專利名稱：一種優(yōu)化功率的方法、系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種優(yōu)化功率的方法、系統(tǒng)和裝置。

背景技術(shù)：
DSL(Digital Subscriber Line，數(shù)字用戶線)技術(shù)是一種通過電話雙絞線，即UTP(Unshielded Twist Pair，無屏蔽雙絞線)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚賯鬏敿夹g(shù)，包括ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line，非對(duì)稱數(shù)字用戶線)，VDSL(Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line，甚高速數(shù)字用戶線)、基于ISDN(Integrated Services Digital Network，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))的IDSL(ISDNDigital Subscriber Line，用戶數(shù)字線)和SHDSL(Single-pair High-bit-rate DigitalSubscriber Line，單線對(duì)高速數(shù)字用戶線)等。
在xDSL(各種數(shù)字用戶線技術(shù))中，除了IDSL和SHDSL等基帶傳輸?shù)腄SL外，采用通帶傳輸?shù)腄SL利用頻分復(fù)用技術(shù)使得DSL與POTS(PlainOld Telephone Service，傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù))共存于同一對(duì)雙絞線上，其中DSL占據(jù)高頻段，POTS占用4KHz以下基帶部分，POTS信號(hào)與DSL信號(hào)通過Splitter(分離/整合器)進(jìn)行分離或合并。通帶傳輸?shù)膞DSL采用DMT(DiscreteMulti-Tone Modulation，離散多音頻調(diào)制)技術(shù)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)。提供多路DSL接入的系統(tǒng)叫做DSLAM(DSL Access Multiplexer，DSL接入復(fù)用器)，其系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖如圖1所示。DSLAM120包括用戶端收發(fā)單元121和分離/整合器122，在上行方向，用戶端收發(fā)單元121接收來自計(jì)算機(jī)110的DSL信號(hào)并對(duì)所收到的信號(hào)進(jìn)行放大處理，將處理后的DSL信號(hào)發(fā)送至分離/整合器122；分離/整合器122將來自用戶端收發(fā)單元121的DSL信號(hào)和電話終端130的POTS信號(hào)進(jìn)行整合處理；整合后的信號(hào)通過多路的UTP 140傳輸，由對(duì)端的DSLAM 150中的分離/整合器151接收；分離/整合器151將所接收的信號(hào)進(jìn)行分離，將其中的POTS信號(hào)發(fā)送至PSTN(Public SwitchedTelephone Network，公用電話交換網(wǎng))160，將其中的DSL信號(hào)發(fā)送至局端的收發(fā)單元152，局端收發(fā)單元152再將所收到的信號(hào)進(jìn)行放大處理后發(fā)送至NMS(Network Management System，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng))170。在信號(hào)的下行方向，則信號(hào)按照與上述相反的順序進(jìn)行傳輸。
用戶電纜基本上都包含多對(duì)(25對(duì)或以上)雙絞線，在各個(gè)雙絞線上可能運(yùn)行了多種不同的業(yè)務(wù)，各種類型的xDSL同時(shí)工作的時(shí)候互相之間會(huì)產(chǎn)生串?dāng)_，其中某些線路會(huì)因?yàn)檫@個(gè)原因性能急劇下降；當(dāng)線路比較長時(shí)，某些線路根本不能開通任何形式的DSL業(yè)務(wù)。串?dāng)_是當(dāng)前DSL modern(如ADSL，VDSL)系統(tǒng)中影響用戶速率的主要因素，可分為FEXT(遠(yuǎn)端串?dāng)_)和NEXT(近端串?dāng)_)，如圖2所示。通常NEXT的影響要比FEXT大，但在ADSL/VDSL中，由于采用了和頻分復(fù)用技術(shù)，F(xiàn)EXT的影響要遠(yuǎn)大于NEXT，特別是在CO/RT混合使用環(huán)境中更是如此。
DSM(Dynamic Spectrum Management，動(dòng)態(tài)頻譜管理方法)主要目的是通過優(yōu)化算法來控制線路發(fā)送功率譜使同一捆電纜中的線路在工作過程中受到盡量小的串?dāng)_影響，從而提升線路穩(wěn)定性、提高線路的可達(dá)速率和降低功率消耗。目前，主流的算法有OSB、ISB、ASB、IWF。
傳統(tǒng)的調(diào)整功率的方法為靜態(tài)頻譜管理方法，其中包括平坦功率回饋方法(Flat Power Back-Off)，虛擬噪聲法(Virtual Noise Method)等。DSM技術(shù)克服了靜態(tài)頻譜管理方法的缺陷，動(dòng)態(tài)根據(jù)串?dāng)_的變化特性調(diào)整功率來達(dá)到消除或減弱各用戶之間串?dāng)_影響的目的，能提高速率。特別是在CO/RT混合使用的情況下短線對(duì)長線的串?dāng)_影響較大。如圖3所示，由于線路1發(fā)送信號(hào)后，經(jīng)過2km的衰減，此時(shí)線路2強(qiáng)信號(hào)直接耦合到線路1上形成較大的干擾噪聲，線路1的信噪比將下降很多，導(dǎo)致誤碼率增大，速率降低。
發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題 現(xiàn)有技術(shù)中的DSM技術(shù)都是基于速率最大化的概念，優(yōu)化得到的速率點(diǎn)都在速率區(qū)域的邊界附近。實(shí)際上，需要的目標(biāo)速率往往都在速率區(qū)域的里面，而且最大化速率雖然也能滿足速率要求，但往往需要很大的發(fā)送功率，產(chǎn)生的串?dāng)_也會(huì)比較大，造成線路的不穩(wěn)定性，且成本開銷大，設(shè)備老化快。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種優(yōu)化功率的方法、系統(tǒng)和裝置，在保證所有用戶達(dá)到目標(biāo)速率的情況下，提升線路穩(wěn)定性，最小化總功耗，節(jié)約成本，防止設(shè)備老化。
為解決上述問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種優(yōu)化功率的方法，包括 獲取被選取線路的發(fā)送功率模型； 根據(jù)所述發(fā)送功率模型，獲取所述被選取線路的發(fā)送功率譜，并用頻譜控制參數(shù)表征所述發(fā)送功率譜； 通過優(yōu)化所述頻譜控制參數(shù)，優(yōu)化被選取線路的發(fā)送功率譜。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種優(yōu)化功率的裝置，包括 發(fā)送功率模型獲取模塊，用于獲取被選取線路的發(fā)送功率模型； 功率譜獲取模塊，用于根據(jù)所述發(fā)送功率模型獲取被選取線路的發(fā)送功率譜； 轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述發(fā)送功率譜利用頻譜控制參數(shù)表征； 處理模塊，用于優(yōu)化所述頻譜控制參數(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種DSL數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括用戶終端和局端設(shè)備，所述用戶終端和局端設(shè)備通過DSL鏈路連接，所述局端設(shè)備包括優(yōu)化功率裝置；所述優(yōu)化功率裝置，包括 發(fā)送功率模型獲取模塊，用于獲取被選取線路的發(fā)送功率模型； 功率譜獲取模塊，用于根據(jù)所述發(fā)送功率模型獲取線路的發(fā)送功率譜； 轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述發(fā)送功率譜利用頻譜控制參數(shù)表征； 處理模塊，用于優(yōu)化所述頻譜控制參數(shù)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明實(shí)施例提供的優(yōu)化功率的方法、系統(tǒng)和裝置，可以根據(jù)要求的目標(biāo)速率的等參數(shù)，將所有用戶的發(fā)送功率降至最低，大大節(jié)省功耗成本，降低功耗大帶來的設(shè)備老化問題。



為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中XDSL系統(tǒng)參考模型； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中串?dāng)_示意圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中CO/RT混合用戶場景； 圖4是兩個(gè)用戶時(shí)目標(biāo)速率區(qū)域示意圖； 圖5是降低發(fā)送總功率后ADSL用戶能達(dá)到的不同速率區(qū)域示意圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的優(yōu)化功率的方法流程圖； 圖7是本發(fā)明實(shí)施例的場景示意圖； 圖8是本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)化功率的方法流程圖； 圖9是本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)化頻譜參數(shù)的流程圖； 圖10是本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)化功率的方法流程圖； 圖11是本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)化功率的裝置示意圖； 圖12是本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施例方式 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
現(xiàn)有技術(shù)中DSL技術(shù)主要是采用頻分復(fù)用的離散多音頻調(diào)制(DMT)技術(shù)調(diào)制信號(hào)。假設(shè)一個(gè)DSL線路系統(tǒng)中有K個(gè)用戶(線路)，使用N個(gè)tone(一個(gè)tone的頻帶寬度為4312.5Hz)發(fā)送信號(hào)，每個(gè)modem(調(diào)制解調(diào)器)的接收端將其它modem對(duì)它的干擾作為噪聲，然后計(jì)算用戶在每個(gè)tone上的比特加載。通過用戶在每個(gè)tone上的比特加載和DMT符號(hào)速率fs可以得到用戶的數(shù)據(jù)速率。則根據(jù)香農(nóng)信道容量公式，將第k個(gè)用戶的數(shù)據(jù)速率用公式表示為 公式(1) 以下對(duì)公式中涉及到的符號(hào)進(jìn)行簡單的說明 fs表示DMT符號(hào)速率；bnk表示第k個(gè)用戶在第n個(gè)tone上的比特加載；Г是信噪比裕量；N表示tone的個(gè)數(shù)，K表示用戶數(shù)；Hnk，k表示第k個(gè)用戶在第n個(gè)tone上的傳輸損耗函數(shù)；Snk表示第k個(gè)用戶在第n個(gè)tone上發(fā)送信號(hào)的幅度值；Snj表示第j個(gè)用戶在第n個(gè)tone上發(fā)送信號(hào)的幅度值；Hnk，j表示在第n個(gè)tone上第j個(gè)用戶對(duì)第k個(gè)用戶的遠(yuǎn)端串?dāng)_(FEXT)函數(shù)；σn2表示第k個(gè)用戶在第n個(gè)tone上的背景噪聲。
公式(1)中，Hnk，kSnk表示第k個(gè)用戶在第n個(gè)tone上的接收信號(hào)，

表示第k個(gè)用戶在第n個(gè)tone上的受到其它用戶的干擾信號(hào)。由公式(1)可知，當(dāng)串?dāng)_

比較大時(shí)，嚴(yán)重影響了線路k的傳輸容量，降低了線路速率。因此，可以根據(jù)Hnk，j的大小來控制用戶j的發(fā)送信號(hào)的幅度值Snj，使得

的影響最小，這樣用戶k的速率Rk可以達(dá)到最大。
令Rk＝Rk/fs，Pk＝Pk/Δf，在滿足K-1個(gè)用戶數(shù)據(jù)速率的前提下，最大化另一個(gè)用戶的速率，同時(shí)滿足功率約束Pkmax表示用戶k所能發(fā)送的最大總功率，Snk，max表示用戶k第n個(gè)tone所能發(fā)送的最大功率，則DSM可以表示為如下的優(yōu)化問題 maxR1 k＝2，3，...，K. k＝1，2，...，K.公式(2) k＝1，...，K，n＝1，...，N. 以兩個(gè)用戶為例，對(duì)公式(2)進(jìn)行說明，用戶速率區(qū)域的邊界表示為其中R2max表示其它用戶關(guān)閉時(shí)，用戶2所能達(dá)到的最大速率，如圖4所示。
為了得到最大的速率，在速率區(qū)域(Rate Region)的邊界上求解，用Lagrangian乘子法將公式(2)變?yōu)閷?duì)偶優(yōu)化問題，即 公式(3) k＝1，...，K；n＝1，...，N 其中wk，λk為Lagrange乘因子，均為待定常數(shù)。根據(jù)約束最優(yōu)化理論，由于Rktarget為給定常數(shù)，所以公式(3)等價(jià)于 即公式(4) 優(yōu)化公式(4)可以通過在
的范圍內(nèi)遍歷采樣，迭代搜索wk，λk，從而找到最優(yōu)解使得J最大。
已經(jīng)存在的DSM算法都是基于速率最大化的概念，當(dāng)調(diào)制解調(diào)器接近可達(dá)速率區(qū)域的邊界時(shí)，速率最大化算法效果顯著。然而，在很多情況下，要求的速率都在速率區(qū)域的里面，更關(guān)注的問題是功率的最小化。功耗是一個(gè)越來越重要的問題，它對(duì)操作的花費(fèi)有很大的影響。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種優(yōu)化功率的方法、系統(tǒng)和裝置，可以根據(jù)要求的目標(biāo)速率的等參數(shù)，將所有用戶的發(fā)送功率降至最低，大大節(jié)省功耗成本，降低功耗大帶來的設(shè)備老化問題。
本發(fā)明實(shí)施例提供的方法可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)所有的用戶線達(dá)到目標(biāo)速率時(shí)，找到最小總發(fā)送功率。當(dāng)選擇優(yōu)化的總功率后，目標(biāo)速率就位于速率區(qū)域的邊界上。圖5顯示的是，降低發(fā)送總功率后，ADSL用戶能達(dá)到的不同速率區(qū)域。
假設(shè)用戶2(RT)的目標(biāo)速率是3M，用戶1(CO)的目標(biāo)速率是1M，如果采用用戶2達(dá)到目標(biāo)速率3M，最大化用戶1的速率的方法，對(duì)所述用戶的目標(biāo)速率進(jìn)行仿真，那么優(yōu)化點(diǎn)在3M對(duì)應(yīng)的帶有三角形標(biāo)識(shí)的邊界上的交點(diǎn)，此時(shí)需要的總功率為20.5dBm。而從仿真的圖中可以看到目標(biāo)速率(3M，1M)點(diǎn)在總功率為14.5dBm的速率邊界上，也就是說達(dá)到目標(biāo)速率要求的最小總發(fā)送功率為14.5dBm，相對(duì)于20.5dBm節(jié)省了不少功率。
最小化功率的DSM優(yōu)化問題可以表示為 k＝1，2，...，K. 公式(5) k＝1，2，...，K. k＝1，...，K，n＝1，...，N. 采用Lagrangian乘子法將(5)變?yōu)閷?duì)偶優(yōu)化問題， 公式(6) 每個(gè)tone的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)定義為 公式(7) 其中， 這樣，可以把最小化功率問題分解為每個(gè)tone獨(dú)立的對(duì)偶子優(yōu)化問題minJk。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的優(yōu)化功率的方法和裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種優(yōu)化功率的方法，如圖6所示，具體包括 步驟S601、獲取被選取線路的發(fā)送功率模型。
具體的，選取一線路并獲取所述選取線路所在線路集的參數(shù)，如目標(biāo)線路速率Rtarget、目標(biāo)信噪比裕量、業(yè)務(wù)傳輸類型、背景噪聲σ2、信道衰減Hlog。通過動(dòng)態(tài)頻譜管理的優(yōu)化算法獲取所述選取線路的發(fā)送功率模型。
步驟S602、根據(jù)所述發(fā)送功率模型，獲取所述被選取線路的發(fā)送功率譜，并用頻譜控制參數(shù)表征所述發(fā)送功率譜。
具體的，根據(jù)動(dòng)態(tài)頻譜管理的優(yōu)化算法獲取被選取線路的發(fā)送功率模型后，獲取發(fā)送功率譜并將所述發(fā)送功率譜優(yōu)化為對(duì)偶問題，并利用頻譜控制參數(shù)表征所述發(fā)送功率譜。
步驟S603、通過優(yōu)化所述頻譜控制參數(shù)，優(yōu)化所述被選取線路的發(fā)送功率譜。
具體的，根據(jù)獲取線路集的參數(shù)，通過對(duì)頻譜控制參數(shù)的優(yōu)化搜索，確定優(yōu)化的發(fā)送功率譜。
通過獲取線路模型中線路發(fā)送功率的頻譜控制參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化可以得到優(yōu)化的發(fā)送功率頻譜。這樣可以將所有用戶的發(fā)送功率降至最低，節(jié)省功耗成本。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例運(yùn)行的場景示意圖，本發(fā)明實(shí)施例提供一種優(yōu)化功率的方法，如圖8所示，包括 步驟S801、獲取線路集參數(shù)。
首先局方的DSL設(shè)備管理實(shí)體，如DSMLAM，獲取每個(gè)線路端口的運(yùn)行參數(shù)，如目標(biāo)線路速率Rtarget、目標(biāo)信噪比裕量、業(yè)務(wù)傳輸類型、背景噪聲σ2、信道衰減Hlog。同時(shí)選取測試的串音線路，假設(shè)信噪比裕量為正常值，將這些信息傳入后臺(tái)服務(wù)器，如網(wǎng)管或者頻譜管理中心等設(shè)備。
根據(jù)每個(gè)線路的DSL業(yè)務(wù)傳輸類型和對(duì)應(yīng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，給出每個(gè)線路的業(yè)務(wù)目標(biāo)速率Rktarget、總功率限制Pkmax、每個(gè)tone的發(fā)送功率限制Snk，max。
步驟S802、根據(jù)公式(7)對(duì)頻譜控制參數(shù)進(jìn)行輪流循環(huán)迭代，獲得優(yōu)化發(fā)送功率模型。
步驟S803、根據(jù)公式(7)檢測頻譜控制參數(shù)是否符合功率優(yōu)化的約束條件。如果不符合約束條件，返回步驟S702；符合約束條件，執(zhí)行步驟S704。
步驟S804、根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)值判斷迭代的次數(shù)是否超過最大迭代次數(shù)。若超過最大迭代次數(shù)，則終止迭代，輸出優(yōu)化的發(fā)送功率譜。
對(duì)所有用戶線路按照上述步驟S801至步驟S804進(jìn)行迭代，可以得到每個(gè)線路的優(yōu)化發(fā)送功率譜。
對(duì)步驟S802至步驟S803的具體過程進(jìn)行詳細(xì)描述，如圖9所示，具體步驟為 步驟S901、獲取較佳權(quán)重值。
具體的，權(quán)重wk的最大值為1，最小值為零，即采用二分法對(duì)wk進(jìn)行搜索，即權(quán)重值與用戶速率有關(guān)，當(dāng)權(quán)重增加時(shí)，用戶速率也隨之增加或保持不變，通過對(duì)權(quán)重值進(jìn)行優(yōu)化搜索，得到較佳的權(quán)重值，此權(quán)重值可以使用戶速率無限接近目標(biāo)速率。
步驟S902、獲取較佳功率懲罰因子值。
初始化功率懲罰因子λk最大值為1，最小值為零，即并對(duì)λ1采用二分法進(jìn)行搜索，即同樣可以得到較佳的λk。
步驟S903、獲取最小發(fā)送功率和總發(fā)送功率。
通過上述步驟S801和步驟S802并由公式(7)可知，對(duì)于每個(gè)tone，在
范圍內(nèi)遍歷搜索，求出使目標(biāo)函數(shù)Jk(wk，λkmax，snk)最小的發(fā)送功率snk，并計(jì)算所有tone總發(fā)送功率Pk。
步驟S904、檢測總發(fā)送功率是否符合功率約束條件。
根據(jù)功率優(yōu)化模型 k＝1，2，...，K. k＝1，2，...，K. k＝1，...，K，n＝1，...，N. 可知 如果計(jì)算得出的總發(fā)送功率小于或等于最大總功率限制，符合約束條件，執(zhí)行步驟S905。如果計(jì)算得出的總發(fā)送功率超過最大總功率限制，不符合約束條件，此時(shí)根據(jù)公式(7)可以將功率懲罰因子λk的最大值增大兩倍，重復(fù)步驟S903，直到總發(fā)送功率小于最大總功率限制為止。由此可以得到功率懲罰因子的變化范圍，并以此作為搜索功率懲罰因子的范圍。
步驟S905、檢測懲罰因子是否符合約束條件。
如果功率懲罰因子λk的最大值與最小值之差大于某個(gè)閾值ε，即則采用二分法搜索功率懲罰因子λk，重復(fù)步驟S902，求出使得目標(biāo)函數(shù)Jk(wk，λk，snk)最小的發(fā)送功率snk，直到功率懲罰因子的最大值與最小值之差小于等于閾值ε，搜索完畢。
步驟S906、檢測線路速率是否符合約束條件。
計(jì)算本次搜索的發(fā)送功率snk對(duì)應(yīng)的線路速率Rk，如果用戶的線路速率Rk與目標(biāo)速率Rktarget之差大于或等于預(yù)定閾值，執(zhí)行步驟S907；如果用戶的線路速率與目標(biāo)速率之差小于某個(gè)閾值，即

則停止迭代。
步驟S907、比較線路速率和目標(biāo)速率。
如果線路速率比目標(biāo)速率小，則令權(quán)重的最小值為當(dāng)前權(quán)重值，返回步驟S901，重新搜索權(quán)重； 如果線路速率比目標(biāo)速率大，則令權(quán)重的最大值為當(dāng)前權(quán)重值，返回步驟步驟S901，重新搜索權(quán)重。
步驟S908、輸出優(yōu)化功率譜。
優(yōu)化完畢后，后臺(tái)服務(wù)器，如網(wǎng)管或者頻譜管理中心等設(shè)備，將優(yōu)化功率譜結(jié)果下發(fā)給局端收發(fā)器xTU-C，輸出優(yōu)化功率譜。
通過上述實(shí)施例提供的優(yōu)化功率方法，根據(jù)線路參數(shù)及線路的發(fā)送功率模型對(duì)頻譜控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，得到優(yōu)化的發(fā)送功率頻譜。這樣可以將所有用戶的發(fā)送功率降至最低，節(jié)省功耗成本。
以下通過本發(fā)明又一實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行具體的描述。
當(dāng)線路質(zhì)量比較差，噪聲比較大時(shí)，正常的信噪比裕量不足以使線路保持穩(wěn)定的優(yōu)化狀態(tài)。此時(shí)，需要最大化所有用戶的信噪比裕量來提高DSL系統(tǒng)的穩(wěn)定性。假設(shè)Г1，...，ГK分別是線路1，...，K的信噪比裕量，需要最大化其中最小的一個(gè)信噪比裕量。
同上，首先局方的DSL設(shè)備，如DSMLAM，收集線路集的行參數(shù)，如目標(biāo)線路速率、業(yè)務(wù)傳輸類型、背景噪聲、信道衰減，獲得測試的串音信道。并將這些信息傳入后臺(tái)服務(wù)器，如網(wǎng)管或者頻譜管理中心等設(shè)備，如圖10所示，包括 步驟S1001、初始化信噪比裕量。
具體的，初始化信噪比裕量的最小值為Гmin＝6dB，信噪比裕量的最大值為Гmax＝9dB。
步驟S1002、令Г＝Гmax，執(zhí)行步驟S801至步驟S804。
步驟S1003、判斷用戶的線路速率是否大于目標(biāo)速率。
如果用戶的線路速率不大于目標(biāo)速率，執(zhí)行步驟S1004；如果所有用戶的線路速率大于目標(biāo)速率，則將信噪比裕量的最大值提高兩倍，重復(fù)步驟S1002直到所有用戶的線路速率不大于目標(biāo)速率為止，由此求出信噪比裕量提升的最大范圍。
步驟S1004、判斷信噪比裕量的最大值與最小值之差。
如果信噪比裕量的最大值與最小值之差大于某個(gè)閾值ε范圍，則采用二分法搜索信噪比裕量，并執(zhí)行步驟S801至步驟S804；如果信噪比裕量的最大值與最小值之差不大于某個(gè)閾值ε范圍，執(zhí)行步驟S1005。
步驟S1005、判斷線路速率與目標(biāo)速率的差值。
如果線路速率與目標(biāo)速率的差值小于閾值ε，執(zhí)行步驟S1006；在線路速率與目標(biāo)速率的差值不小于閾值ε時(shí)，如果線路速率比目標(biāo)速率小，則令信噪比裕量的最大值為當(dāng)前信噪比裕量值，返回步驟S1004，重新采用二分法搜索信噪比裕量；如果線路速率比目標(biāo)速率大，則令信噪比裕量的最小值為當(dāng)前信噪比裕量值，返回步驟S1004，重新采用二分法搜索信噪比裕量；直到信噪比裕量的最大值與最小值之差小于閾值ε為止，終止迭代。
步驟S1006、輸出優(yōu)化功率譜。
優(yōu)化完畢后，后臺(tái)服務(wù)器，如網(wǎng)管或者頻譜管理中心等設(shè)備，將優(yōu)化的發(fā)送功率譜和信噪比裕量下發(fā)給局端收發(fā)器xTU-C，輸出優(yōu)化功率譜。
通過上述實(shí)施例可以最大化所有用戶的信噪比裕量，來提高DSL系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并獲取優(yōu)化功率譜。由此可以節(jié)省功耗成本，在線路質(zhì)量比較差，噪聲比較大時(shí)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種優(yōu)化功率的裝置，如圖11所示，包括 發(fā)送功率模型獲取模塊10，用于獲取被選取線路的發(fā)送功率模型； 功率譜獲取模塊20，用于根據(jù)所述發(fā)送功率模型獲取被選取線路的發(fā)送功率譜； 轉(zhuǎn)換模塊30，用于將所述發(fā)送功率譜利用頻譜控制參數(shù)表征； 處理模塊40，用于優(yōu)化所述頻譜控制參數(shù)。
所述處理模塊40具體包括 參數(shù)獲取子模塊41，用于獲取被選取線路所在線路集的參數(shù)； 優(yōu)化子模塊42，用于根據(jù)所述參數(shù)獲取子模塊41獲取的參數(shù)，通過對(duì)頻譜控制參數(shù)的優(yōu)化搜索，確定優(yōu)化的發(fā)送功率譜。
根據(jù)優(yōu)化的頻譜控制參數(shù)可以得到優(yōu)化的發(fā)送功率頻譜，較大的節(jié)省了功耗成本，降低設(shè)備老化快的問題。
如圖12所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種DSL數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括用戶終端100和局端設(shè)備200，所述用戶終端100和局端設(shè)備200通過DSL鏈路連接，所述局端設(shè)備200包括優(yōu)化功率裝置300。
所述優(yōu)化功率裝置300包括 發(fā)送功率模型獲取模塊10，用于獲取被選取線路的發(fā)送功率模型； 功率譜獲取模塊20，用于根據(jù)所述發(fā)送功率模型獲取被選取線路的發(fā)送功率譜； 轉(zhuǎn)換模塊30，用于將所述發(fā)送功率譜利用頻譜控制參數(shù)表征； 處理模塊40，用于優(yōu)化所述頻譜控制參數(shù)。
所述處理模塊340具體包括 參數(shù)獲取子模塊41，用于獲取被選取線路所在線路集的參數(shù)； 優(yōu)化子模塊42，用于根據(jù)所述參數(shù)獲取子模塊41獲取的參數(shù)，通過對(duì)頻譜控制參數(shù)的優(yōu)化搜索，確定優(yōu)化的發(fā)送功率譜。
上述優(yōu)化功率裝置可以存在于局端設(shè)備中，也可以作為獨(dú)立的裝置存在。
通過本發(fā)明實(shí)施例提供的的方法、系統(tǒng)和裝置，可以根據(jù)要求的目標(biāo)速率的等參數(shù)，將所有用戶的發(fā)送功率降至最低，提升線路穩(wěn)定性，大大節(jié)省功耗成本，降低功耗大帶來的設(shè)備老化問題。
通過以上的實(shí)施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可以通過硬件實(shí)現(xiàn)，也可以可借助軟件加必要的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)基于這樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在一個(gè)非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)(可以是CD-ROM，U盤，移動(dòng)硬盤等)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述的方法。
以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種優(yōu)化功率的方法，其特征在于，包括以下步驟
獲取被選取線路的發(fā)送功率模型；
根據(jù)所述發(fā)送功率模型，獲取所述被選取線路的發(fā)送功率譜，并用頻譜控制參數(shù)表征所述發(fā)送功率譜；
通過優(yōu)化所述頻譜控制參數(shù)，優(yōu)化所述被選取線路的發(fā)送功率譜。
2、如權(quán)利要求1所述優(yōu)化功率的方法，其特征在于，所述獲取被選取線路的發(fā)送功率模型之前，還包括
選取一線路并獲取所述被選取線路所在線路集的參數(shù)。
3、如權(quán)利要求2所述優(yōu)化功率的方法，其特征在于，所述通過優(yōu)化頻譜控制參數(shù)，優(yōu)化被選取線路的發(fā)送功率譜具體包括
根據(jù)獲取的被選取線路所在線路集的參數(shù)，通過對(duì)頻譜控制參數(shù)的優(yōu)化搜索，確定優(yōu)化的發(fā)送功率譜。
4、如權(quán)利要求1所述優(yōu)化功率的方法，其特征在于，所述獲取被選取線路的發(fā)送功率模型，具體包括
通過動(dòng)態(tài)頻譜管理的優(yōu)化算法獲取所述被選取線路的發(fā)送功率模型。
5、如權(quán)利要求1所述優(yōu)化功率的方法，其特征在于，所述用頻譜控制參數(shù)表征所述發(fā)送功率譜，具體包括
將所述發(fā)送功率譜優(yōu)化為對(duì)偶問題，利用頻譜控制參數(shù)表征所述發(fā)送功率譜。
6、如權(quán)利要求5所述優(yōu)化功率的方法，其特征在于，所述頻譜控制參數(shù)符合發(fā)送功率模型的約束條件。
7、一種優(yōu)化功率的裝置，其特征在于，包括
發(fā)送功率模型獲取模塊，用于獲取被選取線路的發(fā)送功率模型；
功率譜獲取模塊，用于根據(jù)所述發(fā)送功率模型獲取被選取線路的發(fā)送功率譜；
轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述發(fā)送功率譜利用頻譜控制參數(shù)表征；
處理模塊，用于優(yōu)化所述頻譜控制參數(shù)。
8、如權(quán)利要求7所述優(yōu)化功率的裝置，其特征在于，所述處理模塊具體包括
參數(shù)獲取子模塊，用于獲取被選取線路所在線路集的參數(shù)；
優(yōu)化子模塊，用于根據(jù)所述參數(shù)獲取子模塊獲取的參數(shù)，通過對(duì)頻譜控制參數(shù)的優(yōu)化搜索，確定優(yōu)化的發(fā)送功率譜。
9、一種DSL數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括用戶終端和局端設(shè)備，所述用戶終端和局端設(shè)備通過DSL鏈路連接，所述局端設(shè)備包括優(yōu)化功率裝置；所述優(yōu)化功率裝置包括
發(fā)送功率模型獲取模塊，用于獲取被選取線路的發(fā)送功率模型；
功率譜獲取模塊，用于根據(jù)所述發(fā)送功率模型獲取被選取線路的發(fā)送功率譜；
轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述發(fā)送功率譜利用頻譜控制參數(shù)表征；
處理模塊，用于優(yōu)化所述頻譜控制參數(shù)。
10、如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊具體包括
參數(shù)獲取子模塊，用于獲取被選取線路所在線路集的參數(shù)；
優(yōu)化子模塊，用于根據(jù)所述參數(shù)獲取子模塊獲取的參數(shù)，通過對(duì)頻譜控制參數(shù)的優(yōu)化搜索，確定優(yōu)化的發(fā)送功率譜。
全文摘要
本發(fā)明的實(shí)施例公開了一種優(yōu)化功率的方法、系統(tǒng)和裝置，該方法包括獲取被選取線路的發(fā)送功率模型；根據(jù)所述發(fā)送功率模型，獲取所述線路的發(fā)送功率譜，并用頻譜控制參數(shù)表征所述發(fā)送功率譜；通過優(yōu)化所述頻譜控制參數(shù)，優(yōu)化線路的發(fā)送功率譜。同時(shí)本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種優(yōu)化功率的裝置，包括發(fā)送功率模型獲取模塊，用于獲取被選取線路的發(fā)送功率模型；功率譜獲取模塊，用于根據(jù)所述發(fā)送功率模型獲取線路的發(fā)送功率譜；轉(zhuǎn)換模塊，用于將所述發(fā)送功率譜利用頻譜控制參數(shù)表征；處理模塊，用于優(yōu)化所述頻譜控制參數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法可以在保證所有用戶達(dá)到目標(biāo)速率的情況下，最小化總功耗，節(jié)約成本，防止設(shè)備老化。
文檔編號(hào)H04B3/04GK101610102SQ20081011096
公開日2009年12月23日 申請(qǐng)日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者拉斐爾·幸德瑞那, 方李明, 涂建平 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司