[发明专利]数据恢复方案

说明书

技术领域

本发明涉及用于恢复经受了重复脉冲扰动（disturbance）的数字信号中的数据的方法。 

具体地但不排除地，该方法涉及一种使用预测消隐技术并利用真实的通信系统固有的不可预测性来恢复在不可预测性中丢失的数据的数据恢复方案。 

背景技术

电气扰动所产生的干扰脉冲是诸如双绞铜线网络的本地接入网络中显著的噪声源。很多类型的噪声可影响通信信号，而在本领域中已知很多减少经受噪声影响的通信中的错误的技术。一种处理噪声的普通技术是将通信信号分段或分帧并且使帧或段交织。通常以逐帧或逐比特为基础进行交织。 

交织技术可能不提供足够的保护以防止在交织器的跨度内出现由于诸如在附图的图1A和图1B中示意性地示出的脉冲噪声事件（以下将更详细地描述）而引起的数据丢失。这种噪声事件在本领域中也被称为击穿噪声事件（punctured noise event）-例如，参见Les Humphrey和Andrew Wallace于2007年1月提交给ITU Study Group 15的题为“G.vdsl,ADSL:Impulse Noise Monitoring and Punctured Noise Events”的文件SD-046。该现有技术讨论了多种脉冲噪声事件（在附图的图2A到图2D中重复地示出了从其中选择的一些脉冲噪声事件），并且提出了能够进行数据恢复的多种方案。但是，这些数据恢复方案并不完美并且仍然可能丢失数据。 

诸如在图2A到图2D中示出的那些短时脉冲噪声事件潜在地具有很大的破坏性，并且已知潜在地对诸如ADSL、HDSL、VDSL、xDSL等数字用户线路（DSL）上提供的业务质量造成影响，并且限制了从最近的本地交换设施到客户的住所(premises)能够对各种类型的数字用户线路进行部署的范围。干扰脉冲可能是重复的，例如在干扰脉冲的源与电气电源(如已知的“市电(mains electricity)”)的交流波形相联系的情况下。重复电脉冲噪声(REIN，repetitive electrical impulse noise)的来源包括由市电供电的家用电器。在UK，市电具有50Hz的额定频率，这导致在用户与本地电话交换之间的数字接入通信网络中的线路信号中以大约10ms或20ms的间隔产生干扰脉冲。 

在本领域中已知很多用于解决REIN的技术。标题为“Method andSystem for Suppressing an Interference Signal”的美国专利申请US20070019718描述了在两台xDSL收发机之间对数据符号进行双向数据传输期间如何抑制周期性干扰信号。消隐(blanking)是本领域中另一种已知技术，该技术可用于减轻REIN的影响，例如，参见Krista S.Jacobsen、Shanti Kolluri(2Wire)的标题为“REIN，REIN，Go Away-TheReturn of Frame Blanking”的提议，ITU-T SG15 Q4 Ghent，Belgium，12-16June 2006，文件名：GB-081R1.doc。该文献提供了对消隐技术的概述和相对于前向纠错(FEC，forward error correction)的性能。 

对数字用户线路的线路信号进行消隐是用于限制在REIN事件中丢失的数据量的一种可能的解决方案。消隐寻求通过从在REIN事件出现时发送的线路信号中去除任何有效负载数据(payload data)来防止DSL信号中的数据丢失。尽管该解决方案是以线路信号的数据携带效率为代价，但是消隐仍然是一种应对REIN事件的相对低成本的解决方案。为了实现消隐，用户的调制解调器对(model pair)需要预测REIN将何时出现，而在调制解调器对设备中可以提供的处理能力现在已经足够地先进，从而用相对可靠的模型来预测脉冲扰动何时可能影响调制解调器的线路信号，使得调制解调器可以避开在该时间期间发送数据。 

但是，在实际通信系统中，由于产生噪声脉冲的因素并不固定而是随着时间发生变化，因此不可能生成针对何时将出现脉冲扰动的100％准确的模型。