CN1973280B - 通用宽带服务器系统及方法 - Google Patents

Abstract

连接在多条用户线、上行链路以及中心局之间的通用宽带服务器向与用户线连接的客户前提设备提供宽带业务。该通用宽带服务器也可选地向客户前提设备提供模拟调制解调器服务。动态带宽分配方法基于上行链路提供的最大可用带宽和最大可用功率，调节通用宽带服务器与客户前提设备通信时的传输电力和带宽。

Description

通用宽带服务器系统及方法

本申请涉及如下相关申请，其在此全部并入作为参考：在2002年2月13日提交的美国专利申请序列号10/074,832(其要求2001年10月11日提交的美国临时申请序列号60/328,648的优先权)；在2002年5月31日提交的美国专利申请序列号10/159,496(其作为在2002年2月13日提交的、要求2001年10月11日提交的美国临时申请序列号60/328,648的优先权的美国专利申请序列号10/074,832的部分连续申请)；以及2002年7月12日提交的美国专利申请序列号10/194,375。 

背景技术

通常数字用户线(DSL)网络包括经由一束双绞线连接到数字用户线接入多路复用器(DSLAM)的多个客户前提设备(CPE)，用于提供宽带业务。图1示出了已知技术的DSL网络。DSLAM也连接到一网络，用于向/从各CPE设备发送/接收数据。DSLAM还可连接到其他设备比如路由器，用于经由DSL网络指引和交换数据。DSLAM包括多个DSL调制解调器，其可以通过一个或多个数字信号处理器(DSP)上驻留的软件来实现。客户前提设备可包括像调制解调器和手机之类的各种设备。通过举例的方式，图1示出的客户前提设备包括能够与DSLAM通信的DSL调制解调器。DSLAM例如可位于中心局(CO)。 

图1的N个CPE DSL调制解调器的每一个都经由专用双绞线或者POTS(普通老式电话业务)线直接连接到DSLAM中的各DSL调制解调器。双绞线通常是公共交换电话网(PSTN)的部件。通常以每束25条双绞线的捆束方式来提供这些线。每束也可有更多或更少的双绞线。例如，典型的DSLAM可以VDSL的数据速率向位于客户端的25个DSL调制解调器提供DSL服务。VDSL数据速率可达到26Mbps(兆比特/秒)的上行速率和下行速率。也可提供具有不同数据速率的其他形式的DSL服务，比如ADSL(达到1.5Mbps的上行速率和8Mbps的下行速率)，  SHDSL(达到4Mpbs的上行速率和下行速率)，以及HDSL(1.5Mbps的上行速率和下行速率)。 

如上所述的高速专用DSL服务具有许多优点。例如，利用客户端的25个DSL调制解调器，以及利用能够以1.5Mbps的速率承载数据的每条专用线，DSLAM一定能够以37.5Mbps的速率处理数据。这样高的数据速率规格通常需要高速和昂贵的数字信号处理器池(pool)。除了费用之外，大量的高速数字信号处理器需要大量的电力，而这些电力在可能设置DSLAM的某些远端位置往往会供应不足。 

此外，尽管向客户提供专用DSL服务，但是该DSL服务经常是不需要的。大多数客户的DSL调制解调器在白天和夜晚的大量时间都保持空闲状态。例如，在客户离开去工作或睡眠时，大部分客户的DSL调制解调器不被使用，而这即使对于频繁使用家庭计算机的用户来说也代表了白天的大部分时间。此外，即使在客户正在使用他们的计算机和DSL调制解调器时，DSL通信也容易崩溃。也就是说，用户可能需要或想要大量带宽来下载或上载文件，但是一旦文件传输已经完成，则在客户使用他们的计算机浏览文件、写信等时的相对较长时间段期间，服务于客户的DSL线可能仅承载了少量的数据。 

即使客户想要宽带业务，许多客户也可能由于他们离容置DSLAM的中心局太远而不能够收到这样的业务。有很多原因使得将DSLAM移置的离客户较近经常无法实现或者不可能，这些原因包括在新的位置向DSLAM供电所需的电流可能不足，以及向新的位置输送附加电力可能极其昂贵。 

在这些情况下，客户可使用其他的通信方式，即模拟调制解调器。一系列模拟调制解调器可设置在中心局(往往靠近DSLAM)，以提供模拟调制解调器服务比如ITU-TV.90服务。这些模拟调制解调器尽管提供比DSL低的速度的数据业务，但是能够比DSL运行更长的距离。不利的是，随着大量空间(其在中心局中经常会供应不足)的占用，一系列模拟调制解调器与一系列DSL调制解调器一样具有许多的空间和电力问题。 

发明内容

通过介绍，下面的优选实施例提供通用宽带服务器系统和方法。通用宽带服务器连接在多条用户线、至少一条上行链路以及中心局之间。通用宽带服务器给与多条用户线连接的多个客户前提设备提供宽带业务以及可选择地提供模拟调制解调器服务。通用宽带服务器包括下行调制解调器池、与下行调制解调器池通信的物理层路由器，以及与物理层路由器通信的下行线路接口。在一个实施例中，物理层路由器包括使用快速线路获取方法的音调检测器。下行线路接口包括多个与用户线连接的用户端口。通用宽带服务器还包括上行调制解调器池以及与上行调制解调器池通信的上行隔离接口。上行隔离接口包括与至少一条上行链路连接的至少一个上行端口。另外，通用宽带服务器包括与上行调制解调器池、下行调制解调器池以及物理层路由器通信的处理器。存储器与处理器通信。电源电路与电源、处理器通信。进一步，中心局接口与下行线路接口通信。中心局接口包括与中心局通信的多个中心局端口。动态带宽分配方法根据至少一条上行链路提供的最大可用带宽以及来自电源电路的最大可用电力调节每个用户端口的传输电力与带宽。 

通过大体的介绍给出了前面段落的说明，但是其不应当用于限制所附权利要求的范围。现在参照附图描述优选实施例。 

附图说明

图1表示已知技术的DSL网络。 

图2表示通用宽带服务器。 

图3表示语音通信和xDSL通信的相对频带。 

图4表示超额订购调制解调器池的系统。 

图5表示物理层路由器。 

图6A-C是示出物理层路由器方法的流程图。 

图7是示出物理层路由器的快速线路获取方法的流程图。 

图8是示出动态带宽分配方法的流程图。 

图9是示出最小限度算法函数的曲线图。 

当前优选实施例的具体描述

图2表示通用宽带服务器。通用宽带服务器连接在多条用户线、至少一条上行链路和中心局之间。至少一些用户线连接到客户前提设备比如DSL调制解调器、模拟调制解调器和传统电话。通用宽带服务器向客户前提设备提供数据业务，如可包含xDSL服务的宽带业务。通用宽带服务器也可向客户前提设备提供比如模拟调制解调器V.90服务的数据业务。此外，通用宽带服务器可向客户前提设备提供同步语音和数据业务。通用宽带服务器能够提供超额订购(oversubscribed)的服务，即，通用宽带服务器能够利用通用宽带服务器本地的、少于N个的xDSL调制解调器向N个客户提供宽带业务。 

用户线包括POTS线或双绞线，也可包括同轴电缆。术语“POTS线”和“双绞线”可互换使用。上行数据链路可包括例如普通老式电话业务(POTS)线、光纤、双绞线、公共交换电话网(PSTN)、T1接线、T3接线、ISDN接线、同轴电缆、SHDSL链路、ADSL链路、VDSL链路、HDSL链路、其他形式的xDSL链路、V.90链路、OCn链路等。术语“DSL”和“xDSL”这里可互换使用，用来指比如如上所述的任何DSL标准。此外，术语“宽带”包括xDSL服务以及其他形式的高速数据通信。 

通用宽带服务器包括下行调制解调器池28、与下行调制解调器池28通信的物理层路由器26、以及与物理层路由器26通信的下行线路接口20。下行线路接口20包括多个用户端口。这些用户端口可连接到用于将通用宽带服务器连接到客户前提设备的用户线。 

下行线路接口20提供通用宽带服务器和用户线之间的隔离和电路保护。在一个实施例中，下行线路接口20包括与物理层路由器26通信的下行隔离电路24，以及与下行隔离电路24通信的用户电路保护部分22。用户电路保护部分22还与用户端口通信。隔离电路24可包括比如变压器、光隔离器的装置或者其他可操作用以提供1kV隔离阻障的装置。用户电路保护部分22可包括保护通用宽带服务器抵抗用户线承载的电力高峰的装置。这些装置例如可包括变阻器、保险丝、气体放电管、MOV、二极管等。 

通用宽带服务器还包括上行调制解调器池36和与上行调制解调器池  36通信的上行线路接口40。上行线路接口40包括用于将通用宽带服务器连接到一个或多个上行链路的至少一个上行端口。上行线路接口40提供通用宽带服务器与一个或多个上行链路之间的隔离和电路保护。在一个实施例中，上行线路接口40包括与上行调制解调器池36通信的上行隔离电路42、以及与上行隔离电路42通信的上行电路保护部分46。上行电路保护部分46还与上行端口通信。与下行隔离电路24一样，上行隔离电路42可包括比如变压器、光隔离器的装置或者其他可操作用以提供适当隔离阻障的装置。上行电路保护部分包括保护通用宽带服务器抵抗至少一个上行链路承载的电力高峰的装置。这些装置例如可包括变阻器、保险丝、气体放电管、MOV、二极管等。 

此外，通用宽带服务器包括处理器30，其与上行调制解调器池36、下行调制解调器池28和物理层路由器26通信。通用宽带服务器还包括与处理器32通信的存储器32、以及与处理器30和上行线路接口40通信的电源电路34。此外，通用宽带服务器包括中心局接口48。中心局接口48与下行线路接口20通信，并包括用于将通用宽带服务器连接到中心局的多个中心局端口。 

中心局接口48部分地起到分离器的作用，用于从较高频的宽带通信中分离出较低频的语音通信，以实现同步语音和数据通信。图3表示标记有“语音”的语音通信和标记有“DSL”的xDSL通信的相对频带。通常，“语音”的频带范围从约300Hz到3.4kHz。在一个实施例中，中心局接口48包括与下行线路接口20通信的低通滤波器52、以及与低通滤波器52通信的中心局电路保护部分50。中心局电路保护部分50连接到中心局端口。中心局电路保护部分50包括比如变阻器、保险丝、气体放电管、MOV、二极管等的装置。 

低通滤波器52的典型传递函数如图3中的标记有“低通滤波器”的曲线所示。通常，低通滤波器具有约4kHz至8kHz的截止频率，由此将“语音”从“DSL”通信分离出来。在一个实施例中，低通滤波器符合ANSI T1.413规格。基于下行线路接口20和中心局接口48的特定实施例，低通滤波器直接或间接与用户线通信。参照图2，在一个实施例中，低通滤波器48在用户电路保护部分22之后与下行线路接口20通信，如箭头 56所示。在另一实施例中，如箭头58所示，低通滤波器52在用户电路保护部分22之前与下行线路接口20通信。对于本领域普通技术人员来说，很明显可以有其他等效的实施例。此外，基于特定实施例，中心局接口48还可包括附加隔离组件和电路。 

在操作中，客户经由连接到用户线的电话持续接收POTS服务，其中所述用户线连接到用户端口并且经下行线路接口20、经中心局接口48连接到通过中心局端口连接的中心局。如下所述，来自客户前提设备的宽带业务请求由通用宽带服务器准予。一旦准予，宽带业务流经下行线路接口20、经物理层路由器26、经下行调制解调器池28、经上行调制解调器池36、经上行线路接口40，流动到连接到上行端口的至少一条上行链路。 

下行调制解调器池28包括可操作用以与客户前提设备通信的多个调制解调器。在一个实施例中，下行调制解调器池28包括可操作用以仿真多个通信协议的数字信号处理器调制解调器，如图4所示。例如，这些协议可包括VDSL、ADSL、HDSL、SHDSL、HDSL2、其他形式的xDSL、ITU-T V.9x、较快模拟调制解调器协议等。 

图4的下行调制解调器池28表示超额订购调制解调器池的系统的一个实施例。在名称为“超额订购调制解调器池的方法和系统(Method andsystem for oversubscribing a pool of modems)”、由Timothy L.Kelliher于2002年5月31提交的美国专利申请序列号10/159,496中公开了该系统及其可选实施例，在此并入其全部内容作为参考。下行调制解调器池还可包括较快模拟调制解调器装置，用于提供增强的模拟调制解调器通信。在名称为“较快调制解调器方法和装置(Faster modem method andapparatus)”、由Timothy L.Kelliher等人于2002年7月12日提交的美国专利申请序列号10/194,375中公开了较快调制解调器装置，在此并入其全部内容作为参考。 

简单来说，下行调制解调器池28、处理器30和上行调制解调器池36经总线60、62彼此通信，如图2所示。处理器总线60部分地用以构成下行调制解调器池28，如参照上述引用的申请所描述的。在一个实施例中，处理器总线60是同步微处理器接口。这种接口的一个实例是8比  特同步微处理器接口。该接口还可包括中断线。数据总线62用于传送下行调制解调器池28和上行调制解调器池36之间的高速数据比如宽带数据。在一个实施例中，数据总线62是异步微处理器接口。这种接口的一个实例是在155Mbps速率下运行的8比特UTOPIA-II总线。许多其他类型的总线也可应用于本发明。例如可使用单根高速同步或异步总线。此外，这些总线可包括I2C总线。 

上行调制解调器池36包括用于与至少一条上行链路通信的调制解调器池。在一个实施例中，上行调制解调器池包括多个HDSL2调制解调器。在其他实施例中，上行调制解调器池包括xDSL调制解调器或V.9x调制解调器。上行调制解调器池可同时包括多种类型的调制解调器。参考上行调制解调器池36，术语“调制解调器池”可被理解为包括单个上行调制解调器及多个上行调制解调器。上行调制解调器池可经由处理器总线比如如上所述的总线60来配置。 

在图5中具体示出物理层路由器26。物理层路由器26有助于将来自下行调制解调器池28的N个下行数据链路连接到任何P个用户端口，其中P＞N。物理层路由器26通过下述方式来完成该连接，即，确定哪一个连接到用户端口的客户前提设备正在产生业务请求、隔离该设备、以及将该用户接口进而将该客户前提设备连接到DSP池端口(其连接到下行调制解调器池28)。 

参照图5，物理层路由器包括多个用户端口和多个DSP池端口。物理层路由器还包括一交换器68，其包含用户线路侧、DSP池线路侧以及控制端口69。用户线路侧连接到用户端口，以及DSP池线路侧连接到DSP池端口。在一个示范实施例中，交换器68是交叉点交换器，其含有多个双向1:50多路复用器，如图5所示。也可使用其他等效类型的交换器。在一个具体实例中，交换器68是24:50“任意端口”交叉点交换器，由此能够提供24个DSP池端口和50个用户端口。 

此外，物理层路由器包括隔离电路70，其包括与多个用户端口通信的多个输入端口、多个输出端口以及一个隔离控制端口71。这些输出端口在总的节点处连接在一起，形成探测总线72。音调检测器74连接到探测总线72。物理层路由器还包括连接到音调检测器74、交换控制端口69  和隔离控制端口71的控制逻辑电路76。控制逻辑电路包括微处理器接口。在一个实施例中，微处理器接口与上述的处理器总线60兼容。 

控制逻辑电路76按照下述方法向交换器68和隔离电路70发出控制信号。控制逻辑电路可经由微处理器接口向/从处理器30发送/接收信息，以便发出正确序列的控制信号69、71和配置物理层路由器26。简单来说，隔离控制信号71指示那些用户端口要连接到探测总线72。注意连接到探测总线72的用户端口是分离地连接的，也就是，分离的用户端口信号在探测总线72处连接，而不是直接联接(tapped)用户端口信号。这确保了用户端口不会合起来短路，并且它们的信号能够经由交换器68自由流动到DSP池端口。交换控制信号69指示用户端口向DSP池端口的耦接。 

如简单提及的，物理层路由器26将多个用户端口耦接到多个DSP池端口，其中多个用户端口中的至少一些连接到客户前提设备。这些客户前提设备可操作用以产生请求音。这些请求音表明客户前提设备正在请求业务，也就是，客户前提设备正在请求或者准备接受下行调制解调器池28提供的宽带业务或其他类型的数据业务。这些音调可包括请求音(比如ANSI T1.413和ITUG.922.1定义的R-ACT-REQ音)、语音频率范围内的音调、拨号音、以及POTS范围之外的音调(比如34.5kHz音调)。 

物理层路由器方法如图6A所示。首先，所有未耦接到DSP池端口的用户端口都连接到探测总线(步骤80)。一列用户端口、DSP池端口及其各自的连接状态在物理层路由器26中、或者通过处理器30和存储器32、或者通过这二者的组合维持。依据特定实施方式，发出正确的隔离控制信号71所需的信息可经由处理器总线60传送到物理层路由器26。接着，音调检测器74收听探测总线上的音调(步骤82)。一旦检测到音调，接收音调的用户端口就与其它用户端口隔离，或者从其他用户端口识别出(步骤84)。如果超过一个的用户端口正在接收音调，所述超过一个的用户端口中的一个端口将被隔离。在一个实施例中，如图6B所示，在隔离用户端口之后，被隔离的用户端口在控制逻辑电路(其发出从探测总线72移除用户端口的隔离控制信号71)的命令下从探测总线移除(步骤88)。然后，被隔离的用户端口在逻辑控制电路向交换器68发出  适当的交换控制信号69时连接到可用的DSP池端口(步骤90)。 

如图6C所示的第二实施例用于自动发现比如V.9x的模拟调制解调器请求和更快的模拟调制解调器请求，以及宽带比如xDSL的请求。图6A-C的方法可互相结合使用。在图6A的隔离步骤(步骤84)之后，检查音调以确定是否是拨号音(步骤92)。如果该音调是拨号音，则该方法还包括检测被隔离的用户端口上的附加音调的步骤(步骤96)。这些附加音调可以是如上所述的音调，也可包括用户发出的双音多频(DTMF)音或者DTMF音序列。这些音调被用来提供向通用宽带服务器的接入。如果这些音调未被授权(步骤98)则被隔离的用户端口返接到探测总线，也就是说没有业务提供给连接到该端口的客户前提设备。如果这些音调被授权(步骤98)则被隔离的用户端口从探测总线移除(步骤102)，并且如上所述被隔离的用户端口连接到DSP池端口(步骤104)。 

音调检测器74采用如图7所示的快速线路获取方法来快速隔离正在被请求业务的端口。参照图7，检测探测总线上的音调(步骤106)，并且一旦检测到音调(步骤108)，则连接到探测总线的多条用户线中的一半用户线与探测总线断开(步骤110)。在断开一半的用户线之后，检查探测总线以确定音调是否仍然存在于探测总线上(步骤112)。如果音调已经不存在了，则将上次与探测总线断开的那一半用户线重新连接到探测总线(步骤114)，并且将与上述一半用户线不同的一半用户线与探测总线断开(步骤110)，之后是步骤112。如果音调仍然存在于探测总线上(步骤112)，则确定连接到探测总线的用户线数量是否大于一个(步骤116)。如果连接到探测总线的用户线数量大于一个，则将连接到探测总线的用户线中的一半用户线与探测总线断开(步骤110)，之后是步骤112。如果在步骤116连接到探测总线的用户线数量不大于一个，则请求业务的用户线已被找到(步骤118)，并且该用户端口被隔离。 

返回到图2，通用宽带服务器包括处理器30、与处理器30通信的存储器32、以及与上行线路接口40通信的电源电路34。在一个实施例中，电源电路34在上行电路保护部分46之后与上行线路接口40通信，如箭头35所示。在另一实施例中，如箭头37所示，电源电路34在上行电路保护部分46之前与上行线路接口40通信。 

例如，上行端口可连接到多条双绞线或者多个塞尖-塞环对(tip-ringpair)。例如，可能有十三个塞尖-塞环对连接到上行端口，进而连接到电源电路34。电源电路34包括比如直流-直流转换器的电路元件，用于从塞尖-塞环对产生向通用宽带服务器供电的电压和足够的电流。此外，电源电路产生电力信号33，P_max，其表明可用于向通用宽带服务器供电的最大电力。在一个实施例中，电力信号33是一个参考电压。注意尽管所示的电源电路34与上行线路接口40通信，但是电源电路34也可等效地连接到其它电源，比如电池、电力线、燃料电池、交流输电线路(ACpowered grid)、水电源、风能、太阳能及其它形式的电能。依据特定的实施方式，电源电路可包括比如直流-直流转换器、变压器、中继器、电涌保护装置、隔离装置等的组件。 

处理器30接收电力信号33作为其输入。存储器32包含这样的可执行代码，其使得处理器30至少向下行调制解调器池28提供信号，所述信号可使得下行调制解调器池28配置为：使得每个用户端口的比特速率B_port和每个用户端口的传输电力P_port最大化。简言之，如果存在最大可用电力P_max和最大上行带宽(其也被称为最大空载传输(back-haul)比特速率)B_max，则每条用户线的比特速率和电力被调节为最佳地使用最大可用电力和带宽。按照下述公式来最大化B_port和P_port： 

$\underset{\mathrm{Port}=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{B}_{\mathrm{Port}}=B_{\max }$

$\underset{\mathrm{Port}=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Port}}=P_{\max }$

P_Port＝F(L_Port，B_Port) 

其中 

B_max是最大空载传输比特速率，例如，如果有连接到均提供1.544Mbps的两个HDSL2上行链路的两个上行端口，则最大空载传输比特速率是3.088Mbps； 

P_max是如上所述的可用于向通用宽带服务器供电的最大电力； 

B_port是用户端口的比特速率，也就是通用宽带服务器与每个客户前  提设备通信的比特速率； 

L_port是将每个用户端口连接到每个客户前提设备的每条用户线的长度； 

P_port是每个用户端口的传输电力，在传输电力、比特速率和每条用户线的长度之间存在直接关联，例如对于固定比特速率，在较长的用户线上以该比特速率传输比在较短的用户线上以该比特速率传输需要更多的电力率。同时，一般地，通过传输较高的电力可实现较高的比特速率； 

F是计算每个端口在给定长度L_port、以速率B_port通信所需的传输电力P_port的函数，在一个实施例中，F是图9所示的最小限度算法函数。 

转到图8，其示出按照上述讨论的电力来进行动态带宽分配的方法。首先，提供B_max和P_max(步骤122)。接下来，确定每条用户线的长度L_port(步骤124)。在很多情况下L_port可能是未知的。能够按照时域反射方法来确定L_port。对于本领域普通技术人员来说，时域反射是众所周知的。在步骤126，对于每个端口，确定在具有L_port长度的用户线上以B_port 的比特速率与每个客户前提设备通信所需的传输电力P_port。一种确定P_port 的方法是使用最小限度算法函数，这样的一个实例在商业上由GlobespanInc.供应。 

在图9中示出最小限度算法函数的示范性曲线图。该图示出对于任何给出的比特速率B_port和用户线长度L_port来说，都有一个可确定的传输电力P_port。图9所示的函数的一种实施方式是采样图上的数据点；在存储器32中将这些点存储为表格或数据库；以及一旦得知B_port和L_port，就能找到存储器中存储的与P_port的最接近匹配。注意，可通过测量线路电力、比特速率和传输电力经过实验来确定图9中所示的数据。 

返回到图8，在步骤126之后，按照步骤126来调节B_port和P_port，从而最佳地利用B_max和P_max(步骤128)，也就是： 

$\underset{\mathrm{Port}=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{B}_{\mathrm{Port}}=B_{\max }$

$\underset{\mathrm{Port}=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Port}}=P_{\max }$

一旦找到一个解，处理器30就向下行调制解调器池28以及所需的  通用宽带服务器的其他组件传输控制信号和命令，以按照该解来调节每个用户端口的传输电力。 

所述的通用宽带服务器具有很好的功耗效率(power efficient)，并且支持多种通信协议。此外，通用宽带服务器可通过如上所述的上行线路供电。这种结合允许通用宽带服务器放置在比如分线箱、交接机柜、服务区交接点、服务区接口、或位于客户家庭或商务场所与中心局或数字环路载波器之间的其他盒或机柜的位置处。通用宽带服务器还可包括接口端口比如与处理器30通信的RS-232串行接口。接口端口可用于在通用宽带服务器和外部设备之间发送和接收命令、配置信息以及通信统计表。其他接口端口包括串行端口、并行端口、USB端口、IEEE1394端口、无线端口等。 

仅仅以实现本发明的多种形式中的某几种来进行了上述具体描述。上述具体描述应当被理解为实现本发明的所选形式的示范性说明，而不是用以限定本发明。仅以所附的权利要求书以及其等效范围来限定本发明的范围。 

Claims (9)

1.一种用于宽带服务器系统中的动态带宽分配装置，包括：

用于调节与该宽带服务器系统通信的N个用户端口中每个用户端口的比特速率B_Port和传输电力P_Port，使得：

$\underset{\mathrm{Port}=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{B}_{\mathrm{Port}}=B_{\max },$

$\underset{\mathrm{Port}=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Port}}=P_{\max },$ 以及P_Port＝F(L_Port，B_Port)的装置，

其中，P_Port是与和所述N个用户端口中的一个用户端口通信的客户前提设备通信所需的传输电力；

B_Port是所述N个用户端口中的一个用户端口与和其通信的客户前提设备通信时的比特速率；

B_max是该宽带服务器系统的最大空载传输比特速率，以及

P_max是可用于向该宽带服务器系统供电的最大电力，

L_Port是将每个用户端口连接到所述客户前提设备的多条用户线中每条用户线的长度，以及

F是计算所述N个用户端口的一个用户端口在长度为L_Port的所述用户线上以比特速率B_Port通信所需的电力的函数。

2.如权利要求1所述的动态带宽分配装置，其中，P_max由电力信号表示。

3.如权利要求1所述的动态带宽分配装置，其中，按照时域反射方法来确定L_Port。

4.如权利要求1所述的动态带宽分配装置，其中，F是最小限度算法函数。

5.一种动态带宽分配方法，用于宽带服务器系统中，包括如下步骤：

调节与该宽带服务器系统通信的N个用户端口中每个用户端口的比特速率B_Port和传输电力P_Port，使得：

$\underset{\mathrm{Port}=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{B}_{\mathrm{Port}}=B_{\max },$

$\underset{\mathrm{Port}=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Port}}=P_{\max },$ 以及P_Port＝F(L_Port，B_Port)

其中，P_Port是与和所述N个用户端口中的一个用户端口通信的客户前提设备通信所需的传输电力；

B_Port是所述N个用户端口中的一个用户端口与和其通信的客户前提设备通信时的比特速率；

B_max是该宽带服务器系统的最大空载传输比特速率，以及

P_max是可用于向该宽带服务器系统供电的最大电力，

L_Port是将每个用户端口连接到所述客户前提设备的多条用户线中每条用户线的长度，以及

F是计算所述N个用户端口的一个用户端口在长度为L_Port的所述用户线上以比特速率B_Port通信所需的电力的函数。

6.如权利要求5所述的动态带宽分配方法，其中，P_max由电力信号表示。

7.如权利要求5所述的动态带宽分配方法，其中，F是最小限度算法函数。

8.如权利要求5所述的动态带宽分配方法，其中，按照时域反射方法来确定L_Port。

9.一种动态带宽分配系统，用于宽带服务器中，该宽带服务器连接在空载传输线与多个客户前提设备之间，每个客户前提设备经由用户线连接至宽带服务器的多个端口中的一个端口，该系统包括：

用于提供最大空载传输比特速率B_max的装置；

用于提供可用于向该宽带服务器供电的最大电力P_max的装置；

用于确定连接至每个端口的每条用户线的长度L_Port的装置；

用于确定每个端口在长度为L_Port的用户线上以比特速率B_Port与每个客户前提设备通信所需的传输电力P_Port的装置；以及

用于按照所述用于确定每个端口在长度为L_Port的用户线上以比特速率B_Port与每个客户前提设备通信所需的传输电力P_Port的装置调节每个端口的B_Port与P_Port使它们满足下述条件的装置：

$\underset{\mathrm{Port}=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{B}_{\mathrm{Port}}=B_{\max },$ 以及

$\underset{\mathrm{Port}=0}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{\mathrm{Port}}=P_{\max }.$

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