CN101610102B - 一种优化功率的方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种优化功率的方法、系统和装置，该方法包括：获取被选取线路的发送功率模型；根据所述发送功率模型，获取所述线路的发送功率谱，并用频谱控制参数表征所述发送功率谱；通过优化所述频谱控制参数，优化线路的发送功率谱。同时本发明的实施例还提供了一种优化功率的装置，包括：发送功率模型获取模块，用于获取被选取线路的发送功率模型；功率谱获取模块，用于根据所述发送功率模型获取线路的发送功率谱；转换模块，用于将所述发送功率谱利用频谱控制参数表征；处理模块，用于优化所述频谱控制参数。本发明实施例提供的方法可以在保证所有用户达到目标速率的情况下，最小化总功耗，节约成本，防止设备老化。

Description

一种优化功率的方法、系统和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种优化功率的方法、系统和装置。

背景技术

DSL0(Digital Subscriber Line，数字用户线)技术是一种通过电话双绞线，即UTP(Unshielded Twist Pair，无屏蔽双绞线)进行数据传输的高速传输技术，包括ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line，非对称数字用户线)，VDSL(Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line，甚高速数字用户线)、基于ISDN(Integrated Services Digital Network，综合业务数字网)的IDSL(ISDNDigital Subscriber Line，用户数字线)和SHDSL(Single-pair High-bit-rate DigitalSubscriber Line，单线对高速数字用户线)等。

在xDSL(各种数字用户线技术)中，除了IDSL和SHDSL等基带传输的DSL外，采用通带传输的DSL利用频分复用技术使得DSL与POTS(PlainOld Telephone Service，传统电话业务)共存于同一对双绞线上，其中DSL占据高频段，POTS占用4KHz以下基带部分，POTS信号与DSL信号通过Splitter(分离/整合器)进行分离或合并。通带传输的xDSL采用DMT(DiscreteMulti-Tone Modulation，离散多音频调制)技术进行调制和解调。提供多路DSL接入的系统叫做DSLAM(DSL Access Multiplexer，DSL接入复用器)，其系统连接关系示意图如图1所示。DSLAM120包括用户端收发单元121和分离/整合器122，在上行方向，用户端收发单元121接收来自计算机110的DSL信号并对所收到的信号进行放大处理，将处理后的DSL信号发送至分离/整合器122；分离/整合器122将来自用户端收发单元121的DSL信号和电话终端130的POTS信号进行整合处理；整合后的信号通过多路的UTP 140传输，由对端的DSLAM 150中的分离/整合器151接收；分离/整合器151将所接收的信号进行分离，将其中的POTS信号发送至PSTN(Public SwitchedTelephone Network，公用电话交换网)160，将其中的DSL信号发送至局端的收发单元152，局端收发单元152再将所收到的信号进行放大处理后发送至NMS(Network Management System，网络管理系统)170。在信号的下行方向，则信号按照与上述相反的顺序进行传输。

用户电缆基本上都包含多对(25对或以上)双绞线，在各个双绞线上可能运行了多种不同的业务，各种类型的xDSL同时工作的时候互相之间会产生串扰，其中某些线路会因为这个原因性能急剧下降；当线路比较长时，某些线路根本不能开通任何形式的DSL业务。串扰是当前DSL modem(如ADSL，VDSL)系统中影响用户速率的主要因素，可分为FEXT(远端串扰)和NEXT(近端串扰)，如图2所示。通常NEXT的影响要比FEXT大，但在ADSL/VDSL中，由于采用了和频分复用技术，FEXT的影响要远大于NEXT，特别是在CO/RT混合使用环境中更是如此。

DSM(Dynamic Spectrum Management，动态频谱管理方法)主要目的是通过优化算法来控制线路发送功率谱使同一捆电缆中的线路在工作过程中受到尽量小的串扰影响，从而提升线路稳定性、提高线路的可达速率和降低功率消耗。目前，主流的算法有OSB、ISB、ASB、IWF。

传统的调整功率的方法为静态频谱管理方法，其中包括平坦功率回馈方法(Flat Power Back-Off)，虚拟噪声法(Virtual Noise Method)等。DSM技术克服了静态频谱管理方法的缺陷，动态根据串扰的变化特性调整功率来达到消除或减弱各用户之间串扰影响的目的，能提高速率。特别是在CO/RT混合使用的情况下短线对长线的串扰影响较大。如图3所示，由于线路1发送信号后，经过2km的衰减，此时线路2强信号直接耦合到线路1上形成较大的干扰噪声，线路1的信噪比将下降很多，导致误码率增大，速率降低。

发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中的DSM技术都是基于速率最大化的概念，优化得到的速率点都在速率区域的边界附近。实际上，需要的目标速率往往都在速率区域的里面，而且最大化速率虽然也能满足速率要求，但往往需要很大的发送功率，产生的串扰也会比较大，造成线路的不稳定性，且成本开销大，设备老化快。

发明内容

本发明实施例提供一种优化功率的方法、系统和装置，在保证所有用户达到目标速率的情况下，提升线路稳定性，最小化总功耗，节约成本，防止设备老化。

为解决上述问题，本发明的实施例提供一种优化功率的方法，包括：

获取被选取线路的发送功率模型；

根据所述发送功率模型，获取所述被选取线路的发送功率谱，并用频谱控制参数表征所述发送功率谱；

通过优化所述频谱控制参数，优化被选取线路的发送功率谱。

为达上述目的，本发明实施例提供一种优化功率的装置，包括：

发送功率模型获取模块，用于获取被选取线路的发送功率模型；

功率谱获取模块，用于根据所述发送功率模型获取被选取线路的发送功率谱；

转换模块，用于将所述发送功率谱利用频谱控制参数表征；

处理模块，用于优化所述频谱控制参数。

本发明实施例提供一种DSL数据传输系统，包括：用户终端和局端设备，所述用户终端和局端设备通过DSL链路连接，所述局端设备包括优化功率装置；所述优化功率装置，包括：

发送功率模型获取模块，用于获取被选取线路的发送功率模型；

功率谱获取模块，用于根据所述发送功率模型获取线路的发送功率谱；

转换模块，用于将所述发送功率谱利用频谱控制参数表征；

处理模块，用于优化所述频谱控制参数。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供的优化功率的方法、系统和装置，可以根据要求的目标速率的等参数，将所有用户的发送功率降至最低，大大节省功耗成本，降低功耗大带来的设备老化问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中XDSL系统参考模型；

图2是现有技术中串扰示意图；

图3是现有技术中CO/RT混合用户场景；

图4是两个用户时目标速率区域示意图；

图5是降低发送总功率后ADSL用户能达到的不同速率区域示意图；

图6是本发明实施例提供的优化功率的方法流程图；

图7是本发明实施例的场景示意图；

图8是本发明实施例的优化功率的方法流程图；

图9是本发明实施例的优化频谱参数的流程图；

图10是本发明实施例的优化功率的方法流程图；

图11是本发明实施例的优化功率的装置示意图；

图12是本发明实施例的系统示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中DSL技术主要是采用频分复用的离散多音频调制(DMT)技术调制信号。假设一个DSL线路系统中有K个用户(线路)，使用N个tone(一个tone的频带宽度为4312.5Hz)发送信号，每个modem(调制解调器)的接收端将其它modem对它的干扰作为噪声，然后计算用户在每个tone上的比特加载。通过用户在每个tone上的比特加载和DMT符号速率f_s可以得到用户的数据速率。则根据香农信道容量公式，将第k个用户的数据速率用公式表示为：

${\stackrel{\‾}{R}}_k=f_s\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{b}_n^k=f_s\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+\frac{{H_n}^{k,k}{S}_n^k}{\mathrm{\Γ}(\underset{j\≠k}{\mathrm{\Σ}}{H_n}^{k,j}{S}_n^j+{\mathrm{\σ}}_n^2)})$ 公式(1)

以下对公式中涉及到的符号进行简单的说明：

f_s表示DMT符号速率；b_n ^k表示第k个用户在第n个tone上的比特加载；Γ是信噪比裕量；N表示tone的个数，K表示用户数；H_n ^k，k表示第k个用户在第n个tone上的传输损耗函数；S_n ^k表示第k个用户在第n个tone上发送信号的幅度值；S_n ^j表示第j个用户在第n个tone上发送信号的幅度值；H_n ^k，j表示在第n个tone上第j个用户对第k个用户的远端串扰(FEXT)函数；σ_n ²表示第k个用户在第n个tone上的背景噪声。

公式(1)中，H_n ^k，kS_n ^k表示第k个用户在第n个tone上的接收信号， $\underset{j\≠k}{\mathrm{\Σ}}{H_n}^{k,j}{S}_n^j$ 表示第k个用户在第n个tone上的受到其它用户的干扰信号。由公式(1)可知，当串扰 $\underset{j\≠k}{\mathrm{\Σ}}{H_n}^{k,j}{S}_n^j$ 比较大时，严重影响了线路k的传输容量，降低了线路速率。因此，可以根据H_n ^k，j的大小来控制用户j的发送信号的幅度值S_n ^j，使得 $\underset{j\≠k}{\mathrm{\Σ}}{H_n}^{k,j}{S}_n^j$ 的影响最小，这样用户k的速率R_k可以达到最大。

令R_k＝R_k/f_s，P_k＝P_k/Δ_f，在满足K-1个用户数据速率的前提下，最大化另一个用户的速率，同时满足功率约束 $\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{S}_k^n\≤P_n,$ P_k ^max表示用户k所能发送的最大总功率，S_n ^k，max表示用户k第n个tone所能发送的最大功率，则DSM可以表示为如下的优化问题：

maxR₁

$s.t.R_k\≥R_k^{t\arg \mathrm{et}},$ k＝2，3，...，K.公式(2)

$\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_n^k\≤P_k,$ k＝1，2，...，K.

$0\≤S_n^k\≤S_n^{k,\max },$ k＝1，...，K，n＝1，...，N.

以两个用户为例，对公式(2)进行说明，用户速率区域的边界表示为{(R₁ ^*，R₂ ^target)： $0\≤R_2^{t\arg \mathrm{et}}\≤R_2^{\max }$ }，其中R₂ ^max表示其它用户关闭时，用户2所能达到的最大速率，如图4所示。

为了得到最大的速率，在速率区域(Rate Region)的边界上求解，用Lagrangian乘子法将公式(2)变为对偶优化问题，即

$\max R_1+\underset{k=2}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{w}_k(R_k-R_k^{t\arg \mathrm{et}})+\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_k(P_k-\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_n^k)$ 公式(3)

$s.t.0\≤S_n^k\≤S_n^{k,\max },$ k＝1，...，K；n＝1，...，N

其中w_k，λ_k为Lagrange乘因子，均为待定常数。根据约束最优化理论，由于R_k ^target为给定常数，所以公式(3)等价于：

$J=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{w}_k{R}_k+\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_k(P_k-\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_n^k),$

即 $\underset{S_1,\·\·\·{,S}_K}{\max }J(w_1,\·\·\·,w_K,{\mathrm{\λ}}_1,\·\·\·,{\mathrm{\λ}}_K,S_n^1,\·\·\·,S_n^K).$ 公式(4)

优化公式(4)可以通过在[0，S_n ^k，max]的范围内遍历采样，迭代搜索w_k，λ_k，从而找到最优解使得J最大。

已经存在的DSM算法都是基于速率最大化的概念，当调制解调器接近可达速率区域的边界时，速率最大化算法效果显著。然而，在很多情况下，要求的速率都在速率区域的里面，更关注的问题是功率的最小化。功耗是一个越来越重要的问题，它对操作的花费有很大的影响。

本发明实施例提供一种优化功率的方法、系统和装置，可以根据要求的目标速率的等参数，将所有用户的发送功率降至最低，大大节省功耗成本，降低功耗大带来的设备老化问题。

本发明实施例提供的方法可以实现当所有的用户线达到目标速率时，找到最小总发送功率。当选择优化的总功率后，目标速率就位于速率区域的边界上。图5显示的是，降低发送总功率后，ADSL用户能达到的不同速率区域。

假设用户2(RT)的目标速率是3M，用户1(CO)的目标速率是1M，如果采用用户2达到目标速率3M，最大化用户1的速率的方法，对所述用户的目标速率进行仿真，那么优化点在3M对应的带有三角形标识的边界上的交点，此时需要的总功率为20.5dBm。而从仿真的图中可以看到目标速率(3M，1M)点在总功率为14.5dBm的速率边界上，也就是说达到目标速率要求的最小总发送功率为14.5dBm，相对于20.5dBm节省了不少功率。

最小化功率的DSM优化问题可以表示为：

$\min \underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_n^k$

$s,t.R_k\≥R_k^{t\arg \mathrm{et}},$ k＝1，2，...，K.公式(5)

$\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_n^k\≤P_k,$ k＝1，2，...，K.

$0\≤S_n^k\≤S_n^{k,\max },$ k＝1，...，K，n＝1，...，N.

采用Lagrangian乘子法将(5)变为对偶优化问题，

$\underset{s_1,\·\·\·,s_k}{\min }J=\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}[(1+{\mathrm{\λ}}_k)s_n^k-w_k{b}_n^k]$ 公式(6)

每个tone的优化目标函数定义为：

$J_k=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}[(1+{\mathrm{\λ}}_k)s_n^k-w_k{b}_n^k].$ 公式(7)

其中， $b_n^k={\log }_2(1+\frac{{H_n}^{k,k}{s}_n^k}{\mathrm{\Γ}(\underset{j\≠k}{\mathrm{\Σ}}{H_n}^{k,j}{s}_n^j+{\mathrm{\σ}}_n^2)}).$

这样，可以把最小化功率问题分解为每个tone独立的对偶子优化问题minJ_k。

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的优化功率的方法和装置进行详细说明。

本发明实施例提供了一种优化功率的方法，如图6所示，具体包括：

步骤S601、获取被选取线路的发送功率模型。

具体的，选取一线路并获取所述选取线路所在线路集的参数，如目标线路速率R^target、目标信噪比裕量、业务传输类型、背景噪声σ²、信道衰减Hlog。通过动态频谱管理的优化算法获取所述选取线路的发送功率模型。

步骤S602、根据所述发送功率模型，获取所述被选取线路的发送功率谱，并用频谱控制参数表征所述发送功率谱。

具体的，根据动态频谱管理的优化算法获取被选取线路的发送功率模型后，获取发送功率谱并将所述发送功率谱优化为对偶问题，并利用频谱控制参数表征所述发送功率谱。

步骤S603、通过优化所述频谱控制参数，优化所述被选取线路的发送功率谱。

具体的，根据获取线路集的参数，通过对频谱控制参数的优化搜索，确定优化的发送功率谱。

通过获取线路模型中线路发送功率的频谱控制参数，并对其进行优化可以得到优化的发送功率频谱。这样可以将所有用户的发送功率降至最低，节省功耗成本。

图7为本发明实施例运行的场景示意图，本发明实施例提供一种优化功率的方法，如图8所示，包括：

步骤S801、获取线路集参数。

首先局方的DSL设备管理实体，如DSMLAM，获取每个线路端口的运行参数，如目标线路速率R^target、目标信噪比裕量、业务传输类型、背景噪声σ²、信道衰减Hlog。同时选取测试的串音线路，假设信噪比裕量为正常值，将这些信息传入后台服务器，如网管或者频谱管理中心等设备。

根据每个线路的DSL业务传输类型和对应的相关标准规定，给出每个线路的业务目标速率R_k ^target、总功率限制P_k ^max、每个tone的发送功率限制S_n ^k，max。

步骤S802、根据公式(7)对频谱控制参数进行轮流循环迭代，获得优化发送功率模型。

步骤S803、根据公式(7)检测频谱控制参数是否符合功率优化的约束条件。如果不符合约束条件，返回步骤S702；符合约束条件，执行步骤S704。

步骤S804、根据工程经验值判断迭代的次数是否超过最大迭代次数。若超过最大迭代次数，则终止迭代，输出优化的发送功率谱。

对所有用户线路按照上述步骤S801至步骤S804进行迭代，可以得到每个线路的优化发送功率谱。

对步骤S802至步骤S803的具体过程进行详细描述，如图9所示，具体步骤为：

步骤S901、获取较佳权重值。

具体的，权重w_k的最大值为1，最小值为零，即 $w_k^{\max }=1,$ $w_k^{\min }=0,$ 采用二分法对w_k进行搜索，即 $w_k=(w_k^{\max }+w_k^{\min })/2.$ 权重值与用户速率有关，当权重增加时，用户速率也随之增加或保持不变，通过对权重值进行优化搜索，得到较佳的权重值，此权重值可以使用户速率无限接近目标速率。

步骤S902、获取较佳功率惩罚因子值。

初始化功率惩罚因子λ_k最大值为1，最小值为零，即 ${\mathrm{\λ}}_k^{\max }=1,$ ${\mathrm{\λ}}_k^{\min }=0,$ 并对λ₁采用二分法进行搜索，即 ${\mathrm{\λ}}_k=({\mathrm{\λ}}_k^{\max }+{\mathrm{\λ}}_k^{\min })/2,$ 同样可以得到较佳的λ_k。

步骤S903、获取最小发送功率和总发送功率。

通过上述步骤S801和步骤S802并由公式(7)可知，对于每个tone，在[0，s_n ^k，max]范围内遍历搜索，求出使目标函数J_k(w_k，λ_k ^max，s_n ^k)最小的发送功率s_n ^k，并计算所有tone总发送功率P_k。

步骤S904、检测总发送功率是否符合功率约束条件。

根据功率优化模型：

$\min \underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_n^k$

$s.t.R_k\≥R_k^{t\arg \mathrm{et}},$ k＝1，2，...，K.

$\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_n^k\≤P_k,$ k＝1，2，...，K.

$0\≤S_n^k\≤S_n^{k,\max },$ k＝1，...，K，n＝1，...，N.

可知：

如果计算得出的总发送功率小于或等于最大总功率限制，符合约束条件，执行步骤S905。如果计算得出的总发送功率超过最大总功率限制，不符合约束条件，此时根据公式(7)可以将功率惩罚因子λ_k的最大值增大两倍，重复步骤S903，直到总发送功率小于最大总功率限制为止。由此可以得到功率惩罚因子的变化范围，并以此作为搜索功率惩罚因子的范围。

步骤S905、检测惩罚因子是否符合约束条件。

如果功率惩罚因子λ_k的最大值与最小值之差大于某个阈值ε，即 ${\mathrm{\λ}}_k^{\max }-{\mathrm{\λ}}_k^{\min }>\mathrm{\ϵ},$ 则采用二分法搜索功率惩罚因子λ_k，重复步骤S902，求出使得目标函数J_k(w_k，λ_k，s_n ^k)最小的发送功率s_n ^k，直到功率惩罚因子的最大值与最小值之差小于等于阈值ε，搜索完毕。

步骤S906、检测线路速率是否符合约束条件。

计算本次搜索的发送功率s_n ^k对应的线路速率R_k，如果用户的线路速率R_k与目标速率R_k ^target之差大于或等于预定阈值，执行步骤S907；如果用户的线路速率与目标速率之差小于某个阈值，即 $|R_k-R_k^{t\arg \mathrm{et}}|<\mathrm{\&epsiv;},\&ForAll;k,$ 则停止迭代。

步骤S907、比较线路速率和目标速率。

如果线路速率比目标速率小，则令权重的最小值为当前权重值，返回步骤S901，重新搜索权重；

如果线路速率比目标速率大，则令权重的最大值为当前权重值，返回步骤步骤S901，重新搜索权重。

步骤S908、输出优化功率谱。

优化完毕后，后台服务器，如网管或者频谱管理中心等设备，将优化功率谱结果下发给局端收发器xTU-C，输出优化功率谱。

通过上述实施例提供的优化功率方法，根据线路参数及线路的发送功率模型对频谱控制参数进行优化处理，得到优化的发送功率频谱。这样可以将所有用户的发送功率降至最低，节省功耗成本。

以下通过本发明又一实施例对本发明的具体实施方式进行具体的描述。

当线路质量比较差，噪声比较大时，正常的信噪比裕量不足以使线路保持稳定的优化状态。此时，需要最大化所有用户的信噪比裕量来提高DSL系统的稳定性。假设Γ₁，…，Γ_K分别是线路1，…，K的信噪比裕量，需要最大化其中最小的一个信噪比裕量。

同上，首先局方的DSL设备，如DSMLAM，收集线路集的行参数，如目标线路速率、业务传输类型、背景噪声、信道衰减，获得测试的串音信道。并将这些信息传入后台服务器，如网管或者频谱管理中心等设备，如图10所示，包括：

步骤S1001、初始化信噪比裕量。

具体的，初始化信噪比裕量的最小值为Γ_min＝6dB，信噪比裕量的最大值为Γ_max＝9dB。

步骤S1002、令Γ＝Γ_max，执行步骤S801至步骤S804。

步骤S1003、判断用户的线路速率是否大于目标速率。

如果用户的线路速率不大于目标速率，执行步骤S1004；如果所有用户的线路速率大于目标速率，则将信噪比裕量的最大值提高两倍，重复步骤S1002直到所有用户的线路速率不大于目标速率为止，由此求出信噪比裕量提升的最大范围。

步骤S1004、判断信噪比裕量的最大值与最小值之差。

如果信噪比裕量的最大值与最小值之差大于某个阈值ε范围，则采用二分法搜索信噪比裕量，并执行步骤S801至步骤S804；如果信噪比裕量的最大值与最小值之差不大于某个阈值ε范围，执行步骤S1005。

步骤S1005、判断线路速率与目标速率的差值。

如果线路速率与目标速率的差值小于阈值ε，执行步骤S1006；在线路速率与目标速率的差值不小于阈值ε时，如果线路速率比目标速率小，则令信噪比裕量的最大值为当前信噪比裕量值，返回步骤S1004，重新采用二分法搜索信噪比裕量；如果线路速率比目标速率大，则令信噪比裕量的最小值为当前信噪比裕量值，返回步骤S1004，重新采用二分法搜索信噪比裕量；直到信噪比裕量的最大值与最小值之差小于阈值ε为止，终止迭代。

步骤S1006、输出优化功率谱。

优化完毕后，后台服务器，如网管或者频谱管理中心等设备，将优化的发送功率谱和信噪比裕量下发给局端收发器xTU-C，输出优化功率谱。

通过上述实施例可以最大化所有用户的信噪比裕量，来提高DSL系统的稳定性，并获取优化功率谱。由此可以节省功耗成本，在线路质量比较差，噪声比较大时提高系统稳定性。

同时，本发明实施例还提供了一种优化功率的装置，如图11所示，包括：

发送功率模型获取模块10，用于获取被选取线路的发送功率模型；

功率谱获取模块20，用于根据所述发送功率模型获取被选取线路的发送功率谱；

转换模块30，用于将所述发送功率谱利用频谱控制参数表征；

处理模块40，用于优化所述频谱控制参数。

所述处理模块40具体包括：

参数获取子模块41，用于获取被选取线路所在线路集的参数；

优化子模块42，用于根据所述参数获取子模块41获取的参数，通过对频谱控制参数的优化搜索，确定优化的发送功率谱。

根据优化的频谱控制参数可以得到优化的发送功率频谱，较大的节省了功耗成本，降低设备老化快的问题。

如图12所示，本发明实施例还提供了一种DSL数据传输系统，包括：用户终端100和局端设备200，所述用户终端100和局端设备200通过DSL链路连接，所述局端设备200包括优化功率装置300。

所述优化功率装置300包括：

发送功率模型获取模块10，用于获取被选取线路的发送功率模型；

功率谱获取模块20，用于根据所述发送功率模型获取被选取线路的发送功率谱；

转换模块30，用于将所述发送功率谱利用频谱控制参数表征；

处理模块40，用于优化所述频谱控制参数。

所述处理模块340具体包括：

参数获取子模块41，用于获取被选取线路所在线路集的参数；

优化子模块42，用于根据所述参数获取子模块41获取的参数，通过对频谱控制参数的优化搜索，确定优化的发送功率谱。

上述优化功率装置可以存在于局端设备中，也可以作为独立的装置存在。

通过本发明实施例提供的的方法、系统和装置，可以根据要求的目标速率的等参数，将所有用户的发送功率降至最低，提升线路稳定性，大大节省功耗成本，降低功耗大带来的设备老化问题。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以可借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种优化功率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

选取一线路并获取所述被选取线路所在线路集的参数；

获取被选取线路的发送功率模型；

根据所述发送功率模型，获取所述被选取线路的发送功率谱，并用频谱控制参数表征所述发送功率谱；

通过优化所述频谱控制参数，优化所述被选取线路的发送功率谱，具体包括：

根据获取的被选取线路所在线路集的参数，通过对频谱控制参数的优化搜索，确定优化的发送功率谱，所述对频谱控制参数的优化搜索即搜索优化的频谱控制参数；

所述通过对频谱控制参数的优化搜索，确定优化的发送功率谱，具体包括：

获取权重值，获取功率惩罚因子值，计算最小发送功率和总发送功率，检测频谱控制参数是否符合发送功率模型的约束条件，输出优化功率谱。

2.如权利要求1所述优化功率的方法，其特征在于，所述获取被选取线路的发送功率模型，具体包括：

通过动态频谱管理的优化算法获取所述被选取线路的发送功率模型。

3.如权利要求1所述优化功率的方法，其特征在于，所述用频谱控制参数表征所述发送功率谱，具体包括：

将所述发送功率谱优化为对偶问题，利用频谱控制参数表征所述发送功率谱。

4.如权利要求3所述优化功率的方法，其特征在于，所述频谱控制参数符合发送功率模型的约束条件，具体包括：

总发送功率小于或等于最大总功率限制，符合约束条件；

功率惩罚因子的最大值与最小值之差小于等于阈值ε，符合约束条件；

用户的线路速率R_k与目标速率

之差的绝对值小于某个阈值，即

符合约束条件。

5.一种优化功率的装置，其特征在于，包括：

发送功率模型获取模块，用于获取被选取线路的发送功率模型；

功率谱获取模块，用于根据所述发送功率模型获取被选取线路的发送功率谱；

转换模块，用于将所述发送功率谱利用频谱控制参数表征；

处理模块，用于优化所述频谱控制参数；

其中，所述处理模块具体包括：

参数获取子模块，用于获取被选取线路所在线路集的参数；

优化子模块，用于根据所述参数获取子模块获取的参数，通过对频谱控制参数的优化搜索，确定优化的发送功率谱，所述对频谱控制参数的优化搜索即搜索优化的频谱控制参数；

所述通过对频谱控制参数的优化搜索，确定优化的发送功率谱，具体包括：

获取权重值，获取功率惩罚因子值，计算最小发送功率和总发送功率，检测频谱控制参数是否符合发送功率模型的约束条件，输出优化功率谱。

6.一种DSL数据传输系统，其特征在于，包括：用户终端和局端设备，所述用户终端和局端设备通过DSL链路连接，所述局端设备包括优化功率装置；所述优化功率装置包括：

发送功率模型获取模块，用于获取被选取线路的发送功率模型；

功率谱获取模块，用于根据所述发送功率模型获取被选取线路的发送功率谱；

转换模块，用于将所述发送功率谱利用频谱控制参数表征；

处理模块，用于优化所述频谱控制参数；

其中，所述处理模块具体包括：

参数获取子模块，用于获取被选取线路所在线路集的参数；

优化子模块，用于根据所述参数获取子模块获取的参数，通过对频谱控制参数的优化搜索，确定优化的发送功率谱，所述对频谱控制参数的优化搜索即搜索优化的频谱控制参数；

所述通过对频谱控制参数的优化搜索，确定优化的发送功率谱，具体包括：

获取权重值，获取功率惩罚因子值，计算最小发送功率和总发送功率，检测频谱控制参数是否符合发送功率模型的约束条件，输出优化功率谱。

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