WO2007101410A1 - Procédé et dispositif d'économie d'énergie dans des lignes d'abonné numériques - Google Patents

Procédé et dispositif d'économie d'énergie dans des lignes d'abonné numériques Download PDF

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WO2007101410A1
WO2007101410A1 PCT/CN2007/000747 CN2007000747W WO2007101410A1 WO 2007101410 A1 WO2007101410 A1 WO 2007101410A1 CN 2007000747 W CN2007000747 W CN 2007000747W WO 2007101410 A1 WO2007101410 A1 WO 2007101410A1
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line rate
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xdsl
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PCT/CN2007/000747
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Qingquan Shi
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Huawei Technologies Co., Ltd.
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    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Definitions

  • the present invention relates to the field of communication technologies, and in particular, to a digital subscriber line transmission technology, and in particular to a method and apparatus for saving digital subscriber line power. Background technique
  • Digital Subscriber Line is a high-speed data transmission technology transmitted over twisted pair telephone lines, in addition to the Integrated Services Digital Network Digital Subscriber Line (IDSL, transmission rate of 144 kbps) and single-line high bit rate digital users.
  • DSL for baseband transmission such as line (SHDSL)
  • xDSL for passband transmission uses frequency division multiplexing technology to make xDSL and POTS (traditional telephone service) coexist on the same pair of twisted pairs, where xDSL occupies a high frequency band and POTS occupies less than 4 kHz.
  • the baseband portion, POTS : .
  • the signal is separated from the xDSL signal by a splitter.
  • the passband transmission xDSL uses discrete multi-tone 5 (DMT, ) modulation.
  • DMT DSL Access Multiplexer
  • TvlMS is a network management system
  • xTU-C is a transmission unit of xDSL at an access point
  • xTU-R is a transmission unit of xDSL at a remote end
  • Splitter is a filter for separating a high frequency xDSL signal and a low frequency POTS signal.
  • xDSL determines a certain rate when it is turned on, such as a line rate of 2 Mbps downstream; or an xDSL transceiver determines a line rate based on the line condition during training, such as 4 Mbps. Once this rate is determined, the line rate is always constant regardless of the rate of the traffic stream during actual operation. Technically, to maintain the same line rate at all times, the transmit power on the line can never be changed.
  • the existing DSL standard provides three modes of operation: L0 mode (full power mode), L2 mode (low data rate state), L3 (sleep state) mode.
  • the L0 mode is a normal working mode, and the line rate is always maintained. It can provide adaptive functions such as seamless rate adaptation (SRA, Seam-less Rate Adaptation) and bit swap (Bit Swa), but does not have energy-saving functions; L2 For low power mode, no adaptive function can be provided; L3 is idle mode and cannot provide data service services. When the data transmission rate is not large, xTU-C or xTU-R can actively request to enter the L2 mode. After entering the L2 mode, the transmission power of the power supply can be reduced at the cost of P to reduce the transmission rate to achieve energy saving. . When entering the L3 mode, since U is in the idle mode, it does not provide a data transmission service and does not need to transmit a signal.
  • SRA seamless rate adaptation
  • Bit Swa Bit Swa
  • the ADSL2 system operates in L0 full power mode; when the line connection rate is low (for example, if the user reads a document online, the transceiver power is automatically adjusted to the L2 low energy mode; when the user logs out of the connection, the system quickly switches to the sleep state, and the transceiver power is adjusted to the L3 low energy mode.
  • the transmission power can be flexibly switched between L0, L2, and L3, and the switching time can be completed within 3 seconds to ensure that the service is not affected.
  • Embodiments of the present invention provide a method and apparatus for saving power of a digital subscriber line, which further improves the energy saving effect of the xDSL line and makes it more widely applicable.
  • Embodiments of the present invention provide a method for saving power of a digital subscriber line, including:
  • the line rate of the xDSL transceiver is updated based on the adjusted line rate and transmit power.
  • An embodiment of the present invention provides an apparatus for saving power of a digital subscriber line, including:
  • a data rate statistics unit for counting data rates on the digital subscriber line xDSL
  • a line rate adjustment policy unit for setting a line rate adjustment policy
  • a line parameter adjustment unit configured to adjust a line rate and/or a transmission power according to a statistical result of the data rate statistical unit and a line rate set by the line rate adjustment policy unit; an xDSL transceiver line rate update unit, using an online weight The configuration function updates the line rate of the xDSL transceiver according to the adjusted line rate and transmit power.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a reference model of an xDSL system
  • FIG. 3 is a schematic diagram of line rate adjustment in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of line rate adjustment in a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS in an embodiment of the present invention, when an xDSL transceiver is in a normal working state, with its online reconfiguration (OLR, ) characteristic, the line transmission power and the line rate are dynamically updated according to the traffic of the data, so that the line is transmitted. Power is always kept at the right level instead of always being transmitted at maximum power.
  • OLR online reconfiguration
  • FIG. 2 shows an implementation flow of a method for saving digital subscriber line power in an embodiment of the present invention, including the following steps:
  • Step 2Q1 Statistics the data rate on the subscriber line xDSL.
  • the protocol model of the xDSL transceiver is divided into three sublayers on the physical medium: Transport Protocol Phase 5 Convergence Sublayer (TPS-TC, ) > Physical Media Correlation Convergence Sublayer (PMS-TC), PMD (Physical Media Sublayer ).
  • TPS-TC Transport Protocol Phase 5 Convergence Sublayer
  • PMS-TC Physical Media Correlation Convergence Sublayer
  • PMD Physical Media Sublayer
  • the TPS-TC sublayer provides adaptation functions to the upper layer transport protocol, including synchronous transfer mode (STM, ), asynchronous transfer mode (ATM, ), and packet transfer mode (PTM, ). Match, frame delimitation, error monitoring, etc.
  • STM synchronous transfer mode
  • ATM asynchronous transfer mode
  • PTM packet transfer mode
  • Match frame delimitation, error monitoring, etc.
  • This sublayer is only relevant to the upper layer protocol and is independent of the signal characteristics on the physical medium.
  • the PMS-TC sublayer is used to enhance the transmission capability of xDSL 10 data streams on physical media, including frame synchronization, scrambling, forward error correction (FEC), and interleaving. This sublayer is only relevant to the physical medium and has nothing to do with the application (upper layer protocol).
  • the PMD sublayer includes the electrical characteristics of the transmitted signal, coding, modulation, duplexing, and the like.
  • the data rate can be counted based on the ratio of the idle data byte ID to the non-idle data byte UD for a period of time t. If the data of the ATM protocol is used, since the number of bytes per frame is the same, only the number of idle frames needs to be counted.
  • the average of the data rates of consecutive predetermined times may be taken as the current data rate.
  • Step 202 Adjust the line rate and the transmission power on the xDSL according to the statistical result.
  • the line rate adjustment policy may be preset, the line rate is counted in real time, and then the obtained statistical result is determined to meet the set line rate adjustment policy. If yes, the bit table entry and the gain corresponding to the line are updated according to the adjustment strategy. The entry thus achieves the purpose of changing the line rate and the transmission power.
  • the line rate adjustment strategy can be set as needed.
  • the setting principle is to adapt the line transmission power to the actual transmitted data rate so that it is always at the appropriate level.
  • the data rate is periodically counted. According to the statistics, if the current data rate is lower than the current line rate, the current line rate is decreased. If the current data rate is greater than or equal to the current line rate, the current line rate is increased.
  • a lowering tolerance and an uppering tolerance may be set, the lowering tolerance is smaller than the uppering tolerance, and both are smaller than the current line rate; the data rate is statistically calculated in real time, when the current data rate is less than When the predetermined down limit is exceeded and continues for a predetermined time or longer, the current line rate is decreased; when the current data rate is greater than or equal to the up-to-up tolerance, less than or equal to the current line rate, and continues for a predetermined time or longer, the current line rate is increased.
  • the line rate is reduced to R w ; when the current data rate is greater than 0 and less than 0.9*R line (first predetermined value), press
  • the first predetermined multiple (for example, 0.5 times lower on the original basis) reduces the line rate.
  • the line rate can be adjusted not too frequently to cause unnecessary negative effects, and the transmission power can be effectively reduced.
  • Adjusting the line rate is mainly to adjust the BIT entry. Adjusting the transmit power is mainly to adjust the GAIN.
  • the item or power adjustment means such as power down (PBO).
  • the number of bits carried stipulates that each item cannot exceed 15.
  • the size of the number of bits determines the line rate of the corresponding sub-band, and the line rate of the sub-band can be changed by adjusting the size of the bit table.
  • a BIT entry determines a unique line rate. Otherwise, the line rate can be obtained through multiple different BIT entries.
  • the GAIN entries are shown in Table 2 below:
  • Each gain entry g represents the data transmission power of the corresponding sub-band ⁇ , 1 ⁇ on the xDSL line.
  • the size of the power determines the amount of data carried in the corresponding sub-band, and the size of the gain entry is adjusted to change the data transmission power of the sub-band.
  • Step 203 Update the line rate of the xDSL transceiver according to the adjusted line rate and the transmit power.
  • OLR online reconfiguration
  • the OLR mainly includes bit-swapping and dynamic rate reconfiguration.
  • DRR dynamic rate repartitioning
  • SRA seamless rate adjustment
  • the process of updating the line rate of the xDSL transceiver can be achieved by updating the BIT (bit) entry and the GAIN (gain) entry in accordance with these standard stipulation procedures.
  • one of the transceivers determines a set of more optimized BIT and GAIN entries according to certain conditions and some criteria, such as the above line rate adjustment strategy, notifies the other transceiver through the OLR command, and finally makes the transceiver according to the update timing relationship. Both parties switch to the new BIT and GAIN entries at the same time to adjust the line rate of the xDSL transceiver.
  • all other methods suitable for updating the line rate of the xDSL transceiver can be used. The following is a detailed description of the process of adjusting the line rate and the transmission power according to the data flow statistics in the method of the present invention.
  • the xDSL line is turned on at a fixed rate; there are also a few that are turned on according to the maximum rate that the line can provide.
  • the line rate before using this method on the line is defined as R target , and the corresponding BIT entry is BIT prim .
  • the lower rate that can be provided by setting a line is R lcw .
  • the current line rate is defined as ine .
  • the corpse is less than 1 indicating that the average between 3 ⁇ 41 and a contains a 1, not updated
  • Update 6 the line rate is changed by multiplying by a scale factor. For a BIT entry, multiply the total of the BIT entry BIT by the scale factor to get the total number of BIT tables required; then increase or decrease the number of BIT loads on some TONEs based on the current BIT table or increase or decrease Some TONEs meet the total number of BIT tables required. (Each time, the original BIT entry BITprim is 1 ⁇ , the number of BIT loads of some TONE is reduced on the BIT prim or some TONE is closed to make the total BIT number carried by the new BIT entry meet the requirements. ).
  • the GAIN entry will also be updated accordingly. In the process of updating, it is necessary to pay attention to the requirements of the error rate and signal-to-noise ratio tolerance as specified in the standard.
  • the corpse is less than e, indicating that the average duration is 1, reducing the line rate, reducing the ⁇ or more on the original basis.
  • the corpse is less than f and indicates an average of 8, not updated
  • Rate where c is a value of 1.1, and can also be based on different requirements; e is the rate reduction tolerance. The value can be 0.85, and other values can be taken according to the specific situation; f is the rate up-limit tolerance. The value is 0.95, and other values can be taken according to the specific situation; ⁇ is the duration.
  • the line rate should be lowered; the data rate is close to the actual line rate range, although it does not exceed the certain time, The line rate should not be adjusted; the data rate is lower than the actual line for a certain period of time, but when the tolerance is not exceeded, the line rate should not be adjusted; the data rate is close to the actual line rate range, and the upper limit tolerance is exceeded for a certain period of time. Line rate.
  • FIG. 5 shows a device architecture diagram in an embodiment of the present invention:
  • the apparatus includes: a data rate statistics unit 10, a line rate adjustment policy unit 20, a line parameter adjustment unit 30, and an xDSL transceiver line rate update unit 40.
  • the statistical unit 10 is configured to count the data rate on the digital subscriber line xDSL;
  • the line rate adjustment policy unit 20 is configured to set the line rate adjustment policy;
  • the line parameter adjustment unit 30 is configured to calculate the statistical result and the line rate according to the data rate statistics unit.
  • the line rate set by the policy unit is adjusted to adjust the line rate and the transmit power;
  • the xDSL transceiver line rate update unit 40 updates the line rate of the xDSL transceiver according to the adjusted line rate and transmit power using the online reconfiguration function.
  • the data rate statistics unit 10 calculates the data rate on the xDSL in real time, and then the line parameter adjustment unit 30 determines whether the statistical result satisfies the adjustment policy set in the line rate adjustment policy unit 20, such as the adjustment strategy described in Table 3 or Table 4 above. When the conditions in the policy are met, the corresponding line rate and transmit power are adjusted; then the line rate of the corresponding xDSL transceiver is updated by the xDSL transceiver line rate update unit 40 using the online reconfiguration function.
  • FIG. 5 An implementation is shown in Fig. 5, namely set in the data rate statistics unit 10: a byte count module 11 and a data rate calculation module 12.
  • the byte number statistics module 11 is configured to count the idle data byte ID and the non-idle data byte UD in the predetermined time period;
  • the data rate calculation module 12 is configured to calculate the idle data byte ID according to the byte number statistics unit. The data rate within the predetermined time period is calculated with the non-idle data byte UD.
  • the data rate statistics unit 10 may have different implementations when other statistical methods are used to estimate the current data rate.
  • the parameter adjustment unit 30 includes: a comparison module 31 and an adjustment execution module 32.
  • the comparison module 31 is configured to compare whether the statistical result of the data rate statistics unit meets the line rate adjustment policy set by the line rate adjustment policy unit; the adjustment execution module 32 is configured to update the bit table entry and the gain entry according to the comparison result of the comparison module. .
  • the xDSL transceiver line rate update unit 40 can update the xDSL according to the updated BIT entry and the GAIN entry by real-time adjustment of the BIT entry and the GAIN entry.
  • the line rate of the transceiver adapts to changes in data rate to effectively reduce transmit power. While the invention has been described by the embodiments of the present invention, it will be understood that

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Description

节省数字用户线功率的方法及装置
本申请要求于 2006 年 03 月 09 日提交中国专利局、 申请号为 200610056892.2, 发明名称为 "节省数字用户线功率的方法及装置" 的中 国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
5 技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及数字用户线传输技术，具体地说， 涉及一种节省数字用户线功率的方法及装置。 背景技术
数字用户线（xDSL， )是一种在电话双绞线上传输的高速数据传输技0 术， 除了综合业务数字网数字用户线（IDSL， 传输速率为 144 kbps )和单 线制高比特率数字用户线 （SHDSL )等基带传输的 DSL外， 通带传输的 xDSL利用频分复用技术使得 xDSL与 POTS (传统电话业务）共存于同一对 双绞线上， 其中 xDSL占据高频段， POTS占用 4KHz以下基带部分， POTS :. 信号与 xDSL信号通过分离器分离。 通带传输的 xDSL采用离散多音频5 ( DMT, )调制。 提供多路 xDSL接入的系统叫做 DSLAM ( DSL接入复用 器）， 其系统参考模型如图 1所示：
其中， TvlMS为网络管理系统； xTU-C为 xDSL在接入点的传输单元； xTU-R为 xDSL在远端的传输单元； Splitter为分离高频 xDSL信号和低频 POTS信号的滤波器。
xDSL在开通的时候确定了一定的速率， 比如下行 2Mbps的线路速率； 或是 xDSL收发器在训练的时候根据线路情况确定了一个线路速率， 比如 4Mbps。 一旦这个速率确定， 在实际的工作过程中， 不管业务数据流的速 率是多少，线路速率总是不变。从技术上说，要始终维持相同的线路速率， 那么线路上的发送功率始终不能改变。
实际上， 根据一天的不同时段以及网络上的不同业务， 线路上的数据 流量有比较大的变化： 在大部分情况下， 数据平均速率低于线路速率， 尤 其是当线路空闲的时候， 数据速率为零。 可见， 不管在什么情况下线路的 发送功率始终维持不变， 这样在线路数据速率比较低或是为零的时候， 就 存在功率浪费的现象。 为了达到降低能耗的目的， 现有的 DSL标准提供了 三种工作模式： L0模式 （满功耗模式）、 L2模式 （低数据速率状态）、 L3 (休眠状态）模式。
L0模式为正常的工作模式， 始终保持线路速率不变， 可以提供无缝速 率适配（ SRA， Seam-less Rate Adaptation )、 比特交换 ( Bit Swa )等适应 性功能，但不具有节能功能； L2为低功耗模式，不能提供任何适应性功能； L3为空闲模式， 不能提供数据业务服务。 当数据传输速率不大的情况下， xTU-C或 xTU-R均可以主动要求进入 L2模式， 进入 L2模式后以 P争低传输速 率为代价降^ ί氏电源的发射功率以达到节能的目的。 当进入到 L3模式的时 候， 由于 U是空闲模式， 不提供数据传输服务， 不需要发送信号， 是最节 能的一种方式， 但也不能提供任何数据传输。 例如， 当线路工作于全速率 状态下时（例如用户正下载一部较大的电影）， 为保证快速准确的数据传 输， ADSL2 系统工作于 L0满功耗模式； 当线路连接速率较低时（例如用 户在线阅读一文档）， 收发器功率自动调整到 L2低能耗模式； 当用户注销 连接时，系统快速转换到休眠状态，同时收发器功率调整到 L3低能耗模式。 总之， 根据线路连接的实际数据流量， 发送功率可在 L0、 L2、 L3之间灵 活切换， 其切换时间可在 3秒之内完成， 以保证业务不受影响。
现有 xDSL标准所提供的三种模式的主要目的就是节约能源， 但还存 在一些不足的地方。 首先是模式的划分太简单， 不能适应实际的需求， 节 能的效果不明显。 其次， 由于 L2模式是以降低传输速率为代价来达到节 能的目的， 因此该模式的适用性不强， 大部分业务由于传输速率的要求不 能使用此模式。 同时， 各模式间的转换比较复杂， 耗时长。 发明内容 本发明实施例提供一种节省数字用户线功率的方法及装置，进一步提 高 xDSL线路的节能效果， 并使其具有更广泛的应用性。
使 xDSL线路更好地适应各种业务速率的要求， 并降低其能源消耗。 本发明实施例提供一种节省数字用户线功率的方法， 包括：
统计数字用户线 xDSL上的数据速率；
根据统计结果调整所述 xDSL上的线路速率和发送功率； 根据调聱后的线路速率和发送功率更新 xDSL收发器的线路速率。
本发明实施例提供一种节省数字用户线功率的装置， 包括：
数据速率统计单元， 用于统计数字用户线 xDSL上的数据速率； 线路速率调整策略单元， 用于设定线路速率调整策略；
线路参数调整单元， 用于根据所述数据速率统计单元的统计结果及所 述线路速率调整策略单元设定的线路速率调整线路速率和 /或发送功率； xDSL收发器线路速率更新单元， 利用在线重配置功能按照调整后的 线路速率和发送功率更新 xDSL收发器的线路速率。
本发明提供的技术方案中， 在 xDSL收发端正常工作状态下， 实时进 行数据流量的统计， 并根据统计结果， 利用其 OLR (在线重配置）特性， 动态地更新线路发送功率和线路速率，使线路发送功率始终保持在合适的 水平。 由于 xDSL在大部分情况下， 其平均数据速率要远低于开通时的线 路速率， 因此利用本发明， 可以在满足用户体验不改变的前提下， 有效地 降低发送功率， 即降低了功耗， 节约了能源； 而且在降^氏发送功率、 节约 能源的同时， 还降低了对其他线路的串扰。 附图说明 图 1是 xDSL系统参考模型示意图；
图 2是本发明实施例中的实现方法流程图；
图 3是本发明第一实施例中线路速率调整的示意图；
图 4是本发明第二实施例中线路速率调整的示意图；
图 5是本发明实施例的装置架构示意图。 具体实施方式 本发明的实施方案中， 在 xDSL收发端在正常工作状态下， 利用其具 有的在线重配置（OLR， ）特性， 根据数据的流量动态地更新线路发送功 率和线路速率，使线路发送功率始终保持在合适的水平而不是始终以最大 的功率发送。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案， 下面结合附图和实 施方式对本发明作进一步的详细说明。 参照图 2, 图 2示出了本发明实施例中的节省数字用户线功率的方法的 实现流程， 包括以下步骤：
步骤 2Q1: 统计数字用户线 xDSL上的数据速率。
xDSL收发器的协议模型在物理媒质之上分为三个子层： 传输协议相 5 关汇聚子层（TPS-TC, )> 物理媒质相关汇聚子层 （PMS-TC )、 PMD (物 理媒质子层）。 其中， TPS-TC子层提供对上层传送协议的适配功能， 包括 同步传送模式（ STM， ),异步传送模式（ATM, )和分组传送模式（PTM, ) 三种模式， 主要功能有速率适配、 帧定界、 错误监视等。 该子层只与上层 协议相关而与物理媒质上的信号特性无关。 PMS-TC子层用于加强 xDSL 10 数据流在物理媒质上的传送能力， 主要包括帧同步、 扰码、 前向纠错 ( FEC )、 交织等功能。 该子层只与物理媒质相关而与应用 （上层协议）' 无关。 PMD子层包括发送信号的电气特性、 编码、 调制、 双工方式等。
本技术领域人员知道， 在 xDSL上， 当数据速率低于线路速率时， 需 , 要在 xDSL的 TPS-TC层根据不同的数据传输协议插入不同的空闲数据 15 以使线路上始终有数据在传输。 因此， 可以根据在一段时间 t内空闲数据 字节 ID与非空闲数据字节 UD的比例来统计数据速率。如果使用 ATM协 议的数据时， 由于每帧包含的字节数目相同， 只需要统计空闲帧的数目即 可。
. 假设当前线路速率为 Rline, 那么统计的数据速率为：
0 „ _ p UP
data ~ line ID + UD
实际上如果 ID = 0的时候， 有可能 Rdata > Rline 。 为了不会使速率调整引起振荡， 可以将连续的预定次数（比如， 3次） ' 的数据速率的平均值作为当前数据速率。
5 当 Rdata > Rline时， DSL收发器会给上层实体发送一个停止写入信息， 请求停止往緩冲区写入数据； 当数据緩冲区的数据比较少的时候， 又会往 上层实体发送一个允许写入信息， 允许往緩冲区写入数据。 这样就可以根 据在一段时间 t 内， TPS-TC给上层实体所发送的停止写入信息的次数 1 来粗略估计 ata高于 Rline的程度。 步骤 202: 根据统计结果调整 xDSL上的线路速率和发送功率。
可以预先设定线路速率调整策略， 实时地对线路速率进行统计， 然后 判断得到的统计结果是否满足设定的线路速率调整策略， 如果满足， 则按 照该调整策略更新线路对应的比特表项和增益表项，从而达到改变线路速 率和发送功率的目的。 线路速率调整策略可以根据需要来设定， 设定原则 是使线路发送功率与实际传送的数据速率相适应，使其始终保持在合适的 水平。
比如， 周期地对数据速率进行统计， 根据统计结果， 如果当前数据速 率小于当前线路速率时， 则降低当前线路速率； 如果当前数据速率大于或 等于当前线路速率时， 增加当前线路速率。
再比如， 还可以设定一个下调容限和一个上调容限， 所述下调容限小 于所述上调容限，并且均小于当前线路速率； 实时地对数据速率进行统计， 当当前数据速率小于设定的下调容限且持续预定时间以上时， 降低当前线 路速率； 当当前数据速率大于或等于所述上调容限、 小于或等于当前线路 速率， 并且持续预定时间以上时， 增加当前线路速率。
还可以对降低当前线路速率的情况作进一步的划分：
当前数据速率为 0, 且当前线路速率大于预先设定的线路的最低速率 Rlow时， 降低线路速率至 R w； 当前数据速率大于 0且小于 0.9*Rline (第一 预定值） 时， 按第一预定倍数（比如， 在原来的基础上降低 0.5倍） 降低 线路速率。
当然， 也可以对增加当前线路速率的情况作进一步的划分：
统计 xDSL的传输通信层给上层实体所发送的停止写入信息的次数； 当停止写入信息的次数大于或等于预先设定的停止写入次数阔值时， 增加 线路速率至该 xDSL可能的最大线路速率； 当停止写入信息的次数小于预 先设定的停止写入次数阈值（比如 3次）时， 按第二预定倍数（比如， 在 原来的基 上增加 0.7倍）增加线路速率。
这样， 可以使得线路速率的调整不会过于频繁而引起不必要的负面影 响， 也能有效地降低发送功率。
调整线路速率主要是调整 BIT表项， 调整发送功率主要是调整 GAIN 表项或使用功率下调 （PBO, power back off)等功率调整手段。
BIT表项如下表 1所示：
Figure imgf000008_0002
Figure imgf000008_0001
载的比特数目，标准规定每项不能超过 15。该比特数目的大小决定了对应 子频段的线路速率，调整比特表项的大小，即可改变该子频段的线路速率。
实际过程中， 一个 BIT表项确定一个唯一的线路速率， 反之线路速率 可以通过多个不同的 BIT表项获得。
GAIN表项如下表 2所示：
表 2:
Figure imgf000008_0003
其中，每个增益表项 g表示 xDSL线路上对应的子频段 ΤΟί、1Έ的数据 发送功率。 该功率的大小决定了对应子频段承载的数据量， 调整增益表项 的大小， 即可改变该子频段的数据发送功率。
步骤 203: 根据调整后的线路速率和发送功率更新 xDSL收发器的线 路速率。
本技术领域人员知道， 在 ADSL、 ADSL2, ADSL2+、 VDSL2等标准 中都详细地描述了在线重配置（OLR, on-line reconfiguration )过程， OLR 主要包含比特交换（bit-swapping ) , 动态速率重配 ( DRR, dynamic rate repartitioning )和无缝速率调整 ( SRA, Seamless Rate Adaptation )三种主 要功能。 在本发明中， 可以按照这些标准规定过程通过更新 BIT (比特） 表项和 GAIN (增益）表项来达到更新 xDSL收发器的线路速率的目的。
首先收发器的一方根据某些条件和一些准则， 比如， 上述线路速率调 整策略， 确定出一组更优化的 BIT和 GAIN表项， 通过 OLR命令通知对 方收发器， 最后根据更新时序关系使收发器双方在同一时刻切换到新的 BIT和 GAIN表项上来， 实现 xDSL收发器线路速率的调整。 当然，也可以采用其他所有适用于更新 xDSL收发器线路速率的方法。 下面举例详细说明本发明方法中^:艮据数据流程统计调整线路速率和 发送功率的过程。
根据目前的运营模式， 大部分情况下 xDSL线路以一个固定的速率开 通； 也有少数的根据线路所能提供的最大速率开通。 在这里， 把线路上在 使用本方法前的线路速率定义为 Rtarget, 与其对应的 BIT表项为 BITprim。 设定一个线路所能提供的比较低速率为 Rlcw。当前的线路速率定义为 ine。
根据 m次的统计数据结果， 假设 P为 m次的统计结果
UD ID+UD
的平均值。
使用如下表 3所示的准则来决定新的线路速率， 从而决定 BIT表项、
GAIN表项的更新。
表 3:
统计结果 情况说明 准则 更新方法
尸小于 1 表明平均 ¾1与 a之间包含 a 1、 不更新
数据速率
小于线路 ¾3与0之间不包含 2、 降低线路速率， 在原来的基 速率 a, 不包含 0
础上降低 |_cx P」倍。 于 0 3、当 大于 A』寸，降低线路速
率至
4、 当^„等于 U1寸， 不更新。
/^于 1 表明数据 大于等于 b 5、 一次增加线路至^^
速率等于
或大于线 J小于 1+
b 丄
路速率 6、 增加线路速率 &倍。 特别
地， 如果数据速率等于线路速率 时， 1为 0增加线路速率为 1倍， 隐含了不更新线路速率。
7、如果线路速率等于 ^时，不 更新。 其中， a取值 0.85, 也可以根据不同的要求取值； b取值 20, 根据时间 t 的不同可以取不同的值； c取值 1.1,也可以根据不同的要求取值。
上述的调整准则可以通过图 3更为形象地描述：
在图 3中， Γ = »2 · 为测试时间， ½^为系统速率更新时间。 每个更新 过程分别与表 3中的更新准则相对应。
由该图可见， 在数据速率下降到更新 2的位置时， 满足表 3中更新方 法 2, 因此， 此时降低线路速率； 当数据速率低至 0 (更新 3的位置）时， 如果当前线路速率大于该线路所能提供的最低速率 Rlcw, 则降低线路速率 至 。w； 经过一段时间后， 该线路上又有数据流传输， 根据 xDSL收发器 给上层实体发送的停止写入信息的次数来估计， 当数据速率达到一定程度 (图中更新 6的位置）后， 增加线路速率； 如果 xDSL收发器给上层实体 发送的停止写入信息的次数超过一定的值（图中更新 5的位置）后， 一次 增加线路至该线路所能提供的最大线路速率 Rtarget。 但在增加线路速率至
Rtarget后， 数据速率增加不明显， 满足表 3中更新方法 2的条件， 此时， 降 低线路速率至一定值； 然后， 数据速率继续緩慢下降， 但仍处在一定范围 内， 满足图 3中更新 1的条件， 此时， 保持原有线路速率不变。
在更新 2、 更新 6的情况下， 线路速率通过与一个比例因子相乘而发 生改变。 对于 BIT表项来说， 将 BIT表项加载 BIT的总和乘以比例因子 得到所需的 BIT表总数；然后在当前 BIT表的基础上增加、减少某些 TONE 上的 BIT加载数目或增加、关闭某些 TONE,以满足所需要的 BIT表总数。 (也可以每一次都以原始 BIT表项 BITprim为 1^出， 在 BITprim上减少某些 TONE的 BIT加载数目或是关闭某些 TONE以使新的 BIT表项所承载的总 BIT数满足要求）。
当 BIT表项发生更新后， GAIN表项也要发生相应的更新。 在更新的 过程中需要注意满足标准所规定的误码率、 信噪比容限等要求。
或者使用如下表 4所示的准则来决定新的线路速率，从而决定 BIT表 项、 GAIN表项的更新。
表 4:
统计结果 '隋况说明 准则 更新方法 尸小于 e 表明平均 持续时间在 1、 降低线路速率， 在原来的基础上降低 τ以上
Lex尸」倍
小于线路
速率
2、 当？；^大于/ 1寸， 降低线路速率至 A„
3、 当 ∞等于 U寸， 不更新
持续时间在 4、 不更新
τ以内
小于等于 表明数据 持续时间在 5、 当 ^小于 吋， 线路速率增加一个固 1且大于等 速率等于 τ以上 定的调整量 cfeJi。对应在 BIT表项里增加一个 于 f 或大于线 固定的承载比特数 。如果增加后的线路速 路速率 率大干！^ 线路速率直接调整到 ^^即可
6、 当 等于 时， 不更新 持续时间在 7、 不更新
τ以内
尸小于 f且 表明平均 8、 不更新
大于等于 e 数据速率
小于线路
速率 其中， c取值 1.1 , 也可以根据不同的要求取值； e为速率下调容限。 可 取值 0.85 , 亦可根据具体情况取其他值； f为速率上调容限。 可取值 0.95, 亦可根据具体情况取其他值； τ为持续时间。
上述的调整准则可以通过图 4更为形象地描述：
由图 4可以看出，数据速率比实际线路速率低过下调容限时间超过一 定的时间后， 应下调线路速率； 数据速率接近实际线路速率范围， 虽然达 到上调容限但没有超过一定的时间， 不应调整线路速率； 数据速率比实际 线路低超过一定的时间， 但没有超过下调容限时， 不应调整线路速率； 数 据速率接近实际线路速率范围， 且达到上调容限超过一定的时间， 应上调 线路速率。
参照图 5 , 图 5示出了本发明实施例中的装置架构图：
该装置包括： 数据速率统计单元 10、 线路速率调整策略单元 20、 线 路参数调整单元 30、 xDSL收发器线路速率更新单元 40。 其中， 数据速率 统计单元 10用于统计数字用户线 xDSL上的数据速率； 线路速率调整策 略单元 20用于设定线路速率调整策略； 线路参数调整单元 30用于根据所 述数据速率统计单元的统计结果及线路速率调整策略单元设定的线路速 率调整线路速率和发送功率； xDSL收发器线路速率更新单元 40利用在线 重配置功能按照调整后的线路速率和发送功率更新 xDSL收发器的线路速 率。
数据速率统计单元 10实时统计 xDSL上的数据速率， 然后由线路参 数调整单元 30判断该统计结果是否满足线路速率调整策略单元 20中设置 的调整策略， 比如前面表 3或表 4描述的调整策略。 当满足该策略中的条 件时， 调整相应线路速率及发送功率； 然后由 xDSL收发器线路速率更新 单元 40利用在线重配置功能更新相应的 xDSL收发器的线路速率。
为了实现对数据速率的实时统计， 可以通过在一段时间内线路上传输 的空闲数据字节与非空闲数据字节的比例来统计。 当然， 也可以采用其他 的方式来获得当前数据速率。
在图 5中示出了一种实现方式， 即在数据速率统计单元 10中设置： 字节数统计模块 11和数据速率计算模块 12。其中， 字节数统计模块 11用 于统计预定时间段内空闲数据字节 ID与非空闲数据字节 UD;数据速率计 算模块 12用于根据所述字节数统计单元统计的空闲数据字节 ID与非空闲 数据字节 UD计算在所述预定时间段内的数据速率。
当采用其他统计方式估计当前数据速率时， 数据速率统计单元 10可 以有不同的实现方式。
同样， 线路速率及发送功率的调整也可以通过多种不同的方式来实 现。 比如， 最常用的是调整 BIT表项和 GAIN表项的方式。 为此， 在该实 施例中， 参数调整单元 30包括： 比较模块 31和调整执行模块 32。 其中， 比较模块 31 用于比较数据速率统计单元的统计结果是否满足线路速率调 整策略单元设定的线路速率调整策略； 调整执行模块 32用于根据比较模 块的比较结果更新比特表项和增益表项。
这样， 通过对 BIT表项和 GAIN表项的实时调整， 使 xDSL收发器线 路速率更新单元 40可以按照更新后的 BIT表项和 GAIN表项更新 xDSL 收发器的线路速率， 使其适应数据速率的变化， 有效地降低发送功率。 虽然通过实施例描绘了本发明， 本领域普通技术人员知道， 在不脱离 本发明的实质的前提下有许多变形和变化， 这些变形和变化落入所附的权 利要求确定的保护范围。

Claims

权 利 要 求
1、 一种节省数字用户线功率的方法， 其特征在于， 所述方法包括： 统计数字用户线 xDSL上的数据速率；
根据统计结果调整所述 xDSL上的线路速率和发送功率；
根据调整后的线路速率和发送功率更新 xDSL收发器的线路速率。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 通过下述步骤统计数 字用户线 xDSL上的数据速率：
统计预定时间段内空闲数据字节 ID与非空闲 :据字节 UD;
计算在该预定时间段内的数据速率
UD
R data
ID + UD
其中， Rto为当前线路速率。
3、 根据权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述统计数字用户线 xDSL上的数据速率包括：
将连续的预定次数的数据速率的平均值作为当前数据速率。
4、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述根据统计结果调 整所述 xDSL上的线路速率和发送功率包括：
设定线路速率调整策略；
当所述统计结果满足设定的线路速率调整策略时， 更新所述线路对应 的比特表项和增益表项。
5、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述设定线路速率调 整策略包括： 周期地对数据速率进行统计， 并基于所述统计结果，
当所述当前数据速率小于当前线路速率时， 降低当前线路速率； 当所述当前数据速率大于或等于当前线路速率时， 增加当前线路速 率。
6、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述设定线路速率调 整策略包括： 设定下调容限和上调容限， 所述下调容限小于所述上调容限， 并且均 小于当前线路速率；
当所述当前数据速率小于所述下调容限且持续预定时间以上时， 降低 当前线路速率；
当所述当前数据速率大于或等于所述上调容限、 小于或等于当前线路 速率， 并且持续所述预定时间以上时， 增加当前线路速率。
7、 根据权利要求 5或 6所述的方法， 其特征在于， 所述降低当前线 路速率的步骤包括：
当所述当前数据速率为 0， 且当前线路速率大于预先设定的线路的最 低速率 Rfcw时， 降低线路速率至 ;
当所述当前数据速率大于 0且小于第一预定值时，按第一预定倍数降 低线路速率。
8、 根据权利要求 5或 6所述的方法， 其特征在于， 所述增加当前线 路速率的步骤包括：
统计 xDSL的传输通信层给上层实体所发送的停止写入信息的次数； 当所述停止写入信息的次数大于或等于预先设定的停止写入次数阈 值时， 增加线路速率至该 xDSL可能的最大线路速率；
当所述停止写入信息的次数小于预先设定的停止写入次数阈值时 , 按 第二预定倍数增加线路速率。
9、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述更新 xDSL收发 器的线路速率的步骤具体为：
利用在线重配置功能按照调整后的线路速率和 /或发送功率更新 xDSL 收发器的线路速率。
10、 一种节省数字用户线功率的装置， 其特征在于， 包括：
数据速率统计单元， 用于统计数字用户线 xDSL上的数据速率； 线路速率调整策略单元， 用于设定线路速率调整策略；
线路参数调整单元， 用于根据所述数据速率统计单元的统计结果及所 述线路速率调整策略单元设定的线路速率调整线路速率和 /或发送功率； xDSL收发器线路速率更新单元， 利用在线重配置功能按照调整后的 线路速率和发送功率更新 xDSL收发器的线路速率。
11、 根据权利要求 10所述的装置， 其特征在于， 所述数据速率统计 单元包括：
字节数统计模块， 用于统计预定时间段内空闲数据字节 ID与非空闲 数据字节 UD;
数据速率计算模块， 用于根据所述字节数统计单元统计的空闲数据字 节 ID与非空闲数据字节 UD计算在所述预定时间段内的数据速率。
12、 根据权利要求 10所述的装置， 其特征在于， 所述线路速率调整 单元包括：
比较模块， 用于比较所述数据速率统计单元的统计结果是否满足所述 线路速率调整策略单元设定的线路速率调整策略；
调整执行模块， 用于根据所述比较模块的比较结果更新所述比特表项 和增益表项。
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