通信系统中的功率消耗优化技术方案

本发明专利技术提供了一种通信系统中的功率消耗优化。在包括多个通信信道，低功率操作模式，高功率操作模式的通信系统中，一种用于通信的改进方法。基于诸如在低功率模式下电力是否分配至信道、以及在之前高功率模式下电力是否分配至信道的标准，将每个信道分配到多个组中的一个。使用对于接收和发射器都已知的插值规则来逼近针对每个模式的每个信道的初始功率电平。根据PMD预定义调度，该系统在模式之间切换。在新的功率模式开始时，接收器测量在每个信道上接收的信道功率，然后将发射足以允许功率电平达到接收功率的PMD预定义电平的校正信息。

Power consumption optimization in communication systems

The invention provides a power consumption optimization in a communication system. An improved method for communication in a communication system comprising multiple communication channels, low power operation modes, and high power operation modes. Each channel is allocated to one of a plurality of groups based on criteria such as whether power is allocated to a channel in a low power mode and whether power is allocated to a channel in a previous high power mode. The initial power level of each channel for each mode is approximated using interpolation rules known to both the receiver and transmitter. According to PMD predefined scheduler, the system switches between modes. At the beginning of the new power mode, the receiver measures the received channel power on each channel, and then transmits correction information sufficient to allow the power level to reach the PMD predefined level of the received power.

【技术实现步骤摘要】
通信系统中的功率消耗优化本申请是申请日为2013年11月22日、申请号为201310598520.2、专利技术名称为“通信系统中的功率消耗优化”的专利申请的分案申请。
本专利技术总体上涉及通信系统，具体地，涉及通信系统中的功率消耗。
技术介绍
现有的DSL线路将DMT音调用于通信。这样的线路包括至少两种操作模式，低功率模式是其一。即使在低功率模式下，主要出于监测通信线路上噪声的目的，DSL线路中的DMT音调的大多数载波仍然是激活的。监测噪声使得当DMT载波从低功率模式切换至高功率模式时，能够以足以克服通信线路上的噪声的功率电平非常迅速的发生该切换。电流系统不是最理想的，原因在于，许多DMT载波即使它们没有传输数据，在低功率模式下仍是激活的。如果可以在低功率模式下关闭DMT载波，则可以实现显著的节能。在现有DSL系统中的另一个问题在于功率电平、或信息率、或者这两者以如下速率改变：接收器和发射器不具有足够的时间以传送针对每个改变的全部DMT载波的完整的数据表。结果，在现有的系统中，接收器和发射器存储了允许它们以所需速度完成改变的大数据表。在电流系统中该实施方式是有缺陷的，原因在于，这些大数据表要求空间和能量以在接收器和发射器两者上进行存储。一个解决方案可能会减小数据表的大小，取而代之的是在进行改变之前在接收器与发射器之间发送更多的数据。然而，这样的解决方案会需要大量的电力，并且即使这样，改变的速度可能会受限于接收器与发射器之间的可能的最大通信速度。如果能够减小为了实现改变所存储或传输的数据量，则在存储空间中的节约上、或者在电力消耗上或者在存储空间和电力消耗两者上会带来益处。
技术实现思路
独立权利要求在各个方面限定了本专利技术。从属权利要求在各个方面限定了根据本专利技术的实施方式。在本专利技术的第一个方面中，包括用于在通信系统内通信的方法，该通信系统包括：多个通信信道，可操作为以高功率操作模式传送信息位并且可操作为以低功率操作模式传送信息位。该方法包括：对于低功率操作模式，基于相应信道在高功率操作模式期间的信道使用，选择性地将电力分配至多个通信信道中的信道。在本专利技术的第一方面中的至少一个效果是能够有效地并且更广泛的使用省电模式。例如，仅需要每时间单元传输相对较少的数据量，而不是传统意义上的为所有的信道供电，可以为选定数量的信道供电以实现以在各个选定的信道上加载少量位所需的低功率进行传输。具体地，可以为信道供应的电力仅够在各个所选择的信道上加载最小数量的位。在根据本专利技术第一方面的实施方式中，选择性地分配电力包括：如果在高功率操作模式中相应信道没有传送任何信息位，则判定在低功率模式下不传送任何信息位。至少一个效果是：对于传输，将忽略那些即使加载少量位也会需要大量电力的信道；转而可使用允许以相对较低功率进行位传输的信道。在根据本专利技术第一方面的实施方式中，选择性地分配电力包括：确定能够在低功率模式下测量信噪比(SNR)。至少一个效果是在几乎没有或者根本没有用于数据传输的信道上的低功率模式期间，能够获得并且处理SNR测量结果。因此，当回到高功率模式时，尤其是在回到以全功率操作时；能够即刻确定控制参数(具体地，物理媒介相关(PMD)参数)以控制相应信道。在实施方式中，该测量在整个低功率模式中是连续不断的。在根据专利技术第一方面的一个实施方式中，该测量在低功率模式下是间断的。至少一个效果是与连续地测量SNR相比进一步节约了电力。在实施方式中，该测量是循环间断的。至少一个效果是能够在多个信道中的一组信道上协调该测量。在实施方式中，至少两个被确定为在低功率模式下能够间断地测量信噪比的相应信道形成组，并且其中，分配至该组中的信道的电力同时分配至该组中的一个信道。组中的信道可以(但并非必要地)在频率上相邻。在根据本专利技术第一方面的实施方式中，信噪比的测量包括：执行傅里叶变换。此外，在傅里叶变换中所使用的频率数随着用于多个通信信道中的信噪比测量的最大频率而变化。至少一个效果是处理电力和时间均保持较低，原因在于傅里叶变换中忽略了未对传输作出贡献的一些频率。在实施方式中，在傅里叶变换中使用的频率数与用于在多个通信信道中的信噪比测量的最大频率成比例地变化。在根据本专利技术第一方面的实施方式中，包括：如果在高功率操作模式中，相应信道传送信息位，则确定在低功率操作模式下能够每预定的时间单元传送至少一个信息位。至少一个效果是在高功率模式下很容易获得的关于信道质量的信息在低功率下能够被“重新使用”。例如，这样的信息可以是在高功率操作模式下用于传输的信道优于在高功率操作模式下未用于传输的信道。在该示例中，此信息能够被理解为提供了以下指示：用于传输的相应信道的使用在低功率操作模式下同样优于在高功率操作模式下未用于传输的另一个信道。在根据本专利技术第一方面的实施方式中，在低功率操作模式期间在相应信道中分配的电力与针对选定信道的确定是相称的。至少一个效果是电力足以完成所确定的性能，诸如在相应信道中的SNR测量，或者每单位时间加载至信道上的所确定数量的位。在根据本专利技术第一方面的实施方式中，各个信道的高功率操作模式紧接地先于各个信道的低功率操作模式。在本专利技术的第二方面中，包括计算机可读介质，该介质存储适合于执行在根据本专利技术的第一方面中的方法的步骤的软件。在本专利技术的第三方面中，包括在具有多个通信信道的通信系统中使用的设备，其中，通信信道可操作为以高功率操作模式来传送信息位并且可操作为以低功率操作模式来传送信息位。该装置适合于执行根据本专利技术的第一方面中的方法的步骤。在本专利技术的第四方面中，包括具有至少一个根据在本专利技术的第三方面中的设备的通信系统。在实施方式中，该系统适合于执行在根据本专利技术的第一方面中的方法的步骤。下面，在根据本专利技术所描述的另外的示例性方面和示例性实施方式中描述本专利技术。在一个实施方式中，基于每个信道在低功率模式期间是否传输信息，以及基于每个这种信道在优先的高功率模式下是否传输信息，在不同的组中分配DMT信道。此处，“高功率模式(highpowermode)”指代具有比在低功率模式下提供更多电力的至少一种操作模式。基于这样的分配，一些DMT信道可以关闭完全转换为低功率模式，从而节约电力。在可替换的实施方式中，在低功率模式中定义两个以上功率场景，其中，在一个这样的场景中可以开启特定的信道以检测噪声等级，并且在其他场景中可以断开这种信道以节省电力。许多实施方式可适用于多个通信系统，假设每个这样的系统在该系统内组合多个信道。因此，各种实施方式可应用于与DMT载波相结合的DSL系统。各种实施方式也可应用于结合多个无线电信道的集群地面移动或集群卫星无线电系统。各种实施方式也可应用于结合多个信道的密集型光波复用(“DWDM”)或者其他光学通信系统。在本文中所指出的任一系统中，正如在DSL系统和光学系统中，各种信道可利用物理捆绑装置而捆绑在一起；或者正如集群或卫星无线电，逻辑上捆绑在一起。一个实施方式是在包括多个通信信道的通信系统内用于低功率操作模式和至少一个高功率操作模式通信的方法。例如，在这种实施方式中，诸如DMT载波或者DWDM信道的通信信道会被分配至两个组中的任何一个。组A是在低功率模式中不传送信息位并且在先前的高功率操作模式下未传送信息位的信道。组B是在低功率模式中不传送信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在通信系统中使用的装置，所述通信系统具有可操作以在较高功率操作模式下传送信息位并且可操作以在较低功率操作模式下传送所述信息位的多个通信频率信道，所述装置包括：电路，该电路被配置成：针对所述较低功率操作模式，基于所述多个通信频率信道中的信道在所述较高功率操作模式期间的使用来将功率分配给该信道，以及在所述较低功率模式中通过将该信道的功率设置为提供噪声可监视信道的最小值来将所述功率分配给该信道，其中在所述较高功率操作模式中该信道包括信息位并且在所述较低功率操作模式中该信道不包括信息位。

【技术特征摘要】
2012.11.22 EP 12193867.41.一种用于在通信系统中使用的装置，所述通信系统具有可操作以在较高功率操作模式下传送信息位并且可操作以在较低功率操作模式下传送所述信息位的多个通信频率信道，所述装置包括：电路，该电路被配置成：针对所述较低功率操作模式，基于所述多个通信频率信道中的信道在所述较高功率操作模式期间的使用来将功率分配给该信道，以及在所述较低功率模式中通过将该信道的功率设置为提供噪声可监视信道的最小值来将所述功率分配给该信道，其中在所述较高功率操作模式中该信道包括信息位并且在所述较低功率操作模式中该信道不包括信息位。2.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述较低功率操作模式中位加载被设置为零，使得该信道不包括信息位。3.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述较低功率操作模式中所述功率足以产生信噪比(SNR)以允许监视该信道上的噪声。4.根据权利要求1所述的装置，其中，该电路被布置在服务器侧。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所分配的功率基于指示所接收的功率电平的校正信息。6.根据权利要求1所述的装置，其中，给该信道的功率循环地被改变以最小化允许该频率信道被监视的该信道的功率。7.根据权利要求1所述的装置，其中，至少两个相应信道的功率在所述较低功率操作模式中被最小化以形成组，所述电路进一步被配置成每次将功率分配给所述组中的一个信道。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电路进一步被配置成执行信噪比的测量以确定该信道是否能够被监视。9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述测量使用傅里叶变换来执行，其中在所述傅里叶变换中所使用的频率数随着针对所述多个通信频率信道中的信噪比测量所使用的最大频率而变化。10.根据权利要求9所述的装置，其中，在所述傅里叶变换中所使用的频率数与针对所述多个通信频率信道中的信噪比测量所使用的最大频率成比例地变化。11.一种用于通信系统的方法，所述通信系统具有可操作以在较高功率操作模式下传送信息位并且可操作以在较低功率操作模式下传送信息位的多个通信频率信道，所述方法包括：在所述较低功率操作模式中，基于所述多个通信频率信道中的信道在所述较高功率操作模式期间的使用来将功率分配给该信道，以及在所述较低功率模式中，通过将该信道的功率设置为提供噪声可监视信...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪特马尔·朔普迈尔，斯特凡·乌勒曼，
申请(专利权)人：领特贝特林共有限责任两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE