CN104427602A - 功率控制方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种功率控制方法和装置。该功率控制方法包括：链路的发送端获取所述链路的接收端的误码率信息；若所述误码率信息不满足预定条件，调整所述发送端的发送功率等级值。本发明的功率控制方法和装置，能够根据系统和外部环境的变化，动态调整链路的发送端的发送功率等级值，提高链路的抗干扰能力，保证数据传输的稳定和可靠。

Description

功率控制方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种功率控制方法和装置。
背景技术
为了在数据中心局域网中实现高传输速率，例如10Gbps，以及长距离，例如100米以上的数据传输，需要使用10GBASE-T（10Gigabit Ethernet overTwisted-pair Copper，万兆位双绞线铜缆以太网）、光互连网络等。具体地，10GBASE-T是利用Class E或Class F等线缆实现传输速率为10Gbps的数据传输的物理层规范，可以实现Class E或Class F线缆的百米传输。由于外部环境会对传输链路产生干扰，因此需要提高传输链路的抗干扰能力，从而保证数据传输的稳定和可靠。
现有技术中，由于不同规格线缆如铜缆、光纤线缆的传输距离和信号质量各不相同，因此在远距离的数据传输中使用了具有高屏蔽性能的线缆，以提高传输链路的抗干扰能力。但是，这样会增加网络互连成本。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是，如何提高链路的抗干扰能力。
为了解决上述问题，在第一方面，本发明提供了一种功率控制方法，包括：获取所述链路的接收端的误码率信息；若所述误码率信息不满足预定条件，调整所述发送端的发送功率等级值。
结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，在调整所述发送端的发送功率等级值之后，还包括：获取所述发送端的信噪比和所述接收端的信噪比；若所述发送端的信噪比和所述接收端的信噪比相对于调整所述发送端的发送功率等级值之前均维持不变或增大，则功率控制成功；若所述发送端的信噪比或所述接收端的信噪比相对于调整所述发送端的发送功率等级值之前变小，反向调整所述发送端的发送功率等级值。
结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，所述发送端接收所述接收端发送的基于信道编码的所述误码率信息和信噪比。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，若所述链路为万兆位双绞线铜缆以太网中的以太链路，所述信道编码为低密度奇偶校验LDPC编码；若所述链路为光通信网络中的光链路，所述信道编码为64B/66B编码；若所述链路为无线局域网的无线链路，所述信道编码为正交频分复用编码。
结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述误码率信息包括：所述接收端的误码率，或所述接收端的误码率和所述接收端的误码持续时间，或所述接收端的误码率和所述接收端的数据包重传次数，或所述接收端的误码率和所述接收端的误码持续时间和所述接收端的数据包重传次数。
为了解决上述问题，在第二方面，本发明提供了一种功率控制装置，包括：获取单元，用于获取链路的接收端的误码率信息；以及处理单元，与所述获取单元连接，用于若所述误码率信息不满足预定条件的，调整所述链路的发送端的发送功率等级值。
结合第二方面，在第一种可能的实现方式中，所述获取单元还用于，在调整所述发送端的发送功率等级值之后，获取所述发送端的信噪比和所述接收端的信噪比；以及所述处理单元还用于，若所述发送端的信噪比或所述接收端的信噪比相对于调整所述发送端的发送功率等级值之前变小，反向调整所述发送端的发送功率等级值。
结合第二方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述获取单元还用于：接收所述接收端发送的基于信道编码的所述误码率信息，以及接收所述接收端发送的基于信道编码的所述信噪比。
通过获取链路的接收端的误码率信息和/或信噪比，并据此动态调整链路的发送端的发送功率等级值，根据本发明上述实施例的功率控制方法，能够根据外部环境的变化，动态调整链路的发送端的发送功率等级值，提高链路的抗干扰能力，以保证数据传输的稳定和可靠。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。
图1示出根据本发明实施例的功率控制方法的流程图；
图2示出根据本发明实施例的另一功率控制方法的流程图；
图3示出根据本发明实施例的功率控制方法中基于LDPC编码传输信息的示意图；
图4示出根据本发明实施例的功率控制装置的结构框图；
图5示出根据本发明实施例的另一功率控制装置的结构框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有这些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于大家熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
图1为本发明实施例提供的一种功率控制方法的流程图。如图1所示，该功率控制方法主要包括：
110、获取所述链路的接收端的误码率信息；
120、若所述误码率信息不满足预设条件，根据所述误码率信息，调整所述发送端的的发送功率等级值。
在10GBASE-T场景下，发送端和接收端可以为10GBASE-T交换机或10GBASE-T路由器。此外，在无线局域网中，发送端和接收端可以为无线接入点（AP）或WiFi终端设备。在光通信网络场景下，发送端和接收端可以为光接口交换机或光接口路由器。
其中，所述发送功率等级值与所述接收端和发送端之间的传输距离范围有关。在10GBASE-T场景下，发送端的PHY（Physical Layer，物理层）芯片的发送功率可以设定等级值，可以根据所述接收端和发送端之间的传输距离范围不同，将发送端的PHY芯片的发送功率等级值设置为一个不同值，例如等级值为0～5，一个等级值对应一定发送功率。例如传输距离范围为0～100米时，可以设置发送端的PHY芯片的发送功率等级值为2。
但是，外部环境会对链路产生干扰，导致链路上产生误码或丢包，从而降低通信质量；而外部环境通常也是动态变化的，因此本发明通过检测接收端的误码率信息，动态调整发送端的PHY芯片的发送功率等级值，以解决因线缆老化或链路受到外部环境干扰造成的丢包问题。
需要说明的是，接收端和发送端仅是在一次数据传输中相对而言的，在多次数据传输中，接收端和发送端可以互换。例如：若设备A向设备B发送数据，则设备A为接收端，设备B为发送端；若设备B向设备A发送数据，则设备B为接收端，设备A为发送端。
通过获取到的链路的接收端的误码率信息，调整链路的发送端的发送功率等级值，根据本发明上述实施例的功率控制方法，能够根据系统和外部环境的变化，动态调整链路的发送端的发送功率等级值，提高链路的抗干扰能力，从而保证数据传输的稳定和可靠。
在本发明图1所示功率控制方法基础上，参见图2，为本发明实施例提供的另一种功率控制方法的流程图，所述方法包括：
210、链路的发送端接收所述链路的接收端发送的基于信道编码的误码率信息和信噪比。
所述接收端可以定期向所述发送端发送所述误码率信息和信噪比。
其中，步骤210可以具体包括以下任一场景：
场景一、在10GBASE-T场景下，所述发送端接收所述接收端发送的基于LDPC编码的误码率信息和信噪比。
具体地，如果在接收端和发送端之间通过TCP/IP协议传递误码率信息和/或信噪比，将会占用传输链路的有效带宽，并且这个过程需要接收端和发送端的CPU和转换芯片的参与，过程繁琐，效率低。本实施例中，可以使用接收端的PHY芯片和发送端的PHY芯片中已有的LDPC（Low Density ParityCheck，低密度奇偶校验）编码的空余资源，来传递误码率信息，这种方式可以不占用传输链路的有效带宽，并且LDPC编码的纠错能力强，可以提高编码增益，特别适用于10Gbps以太网100米传输，并降低了10GBASE-T实际布线的要求，不会增加网络互连成本。
场景二、在光通信网络场景下，所述发送端接收所述接收端发送的基于64B/66B编码的误码率信息和信噪比。
具体地，在光通信网络中，光接口交换机或光接口路由器之间可以通过64B/66B编码方式在OLT和ONU之间实现信噪比和误码率的传输，然后根据误码率信息和信噪比实时调整光接口交换机或光接口路由器的发送功率。
场景三、在无线局域网场景下，所述发送端接收所述接收端发送的基于正交频分复用编码的误码率信息和信噪比。
具体地，在无线局域网例如WiFi网络中，AP（Access Point，无线接入点）和终端之间可以通过正交频分复用编码方式在无线接入点和终端之间实现信噪比和误码率的传输，然后根据误码率信息和信噪比实时调整AP和终端的发送功率。
对于上述功率控制方法，在一种可能的实现方式中，步骤120可以具体包括：
220、所述发送端判定所述接收端的误码率信息是否满足预定条件。
其中，误码率信息可以包括误码率，还可以包括误码持续时间和/或数据包重传次数。
具体地，预定条件可以是误码率不大于预设的误码率阈值；若所述接收端的误码率大于预设的误码率阈值，例如10-10，即表示所述接收端的误码率信息不满足预定条件。预定条件也可以是误码率不大于预设的误码率阈值，并且误码持续时间不大于预设的误码持续时间阈值和/或数据包重传次数不大于预设的重传次数阈值，例如若所述接收端的误码率大于预设的误码率阈值；或者误码持续时间大于预设的误码持续时间阈值，即表示所述接收端的误码率信息不满足预定条件；其他情况以此类推，不再赘述。
如果判定误码率信息满足预定条件，则不调整发送端的PHY芯片的发送功率等级值，继续执行步骤210和220，即持续接收并判定接收端的误码率信息是否满足预定条件；否则，执行步骤230。
230、若所述接收端的误码率信息不满足预定条件，所述发送端调整所述发送端的PHY芯片的发送功率等级值。
具体地，如果判定误码率信息不满足预定条件，则调整发送端的PHY芯片的发送功率等级值，具体可以根据预先设定的调整方式，调整发送端的PHY芯片的发送功率等级值。本发明实施例中，本步骤中，若所述接收端的误码率信息不满足预定条件，通常将发送端的PHY芯片的发送功率等级值调高，即增大发送端的PHY芯片的发送功率。例如：在10GBASE-T中，当前发送端的PHY芯片的发送功率等级值为2，如果判定误码率信息不满足预定条件，可以将发送端的PHY芯片的发送功率等级值由2调整为3。
240、所述发送端获取所述发送端的信噪比和所述接收端的信噪比。
具体地，所述发送端可以获取所述发送端的当前信噪比，还可以使用与步骤210中接收所述接收端发送的基于信道编码的信噪比相似的方式，获取所述接收端的当前信噪比；并根据发送端的当前信噪比和接收端的当前信噪比是否变小，判定步骤230中调整发送端的PHY芯片的发送功率等级值是否成功提高了链路的抗干扰能力，降低了链路的误码率和丢包。
250、所述发送端判定发送端的信噪比或接收端的信噪比相对于步骤230之前是否变小。
如果发送端的信噪比相对于步骤230之前的发送端的信噪比变小，或者接收端的信噪比相对于步骤230之前的接收端的信噪比变小，执行步骤260；否则，执行270；
260、若发送端的信噪比相对于步骤230之前的发送端的信噪比变小，或者接收端的信噪比相对于步骤230之前的接收端的信噪比变小，则反向调整所述发送端的PHY芯片的发送功率等级值。
具体地，在执行步骤230之后如果发送端链路的信噪比和接收端链路的信噪比中任一个相对于步骤230之前变小，则判定步骤230的调整失败，执行本步骤，反向调整所述发送端的PHY芯片的发送功率等级值，以提高链路的抗干扰能力，保证链路的稳定和可靠运行。其中，所述反向调整是指按照与步骤230中调整的方向相反的方向调整所述发送端的PHY芯片的发送功率等级值。如果步骤230中将发送端的PHY芯片的发送功率等级值调高，则本步骤中所述反向调整是指将发送端的PHY芯片的发送功率等级值调低，即减小发送端的PHY芯片的发送功率；如果步骤230中将发送端的PHY芯片的发送功率等级值调低，则本步骤中所述反向调整是指将发送端的PHY芯片的发送功率等级值调高，即增大发送端的PHY芯片的发送功率。例如：在10GBASE-T中，传输距离范围为0～100米，发送端的PHY芯片的发送功率等级值为2，发送端的信噪比或接收端的信噪比为24dB，由于检测到误码率不满足预定条件，因此将发送端的PHY芯片的发送功率等级值由2调整为3。调整后，检测到发送端的信噪比或接收端的信噪比变为22dB，即信噪比变小，则将发送端的PHY芯片的发送功率等级值由3反向调整为1。
需要说明的是，在本步骤中反向调整所述发送端的PHY芯片的发送功率等级值之后，可以执行步骤240和250，即继续接收并判定接收端的信噪比是否满足预定条件，以确定是否再调整发送端的PHY芯片的发送功率等级值。若判定接收端的信噪比满足预定条件，则表示本次调整成功，所述发送端可以执行步骤210，即继续执行本实施例的功率控制方法。
270、若发送端的信噪比相对于步骤230之前的发送端的信噪比不变或增大，并且接收端的信噪比相对于步骤230之前的接收端的信噪比不变或增大，则表示调整发送端的PHY芯片的功率等级值成功。所述发送端可以执行步骤210，即继续执行本实施例的功率控制方法。
需要说明的是，步骤250可以有多种实现方式。例如：可以先检测发送端的信噪比，判定发送端的信噪比是否变小；如果发送端的信噪比变小，可以不必再检测接收端的信噪比；如果发送端的信噪比不变或增大，则继续检测接收端的信噪比，并判定接收端的信噪比是否变小；如果接收端的信噪比不变或增大，则可以判定步骤230中的调整成功，并执行步骤210，即持续检测接收端的误码率。
下面详细说明发送端从接收端接收基于LDPC编码的误码率信息和/或信噪比的过程。
具体地，如图3所示，接收端的PHY芯片的PCS（Physical coding sublayer，物理编码子层）接收来自XGMII（10Giga位Medium Independent Interface，万兆位媒体无关接口）的8字节数据，并将8字节数据划分为一个一个的64位（bit）的数据块（block），进行64B/65B编码，得到一个一个的65位的数据块。接着，对每个65位的数据块进行扰码，以每50个65位数据块作为一组，并增加8位的CRC（Cyclical Redundancy Check，循环冗余校验）校验位。至此得到50×65+8=3258位的有效载荷。然后，对该有效载荷增加1位的辅助通道位，得到3259位的载荷块。随后，将3259位划分为3×512位（包含了辅助通道位）和1723位两组。然后，对1723位这一组进行LDPC编码，形成LDPC（1723，2048）编码。本实施例中，通过修改LDPC编码位数，即在LDPC（1723，2048）编码中的1723位上增加32位数据，得到1755位，这样变为LDPC（1755，2048）编码。其中，该32位数据中，16位用于传递误码率信息，另外16位用于传递信噪比。接着，将（1755+293）LDPC位，通过G矩阵变为4×512位，形成2048位。最后，将3×512位和4×512位组合为7×512位的数据块，然后排列为512个7-位标签，称之为10GBASE-T的线路编码。至此，每个7-位Label中包含了3位未编码位和4位LDPC编码位。最后，将512个7位标签映射到512个由DSQ（Double Square，10GBASE-T基带编码方式）128空间选取的2D（two-dimensional，二维）符号上，经过PAM（Physical media adaptation layer，物理媒介适配层）后变为256个连续的PAM16符号，再经过4对线缆进行10GBASE-T基带传输给发送端的PHY芯片。
根据本发明上述实施例的功率控制方法，链路的发送端接收所述链路的接收端发送的基于信道编码的误码率信息和/或信噪比，这样不会占用传输链路的有效带宽，所述发送端根据所述接收端的误码率信息可以调整所述发送端的PHY芯片的发送功率等级值，提高链路的抗干扰能力，提高链路的稳定性和可靠性，实现稳定和可靠的数据传输。
图4示出了本发明实施例提供的一种功率控制装置的结构框图。如图4所示，该功率控制装置包括获取单元410和处理单元420。其中，获取单元410主要用于获取链路的接收端的误码率信息。处理单元420，与获取单元410连接，主要用于若所述误码率信息不满足预定条件的，调整所述链路的发送端的发送功率等级值。
对于上述功率控制装置，在一种可能的实现方式中，所述获取单元410还用于：在调整所述发送端的发送功率等级值之后，获取所述发送端的信噪比和所述接收端的信噪比。所述处理单元420还用于，若所述发送端的信噪比或所述接收端的信噪比相对于调整所述发送端的发送功率等级值之前变小，反向调整所述发送端的发送功率等级值。
对于上述功率控制装置，在一种可能的实现方式中，所述获取单元410还用于：接收所述接收端发送的基于信道编码的所述误码率信息，以及接收所述接收端发送的基于信道编码的所述信噪比。
其中，获取单元410用于获取接收端的误码率信息和/或接收端和发送端的信噪比的具体机制，以及处理单元420用于调整和/或反向调整发送端的发送功率等级值的具体机制，可以参考本发明图1～图3及其相关描述。
需要说明的是，该功率控制装置可以位于发送端，也可以是独立于接收端和发送端的一个单独的装置。
这样，通过获取到的误码率信息和/或信噪比，调整链路的发送端的PHY芯片的发送功率等级值，根据本发明上述实施例的功率控制装置，能够根据系统和外部环境的变化，动态调整链路的发送端的发送功率等级值，提高链路的抗干扰能力，从而保证稳定和可靠的数据传输。
图5示出了本发明实施例提供的功率控制装置的硬件结构示意图。
所述功率控制装置500包括处理器(processor)510、通信接口520、存储器530和总线540。其中，处理器510、通信接口520、以及存储器530通过总线540完成相互间的通信。
通信接口520用于与链路的接收端通信，所述链路连接所述功率控制装置的所述通信接口520和所述接收端。
处理器510用于执行程序。处理器510可能是一个中央处理器CPU，或者是专用集成电路ASIC（Application Specific Integrated Circuit），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器530用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器530可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器530也可以是存储器阵列。存储器530还可能被分块，并且所述块可按一定的规则组合成虚拟卷。
所述处理器510执行所述存储器530中存放的程序，实现本发明实施例提供的功率控制方法，包括：链路的发送端获取所述链路的接收端的误码率信息；若所述误码率信息不满足预定条件，调整所述发送端的发送功率等级值。
还包括：通过所述通信接口520，在调整所述发送端的发送功率等级值之后，获取所述发送端的信噪比和所述接收端的信噪比；若所述发送端的信噪比和所述接收端的信噪比相对于调整所述发送端的发送功率等级值之前均维持不变或增大，则功率控制成功；若所述发送端的信噪比或所述接收端的信噪比相对于调整所述发送端的发送功率等级值之前变小，反向调整所述发送端的发送功率等级值。
还包括：通过所述通信接口520，接收所述接收端发送的基于信道编码的所述误码率信息和信噪比。
其中，所述功率控制装置510用于检测接收端的误码率信息和/或接收端和发送端的信噪比的具体机制，以及用于调整和/或反向调整发送端的PHY芯片的发送功率等级值的具体机制，可以参考本发明图1～图3及其相关描述。
这样，通过检测到的误码率信息和/或信噪比，实时调整链路的发送端的PHY芯片的发送功率等级值，根据本发明上述实施例的功率控制装置，能够根据系统和外部环境的变化，动态调整链路的发送端的发送功率等级值，提高链路的抗干扰能力，从而实现稳定和可靠的数据传输。
本领域普通技术人员可以意识到，本文所描述的实施例中的各示例性单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件形式来实现，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以针对特定的应用选择不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
如果以计算机软件的形式来实现所述功能并作为独立的产品销售或使用时，则在一定程度上可认为本发明的技术方案的全部或部分（例如对现有技术做出贡献的部分）是以计算机软件产品的形式体现的。该计算机软件产品通常存储在计算机可读取的存储介质中，包括若干指令用以使得计算机设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本发明各实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random AccessMemory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种功率控制方法，其特征在于，包括：
获取链路的接收端的误码率信息；以及
若所述误码率信息不满足预定条件，调整所述发送端的发送功率等级值。
2.根据权利要求1所述的功率控制方法，其特征在于，在调整所述发送端的发送功率等级值之后，还包括：
获取所述发送端的信噪比和所述接收端的信噪比；
若所述发送端的信噪比和所述接收端的信噪比相对于调整所述发送端的发送功率等级值之前均维持不变或增大，则功率控制成功；
若所述发送端的信噪比或所述接收端的信噪比相对于调整所述发送端的发送功率等级值之前变小，反向调整所述发送端的发送功率等级值。
3.根据权利要求2所述的功率控制方法，其特征在于，所述发送端接收所述接收端发送的基于信道编码的所述误码率信息和信噪比。
4.根据权利要求3所述的功率控制方法，其特征在于，
若所述链路为万兆位双绞线铜缆以太网中的以太链路，所述信道编码为低密度奇偶校验LDPC编码；
若所述链路为光通信网络中的光链路，所述信道编码为64B/66B编码；
若所述链路为无线局域网的无线链路，所述信道编码为正交频分复用编码。
5.根据权利要求3所述的功率控制方法，其特征在于，
所述误码率信息包括：所述接收端的误码率，或所述接收端的误码率和所述接收端的误码持续时间，或所述接收端的误码率和所述接收端的数据包重传次数，或所述接收端的误码率和所述接收端的误码持续时间和所述接收端的数据包重传次数。
6.一种功率控制装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取链路的接收端的误码率信息；以及
处理单元，与所述获取单元连接，用于若所述误码率信息不满足预定条件的，调整所述链路的发送端的发送功率等级值。
7.根据权利要求6所述的功率控制装置，其特征在于，
所述获取单元还用于，在调整所述发送端的发送功率等级值之后，获取所述发送端的信噪比和所述接收端的信噪比；以及
所述处理单元还用于，若所述发送端的信噪比或所述接收端的信噪比相对于调整所述发送端的发送功率等级值之前变小，反向调整所述发送端的发送功率等级值。
8.根据权利要求7所述的功率控制装置，其特征在于，所述获取单元还用于：接收所述接收端发送的基于信道编码的所述误码率信息，以及接收所述接收端发送的基于信道编码的所述信噪比。
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