CN105577343A - 用于基于分组的ofdm收发器中的方法及基于分组的ofdm收发器 - Google Patents

用于基于分组的ofdm收发器中的方法及基于分组的ofdm收发器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于基于分组的OFDM收发器中的方法及基于分组的OFDM收发器。调节的最大传输PSD电平对SNR有影响。如果假设ADC噪声为限制因素，则减小最大传输PSD电平可以具有益处。例如，通过将最大传输PSD电平从-50dBm/Hz降低至-70dBm/Hz造成30MHz以上子载波的SNR增大。30MHz以上子载波的SNR可以从30db(-80-(-11O))增大至50db(-80-(-13O))。因此，通过改变最大传输PSD电平、对PSD掩码施加上限，可用子载波上可用SNR的总和增大，因此增大可获得的OFDM数据速率。换而言之，最大传输PSD掩码可以用于降低至少一个子载波的传输PSD值，这造成至少一个子载波的SNR增大。

Description

用于基于分组的OFDM收发器中的方法及基于分组的OFDM收发器
本申请是申请日为2009年08月25日、申请号为200980142210.1、发明名称为“基于分组的OFDM***中的传输PSD上限”的中国专利申请的分案申请。
相关申请
本申请要求于2008年8月25日提交的发明名称为“MaximumTransmitPSDAdjustmentinPacket-BasedOFDMSystems”的第61/091,615号美国专利申请的权益以及35U.S.C.§119(e)规定的优先权，该申请通过引用全部并入本文。
技术领域
本发明的示例方面涉及通信***。更具体地，本发明的示例方面涉及基于正交频分复用(OFDM)使用基于分组的传输来交换信息的通信***，OFDM还被称为多载波调制。更具体地，本发明的示例方面涉及当在共享信道(其中多个用户基于OFDM使用基于分组的传输来相互通信)上限定的功率谱密度(PSD)掩码内存在多个最大允许传输PSD电平时调节子载波的传输PSD电平。
背景技术
考虑两个或者更多个用户基于OFDM使用基于分组的传输在共享信道(例如单个频带)上相互通信的多用户通信环境，分组通常由前同步码、头和负载形成并且使用分时或基于竞争的介质访问方法来传输。这样的***的例子包括IEEE802.11(无线LAN)和IEEE802.16(WiMAX)。
也称为离散多音调(DMT)或者多载波通信的OFDM将传输频带划分成多个子载波，子载波也称为音调或者子信道，每个子载波单独调制位或者位集，其中在每个子载波上调制的位数可以相同(向子载波分配恒定的或平坦的位)或者可以变化(向子载波分配可变化的位，也称为“位加载”)。如果PSD掩码在共享频带上并不恒定，换而言之，最大允许传输PSD值对于至少两个子载波而言不同，并且最低与最高掩码电平之差足够大，则***需要高动态范围的模数转换器(ADC)或数模转换器(DAC)(这增加***复杂性)或者受到高的ADC/DAC噪声困扰(这造成在接收器处的性能下降)。
对于OFDM通信环境中的发射收发器，OFDM信号是大量正交子载波之和，在每个子载波上的基带数据通常使用正交幅度调制(QAM)或者相移键控(PSK)来独立调制。对于基带通信，OFDM信号可以在未被频率上移(或者上变频)时被发送或者可以被上移(或者上变频)一个载波(Fus)。对于RF通信，OFDM信号可以被进一步上移(或者上变频)一个RF载波(Fc)。图17中示出基于RF的OFDM发射器的一个例子而图18中示出基于RF的OFDM接收器的例子。
发明内容
如本文所使用的，可互换地使用术语发射器、发射收发器和发射调制解调器，类似地，可互换地使用术语接收器、接收收发器和接收调制解调器以及可互换地使用术语调制解调器和收发器。
图1图示了根据频率范围的在电力线通信(PLC)中发现的非平坦PSD掩码的例子，其包含最大传输PSD电平的大差值(在所给出的例子中为30dB)。
图2图示了经调节的最大传输PSD电平的例子及其对信噪比(SNR)的影响。如果假设ADC噪声为限制因素(也就是说，背景噪声低于-130dBm/Hz)，则这一例子图示了减小最大传输PSD电平的益处。在图2的例子中，将最大传输PSD电平从-50dBm/Hz(在左图中)降低至-70dBm/Hz(在右图中)造成30MHz以上子载波的SNR增加。30MHz以上子载波的SNR从30db(-80-(-110))增加至50db(-80-(-130))。
因此，通过改变最大传输PSD电平、对PSD掩码施加上限，可用子载波上可用SNR的总和增加，因此增加可获得的OFDM数据速率。换而言之，最大传输PSD掩码可以用来降低至少一个子载波的传输PSD值，这造成至少一个子载波的SNR增加。改变最大传输PSD电平可以称为上限函数，因此如本文所讨论的那样，术语“传输PSD上限”可以与“最大传输PSD值”互换。
为了选择传输PSD上限电平的值，在发射器与接收器之间的消息传送是有帮助的。图3图示了在两个收发器之间的概念通信路径的例子。为了辅助本文的讨论，本文所使用的若干参数被定义为：
ITPC_T：如发射器设置的分组的初始传输PSD上限值(dBm/Hz)。
PTPC_R：如接收器设置的分组的建议传输PSD上限值(dBm/Hz)。
ATPC_T：如发射器设置的分组的实际传输PSD上限值(dBm/Hz)。
HTPC_X：在通信路径X(即X＝TRDP、TRMP、RTMP)上传输的分组头中的位域，其表明用于当前分组的传输PSD上限电平(dBm/Hz)。
BAT_R：由接收器构建的每一分组的位分配表。
BAT_T：由发射器构建的每一分组的位分配表。
TRDP：从发射器到接收器的数据路径。
TRMP：从发射器到接收器的消息路径。
RTMP：从接收器到发射器的消息路径。
因而，本发明的方面涉及功率谱密度管理。
本发明的附加方面涉及用于调节传输PSD上限电平的技术、程序和协议。
本发明的更进一步的方面涉及一种用于调节传输PSD上限电平的基于接收器的方式。
进一步的方面涉及一种用于调节传输PSD上限电平的基于发射器的方式。
附加方面涉及一种用于调节传输PSD上限的方法或者协议。
更进一步的方面涉及用于在点到点通信和点到多点通信中接收器发起的PSD调节的训练阶段期间的方法、技术和协议。
本发明的更进一步的方面涉及用于在点到点通信和点到多点通信中发射器发起的PSD调节的训练阶段期间的方法、协议和技术。
本发明的方面还涉及用于在点到点通信和点到多点通信中接收器发起的功率调节的数据交换阶段期间的协议、技术和方法。
进一步的方面涉及用于在点到点通信和点到多点通信中发射器发起的功率调节的数据交换阶段期间的协议、技术和方法。
本发明的更进一步的方面涉及用于点到点通信的向省电模式转变和从省电模式转变的协议、技术和方法。
本发明的更进一步的方面涉及如何在各种收发器之间传达传输PSD上限值。
本发明的这些和其他特征和优点在以下示例实施例的详细描述中描述或者根据以下示例实施例的详细描述变得明显。
附图说明
参照以下附图详细描述本发明的示例实施例，附图中：
图1图示了基带PLC信道的示例PSD掩码；
图2图示了根据本发明的示例传输PSD上限电平调节；
图3是根据本发明的在两个收发器之间的概念通信路径的例子；
图4是根据本发明的包括两个(或者更多个)收发器的示例通信***；
图5是概括根据本发明的用于调节传输PSD上限电平的基于接收器的示例方式的流程图；
图6是概括根据本发明的用于基于发射器的方式的调节传输PSD上限电平的示例方法的流程图；
图7是概括根据本发明的用于执行传输PSD调节的示例方法的流程图；
图8是概括根据本发明的在点到点通信的训练阶段期间用于接收器发起的PSD调节的示例方法的流程图；
图9是概括根据本发明的在点到多点通信的训练阶段期间用于接收器发起的PSD调节的示例方法的流程图；
图10是概括根据本发明的用于点到点通信的发射器发起的PSD调节的示例方法的流程图；
图11是概括根据本发明的用于点到多点通信的发射器发起的PSD调节的示例方法的流程图；
图12是概括根据本发明的在点到点通信的数据交换阶段期间用于接收器发起的功率调节的示例方法的流程图；
图13是在点到多点通信的数据交换阶段期间用于接收器发起的功率调节的示例方法的流程图；
图14是概括根据本发明的在点到点通信的数据交换阶段期间用于发射器发起的功率调节的示例方法的流程图；
图15是概括在点到多点通信的数据交换阶段期间用于发射器发起的功率调节的示例方法的流程图；
图16是概括用于点到点通信中的省电模式转变的示例方法的流程图；
图17和图18图示了用于OFDM通信的过程的示例概况；以及
图19-图20图示了基于本发明的示例实施例的实验室测量结果。
具体实施方式
将关于OFDM通信***以及用于调节传输功率谱密度的协议、技术和方法来描述本发明的示例实施例。然而，应当理解，一般而言，本发明的***和方法对于其它类型的通信环境能够同样好地起作用。
还将关于多载波调制解调器(比如电力线调制解调器、同轴线缆调制解调器、电话线调制解调器(比如xDSL调制解调器和vDSL调制解调器)、以及无线调制解调器)以及关联的通信硬件、软件和通信信道来描述本发明的示例***和方法。然而为了避免不必要地使本发明模糊不清，以下描述承认可以框图形式示出或者以其他方式概述或已知的公知结构和设备。
为了说明的目的，阐述了诸多细节以提供对本发明的透彻理解。然而应当认识到可以超出本文阐述的具体细节以多种方式实现本发明。
另外，尽管本文图示的示例实施例示出了***的并置的各种部件，但是可认识到***的各种部件可以位于分布式网络如通信网络和/或因特网的远离部分或者位于专用安全、非安全和/或加密***内。因此，应当认识到***的部件可以被组合到一个或者更多个设备如调制解调器、线路卡中或者被并置于分布式网络如电信网络的特定节点上。如从以下描述中可认识到的那样并且鉴于计算效率，这一***的部件可以被布置在分布式网络内的任何位置而不影响***的操作。例如，各种部件可以位于域主机、节点、域管理设备或者其某一组合中。类似地，这一***的一个或者更多个功能部分可以分布于调制解调器与关联的计算设备之间。
另外，应当认识到连接元件(未示出)的包括通信信道5的各种链路可以是有线或无线链路或者其任何组合或者是能够向所连接的元件供应和/或传达数据以及从所连接的元件供应和/或传达数据的任何其它已知或以后开发的元件。本文所使用的术语模块可以指任何能够进行与该元件关联的功能的已知或以后开发的硬件、软件、固件或者其组合。本文所使用的术语确定、推算和计算及其变型可互换地加以使用并且包括任何类型的方法、过程、技术、数学运算或者协议。本文也可互换地使用术语发射调制解调器和发射收发器以及接收调制解调器和接收收发器。
另外，尽管所描述的一些示例实施例涉及收发器的进行某些功能的发射器部分，但是该公开内容旨在包括在同一收发器和/或另一收发器中的相应的接收器侧功能。
本发明的某些示例实施例涉及多载波通信链路、比如离散多音调(DMT)。术语链路在本文中用来描述初始化两个收发器以及进入稳态数据传输模式这一过程。术语收发器和调制解调器也具有相同含义并且可互换地加以使用。图4图示了示例通信***1。通信***1包括收发器100和收发器200。收发器100包括PSD管理模块110、BAT确定模块120、分组生成模块130、发射器模块140、接收器模块150、PSD确定模块160以及其它标准公知的部件如控制器115和存储器125。类似地，收发器200包括PSD管理模块210、BAT确定模块220、分组生成模块230、发射器模块240、接收器模块250、PSD确定模块260以及标准公知的部件如控制器215和存储器225。
在操作中，传输PSD上限电平可以由接收器和/或发射器和/或另一实体如管理设备或域管理设备确定。无论哪个设备确定传输PSD上限电平(或者值)，对传输PSD上限电平的确定和/或使用都是本发明的一个基本方面。
因而，在接收调制解调器确定传输PSD上限的示例实施例中，当接收调制解调器处于信号安静状态时，接收器模块如接收器模块250可以进行复合噪声PSD的两个测量。利用高RX增益(PGA)设置进行一个测量，而利用低设置进行另一测量。根据这两个测量，与控制器215和存储器225配合的接收器模块250可以估计复合噪声PSD的ADC噪声分量(在PGA之后进入RX路径的噪声)和线路噪声分量(在PGA之前进入RX路径的噪声)。
在信号活跃状态期间，接收器模块250测量所接收的分组的PSD。根据该RX信号PSD、已知的TXPSD掩码和ITPC_T，接收器模块250可以推算可由任何PTPC_R产生的RX信号PSD以及相应的PGA设置。在PGA设置给定时，与控制器215和存储器225配合的接收器模块250可以根据先前估计的ACD噪声PSD和线路噪声PSD确定相应的复合噪声PSD。RX信号PSD除以复合噪声PSD的比可以称为SNR并且是用于推算与特定PTPC_R关联的数据速率的基础。针对各种PTPC_R重复SNR确定允许接收调制解调器选择产生最大数据速率的PTPC_R的值。
可替选地或者附加地，在接收调制解调器确定传输PSD上限的示例实施例中，接收调制解调器可以针对多个分组测量SNR，其中至少两个分组具有不同的PSD上限值。基于针对多个分组所测量的SNR，接收调制解调器可以确定传输PSD上限值。
可替选地或者附加地，在发射调制解调器确定传输PSD上限的示例实施例中，发射调制解调器可以向接收调制解调器发送多个分组，其中至少两个分组具有不同的PSD上限值。接收调制解调器然后可以针对各种PSD上限值接收关于接收调制解调器的数据速率能力和/或SNR的信息并且可以使用该信息来确定传输PSD上限值。
可替选地或者附加地，在发射调制解调器确定传输PSD上限的示例实施例中，在诸如家庭网络的一些应用中，可以不过多考虑信道衰减，因为多数用户(节点)位置邻近。在这种情况下，发射器模块140可以直接基于所测量的背景噪声计算ATPC_T。这种方式与基于接收器的方式相比可能为次优，但是它无需来自接收器的反馈。
用于执行传输PSD调节的技术包括以下示例步骤中的一个或者更多个步骤。在第一步骤中，与分组生成模块130配合的发射调制解调器100发送至少一个分组，其中至少两个订户具有不同的传输PSD值，并且传输PSD上限值用于分组中的子载波。例如，PSD上限值可以用来确定PSD或者限制至少一个子载波的PSD。在一个示例实施例中，分组的头部分包含传输PSD上限值。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以在分组的数据部分中发送传输PSD上限值。
接着，接收调制解调器200接收来自发射调制解调器的至少一个分组。然后，接收调制解调器200与PSD确定模块260配合确定新的传输PSD上限值。然后，接收调制解调器在分组生成模块230的配合下发送包含新的传输PSD上限值的至少一个分组。可以在分组的头部分中或者分组的数据部分中发送新的传输PSD上限值。
发射调制解调器100然后接收来自接收调制解调器200的至少一个分组。发射调制解调器100的发射器模块140发送至少一个分组，其中至少两个订户具有不同的传输PSD值，并且传输PSD上限值用于分组中的子载波。例如，PSD上限值可以用来确定PSD或者限制至少一个子载波的PSD。在这一步骤中的这一最大PSD值不同于上述第一步骤中使用的最大PSD值。在一个示例实施例中，分组的头部分包含新的传输PSD上限值。可替选地或者附加地，发射调制解调器可以在分组的数据部分中发送传输PSD上限值。在与利用第一步骤中所使用的传输PSD上限值发送的分组比较时，这一新的传输PSD上限值造成至少一个子载波的传输PSD值改变。在本步骤中发射调制解调器所使用的这一传输PSD上限值可以与上述接收调制解调器所发送的传输PSD上限值相同或者不同。如果接收调制解调器想要再次改变传输PSD上限值，则该过程可以返回到接收调制解调器接收来自发射调制解调器的至少一个分组而重复。
也可以在训练阶段期间完成PSD调节。训练阶段可以定义为任何通信链路都不用于传递用户数据的期间。这可以包括注册阶段、多播组形成阶段和收发器训练阶段。点到点通信是指在一个发射器与一个接收器之间的通信，而点到多点通信是指在一个发射器与多个接收器之间的通信。在训练阶段期间，仅使用TRMP和RTMP，而尚未建立TRDP。
为了易于讨论，本文将收发器100称为“发射调制解调器”而将收发器200称为“接收调制解调器”。
接收器发起的PSD调节
点到点通信
在点到点通信环境中用于接收器发起的PSD调节的示例方法包括以下步骤中的一个或者更多个步骤：
步骤1：发射调制解调器100基于ITPC_T设置传输PSD值并且在分组生成模块130和/或发射器模块240的配合下向接收调制解调器200发送至少一个分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值。例如，发射器模块140可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值(例如HTPC_TRMP＝ITPC_T)的位域的头的分组。可替选地或者附加地，发射器模块140可以将ITPC_T作为消息的部分来发送。
步骤2：接收调制解调器200在PSD管理模块210的配合下确定建议传输PSD上限值(PTPC_R)并且在发射器模块240的配合下经由RTMP将其发送回发射调制解调器100。注意，可以经由RTMP将PTPC_R作为消息的部分来发送。可替选地或者附加地，可以在具有包含表明传输PSD上限值的位域的头的分组中发送PTPC_R(例如经由HTPC_RTMP)。
步骤3：发射调制解调器100根据PTPC_R确定ATPC_T(通常ATPC_T＝PTPC_R，但是发射调制解调器可以基于其自身的决断来调节该值)。
步骤4：发射调制解调器100在PSD管理模块110的配合下参照步骤1改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、在PSD管理模块110的配合下更新分组的头(即头包含表明新的传输PSD上限值HTPC_TRMP＝ATPC_T的位域)并且在发射器模块140的配合下向接收调制解调器200发送至少一个分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分的来发送。
步骤5：接收调制解调器200可以在BAT确定模块220的配合下确定BAT_R并且经由RTMP在发射器模块240的配合下向发射调制解调器100发送BAT_R。
步骤6：发射调制解调器100可以经由TRMP用更新的BAT_T向接收调制解调器200做出响应或者可以原样使用BAT_R(即BAT_T＝BAT_R)。
步骤7：在数据交换阶段开始时，发射调制解调器100在发射器模块140和分组生成模块130的配合下向接收调制解调器200发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限值(ATPC_T)。例如，发射调制解调器可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值(例如HTPC_TRDP＝ATPC_T)的位域的头的分组。发射调制解调器也可以使用BAT_T以向接收调制解调器传递数据。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
点到多点通信
在点到多点通信环境中用于接收器发起的PSD调节的示例方法包括以下步骤中的一个或者更多个步骤：
步骤1：发射调制解调器100在PSD确定模块160的配合下基于(ITPC_T)设置传输PSD值并且在分组确定模块和/或发射器模块240的配合下向多个接收调制解调器发送至少一个分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值的值。例如，发射调制解调器100可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值(例如HTPC_TRMP＝ITPC_T)的位域的头的分组。可替选地，发射调制解调器100可以将ITPC_T作为消息的部分来发送。
步骤2：每个接收调制解调器在PSD确定模块的配合下确定建议传输PSD上限值(PTPC_R)并且经由RTMP将其发送回发射调制解调器100。注意，可以经由RTMP将PTPC_R作为消息的部分来发送。可替选地或者附加地，可以在具有包含表明传输PSD上限值的位域的头的分组中发送PTPC_R(例如，在分组的头部分中(HTPC_RTMP))。
步骤3：发射调制解调器100在接收器模块150的配合下从所有接收调制解调器接收并收集多个PTPC_R并且确定ATPC_T。可以多种方式根据多个PTPC_R确定ATPC_T。例如，可以将ATPC_T设置成多个PTPC_R的最大值。可替选地，例如，可以将ATPC_T设置成多个PTPC_R的最小值。可替选地，例如，可以将ATPC_T设置成多个PTPC_R的平均值。一般而言，可以将ATPC_T设置成基于多个PTPC_R的值。
步骤4：发射调制解调器100在PSD管理模块110的配合下参照步骤1改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新头(即头包含表明新的传输PSD上限值、HTPC_TRMP＝ATPC_T的位域)并且在发射器模块140的配合下向接收调制解调器发送至少一个分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤5：每个接收调制解调器可以在BAT确定模块的配合下确定BAT_R并且可以经由RTMP将其发送到发射调制解调器100。
步骤6：发射调制解调器100可以在BAT确定模块120的配合下基于从所有接收调制解调器接收的多个BAT_R构建BAT_T并且可以经由TRMP将其发送给所有接收调制解调器。
步骤7：在数据交换阶段开始时，发射调制解调器100向接收调制解调器发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限值(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。例如，发射调制解调器可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值的位域的头的分组。发射调制解调器100也可以使用BAT_T以向接收调制解调器传递数据。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
发射器发起的PSD调节
点到点通信
在点到点通信中用于发射器发起的PSD调节的示例方法包括以下步骤中的一个或者更多个步骤：
步骤1：发射调制解调器100在PSD确定模块160的配合下基于ITPC_T设置传输PSD值并且在发射器模块140和/或分组生成模块130的配合下向接收调制解调器200发送至少一个分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值。例如，发射调制解调器可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值(例如HTPC_TRMP＝ITPC_T)的位域的头的分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ITPC_T作为消息的部分来发送。
步骤2：发射调制解调器100在PSD确定模块160的配合下直接确定实际传输PSD上限电平ATPC_T。例如，发射调制解调器可以使用对背景噪声、DAC/ADC噪声、信号功率电平等的测量。可替选地，例如发射调制解调器可以向接收调制解调器发送其中至少两个分组具有不同的PSD上限值的多个分组并且使用从接收器接收的SNR和/或数据速率信息以确定实际传输PSD上限值。
步骤3：发射调制解调器100在PSD管理模块110的配合下参照步骤1改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即头包含表明新的传输PSD上限值、例如HTPC_TRMP＝ATPC_T的位域)并且在发射器模块140的配合下向接收调制解调器200发送至少一个分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤4：接收调制解调器200可以在BAT确定模块220的配合下确定BAT_R并且经由RTMP将其发送到发射调制解调器100。
步骤5：发射调制解调器100可以用更新的BAT_T经由TRMP向接收调制解调器200做出响应或者可以原样使用BAT_R(即BAT_T＝BAT_R)。
步骤6：在数据交换阶段开始时，发射调制解调器100向接收调制解调器200发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD值(ATPC_T)。例如，发射调制解调器可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值(例如HTPC_TRDP＝ATPC_T)的位域的头的分组。发射调制解调器100也可以使用BAT_T以向接收调制解调器200传递数据。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
点到多点通信
在点到多点通信环境中用于接收器发起的PSD调节的示例方法包括以下步骤中的一个或者更多个步骤：
步骤1：发射调制解调器100在PSD确定模块160的配合下基于(ITPC_T)设置传输PSD值并且在分组确定模块和/或发射器模块240的配合下向多个接收调制解调器发送至少一个分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值的值。例如，发射调制解调器100可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值(例如HTPC_TRMP＝ITPC_T)的位域的头的分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ITPC_T作为消息的部分来发送。
步骤2：发射调制解调器100在PSD确定模块的配合下直接确定实际传输PSD上限电平ATPC_T。例如，发射调制解调器100可以使用对背景噪声、DAC/ADC噪声、信号功率电平等的测量。可替选地，例如发射调制解调器可以向接收调制解调器发送其中至少两个分组具有不同的PSD上限值的多个分组并且使用从接收器接收的SNR和/或数据速率信息以确定实际传输PSD上限值。
步骤3：发射调制解调器100在PSD管理模块110的配合下参照步骤1改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即头包含表明新的传输PSD上限值、HTPC_TRMP＝ATPC_T的位域)，并且向接收调制解调器发送至少一个分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤4：每个接收调制解调器可以在BAT确定模块的配合下确定BAT_R并且可以在发射器模块的配合下经由RTMP将其发送到发射调制解调器100。
步骤5：发射调制解调器100可以在BAT确定模块120的配合下基于从所有接收调制解调器接收的多个BAT_R构建BAT_T并且可以经由TRMP将其发送到所有接收调制解调器。
步骤6：在数据交换阶段开始时，发射调制解调器100在发射器模块140的配合下向接收器发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限值(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。例如，发射调制解调器可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值的位域的头的分组。发射调制解调器100也可以使用BAT_T以向接收调制解调器传递数据。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
注意，HTPC_X在基于发射器的方式中可能并非必需，因为接收调制解调器无需知道实际传输PSD电平。
数据交换阶段
本部分描述在数据交换阶段期间使用的示例技术和协议，该数据交换阶段可以定义为收发器交换用户数据的时段。可以在数据交换阶段期间调节传输PSD值功率以便动态适应随时间变化的信道以及省电。在数据交换阶段期间，使用TRDP以及TRMP和RTMP。
接收器发起的功率调节
点到点通信
在点到点通信环境中用于接收器发起的功率调节的示例方法包括以下步骤中的一个或者更多个步骤：
步骤1：发射调制解调器100在发射器模块140的配合下向接收调制解调器200发送至少一个数据分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值。例如，发射调制解调器100可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值(例如HTPC_TRDP＝ATPC_T)的位域的头的分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤2：接收调制解调器200通过在发射器模块240的配合下向发射调制解调器100发送新的建议最大PSD值(PTPC_R)来在PSD管理模块210的配合下请求改变传输PSD上限电平。可以经由RTMP将PTPC_R作为消息的部分来发送。可替选地或者附加地，可以在分组的头部分中发送新的建议PTPC_R。例如，发射调制解调器可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值的位域的头的分组，例如可以经由HTPC_RTMP或者HTPC_RTDP发送PTPC_R。
步骤3：发射调制解调器100可以通过向接收调制解调器200发送例如NACK(或者等效信号或符号)来拒绝该请求或者可以不及时响应(这导致超时)。如果发射调制解调器100接受该请求，则发射调制解调器100根据PTPC_R确定ATPC_T(通常ATPC_T＝PTPC_R，但是发射调制解调器100可以基于其自身的决断来调节该值)。
步骤4：发射调制解调器100在PSD管理模块110的配合下参照步骤1改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即头包含表明新的传输PSD上限值、HTPC_TRMP＝ATPC_T或者HTPC_TRDP＝ATPC_T的位域)并且向接收调制解调器200发送至少一个数据或者消息分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤5：接收调制解调器200在BAT确定模块220的配合下可以基于所发射的分组确定BAT_R并且可以经由RTMP向发射调制解调器100发送BAT_R。
步骤6：发射调制解调器100可以用更新的BAT_T经由TRMP向接收调制解调器200做出响应或者可以原样使用BAT_R(即BAT_T＝BAT_R)。
步骤7：发射调制解调器100在发射器模块140的配合下向接收调制解调器200发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限(ATPC_T)。例如，发射调制解调器可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)的位域的头的分组。发射调制解调器100也可以使用BAT_T以向接收调制解调器200传递数据。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤8：如果接收调制解调器200想要改变最大功率电平，则该过程返回到步骤2。
点到多点通信
在点到多点通信环境中用于接收器发起的功率调节的示例方法包括以下步骤中的一个或者更多个步骤：
步骤1：发射调制解调器100向多个接收调制解调器发送至少一个数据分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值。例如，发射调制解调器100可以发送具有HTPC_TRDP＝ATPC_T的分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤2：接收调制解调器通过向发射器发送新的建议最大PSD值(PTPC_R)来请求改变传输PSD上限电平。可以经由RTMP将PTPC_R作为消息的部分来发送。可替选地或者附加地，可以在分组的头部分中发送新的建议PTPC_R，例如可以经由HTPC_RTMP或者HTPC_RTDP发送PTPC_R。
步骤3：发射调制解调器100可以通过向接收调制解调器发送NACK来拒绝该请求或者可以不及时响应(引起超时)。如果发射调制解调器100接受该请求，则发射调制解调器在PSD确定模块160的配合下根据从接收调制解调器接收的PTPC_R确定ATPC_T。可以多种方式根据多个PTPC_R确定ATPC_T。例如，可以将ATPC_T设置成多个PTPC_R的最大值。可替选地，例如可以将ATPC_T设置成多个PTPC_R的最小值。可替选地，例如可以将ATPC_T设置成多个PTPC_R的平均值。一般而言，可以将ATPC_T设置成基于多个PTPC_R的值。
步骤4：发射调制解调器100在PSD管理模块110的配合下参照步骤1改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即头包含表明新的传输PSD上限值HTPC_TRMP＝ATPC_T或者HTPC_TRDP＝ATPC_T的位域)并且在发射器模块140的配合下向接收器发送至少一个数据或者消息分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤5：每个接收调制解调器可以在BAT确定模块的配合下基于新发射的分组确定新的BAT_R并且可以经由RTMP将其发送到发射调制解调器100。
步骤6：发射调制解调器100可以基于从接收调制解调器接收的多个BAT_R构建BAT_T并且可以经由TRMP向接收调制解调器发送BAT_T。
步骤7：发射调制解调器100在发射器模块140的配合下向接收器发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD值(ATPC_T)。例如，发射调制解调器可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值(例如HTPC_TRDP＝ATPC_T)位域的头的分组。发射调制解调器100也可以使用BAT_T以向接收调制解调器传递数据。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤8：如果接收调制解调器想要再次改变最大功率电平，则该过程返回到步骤2。
发射器发起的功率调节
点到点通信
在点到点通信环境中用于发射器发起的功率调节的示例方法包括以下步骤中的一个或者更多个步骤：
步骤1：发射调制解调器100向接收调制解调器200发送至少一个数据分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值。例如，发射调制解调器100可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值(例如HTPC_TRDP＝ATPC_T)的位域的头的分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤2：发射调制解调器100在PSD确定模块160的配合下直接确定实际传输PSD上限电平ATPC_T。例如，发射调制解调器100可以使用对背景噪声、DAC/ADC噪声、信号功率电平等的测量。可替选地，例如发射调制解调器可以向接收调制解调器发送其中至少两个分组具有不同的PSD上限值的多个分组并且使用从接收器接收的SNR和/或数据速率信息以确定实际传输PSD上限值。
步骤3：发射调制解调器100在PSD管理模块110的配合下参照步骤1改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即头包含表明新的传输PSD上限值、HTPC_TRMP＝ATPC_T或者HTPC_TRDP＝ATPC_T的位域)并且向接收调制解调器发送至少一个数据或者消息分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤4：接收调制解调器200可以在BAT确定模块220的配合下确定BAT_R并且在发射器模块240的配合下经由RTMP将其发送到发射调制解调器100。
步骤5：发射调制解调器100可以经由TRMP用更新的BAT_T向接收调制解调器200做出响应，或者可以原样使用BAT_R(即BAT_T＝BAT_R)。
步骤6：发射调制解调器100在分组确定模块130的配合下向接收调制解调器200发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限(ATPC_T)(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。例如，发射调制解调器可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值的位域的头的分组。发射调制解调器100也可以使用BAT_T以向接收调制解调器200传递数据。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤7：如果发射调制解调器200想要再次改变最大功率电平，则该过程返回到步骤2。
点到多点通信
在点到多点通信环境中用于发射器发起的功率调节的示例方法包括以下步骤中的一个或者更多个步骤：
步骤1：发射调制解调器100在发射器模块140的配合下向多个接收调制解调器发送至少一个数据分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值的值。例如，发射调制解调器100可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值(例如HTPC_TRDP＝ATPC_T)的位域的头的分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤2：发射调制解调器100在PSD确定模块160的配合下直接确定实际传输PSD上限电平ATPC_T。例如，发射调制解调器100可以使用对背景噪声、DAC/ADC噪声、信号功率电平等的测量。可替选地，例如发射调制解调器可以向接收调制解调器发送其中至少两个分组具有不同的PSD上限值的多个分组并且使用从接收器接收的SNR和/或数据速率信息以确定实际传输PSD上限值。
步骤3：发射调制解调器100在PSD管理模块110的配合下参照步骤1改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即头包含表明新的传输PSD上限值、HTPC_TRMP＝ATPC_T或者HTPC_TRDP＝ATPC_T的位域)并且向接收调制解调器发送至少一个消息或者数据分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤4：每个接收调制解调器可以确定BAT_R并且可以经由RTMP将其发送到发射调制解调器100。
步骤5：发射调制解调器100可以在BAT确定模块120的配合下基于从所有接收调制解调器接收的多个BAT_R构建BAT_T并且可以经由TRMP向所有接收调制解调器发送BAT_T。
步骤6：发射调制解调器100在发射器模块140的配合下向接收调制解调器发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限(ATPC_T)(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。例如，发射调制解调器可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值的位域的头的分组。发射调制解调器100也可以使用BAT_T以向接收调制解调器传递数据。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
步骤7：如果发射调制解调器100想要再次改变最大功率电平，则该过程返回到步骤2。
省电模式转变
点到点通信
在点到点通信环境中用于省电模式转变的示例方法包括以下步骤中的一个或者更多个步骤：
步骤1：发射调制解调器100可以提前通知接收调制解调器200(或者反之亦然)，使得另一侧可以准备向省电模式转变—注意，可以绕过这一可选步骤。
步骤2：发射调制解调器100通过使用造成功率更低的ATPC_T和BAT_T来发起向省电模式的转变。例如，发射调制解调器100和接收调制解调器200可以在进入更低功率模式之前预定义、已知和在存储器中存储这两个参数。例如，可以在训练阶段期间或者在数据交换阶段期间从接收调制解调器200获得所述参数。当发射调制解调器100准备好时，发射调制解调器100在PSD管理模块110的配合下改变发射功率并使用HTPC_TRDP＝ATPC_T和BAT_T以利用更新的设置向接收调制解调器200传递数据。例如，发射调制解调器可以发送具有包含表明用于分组的传输PSD上限值的位域的头的分组，其中传输PSD值造成在发射器和/或接收器处的功率更低或者功率减小。
可以类似方式完成从省电模式的转变。
上述方法和技术声明在分组的头部分中或者在消息中发送传输PSD上限值。例如，分组头可以包含表明用于分组的传输PSD上限值的位域。这并不仅限于所用的传输PSD上限值的确切值。事实上，可以发送任何可以用于确定或者导出传输PSD上限值的信息。例如，可以使用具有X位的预定位域。例如，如果X＝4，则位值0000可以用于表明以dBm/Hz为单位的一个传输PSD上限值，值0001可以用于表明以dBm/Hz为单位的另一传输PSD上限值，等等。可替选地或者附加地，可以发送新的传输PSD上限值以先前所用最大PSD值为参照的差值、例如增量(delta)。在这种情况下，也可以使用具有X位的预定位域。例如，如果X＝4，则位值0000可以用于表明传输PSD上限值的一个差值，值0001可以用于表明传输PSD上限值的另一差值，等等。也可以使用用于表明新的传输PSD上限值的可替选方法。
尽管上述方法和技术将传输PSD上限值描述为用于分组中的所有子载波的单个值，但是传输PSD上限值可以针对子载波(例如频带)集而不同。例如，可以针对第一子载波集(例如在0与30MHz之间)有一个传输PSD上限值，而针对第二子载波集(例如在30与100MHz之间)有第二传输PSD上限值。可替选地，可以针对分组中的每个子载波具有一传输PSD上限值。
图5-图16概括根据本发明的用于PSD管理的示例方法。
调节传输PSD上限电平
基于接收器调节传输PSD上限电平的示例
概括用于接收器确定传输PSD上限电平的示例方式。尽管其它方法是可能的，但是使用传输PSD上限电平(或者值)是基本的。
控制开始于步骤S500，且控制继续进行步骤S505。
在步骤S505中并且在信号安静状态期间，接收器对复合噪声PSD进行两次测量。利用高RX增益(PGA)设置进行步骤S510中的一次测量，而利用低设置进行步骤S520中的另一次测量。根据这两次测量，接收器在步骤S520中估计复合噪声PSD的ADC噪声分量(在PGA之后进入RX路径的噪声)和线路噪声分量(在PGA之前进入RX路径的噪声)。
在步骤S525中的信号活跃状态期间，接收器测量所接收的分组的PSD。根据该接收的信号PSD、已知的传输PSD掩码和ITPC_T，接收器在步骤S535中可以确定可由任何PTPC_R产生的接收信号PSD以及相应的PGA设置。在PGA设置给定时，接收器可以在步骤S540中根据先前估计的ADC噪声PSD和线路噪声PSD确定相应的复合噪声PSD。在步骤S545中，接收信号PSD除以复合噪声PSD的比称为SNR并且是用于推算与特定PTPC_R关联的数据速率的基础。在步骤S550中针对各种PTPC_R重复SNR确定允许接收器在步骤S555中选择产生最大数据速率的PTPC_R值。
基于发射器方式的示例
本部分结合图6描述用于发射器确定传输PSD上限电平的一种示例方式。尽管其它方法是可能的，但是使用传输PSD上限电平是基本的。
在诸如家庭网络的一些应用中，可以不过多考虑信道衰减，因为多数用户(例如节点)位置邻近。控制开始于步骤S600，并且在这种情况下，发射器可以在步骤S620中基于在步骤S610中对背景噪声的测量直接计算ATPC_T。这种方式与基于接收器的方式相比可能为次优，但是它无需来自接收器的反馈。
用于执行传输PSD调节的协议
用于基于发射器的传输PSD上限调节的示例方法包括如图7中概括的以下步骤中的一个或者更多个步骤：
控制开始于步骤S700，且控制继续进行步骤S710。在步骤S710中，发射器发送至少一个分组，其中至少两个子载波具有不同的传输PSD值并且传输PSD上限值用于分组中的子载波。例如，PSD上限值可以用于确定PSD或者限制至少一个子载波的PSD。在一个实施例中，分组的头部分包含传输PSD上限值。可替选地或者附加地，发射器可以在分组的数据部分中发送传输PSD上限值。
接着，在步骤S715中，接收器接收来自发射器的至少一个分组。然后，在步骤S725中，接收器确定新的传输PSD上限值。控制然后继续进行步骤S735。
在步骤S735中，接收器发送包含新的传输PSD上限值的至少一个分组。可以在分组的头部分中或者在分组的数据部分中发送新的传输PSD上限值。接着，在步骤S720中，发射器接收来自接收器的至少一个分组。然后，在步骤S730中，发射器发送至少一个分组，其中至少两个子载波具有不同的传输PSD值并且传输PSD上限值用于分组中的子载波。例如，PSD上限值可以用于确定PSD或者限制至少一个子载波的PSD。本步骤中的该最大PSD值不同于步骤S710中所用的最大PSD值。
在一个实施例中，分组的头部分包含新的传输PSD上限值。可替选地或者附加地，发射器可以在分组的数据部分中发送传输PSD上限值。在与利用步骤S710中所用的传输PSD上限值发送的分组比较时，该新的传输PSD上限值造成至少一个子载波的传输PSD值改变。发射器在这一步骤中所用的传输PSD上限值可以与接收器在步骤S735中所发送的传输PSD上限值相同。
如果接收器在步骤S745中接收到改变的传输PSD值并开始使用该改变的传输PSD值之后想要在步骤S755中再次改变传输PSD上限值，则控制跳回到步骤S715，否则控制继续进行步骤S765，在步骤S765中控制序列结束。
接收器发起的PSD调节的示例方法
点到点通信
在点到点通信环境中用于接收器发起的PSD调节的示例方法包括如图8中概括的以下步骤中的一个或者更多个步骤：
控制开始于步骤S800，且控制继续进行步骤S810。
在步骤S810中，发射器基于ITPC_T设置传输PSD值并且向接收器发送至少一个分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值。例如，发射器可以发送具有HTPC_TRMP＝ITPC_T的分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ITPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S815中，接收器确定建议传输PSD上限值(PTPC_R)并且经由RTMP将其发送回发射调制解调器100。注意，可以经由RTMP将PTPC_R作为消息的部分来发送。可替选地或者附加地，可以经由HTPC_RTMP发送PTPC_R。
然后，在步骤S820中，发射器根据PTPC_R确定ATPC_T(通常ATPC_T＝PTPC_R，但是发射器可以基于其自身的决断来调节该值)。在步骤S830中，发射器参照步骤S810改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即HTPC_TRMP＝ATPC_T)并且向接收器发送至少一个分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
在步骤S825中，接收器可以确定BAT_R并且经由RTMP向发射器发送BAT_R。在步骤S840中，发射器可以经由TRMP用更新的BAT_T向接收器做出响应，或者可以原样使用BAT_R(即BAT_T＝BAT_R)。
在步骤S850中，在数据交换阶段开始时，发射器向接收器发射在步骤S845中接收的至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限(ATPC_T)(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。发射器也可以使用BAT_T以向接收器传递数据。可替选地或者附加地，发射调制解调器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
点到多点通信
在点到多点通信环境中用于接收器发起的PSD调节的示例方法包括如图9中概括的以下步骤中的一个或者更多个步骤：
控制开始于步骤S900并且继续进行步骤S910。在步骤S910中，发射器基于(ITPC_T)设置传输PSD值并且向多个接收调制解调器发送至少一个分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值的值。例如，发射器可以发送具有HTPC_TRMP＝ITPC_T的分组。附加地或者可替选地，发射器可以将ITPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S915中，每个接收器确定建议传输PSD上限值(PTPC_R)并且经由RTMP将其发送回发射调制解调器。注意，可以经由RTMP将PTPC_R作为消息的部分来发送。可替选地或者附加地，PTPC_R可以在分组的头部分(HTPC_RTMP)中。
然后，在步骤S920中，发射器从所有接收调制解调器接收和收集PTPC_R并且确定ATPC_T。如上文所讨论的那样，可以多种方式根据多个PTPC_R确定ATPC_T。
在步骤S930中，发射器参照步骤S910改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新头(即HTPC_TRMP＝ATPC_T)并且向接收调制解调器发送至少一个分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S925中，每个接收调制解调器可以确定BAT_R并且可以经由RTMP将其发送到发射调制解调器。然后，在步骤S940中，发射器可以基于从所有接收器接收的多个BAT_R构建BAT_T并且可以经由TRMP将其发送到所有接收器。
在步骤S950中并且在数据交换阶段开始时，发射器向接收器发射在步骤S945中接收的至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限值(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。发射器也可以使用BAT_T以向接收器传递数据。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
发射器发起的PSD调节的示例方法
点到点通信
在点到点通信环境中用于发射器发起的PSD调节的示例方法包括如图10中概括的以下步骤中的一个或者更多个步骤：
控制开始于步骤S1000并且继续进行步骤S1010，在步骤S1010中，发射器基于ITPC_T设置传输PSD值并且向接收器发送至少一个分组，该接收器在步骤S1015中接收所述至少一个分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值。例如，发射器可以发送具有HTPC_TRMP＝ITPC_T的分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ITPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S1020中，发射器100直接确定实际传输PSD上限电平ATPC_T。例如，发射器可以使用对背景噪声、DAC/ADC噪声、信号功率电平等的测量。然后，在步骤S1030中，发射器参照步骤S1010改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即HTPC_TRMP＝ATPC_T)并且向接收器发送至少一个分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
在步骤S1025中，接收器可以确定BAT_R并且经由RTMP将其发送到发射器。接着，在步骤S1040中，发射器可以经由TRMP用更新的BAT_T向接收器做出响应，或者可以原样使用BAT_R(即BAT_T＝BAT_R)。
在步骤S1050中并且在数据交换阶段开始时，发射器向接收器发射在步骤S1045中接收的至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限(ATPC_T)(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。发射器也可以使用BAT_T以向接收器传递数据。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
点到多点通信
在点到多点通信环境中用于发射器发起的PSD调节的示例方法包括如图11中概括的以下步骤中的一个或者更多个步骤：
控制开始于步骤S1100并且继续进行步骤S1110。在步骤S1110中，发射器基于(ITPC_T)设置传输PSD值并且向多个接收器发送至少一个分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值的值。例如，发射器可以发送具有HTPC_TRMP＝ITPC_T的分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ITPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S1120中，发射器直接确定实际传输PSD上限电平ATPC_T。例如，发射器可以使用对背景噪声、DAC/ADC噪声、信号功率电平等的测量。然后，在步骤S1130中，发射器参照步骤S1110改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即HTPC_TRMP＝ATPC_T)并且向接收器发送至少一个分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
在步骤S1125中，每个接收器可以确定BAT_R并且可以经由RTMP将其发送到发射器。接着，在步骤S1140中，发射器可以基于从所有接收器接收的多个BAT_R构建BAT_T并且可以经由TRMP将其发送到所有接收器。然后，在步骤S1150中在数据交换阶段开始时，发射器向接收器发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限值(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。发射器也可以使用BAT_T以向接收器传递数据。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
注意，在基于发射器的方式中HTPC_X可以并非必需，因为接收器无需知道实际传输PSD电平。
数据交换阶段
本部分描述在数据交换阶段期间所用的示例技术和协议，该数据交换阶段可以定义为收发器交换用户数据的时段。可以在数据交换阶段期间调节传输PSD值功率以便动态适应随时间变化的信道以及省电。在数据交换阶段期间使用TRDP以及TRMP和RTMP。
接收器发起的功率调节的示例方法
点到点通信
在点到点通信环境中用于接收器发起的功率调节的示例方法包括如图12中概括的以下步骤中的一个或者更多个步骤：
控制开始于步骤S1200并且继续进行步骤S1210。在步骤S1210中，发射器向接收器发送至少一个数据分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值。例如，发射器可以发送具有HTPC_TRDP＝ATPC_T的分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S1215中，接收器通过向发射器发送新的建议最大PSD值(PTPC_R)来请求改变传输PSD上限电平。可以经由RTMP将PTPC_R作为消息的部分来发送。可替选地或者附加地，可以在分组的头部分中发送新的建议PTPC_R，例如可以经由HTPC_RTMP或者HTPC_RTDP发送PTPC_R。
然后，在步骤S1220中，发射器可以通过向接收器发送例如NACK(或者等效信号或者符号)来拒绝该请求或者可以不及时响应(这引起超时)。如果发射器接受该请求，则发射器根据PTPC_R确定ATPC_T(通常ATPC_T＝PTPC_R，但是发射器可以基于其自身的决断来调节该值)。
在步骤S1230中，发射器参照步骤S1210改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(例如HTPC_TRMP＝ATPC_T或者HTPC_TRDP＝ATPC_T)并且向接收器发送至少一个数据分组或者消息分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S1225中，接收器可以基于所发射的分组确定BAT_R并且可以经由RTMP向发射器发送BAT_R。然后，在步骤S1240中，发射器可以经由TRMP用更新的BAT_T向接收器做出响应，或者可以原样使用BAT_R(即BAT_T＝BAT_R)。
在步骤S1250中，发射器向接收器发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限(ATPC_T)(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。发射器也可以使用BAT_T以向接收器传递数据。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S1245中并且在步骤S1235中接收分组之后，如果接收调制解调器想要改变最大功率电平，则控制返回到步骤S1215。控制然后继续进行步骤S1255，在步骤S1255中，控制序列结束。
点到多点通信
在点到多点通信环境中用于接收器发起的功率调节的示例方法包括如图13中概括的以下步骤中的一个或者更多个步骤：
控制开始于步骤S1300并且继续进行步骤S1310。在步骤S1310中，发射器向多个接收器发送至少一个数据分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值。例如，发射器可以发送具有HTPC_TRDP＝ATPC_T的分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S1315中，接收器通过向发射器发送新的建议最大PSD值(PTPC_R)来请求改变传输PSD上限电平。可以经由RTMP将PTPC_R作为消息的部分来发送。可替选地或者附加地，可以在分组的头部分中发送新的建议PTPC_R，例如可以经由HTPC_RTMP或者HTPC_RTDP发送PTPC_R。
然后，在步骤S1320中，发射器可以通过向接收器发送NACK来拒绝该请求或者可以不及时响应(引起超时)。如果发射器接受该请求，则发射器根据从接收器接收的PTPC_R确定ATPC_T。如上文讨论的那样，可以多种方式根据多个PTPC_R确定ATPC_T。
在步骤S1330中，发射器参照步骤S1310改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即HTPC_TRMP＝ATPC_T或者HTPC_TRDP＝ATPC_T)并且向接收器发送至少一个数据分组或者消息分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S1325中，每个接收器可以基于新的传输分组确定新的BAT_R并且可以经由RTMP将其发送到发射器。然后，在步骤S1340中，发射器可以基于从接收器接收的多个BAT_R构建BAT_T并且可以经由TRMP向接收器发送BAT_T。
然后，在步骤S1350中，发射器向接收器发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限(ATPC_T)(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。发射器也可以使用BAT_T以向接收器传递数据。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
在步骤S1345中并且在步骤S1335中接收分组之后，如果接收器想要再次改变最大功率电平，则控制返回到步骤S1315。
发射器发起的功率调节的示例方法
点到点通信
在点到点通信环境中用于发射器发起的功率调节的示例方法包括如图14中概括的以下步骤中的一个或者更多个步骤：
控制开始于步骤S1400并且继续进行步骤S1410。在步骤S1410中，发射器向接收器发送至少一个数据分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值。例如，发射器可以发送具有HTPC_TRDP＝ATPC_T的分组。可替选地或者附加地，发射调制解调器100可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S1420中，发射器直接确定实际传输PSD上限电平ATPC_T。例如，发射器可以使用对背景噪声、DAC/ADC噪声、信号功率电平等的测量。然后，在步骤S1430中，发射器参照步骤S1410改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即HTPC_TRMP＝ATPC_T或者HTPC_TRDP＝ATPC_T)并且向接收器发送至少一个数据分组或者消息分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
在步骤S1415中，接收器可以确定BAT_R并且经由RTMP将其发送到发射器。接着，在步骤S1440中，发射器可以经由TRMP用更新的BAT_T向接收器200做出响应，或者可以原样使用BAT_R(即BAT_T＝BAT_R)。
然后，在步骤S1450中，发射器向接收器发射至少一个数据分组，其中在数据头中发送实际传输PSD上限(ATPC_T)(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。发射器也可以使用BAT_T以向接收器传递数据。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
在步骤S1445中，在步骤S1435中接收分组之后，如果发射器想要再次改变最大功率电平，则控制返回到步骤S1420。
点到多点通信
在点到多点通信环境中用于发射器发起的功率调节的示例方法包括如图15中概括的以下步骤中的一个或者更多个步骤。
控制开始于步骤S1500并且继续进行步骤S1510。在步骤S1510中，发射器向多个接收调制解调器发送至少一个数据分组，其中在分组头中发送传输PSD上限值的值。例如，发射器可以发送具有HTPC_TRDP＝ATPC_T的分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
接着，在步骤S1520中，发射器直接确定实际传输PSD上限电平ATPC_T。例如，发射器可以使用对背景噪声、DAC/ADC噪声、信号功率电平等的测量。
然后，在步骤S1530中，发射器参照步骤S1510改变(即减小或者增大)至少一个子载波的传输PSD值、更新分组的头(即HTPC_TRMP＝ATPC_T或者HTPC_TRDP＝ATPC_T)并且向接收器发送至少一个消息分组或者数据分组。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
在步骤S1525中，每个接收器可以确定BAT_R并且可以经由RTMP将其发送到发射器。发射器然后可以在步骤S1540中基于从所有接收器接收的多个BAT_R构建BAT_T并且可以经由TRMP向所有接收器发送BAT_T。
接着，在步骤S1550中，发射器向接收器发射至少一个数据分组，其中在分组头中发送实际传输PSD上限(ATPC_T)(即HTPC_TRDP＝ATPC_T)。发射器也可以使用BAT_T以向接收器传递数据。可替选地或者附加地，发射器可以将ATPC_T作为消息的部分来发送。
然后，在步骤S1555中并且在步骤S1545中接收分组之后，如果发射器想要再次改变最大功率电平，则控制返回到步骤S1510。
省电模式转变的示例方法
点到点通信
在点到点通信环境中用于省电模式转变的示例方法包括如图16中概括的以下步骤中的一个或者更多个步骤：
控制开始于步骤S1600并且继续进行步骤S1610。在步骤S1610中，发射器可以提前通知接收器(或者反之亦然)，使得另一侧可以准备向省电模式转变。注意，可以绕过这一可选步骤。
接着，在步骤S1620中，发射器通过使用产生更低功率的ATPC_T和BAT_T来发起向省电模式的转变。例如，发射器和接收器可以在进入更低功率模式之前预定义、已知和在存储器中存储这两个参数。例如，可以在训练阶段期间或者在数据交换阶段期间从接收器获得这些参数。当发射器准备好时，发射器改变发射功率并且使用HTPC_TRDP＝ATPC_T和BAT_T以利用更新的设置向接收器传递数据。可以类似方式完成从省电模式的转变。
下文举例说明证明使用这里所描述的方法的性能益处的示例仿真结果。
为了评估传输PSD上限电平的益处，考虑用于仿真的四种场合：
1-频带平坦-50：采用单个频带用于传输(单个AFE具有设置噪声基准的单个ADC)而传输功率谱密度(PSD)掩码满足由G.hn设置的限制、在频带[0MHz，30MHz]中的范围上至-50dBm/Hz并且对于30MHz以上频率限于-80dBm/Hz。
1-频带平坦-80：采用单个频带用于传输(单个AFE具有设置噪声基准的单个ADC)而传输功率谱密度(PSD)掩码甚至在[0，30MHz]频带中限于最大电平-80dBm/Hz。
最佳最大TXPSD值：采用单个频带用于传输(单个AFE具有设置噪声基准的单个ADC)而传输PSD上限值(上限)被选用于传输功率谱密度并且应用于场合1的基本G.hnPSD掩码(在[0MHz，30MHz]内为-50dBm/Hz并且在30MHz以上频率上限于-80dBm/Hz)。在信道响应给定和***存在时适应性地选择这一传输PSD上限值以产生最高吞吐量。传输PSD上限值产生分段平坦PSD掩码，而频带[0MHz，30MHz]设置于在-80dBm/Hz与-50dBm/Hz之间的适应性确定的值并且30MHz以上频带设置于-80dBm/Hz。
2-频带平坦-50：采用两个频带用于传输--用于[0，50MHz]频带的一个AFE具有它自己的ADC噪声基准，而用于[50MHz，100MHz]或者[50MHz，150MHz]频带的第二AFE具有在这一第二频带中设置噪声基准的单独ADC。传输功率谱密度受制于商定的谱掩码。并不考虑任何保护频带或者滤波以分离两个频带。
图19示出在仿真中所用的噪声PSD。图20示出在仿真中所用的两个信道模型。
仿真1:实验室测量的信道模型、平坦噪声
1-频带和2-频带方式针对100Mhz和150MHz带宽的G.Hn数据速率(Mbps)。
转换器10b是指200Msps，在各种电平的平坦噪声
频带划分对于2-频带为在50MHz
最佳传输PSD上限电平(dBm/Hz)
仿真2:实验室测量的信道模型、DS2噪声
1-频带和2-频带方式针对100Mhz和150MHz带宽的G.Hn数据速率(Mbps)。
转换器10b是指200Msps，噪声模型：在各种电平的DS2
频带划分对于2-频带为在50MHz
仿真3：DS2信道模型、平坦噪声
1-频带和2-频带方式针对100Mhz和150MHz带宽的G.Hn数据速率(Mbps)。
转换器10b是指200Msps，在各种电平的平坦噪声
频带划分对于2-频带为在50MHz
最佳传输PSD上限电平(dBm/Hz)
仿真4：DS2信道、DS2噪声
1-频带和2-频带方式针对100Mhz和150MHz带宽的G.Hn数据速率(Mbps)。
转换器10b是指200Msps，在各种电平的DS2噪声
频带划分对于2-频带为在50MHz
上述方法和***可以实施于软件模块、软件和/或硬件测试模块、电信测试设备、DSL调制解调器、ADSL调制解调器、xDSL调制解调器、VDSL调制解调器、线路卡、G.hn收发器、MOCA收发器、家庭插座(Homeplug)收发器、电力线调制解调器、有线或无线调制解调器、测试设备、多载波收发器、有线和/或无线广/局域网络***、卫星通信***、基于网络的通信***(比如IP、以太网或ATM***)、配备有诊断能力的调制解调器等中，或者实施于具有通信设备或者与以下通信协议中的任何协议结合的单独编程的通用计算机上：CDSL、ADSL2、ADSL2+、VDSL1、VDSL2、HDSL、DSLLite、IDSL、RADSL、SDSL、UDSL、MOCA、G.hn、等。
此外，本发明的***、方法和协议可以实施于专用计算机、编程微处理器或微控制器、和***集成电路元件、ASIC或者其它集成电路、数字信号处理器、可闪存(flashable)设备、硬件连接电子或逻辑电路(比如分立元件电路)、可编程逻辑器件(比如PLD、PLA、FPGA、PAL、调制解调器、发射器/接收器)、任何相当装置等上。一般而言，任何能够实施状态机进而能够实施这里举例说明的方法的设备都可以用于实施根据本发明的各种通信方法、协议和技术。尽管结合进行的各种功能描述了这里公开的***和装置，但是应该认识到这些***和装置可以并不总是进行所有各种功能而是能够进行所公开的功能中的一个或者更多个功能。
另外，可以使用对象或面向对象的软件开发环境容易地用软件实施所公开的方法，这些开发环境提供可以在多种计算机或工作站平台上使用的可移植源代码。可替选地，可以使用标准逻辑电路或者VLSI设计部分或完全地用硬件实施所公开的***。是用软件还是用硬件来实施根据本发明的***取决于***的速度和/或效率要求、特定功能、和所采用的特定软件或硬件***或者微处理器或微型计算机***。本领域普通技术人员可以根据这里提供的功能描述并且借助于计算机和电信领域的一般基本知识、使用任何已知或者以后开发的***或者结构、设备和/或软件容易地用硬件和/或软件实施这里举例说明的通信***、方法和协议。
另外，可以容易地用可以在计算机可读介质上存储、在与控制器和存储器配合的编程通用计算机、专用计算机、微处理器等上执行的软件实施所公开的方法。在这些实例中，本发明的***和方法可以实施为嵌入个人计算机上的程序(比如小程序、或者CGI脚本)、驻留于服务器或者计算机工作站上的资源、嵌入专用通信***或者***部件中的例程等。也可以通过在物理上将***和/或方法并入软件和/或硬件***(比如通信设备的硬件和软件***)中来实施***。
尽管按照示例实施例描述了本发明，但是应当认识到可以单独要求保护本发明的个别方面并且可以组合各种实施例的一个或者更多个特征。
尽管结合进行的各种功能描述了这里公开的***和装置，但是应认识到这些***和装置可以并不总是进行所有各种功能而是能够进行所公开的功能中的一个或者更多个功能。
尽管这里举例说明的示例实施例将各种部件公开为并置的，但是应认识到***的各种部件可以位于分布式网络如电信网络和/或因特网的远离部分或者位于专用通信网络内。因此，应当认识到***的部件可以组合到一个或者更多个设备中或者并置于分布式网络如电信网络的特定节点上。如应从下文描述中认识到的那样并且鉴于计算效率，通信网络的部件可以布置于分布式网络内的任何位置而不影响***的操作。
因此显然已经根据本发明提供用于PSD管理的***和方法。尽管已经结合多个实施例描述了本发明，但是显然对本领域普通技术人员来说许多替选、修改和变型是显而易见的。因而旨在涵盖在本发明的精神和范围内的所有这样的替选、修改、等效实施方式和变型。

Claims (10)

1.一种用于基于分组的OFDM收发器中的方法，包括：
发射或者接收采用多个子载波的分组，其中至少两个子载波具有不同的传输功率谱密度PSD值；以及
使用传输PSD上限值以限制至少一个子载波的传输PSD值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述传输PSD上限值被发送到第二收发器。
3.根据权利要求1所述的方法，其中从第二收发器接收所述传输PSD上限值。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的方法，其中在分组的头部分中发送所述传输PSD上限值，和/或其中在分组的头部分中接收所述传输PSD上限值，和/或其中在消息中发送所述传输PSD上限值，和/或其中在消息中接收所述传输PSD上限值。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述传输PSD上限值是以下值之一：
a.初始最大PSD值，
b.建议最大PSD值，
c.实际最大PSD值，和/或其中所述收发器是发射器，和/或其中所述收发器是接收器，和/或其中在训练阶段期间发送或者接收所述传输PSD上限值，和/或其中在数据交换阶段期间发送或者接收所述传输PSD上限值，和/或其中发射器或者接收器通过测量噪声PSD来确定所述传输PSD上限值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述噪声PSD是信道噪声、ADC噪声和DAC噪声中的至少一种，和/或所述方法还包括发射或者接收包括位分配表的至少一个参数的消息。
7.一种基于分组的OFDM收发器，包括：
能够发射具有多个子载波的分组的发射器模块或者能够接收具有多个子载波的分组的接收器模块，其中至少两个子载波具有不同的传输功率谱密度PSD值；以及
能够使用传输PSD上限值以限制至少一个子载波的所述传输PSD值的一个或者多个模块。
8.根据权利要求7所述的收发器，其中所述传输PSD上限值被发送到第二收发器。
9.根据权利要求7所述的收发器，其中从第二收发器接收所述传输PSD上限值。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的收发器，其中在分组的头部分中发送所述传输PSD上限值，和/或其中在分组的头部分中接收所述传输PSD上限值，和/或其中在消息中发送所述传输PSD上限值，和/或其中在消息中接收所述传输PSD上限值，和/或其中所述传输PSD上限值是以下值之一：
a.初始最大PSD值，
b.建议最大PSD值，
c.实际最大PSD值，和/或
其中所述收发器是发射器，和/或
其中所述收发器是接收器，和/或
其中在训练阶段期间发送或者接收所述传输PSD上限值，和/或
其中在数据交换阶段期间发送或者接收所述传输PSD上限值，和/或
其中发射器或者接收器通过测量噪声PSD来确定所述传输PSD上限值，和/或
其中所述噪声PSD是信道噪声、ADC噪声和DAC噪声中的至少一种，和/或
所述收发器还包括能够发射包括位分配表的至少一个参数的消息的发射器模块或者能够接收包括位分配表的至少一个参数的消息的接收器模块。
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