(57)【要約】  一実施形態では、方法が、アクセスノード（１００）において、アクセスノードから複数のダウンストリーム装置（２００）への複数の回線を介した送信をプリコーディングするためのプリコーダ行列を決定すること（Ｓ４１０）を含む。複数の回線は、高パワー回線と低パワー回線とを含む。高パワー回線はアクティブ通信状態にあり低パワー回線よりも１フレーム当たり多くのシンボルを送信する。この方法は、信号ベクトルが低パワー回線を介して送信しているシンボルにかかわりなくプリコーダ行列を使用して信号ベクトルをプリコーディングすること（Ｓ４２０）をさらに含む。ここで、決定することは、高パワー回線が低パワー回線に及ぼすクロストーク作用をプリコーディングが低減しないようにプリコーダ行列を決定する。この方法は、プリコーディングされた信号ベクトルに基づいて複数の回線を介して送信すること（Ｓ４３０）も含む。
2017506457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信方法であって、
アクセスノード（１００）において、アクティブ通信状態であって低パワー回線よりも１フレーム当たりより多くのシンボルを送信する高パワー回線と低パワー回線とを含む複数の回線を介したアクセスノードから複数のダウンストリーム装置（２００）への送信をプリコーディングするためのプリコーダ行列を決定すること（Ｓ４１０）と、
信号ベクトルが低パワー回線を介して送信しているシンボルにかかわらず、プリコーダ行列を使用して信号ベクトルをプリコーディングすることであって、決定することが、高パワー回線が低パワー回線に及ぼすクロストーク作用をプリコーディングが低減しないようにプリコーダ行列を決定する、プリコーディングすること（Ｓ４２０）と、
プリコーディングされた信号ベクトルに基づいて複数の回線を介して送信すること（Ｓ４３０）とを含む、送信方法。
【請求項２】
プリコーディングすることが、第１のスロットタイプと第２のスロットタイプの両方にプリコーダ行列を使用し、第１のスロットタイプが、複数の回線内の高パワー回線および低パワー回線が通信可能にされるフレームのタイムスロットであり、第２のスロットタイプが、高パワー回線のみが通信可能にされるフレームのタイムスロットである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
決定することが、低パワー回線が互いに及ぼすクロストーク作用をプリコーディングが低減しないようにプリコーダ行列を決定する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
決定することが、低パワー回線が高パワー回線に及ぼすクロストーク作用をプリコーディングが低減し、高パワー回線が互いに及ぼすクロストーク作用をプリコーディングが低減するようにプリコーダ行列を決定する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
アクセスノード（１００）であって、
プリコーダ行列を記憶するように構成されたメモリ（１４０）と、
アクティブ通信状態であって低パワー回線よりも１フレーム当たりより多くのシンボルを送信する高パワー回線と低パワー回線とを含む複数の回線を介したアクセスノードから複数のダウンストリーム装置への送信をプリコーディングするためのプリコーダ行列を決定するように構成された制御部（１３０）とを含み、
制御部が、信号ベクトルが低パワー回線を介して送信しているシンボルにかかわらず、プリコーダ行列を使用して信号ベクトルをプリコーディングし、プリコーディングされた信号ベクトルに基づいて複数の回線を介して送信するように構成され、制御部が、高パワー回線が低パワー回線に及ぼすクロストーク作用をプリコーディングが低減しないようにプリコーダ行列を決定するように構成された、アクセスノード（１００）。
【請求項６】
受信用の方法であって、
アクセスノード（１００）において、アクティブ通信中状態にあり低パワー回線よりも１フレーム当たりより多くのシンボルを送信する高パワー回線と低パワー回線とを含む複数の回線を介して信号ベクトルを受信すること（Ｓ５２０）と、
アクセスノードにおいて、ポストコーダ行列を決定すること（Ｓ５１０）と、
信号ベクトルが低パワー回線が通信中であることを示しているか否かにかかわらず、ポストコーダ行列またはその部分行列を使用して信号ベクトルをポストコーディングすること（Ｓ５３０）とを含み、決定することが、低パワー回線が高パワー回線に及ぼすクロストーク作用をポストコーディングが低減しないようにポストコーダ行列を決定する、受信用の方法。
【請求項７】
ポストコーディングすることが第１のスロットタイプと第２のスロットタイプの両方にポストコーダ行列を使用し、第１のスロットタイプが、複数の回線内の高パワー回線および低パワー回線が通信可能にされるフレームのタイムスロットであり、第２のスロットタイプが、高パワー回線のみが通信可能にされるフレームのタイムスロットである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
決定することが、第２のスロットタイプ中に高パワー回線が互いに及ぼすクロストーク作用が低減されるようにポストコーダ行列を決定する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
決定することが、第１のスロットタイプ中に高パワー回線が低パワー回線に及ぼすクロストーク作用が低減されるようにポストコーダ行列を決定する、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
ポストコーダ行列を決定することが、低パワー回線スケーリング行列を決定することと、低パワー回線スケーリング行列に基づいてポストコーダ行列を決定することとを含み、決定することが、低パワー回線が高パワー回線に及ぼすクロストーク作用が所望の閾値を下回ったままであるように低パワー回線スケーリング行列を決定する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
所望の閾値がアクセスノードにおける雑音に基づく、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
アクセスノード（１００）であって、
ポストコーダ行列を記憶するように構成されたメモリ（１４０）と、
アクティブ通信状態にあり低パワー回線よりも１フレーム当たりより多くのシンボルを送信する高パワー回線と低パワー回線とを含む複数の回線を介して信号ベクトルを受信するように構成された制御部（１３０）とを含み、
制御部が、ポストコーダ行列を決定し、低パワー回線が通信中であることを信号ベクトルが示しているか否かにかかわらずポストコーダ行列またはその部分行列を使用して信号ベクトルをポストコーディングするように構成され、制御部が、ポストコーディングが低パワー回線が高パワー回線に及ぼすクロストーク作用を低減しないようにポストコーダ行列を決定するように構成された、アクセスノード（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低パワーモードのためのベクタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも１つの新たな標準規格が、１０６ＭＨｚの帯域幅を使用して電話回線の最高リンク速度を１Ｇｐｓに高速化することを要望している。このようなより高い周波数では、１つに束ねられた多数の銅回線（回線と呼ぶ）間のクロストークが問題となるであろう。シンボルがまったく送信されないか、またはこれらの回線のうちの一部を介してごくわずかのシンボルしか送信されない低パワーモードの使用は、クロストーク問題をさらに複雑化する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
少なくとも一実施形態は、送信方法に関する。
【０００４】
一実施形態では、この方法は、アクセスノードにおいて、アクセスノードから複数のダウンストリーム装置への複数の回線を介した送信をプリコーディングするためのプリコーダ行列を決定することを含む。複数の回線は、高パワー回線と低パワー回線とを含む。高パワー回線は、アクティブ通信状態にあり、低パワー回線よりも１フレーム当たり多くのシンボルを送信する。この方法は、信号ベクトルが低パワー回線を介して送信しているシンボルにはかかわりなく、プリコーダ行列を使用して信号ベクトルをプリコーディングすることをさらに含む。ここで、決定することは、高パワー回線が低パワー回線に及ぼすクロストーク作用をプリコーディングが低減しないようにプリコーダ行列を決定する。この方法は、プリコードされた信号ベクトルに基づいて複数の回線を介して送信することも含む。
【０００５】
一実施形態では、プリコーディングは、第１のスロットタイプと第２のスロットタイプの両方にプリコーダ行列を使用する。第１のスロットタイプは、複数の回線内の低パワー回線および高パワー回線が通信可能にされるフレームのタイムスロットであり、第２のスロットタイプは、高パワー回線のみが通信可能にされるフレームのタイムスロットである。
【０００６】
一実施形態では、決定することは、低パワー回線が互いに対して及ぼすクロストーク作用をプリコーディングが低減しないようにプリコーダ行列を決定する。
【０００７】
一実施形態では、決定することは、プリコーディングが、低パワー回線が高パワー回線に及ぼすクロストーク作用を低減し、高パワー回線が互いに及ぼすクロストーク作用を低減するようにプリコーダ行列を決定する。
【０００８】
少なくとも一実施形態は、受信方法に関する。
【０００９】
一実施形態では、この方法は、アクセスノードにおいて、複数の回線を介して信号ベクトルを受信することを含む。複数の回線は、高パワー回線と低パワー回線とを含む。高パワー回線は、アクティブ通信状態にあり、低パワー回線よりも１フレーム当たり多くのシンボルを送信する。この方法は、アクセスノードにおいて、ポストコーダ行列を決定することと、信号ベクトルが低パワー回線が通信中であることを示しているか否かにかかわりなく、ポストコーダ行列またはその部分行列を使用して信号ベクトルをポストコーディングすることとをさらに含む。ここで、決定することは、低パワー回線が高パワー回線に及ぼすクロストーク作用をポストコーディングが低減しないようにポストコーダ行列を決定する。
【００１０】
一実施形態では、ポストコーディングは、第１のスロットタイプと第２のスロットタイプの両方にポストコーダ行列を使用する。第１のスロットタイプは、複数の回線内の低パワー回線および高パワー回線が通信可能にされるフレームのタイムスロットであり、第２のスロットタイプは、高パワー回線のみが通信可能にされるフレームのタイムスロットである。
【００１１】
一実施形態では、決定することは、第２のスロットタイプ中に高パワー回線が互いに及ぼすクロストーク作用が低減されるようにポストコーダ行列を決定する。
【００１２】
一実施形態では、決定することは、第１のスロットタイプ中に高パワー回線が低パワー回線に及ぼすクロストーク作用が低減されるようにポストコーダ行列を決定する。
【００１３】
一実施形態では、ポストコーダ行列を決定することは、低パワー回線スケーリング行列を決定することと、低パワー回線スケーリング行列に基づいてポストコーダ行列を決定することとを含む。決定することは、低パワー回線が高パワー回線に及ぼすクロストーク作用が所望の閾値を下回ったままであるように低パワー回線スケーリング行列を決定する。
【００１４】
一実施形態では、所望の閾値はアクセスノードにおける雑音に基づく。
【００１５】
少なくとも一実施形態はアクセスノードに関する。
【００１６】
一実施形態では、アクセスノードはプリコーダ行列を記憶するように構成されたメモリと、アクセスノードから複数のダウンストリーム装置への複数の回線を介した送信をプリコーディングするためのプリコーダ行列を決定するように構成された制御部とを含む。複数の回線は、高パワー回線と低パワー回線とを含む。高パワー回線は、アクティブ通信状態にあり、低パワー回線よりも１フレーム当たり多くのシンボルを送信する。制御部は、信号ベクトルが低パワー回線を介して送信しているシンボルにかかわりなく、プリコーダ行列を使用して信号ベクトルをプリコードし、プリコーディングされた信号ベクトルに基づいて複数の回線を介して送信するように構成される。制御部は、高パワー回線が低パワー回線に及ぼすクロストーク作用をプリコーディングが低減しないようにプリコーダ行列を決定するように構成される。
【００１７】
別の実施形態では、アクセスノードは、ポストコーダ行列を記憶するように構成されたメモリと、複数の回線を介して信号ベクトルを受信するように構成された制御部とを含む。複数の回線は、高パワー回線と低パワー回線とを含む。高パワー回線は、アクティブ通信状態にあり、低パワー回線よりも１フレーム当たりの多くのシンボルを送信する。制御部は、ポストコーダ行列を決定するように構成され、信号ベクトルが低パワー回線が通信中であることを示しているか否かにかかわらず、ポストコーダ行列またはその部分行列を使用して信号ベクトルをポストコーディングするように構成される。制御部は、低パワー回線が高パワー回線に及ぼすクロストーク作用をポストコーディングが低減しないようにポストコーダ行列を決定するように構成される。
【００１８】
本発明は、以下に記載の詳細な説明および添付図面からよりよく理解されるであろう。添付図面では、同様の要素は同様の参照番号によって示されているが、参照番号は例示のためのみに付されたものであり、したがって本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】例示の一実施形態による通信ネットワークを示す図である。
【図２】一実施形態による本ダウンストリーム非対称型ベクタリングを示すフローチャートである。
【図３】一実施形態による、パワー制御を使用したアップストリーム非対称型ベクタリングを示すフローチャートである。
【図４】例示の一実施形態による、図３の方法における低パワー回線のためのパワー割当てを選択する方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
いくつかの例示の実施形態を示す添付図面を参照しながら、様々な例示の実施形態について以下により詳細に説明する。
【００２１】
例示の実施形態は、様々な変更および代替形態が可能であるが、実施形態を例示として図面に示し、本明細書で詳細に説明する。ただし、例示の実施形態を開示の特定の態様に限定する意図はないことに留意されたい。逆に、例示の実施形態は、本開示の範囲に含まれるすべての変更、均等物、および代替物を包含するものである。図面の説明全体を通じて、同様の番号は同様の要素を参照する。
【００２２】
本明細書では、様々な要素を説明するために第１、第２などの用語を使用するが、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、要素間を区別するためにのみ使用される。例えば、本開示の範囲から逸脱することなく、第１の要素を第２の要素と称することもでき、同様に、第２の要素を第１の要素と称することもできる。本明細書で使用する「および／または」という用語は、関連づけられて列挙されている項目のうちの１つの項目または複数の項目の組合せのいずれかおよびすべてを含む。
【００２３】
ある要素が別の要素に「接続されている」または「結合されている」と言う場合、その要素はその別の要素に直接接続または結合され得るか、または介在要素が存在していてもよい。一方、ある要素が別の要素に「直接接続されている」または「直接結合されている」と言う場合、介在要素は存在しない。要素間の関係を説明するために使用されるその他の語（例えば、「間に」と「直接、間に」、「隣接する」と「直接隣接する」など）も同様にして解釈すべきである。
【００２４】
本明細書で使用する用語は、特定の実施形態を説明する目的のみのものであり、限定的であることを意図したものではない。文脈が明らかに別様に示していない限り、本明細書で使用する単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、複数形を含むことが意図されている。また、本明細書で使用する「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、および／またはｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、記載されている特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素を具体的に示すが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループの存在または追加を排除しない。
【００２５】
また、いくつかの代替実装形態では、記載の機能／動作は図面に記載されている順序とは異なる順序で行われてもよいことに留意されたい。例えば、連続して示されている２つの図は、関与する機能／動作に応じて、実際には実質的に同時に実行されてよく、または場合によっては逆の順序で実行されてもよい。
【００２６】
本明細書で使用するすべての用語（技術用語および科学用語を含む）は、別の定義がされていない限り、例示の実施形態が属する技術分野の業者によって一般に理解されているのと同じ意味を有する。また、例えば一般に使用されている辞書で定義されている用語などの用語は、該当する技術分野の文脈における意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り理想的なまたは過度に形式的な意味で解釈されないことがさらに理解されるであろう。
【００２７】
例示の実施形態および対応する詳細な説明の一部は、制御部によって実行されるアルゴリズムの用語として示されている。本明細書で使用され、一般的に使用されているアルゴリズムという用語は、所望の結果が得られる首尾一貫した一連のステップとみなされる。ステップは、物理的数量の物理的操作を必要とするステップである。通常は、これらの数量は、格納、伝送、合成、比較およびその他の操作が可能な光信号、電気信号または磁気信号の形をとるが、必ずしもそうであるとは限らない。場合によっては、これらの信号は、主として一般的用法という理由により、ビット、値、要素、シンボル、文字、項、数などと呼ぶのが好都合であることがわかっている。
【００２８】
以下の説明では、例示の実施形態を十分に理解することができるように、具体的な詳細を示す。しかし、例示の実施形態はこれらの具体的詳細がなくても実施可能であることは当業者ならわかるであろう。例えば、不要な詳細で例示の実施形態が不明瞭にならないように、システムがブロック図で示されることがある。また、他の例では、例示の実施形態が不明瞭にならないように、よく知られている処理、構造および技術が不要な詳細なしに示されることがある。
【００２９】
以下の説明では、例示の実施形態について、特定のタスクを実行するかまたは特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などを含むプログラムモジュールまたは機能処理として実装可能であり、既存のネットワーク要素、既存のエンドユーザ装置、および／または後処理ツール（例えばモバイル機器、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータなど）において既存のハードウェアを使用して実装可能な作用および動作の記号的表現（例えばフローチャート、流れ図、データフロー図、構造図、ブロック図など）を参照しながら説明する。このような既存のハードウェアには、１つまたは複数の中央演算処理装置（ＣＰＵ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）コンピュータなどが含まれる。
【００３０】
特に別の記載のない限り、または説明から明らかであるように、「処理」または「演算」、または「計算」または「決定」または「表示」などの用語は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理的、電子的数量として表されるデータを操作し、変換して、コンピュータシステムメモリまたはレジスタ、またはその他のそのような情報記憶装置、伝送装置または表示装置内の物理量として同様に表現された他のデータとする、コンピュータシステムまたは同様の電子計算装置の動作または処理を指す。
【００３１】
フローチャートは、動作を順次処理として説明するが、動作の多くは並行、並列または同時に実行されてもよい。また、動作の順序は変更されてもよい。処理は、その動作が完了すると終了され得るが、図に含まれていない追加のステップも有することができる。処理は、方法、関数、手順、サブルーチン、サブプログラムなどに対応することができる。処理が関数に対応する場合、その終了はその関数が呼出し関数またはｍａｉｎ関数に戻ることに対応する。
【００３２】
また、例示の実施形態のソフトウェア実装態様は、典型的には何らかの形態の有形（または記録）記憶媒体上で符号化されるか、または何らかの種類の伝送媒体を介して実装されることにも留意されたい。本明細書で開示される「記憶媒体」という用語は、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ＲＡＭ、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリ装置および／または、情報を記憶するためのその他の有形の機械可読媒体を含む、１つまたは複数のデータ記憶用装置を表すことがある。「コンピュータ可読媒体」という用語は、携帯型または固定記憶装置、光記憶装置、および命令および／またはデータを記憶、保持または担持可能なその他の様々な媒体を含み得るが、これらには限定されない。
【００３３】
また、例示の実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、またはこれらの任意の組合せによって実装可能である。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェアまたはマイクロコードで実装する場合、必要なタスクを実行するプログラムコードまたはコードセグメントは、コンピュータ可読記憶媒体などの機械可読媒体またはコンピュータ可読媒体に記憶することができる。ソフトウェアで実装する場合、プロセッサが必要なタスクを実行することになる。
【００３４】
コードセグメントは、手順、関数、サブプログラム、プログラム、ルーチン、サブルーチン、モジュール、ソフトウェアパッケージ、クラス、または、命令、データ構造体またはプログラム文の任意の組合せを表すことができる。情報、データ、引数、パラメータまたは記憶内容の受渡しおよび／または受信によって、コードセグメントを別のコードセグメントまたはハードウェア回路と結合してもよい。情報、引数、パラメータ、データなどは、メモリの共用、メッセージ受渡し、トークン受渡し、ネットワーク送信などを含む任意の適切な手段を介して受渡し、転送または送信することができる。
【００３５】
図１に、例示の実施形態による通信システムを示す。図１に示すように、システム５００は、分配ポイントまたはアクセスノード１００と、顧客宅内機器（ＣＰＥ）２００−１から２００−Ｍとを含む。ただし、Ｍは１より大きい整数とすることができる。アクセスノード１００は、オペレータの制御下にあってよい。アクセスノード１００は、ネットワークプロセッサ（ＮＰ）１２０と通信するように構成された光ネットワークユニット（ＯＮＵ）１１５を含む。知られているように、ＯＮＵ１１５は、中央局に配置された光回線終端装置（ＯＬＴ）への光ファイバチャネルを介した高帯域データ接続を提供する。ＯＮＵ１１５は、受信したダウンストリームデータフレームまたはパケットをＮＰ１２０に渡し、ＮＰ１２０はフレームまたはパケットの宛先を決定し、それに応じてそれらを適切なインターフェース（例えばＤＳＬ、ＡＤＳＬ、Ｇ．ｆａｓｔなどのインターフェース）に転送する。同様に、アップストリーム方向では、ＮＰ１２０は、インターフェースからＯＮＵ１１５にフレームまたはパケットを転送する。
【００３６】
ＮＰ１２０は、処理装置１２５−１から１２５−Ｍに信号を供給する。処理装置１２５は、二地点間通信用に構成される。
【００３７】
アクセスノード１００は、制御部１３０をさらに含む。制御部１３０は、処理装置１２５から、信号ベクトルと総称される信号データを受信するように構成される。信号データは、ＣＰＥ２００内の対応する処理装置２６０−１から２６０Ｍによって受信されることを意図した信号値を含み得る。ダウンストリーム方向では、制御部１３０は信号ベクトルをプリコーディングし、その結果のデータをＣＰＥ２００への送信のために処理装置１２５に返送するようにも構成される。次に、処理装置１２５は、プリコーディングされた信号データを、それぞれのラインドライバ１３５−１から１３５−Ｍを介してそれぞれの回線３００で送信する。アップストリーム方向では、処理装置１２５はラインドライバ１３５からクロストーク混信信号を受信する。制御部１３０は、処理装置１２５からクロストーク混信信号（受信信号ベクトルと総称する）を受信し、受信信号ベクトルをポストコーディングし、その後置補償された信号データを処理装置１３５に供給する。次に、処理装置１２５は、信号データの処理を続けて、対象アップストリーム情報を復調する。
【００３８】
一般に、処理装置間で交換されるデータは、周波数領域のサンプルであるが、別の方法としてデータを例えば時間領域のサンプルとして表すこともできる。
【００３９】
上述のように、制御部１３０は処理装置１２５と通信する。または、制御部１３０は処理装置１２５とそれぞれのラインドライバ１３５−１から１３５−Ｍとの間に介在してもよい。したがって、制御部１３０の位置は、図１に示す位置には限定されない。
【００４０】
また、アクセスノード１００は１つまたは複数のメモリを含むことができることがわかるであろう。ＮＰ１２０、制御部１３０、および／または処理装置１３５は、メモリに記憶されているプログラムおよび／またはプログラムモジュールを実行してそれぞれの機能およびアクセスノード１００の機能を果たす。以下に、アクセスノード１００の動作について、いくつかの例示の実施形態に関して詳細に説明する。メモリは、ＮＰ１２０、制御部１３０、および／または処理装置１３５の外部および／または内部にあってよい。図を簡単にすることのみを目的として、制御部１３０に付随するメモリ１４０だけが図示されている。
【００４１】
上述のように、各処理装置１２５は付随するラインドライバ１３５を介して通信回線３００でＣＰＥ２００のうちのそれぞれの１つのＣＰＥ２００と通信することができる。回線３００（リンクとも呼ばれる）は、電話回線（例えばツイストペア銅回線）であってよく、ＣＰＥ２００−１から２００−Ｍは電話回線でデータを送信するための通信標準規格に従って動作するモデムまたはその他のインターフェース装置であってよい。ＣＰＥ２００−１から２００−Ｍは様々な顧客宅内に配置することができる。ＣＰＥ２００−１から２００−Ｍはそれぞれ、ラインドライバ２５５−１から２５５−Ｍと、それぞれの処理装置２６０−１から２６０−Ｍとを含む。ラインドライバ２５５はそれぞれ、ラインドライバ１３５と同じかまたは実質的に同じであってよい。
【００４２】
次に、いくつかの例示の実施形態について説明する。説明では、時間がフレームに分割され、各フレームがさらにスロットに分割されているものとする。各フレーム内には、以下の２種類のスロットがある：
・すべての回線が通信可能とされるスロット（典型的には１フレームにつき１スロット）であって、これを第１のタイプと呼ぶ。
・高パワー回線のみが通信可能とされるスロットで、これを第２のタイプと呼ぶ。
【００４３】
高パワーまたはフル出力回線は、アクティブ通信中状態にある回線３００である。しかし、低パワー回線と呼ばれる他の回線３００は、省パワーモードであってよい。これらの低パワー回線の場合、ほとんどのシンボルがクワイエットであり（例えば送信がなく）、オーバーヘッド情報の維持および／またはベクタリングのために、１スーパーフレームにつき少数のシンボル（例えば所望の数の連続フレーム）のみが送信される。すなわち、高パワー回線は低パワー回線よりも１フレーム当たり多くのシンボルを送信する。また、本開示全体を通じて、高パワーまたはフル出力回線（例えばＧ．ｆａｓｔ標準規格におけるＬ０）を表す下付き文字Ｆおよび低パワー回線（例えばＧ．ｆａｓｔ標準規格におけるＬ２．１／Ｌ２．２）を表す下付き文字Ｌを付けて、ブロック行列表記を使用する。
【００４４】
ダウンストリーム方法
まず、アクセスノード１００からＣＰＥ２００−１から２００−Ｍへのダウンストリーム通信について説明する。１つのトーンの基本ダウンストリームモデルは、
【数１】
2017506457.tif 000003
であり、ｙは対角行列、Ｐは周波数領域等化器（ＦＥＱ）、ＨはＮｘＮチャネル行列、ＣはＮｘＮプリコーダ行列、ｘは回線３００で送信するシンボルを示す信号ベクトル（ベクトルの各要素は回線３００内のそれぞれの回線に関連づけられている）、ｚは雑音ベクトルである。表記Ｈ＝Ｄ（Ｉ＋Ｇ）を使用するのも有用である。ただし、Ｄは直接利得の対角行列であり、任意のよく知られている方法で推算するかまたはチャネル行列Ｈから導出することができ、Ｉは恒等行列、Ｇは各パワー回線間のクロストーク雑音をモデリングするクロストーク行列である。当然のことながら、チャネル行列Ｈは任意のよく知られている方法によって推算可能である。
【００４５】
対称型（ａｌｌ−ｔｏ−ａｌｌ）ベクタリング
すべての回線がアクティブな場合、典型的には対角化プリコーダＣ＝Ｈ−１Ｓを使用する。ここで、ＳはＣが確実に行パワー制限を満たすように選定されたスケール値からなる対角行列である。すなわち、Ｓはリンク３００内の回線の送信パワーを示す。この場合も、Ｓの値の決定は、任意のよく知られた方法によって行ってよい。当然のことながら、Ｓの値は送信のためにどの回線がスケジュールされているかによって決まり、そのスケジューリングは任意のよく知られている方法で行うことができる。周波数等化器は、ゼロフォーシングまたはＭＭＳＥとすることができ、典型的にはこれらは同様である。説明を簡単にするために、ゼロフォーシングの、この場合はＰ＝Ｓ−１であるＰ＝ｉｎｖ（ｄｉａｇ（ＨＣ））を想定する。これにより、ｙ＝ｘ＋Ｓ−１ｚとなる。
【００４６】
アクティブ、アイドル、およびクワイエットシンボルについては次項での定義を参照されたい。
【００４７】
ａｌｌ−ｔｏ−ａｌｌベクタリングは、アクセスノード１００、具体的には、メモリに記憶されているプログラム命令を実行することによってアクセスノード１００の制御部１３０により行われてよい。
【００４８】
したがって、制御部１３０は特殊目的マシンとして以下を行うように構成される：
１．ＮｘＮプリコーダＣ’＝Ｈ−１Ｓ’を決定する。ただし、Ｓ’は、Ｃ’の要素の二乗の行和が１より大きくならないようによく知られた方法により選定される。
２．ＦｘＦプリコーダＣ”＝ＨＦＦ−１Ｓ”を決定する。ただし、Ｓ”はＣ”の要素の二乗の行和が１より大きくならないようによく知られた方法により選定される。
３．高パワー回線ｋの場合にＳｋ＝ｍｉｎ（Ｓ’ｋ，Ｓ”ｋ）および低パワー回線の場合にＳｍ＝Ｓ’ｍとなる組合せスケーリング行列Ｓを選定する。
４．すべての回線が通信可能にされるタイムスロットで、ＮｘＮプリコーダＣＡ＝Ｈ−１Ｓを使用してすべての回線のシンボルをプリコーディングする。
この場合、すべての回線上でアクティブまたはアイドルシンボルを送信する。
５．高パワー回線が通信可能にされるタイムスロットで、ＦｘＦプリコーダＣＢ＝ＨＦＦ−１ＳＦを使用して高パワー回線のみのシンボルをプリコーディングする。
【００４９】
次に、アクセスノード１００は、高パワー回線でアクティブまたはアイドルシンボルを、低パワー回線でこの場合はクワイエットシンボルを送信する。
【００５０】
当然ながら、少なくとも２つのプリコーダ行列ＣＡおよびＣＢが決定され、格納されなければならない。また、高パワー回線の組が変化した場合、プリコーダ行列ＣＡおよびＣＢが再計算され、格納されなければならない。
【００５１】
ダウンストリーム用の非対称型ベクタリング
低パワー回線が存在する場合、対応するＣＰＥ２００がシンボルを送信中でないシンボル中に低パワー回線の送信機をオフにすることができればよい。回線ｋ上のシンボルについて以下の用語を使用することとする：
・アクティブシンボル  −  回線ｋが搬送する情報を有するシンボル（プリコーダの入力ｋは非ゼロ）。
・アイドルシンボル  −  回線ｋが搬送する情報を有しないシンボルであるが、クロストーク打ち消しの目的で補償信号からなるシンボルが送信される（すなわち、プリコーダの入力ｋはゼロであるが、出力ｋは非ゼロ）。例えばチャネル推定の目的のためなど。
・クワイエットシンボル  −  回線ｋの送信機がアクティブでないシンボル（プリコーダの出力ｋがゼロ）。
【００５２】
低パワー回線上のパワーを節約するために、アイドルシンボルとは対照的に、可能な限り多くのクワイエットシンボルを有することが望ましい。これは、送信機のアナログフロントエンドは、クワイエットシンボル中には省パワー状態になることができるが、アイドルシンボル中はアクティブ状態のままでなければならないためである。対称型プリコーディングを使用する場合、プリコーダ行列は、所定のシンボルについてアクティブな回線の組に応じて変更される必要がある。これを回避するために、高パワー回線またはフル出力回線は低パワー回線から保護されるがその逆はない、非対称型ベクタリングの使用を考えることができる。
【００５３】
以下の形態のプリコーダまたはプリコーディング行列を定義する：
【数２】
2017506457.tif 000004
ここで、スケーリング行列ＳＦおよびＳＬの最大値は、Ｃ内の行の行パワーが１を超えないように選択され、ＣＦＦは、フル出力回線間のクロストーク作用を打ち消すまたは低減するプリコーダＣの部分を表し、ＣＦＬはフル出力回線に及ぼす低パワー回線のクロストーク作用を打ち消すまたは低減するプリコーダＣの部分を表し、ＣＬＦは、低パワー回線に及ぼす高パワー回線のクロストーク作用を打ち消すまたは低減するプリコーダＣの部分を表し、ＣＬＬは、低パワー回線に及ぼす低パワー回線のクロストーク作用を打ち消すまたは低減するプリコーダの部分を表す。当然ながら、ＣＬＦをゼロ行列に設定すると、プリコーダＣはフル出力または高パワー回線が低パワー回線に及ぼすクロストーク作用を打ち消しも低減もしない。また、低パワー回線が互いに及ぼす作用をプリコーダＣが打ち消しまたは低減しないように、スケーリング行列ＳＬを恒等行列または他の何らかの対角行列に設定してもよい。（例示の一実施形態では、ＳＦとＳＬの両方は近似的に恒等である）。
【００５４】
このプリコーダＣは、低パワー回線に対応する各行はその対角要素のみが非ゼロであるためにそれらの行が補償信号を有しないため、低パワー回線側の簡略化された不連続動作に適している。したがって、低パワー回線上のシンボルはアクティブまたはクワイエットであり、アイドルシンボルはない。これによって、必要に応じて異なる回線上で異なるレベルの省パワーが可能になる。例えば、低パワーモードの短い回線は１スーパーフレーム当たり１つのシンボルのみを送信すればよいのに対して、より長い回線は２つのシンボルを送信する必要がある場合がある。
【００５５】
その結果としての、等化前のチャネルは以下のようになる：
【数３】
2017506457.tif 000005
【００５６】
フル出力回線は、直接利得ＤＦＳＦを有するクロストークのないチャネル（すなわち理想的なベクタリング化パフォーマンス）を得る。低パワー回線は、基本的に非ベクタリング化パフォーマンスを得る。
【００５７】
すべての低パワー回線がアクティブなときの最悪の場合の干渉に対処するために、低パワーシンボルのビットローディングを選択することができる。その場合、低パワー回線は不連続的に動作することができる。すなわち、他の回線に影響を及ぼさずに低パワー回線の任意のサブセットをクワイエットにすることができる。上記の式で、低パワー回線ｋ上のクワイエットシンボルはＳＬのｋ番目の要素をゼロに設定することによって表すことができる。他の回線よりもビットローディングが低い低パワー回線は、必要に応じて１スーパーフレーム当たりより多くのシンボルを使用することができる。このようにして、異なる回線が異なるレベルの省パワーを達成することができる。
【００５８】
本手法の別の一面は、低パワー動作中に低パワー回線でエラーフィードバックの必要がないことである。遷移の要件によっては、低パワーモードからフル出力モードに遷移するときの遷移期間において何らかのフィードバックが必要な場合がある。図２に、一実施形態によるこのダウンストリーム非同期ベクタリングのフローチャートを示す。説明のみを目的として、本実施形態について図１のシステム上での実装に関して説明する。
【００５９】
図のように、ダウンストリームの非同期ベクタリングは、アクセスノード１００、具体的には、メモリ１４０に記憶されているプログラム命令を実行することによりアクセスノード１００の制御部１３０によって行われ得る。したがって、制御部１３０は以下を行う特殊目的マシンとして構成される：
１．ステップＳ４１０において、Ｃの要素の二乗の行和が１を超えないように知られた方法を使用してＳＦおよびＳＬを選定して、式（２）のようにプリコーダ行列Ｃを決定する（例えばＳＦとＳＬとは近似的に恒等行列であってよい）。プリコーダ行列Ｃは、制御部１３０によってメモリ１４０に記憶されてよい。
２．ステップＳ４２０において、低パワー回線を介してアクティブシンボルまたはクワイエットシンボルのいずれが送信されているかを問わず、制御部１３０はプリコーダ行列Ｃを使用して信号ベクトルｘをプリコーディングする。例えば、ステップＳ４２０において、すべての回線が通信可能にされるタイムスロット（第１のタイプ）で、制御部１３０はプリコーダＣを使用してすべての回線のシンボルをプリコーディングする。別の例として、ステップＳ４２０において、高パワー回線のみが通信可能にされるタイムスロット（第２のタイプ）で、制御部１３０はプリコードＣを使用してすべての回線のシンボルをプリコーディングする。
３．次に、ステップＳ４３０において、アクセスノード１００が、プリコーディングされた信号ベクトルＣｘをラインドライバ１３５（および任意選択により処理装置１２５）を介して回線３００で送信する。プリコーディングされた信号ベクトルＣｘは、回線３００で送信するシンボルを示す。例えば、アクセスノード１００は、アクティブまたはアイドルシンボルを高パワー回線で送信し、第１のタイプのタイムスロットでアクティブまたはクワイエットシンボルを低パワー回線で送信する。別の例として、アクセスノード１００は、高パワー回線でアクティブまたはアイドルシンボルを送信し、低パワー回線でクワイエットシンボル（送信なし）を送信する。
【００６０】
当然のことながら、非対称型ベクタリングでは、単一のプリコーダ行列のみが計算され格納される。単一のプリコーダ行列は、（ｉ）すべての回線が通信するスロットと、（ｉｉ）高パワーまたはフル出力回線のみが通信するスロットとに使用される。すなわち低パワー回線で、信号ベクトルがアクティブシンボルまたはクワイエットシンボルのいずれを送信しているかにかかわらず、同じ単一のプリコーダ行列が使用される。したがって、非対称型ベクタリングは対称型ベクタリングより、実装に必要とするメモリも計算資源も大幅に少ない。
【００６１】
パワー制御を使用したｆｕｌｌ−ｔｏ−ｆｕｌｌベクタリング
別の方式は、低パワー回線をまったくベクタリングしない方式、すなわちＣＦＬもゼロに設定するが、低パワー回線がフル出力回線に影響を与えないように低パワー回線上で十分に低い送信パワーを使用することである。これは、以下のプリコーダによって表される：
【数４】
2017506457.tif 000006
その結果のチャネルは以下のようになる：
【数５】
2017506457.tif 000007
【００６２】
この場合、ＣＦＦの行パワーが１を超えないようにＳＦを選定する必要があり、ＳＬはＨＦＬＳＬにおける行パワーがフル出力回線上の受信機雑音と比較して無視できる程度になるように十分に小さいものとする必要がある。このＳＬの低い値のため、低パワー回線のパフォーマンスは前述の方式よりは低くなり、最小レートを得るために１スーパーフレーム当たりより多くのシンボルが必要とされる。
【００６３】
低パワー回線からの干渉を制御するために、正の定数θを選択し、次に、低パワー回線からフル出力回線ｋへの干渉がθσｋ２より大きくならないようにＳＬを選定する。ここでσｋ２は背景雑音である。これにより、回線ｋのＳＮＲは、この干渉のために１０ｌｏｇ１０（１＋θ）ｄＢより多くは低下しないことが保証される。単位スケーリングを使用して得られる結果のチャネルの表記
【数６】
2017506457.tif 000008
を定義すれば有用である。この表記では、フル出力回線ｋへの干渉の限度は以下の通りである：
【数７】
2017506457.tif 000009
【００６４】
これらの限度を満たすスケール値ＳＬを求めて、回線間の異なるトレードオフを可能にする方法がいくつかある。以下で述べるアップストリームの場合、省パワーは最悪の低パワーユーザのレートに依存するため、低パワー回線のパフォーマンスを等化することを目指す。ダウンストリーム方向では、各回線が原則として異なる数のシンボルを使用することができるため、すべての低パワー回線で必要なシンボルの総数を最小限に抑えることによって最良の省パワーが達成される。一実施形態では、すべての低パワー回線に対して共通のスケーリングＳｍ＝βを設定する。
【００６５】
このＳｍの式を上記の干渉制約条件に代入することにより、条件
【数８】
2017506457.tif 000010
が得られる。次に、（プリコーダ行制約がＳｍ≦１であることを必要とすることから）各フル出力回線ｋについて制約β２≦１とともにこの制約を条件として、できるだけ大きいβを選定することができる。この結果として得られるスケール値ＳＬを適用することにより、フル出力回線が劣化させられないようになる。
【００６６】
パワー制御を使用したｆｕｌｌ−ｔｏ−ｆｕｌｌベクタリングは、アクセスノード１００によって、具体的にはメモリに記憶されたプログラム命令を実行することによりアクセスノード１００の制御部１３０によって、行うことができる。したがって、制御部１３０は以下を行う特殊目的マシンとして構成される：
１．Ｃの要素の二乗の行和が１を超えないようにするためによく知られている方法を使用してＳＦを選定し、高パワー回線に対する低パワー回線の影響を制限するために以下に説明するようにＳＬを選定して、式（４）のようにプリコーダ行列Ｃを決定する。
２．すべての回線が通信可能にされるタイムスロットで、プリコーダＣを使用してすべての回線からのシンボルをプリコーディングする。高パワー回線でアクティブまたはアイドルシンボルを、低パワー回線でアクティブまたはクワイエットシンボルを送信する。
３．高パワー回線のみが通信可能にされるタイムスロットで、プリコーダＣを使用してすべての回線からのシンボルをプリコーディングする。
【００６７】
次に、アクセスノード１００は、高パワー回線でアクティブまたはアイドルシンボルを、低パワー回線でクワイエットシンボルを送信する。
【００６８】
一実施形態では、制御部１３０は、低パワー回線のパワー割当てＳＬを以下により決定するように構成される：
１．対応する閾値θ＝１０ＳＮＲ＿ｄｒｏｐ／１０−１を計算する。ただし、ＳＮＲ＿ｄｒｏｐは、低パワー回線からのクロストークによる、フル出力回線で許容されるＳＮＲの許容最大低下である。ＳＮＲ＿ｄｒｏｐは、実証的研究により決定される設計パラメータであってよい。
２．残留クロストーク行列
【数９】
2017506457.tif 000011
を計算または推定する。
３．限度
【数１０】
2017506457.tif 000012
を計算する。
４．
【数１１】
2017506457.tif 000013
を計算する。
５．  各低パワー回線ｍ∈Ｌについて、Ｓｍ＝βとする。
【００６９】
アップストリーム方法
１つのトーンの基本的なアップストリームモデルは以下の通りである。
【数１２】
2017506457.tif 000014
ここでｙは回線３００を介してアクセスノード１００において受信されたシンボルを示す受信信号ベクトル、ＱはＮｘＮポストコーダ（ＦＥＱの影響を含む）、ＨはＮｘＮチャネル行列、Ｓは１以下の値の対角パワースケーリング行列、ｘはＣＰＥ２００から回線３００を介して送信されたシンボル（回線３００内のそれぞれの回線に関連づけられたベクトルの各要素）を示す信号ベクトル、ｚは雑音ベクトルである。この場合も、Ｈの対角要素からの直接利得の対角行列をＤによって表す。
【００７０】
対称型（ａｌｌ−ｔｏ−ａｌｌ）ベクタリング
すべての回線がアクティブな場合、ＭＭＳＥポストコーダＱ＝ＳＨ＊（ＨＳ２Ｈ＊＋Σ）−１を（ほぼ最適に）使用することができる。ここで＊は共役転置を示し、Σはｚの（典型的には対角）雑音共分散である。ＨＳの特異値が雑音より大幅に大きい場合、ＱはゼロフォーシングポストコーダＱ＝（ＨＳ）−１に近く、その結果、ｙ＝ｘ＋Ｓ−１Ｈ−１ｚとなる。
【００７１】
ａｌｌ−ｔｏ−ａｌｌベクタリングは、アクセスノード１００、具体的には、メモリに記憶されたプログラム命令を実行することによりアクセスノード１００の制御部１３０によって行われ得る。したがって、制御部１３０は、以下を行う特殊目的マシンとして構成される：
１．恒等スケールＳ＝Ｉを使用する。
２．すべての回線が通信可能とされるタイムスロットで、ＮｘＮポストコーダＱ’＝Ｈ−１を使用してすべての回線のシンボルをポストコーディングし、したがって、この場合はすべての回線上のアクティブまたはアイドルシンボルを受信する。
３．高パワー回線のみが通信可能とされるタイムスロットで、ＦｘＦプリコーダポストコーダＱ’’＝ＨＦＦ−１を使用して、高パワー回線のみのシンボルをポストコーディングし、したがって、高パワー回線のアクティブまたはアイドルシンボルを受信し、この場合は低パワー回線上の無視シンボルを受信する。
【００７２】
パワー制御を使用した非対称型ベクタリング
低パワー回線が存在する場合、対応する送信機ＣＰＥがシンボルを送信中でないシンボル中に低パワー回線の受信機をオフにすることができればよい。回線ｋ上のシンボルについて以下の用語を使用することとする（これらの用語は非対称型ダウンストリームベクタリングのものと類似しているが、送信ではなく受信の観点から表されている）：
・アクティブシンボル  −  ＣＰＥ  ｋがシンボルを送信中であるシンボル。
・アイドルシンボル  −  ＣＰＥ  ｋが送信中ではないが、回線ｋの受信機がベクタリングのためにアクティブであるシンボル。
・無視シンボル  −  ＣＰＥ  ｋが送信中でなく、回線ｋの受信機がアクティブでないシンボル。
【００７３】
低パワー回線のパワーを節約するためには、アイドルシンボルではなく無視信号をできるだけ多く使用することができればよい。対称型プリコーディングを使用する場合、あるシンボルについてアクティブな回線の組に応じてプリコーダ行列を変更する。これを回避するために、この場合も非対称型ベクタリングの一形態を使用することを考える。なお、無視シンボルは、ポストコーダＱのゼロ列に対応する（それに対し、クワイエットシンボルはプリコーダＣのゼロ行に対応する）。したがって、アップストリームの場合、無視シンボルの使用を促すために、ＱＦＬ＝０を強制し、ベクタリングではなくパワー制御によってフル出力回線を低パワー回線から保護することにする。
【００７４】
表記および説明を簡単にするために、ポストコーダＱのゼロフォーシング版について説明する。ＭＭＳＥ版は、当業者には容易に理解されるであろう。以下の形のポストコーダまたはポストコーディング行列Ｑを定義する。
【数１３】
2017506457.tif 000015
ここで、ＱＦＦはフル出力回線間のクロストーク作用を打ち消すまたは低減するポストコーダＱの部分を表し、ＱＦＬはフル出力または高パワー回線に及ぼす低パワー回線の影響を打ち消すまたは低減するポストコーダＱの部分を表し、ＱＬＦは、低パワー回線に及ぼす高パワー回線の影響を打ち消すまたは低減するポストコーダＱの部分を表し、ＱＬＬは低パワー回線に及ぼす低パワー回線の影響を打ち消すまたは低減するポストコーダの部分を表す。当然ながら、ＱＦＬをゼロに設定することで、ポストコーダＣは低出力回線が高出力回線に与える影響を打ち消しも低減もしない。
【００７５】
なお、ポストコーダの場合、各行は他の行とは独立して最適化され得る。すなわち、リンクｋのパフォーマンスはその行のポストコーダ係数のみに依存する。この場合、フル出力回線に対応する行のポストコーダ係数は、低パワー回線がアクティブでないときの縮小サイズのチャネルＨＦＦＳＦのために最適化される。すなわち、ポストコーダ行列Ｑは、第２のスロットタイプ中に高パワー回線に及ぼされるクロストーク作用を打ち消すまたは低減する。低パワー回線に対応する行のポストコーダ係数は、すべての回線がアクティブなときのフルチャネルＨＳのために最適化される。すなわち、ポストコーダ行列Ｑは、第１のスロットタイプ中に低パワー回線に及ぼされるクロストーク作用を打ち消すまたは低減する。
【００７６】
結果のチャネルは以下のようになる：
【数１４】
2017506457.tif 000016
【００７７】
リンクｋ上の受信機雑音は、ポストコーダＱの行ｋの要素の二乗の和により増幅される。後で好都合なように、ηｋ２を正規化ポストコーダＳＱの二乗の和であると定義する。すなわち、
【数１５】
2017506457.tif 000017
である。
【００７８】
この表記において、ηｋ２Ｓｋ−２はリンクｋ上の増幅された雑音分散である。クロストークチャネルが対角優位である場合、雑音分散は、対称型ベクタリングの場合と同様に、約Ｓ−２｜Ｄ｜−２σ２である。
【００７９】
典型的には、フル出力回線上の最大パフォーマンスを得るためにＳＦ＝Ｉとする。低パワー回線がある場合にフル出力回線上の理想的なパフォーマンスを維持するためには、ＲＦＬの二乗行和が、増幅された雑音と比較して「無視できる程度である」ようにするように、低パワー回線のスケーリング行列ＳＬが十分に小さくされなければならない。
【００８０】
各フル出力回線ｋについて
【数１６】
2017506457.tif 000018
となるように、正の閾値θを設定し、スケーリング行列ＳＬを選定することができる。ただし、この総和は低パワー回線ｍにわたって求められる。
【００８１】
このようなＳＬの場合、雑音に各フル出力回線に対する干渉を加えた値はたかだか
【数１７】
2017506457.tif 000019
に過ぎず、これにより、信号対雑音比（ＮＳＲ）の増加は、ＳＬ＝０で求めたＮＳＲに対して１０ｌｏｇ１０（１＋θ）に過ぎない。したがって、θは、低パワー回線がある場合とない場合のシンボルのフル出力回線上のＳＮＲの差を制御する。ＳＬに関して明示的表現を得るために
【数１８】
2017506457.tif 000020
と表し、その結果、各ｋについての限度は
【数１９】
2017506457.tif 000021
となる。
【００８２】
ａｌｌ−ｔｏ−ａｌｌベクタリングの場合のように、上記の制約を満たすように低パワー回線を選択する様々な方法がある。すべての低パワー回線が同じ目標レートを満たさなければならないためと、Ｑの構造によりすべての低パワー回線が１スーパーフレーム当たり同数のシンボルを使用することが望ましいために、すべての低パワー回線アップストリームのパフォーマンスを等しくするのが賢明な選択であろう。低パワー回線には干渉がないため、これは増幅された雑音レベルを等しくすることを意味する。これは、何らかの定数βに対してすべての低パワー回線ｍについてＳｍ＝βηｍとすることにより行われる。その結果、ＳＬに対する一般的制約が、βに対する１組のスカラー制約になる。すなわち、各フル出力回線ｋについて以下のようになる：
【数２０】
2017506457.tif 000022
送信機における送信機パワー制約Ｓｍ≦１は、各低出力回線ｍについてβ２≦ηｍ−１を暗黙的に意味する。すべての低パワー回線の最善の均等パフォーマンスは、これらの制約を満たすβの最大値を使用して得られる。するとすべての低パワー回線で得られるＳＮＲは２０ｌｏｇ１０βとなる。
【００８３】
動作上は、部分的にベクタリングされた低パワーモードは次のように動作する。１スーパーフレームの数シンボル中は、すべての受信ポートが使用中であり、アクティブおよび／またはアイドルシンボルを受信する。そのスーパーフレームの残りのシンボル中には、フル出力受信機ポートのみがアクティブであり、すべての低パワー回線がシンボルを無視する。
【００８４】
図３に、一実施形態による、パワー制御を使用したこのアップストリーム非対称型ベクタリングのフローチャートを示す。説明のみを目的として、本実施形態について図１のシステムでの実施態様に関して説明する。
【００８５】
図のように、アップストリームでの非対称型ベクタリングは、アクセスノード１００、具体的にはメモリ１４０に記憶されたプログラム命令を実行することによりアクセスノード１００の制御部１３０によって行われ得る。したがって、制御部１３０は、以下を行う特殊目的マシンとして構成される：
１．ステップＳ５１０で、ＳＦ＝Ｉとし、図６に関して以下で説明するように決定されたＳＬを使用して、式（８）によりポストコーダ行列Ｑを決定する。制御部１３０は、ポストコーダ行列Ｑをメモリ１４０に記憶してよい。
２．ステップＳ５２０で、ラインドライバ１３５および／または処理装置１２５から回線３００で信号ベクトルｙ’を受信する。この信号ベクトルｙ’は、特定のタイムスロットで回線３００を介して受信されたシンボルを示す。
３．ステップＳ５３０で、推定受信信号ベクトルｘ’＝Ｑｙ’を求めるためにポストコーダ行列Ｑを使用して信号ベクトルｙ’をポストコーディングする。信号ベクトルｙ’が低パワー回線が通信中であることを示している否かにかかわらず、ポストコーダ行列Ｑまたはその部分行列が使用される。例えば、ステップＳ５３０において、すべての回線が通信可能にされるタイムスロット（第１のタイプ）で、制御部１３０はポストコーダ行列Ｑを使用して、すべての回線からのシンボルをポストコーディングする。別の例として、高パワー回線のみが通信可能にされるタイムスロット（第２のタイプ）で、制御部１３０はポストコーダ行列Ｑの部分行列ＱＦＦを使用して、高パワー回線からのシンボルをポストコーディングする。
【００８６】
図４に、例示の一実施形態による、図３の方法と協調して低パワー回線のためのパワー割当てＳＬを選定する方法を示す。図のように、制御部１３０は以下を行うように構成される：
１．ステップＳ６１０で、閾値θ＝１０ＳＮＲ＿ｄｒｏｐ／１０−１を計算する。ここで、ＳＮＲ＿ｄｒｏｐは、低パワー回線からのクロストークによる、フル出力回線で許容されるＳＮＲの許容最大低下である。ＳＮＲ＿ｄｒｏｐは、実証的研究により決定される設計パラメータであってよい。
２．ステップＳ６２０で、残留クロストーク行列
【数２１】
2017506457.tif 000023
を計算または推定する。
３．ステップＳ６３０で、各回線ｋ∈Ｆ∪Ｌについて正規化受信機雑音
【数２２】
2017506457.tif 000024
を計算する。
４．ステップＳ６４０で、第１の限度
【数２３】
2017506457.tif 000025
を計算する。
５．ステップＳ６５０で、第２の限度
【数２４】
2017506457.tif 000026
を計算する。
６．ステップＳ６６０で、スケーリングパラメータ
【数２５】
2017506457.tif 000027
を計算する。
７．ステップＳ６７０で、各低パワー回線ｍ∈ＬについてＳｍ＝βηｍを設定する。
【００８７】
当然ながら、非対称型ベクタリングでは、単一のポストコーダ行列のみが計算され、格納される。この単一のポストコーダ行列は、（ｉ）すべての回線が通信可能にされるスロットに使用され、（ｉｉ）高パワーまたはフル出力回線のみが通信可能にされるスロットには部分行列が使用される。すなわち、受信信号ベクトルが低パワー回線を介したアクティブ、アイドルまたはクワイエットシンボルのいずれを含むかを問わず、同じ単一のポストコーダ行列またはその部分行列が使用される。したがって、非対称型ベクタリングは、実装に必要なメモリおよび演算資源が大幅に少ない。
【００８８】
パワー制御を使用したｆｕｌｌ−ｔｏ−ｆｕｌｌベクタリング
別の方式は、低パワー回線をまったくベクタリングしない（すなわち、ＱＬＦもゼロに設定し、ＱＬＬを対角にする）。これは以下のポストコーダにより表される：
【数２６】
2017506457.tif 000028
結果として得られるチャネルは次のようになる。
【数２７】
2017506457.tif 000029
【００８９】
このような方式を使用する考えられる動機は、簡略さ（低パワー回線に対してベクトル処理が不要）と、低パワー回線の不連続動作に対応することができることであろう。
【００９０】
前述のように、低パワー回線がフル出力回線に与える悪影響を抑制するスケール値ＳＬを求める。また、低パワー回線のパフォーマンスを概ね等しくすることが望ましい。この場合、低パワー回線間の干渉のため、パフォーマンスを等しくする作業はより困難である。簡単な手法は、低パワー回線ｍのＮＳＲは次式のように制限することができることに注目することである。
【数２８】
2017506457.tif 000030
ここで、
【数２９】
2017506457.tif 000031
【００９１】
何らかの定数βについてＳｍ＝βνｍとすることにより複数の回線にわたってＮＳＲの上限を等しくすることができる。
【００９２】
Ｓｍのこの式を上記で導出した所望の限度
【数３０】
2017506457.tif 000032
に代入することにより、条件
【数３１】
2017506457.tif 000033
を得る。次に、各フル出力回線ｋに対してはこの制約を条件とし、各低パワー回線ｍに対しては制約β２≦νｍ−１を条件として、可能な限り大きいβを選定することができる。この結果得られたスケール値ＳＬを適用することにより、フル出力回線が劣化されないようにするとともに、低パワー回線のパフォーマンスを概ね等しくする。
【００９３】
アクセスノード１００、具体的には、メモリに記憶されたプログラム命令を実行することによりアクセスノード１００の制御部１３０によって、アップストリームでパワー制御を使用してｆｕｌｌ−ｔｏ−ｆｕｌｌベクタリングを行うことができる。したがって、制御部１３０は、以下を行う特殊目的マシンとして構成される：
１．高パワー回線に対する低パワー回線の影響を抑制するために、後述のようにＳＬおよびＳＦ＝Ｉを用いて、式（１１）によりポストコーダ行列Ｑを決定する。
２．すべての回線が通信可能とされるタイムスロットで、ポストコーダＱを使用してすべての回線からのシンボルをプリコーディングする。したがって高パワー回線上のアクティブまたはアイドルシンボルと、低パワー回線上のアクティブまたは無視シンボルを受信する。
３．高パワー回線のみが送信可能にされるタイムスロットで、ポストコーダＱの部分行列ＱＦＦを使用して高パワー回線のみからのシンボルをプリコーディングする。したがって、高パワー回線のアクティブまたはアイドルシンボルと、低パワー回線上の無視シンボルを受信する。
【００９４】
例示的な一実施形態による、低パワー回線のパワー割当てＳＬを選択する方法において、制御部１３０は以下を行うように構成される：
１．対応する閾値θ＝１０ＳＮＲ＿ｄｒｏｐ／１０−１を計算する。ここで、ＳＮＲ＿ｄｒｏｐは低パワー回線からのクロストークによるフル出力回線上で許容されるＳＮＲの最大許容低下である。ＳＮＲ＿ｄｒｏｐは、実証的研究により決定される設計パラメータであってよい。
２．残留クロストーク行列
【数３２】
2017506457.tif 000034
を計算または推定する。
３．各高パワー回線ｋ∈Ｈについて、正規化受信機雑音
【数３３】
2017506457.tif 000035
を計算し、各低パワー回線ｍ∈Ｌについて正規化受信機雑音の限度
【数３４】
2017506457.tif 000036
を計算する。
４．限度
【数３５】
2017506457.tif 000037
を計算する。
５．限度
【数３６】
2017506457.tif 000038
を計算する。
６．
【数３７】
2017506457.tif 000039
を計算する。
７．各低パワー回線ｍ∈Ｌについて、Ｓｍ＝βνｍとする。
【００９５】
以上、本発明について説明したが、本発明は様々に変形可能であることは明らかであろう。そのような変形は、本発明からの逸脱とみなされるべきではなく、そのような変更はすべて本発明の範囲に含まれるものと意図されている。
【図１】
2017506457.tif 000040
【図２】
2017506457.tif 000041
【図３】
2017506457.tif 000042
【図４】
2017506457.tif 000043
【国際調査報告】
2017506457.tif 000044
2017506457.tif 000045
2017506457.tif 000046