CN1402926A - 采用用户调制解调器传输发送数据的方法 - Google Patents

Abstract

一种以适配发送功率采用用户接入网的用户调制解调器(14、15、16)传输发送数据的方法，所述方法具有下述步骤：选出至少一个传输频带(BF)(S1)，将选出的传输频带(BF)分成多个分频带(SB)(S2)，求出分配给每个分频带(SB)的最大的发送功率(S3)，由用户调制解调器(14、15、16)以适配的发送功率在一条分配的用户线路(11、12、13)上向用户接入网(1)的交换调制解调器(5、6、7)发送数据(S4)。在单载波工作方式时以从求出的最大的发送功率中选出的统一的发送功率在所有分频带发送发送数据(S5)。在多载波工作方式时分别用求出的分配的最大发送功率在分频带上传输发送数据(S6)。

Description

采用用户调制解调器传输发送数据的方法

本发明涉及一种采用用户接入网的用户调制解调器以适配发送功率传输发送数据的方法。

用户调制解调器用于接在用户调制解调器上的用户终端与交换台站之间的数据传输。为此，用户调制解调器通过一条用户线路接在交换台站内的配属的交换调制解调器上。在交换台站内的各个交换调制解调器接在交换机上，尤其是接在一多路复用电路上，从而将各个用户线路接合在宽带数据传输线路上。用户调制解调器与所配属的交换调制解调器之间的数据传输是在不同的频带上双向进行的。其中在第一传输频带上进行由用户调制解调器向所配属的交换调制解调器的数据传输并且在第二传输频带上进行由交换调制解调器向所配属的用户调制解调器的数据传输。用户调制解调器和交换调制解调器涉及的是频分双工(FDD)-调制解调器。该调制解调器用于公共网络和专用网络。

在用户线路上用不同的线路编码方法进行数据传输。其中分为所谓的多载波方法和单载波方法。在应用单载波方法时具有一个载频的载波信号用于信号调制。单载波方法或单载波调制(SCM)-方法例如包括正交调制(QAM)-或无载波幅相调制(CAP)-方法。例如多载波方法是在非对称数字用户线路(ADSL)-调制解调器中应用的离散多音(DMT)-方法。

在用户线路上既传输话音信号，又传输数据信号。话音信号和数据信号分别用不同的频带传输。数据传输分别在一采用不同频带的去程-和回程频道(下行、上行)上进行。超高数据速率数字用户线系统(VDSL)采用的频带在138kHz至30MHz之间。就数据传输的频带分配而言，非常简单地对去程频道和回程频道分别采用一个传输频带，即总共有两个传输频带。而且也可以采用一个以上的传输频带用于双向传输。单载波方法对每个传输频带仅采用一个信号载波，而多载波方法对每个传输频带采用多个载波。

各个用户调制解调器的用户线路在交换台站被绞合成由多根数据传输线路构成的电缆束。通常用于数据传输的用户线路是未加屏蔽传统的二线电话线路。所以电话线路之间会出现造成干扰的信号串音。

就串音而言可以分成所谓的远端串音和近端串音。就近端串音(NEXT)而言，例如是由一第一交换调制解调器发送的信号出现不希望的被耦合到另一交换调制解调器的连接线路上。就远端串音(FEXT)而言，例如是电缆束内的由用户调制解调器向交换调制解调器发送的信号被耦合到另一条用户线路上并对另一交换调制解调器的接收信号造成干扰。

图1a示出一传统的具有交换台站的用户接入网，其中交换台站具有多个交换调制解调器VM，用户调制解调器TM通过连接线路AL分别与所述的交换调制解调器VM连接。如图1所示，两个用户调制解调器TM接在交换台站上。第一用户调制解调器TM_N在交换台站的近距离范围内，例如仅距交换台站300米。另一用户调制解调器TM_E距交换台站较远，例如相距1000多米。由一用户调制解调器发送的数据传输信号的衰减既取决于发送信号频率，又取决于交换调制解调器与用户调制解调器之间的距离。如果距离较远的用户调制解调器TM_E和距离近的用户调制解调器TM_N用相同的功率在上行频道上发送发送信号时，在交换台站范围内将会出现本地用户调制解调器TM_N的用户连接线路AL_N向距离较远的用户调制解调器TM_E的用户线路AL_E的串音。在此情况时，距离较远的用户调制解调器TM的传输要比在任何情况下多个与交换台站等距离的调制解调器发送时受到更大的干扰。当多个交换调制解调器与用户调制解调器距离不同时(图1b)，也会出现相同的情况。因而在后者的情况还将涉及本发明方法的下行频带。

图2为图1所示的用户接入网的能谱密度PSD曲线。距离较远的用户调制解调器TM_E的发送信号在距离较远的用户调制解调器TM_E处具有一个恒定的发送能谱。在本地的用户调制解调器TM_N范围内远距离的调制解调器TM_E的传输能谱将受到衰减并低于近距离用户调制解调器TM_N发送能谱。在交换台站两个发送信号由于线路衰减将被衰减，其中当然由交换台站接收的本地的用户调制解调器TM_N的发送能谱电平明显地高于远距离的用户调制解调器TM_E的发送能谱电平。因而将导致出现远端串音(FEXT)。

所以如图2b所示，在传统的系统中在本地用户调制解调器上将减少发送功率。该发送功率减少也被称作功率补偿PBO。为此在本地用户调制解调器上TM_N上将在整个传输频带上恒定地降低发送功率。从而将减少在交换台站范围内不同的用户线路AL上接收的信号的接收信号功率差并随之减少远端串音FEXT。如在图2b所示，在交换台站范围内接收到的来自本地用户调制解调器TM_N的被衰减的数据信号和接收到的来自远距离的用户调制解调器TM_E的信号的差小于在图2a中所示出的不采取减少发送功率措施的情况。

首先在调制解调器用将导致发送功率降低的不同的方法混合工作时将存在各种信号发送功率之间的差，该差将导致出现不允许的远端串音。

所以本发明的目的在于提出一种以适配发送功率采用用户接入网的用户调制解调器传输发送数据的方法，其中将最大限度地减少远端串音。

尤其是本方法应适用于在一用户接入网中对采用不同的线路编码方法和不同的用于减少发送功率的方法的系统的运行。

根据本发明通过用于传输发送数据的具有权利要求1中描述的特征的方法实现了本发明的目的。

本发明提出了一种以适配发送功率采用用户接入网的用户调制解调器传输发送数据的方法，其中所述方法具有下述步骤：

(a)选出至少一个传输频带；

(b)将选出的传输频带分成多个分频带；

(c)求出分配给每个分频带的最大的发送功率并由确定的最大发送功率中选出一预定的最大的发送功率；

(d)以一适配发送功率由用户调制解调器在一条分配的用户线路上向用户接入网的交换调制解调器发送发送数据，其中在单载波工作方式时以一个预定的发送功率在所有分频带上发送发送数据，其中在多载波工作方式时分别用求出的分配的最大发送功率在分频带上传输发送数据。

根据本发明方法的优选实施方式，从求出的各个分频带的最大发送功率中选出最小的发送功率作为预定的发送功率。

根据本发明方法的优选实施方式，根据用户调制解调器与交换调制解调器之间的用户线路的长度求出分频带的最大发送功率。

根据本发明方法的优选实施方式，求出分配给每个分频带的最大发送功率的过程包括如下步骤：

由交换调制解调器根据被发送的数据的信躁比，或相应的接收功率产生用户接入网的配置数据，该配置数据对用户接入网的用户调制解调器与配属的交换调制解调器之间的用户线路的长度进行说明；

将产生的配置数据由交换调制解调器传递给用户调制解调器；

由用户调制解调器根据传输的配置数据求出为每个分频带分配的最大发送功率，从而最大限度地减少用户线路之间的远端串音干扰。

根据本发明的方法的优选实施方式，用户接入网的其它的用户调制解调器采用选出的传输频带在所配属的用户线路上进行数据传输。

根据本发明的方法的优选实施方式，用户调制解调器是FDD-调制解调器。

根据本发明方法的优选实施方式，用户调制解调器分别是VDSL-调制解调器。

根据本发明方法的优选实施方式，传输频带是任何一种数字用户线(xDSL)-数据传输系统的上行频道的频带。

根据本发明方法的优选实施方式，传输频带是任何一种数字用户线(xDSL)-数据传输系统的下行频道的频带。

根据本发明方法的优选实施方式，在一预定的控制频道上的控制频道的频带上传输用户接入网的配置数据。

根据本发明方法的优选实施方式，对用户调制解调器发送的工作方式进行调整。

下面为便于对本发明的特征的理解将对照附图对本发明的优选实施方式加以说明。图中示出：

图1a、1b为用于说明本发明面临有待解决的技术问题的根据现有技术的用户接入网；

图2为图1示出的根据现有技术的用户接入网的发送能谱；

图3示出一种用户接入网，其中采用了本发明的方法；

图4为以适配发送功率采用用户接入网的用户调制解调器传输发送数据的方法的流程图；和

图5示出采用本发明方法时用户调制解调器的发送能谱。

图3示出一种具有宽带传输线路2的用户接入网1，一个交换台站4的交换设备3，尤其是一个多路复用器接在该网上。交换台站包括多个交换调制解调器5、6、7，所述调制解调器通过线路8、9、10与交换设备3的输出端连接。交换调制解调器通过用户线路11、12、13分别与配属的用户调制解调器14、15、16连接。用于发送数据或接收数据的用户终端，例如PC-计算机与各个用户调制解调器14、15、16连接。用户调制解调器14、15、16以及交换调制解调器5、6、7是FDD-调制解调器。在图3中所示的实施例中用户调制解调器14是一个近距离的用户调制解调器，其用户线路的长度例如仅有300米。用户调制解调器15通过用户线路12与交换台站4连接，其中用户线路12的平均线路长度大约为1000米。用户调制解调器16例如通过特别长的用户线路13与交换台站4连接，其中用户线路13的长度例如为1500米。

连接线路11、12、13在交换机4范围内被绞合成一个电缆束，该电缆束在图3中用虚线示出。为了最大限度地减少在交换机4范围内的用户线路11-13之间的远端串音FEXT，由交换调制解调器5、6、7接收的信号能谱通过本发明的方法在很大程度上被相互均衡，从而最大限度地减少远端串音。其中尤其是对由于连接线路的长度不同造成的不同衰减进行了均衡。

图4为一种本发明的用于减少远端串音的以适配的发送功率采用户接入网1的用户调制解调器14、15、16传输发送数据的方法的流程图。在在步骤S0中本发明的方法开始后，在步骤S1中至少选出一传输频带FB。选择或选出的传输频带FB是一个也被用户接入网1的其余的用户调制解调器进行数据传输采用的传输频带。例如如图5所示，在步骤S1中由三个可能的传输频带FB_a、FB_b、FB_c中用户调制解调器选出两个传输频带FB_a、FB_b进行数据传输。

在步骤S2，传输频带被分成分频带，所述分频带分别具有一个恒定的频带宽度Δf_i。

式：

Δf_a＝n.Δf_i，

Δf_b＝m.Δf_i，

其中Δf_i是分频带SB的频带宽度并且优选由用户调制解调器的电路配置决定。

根据本发明方法的一优选实施方式，分频带SB的频带宽度Δf_i是可调的。

分频带SB的数量n、m是由用户调制解调器的电路配置决定的或是可调的。

在步骤S3中求出分配给分频带SB的最大发送功率或相应的最大的能谱密度PSDmax_i。交换调制解调器5、6、7分别求出配属的用户线路11、12、13的长度或电气长度。

此点是通过在交换调制解调器的接收器上测量接收功率实现的。为此用户调制解调器用一预定的用户-和交换调制解调器已知的发送功率进行发送。根据频率的不同发送信号被用户线路11、12、13衰减。用一测量装置确定传输频带或分频带的接收功率。由发送功率与接收功率的差计算出插入衰减，所述插入衰减反映计算出的用户线路11、12、13的电气长度。对所采用的电缆的电器特性或简单的长度数据的了解是确定物理长度的前提条件。

根据本发明方法的一优选实施方式，由预期接受信号的功率和实际接收的受到噪声干扰的接收信号功率的差构成信躁比，其中信躁比是在整个频带FB_i上形成的，其中信躁比是以顺序的方式在所有的或部分分频带SB_i上形成的，其中信躁比是在所有的或部分分频带SB_i上同时形成的。

交换台站4由求出的插入衰减或由求出的插入衰减与传输频带或分频带信躁比组合产生用户接入网1的配置数据并将产生的配置数据由交换调制解调器5、6、7经过配属的用户线路11、12、13传递给相应的用户调制解调器14、15、16。相应的用户调制解调器14、15、16由接收到的配置数据为每个分频带SB_i分别求出允许的最大发送功率PSDmax_i。其中计算出的相应的分频带SB_i的最大发送功率应使在电缆束17范围内的用户线路11、12、13之间的远端串音FEXT最小。

图5b示出一个由用户调制解调器求出的信号能谱的例子，其中对在两个传输频带FB_a、FB_b上的相应的分频带SB_i的最大允许发送功率PSDmax_i做了表述。

在步骤S4中将判定用户调制解调器处于哪种工作方式。优选从外部对用户调制解调器的工作方式进行调整，例如通过一设置在相应的调制解调器上的开关装置进行调整。

根据本发明方法的一优选实施方式中对每种工作方式采用单独结构的调制解调器。

用户调制解调器可以以单载波工作方式或以多载波工作方式将发送数据发送给配属的交换调制解调器。在单载波工作方式时发送数据被调制到一个载波上，而在多载波工作方式时发送数据被调制到多载波上。

如果在步骤S4中用户调制解调器识别出被调整到单载波工作方式，则在步骤S5中以求出的最大发送功率PSDmax_i中一预定的统一的发送功率在所有的分频带SB上传输发送数据。在图5c中对此做了说明。所述统一的发送功率系指求出的分频带SBi的最大发送功率PSDmax_i中的最低的发送功率。采用该发送功率在任何情况下都可以保证在电缆束17范围内出现的远端串音最小。根据另一种实施方式在步骤S5中发送的统一的发送功率也可以大于求出的最大的发送功率中的最低发送功率，其中有意识地以一些远端串音为代价。

如图5所示，在图5中示出的例子中求出的最大发送功率PSDmax_i是在传输频带FB_A中的分频带SBA₁中的最大允许发送功率PSD_SBA1。在图5b所示的例子中，求出在传输频带FB_B内的发送分频带SB_B的最大的发送功率中的最小的发送功率是分频带SB_B2上最大允许的发送功率PSD_SBB2。

在调整到单载波工作方式时，在传输频带FB_A上以分频带SB_A1的最大允许发送功率，和在传输频带FB_B上以分频带SB_B2的最大允许发送功率发送发送数据。因此可以实现在任何情况下对在交换台站4的范围内的远端串音FEXT的抑制。减少远端串音FEXT将导致噪声功率的降低并因此导致较高的信躁比并提高数据传输容量。因此将大大提高或增大数据传输速率以及用户调制解调器与交换调制解调器之间的可能并允许的距离。

当用户调制解调器在步骤S4中识别出调整到多载波工作方式，则在步骤S6中将分别用求出的分配的最大发送功率在分频带SB上传输发送数据。此点在图5d中示出。通过对图5b和5d的比较可以看出多载波工作方式时的发送功率PSD-发与在图5b中示出的能谱相同。在多载波工作方式时对每个选出的传输频带FB采用多个信号载波进行信号调制。每个分频带SB具有一个自己的信号调制载波。多载波-调制方法例如是一种具有多个信号载频的离散多频-方法。

在对发送数据发送后，在步骤S7中结束对本方法的实施。

根据本发明的方法通过分成分频带SB实现用于减少远端串音FEXT的用户调制解调器14、15、16的发送信号功率的更为精确的适配。根据本发明的方法另外既可以实现采用单载波-调制方法的单载波工作，又可以实现采用多载波-调制方法的多载波工作。通过本发明的方法可在一共同的电缆束中实现不同配置的传输系统之间的能谱兼容。本发明的方法尤其适用于应用xDSL-调制解调器，特别适用于应用VDSL-调制解调器。

附图标记对照表1                   用户接入网2                   数据传输线路3                   交换设备4                   交换台站5、6、7             交换调制解调器8、9、10            线路11、12、13          用户线路14、15、16          用户调制解调器14、15、17          电缆束

Claims (11)

1.一种以适配发送功率采用用户接入网的用户调制解调器(14、15、16)传输发送数据的方法，其中所述方法具有下述步骤：

(a)选出至少一个传输频带(BF)(S1)；

(b)将选出的传输频带(BF)分成多个分频带(SB)(S2)；

(c)求出分配给每个分频带(SB)的最大的发送功率(S3)；

(d)以适配的发送功率由用户调制解调器(14、15、16)在一条分配的用户线路(11、12、13)上向用户接入网(1)的交换调制解调器(5、6、7)发送发送数据，

其中在单载波工作方式时用一个从求出的最大的发送功率中选出的统一的发送功率在所有分频带上发送发送数据(S5)，

其中在多载波工作方式时分别用求出的分配的最大发送功率在分频带上发送发送数据(S6)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中由求出的分频带(SB)的最大发送功率中选出的最小的发送功率作为统一的发送功率。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中根据用户调制解调器(14、15、16)与交换调制解调器(5、6、7)之间的用户线路(11、12、13)的长度或电气长度求出分频带(SB)的最大发送功率。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中求出分配给每个分频带(SB)的最大发送功率的过程包括如下步骤：

由配属的交换调制解调器(5、6、7)根据信躁比或相应的接收功率产生用户接入网(1)的配置数据，该数据将对用户接入网(1)的用户调制解调器(15、16、17)与配属的交换调制解调器(5、6、7)之间的用户线路(11、12、13)的长度进行描述；

将产生的配置数据由交换调制解调器(5、6、7)传递给配属的用户调制解调器(14、15、16)；

由用户调制解调器(14、15、16)根据传输的配置数据求出分配给每个分频带(SB)的最大发送功率，从而最大限度地减少用户线路(11、12、13)之间的远端串音。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中由用户接入网(1)的其它的用户调制解调器采用选出的传输频带(FB)在配属的用户线路上进行数据传输。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中用户调制解调器(14、15、16)分别是一个FDD调制解调器。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中用户调制解调器(14、15、16)分别是一个VDSL-调制解调器。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中传输频带(FB)是xDSL-数据传输系统的上行频道的频带。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中传输频带(FB)是xDSL-数据传输系统的下行频道的频带。

10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中在一预定的控制频道的频带上传输用户接入网(1)的配置数据。

11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中对用户调制解调器(14、15、16)发送的工作方式进行调整。

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