TWI279994B - Power consumption control methods applied to communication systems, and related devices - Google Patents

Description

1279994 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有_通訊系統，尤減麟通減統之功率消耗控 制方法與相關裝置。 【先前技術】 於回速運作之通訊彡統，例如：十億位元乙太網路交換機 (Gig也tEthernet switeh)，若其電路運作倾繁，醜通訊系統 之功㈣耗（p_；e()nsumptiGn)會對應地增加；另外，隨著淳 (port)數的增加’該通訊系統之功率消耗也會對應地增加。由於 料消耗敍㈣喊統不但需要更可靠㈣賴絲，還會有 更同的散熱需求。為了提昇散熱效柄滿足上述 ⑽統内部就需要較大的空咖供冷卻空氣流動之^ 較佳的散錄置。這些因素會增加設賴生麵本。— 【發明内容】 統之功率消耗控制 本發明之目的之一在於提供應用於通訊系 方法與相關裝置。 、 本發明之-實施射提供—種應用於 控制方法，該通赠統包含有-_電2錢之功率消耗 消耗控制方法包含有：當觸K贿於=魏，該功率 通訊系統與另—通訊系統之間之傳輸距離，以產t二=計該 1279994 電路及該數位電路之至少其中之一 之功率消耗。該第-模式触十她元或十億位元社之傳輸速 率模式。 : 本發明之-實施例中另提供一種應用於—通訊系統之功率消 :耗控制綠’該軌祕包含有-類比電路及-數位電路，該功 率雜控财桃対：接彳n軌魏所傳狀峨；依據 •該另一通訊系統所傳送之訊號進行類比數位轉換（analog-to-digital conversion) ’以產生一數位訊號;依據該數位訊號進行解碼，以 產生-解碼訊號；依據該解碼訊號來決定一訊號指標 index) ’以及依據該訊號指標，來調整該類比電路之功率消耗，或 調整該數位電路之-維特比（Viterbi)運算電路之功率消耗。 本發狀-實補巾另提供-麵訊纽，其包含有一類比電 路及=數位電路，該通訊系統包含有：-接收器，用來接收另― #通訊系統所傳送之訊號；一線長估計電路，用來估計該通訊系統 及該另-通訊系統之間之傳輸距離，以產生一估計值；以及一押 制電路’用來依據該估計值，來調整該類比電路及該數位電紅 八、中之之功率’肖耗。該通訊系統之傳輸速率係可達到每秒 十億位元或大於每秒十億位元。 本發明之—魏财狀供—麵訊祕，其包含有—類比電 路及數位電路。該通訊系統包含有—接收器，用來接收另一通 6 1279994 訊系統所傳送之訊號。該接收器包含有：—類比數位轉換器，用 來依據該另一通訊系統所傳送之訊號，產生一數位訊號；以及一 解碼器，用來依據該數位訊號以產生一解碼訊號。該通訊系統另 包含有-_電路’用絲據轉碼峨，細整_比電路之 功率消耗，或調整該數位電路之一維特比運算電路之功率消耗。 【實施方式】 凊參考第1圖’第1圖為依據本發明一實施例之通訊系統励 的示意圖。本實施例之通訊系統100係經由一傳輸線108耦接於 另一通訊系統1〇〇Α(未顯示）。通訊系統100包含有一發射器1⑺、 一混合（hybrid)模組 12〇、一回音抵銷器（ech〇cancdler) 124、 -接收器130、-控制電路150、與一線長估計電路·，其中接 收器130包含有-低通濾、波n 132、—自動增益控制134、一減法 器136、-類比數位轉換器138、與一解韻146。另夕卜，回音抵 銷器124亦可稱為主動回音抵銷器。上述之發射器ιι〇、混合模組 120、回音抵銷器124、與接收器13〇之運作原理均為同業所熟知。 依據本實施例，通訊系統觸係為十億位元乙太網路（呢舰 Ethernet)通訊系統，例如：十億位元乙太網路交換機（switch)。 控制電路⑽可依據通m⑽與另m统之間 :傳輸距離’來調整通訊系統膽中之數位電路或類比電路之功 率/肖耗（p_rc_mpti〇n)。於本實施例中，上述之傳輸距離即 為傳輸線108之長度，係由線紐計電路來估計。線長估計 1279994 電路160依據其债測節，點Nd上所偵測到之通道（也麵》響應來 估計該傳輸距離’贿生對應於該傳輸距離之—估計值，其中該 估計值係對麟伽節點Nd上職_之通道響應。依據本發 明，線長估計電路之偵測節點Nd可為類比數位轉換器138之後的 節點’也可以是_數位轉鮮138之後的某兩級電路之間的節 點。 第2圖為依據本發明一實施例之功率消耗控制方法_的流程 圖’其中第2圖所示之功率消耗控制方法_可應驗第i圖所 不之通訊系統100。功率消耗控制方法8〇〇說明如下： 步驟800S:開始。 步驟 ··進行通訊系統⑽與另—通訊系統觸a之間的連線 之初始化（initialization)。 步驟_:控制電路150依據步驟802所進行之初始化可得知 通訊系統100是否處於一高速模式（例如：十億位元或 十億位元以上之傳輸速率模式）。若通訊系統⑽係處 於該高速模式’則進入步驟812;否則，進入步驟824。 步驟此估計通訊系統⑽與另一通訊系統隐之間之傳輸 距離。本實施例之線長估計電路160透過_節點Nd 上之通道響應來估計傳輸線1〇8之長度，以估計上述之 傳輸距離，並產生對應於該傳輪距離之該估計值。 1279994 步驟814 ··控制電路150依據線長估計電路160所估計之傳輪 距離（例如·依據上述之估計值），決定是否使解碼器 146的維特比（Viterbi)演算法之運算禁能（disabie)、 決定回音抵銷器124與至少一近端串音（nearend crosstalk，NEXT)抵銷器之分支（tap)的數量、決定發 ^ 射器110之發射功率值、以及決定輸入至類比數位轉換 器138之參考電流值，之後進入步驟8〇〇E。上述之近端 ❿ 串音抵銷器（未顯示）係位於通訊系統100中另一發射 器與接收器130之間，為同業所熟知。本步驟中，控制 電路150可依據其所決定之回音抵銷器124與該近端串 音抵銷器之分支的數量，來致能（enable)或禁能回音 抵銷器124/該近端串音抵銷器之至少一分支。 步驟824 ··控制電路15〇依據至少一預定值來決定發射器ιι〇 之發射功率值、以及決定輸入至類比數位轉換器138之 φ 參考電流值。此步驟中，由於通訊系統100係處於一低 速模式，所以控制電路15〇可依據較低的預定值來決定 該發射功率值與該參考電流值，而不會影響通訊系統 100之通訊效能。 步驟800E ··結束。 控制電路150可比較該傳輸距離與一門檻值以決定是否調整 通吼系統1〇〇中一部分電路之功率消耗。本實施例中，控制電路 150係依據該估計值與至少一門檻值來進^^于比較，並依據比較結果 1279994 L進行…驟814 f之该些決定。在傳輸距雜短的情況下，控制 電路15G可使轉比演算法之運算禁能，喊少功率雜。這是 傳輸距離_1時’不進行轉比演算法之運算縣不會影響 通訊系統1〇〇之通訊效能。另外，控制電路15〇亦可比較該傳輸 距離與複數術m值，域定該傳輸雜是否位额由該些門播 值所提供之複數_定區間（pfedet_inedinteryal)，即該些門檀 值於-轴上所齡之區間，其巾齡預定區間分珊應於複數個 功率消耗組態。若該傳輸距離係落於一預定區間，控制電路15〇 ，據該些裤消耗_巾、該預定區騎對應之—功率消耗組 悲來调整通訊系統觸之功率絲。也就是說，若控制電路⑼ 選擇某-神消耗_，赌制電路⑼會控概⑽統觸中 某（些）元件的運作參數，以對應地赃通訊系統励之功率消 耗。 例如：在傳輸距離纽的情況下’鋪電路15G可將回音抵鎖 器124與近端串音抵銷器之分支的數量減少到愈低，以減少功率 消耗’其中該些分支的數量可依據控制電路15〇巾一對照表來決 疋’而雜照表可事歧過理論估計或是試誤性實驗來決定。這 是由於傳輸距離較短時，該些分支的數量較低通常不會影響通訊 系統100之通訊效能。又例如：在傳輸距離愈短的情況下，控制 電，15〇可將發射器m之發射功率值、以及輪入至類比她轉 換αα I38之參考電流值減少到愈低，以減少功率消耗，其十該發 射功率值與該參考電流值之決定亦可透過如上述之對絲來實Χ 1279994 施。 同理，控制電路150亦可控制接收器13〇中、位於類比數位轉 換裔138與解碼n 146之間的某幾級電路，以於不影響通訊系統 100之通訊效能的條件下減少接收器13〇之功率消耗。例如：在傳 輸距離愈短的情況下，控路15〇可將輸人至這幾級電路之參 考電流值或參考賴值減少到愈低，以減少這驗電路之功率消 耗。此亦可透過如上述之對照表來實施。 本實施例中，轉比演算法之運算功能係被預設為開啟。依據 本實施例之-變化例，維特比演算法之運算功能係被預設為關 閉，而控制電路150則可依據線長估計電路16〇所估計之傳輸距 離（例如：依據上述之估計值），決定是否使解碼器146的維特比 演算法之運算致能，以調整通訊系統1〇〇之功率消耗。 請參考第3圖’第3圖為依據本發明一實施例之通訊系統勘 的示意圖，其巾本實施例之通鱗統亦為十触元乙太網路 通訊系統’而通訊系統200係經由一傳輸線2〇8耦接於另一通訊 系統200A (未顯示）。本實施例與第丨圖所示之實施例相似，其 差異說明如下。通訊系統2〇〇包含有一控制電路25〇，用來取代第 1圖戶林之控制電路150，其中控制電路250可依據代表訊號品質 之-訊號指標（Signal index)來調整通訊系統綱中之數位電路 或類比電路之功率消耗。於第3圖所示之實施财，類比數位轉 11 1279994 換器138依據通訊系統2〇〇A透過傳輸線2〇8所傳送之訊號來產生 -數位訊號，轉· 146驗據錄位峨於解碼器14°6之一 輪出端148產生—解碼訊號，且控制電路⑽係_至輪出端⑽ 以接收該解碼訊號，其中該解碼訊號攜帶有解碼器146之解碼結 果或該些解赌私-減雜絲（―SNRf 上述之輸㈣148是否絲輸鏡些解碼結果或該訊號雜訊比， 係依據不_實施選擇。依據—實施選擇，輸出端148可輸出解 碼器146所產生的解碼結果之訊號_比；依據另-實施選擇， 輪出端148輸出解· 146所產生的解碼結果，則控制電路， 可依據解猶絲蚊·解碼絲找絲絲。於是， ==路250使職峨祕比作紅述之訊難標，並依據該 广雜訊比來控制觀系統雇中之元件，以調整通訊系統· 中一部分電路之功率消耗。 第4圖為依據本發日月一實施例之功率消耗糊方法·的流程 一〜中第4圖所示之功率消耗控齡法_可應用於第3騎 不之通訊糸統200。功率消耗控制方法9〇〇說明如下： 步驟900S :開始。 步驟902 ·進行通訊系統與另—通訊系統繼之間的連線 之初始化。 乂驟91〇 ·控制電路25〇依據輸出端148所輸出之解碼訊號， 來決定該訊號雜訊比歡是否大於一門植值Ή。若訊 12 1279994 號雜訊比SNR大於-η檀值τ卜則進入步驟9l2 ;否 則，進入步驟920。 步驟912 :控制電路250使解碼器⑽之維特比演算法之運算 禁月b。相較於調整通訊系統2〇〇中之其它運作所對應之 功率消耗的減少量，執行本步驟所對應之功率消耗的減 少量較大。目此本步驟可視為對通訊系统之功率消 耗進行粗調。 步驟920 ··控制電路25〇依據輸出端148所輸出之解碼訊號， 來蚊訊錄誠SNR是敎於—門餘T2。若訊號 雜訊比SNR大於-門檻值Τ2，則進入步驟您；否則， 進入步驟924。需要留意的是，由於控制電路250於執 行步驟910後可以取得訊號雜訊比SNR之最新的值， 所以於步驟920所使用之訊號雜訊比SNR之值並不必 然等於步驟910所使用之訊號雜訊比SNR之值。 步驟922 :控制電路25〇減少回音抵銷器124與至少一近端串 音抵銷器之分支的數量、減少發射器110之發射功率 值、以及減少輪入至類比數位轉換器138之參考電流 值。上述之近端串音抵銷器（未顯示）係位於通訊系統 2〇〇中另發射裔與接收器13〇之間，為同業所熟知。 本步驟中，控制電路250彳依據其所決定之回音抵銷器 124與該近為串音抵銷器之分支的數量，來禁能回音抵 銷裔124/該近端串音抵銷器之至少一分支。 13 1279994 步驟924.,控制電路25〇增加回音抵銷$ 124與該近端串音抵 銷器之分支的數量、增加發射器110之發射功率值、以 及增加輪入至類比數位轉換器m之參考電流值。本步 驟中、’控制電路250可依據其所決定之回音抵銷器124 與該近端串音之分支的數量，來致能回音抵鎖器 124/該近端串音抵銷器之至少一分支。 「如第4圖所示，於執行步戰922與924之後進入步驟92〇。 由於控制電路250可以取得訊號雜訊比歡之最新的值，所以依 據訊號雜訊比SNR之最新的值所作的最新決^，控制電路可 重新選擇要執行步驟922或步驟924。於是，通訊系統之功率 消耗得以動態地被調整。相較於步驟912，步驟922與924可視為 對通訊祕2GG之功率進行微調。本實施顺前述實施例重 複之處不再贅述。 本實施例中’維特比演算法之運算魏係被預設為開啟。依據 本實施例之-變化例，維特比演算法之運算功能係被預設為關 閉，而控制電路250則可依據該訊號指標來決定是否使解碼器146 的維特比演算法之運算致能，以調整通訊系統細之功率消耗。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範 圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 14 1279994 【圖式簡單說明】 第1圖為依據本發明一實施例之通訊系統的示意圖。 第2圖為依據本發明一實施例之功率消耗控制方法的流程圖。 第3圖為依據本發明一實施例之通訊系統的示意圖。 第4圖為依據本發明一實施例之功率消耗控制方法的流程圖。

【主要元件符號說明】 100, 200 通訊系統 108,208 傳輸線 110 發射器 120 混合模組 124 回音抵銷器 130 接收器 132 低通濾波器 134 自動增益控制 136 減法器 138 類比數位轉換器 146 解碼器 148 解碼器之輸出端 150,250 控制電路 160 線長估計電路 Nd 線長估計電路之偵測節點 15

Claims (1)

1279994 十、申請專利範圍： 1. 一種應用於-通訊系統之功率消耗控制方法，該通訊系統包含 有一類比電路及一數位電路，該功率消耗控制方法包含有： 當該通訊系統處於一第一模式時，估計該通訊系統與另一通訊 系統之間之傳輸距離，以產生一估計值；以及 依據該估計值來調整該類比電路及該數位電路之至少其中之 一之功率消耗； • 其中該第一模式係指十億位元或十億位元以上之傳輸速率模 式。 2·如申凊專利範圍第1項所述之功率消耗控制方法，其中該調整 功率消耗之步驟另包含有： 依據該估計值來決定是否使維特比（viterbi)演算法之運算致 能（enable)或禁能（disable)。 鲁3·如申請專利範圍第1項所述之功率消耗控制方法，其中賴整 功率消耗之步驟另包含有： 依據該估计值來決定致能（enable)或禁能一回音 抵銷器（echo canceller )或一近端串音（near end crosstalk， NEXT)抵銷器中之至少一分支（tap)。 4·如申睛專利範圍第1項所述之功率消耗控制方法，其中該調整 功率消耗之步驟另包含有： 16 1279994 依據該估計值來調整該類比電路所使用之一發射功率值。 5·如申請專利範圍第1項所述之功率消耗控制方法，其中該調整 功率消耗之步驟另包含有： 依據該估計值來調整輸入至該類比電路之一參考電流或一參 考電壓。 6·如申請專利範圍第1項所述之功率消耗控制方法，其中該調整 功率消耗之步驟另包含有： 比較該估計值與至少一門檻值以決定是否調整該類比電路及 該數位電路之至少其中之一之功率消耗。 7·如申清專利範圍第i項所述之功率消耗控制方法，其中該調整 功率消耗之步驟另包含有： 挺供複數個預疋區間（pre(jetermine(j htejpyai)，其分別對應於 複數個功率消耗組態；以及 若該估計值係落於該些預定區間中之一第一預定區間，依據該 些功率消耗組態中、該第一預定區間所對應之一功率消耗 組態來調整該類比電路及該數位電路之至少其中之一之功 率消耗。 8· —種應用於一通訊系統之功率消耗控制方法，該通訊系統包含 有一類比電路及一數位電路，該功率消耗控制方法包含有： 17 1279994 接收另一通訊系統所傳送之訊號； 依據該另一通訊系統所傳送之訊號進行類比數位轉換 (analog_to-digital conversion)，以產生一數位訊號； 依據該數位訊號進行解碼，以產生一解碼訊號； 依據該解碼訊號來決定一訊號指標（Signalindex);以及 依據該訊號指標，來調整該類比電路之功率消耗，或調整該數 位電路之一維特比（Viterbi)運算電路之功率消耗。 9·如申請專利範圍第8項所述之功率消耗控制方法，其進一步包 含: 重複該接收訊號之步驟、該產生數位訊號之步驟、該產生解碼 訊號之步驟、該決定訊號指標之步驟以及該調整功率消耗之步 10·如申請專利範圍第8項所述之功率消耗控制方法，其中該訊號 指標係指訊號雜訊比（signal-to-noise rati〇, SNR)。 U·如申請專利範圍第8項所述之功率消耗控制方法，其中該調整 功率消耗之步驟另包含有： 依據該訊號指標來決定致能（enable)或禁能（disable)該維 特比運算電路。 12·如申請專利範圍第8項所述之功率消耗控制方法，其中該數位 18 1279994 電路包含一回音抵銷器（echo canceller )及一近端串音（near end crosstalk，NEXT)抵銷器之至少其中之一，且該調整功率消耗 之步驟另包含有： 依據該訊號指標來決定致能（enable)或禁能（disable)該回 音抵銷器或該近端串音抵銷器中之至少一分支（tap)。 13·如申請專利範圍第8項所述之功率消耗控制方法，其中該調整 > 功率消耗之步驟另包含有： 依據該訊號指標來決定該類比電路所使用之一發射功率值。 14·如申請專利範圍第8項所述之功率消耗控制方法，其中該調整 功率消耗之步驟另包含有： 依據該訊號指標來決定輸入至該類比電路之一參考電流或一 參考電壓。 # 15.如申請專利範圍第8項所述之功率消耗控制方法，其中該調整 功率消耗之步驟另包含有： I 比較該訊號指標與至少一門播值以決定是否調整該類比電路 及錄位電路之結其巾之—之功率消耗。 16· —種通訊系統， 統包含有： 其包含有-類比魏及—數位，該通訊系 一接收器，用來接收另一 通訊系統所傳送之訊號； 19 1279994 一線長估計電路，用來估計該通訊系統及該另一通訊系統之間 之傳輸距離，以產生一估計值；以及 —控制電路，用來依據該估計值，來調整該類比電路及該數位 電路之至少其中之一之功率消耗； * 其中該通訊系統之傳輸速率係可達到每秒十億位元或大於每 ^ 秒十億位元。 # 17.如申請專利範圍第16項所述之通訊系統，其中該控制電路係 依據婦計值與至少檻絲進行味，並依據比較結果來 調整該類比電路及該數位電路之至少其中之一之功率消耗。 18·如申請專利範圍第16項所述之通訊系統，其中該控制電路係 調整該類比電路中之一發射器之發射功率。 .如申請專利範圍第16項所述之通訊系統，其中該控制電路係 φ 調整輸入該類比電路之一參考電壓或一參考電流。 20.如申請專利範圍第19項所述之通訊系統，其中該參考電壓或 豸參考電流係輸入至該類比電路之-類比數位轉換器/ (analog-to-digital converter) - ° 2L如申請專利範圍第16項所述之通訊系統，其中該控制電路 致能㈣或禁能（disable)該數位電路之—維特比⑽⑽ 20 1279994 運算功能。 22·如申睛專利範圍第16項所述之通訊系統，其中該控制電路係 致能（enable)或禁能（disable)該數位電路之一回音抵銷器 (echo canceller )或一近端串音（near end crosstaik，next )抵 銷器之至少一分支（tap)。 j 23· —種通訊系統，其包含有一類比電路及一數位電路，該通訊系 籲統包含有： 一接收器，用來接收另一通訊系統所傳送之訊號，該接收器包 含有： 一類比數位轉換器，用來依據該另一通訊系統所傳送之訊 號，產生一數位訊號；以及 一解碼器，用來依據該數位訊號以產生一解碼訊號；以及 一控制電路，甩來依據該解碼訊號，來調整該類比電路之功率 • 消耗，或調整該數位電路之一維特比（Viterbi)運算電路 之功率消耗。 -24.如申請專利範圍第μ項所述之通訊系統，其中該控制電路係 依據該解碼訊號以得到一訊號雜訊比（SignaR0_noise rati〇， SNR) ’並依據該訊號雜訊比調整該類比電路及該數位電路之 至少其中之一之功率消耗。 21 1279994 25·如申請專利範圍第24項所述之通訊系統，其中兮抑制帝路係 依據該訊號雜訊比之值與至少一門檻值來進工1路係 較結果來調整該類比電路及該數位電路之 率消耗。 木琨仃比較，並依據比 至少其中之一之功 ,26.如申請專利綱第23項所述之通訊系統，射該控制電路係 調整該類比電路中之一發射器之發射功率。 _以如申請專利範圍第23項所述之軌系統，財該控制電路係 調整輸入該類比電路之一參考電壓或_參考電节 ^ 汉如申請專利範圍第27項所述之通訊系統，其中該參考電壓或 該參考電流係輸入至該類比電路之一類比數位轉換界 (analog-to-digital converter) ° 鲁29.如申請專利範圍第23項所述之通訊系統，其中該控制電路係 致能（enable)或禁能（disable)該維特比運算電路。 30.如申請專利範圍第23稱述之通訊系統，其中該控制電路進 一步致能（enable)或禁能（Usable)該數位電路之一回音抵 銷器（echo canceller)或一近端串音（near㈣c咖邊，师灯) 抵銷器之至少一分支（tap)。 22