(57)【要約】  適合干渉除去システムが記載される。１例では、システムは、ＤＳＬ（デジタル加入者回線）を使用してデータ信号を受信し、部分的にデータ信号上の雑音に一致する基準信号を受信することにより動作する。基準信号は分類され、且つ雑音除去信号は分類に基づいてデータ信号に印加される。
2010506497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＳＬ（デジタル加入者回線）を使用してデータ信号を受信するステップと、
部分的に前記データ信号上の雑音に一致する基準信号を受信するステップと、
前記基準信号を分類するステップと、
前記分類に基づいて前記データ信号に雑音除去信号を印加するステップと、
を備える、方法。
【請求項２】
データ信号を受信するステップが、バインダ内の電話回線上の前記データ信号を受信するステップを備え、且つ基準信号を受信するステップが、前記第１の電話回線と同じバインダ内にある第２の電話回線上の信号を受信するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の電話回線がアナログ音声を伝送し、且つ前記基準信号を受信するステップが、前記アナログ音声をフィルタで取り除くステップを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の電話回線が、複数のトーンを使用してＤＳＬデータを伝送し、且つ基準信号を受信するステップが、ＤＳＬデータを伝送するために使用されないトーン上の前記基準信号を受信するステップを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
データ信号を受信するステップが、バインダ内の電話回線上の前記データ信号を受信するステップを備え、且つ基準信号を受信するステップが、前記第１の電話回線と同じバインダ内にある第２の電話回線上の信号を受信するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
例えば前記基準信号の電力を閾値と比較することにより、前記基準信号の強度を測定するステップをさらに備え、且つ前記強度が低い場合、前記データ信号に前記雑音除去を印加しない、前記１つ以上の請求項に記載の方法。
【請求項７】
前記基準信号を分類するステップは、前記基準信号の、電力スペクトル密度のような、統計的特性を推定するステップ及び前記統計的特性を周知の特性の組と比較するステップを備える、前記１つ以上の請求項に記載の方法。
【請求項８】
雑音除去信号を印加するステップは、前記推定された統計的特性に基づいて分類テーブル内のエントリを選択するステップ及び前記分類テーブルから対応する係数を印加するステップを備える、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記対応する係数を印加するステップは、前記基準信号に前記係数を印加して前記雑音除去信号を取得するステップ、及び前記雑音除去信号を印加するステップは、前記データ信号から前記雑音除去信号を控除するステップを備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
雑音除去信号を印加するステップは、複数の候補係数から係数を選択するステップ及び前記係数を使用して雑音除去信号を生成するステップを備える、請求項１乃至８に記載の方法。
【請求項１１】
前記雑音除去信号を印加するステップの後に前記データ信号に対するエラー値を決定するステップ、及び前記決定されたエラー値を使用すると共に、それを例えば最小２乗平均推定に印加することにより前記対応する係数を更新するステップをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記対応する係数が、前記雑音除去信号に使用される前記基準信号の前記分類に基づいて決定される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記雑音除去信号を印加するステップは、時間領域又は周波数領域の雑音除去信号のいずれかをそれぞれ同じ時間又は周波数領域にあるデータ信号に印加するステップを備える、前記１つ以上の請求項に記載の方法。
【請求項１４】
機械によって実行されるときに、前記機械に、先行する請求項の１つ以上の動作を含む動作を実行させる命令を記憶する、機械読み取り可能媒体。
【請求項１５】
データ信号を受信するためのデータ受信連鎖と、
雑音信号を受信するための基準信号受信連鎖と、
前記雑音信号を特性化する雑音分類モジュールと、
前記雑音信号の前記特性に基づいて前記データ信号に雑音除去信号を印加するための雑音フィルタと、
を備える、装置。
【請求項１６】
前記雑音信号の前記特性に基づいて減算係数を選択するための前記雑音分類モジュールに結合されるセレクタと、前記係数を前記雑音信号と結合するための乗算器と、前記結合された係数及び雑音信号を前記データ信号に印加するための減算器と、
をさらに備える、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＳＬ（デジタル加入者回線）通信レシーバの分野、及び特には基準信号を用いてＤＳＬデータ信号から雑音を除去することに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル加入者回線（ＤＳＬ）技術は、既存の電話加入者回線（ループ及び／又は胴設備（ｃｏｐｐｅｒ  ｐｌａｎｔ）と呼ばれる）上でのデジタル通信に潜在的に大きな帯域幅を提供する。電話加入者回線は、その当初の音声帯域アナログ通信だけのための設計にもかかわらず、この帯域幅を提供することが出来る。特に、非対称ＤＳＬ（ＡＤＳＬ）及び超高速ＤＳＬ（ＶＤＳＬ）は、加入者回線の各端においてモデム（典型的には、トランスミッタ及びレシーバの双方として機能する）の「ビット・スワッピング」として知られる初期及び後続のオンライン訓練中に決定されるチャネル状態に調整されることが可能な、各トーン（又は副搬送波）に複数のビットを割り当てる離散マルチトーン（ＤＭＴ）回線コードを使用して、副搬送波回線の特性に適合することが出来る。
【０００３】
ＡＤＳＬサービスは、動作のために１３８ＫＨｚから１．１ＭＨｚの範囲で周波数を用いる。アメリカ合衆国においては、ほぼ５０００のＡＭ（振幅変調）無線局が５４０ＫＨｚから１．７ＭＨｚの範囲で周波数を使用する。こうした無線信号は、ユーザがＤＳＬモデムを動作させている地域を含む、多くの地域に広がる。周波数の利用における大幅な重複は、ＤＳＬユーザに問題を引き起こし得る。さらに、無線周波数（ＲＦ）干渉の他の発信源は、それらが引き起こす干渉の結果としてＤＳＬシステム性能の悪化の原因となり得る。最後に、他の種類の干渉はまた、例えばクロストーク、インパルス雑音、電力線雑音、及び他の人為的な電子放射等の、ＤＳＬ及び他の通信システムで送信されるデータ信号と干渉し得る。
【０００４】
ＲＦ干渉は、上記で識別されたスペクトル全体を歪ませはしない。その代わり、例えばＡＭ無線局等の多くの発信源は、周波数スペクトルの非常に狭い一部分のみに影響を与える。ＡＤＳＬは１２８又は２５６の搬送波を使用し、その各々は約４．３１２５ｋＨｚ幅の分離したセグメントの周波数スペクトルである。ＡＤＳＬシステムは２５０マイクロセカンド長のパケット又は情報のシンボルへと送信をブロック化するので、ＡＤＳＬシステムで使用されるあらゆる搬送波の中心の数十から数百キロヘルツ内でレシーバにＲＦ干渉を経験させるウィンドウ効果がある。理論上、５ＫＨｚ幅のＲＦＡＭ無線干渉は２−３のＡＤＳＬ搬送波にのみ影響を与える傾向にあるが、ウィンドウ効果により各ＡＭ無線局がおそらくは数個から数十の搬送波の範囲に影響を与えることとなる。インパルス、電力線及び他の雑音発信源はしばしば、広範囲の周波数に影響を与え得る。
【０００５】
多くの先行システムにおいて、所与の搬送波におけるＲＦ干渉及び他の雑音発信源によって影響を受けるモデムは、単に影響を受けた搬送波を使用することを停止し、又は少なくともＲＦ干渉の付近でモデムが伝送するビット数を減少させ、それはＤＳＬシステムの性能を低下させる。影響は特に、干渉が長いＤＳＬ回線の端に存在する場合に宣言される。送信中に大きく減衰した信号は、顧客宅内におけるＲＦ干渉によって完全に克服され得る。送信ループワイヤのツイストはＲＦ干渉の侵入を幾分減少させる一方で、それでもそれは大きな問題を示す。ＤＳＬシステムによって使用される周波数帯域が増加すると（例えば、ＡＤＳＬ２＋、ＶＤＳＬ）、ツイストペアのツイスト又はバランスは、ＲＦ進入の周波数が高い程、そのペアへの結合がより大きくなるように、効果が少なくなる。さらに、ツイストペア上のより高い周波数は、最も減衰される傾向があり、より高い周波数ではクロストークによる歪みによっても大きく影響を受けやすい。
【０００６】
特に、雑音及び干渉はしばしば、顧客宅内及びペデスタル（サービス端末）等の間の電話回線に最も強く結合する。ペデスタルは、中央局（ＣＯ）（又は遠隔端末中央局）から特定の顧客宅内又は少数の顧客宅内（「ドロップ」と呼ばれることがある）へと続く回線間の交差接続を提供する。ＣＯからの残りの回線は、他のペデスタルへと続き得る。典型的には、１人以上の顧客が後に複数の電話サービスを要求するという不測の事態に備えて余分の銅（ｃｏｐｐｅｒ）を提供する、各顧客への「ドロップ」セグメントには２−６本の回線がある。ペデスタルと顧客宅内との間に伸びる比較的露出したＤＳＬ送信ループセグメントは、その地域のＡＭ無線放送を含む雑音及び干渉信号を捕捉するアンテナとして動作する。このセグメントの回線には、ＲＦ信号及び他の雑音に対するより高い利得のアンテナとして動作する傾向がある垂直に走る回線が発見され得る。さらに、この最後のセグメントは十分にシールドされていないことがあり、十分に接地されていないシールドが用いられ、電話回線による雑音及び干渉の受信における追加の利得をもたらす。
【発明の概要】
【０００７】
適合干渉除去システムが記載される。１例において、システムは、ＤＳＬ（デジタル加入者回線）を使用するデータ信号を受信することにより、及び部分的にデータ信号上の雑音と一致する基準信号を受信することにより動作する。基準信号は分類され、且つ雑音除去信号はこの分類に基づいてデータ信号に印加される。
【０００８】
本発明は、同じ参照番号が同じ構成要素を指定する添付の図面と共に以下の詳細な説明により容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態を実行するのに適したＤＳＬ通信システムの例のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による雑音除去を有するＣＰＥレシーバのブロック図である。
【図３】本発明の実施形態によるＤＳＬＡＭ及びＣＰＥの間のＤＳＬシステムのブロック図である。
【図４】本発明の実施形態によるＤＳＬデータ信号から適合的に雑音を除去する工程の流れ図である。
【図５】本発明の実施形態による干渉を分類する処理の流れ図である。
【図６】本発明の実施形態による雑音係数を選択的に更新する処理の流れ図である。
【図７】本発明の実施形態で用いるのに適した３２ＱＡＭ信号配列の略図である。
【図８】本発明の実施形態によって測定可能な受信データと図７の配列内の点との間の誤りの略図である。
【図９】本発明の実施形態による雑音除去を有する代替的ＣＰＥレシーバのブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態による図９の適合及び制御モジュールのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の本発明の詳細な説明は本発明の１つ以上の実施形態に言及するものであるが、これらの実施形態に限定されるものではない。むしろ、詳細な説明は例示的であることだけが意図されている。図面に関して本明細書に供される詳細な説明は、本発明がこうした限定的例示及び例示的実施形態を超えて拡大されるので、説明的意図で提供される。
【００１１】
本発明の実施形態は、モデム又はアンテナ（又はアンテナのように機能する他の構造）も使用する他の通信システムに適合する。モデムは、ＲＦ及び、場合によっては、他の干渉発信源からの雑音の影響を受けやすいデータ信号を受信する。雑音は、モデムが結合される任意のＤＳＬループのシールドされていない又は十分にシールドされていない部分を介してモデムに影響を与える。干渉発信源は、例えば、インパルス雑音、クロストーク及び他の人為的電子放射を含み得る。アンテナは、ＲＦ及びモデムが動作する環境に存在する他の干渉に関連するデータを収集する。
【００１２】
さらに、クロストーク干渉は、活性ＤＳＬ回線上の信号に影響を与え得る。クロストークは、同じ又は付近のバンドル内のワイヤペアが別々の信号送信に用いられる場合に、ワイヤペア間の結合により生ずる望ましくない干渉及び／又は信号雑音が隣接する回線間を通過する周知の現象である。本発明の実施形態は、所与のシステムにおける１つ以上の著しいクロストーカを除去するのに用いることが可能であり、従って、全クロストークは除去されないとしても、ユーザへのデータの送信を改良するものである。
【００１３】
いくつかの実施形態では、アンテナ自体が使用される。他の実施形態では、他の機能に利用可能な１つ以上のワイヤが、１つ以上のアンテナとしても機能する。例えば、ペデスタルからのドロップ又は顧客宅内への他のリンクの一部として複数の電話線が使用される場合、不使用の及び／又は非活性のＤＳＬ回線のワイヤが１つ以上のアンテナとして代わりに使用されることが可能である。いくつかの実施形態では、非活性回線であっても、活性であったとすればされるように、モデムに結合され得る。「に結合される」及び「に接続される」等の句は、本明細書では２つの要素及び／又は構成要素間の接続を記述するために使用され、例えば、必要に応じて１つ以上の媒介要素を介して又は無線接続を介して、直接に、又は間接的に結合されるということを意味する意図である。
【００１４】
本発明に関連して使用されるアンテナは、その環境に関連する干渉データ（例えば、ＡＭ無線信号からのＲＦ干渉、近隣の回線によって引き起こされるクロストーク等）を収集し、且つＤＳＬ又は他の通信信号からの干渉雑音を取り除くために干渉データを使用する干渉キャンセラ又はフィルタにそのデータを提供する。２種類の信号（例えば、ユーザペイロードデータ及び雑音）が所与の回線上に存在する場合、１種類の信号（例えば、雑音のみ）を含む第２の回線が、混合信号からその信号を除去することを可能にする。
【００１５】
ユーザペイロードデータ及び干渉データが所与のＤＳＬ回線に存在する場合、本発明の実施形態を使用した干渉データを収集する能力は、干渉データの正確且つ比較的完全な除去を可能にし、ユーザペイロードデータのより正確な表示をもたらす。干渉データの除去は、混合データ信号の受信後に、レシーバにおいて発生してもよい。
【００１６】
本発明は、種々の環境的干渉発信源を除去するために様々な場所で用いることが出来る。特に顧客宅内及びＲＦ干渉、特にはＡＭ無線干渉に関連して役立つ本発明のいくつかの実施形態は、例示として本明細書に提示されるが、決して限定することを意図するものではない。さらに、本発明の実施形態が１種類以上のＤＳＬシステムと関連して説明される一方で、他の通信システムも本発明の利益を享受することが可能であると共に、本発明に含まれることを意図している。
【００１７】
加入者ループ又は「ループ」という用語は、各加入者又はユーザを電話オペレータ（或いはこうしたオペレータの遠隔端末（ＲＴ））の中央局（ＣＯ）に接続する回線によって形成されるループをいう。ＤＳＬプラントの典型的な接続形態１００が、図１に提示される。図に示すように、ＣＯ１０５は、フィーダ１１０（例えば光ファイバケーブル、又は中を複数の銅線が走るバインダ等の、広帯域幅リンクであり得る）を介して広帯域幅伝送を提供する。フィーダ１１０は、ＣＯ１０５をサービング・エリア・インタフェース（ＳＡＩ）１２０（例えば、光回線終端装置又は（ＯＮＵ）であってもよい）に接続してもよい。インタフェース１２０から、複数の銅線１２５が次いで１つ以上の顧客宅内設備（ＣＰＥ）の場所１４０の付近のペデスタル１３０へと延びでもよい。このようなペデスタルは、例えば、通り又は近隣の各ブロックで共通である。場合によっては、ペデスタルは、ＣＯ、ＳＡＩ及び／又は他のペデスタルとの間の中間点である。例えば、図１において、ペデスタル間リンク１２８は、顧客１４０の回線１３５へと迂回しない回線を別のペデスタルへ、ひいては後に１つ以上の他のＣＰＥへと継続させる。
【００１８】
ペデスタルは、１つ以上の顧客宅内（「ドロップ」と呼ばれる場合がある）へと続く回線と他のペデスタルへと続き得る残りの回線との間の交差接続点を提供する。典型的には、１人以上の顧客が後に複数の電話サービスを要求するという不測の事態のために余分の銅を提供する、各顧客への「ドロップ」セグメント内に２−６本の回線が存在する。ＯＮＵ又は中央局に戻るケーブルは、通常、全顧客によって必要とされるであろう電話回線の２−６倍の数を有さない（全ての顧客がそれほど多くの電話を要求したであろうわけではないから）。しかし、ペデスタルのドロップは、一般的には余分の銅を有する。顧客のモデムは多くの理由により余分の回線に接続され得る（例えば、回線及び／又は信号の将来の結合及び／又はベクトル化、本発明の実施形態に含まれるようなキャンセラ、回線が実際にずっと遡って接続される場合モデムによる最良回線の選択等）。余分のワイヤ及び／又は回線がモデムのアンテナとして使用される場合、この余分の銅が本発明のいくつかの実施形態において利用されてもよい。
【００１９】
本発明の１つ以上の実施形態を組み込む、基本のモデムが図２に示される。図２の例では、ＲＦ干渉の除去は、周波数領域よりもむしろ、時間領域において実行される例示的干渉除去として使用される。ＲＦ干渉は非対称的であるので、これによりＲＦ干渉雑音の除去が促進される。しかし、例えばレシーバにおいて連続ＤＦＴ出力ブロックシンボルを処理することにより、除去は場合によっては周波数領域において実行することが可能であり、本発明はこうした全ての場合においてのＲＦ干渉除去を含む。取り除かれる干渉の種類は、様々な選択を他のものよりも望ましいものと決定し又は為してもよい。
【００２０】
図２は、遠隔モデム、トランシーバ又はレシーバの状態で動作する他の通信装置３００の例示である。図２の通信装置３００は、活性ＤＳＬ回線３９２を使用して送信されるデータ３９０を受信する。回線３９２は、典型的にはシールドされていない（又は十分にはシールドされていない）少なくとも１つのセグメントを有し、よってＲＦ及び他の種類の干渉（例えば回線３９２におけるワイヤのツイストの十分さ等の様々な要因による）に対し非常に感受性が強い場合がある。従って、モデム３００によって受信される送信データ３９０は、ペイロードデータ及びＲＦ又は他の干渉雑音を非常によく含み得る。回線３９２上のアナログ信号は、コンバータ３２２でデジタルデータに変換される。
【００２１】
アンテナ手段３９４は、アンテナそれ自体（例えばＡＭ無線小型アンテナ等）、第２の又は追加の電話／ＤＳＬ回線における１つ以上のワイヤ、又はモデム３００によって受信される信号に影響を与える少なくとも１種類の干渉雑音に関連する干渉データを収集するように構成される任意の他の適切な装置若しくは構造であってもよい。アンテナ手段３９４によって収集される干渉データは、モデム３００内の干渉除去手段３２０に提供される。干渉除去手段３２０のための特定の構造が本明細書に開示されるが、収集される干渉データの種類、モデム３００によって受信される通信信号の種類、モデム３００によって受信される信号に影響を与える一部の又は全ての干渉雑音を除去するために干渉データを使用するのに必要とされる処理等によっては、他のものが使用されてもよい。
【００２２】
図２の例示のシステムでは、アンテナ手段３９４によって受信されるアナログ干渉データは、コンバータ３２２によってアナログからデジタルの形式に変換される。デジタル信号に発生するように記載される全ての処理は、回線３９２及びアンテナ３９４からのアナログ信号でも行われ得る。アナログ・ツー・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）３２２は、アンテナが第２の電話回線からのワイヤである場合、第２の回線に差分的に結合されることが可能であり、活性回線からの１つのワイヤのような共通の基準を使用することが可能であり、且つ第２の電話回線のワイヤのいずれかに結合することが可能である。アンテナ３９４からのデジタル信号は、次いでモデム３００内の適合フィルタ３２４を使用してフィルタされる。ＡＤＣ３２２の出力からのデータ信号は、遅延ブロック３２３によって制御されてもよい（以前のＲＦ干渉が既に適合キャンセラ内にあり、よってダウンストリーム除去を原因にするように）。
【００２３】
適切に調整されたＲＦ干渉データ及び送信データ信号は、次いで、送信データからＲＦ干渉雑音を除去するための単純な減算を行うことが可能な減算器３２５に入力される。減算器３２５は、本発明のいくつかの実施形態では、選択的な減算を行うことが出来る。すなわち、減算は特定の条件下で行われ得る。例えば、干渉雑音レベル（例えば、測定、推定等によって決定される）が所与の減算閾値を超えない場合、次いで雑音除去信号、値等は、雑音除去の試みが為されないようにゼロに合わせられることが出来る。これは、干渉雑音及び／又は干渉データが信用出来ない（例えば、古い等）又は除去の試行が無分別及び／又は望ましくないとされるための所望のレベルから離れすぎていると決定された場合に、用いることが出来る。
【００２４】
減算器３２５の出力は、フィルタ３２４がアンテナ３９４からの信号を適合することを補助する。本発明の実施形態は、係数がＬＭＳアルゴリズム（おそらくは、狭帯域入力及び潜在的な不安定性を許容する漏れを備える）のような周知の適合アルゴリズムにより適合されるデジタルタップ付き遅延線（ｔａｐｐｅｄ−ｄｅｌａｙ−ｌｉｎｅ）フィルタを使用してもよい。
【００２５】
フィルタにより使用される係数は適合的である可能性があり、時々、頻繁に更新されることが可能であり、及び／又は他の方法で適合されることが出来る。本発明の１実施形態によれば、係数は選択的に更新されることが出来る。例えば、干渉データ（すなわち、測定、推定等される干渉雑音）が、干渉雑音が更新閾値を満足させ及び／又は超えないことを示す場合、次いで更新は停止され、実行されない等が可能である。言い換えれば、適合フィルタリングは、干渉雑音のための更新閾値レベル又は値に基づいて「選択的に適合可能」であり得る。
【００２６】
本発明の実施形態は、モデム３００へのダウンストリームの送信データに使用される周波数範囲におけるＲＦ干渉によって引き起こされる送信データ３９０内の雑音を除去するためにアンテナ３９４により収集されるＲＦ干渉データを使用する。最も一般的な形態のＡＤＳＬの場合には、例えば、これは１３８ｋＨｚから１１０４ＭＨｚの範囲におけるＲＦ干渉を含むであろう。これは必然的に５４０ＫＨｚから１．１ＭＨｚの帯域に検出されるＡＭ無線干渉を含むであろう。いくつかの形態のＡＤＳＬは、ダウンストリーム開始周波数を、これは一般的には１３８ｋＨｚであるが、０Ｈｚまで低く及び２００−３００ｋＨｚまで高く移動させる。いくつかの形態のＡＤＳＬ、とりわけＡＤＳＬ２＋は、ダウンストリーム終了周波数を２．２０８ＭＨｚまで高く移動させるが、一方でＶＤＳＬはこの周波数を８．８３２ＭＨｚ、１７．６６８ＭＨｚ又はさらに３０ＭＨｚまで高く移動させる。こうした拡張帯域は、１．８−２．０ＭＨｚ、３．５−４ＭＨｚ、７．０−７．１ＭＨｚ及び高周波数における複数の他のものにおけるアマチュア無線帯域に加えて５４０ｋＨｚから１．６ＭＨｚの帯域に検出されるＡＭ無線干渉を含み得る。
【００２７】
ナビゲーション目的に使用される無線ビーコン、長波無線、広帯域アクセスに使用される電力線通信（ブロードバンド・パワー・ライン、ＢＰＬ）及び様々な他の発信源を含むがこれに限定されるわけではない、ＲＦ干渉の他の発信源が存在する場合がある。さらに、ＲＦ干渉雑音ではない別の種類の雑音の発信源からの雑音（例えば、別のＤＳＬ回線からのクロストーク）が、活性ＤＳＬ回線及び「アンテナ」回線／ワイヤに結合し得る。雑音がＲＦ信号自体として記載及び／又は特性化されていない場合であっても、そのような雑音も本発明のキャンセラによって取り除くことが出来る。
【００２８】
上述のように、干渉雑音は、同じ雑音発信源が活性データ回線及びアンテナの双方に影響を与える限り、ＲＦ雑音である必要はない。例えば、このような代替的な雑音の１つは、本発明で用いられる活性データ回線及びアンテナの双方に結合する別ではあるが近くにある電話回線上のＤＳＬ信号であり得る。最適な結果のために、アンテナの数は、各著しい雑音発信源を完全に除去するためにＤＭＴＤＳＬシステムの任意の単一の周波数又はトーンにおける著しい雑音発信源の数を超えるべきである。言い換えれば、データ回線及びアンテナ回線にわたり全ての雑音発信源が完全に相互に関連付けられる場合に、雑音を完全に除去することが出来る。したがって、１つのアンテナがあれば、各周波数において１つの独立した雑音発信源が除去されることが出来る。しかし、実質的な実行利益を実現するために、全ての雑音発信源が除去されなければならないわけではない。
【００２９】
さらに、より少ない数のアンテナが、多くの著しい雑音の発信源を減少させることも出来る場合がる。データを取り出すために、雑音発信源を完全に除去することが常に必要なのではなく、信号を取り出すことが出来る程度にそれを減少させるだけである。アンテナの数が（著しい）雑音発信源の数より少ない場合、雑音キャンセラはやはり良好な性能で使用されることが出来る。例えば、周波数領域雑音キャンセラに関して、全てのトーンに対する支配的な雑音発信源が存在する場合、たとえそれが異なるトーンに別々に影響を与えるとしても、ほとんどの雑音はやはり除去されることが出来る。
【００３０】
一度、ＲＦ干渉雑音が除去されると、データは、離散フーリエ変換モジュール３２６、配列デコーダ３２８及びトーン並び替えモジュール３３０に送信される。ＤＳＬモデムのインタリーブ経路３４２に向けられたデータは、次いでデインタリーバ３３２（ｄｅｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）、デスクランブラ（ｄｅｓｃｒａｍｂｌｅｒ）及びＦＥＣデコーダ３３６及びインタリーブ巡回冗長符号プレフィクス（ｃｒｃｉ）デコーダ３３８に送信される。同様に、モデム３００の高速経路３４４に向けられたデータは、デスクランブラ及びＦＥＣデコーダ３３４及び高速巡回冗長符号プレフィクス（ｃｒｃｆ）デコーダ３４０に送信される。最後に、データはモジュール３４６において非フレーム化（ｄｅｆｒａｍｅｄ）され、ペイロードデータ３９６としてユーザに提供される。
【００３１】
本発明の別の実施形態では、例えば、４つのループ４２１、４２２、４２３、４２４の８本のワイヤである、４１１から４１８までの８本のワイヤからなる複数のループセグメント４０６によってモデム４００がペデスタル４０４に接続される図３に示されるように、モデムは複数の電話／ＤＳＬ回線に接続される。
【００３２】
図３の例において、ループ４２４（ワイヤ４１７、４１８を使用する）のみが活性化しており、ループ４２１、４２２、４２３は非活性化されている。従って、ワイヤ４１１から４１６は、ＤＳＬ通信目的で使用されていない。その代わり、これらのワイヤのうちの少なくとも１つ、ワイヤ４１６は、モデム４００のための干渉データアンテナとして使用される。この場合、ワイヤ４１６は実質的に活性ループ４２４のワイヤ４１７、４１８と同一である（例えば、ほぼ同じ長さであり、同じ方向を有し、或いは同じ素材／種類のワイヤであり、或いは同じ量又は不足のシールドを有する）。これは、ワイヤ４１６がループ４２４によって受信されるものと実質的に同一のＲＦ及び／又は他の干渉信号を受信するであろうことを意味する。ＲＦ及び／又は他の干渉の１つ以上の発信源（例えば、１つ以上の追加のＤＳＬ回線からのクロストーク）が存在する場合、必要に応じて、追加の非活性ループのワイヤが同様に使用されることが出来る。
【００３３】
ワイヤ／アンテナ４１６によって収集される干渉データ及び活性ＤＳＬループ４２４からの着信データは、コンバータ４４２によってアナログからデジタルの形態に変換される。再度、干渉雑音データはフィルタ４４１によってフィルタされ、それは減算器４４０の出力に干渉雑音のその調整を基づかせる。フィルタ４４１は、図２におけるフィルタ３２４に対して説明されたように選択的に更新することが出来る。ループ４２４からの受信データは、遅延要素４４３によって遅延されることが出来る。ループ４２４及びアンテナ４１６からの調整データは、次いで、干渉雑音が取り除かれると共に残りのユーザデータが他のモデム要素、モジュール及び／又は処理に渡されるように減算器４４０に入力される。減算器４４０は、図２におけるモジュール３２５に対して説明されたように選択的な減算を実行することが出来る。追加のアンテナが、セグメント４０６の非活性ループからの他のワイヤを用いて使用に供されることが出来る。例えば、破線の接続４５４によって示されるように、ワイヤ４１３、４１４、４１５が必要に応じて用いられることが出来る。ＡＤＣ４４２は、単なる単一のコンバータ以上のものであってもよく、その代わりに任意の適切な変換回路であってもよい。同様に、このような場合、フィルタ４４１は適合フィルタリング回路であってもよい。
【００３４】
最後に、セグメント４０６の複数のワイヤが干渉を除去するために使用されることが出来る。２００４年５月２５日に提出され、「Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｌｏｏｐ  ＤＳＬ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題された米国シリアル番号１０／８０８、７７１号において開示されたシステムは、余分の電話回線及び／又はアンテナを提供すると共に、１つ以上の電話回線における干渉を除去することが出来る（それらが参照の’７７１出願において記載されるように結合されると共にベクトル化される場合）。従って、システムは追加の回線／アンテナを有するとみなされることが可能であり、再度、ＲＦ又は他の雑音及び／若しくは干渉は全ての回線において除去される。
【００３５】
図３の例では、セグメント４０６には８本のワイヤがあり、そのうちの２本のみが使用されており、その２本はループ４２４に使用されている。他の６本のワイヤは以下のように、ワイヤ４１６はＲＦ干渉データを収集するために、ワイヤ４１１−４１５はループ４２４に影響を与える最も著しい５つのクロストーカに対して干渉データを収集するために、使用することが出来る。すなわち、電話回線のうちの１本が活性ＤＳＬ回線である利用可能なＮ本の電話ループ又は回線を有するシステムにおいて、残りのＮ−１本のループにおける１本以上のワイヤが干渉データを収集するためにアンテナ又はアンテナ手段として動作することが出来る。各ループには２本のワイヤがあるので、活性ＤＳＬ回線を使用するモデムによって受信される信号に影響を与える干渉データを収集するために利用可能な２（Ｎ−１）本のワイヤがある。１種類以上の干渉雑音が取り除かれ且つ／又は除去される１種類以上の干渉除去構造を有する、任意の適切な干渉除去手段がアンテナと共に使用されることが出来る。各ワイヤは、干渉雑音の単一発生源（例えば、ＡＭ無線干渉、セグメント付近の家庭用品、クロストーク等）を除去するために使用されることが出来る。各ワイヤの干渉データは、デジタルの携帯に変換されると共に、適切にフィルタされることが出来る。
【００３６】
ＤＳＬ又はモデム若しくは他の通信装置によって受信される他の通信信号から雑音を除去するための方法は、本発明の１実施形態によれば、概略的に図４に示される。方法７００は、存在する干渉の種類及び利用可能なアンテナの構造によって、１つ以上の適切なアンテナによって実行される７１０における干渉データの収集で開始する。干渉は、例えばＡＭ無線信号干渉、近接通信回線からのクロストーク、又は他の干渉等のＲＦ干渉であってもよい。干渉は、ＡＭ無線アンテナ、非活性ＤＳＬループワイヤ、及びこの種類の干渉を収集するために提供される特定の活性ＤＳＬループワイヤ又はアンテナによって収集されてもよい。７２０において、ユーザのペイロードデータ及び干渉雑音を含む通信信号が通信装置によって受信される。本例示において、これは、離散マルチトーン（ＤＭＴ）データ信号を含む、様々な異なる形態であり得るＤＳＬデータ信号である。
【００３７】
７３０において、干渉雑音のいくつか又は全ては、アンテナによって供給される干渉データを使用して受信通信信号から減ぜられる。複数のワイヤ及び／又はアンテナが利用可能であると共に１つ以上の干渉雑音の発信源が存在する場合、本発明の１つ以上の実施形態によれば、方法７００は、干渉の１つ以上の種類及び／又は発信源を、完全に或いは部分的に除去するために反復的に又はそうではなく適用されてもよい。本発明のいくつかの実施形態では、減算は、測定雑音が閾値を超える場合にのみ適用される。閾値化の決定は、以下により詳細に説明されるように種々の異なる方法で適用されてもよい。
【００３８】
最後に、７４０において、フィルタリング係数又はフィルタリングの任意の他のパラメータが更新される。更新は、受信される雑音及びフィルタリングの有効性を監視することにより行うことが出来る。フィルタリングの量及び特性を決定する係数は、次いで、性能を改善するために反復的に更新されてもよい。図示のように、７４０におけるフィルタリング係数の選択的な更新は、方法７００をステップ７１０に戻す。方法７００は、工程が反復されると共に、次の通信信号がフィルタされるために７１０において追加の干渉データが再び収集されるように継続的に動作されることが出来る。
【００３９】
図５は、図４の雑音除去の方法の側面をより詳細に示す。図５の方法８００は、図４の干渉データを収集するステップ７１０と類似する、基準標本を取得するステップ８１０で開始する。１実施形態では、基準標本は、隣接するツイストペア、アンテナ又は任意の他の雑音レシーバで伝送される信号の標本と一致する。上述の通り、こうした標本は一般的には、任意の種々の異なる発信源からの雑音と一致するであろう。本例示では、ＣＰＥの付近で経験される典型的な雑音は、家庭及びオフィスにおける典型的な雑音発信源であり、例えばラジオ、コンピュータ、電話、及び娯楽設備等の他のＲＦ装置、並びに例えばコーヒーメーカ、ヒータ、皿洗い機、ヘアドライヤ等の機器からの雑音を有し、さらにはとりわけウォータポンプ、換気システム、空気清浄機及び発電機等のより大きな工場設備をも含んでもよい。中央局の付近の他の端におけるシステムに関して、別の雑音発信源が存在してもよく、且つ電話通信及びデータスイッチング装置及び異なる回線とシステム間のクロストークを含むであろう。
【００４０】
こうした基準標本を使用して、８２０において基準信号のいくつかの性質が測定される。雑音発信源又は雑音発信源の組み合わせの何らかの一意の識別を提供することが出来る任意の測定が使用されてもよい。雑音が経時的に平均化する傾向がある不規則な揺らぎを有する場合、統計的測定が特に役立ち得る。電力スペクトル密度が雑音発信源又は雑音発信源の組み合わせに独特のシグネチャ（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）を提供するために使用することが出来るが、電力スペクトル密度の代わりに又は加えて他の特性が測定されてもよい。周波数シグネチャ及びインパルス応答シグネチャ及び他の測定が特に有益である。確率歪み関数、平均、中央値、分散、モーメント、ピーク対平均比及び推定される標本の他の性質もまた、特に有益であり得る。こうした測定は、基準標本の適切な処理の後に、１つ以上の副搬送波に対して、又は副搬送波の群に対して個別に計算されることが出来る。
【００４１】
８３０において、基準標本の推定される性質は、周知の種類の雑音のものと比較される。これにより雑音の識別が可能となる。これは任意の様々な方法で行うことが出来る。１実施形態では、性質は数字で表現されると共に、ルックアップテーブルに適用される。性質はテーブルの入力側であり、係数は出力側である。８４０において一致する場合、次いで８６０において、識別された種類の鑑賞に関する係数又はパラメータが、７３０において減算に用いるために提供される。７３０は、干渉及び雑音の減算が選択的であることに言及する。１実施形態では、この選択は、測定雑音が閾値を上回る場合にのみ減算が適用されることを意味する。言い換えれば、雑音が低い場合、データ信号に印加される雑音除去は存在しないであろう。別の実施形態では、この選択は、８４０におけるマッチングを使用して方法８００によって提供される。マッチングにより、適切な減算係数又はパラメータが雑音への適用のために選択されることが可能になる。この選択は、フィルタされたデータ信号の品質を改善するために使用することが出来る。閾値化およびマッチングは共に単一システムで実行されることが出来る。１実施形態では、低雑音信号は、値がゼロとなる減算係数を生成する低雑音分類と一致するであろう。
【００４２】
一致がない場合、次いで８５０において、新しい種類の干渉が生成される。この新しい種類の干渉のための減算係数は、次いで８６０において、フィルタリング又は減算に用いるために提供される。新しい係数は、何らかの初期の一般値に設定されるか、推定された性質に基づいて選択されることが出来る。１実施形態において、新しい係数はゼロである。図５は、取得又は収集された基準標本における干渉及び雑音を分類するための方法を提供する。分類は、次いで８４０において、干渉及び雑音に対抗するにする適切な測定を選択する。結果として、７３０における減算の工程は、変化する環境に適合することが出来る。
【００４３】
例えば、洗濯機が脱水サイクルに入ったところであり、回転室を駆動するモータが十分にシールドされていないことを検討する。脱水サイクルにおいて、モータは、それにその最大量のＲＦ干渉を生成させる最大電力及び速度設定で動く。この干渉は、洗濯サイクルの間に生成されるものとは異なり、ＡＭ無線放射に類似するが、他の形態を含む。この種類の干渉が既に知られている場合、それは８４０において識別されると共に、適切な対抗（ｃｏｕｎｔｅｒ）が選択されるであろう。５又は１０分で脱水サイクルが終了すると、方法８００は、雑音の性質が８２０において変化していることを検出すると共に、８６０において雑音を異なって分類するであろう。
【００４４】
図６は、フィルタの動作の過程で選択される減算係数を改善するために、図５の方法とは独立して実行することが出来る方法９００を示す。９１０においてデコーダエラーが取得される。このデコーダエラーは、どれほど十分にシステムが受信データを復号することが出来るかの表示として用いられる。デコーダエラーが低い場合、次いで、係数は著しい量の雑音及び干渉を効果的に取り除いている。デコーダエラーが低い場合、著しい改善が為され得る。デコーダの特有の性質は以下により詳細に説明される。９２０において、ＦＥＣ（前方誤り訂正）システムによって測定されるエラー率は評価されてそれが高すぎるかどうかが判断される。エラー率が高すぎる場合、９３０において更新は実行されないとともに、方法９００はデコーダエラーを調べるために戻る。本発明のこの実施形態における超過ＦＥＣエラー率は、受信データが係数を改善させるのに十分高い品質を有するかどうかを判断するために使用される。１実施形態では、ＦＥＣシステムによって測定されるエラー率が超過するかどうかを判断するための閾値は、干渉除去係数を初期に収束させるために可変であってもよい。閾値は、干渉除去係数が収束した後に、より低い値に固定されることが出来る。
【００４５】
９２０において実行される品質測定は、ＦＥＣ（前方誤り訂正）割合を使用する。受信信号の品質の任意の他の測定が代わりに使用されてもよい。本例示において、ＦＥＣデコーダはレシーバにおいて使用されると共に、この方法９００で使用するために結果が容易に利用可能であるので、ＦＥＣ割合が選択される。別の実施形態では、デコーダエラーが使用される。以下で説明されるように、ＦＥＣエラーは、復号データにおけるエラー数の測定である。結果として、それは、全ての雑音フィルタリングの後のデータの正確さを表す数量である。この測定は、受信データがエラー訂正符号を有する場合に容易に利用可能であると共に好都合である。エラー訂正符号がない場合又はエラー訂正の結果が方法９００に容易に利用できない場合、他の測定が用いられてもよい。
【００４６】
９２０における動作は、係数の更新を、システムが所定の限定範囲内の雑音又は干渉を有するデータを受信している場合に限定する。これは係数を更新するための何らかの技術におけるより高い正確性を提供する。特定の量の許容可能な雑音が、特定の更新アルゴリズムに適するように適合されることが出来る。
【００４７】
９４０において、基準標本が取得される。上述のように、これはアンテナ又は別のワイヤペアから取得される雑音の標本である。９５０において、方法８００において決定される干渉分類が取得される。９６０において、干渉分類に対応する減算係数が取得される。これらが更新されるべき係数である。こうした動作は、係数更新処理９００が本例示において、現在使用中の係数に動作するように設計されることを示す。この手法は、基準標本が最新であると共に分類動作が実行されているという利点を提示する。方法９００はまた、特定の実装によっては、記憶された値を用いて実行されることができる。
【００４８】
９７０において、係数は更新されると共に、雑音及び干渉減算により使用されるメモリに記憶される。記憶ステップは、係数が直ちに利用可能にされることを可能にする。方法は、次いで、９１０に戻って新しい値で繰り返す。更新後に、雑音分類が同じである場合、同じ係数が再度更新されるであろう。数度の反復の後、係数は、システムによって許容される最大可能正確度に到達するはずである。
【００４９】
任意の種々の異なる更新工程が、特定の実装に適するように使用されてもよい。１つの例が、図７及び図８の文脈で理解され得る。図７は、ＡＤＳＬ１、ＡＤＳＬ２、ＡＤＳＬ２＋及びＶＤＳＬ２に共通して使用される例示的な３２点ＱＡＭ（直交振幅変調）配列を示す。配列点は、位置が座標（Ｘ、Ｙ）で示される、直交水平及び垂直軸に対して位置決めされる。全ての配列点は、±１、±３、±５の奇数整数値を持つ座標上に存在する。この図では、簡潔性のために、配列点自身は名前を付けられていない。着信データストリームは、各々が配列点を表す位相及び振幅変調における変化の形態にある。受信される実際の点は、上述の雑音及び干渉を有する多くの影響によって正確な位置から移動する。各配列点はデータシンボルを表す。
【００５０】
破線は配列の決定境界を表す。言い換えれば、デコーダは、破線内の任意の信号を破線内の配列点に一致すると解釈するであろう。配列点は、次いで適切なデータシンボルを生成するためにルックアップテーブルに適用される。トレリス符号化が実装されている場合、デコーダは高度の系列推定技術（例えば、ビタビ符号化）を適用して適切なデータシンボルを生成するであろう。
【００５１】
図８は、受信データの標本ｒ及び対応する理想配列点ｃの間の特定の副搬送波に対するエラー標本の計算結果を視覚的に示す。この例において、例示の簡潔性のために受信標本ｒは、座標（１、１）によって示される配列点の決定境界の範囲に含まれるように示される。これはｃ＝（＋１、＋１）と表すことが出来る。配列点ｃは、デコーダ（例えば、スライサ又はトレリスデコーダ）の「決定」結果である。決定が正しい場合、復号配列点は送信配列点と同じである。
【００５２】
複素、又は２次元エラー、ｅは、ｒとｃとの間の距離に対応する。これは１辺が長さｅｘを有し、他辺が長さｅｙを有する図８の三角形の斜辺である。これは代替的にｅ＝ｒ−ｃという複素ベクトル表記を用いて定義することが可能であり、ここでｅは同相成分ｅｘ及び直交成分ｅｙを有するｅ＝ｅｘ＋ｊ・ｅｙと定義される複素エラーであり、ｒは同相成分ｒｘ及び直交成分ｒｙを有するｒ＝ｒｘ＋ｊ・ｒｙと定義される復号受信データ標本であり、ｃは同相成分ｃｘ及び直交成分ｃｙを有するｃ＝ｃｘ＋ｊ・ｃｙと定義される決定シンボルである。再度、ｃｘ及びｃｙの有効値は各々±１、±３、±５等の値の組から由来する。同相成分は図７及び８における水平軸に対応すると共に、直交成分は垂直軸に対応する。
【００５３】
９７０における更新動作に戻ると、係数は図８に示されるエラーｅを減少させるために調整される。フィルタ係数の更新は、任意の種々の技術を用いて実行することが出来る。例えば最小平均２乗平均（ＬＭＳ）法及び再帰最小２乗（ＲＬＳ）法等の、適合フィルタリングをするものが適切な例である。
【００５４】
ＬＭＳ法は、以下のように適用することが出来る。入力は、基準標本、ｙ、エラー、ｅ及び開始フィルタ係数ｗである。これらはそれぞれ、９４０、９１０及び９６０において取得される値であり得る。置換係数が次いで、エラー量によって当初の係数を調節する適合を適用することにより選択されることが出来る。このような演算は、例えばＬＭＳ演算等の多くの異なる方法で実行することが出来る。
【００５５】
更新工程は、より正確には以下のように表現することが出来る。  
入力：  
基準標本、ｙ＝ｙｌ＋ｊ・ｙＱ  
エラー標本、ｅ＝ｅｌ＋ｊ・ｅＱ  
旧フィルタ係数、ｗｏｌｄ＝ｗｌ、ｏｌｄ＋ｊ・ｗＱ，ｏｌｄ  
出力：  
新フィルタ係数、ｗｎｅｗ＝ｗｌ、ｎｅｗ＋ｊ・ｗＱ，ｎｅｗ  
演算：
適合定数、ｕ
ｗｎｅｗ＝ｗｏｌｄ＋ｕ×ｅ＊×ｙ  
ここで＊は「複素共役」を示す。
【００５６】
上述の方法８００、９００は、ソフトウェア及びハードウェアの手段を含む多様な方法で実装することが出来る。１つの例示的な実装は、図９及び図１０に示される。図９は、主として雑音及び干渉である、データ５０１に対する入力ストリーム及び雑音信号５０２に対する入力ストリームを有するＤＳＬレシーバ５００を示す。入力データストリームは、ツイストワイヤペア又は他の適切なデータ搬送波構成のための接続を表すアナログフロントエンド５０３として概略的に示される端子において提供される。アナログデータは、アナログ・ツー・デジタル・コンバータ（ＡＤＣ）５０５においてアナログデータがサンプリングされ、５０７において直列から並列（Ｓ／Ｐ）に変換され、且つＦＦＴ（高速フーリエ変換）５０９によって周波数領域に変換される。ＦＦＴは、他の図で示されたＤＦＴに対応する。この特有の受信連鎖は、ＶＤＳＬ２に特に適しており、他のＤＳＬ及び他の通信構成に適するように修正されてもよい。
【００５７】
雑音信号は、並列受信連鎖を有する。この例示では、基準標本のための搬送波は、データを伝送するペアとほぼ同じ物理経路を有する別のツイストワイヤペアである。受信連鎖の端で受信される雑音及び干渉がデータ受信連鎖のそれと可能な限り類似するように、２つの受信連鎖は可能な限り類似するように設計される。従って、基準接続は、ツイストペアを終端処理するためのアナログフロントエンド５０４を有する。これは、雑音をサンプリングすると共に基準信号の標本を取得するためにアナログ・ツー・デジタル・コンバータ５０６に結合される。基準標本は、コンバータ５０８において並列データに変換され、次いでＦＦＴ５１０において変換される。基準回線がまた、アナログ音声のような他のデータを伝送している場合、追加のフィルタリング（不図示）が、雑音及び干渉がサンプルされる前に他のデータを除去するために提供されてもよい。他の代替として、２つの回線間で切り替えられる単一の受信連鎖が用いられてもよい。
【００５８】
本記載において、基準回線上の任意の信号が無視される。１例では、基準回線として本明細書で記載される場合を除いて基準回線は使用されてなくてもよい。しかし、回線が使用されないことを要件とするわけではない。上述のように、回線はアナログ音声を伝送してもよい。アナログフィルタがアナログフロントエンドにおいて又はその前にアナログ音声信号を除去するために用いられることが出来る。或いは、基準回線はデジタル信号のために使用されることが可能であり、これはフィルタで除去することが出来る。別の例示では、データ回線が例えばＤＭＴ等の複数のトーンを使用するフォーマットに適合する場合、基準回線はＤＳＬデータにも用いることが出来る。これはＣＰＥに対するデータ速度の増加を可能にし得る。基準信号を提供するために、ＤＭＴトーンのいくつかは、基準用途で保存されることが出来る。アナログフロントエンドは、フィルタで他のトーンを除去することが可能であり、又はＡ／Ｄは保存されたトーンの周辺のみをサンプルすることが出来る。
【００５９】
データ及び基準標本は、処理ブロック５１１に入力として提供される。データに対して、このブロックは加算器５１３において雑音及び干渉を控除し、次いでフィルタデータはデコーダ５１５に印加される。デコーダは、入力データが符号化される方法によって任意の多様な形態を取ることが出来る。上記の例示では、デコーダは、例えば図７の３２ＱＡＭ配列における特定の配列点を指し示す複素評価フェーザ（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｖａｌｕｅｄ  ｐｈａｓｏｒ）を受信する。多くのＤＳＬシステムでは、配列の大きさは、ＤＳＬループが所与の副搬送波上で維持することが可能な最高データ速度に基づくであろう。配列は、ワイヤ接続の品質によって、少ない場合は２までの点、多い場合は２１５までの点を有し得る。デコーダの出力は、その結果、入力値に最も近い配列点に対する値である。これは訂正フェーザ、シンボル又はバイナリデータブロックとして表現することが出来る。
【００６０】
復号値は、次いで、前方誤り訂正ブロック５１７に渡される。例えばＡＤＳＬ１、ＡＤＳＬ２、ＡＤＳＬ２＋及びＶＤＳＬ２等のシステムでは、入力データはリードソロモン誤り訂正符号を有する。こうした符号は、ブロックが符号を用いるデータにおけるエラーを訂正することを可能にする。訂正可能なエラー数は、特定の適用のために選択される符号長に依存するであろう。訂正データは、例えばパーソナルコンピュータ、データ端末、又は娯楽施設等の要求側顧客設備に供給される。
【００６１】
周波数領域への変換５１０の後の基準標本５２１は、適合及び制御ブロック５１９に入力として印加される。このブロックは、方法８００及び９００において演算される減算係数ｗ、を記憶、維持及び更新する。適合及び制御ブロックはまた、乗算器５２３に、係数ｗ、を提供する。典型的には、１つの係数のみが、任意の１つの副搬送波における任意の１時に乗算器に提供されるであろう。提供される係数は、雑音分類に基づくであろう。乗算器は、提供された係数を基準標本５２３と結合し、且つ結果は入力データから控除される雑音として加算器に送信される。
【００６２】
係数を維持するために適合及び制御ブロック５１９は、複数の異なる入力を受信する。こうした入力の使用は図１０においてより詳細に説明されるが、入力の発信源は図９において最もよく観察される。入力は基準標本５２１を有する。ＦＥＣブロックは、それが検出又は訂正したエラーの量又は質を表す値５２５を提供する。これは、データが訂正可能かどうかを示すバイナリ又は真／偽のような単純なものでよい。それは代替的には、遭遇又は訂正したエラーの数及び種類の正確な表示であってもよい。
【００６３】
デコーダエラーは、デコーダ５１５の出力５２７をデコーダの入力５２９と比較することによって提供される。図９において、これはデコーダ入力及び加算器への出力の否定を提供することとして示される。結果は、適合及び制御ブロックへの入力であるデコーダエラーを表す。デコーダエラーはまた、単純又は複雑な方法で表されてもよい。この例示では、図８に示される、エラーｅに対応する。図８の記載では、ｅは、長さ及び方向を有するベクトルの形態で表された。量及び方向は、共に減算係数を更新するために使用することが出来るが、良好な結果は、量又は方向の一方のみで達成することが出来る。
【００６４】
図１０を参照して、基準標本５２１は、適合及び制御ブロック５１１の干渉分類モジュール５４１に提供される。干渉分類モジュールは基準標本に対する分類を決定する。これは、例えば、上記の図５の方法８００を用いて行ってもよい。得られる分類は、適切な減算係数がフィルタ乗算器５２３に提供されるようにセレクタ５４５に与えられる。セレクタ５４５は、入力として１組のメモリレジスタ５４７の有する。各レジスタの値は、特定の雑音及び干渉分類に対する係数ｗに対応する。この構造は、雑音状態が変化するときに適切な記憶された係数ｗが提供されることを可能にする。
【００６５】
セレクタはまた、この例示においてゼロと表示されるデフォルト入力５４９を有する。このデフォルト入力は、分類と一致しない任意の雑音及び干渉条件に使用されることが出来る。それはまた、新しい係数に用いることも出来る。デフォルト入力が減算係数として使用される場合、雑音フィルタ５１３は実質的にデータ信号からゼロを減算する。さらに、雑音信号の強度が低い場合、ゼロ係数が使用されることが出来る。分類が、例えば電力、振幅、電力スペクトル密度又は何らかの同様の測定値等の信号の強度に基づく場合、信号強度は既に導かれている。そうでなければ、個別の信号強度測定値が使用されてもよい。適合及び制御ブロック５１９はまた、例えば、図６に示される方法９００を使用して、係数ｗを更新する。図１０に示されるように、分類はまた、更新係数モジュール５２１に提供される。最新の分類に基づいて、更新係数モジュールは、対応係数ｗをメモリ５４７から読み出すことが出来る。対応基準標本５２１及びデコーダエラーを用いて、更新係数モジュールは係数値を更新すると共にメモリ５４７に更新値を書き戻すことが出来る。これはセレクタ５４５に更新値を次のサイクルに提供させる。更新係数モジュールは、次いで更新値について更新方法を実行するであろう。結果として、係数値は非常に正確な結果に収束することが可能なだけでなく、変化する状態に適合することが出来る。これはデコーダに与えられる標本の品質を大幅に向上させるために使用することが出来る。
【００６６】
同じ更新工程がまた、デフォルト値のゼロ又は任意の他の値で開始するメモリ内の新しい係数に適用されてもよい。開始係数値は正確でなく又は最適な結果を提供しない場合があるが、更新を介して、係数は改善されるであろう。
【００６７】
図示の例示において、加算器５３１からのデコーダエラー値は、更新係数ブロック５５１に直接与えられないが、代わりにセレクタに与えられる。セレクタに対する代替値はゼロである。実際のデコーダエラー値及びゼロの間の選択は、ＦＥＣエラー値５２５に基づいて行われる。結果として、ＦＥＣエラーが低い場合、デコーダエラーは更新係数ブロックに提供されると共に、図６の方法９００はエラーを減少させるための新しい係数を決定するであろう。他方で、ＦＥＣエラーが高い場合、次いで、ゼロが選択されるであろう。更新係数モジュールは、デコーダエラーが存在しないという意味にこれを解釈すると共に、対応する係数を更新しないであろう。これは、図６において閾値決定ブロック９２０及び戻り９３０として示されるものに対する１つの例示的な実装である。この同じ機能性が、特定の応用により様々な他の方法で実装されてもよい。
【００６８】
上述の原理及び動作は、特定の例示を検討することにより、さらによく理解され得る。この例示は、ＤＳＬトランスミッタが、図９のレシーバに１０トーンを有する離散マルチトーン（ＤＭＴ）信号を送信していると仮定する。１０トーンというのは、理解を容易にするために選ばれたものである。一般的には、ＤＭＴシステムは、３２から４０９６のトーンを使用するであろう。
【００６９】
図９を用いて参照すると、「上」のＦＦＴ５０９の出力は、Ｘ１、Ｘ２、．．．、Ｘ１０であり、各Ｘｉはトーンｉに対応する第１の回線の複素受信標本である。「下」のＦＦＴブロック５１０の出力は、Ｙ１、Ｙ２、．．．、Ｙ１０であり、各Ｘｉはトーンｉに対応する第２の回線の複素受信標本である。
【００７０】
干渉除去演算５１３はトーンごとに個別に実行される。従って、  
Ｘｉ，ａｆｔｅｒ＝Ｘｉ−Ｗｋ，ｉＹｉ  
Ｘｉ，ａｆｔｅｒは干渉除去演算の結果であると共に、トーンｉに対応する、デコーダ５１５への入力でもある。Ｗｋ，ｉは、トーンｉ及び干渉の種類ｋに対応する複素フィルタ係数である。干渉の種類は、図１０における干渉分類ブロック５４１の結果である。
【００７１】
デコーダ５１５の出力は、Ｄ１、Ｄ２、．．．、Ｄ１０（トーンごとの１つの出力標本）によって示されてもよい。この出力は、Ｎバイトからなるリードソロモン符号語を形成するために使用される。Ｎバイト中のＲバイトは、「パリティ」バイトである。Ｋ＝Ｎ−Ｒの残存バイトが、「ペイロード」バイトである。Ｎは、３２及び２５５の間で変化することが出来る。Ｒは、０及び１６の間で変化することが出来る。リードソロモンデコーダ５１７は、以下の可能性のある出力で符号語を復号する。
【００７２】
当初の送信符号語が回復される。  
デコーダが当初の符号語を回復できず、表示５２５が生成される。  
デコーダが誤って復号し、何らの表示もなしに誤った符号語を生成する。
【００７３】
リードソロモン符号語をリードソロモンデコーダの前後で比較することにより、リードソロモンデコーダがエラーを検出したかどうかについての表示５２５が生成される。例えば、リードソロモンデコーダ５１７の入力におけるペイロードバイトが以下である場合、
０Ａ  ３Ｂ  ４９  Ｃ７  ８０  Ａ５  ６８  Ｄ９  Ｆ７  ＡＡ  ５２  ０Ｅ  ２３  １Ｆ  ９１  ０Ｅ
（この例示では、２つの１６進数の数字がバイトに対応する。Ｋ＝１６バイトであり、デコーダからの１シンボルに対応する、３２の数字がある。）
【００７４】
リードソロモンデコーダの出力におけるペイロードバイトが以下である場合、
０Ａ  ３Ｂ  ４９  Ｃ７  ８１  Ａ５  ６８  Ｄ９  Ｆ７  ＡＡ  ５２  ０Ｅ  ３１  １Ｆ  ９１  ０Ｅ  
リードソロモンデコーダがエラーを検出したと共にそれらを訂正したことが明白である。これらのエラーは、８０が８１に訂正された５番目のバイト、及び２３が３１に訂正された１３番目のバイトにある。  
（分類）
【００７５】
受信基準標本Ｙ１、Ｙ２、．．．、Ｙ１０は、分類モジュール５４１における干渉分類にも使用される。コンピュータ統計量のために、標本が複数回収集されてもよい。これは統計的平均値を計算することを可能にすると共に、任意の１つの特定の標本が周囲の標本と同じでないという危険を回避する。統計量の例は、測定電力スペクトル密度（ＰＳＤ）である。ＰＳＤは、トーンｉのＰＳＤに対して以下のように推定することが出来る。  
【数１】
2010506497.tif 000003
【００７６】
上記の式において、平均化はＹｉのＮａｖｅの観測上で実行される。
【００７７】
分類のための一般的な手段は以下であろう。  
ＰＳＤｉｃｌａｓｓＡが、「ｃｌａｓｓ  Ａ」に属する干渉の種類に対応する、及びトーンｉに対する予め記憶されたＰＳＤを示す。
【００７８】
【数２】
2010506497.tif 000004
（ここでｃは周知の定数である）の場合、干渉分類ブロックは、干渉の種類が［ｃｌａｓｓ  Ａ］であることを示す。当然、この比較は複数の干渉の種類に拡張することが出来る。
【００７９】
【数３】
2010506497.tif 000005
（ここでｃ’は、周知の定数である）の場合、干渉分類ブロックは、干渉が微弱であり、干渉除去が試行されるべきではないことを示す。
【００８０】
全ての周知の干渉の種類に対抗する且つ弱い干渉に対抗する比較が「一致」無しを生成する場合、新しい干渉の種類が以下のように生成され得る。  
ＰＳＤｉｃｌａｓｓＮｅｗが＝ＰＳＤｉ
【００８１】
任意の実際のシステムでは、係数を記憶するために利用可能なレジスタの数は限られているであろう。雑音がレジスタが存在するよりも多くの変化を有する場合、古い係数は新しい係数と置換されてもよい。この方法で、レジスタは最新且つおそらく最も必要とされる係数を含むであろう。いずれの係数を上書きするかを決定するために、比較が実行される度に、周知の干渉の種類に対抗する成功した「一致」のカウントが維持されてもよい。周知の干渉の種類が上限に到達する場合、最も小さいカウントを持つ干渉の種類が破棄されて新しい干渉の種類が生成されることを許容することが出来る。カウントは、係数を保持する同一のメモリ５４７又は他の場所に保存されることが出来る。  
（係数更新）
【００８２】
係数更新のための基本的な動作が上記で説明される。
【００８３】
干渉分類の結果は、Ｗｋ，ｊ，ｋ＝ｃｌａｓｓＡ，．．．である係数のいずれを更新するかを決定する。
【００８４】
記載の例示では、「超過エラー」が観測される場合、更新は実行されない。これは図１０のセレクタ５５３に関して記載されたようにｅ＝０を強制することに類似する。超過エラーは、リードソロモンデコーダの前後のリードソロモン符号語を比較することにより又は種々の他の方法で検出することが出来る。
【００８５】
概して、本発明の実施形態は、１つ以上のコントローラ、ＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、プロセッサ、又はコンピュータシステムに記憶される又はこれらを介して転送されるデータに関する様々な処理を採用する。本発明の実施形態はまた、こうした演算を実行するためのハードウェア装置又は他の装置にも関する。この装置は、ハードウェア又はファームウェア構成を用いて必要とされる用途のために特別に構築されてもよく、又はそれはコンピュータに記憶されるコンピュータプログラム及び／又はデータ構造によって選択的に起動又は再構成される汎用コンピュータであってもよい。ハードウェアの実施形態はまた、専用ハードウェア、ファームウェア、マイクロコード及びソフトウェアの組み合わせを使用してもよい。
【００８６】
本明細書で提示される処理は、本質的に任意の特定の回路、コンピュータ又は他の装置に関するものではない。特に、様々な汎用マシンが本明細書の教示に従って書かれたプログラムと共に使用されてもよく、或いは任意の所望の方法のステップを実行するためにより特化した装置を構築することがより好都合であり得る。様々なこうしたマシンのための特定の構造は、任意の様々な異なる目的に適するように適合されてもよい。
【００８７】
上述の本発明の実施形態は、コンピュータシステムに記憶されるデータに関する様々な処理のステップを採用する。こうしたステップは、物理量の物理的処置を必要とするものである。通常、必ずしも必要ではないが、こうした量は、記憶され、転送され、結合され、比較され且つそうでなければ操作されることが可能な電気又は磁気信号の形態を取る。主に共通の使用の理由で、こうした信号をビット、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好都合な場合がある。しかし、これら及び類似の用語の全ては適切な物理量と関係付けられると共に、こうした量に適用される都合のよい名前に過ぎないことが銘記されるべきである。
【００８８】
さらに、実行される操作は、しばしば、例えば識別、調整又は比較等に関して言及される。本発明の一部を形成する本明細書に記載される任意の演算において、こうした演算はマシン演算であってもよい。本発明の実施形態の演算を実行するために有益なマシンは、汎用デジタルコンピュータ又は他の同様の装置を含む。全ての場合において、コンピュータを動作させる演算の方法と計算自体の方法との違いに留意すべきである。本発明の実施形態は、電気又は他の物理信号を処理して他の所望の物理信号を生成するのにコンピュータを動作させるための方法のステップに関する。
【００８９】
さらに、本発明の実施形態はさらに、様々なコンピュータ実装演算を実行するためのプログラム命令を有するコンピュータ可読媒体に関する。コンピュータ可読媒体の例は、例えばハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、及び磁気テープ等の磁気媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭディスク等の光媒体、例えばフロプティカルディスク等の光磁気媒体、並びに例えば読み出し専用メモリ装置（ＲＯＭ）及びランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）等のプログラム命令を記憶及び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、これらに限定されるわけではない。プログラム命令の例は、例えばコンパイラ等によって生成されるマシンコード及びインタプリタを使用してコンピュータにより実行され得る高レベルコードを含むファイルの双方を含む。
【００９０】
本発明の多くの特徴及び利点は、明細書から明らかであり、よって、添付の請求項は、本発明の全てのこのような特徴及び利点を包含することを意図している。さらに、本発明は、例示され且つ記載される正確な構造及び演算に限定されない。従って、記載の実施形態は、例示的であり限定的に解釈されるべきではなく、且つ本発明は、本明細書で与えられる詳細に限定されるべきではないが、以下の請求項、及び、現在又は将来において予見可能か予見不可能かにかかわらず、それらの均等物の全範囲により定義されるべきである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年6月9日(2009.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＳＬ（デジタル加入者回線）を使用してデータ信号を受信するステップと、
部分的に前記データ信号上の雑音に一致する基準信号を受信するステップと、
前記基準信号を分類するステップであって、前記基準信号の統計的特性を推定すること及び前記統計的特性を周知の特性の組と比較することを備えるステップと、
前記分類に基づいて前記データ信号に雑音除去信号を印加するステップと、
を備える、方法。
【請求項２】
データ信号を受信するステップが、バインダ内の電話回線上の前記データ信号を受信するステップを備え、且つ基準信号を受信するステップが、前記第１の電話回線と同じバインダ内にある第２の電話回線上の信号を受信するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の電話回線がアナログ音声を伝送し、且つ前記基準信号を受信するステップが、前記アナログ音声をフィルタで取り除くステップを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の電話回線が、複数のトーンを使用してＤＳＬデータを伝送し、且つ基準信号を受信するステップが、ＤＳＬデータを伝送するために使用されないトーン上の前記基準信号を受信するステップを備える、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
例えば前記データ信号のエラー率を閾値と比較することにより、前記受信データの品質を測定するステップをさらに備え、且つ前記品質が低い場合、前記データ信号に前記雑音除去を印加しない、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
雑音除去信号を印加するステップは、前記推定された統計的特性に基づいて分類テーブル内のエントリを選択するステップ及び前記分類テーブルから対応する係数を印加するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記対応する係数を印加するステップは、前記基準信号に前記係数を印加して前記雑音除去信号を取得するステップ、及び前記雑音除去信号を印加するステップは、前記データ信号から前記雑音除去信号を控除するステップを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
雑音除去信号を印加するステップは、複数の候補係数から係数を選択するステップ及び前記係数を使用して雑音除去信号を生成するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記雑音除去信号を印加するステップの後に前記データ信号に対するエラー値を決定するステップ、及び前記決定されたエラー値を使用すると共に、それを例えば最小２乗平均推定に印加することにより前記対応する係数を更新するステップをさらに備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記対応する係数が、前記雑音除去信号に使用される前記基準信号の前記分類に基づいて決定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記雑音除去信号を印加するステップは、時間領域又は周波数領域の雑音除去信号のいずれかをそれぞれ同じ時間又は周波数領域にあるデータ信号に印加するステップを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
機械によって実行されるときに、前記機械に、請求項１の動作を実行させる命令を記憶する、機械読み取り可能媒体。
【請求項１３】
データ信号を受信するためのデータ受信連鎖と、
雑音信号を受信するための基準信号受信連鎖と、
前記雑音信号を特性化するための雑音分類モジュールと、
前記雑音信号の前記特性に基づいて前記データ信号に雑音除去信号を印加するための雑音フィルタと、
を備える、装置。
【請求項１４】
前記雑音信号の前記特性に基づいて減算係数を選択するための前記雑音分類モジュールに結合されるセレクタと、前記係数を前記雑音信号と結合するための乗算器と、前記結合された係数及び雑音信号を前記データ信号に印加するための減算器と、
をさらに備える、請求項１３に記載の装置。
【国際調査報告】
2010506497.tif 000016
2010506497.tif 000017