专利名称：线缆调制解调器及其与头端同步的方法
技术领域：
本发明涉及线缆调制解调器，尤其涉及ー种线缆调制解调器与头端同步的方法。
背景技术：
电脑等用户端设备一般可通过线缆调制解调器来接入因特网。线缆调制解调器在每次开机后，会经过ー个比较耗时的启动状态，需要经过一系列程序才能连接到头端。因此，一般情况下，若用户不使用电脑了，一般也只会关闭电脑，而线缆调制解调器会一直保持开启状态，以便可随时使用。实际生活中，用户使用网络的特点一般是分时间段的，一天24小时往往仅在某个特殊时间段内使用，如晚上六点至十点。而线缆调制解调器只要在运行，就需要定时与头端进行同步操作以保持联系，这样就造成了电能的浪费。而如果简单的在用户不使用时自动关闭线缆调制解调器，则会断开与头端的联系，从而使得用户需要使用时需要等待一段时间，降低用户满意度。因此，在如今各大产品皆提倡绿色环保理念吋，如何保证用户随时使用网络又能有效降低产品能耗，是业界面临的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供ー种线缆调制解调器，可保证用户随时使用网络又能有效降低产品能耗。此外，还有必要提供ー种线缆调制解调器与头端同步的方法，可保证用户随时使用网络又能有效降低产品能耗。本发明实施方式中的线缆调制解调器与头端通信，包括功率放大器、同步模块、记录模块、时间获取模块、省电模块及恢复模块。同步模块向头端执行同步操作。记录模块在同步操作结束时记录下同步操作的结束时间点。时间获取模块在同步模块执行同步操作时获取头端能容忍的不同步时间段，并依据头端能容忍的不同步时间段确定可睡眠时间段。省电模块在同步操作结束时判断结束时间点前的预设时间段内是否无封包交換，并在结束时间前的预设时间段内无封包交换时，关闭功率放大器以减小耗电量。恢复模块在当前时间点距离结束时间点已超过可睡眠时间段时启动功率放大器，其中同步模块在功率放大器启动后重新向头端执行同步操作。优选的，同步模块接收头端发送的初始同步命令消息、然后发送同步请求消息给头端请求进行同步、再接收头端的同步回馈消息以向头端执行同步操作，其中同步回馈消息中包括头端能容忍的不同步时间段。优选的，头端每隔预定时间段发送一次初始同步命令消息，可睡眠时间段设置为小于头端能容忍的不同步时间段与预定时间段的差。优选的，线缆调制解调器还包括调整模块，用于判断同步模块重新向头端执行同步操作是否成功，并在成功时增大可睡眠时间段，在不成功时减小可睡眠时间段。优选的，调整模块增大或减小可睡眠时间段为将可睡眠时间段増加或減少预定时、间段的整数倍。本发明实施方式中的线缆调制解调器与头端同步的方法，包括向头端执行同步操作；记录下同步操作的结束时间点；获取头端能容忍的不同步时间段；依据头端能容忍的不同步时间段确定可睡眠时间段；判断结束时间点前的预设时间段内是否无封包交換，并在结束时间点前的预设时间段内无封包交换时，关闭功率放大器以减小耗电量；及判断当前时间点距离结束时间点是否已超过可睡眠时间段，并在已经超过时，启动功率放大器，以重新向头端执行同步操作。优选的，同步操作包括接收头端发送的初始同步命令消息；发送同步请求消息给头端请求进行同歩；及接收头端的同步回馈消息，其中同步回馈消息包括头端能容忍的不同步时间段。优选的，头端每隔预定时间段发送一次初始同步命令消息，可睡眠时间段小于头端能容忍的不同步时间段与预定时间段的差。优选的，线缆调制解调器与头端同步的方法还包括判断重新向头端执行同步操作是否成功；若成功，则增大可睡眠时间段；及若不成功，则减小可睡眠时间段。优选的，増大或减小可睡眠时间段为将可睡眠时间段増加或减少预定时间段的整数倍。本发明实施方式中的线缆调制解调器及其与头端同步的方法通过在功率放大器处于空闲时将其关闭来省电，并通过定时启动功率放大器在头端允许的时间范围内来进行同步操作以保持与头端的联系，从而保证用户随时可使用网络又能有效降低产品能耗。
图I为本发明线缆调制解调器ー实施方式的应用环境与功能模块图。图2为图I中线缆调制解调器启动过程中与头端通信的示意图。图3为本发明线缆调制解调器与头端同步与头端同步的方法ー实施方式的流程图。图4为本发明线缆调制解调器调整可睡眠时间段的流程图。主要元件符号说明线缆调制解调器10头端20处理器12存储器14功率放大器16同步模块100记录模块102时间获取模块104省电模块106
恢复模块108调整模块110
具体实施例方式请參阅图1，所示为本发明线缆调制解调器10 —实施方式的应用环境与功能模块图。在本实施方式中，线缆调制解调器10与头端(Cable ModemTerminal System, CMTS) 20通信，通过头端20接入网络。在本实施方式中，线缆调制解调器10包括处理器12、存储器14、功率放大器16、同步模块100、记录模块102、时间获取模块104、省电模块106、恢复模块108及调整模块110。其中，处理器12执行存储在存储器14中的同步模块100、记录模块102、时间获取模块104、省电模块106、恢复模块108及调整模块110以实现上述模块的功能。
图2为图I中线缆调制解调器10启动过程中与头端20通信的示意图。线缆调制解调器10通电后先扫描通往头端20的频道，然后锁定可供使用的频道，再与头端20进行时间同歩。然后，线缆调制解调器10的同步模块100进行同步操作，以实现与头端20的频率同歩。同步操作完成后，线缆调制解调器10就向头端20请求分配网络地址(InternetProtocol Address)，并从头端20接收为其分配的网络地址，以利用网络地址接入网络。获取网络地址后，线缆调制解调器10向头端20注册，以获取缴费信息等资讯。注册完后，线缆调制解调器10就完成了启动流程，可进入正常工作状态，以实现上网的功能。当线缆调制解调器10在正常工作状态时，头端20每隔预定时间段(如5秒)就会发送初始同步命令消息给线缆调制解调器10，以通知线缆调制解调器10进行同步操作。在正常工作状态，常见的线缆调制解调器会在毎次接收到初始同步命令消息后都会向头端20执行同步操作，也就是说会每5秒执行一次同步操作。但在实际工作状况下，头端20存在一个能容忍的不同步时间段，在距离上一次同步操作超过该不同步时间段时，若线缆调制解调器仍未向头端20执行同步操作，头端20就会认为线缆调制解调器断开了连接，从而需要重新执行启动连接，而重新启动连接会非常耗时。在本实施方式中，同步模块100进行与头端20的同步操作。具体而言，同步模块100接收头端20发送的初始同步命令消息，然后发送同步请求消息给头端20以请求进行同歩。此时，头端就会将ー些信息通过同步回馈消息发送给缆调制解调器10，如头端20能容忍的不同步时间段。然后，缆调制解调器10接收到头端20的同步回馈消息，此时，即执行完同步操作。请继续參阅图1，记录模块102在同步操作结束时记录下同步操作的结束时间点。时间获取模块104在同步模块100执行同步操作时获取头端20能容忍的不同步时间段，并依据头端20能容忍的不同步时间段确定可睡眠时间段。头端20每隔预定时间段发送一次初始同步命令消息。在本实施方式中，时间获取模块104将可睡眠时间段设置成小于头端能容忍的不同步时间段与预定时间段的差。举例而言，若头端能容忍的不同步时间段为30秒，预定时间段为5秒，则时间获取模块104将可睡眠时间段设置为15秒、10秒等，若头端能容忍的不同步时间段为300秒，预定时间段为5秒，则时间获取模块104将可睡眠时间段设为250秒、200秒等数值。省电模块106在同步操作结束时判断该结束时间点前的预设时间段内是否无封包交換。若在结束时间点前的预设时间段内无封包交換，则说明线缆调制解调器10此时正处于空闲状态，并未正在实现其网络接入功能，所以，省电模块106关闭功率放大器16以减小线缆调制解调器10的耗电量。
恢复模块108在省电模块106关闭功率放大器16后，判断距离该结束时间点是否已超过可睡眠时间段。若距离该结束时间点已超过可睡眠时间段，则需要让同步模块100重新执行一次同步操作，以避免头端20认为线缆调制解调器10断开了连接。此时，恢复模块108启动功率放大器16，同步模块100重新向头端20执行同步操作。然后，线缆调制解调器10继续依据判断结果重新关闭功率放大器16以省电，并在需要进行同步操作时启动功率放大器16以进行同步操作。因此，本发明的线缆调制解调器10可在不工作时关闭功率放大器16来省电，也能保持与头端20的同步，从而在需要工作时能更快的进入工作状态。调整模块110调整时间获取模块104所设置的可睡眠时间段，以让线缆调制解调器10尽可能的更长时间处于省电状态。在本实施方式中，调整模块110判断重新向头端20 执行同步操作是否成功，并在成功时增大可睡眠时间段，在不成功时减小可睡眠时间段。需要说明的是，时间获取模块104第一次获取可睡眠时间段是依据头端20能容忍的不同步时间段来确定的，后续再次获取可睡眠时间段则是直接获取调整模块110调整后保存下来的可睡眠时间段。在本实施方式中，调整模块110増大或减小可睡眠时间段为将原可睡眠时间段增加或減少该预定时间段的整数倍。例如，若头端能容忍的不同步时间段为300秒，预定时间段为5秒，时间获取模块104将可睡眠时间段设为200秒，则调整模块110可每次将可睡眠时间段増加5秒、10秒或20秒等数值，直至同步操作不能成功完成。如果时间获取模块104将可睡眠时间段设得太长而使得同步操作不能成功完成，也可以通过调整模块110减小可睡眠时间段来避免。图3为本发明线缆调制解调器10与头端20同步的方法ー实施方式的流程图。本方法用于图I的线缆调制解调器10中，并通过图I所示的功能模块完成。在步骤S300，同步模块100进行与头端20的同步操作，记录模块102在同步操作结束时记录下同步操作的结束时间点。在步骤S302，时间获取模块104在同步模块100执行同步操作时获取头端20能容忍的不同步时间段，并在步骤S304，获取可睡眠时间段。头端20每隔预定时间段发送一次初始同步命令消息，在本实施方式中，时间获取模块104将可睡眠时间段设置成小于头端能容忍的不同步时间段与预定时间段的差。在步骤S306，省电模块106在同步操作结束时判断该结束时间点前的预设时间段内是否无封包交換。若在结束时间点前的预设时间段内有封包交換，则说明线缆调制解调器10此时正在实现其网络接入功能，所以就重新在步骤S300，同步模块100进行与头端20的同步操作，以保证顺利实现网络接入功能。若在结束时间点前的预设时间段内无封包交換，则说明线缆调制解调器10此时正处于空闲状态，并未正在实现其网络接入功能，所以在步骤S308，省电模块106关闭功率放大器16以减小线缆调制解调器10的耗电量。在步骤S310，恢复模块108获取当前时间点，并在步骤S312判断当前时间点距离结束时间点是否已超过可睡眠时间段。若当前时间点距离该结束时间点未超过可睡眠时间段，则继续定时获取当前时间点以进行超时判断。若距离该结束时间点已超过可睡眠时间段，则需要让同步模块100重新执行一次同步操作，以避免头端20认为线缆调制解调器10断开了连接。此时，在步骤S314，恢复模块108启动功率放大器16，并在步骤S300，同步模块100重新向头端20执行同步操作。
然后，线缆调制解调器10继续依据步骤S306的判断结果重新关闭功率放大器16以省电，并在需要进行同步操作时启动功率放大器16以进行同步操作。因此，本发明的线缆调制解调器10与头端同步的方法可在不工作时关闭功率放大器16来省电，也能保持与头端20的同步，从而在需要工作时能更快的进入工作状态。需要说明的是，时间获取模块104在步骤S304获取可睡眠时间段，分为两种情況，第一次是直 接依据头端20能容忍的不同步时间段来确定的，后续再次获取可睡眠时间段则是直接获取调整模块110调整后保存下来的可睡眠时间段。调整模块110调整时间获取模块104所设置的可睡眠时间段，以让线缆调制解调器10尽可能的更长时间处于省电状态。图4为本发明线缆调制解调器10调整可睡眠时间段的流程图。本方法用于图I的线缆调制解调器10中，并通过图I所示的功能模块完成。在步骤S400，同步模块100重新向头端20执行同步操作。之后，在步骤S402，调整模块110判断重新向头端20执行同步操作是否成功，若成功，则在步骤S404増大可睡眠时间段，若不成功，则在步骤S406减小可睡眠时间段。在本实施方式中，调整模块110増大或减小可睡眠时间段为将原可睡眠时间段增加或減少该预定时间段的整数倍。如，若头端能容忍的不同步时间段为300秒，预定时间段为5秒，时间获取模块104将可睡眠时间段设为200秒，则调整模块110可每次将可睡眠时间段增加5秒、10秒或20秒等数值，直至同步操作不能成功完成。而如果时间获取模块104将可睡眠时间段设得太长而使得同步操作不能成功完成，也可以通过调整模块110减小可睡眠时间段来避免。本发明的线缆调制解调器10及其与头端20同步的方法通过在功率放大器16处于空闲时将其关闭来省电，并通过定时启动功率放大器16在头端20允许的时间范围内来进行同步操作以保持与头端20的联系，使得既可省电又能保证正常通信。同时，本发明的线缆调制解调器10及其与头端20同步的方法还通过调整模块110的调整机制来使得线缆调制解调器10尽可能长时间的处于省电状态。
权利要求
1.ー种线缆调制解调器，与头端通信，包括功率放大器，其特征在干，所述线缆调制解调器还包括 同步模块，用于向所述头端执行同步操作； 记录模块，用于在所述同步操作结束时记录下所述同步操作的结束时间点； 时间获取模块，用于在所述同步模块执行同步操作时获取所述头端能容忍的不同步时间段，并依据所述头端能容忍的不同步时间段确定可睡眠时间段； 省电模块，用于在所述同步操作结束时判断所述结束时间点前的预设时间段内是否无封包交換，并在所述结束时间前的预设时间段内无封包交换时，关闭所述功率放大器以减小耗电量；及 恢复模块，用于在当前时间点距离所述结束时间点已超过所述可睡眠时间段时启动所述功率放大器，其中所述同步模块在所述功率放大器启动后重新向所述头端执行所述同步操作。
2.如权利要求I所述的线缆调制解调器，其特征在于，所述同步模块接收所述头端发送的初始同步命令消息、然后发送同步请求消息给所述头端请求进行同步、再接收所述头端的同步回馈消息以向所述头端执行所述同步操作，其中所述同步回馈消息中包括所述头端能容忍的不同步时间段。
3.如权利要求2所述的线缆调制解调器，其特征在于，所述头端每隔预定时间段发送一次所述初始同步命令消息，所述可睡眠时间段设置为小于所述头端能容忍的不同步时间段与所述预定时间段的差。
4.如权利要求3所述的线缆调制解调器，其特征在干，所述线缆调制解调器还包括调整模块，用于判断所述同步模块重新向所述头端执行同步操作是否成功，并在所述同步操作成功时增大所述可睡眠时间段，在所述同步操作不成功时减小所述可睡眠时间段。
5.如权利要求4所述的线缆调制解调器，其特征在于，所述调整模块增大或减小所述可睡眠时间段为将所述可睡眠时间段増加或減少所述预定时间段的整数倍。
6.ー种线缆调制解调器与头端同步的方法，该线缆调制解调器包括功率放大器，其特征在于，所述方法包括 向所述头端执行同步操作； 记录下所述同步操作的结束时间点； 获取所述头端能容忍的不同步时间段； 依据所述头端能容忍的不同步时间段确定可睡眠时间段； 判断所述结束时间点前的预设时间段内是否无封包交換，并在所述结束时间点前的预设时间段内无封包交换时，关闭所述功率放大器以减小耗电量；及 判断当前时间点距离所述结束时间点是否已超过所述可睡眠时间段，并在已经超过时，启动所述功率放大器，以重新向所述头端执行同步操作。
7.如权利要求6所述的线缆调制解调器与头端同步的方法，其特征在于，所述同步操作包括 接收所述头端发送的初始同步命令消息； 发送同步请求消息给所述头端请求进行同步；及 接收所述头端的同步回馈消息，其中所述同步回馈消息包括所述头端能容忍的不同步时间段。
8.如权利要求7所述的线缆调制解调器与头端同步的方法，其特征在于，所述头端每隔预定时间段发送一次所述初始同步命令消息，所述可睡眠时间段小于所述头端能容忍的不同步时间段与所述预定时间段的差。
9.如权利要求8所述的线缆调制解调器与头端同步的方法，其特征在于，所述方法还包括 判断重新向所述头端执行同步操作是否成功； 若所述同步操作成功，则增大所述可睡眠时间段；及 若所述同步操作不成功，则减小所述可睡眠时间段。
10.如权利要求9所述的线缆调制解调器与头端同步的方法，其特征在于，所述增大或 减小所述可睡眠时间段为将所述可睡眠时间段増加或減少所述预定时间段的整数倍。
全文摘要
一种线缆调制解调器，包括功率放大器、同步模块、记录模块、时间获取模块、省电模块及恢复模块。同步模块向头端执行同步操作。记录模块记录下同步操作的结束时间点。时间获取模块获取头端能容忍的不同步时间段，并依据头端能容忍的不同步时间段确定可睡眠时间段。省电模块在结束时间前的预设时间段内无封包交换时关闭功率放大器以减小耗电量。恢复模块在当前时间点距离结束时间点已超过可睡眠时间段时启动功率放大器，同步模块在功率放大器启动后重新向头端执行同步操作。本发明还提供了一种线缆调制解调器与头端同步的方法。本发明提供的线缆调制解调器及其与头端同步的方法可保证用户随时使用网络又能有效降低产品能耗。
文档编号H04L7/00GK102647285SQ201110041518
公开日2012年8月22日 申请日期2011年2月21日 优先权日2011年2月21日
发明者胡志锭 申请人:国基电子(上海)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司