仿真多线路数字订户线路(xDSL)系统中性能的模块化单元

摘要

根据本发明的实施例，提供了能够也仿真线路之间串扰的多线路线缆仿真器。所述多线路线缆仿真器被包括在模块化单元中，模块化单元配置成借助于添加另外的模块化单元来仿真增大数量的线路。根据其它实施例，模块化单元配置成也借助于添加另外的模块化单元来仿真增大的线路长度。

权利要求

1. 一种用于仿真中心局CO (212)与几个客户场所设备CPE (214)之间多线路线缆的性能的模块化单元(200b)；所述模块化单元(200b)包括配置成在第一维中在所述CO (212)与所述CPE (214)之间连接所述模块化单元(200b)的n个连接器的第一集合(202b)和n个连接器的第二集合(204b)，至少配置成仿真数量n的线路的第一束之间串扰的第一串扰仿真器(206b)以及配置成仿真第一预定义线路长度的第一长度仿真器(230b)，

特征在于包括：配置成在第二维中连接所述模块化单元(200b)和第二模块化单元(200a)的n个连接器的第三集合(208)，其中所述第二模块化单元(200a)包括数量n的线路的第二束、配置成仿真数量n的线路的所述第二束之间串扰的第二串扰仿真器(206a)以及配置成仿真第二预定义线路长度的第二长度仿真器(230a)，其中所述第一串扰仿真器(206b)还配置成通过将在连接时来自线路的所述第二束的串扰考虑在内而仿真所述第一n线的束内的串扰，以及其中所述第二串扰仿真器(206a)还配置成通过将在连接时来自线路的所述第一束的串扰考虑在内而仿真所述第二n线的束内的串扰，以及其中所述串扰仿真器（206a、206b）包括配置成接收外来噪声注入的连接器(700)。

2. 如权利要求1所述的模块化单元(200b)，所述模块化单元(200b)还包括配置成在第二维中连接所述模块化单元(200b)和第三模块化单元(200c)的n个连接器的第四集合(210)，其中所述第三模块化单元(200c)包括数量n的线路的第三束和配置成仿真数量n的线路的所述第三束之间串扰的第三串扰仿真器(206c)以及配置成仿真第三预定义线路长度的第三长度仿真器(230c)，其中所述第一串扰仿真器(206b)还配置成通过将在连接时来自线路的所述第二和第三束的至少之一的串扰考虑在内而仿真所述第一n线的束内的串扰。

3. 如权利要求2所述的模块化单元，包括配置成在第三维中连接所述模块化单元包括数量n的线路的第四束的第四模块化单元的n个连接器的第五集合，以及配置成在第三维中连接所述模块化单元和包括数量n的线路的第五束的第五模块化单元的n个连接器的第六集合，其中所述第四和所述第五模块化单元包括配置成仿真数量n的线路的相应束之间串扰的相应串扰仿真器以及配置成仿真相应线路长度的相应长度仿真器，其中所述第一串扰仿真器(206b)还配置成通过将在连接时来自线路的所述第二、第三、第四和第五束的至少之一的串扰考虑在内而仿真所述第一n线的束内的串扰。

4. 如权利要求1-3的任一项所述的模块化单元，其中n个连接的所述第一集合(202b)和n个连接器的所述第二集合(204b)配置成在第一维中将所述模块化单元连接到所述CO与所述CPE之间的至少第六模块化单元(900)，以扩展所仿真的线路长度，其中所述第六模块化单元(900)包括数量n的线路的第六束、配置成仿真数量n的线路的所述第六束之间串扰的和串扰仿真器以及配置成仿真预定义第六线路长度的长度仿真器。

5. 如权利要求1-4的任一项所述的模块化单元，其中所述模块化单元(200b)包括用于线路的所述第一束的每n线路的衰减仿真器(910)。

说明书

仿真多线路数字订户线路(xDSL)系统中性能的模块化单

元

技术领域

[0001] 本发明涉及用于仿真诸如VDSL 2（甚高比特率DSL）向量系统的多线路数字订户线路(xDSL)系统中的性能的模块化单元。

背景技术

[0002] 为在多线路xDSL中实现更高性能，将来将增大对使用多线路绑定的解决方案的高密度多输入多输出(MIMO)系统的需要。多线路绑定的解决方案的示例是G.998.x绑定的xDSL和G.993.5 vectoring_DSM3（第3级的动态谱管理）系统。例如，vectoring_DSM3系统将以从2对开始不断增大的对数在市场上出现，但预计有4、6、8和多达数十（48或96对）及甚至数百（192，384）对。在本上下文中，对是也能够称为线路、链路、线缆和信道的两条铜绞线。

[0003] 可暗示MIMO系统中数十或数百条线路的具高级处理能力的设备的多线路xDSL性能的代表性测试环境今天只能够借助于现实多线路线缆来实现。

[0004] 带有24对的500米线缆是具有100千克重量的1m x 1m的卷（drum）。此类线缆不易于处理。因此，期望能够借助于仿真多线路线缆的易于处理、灵活和模块化系统在实验室和生产环境中验证多线路绑定的解决方案。US2009/141644公开了一种远端串扰(FEXT)仿真器。WO2006136645公开了一种用于仿真多天线无线电信道的模块化系统。EF1713244公开了一种用于测试多个中心局和客户场所设备的多个项目的互操作性的测试系统。

发明内容

[0005] 如上所述，期望能够甚至在出现大量线路和/或长环长度的情况下在实验室和生产环境中验证多线路系统解决方案。另外，将期望调整对数和线缆线路的长度，这在基于现实多线路线缆的现有实验室环境中即使不是不可能，也是不容易的。

[0006] 根据本发明的实施例，提供了一种能够也仿真线路之间串扰的多线路线缆仿真器。所述多线路线缆仿真器被包括在模块化单元中，模块化单元配置成借助于添加另外的模块化单元来仿真增大数量的线路。根据其它实施例，模块化单元配置成也借助于添加另外的模块化单元来仿真增大的线路长度。

[0007] 相应地，根据本发明的实施例，提供了用于一种仿真中心局(CO)与几个客户场所设备(CPE)之间多线路线缆的性能的模块化单元。所述模块化单元包括配置成在第一维中在CO与CPE之间连接模块化单元的n个连接器的第一集合和n个连接器的第二集合。所述模块化单元还包括：至少仿真数量n的线路的第一束之间串扰的第一串扰仿真器以及配置成仿真第一预定义线路长度的第一长度仿真器、配置成在第二维中连接所述模块化单元和第二模块化单元的n个连接器的第三集合，其中，第二模块化单元包括表示为线路1-线路4的数量n的线路的第二束、配置成仿真数量n的线路的第二束之间串扰的第二串扰仿真器以及配置成仿真第二预定义线路长度的第二长度仿真器。所述模块化单元还包括配置成在第二维中连接所述模块化单元和第三模块化单元的n个连接器的第四集合，其中，第三模块化单元包括数量n的线路的第三束和配置成仿真数量n的线路的第三束之间串扰的第三串扰仿真器以及配置成仿真第三预定义线路长度的第三长度仿真器。因此，第一串扰仿真器还配置成通过将在连接时来自线路的第二和第三束的至少之一的串扰考虑在内而仿真第一n线的束内的串扰。

[0008] 本发明的实施例的优点在于提供了可扩展且易于管理的解决方案。该解决方案满足诸如集成、生产等任何测试的迫切需要。

[0009] 另外，该解决方案的紧凑设计允许借助地适合的运作方式实现适当的电磁屏蔽。在测试性能时，测试环境应不存在可危及测试的非期望损害。然而，在测试环境中，经常存在例如相邻设备、无线电传送、移动电话等发射的电磁干扰。此类电磁场能够由于暴露而被测试环境捕捉，如极长的未屏蔽线缆或更普遍的是测试环境的任何未屏蔽元件将捕捉大部分的此类非期望的电磁场，这将转化成能够危及测试结果的非期望的和不可预测的另外噪声。由于本发明的实施例提供十分紧凑的设计，因此，给定模块化单元能够借助于金属外壳而轻松被遮蔽，这将使测试环境感觉不到此类非期望的效应。

附图说明

[0010] 图1示出根据本发明的实施例的N对串扰仿真器。

[0011] 图2示出为n个线路仿真串扰所需的连接（即，串扰模式）数量。

[0012] 图3示出从线路1到其它线路的串扰模式类型，其中，每线路只示出一种类型。

[0013] 图4示出根据本发明的实施例的模块化单元，其中，该模块被连接在中心局(CO)与多个客户场所设备(CPE)之间。

[0014] 图5示出根据本发明的实施例的用于扩展仿真线路的数量的三个模块化单元。

[0015] 图6示出根据本发明的实施例的五个模块化单元及其连接。

[0016] 图7示出四个模块化单元并显示一些串扰模式如何在模块化单元内及其之间分布。

[0017] 图8例示通过只将一些最差串扰分布模式考虑在内而能够如何简化模块化单元之间的串扰。

[0018] 图9示出根据本发明的实施例的用于扩展仿真线路的长度的两个模块化单元。

[0019] 图10例示能够与本发明的实施例结合使用的可能衰减网络。

[0020] 图11示出通过添加根据本发明实施例的更多模块来扩展仿真线路的数量和仿真线路的长度时的示例。

具体实施方式

[0021] 下面将参照示出本发明的优选实施例的附图，更全面地描述本发明的实施例。然而，实施例可以许多不同的形式来实施，并且不应视为限于本文所述的实施例；相反，这些实施例的提供使得本公开将是全面和完整的，并且将本发明的范围全面传达给本领域的技术人员。在图形中，类似的引用标记表示类似的元件。

[0022] 另外，本领域的技术人员将领会到，本文下面所述的部件和功能可使用结合编程微处理器或通用计算机运行的软件和/或使用专用集成电路(ASIC)来实现。也将领会到，虽然当前实施例主要以方法和装置的形式被描述，但实施例也可在计算机程序产品中及在包括计算机处理器和连接到处理器的存储器的系统中被实施，其中所述存储器编码有可执行本文公开功能的一个或多个程序。

[0023] 在单对xDSL情形中，受良好控制的单一噪声源和环路长度仿真器足以完全和周密地表征DUT（被测试装置）。然而，在诸如G.998.x绑定的xDSL解决方案和/或G.993.5 Vectoring_DSM3等多线路MIMO信号处理系统中，必须考虑每对上每个单一噪声源的相互耦合串扰，如上所提及的。因此，对于多线路解决方案，不再可接受将每对考虑为独立于其它对来单独处理。在vectored_DSM3 MIMO物理层系统中，单一噪声源到多对的同时注入不表示实际部署，并且不适合串扰抵消信号处理评估，导致错误的性能估计。

[0024] 用于多线路xDSL的接收的离散多音(DMT)信号能够通过在每个DMT音索引成立的以下等式来建模。

[0025]

[0026] 在上面的等式中，矩阵H、N和F分别表示来自组中传送器的、生成NEXT（近端串扰）和FEXT（远端串扰）的耦合矩阵。V表示外部注入噪声，例如，白噪声或任何其它种类的外来噪声。在每个接收器中，也可遇到白噪声（例如，在- 140 dBm/Hz）及任何其它种类的外来噪声，其中，外来噪声是由不是给定MIMO系统的部分的源所生成的噪声。

[0027] N对串扰仿真器在图1中示出，其中，耦合元件是R+C网络（电阻电容网络）。然而，无源或有源、固定或可编程的其它耦合元件/网络能够适用于此目的。用于外部噪声注入的每条线路的专用连接器可如图1中一样被使用。

[0028] 考虑n=10时的情况。串扰出现在所有线路之间，并且为了仿真串扰，使用了多个耦合元件。如图2所示，需要45个耦合元件。

[0029] 假设n=96，则需要4560个耦合元件来仿真串扰。可通过将绑定器结构考虑在内来标定耦合元件，其中，虽然是相同绑定器的一部分，某些线路相互更靠近，而一些线路稍微远离其它线路。

[0030] 适合的串扰耦合元件由R+C个元件来例示，其中，R可以是22ohm，并且C可从用于更靠近线路的最大47pF到用于更远线路的10pF来变化。然而，能够采用其它不同类型的耦合元件，如耦合变换器、带有恒定或可变/可编程耦合功能的有源元件。作为实际线缆结构的良好近似物，为简明起见，采用了如图3所示的“方形”几何形状分布。

[0031] 在上述情况中，在n=16时，能够识别总共8个不同的耦合网络。能够在相邻线路之间发现最强的串扰能够(22 ohm, 47pF)，而能够在相互相离最远的线路之间发现最弱串扰。参见图3和下表。R[ohm] 222222222222222222
C[pF] 473933302722181510

[0032] 为了仿真如上述示例中的16条线路，要求120个耦合元件。

[0033] 如上所述，期望能够在实验室和生产环境中验证多线路绑定的解决方案。另外，将期望调整对数和线缆的长度，这在现有实验室环境中是不可能的。应注意的是，术语线缆、线路、信道在本说明书中可交换使用。此外，在本说明书中，每条线路由两条铜绞线构成，也称为对，但借助于本发明的实施例能够仿真任何其它种类的多线路铜系统（线缆），如非绞线对或单导线。

[0034] 为了能够调整对数，根据本发明的实施例提供了包括多线路线缆仿真器的模块化单元。多线路线缆仿真器能够仿真线缆对之间的串扰。模块化单元例如能够配置成仿真16条线路和100米仿造线缆段。通过添加其它多个模块化单元，可能模块增大的对数。

[0035] 现在转到示出本发明的一实施例的图4，其中，中心局(CO) 212连接到模块化单元200。模块化单元200包括串扰仿真器206，并且还连接到多个CPE（客户场所设备）214。表示为线路1...线路4的多个线路从CO 212经连接器202的第一集合连接到模块化单元。
这些线路还经连接器204的第二集合连接到相应CPE 214。每个模块化单元200配置成仿真预定义数量的线路，并且每个模块化单元200包括仿真相应预定义线路长度的相应长度仿真器230。通过连接例如另外的模块化单元到第一模块化单元，可能增大其性能被仿真的线路的数量，其中，能够将所有线路之间的串扰考虑在内。

[0036] 图5示意示出三个模块化单元200a、200b、200c。每个模块化单元配置成仿真带有预定的线路长度的4条线路。因此，通过从CO 212连接三个模块化单元到相应CPE，能够仿真12条线路。图5通过从表示为200b的称为第一模块化单元的模块化单元之一开始进行解释。

[0037] 第一模块化单元200b包括配置成在第一维中在CO 212与CPE 214之间连接模块化单元200b的n个连接器202b的第一集合和n个连接器204b的第二集合。在此示例中，n=4。然而，应注意的是，本发明的实施例不限于n=4。另外，“n”能够在不同模块化单元之间变化。然而，如果模块化单元是方形的，如2x2线路、3x3线路、4x4线路等，则这将是有益的。

[0038] 第一模块化单元200b包括配置成仿真例如线路5、...线路8等数量n的线路的第一束之间串扰的至少第一串扰仿真器206b和配置成在第二维中连接模块化单元200b和第二模块化单元200a的n个连接器的第三集合208。此外，第二模块化单元200a包括表示为线路1、...线路4的数量n的线路的第二束和第二串扰仿真器206a。第一和第二模块化单元连接时，第一串扰仿真器206b还配置成通过将来自线路的第二束的串扰考虑在内来仿真第一n线的束之间的串扰。

[0039] 根据又一实施例，模块化单元200b也包括配置成在第二维中连接模块化单元200b和第三模块化单元200c的n个连接器210的第四集合。第三模块化单元200c包括表示为例如线路9、...线路12的数量n的线路的第三束和第三串扰仿真器206c，其中，第一串扰仿真器还配置成通过将在第二和第三模块化单元连接时来自线路的第二和第三束的至少之一的串扰考虑在内而仿真第一n线的束之间的串扰。

[0040] 如上所提及的，每个模块化单元具有专用串扰仿真器，该仿真器配置成通过连接向已连接的模块化单元的串扰仿真器发送串扰分布，并且每个模块化单元配置成从已连接模块化单元的串扰仿真器接收来自连接器的串扰分布。这样，每个串扰仿真器能够将来自相邻模块化单元的串扰考虑在内，确定一个模块化单元的线路之间的串扰。

[0041] 在图6中，示出了n个连接器的第五集合220和第六集合230。n个连接器的第五集合配置成在第三维中连接模块化单元200b和第四模块化单元240，第四模块化单元240包括数量n的线路的第四束和配置成在第三维中连接模块化单元200b和包括数量n的线路的第五束的第五模块化单元250的n个连接器的第六集合。在此示例中，每个模块化单元包括公的上连接器、母的下连接器、公的左连接器和母的右连接器。这样，模块化单元能够以灵活的方式来连接，这使得能够轻松扩展线路的仿真数量。应注意的是，图6所示连接器示出模块化单元在第二和第三维中被连接，而模块化单元也包括配置成在第一维中连接模块化单元以扩展仿真的线路长度的连接器（图6中未示出）。

[0042] 因此，第四和第五模块化单元包括配置成仿真数量n的线路的相应束之间串扰的相应串扰仿真器与配置成仿真相应线路长度的相应长度仿真器，其中，第一串扰仿真器206b还配置成通过将在连接时来自线路的第二、第三、第四和第五束的至少之一的串扰考虑在内而仿真第一n线的束内的串扰。

[0043] 通过连接几个模块化单元来扩展仿真的线路的数量时，借助于连接器将在不同模块上线路之间的串扰考虑在内。图7示出在四个模块化单元上不同线路之间的串扰，其中，每个模块化单元配置成仿真四条线路。原则上，任何模块间串扰耦合器应被连接，但可接受的折衷能够是只在不同模块化单元之间连接最重要的串扰耦合器。然而，为了简化仿真，可能将一个模块化内的串扰和仅在不同模块化单元之间发生的最强串扰（即，不同模块化单元上相互最靠近的线路之间的串扰）考虑在内。图8示出最强串扰发生在不同模块化单元之间的何处。

[0044] 根据又一实施例，再次参照图5和图6，n个连接器202b的第一集合和n个连接器204b的第二集合配置成在第一维中将模块化单元连接到在CO与CPE之间的至少第六模块化单元900。这样，能够扩展仿真的线路长度。即，如果第一模块化单元配置成仿真100米的线路长度，并且第二模块化单元配置成仿真100米的线路长度，则总仿真的线路长度是
200米。第六模块化单元900包括数量n的线路的第六束、配置成仿真数量n的线路的第六束之间串扰的串扰仿真器与配置成仿真预定义第六线路长度的长度仿真器。

[0045] 另外，结合串扰仿真器，能够如图9所示为每条线路添加衰减仿真器网络。衰减仿真器网络的示例在图10中示出。

[0046] 现在转到图11，该图示出通过添加另外的多个模块化单元，能够如何扩展仿真线路的数量和长度。仿真线路的长度由一维1101中的模块化单元1103b和1104b、1103m、1104m来扩展，并且仿真线路的数量由另一维1102中的模块化单元1104a和1104b、1104m来扩展。模块化单元的长度仿真器可仿真相同长度或不同长度。假设在此实施例中，模块化单元是相同的。另外，应注意的是，仿真的长度可非对称地改变，这例如暗示可去除表示为1104m和1104b的模块化单元而保持模块化单元1103m和1103b，以仿真在相同多线路线缆内放置在不同距离的CPE（假设模块化单元的每个长度仿真器正在仿真相同的长度）。

[0047] 另外，在图11中，在第二维中添加模块化单元以扩展线路的数量，但可能也在第三维中添加模块化单元（未示出）以进一步扩展线路的数量。

[0048] 得益于上述描述和相关联图形中呈现的教导的本领域技术人员将想到公开的发明的修改和其它实施例。因此，要理解，本发明的实施例并不限于公开的特定实施例，并且修改和其它实施例旨在被包括在本公开的范围内。虽然在本文中可采用特定的术语，但它们只是在一般和描述的意义中被使用，并非用于限制的目的。