CN1177461C - 建立xdsl数据传送连接的***及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于数据传输的XDSL数据传输***，其包括至少一个XDSL用户调制解调器(4)，通过数据传输媒介(8)与中心站内相应的XDSL调制解调器(9)连接，其中XDSL用户调制解调器(4)生成一个脉冲长度调节唤醒信号，将中心站(10)内的相应的XDSL调制解调器(9)从睡眠模式转换成工作模式。

Description

建立XDSL数据传送连接的***及方法
技术领域
本发明涉及在中心站内的XDSL用户调制解调器与相应的XDSL调制解调器之间建立数据传送连接的***及方法。
背景技术
图1所示为一种数个XDSL用户调制解调器的常规XDSL***，其每个XDSL用户调制解调器在中心站内通过一条电话线连接到相应的XDSL调制解调器上。在正常运作下，中心站内的常规XDSL调制解调器连续不断地运作并试图通过一条电话线与相应的远程用户XDSL调制解调器建立数据传送连接。用户端XDSL调制解调器进行数据传送时，通过一个启动程序建立数据连接。中心站包括大量连接电话网络用户的XDSL调制解调器。图1所示的常规XDSL***的缺点在于，中心站内的XDSL调制解调器连续不断地试图与相应的用户XDSL调制解调器建立连接，因此消耗大量电力。中心站内的XDSL调制解调器消耗的电力达到1.5瓦。由于中心站内XDSL调制解调器数量多，所以所有XDSL调制解调器电力消耗巨大。
因此，本发明的目标是，提供一种用于中心站内XDSL用户调制解调器与相应XDSL调制解调器之间进行数据传送的方法和***，其消耗电力最小。
本目标的实现方式是，在中心站内XDSL用户调制解调器和相应的XDSL调制解调器之间建立数据传送连接。
发明内容
本发明提供一种方法，用于中心站内XDSL用户调制解调器和相应XDSL调制解调器之间建立数据传送连接，其具体步骤如下：
(a)产生一个识别用户调制解调器的唤醒位组合格式，
(b)对生成的唤醒位组合格式进行脉冲长度调制以产生一个脉冲长度解调唤醒信号，
(c)通过数据传送媒介将脉冲长度调节唤醒信号从用户XDSL调制解调器传送到中心站内相应的XDSL调制解调器上
(d)在中心站内通过XDSL调制解调器将输送的唤醒信号解调
(e)将解调的唤醒信号和用于检测唤醒位组合格式传送的存储唤醒位组合格式相比较
(f)检测唤醒位组合格式时，在中心站内产生一个唤醒命令信号，其将XDSL调制解调器从睡眠模式转换到工作模式用于数据传送。
在睡眠模式中，中心站内的XDSL调制解调器的电力消耗较小，这样将中心站内的整体电力消耗减到最小。
在本发明方法的较佳实施例中，当中心站内的XDSL调制解调器被转换到工作模式时，该调制解调器便开始一个启动程序。
本发明的另一实施例是，通过XDSL用户调制解调器定期传送唤醒信号。
本发明的另一实施例是，数据传送完成时，中心站内的XDSL调制解调器由工作模式转换到睡眠模式。
本发明的另一较佳实施例是，检测唤醒位组合格式时，检测计数器递增。
本发明的另一较佳实施例是，检测计数器达到预定阈值时，产生一个唤醒命令信号。
本发明的另一较佳实施例是，可以调节检测计数器的阈值。
本发明提供另外一个用于数据传送的XDSL数据传送***，其包括至少一个通过数据传送媒介与中心站内相应的XDSL调制解调器相连的XDSL用户调制解调器。其中，XDSL用户调制解调器产生一个唤醒信号，其在中心站内将相应的XDSL调制解调器从睡眠模式转换成工作模式。
在本发明的较佳实施例中，唤醒信号是用脉冲长度调节的。
本发明的另一较佳实施例是，XDSL用户调制解调器包括：(a)一个用于识别XDSL用户调制解调器的唤醒模式的生成装置。(b)一个唤醒模式的脉冲长度调制装置，其用于生成一个脉冲长度调制唤醒信号，其中脉冲长度调制唤醒信号在XDSL上游频带中有一频谱。
本发明XDSL数据传送***的较佳实施例是，生成的唤醒位组合格式包含16位。
本发明的另一实施例是，在脉冲长度调节信号中，唤醒位组合格式的每一位都决定脉冲的持续时间。
本发明的另一实施例是，唤醒信号的等级小于预定最大的相位灵敏调解器信号的等级。
本发明XDSL数据传送***的另一实施例是，中心站内的XDSL调制解调器包括：(1)一个解调接受的模拟脉冲长度调节信号的解调装置。(2)一个用于识别用户调制解调器的唤醒位组合格式的存储装置。(3)一个通过将解调的接受信号与存储的唤醒位组合格式进行比较而对解调唤醒位组合格式进行检测的装置。(4)一个唤醒命令生成装置，当接受的唤醒位组合格式等同于存储的唤醒位组合格式时，其生成一个唤醒命令将XDSL调制解调器从睡眠模式转换成工作模式。
本发明XDSL数据传送***的另一较佳实施例是，XDSL调制解调器的解调装置包括：(1)一个扩大接受的具有可调节增益的模拟信号的增益定序器。(2)一个整流扩大信号的整流装置。(3)一个过滤整流信号的低通滤波器。(4)一个将过滤信号与可调节阈值相比较的比较器，可调节阈值生成一个异步脉冲序列提供给检测装置。
本发明XDSL数据传送***的另一较佳实施例是，检测装置包括：(1)一个将异步脉冲序列与内部时钟信号相同步的同步装置。(2)一个脉冲长度检测电路，其对同步脉冲序列中的每一脉冲的宽度进行检测。(3)一个位组合格式生成装置，其根据被检测的脉冲长度生成位组合格式。(4)一个临时存储接受的位组合格式的寄存器。(5)一个将接受位组合格式与存储的唤醒位组合格式相比较的比较器，接受位组合格式等同与存储的唤醒位组合格式时，递增一个比较器。
本发明XDSL***的一个较佳实施例是，当计数器达到预定的阈值时，唤醒命令生成装置生成一个唤醒命令。
本发明XDSL***的一个较佳实施例是，XDSL调制解调器是VDSL调制解调器。
本发明XDSL数据传送***的一个较佳实施例是，数据传送媒介是一条电话线。
本发明还提供了一个XDSL用户调制解调器，其包括：(a)一个用于识别XDSL用户调制解调器的唤醒模式生成装置。(b)一个调制装置，其用于对唤醒位组合格式的脉冲长度调制以此产生脉冲长度调节唤醒信号。其中，脉冲长度调节唤醒信号在XDSL上游频带中有一频谱。
本发明还提供了一个中心站内的XDSL中心站调制解调器，其包括：(a)一个解调接受的模拟脉冲长度调节信号的解调装置。(b)一个存储唤醒位组合格式的存储装置，其用于识别通过数据传送媒体而与XDSL中心站调制解调器相连的用户调制解调器。(c)一个检测装置，其通过将解调的接受信号与存储的唤醒位组合格式相比较而检测一个解调的唤醒位组合格式。(d)一个唤醒命令生成装置，当接受的唤醒位组合格式等同与存储的唤醒模式时，其生成一个唤醒命令将XDSL调制解调器从睡眠模式转换成工作模式。
附图说明
根据本发明所述，创建一个数据传送连接和一个用于数据转送的XDSL数据传送***方法的一个较佳实施例，下面附图说明。
图1为根据现有技术，用于数据传送的XDSL数据传送***。
图2为本发明所述的XDSL数据传送***。
图3为本发明所述的在XDSL用户调制解调器中附加单元的结构图。
图4为本发明所述的中心站内的XDSL调制解调器的结构图。
图5为本发明所述的中心站内的一个XDSL调制解调器的解调装置。
图6为本发明所述的中心站内的XDSL调制解调器的检测装置的结构图。
图7为本发明所述的脉冲长度调节唤醒信号的时序图。
图8a，b为本发明所述的唤醒命令信号生成流程图，唤醒命令信号由中心站的XDSL调制解调器生成。
具体实施方式
根据本发明所述的XDSL数据传送***1如图2所示。XDSL数据传送***包括从2-1到2-N的N个数据源，其每一个数据源生成一个数据上游信号。通过信号线3-1到3-N将数据上游信号提供给相应的XDSL用户调制解调器4-1到4-N。XDSL用户调制解调器4由一个常规的XDSL调制解调器5所组成，常规的XDSL调制解调器5通过线路6在输出端与生成唤醒信号的唤醒生成单元7所连接。XDSL用户调制解调器4通过一个物理介质(如一条扭绞的电话线)与中心站10内相应的XDSL调制解调器9相连接。中心站10内的每一个XDSL调制解调器9包括：(a)一个常规的XDSL调制解调器11(b)一个唤醒信号检测单元12，其检测一个通过电话线8接受的唤醒信号。唤醒信号检测单元12通过线路13与电话8相连并通过控制线14发送一个唤醒命令信号到XDSL调制解调器11以此将XDSL调制解调器从睡眠模式转换到工作模式来进行数据接受。
XDSL用户调制解调器4中的唤醒信号生成单元7通过电话线8产生一个唤醒信号提供给中心站10内相应的XDSL调制解调器9。唤醒信号检测装置12检测传送的唤醒信号，以便将XDSL调制解调器11从睡眠模式转换成工作模式用于数据传送。每个用户调制解调器4生成一个独一无二的唤醒信号，这样，唤醒信号检测单元12对不同电话线8之间的远端串音不灵敏。每个用户调制解调器4的独一无二的唤醒信号防止了由于远端串音而引起的其他XDSL调制解调器错误唤醒的发生。因此，将8-1到8-2不同的电话线安排在普通电话电缆15中。
当XDSL用户调制解调器4处于不活动状态时，中心站内10的相应的XDSL调制解调器9处于睡眠模式。在正常情况下，由于一个数据源2像个人电脑2一样在一天大部分时间内并不将一个数据上游信号发送给中心站，所以中心站10内相应的XDSL调制解调器9在大部分时间也处于睡眠模式。在睡眠模式中，XDSL调制解调器9仅消耗最少的必须电力。当检测相应XDSL用户调制解调器4中的唤醒信号时，将XDSL调制解调器9转换到耗能的工作模式。当用户打开用户调制解调器4的能源并希望建立一个数据连接时，用户调制解调器4生成一个唤醒信号并通过电话线8将它传送给中心站内的相应XDSL调制解调器9中。唤醒信号检测装置12检测一个接受的唤醒信号并将XDSL调制解调器9转换成工作模式。接着XDSL调制解调器9开始一个启动程序。当用户终止数据连接时，中心站10内的XDSL调制解调器9被转回到睡眠模式。
图3所示为本发明中XDSL用户调制解调器4内的唤醒信号生成单元7。唤醒信号生成单元7包含一个唤醒模式生成装置16，其生成一个用于识别XDSL用户调制解调器4的唤醒位组合格式。生成的唤醒位组合格式通过线路17提供给调制装置18。调制装置18执行一个上游数据信号的脉冲长度调制，上游数据信号由数据源2通过数据线路6提供。上游数据信号是脉冲长度调制的唤醒位组合格式以此生成一个脉冲长度调制的唤醒信号，其通过线路8传送中心站内相应的XDSL调制解调器9。脉冲长度调制的唤醒信号在XDSL上游频带中有一个频率范围。就一个VDSL应用而言，上游频带在3，5兆赫(兹)到5兆赫(兹)之间。生成的唤醒信号可以穿过诸如像变压器的被动磁性组件，其在达到中心站10内XDSL调制解调器9中的唤醒检测单元12之前不发生阻塞。
在本发明的一个较佳实施例是，唤醒位组合格式生成装置16生成一个含有16位的唤醒位组合格式。相对较短的位组合格式保证了在相对较短时间内(如100毫秒内)完成唤醒过程。
图7所示为一个用户XDSL调制解调器4中的唤醒生成装置7所生成的唤醒信号实例。在由负载循环调制的XDSL上游频带中，唤醒信号有一个频率响应均匀的频谱。在中心站10内的XDSL调制解调器9中，在唤醒检测单元12对N位序列(每一位持续d秒)检测之前，用户调制解调器4定期传送N位序列。唤醒位组合格式的每一位都由d微秒接通和d微秒断开的脉冲所代表，如果二进制逻辑制低，那么don＜doff；如果逻辑值高，则don＞doff。在较佳实施例中，唤醒位组合格式包含16位，持续时间d大约是100微秒，其中，当二进制逻辑制低时，don＝0,25d，当二进制逻辑制高时，don＝0,75d。图7所示唤醒信号的一个周期内的一个唤醒信号实例。图7仅显示信号包络。信号本身是一个随机噪声信号，其光谱与一个标准XDSL上游信号的光谱相符合。
图4所示为在中心站10内的XDSL调制解调器9中的唤醒信号检测单元12的结构图。唤醒信号检测单元12包含解调接受的模拟脉冲长度调制信号的解调装置19。解调装置19通过线路20连接到比较装置21上，比较装置21将解调接受位组合格式与存储在存储装置22中的唤醒位组合格式相比较。存储装置22存储一个识别相应的用户调制解调器4的唤醒位组合格式。存储装置22通过线路23连接到比较装置21上。如果比较器22检测到解调位组合格式与存储的唤醒位组合格式相同，通过线路24发送一个监测信号到一个唤醒命令生成装置25上，唤醒命令生成装置25通过控制线路14生成并传送唤醒命令到相应调制解调器11。唤醒命令将XDSL调制解调器9从睡眠模式转换成工作模式。耗电较小的简单整机线路执行唤醒信号检测单元12。因此，唤醒信号检测单元12所耗电力只是完整的XDSL调制解调器9所耗电力的一小部分。唤醒信号检测单元对接受的唤醒信号绝对电力水平不灵敏以此容纳整个线路长度。提供唤醒信号检测单元12来检测位组合格式而不是信号能量。
图5所示为本发明唤醒检测单元12中的解调装置19的一个较佳实例。解调装置19包含一个放大具有可调节增益的接受模拟信号的增益定序器26，一个整流放大信号的整流电路27，一个过滤整流信号的低通滤波器28，一个对过滤信号和产生异步脉冲序列的可调节阈值进行比较的比较器29，其中异步脉冲序列提供给检测装置21。增益定序器26放大引入的唤醒信号，包括一个工作放大器30，电阻器31a，31b，可调节电阻器32a，32b。在唤醒检测装置对唤醒信号进行检测之前，增益定序器26放大引入的具有不断增大增益的唤醒信号。整流装置27包含一个控制转换器34a，34b的控制放大器33，并将一个整流信号提供给下述低通滤波器28。如图5所示的低通滤波器28消除高频噪声并跟踪接受的唤醒信号的信号包络。低通滤波器28进一步消除剩余的直流电信号元件。低通滤波器28是一个积极的滤波器，包括一个工作放大器35，电阻器36，37，38，电容器39，40。工作放大器35的输出端通过线路41与比较装置29相连接，比较装置29包括一个比较器42，一个电阻器43a和一个电容器44a。
比较器42的输出端通过线路20与位组合格式比较装置21相连，位组合格式比较装置21对比较器42的输出位组合格式与存储的唤醒位组合格式进行比较。比较器42与存储装置22中的唤醒位组合格式等同，位组合格式比较装置21生成一个具有由比较器42提供的位组合格式输出监测信号并将监测信号传送给唤醒命令生成装置25。
图6所示位组合格式检测装置21的一个较佳实例。位组合格式检测装置21包括一个同步电路43，其将来自解调装置19的异步脉冲序列同步化。接受的脉冲序列或位组合格式与一个内部时钟信号同步化。检测装置21还包括一个通过线路45与同步电路43相连的脉冲长度检测电路44。脉冲长度检测电路44的输出端通过线路46与暂时存储接受位组合格式的寄存器47相连接。通过线路49与寄存器47相连的位比较器48，其对寄存器47中存储的接受位组合格式与存储器22中的唤醒位组合格式进行比较。当接受位组合格式与存储位组合格式等同时，通过控制线路50递增一个计数器51。计数器51达到可调节阈值时，唤醒命令生成装置25产生一个唤醒命令。
图8a所示为本发明所述的在XDSL用户调制解调器4与中心站10内的相应的XDSL调制解调器9之间建立一个数据转换连接的方法流程图。
在步骤S1中，位组合格式生成电路16生成一个识别XDSL用户调制解调器4的唤醒位组合格式。
在步骤S2中，生成的唤醒位组合格式用于调制上游数据信号的脉冲长度以此通过调制电路18生成一个脉冲长度调节唤醒信号。
在步骤S3中，中心站10内脉冲长度调节唤醒信号通过电话线8从用户XDSL调制解调器4传送到中心站10内的XDSL调制解调器中。
在步骤S4中，在XDSL调制解调器9中的唤醒信号检测单元12内，解调装置19对传送的唤醒信号进行解调。
在步骤S5中，将解调的唤醒信号与寄存器22中的唤醒位组合格式进行比较。
在步骤S6中，接受位组合格式等同与存储的唤醒位组合格式时，生成唤醒命令信号。调制解调器11从睡眠模式转换到工作模式以此开始一个启动程序。
在调制解调器11转换到工作模式后，XDSL调制解调器9开始一个启动程序以此与相应的XDSL用户调制解调器4建立一个数据连接。启动程序完成后，执行正常的数据转换。数据转换完成之后，中心站10内的XDSL调制解调器9从工作模式转换到睡眠模式。
图8b所示为本发明在图8a中所示的主例程内步骤S6的较佳实例。将暂存在寄存器47中的接受位组合格式与存储在寄存器22中的唤醒位组合格式相比较。当两个位组合格式等同时，在步骤S6-2中增加比较装置21的计数器51。在步骤S6-3中，计数器51的值与预定阈值相比较。在步骤S6-4中，当计数器达到阈值时，产生唤醒命令信号。唤醒命令信号将XDSL调制解调器9从睡眠模式转换到工作模式。
参考数码列表
1.XDSL数据传送***
2.数据源
3.线路
4.XDSL用户调制解调器
5.调制解调器
6.线路
7.唤醒信号生成电路
8.电话线路
9.XDSL调制解调器
10.中心站
11.调制解调器
12.唤醒信号检测单元
13.线路
14.线路
15.电缆
16.位组合格式生成装置
17.线路
18.二分之一长调制电路
19.解调装置
20.线路
21.比较装置
22.存储装置
23.线路
24.线路
25.唤醒命令生成装置
26.串序列发生器
27.整流装置
28.低通滤波器
29.比较装置
30.工作放大器
31.电阻
32.可调节电阻
33.工作放大器
34.转换器
35.工作放大器
36.电阻器
37.电阻器
38.电阻器
39.电容器
40.电容器
41.线路
42.工作放大器
43.电阻器
44.电容器
45.同步装置
46.脉冲长度检测电路
47.线路
48.线路
49.寄存器
50.位比较器
51.线路
52.线路
53.计数器

Claims (19)

1. 种用于在中心站内XDSL用户调制解调器(4)与相应XDSL调制解调器(9)之间建立数据传送连接的方法，具体步骤如下：
a)产生识别用户XDSL调制解调器(4)的一个唤醒位组合格式，
b)对具有生成的唤醒位组合格式的上游数据信号进行脉冲长度调制，以产生脉冲长度调节唤醒信号，
c)通过数据传送媒介(8)将脉冲长度调节唤醒信号从XDSL用户调制解调器(4)传送到中心站内的XDSL调制解调器(9)中，
d)解调传送的唤醒信号，
e)将解调的唤醒信号与存储的唤醒位组合格式进行比较，以此对XDSL用户调制解调器(4)中的唤醒位组合格式传输进行检测，
f)将中心站(10)内的XDSL调制解调器(11)从睡眠模式转换到工作模式以进行数据传送，为此目的而对唤醒位组合格式进行检测时，生成一个唤醒命令信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当中心站(10)内的XDSL调制解调器转换到工作模式时开始一个启动程序。
3.根据权利要求1所述的方法，其中XDSL用户调制解调器(4)定期传送唤醒信号。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中当数据传送完成时，中心站(10)内的XDSL调制解调器(9)从工作模式转换到睡眠模式。
5.根据权利要求1所述的方法，其中检测唤醒位组合格式时，递增一个检测计数器(51)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中检测计数器(51)达到阈值时，生成唤醒命令信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中阈值可调节。
8.一种用于数据传送的XDSL数据传送***，其包括至少一个XDSL用户调制解调器(4)通过数据传送媒介(8)与中心站(10)内一个相应XDSL调制解调器(9)相连接。其中，XDSL用户调制解调器(4)产生一个脉冲长度调节唤醒信号将中心站(10)内的相应XDSL调制解调器(9)从睡眠模式转换成工作模式。
9.根据权利要求书8所述的XDSL数据传送***，其中XDSL用户调制解调器(4)包括：(a)一个识别XDSL用户调制解调器(4)的唤醒位组合格式生成装置(16)，(b)一个脉冲长度调制装置，其用于对具有唤醒位组合格式的上游数据信号进行调制以生成脉冲长度调节唤醒信号，其中脉冲长度调节唤醒信号在XDSL上游频带中有一频谱。
10.根据权利要求8所述的XDSL数据传送***，其中生成的唤醒位组合格式包含16位。
11.根据权利要求8所述的XDSL数据传送***，其中，唤醒位组合格式的每一位都决定脉冲长度调节唤醒信号的一个脉冲长度持续时间。
12.根据权利要求8所述的XDSL数据传送***，其中，中心站(10)内的XDSL调制解调器(9)包括：(a)一个解调接受模拟脉冲长度调节信号的解调装置(19)；(b)一个存储识别相应XDSL用户调制解调器(4)的唤醒位组合格式的装置(22)；(c)一个对接受解调信号与存储唤醒位组合格式进行比较的比较装置(21)；(d)一个唤醒命令生成装置(25)，其当解调唤醒信号等同与存储唤醒位组合格式时，用于将XDSL调制解调器(9)从睡眠模式转换成工作模式。
13.根据权利要求书12所述的XDSL数据传送***，其中XDSL调制解调器(9)中的解调装置(19)包括：(a)一个增益定序器(26)，其用于放大接受的具有可调节增益的模拟信号；(b)一个整流放大信号的整流装置(27)；(c)一个过滤整流信号的低通滤波器(28)；(d)一个对过滤信号和可调节阈值进行比较的比较器(29)，其中可调节阈值生成一个提供给位组合格式比较装置(21)的异步脉冲序列。
14.根据权利要求12所述的XDSL数据传送***，其中位组合格式比较装置(21)包括：(a)一个同步装置(43)，其将异步脉冲序列与内部时钟信号同步化；(b)一个脉冲长度检测电路(44)，其用于对同步接受的脉冲序列中每一个脉冲长度进行检测并产生与被检测脉冲长度相对应的逻辑位值；(c)一个寄存器(47)，其用于暂时存储接受位组合格式；一个比较器(48)，其对接受位组合格式与存储唤醒位组合格式进行比较，接受位组合格式等同于存储唤醒位组合格式时，增加一个计数器(51)。
15.根据权利要求12所述的XDSL数据传送***，其中当计数器(51)达到一个可调节阈值时，唤醒命令生成装置(25)产生一个唤醒命令。
16.根据权利要求12所述的XDSL数据传送***，其中XDSL调制解调器(4，11)为VDSL调制解调器。
17.根据权利要求12所述的XDSL数据传送***，其中数据传送媒介(8)是一条电话线路。
18.一个XDSL用户调制解调器(4)包括：(a)一个生成装置(16)，其用于产生一个识别XDSL用户调制解调器(4)的唤醒位组合格式；(b)一个脉冲长度调制装置(18)，其用于对具有唤醒位组合格式的上游数据信号进行调制以生成脉冲长度调节唤醒信号，其中脉冲长度调节唤醒信号在XDSL上游频带中有一频谱。
19.一个位于中心站(10)内的XDSL调制解调器(11)，其包括(a)一个解调装置(19)，其用于对接受的模拟脉冲长度调节信号进行解调；(b)一个存储装置(22)，其用于对识别XDSL用户调制解调器(4)的唤醒位组合格式进行存储；(c)一个比较装置(21)，其用于对接受的解调信号和存储的唤醒位组合格式进行比较；(d)一个唤醒命令生成装置(25)，其用于当接受位组合格式等同于存储的唤醒位组合格式时，生成一个唤醒命令将XDSL调制解调器(9)从睡眠模式转换到工作模式。
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