一種功率調整設備和方法與制造工藝

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種功率調整設備和方法。

背景技術：
數字用戶線(DigitalSubscriberLine，DSL)是一種通過電話線，即無屏蔽雙絞線(UnshieldedTwistPair，UTP)進行數據傳輸的高速傳輸技術。在DSL系統中，提供多路DSL接入的系統稱為DSL接入復用器(DSLAccessMultiplexer，DSLAM)。由于電磁感應原理，對于同一DSLAM接入的多路信號之間，會相互產生干擾，稱為串擾(Crosstalk)。如圖1所示，DSLAM1的端口1與用戶終端1(以下簡稱“終端1”)相連，端口2與終端2相連，DSLAM2的端口3與終端3相連，端口4與終端4相連。在DSLAM1側，通過端口1發送給終端1的信號被端口2接收，而對終端2發給端口2的信號產生干擾，以及通過端口2發送給終端2的信號被端口1接收，而對終端1發給端口1的信號產生干擾(終端側同理)，這樣的干擾稱為近端串擾(NearEndcrossTalk，NEXT)。DSLAM2通過端口3發送給的終端3的信號被終端4接收，而對通過端口4發給終端4的信號產生干擾，以及DSLAM2通過端口4發送給的終端4的信號被終端3接收，而對通過端口3發給終端3的信號產生干擾(終端側同理)，稱為遠端串擾(FarEndcrossTalk，FEXT)。進一步，FEXT分為上行FEXT和下行FEXT，終端受到的FEXT即為下行FEXT，DSLAM收到的FEXT即為上行FEXT。作為DSL技術的演進，下一代銅線寬帶接入技術G.fast，將頻譜擴展到250MHz，遠大于傳統的DSL系統，因此在G.fast系統中，FEXT要遠高于傳統的DSL系統。對于1捆有15條線纜的G.fast系統中，在各端口都激活且無串擾抵消的情況下，各線纜之間的FEXT比單端口激活的情況下高近40dB，且隨著頻率升高，FEXT串擾量增大。為了減小G.fast系統中線纜間的FEXT，可采用諸如向量-DSL(Vectored-DSL，VDSL)技術等的線性預編碼技術，在DSLAM端進行聯合發送和聯合接收。但采用線性預編碼技術難以消除G.fast系統中的高頻FEXT，因此出現了諸如基于QR分解(Tomlinson-Harashima-Precoding，QR-THP)的非線性預編碼技術。在采用諸如QR-THP的非線性預編碼的G.fast系統中，DSLAM中包括矢量化控制實體(VectoringControlEntity，VCE)和G.fast收發單元局端設備(G.fasttransceiverUnitatthesideoftheoperatorendoftheloop，FTU-O)；終端側的設備包括G.fast收發單元用戶端設備(G.fasttransceiverUnitatthesideofthesubscriberendoftheloop，FTU-R)。G.fast系統中，VCE用于對DSLAM發給終端(以下簡稱“下行”)發送信號進行串擾預編碼，還用于對終端發給DSLAM(以下簡稱“上行”)接收信號進行串擾抵消。FTU-O用于在VCE和FTU-R之間傳遞上、下行數據流和上、下行控制消息。每個端口對應一個FTU-O和一個FTU-R，FTU-O通過線路與FTU-O相連。在下行方向，下行數據流經過非線性預編碼及串擾信道后，到FTU-R的輸入端仍然含有FEXT，在某些場景下，該FEXT信號的能量比單端口激活時信號能量高出約3dB。在上行方向，上行數據流經過串擾信道和串擾抵消后，FTU-O輸入端同樣存在FEXT。如圖2所示，在G.fast系統中，無論是上行還是下行，發送端將信號通過信道送入接收端，接收端的可編程增益放大器(ProgrammableGainAmplifier，PGA)在PGA訓練(PGAtraining)模塊的控制下，實現接收功率的調整。首先，在DSL握手或初始化過程中，PGAtraining模塊根據模數變換器(AnalogtoDigitalConverter，ADC)的允許輸入最大功率，以及接收端接收信號的峰均比(Peak-to-AverageRatio，PAR)，得到ADC輸入目標功率Pt，單位為dB：Pt＝ADC最大功率-PAR................................公式1然后，PGAtraining模塊確定ADC實際輸入功率P1，進而算出功率調整量delta＝Pt-P1；最后，得到調整后的PGA增益＝當前的PGA增益+delta。在進入運行時間(showtime)，即真正運行業務后PGA增益不變，即不再進行接收功率調整。在上述接收功率調整過程中，在計算ADC目標功率時，并未考慮FEXT的影響。因而，當存在FEXT時，會使得ADC輸入功率過大，導致接收端后續的降采樣濾波和快速傅里葉變換(FastFourierTransform，FFT)的處理過程中可能出現的信號截平(clipping)。綜上，在現有的G.fast系統，當采用非線性預編碼進行FEXT消除時，未考慮FEXT對接收端ADC輸入信號的影響，可能導致接收端無法正常工作。

技術實現要素：
本發明實施例提供一種功率調整設備和方法，用以解決接收端無法根據FEXT進行接收功率調整，而導致接收端無法正常工作的問題。第一方面，提供一種VCE，所述VCE提供N個分別用于連接不同FTU-R的端口，所述VCE包括：下行FEXT確定模塊，用于針對N個所述端口中的端口i，在端口i歷史激活時，確定N-1個其他所述端口中每一個端口j在與端口i同時激活時，端口j對應的線路上的信號對端口i對應的線路上的信號產生的下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及端口i連接的FTU-R的下行接收功率值U_dl(i，i)，其中，i，j＝1，2，...，N，i不等于j；下行接收功率調整模塊，用于在端口i激活時，根據所述下行FEXT確定模塊確定的所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)和端口i對應的FTU-R的下行接收功率值U_dl(i，i)，確定端口i對應的下行虛擬功率余量VirtualPwr_dl(i)；將下行虛擬功率余量VirtualPwr_dl(i)發送給端口i連接的FTU-R，以使端口i連接的FTU-R根據下行虛擬功率余量VirtualPwr_dl(i)進行下行接收功率調整。結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，所述下行接收功率調整模塊具體用于根據下列公式確定端口i對應的下行虛擬功率余量VirtualPwr_dl(i)：結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述下行FEXT確定模塊具體用于：根據端口i連接的FTU-R上報的誤差量，確定所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及所述下行接收功率值U_dl(i，i)；其中，所述誤差量為端口i連接的FTU-R中的星座判決器確定的采樣點矢量和標準點矢量的差值。結合第一方面的第一種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，所述下行FEXT確定模塊具體用于：根據端口j對端口i的的下行串擾歷史系數，確定所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及根據端口i對端口i自身的下行串擾歷史系數，確定所述下行接收功率值U_dl(i，i)。結合第一方面、第一方面的第一種可能的實現方式、第一方面的第二種可能的實現方式和第一方面的第三種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，所述下行接收功率調整模塊具體用于：通過端口i連接的FTU-O，將下行虛擬功率余量VirtualPwr_dl(i)置于特殊操作信道SOC消息中發送給端口i連接的FTU-R。第二方面，提供一種VCE，所述VCE提供N個分別用于連接不同FTU-R的端口；所述VCE包括：當前激活端口數確定模塊，用于確定當前激活的端口數；下行接收功率調整模塊，用于根據所述當前激活端口數確定模塊確定的所述當前激活端口數確定下行虛擬功率余量；將確定的所述下行虛擬功率余量發送給當前激活的端口連接的FTU-R，以使所述FTU-R根據所述下行虛擬功率余量進行下行接收功率調整。結合第二方面，在第一種可能的實現方式，所述下行接收功率調整模塊具體用于：將所述下行虛擬功率余量發送給所述FTU-R對應的FTU-O，以使所述FTU-O將所述下行虛擬功率余量置于特殊操作信道SOC消息中發給所述FTU-R。第三方面，提供一種功率調整設備，包括VCE和N個FTU-O，所述VCE提供N個分別用于連接不同所述FTU-O的端口，每個所述端口對應一個所述FTU-O，N為大于1的整數，所述VCE包括：上行FEXT確定模塊，用于針對N個所述端口中的端口i，在端口i歷史激活時，確定N-1個其他所述端口中每一個端口j在與端口i同時激活時，端口j對應的線路上的信號對端口i對應的線路上的信號產生的上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及端口i連接的FTU-O的上行接收功率值U_ul(i，i)，其中，i，j＝1，2，...，N，i不等于j；上行接收功率調整模塊，用于在端口i激活時，根據所述上行FEXT確定模塊確定的所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)和端口i對應的FTU-O的上行接收功率值U_ul(i，i)，確定端口i對應的上行虛擬功率余量VirtualPwr_ul(i)；將上行虛擬功率余量VirtualPwr_ul(i)發送給端口i連接的FTU-O，以使端口i連接的FTU-O根據上行虛擬功率余量VirtualPwr_ul(i)進行上行接收功率調整。結合第三方面，在第一種可能的實現方式中，所述上行接收功率調整模塊具體用于根據下列公式確定端口i對應的上行虛擬功率余量VirtualPwr_ul(i)：結合第三方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，所述上行FEXT確定模塊具體用于：根據端口i連接的FTU-O上報的誤差量，確定所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及所述上行接收功率值U_ul(i，i)；其中，所述誤差量為所述端口i連接的FTU-O中的星座判決器確定的采樣點矢量和標準點矢量的差值。結合第三方面的第一種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，所述上行FEXT確定模塊具體用于：根據端口j對端口i的的上行串擾歷史系數，確定所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及根據端口i對端口i自身的上行串擾歷史系數，確定所述上行接收功率值U_ul(i，i)。第四方面，提供一種功率調整設備，包括VCE和N個FTU-O，所述VCE提供N個分別用于連接不同FTU-O的端口，每個所述端口對應一個所述FTU-O，N為大于1的整數，所述VCE包括：當前激活端口數確定模塊，用于確定當前激活的端口數；下行接收功率調整模塊，用于根據所述當前激活端口數確定模塊確定的所述當前激活端口數確定上行虛擬功率余量；將確定的所述上行虛擬功率余量發送給當前激活的端口連接的FTU-O；所述FTU-O，用于接收所述VCE發送的所述上行虛擬功率余量，并根據所述上行虛擬功率余量進行上行接收功率調整。第五方面，提供一種下行接收功率調整的方法，包括：針對VCE提供的N個用于連接FTU-R的端口中的端口i，在端口i歷史激活時，確定N-1個其他所述端口中每一個端口j在與端口i同時激活時，端口j對應的線路上的信號對端口i對應的線路上的信號產生的下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及端口i連接的FTU-R的下行接收功率值U_dl(i，i)，其中，i，j＝1，2，...，N，i不等于j；在端口i激活時，根據確定的所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)和端口i對應的FTU-R的下行接收功率值U_dl(i，i)，確定端口i對應的下行虛擬功率余量VirtualPwr_dl(i)；將下行虛擬功率余量VirtualPwr_dl(i)發送給端口i連接的FTU-R，以使端口i連接的FTU-R根據下行虛擬功率余量VirtualPwr_dl(i)進行下行接收功率調整。結合第五方面，在第一種可能的實現方式中，根據下列公式確定端口i對應的下行虛擬功率余量VirtualPwr_dl(i)：結合第五方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，根據端口i連接的FTU-R上報的誤差量，確定所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及所述下行接收功率值U_dl(i，i)；其中，所述誤差量為端口i連接的FTU-R中的星座判決器確定的采樣點矢量和標準點矢量的差值。結合第五方面的第一種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，根據端口j對端口i的的下行串擾歷史系數，確定所述下行FEXT功率值U_dl(i，j)，以及根據端口i對端口i自身的下行串擾歷史系數，確定所述下行接收功率值U_dl(i，i)。結合第五方面、第五方面的第一種可能的實現方式、第五方面的第二種可能的實現方式和第五方面的第三種可能的實現方式，在第四種可能的實現方式中，將下行虛擬功率余量VirtualPwr_dl(i)發送給所述端口i連接的FTU-R，包括：通過所述端口i連接的FTU-O，將下行虛擬功率余量VirtualPwr_dl(i)置于特殊操作信道SOC消息中發送給端口i連接的FTU-R。第六方面，提供一種下行接收功率調整的方法，包括：確定VCE提供的用于連接不同FTU-R的N個端口中當前激活的端口數，其中N為大于1的整數；根據確定的所述當前激活端口數確定下行虛擬功率余量，將確定的所述下行虛擬功率余量發送給已激活的端口連接的FTU-R，以使所述FTU-R根據所述下行虛擬功率余量進行下行接收功率調整。結合第六方面，在第一種可能的實現方式中，將所述下行虛擬功率余量發送給所述FTU-R，包括：將所述下行虛擬功率余量發送給所述FTU-R對應的FTU-O，以使所述FTU-O將所述下行虛擬功率余量置于特殊操作信道SOC消息中發給所述FTU-R。第七方面，提供一種上行接收功率調整的方法，包括：針對VCE提供的N個用于連接FTU-O的端口中的端口i，在端口i歷史激活時，確定N-1個其他所述端口中每一個端口j在與端口i同時激活時，端口j對應的線路上的信號對端口i對應的線路上的信號產生的上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及端口i連接的FTU-O的上行接收功率值U_ul(i，i)，其中，i，j＝1，2，...，N，i不等于j；在端口i激活時，根據確定的所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)和端口i對應的FTU-O的上行接收功率值U_ul(i，i)，確定端口i對應的上行虛擬功率余量VirtualPwr_ul(i)；將上行虛擬功率余量VirtualPwr_ul(i)發送給端口i連接的FTU-O，以使端口i連接的FTU-O根據上行虛擬功率余量VirtualPwr_ul(i)進行上行接收功率調整。結合第七方面，在第一種可能的實現方式中，根據下列公式確定端口i對應的上行虛擬功率余量VirtualPwr_ul(i)：結合第七方面的第一種可能的實現方式，在第二種可能的實現方式中，根據端口i連接的FTU-O上報的誤差量，確定所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及所述上行接收功率值U_ul(i，i)；其中，所述誤差量為所述端口i連接的FTU-O中的星座判決器確定的采樣點矢量和標準點矢量的差值。結合第七方面的第一種可能的實現方式，在第三種可能的實現方式中，根據端口j對端口i的的上行串擾歷史系數，確定所述上行FEXT功率值U_ul(i，j)，以及根據端口i對端口i自身的上行串擾歷史系數，確定所述上行接收功率值U_ul(i，i)。第八方面，提供一種上行接收功率調整的方法，該方法包括：確定VCE提供的N個用于連接不同FTU...