專利名稱：應(yīng)用適應(yīng)性接入設(shè)備和適應(yīng)重新同步的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供對用于多媒體使用的高速連接的接入。具體地，本發(fā)明針對使用數(shù)字用戶線(DSL)技術(shù)來促進(jìn)傳送語音、數(shù)據(jù)和視頻的調(diào)制解調(diào)器。更具體地，本發(fā)明針對使接入設(shè)備的重新同步行為適應(yīng)在高速連接上所支持的應(yīng)用的方法。
背景技術(shù)：
在網(wǎng)絡(luò)上獲得所需的帶寬是性能的一個(gè)重要部分，但是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，在現(xiàn)有的DSL系統(tǒng)中存在另一個(gè)限制，其中該DSL系統(tǒng)是DSL調(diào)制解調(diào)器。DSL系統(tǒng)包括中心局中的設(shè)備和用戶位置處的設(shè)備，后者即CPE客戶終端設(shè)備。
根據(jù)定義，DSL系統(tǒng)處于下述服務(wù)狀態(tài)之一a)“故障”，其意思是不能服務(wù)b)忙于同步，其意思是為了獲取操作的DSL通信信道而在中心局CO調(diào)制解調(diào)器和最終用戶調(diào)制解調(diào)器CPE二者處的一系列動(dòng)作。這些動(dòng)作包括時(shí)鐘同步、將均衡器調(diào)諧到接收的測試信號、測量信道特性、交換配置參數(shù)以及交換操作參數(shù)。這種DSL系統(tǒng)的同步通常至少花費(fèi)10秒。
c)忙于數(shù)據(jù)傳送(也稱為DSL中的示出時(shí)間(show time))，其意思是CO和CPE處的互連的DSL調(diào)制解調(diào)器處在用戶數(shù)據(jù)交換模式中，傳送所有服務(wù)類型的數(shù)據(jù)(例如，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、語音、視頻、游戲，......)。數(shù)據(jù)傳送的質(zhì)量是連續(xù)測量的。
盡管DSL正使用固定配線(雙絞線)作為傳送介質(zhì)，但是DSL系統(tǒng)的質(zhì)量由于雙絞線的下述特性而隨時(shí)間變化-雙絞線的平衡總是不理想，其使得自己傳送的信號易于出射而外部信號易于進(jìn)入。這樣的外部信號可以是來自電設(shè)備的輻射，其通常作為進(jìn)入信號的脈沖增加而被感知，在一段時(shí)間破壞DSL信號。
-由于不理想的電纜平衡占用，引起來自同一電纜連接器(binder)中其他DSL系統(tǒng)的串?dāng)_信號，增加噪聲信號，并以希望的信號為代價(jià)。這種串?dāng)_信號的強(qiáng)度和頻率容量隨時(shí)間而變化(例如，與同一電纜中其他對的CPE的開/關(guān)切換有關(guān))。
-雙絞線的溫度和濕度確實(shí)會(huì)改變其特性，使得傳送介質(zhì)的特性隨時(shí)間變化。
-CO和CPE之間的雙絞線鏈路包含多個(gè)分段，其通過接頭或連接器相連。那些連接經(jīng)歷由于老化或環(huán)境條件(張力、溫度、濕度......)引起的變化的特性。
當(dāng)在DSL調(diào)制解調(diào)器之一處測量的DSL信號質(zhì)量下降到預(yù)定的閾值之下時(shí)，該DSL調(diào)制解調(diào)器可以決定自主的重新同步(或也稱為重新訓(xùn)導(dǎo))以便重復(fù)初始化處理來使得更好地調(diào)諧到已改變的環(huán)境，具有更好的質(zhì)量。
上述的所有失真的綜合影響是位錯(cuò)誤，并且在DSL線路上不糾正位錯(cuò)誤將導(dǎo)致DSL物理層以上的層上的分組(例如，ATM分組、以太網(wǎng)分組、IP分組、MPEG分組......)丟失。
對于某些應(yīng)用，下層或應(yīng)用層自身可以對丟失分組進(jìn)行處理，只要分組丟失率在合理的范圍內(nèi)。
-這些較高層的技術(shù)可以基于重傳(TCP、可靠的UDP......)或轉(zhuǎn)發(fā)糾錯(cuò)技術(shù)。這些基本上是錯(cuò)誤緩解技術(shù)以增加復(fù)雜度和損失帶寬的代價(jià)來躲避分組丟失的影響。這樣的一個(gè)例子是微軟的IPTV系統(tǒng)。
-另一種處理丟失分組的技術(shù)基于隱藏(concealment)。例如，當(dāng)視頻幀的一部分丟失時(shí)，可以用先前的幀來代替它，并且最終用戶將很難注意到錯(cuò)誤。
如所指示的，DSL線路上的某些嚴(yán)重的持續(xù)的錯(cuò)誤條件也將導(dǎo)致觸發(fā)自主的重新同步處理。
在DSL的情況下，介質(zhì)的重新同步將使數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)阻塞甚至達(dá)幾十秒(通常是10-60秒)。較高層并不總是能夠處理該量級的服務(wù)故障。在高速互聯(lián)網(wǎng)的情況下，最終用戶將只體驗(yàn)暫時(shí)的慢速互聯(lián)網(wǎng)。然而，在視頻應(yīng)用的情況下，這將導(dǎo)致在屏幕上產(chǎn)生可見的偽像，諸如死屏或者幾秒種內(nèi)沒有視頻。語音服務(wù)也因不可接受的服務(wù)丟失而受損，并且對于游戲程序，這種中斷可能導(dǎo)致死或活的差異。
結(jié)論是一些應(yīng)用可以允許比其他應(yīng)用顯著高的分組丟失率。差異基于所支持的或基本的錯(cuò)誤緩解和隱藏技術(shù)。一些應(yīng)用經(jīng)得住短暫的業(yè)務(wù)中斷，例如微軟的IPTV由于其基于很大緩沖器的重傳系統(tǒng)而可以接受幾秒的業(yè)務(wù)丟失，而一些應(yīng)用可以接受長時(shí)間的業(yè)務(wù)中斷，其通常是非實(shí)時(shí)應(yīng)用，例如用于web沖浪的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。
目前的DSL系統(tǒng)在CO和CPE側(cè)都具有自主重新訓(xùn)導(dǎo)閾值。DSL標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制要求至少當(dāng)近端接收的信號在連續(xù)的5秒期間發(fā)生丟失(幀丟失〔LOF〕或信號丟失〔LOS〕)時(shí)，必須實(shí)現(xiàn)重新訓(xùn)導(dǎo)觸發(fā)。圖1示出了根據(jù)ITU G992.1 Annex D第193-194頁的DSL調(diào)制解調(diào)器的狀態(tài)圖。此處，狀態(tài)由橢圓來指示，其中在橢圓中給出了狀態(tài)的名稱。狀態(tài)是針對DSL調(diào)制解調(diào)器定義的。箭頭指示狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，其中貼近箭頭列出引起轉(zhuǎn)換的事件。對于某些事件，在事件名稱前用文字和冒號來指示事件源。在圖1的底部提供了源的關(guān)鍵字說明。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，在持續(xù)(5±1)的信號丟失(LOS)或幀丟失(LOF)缺陷的情況下，DSL調(diào)制解調(diào)器將重新啟動(dòng)帶有或不帶有自檢的初始化序列。
除了那些基于持續(xù)的LOS或LOF的重新訓(xùn)導(dǎo)觸發(fā)之外，多數(shù)CO和CPE實(shí)現(xiàn)還具有補(bǔ)充的重新訓(xùn)導(dǎo)觸發(fā)。而且，重新同步觸發(fā)不僅基于近端信號，而且還可以基于報(bào)告的遠(yuǎn)端信號質(zhì)量。
重新同步觸發(fā)通常表達(dá)為當(dāng)在<s>秒連續(xù)時(shí)間期間持續(xù)檢測到缺陷<d>的情況下，復(fù)位調(diào)制解調(diào)器。
圖2是在Alcatel(阿爾卡特)多DSL CO調(diào)制解調(diào)器中實(shí)現(xiàn)的重新同步觸發(fā)的例子，其中簡寫表示los(信號丟失)flos(遠(yuǎn)端信號丟失)sef(嚴(yán)重錯(cuò)誤的幀)rdi(遠(yuǎn)程缺陷指示)lom(裕度(margin)丟失)ses(嚴(yán)重錯(cuò)誤秒)ncd(沒有信元描述)lcd(信元描述丟失)。
對重新同步線路的觸發(fā)通常是●兩個(gè)調(diào)制解調(diào)器的同步丟失導(dǎo)致根本沒有數(shù)據(jù)傳送。在該情況下，可能沒法避免重新同步。
●連續(xù)錯(cuò)誤秒的數(shù)目。
如果通信介質(zhì)被用到了其極限(例如，長DSL回路、在具有例如重復(fù)的脈沖噪聲的非常嘈雜的環(huán)境中對帶寬的高需求)，很可能發(fā)生在多個(gè)連續(xù)秒期間的每秒內(nèi)觀察到很大數(shù)目的位錯(cuò)誤。只要這些錯(cuò)誤可以以合理的代價(jià)在應(yīng)用層進(jìn)行糾正，則不需要重新同步線路。
對于商業(yè)接入(數(shù)據(jù)、語音)，很大數(shù)目的連續(xù)的錯(cuò)誤秒可以說明需要重新同步。對于帶有錯(cuò)誤隱藏的實(shí)時(shí)視頻應(yīng)用，可以不需要重新同步。
在現(xiàn)有技術(shù)中，對重新訓(xùn)導(dǎo)DSL線路的觸發(fā)被硬編碼在DSL CO和CPE調(diào)制解調(diào)器中，如圖2所示。因此，觸發(fā)不能適應(yīng)所設(shè)計(jì)的應(yīng)用。通信可能不必要地被阻塞幾十秒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了在如位于CO或在用戶側(cè)的DSL調(diào)制解調(diào)器之類的接入設(shè)備中針對重新同步的固定的且非適應(yīng)性觸發(fā)的阻塞點(diǎn)。本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)在于用于重新同步的判決策略是可配置的，使得其可以適應(yīng)于應(yīng)用。該策略可以考慮經(jīng)由單個(gè)通信信道或經(jīng)由多個(gè)通信信道獲取的與應(yīng)用相關(guān)的信息。本發(fā)明提出一種使用關(guān)于運(yùn)行的或?qū)⑦M(jìn)行運(yùn)行的應(yīng)用的信息來計(jì)算重新同步觸發(fā)的方法。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于例如位于CO或用戶側(cè)的DSL調(diào)制解調(diào)器之類的接入設(shè)備的配置可以根據(jù)通信信道的需要進(jìn)行適應(yīng)性的和靈活的處理。


在從屬權(quán)利要求中描述了另外的優(yōu)點(diǎn)。
在附圖中描述了本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是DSL調(diào)制解調(diào)器的狀態(tài)圖；圖2是觸發(fā)重新同步的缺陷的表；圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例；圖4是本發(fā)明的第二實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的目的在于根據(jù)應(yīng)運(yùn)行的應(yīng)用來配置在最終用戶側(cè)和/或網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接入設(shè)備。因此，應(yīng)用以數(shù)據(jù)信號質(zhì)量請求的若干級別進(jìn)行定義，例如用于IP-TV應(yīng)用的高級別質(zhì)量(級別1)、用于商業(yè)應(yīng)用的較低級別(級別2)，等等。
針對應(yīng)用定義的級別包括在重新同步應(yīng)該發(fā)生之前最大允許的鏈路質(zhì)量降低，或者關(guān)于在傳輸出現(xiàn)故障時(shí)在沒有重新訓(xùn)導(dǎo)事件的情況下必須保持多長的鏈路的信息，或者當(dāng)允許進(jìn)行下一個(gè)重新訓(xùn)導(dǎo)序列時(shí)的時(shí)間調(diào)度。
在以下描述中，在對用戶DSL調(diào)制解調(diào)器沒有限制的情況下使用CPE，但是CPE也可以是機(jī)頂盒或室內(nèi)網(wǎng)關(guān)。
圖3示出該解決方案的一個(gè)實(shí)施例遠(yuǎn)程CPE 40經(jīng)由通信信道45連接到中心局42。在CPE 40和中心局設(shè)備42中，物理層模塊PHY實(shí)現(xiàn)了彼此間的連接。CPE 40和中心局設(shè)備42包含與管理模塊47連接的數(shù)據(jù)模塊46。數(shù)據(jù)模塊46具有到通信信道45并且特別地到數(shù)據(jù)信道49的附加連接。管理模塊47被鏈接到內(nèi)部重新同步觸發(fā)計(jì)算器48。
管理模塊另外鏈接到管理站點(diǎn)43，其控制網(wǎng)絡(luò)44。
管理模塊47經(jīng)由信令信道50彼此相連，并且最后與管理站點(diǎn)43相連。
當(dāng)通信啟動(dòng)時(shí)，物理層模塊PHY負(fù)責(zé)啟動(dòng)并維持通信信道上的通信。物理層模塊PHY從管理模塊47接收其配置，并且向管理模塊47和重新同步觸發(fā)計(jì)算器48報(bào)告狀態(tài)和事件。
管理模塊47負(fù)責(zé)所有的網(wǎng)絡(luò)管理問題，如對通信信道45和系統(tǒng)的故障管理、配置管理、性能和安全管理。
重新同步觸發(fā)計(jì)算器從管理模塊47接收其配置(重新同步策略)?；谠摬呗孕畔⒑玩溌窢顟B(tài)，其觸發(fā)PHY以執(zhí)行重新同步。
所描述的模塊可以實(shí)現(xiàn)為單獨(dú)的模塊或者實(shí)現(xiàn)為利用一個(gè)或多個(gè)處理器的公共模塊。
在DSL通信線路的配置期間，按照一般目標(biāo)服務(wù)對用于中心局設(shè)備42和CPE 40的重新同步觸發(fā)進(jìn)行配置。管理站點(diǎn)43根據(jù)所需的應(yīng)用控制用于專用用途的參數(shù)集。
該服務(wù)可以是針對IP TV連接與最終用戶約定的內(nèi)容。在初始化期間，中心局設(shè)備42將配置信令傳給CPE調(diào)制解調(diào)器40。在示出時(shí)間期間，中心局設(shè)備42和遠(yuǎn)程CPE 40接收根據(jù)應(yīng)用的配置信令。經(jīng)由物理層模塊PHY，管理模塊47接收信令并且將信息傳送給重新同步觸發(fā)計(jì)算器48。
因此，根據(jù)應(yīng)用來放寬或加強(qiáng)用于啟動(dòng)重新同步的準(zhǔn)則。在一個(gè)實(shí)施例中，用于適應(yīng)重新同步功能的信令使用嵌入式操作信道EOC來傳送，該EOC用于在提供服務(wù)或不提供服務(wù)時(shí)傳送信息，并且用于獲取狀態(tài)信息，以及用于性能監(jiān)視。該解決方案是帶內(nèi)解決方案。
另一種可能性是通過將管理信息流中的信令與數(shù)據(jù)信息流復(fù)用來提供帶外信令。另一種可能性是使用中心局的管理接口來向遠(yuǎn)程CPE 40傳送信令。
由遠(yuǎn)程CPE 40和中心局設(shè)備42獲取需要的鏈路狀態(tài)信息(LOF、LOS、錯(cuò)誤秒......)。該信息使用在控制重新同步處理的重新同步觸發(fā)計(jì)算器48中。
可以自由地使用鏈路狀態(tài)信息來使設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)。在不使用鏈路狀態(tài)信息的情況下以及在使用鏈路狀態(tài)信息的情況下都可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。使用鏈路狀態(tài)信息的解決方案提高了本發(fā)明的魯棒性。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是這樣一種解決方案，其允許調(diào)制解調(diào)器以自主方式進(jìn)行修正。由遠(yuǎn)程CPE 40和中心局設(shè)備42再次獲取必要的鏈路狀態(tài)信息(LOF、LOS、錯(cuò)誤秒等等)。
在重新同步觸發(fā)模塊中對信息進(jìn)行評估。另外，考慮了應(yīng)用級，并且重新同步觸發(fā)計(jì)算器自主地計(jì)算重新同步事件。
管理站點(diǎn)43實(shí)現(xiàn)可適應(yīng)的近端和遠(yuǎn)端重新同步觸發(fā)，以處理所有遠(yuǎn)程CPE和近端設(shè)備之間的通信。
為了獲得關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的全部信息，管理站點(diǎn)43必須根據(jù)中心局處此時(shí)在該線路上運(yùn)行的應(yīng)用或者關(guān)于該最終用戶的約定而運(yùn)行的應(yīng)用，來操作那些可適應(yīng)的觸發(fā)。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例沒有在圖中進(jìn)行明確描述。此處，管理站點(diǎn)43不位于網(wǎng)絡(luò)中，而是位于最終用戶設(shè)備處。該最終用戶設(shè)備可以是室內(nèi)網(wǎng)關(guān)或機(jī)頂盒STB。該可選的設(shè)備是用戶環(huán)境中可用的，并且用于根據(jù)應(yīng)用所請求的質(zhì)量來接入網(wǎng)絡(luò)。
在圖4中描述了另一個(gè)更加詳細(xì)的實(shí)施例。與現(xiàn)有技術(shù)不同的所有連接和部分，都示出為虛線。
遠(yuǎn)程CPE 40經(jīng)由通信信道45連接到中心局42。在CPE 40和中心局設(shè)備42中，物理層模塊PHY實(shí)現(xiàn)了彼此間的連接。CPE 40和中心局設(shè)備42包含線路質(zhì)量監(jiān)視器57、本地重新同步判決模塊56、重新同步條件存儲(chǔ)裝置55和通信控制器54。通信控制器54經(jīng)由重新同步控制路徑53與物理層PHY相連。通信控制器鏈接到中心管理站點(diǎn)43，該中心管理站點(diǎn)43包括中心重新同步控制模塊59、存儲(chǔ)裝置52和服務(wù)監(jiān)視器51。
中心管理站點(diǎn)存儲(chǔ)關(guān)于實(shí)際線路要支持的服務(wù)的知識，例如關(guān)于提供的應(yīng)用的最終用戶約定，包括使用的潛在錯(cuò)誤緩解/隱藏方法。該信息與提取自服務(wù)器監(jiān)視器51的信息一起使用，或者作為服務(wù)監(jiān)視器的信息的替代。服務(wù)監(jiān)視器從線路中提取運(yùn)行的應(yīng)用和其應(yīng)用的錯(cuò)誤緩解和隱藏技術(shù)。兩個(gè)源的信息是中心重新同步控制模塊59為接入設(shè)備CO設(shè)備42和CPE 40生成用于控制重新同步的信息信號的基礎(chǔ)。
在CPE 40中，由PHY接收信息，并且信息被傳送給通信控制器54。該信息被轉(zhuǎn)發(fā)給重新同步條件存儲(chǔ)裝置55并且被轉(zhuǎn)發(fā)給本地重新同步判決模塊56，其根據(jù)從中心管理接收的信息生成重新同步事件。
本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施例。專業(yè)人員可以應(yīng)用的任何可能的解決方案可以用于實(shí)現(xiàn)接入設(shè)備中的適應(yīng)處理。因此，在實(shí)施例中描述的部分，如控制器的計(jì)算器，可以是一個(gè)模塊或若干個(gè)模塊，并且以硬件或軟件來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于控制包括CO和遠(yuǎn)程站點(diǎn)的一對設(shè)備中的重新同步判決處理的方法，所述CO和遠(yuǎn)程站點(diǎn)連接到管理站點(diǎn)并且包括用于接收、發(fā)送和計(jì)算信號的模塊，其中-接收與應(yīng)用信息相關(guān)的控制信號；-使用所述與應(yīng)用信息相關(guān)的控制信號計(jì)算重新同步觸發(fā)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，使用附加鏈路狀態(tài)信息來計(jì)算所述重新同步觸發(fā)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，接收數(shù)據(jù)信道中的控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，接收嵌入式操作信道中的控制信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，在鏈路初始化處理期間接收控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，使用控制信號來關(guān)于在用于啟動(dòng)重新同步觸發(fā)的重新同步觸發(fā)計(jì)算器中存儲(chǔ)的應(yīng)用信息來選擇預(yù)定義的規(guī)則。
7.一種用于提供高速網(wǎng)絡(luò)連接性的CPE，包括經(jīng)由物理層模塊連接到通信信道的重新同步觸發(fā)計(jì)算器、管理模塊和數(shù)據(jù)模塊，其中所述管理模塊執(zhí)行用于從管理站點(diǎn)接收管理信息和向管理站點(diǎn)發(fā)送管理信息的代碼，并且執(zhí)行用于向中心局設(shè)備發(fā)送和接收控制信號和管理信息的代碼，其中所述重新同步觸發(fā)計(jì)算器適合于執(zhí)行用于根據(jù)包括應(yīng)用信息的信息來計(jì)算所述觸發(fā)以重新同步所述通信信道的代碼。
8.一種在中心局中的用于提供高速網(wǎng)絡(luò)連接性的接入設(shè)備，其包括經(jīng)由物理層模塊連接到通信信道的重新同步觸發(fā)計(jì)算器、管理模塊和數(shù)據(jù)模塊，其中所述管理模塊執(zhí)行用于從管理站點(diǎn)接收管理信息和向管理站點(diǎn)發(fā)送管理信息的代碼，并且執(zhí)行用于向最終用戶接入設(shè)備發(fā)送和接收控制信號和管理信息的代碼，其中所述重新同步觸發(fā)計(jì)算器適合于執(zhí)行用于根據(jù)包括應(yīng)用信息的信息來計(jì)算所述觸發(fā)以重新同步所述通信信道的代碼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于控制接入設(shè)備(40)中的重新同步觸發(fā)的方法。管理站點(diǎn)(43)經(jīng)由控制信道(50)連接到接入CPE(40)。CPE能夠接收包括應(yīng)用信息的控制信號，并且能夠計(jì)算重新同步觸發(fā)，其中使用了應(yīng)用信息。
文檔編號H04L12/56GK101087228SQ20071010387
公開日2007年12月12日 申請日期2007年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者C·赫布利特, F·德富爾特 申請人:阿爾卡特朗訊