一种在DSL系统中优化传输速率的方法、装置和系统

摘要

本发明实施例公开了一种在数字用户线DSL系统中优化传输速率的方法、装置和系统。该方法包括以下步骤：根据握手阶段发射频点的实际衰减平均值，选取与所述实际衰减平均值的差值最小的理论衰减平均值，并将所述理论衰减平均值所对应的线路长度作为当前的线路长度；根据所述线路长度从循环扩展CE长度与线路长度关系表中选择对应的CE长度。本发明实施例在没有时域均衡的情况下，根据握手阶段发射频点的实际衰减平均值和理论衰减平均值估算当前的线路长度，根据估算的线路长度从预先设置的CE长度与线路长度关系表中选择对应的CE长度，从而实现了在消除系统符号干扰时，保证系统的最大化速率。

说明书

技术领域

本发明涉及网络技术领域，特别涉及一种在DSL系统中优化传输速率的方法装置和系统。

背景技术

DSL(Digital Subscriber Line，数字用户线)技术是一种通过电话双绞线，即UTP(Unshielded Twist Pair，无屏蔽双绞线)进行数据传输的高速传输技术，包括ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line，非对称数字用户线)，VDSL(Very-high-bit-rate Digital Subscriber Line，甚高速数字用户线)等。

DSL系统广泛的应用了DMT(Discrete MultiTone modulation，离散多载波调制)技术。多载波传输利用了大量正交频分的子载波，每个载波加载某一固定的比特信息和相应的调制方式例如4-QAM(4-Quadrature AmplitudeModulation，4-正交振幅调制)，16-QAM等，所有子载波的比特加载决定了这个DMT系统的传输速率。而在DSL系统中，由于时域信号通过信道时经历了一些线性和非线性变换，导致了发送信号能量扩散，而这些扩散可能导致了相邻符号间的ISI(Inter Symbol Interference，符号干扰)，从而导致DMT系统性能下降。

为了解决符号干扰问题，在DMT系统中，把每个符号经过快速傅立叶逆变换后的的最后CP(Cyclic prefix，循环前缀)个采样点作为循环前缀加到每个符号之前，并在接收端去除这CP个采样点来抵抗ISI的影响。即当这个CP长度大于信道冲击响应长度时，符号的信号扩散能量将只会泄漏在CP长度之内，在接收端去除这CP个采样点，即消除了相邻符号间的ISI的影响。但是对于整个系统来说CP承载的是无用信息，当CP的长度很长时，尽管可以容忍更多的信道的能量的扩散，但此时DMT系统的传输速率会降低，从而使系统性能下降。

所以现有技术在消除DSL系统的符号干扰时，不能保证系统的最大化传输速率。

发明内容

本发明实施例提供一种在DSL系统中优化传输速率的方法、装置和系统，以实现在消除DSL系统的符号干扰时，保证系统的最大化传输速率。

为达到上述目的，本发明实施例一方面提供一种在DSL系统中优化传输速率的方法，包括以下步骤：根据握手阶段发射频点的实际衰减平均值，选取与所述实际衰减平均值的差值最小的理论衰减平均值，并将所述理论衰减平均值所对应的线路长度作为当前的线路长度；根据所述线路长度从CE(Cyclic Extension，循环扩展)长度与线路长度关系表中选择对应的CE长度。

另一方面，本发明实施例还提供一种在DSL系统中优化传输速率的装置，包括：计算模块，用于根据握手阶段发射频点的实际衰减平均值，选取与所述实际衰减平均值的差值最小的理论衰减平均值，并将所述理论衰减平均值所对应的线路长度作为当前的线路长度；选择模块，用于根据所述线路长度从循环前缀长度与线路长度关系表中选择对应的循环前缀长度；存储模块，用于存储CE长度与线路长度关系表。

再一方面，本发明实施例还提供一种传输速率优化的数字用户线DSL系统，包括：数据接收装置、速率优化装置和数据发送装置，所述数据接收装置，用于接收数据。所述速率优化装置，用于优化DSL系统的传输速率。所述数据发送装置，用于根据所述速率优化装置优化的传输速率发送所述数据接收装置接收的数据。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：本发明实施例预先设置好CE长度与线路长度关系表，然后根据实际衰减平均值和理论衰减平均值估算当前的线路长度，并根据该线路长度从预先设置好的CE长度与线路长度关系表中选择对应的CE长度，实现在消除DSL系统的符号干扰时，保证DSL系统的传输速率的最大化。

附图说明

图1为本发明实施例设置CE长度与线路长度关系表的方法流程图；

图2为本发明实施例中信道在线路长度为500m的冲击响应仿真图；

图3为本发明实施例的的方法流程图；

图4为本发明实施例的速率优化装置结构图；

图5为本发明实施例的传输速率优化的DSL系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述：

本发明实施例在没有时域均衡的情况下，根据实际衰减平均值和理论衰减平均值估算当前的线路长度，并根据该线路长度从预先设置好的CE长度与线路长度关系表中选择对应的CE长度，实现在消除DSL系统的符号干扰时，保证DSL系统的传输速率的最大化。

其中，设置CE长度与线路长度关系表的过程如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤S101，根据线路传输函数计算某线路长度下的信道冲击响应长度。例如通过仿真计算线路长度为500m时的信道冲击响应长度。如图2所示，为线路长度为500m时的信道冲击响应仿真图。

步骤S102，根据信道冲击响应选择该线路长度下的CP长度。例如在得到线路长度为500m时的信道冲击响应长度后，选择CP长度。一般情况下要求CP>＝D+1；其中，D为线路长度。那么CP长度的初值可设为CP＝D+1。

步骤S103，根据CP长度计算该线路长度下的CE长度。根据公式：CE＝CP+CS-BETA，其中，CS为循环后缀长度，BETA为加窗长度。在实际中，CS长度对CE长度的影响较小，可以设为0，而加窗长度BETA一般是已知的，因此可以根据CP长度计算得到相应的CE长度。

步骤S104，根据CE长度计算该线路长度下的传输速率。首先根据DMT符号率公式：$f_s=\frac{2N*4312.5}{2N+\mathrm{CE}},$计算得到符号速率，其中2N为抽样点。然后根据系统传输速率公式：DataRate＝∑bi×f_s，计算得到系统的数据速率。其中∑bi为一个DMT符号的比特加载总和。

步骤S105，根据传输速率选择符合预先设定的速率要求的传输速率所对应的CE长度。所述符合预先设定的速率要求的传输速率指：在保证所述对应的预设线路长度下系统的性能下，使所述系统的传输速率最大化。如果该传输速率符合预先设定的速率要求的传输速率，则将该CE长度作为对应线路长度下的CE长度，否则重新选择CP(例如设CP＝D+2)，并重复步骤S103～S105，直至选择到该线路长度下符合预先设定的速率要求的最大传输速率所对应的CE长度。如此一来就可以计算出在不同线路长度下对应的CE长度，并制成CE长度与线路长度关系表，如表1所示。

表1

 

线路长度(m)     1002003004005006007008009001000  1100  CE长度(m)   34455556667线路长度(m)     1200  1300  1500  1800  2000  2300  2500  3000  CE长度(m)   67789101012

如图3所示，为本发明实施例的方法流程图，具体包括以下步骤：

步骤S301，根据握手阶段发射频点的实际衰减平均值和理论衰减平均值估算当前的线路长度。通过实际测量计算得到当前线路长度在握手阶段的载波的上行/下行发射频点的实际衰减平均值。因为当前线路长度在握手阶段的载波的上行/下行发射频点是已知(如表2所示，DSL系统在握手阶段会选择一个载波，如果载波选定，该载波对应的上行/下行发射频点也就选定)，根据线路传输函数可以预先算出的在不同线路长度下的各上下行频点的理论值衰减平均值。根据最小误差法将实际衰减平均值与理论衰减平均值相逼近，确定与该实际衰减平均值之间的差值最小的理论衰减平均值，并将所述与实际衰减平均值之间的差值最小的理论衰减平均值所对应的预设线路长度作为当前的线路长度。

表2

步骤S302，根据当前的线路长度从CE长度与线路长度关系表中选择对应的CE长度。如表1所示，CE长度选定后，该CE长度对应的系统的传输速率是最大化的。

如图4所示，为本发明实施例的装置结构图，包括：计算模块1，用于根据握手阶段发射频点的实际衰减平均值，选取与所述实际衰减平均值的差值最小的理论衰减平均值，并将所述理论衰减平均值所对应的线路长度作为当前的线路长度。选择模块2，用于根据所述线路长度从循环前缀长度与线路长度关系表中选择对应的循环前缀长度。存储模块3，用于存储CE长度与线路长度关系表。

其中，计算模块1，进一步包括：11第一获取子模块，用于通过测量计算获取所述握手阶段上行/下行发射频点的实际衰减平均值。第二获取子模块12，用于根据所述握手阶段上行/下行发射频点和预设的不同线路长度，获取所述握手阶段上行/下行发射频点在所述预设的不同线路长度下的理论衰减平均值。比较子模块13，用于将所述实际衰减平均值与所述理论衰减平均值作比较，得到与所述实际衰减平均值的差值最小的理论衰减平均值。确认子模块14，将所述与实际衰减平均值之间的差值最小的理论衰减平均值所对应的预设线路长度作为当前的线路长度。

如图5所示，为本发明实施例的传输速率优化的DSL系统结构图，包括：数据接收装置51、速率优化装置52和数据发送装置53，其中，数据接收装置51，用于接收数据。速率优化装置52，用于优化DSL系统的传输速率。数据发送装置53，用于根据速率优化装置52优化的传输速率发送数据接收装置51接收的数据。

本发明实施例在没有时域均衡的情况下，根据实际衰减平均值和理论衰减平均值估算当前的线路长度，根据所述线路长度从预先设置的CE长度与线路长度关系表中选择对应的CE长度，从而实现了在消除系统符号干扰时，保证系统的最大化速率。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可通过硬件来实现，当然也可借助软件加必需的通用硬件平台的方式实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以硬件产品的形式体现出来。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。