(57)【要約】本発明は、ベクトル化行列に従って複数のＮ本の加入者線上で送信され、又はそこから受信されるＤＭＴ通信信号を結合して処理するベクトル化プロセッサを構成する為のベクトル化コントローラに関する。本発明のベクトル化コントローラは、複数のトーンの内の所与のものについて、Ｍｋが自然数を示すものとして、複数のＮ本の加入者線の内の第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象線上で直接データ通信の為に所与のトーンを有効化し、複数のＮ本の加入者線の内の第２の非結合集合のＭｋ本の支援線上で直接データ通信の為に所与のトーンを無効化する。ベクトル化コントローラはさらに、第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象線上で所与のトーンにおいてデータ信号ゲインの強化の為に、第２の集合のＭｋ本の支援線上で所与のトーンにおいて、利用可能な送信又は受信電力を使用するようにベクトル化行列を構成する。本発明はベクトル化プロセッサを構成する方法にも関する。【選択図】図３
2018530267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベクトル化行列（Ｐｋ；Ｑｋ）に従って複数のＮ本の加入者ライン（Ｌ１・・・ＬＮ）上で送信され、そこからそれぞれ受信される離散マルチトーンＤＭＴ通信信号（ｕ１・・・ｕＮ；ｙ１・・・ｙＮ）を結合して処理するベクトル化プロセッサ（１２０）を構成するためのベクトル化コントローラ（１３０）であって、複数のトーンのうちの所与のもの（ｋ）について、
Ｍｋが自然数を示すものとして、前記複数のＮ本の加入者ラインのうちの第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ライン（Ａｋ）上で直接データ通信のために前記所与のトーンを有効化し、前記複数のＮ本の加入者ラインのうちの第２の非結合集合のＭｋ本の支援ライン（Ｂｋ）上で直接データ通信のために前記所与のトーンを無効化し、
前記第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ライン上で前記所与のトーンにおいてデータ信号ゲインの強化のために、前記第２の集合のＭｋ本の支援ライン上で前記所与のトーンにおいて、利用可能な送信電力、それぞれ利用可能な受信電力を使用するように前記ベクトル化行列を構成する
ように適合され、
前記複数のトーンが、前記複数のＮ本の加入者ライン間の遠端結合係数を備えるＮ×Ｎチャネル行列（Ｈｋ）が悪条件であるとして特徴付けられたトーンを含み、
前記複数のＮ本の加入者ラインから前記第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ラインへの遠端結合係数を備える（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎ縮小チャネル行列（ＨＡｋ）、それぞれ前記第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ラインから前記複数のＮ本の加入者ラインへの遠端結合係数を備えるＮ×（Ｎ−Ｍｋ）縮小チャネル行列（ＨＡｋ）が好条件となるように、前記第１及び第２の集合のラインを決定するようにさらに適合された、
ベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項２】
前記ベクトル化コントローラが、前記複数のトーンを順次反復する場合に前記複数のＮ本の加入者ラインにわたって対象及び支援の役割を均衡化するようにさらに適合された、請求項１に記載のベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項３】
構成された前記ベクトル化行列が、前記第２の集合のＭｋ本の支援ラインに対応する前記それぞれのＭｋ本の行列の行について、少なくとも１つの非ゼロの非対角プリコーディング係数（ＰＮ１、ＰＮｉ）を有する長方形Ｎ×（Ｎ−Ｍｋ）プリコーディング行列
【数１】
2018530267.tif 000041
である、請求項１に記載のベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項４】
構成された前記長方形ベクトル化行列が、前記（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎ縮小チャネル行列の一般逆行列である、請求項３に記載のベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項５】
前記一般逆行列が、（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎ縮小チャネル行列のムーアペンローズ疑似逆行列である、請求項４に記載のベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項６】
構成された前記ベクトル化行列が、前記第２の集合のＭｋ本の支援ラインに対応する前記それぞれのＭｋ本の行列の列について、少なくとも１つの非ゼロの非対角ポストコーディング係数（Ｑ１Ｎ、ＱｉＮ）を有する長方形（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎポストコーディング行列
【数２】
2018530267.tif 000042
である、請求項１に記載のベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項７】
構成された前記長方形ベクトル化行列が、前記Ｎ×（Ｎ−Ｍｋ）縮小チャネル行列の一般逆行列である、請求項６に記載のベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項８】
前記一般逆行列が、Ｎ×（Ｎ−Ｍｋ）縮小チャネル行列のムーアペンローズ疑似逆行列である、請求項７に記載のベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項９】
前記ベクトル化コントローラが、前記複数のトーンを順次反復し、各トーン反復において、前記有効化及び無効化されたトーン並びにそれまでに構成されたベクトル化行列の条件下で前記複数のＮ本の加入者ライン上で達成されるそれぞれのラインメトリック（ＬＭｎ）を更新し、更新された前記ラインメトリックに基づいて前記第１及び第２の集合のラインを決定するようにさらに適合された、請求項１に記載のベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項１０】
前記ベクトル化コントローラが、前記複数のＮ本の加入者ラインのうちの、更新されたラインメトリックが所与のラインメトリック目標（ＬＭＴｎ）を超える少なくとも１つの加入者ラインを、少なくとも１つの後続のトーン反復のために前記第２の集合のＭｋ本の支援ラインに割り当てるようにさらに適合された、請求項９に記載のベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項１１】
前記ベクトル化コントローラが、前記複数のＮ本の加入者ラインのうちの、更新されたラインメトリックが前記複数のＮ本の加入者ラインのうちの少なくとも１本の更なる加入者ラインの少なくとも１つの更新されたラインメトリックを所与のマージンで超える少なくとも１つの加入者ラインを、少なくとも１つの後続のトーン反復のために前記第２の集合のＭｋ本の支援ラインに割り当てるようにさらに適合された、請求項９に記載のベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項１２】
前記ラインメトリックがデータレートである、請求項９から１１のいずれかに記載のベクトル化コントローラ（１３０）。
【請求項１３】
ブロードバンド通信サービスを加入者に提供し、請求項１から１２のいずれかに記載のベクトル化コントローラ（１３０）を備えるアクセスノード（１００）。
【請求項１４】
ベクトル化行列（Ｐｋ；Ｑｋ）に従って複数のＮ本の加入者ライン（Ｌ１・・・ＬＮ）上で送信され、そこからそれぞれ受信される離散マルチトーンＤＭＴ通信信号（ｕ１・・・ｕＮ；ｙ１・・・ｙＮ）を結合して処理するベクトル化プロセッサ（１２０）を構成する方法であって、複数のトーンのうちの所与のもの（ｋ）について、
Ｍｋが自然数を示すものとして、前記複数のＮ本の加入者ラインのうちの第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ライン（Ａｋ）上で直接データ通信のために前記所与のトーンを有効化し、前記複数のＮ本の加入者ラインのうちの第２の非結合集合のＭｋ本の支援ライン（Ｂｋ）上で直接データ通信のために前記所与のトーンを無効化するステップと、
前記第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ライン上で前記所与のトーンにおいてデータ信号ゲインの強化のために、前記第２の集合のＭｋ本の支援ライン上で前記所与のトーンにおいて、利用可能な送信電力、それぞれ利用可能な受信電力を使用するように前記ベクトル化行列を構成するステップと
を備え、
前記複数のトーンが、前記複数のＮ本の加入者ライン間の遠端結合係数を備えるＮ×Ｎチャネル行列（Ｈｋ）が悪条件であるとして特徴付けられたトーンを含み、
前記複数のＮ本の加入者ラインから前記第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ラインへの遠端結合係数を備える（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎ縮小チャネル行列（ＨＡｋ）、それぞれ前記第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ラインから前記複数のＮ本の加入者ラインへの遠端結合係数を備えるＮ×（Ｎ−Ｍｋ）縮小チャネル行列（ＨＡｋ）が好条件となるように、前記第１及び第２の集合のラインを決定するステップをさらに備える、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有線通信システム内のクロストーク軽減に関する。
【背景技術】
【０００２】
クロストーク（すなわちチャネル間干渉）は、デジタル加入者線（ＤＳＬ）通信システムなどの多入力多出力（ＭＩＭＯ）有線通信システムに対するチャネル障害の主な原因である。
【０００３】
より高いデータレートへの要求が高まるにつれて、システムは、より高い周波数帯に向かって進化しており、隣接伝送線（すなわち、ケーブル束における撚り銅線対のような、それら長さの一部又は全部にわたって近接している伝送線）の間においてクロストークがより顕著となる（周波数が高いほど、より結合する）。
【０００４】
クロストークを軽減し、有効スループット、到達及び線安定性を最大化するのに様々な戦略が展開されてきた。これらの技術は、静的又は動的スペクトル管理技術からマルチユーザ信号調整（以下、ベクトル化）に徐々に進化している。
【０００５】
チャネル間干渉を低減するための一技術は、伝送データシンボルがそれぞれの通信チャネルを介して送信される前に結合してプリコーダを通過させられる結合信号プリコーディングである。プリコーダは、プリコーダ及び通信チャネルの集中によって受信機におけるチャネル間干渉がほとんど又は全くなくなるようにするものである。
【０００６】
チャネル間干渉を低減するための更なる技術は、受信データシンボルが検出される前に結合してポストコーダを通過させられる結合信号ポストコーディング（すなわち、後処理）である。ポストコーダは、通信チャネル及びポストコーダの集中によって検出器におけるチャネル間干渉がほとんど又は全くなくなるようにするものである。ポストコーダは、クロストークキャンセルフィルタともいわれることがある。
【０００７】
ベクトル化とは、同時にベクトル化ラインを介して送信され又はそれから受信されるデータシンボルが分岐され、プリコーダ又はポストコーダを介して同期してまとめて通過させられることを主に意味するので、信号ベクトル化は、通常はトラフィック統合点において実行される。例えば、信号ベクトル化は、中央局（ＣＯ）において、又は加入者設備（街路キャビネット、電柱キャビネット、建造物キャビネットなど）に近いファイバ送り遠隔ユニットとして配備されるデジタル加入者線アクセスマルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）内で好適に実行される。そのような遠隔ユニットは、遠隔ＤＳＬＡＭ又は分散点ユニット（ＤＰＵ）ともいわれる。信号プレコーディングは（顧客設備に向かう）ダウンストリーム通信に特に適し、信号ポストコーディングは（顧客設備からの）アップストリーム通信に特に適する。
【０００８】
ベクトル化グループ、すなわちその信号が結合して処理される通信ラインの集合の選択は、良好なクロストーク軽減性能を達成するためには重要である。ベクトル化グループ内において、各通信ラインは、そのグループの他の通信ラインにクロストークを誘起する外乱ラインとみなされ、同じ通信ラインがそのグループの他の通信ラインからのクロストークに陥る犠牲ラインとみなされる。ベクトル化グループに属さないラインからのクロストークは、外来ノイズとして扱われ、打ち消されない。
【０００９】
理想的には、ベクトル化グループは、相互に物理的にかつ顕著に干渉する通信ラインの集合の全部に一致すべきである。しかし、国家規制方針及び／又は限られたベクトル化能力を考慮したローカルループ非束化によって、そのような網羅的な手法が妨げられ、そのような場合には、ベクトル化グループは、干渉ラインの部分集合を含むだけであるため、限られたベクトル化ゲインとなる。
【００１０】
より形式的には、Ｎ×ＮのＭＩＭＯシステムは、以下の線形モデルによって記述され得る：
ｙｋ＝Ｈｋｘｋ＋ｚｋ  （１）
ここで、Ｎ成分複素ベクトルｘｋ、それぞれｙｋは、周波数／キャリア／トーンのインデックスｋの関数として、Ｎ個のベクトル化チャネルを介して送信され、そこからそれぞれ受信されたシンボルの独立した周波数表示であり、
ここで、Ｎ×Ｎ複素行列Ｈｋは、チャネル行列であり、チャネル行列Ｈｋの（ｉ，ｊ）番目の成分Ｈｉｊは、ｊ番目のチャネル入力に供給されている信号に応じてどのようにして通信システムがｉ番目のチャネル出力において信号を生成するのかを記述し、チャネル行列の対角要素は直接チャネル結合を記述し、チャネル行列の非対角要素（クロストーク係数ともいう）は内部チャネル結合を記述し、
Ｎ成分複素ベクトルｚｋは、無線周波数干渉（ＲＦＩ）又は熱的ノイズのようなＮ個のチャネル上の追加ノイズを示す。
【００１１】
線形信号プレコーディング及びポストコーディングは、行列積によって有利に実施される。
【００１２】
ダウンストリームでは、線形プリコーダは、それぞれの加入者線を介した実際の送信の前に送信ベクトルｕｋとプリコーディング行列Ｐｋの周波数領域における行列乗算を行い、すなわち、実際の送信ベクトルは式（１）におけるｘｋ＝Ｐｋｕｋとなり、プリコーディング行列Ｐｋは全体チャネル行列ＨｋＰｋが対角化されたものであり、全体チャネルＨｋＰｋの非対角係数及びそれゆえチャネル間干渉がほとんどゼロに減少することを意味する。
【００１３】
実際には、そして一次近似として、プリコーダは、逆相クロストーク事前補償信号をそれぞれの外乱ラインからの実際のクロストーク信号に対して、受信機において打ち消すように干渉する直接信号とともに犠牲ライン上において重畳する。
【００１４】
アップストリームでは、線形ポストコーダは（チャネル等化及びパワー正規化の後に）受信ベクトルｙｋとポストコーディング行列Ｑｋとの周波数領域における行列乗算を実行して送信ベクトルｕｋを回復し、すなわち、検出がｙ´ｋ＝Ｑｋｙｋにおいて実行され、ポストコーディング行列Ｑｋは全体チャネル行列ＱｋＨｋが対角化されたものであり、全体チャネルＱｋＨｋの非対角係数及びそれゆえチャネル間干渉がほとんどゼロに減少することを意味する。
【００１５】
信号ベクトル化の性能はプレコーディング及びポストコーディング行列の成分値に決定的に依存し、その成分値は実際の変動するチャネル結合に従って計算及び更新されるものである。
【００１６】
種々のチャネル結合は、それぞれのチャネルを介して伝送されるパイロット（又はプロービング）信号に基づいてベクトル化コントローラによって推定される。パイロット信号は、通常は専用期間中に及び／又は専用トーン上で伝送される。
【００１７】
例えば、文献Ｇ．９９３．５「Ｓｅｌｆ−ＦＥＸＴ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ（Ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ）Ｆｏｒ  Ｕｓｅ  ｗｉｔｈ  ＶＤＳＬ２  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｓ」と題され、２０１０年４月に国際電気通信連合（ＩＴＵ）によって採用された勧告（以下、ベクトル化ＶＤＳＬ２）において、送受信機ユニットは、いわゆるＳＹＮＣシンボル上でパイロット信号を送信する。ＳＹＮＣシンボルは、各スーパーフレームの後に周期的に発生し、全てのベクトル化されたライン上で同期して送信される（スーパーフレームアライメント）。同様の技術が、Ｇ．９７０１のＩＴＵ勧告（以下、Ｇ．ｆａｓｔ）において採用された。
【００１８】
所与の外乱ラインにおいて、ＳＹＮＣシンボルのトーンの部分集合（以下、パイロットトーン）は、所与のパイロットシーケンスからの同じパイロットディジットによって全て４−ＱＡＭ変調され、「＋１」に対応する「１＋ｊ」若しくは「−１」に対応する「−１−ｊ」のいずれかとなる２つの複素コンステレーション点の１つを送信し（ベクトル化ＶＤＳＬ２）、又は「＋１」に対応する「１＋ｊ」若しくは「−１」に対応する「−１−ｊ」又は「０」に対応する「０＋０ｊ」のいずれかとなる３個の複素コンステレーション点の１つを送信する（Ｇ．ｆａｓｔ）。
【００１９】
所与の犠牲ラインにおいて、等化前の受信周波数サンプル（Ｇ．ｆａｓｔ）又は受信及び適正に等化された周波数サンプルとこの周波数サンプルがデマッピングされるコンステレーション点との間の差分ベクトルである正規化スライサ誤差（ベクトル化ＶＤＳＬ２及びＧ．ｆａｓｔ）の実部及び虚部の双方は、パイロットトーン毎に測定され、種々のチャネル結合の推定についてベクトル化コントローラに報告される。
【００２０】
次に、所与の犠牲ラインを介して収集された連続誤差サンプルは、所与の外乱ラインから所与の犠牲ラインへのチャネル結合の推定値を取得するために、所与の外乱ライン上で使用されるパイロットシーケンスと相関される。他の外乱ラインからのクロストーク寄与を除去するために、それぞれの外乱ライン上で使用されるパイロットシーケンスは相互に直交する（例えば、ウォルシュ−アダマールシーケンス）。
【００２１】
クロストーク推定値は、プレコーディング又はポストコーディング行列の係数を初期化又は更新するために、通常は、チャネル行列の１次以上の行列反転（例えば、ゼロ強制化プリコーダ）によって又は巡回更新（例えば、ＬＭＳプリコーダ）によって、最終的に使用される。
【００２２】
新たな銅アクセス技術並びに１００ＭＨｚまで及びそれを超える一層広いスペクトルの使用の到来によって、クロストーク結合は実質的に増加する。結果として、犠牲ライン上のクロストーク事前補償信号の重畳は、個々のユーザについて周波数の関数として許可される信号電力量を規定する伝送電力スペクトル密度（ＰＳＤ）マスクの違反をもたらすこととなり、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）内の信号クリッピングとなって深刻な信号歪をもたらし得る。
【００２３】
第１の解決手段は、直接信号及び事前補償信号の双方を含む伝送信号が許容伝送電力境界内に残るように、直接信号の及びそれゆえ対応の事前補償信号のゲインをスケールダウンすることである。ＰＳＤの低減はライン及び周波数に依存するものであり、例えば、ラインがベクトル化グループと結合し又はそこから離れる場合に、経時的に変化し得る。直接信号ゲインにおける変化は、適正なチャネル等化のためにそれぞれの受信機に対して通信されなければならない。
【００２４】
第２の解決手段は非線形プレコーディング（ＮＬＰ）の使用であり、これはモジュロ算術演算を適用して過度な電力を有する伝送コンステレーション点をコンステレーション境界内でシフトして戻す。受信機において、同じモジュロ演算が、信号をその元の位置にシフトして戻す。ＮＬＰは、線形プレコーディングよりも計算上非常に複雑である。例えば、ＮＬＰは、通常はＱＲ行列分解などの行列分解並びに多数の交互の線形演算及び非線形演算を必要とする。
【００２５】
そのような広域周波数スペクトルの使用の更なる重要な結果は多数のトーンにおけるチャネル行列の条件悪化であり、すなわち、チャネル行列は特異又はほとんど特異であり、ゼロ強制条件を達成するための行列反転はより大きなプリコーダ／ポストコーダ係数をもたらす。したがって、大幅なダウンスケーリングが線形プリコーディングのために通信信号に適用される必要があり、非常に低いベクトル化ゲインをもたらす。
【００２６】
そのようなチャネル特異性はまた、プリコーダ／ポストコーダ係数の周波数にわたる非常に大きな変動をもたらし、係数を数値的に表すのにより多くのメモリが必要となることを意味し、これにより直接的にはベクトル化プロセッサが高コスト化することになる。
【００２７】
最後に、チャネルの条件悪化は、加入者ループにわたるデータレート及び統合伝送電力の大きな分散をもたらす。我々は、等しいループ長でさえも、データレート分散はライン間で５０％を超えて変動し得るものと理解している。これは、（サービスクラスにおける）共通の保証データレートをエンドユーザに配信することに通常関心のあるオペレータにとって問題となる。
【００２８】
トーン抑制として知られる技術は、チャネルの条件悪化を回避することができる。特定のトーンにおいてＮ人のユーザのシステムのＮ×Ｎチャネル行列が悪条件である（すなわち、大きな条件数を有する）場合には、対応する（Ｎ−Ｍ）×（Ｎ−Ｍ）縮小チャネル行列が条件向上する（すなわち、少ない条件数を有する）ようにＮ−Ｍ人のユーザの部分集合を探す。Ｍ本の抑制されたラインは、このトーン上ではいずれの直接通信信号も搬送しない（すなわち、送信ゲイン及びビットローディングはともにゼロとなる）。そして、（Ｎ−Ｍ）×（Ｎ−Ｍ）個のプリコーダ／ポストコーダは、Ｎ−Ｍ人の残余のユーザ間のクロストークを打ち消すのに使用される。トーン抑制によって、Ｎ−Ｍ人のユーザはＭ人の抑制されたユーザを犠牲にして依然として良好なデータレートを得ることが可能となる。抑制されるラインの集合及び抑制されるラインの数Ｍは、トーンにわたって異なり得る。いずれのトーンにおいていずれのラインを抑制するかを適切に選択することによって、トーン毎の全Ｎ×Ｎ反転プリコーディング／ポストコーディングを用いるシステムと比べて全体データレートが改善され得る。
【発明の概要】
【００２９】
通信チャネルが悪条件である場合にベクトル化ゲインをさらに向上することが、本発明の課題である。
【００３０】
発明の第１の態様によると、ベクトル化行列に従って複数のＮ本の加入者ラインを介して送信され又はそこから受信される離散マルチトーン（ＤＭＴ）通信信号を結合して処理するベクトル化プロセッサを構成するためのベクトル化コントローラは、複数のＮ本の加入者ラインのうちの第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ライン上での直接データ通信のための所与のトーンを有効化するとともに複数のＮ本の加入者ラインのうちの第２の非結合集合のＭｋ本の支援ライン上での直接データ通信のための所与のトーンを無効化するように、複数のトーンのうちの所与のものについて適合され、Ｍｋは自然数を示す。ベクトル化コントローラはさらに、第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ライン上の所与のトーンにおけるデータ信号ゲインの更なる向上のために第２の集合のＭｋ本の支援ライン上の所与のトーンにおける利用可能な送信又は受信電力を使用するベクトル化行列を構成するように適合される。
【００３１】
発明の一実施形態では、構成されたベクトル化行列は、第２の集合のＭｋ本の支援ラインに対応するそれぞれのＭ本の行列の行についての少なくとも１つの非ゼロの非対角プリコーディング係数を有する長方形Ｎ×（Ｎ−Ｍｋ）プリコーディング行列である。
【００３２】
発明の更なる実施形態では、構成された長方形ベクトル化行列は、複数のＮ本の加入者ラインから第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ラインへの遠端結合係数を備える（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎ縮小チャネル行列の一般逆行列である。
【００３３】
発明の更なる実施形態では、一般逆行列は、（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎ縮小チャネル行列のムーアペンローズ疑似逆行列である。
【００３４】
発明の一実施形態では、構成されたベクトル化行列は、第２の集合のＭｋ本の支援ラインに対応するそれぞれのＭ本の行列の列についての少なくとも１つの非ゼロの非対角ポストコーディング係数を有する長方形（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎポストコーディング行列である。
【００３５】
発明の更なる実施形態では、構成された長方形ベクトル化行列は、第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ラインから複数のＮ本の加入者ラインへの遠端結合係数を備えるＮ×（Ｎ−Ｍｋ）縮小チャネル行列の一般逆行列である。
【００３６】
発明の更なる実施形態では、一般逆行列は、Ｎ×（Ｎ−Ｍｋ）縮小チャネル行列のムーアペンローズ疑似逆行列である。
【００３７】
発明の一実施形態では、ベクトル化コントローラは、トーン毎に第１及び第２の集合のラインを決定するようにさらに適合される。
【００３８】
発明の一実施形態では、複数のトーンは悪条件のトーンを備える。
【００３９】
発明の一実施形態では、ベクトル化コントローラはさらに、複数のトーンを介して反復しつつそのように有効化及び無効化されたトーン並びにそのように構成されたベクトル化行列を条件として、複数のＮ本の加入者ラインを介して現在達成されているそれぞれのラインメトリックを更新し、そのように更新されたラインメトリックに基づいて第１及び第２の集合のラインを決定するように適合される。
【００４０】
更なる実施形態では、ベクトル化コントローラはさらに、複数のＮ本の加入者ラインのうちの、更新されたラインメトリックが所与のラインメトリック目標を超える少なくとも１本の加入者ラインを、少なくとも１本の後続のトーン反復について第２の集合のＭｋ本の支援ラインに割り当てるように適合される。
【００４１】
あるいは、ベクトル化コントローラは、複数のＮ本の加入者ラインのうちの、更新されたラインメトリックが複数のＮ本の加入者ラインの少なくとも１本の更なる加入者ラインの少なくとも１本の更新されたラインメトリックを所与のマージンで超える少なくとも１本の加入者ラインを、少なくとも１本の後続のトーン反復について第２の集合のＭｋ本の支援ラインに割り当てるようにさらに適合される。
【００４２】
ラインメトリックは、そのように有効化及び無効化されたトーン並びにそのように構成されたベクトル化行列を条件として、複数のＮ本の加入者ラインを大幅に超えて達成されるそれぞれの統合データレート及び／又は統合送信電力を参照し得る。
【００４３】
そのようなベクトル化コントローラは通常、ブロードバンド通信サービスを加入者に銅プラントを介して提供し、ＣＯ又はＤＳＬＡＭ若しくはＤＰＵなどの加入者施設により近い遠隔位置に配備されたアクセスノードの部分を構成する。
【００４４】
発明の他の態様によると、ベクトル化行列に従って複数のＮ本の加入者ラインを介して送信され又はそこから受信されるＤＭＴ通信信号を結合して処理するベクトル化プロセッサを構成する方法は、複数のトーンのうちの所与のものについて、複数のＮ本の加入者ラインのうちの第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ライン上での直接データ通信のための所与のトーンを有効化するステップ、及び複数のＮ本の加入者ラインのうちの第２の非結合集合のＭｋ本の支援ラインを介した直接データ通信のための所与のトーンを無効化するステップを備え、Ｍｋは自然数を示す。方法はさらに、第１の集合のＮ−Ｍｋ本の対象ライン上の所与のトーンにおけるデータ信号ゲインの更なる向上のために第２の集合のＭｋ本の支援ライン上の所与のトーンにおける利用可能な送信又は受信電力を使用するベクトル化行列を構成するステップを備える。
【００４５】
発明による方法の実施形態は、発明によるベクトル化コントローラの実施形態に対応する。
【００４６】
本発明は、Ｍｋ本の支援ライン（すなわち、対象集合へのデータ通信を支援するライン）上で利用可能となった送信電力（プリコーディング）又は受信電力（ポストコーディング）を用いて、その所与のトーンにおけるＭｋ本の支援ライン上で直接データ通信が発生しないことを考慮して、Ｎ−Ｍｋ本の対象ライン（すなわち、直接データ通信を対象とするライン）上の所与のトーンにおけるデータ信号ゲインを上昇させることを提案する。
【００４７】
この手法では、我々は、行及び列の双方をなくすことではなく、チャネル行列の特定の行をなくすこと（プリコーディング）又は特定の列をなくすこと（ポストコーディング）によってチャネル条件付けを向上する。これにより、周知の正方（Ｎ−Ｍｋ）×（Ｎ−Ｍｋ）縮小チャネル行列と比較して、間引かれたラインが完全に無視される場合に長方形（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎ（プリコーディング）又はＮ×（Ｎ−Ｍｋ）（ポストコーディング）縮小チャネル行列がもたらされる。物理的に、これは、データを供給するユーザ数がＮ未満、すなわちＮ−Ｍｋであっても、プリコーダは全Ｎ本のベクトル化ラインにおいて送信されるＮ個の出力信号を依然として生成し、同様にポストコーダは全Ｎ本のベクトル化ラインから受信されるＮ個の入力信号によって動作する。
【００４８】
例えば、ライン１０が直接データ通信の対象となっていない場合に好条件となるようなＮ＝１０本のラインの悪条件のシステムがあるとする。
【００４９】
全システムをプリコーディングする場合、ライン１０において送信される信号は、受信機１０に宛てられたデータを送信するのにその電力バジェットの一部を使用し、ライン１〜９から生ずるクロストークを打ち消すのにそのバジェットの一部を使用する。周知の正方トーン抑制の場合、信号はライン１０に一切送信されない。受信機１０はデータを取得しないが、ライン１〜９がライン１０からのクロストークを打ち消すのにそれらの電力バジェットの幾らかを使用する必要から解放される。提案される長方形条件付けの場合、ライン１０の全電力バジェットはライン１〜９に宛てられたデータを送信することに特化される。ライン１〜９は、ライン１０からのクロストークを打ち消す必要から解放され、さらに、それらの代わりに使用されるこの追加の送信電力から利益を受ける。
【００５０】
全システムをポストコーディングする場合、ライン１０において受信された信号は、ライン１０から生じるクロストークをライン１〜９における受信信号から除去するのに使用される。そのようにする際に、ライン１０における受信ノイズはライン１〜９に導入される。周知の正方トーン抑制の場合、ライン１０において信号は送信されない。受信機１０はデータを取得しないが、ライン１〜９はライン１０からのクロストークを除去する必要から解放され、それゆえ、ライン１０において受信されるノイズの影響を受けない。提案される長方形条件付けの場合、ライン１０における受信信号は、ライン１〜９から受信されるクロストーク信号を含むものであり、ライン１〜９からのデータの受信を補助するように適用され得る。ライン１〜９は、ライン１０からのクロストークを打ち消す必要から解放され、さらに、それらの代わりに使用されるライン１０からの追加の受信電力から利益を受ける。
【００５１】
この長方形チャネルを完全に利用するために、我々は、Ｎ−Ｍｋ本の対象ラインに結合されたＮ−Ｍｋ個の受信機（プリコーディング）又は検出器（ポストコーディング）において、異なる伝搬経路（直接及び間接伝搬経路を含む）を介して伝搬するＮ−Ｍｋ個のデータ通信信号のコヒーレントな合成のために、正しく設計された長方形Ｎ×（Ｎ−Ｍｋ）プリコーダ又は（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎポストコーダを用いる。このコヒーレントな結合に起因して、有用な受信信号（すなわち、データ信号）の電力は、信号検出の前にＮ−Ｍｋ本の対象ライン上で大幅に増加し、それらの信号対ノイズ比（ＳＮＲ）及びしたがってそれらの達成可能なデータレートも増加する。
【００５２】
添付図面との関連で以下の実施形態の説明を参照することによって、発明の上記及び他の課題及び構成がより明らかとなるとともにその発明が最もよく理解されるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】図１は、アクセスプラントの概略を示す。
【図２】図２は、アクセスノードについての更なる詳細を示す。
【図３】図３は、本発明による長方形プリコーディングの概略を示す。
【図４】図４は、本発明による長方形ポストコーディングの概略を示す。
【図５】図５は、連続トーンについての対象及び支援ラインの集合を特定する方法フローチャートを示す。
【図６Ａ】図６Ａは、長方形条件付け対周知技術（完全反転及び正方トーン抑制）についての種々の性能プロットを示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、長方形条件付け対周知技術（完全反転及び正方トーン抑制）についての種々の性能プロットを示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、長方形条件付け対周知技術（完全反転及び正方トーン抑制）についての種々の性能プロットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以降において、角括弧は選択的なものとみなされる用語を囲むので、例えば、「［正規化］チャネル行列」のような表現は、「チャネル行列」又は「正規化チャネル行列」のいずれかとして解釈されるべきである。
【００５５】
図１に、ＣＯにおけるネットワークユニット１０、及び１以上の光ファイバを介してネットワークユニット１０に結合され、さらに種々の加入者位置において顧客構内機器（ＣＰＥ）３０に銅プラントを介して結合されたアクセスノード２０を備えるアクセスプラント１を示す。銅プラントの伝送媒体は、通常は銅非シールド撚線対（ＵＴＰ）で構成される。
【００５６】
例示的実施例として、銅プラントは、共通アクセスセグメント４０を共有してそれぞれＣＰＥ３０１〜３０４への最終的な接続のための専用ループセグメント５０を通過する４本の加入者ラインＬ１〜Ｌ４を備える。
【００５７】
共通アクセスセグメント４０内において、加入者ラインＬ１〜Ｌ４は近接することによって相互にクロストークを誘発する（図１においてそれぞれの加入者ライン間の矢印を参照）。
【００５８】
アクセスノード２０は、クロストークを軽減して達成可能なデータレートを増加させるために、銅プラント上で送信され又はそこから受信されているデータシンボルを結合して処理するためのベクトル化処理部２１（すなわちＶＰＵ）を備える。
【００５９】
図２に、アクセスノード１００及びそれぞれのＣＰＥ２００についての更なる詳細を示す。
【００６０】
アクセスノード１００は、
−送受信機１１０、
−ベクトル化処理部（ＶＰＵ）１２０、及び
−ＶＰＵ１２０の動作を制御するためのベクトル化制御部（ＶＣＵ）１３０
を備える。
【００６１】
送受信機１１０は、ＶＰＵ１２０及びＶＣＵ１３０に個々に結合される。ＶＣＵ１３０は、ＶＰＵ１２０にさらに結合される。
【００６２】
送受信機１１０は、
−デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）１１１、及び
−アナログフロントエンド（ＡＦＥ）１１２
を各々備える。
【００６３】
送受信機１１０はそれぞれの加入者ラインＬ１〜ＬＮを介してＣＰＥ２００内のそれぞれの送受信機２１０に結合され、それらは同じベクトル化グループの部分を構成するものとする。
【００６４】
送受信機２１０は、
−デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）２１１、及び
−アナログフロントエンド（ＡＦＥ）２１２
を各々備える。
【００６５】
ＡＦＥ１１２及び２１２は、デジタル−アナログコンバータ（ＤＡＣ）及びアナログ−デジタルコンバータ（ＡＤＣ）、帯域外干渉を除去しつつ適切な通信周波数帯域内に信号エネルギーを閉じ込めるための送信フィルタ及び受信フィルタ、送信信号を増幅して送信ラインを駆動するためのラインドライバ、並びに可能な限り少ないノイズで受信信号を増幅するための低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）を各々備える。
【００６６】
ダウンストリーム及びアップストリーム通信が別個かつ重複しない周波数帯域において同じ伝送媒体上で同時に動作する周波数分割多重（ＦＤＤ）動作の場合、ＡＦＥ１１２及び２１２は、低い送信機−受信機結合比を達成しつつ送信機出力を伝送媒体に、及び伝送媒体を受信機入力に結合するためのハイブリッドをさらに備える。ＡＦＥはまた、エコーキャンセルフィルタをさらに適応させて更なる拡張における結合比を低減し得る。
【００６７】
ダウンストリーム及びアップストリーム通信が別個かつ重複しないタイムスロットにおいて同じ周波数帯域上で動作する時分割複信（ＴＤＤ）動作の場合、送信機及び受信機が交互のモード：送信回路がアクティブとなる一方で受信回路がオフされ（すなわち受信信号が無効化され）、そして逆に受信回路がアクティブとなる一方で送信回路がオフされるモードで動作するので、ハイブリッドは有利なことに省略され得る。
【００６８】
ＡＦＥ１１２及び２１２は、伝送媒体の特性インピーダンスに適応するためのインピーダンス整合回路、伝送媒体上で発生するいずれの電圧又は電流サージもクリッピングするためのクリッピング回路、及び伝送媒体から送受信機をＤＣ絶縁するための絶縁回路（通常は変圧器）をさらに備える。
【００６９】
ＤＳＰ１１１及び２１１は、加入者ラインＬ１〜ＬＮ上でユーザトラフィックを搬送するためのダウンストリーム及びアップストリーム通信チャネルを動作させるように構成される。
【００７０】
ＤＳＰ１１１及び２１１はさらに、診断、管理又はオンライン再構成（ＯＬＲ）コマンド及び応答などの制御トラフィックを搬送するのに使用されるダウンストリーム及びアップストリーム制御チャネルを動作させるように構成される。制御トラフィックは、伝送媒体上のユーザトラフィックと多重化される。
【００７１】
より具体的には、ＤＳＰ１１１及び２１１は、ユーザ及び制御データをＤＭＴシンボルに符号化及び変調し、ユーザ及び制御データをＤＭＴシンボルから復調及び復号するためのものである。
【００７２】
以下の送信ステップは、通常はＤＳＰ１１１及び２１１内で実行される：
−データ多重化、フレーミング、スクランブリング、エラー訂正符号化及びインターリービングなどのデータ符号化、
−トーン順序付けテーブルに従ってトーンを順序付けするステップ、順序付けされたトーンのそれぞれのビットローディングに従う符号化ビットストリームをパーシングするステップ、及びおそらくはトレリス符号化による（それぞれのキャリア振幅及び位相での）適切な送信コンステレーション点に各ビットチャンクをマッピングするステップを備える信号変調、
−電力正規化、送信ＰＳＤ共有及び送信ゲインスケーリングなどの信号スケーリング、
−逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）、
−サイクリックプレフィクス（ＣＰ）挿入、並びに
−時間ウインドウ化。
【００７３】
以下の受信ステップは、通常はＤＳＰ１１１及び２１１内で実行される：
−時間ウインドウ化及びＣＰ除去、
−高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、
−周波数等化（ＦＥＱ）、
−適切なコンステレーショングリッドを各及び全等化周波数サンプルに適用するステップであって、そのパターンがそれぞれのビットローディングに応じる、ステップ、おそらくはトレリス復号による予測送信コンステレーション点及び対応する送信ビットシーケンスを検出するステップ、及びトーン順序付けテーブルに従って全ての検出ビットチャンクを再順序付けするステップを備える信号復調及び検出、並びに
−データのデインターリービング、エラー訂正復号、デスクランブリング、フレーム抽出及び逆多重化などのデータ復号。
【００７４】
正確なデジタル通信技術が使用されていることに応じて、これらの送信又は受信ステップの一部は省略されてもよいし、いくつかの追加ステップが存在してもよい。
【００７５】
ＤＳＰ１１１は、結合信号プリコーディングのための逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）の前に送信周波数サンプルｕｋをＶＰＵ１２０に供給し、結合信号の後段処理のための高速フーリエ変換（ＦＦＴ）の後に受信周波数サンプルｙｋをＶＰＵ１２０に供給するようにさらに構成される。
【００７６】
ＤＳＰ１１１は、更なる送信のために事前補償済み送信サンプルｘｋをＶＰＵ１２０から受信し、更なる検出のためにポスト補償済み受信サンプルｙ´ｋをＶＰＵ１２０から受信するようにさらに構成される。あるいは、ＤＳＰ１１１は、更なる送信又は検出の前に訂正サンプルを受信して最初の周波数サンプルに付加してもよい。
【００７７】
ＶＰＵ１２０は、加入者ライン上で誘起されたクロストークを軽減するように構成される。ＶＰＵ１２０は、予測クロストークの推定値を事前補償するために送信周波数サンプルのベクトルｕｋをプリコーディング行列Ｐｋに乗算するように構成された線形プリコーダ、及び誘起されたクロストークの推定値を事後補償するように受信周波数サンプルのベクトルｙｋをクロストークキャンセル行列Ｑｋに乗算するように構成された線形ポストコーダを備える。
【００７８】
行列Ｐｋ及びＱｋにおいて、行ｉは特定の犠牲ラインＬｉに対応付けられ、列ｊは特定の外乱ラインＬｊに対応付けられる。
【００７９】
ＶＣＵ１３０は、基本的にＶＰＵ１２０の動作を制御するためのものであり、より具体的にはベクトルグループの加入者ライン間のクロストーク係数を推定するためのものであり、そのように推定されたクロストーク係数からプリコーディング行列Ｐｋ及びクロストークキャンセル行列Ｑｋの係数を初期化及び更新するためのものである。
【００８０】
ＶＣＵ１３０は、まず、パイロットシンボル（ＳＹＮＣシンボル）のパイロットトーンの変調のために使用するそれぞれのパイロットシーケンスで送受信機１１０及び２１０を構成することによって開始する。パイロットシーケンスは、記号体系として｛＋１、−１｝又は｛＋１、０、−１｝を用いるＴ個のパイロットディジットを備える。ラインＬｉ上のパイロットシンボル位置ｔの間に所与のトーンｋを変調するパイロットディジットを
【数１】
2018530267.tif 000003
とする。ここで、まずチャネル行列自体を特徴づける必要があるので、パイロットシンボルはＶＰＵ１２０によっては処理されない。
【００８１】
ＶＣＵ１３０は、次に、パイロットシンボルが送信されている間に送受信機１１０及び２１０によって測定される測定サンプルを収集する。パイロットシンボル位置ｔの間にトーンｋにおいて犠牲ラインＬｉ上で送受信機１１０ｉ及び２１０ｉによって測定される測定サンプルを
【数２】
2018530267.tif 000004
とする。
【００８２】
ＶＣＵ１３０は、完全な取得サイクルの間に所与の犠牲ラインＬｉ上で測定されるＴ個の測定サンプル
【数３】
2018530267.tif 000005
を、周波数インデックスｋにおいて外乱ラインＬｊから犠牲ラインＬｉへのクロストーク推定値を得るように所与の外乱ラインＬｊ上で送信されるパイロットシーケンスのＴ個のパイロットディジット
【数４】
2018530267.tif 000006
に相関付ける。パイロットシーケンスが相互に直交するので、他の外乱ラインからの寄与は、この相関ステップの後にゼロに減少する。
【００８３】
チャネル行列及び／又は正規化チャネル行列は、これらの相関結果に基づいて決定される。ノミナルチャネル行列は、等化前に素の受信信号の測定値から導出されるが、正規化チャネル行列は、チャネル等化後にスライサエラーの測定値から導出される。
【００８４】
そのように決定されたチャネル行列は、特定のトーンにおいて悪条件化を呈することになり、すなわち、１以上の加入者ラインに対応するチャネル行列の１以上の行及び／又は列は、他の行又は列の線形合成として表現され、又はそれに近づくことになるので、チャネル行列を特異な又はほとんど特異なものとし、ゼロ強制ベクトル化のために非常に大きなベクトル化係数をもたらす。
【００８５】
通常は、行列の非正則性は条件数によって定量化され、その条件数が所与のある閾値を超える場合に行列が悪条件となるといえる。例えば、チャネル行列の最大特異値と最小特異値の間の比は条件悪化についての良いインジケータであり、条件数として使用され得る。
【００８６】
ＶＣＵ１３０はさらに、そのように決定されたチャネル行列の悪条件化をそれぞれのトーンにおいて特徴付け、チャネル行列が所与のトーンにおいて悪条件であると特徴付けられる場合には、ＶＣＵ１３０は、対応の縮小チャネル行列が好条件となるように、１以上のラインを選択してそれらのライン上での直接データ通信のための所与のトーンを無効化するようにさらに構成される。直接データ通信のために所与のトーンがアクティブに維持されるラインの集合を対象集合といい、直接データ通信のために所与のトーンが無効化されるラインの集合を支援集合という。
【００８７】
ＶＣＵ１３０は、対象及び支援の役割を異なるトーンにわたって種々の加入者ラインＬ１〜ＬＮに分散させる。もちろん、これは、ある行列の行又は列が他の２本の行列の行又は列の［ほとんど］線形合成である場合には、チャネル行列を「再直交化」して特異でないものとするために、これらの３本の行列の行又は列に対応する３本の加入者ラインのいずれかが支援集合に選択され得ることから可能となる。チャネルの周波数コヒーレンスに起因して、３本の同じラインが隣接トーンにおいて再度同じ線形関係になりやすく、ＶＣＵ１３０はその代わりにこれらの３本のラインの各々を選択できる。したがって、ＶＣＵ１３０は、その説明においてさらに説明するように、ラインにわたって対象及び支援の役割を均衡化してある種の公平性を達成するために、ある程度の自由度を有する。
【００８８】
また、ＴＤＤの場合、所与のトーンについての対象ライン及び支援ラインの集合はアップストリーム及びダウンストリームで異なり得ることは注目に値する。
【００８９】
ラインＬｉ毎に、無効化トーンＳＴｉの集合が決定され、それぞれの送受信機１１０ｉに送信され（図２における「ＳＴｉ＝｛ｋ１、・・・｝」を参照）、又は送受信機１１０及び２１０の通信パラメータを管理する中央通信コントローラに送信される。すると、送受信機１１０ｉは、ビットローディングｂｉ，ｋ及び送信ゲインｒｉ，ｋの双方を集合ＳＴｉにおける全てのトーンｋについてゼロに構成する。新たなビットローディング及び送信ゲイン値は、それぞれのピア送受信機２１０ｉ（図２における「ｂｉ，ｋ１＝０」及び「ｒｉ，ｋ１＝０」を参照）に通信される。
【００９０】
パイロット信号はこれらの無効化トーン上で、双方ともゼロに設定されるそれらの送信ゲイン及びビットローディングにかかわらず、送信され続けることは注目に値する。そのようにすることによって、完全［正規化］チャネル行列は、依然としてトーン毎に推定可能である。
【００９１】
ｋが、そのような悪条件のトーンであるとする。トーンｋにおいて好条件の縮小チャネル行列を得るためにトーンｋにおける直接データ通信が１以上の加入者ライン上で無効化されるべきである。
【００９２】
Ｌ＝｛Ｌ１、・・・、ＬＮ｝が、全ベクトル化ラインの集合を示すものとする。Ａｋはトーンｋにおける対象ラインの集合、すなわち、直接データ通信のためにトーンｋが有効化され続けるラインの集合（すなわち、対応するビットローディング及び送信ゲインが双方ともゼロとは異なる）を示すものとし、Ｂｋはトーンｋにおける支援ラインの集合、すなわち、直接データ通信のためにトーンｋが無効化されるラインの集合（すなわち、対応するビットローディング及び送信ゲインが双方ともゼロとなる）を示すものとする。
【００９３】
Ｌ＝Ａｋ∪Ｂｋ  及び  Ａｋ∩Ｂｋ＝空集合  （２）
となる。
【００９４】
Ｍｋは集合Ｂｋのサイズを示すものとし、Ｎ−Ｍｋは集合の式（２）を考慮して集合Ａｋのサイズであることを意味する。対象集合から除去される必要があるライン数Ｍｋは、それぞれのトーンにおいて［正規化］チャネル行列の条件によってほぼ決定されるが、更なる基準に依存してもよい。
【００９５】
ＨｋはトーンｋにおけるＮ×Ｎ［正規化］チャネル行列を示すものとし、［正規化］チャネル行列を
【数５】
2018530267.tif 000007
で構成するものとし、ＨＡｋは対象ラインＡｋの集合に対応する［正規化］チャネル行列ＨｋのＮ−Ｍｋ本の行及び全Ｎ本の列からなる縮小（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎ［正規化］チャネル行列を示し、ＨＢｋは支援ラインＢｋの集合に対応する［正規化］チャネル行列ＨｋのＭｋ本の行及び全Ｎ本の列からなる縮小Ｍｋ×Ｎ［正規化］チャネル行列を示す。言い換えると、［正規化］チャネル行列Ｈｋの行は、最後のＭｋ行目を占めるように支援ラインＢｋについて並び替えられている。この行及び列の並べ替えは、説明のための表記を簡略化するものであり、当業者には明らかなように現実には必要ではない。
【００９６】
Ｐｋ＝［ＰＡｋ  ＰＢｋ］はトーンｋにおいて使用されるプリコーディング行列を示し、ＰＡｋは対象ラインＡｋの集合に対応するプリコーディング行列ＰｋのＮ−Ｍｋ本の列及び全Ｎ本の行からなる縮小Ｎ×（Ｎ−Ｍｋ）プリコーディング行列を示し、ＰＢｋは支援ラインＢｋの集合に対応するプリコーディング行列ＰｋのＭｋ本の列及び全Ｎ本の行を備える縮小Ｎ×Ｍｋプリコーディング行列を示す。
【００９７】
ゼロ強制プリコーディングの場合で全てのラインを対象とする場合、Ｐｋ＝Ｈｋ−１となる。
【００９８】
【数６】
2018530267.tif 000008
を送信ＰＳＤマスク及び合計統合電力への適合のためのトーンｋにおける送信ゲインスケーリング対角行列とし、ＳＡｋ及びＳＢｋはそれぞれ対象ラインＡｋの集合及び支援ラインＢｋの集合に対応する対角行列とする。トーンｋにおいて支援ラインＢｋ上で送信されるデータ通信信号がないので、対角行列ＳＢｋの対角係数はゼロに設定される。
【００９９】
この記述を念頭に置き、ＶＣＵ１３０は、ダウンストリーム通信に使用される正しく構成されないトーンのそれぞれのものについて、さらに
−好条件な縮小［正規化］チャネル行列ＨＡｋを得るように対象ラインの集合Ａｋ及び支援ラインの対応の集合Ｂｋを決定し、
−以下の３つの条件が成り立つための対象ラインＡｋについて、長方形プリコーディング行列
【数７】
2018530267.tif 000009
を計算又は再計算するように構成され、
ａ）支援ラインＢｋに対応する
【数８】
2018530267.tif 000010
の行は、ゼロとされないので、事前補償信号が支援ラインＢｋ上で送信される。
ｂ）対象ラインＡｋに対応する
【数９】
2018530267.tif 000011
の行は、完全プリコーディング行列Ｐｋの対応する行と同じではない（すなわち、全てのラインが対象となる場合）。これは、完全［正規化］チャネル行列Ｐｋ＝Ｈｋ−１の逆行列の行をとるだけではないことを強調する。
ｃ）（再）計算されたベクトル化行列
【数１０】
2018530267.tif 000012
は、ゼロ強制設計を有し、対象ラインＡｋ上でチャネル全体を対角化し、
【数１１】
2018530267.tif 000013
ここで、ＤＡｋは対角行列を示し、Ｘは「値が決められないこと」を示す。プリコーディング行列
【数１２】
2018530267.tif 000014
の係数は、対角行列ＳＢｋの全てのゲインをゼロに設定することによって無関係なものとされる。これらの係数は不変とされてもよいし、これもゼロにリセットされてもよい。
【０１００】
１つの可能な具体的なプリコーダ計算は、以下のような縮小［正規化］チャネル行列ＨＡｋのムーアペンローズ疑似逆行列を用いることである。
【数１３】
2018530267.tif 000015
【０１０１】
ただし、これは唯一の選択肢ではなく、一般逆行列の全てのファミリがプリコーダとして作用し得る。例えば、以下の一般逆行列も、ゼロ強制プリコーダとして使用され得る：
【数１４】
2018530267.tif 000016
ここで、Ｗは、実対角係数を有するＮ×Ｎ対角行列を示す。
【０１０２】
一般に、Ｎ×（Ｎ−Ｍｋ）プリコーダはＮ（Ｎ−Ｍｋ）の自由度を有し、そのうちの（Ｎ−Ｍｋ）２は、全てのクロストークが打ち消される（ＤＡが対角となる）ことを保証するのに使用されるべきであり、残余の（Ｎ−Ｍｋ）Ｍｋの自由度は、Ｎ−Ｍｋ本の対象ラインにおける受信通信信号の電力を最大化すること、すなわち、種々の電力制約を満たしつつ対角行列ＤＡｋの対角値を可能な限り大きくすることを試行するのに利用可能である。
【０１０３】
プリコーディング行列の計算についてチャネル行列又は正規化チャネル行列の使用に関して幾つか言及する。
【０１０４】
チャネル行列及び正規化チャネル行列は、Ｈｋの対角要素の反転を備える対角行列Ｆｋとの左側乗算によって相違するだけである：
Ｇｋ＝ＦｋＨｋ    （５）
ここで、Ｈｋ及びＧｋは、それぞれここで差異付けられたチャネル行列及び正規化チャネル行を示す。
【０１０５】
式（４）又は（５）によって、対応のプリコーディング行列は、対角行列の右側乗算によって相違するだけとなる：
【数１５】
2018530267.tif 000017
ここで、正規化チャネル行列Ｇｋはチャネル行列ＨｋについてＧＡｋ及びＧＢｋに分解されており、ＦＡｋはＮ−Ｍｋ本の対象ラインに対応する対角行列Ｆｋの対角係数を備える対角行列を示す。
【０１０６】
ただし、必要とされる送信電力を達成するために、幾つかの電力正規化がスケーリング行列ＳＡｋとの前乗算を介して送信側において必要となるので、プリコーディング行列の計算に対するノミナル又は正規化チャネル行列の使用は最終的には同じ有効プリコーディング行列をもたらす。
【０１０７】
長方形プリコーディングを図３に示す。
【０１０８】
ネットワーク側におけるＮ個の送受信機ＴＵ−Ｃ１〜ＴＵ−ＣＮは、加入者側におけるＮ個のそれぞれの送受信機ＴＵ−Ｒ１〜ＴＵ−ＲＮによって更なるプリコーディング、送信、受信及び検出のために送信ＤＭＴシンボル周期毎にダウンストリーム送信ベクトルｕｋを供給する。コンステレーションマッピング及びスケーリング後にそれぞれの送信周波数サンプルｕ１，ｋ〜ｕＮ，ｋを備える送信ベクトルｕｋは、プリコーディング行列Ｐｋとともにプリコーダに入力され、それぞれの加入者ラインＬ１〜ＬＮ上での更なる送信のためのプリコーディング済み信号ｘｋ＝［ｘ１，ｋ・・・ｘＮ，ｋ］Ｔ＝Ｐｋｕｋをもたらす。
【０１０９】
便宜上、トーンｋにおいて、好条件の縮小チャネル行列を得るために１本のラインが対象集合Ａｋから支援集合Ｂｋに移動されているものとし（すなわち、Ｍｋ＝１）、さらにこの支援ラインがラインＬＮであるものとする。これにより、ダウンストリームデータはトーンｋにおいてラインＬＮ上では搬送されず、又は等価的にｕＮ，ｋ＝０となり（送信ベクトルｕｋにおける斜線網掛け領域を参照）、対応する送信ゲイン及びビットローディングはともにゼロに設定される。結果として、プリコーディング行列Ｐｋの対応の第Ｎ列は、信号プリコーディングにおいていかなる役割も果たさないので無関係となる（プリコーディング行列Ｐｋにおける斜線網掛け領域を参照）。対応するプリコーディング係数Ｐ１Ｎ〜ＰＮＮは、好ましくは（ただし必ずではなく）ゼロに設定される。
【０１１０】
さらに、プリコーディング行列Ｐｋの第Ｎ行の１以上の非対角係数は、０とは異なる値に設定され（プリコーディング行列Ｐｋにおける太字の係数を参照）、ラインＬＮ上でのトーンｋが直接データ通信について無効化されているにもかかわらず、クロストーク事前補償信号がトーンｋにおけるラインＬＮ上で送信され続けていることになる（すなわち、ｕＮ，ｋ＝０であってもｘＮ，ｋ≠０）。したがって、有効プリコーディング行列は長方形状を有する。
【０１１１】
次に、プリコーディング済みベクトルｘｋは、チャネル行列Ｈｋを通過することにより、送受信機ＴＵ−Ｒ１〜ＴＵ−ＲＮによる受信及び検出のための受信ベクトルｙｋ＝［ｙ１，ｋ・・・ｙＮ，ｋ］Ｔをもたらす。ラインＬＮに対してトーンｋに対して通信は発生しないので、送受信機ＴＵ−ＲＮは受信周波数サンプルｙＮ，ｋを破棄し、チャネル行列Ｈｋの対応の第Ｎ行は無関係となる（チャネル行列Ｈｋ及びベクトルｙｋにおける斜線網掛け領域を参照）。
【０１１２】
新たな長方形Ｎ×（Ｎ−１）プリコーディング行列
【数１６】
2018530267.tif 000018
が計算され、対象ラインＡｋに対応するプリコーディング行列Ｐｋの列に実行される。新たな長方プリコーディング形行列
【数１７】
2018530267.tif 000019
は、Ｎ−１個の通信信号ｕｉ，ｉ≠Ｎ（又はその一部）の適切に拡縮及び回転された複製のそのライン上での挿入のために、そしてさらに送受信機ＴＵ−Ｒｉ，ｉ≠Ｎにおける種々の伝搬経路上で伝搬するこれらＮ−１個の通信信号ｕｉ，ｉ≠Ｎのコヒーレントな合成のために（そのラインにおいてデータ通信信号が送信されないことを考慮して）支援ラインＬＮ上で利用可能な送信電力を便乗的に利用し、これは（相当な信号ダウンスケーリングとともに全てのラインが対象とされる）完全プリコーディング又は（抑制されたライン上での信号送信なしに１以上のラインが抑制される）正方トーン抑制と比較して、それらの受信信号電力の実質的な増加を受けることになる。
【０１１３】
トーンｋにおけるラインＬｉ上のデータ信号ゲインαｉ，ｋは、
【数１８】
2018530267.tif 000020
によって与えられ、ここでは長方形条件付けを考慮して追加の項ＨｉＮ，ｋＰＮｉ，ｋを備える。プリコーディング係数ＰＮｉ，ｋが適切に選択されることを条件として、この項は有用な信号ｕｉ，ｋの電力（又は大きさ）を補強することになる。
【０１１４】
ポストコーディング使用の場合は、プリコーディング使用の場合と非常に似ている。
【０１１５】
Ｎ×Ｎ［正規化］チャネル行列をＨｋ＝［ＨＡｋＨＢｋ］とし、ここではＨＡｋは対象ラインＡｋの集合に対応する［正規化］チャネル行列ＨｋのＮ−Ｍｋ本の列及び全Ｎ本の行を備える縮小Ｎ×（Ｎ−Ｍｋ）［正規化］チャネル行列を示し、ＨＢｋは支援ラインＢｋの集合に対応する［正規化］チャネル行列ＨｋのＭｋ本の列及び全Ｎ本の行を備える縮小Ｎ×Ｍｋ［正規化］チャネル行列を示す。言い換えると、［正規化］チャネル行列Ｈｋの列が、最後のＭｋ本の列を占めるように支援ラインＢｋについて並び替えられている。
【０１１６】
【数１９】
2018530267.tif 000021
は、トーンｋにおいて使用されるポストコーディング行列を示し、ＱＡｋは対象ラインＡｋの集合に対応するポストコーディング行列ＱｋのＮ−Ｍｋ本の行及び全Ｎ本の列を備える縮小（Ｎ−Ｍｋ）×Ｎポストコーディング行列を示し、ＱＢｋは支援ラインＢｋの集合に対応するポストコーディング行列ＱｋのＭｋ本の行及び全Ｎ本の列を備える縮小Ｍｋ×Ｎポストコーディング行列を示す。
【０１１７】
ゼロ強制ポストコーディングの場合で、かつ全てのラインが対象となる場合、依然として、Ｑｋ＝Ｈｋ−１となる。
【０１１８】
【数２０】
2018530267.tif 000022
は、依然として送信ゲインスケーリング行列を示す。トーンｋにおいて支援ラインＢｋ上では通信信号は送信されないので、対角行列ＳＢｋの対角係数はゼロに設定される。
【０１１９】
ＶＣＵ１３０はさらに、アップストリーム通信に使用される正しく構成されないトーンのそれぞれについて、
−好条件な縮小［正規化］チャネル行列ＨＡｋを得るように、対象ラインの集合Ａｋ及び対応する支援ラインの集合Ｂｋを決定し、
−以下の３条件を満たす対象アクティブラインＡｋについて長方形ポストコーディング行列
【数２１】
2018530267.tif 000023
を計算又は再計算するように構成される：
ａ）支援ラインＢｋに対応する
【数２２】
2018530267.tif 000024
の列はゼロとされないので、支援ラインＢｋに漏れる信号は対象ラインＡｋ上でのデータ信号ゲインの更なる強化のために利用される。
ｂ）対象ラインＡｋに対応する
【数２３】
2018530267.tif 000025
の列は、完全ポストコーディング行列Ｑｋの対応の列と同じではない（すなわち、全てのラインが対象となる）。これは、完全行列反転Ｑｋ＝Ｈｋ−１の列を単に採用しないことを強調している。
ｃ）（再）計算されたベクトル化行列
【数２４】
2018530267.tif 000026
は、ゼロ強制設計を有し、対象ラインＡｋ上でのチャネル全体を対角化する：
【数２５】
2018530267.tif 000027
ここで、ＤＡｋは対角行列を示す。ポストコーディング行列
【数２６】
2018530267.tif 000028
の係数は、支援ラインＢｋは直接データ通信には使用されないため、無関係となる。これらの係数は、不変とされてもよいし、ゼロにリセットされてもよい。
【０１２０】
１つの可能な具体的なポストコーダ計算は、以下のような縮小チャネルＨＡｋについてのムーアペンローズ疑似逆行列を使用することである。
【数２７】
2018530267.tif 000029
【０１２１】
他の一般逆行列も、
【数２８】
2018530267.tif 000030
のようなポストコーダとして作用可能であり、Ｗは実対角係数を有するＮ×Ｎ対角行列を示す。
【０１２２】
同じ理由付けが式（９）又は（１０）についてのポストコーディング行列の計算のためのチャネル行列又は正規化チャネル行列の不確定な使用について当てはまる。対応のポストコーディング行列は、ここでは対角行列との左側乗算によって相違するだけとなり、その対角行列は受信機における周波数等化によって何らかの補償がなされており、検出前の受信サンプルの電力を再正規化することになる。
【０１２３】
長方形ポストコーディングを図４に示す。
【０１２４】
加入者側におけるＮ個の送受信機ＴＵ−Ｒ１〜ＴＵ−ＲＮは、ネットワーク側におけるＮ個のそれぞれの送受信機ＴＵ−Ｃ１〜ＴＵ−ＣＮによって更なる送信、受信、ポストコーディング及び検出のために、それぞれの送信周波数サンプルｕ１，ｋ〜ｕＮ，ｋをそれぞれの加入者ラインＬ１〜ＬＮ上で送信する。これらの送信サンプルは、送信ベクトルｕｋ＝［ｕ１，ｋ・・・ｕＮ，ｋ］Ｔを形成する。
【０１２５】
便宜上、ここでもトーンｋにおいて好条件な縮小チャネル行列を得るために１本のラインが対象集合Ａｋから支援集合Ｂｋに移動されているものとし（すなわち、Ｍｋ＝１）、さらにこの支援ラインがラインＬＮであるものとする。これにより、アップストリームデータはトーンｋにおいてラインＬＮ上では搬送されず、すなわち等価的にｕＮ，ｋ＝０となり（送信ベクトルｕｋにおける斜線網掛け領域を参照）、対応する送信ゲイン及びビットローディングはともにゼロに設定される。結果として、チャネル行列Ｈｋの対応の第Ｎ列は無関係となる（チャネル行列Ｈｋにおける斜線網掛け領域を参照）。
【０１２６】
受信ベクトルｙｋ＝［ｙ１，ｋ・・・ｙＮ，ｋ］Ｔ＝Ｈｋｕｋは、ポストコーディング行列Ｑｋを通過してポストコーディング済みベクトルｙ´ｋ＝［ｙ´１，ｋ・・・ｙ´Ｎ，ｋ］Ｔ＝Ｑｋｙｋをもたらす。ポストコーディング行列Ｑｋの第Ｎ列の１以上の非対角係数は、０とは異なる値に設定され（ポストコーディング行列Ｑｋにおける太字の係数を参照）、ラインＬＮに漏れたラインＬ１〜ＬＮ−１からのクロストーク信号全てを備える支援ラインＬＮから受信された信号は、ラインＬ１〜ＬＮ−１上でのデータ信号ゲインの更なる強化のためにトーンｋにおいて処理され続けることになる。したがって、有効ポストコーディング行列は、長方形状を有する。
【０１２７】
新たな長方形（Ｎ−１）×Ｎポストコーディング行列
【数２９】
2018530267.tif 000031
が計算され、対象ラインに対応するポストコーディング行列Ｑｋの行に実行される。新たな長方形ポストコーディング行列
【数３０】
2018530267.tif 000032
は、Ｎ−１個のクロストーク信号ＨＮｉｕｉ，ｉ≠Ｎ（又はその一部）を適切に拡縮及び回転することによって、そしてさらに送受信機ＴＵ−Ｃｉ，ｉ≠ＮにおけるこれらＮ−１個のクロストーク信号ＨＮｉＵｉ，ｉ≠Ｎのコヒーレントな合成のために（そのラインにおいてデータ通信信号が送信されないことを考慮して）支援ラインＬＮ上で利用可能な受信電力を便乗的に利用し、これは（全てのラインが対象とされるが、チャネル悪条件化のためにノイズ電力の大幅な増加を伴う）完全ポストコーディング又は（間引かれたラインからのいずれの受信信号も利用されることなく１以上のラインが間引かれる）正方トーン抑制と比較して、検出前のＳＮＲの実質的な増加を受けることになる。
【０１２８】
トーンｋにおけるラインＬｉ上のデータ信号ゲインαｉ，ｋは、
【数３１】
2018530267.tif 000033
によって与えられ、ここでは長方形条件付けを考慮して追加の項ＱｉＮ，ｋＨＮｉ，ｋを備える。ポストコーディング係数ＱｉＮ，ｋが適切に選択されることを条件として、この項はデータ信号ｕｉ，ｋの強度を補強することになる。
【０１２９】
ラインＬＮについてトーンｋ上では通信は発生しないので（ベクトルｙ´ｋにおける斜線網掛け領域を参照）、送受信機ＴＵ−ＣＮは受信周波数サンプルｙ´Ｎ，ｋを破棄し、ポストコーディング行列Ｑｋの対応の第Ｎ行は無関係となる（ポストコーディング行列Ｑｋの斜線網掛け領域を参照）。
【０１３０】
提案する長方形条件付けの性能対周知のベクトル化方式の性能を図６Ａ及び６Ｂに示す。
【０１３１】
図６Ａは、提案の長方形条件付けに基づくプリコーディング（プロット５０１）対正方トーン抑制に基づくプリコーディング（プロット５０２）及びシステムにおける全てのラインが対象となる完全チャネル反転に基づくプリコーディング（プロット５０３）での達成可能なデータレートの比較を表す。ここで、ベクトル化グループは、４８本のラインを備える。ラインは、それらのそれぞれのデータレートに従ってソートされ、それぞれのプリコーディング方式で達成されるデータレートが最初の２０本のラインについてプロットされる。図から分かるように、長方形プリコーディングは、他の２つのプリコーディング方式を明らかに上回っている。
【０１３２】
図６Ｂにおいて、プリコーディング係数の実部が、３つの検討されるプリコーディング方式について周波数に対してプロットされた。ここでも、長方形条件付けについての周波数コヒーレンス（プロット５１１）は、正方トーン抑制（プロット５１２）及び完全チャネル反転（プロット５１３）についてのものよりも明らかに高い。周波数にわたるプリコーダ係数の平坦な変動によってそれらが圧縮しやすくなるので、より低コストのハードウェアとなる。
【０１３３】
提案の長方形条件付けは悪条件なトーンのみに制限される必要はなく、例えば、対象となる低性能ライン上でのデータレートを改善するために、完全チャネル行列が好条件となるトーンにおいても使用され得ることが注記される。
【０１３４】
図５に、連続トーンについての対象及び支援ラインの集合を決定するためのフローチャートを示す。
【０１３５】
所与のトーンにおいて対象集合Ａｋから支援集合Ｂｋにラインを移動させる場合、残余の対象ラインＡｋの全体データレートは支援ラインＢｋを犠牲にして増加される。異なるトーンにおける異なる部分集合を選択することによって、所望の課題を最適化するようにライン間において有利なトレードオフがなされ得る。例えば、１つの課題は、全てのラインが指定目標レートを達成することを保証することとなり得る。
【０１３６】
ここで、目標は、指定目標データレートに向けてラインデータレートを操作するように対象集合を適合させることである。これらの目標レートは、全てのラインに対する共通の最小目標データレートであってもよいし、又はそれらは特定のラインがプレミアムサービスに対する上昇された目標データレートを得る場合には異なっていてもよい。
【０１３７】
ステップＳ００において、満たされるラインＬｓの集合が空集合
【数３２】
2018530267.tif 000034
に初期化される。全てのトーンｋについて、対象ラインＡｋの集合は集合Ｌ（すなわち、全てのベクトル化ライン）に初期化され、支援ラインＢｋの集合は空集合（すなわち、Ｍｋ＝０）に初期化される。第１のトーンインデックスｋ＝ｋ１が選択され、方法が開始する。
【０１３８】
ステップＳ０１において、対象ラインＡｋの集合がＬ＼Ｌｓ（すなわち、それらの目標レートを未だ満たしていないライン）に更新され、支援ラインＢｋの集合が集合Ｌｓに初期化される。
【０１３９】
次のステップＳ０２において、ＶＣＵ１３０は、縮小チャネル行列ＨＡｋについて条件数ＩＣＮｋを計算する。
【０１４０】
ステップＳ０３において、ＶＣＵ１３０は、条件数ＩＣＮｋを何らかの閾値と比較して［縮小］チャネル行列ＨＡｋが悪条件であるかを判定する。
【０１４１】
条件数ＩＣＮｋが閾値よりも大きい場合には、［縮小］チャネル行列ＨＡｋは悪条件であると予想され、１以上の加入者ラインがそのトーンについて対象集合Ａｋから除去されるべきである。結果として、ステップＳ０４において、ラインが選択され、対象ラインＡｋの集合から支援ラインＢｋに移動され、ＶＣＵ１３０は［縮小］チャネル行列ＨＡｋが悪条件ではなくなるまでステップＳ０２及びＳ０３を反復する。単一行又は列からなる縮小チャネル行列は常に好条件となるので、この手順はＡｋが空集合になる前に停止することが保証される。
【０１４２】
条件数ＩＣＮｋが所与の閾値未満である場合には、［縮小］チャネル行列ＨＡｋは悪条件ではないか、又は悪条件でなくなっており、いずれのラインも対象集合Ａｋから除去される必要がないか、又は必要なくなっている。
【０１４３】
ＶＣＵ１３０は次のステップＳ０５に進み、本発明に従って新たな長方形ベクトル化行列
【数３３】
2018530267.tif 000035
又は
【数３４】
2018530267.tif 000036
を構成する。
【０１４４】
ステップＳ０６において、ＶＣＵ１３０は、対象ラインＡｋの集合及び支援ラインＢｋの集合の構成された集合及びベクトル化行列
【数３５】
2018530267.tif 000037
又は
【数３６】
2018530267.tif 000038
に基づいて全てのラインＬ１〜ＬＮについてそれぞれのラインメトリックＬＭｎを更新する。ラインメトリックは、例えば、それまでに構成された全てのトーンにわたって統合達成可能データレート又は統合送信電力を参照し得る。
【０１４５】
統合達成可能データレートの計算のために、それぞれのトーンについての達成可能ビットローディングの推定が実行される必要がある。この推定は、新たなベクトル化行列
【数３７】
2018530267.tif 000039
又は
【数３８】
2018530267.tif 000040
が実行された後に、受信機における実際のエラー測定値に基づいていてもよいし、構成されたベクトル化行列及びチャネル行列Ｈの推定値に基づくデータ信号ゲインの推定値に基づいていてもよい。ビットローディング計算は、通常はシャノン容量式に基づき、使用されている特定の符号化及び変調方式を考慮する所与のＳＮＲギャップ及びおそらくは、存在する場合には、ノイズ変動を吸収する所与のＳＮＲマージンを含む。
【０１４６】
ステップＳ０７において、更新されたラインメトリックの各々が、それぞれの目標メトリックに対してテストされる。特定のラインＬｎについての現在のラインメトリックＬＭｎがそのライン上で達成されるべきそれぞれの目標メトリックＬＭＴｎよりも大きい場合には、ステップＳ０８において、ラインＬｎは、満たされるラインＬｓの集合に追加される。これは、Ｌｎが後続のｋについて支援ラインＢｋの集合に事前に割り当てられることにより、次のトーン反復についてそれらのそれぞれの目標メトリックを達成しなかったラインに優先することを意味する。
【０１４７】
それぞれの目標メトリックが全てのラインＬ１〜ＬＮ上で満たされる場合には、この事前割当ては必要なくなり、集合Ｌｓが空集合に再初期化され得る。
【０１４８】
最後に、ステップＳ０９において、新たなトーンインデックスｋが選択され、全てのトーンが処理されるまで、新たに選択されるトーンインデックスｋでステップＳ０１以降から再反復する。トーンは、増加又は減少するトーンインデックスなどの決定論的な順序で処理されてもよいし、ランダム又は疑似ランダムな順序で処理されてもよい。
【０１４９】
対象集合及び支援集合は、例えば、所与のトーンにおいて悪条件化に寄与するラインが全ての後続トーンについて除去されることを防止するために、時に（例えば、２００トーン目毎に）再初期化されてもよい。
【０１５０】
図６Ｃは、ベクトル化ラインのグループのそれぞれのもの上で達成されるデータレートのプロットを表す。ライン４は、低い直接ゲイン及び高いクロストークをもたらす悪い接触のラインである。プロット５２１は、全てのラインが対象とされる場合に完全チャネル反転でのプリコーディングに対応する。この場合、ライン４は、非常に低いデータレートを得る。プロット５２２は、全てのラインについて１Ｇｂｐｓにおいて構成される目標レートでの提案の方法に対応する。提案の方式は、悪い接触のラインを含む全てのラインについて目標レートを達成することが分かる。
【０１５１】
代替の実施形態では、ＶＣＵ１３０は、後続のトーン反復についてラインを支援ラインの集合に事前に割り当てる前にメトリック目標が満たされることを待たない。その代わりに、統合データレートが連続トーン反復を通じて追跡され、あるラインが他のラインよりもより大きなデータレートを割り当てられている場合には、それらは、データレートが再び適切に均衡化されるまでに１以上の後続トーン反復について対象ラインの集合から除去される。
【０１５２】
例えば、ラインはそれらのそれぞれのデータレートに従ってソート可能であり、最大データレートのラインが１以上の後続のトーン反復について支援ラインの集合に事前に割り当てられるべきかを決定するために、最大データレートと最小データレートの比又は差が計算され、何らかの所与の閾値と比較され得る。
【０１５３】
この実施形態は、データレートが方法のステップを反復しつつ連続的に再均衡化される点でさらに有利である。
【０１５４】
所与のラインがそのメトリック目標を達成すると、第１のアルゴリズムが開始してそのラインは後続のトーン反復について支援ラインの集合に事前に割り当てられ得る。
【０１５５】
文言「備える」は以降に列挙される手段に限定されるものとして解釈されるべきではないことが注記される。したがって、「手段Ａ及びＢを備えるデバイス」と言う表現の範囲は、構成要素Ａ及びＢのみからなるデバイスに限定されるべきではない。これは、本発明に関して、デバイスの関連構成要素がＡ及びＢであることを意味する。
【０１５６】
文言「結合される」は直接の接続のみに限定されるものとして解釈されるべきではないことがさらに注記される。したがって、表現「デバイスＢに結合されたデバイスＡ」の範囲は、デバイスＡの出力部がデバイスＢの入力部に、及び／又はその逆に、直接に接続されるデバイス又はシステムに限定されるべきではない。これは、Ａの出力部とＢの入力部及び／又はその逆の間に経路が存在することを意味し、それは他のデバイス又は手段を含む経路であってもよい。
【０１５７】
説明及び図面は、発明の原理を示すにすぎない。したがって、当業者であれば、ここには明示的に記載又は図示されていないが、発明の原理を具現化する種々の構成を考案することができるはずであることが理解される。またさらに、ここに記載される全ての例は、発明者（達）によって寄与された発明の原理及びコンセプトを理解するにあたり、読者が技術を深めることを補助する教育的目的のみを原則として意図しており、そのような具体的に記載された例及び条件への限定がないものとして解釈されるべきである。さらに、発明の原理、態様及び実施形態並びにその具体例を記載するここでの全ての記述は、その均等物を包含することを意図している。
【０１５８】
図面に記載される種々の要素の機能は、専用ハードウェア、適切なソフトウェアとの関連でソフトウェアを実行する能力のあるハードウェアの使用を介して提供され得る。プロセッサによって提供されると、機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共有プロセッサによって、又は一部が共有され得る複数の個別のプロセッサによって提供され得る。さらに、プロセッサは、ソフトウェアを実行する能力のあるハードウェアを排他的に言及するものと解釈されるべきではなく、限定することなく、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などを暗に含み得る。読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び不揮発性ストレージなどの、従来の及び／又はカスタムの他のハードウェアも含まれ得る。
【図１】
2018530267.tif 000043
【図２】
2018530267.tif 000044
【図３】
2018530267.tif 000045
【図４】
2018530267.tif 000046
【図５】
2018530267.tif 000047
【図６Ａ】
2018530267.tif 000048
【図６Ｂ】
2018530267.tif 000049
【図６Ｃ】
2018530267.tif 000050
【国際調査報告】
2018530267.tif 000051
2018530267.tif 000052