CN102630375B - 用于减少与通信线相关联的电力消耗的方法和装置 - Google Patents

用于减少与通信线相关联的电力消耗的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于减少与通信线（LA）相关联的电力消耗的方法，所述通信线（LA）包括适合于将信息传送到接收机装置（TA）的N个功率载波的预定集合。根据本发明，所述方法适合于确定分别包括所述集合N的至少一个载波的第一和第二组；确定在单位时间期间要在N个载波上传送的信息量；以及如果预定的量低于预定的阈值，则将小于预定功率的功率归于第二组的载波，保持第一组的载波的功率。本发明还涉及一种实现用于减少电力消耗的方法的装置（D）。

Description

用于减少与通信线相关联的电力消耗的方法和装置
技术领域
本发明涉及通信领域，并且更具体地涉及与数字订户线相关联的设备的电力消耗。
背景技术
通信技术使得能够以非常高的比特率来发送和接收数字信号。作为示例，通常已知为数字订户线（DSL）或xDSL的这些通信技术包括非对称数字订户线（ADSL）和其派生物ADSL2、ADSL2plus、对称数字订户线（SDSL）、或者甚至的超高速数字订户线（VDSL）、和VDSL2。
在可持续开发的环境中，期望减低与通信线相关联的电力消耗。
标准ITU-T G.992.3描述了所谓的“L2”模式，用于当存在通信量（trafic）上的减少时减少ADSL2线的功率。更确切地，所述模式使得能够减少在数字订户线上发送下行信号（即，从交换机（exchange）到客户端设备的信号）的功率。
ADSL2线具有特定数目的载波来传输数据。保留一些载波来在上行方向（从客户端到交换机）上传输数据。保留其它载波来在下行方向（从交换机到客户端）上传输数据。
当存在大量的通信量（模式L0）时，每个载波具有如用于传输数据所需要的预定功率。
在改变到L2模式时，每个载波的功率被减低预定数目的分贝。例如，10分贝（dB）的降低可导致每条ADSL2线的500毫瓦（mW）的能量节约。
然而，所述模式引起相邻线上的非常强的噪声功率变化。这些变化具有以下结果，即许多的干扰，诸如信号损耗、高误差率、重新同步。
因此，存在对不干扰相邻线的低消耗模式的需要。
发明内容
本发明寻求改善这种情况。
为此，本发明提供了一种用于减少与通信线相关联的电力消耗的方法，所述通信线具有适合于将信息输送到接收机装置的预定功率的N个载波的集合，所述方法的特征在于，它包括如下步骤：
·确定第一和第二组，每个组分别具有所述集合N的载波中的至少一个；
·确定在单位时间期间要在N个载波上输送的信息量；以及
·如果所确定的量小于预定的阈值，则将小于预定功率的功率分配到第二组的载波，保持第一组的载波的功率。
对减低功率的载波和高功率的载波进行并置（juxtapose）使得能够减低电力消耗，同时限制了对相邻线的干扰。
以高功率而保持至少一个载波使得能够，当改变模式时，即当从其中所有载波具有预定功率P的全功率模式改变到减少功率模式时、或当从减少功率模式改变到全功率模式时，更少地干扰相邻线。
在所述电力消耗方法的具体实现中，向第二组的载波分配的功率具有预定值。
这个实现呈现了简单的优点，因为它不要求计算要分配的功率。
在所述电力消耗方法的、可以单独使用或者与先前的实现组合使用的另一具体实现中，第一组的载波位于第二组的两个载波之间。
这个实现实现起来简单。将处于全功率处的载波与处于减低功率处的载波进行交替实现了消耗的显著减少。此外，对相邻线的干扰也小于通过L2模式生成的那些对相邻线的干扰。
在所述电力消耗减少方法的另一具体实现中，第一组至少具有一个连续载波集合。
这个实现使得能够甚至更多地降低对相邻线的干扰。
在所述电力消耗减少方法的具体实现中，所分配的功率是位于预定的最小功率值和该预定功率之间的值。
这个实现使得能够进一步限制对相邻线的干扰，同时仍旧具有大的消耗节约。
在所述电力消耗减少方法的具体实现中，所述第一组由一个载波构成。
根据这个实现的特征，所述载波的集合是有序的集合，所述第二组包括：第一子组，包含比第一组载波更低等级的载波；以及第二子组，包含比第一组载波更高等级的载波，向第一子组的载波分配的功率作为载波的等级的函数而增加，并且向第二子组的载波分配的功率作为等级的函数而降低（decree）。
这个实现易于进行实践。形状像山墙端（gable end）的功率的干扰极大地限制了对相邻通信线的影响。
本发明还提供了一种用于减少与通信线相关联的电力消耗的装置，所述通信线具有适合于将信息输送到接收机装置的预定功率的N个载波的集合，所述电力消耗减少装置的特征在于，它包括：
·用于确定分别包括所述集合N的至少一个载波的第一组和第二组的部件；
·用于确定在单位时间期间要在N个载波上输送的信息量的部件；以及
·用于如果所确定的量小于预定的阈值、则将小于预定功率的功率分配到第二组的载波、保持第一组的载波的功率的部件。
最后，本发明提供了一种计算机程序产品，包括指令，当将所述计算机程序产品加载在处理器中并由该处理器执行时，所述指令用于实现如上所述的电力消耗减少方法的步骤。
附图说明
参考附图，根据作为非限制性示例给出的实施例的以下描述，本发明的其它特征和优点显现，在该附图中：
·图1示出了实施例中的本发明的一般环境；
·图2是示出了用于减少电力消耗的装置的第一实施例的图；
·图3是示出了本发明的用于减少电力消耗的方法中的各个步骤的流程图；
·图4是示出了本发明的减少方法的第一实现的图；
·图5是示出了本发明的减少方法的第二实现的图；以及
·图6是示出了本发明的减少方法的第三实现的图。
具体实施方式
图1是示出了实施例中的本发明的一般环境的图。
例如安装在电话交换机的处所（premise）中的数字订户线访问复用器（DSLAM）E既适合于例如经由第一类型的通信线LR从诸如因特网之类的网络R接收信息，又适合于经由第二类型的相应通信线LA、LA1、LA2、...、LAk将所述信息中继到订户终端TA、TA1、TA2、...、TAk。
第一类型的通信线LR例如可以是以太网连接。第二类型的通信线LA、LA1、LA2、...、LAk例如可以是ADSL2线。
DSLAM E通常适合于经由第一类型的通信线LR，向网络发送经由第二类型的通信线LA、LA1、LA2、...、LAk而来自订户终端TA、TA1、TA2、...、TAk之一的信息。
按照传统的方式，所述通信线LA具有预定数目的载波。在这些载波之中，保留M个载波，以用于承载上行方向（即，从订户终端TA到DSLAME）上的信息，并且保留N个载波L1、L2、...、LN，以用于输送下行方向（即，从DSLAM E到订户终端TA）上的信息。
所述线LA1、LA2、...、LAk表示与线LA相邻的线。
DSLAM E还具有适合于实现本发明的电力消耗减少方法的、用于减少电力消耗的装置D。
参考图2，所述减少装置D具体地包括配备有微处理器的处理器单元20、只读存储器（ROM）30、和随机存取存储器（RAM）40。
所述ROM 30具有用于存储计算机程序PG的寄存器，所述计算机程序PG具有适于实现本发明的电力消耗减少方法的程序指令，如下面在说明书中描述的。
减少装置D还具有组确定模块DGR、通信量计算模块TRA和功率分配模块ATP。
参考图3，接下来描述在装置D中实现的本发明的电力消耗减少方法的实现。
在预先步骤E0期间，将预定的功率P分配到所述集合N的每个载波L1、L2、...、LN。按照已知的方式，向载波分配的功率对应于载波的最大比特率，即对应于在所确定的单位时间中可以输送的最大信息量。
在第一步骤E1期间，组确定模块DGR确定所述N个载波之中的第一载波组G1，并且还确定所述N个载波之中的第二载波组G2。所述组G1和G2是不同的组，即在所述N个载波的集合中的载波不能属于第一组和第二组二者。
在所描述的实现中，所述集合N的载波中的每个载波被分配到第一组G1或分配到第二组G2。
例如，第一组由N1个载波F1、F2、...、Fi、...、FN1组成，而第二组由N2个载波H1、H2、...、Hj、...、HN2组成。
在步骤E2期间，所述通信量计算模块TRA确定来自通信线LA的下行通信量，即每个单位时间所接收的、用于经由通信线LA的N个载波而发送到订户终端TA的信息量V。
步骤E2之后是步骤E3，在该步骤E3期间，将信息量V与预定的阈值量VM进行比较。
如果信息量V大于所述阈值量VM，则重复步骤E2。
如果信息量V小于所述阈值量VM，则功率分配模块ATP在步骤E4期间作用以将减少的功率Pmj分配到第二组G2的每个载波Hj。所述向载波Hj分配的减少的功率Pmj是处于比在预先步骤E0期间向每个载波分配的功率P更小的值处的功率。
不修改第一组G1的载波Fi的功率。
作为替换，在步骤E4之前为如下的步骤（在该图形中未标记），在该步骤期间，将请求发送到订户终端TA，以用于协议减少比特率，并且作为回复而接收包含订户接受或拒绝的响应。如果来自客户端的响应包含接受，则执行步骤E4。在所接收的响应为拒绝时或者在没有接收到响应时，不执行步骤E4并停止该处理。
所述步骤E4之后是步骤E5，在该步骤E5期间，再次确定每个单位时间所接收的信息量V，并且然后与第二预定阈值量Vmax比较。如果所述信息量大于第二预定阈值量Vmax，则向第二组的每个载波Hj分配的功率再次是最大功率。
下面参考图4描述第一具体实现。
在这个实现中，在所述组确定步骤E1期间确定的第一组具有载波F1、F2、...、FN1。
随机地选择第一组G1的第一载波F1。例如，作为时变参数的函数，例如作为时钟类型参数的函数，来选择所述载波F1。
作为替换，第一载波F1是作为预定数目（例如，向通信线LA1、LA2、...的每一个分配的不同数目）的索引i的载波Li。
还确定在第一组G1的两个连续载波之间的间距。例如，在第一组G1的两个连续载波之间的间距是数目为X的载波。
按照与载波F1间距X个载波的方式来确定载波F2。按照与载波Fi-1间距X个载波的方式来确定载波Fi。
所述组G2由在N个载波L1、L2、...、LN的集合中不属于第一组G1的载波所组成。
在步骤E4期间，向组G2中的每个载波分配的功率是预定的功率Pmin。Pmin对应于预定的功率P减去预定的值Y。
这个模式的配置用如下的公式描述：X%Y Z，其中，X表示在组G1的两个载波之间的间距，Y表示用于第二组G2的载波的功率减小，以及Z表示与第一载波F1对应的载波的索引。
图4示出了如下的示例，其中第一载波F1是索引3的载波，并且其中在第一组的两个连续载波之间的间距X是5。
当X=10且Y=10dB时，电力消耗方面的节约很大。
下面参考图5描述本发明的第二实现。
在这个实现中，如在步骤E1中确定的第一组G1的载波是与第二组G2间距B个载波的T个连续载波的组。
图5示出了其中T＝5且B＝10的这个实现的示例。
如在上面的实现中，第一载波的位置随机地或者作为可变参数的函数来变化。
在这个实现中，在步骤E4期间向第二组的载波分配的减少的功率Pmin是对于所有载波而言相同的功率。所述减少的功率Pmin对应于预定功率P减去恒定值Y。
这个实现的配置可以用如下的公式来描述：B%Y Z%T，其中，B表示在第一组G1的两串（run）载波之间的间距，Y表示用于第二组G2的载波的功率的减少，Z表示第一串的开始，即与第一组的第一载波F1对应的载波的索引，以及T表示在第一组G1中的连续载波的数目。
下面参考图6描述本发明的第三实现。
在这个实现中，在步骤E2期间确定的第一组G1具有与等级（rank）S的载波Ls对应的单个载波F1，并且第二组G2包括不属于组G1的（N-1）个载波。
所述组G2包括两个子组：第一子组G21包括比载波F1的等级S低的等级i的载波Li，以及第二子组G22包括比组G1的载波F1的等级S高的等级j的载波Lj。
在这个实施例中，在步骤E4中向第二组的载波分配的减少功率是作为载波的等级的函数而变化的功率。
向第一子组G21的第一载波分配的减少功率是与预定功率P减去值Q对应的预定功率P1min。
向第一子组G21的其它载波分配的减少功率是为了在功率P1min和功率P之间产生线性分布而确定的功率。
如图6中所示，第一子组G21中的等级i的载波Li的功率大于等级i－1的先前载波Li－1的功率，并且小于等级i+1的随后载波Li+1的功率。
向第二子组G22的最后载波分配的功率是与预定功率P减去值W对应的预定功率P2min。
向第二子组G22的其它载波分配的功率是为了在功率P和功率P2min之间产生线性分布而确定的功率。
如图6中所示，第二子组G22中的等级j的载波Lj的功率小于先前的载波Lj－1的功率，并且大于随后的载波Lj+1的功率。
这个实现的配置用下面的公式来描述：Q%S%W，其中，Q表示第二组G2的第一载波的功率减少，S表示第一组的载波F1的等级，以及W表示第二组G2的最后载波的功率减少。
在这个实现的具体时刻中，第一组G1的载波的等级是66。这个索引对应于频率为284,625千赫兹（kHz）的载波。测试已经示出，这个配置在减少电力消耗和降低对相邻线的影响方面给出了最佳结果。

Claims (8)

1.一种用于减少与通信线(LA)相关联的电力消耗的方法，所述通信线(LA)具有适合于将信息输送到接收机装置(TA)的预定功率(P)的N个载波的集合，所述方法的特征在于，它包括如下步骤：
·确定(E1)第一和第二组(G1、G2)，每个组分别具有所述集合N的载波中的至少一个；
·确定(E2)在单位时间期间要在N个载波上输送的信息量(V)；
·如果所确定的量(V)小于第一预定的阈值(VM)，则将小于预定功率的功率分配(E4)到第二组的载波，保持第一组的载波的功率；
·再次确定(E5)在单位时间期间将在N个载波上输送的信息量(V)；以及
·如果再次确定的量(V)大于第二预定的阈值(Vmax)，那么分配(E6)预定功率到第二组的载波。
2.根据权利要求1的电力消耗减少方法，其特征在于，向第二组的载波分配的功率具有预定值(Pmin)。
3.根据权利要求1的电力消耗减少方法，其特征在于，第一组的载波位于第二组的两个载波之间。
4.根据权利要求1的电力消耗减少方法，其特征在于，第一组至少具有一个连续载波集合。
5.根据权利要求1的电力消耗减少方法，其特征在于，所分配的功率是位于预定的最小功率值和该预定功率之间的值。
6.根据权利要求1的电力消耗减少方法，其特征在于，所述第一组由一个载波构成。
7.根据权利要求6的电力消耗减少方法，其特征在于，所述载波的集合是有序的集合，所述第二组包括：第一子组，包含比第一组载波的等级低的等级的载波；以及第二子组，包含比第一组载波的等级高的等级的载波，向第一子组的载波分配的功率作为载波的等级的函数而增加，并且向第二子组的载波分配的功率作为等级的函数而降低。
8.一种用于减少与通信线(LA)相关联的电力消耗的装置(D)，所述通信线(LA)具有适合于将信息输送到接收机装置(TA)的预定功率(P)的N个载波的集合，所述电力消耗减少装置的特征在于，它包括：
·用于确定分别包括所述集合N的至少一个载波的第一组和第二组的部件(DGR)；
·用于确定在单位时间期间要在N个载波上输送的信息量的部件(TRA)；
·用于如果所确定的量小于第一预定的阈值、则将小于预定功率的功率分配到第二组的载波、保持第一组的载波的功率的部件(ATP)；
·用于再次确定在单位时间期间将在N个载波上输送的信息量的部件；以及
·用于如果再次确定的量大于第二预定的阈值，那么分配预定功率到第二组的载波的部件。
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