WO2003041367A2 - Verfahren und vorrichtung zur stromverbrauchsoptimierten xdsl-datenübertragung - Google Patents

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WO2003041367A2
WO2003041367A2 PCT/DE2002/004123 DE0204123W WO03041367A2 WO 2003041367 A2 WO2003041367 A2 WO 2003041367A2 DE 0204123 W DE0204123 W DE 0204123W WO 03041367 A2 WO03041367 A2 WO 03041367A2
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modem
user data
data load
xdsl
carrier frequencies
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Inventor
Chlodwig NEUHÄUSLER
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for power consumption-optimized xDSL data transmission.
  • the xDSL method is a high-speed data transmission method via a mostly existing POTS telephone cabling this involves an asymmetrical broadband data transmission method, which is connected to the conventional copper twin wire, also called two-wire line, in the connection area.
  • an xDSL modem For xDSL communication, an xDSL modem must be installed on both sides of the connection line, namely both on the outside (CO) and on the subscriber side (CPE). These modems communicate with each other via a large number of simultaneously transmitted frequencies (bins), to which - depending on the quality of the data transmission - different numbers of bits (2-15) are modulated.
  • the decision as to which number of bits can be modulated per bin is made in a training phase in which the maximum possible number of bits modulated onto each bin and thus also the maximum possible total data transmission rate is determined.
  • a certain group of carrier frequencies for the downstream channel ie the communication from the modem of the exchange (CO modem) to the subscriber's modem (CPE modem), and another group of carrier frequencies for the upstream channel, that is Communication from the modem of the participant ers (CPE modem) to the exchange modem (CO modem).
  • POTS and / or ISDN communication can continue to run on another range of carrier frequencies.
  • xDSL physical layer the physical level
  • connection is active as soon as the network termination is supplied with voltage. In most cases in practice this means that the connection remains active without taking other circumstances into account.
  • NIC network interface card
  • the xDSL Connection active as long as the personal computer is switched on. A transfer of user data is not necessary.
  • sinusoidal signals (bins) of different frequencies are used as carriers for a data stream to be transmitted.
  • a certain number of bits are modulated onto the individual sinusoidal signals, depending on the nature of the transmission channel, and transmitted with the sinusoidal signals.
  • the existing one is established in a training phase at the start of establishing a connection
  • Frequency response, interference coupling and other boundary conditions are measured and, depending on the administered bandwidth R omax (Desired Maximum Rate), assigned to each carrier frequency between two to fifteen bits and modulated onto the carriers in a known manner.
  • R omax Desired Maximum Rate
  • the number of bi bits per carrier required to achieve a desired bandwidth and the gain gi of the individual Carrier agreed between the modem installed on the subscriber side (CPE modem) and the modem installed on the office side (CO modem).
  • CPE modem modem
  • CO modem modem installed on the office side
  • the inventor has now recognized that a substantial part of the power loss of an xDSL communication connection arises from the maintenance of unused carrier frequencies, since there is no user data traffic between the CPE modem and the CO modem even at times when no user data is being transmitted , nevertheless all carrier frequencies are active on the communication line and thus generate power loss.
  • This power loss which is unnecessary per se, can be saved or at least greatly reduced if carrier frequencies or carrier signals that are not used are switched off and — if they are required again — are switched on again as required.
  • the inventor now proposes a method for power consumption-optimized xDSL data transmission between a first modem (CO modem) and a second modem (CPE modem) with at least one downstream channel and at least one upstream channel, in which user data are on one A large number of different carrier frequencies (bins) are modulated and transmitted over the same two-wire line.
  • the current user data load is to be determined during an existing connection between the first and second modem, with at least one of the carrier frequencies being switched off when the current user data load is reduced.
  • the at least one carrier frequency is switched off for the useful data load, but only when the specified threshold is undershot. If the user data load is very low or is even absent, it may be advantageous to distribute this user data load redundantly over several carrier frequencies, since this also enables more stable and more secure communication.
  • the carrier frequencies which have already been switched off can also be switched on again at least in part in the event of an increasing user data load - in reverse of what has been said. This enables the carrier frequencies used to be optimally adapted to the actual data load to be transmitted, so that in practice no more power loss is generated than is absolutely necessary.
  • the actual user data load can be monitored by a modem, the CO modem on the office side preferably being used here.
  • the inventor also proposes that only a normal mode of data transmission with an existing user data load and a reduced mode with a user data load below a predetermined threshold or a user data load that does not exist are provided, the following preferably being used if the threshold value is not reached or the user data load does not exist Process steps are carried out:
  • the modem monitoring the user data load preferably the CO modem, reports the reduction in the user data load to the other modem;
  • the other modem preferably the CPE modem, tells the monitoring modem at what point in time, preferably from which number of an xDSL superframe, it is necessary to switch to the reduced mode;
  • a data rate limiter e.g. ATM shaper
  • a data rate limiter will limit the data stream provided for transmission via the ADSL physical layer to a reduced, preferably a minimally possible, data rate
  • the inventor also assuming a normal and a reduced mode with a reduced useful data load, proposes, if the threshold value is exceeded or a useful data load is used, starting from a situation in the reduced mode, preferably the following method steps:
  • the modem monitoring the user data load preferably the CO modem, reports the increase in the user data load to the other modem;
  • the other modem preferably the CPE modem, tells the monitoring modem at what point in time, preferably from which number of an xDSL superframe, it is necessary to switch from normal mode to reduced mode; • At the specified time, preferably at the beginning of the transmission of the designated xDSL super frame, a data rate limiter (for example ATM shaper) will set the data stream provided for transmission via the ADSL physical layer to an increased, preferably a maximum possible data rate;
  • a data rate limiter for example ATM shaper
  • the inventor also proposes an xDSL communication link with a device for optimized xDSL data transmission, preferably in accordance with the standard Tl.413 or ITU G992.1 or ITU-T G992.2, which means, preferably program Means or program modules for performing one of the methods described above.
  • an xDSL mode for data transmission between two sides of a data connection is also proposed, the xDSL modem according to the invention, preferably program means or program modules, for performing one of the above-mentioned methods for has at least one of the sides.
  • Figure 1 Schematic representation of the carrier signals (bins) used in ADSL or G.Lite;
  • Figure 2 Schematic representation of an abort of the transmitted user data over time with subsequent resumption of the user data transmission
  • Figure 3 Schematic representation of the termination of the user data transmission with subsequent reduction of Carrier frequencies used and resumption of user data transmission.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the division of an ADSL or a G.Lite connection with the corresponding carrier frequencies.
  • the carrier frequency for POTS communication up to 4 kHz is shown.
  • there is a gap in the carrier frequencies. In the range between 26.9 and 133.7 kHz, following 26 bins that are assigned to the upstream channel, that is, to transmit the data between the subscriber modem in the direction of the official modem.
  • the upstream channels are followed by the downstream channels up to about 1104 kHz, a pilot tone P being inserted at 276 kHz.
  • FIG. 2 now shows the time course of a data transmission.
  • the upper dashed line represents the desired maximum data rate Romax, while the solid line below it indicates the maximum actually available data rate RAmax.
  • the curve shown in dashed lines shows the course of the actual user data load over time, whereby it can be seen that after a certain time the user data load drops drastically to the zero value and only increases again after a long time.
  • the communication link consumes a substantial part of its loss line for the transmission of unused carrier signals.
  • the method according to the invention ensures that such unused carrier frequencies are switched off accordingly and thus do not generate any unnecessary power loss.
  • FIG. 3 shows a specific exemplary embodiment for a possible implementation of the method according to the invention with an interim reduction in the useful data stream in a time course diagram.
  • FIG. 3 shows, as the upper dashed line, the maximum desired data transmission rate Rn m a x , below in bold line the actually available maximum data rate R- Amx , including the course of the actually used user data transmission rate and finally - also shown in dashed lines - below desired minimum data transfer rate R ⁇ m i n, the network management system is set at the start a compound with the training phase from.
  • the switch-off of individual carrier frequencies that are no longer required is negotiated between the CO modem and the CPE modem. This time of negotiation is described in the figure with t D. A large part of the carrier frequencies is then switched off, so that the maximum possible data rate Rüna is reduced to a minimum available data transmission rate RAmin. During this time, as shown in the figure, there is no user data traffic between the two modems.
  • the modems begin to negotiate with one another again by switching on previously deactivated carrier frequencies. This takes place in the time period t U ( during which the actually transmitted user data rate approaches the minimum possible data transmission rate R Am i n set at this point in time). stet. Subsequently, the carrier frequencies not previously required are switched on again, so that the maximum possible data transmission rate R Amax is reached again and the user data transmission rate can increase accordingly and the data traffic is continued under these conditions.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur stromverbrauchsoptimierten xDSL-Datenübertragung zwischen einem ersten Modem (CO-Modem) und einem zweiten Modem (CPE-Modem) mit zumindest einem downstream-Kanal und zumindest einem upstream-Kanal, bei dem Nutzdaten auf einer Vielzahl von unterschiedlichen Trägerfrequenzen (Bins) aufmoduliert und über die gleiche Zweidrahtleitung übertragen werden, wobei zur Stromeinsparung während einer bestehenden Verbindung die aktuelle Nutzdatenlast bestimmt und bei einer Verringerung der aktuellen Nutzdatenlast mindestens eine der Trägerfrequenzen abgeschaltet wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur stromverbrauchsoptimierten xDSL-Datenübertragung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur stromverbrauchsoptimierten xDSL-Datenübertragung .
xDS -Verfahren (DSL = digital subscriber line = digitale Amtsleitung) sind in der Telekommunikation allgemein bekannt. Beispiele hierfür sind die speziellen ADSL-, IDSL-, RADSL-, SDSL-, HDSL, VDSL- und CDSL-Verfahren. Bezüglich der Beschreibung dieser Verfahren wird auf das "Lexikon der Datenkommunikation, Klaus Lipinski, ISBN 3-8266-4089-6 verwiesen. Das xDSL-Verfahren ist ein Hochgeschwindigkeits-Datenüber- tragungsverfahren über eine, meist bereits bestehende POTS- Telefonverkabelung. Es handelt sich dabei um ein asymmetrisches breitbandiges Datenübertragungsverfahren, welches auf die herkömmliche Kupferdoppelader, auch Zweidrahtleitung ge- nannt, im Anschlussbereich geschaltet wird.
Zur xDSL-Kommunikation muss auf beiden Seiten der Anschlussleitung, nämlich sowohl auf der Amtsseite (CO) als auch der Seite der Teilnehmer (CPE) , ein xDSL-Modem installiert sein. Diese Modems kommunizieren untereinander über eine Vielzahl gleichzeitig übertragener Frequenzen (Bins) , auf die - je nach Qualität der Datenübertragung - unterschiedlich viele Bits (2-15) aufmoduliert werden. Die Entscheidung, welche Anzahl Bits je Bin aufmoduliert werden können, wird in einer Trainingsphase getroffen, in welcher die maximal mögliche Anzahl aufmodulierter Bits auf jedes Bin und damit auch die maximal mögliche Gesamtdatenübertragungsrate bestimmt wird. Des Weiteren wird eine bestimmte Gruppe von Trägerfrequenzen für den downstream-Kanal, also die Kommunikation vom Modem der Vermittlungsstelle (CO-Modem) zum Modem des Teilnehmers (CPE- Modem) , und eine andere Gruppe von Trägerfrequenzen für den upstream-Kanal, also die Kommunikation vom Modem des Teilneh- ers (CPE-Modem) zum Modem der Vermittlungsstelle (CO-Modem) , verwendet. Auf einem anderen Bereich von Trägerfrequenzen kann weiterhin die POTS- und/oder die ISDN-Kommunikation ablaufen.
Da in zunehmenden Maße Kommunikation über das xDSL-Verfahren stattfindet, wird auch immer mehr elektrische Leistung verbraucht. Besonders im Bereich der Vermittlungsstellen führt dies zu einem erhöhten Bedarf an Kühlungsvorrichtungen, um die entstehende Verlustleistung abführen zu können. Außerdem beschränkt der hohe Stromverbrauch die mögliche Packungsdichte sowohl auf der Ebene der einzelnen Karten mit seinen Kommunikationsbauteilen selbst, als auch auf der Ebene der Vermittlungsstellen, da der minimal mögliche Bauraum derzeit durch die notwendige Kühlung begrenzt wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine technische Möglichkeit zur Einsparung an Verlustleistung zu finden, wodurch letztendlich eine höhere Packungsdichte, geringeren Kühlungs- aufwand und Energieeinsparung ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand untergeordneter Ansprüche.
Beim xDSL-Verfahren wird nach der Kontaktierung des Modems oder xDSL-Netzabschlusses beim Endteilnehmer (CPE) mit dem xDSL-Modem im Amt (CO) auf physikalischer Ebene (xDSL Physi- cal Layer) ein Verbindungskanal aufgebaut, der auch dann ak- tiv bleibt, wenn keine Nutzdaten übertragen werden. Bei der
Verwendung eines Netzabschlusses ist die Verbindung aktiv, sobald der Netzabschluss mit Spannung versorgt wird. In den meisten Fällen der Praxis bedeutet dies, dass die Verbindung dauerhaft - ohne Berücksichtigung der sonstigen Umstände - aktiv bleibt. Wird an Stelle eines Netzwerkabschlusses eine Netzwerk Interface Karte (NIC) verwendet, die in den Personal Computer eines Endteilnehmers eingebaut wird, ist die xDSL- Verbindung aktiv, solange der Personal Computer eingeschaltet ist. Eine Übertragung von Nutzdaten ist hierbei nicht erforderlich.
Dies bedeutet, dass in den beiden oben genannten Fällen, auch in Zeiten in denen keine Nutzdaten übertragen werden, die xDSL-Verbindung immer bestehen bleibt und damit einen hohen Stromverbrauch erzeugt. Daraus resultiert weiterhin, dass sich sowohl auf der Seite des Endteilnehmers als auch auf der Seite des Amtes, wo eine Vielzahl von xDSL-Modems auf engstem Raum betrieben werden, aufgrund der über sehr langer Zeit bereitzustellenden Sendeleistung eine hohe Verlustleistung akkumuliert. Diese Verlustleistung schlägt sich in erhöhte Energiekosten und amtseitig zusätzlich in einer starken Er- wärmung der Baugruppenträger, in denen sich die xDSL-Modems befinden, nieder. Diese Erwärmung wiederum beschränkt die mögliche Baugruppendichte in den Baugruppenträgern und damit die effektive Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes. Die Erfindung befasst sich somit mit einer Möglichkeit, diese unnötig auftretende Verlustleistung zu beseitigen beziehungsweise stark zu vermindern.
Bei den xDSL-Übertragungsverfahren werden Sinussignale (Bins) unterschiedlicher Frequenz als Träger für einen zu übertra- genden Datenstrom verwendet. Für diese Übertragung des Datenstromes wird den einzelnen Sinussignalen, abhängig von der Beschaffenheit des Übertragungskanals, eine bestimmte Anzahl Bits aufmoduliert und mit den Sinussignalen übertragen. Beim ADSL- beziehungsweise G.Lite-Verfahren werden zu Beginn eines Verbindungsaufbaues in einer Trainingsphase der vorhandene
Frequenzgang, Störeinkopplungen und sonstige Randbedingungen gemessen und abhängig von der administrierten Bandbreite Romax (Desired Maximum Rate) , jeder Trägerfrequenz zwischen zwei bis fünfzehn Bits zugeordnet und den Trägern in bekannter Weise aufmoduliert. In dem oben erwähnten Training wird die zur Erreichung einer gewünschten Bandbreite erforderliche Anzahl bi Bits pro Träger und die Verstärkung gi der einzelnen Träger zwischen dem teilnehmerseitig installierten Modem (CPE-Modem) und dem amtsseitig installierten Modem (CO-Modem) vereinbart. Nach der Aktivierung des Übertragungskanals wird zwar im Zuge des sogenannten "Bit Swapping" die Bitverteilung an sich verändernde Kanalverhältnisse angepasst, die bereitgestellte Kanalkapazität selbst bleibt jedoch auch dann konstant, wenn vom Nutzer keine Daten (Nutzdaten) gesendet und empfangen werden.
Der Erfinder hat nun erkannt, dass ein wesentlicher Teil der Verlustleistung einer xDSL-Kommunikationsverbindung durch die Aufrechterhaltung nicht genutzter Trägerfrequenzen entsteht, da auch zu Zeiten, zu denen keine Nutzdaten übertragen werden, also kein Nutzdatenverkehr zwischen dem CPE-Modem und dem CO-Modem stattfindet, trotzdem alle Trägerfrequenzen an der Kommunikationsleitung aktiv sind und damit Verlustleistung erzeugen. Diese an sich unnötige Verlustleistung kann eingespart oder zumindest stark verringert werden, wenn nicht genutzte Trägerfrequenzen beziehungsweise Trägersignale abge- schaltet und - falls sie wieder benötigt werden - entsprechend den Erfordernissen wieder zugeschaltet werden.
Aufgrund dieser Erkenntnis schlägt der Erfinder nun ein Verfahren zur stromverbrauchsoptimierten xDSL-Datenübertragung zwischen einem ersten Modem (CO-Modem) und einem zweiten Modem (CPE-Modem) mit zumindest einem downstream-Kanal und zumindest einem upstream-Kanal, bei dem Nutzdaten auf einer Vielzahl von unterschiedlichen Trägerfrequenzen (Bins) aufmoduliert und über die gleiche Zweidrahtleitung übertragen wer- den, vor. Erfindungsgemäß soll während einer bestehenden Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Modem die aktuelle Nutzdatenlast bestimmt werden, wobei bei einer Verringerung der aktuellen Nutzdatenlast mindestens eine der Trägerfrequenzen abgeschaltet wird.
Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme des Abschaltens von wenigstens einer Trägerfrequenz, kann zunächst zumindest der Stromverbrauch, der für diese Trägerfrequenz anfällt, eingespart werden. Fällt der Nutzdatenstrom nahezu vollständig aus, können entsprechend mehr Trägerfrequenzen abgeschaltet werden und auch eine entsprechend höhere Einsparung an Ver- lustleistung erreicht werden.
Vorteilhaft kann es sein, wenn die Abschaltung der mindestens einen Trägerfrequenz, allerdings erst bei einer Unterschreitung einer vorgegebenen Schwelle, für die Nutzdatenlast er- folgt. Falls die Nutzdatenlast sehr gering ist beziehungsweise sogar ausbleibt, kann es jedoch vorteilhaft sein, diese Nutzdatenlast redundant auf mehrere Trägerfrequenzen zu verteilen, da hierdurch zusätzlich eine stabilere und gesichertere Kommunikation möglich ist.
Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, eine minimale Datenübertragungsrate vorzugeben, die auch bei kleinerer Nutzdatenlast mindestens übertragbar sein muß. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Kommunikationskanal zwischen CO-Modem und CPE-Modem, der für die erforderlichen Absprachen im Rahmen einer anstehenden Datenratenanhebung genutzt wird, mit ausreichneder Kapazität bereit steht.
Entsprechend dem oben genannten Verfahren der Verringerung einer zu übertragenden Nutzdatenlast, kann auch im Falle einer sich erhöhenden Nutzdatenlast - in Umkehrung des vorher Gesagten - die bereits abgeschalteten Trägerfrequenzen zumindest zum Teil wieder zugeschaltet werden. Hierdurch ist eine optimale Anpassung der genutzten Trägerfrequenzen an die tat- sächlich zu übertragende Nutzdatenlast ermöglicht, so dass in der Praxis nicht mehr an Verlustleistung erzeugt wird, als unbedingt notwendig ist.
Erfindungsgemäß kann die Überwachung der tatsächlichen Nutz- datenlast durch ein Modem erfolgen, wobei hier bevorzugt das CO-Modem auf der Amtsseite verwendet werden sollte. In einer Vereinfachung des Erfindungsgedankens schlägt der Erfinder auch vor, dass nur ein normaler Modus der Datenübertragung mit vorhandener Nutzdatenlast und ein reduzierter Modus mit einer Nutzdatenlast unter einer vorgegebenen Schwelle oder nicht vorhandener Nutzdatenlast vorgesehen sind, wobei bei unterschreiten des Schwellwertes oder ausbleibender Nutzdatenlast vorzugsweise die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden:
• das die Nutzdatenlast überwachende Modem, vorzugsweise das CO-Modem, meldet die Verringerung der Nutzdatenlast an das andere Modem;
• das andere Modem, vorzugsweise das CPE-Modem, teilt dem überwachenden Modem mit, zu welchem Zeitpunkt, vorzugsweise ab welcher Nummer eines xDSL-Super-Frames, zum re- duzierten Modus zu wechseln ist;
• zu dem angegebenen Zeitpunkt, vorzugsweise mit Beginn der Versendung des bezeichneten xDSL-Super-Frames, wird ein Datenratenbegrenzer (z.B. ATM-Shaper) den zur Übertragung über den ADSL Physical Layer bereitgestellten Datenstrom auf eine reduzierte, vorzugsweise eine minimal mögliche, Datenrate begrenzen;
• anschließend werden die nicht mehr benötigten Trägerfrequenzen deaktiviert.
In entsprechender Umkehr des oben genannten Verfahrens schlägt der Erfinder, ebenfalls unter Annahme eines normalen und eines reduzierten Modus bei verringerter Nutzdatenlast, vor, bei überschreiten des Schwellwertes oder einsetzen Nutzdatenlast - ausgehend von einer Situation im reduzierten Mo- dus - vorzugsweise die folgenden Verfahrensschritte vor:
• das die Nutzdatenlast überwachende Modem, vorzugsweise das CO-Modem, meldet den Anstieg der Nutzdatenlast an das andere Modem;
• das andere Modem, vorzugsweise das CPE-Modem, teilt dem überwachenden Modem mit, zu welchem Zeitpunkt, vorzugsweise ab welcher Nummer eines xDSL-Super-Frames, vom normalen Modus zum reduzierten Modus zu wechseln ist; • zu dem angegebenen Zeitpunkt, vorzugsweise mit Beginn der Versendung des bezeichneten xDSL-Super-Frames wird ein Datenratenbegrenzer (z.B. ATM-Shaper) den zur Übertragung über den ADSL Physical Layer bereitgestellten Datenstrom auf eine erhöhte, vorzugsweise eine maximal mögliche, Datenrate einstellen;
• anschließend werden die nun benötigten, vorzugsweise alle verfügbaren, Trägerfrequenzen aktiviert.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren schlägt der Erfinder weiterhin eine xDSL-Kommunikationsstrecke mit einer Vorrichtung zur optimierten xDSL-Datenübertragung, vorzugsweise gemäß dem Standard Tl.413 oder ITU G992.1 bzw. ITU-T G992.2, vor, welche Mittel, vorzugsweise Programm-Mittel oder Pro- gramm-Module, zur Durchführung eines der oben beschriebenen Verfahren aufweist.
Des Weiteren wird neben der xDSL-Kommunikationsstrecke auch ein xDSL-Mode zur Datenübertragung zwischen zwei Seiten ei- ner Datenverbindung, vorgeschlagen, wobei das erfindungsgemäße xDSL-Modem Mittel, vorzugsweise Programm-Mittel oder Programm-Module, zur Durchführung eines der oben genannten Verfahren für mindestens eine der Seiten aufweist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles mit Hilfe der Figuren näher beschrieben. Es zeigen im einzelnen:
Figur 1: Schematische Darstellung der Trägersignale (Bins) , die bei ADSL beziehungsweise G.Lite verwendet werden;
Figur 2 : Schematische Darstellung eines Abbruchs der übertragenen Nutzdaten im zeitlichen Verlauf mit anschließender Wiederaufnahme der Nutzdatenübertra- gung;
Figur 3 : Schematische Darstellung des Abbruchs der Nutzdatenübertragung mit anschließender Reduktion der verwendeten Trägerfrequenzen und Wiederaufnahme der Nutzdatenübertragung.
Zur Verdeutlichung der Erfindung zeigt die Figur 1 eine sche- matische Darstellung der Aufteilung einer ADSL- beziehungsweise einer G.Lite-Verbindung mit den entsprechenden Trägerfrequenzen. Zu Beginn ist die Trägerfrequenz für die POTS- Kommunikation bis 4 kHz dargestellt. Anschließend folgt eine Lücke der Trägerfrequenzen. Im Bereich zwischen 26,9 und 133,7 kHz folgend 26 Bins, die dem upstream-Kanal zugeordnet sind, dass heißt, die Daten zwischen Teilnehmer-Modem in Richtung Amtsmodem übertragen. Den upstream-Kanälen folgen die downstream-Kanäle bis zu etwa 1104 kHz, wobei bei 276 kHz ein Pilotton P eingefügt ist. Betrachtet man eine Verbindung gemäß G.992.2-Standard, so sind im downstream-Kanal 96 Bins, während nach dem G.992.1-Standard 222 Bins jeweils zuzüglich der Frequenz für den Pilotton P vorgesehen sind. Diese hier dargestellten Trägerfrequenzen werden im Stand der Technik ausnahmslos gesendet, auch in Zeiten, in denen keine Nutzda- ten über diese Trägerfrequenzen übertragen werden.
Die Figur 2 zeigt nun den Zeitverlauf einer Datenübertragung. Die obere gestrichelte Linie stellt die gewünschte maximale Datenrate Romax dar, während die darunter durchgezogene dicke Linie die maximal tatsächlich zur Verfügung stehende Datenrate RAmax angibt . Die gestrichelt dargestellte Kurve zeigt den Verlauf der tatsächlichen Nutzdatenlast über die Zeit, wobei zu erkennen ist, dass nach einer gewissen Zeit die Nutzdatenlast drastisch auf den Nullwert sinkt und erst nach längerer Zeit wieder ansteigt. In dieser Zeit, in der die Nutzdatenrate auf einen Nullwert abgesunken ist, dargestellt durch die links und rechts begrenzenden Doppelpfeile, verbraucht die Kommunikationsverbindung einen wesentlichen Teil ihrer Verlustleitung zur Übertragung von nicht verwendeten Trägersi- gnale. Wie bereits oben beschrieben sorgt das erfindungsgemäße Verfahren dafür, dass derartige ungenutzte Trägerfrequenzen entsprechend abgeschaltet werden und damit keine unnötige Verlustleistung erzeugen.
In der Figur 3 ist eine konkretes Ausführungsbeispiel für eine mögliche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer zwischenzeitlichen Reduzierung des Nutzdatenstromes in einem Zeitverlaufs-Schema dargestellt.
Die Figur 3 zeigt als obere gestrichelte Linie die maximale gewünschte Datenübertragungsrate Rnmax, darunter in fetter Linie die tatsächlich zur Verfügung stehende maximale Datenrate R-Amx, darunter den Verlauf der tatsächlich genutzten Nutzda- tenübertragungsrate und unten schließlich - ebenfalls gestrichelt dargestellt - eine gewünschte minimale Datenübertragungsrate Rπmin, die vom Netzwerk-Management-System zu Beginn einer Verbindung mit der Trainingsphase festgelegt wird.
Reduziert sich, wie hier dargestellt, im Laufe der Verbindungsdauer die tatsächlich übertragene Nutzdatenrate, so wird zwischen dem CO-Modem und dem CPE-Modem - wie zuvor beschrieben - die Abschaltung einzelner nicht mehr benötigter Trägerfrequenzen ausgehandelt. Diese Zeit des Aushandelns ist in der Figur mit tD beschrieben. Anschließend wird ein Großteil der Trägerfrequenzen abgeschaltet, so dass die maximal mögliche Datenrate Rjüna sich zu einer minimal zur Verfügung stehenden Datenübertragungsrate RAmin reduziert . In dieser Zeit findet - wie hier in der Figur dargestellt - kein Nutzdaten- verkehr zwischen den beiden Modems statt.
Sobald jedoch wieder Nutzdaten übertragen werden, beginnen die Modems wieder miteinander über die Einschaltung bisher deaktivierter Trägerfrequenzen zu verhandeln. Dies geschieht im Zeitabschnitt tU( während dessen sich die tatsächlich übertragene Nutzdatenrate bis an die zu diesem Zeitpunkt eingestellt minimal mögliche Datenübertragungsrate RAmin heranta- stet. Anschließend werden die bisher nicht benötigten Trägerfrequenzen wieder eingeschaltet, so dass die maximal mögliche Datenübertragungsrate RAmax wieder erreicht wird und die Nutzdatenübertragungsrate entsprechend ansteigen kann und der Da- tenverkehr unter diesen Bedingungen fortgesetzt wird.
Setzt man beispielsweise bei einer ADSL-downstream- Datenübertragungsstrecke mit einer Sendeleistungsdichte von - 40dBm/Hz eine maximal mögliche Datenrate RAmax mit 8,16Mbit/s und einer Anzahl von 222 genutzten Bins mit durchschnittlich 9, 19Bits/Bin, weiterhin bei einer minimalen Datenrate von RA_ min = 64kbit/s mit 6 genutzten Bins mit durchschnittlich 2,67Bits/Bin an, so errechnet sich eine Sendeleistung im normalen Übertragungsmoduls von 19,81dBm und im reduzierten Da- tenübertragungsmodus von 4,13dBm. Bei einer realistischen
Verlustleistung im normalen Datenübertragungsmodus mit 1W und der Annahme, dass die Verlustleistung sich proportional zur Sendeleistung verhält, ergibt sich im reduzierten Datenübertragungsmodus eine Verlustleistung von lediglich 27mW. Dies entspricht einer Reduktion der Verlustleistung um den Faktor 37.
Insgesamt wird also durch die erfindungsgemäße Abschaltung ungenutzter Trägerfrequenzen im Falle reduzierter Nutzdaten- Übertragung erreicht, dass sich eine wesentliche Reduktion der Verlustleistung ergibt, wodurch nun auch wesentlich höhere Packungsdichten im praktischen Betrieb möglich werden. Besonders vorteilhaft wird dieses Verfahren im Zusammenhang mit der sich zunehmend durchsetzenden Verwendung von ' sogenannten "Flatrate-Anschlüssen", die über lange Zeit aktiviert sind, jedoch keine effektiven Daten übertragen.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur stromverbrauchsoptimierten xDSL-Daten- übertragung zwischen einem ersten Modem (CO-Modem) und einem zweiten Modem (CPE-Modem) mit zumindest einem downstream- Kanal und zumindest einem upstream-Kanal, vorzugsweise gemäß dem Standard Tl.413 oder ITU G992.1 beziehungsweise ITU-T G992.2, bei dem Nutzdaten auf einer Vielzahl von unterschiedlichen Trägerfrequenzen (Bins) aufmoduliert und über die gleiche Zweidrahtleitung übertragen werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass während einer bestehenden Verbindung die aktuelle Nutzdatenlast bestimmt und bei einer Verringerung der aktuellen Nutzdatenlast mindestens eine der Trägerfrequenzen abgeschal- tet wird.
2. Verfahren gemäß dem voranstehenden Patentanspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abschaltung der mindestens einen Trägerfrequenz erst bei Unterschreitung einer vorgegebenen Schwelle erfolgt.
3. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 2, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Falle sehr geringer Nutzdatenlast, diese redundant auf mehrere Trägerfrequenzen verteilt wird.
4. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass eine minimale Datenübertragungsrate vorgegeben ist, die auch bei kleinerer Nutzdatenlast mindestens übertragen wird.
5. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass im Falle einer sich erhöhenden Nutzdatenlast und bereits abgeschalteter Trägerfrequenzen zumindest ein Teil der abgeschalteten Trägerfrequenzen wieder zugeschaltet werden.
6. Verfahren gemäß einem der voranstellenden Patentansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Überwachung der tatsächlichen Nutzdatenlast durch ein Modem, vorzugsweise das CO-Modem, stattfindet.
7. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass nur ein normaler Modus mit vorhandener Nutzdatenlast und ein reduzierter Modus mit einer Nutzdatenlast unter einer vorgegebenen Schwelle oder nicht vorhandener Nutzdatenlast vorgesehen sind und bei unterschreiten des Schwellwertes oder ausbleibender Nutzdatenlast vorzugsweise die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden:
• das die Nutzdatenlast überwachende Modem, vorzugsweise das CO-Modem, meldet die Verringerung der Nutzdatenlast an das andere Modem;
• das andere Modem, vorzugsweise das CPE-Modem, teilt dem überwachenden Modem mit, zu welchem Zeitpunkt, vorzugsweise ab welcher Nummer eines xDSL-Super-Frames, zum reduzierten Modus zu wechseln ist; • zu dem angegebenen Zeitpunkt, vorzugsweise mit Beginn der Versendung des bezeichneten xDSL-Super-Frames, wird ein Datenratenbegrenzer den zur Übertragung über den ADSL Physi- cal Layer bereitgestellten Datenstrom auf eine reduzierte, vorzugsweise eine minimal mögliche, Datenrate begrenzen; • anschließend werden die nicht mehr benötigten Trägerfrequenzen deaktiviert.
8. Verfahren gemäß einem der voranstehenden Patentansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass nur ein normaler Modus mit vorhandener Nutzdatenlast bei überschreiten einer vorgegebenen Schwelle, vorzugsweise vorhandener Nutzdatenlast, und ein reduzierter Modus bei verrin- gerter Nutzdatenlast vorgesehen sind und bei überschreiten des Schwellwertes oder einsetzender Nutzdatenlast vorzugsweise die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden:
• das die Nutzdatenlast überwachende Modem, vorzugsweise das CO-Modem, meldet den Anstieg der Nutzdatenlast an das an- dere Modem;
• das andere Modem, vorzugsweise das CPE-Modem, teilt dem überwachenden Modem mit, zu welchem Zeitpunkt, vorzugsweise ab welcher Nummer eines xDSL-Super-Frames, vom normalen Modus zum reduzierten Modus zu wechseln ist; • zu dem angegebenen Zeitpunkt, vorzugsweise mit Beginn der Versendung des bezeichneten xDSL-Super-Frames, wird ein Datenratenbegrenzer den zur Übertragung über den ADSL Physi- cal Layer bereitgestellten Datenstrom auf eine erhöhte, vorzugsweise eine maximal mögliche, Datenrate einstellen; • anschließend werden die nun benötigten, vorzugsweise alle verfügbaren, Trägerfrequenzen aktiviert.
9. xDSL-Kommunikationsstrecke mit einer Vorrichtung zur op timierten xDSL-Datenübertragung, vorzugsweise gemäß dem Stan- dard Tl.413 öder ITU G992.1 beziehungsweise ITU-T G992.2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Mittel, vorzugsweise Programm-Mittel oder Programm- Module, zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der oben genannten Verfahrensansprüche vorgesehen sind.
10. xDSL-Modem zur Datenübertragung zwischen zwei Seiten einer Datenverbindung, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t , dass Mittel, vorzugsweise Programm-Mittel oder Programm- Module, zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der oben genannten Verfahrensansprüche für mindestens eine Seite vorgesehen sind.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1538801A1 (de) * 2003-12-03 2005-06-08 Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite Sender-/Empfängereinheit mit Trägerreaktivierung bei einer Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses
DE102004026214A1 (de) * 2004-05-28 2005-12-22 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Daten
US7899333B2 (en) 2003-07-22 2011-03-01 Lantiq Deutschland Gmbh Communication semiconductor component
US11059297B2 (en) 2017-05-21 2021-07-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Integrated circuit device for a replaceable printer component

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1011206A2 (de) * 1998-12-15 2000-06-21 Nortel Networks Corporation Gerät, Verfahren und System mit reduzierten Leistungsaufnahme in einen drahtgebundenen Multiträgerumgebung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11308356A (ja) * 1998-04-24 1999-11-05 Sumitomo Electric Ind Ltd Ａｄｓｌモデム装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1011206A2 (de) * 1998-12-15 2000-06-21 Nortel Networks Corporation Gerät, Verfahren und System mit reduzierten Leistungsaufnahme in einen drahtgebundenen Multiträgerumgebung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2000, no. 02, 29. Februar 2000 (2000-02-29) & JP 11 308356 A (SUMITOMO ELECTRIC IND LTD), 5. November 1999 (1999-11-05) *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7899333B2 (en) 2003-07-22 2011-03-01 Lantiq Deutschland Gmbh Communication semiconductor component
EP1538801A1 (de) * 2003-12-03 2005-06-08 Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite Sender-/Empfängereinheit mit Trägerreaktivierung bei einer Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses
US7933318B2 (en) 2003-12-03 2011-04-26 Alcatel Carrier re-activation in case of signal to noise ratio improvement
DE102004026214A1 (de) * 2004-05-28 2005-12-22 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Daten
US7852869B2 (en) 2004-05-28 2010-12-14 Lantiq Deutschland Gmbh Method and apparatus for the transmission of data
DE102004026214B4 (de) * 2004-05-28 2014-09-25 Lantiq Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Daten
US11059297B2 (en) 2017-05-21 2021-07-13 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Integrated circuit device for a replaceable printer component

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