Método y dispositivo de economía de energía en líneas de abonado digitales.

Un método para ahorrar energía en una línea de abonado digital,

xDSL, caracterizado porque comprende lasetapas siguientes:

la realización (201) de estadísticas sobre las tasas de datos en la xDSL;

el ajuste (202) de la tasa de línea y de la potencia transmitida en la xDSL en función de los resultados de las estadísticasyla actualización (203) de la tasa de línea de un transceptor xDSL en función de la tasa de línea y de la potenciatransmitida ajustadas;

en donde el proceso de realización de estadísticas sobre las tasas de datos en la xDSL comprende:

la realización de estadísticas sobre los bytes de datos inactivos, ID, y de los bytes de datos no inactivos, UD, en unperiodo de tiempo preestablecido y

el cálculo de la tasa de datos en el periodo de tiempo preestablecido:

en donde Rlínea es la tasa de línea corriente yen donde el proceso de ajuste de la tasa de línea y de la potencia transmitida en la xDSL en función de los resultados delas estadísticas comprende:

el establecimiento de una política de ajuste de tasa de línea y

cuando los resultados de las estadísticas cumplen las condiciones de la política de ajuste de tasa de línea establecida, laactualización de la entrada de bits y de la entrada de la ganancia correspondiente a la línea xDSL.

Método y dispositivo de economía de energía en líneas de abonado digitales Esta solicitud reivindica una prioridad de la solicitud de patente China número 200610056892.2, presentada ante la Oficina China de Patentes el 9 de marzo de 2006 y titulada “Método y aparato para ahorrar energía en una línea de abonado digital”.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a tecnologías de comunicaciones y en particular, a una tecnología de transmisión de línea de abonado digital y más en particular, a un método y aparato para ahorrar energía en una línea de abonado digital.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La línea de abonado digital (xDSL) es una tecnología de transmisión de datos de alta velocidad para transmitir datos a través de un cable par trenzado de teléfono. Exceptuada la DSL de banda base, tal como la línea de abonado digital de ISDN (IDSL, a una tasa de transmisión de 144 Kbps) y la línea de abonado digital de alta tasa binaria de línea única (SHDSL) , la xDSL de banda de paso utiliza la tecnología de multiplexación por división de frecuencias para hacer que la xDSL coexista con un servicio telefónico ordinario antiguos (POTS) en un par trenzado. La xDSL ocupa la banda alta y el POTS ocupa la parte de banda base de una frecuencia inferior a 4 kHz. Las señales de POTS están separadas de las señales de xDSL mediante un divisor. La xDSL de banda de paso adopta una modulación de multitonos discretos (DMT) . El sistema que proporciona múltiples canales de acceso a xDSL se denomina multiplexor de acceso a DSL (DSLAM) . Un modelo de referencia del sistema DSLAM se representa en la Figura 1.

En la Figura 1, NMS representa un sistema de gestión de red; xTU-C representa una unidad de transmisión de la xDSL en un punto de acceso; xTU-R representa una unidad de transmisión de la xDSL en el extremo lejano y el divisor es un filtro que separa señales de xDSL de alta frecuencia con respecto a las señales POTS de baja frecuencia.

Cuando se activa la xDSL, se determina alguna tasa, a modo de ejemplo, la tasa de enlace descendente de 2 Mbps o cuando un transceptor de xDSL está durante la formación, se determina una tasa de línea en función de las condiciones de línea, a modo de ejemplo, 4 Mbps. Una vez determinada, la tasa de línea es constante en la operación real, sea cual fuere la tasa de datos de servicio. En términos técnicos, para mantener una tasa de línea constante, debe mantenerse invariable la potencia transmitida en la línea.

De hecho, el tráfico de datos en la línea varía en gran medida, dependiendo del periodo de tiempo en un día y del tipo de servicio en la red. En la mayor parte de los casos, la tasa de datos media es inferior a la tasa de línea. En particular, cuando la línea está inactiva, la tasa de datos es cero. Por lo tanto, si la potencia transmitida en la línea se mantiene invariable en cualquier caso, se produce un desperdicio de energía cuando la tasa de datos de línea es baja o cero. Para reducir el consumo de energía, las normas de DSL anteriores proporcionan tres modos operativos: modo L0 (modo de potencia completa) ; modo L2 (estado de tasa de datos baja) y L3 (estado de latencia) .

L0 es un modo operativo normal. Mantiene la tasa de línea invariable y proporciona las funciones de adaptación tales como una adaptación de tasa sin discontinuidad (SRA) y una permuta de bits, pero no proporciona una eficiencia energética. L2 es un modo de consumo de energía bajo y no proporciona funciones de adaptación. L3 es un modo inactivo y no puede proporcionar servicios de datos. Cuando la tasa de transmisión de datos es moderada, la xTU-C o la xTU-R pueden demandar entrar en el modo L2 activamente para reducir la potencia transmitida de la fuente de suministro de energía y para ahorrar energía en el coste de reducir la tasa de transmisión. Después de que la línea entre en el modo L3, puesto que L3 es un modo inactivo que no proporciona servicio de transmisión de datos y no necesita enviar señales, la eficiencia energética es la más alta, pero ninguna transmisión de datos está disponible. A modo de ejemplo, cuando la línea está en el estado de tasa completa (a modo de ejemplo, el usuario está descargando una película cinematográfica de gran magnitud) , para garantizar una transmisión de datos rápida y exacta, el sistema de ADSL2 trabaja en el modo de potencia total L0; cuando la tasa de línea es baja (a modo de ejemplo, el usuario está leyendo un documento en línea) , la potencia del transceptor se ajusta automáticamente al modo de bajo consumo de energía L2; cuando el usuario sale del registro, el sistema se desplaza rápidamente al estado de latencia y la potencia del transceptor se ajusta al modo de bajo consumo de energía L3. Dicho de otro modo, en función de tráfico de datos real en la línea, la potencia transmitida puede conmutarse entre L0, L2 y L3 de forma flexible y se termina la conmutación transcurridos 3 segundos para evitar que afecte a los servicios.

Las normas de xDSL anteriores proporcionan los tres modos principalmente para ahorrar energía, pero los modos son defectuosos en algunos aspectos. En primer lugar, los modos se clasifican de forma aproximada y no pueden cumplir los requisitos reales y el efecto de ahorro de energía no es constatable. En segundo lugar, el modo L2 ahorra energía en el coste de reducir la tasa de transmisión. Por lo tanto, el modo L2 es poco práctico y no aplicable a la mayoría de los servicios debido a los requisitos de tasa de transmisión. Además, la conmutación entre los modos es bastante complicada y consumidora de tiempo.

El documento WO 00/52834 A1 da a conocer un método y un transceptor para ajustar una tasa de flujo de datos máxima del transceptor. El método comprende la recepción de datos. Los datos incluyen datos reales y datos de celdas inactivas. Un parámetro de uso se determina en función de los datos reales. La tasa de flujo de datos máxima se ajusta en función del parámetro de uso.

El documento US 2005/0123028 A1 da a conocer un sistema y método para controlar los márgenes en un par de módem de DSL. El control de los márgenes en un par de módem de DSL está basado en los datos operativos recogidos. Los datos operativos se analizan y al menos un módem en el par de módem recibe instrucciones para utilizar un valor de parámetro relacionado con el margen para prestar asistencia al par de módem en el cumplimiento de un objetivo de margen, tal como un límite de margen impuesto por una norma DSL o similar.

El documento WO 03/034185 A2 da a conocer un método y sistema para reducir la disipación de potencia para la transmisión de datos desde un transmisor a un receptor en un sistema de línea de abonado digital (DSL) cuando una tasa de datos disponible es inferior a una primera tasa de datos predeterminada para una duración predeterminada. El método incluye las etapas siguientes. Se memorizan los parámetros normales para una tasa normal de dicha transmisión de datos. Se calculan nuevos parámetros para una tasa reducida de la transmisión de datos. Los datos se transmiten a la tasa reducida de la transmisión de datos, en donde la tasa reducida requiere menos potencia para la transmisión de datos. La tasa normal de la transmisión de datos se recupera utilizando los parámetros normales cuando la tasa de datos disponibles se eleva por encima de una segunda tasa de datos predeterminada.

El documento GB 2337672 A da a conocer un método para reducir la tasa de datos cuando los errores de símbolos de estado inactivo exceden un umbral preestablecido. En este método, se pueden transmitir datos entre un concentrador de red Ethernet y una estación extrema en una pluralidad de tasa de datos diferente, siendo la tasa seleccionada mediante un proceso de autonegociación. La conexión de datos se mantiene en la ausencia de datos transmitidos significativos mediante un símbolo de estado no inactivo seguido inmediatamente por un símbolo de estado inactivo que es objeto de supervisión. Cundo la tasa de ocurrencia de errores excede un umbral, se fuerza a la conexión de datos a proseguir a una tasa de datos más baja.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Una forma de realización de la presente invención da a conocer un método y aparato para ahorrar energía de xDSL, mejorando todavía más la eficiencia de energía de la línea xDSL y haciendo a la línea xDSL más ampliamente aplicable.

En consecuencia, la línea xDSL puede cumplir mejor los requisitos de varias tasas de servicio y reducir el consumo de energía.

Un método para ahorrar energía de xDSL, dado a conocer en una forma de realización de la presente invención, incluye:

realizar estadísticas sobre tasas de datos en la xDSL;... [Seguir leyendo]

1. Un método para ahorrar energía en una línea de abonado digital, xDSL, caracterizado porque comprende las etapas siguientes:

la realización (201) de estadísticas sobre las tasas de datos en la xDSL;

el ajuste (202) de la tasa de línea y de la potencia transmitida en la xDSL en función de los resultados de las estadísticas y

la actualización (203) de la tasa de línea de un transceptor xDSL en función de la tasa de línea y de la potencia transmitida ajustadas;

en donde el proceso de realización de estadísticas sobre las tasas de datos en la xDSL comprende:

la realización de estadísticas sobre los bytes de datos inactivos, ID, y de los bytes de datos no inactivos, UD, en un periodo de tiempo preestablecido y

el cálculo de la tasa de datos en el periodo de tiempo preestablecido: 20

UD

R ∀ Rx

datos línea ID !UD

en donde Rlínea es la tasa de línea corriente y

en donde el proceso de ajuste de la tasa de línea y de la potencia transmitida en la xDSL en función de los resultados de las estadísticas comprende: el establecimiento de una política de ajuste de tasa de línea y

cuando los resultados de las estadísticas cumplen las condiciones de la política de ajuste de tasa de línea establecida, la actualización de la entrada de bits y de la entrada de la ganancia correspondiente a la línea xDSL.

2. El método según la reivindicación 1, en donde el proceso de realización (201) de estadísticas sobre las tasas de datos en la xDSL comprende:

la utilización del valor medio de las tasas de datos en un número preestablecido continúo de tiempos de estadísticas como tasa de datos corriente.

3. El método según la reivindicación 1, en donde el proceso de establecimiento de una política de ajuste de tasa de 40 línea comprende:

la realización de estadísticas sobre las tasas de datos periódicamente y en función de los resultados estadísticos,

el decremento de la tasa de línea corriente cuando la tasa de datos corriente es inferior a la tasa de línea corriente y

el incremento de la tasa de línea corriente cuando la tasa de datos corriente es superior o igual a la tasa de línea corriente.

4. El método según la reivindicación 1, en donde el proceso de establecimiento de una política de ajuste de tasa de 50 línea comprende:

el establecimiento de una tolerancia de decremento y de una tolerancia de incremento, siendo las dos inferiores a la tasa de línea corriente y siendo la tolerancia de decremento inferior a la tolerancia de incremento;

el decremento de la tasa de línea corriente cuando la tasa de datos corriente fue inferior a la tolerancia de decremento durante un periodo especificado y

el incremento de la tasa de línea corriente cuando la tasa de datos corriente es inferior o igual a la tasa de línea corriente y fue superior o igual a la tolerancia de incremento durante un periodo especificado.

5 El método según la reivindicación 3 o 4, en donde el proceso de decremento de la tasa de línea corriente comprende: el decremento de la tasa de línea a Rbaja cuando la tasa de datos corriente es cero y la tasa de línea corriente es superior a la tasa de línea mínima preestablecida Rbaja y

el decremento de la tasa de línea en un cierto porcentaje cuando la tasa de datos corriente es superior a cero e inferior a 5 un primer valor preestablecido.

6. El método según la reivindicación 3 o 4, en donde el proceso de incremento de la tasa de línea corriente comprende:

la realización de estadísticas sobre mensajes de parada de escritura enviados por la capa de transporte de la xDSL a la entidad de capa superior;

el incremento de la tasa de línea a la tasa de línea máxima de la xDSL, cuando el número de mensajes de parada de escritura enviados es superior o igual a un umbral preestablecido y

el incremento de la tasa de línea en un segundo porcentaje preestablecido cuando el número de mensajes de parada de escritura enviados es inferior al umbral preestablecido.

7. El método según la reivindicación 1, en donde el proceso de actualización (203) de la tasa de línea de un 20 transceptor xDSL comprende:

la actualización de la tasa de línea del transceptor xDSL por intermedio de la función de reconfiguración en línea (OLR) según la tasa de línea y la potencia transmitida ajustadas.

8. Un aparato para economía de energía en una línea de abonado digital, xDSL, caracterizado porque comprende:

una unidad de estadísticas de tasas de datos (10) , adaptada para realizar estadísticas sobre tasas de datos en la xDSL realizando estadísticas sobre bytes de datos inactivos, ID, y bytes de datos no inactivos, UD, en un periodo de tiempo preestablecido y calculando la tasa de datos en el periodo de tiempo preestablecido;

UD

R ∀ Rx

datos línea

ID !UD

en donde Rlínea es la tasa de línea corriente;

una unidad de política de ajuste de tasa de línea (20) , adaptada para establecer una política de ajuste de tasa de línea;

una unidad de ajuste de parámetros de línea (30) , adaptada para ajustar la tasa de línea y la potencia transmitida en función de los resultados de las estadísticas de la unidad de estadísticas de tasas de datos y de la tasa de línea establecida por la política de ajuste de tasa de línea y

una unidad de actualización de tasa de línea (40) para un transceptor xDSL, adaptada para actualizar la tasa de línea del transceptor xDSL por intermedio de la función de reconfiguración en línea (OLR) según la tasa de línea y la potencia transmitida ajustadas;

en donde la unidad de ajuste de parámetros de línea (30) comprende:

una sub-unidad de comparación (31) , adaptada para comparar si los resultados de la estadísticas de la unidad de estadísticas de tasas de datos (10) cumple, o no, las condiciones de la política de ajuste de tasa de línea establecida por la unidad de política de ajuste de tasa de línea (20) y

una sub-unidad de realización de ajuste (32) , adaptada para actualizar la entrada de bits y la entrada de ganancia en función del resultado de comparación de la sub-unidad de comparación (31) .

9. El aparato según la reivindicación 8, en donde la unidad de estadísticas de tasas de datos (10) , comprende:

una sub-unidad de estadísticas de bytes (11) , adaptada para realizar estadísticas sobre bytes ID y bytes UD en el periodo de tiempo preestablecido y

una sub-unidad de cálculo de tasas de datos (12) , adaptada para calcular la tasa de datos en el periodo de tiempo 60 preestablecido en función de las estadísticas sobre los bytes ID y los bytes UD realizadas por la sub-unidad de estadísticas de bytes (11) .

Divisor Divisor

Figura 1

Realización de estadísticas de tasas de datos en la xDSL

Ajustar la tasa de línea y la potencia transmitida en la xDSL en función de los resultados de las estadísticas Actualizar la tasa de línea del transceptor de xDSL en función de la tasa de línea y de la potencia transmitida ajustadas Figura 2

Tasa Actualización 2 Actualización 3 Actualización 6 Actualización 5 Actualización 2 Actualización 1

Robjetivo

Rlínea Rdatos

Rbaja Potencia transmitida Tiempo Figura 3

Tolerancia decremento tasa Tolerancia incremento tasa Tolerancia decremento tasa Tolerancia incremento tasa Tolerancia decremento tasa Tolerancia incremento tasa Tolerancia decremento tasa Tolerancia incremento tasa Robjetivo

Tasa línea

Tasa datos

Duración especificada Rbaja Potencia transmitida

Tiempo Figura 4

Unidad política ajuste tasa línea Unidad estadísticas tasa datos Unidad ajuste parámetro línea Sub-unidad estadísticas bytes

Sub-unidad ejecución ajuste Sub-unidad comparación

Unidad actualización tasa línea para un transceptor xDSL Sub-unidad cálculo tasa datos Figura 5