって実質的に「より高い」または実質的に「より低い」値を含み、その結果、調節後の線３９４’が、使用されている線オフセットでＦＥＸＴチャネル応答をより正確に近似するという場合に用いられ得る。
【００４１】
本発明の別の実施形態は、線形のみの近似ではなく、ＦＥＸＴチャネル応答（またはクロストークキャンセル係数セット）の多項式近似を用いる。図３Ｂに示すように、最大精度のＦＥＸＴチャネル応答３７０（またはクロストークキャンセル係数セット）は、端点３７１および３７２によって規定されるサブ帯域において中間トーンごとの点３７３を有する。線形近似３７４は、簡単な一次近似を提供できる。しかしながら、二次多項式近似３７７は、最大精度のＦＥＸＴチャネル応答３７０（またはクロストークキャンセル係数セット）にぴったり合うものを提供する。上記の線形近似技術同様に、この多項式近似３７７は、ＦＥＸＴチャネル応答３７０（またはクロストークキャンセル係数セット）の適切な推定を実施するために、単独で用いたり、曲線オフセット定数とともに用いたり、１つまたは複数のエラーベクトルとともに用いたりされ得る。
【００４２】
多項式近似は、例えば、所与のサブ帯域について３つの点を用いることによって得られ得る。２つの端点３７１および３７２を、プロット３７０上の別の最大精度の点３７８とともに用いることができる。当業者に理解されるように、サブ帯域のトーン範囲内のこれらの３つの点が与えられれば、任意の公知の適合技術を用いて、近似として用いるための多項式を生成することが可能である。したがって、当該多項式において、
【００４３】
【数１】
2011529644.tif 000003
【００４４】
（ここで、ｒはサブ帯域トーンインデックス（例えば、各サブ帯域が１６トーンである場合はｒ＝０：１５）であり、Ｇij（ｑ）はサブ帯域ｑにおける端点３７１であり、αqはサブ帯域ｑの線形成分の傾きを表し、βqはサブ帯域ｑについての二乗項に対する調節を表す）となる。ここでは、各サブ帯域のインデックスｑが、当該サブ帯域の基準点Ｇij（ｑ）および多項式係数αqおよびβqとともに記憶される。
【００４５】
別の実施形態においては、それぞれがサブ帯域におけるトーンごとのＦＥＸＴチャネル応答（またはクロストークキャンセル係数セット）上でＧij（ｋ）の所与の値を次のまたは別のＧij（ｋ）値に至らせるために必要とされる多数の増分調節を表すために、サブ帯域ごとにエラーベクトル（「微分値ベクトル」または「増分値ベクトル」ともいう）が計算および記憶される。Ｇij（ｋ）係数は所与のサブ帯域内部では著しく変化しないため、エラーベクトル値は、所与のトーンについての最大精度のＧij（ｋ）値に比べると比較的少ないビット数で表され得る。すなわち、このエラーベクトルは、ここでもやはり滑らかなＦＥＸＴチャネル応答（またはクロストークキャンセル係数セット）を考慮して、当該サブ帯域における前のトーンからのＧijの各変化を表す多数の微分または増分値として記憶され得る。このような増分値フォーマットは、さらにいっそうメモリ効率がよいものとなり得る。
【００４６】
よって、図３Ｃから分かるように、別のメモリが削減された実施形態は、サブ帯域基準点３８１と、様々な増分値Δq1、Δq2などを有するサブ帯域ｑについての増分値ベクトルＤqとを用いる。すなわち、サブ帯域ｑの基準点３８１が、トレーニング後にＣＰＥによって送信される最大精度値を用いて計算され得る。その後、サブ帯域ｑにおける各中間トーンが、前のトーンのＧijにΔq値を加算することによって決定され得る。各増分Δ値は、所望の点と（１）基準点３８１、または（２）当該サブ帯域における前の点のいずれかとの間の差分を表す。サブ帯域のベクトルＤqのビットによるデータ表現を最小化するために、この２点間微分技術は、あるサブ帯域内の隣接する中間トーン間の差分だけが提供されればよく、このような中間トーンのそれぞれと基準点との間の差分が提供される必要はないということを意味している。したがって、各点３８３は、全体基準点微分３８６、つまり各点３８６への増分変化を用いて再構築され得る。
【００４７】
完全な再構築は、ＤＳＬＡＭ側機器にとってはメモリが削減された記憶負担を可能にするが、ＣＰＥからＤＳＬＡＭへのＦＥＸＴデータ伝送に関しては大した助けにはならない。微分／増分値技術を利用し、さらなるメモリ削減の利点を実現するためには、微分／増分値技術を近似技術の１つと組み合わせればよい。
【００４８】
サブ帯域端点またはもしかするとサブ帯域当たり少数の点（例えば、１６トーンのサブ帯域当たり４つの点）のような、ＣＰＥによって送信されるＦＥＸＴデータ点のサブセットを用いて、ＤＳＬＡＭ側プロセッサは、完全にはずれた位置の点の間により小さな線形近似モデルを構築し、当該構造内部の中間トーンを決定するための微分／増分値技術を用いることが可能である。このため、メモリは、Ｄq（基準点、傾き、ｅq1、ｅq2、・・・、ｅq15）（ここで、各ｅqdはサブ帯域におけるある中間トーンについての増分変化値であり、「基準点」はサブ帯域「端点」そのものであるかもしれないし、そうではないかもしれない）を記憶し得る。ｅqd値は、サブ帯域のダイナミックレンジが小さいので典型的には小さく、したがって、比較的少ないビット数で表現され得る。メモリ要求をさらに削減するためには、ｅqd値を、傾き線に対してだけではなくそのサブ帯域内の前のｅqd-1値に関しても微分形式で記憶し、ｅ1＝Δ1であり、かつｉ＞１についてｅi＝ｅi-1＋Δiであるとすると、例えばｅ2＝ｅ1＋Δ2となり、記憶されるものが（基準点、傾き、Δ1、Δ2、Δ3、・・・、Δ15）となるようにすればよい。
【００４９】
このことにより、ＦＥＸＴデータの通信およびＤＳＬＡＭ側モデムにおけるベクトル化用のＦＥＸＴデータの記憶の両方に必要なメモリを削減するさらに別の近似技術が提供される。上述のように、本発明の実施形態を用いて、ＦＥＸＴチャネル推定値および／またはＦＥＸＴクロストークキャンセル係数の有利な圧縮を実現することが可能である。また、これらの実施形態は、メモリ要件を低減し、メモリ帯域幅使用を削減し、トレーニングおよび／またはトラッキング中のＣＰＥ側からの同期シンボルエラー通信を低減する。
【００５０】
ベクトル化を実施するには、シャーシ内の各モデムが、当該シャーシ（またはさらには多数のシャーシユニット）内のその他のモデムと、リアルタイムのＦＥＸＴ情報を交換しなければならない。典型的なＤＳＬモデムは、４ｋＨｚ〜８ｋＨｚの範囲のＤＭＴシンボルレートを用いており、ＦＥＸＴキャンセルは、エンドツーエンド（ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ）のモデムシステムの全体の待ち時間の悪化を回避するために、ベクトル化される帯域幅について、ＤＭＴシンボル当たり１回、数ＤＭＴシンボル程度（またはそれ以下）の処理遅延で行われなければならない。このことにより、各回線カードがそのモデムのそれぞれからのリアルタイムのＦＥＸＴ情報をシステム内のその他のモデム（システム内の別の回線カードまたはシャーシ上のモデムを含み得る）のそれぞれと共有する、複雑で難しいデータネットワーク接続環境が作られる。典型的なＤＳＬＡＭシステムにおいては、ベクトル化情報の通信フローが毎秒数十ギガビットになり得る。現世代のＤＳＬＡＭ銅バックプレーンは、一般に、このさらなる通信負荷を取り扱うことができず、将来のＤＳＬＡＭ銅バックプレーンには、合理的な複雑性および動作性能でこの通信フローに対処するための実用的な方法が必要である。
【００５１】
１つの電話会社（ｔｅｌｃｏ）の「電話局（ｃｅｎｔｒａｌ  ｏｆｆｉｃｅ）」、「ＣＯ」、「ノード」、「キャビネット」などで終端する典型的な電話ケーブルまたは多数のケーブルの集まりは、５０から２，０００辺りの（またはそれを超える）ツイストペア線を含み得、ツイストペア線は十数のバインダケーブルに分けられ得る。電話会社の配備慣行の結果として、同一バインダケーブル内のツイストペア線に割り当てられたモデムが同一の回線カードまたはＤＳＬＡＭシャーシに接続されないことがある。このことは、顧客がＤＳＬサービスに加入するときに電話会社がシャーシに回線カードを追加する（または１つもしくは複数の追加のシャーシを増設する）ために起こる。モデムポートは、ユーザの身元や下流端末の位置などに基づいてグループにまとめられるのではなく、「先着順」に割り当てられる。たとえ電話会社の慣行が異なっていても、電話回線をその元のバインダに従って分離する（バインダグループ管理として知られる慣行）のは、操作上の（誤りを起こしがちな）難題である。経験的なケーブル測定によると、電話会社のノードにおける「切換盤（ｃｒｏｓｓ  ｂｏｘ）」つまりパッチパネルの使用により、隣接するバインダ、または同じ電話会社のノードで終端する異なるケーブルからでも、重大なＦＥＸＴ結合が生じ得ることが示されている。これらのパッチパネルは、個々の銅ペア線（異なるバインダまたは電話会社ケーブルからのものも含み得る）をＤＳＬＡＭ回線カード上の特定のモデムポートにマッピングするために用いられる。
【００５２】
別の関連した問題は、多数のモデムポートを接合する慣行である。接合することで、単一のモデムポートでは所望のデータ速度を提供できない状況において、顧客データ速度を増加させることが可能になる。単一のモデムポートで始めた顧客は、その顧客への付加サービスを提供するためにアップグレードとして追加された第２のポートを得ることができる（このため、多ポートＤＳＬサービスは、より多くのデータを搬送する、より速い速度で動作する、などの潜在能力を有する）。多くの現行システムでは、接合されたモデムポートは同一の回線カードに接続されることが要求される。このことは、上述のように、バインダグループ管理が実用的でないのと同様の理由で、ほとんどの電話会社にとって実用的でない。
【００５３】
最後に、ＤＳＬベクトル化の演算要求、特にユーザデータ信号に関してのクロストーク情報のリアルタイム処理が、データ伝送および処理のボトルネックなどの問題を生じさせる。迅速に処理する（待ち時間／遅延を低減するため）ことが必要な大容量のデータを、効率的に伝送および処理しなければならない。本発明の実施形態は、これらの大量のデータのこのような効率的な取り扱いおよび処理を、ベクトル化中のＤＳＬ回線の待ち時間および／または性能に悪影響をほとんど与えることなく提供するシステム、装置および方法を提供するものである。
【００５４】
本発明の実施形態は、ベクトル化されたＤＳＬシステムに立ちはだかる通信ボトルネックをなくすまたは大幅に低減する装置、システム、方法などを含む。これらの実施形態は、ポート数が少ないシステム（例えば、単一回線カードシステム）から、数千のモデムポートが多数の回線カードおよび／または多数のシャーシに散在するはるかに大きいシステムに至るまで、スケーラブルである。本発明の実施形態は、光相互接続技術（多シャーシシステムまたは従来のシャーシ設備に対する回線カードアップグレードの場合）ともうまく機能し、すべての通信が銅バックプレーン上の単一のＤＳＬＡＭ内部をまたは高帯域幅銅相互接続を用いて流れる将来の銅相互接続技術ともうまく機能する。本発明の実施形態は、電話会社が多数の回線カードおよび／または多数のシャーシに渡ってモデムポートを仮想的に接合できるようにする「仮想接合（ｖｉｒｔｕａｌ  ｂｏｎｄｉｎｇ）」を可能にもする。
【００５５】
図６Ａは、ツイストペア回線１１４上の通信を制御するＤＳＬモデム１１２（例えば、マルチポートデバイス）を回線カード１１０が含むベクトル化データ通信システム１００を示す。多数の回線カード１１０が、図６ＡのＸＡＵＩ回線１０８などのような高速通信装置を介して、集中ベクトル化モジュール１２０（例えばベクトル化カードであってもよい）であり得るかまたはそれを含み得るベクトル化制御エンティティ（ＶＣＥ）に接続される。ＸＡＵＩは、１０ギガビット・イーサネット（１０ＧｂＥ）のＭＡＣおよびＰＨＹ層間のＸＧＭＩＩ（１０ギガビット・メディア・インディペンデント・インタフェース）を拡張するための規格であり、モデム１１２を回線カードベクトルルータ構成要素（ＶＲＣ−Ｌ）１１８に接続するために、このような高速データ通信回線１１６を用いることができる。モデム１１２は１つのＶＲＣ−Ｌ１１８のみに接続すればよく、したがって、特定のベクトル化配備の複雑性（例えば、ポートや回線カードなどの数）が各モデム１１２から隠されるため、ＶＲＣ−Ｌ１１８はモデム１１２のための抽象化層を形成する。
【００５６】
各モデム１１２から各自のＶＲＣ−Ｌ１１８へのベクトル化データフローは、下りおよび上りの通信についての周波数領域サンプル、すなわち下りベクトル化用のＩＦＦＴ入力伝送（ＴＸ）データおよび／または上りベクトル化用のＦＦＴ出力受信（ＲＸ）データを含む。ベクトル化モジュール１２０からＶＲＣ−Ｌ１１８を介して各モデム１１２へ返されるデータは、他のベクトル化システムモデムからのクロストーク干渉を防止および／または除去するために調整および／または処理された、モデムのクロストークが調節された（すなわち、ベクトル化された）ＩＦＦＴ入力および／またはＦＦＴ出力データである。各回線カード１１０内のＶＲＣ−Ｌ１１８は、当該回線カードのモデム１１２とベクトル化モジュール１２０との間のインタフェースとして働く。高速通信回線１０８（例えば、１０〜４０Ｇｂｐｓもしくはそれ以上の光または銅相互接続）は、各回線カード１１０上のＶＲＣ−Ｌ１１８を、ベクトル化モジュール１２０上の対応するＶＲＣ−Ｖ１２２にネットワーク接続する。１０〜４０Ｇｂｐｓは、ベクトル化モジュール１２０と各回線カード１１０との間で実装可能な一般的なデータ通信要件である。現在は、これは、電気的バックプレーンを通じてであろうと光ケーブルを通じてであろうと、たいてい、５Ｇｂｐｓもしくは１０ＧｂｐｓのＸＡＵＩ回線またはそれと同様のものの集合体である。
【００５７】
ベクトル化モジュール１２０上のＶＲＣ−Ｖ１２２は、モデムベクトル化データストリームを、システム要件によって規定された通りに、１つまたは複数のベクトルプロセッサ（ＶＰＣ）１２４におけるその後のクロストークキャンセル用のサブ帯域に細分する。ベクトルプロセッサは、「ベクトルプロセッサ構成要素」および／または「演算デバイス」などとも指称されることがある。すなわち、各モデムにおける通常の（すなわち、ベクトル化されていない）データストリームからデータを取り出し、周波数単位で（例えば、トーンごとに、トーンのグループで、など）データのクロストーク処理を行うことができるように、周波数特性によって定義されるデータ束に再編成する。処理が済むと、データを、クロストーク除去処理用の周波数単位の束からもう一度再編成し、モデムによる伝送／使用のために再構築する。
【００５８】
例えば、上りおよび下りの帯域を、１つまたは複数のＶＲＣ（例えば、ＶＲＣ−Ｌ／ＶＲＣ−Ｖの対）によって、個々のＶＰＣへとベクトルルーティングすることができる。ベクトルルータは、処理またはデータ伝送のボトルネックを回避するためにモデムとベクトルプロセッサとの間でベクトル化データを効率的に移動させる目的でイーサネットネットワークと同様であり得る特殊化された「プライベート」データネットワークを実装する、特殊化されたデータネットワーク接続デバイスまたはサブシステムである。ベクトル化データのパケットは、各モデムとベクトルプロセッサデバイスとの間に専用のリンクを必要とせずにデータネットワークを通じてベクトル化データを効率的にルーティングすることを可能にするヘッダおよび／または他の状態情報を含み得る。このために、ベクトルルータは、ベクトルデータパケットを、モデムによって容易に供給されるフォーマットから、ベクトルプロセッサによって当然に利用されるフォーマットに変換もし、その後、ベクトル化実行後にまた変換して元に戻す（例えば、モデムベクトル化データストリームのインタリーブおよびデインタリーブ）。このタスクは、構成に応じて、ＶＲＣ−ＬとＶＲＣ−Ｖとの間で分担されてもよく、どちらか一方のみにおいて実行されてもよい。あるいは、ＶＰＣ割り当ては、均等に間隔があけられたサブ帯域（上りおよび下りの帯域割り振りとは無関係である）単位で行うことができる。ベクトル化モジュール１２０上のＶＲＣ−Ｖ１２２とＶＰＣ１２４との間のデータ伝送は、高速相互接続回線１２６（例えば、ＸＡＵＩなど）を用いて行うことができる。
【００５９】
図１６に示す例示的なパケット構造は、数多くのＤＳＬＡＭ側モデム（例えば、ＶＴＵ−Ｏ）とベクトル化制御エンティティ（ＶＣＥ）との間でのデータのリアルタイムなベクトル化を可能にする。ベクトル化用の未処理のユーザデータ（すなわち、クロストークの影響が補償されていないユーザデータ、本明細書中では「未補正の」データまたは信号ともいう）の形態のペイロードデータを含む要求パケットが、ベクトルプロセッサなどへ送信され、そこで、ベクトル化処理により、未処理のユーザデータＤＳＬ信号におけるクロストークの影響が補償される。処理済みＤＳＬデータは、その後、ペイロードデータとして再パックされ、未処理のユーザデータの供給元であるそれぞれのモデムへ返信パケットで返信される（要求および返信パケットは典型的には同様の構成を用いる）。パケットは、すべてのモデムから送信されたベクトル化されていないデータで構築され（例えば、ＶＲＣ−Ｌによって）、このパケットが、各トーンおよびモデム／ポート範囲ごとにシンボル当たり１回、ベクトル化処理のために送信される。基本的に、ＶＰＣへ送信されたベクトル化されていないデータは、アンパックされ、ベクトル化処理され、当該ベクトル化されていないデータパケットと同様の返信パケットに再パックされ、その後、モデムによって伝送された当該ベクトル化されていないデータと同じフォーマットでベクトル化されたデータを返す返信パケットでモデムへ伝送し戻される。ＶＲＣ−Ｌなどによるデータのパックおよびアンパックは、回線カードおよび／またはモデムポートマップに従うので、ベクトル化されたデータが、対応するベクトル化されていないデータの抽出元モデム／ポートへ返される（すなわち、要求パケットおよび返信パケットは、それらの発生元モデムまたはモデムポートによって識別可能である）。
【００６０】
他のタイプのパケットを本発明の実施形態に関連して用いることが可能である。例えば、ベクトル化されたＤＳＬシステムを適宜構成、調節などするために（例えば、モデムチップを構成、制御もしくは同期またはベクトルプロセッサを構成、制御もしくは同期するために）、上記のベクトルデータパケットとともに、ベクトルエラーパケット、ベクトル構成パケットおよびベクトル制御パケットを、ベクトル化データネットワークの全体にわたって送信可能である。本明細書中に記載のパケットはいずれも、パケットのトラッキングおよびアドレス指定が達成されるように、１つまたは複数のモデムポート識別子、モデムチップ識別子、回線カード識別子、シャーシ識別子、または少なくとも１つのＤＭＴトーン範囲を識別する情報を含み得る。
【００６１】
ベクトル要求パケットに関しては、ペイロードデータは、要求パケットヘッダにおいて識別される複数のモデムポートおよびトーンセットに関する逆高速フーリエ変換サンプル、要求パケットヘッダにおいて識別される複数のモデムポートおよびトーンセットに関する高速フーリエ変換サンプル、要求パケットヘッダにおいて識別される複数のモデムポートおよびトーンセットに関する下り周波数領域データならびに／または要求パケットヘッダにおいて識別される複数のモデムポートおよびトーンセットに関する上り周波数領域データを含み得る。パケットの追加フィールドおよび構成要素を利用することが可能である（例えば、巡回冗長検査つまりＣＲＣ）。ベクトルエラーパケットは、要求パケットヘッダにおいて識別されるモデムポートおよびトーンセットに関する上りトレーニングエラーサンプル、要求パケットヘッダにおいて識別されるモデムポートおよびトーンセットに関する上りトラッキングエラーサンプル、要求パケットヘッダにおいて識別されるモデムポートおよびトーンセットに関する上りＤＭＴ同期シンボル、要求パケットヘッダにおいて識別されるモデムポートおよびトーンセットに関する下りトレーニングエラーサンプル、要求パケットヘッダにおいて識別されるモデムポートおよびトーンセットに関する下りトラッキングエラーサンプル、ならびに／または要求パケットヘッダにおいて識別されるモデムポートおよびトーンセットに関する下りＤＭＴ同期シンボルを含み得る。
【００６２】
図１６の実施形態は、Ｎ個のポートを提供するモデム用に定義されたベクトル化データパケットフォーマットを示し、ＤＳＬベクトル化データネットワーク（「プライベートネットワーク」、「ルーティングサブシステム」、「ベクトルルーティングネットワーク」、「特殊なネットワーク」などともいう）を通じてモデムへ／から伝送されるベクトル化データはこのフォーマットを有する。ＶＲＣ−Ｌは、モデムチップおよび回線カードを識別するためにこのようなパケットにヘッダを付加するので、パケットがＶＲＣ−Ｖへ（または、ベクトル化カード上にＶＲＣ−Ｖがない場合は、ベクトル化カード内で用いられている宛先へ）そしてさらにＶＰＣ／ＶＰＵへと流れて行っても、データ源がわかる。ベクトル処理済みデータがベクトル化カードからＶＲＣ−Ｌへ（または、ＶＲＣ−Ｌが用いられていない場合は、ベクトル化データの抽出および伝送元モデムへ）戻るとき、このヘッダは、パケットを適切なモデムチップに分散し戻す前に除去される。ＶＲＣ−Ｌおよび／またはＶＲＣ−Ｖは、モデムのデータ提供方法に応じて、多数のモデムチップからのパケットをＶＰＣ用のフォーマットに再構築してもよい。このようなパケットおよびヘッダの使用は（いくつかの実施形態においては、ベクトルルータの使用と相まって）、ベクトル化されたＤＳＬシステムを、より多い（またはより少ない）ポート数に合わせて拡張（縮小）できるようにするので、各モデムとベクトルプロセッサとの間の配線による／専用のデータバスは必要ない。よって、適切なエラー信号パケットならびに構成および制御メッセージもまたネットワークを通じて流れることが可能である。
【００６３】
ＶＲＣ１１８と１２２を対にする構成は、少なくともクロストークキャンセルの前処理に向けて、データ構成を、モデムポート単位からＶＰＣ帯域単位（または周波数セット単位）に有効に変換する。クロストークキャンセルは、周波数領域において、トーン単位、帯域単位またはトーンセット単位で行われると最も有効かつ容易に行われるため、この変換は、ベクトル化システムの実装の複雑性を大きく低減させる。ＶＰＣ１２４内部において、各被害モデムと任意の妨害モデムのセットまたはサブセットとの間のクロストークキャンセルを可能にするために、ベクトル化システム１００内のすべてのモデム１１２からの一致するサブ帯域（すなわち、「トーングループ」、「トーンセット」、「サブ帯域」などと指称される同じ１つまたは複数の周波数のグループ）が収集および集約される。
【００６４】
当業者に理解されるように、各ＶＰＣ１２４に割り当てられるサブ帯域は、システム内の連続した周波数からなる必要がない。例えば、ベクトル化モジュール１２０内に６つのＶＰＣ１２４がある場合は、連続した各ＶＰＣ１２４が隣の周波数または周波数ビンを取る、つまり、「第１の」ＶＰＣ１２４が周波数１、７、１３、１９などを受け取り、「第４の」ＶＰＣ１２４が周波数４、１０、１６などを受け取るということであってもよい。あるいは、各ＶＰＣ１２４にトーンセット、例えば８トーンずつのグループを送信し、それにより、第１のＶＰＣ１２４がトーン０〜７を受け取り、第２のＶＰＣ１２４がトーン８〜１５を受け取るようにすることができる。このようなデータ分散により、利用可能な資源のより「均等な」使用、例えば、該当ＶＲＣ１２２から単一のＶＰＣ１２４へのデータダンプにより１つまたは複数の所与の通信回線１２６に「詰まり」が生じるのに、残りのＶＰＣ１２４および回線１２６は使用されていないという状況を防止することが可能になる。
【００６５】
システム１００のプライベートベクトル化データネットワーク上のデータは、伝送元モデム１１２および伝送先ＶＰＣ１２４を識別する特殊目的パケットからなる。あるいは、パケットタイミングによって、伝送元および伝送先アドレスを暗示することができる。各パケットは、１つのモデム１１２へ／からの１つのサブ帯域に関するＩＦＦＴ入力（および／またはＦＦＴ出力）データからなる。ＤＭＴに基づくＤＳＬシステムは、ＤＭＴシンボル周期（例えば、４ｋＨｚまたは８ｋＨｚ）を用いて動作するため、モデム１１２からＶＰＣ１２４へのデータ通信およびその戻りのデータ通信は、利用可能なネットワーク接続帯域幅および演算資源をより効率的に使用するためにおそらくは通信および演算のパイプライン方式を用いて、ＤＭＴシンボルごとに繰り返される。トーンごとのトレーニング／トラッキングエラー信号、モデム１１２へ／からの診断データ、ならびに他の構成および／または管理データは、同じネットワーク接続通信経路およびパケット構造を用いることができる。
【００６６】
本発明の実施形態を実装するために、様々なハードウェアデバイスおよび／または構成要素を用いることができる。様々な現在のＦＰＧＡなどは、本明細書中に示す実施形態に係る構成を構築するのに好適である。例えば、アルテラ社（Ａｌｔｅｒａ）のＳｔｒａｔｉｘ  ＩＶ  ＧＸ  ＦＰＧＡデバイス（例えば、ＥＰ４ＳＧＸ７０、ＥＰ４ＳＧＸ１１０、ＥＰ４ＳＧＸ２３０など）がこのような実装に適している。本発明のいくつかの実施形態においては、各ＶＰＣ１２４は、以下に定義するような多数のＶＰＵがプログラムされた別個のチップ（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなど）である。他のハードウェア構成は当業者に明らかであろう。
【００６７】
図６Ｂに示すように、各ＶＰＣ１２４は、１つまたは複数の専用のベクトル処理ユニット２４２（ＶＰＵ）を含みまたは実装し、当該ベクトル処理ユニットのそれぞれが、モデムおよび／または妨害源のサブセットについてベクトル化を行う。ＶＰＵ資源の割り振りおよび／または共有が、場合によっては有利であり、様々な方法で達成することができる。例えば、各ＶＰＣ１２４は、所与のサブ帯域内のベクトル化のためのモデム１１２のすべてで時分割されたＶＰＵ２４２の集中セットを含み得る。あるいは、各ＶＰＣ１２４は、当該ＶＰＣ１２４に割り当てられたサブ帯域内の特定のモデム１１２専用に各ＶＰＵ２４２が用いられるＶＰＵ２４２の分散セットを含み得る。多数のＶＰＵ２４２は、ＶＰＵディスパッチャ２４４などを用いて、それらのホストＶＰＣ１２４と１つまたは複数のＶＲＣ−Ｖ１２２との間の通信を調和させることができる。
【００６８】
ＶＰＵ２４２は、ベクトル化されたＤＳＬシステムを構成するすべてのモデムについてのあるトーンセット（例えば、単一のトーン、トーンのグループ、トーンの帯域またはサブ帯域など）ごとのＩＦＦＴ／ＦＦＴデータのすべてを処理する。ＶＰＵ２４２は、このデータをＤＭＴシンボル当たり１回、やや周期的に、処理する。前述のように、いくつかの実施形態においては、各ＶＰＣ１２４は１つまたは複数のＶＰＵ２４２の集まりであり、各ＶＰＵ２４２は他のＶＰＵ２４２と明示的な通信をすることなく独立してトーンのバッチを処理する。簡単な例示的場面においては、システムは、４０９６のトーンと２つのＶＰＵとＮ個のモデムとを用い得る。各ＶＰＵ２４２は、トーンを１６トーンのバッチで取り扱う。トーンは、以下のようにＶＰＵに割り当てることができる。
【００６９】
ＶＰＵ０：トーン０〜１５、３２〜４７、・・・
ＶＰＵ１：トーン１６〜３１、４８〜６３、・・・
【００７０】
この例では、モデムは、それらのＦＦＴ／ＩＦＦＴデータを、０〜４０９５のトーン順に、ＶＲＣに基づくプライベートネットワークへ提供する。ＦＦＴ／ＩＦＦＴデータがＶＰＣへルーティングされるとき、ＶＲＣは、データを、「トランプを配る」ように、２つのＶＰＵに１６トーンのバッチで分散する。このことにより、データネットワーク接続経路およびＶＰＵは、ボトルネックが生じることなく均一にビジーな状態に維持される。トーンごとに、ＶＰＵは、ベクトル化を実行するために、ＮｘＮの行列の乗算に相当することを行う（または、ベクトル化行列が「疎」である場合には完全なＮｘＮの乗算とはいえないかもしれない）。
【００７１】
各ＶＰＵは、利用された論理設計およびチップ技術に基づいて、所定の処理能力レベル（例えば、１秒当たりの複素乗算回数）を有する。さらに、ベクトル化システムにとっての「トーン当たりの」所要処理電力レベルは、モデム数Ｎの増加とともに高くなる。このため、所要ＶＰＵ数は、システム内のモデム数と、ＤＭＴ帯域幅のベクトル化されるトーンの数との関数である。したがって、ベクトル化されるトーンの数が多くかつ／またはモデム数が多いシステムは、ベクトル化を行うために、より多数のＶＰＵ資源（ひいてはＶＰＣチップ）を必要とすることになる。すなわち、ベクトル化されたシステム内でモデム数が増加するにつれて、処理が必要な追加モデムのデータのために、各ＶＰＵが処理可能なトーン数が減少する。当業者に理解されるように、各サブ帯域の大きさは、所与の実装についてのコストおよび複雑性の限度、ならびに設計によってサポートされるＤＳＬ帯域プロファイルによって決定され得る。例えば、１７ＭＨｚのＶＤＳＬプロファイルと３８４のモデムとを有し、モデム当たり６４までの妨害源をベクトル化するシステムのための実装においては、実用的なシステムであれば、約１２８のＶＰＵを有し、各ＶＰＵがＤＭＴシンボル当たり３２のトーンを処理するであろう。システムの寸法（モデム数、ベクトル化されるトーンの数など）のいかなる変化をも反映するためにＶＰＵ論理が再構成されると、ベクトルルーティングがそれに応じて調節される。
【００７２】
図６Ｃに示す実施形態のような本発明の実施形態においては、ベクトル化システム３００が、ベクトル化モジュール１２０として用いられる単一のカードについての実用的な複雑性を超えることがある（例えば、消費電力、カード面積など）。図６Ｃに示すシステムは、システム３００のベクトル化処理を（１つのシャーシ内、１つのモジュール内または多数のモジュール内の）多数のベクトル化カード３２０に分担させるあるいは割り振ることを可能にし、各カード３２０は、全ＤＳＬ周波数帯域の一部についてクロストークキャンセルを行う。この構成を用いると、数百または数千もの同時に動作するモデムを有するシステムにおいてベクトル化を行うことができる。ＶＰＣは、モデムから流れてくるＦＦＴ／ＩＦＦＴデータおよびトレーニング信号のフローによって暗黙的にほぼ同期されるものの、典型的には明示的に相互通信する必要がない。
【００７３】
図６Ｄに示す本発明の実施形態においては、各モデム４１２からベクトル化カード４２０へのベクトル化データ伝送経路を、二重の機能を提供し、「仮想接合」を行うためにさらに利用することができる。接合されたモデムグループ（すなわち、接合された形でユーザのために働く２つ以上のモデム）における各モデム４１２は、クロストークキャンセルデータを送ることに加え、顧客データストリーム（例えば、ＩＰパケット）をこの同じ通信経路に沿って送ることができる。ベクトル化カード４２０上の（補助的ＶＲＣ（ｓＶＲＣ）、接合エージェント（ｂｏｎｄｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）、および／または制御装置として働く）１つまたは複数の接合ルータ４３８が、ＶＲＣ−Ｖ４１８を介して各回線カード上の各ＶＲＣに接続する。各接合ルータ４３８は、ＶＲＣ−Ｖひいてはそれらにそれぞれ対応するＶＲＣ−Ｌ間のルーティングを行う。このことにより、ベクトル化システム内の任意の２つ以上のモデム間にデータパスが有効に作成され、当業者に理解されるように、２つのモデムのうちの一方が、集約機能を果たし、接合されたデータストリーム全体をＤＳＬＡＭのアップリンク経路へ送るとすると、ベクトル化システム内で多数のモデムポートを接合することが可能になる。
【００７４】
図６Ｅに示す本発明のさらに別の実施形態においては、簡素化されたシステム５００が単一の回線カード５１０に収まる（図１０Ａも参照）。ここでもやはり、ＶＲＣ資源５１８が（例えば、単一のＶＲＣが、または背面同士を合わせた２つのＶＲＣが交互に）、モデムポートと、指定されたサブ帯域の処理を提供するＶＰＣ５２４との間のルーティングを提供する。
【００７５】
ネットワーク接続通信帯域幅があまり大きくない少数ポートシステムにおいては、図６Ｆにシステム６００として示した実施形態において示されるように、ＶＲＣ機能６１８を、各ＶＰＣ６２４内部に直接配置することができる。例えば、ＦＧＰＡがＶＰＣ６２４として用いられる場合、ＦＰＧＡ構成の一部分をルーティング機能専用にする。この場合、独立したベクトルルーティングデバイスをシステムからなくすことによって実現されるコスト削減が、追加される通信要件を上回る。図６Ｆには、ＶＰＣ６２４間のデイジーチェーンおよびメッシュネットワーク接続６５０という選択肢の両方が示されている。実用上は、システムの通信要件およびトレードオフに基づいて、どちらか一方が利用されるであろう（両方ではない）。
【００７６】
図７は、本発明の１つまたは複数の実施形態を用いて下りＦＥＸＴ予補償器７０１および上りＦＥＸＴ後補償器７０２の効率的な実装が達成可能であるベクトル化動作７００の概略動作を示す。下り方向においては、複数のモデムからの複数のＱＡＭデータシンボルが、すべてのモデム間の通信をトーン単位で調和させる、つまり「ベクトル化」することによってＦＥＸＴ予補償され、その後、ＦＥＸＴ補償済みの信号を電話会社の銅ペア線上に伝送するために、ＩＦＦＴおよびデジタル−アナログ変換動作がモデム単位で行われる。上り方向においては、複数の受信されたＦＦＴサンプルが、すべてのモデム間の通信をトーン単位で調和させる、つまり「ベクトル化」することによってＦＥＸＴ後補償され、その後、ＱＡＭデータシンボルの復号化がモデム単位で行われる。
【００７７】
図８は、本発明の１つまたは複数の実施形態を用いてベクトル化された通信をサポートするために修正された、一般に入手可能なＤＳＬＡＭ側ＶＤＳＬモデムデバイス８００のための汎用モデムポートを示す。上りＦＦＴ８０２の出力および下りＩＦＦＴ８０４の入力は、ベクトルパケット符号器／復号器８０６（または「ベクトル化データ抽出器」）によってインターセプトされ、ベクトル化グループ内のすべてのモデム間のデータストリームのベクトル化を可能にするために、インタフェース８０７を介してベクトルプロセッサ８０８へ送信される。データストリームからデータを取り出し、処理し、「再挿入」することによって、このようなベクトルプロセッサシステムは、少数のシンボル分の待ち時間をモデムの送受信データパスに導入し得る。
【００７８】
図９Ａ〜図９Ｄは、ベクトルプロセッサチップと通信するためのＤＳＬＡＭ側モデム構成のいくつかの具体的な実施形態を提供し、具体的には、モデムチップとＶＲＣとの間の考えられ得るインタフェースを示している。図９Ａは、ベクトル化に対応した、１２ポート、ＩＴＵ９９３．２プロファイル３０ａ準拠プロファイルの、ベクトル化されたＶＤＳＬ  ＤＳＬＡＭ側モデムチップ（例えば、５Ｇのシリアライザ／デシリアライザつまり「Ｓｅｒｄｅｓ」タイプ）の構成を示す。マルチポートモデムチップ上のＩ／Ｏピンを効率的に利用して消費電力を低減するために、ＸＡＵＩなどのような高速シリアルインタフェースを用いて、各モデムデバイスからのＦＦＴ／ＩＦＦＴデータを、単一のデータネットワーク接続リンクを通じて、直接にベクトルプロセッサチップへまたは後でベクトルプロセッサへ転送するためにベクトルルータチップへ集約することが可能である。図９Ｂは、ベクトル化に対応した、１２ポート、ＩＴＵ９９３．２のプロファイル３０ａ準拠プロファイルの、ベクトル化されたＶＤＳＬ  ＤＳＬＡＭ側モデムチップを示す。本実施形態においては、低電圧差動信号（ＬＶＤＳ）インタフェース回路（１つのモデムポートにつき１つのＬＶＤＳ）が用いられる。図９Ｃは、ベクトル化に対応した、１２ポート、ＩＴＵ９９３．２プロファイル１７ａ準拠の、ベクトル化されたＶＤＳＬ  ＤＳＬＡＭ側モデムチップ（例えば、５ＧのＳｅｒｄｅｓ  タイプ）を示す。図９Ｄは、ベクトル化に対応した、１２ポート、ＩＴＵ９９３．２プロファイル１７ａ準拠の、ベクトル化されたＶＤＳＬ  ＤＳＬＡＭ側モデムチップ（例えば、ＬＶＤＳタイプ、２つのモデムポートにつき１つのＬＶＤＳを有する）を示す。
【００７９】
図１０Ａは、単一の回線カードがすべてのモデムポートとベクトルルータチップと必要とされるベクトル処理チップ（この例では３つのＶＰＣ）とを保持する４８ポートの単一回線カードベクトル化データ通信システムの１つの実施形態を示す。４８のポートは比較的簡単な構成で提供され、本システムは、効率的にＦＦＴ／ＩＦＦＴデータを集約しかつ回線カードとベクトル化カードとの間をインタフェースするために、銅バックプレーンまたは光ケーブル通信のいずれかを利用する。図１０Ｂは、ＩＴＵ９９３．２プロファイル１７ａ準拠の例において１９２のモデムポートを提供する多回線カードベクトル化データ通信システムを示す。図１０Ｃに示す実施形態においては、ＶＲＣ−Ｖが不要であり、そのため、ＶＰＵが各回線カードのＶＲＣ−Ｌと直接通信する。同様に、図１０Ｄは、ＶＲＣ−Ｌが不要である実施形態を示し、各モデムチップがＶＲＣ−Ｖと直接通信する。この実施形態においては、「手前の」２つの回線カード上のモデムチップが「手前の」ＶＲＣ−Ｖと通信し、「奥」の２つの回線カード上のモデムチップが「奥の」ＶＲＣ−Ｖと通信する。図１０Ｅは、さらに別の実施形態を示す。
【００８０】
表１に例示的なシステム構成を示す。
【００８１】
【表１】
2011529644.tif 000004
【００８２】
ＩＴＵ９９３．２プロファイル８ａ準拠で１９２のポートを有するものは、〜２００ｍＷ／ポート、システム全体では４０Ｗの推定電力損失を生じる（１７ａ準拠プロファイルで１９２のポートを有するものについては２５０ｍＷ／ポートおよび４８Ｗ、３０ａ準拠プロファイルについては４００ｍＷ／ポートおよび４０Ｗ）。
【００８３】
図１１は、ベクトルルータチップ１１１０、１１１５が６つのモデム１１０５（モデム数は適宜変動し得る）からのデータを４つのＶＰＣ１１２５（ＶＰＣ数もまた適宜変動し得る）へ伝達する本発明の一実施形態を示し、モデム１１０５からデータを収集するための掃引選択１１１２と、収集されたデータをベクトルプロセッサチップ１１２５へ分散するための掃引分散１１１７とを用いて当該伝達を行う。図１１から分かるように、ＶＲＣ−Ｌ１１１０は、適切な相互接続１１２０によってＶＲＣ−Ｖ１１１５に結合される。使用される／必要とされる／要求されるバス帯域幅は、例えば次のように決定することができる。
【００８４】
【数２】
2011529644.tif 000005
【００８５】
ここで、「２」は複素演算を示す。最後に、図１１に示す「ストライピング」を用いて帯域幅ボトルネックを回避することが可能である。
【００８６】
図１２は、ベクトルプロセッサユニットの１つの例示的な論理実装を示す。この例において、サブユニットは単一トーンの処理が可能であり、図１２は、本発明の１つまたは複数の実施形態に係るベクトルプロセッサコアのデータパスをたどるものである。この例示的なＶＰＵは、１度に１つのＤＭＴトーンを処理する能力がある。各モデムからのＩＦＦＴ／ＦＦＴサンプルがベクトルルータから到着すると、ＶＰＵは、この妨害源に関してＦＥＸＴをキャンセルしなければならない「被害」モデムのリストを決定する。係数表からの所定のＦＥＸＴキャンセル係数および被害モデムアドレスリストを用いて、この妨害源の影響を被害モデムごとの部分結果表に蓄積することができる（ＦＥＸＴキャンセル動作の部分結果）。このトーンについての全妨害源データのセットがベクトルルータから受信され、ＦＥＸＴキャンセルが完了すると、この部分結果表は、現在のＤＭＴトーンについての結果として得られたベクトル化されたＩＦＦＴ／ＦＦＴサンプルを含んでいることになり、その後、このベクトル化されたデータは、元のモデムポートへ返送するためにベクトルルータへ返信される。
【００８７】
図１３は、２つのＶＰＵ１３４２を実装し、少なくとも１つのモデムチップ１３１２とインタフェースする例示的なベクトルプロセッサ１３２４を示す。ベクトルプロセッサ１３２４は、本発明のいくつかの実施形態においては、モデムチップ１３１２などに接続された単一のＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどに実装され得る。
【００８８】
図１４のベクトル化データ通信システムは、ベクトル化用のユーザデータを提供する４つの回線カードを備えた専用のベクトル化モジュール１４３０を示すＤＳＬＡＭアーキテクチャの実施形態を例示している。回線カード１４１０はシャーシなど１４０５に搭載され、各回線カードは、いくつかのモデムチップ１４１５とベクトル化インタフェースデバイス１４２０とを含む。各インタフェースデバイス１４２０は、ピザボックス型または回線カードであり得るベクトル化モジュール１４３０と光相互接続１４２５を介して通信する。各モジュール１４３０は、回線カード１４１０上のインタフェースデバイス１４２０のうちの１つと対応する回線カードインタフェースチップ１４３５を含む。数多くの処理チップ１４４０が、ユーザデータのベクトル処理に利用可能である。
【００８９】
図１５におけるマスタ回線カード１５１０とスレーブ回線カード１５１１とを有するシステム１５００に示すように、ベクトル化を正しく機能させるためには、ベクトルグループ内のすべてのモデム１５１２が、３５．３２８ＭＨｚおよび４ｋＨｚとそれぞれ示されたＡＤＣ／ＤＡＣサンプルクロック１５３４およびＤＭＴシンボルクロック１５３５の両方に同期されなければならない。ＤＳＬＡＭ側モデム１５１２は、ＤＳＬ回線１５１４を介して、数多くの顧客側ＤＳＬモデム１５１３に接続される。高速のサンプルクロックはバックプレーンまたは専用ケーブルを通じて何らかの形で分散されるとする。そして、ＶＲＣ−Ｌ１５１８は、高速のサンプルクロックに位相固定し、低ノイズのサンプルクロックをモデムチップ１５１７に再分散することができる。専用の４ｋＨｚＤＭＴシンボルクロックをバックプレーンまたは専用ケーブルを通じて送信することを回避するために、ベクトル化データの伝送を目的とする高速通信インタフェース（ＸＡＵＩまたはそれと同様のもの）を用いてタイミング情報をデータパケットで送信すると有利である。高速インタフェースは十分に速い速度で動作するので、このようなタイミングパケットからおおよそのＤＭＴシンボルタイミングを決定することができる。正確なＤＭＴシンボルタイミング（例えば、ＶＤＳＬプロトコルにおけるサイクリックプレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ  ｐｒｅｆｉｘ）およびサイクリックエクステンション（ｃｙｃｌｉｃ  ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）によって可能となる）にいくらかの許容誤差があるため、ＶＲＣ−Ｌ１５１８は、おおよそのシンボルタイミングがその後一定のままである（すなわち、ある固定数の高速サンプルクロック周期に同期されている）とすると、おおよそのシンボルタイミングのみを決定すればよい。
【００９０】
本発明の多くの特徴および利点は記述から明らかであり、よって、添付の特許請求の範囲は、このような特徴および利点のすべてを包含するものである。さらに、当業者であれば多くの変形および変更を容易に想到するであろうから、本発明は、図示および記載された通りの動作および構成に限定されるわけではない。したがって、記載された実施形態は、例示的なものであって限定的なものではなく、本発明は、本明細書中に示された詳細に限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲と、現在または未来において予見可能であろうと予見不可能であろうと、その均等物の全範囲とによって定められるべきである。
【図１】
2011529644.tif 000006
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2011529644.tif 000009
【図３Ｃ】
2011529644.tif 000010
【図４】
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【図５】
2011529644.tif 000012
【図６Ａ】
2011529644.tif 000013
【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
2011529644.tif 000016
【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
2011529644.tif 000018
【図７】
2011529644.tif 000019
【図８】
2011529644.tif 000020
【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
2011529644.tif 000022
【図９Ｃ】
2011529644.tif 000023
【図９Ｄ】
2011529644.tif 000024
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2011529644.tif 000026
【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
2011529644.tif 000028
【図１０Ｅ】
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【図１１】
2011529644.tif 000030
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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