CN1173513C - 从低功率状态快速转换到满功率状态的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在满功率状态(FPS)下，以满功率从发送器(TX)向接收器(RX)传送数据分组(DMT2)，而在低功率状态(LPS)下，以低功率从发送器(TX)向接收器(RX)传送数据分组(DMT1)。为了快速从低功率状态(LPS)转换到满功率状态(FPS)，发送器(TX)中断当前传送的低功率数据符号(DMT1)的传输并且以满功率向接收器(RX)发送当前传送的低功率数据符号(DMT1)的一个复本(C-DMT1)。

Description

从低功率状态快速转换到满功率状态的方法和装置
技术领域
本发明涉及在通信***中从低功率状态转换到满功率状态的方法，在发送器中用于从低功率状态转换到满功率状态的装置，在接收器中用于从低功率状态转换到满功率状态的装置。
背景技术
这样的状态转换方法和执行状态转换的装置在现有技术中是已知的，例如通过1998年6月29日提交给ITU研究组15的临时文件WH-031可以找到这样的方法和装置，上述研究组是一个ADSL(非对称数字用户线)论坛。具有索引号WH-031的这个文件标题为“针对G.Lite调制解调器节电管理的，基于L1状态的时域速率匹配”并且由IteX提出。在这个文件中，描述了一个ADSL(非对称数字用户线)***中从一个所谓的L1状态，即低功率/低位速率状态到一个满功率/全位速率状态之间的转换机制。如上述文件的段落2所示，通过传送一个被称作EOC消息的预定可识别状态转换指示发起低功率状态和满功率状态之间的转换。因而，在下一个超帧开始时进入新状态。由于延迟从低功率状态到满功率状态的实际转换直到下一个超帧开始，所以从低功率状态切换到满功率状态的转换时间不是最小的。尤其是在诸如已知***的，在低功率状态期间以低位速率传送数据的***中，转换时间可以变得非常大，即以满功率传送一个超帧需要几倍的时间间隔。在具有临时存储数据的缓冲区的通信***中，大状态转换时间意味着增加缓冲区溢出，数据拥塞甚至丢失的概率。如果必须通过一个ADSL(非对称数字用户线)网段传送ATM(异步传输模式)信元，在唤醒时间，即从ADSL网段的低功率状态到满功率状态的转换时间较大的情况下，会增加ATM缓冲区溢出的风险。
发明内容
本发明的一个目标是提供一个与已知的类似的，从低功率状态转换到满功率状态的方法和装置，但从低功率状态到满功率状态的唤醒时间是最小的。
根据本发明，通过如下方法和装置可以实现这个目标：在通信***中从低功率状态转换到满功率状态的方法，所述***包括一个发送器TX，一个通信介质CM和一个接收器RX，其中以低功率和低位速率通过上述通信介质从上述发送器TX向上述接收器RX传送数据符号DMT1，以满功率和全位速率从上述发送器TX向上述接收器RX传送数据符号DMT2，其特征在于：处于低功率LPS状态的所述发送器TX中断当前传送的数据符号DMT1的传输，所述发送器TX向所述满功率状态FPS转换，并以满功率和全位速率在所述满功率状态FPS发送所述被中断的数据符号DMT1的一个完整复本C_DMT1，在所述低功率LPS状态的所述接收器RX检测并删除所述被中断的数据符号DMT1，所述接收器RX向所述满功率状态FPS转换，并以满功率和全位速率接收所述被中断的数据符号DMT1的所述完整复本C_DMT1。
一种被用来在发送器TX中从低功率状态LPS转换到满功率状态FPS的状态转换装置STA，该发送器适于在以上述低功率状态LPS工作时以低功率和低位速率发送数据符号DMT1，并能在以上述满功率状态FPS工作时以满功率和全位速率发送数据符号DMT2，其特征在于：上述状态转换装置STA包括中断当前传送的数据符号DTM1的传输的中断设备IR和以满功率和全位速率发送上述被中断的数据符号DMI1的一个完整复本C-DMT1的发送器TXM。
一种被用来在接收器RX中从低功率状态LPS转换到满功率状态FPS的状态转换装置STA′，所述接收器适于在以上述低功率状态LPS工作时以低功率接收数据符号DMT1，并且在以上述满功率状态FPS工作时以满功率和全位速率接收数据符号DMT2，其特征在于：上述状态转换装置STA′包括检测被中断的低功率数据符号DMT1的检测器DET，与上述检测器DET相连并且删除上述被中断低功率数据符号DMT1的删除设备DEL，指示进入所述满功率状态FPS的控制单元CTRL，和以满功率和全位速率接收上述被中断的数据符号DMT1的一个完整复本C_DMI1的接收器RXM。
实际上，由于在低功率状态下传送一个数据分组的剩余部分的时间可能是在满功率状态下传送一个完整数据分组的时间的好几倍，在低功率传输被突然中断并且不再以低功率发送当前传送的数据分组的剩余部分的情况下，可以减少从低功率状态到满功率状态的转换时间。根据作为一个统计参数的，仍然需要以低功率传送的数据分组的剩余部分，并且根据一个满功率数据分组和一个低功率数据分组之间的传送时间差，从低功率状态到满功率状态的转换时间会被增加或减少。在满功率状态的位速率是低功率状态的位速率的好几倍的通信***中，会显著减少从低功率状态到满功率状态的平均唤醒时间。在接收器端不能使用因明显原因没有完全传送的低功率数据分组，并且需要以满功率重新发送传送被中断的整个数据分组。
应当注意权利要求书中使用的术语‘包括’不应被解释成仅限于其中所列的装置。因而‘一个包括装置A和B的设备’的表述范围不应仅限于只包括部件A和B的设备。这意味着对于本发明，唯一有关的设备部件是A和B。
基于本发明的从低功率状态到满功率状态的转换方法的另一个特性为在以满功率发送上述当前传送的数据分组DMT1的上述复本C_DMT1之前从上述发送器TX向上述接收器RX传送一个状态转换指示STI。
因而，与已知转换方法中出现的情况类似，可以通过从发送器向接收器发送一个预定状态转换指示表明从低功率状态到满功率状态的转换。接收器通过相关技术可以检测到这个状态转换指示。可选地，假定接收器能够彼此区分以满功率发送的数据分组和以低功率发送的数据分组，在首先不发送预定状态转换指示的情况下，通过以满功率发送一个数据分组可以发起从低功率状态到满功率状态的转换，后一种情况需要配备一个功率测量设备的更复杂的接收器，但能够进一步减少从低功率状态到满功率状态的转换时间。
附图说明
参照下面结合附图对一个实施例进行的描述，本发明的上述和其它目标与特性会更加清晰，并且可以更好地理解本发明，其中：
图1是一个关于具有一个发送器TX和接收器RX的通信***的功能模块图，其中包含基于本发明的状态转换装置STA和STA′；
图2图解基于图2A中的已知方法从低功率状态LPS到满功率状态FPS的转换，并且图解基于2B中本发明的一个最优实现从低功率状态LPS到满功率状态FPS的转换的数据符号流图。
具体实施方式
图1所示的通信***包含一个ADSL(非对称数字用户线)发送器TX，一个双绞电话线CM，和一个ADSL接收器RX，ADSL发送器包含一个活动性检测器AD和一个状态转换装置STA，该装置包括一个DMT(离散多音频)发送器TXM，一个中断设备IR和一个状态转换指示发生器STIG。ADSL接收器RX包含一个状态转换指示检测器STID和一个状态转换装置STA′，该装置包括一个DMT(离散多音频)接收器RXM，一个控制单元CTRL，一个中断符号检测器DET，和一个中断符号删除设备DEL。
在ADSL发送器TX中，DMT发送器TXM被连接在ADSL发送器TX的一个适于接收ATM(异步传输模式)信元的输入端和ADSL发送器TX的一个适于产生DMT(离散多音频)符号的输出端之间。活动性检测器AD被连接到ADSL发送器TX的输入端并且被提供一个分别被连接到中断设备IR和状态转换指示发生器STIG的输入端的输出端。中断设备IR的一个输出被连接到DMT发送器TXM的一个控制输入，而状态转换生成器STIG的一个输出被连接到DMT发送器TXM的一个输入端。
在ADSL接收器RX中，DMT接收器RXW被连接在ADSL接收器RX的一个适于接收DMT(离散多音频)符号的输入端和ADSL接收器RX的一个适于产生ATM(异步传输模式)信元的输出端之间。状态转换指示检测器STID被连接到ADSL接收器RX的输入端并且被提供一个分别被连接到控制单元CTRL和中断符号检测器DET的输入的输出端。中断符号检测器DET的一个输出被连接到中断符号删除设备DEL的一个输入端，而控制单元的一个输出被连接到DMT接收器RXM的一个控制输入。双绞电话线CM被连接在ADSL发送器TX的输出端和ADSL接收器RX的输入端之间。
尽管一个ADSL(非对称数字用户线)***以和中心局与远程终端之间的电话信号重叠的方式双向传送数字数据，图1中的通信***示出了只在一个方向上，即从中心局到远程终端或从远程终端到中心局的方向上进行的数据传送。但这种单向通信***应该根据ADSL原理进行操作：由DMT发送器TXM把类似ATM(异步传输模式)信元或IP(Internet协议)分组的入线数据封装到DMT(离散多音频)符号中并且通过电话线CM进行发送，该发送器的操作基于一个傅立叶逆变换器。在接收器侧，DMT接收器RXM对DMT符号进行拆封并且发出所产生的ATM信元或IP分组，该接收器的操作基于一个傅立叶变换器。在进入ADSL发送器TX的ATM信元或IP分组不空闲的情况下，ADSL发送器TX和ADSL接收器RX以满功率模式进行操作，其中通过电话线CM以高位速率传送DMT符号，在进入ADSL发送器TX的ATM信元或IP分组空闲的情况下，ADSL发送器TX和ADSL接收器RX以低功率模式进行操作，其中通过电话线CM以低位速率传送DMT符号。在低功率模式中，与满功率模式相比显著减少了ADSL发送器TX和ADSL接收器RX的功耗。
当发送器处于低功率模式时，活动性检测器AD监视非空闲ATM信元进入ADSL发送器TX。当活动性检测器在输入上检测到非空闲ATM信元时，通过控制信号触发状态转换指示生成器STIG和中断设备IR。状态转换指示生成器STIG产生一个具有预定内容的消息并且把这个消息提供给DMT发送器TXM。中断装置控制DMT友送器TXM中断发送该时刻正在发送的低功率DMT符号DMT1。当已经中断当前传送的低功率DMT符号DMTI的传送时，DMT发送器TXM通过电话线CM发送状态转换指示生成器STIG产生的，被称作状态转换指示STI的预定消息。然后，DMT发送器TXM发送在接到中断设备IR的指令时已经中断其传送的DMT符号DMT1的一个复本C_DMT2。不再以低功率发送这个复本C_DMT1，而是以满功率/全位速率进行发送。ADSL发送器TXM已经进入满功率状态并且会一直以满功率/全位速率发送后续的DMT符号DMT2，直到向其输入提供空闲ATM信元。图2B图解了当在发送器的入口检测到非空闲ATM信元(活动性检测)时从低功率状态LPS到满功率状态FPS的转换，被中断DMT符号DMT1的复本C_DMT1和后续非空闲DMT符号DMT2，在进行上述转换时中断DMT符号DMTI的低功率传送并且接着以满功率发送状态转换指示STI。
在ADSL接收器RX中，状态转换指示检测器STID在ADSL接收器RX以低功率状态工作时监视这个ADSL接收器RX的入口。状态转换指示检测器STID使用相关技术识别ADSL发送器发出，指示从低功率状态LPS转换到满功率状态EPS的预定状态转换指示STI。当状态转换指示检测器DET识别出状态转换指示STI时，通过控制信号激活控制单元CIRL和被中断符号检测器DET。被中断符号检测器DET检测会被中断符号删除设备DEL删除的未完全发送的DMT符号DMT1。控制单元CTRL命令DMT接收器RXM进入满功率状态FPS，其中能够以满功率/全位速率接收后续的DMT符号C_DMT1，DMT2。
应当注意，在本发明的一个可选实施例中被中断符号检测器DET和被中断符号删除设备DEL的功能可以和DMT接收器RXM一起被集成到一个单独的设备中。实际上，可以通过硬件或软件的方式实现对未完全传送的DMT符号的检测和删除，并且明显可以被集成到DMT接收器RXM中。
还应当注意，在本发明的一个可选版本中，通过只在当前传送的低功率DMT符号DMT1的已发送部分未超过某个阀值时才中断DMT符号DMT1的发送，可以更加减少从低功率状态LPS到满功率状态FPS的平均转换时间。这样，可以选择阀值，使得只在能够以满功率传送当前传送的DMT符号DMT1的复本C_DMT1的速度快于能够以低功率传送的DMT符号DMT1的剩余部分的速度时，才会中断DMT符号DMTI的发送。本发明的这种实现使从低功率状态LPS到满功率状态FPS的平均叫醒时间最小，但代价是在ADSL发送器TX中增加了确定DMT符号DMT1已传送部分并且把这部分与某个阀值相比较的复杂度。
并且应当注意，与上述活动性检测器AD类似，活动性检测器AD可以能够检查入线数据是否空闲，但可选池，可以只能够解释从与ADSL发送器TX接口的设备接收的控制信号，这个控制信号可以指示被提供给ADSL发送器TX的输入端的数据是空闲的，或者没有任何数据被提供给ADSL发送器TX的输入端，使得可以进入低功率状态。
尽管在本专利申请的介绍部分已经提到，但这里还要强调的是，为了实现本发明的基本思想，即中断当前传送的DMT符号的低功率传输并且以满功率传输被中断DMT符号DMT1的一个复本C_DMT1，不需要生成，传送和检测一个状态转换指示STI。这样一个状态转换指示STI有助于接收器RX检测必须从低功率状态LPS转换到满功率状态FPS的时刻，但在一个接收器RX能够检测低功率DMT符号DMT1和满功率DMT符号DMT2之间的差值并且自主地从低功率模式LPS切换到满功率模式FPS的***中，不必发送这种状态转换指示STI。
还应当注意，可以考虑各种实现被中断符号则除设备DEL的方式。通过一种交换机可以从线路上取出一个被中断DMT符号的各个位。可选地，可以使这些位空闲或为零。
还应当注意，对于具有特殊物理传输介质或使用任何特殊物理层传输协议的电信***，本发明的适用能力并不会被降低。换言之，本发明可以被应用于任何基于分纽或符号的传输***，不论是否通过双绞电缆，同轴电缆，光纤，无线链路，卫星链路或其它链路发送分组或符号，也不论使用何种表示传输链路上的位的物理层协议(例如ADSL-非对称数字用户线)。
并且应当注意，前面根据功能模块描述了本发明的一个实施例。电子设备设计领域的技术人员通过对这些模块的功能描述显然可以明白如何利用已知的电子部件制造这些模块的实例。因而没有给出关于功能模块的内容的详细结构。
前面已经结合特定的装置描述了本发明的原理，显然应当理解这些描述只是示例性的，不能用作对本发明范围的限制。

Claims (6)

1.一种在通信***中从低功率状态(LPS)转换到满功率状态(FPS)的方法，所述***包括一个发送器(TX)，一个通信介质(CM)和一个接收器(RX)，其中以低功率和低位速率通过上述通信介质从上述发送器(TX)向上述接收器(RX)传送数据符号(DMT1)，以满功率和全位速率从上述发送器(TX)向上述接收器(RX)传送数据符号(DMT2)，其特征在于：
处于低功率(LPS)状态的所述发送器(TX)中断当前传送的数据符号(DMT1)的传输，所述发送器(TX)向所述满功率状态(FPS)转换，并以满功率和全位速率在所述满功率状态(FPS)发送所述被中断的数据符号(DMT1)的一个完整复本(C-DMT1)，在所述低功率(LPS)状态的所述接收器(RX)检测并删除所述被中断的数据符号(DMT1)，所述接收器(RX)向所述满功率状态(FPS)转换，并以满功率和全位速率接收所述被中断的数据符号(DMT1)的所述完整复本(C_DMT1)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于在以满功率和全位速率发送被中断的数据符号(DMT1)的上述复本(C_DMT1)之前，从上述发送器(TX)向上述接收器(RX)传送一个状态转换指示(STI)。
3.一种被用来在发送器(TX)中从低功率状态(LPS)转换到满功率状态(FPS)的状态转换装置(STA)，该发送器适于在以上述低功率状态(LPS)工作时以低功率和低位速率发送数据符号(DMT1)，并能在以上述满功率状态(FPS)工作时以满功率和全位速率发送数据符号(DMT2)，其特征在于：
上述状态转换装置(STA)包括中断当前传送的数据符号(DTM1)的传输的中断设备(IR)和以满功率和全位速率发送上述被中断的数据符号(DMI1)的一个完整复本(C-DMT1)的发送器(TXM)。
4.如权利要求3的状态转换装置(STA)，其特征在于，所述状态转换装置(STA)进一步包括一个状态转换指示发生器(STIG)，用于产生状态转换指示(STI)并在以满功率和全位速率发送被中断的数据符号(DMT1)的上述复本(C_DMT1)之前，将所述状态转换指示(STI)发送给所述接收器(RX)。
5.一种被用来在接收器(RX)中从低功率状态(LPS)转换到满功率状态(FPS)的状态转换装置(STA′)，所述接收器适于在以上述低功率状态(LPS)工作时以低功率接收数据符号(DMT1)，并且在以上述满功率状态(FPS)工作时以满功率和全位速率接收数据符号(DMT2)，其特征在于：
上述状态转换装置(STA′)包括检测被中断低功率数据符号(DMT1)的检测器(DET)，与上述检测器(DET)相连并且删除上述被中断的低功率数据符号(DMT1)的删除设备(DEL)，指示进入所述满功率状态(FPS)的控制单元(CTRL)，和以满功率和全位速率接收上述被中断的数据符号(DMT1)的一个完整复本(C-DMI1)的接收器(RXM)。
6.如权利要求5的状态转换装置(STA′)，其特征在于，所述状态转换装置(STA′)进一步包括一个状态转换指示发生器(STID)，用于在所述被中断的数据符号(DMT1)的上述复本(C_DMT1)被以满功率和全位速率接收之前，检测一个状态转换指示(STI)。
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