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CN101669294A - 用于减小面向分组的数据的传输功率的方法和设备以及包含此设备的通信系统 - Google Patents

用于减小面向分组的数据的传输功率的方法和设备以及包含此设备的通信系统 Download PDF

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CN101669294A
CN101669294A CN200880009786A CN200880009786A CN101669294A CN 101669294 A CN101669294 A CN 101669294A CN 200880009786 A CN200880009786 A CN 200880009786A CN 200880009786 A CN200880009786 A CN 200880009786A CN 101669294 A CN101669294 A CN 101669294A
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R·比安奇
W·科泽克
M·施尼特
W·泽瓦斯
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Abstract

提供了一种用于传输面向分组的数据的方法和设备，所述面向分组的数据包含信息数据和空闲数据，其中所述空闲数据包含至少一个较低振幅的符号。

Description

用于减小面向分组的数据的传输功率的方法和设备以及包含此设备的通信系统
技术领域
本发明涉及一种用于处理面向分组的数据的方法和设备以及一种包含此设备的通信系统。
背景技术
用于数字用户线路传输的现行标准(例如ADSL、HDSL、VDSL、ADSL2/ADSL2+或者VDSL2)主要遵循传统的“租用线路原理”，从该意义上讲，在初始同步程序之后，无论是否有用户的有效载荷需求，高比特率的连接会独立运行一天24小时。
全IP服务的分组数据(WWW访问，VoIP IPTV，FTP等等)被封装到恒定比特率业务中。ADSL2，VDSL2中的速率自适应机制是缓慢的并且其基于双方之间的复杂协商。
在ADSL2/2+中，通过所谓的“L2-模式”来实现传输功率的自适应，该“L2-模式”在所需的有效载荷数据率降低到预定阈值之下时允许减小用于传输的功率。
然而，该L2-模式需要在ATU-C(即中心局(CO)中的ADSL调制解调器)和ATU-R(即在用户前提内的远端调制解调器)之间运行协议。ATU-C和ATU-R都需要协商条件，特别是L2-模式会话的开始和结束。这导致了两个设备ATU-C和ATU-R中一定的复杂性。另外，L2-模式的开与关也会被此协商过程减缓。
现有的L2-模式的另一个重要缺点是，传输信号振幅的实际变化以突然的方式发生，即高功率DMT符号后面直接跟随着低功率DMT符号。这会依次导致背景噪声的突然变化，因而导致在同一电缆捆上的其他服务的潜在不稳定性。
发明内容
要解决的目标是克服以上所称的缺点，并且提供一种有效的方案以减小传输功率。
依照独立权利要求的特征能解决此问题。更多的实施例由从属权利要求产生。
为了克服这个问题，提供了一种用于传输面向分组的数据的方法，所述面向分组的数据包含信息数据和空闲数据，其中所述空闲数据包含至少一个低振幅符号。
信息数据可以是信息数据帧和/或空闲数据可以是空闲数据帧。
低振幅符号可以是偏移或减小的振幅的符号、和/或偏移的减小的功率和/或频谱、和/或特别是传输信号的时间分布。
信息数据帧和/或空闲数据帧可以被封装在由发送器传输到接收器的面向分组的数据中。
此方法具有下述优点，即能修改空闲数据帧，从而使得低振幅的符号或其他优选的频谱和/或时间属性被传输。频谱和/或时间图可以通过在发射机侧操作封装的空闲组合来获得，而无需发送器和接收器之间的协商。
在一实施例中，从第二层发送空闲数据(帧)或者由第二层启动空闲数据(帧)。该空闲数据(帧)导致例如将经由第一层传输的优选的频谱和/或时间特性的至少一个低振幅符号。
在另外的实施例中，第二层可以是在第一层之上的一个层。
有利地，第一层可以是层1，即包含依照OSI参考模型的传输层功能的层。应当注意的是，本文所涉及的第二层并非必然必须是层2，和/或并非必须包含依照OSI参考模型(唯一)的层2功能。本文的第二层可以是第一层之上的层，即，其也可以是层3或包含依照OSI参考模型的层3功能。进一步地，第二层可以是层4，层5等等，或者包含如OSI参考模型中所述的相应功能。换言之，依照以此提出的方法的第一层和第二层并不局限于任何公知模型的特定层和/或并不被限制为直接地设置在第一层之上的第二层。
第二层可以通过启动空闲数据帧来实现跨层功能，该空闲数据帧优选地产生由第一层传输给接收器的特定形态的数据。
应当注意的是，第二层和第一层可以在通信网络的不同部件中实现。因此，第一层和第二层两者并不必须在同一块硬件上或是同一块软件的一部分。
在另一实施例中，至少一个低振幅符号基于星座图中的至少一个星座，所述至少一个星座产生低传输能量。依照星座图，可以选择多个星座来表示待传输的符号(即位序列)。为了满足空闲数据的低传输能量，优选地发送低振幅的该星座。
有利地，选择被选作空闲信息发送的符号，从而使得它们被接收器拒绝。这可以通过传输不满足例如在接收侧特定层的接收器的语法要求的空闲数据来实现。如果数据包到达不能被理解或成功分析的接收器，则这些数据包可能被忽视。因此，所传输的空闲数据对应于将被忽视的数据包。根据这个例子，空闲数据用于减小传输功率并且不包含在接收侧将被解码的有用信息。因此，所接收的该空闲数据可以被所述接收器丢弃。
在再一实施例中，至少一个低振幅符号对应于星座图中的旋转符号。
由于星座图中的星座优选地被对称地或围绕星座平面的原点设置，所以可能存在表示可被选择用于传输空闲数据的低振幅符号的多个星座。可以用围绕星座图的原点旋转的方式来进行该选择，从而使得待传输的低振幅符号减小总的干扰和/或噪声。
作为进一步的实施例，可以根据跳频图案来选择这多个低振幅的星座。该图案可遵循预定的顺序或者其可以是(半)随机地。此选择可导致干扰和/或噪声消除。
另一实施例是所述至少一个低振幅符号包含一个星座的多个符号，这些符号可以依照预定序列被传输。该方法可通过平均跨越多个符号的剩余干扰、然后减去该估计的干扰以用于减少在接收侧的干扰。
在一个实施例中，接收器辨别信息数据和空闲数据以提高所述传输的信息数据的识别度。
为了更好的消除干扰的目的，该方法还允许更改接收器。因此，接收器可使用空闲数据来估计所传输的面向分组的数据的干扰并因此消除(一部分)信息数据的干扰。
在又一实施例中，当(将被)传输的信息数据的数量达到和/或下降到预定阈值以下时，传输所述至少一个低振幅符号。
一达到阈值，即如果所传输的信息数据的数量下降到预定值以下，就允许立刻减小传输功率。
此外，有一个实施例是面向分组的数据被经由下述处理来传输：
-正交幅度调制(QAM)；
-振幅移位键控(ASK)；
-相移键控(PSK)；
-频移键控(FSK)；
-高斯最小频移键控(GMSK)；
-任意的正交信号传输。
上面所说的问题也由用于传输面向分组的数据的设备加以解决，该设备包含处理器单元，其被设置和/或配置、以使本文所述的方法是可执行的或可以在上述处理器上运行。该处理器单元可包含FPGA和/或EPLD和/或ASIC，其特别用于计算获得传输信号的必要的频谱或时间特性所必需的空闲组合。
在一实施例中，此设备是通信设备，特别是通信网络的发射器和/或发送器、或在通信网络中的发射器和/或发送器。
上面所说的问题由用于接收面向分组的数据的设备附加地解决，所述面向分组的数据包含信息数据和空闲数据，其中所述空闲数据包含至少一个低振幅符号，其中该设备基于所接收的至少一个低振幅符号来确定干扰。
该设备可以是通信系统的接收器或在通信系统中的接收器。
更进一步地，上面所说的问题由包含至少一个在此描述的设备的通信系统来加以解决。
本文所描述的方法可用于和DSL技术(例如，ADSL，ADSL2，ADSL2+或VDSL)相结合。
附图说明
本发明的实施例在以下图中被示出并阐述：
图1示出了从发送器发送到接收器的信息数据和空闲数据的图。
图2示出了包含多个可被用于16QAM的符号的星座图。
具体实施方式
根据图1，以此提出的方法的目的在于减小从发送器101发送到接收器102的面向分组的数据的总传输功率。发送器101包含第一层103和第二层104，接收器102包含第一层105和第二层106。面向分组的数据通过发送器101的第一层103和接收器102的第一层105之间的连接107来发送。
第二层104和第一层103通过指示第二层104(逻辑上)位于第一层103之上的虚线连接。然而，附加的功能或层也可能被设置在第二层104和第一层103之间，即，在第二层104和第一层103之间不必须直接连接。
可选的是，第一层103和第二层104可设置在网络中的分离的实体或单元上。
这同样适用于接收侧的第一层105和第二层106。
所述面向分组的数据107可包含信息数据108(即从发送器101发送到接收器102的有用数据)和空闲数据109(其基本上未包含用户信息)。以最大能力工作可能意味着只有信息数据108从第一层103发送到第一层105并且在该情况下基本不存在空闲数据109。
然而，在降低能力的情形中，发送空闲数据109，该空闲数据109不包含信息，但是由于其空闲组合也消耗了大量的功率。
在这个例子中，以此提到的方法允许传输包含至少一个低振幅符号的空闲数据109。特别地，空闲数据109可只包含充分低的振幅的符号。由于总传输功率是所传输的信息数据108和所传输的空闲数据109的结果，所以减小用于传输所述空闲数据109所需的功率导致减小总传输功率。
由第一层103传输到第一层105的全部信号包括频域中的、分别被QAM调制的多个载波的总和。
图2示出了16QAM系统的星座图。每个星座(即表示预定义的位模式的X-Y平面中的点)被称作符号。在图2中，符号0，5，10和15的星座显示出比剩余的星座更小的振幅，并因此导致减小的传输功率。
为了以减小的传输功率发送空闲数据帧109，第二层104需要建立如图2中所示的产生低振幅星座的数据包。由于在第一层103之上的一个层，即这里的第二层104不直接控制将被选择用于在第一层103和第一层105之间传输信息的星座，所以映射表可用于使第二层104能够选择产生该低振幅的星座的消息。任何这样的映射可在发送空闲数据109之前被离线地估计。
应当注意的是，优选地由第二层104启动的该空闲数据导致接收器102丢弃该接收到的空闲数据。由于这种空闲数据仅仅试图减小总的传输功率，所以它可以不包含任何将被接收器分析或处理的有用数据。替代地，该数据优选地不应当在接收器102的所有层中运行，而是一有可能就被丢弃以避免不必要的处理开销。
作为选择，接收器102可以利用空闲数据109来减少干扰。因此，预定义的空闲数据模式可以被定义为允许接收器基于在第一层105中接收到的信号来估计干扰和/或信噪比。这可以提高总的接收质量。
可选地为从第一层103发送到第一层105的信息数据的数量提供阈值。如果该信息数据下降到所述阈值以下，则开始如所描述的跨层传输功率减小以启动将由第一层103发送的低振幅的空闲数据109。

Claims (15)

1、一种用于传输面向分组的数据的方法，所述面向分组的数据包含信息数据和空闲数据，其中所述空闲数据包含至少一个低振幅符号。
2、根据权利要求1所述的方法，其中所述空闲数据从第二层发送，所述空闲数据导致至少一个低振幅符号将被经由第一层传输。
3、根据权利要求2所述的方法，其中第二层是第一层之上的层。
4、根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中至少一个低振幅符号基于星座图中的至少一个星座，所述至少一个星座产生低传输能量。
5、根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述至少一个低振幅符号对应于星座图中的旋转符号。
6、根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述至少一个低振幅符号根据跳频图案来选择。
7、根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中所述至少一个低振幅符号包含一个星座的多个符号。
8、根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中接收器基于所传输的至少一个低振幅符号来确定干扰。
9、根据权利要求1-7中的任一项所述的方法，其中接收器辨别信息数据和空闲数据以提高所传输的所述信息数据的识别度。
10、根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中当所传输的信息数据的数量达到和/或下降到预定阈值以下时，传输所述至少一个低振幅符号。
11、根据前述权利要求的任一项所述的方法，其中面向分组的数据被经由下述处理来传输：
-正交幅度调制(QAM)；
-振幅移位键控(ASK)；
-相移键控(PSK)；
-频移键控(FSK)；
-高斯最小频移键控(GMSK)；
-任意的正交信号传输。
12、一种用于传输面向分组的数据的设备，其包含处理器单元，该处理器单元被设置以使根据前述权利要求中的任一项的方法可在所述处理器上执行。
13、根据权利要求12所述的设备，其中所述设备是通信设备，特别是在通信网络中的发射机或发送器。
14、一种用于接收面向分组的数据的设备，所述面向分组的数据包含信息数据和空闲数据，其中所述空闲数据包含至少一个低振幅符号，其中该设备基于所接收的至少一个低振幅符号来确定干扰。
15、通信系统，其包含至少一个根据权利要求12-14中的任一项所述的设备。
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