用于管理tdd幀中的處理以實(shí)現(xiàn)功率耗散減少的方法和裝置的制造方法
【專利說明】用于管理TDD幀中的處理以實(shí)現(xiàn)功率耗散減少的方法和裝置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)依據(jù)35USC119(e)要求于2013年10月17日提交的先前共同待決的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)N0.61/892，279的權(quán)益，其公開內(nèi)容通過援引全部納入于此。
發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信，尤其涉及在使用矢量化的時(shí)分雙工(TDD)xDSL系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)功率耗散減少的方法和裝置。
[0004]相關(guān)技術(shù)背景
[0005]在2011年，ITU-T官方地開始了定義雙絞線電纜上的高級(jí)高速傳輸從而按高達(dá)約合計(jì)lGb/s(上游和下游速率的總和)的速度解決短環(huán)路長(zhǎng)度(<250m)上的高速傳輸?shù)捻?xiàng)目。該研究的結(jié)果是ITU-T建議書G.9701 (S卩，G.fast(G.快速)建議書或G.fast )，其基于用于約106MHz的寬帶寬中和約48kHz的碼元速率的下游和上游信號(hào)的傳輸?shù)臅r(shí)分雙工(TDD)來定義收發(fā)機(jī)規(guī)范。這與先前標(biāo)準(zhǔn)(諸如，具有約4kHz的相應(yīng)碼元速率下的17.6MHz帶寬和8kHz的相應(yīng)碼元速率下的30MHz帶寬的VDSL2)形成對(duì)比。
[0006]為了在具有使用來自客戶端裝備(CPE)的反向功率饋送進(jìn)行操作的選項(xiàng)的分發(fā)點(diǎn)單元(DPU)中努力獲得功率節(jié)省，G.fast定義了被稱為不連續(xù)操作(DO)的方案。這允許每條鏈路上的收發(fā)機(jī)“關(guān)閉“系統(tǒng)處理以幫助與正通過的數(shù)據(jù)話務(wù)量相稱地縮放系統(tǒng)功率耗散。通過在數(shù)據(jù)可用時(shí)的時(shí)隙中傳送數(shù)據(jù)并且在沒有數(shù)據(jù)可用時(shí)傳送靜默，裝備功率耗散可與可用用戶有效載荷數(shù)據(jù)直接一致地縮放。
[0007]需要的是一種用于管理G.fast或其他TDD系統(tǒng)中的DO的辦法，該辦法解決未被G.fast本身構(gòu)想或解決的各種問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明涉及用于管理xDSL系統(tǒng)中的時(shí)分雙工(TDD)幀中的時(shí)隙的方法和裝置。根據(jù)某些方面，以矢量化操作的TDD系統(tǒng)中的功率節(jié)省可通過在不具有可用數(shù)據(jù)的時(shí)隙中發(fā)送靜默碼元并通過高效配置具有數(shù)據(jù)和/或空閑碼元的時(shí)隙以便通過每個(gè)TDD幀的DO部分內(nèi)的矢量化引擎來限制處理量的方式來達(dá)成。在各實(shí)施例中，DPU中的中央控制器監(jiān)視每條線路上的發(fā)射機(jī)輸入處的數(shù)據(jù)緩沖器并計(jì)算TDD幀的DO部分中的時(shí)隙的最佳配置以達(dá)成性能與功率耗散之間的最佳平衡。
[0009]為了促進(jìn)這些以及其他方面，一種用于管理時(shí)分雙工(TDD)幀中用于兩條或更多條線路的時(shí)隙的方法，包括:配置用于所有這兩條或更多條線路的TDD幀的正常操作部分的時(shí)隙數(shù)目，在這兩條或更多條線路中的第一條線路的正常操作部分后配置TDD幀中用于靜默碼元的第一時(shí)隙數(shù)目和用于數(shù)據(jù)碼元的第二時(shí)隙數(shù)目，以及在這兩條或更多條線路中的第二條線路的正常操作部分后配置TDD幀中用于靜默碼元的第三時(shí)隙數(shù)目和用于數(shù)據(jù)碼元的第四時(shí)隙數(shù)目，其中第一和第二數(shù)目中的一者或兩者分別不同于第三和第四數(shù)目。
[0010]附圖簡(jiǎn)述
[0011]在結(jié)合附圖閱讀下文對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例的描述之后，本發(fā)明的這些和其他方面和特征對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是明顯的，其中:
[0012]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例分發(fā)點(diǎn)單元(DPU)的框圖；
[0013]圖2解說了示例G.fast時(shí)分雙工(TDD)幀結(jié)構(gòu)和時(shí)序圖；
[0014]圖3是解說可如何在由單線路DPU(沒有矢量化)服務(wù)的單個(gè)鏈路上實(shí)現(xiàn)不連續(xù)操作的示例的示圖；
[0015]圖4是解說具有四條線路的矢量化的示例不連續(xù)操作的示圖；
[0016]圖5是解說根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的不連續(xù)操作區(qū)域中的串?dāng)_避免的示例實(shí)現(xiàn)的示圖；
[0017]圖6是解說根據(jù)本發(fā)明的各方面的示出在增大DO區(qū)間的情況下矢量群的大小逐漸遞減的DO區(qū)間(即，TnckA和B參數(shù))配置的另一示例的示圖；以及
[0018]圖7是解說根據(jù)本方面的各方面的可如何用多個(gè)較小的消去矩陣來配置DO的另一示例的示圖。
[0019]優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述
[0020]現(xiàn)在將參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明，提供附圖是作為本發(fā)明的解說性示例以便使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明。值得注意的是，附圖和以下示例并不旨在將本發(fā)明的范圍限定于單個(gè)實(shí)施例，相反，藉由與一些或全部所描述或所解說的元素的互換，其它實(shí)施例也是可能的。而且，在可使用已知組件來部分或完全實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的某些元素的情況下，將僅描述此類已知組件的對(duì)于理解本發(fā)明所必要的那些部分，并且將省略對(duì)此類已知組件的其它部分的詳細(xì)描述以免混淆本發(fā)明。被描述為在軟件中實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例不應(yīng)被限定于此，而是可包括在硬件、或軟件和硬件的組合中實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例，反之亦然，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，除非在本文中另行指出。在本說明書中，示出單數(shù)組件的實(shí)施例不應(yīng)被認(rèn)為構(gòu)成限定;確切而言，本發(fā)明旨在涵蓋包括多個(gè)相同組件的其它實(shí)施例，反之亦然，除非本文另外明確聲明。而且，申請(qǐng)人不希望說明書或權(quán)利要求書中的任何術(shù)語(yǔ)被賦予罕見或特殊的意義，除非明確地如此闡述。此外，本發(fā)明涵蓋了本文藉由解說所引述的已知組件的現(xiàn)在和將來的已知等效物。
[0021 ]值得注意的是，在本說明書中使用的術(shù)語(yǔ)基于G.f ast (G.9701)建議書由較佳實(shí)施例來推動(dòng)。然而，本發(fā)明并不限于此類實(shí)施例，并且本發(fā)明的概念適用于除G.fast以外的任何基于時(shí)分雙工多載波的系統(tǒng)。
[0022]根據(jù)某些方面，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到在矢量化群中的線路關(guān)閉其發(fā)射機(jī)以實(shí)現(xiàn)DO但保持對(duì)收發(fā)機(jī)的偏置功率以便在信道上保留終接阻抗時(shí)，串?dāng)_消去矩陣不再與電纜的串?dāng)_信道矩陣匹配。因此，如果消去矩陣未被適當(dāng)更新，則電纜中的串?dāng)_可能不再被完全消去，并且性能可取決于特定串?dāng)_信道特性而被不利地影響。
[0023]因此，根據(jù)某些附加方面，本發(fā)明的各實(shí)施例涉及用于在DPU具有矢量化能力時(shí)在DO期間管理時(shí)分雙工(TDD)幀中的碼元時(shí)隙以便電纜的串?dāng)_信道矩陣能被高效地管理、由此維持系統(tǒng)性能的協(xié)議。
[0024]本發(fā)明的各實(shí)施例將主要結(jié)合下游操作來描述，其中分發(fā)點(diǎn)單元(DPU)中的裝備全部位于中央并且收發(fā)機(jī)可由DPU中的中央處理器來控制。客戶端收發(fā)機(jī)全部分布在不同(相異)的位置。因?yàn)樯嫌未當(dāng)_消去用DPU中的后消去處理來進(jìn)行，所以每條線路上的不連續(xù)操作可自主地呈現(xiàn)。然而，本發(fā)明并不限于下游操作，并且本文描述的針對(duì)下游的原理還可被應(yīng)用于例如使用協(xié)調(diào)式上游流控制的上游信道。
[0025]圖1中示出了解說用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各方面的示例DPU100的框圖。如圖所示，DPU100包括光纖收發(fā)機(jī)(GPON 0NU) 102、開關(guān)104、中央控制器106、維持信道矩陣110的矢量控制實(shí)體(VCE)108、矢量預(yù)編碼器112和N個(gè)G.fast收發(fā)機(jī)120-1到120-N。
[0026]正如所知的，在下游TDD幀期間，收發(fā)機(jī)120-j(其中j = 1、2、…、N)使用映射器122(針對(duì)由DPU所支持的每條線路)將從GPON ONU 102和開關(guān)104接收的用戶數(shù)據(jù)映射到頻域碼元。為了執(zhí)行矢量化，矢量預(yù)編碼器112在碼元被IFFT 124轉(zhuǎn)換到時(shí)域和被AFE 126轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)之前調(diào)整它們。矢量預(yù)編碼器112使用信道矩陣110，信道矩陣110的內(nèi)容由VCE108基于通過處理所報(bào)告的差錯(cuò)采樣或接收機(jī)FFT輸出采樣相對(duì)已知的導(dǎo)頻序列所學(xué)習(xí)到的信道特性(即，F(xiàn)EXT系數(shù))來控制。假設(shè)所有N條線路都是活躍的并且是矢量化群的部分，則信道矩陣110對(duì)于每個(gè)頻調(diào)是NXN矩陣，并且預(yù)編碼器112對(duì)所有N條線路執(zhí)行完全的NXN矢量化。
[0027]根據(jù)某些方面，圖1中要考慮的關(guān)鍵要素是G.fast收發(fā)機(jī)120和矢量預(yù)編碼器112。這些框的功率耗散將大部分地受到正在收發(fā)機(jī)上應(yīng)用的不連續(xù)操作的影響。本發(fā)明的一方面是與由矢量化收發(fā)機(jī)群120在每個(gè)幀中傳送的實(shí)際用戶數(shù)據(jù)量相稱地縮放收發(fā)機(jī)120和矢量化預(yù)編碼器112的功率耗散。
[0028]應(yīng)注意，為了便于解說本發(fā)明的各方面，圖1解說了用于下游傳輸?shù)慕M件。然而，如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)顯而易見的是，DPU 100通常還包括用于促成上游通信的組件。類似地，為了便于解說如以下詳細(xì)闡述的本發(fā)明的某些方面，收發(fā)機(jī)120被解說為包括下游路徑組件，諸如映射器122、IFFT 124和AFE 126。然而，應(yīng)理解，收發(fā)機(jī)120可包括圖1中未示出的附加組件，包括用于促成上游和下游通信兩