CN1816029A - 一种降低adsl线路发送功率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降低ADSL线路发送功率的方法，其核心为：获取ADSL线路连接参数，根据所述ADSL线路连接参数及用户配置参数调整ADSL线路发送功率。本发明能够最大程度的降低ADSL线路发送功率，从而最大限度的降低驱动电路的功耗，尽可能的减少了热耗散，避免了大量热耗散对通信设备寿命的影响，且最大限度的减少了相邻线对的串扰现象；本发明由于不需要局端设备与用户设备之间的配合，能够针对网络中的各用户进行ADSL线路发送功率的调整；从而通过本发明提供的技术方案实现了降低能源消耗、降低通信系统成本，提高线路利用率的目的。

Description

一种降低ADSL线路发送功率的方法

技术领域

本发明涉及ADSL技术领域，具体涉及一种自适应的降低ADSL线路发送功率的方法。

背景技术

自xDSL(x对称数字用户线)技术问世以来，由于其利用已有的铜线资源提供高带宽的业务，在全球各地得到蓬勃发展。其中面向个人用户的ADSL(非对称数字用户线)，因为从CO(局端)到CPE(用户端)的下行方向数据量远大于从CPE到CO的上行方向数据量，非常适合个人宽带接入业务的数据流量非对称特点，因而在个人用户宽带接入应用方面占据绝对优势。

随着芯片技术的发展，DSLAM(DSL接入复用器)的端口密度越来越高，一个机架一般能提供超过2000个ADSL接入端口。由于ADSL使用多载波调制技术，调制后的信号具有很高的PAR(峰均比)，需要很高的电源电压，整个驱动电路消耗的功率非常高。

使用AB类放大器的ADSL线路发送功率与线路驱动器功耗之间的关系如附图1所示。图1中，水平坐标为ADSL线路发送功率，垂直坐标为驱动电路消耗的功率。从图1中的曲线可知，整个驱动电路消耗的功率是非常高的，可高达700～800mW。

由于ADSL线路主要运行在限速模式下，ADSL向线路发送功率一般只有100mW，大功率带来的信噪比远远超过实际的需求，其中大部分功率以热的形式耗散，噪声容限经常高达三十几dB，因此实际上ADSL所消耗的功率大多数是白白浪费了，从而造成能源的浪费，大量的热量还会缩短设备的寿命，并且相邻线对产生的串扰影响其他业务，降低了线路的利用率。

目前，主要有两种降低ADSL线路发送功率的方法：

方法一、ITU-T的ADSL标准G.992.1定义的12dB的功率削减，如对于annex A(附录A)，局端在上行子信道(tone)7～18的接收功率与下行发送功率谱密度的对应关系如表1所示：

表1

Upstream received power(dBm)(上行接收功率)＜	3	4	5	6	7	8	9
								Max downstream PSD(最大下行功率谱密度)(dBm/Hz)	-40	-42	-44	-46	-48	-50	-52

从表1可知，下行发送功率谱密度在-40至-52dBm/Hz之间变化。

该方法只能在短距离适用，超过600m就不再有效了，且功率削减的幅度是非常有限的。

方法二、在ITU-T的ADSL标准G.992.1中定义了fine gain(增益调整)参数，其范围为-14.5～+2.5dB，但是推荐值为±2.5dB。局端设备根据远端设备支持的增益调整参数来调整ADSL线路发送功率。

该方法需要远端设备与局端设备配合实现，使该方法适用受限，如远端设备只支持±2.5dB的增益微调参数，则局端设备只能够根据±2.5dB的增益微调参数来调整ADSL线路发送功率，且功率削减的幅度还是有限，ADSL线路发送功率还有进一步削减的空间。

综上所述，现有的降低ADSL线路发送功率的方法由于功率削减的幅度有限，仍然存在能源浪费、影响通信设备寿命、线路利用率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种降低ADSL线路发送功率的方法，通过ADSL线路参数及用户配置参数自适应的确定ADSL线路发送功率，以实现节约能源、降低通信系统成本，提高线路利用率的目的。

为达到上述目的，本发明提供的一种降低ADSL线路发送功率的方法，包括：

a、获取ADSL线路连接参数；

b、根据所述ADSL线路连接参数及用户配置参数调整ADSL线路发送功率。

所述ADSL线路连接参数包括：各子信道的噪声容限；

且所述各子信道的噪声容限均为：训练报告中的ADSL线路的噪声容限。

所述步骤b进一步包括：

b1、根据所述噪声容限、目标噪声容限确定各子信道的扩展增益调整参数；

b2、根据各子信道的扩展增益调整参数确定各子信道发送功率谱密度；

b3、根据所述各子信道的发送功率谱密度调整ADSL线路各子信道的发送功率。

设定对数形式的各子信道的扩展增益调整参数为扩展功率削减参数；

且所述步骤b1进一步包括：

根据所述噪声容限、目标噪声容限确定各子信道的扩展功率削减参数。

所述步骤b1进一步包括：

根据所述噪声容限NM、目标噪声容限TNM确定各子信道的扩展功率削减参数EXT pcb均为：

EXT pcb＝NM-TNM-a；

其中：a≥0.5。

所述步骤b1还包括：

当所述扩展功率削减参数超过预定削减门限时，确定将所述扩展功率削减参数调整为预定削减门限。

所述预定削减门限包括：40dB。

所述步骤b2进一步包括：

判断所述各子信道的扩展功率削减参数是否小于预定调整门限；

如果小于预定调整门限，不对ADSL线路发送功率进行调整，本方法结束；

如果不小于预定调整门限，根据各子信道的扩展功率削减参数调整各子信道在对数域中的发送功率谱密度EXT PSD(i)为：

EXT PSD(i)＝PSD(i)-EXT pcb；

其中：i为正整数，是子信道的索引值，PSD(i)为对数域中的各子信道的标准的发送功率谱密度，EXT pcb为各子信道的扩展功率削减参数；

且所述步骤b3包括：

根据目标噪声容限、调整后的ADSL线路发送功率谱密度再次进行训练。

所述预定调整门限包括：1dB。

所述步骤a还包括：在第一次训练时，存储训练过程中获取的下行衰减和最大可达速率；且所述步骤b3还包括：

根据所述存储的下行衰减和最大可达速率替换所述再次训练得到的相应参数。

通过上述技术方案的描述可知，本发明通过线路参数如训练获得的噪声容限和用户配置参数如目标噪声容限等自适应的调整ADSL线路发送功率，最大程度的降低了ADSL线路发送功率，从而最大限度的降低了驱动电路的功耗，尽可能的减少了热耗散，避免了大量热耗散对通信设备寿命的影响，且最大限度的减少了相邻线对的串扰现象；本发明由于不需要局端设备与用户设备之间的配合，使本发明能够针对网络中的各用户进行ADSL线路发送功率的调整，其适用范围不受限；从而通过本发明提供的技术方案实现了降低现有通信设备能源消耗、降低通信系统成本，提高线路利用率的目的。

附图说明

图1是现有技术中ADSL线路发送功率与线路驱动器功耗对应关系示意图；

图2是本发明的线路驱动功耗与线路长度的对应关系示意图；

图3是本发明的降低ADSL线路发送功率的方法流程图。

具体实施方式

由于ADSL线路主要运行在限速模式下，即用户所需要的线路速率等参数是固定的，所以，ADSL线路发送功率的最大削减空间是可以确定的。如果能够根据发送功率的最大削减空间来调整ADSL线路发送功率，则能够实现在满足用户所要求的线路速率的前提下，最大限度的降低线路驱动功耗，从而避免线路驱动功耗过高而引起的浪费能源、缩短通信设备寿命、相邻线对串扰等不良现象。

因此，本发明的核心是：获取ADSL线路连接参数，根据所述ADSL线路连接参数及用户配置参数调整ADSL线路发送功率。

下面基于本发明的核心思想对本发明提供的技术方案做进一步的描述。

本发明首先在ADSL局端定义一个扩展的增益调整系数EXTg(i)，其中i为子信道的索引值。

如果ADSL局端定义的标准的发送功率谱密度为psd(i)mw/Hz，则经本发明调整后的ADSL发送功率谱密度EXTpsd(i)可表示为：

EXT psd(i)＝EXTg(i)×psd(i)mw/Hz

扩展的增益调整系数EXTg(i)是根据训练获得的线路参数如噪声容限、用户的配置参数如目标噪声容限等确定的。

为方便理解，下面以对数的形式对本发明的技术方案进行说明。

本发明在ADSL局端定义的扩展功率削减参数EXTpcb(i)为：

EXTpcb(i)＝ABS(101gEXTg(i))dB。

其中：i为正整数，是子信道的索引值。

设定局端标准的发送功率谱密度为PSD(i)(dBm/Hz)，且PSD(i)＝10logpsd(i)。

则经本发明调整后的ADSL发送功率谱密度EXT PSD(i)可表示为：

EXT PSD(i)＝PSD(i)-EXTpcb(i)(dBm/Hz)，其中：i为正整数，是子信道的索引值。

通过上述公式可知，在确定扩展的功率削减参数EXTpcb(i)后，即可以确定本发明的调整后的各子信道的ADSL发送功率谱密度。

本发明可以根据用户配置参数如ADSL线路激活速率、ADSL线路中的具体情况如噪声容限等线路参数确定扩展的功率削减参数EXTpcb(i)。

为降低运算量复杂度，本发明可以使用平坦的功率削减方式来调整ADSL发送功率，也就是说设定各子信道的扩展的功率削减参数EXTpcb(i)相同，在这里设定各子信道的扩展的功率削减参数均为EXTpcb。

根据用户配置参数中的ADSL线路激活速率、TNM(target noise margin目标噪声容限)遵守局端标准的ADSL发送功率谱密度可训练得到ADSL线路中的实际NM(noise margin噪声容限)。

NM与TNM的差值代表超出需求的信噪比，也代表超出用户需求的发送功率，也就是可以削减的发送功率谱密度。

由于在ADSL标准中，经过训练得到的NM的值通常是四舍五入的，所以，在确定扩展的功率削减参数EXTpcb时，需要将NM与TNM的差值再减一个大于0.5的常数a，以避免线路中NM的实际值比报告中的NM值低。如该常数a为1dB时，扩展的功率削减参数EXTpcb＝NM-TNM-1(dB)，避免了线路中NM的实际值比报告中的NM值低0.1至0.5dB。

考虑到ADSL发送功率过低可能会导致发送放大器工作于非线性区域，对DAC(数模变换器)的误差影响也很显著，同时也参考ADSL2的建议，这里将EXTpcb的最大值限制为40dB，即将扩展的功率削减参数的预定削减门限设定为40dB，当通过上述计算获得的发送功率削减超过40dB时，则将扩展的发送功率削减参数调整为40dB。

如果经过上述计算获得的扩展的功率削减参数EXTpcb小于预定调整门限如1dB的话，则不需要对ADSL线路发送功率进行调整，如果扩展的功率削减参数EXTpcb不小于预定调整门限如1dB的话，则需要对ADSL线路发送功率进行调整，此时，应使局端强行退回到初始状态，重新发起训练过程，在该次发起的训练过程中，训练过程中遵守的ADSL发送功率谱密度为：

EXT PSD(i)＝PSD(i)-EXTpcb(dBm/Hz)

在重新进行训练后，ADSL线路发送功率降低了EXTpcb dB，这样，ADSL线路发送功率的降低使驱动电路的功耗也会相应下降，并且本发明的这种发送功率削减完全是自动适应的根据用户配置数据以及线路参数来确定的。

由于ADSL线路发送功率的降低，相应的带外噪声也会下降，因此实际上第二次训练得到的NM可能还是会高于TNM，从理论上讲，还可以重新训练一次，以更加逼近实际的NM，但是为了使训练时间不超过TR048规定的60秒，本发明推荐只重新训练一次。

由于ADSL标准中没有定义协议通道使局端能够告知用户自己在使用功率削减后的发送功率进行数据传输，因此，在对NM的第二次训练中，CPE会由于误会而在一些参数计算上出现错误，主要涉及到的参数如下行衰减和下行最大可达到速率。这两个参数对于评估线路质量有着重要意义，因此必须修正。

参数修正的方法很简单，由于对NM的第一次训练完全是按照标准的ADSL发送功率谱密度进行的，其结果是真实的，所以只要将第一次训练得到的下行衰减和最大可达到速率保存下来，将存储的下行衰减和最大可达到速率直接替换第二次训练中的参数即可。

附图2给出了一个实际的例子，以说明采用本发明的技术方案后，线路驱动功耗与线路长度的对应关系。

在图2中，横坐标为线路长度，纵坐标为线路驱动功耗，其中方块标识的曲线表示没有采用本发明的技术方案时线路长度与线路驱动功耗的曲线，而三角形标识的曲线表示采用本发明的技术方案后线路长度与线路驱动功耗的曲线。

从图2中可明显看出，采用本发明的技术方案后，在相当长的线路中显著的降低了线路驱动功耗。

下面结合附图3对本发明的技术方案进行详细描述。

图3中，在步骤300，获取用户配置参数如目标噪声容限等。

到步骤310，根据目标噪声容限等用户配置参数、标准的ADSL发送功率谱密度进行第一次训练，获取ADSL线路中的实际噪声容限NM。

到步骤320，存储第一次训练获得的下行衰减和最大可达速率等参数。

到步骤330，确定扩展的功率削减参数EXTpcb为：EXTpcb＝NM-TNM-a(dB)，其中：a大于等于0.5dB。

到步骤340，判断扩展的功率削减参数EXTpcb是否小于预定调整门限，如1dB。如果扩展的功率削减参数EXTpcb小于预定调整门限1dB，则到步骤390，本发明的方法结束。

在步骤340，如果扩展的功率削减参数EXTpcb不小于预定调整门限1dB，则到步骤350，继续判断扩展的功率削减参数EXTpcb是否大于预定削减门限，如40dB，如果扩展的功率削减参数EXTpcb大于预定削减门限40dB，到步骤351，将扩展的功率削减参数EXTpcb确定为预定削减门限40dB，到步骤360。

在步骤350，如果扩展的功率削减参数EXTpcb不大于预定削减门限40dB，到步骤360，调整ADSL线路各子信道的发送功率谱密度EXT PSD(i)为：EXTPSD(i)＝PSD(i)-EXTpcb(dBm/Hz)。

到步骤370，根据调整后的各子信道的发送功率谱密度EXT PSD进行第二次训练。在该次训练中，其他参数不改变。

到步骤380，用第一次训练获得并存储的下行衰减和最大可达速率等参数来替换第二次训练中获得的下行衰减和最大可达速率。

到步骤390，本发明的方法结束。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，本发明的申请文件的权利要求包括这些变形和变化。

Claims (10)

1、一种降低ADSL线路发送功率的方法，其特征在于，包括：

a、获取ADSL线路连接参数；

b、根据所述ADSL线路连接参数及用户配置参数调整ADSL线路发送功率。

2、如权利要求1所述的一种降低ADSL线路发送功率的方法，其特征在于，所述ADSL线路连接参数包括：各子信道的噪声容限；

且所述各子信道的噪声容限均为：训练报告中的ADSL线路的噪声容限。

3、如权利要求2所述的一种降低ADSL线路发送功率的方法，其特征在于，所述步骤b进一步包括：

b1、根据所述噪声容限、目标噪声容限确定各子信道的扩展增益调整参数；

b2、根据各子信道的扩展增益调整参数确定各子信道发送功率谱密度；

b3、根据所述各子信道的发送功率谱密度调整ADSL线路各子信道的发送功率。

4、如权利要求3所述的一种降低ADSL线路发送功率的方法，其特征在于：设定对数形式的各子信道的扩展增益调整参数为扩展功率削减参数；

且所述步骤b1进一步包括：

根据所述噪声容限、目标噪声容限确定各子信道的扩展功率削减参数。

5、如权利要求4所述的一种降低ADSL线路发送功率的方法，其特征在于，所述步骤b1进一步包括：

根据所述噪声容限NM、目标噪声容限TNM确定各子信道的扩展功率削减参数EXT pcb均为：

EXT pcb＝NM-TNM-a；

其中：a≥0.5。

6、如权利要求4或5所述的一种降低ADSL线路发送功率的方法，其特征在于，所述步骤b1还包括：

当所述扩展功率削减参数超过预定削减门限时，确定将所述扩展功率削减参数调整为预定削减门限。

7、如权利要求6所述的一种降低ADSL线路发送功率的方法，其特征在于，所述预定削减门限包括：40dB。

8、如权利要求4或5所述的一种降低ADSL线路发送功率的方法，其特征在于，所述步骤b2进一步包括：

判断所述各子信道的扩展功率削减参数是否小于预定调整门限；

如果小于预定调整门限，不对ADSL线路发送功率进行调整，本方法结束；

如果不小于预定调整门限，根据各子信道的扩展功率削减参数调整各子信道在对数域中的发送功率谱密度EXT PSD(i)为：

EXT PSD(i)＝PSD(i)-EXT pcb；

其中：i为正整数，是子信道的索引值，PSD(i)为对数域中的各子信道的标准的发送功率谱密度，EXT pcb为各子信道的扩展功率削减参数；

且所述步骤b3包括：

根据目标噪声容限、调整后的ADSL线路发送功率谱密度再次进行训练。

9、如权利要求8所述的一种降低ADSL线路发送功率的方法，其特征在于，所述预定调整门限包括：1dB。

10、如权利要求8所述的一种降低ADSL线路发送功率的方法，其特征在于，所述步骤a还包括：在第一次训练时，存储训练过程中获取的下行衰减和最大可达速率；且所述步骤b3还包括：

根据所述存储的下行衰减和最大可达速率替换所述再次训练得到的相应参数。

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