專利名稱：用于預(yù)測(cè)非對(duì)稱數(shù)字用戶線路的接入數(shù)據(jù)速率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固定寬帶通信領(lǐng)域，具體涉及由用戶環(huán)路、連接用戶家庭電話和電話交換機(jī)的金屬線偶(典型地是銅線偶)提供的寬帶接入。本發(fā)明更具體涉及這樣一種方法，其用于確定用戶環(huán)路(集成其的多個(gè)節(jié)(sections)和可能存在的稱為橋式分接的開(kāi)路分支)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，檢測(cè)故障和計(jì)算使用不同種類的非對(duì)稱數(shù)字用戶線路(ADSL或非對(duì)稱數(shù)字用戶線路，ADSL2+或非數(shù)字用戶線路-擴(kuò)展帶寬和VDSL2或極高速數(shù)字用戶線路2)(下文中稱為xDSLs)環(huán)路能提供的接入速度。
背景技術(shù)：
在電信運(yùn)營(yíng)商和提供商行業(yè)中，兩者都需要預(yù)先以縮減的運(yùn)營(yíng)成本，計(jì)算當(dāng)金屬 偶要用于提供基于xDSL多載波技術(shù)(ADSL或UIT-T G. 992. 1，ADSL2或UIT-T G. 992. 3，ADSL2+或MT-T G. 992. 5，VDSL2或MT-T G. 993. 2)的寬帶接入時(shí)，所述金屬偶應(yīng)提供的性能。貫穿本文檔，所述金屬偶被籠統(tǒng)地稱為術(shù)語(yǔ)“環(huán)路”和“接入環(huán)路”。為了計(jì)算所述性能，需要指明所述金屬偶的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)集成其的段(金屬偶節(jié)，由線的規(guī)格(gauge)和所述線的絕緣性所表征)，及其長(zhǎng)度和可能存在的橋式分接或分支(與環(huán)路并聯(lián)連接、以開(kāi)路終止的金屬偶節(jié))及其長(zhǎng)度。同樣也需要預(yù)先識(shí)別阻礙將金屬偶用于基于xDSL的寬帶接入的故障。一些現(xiàn)有技術(shù)的文檔涉及實(shí)現(xiàn)xDSL芯片組的、基于反射計(jì)的解決方案，例如文檔 EP1842292 (授權(quán)給 Centillium Communications) , US2008089485 (授權(quán)給 ConexantSystem Inc. ),US2007013384 (授權(quán)給 Alcatel-Lucent)和 US20020089337 (授權(quán)給 HarrisCorporation)。所述文檔涉及用于在非對(duì)稱數(shù)字用戶線路調(diào)制解調(diào)器中，通過(guò)激勵(lì)環(huán)路和測(cè)量由環(huán)路產(chǎn)生的與所述激勵(lì)對(duì)應(yīng)的回波來(lái)測(cè)量反射系數(shù)的方法。當(dāng)金屬偶用于基于xDSL的寬帶接入時(shí)，有必要計(jì)算對(duì)金屬偶預(yù)期的性能以確定推廣給每個(gè)潛在客戶的寬帶服務(wù)合同。理論上，對(duì)于在職電信運(yùn)營(yíng)商，該計(jì)算是簡(jiǎn)單的，因?yàn)樗兄安渴鸬慕饘倥冀尤刖W(wǎng)的工場(chǎng)記錄(其中詳細(xì)地指明了每個(gè)環(huán)路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的記錄)。理論上，用該信息，可以預(yù)先計(jì)算可預(yù)期的性能。然而，這些處理由于如下兩個(gè)原因被證明很不可靠 沒(méi)有考慮由金屬偶良好或差劣的保存狀況導(dǎo)致的影響，其轉(zhuǎn)化為其電學(xué)特性的退化，例如金屬偶的線的電阻增加，金屬偶的線間絕緣損耗。 這些工場(chǎng)記錄還沒(méi)有考慮由通過(guò)本地回路開(kāi)放或LLU支持在職或第三方運(yùn)營(yíng)商的xDSL接入的金屬偶數(shù)量的逐漸增長(zhǎng)引入的串話(干擾)導(dǎo)致的對(duì)接入速度的負(fù)面影響。在通過(guò)向在職運(yùn)營(yíng)商出租線路而提供基于xDSL的寬帶服務(wù)的引入運(yùn)營(yíng)商的情況下困難很大，因?yàn)樗鼪](méi)有任何信息。它所接收到的信息只是由在職運(yùn)營(yíng)商按照管理者設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)提供的。所述信息又受制于前述的限制，在某些情況下可能會(huì)引入高達(dá)50%的誤差幅度。
提議的方案在環(huán)路的兩端進(jìn)行測(cè)量，但是所述方案由于時(shí)間限制和所承擔(dān)的運(yùn)營(yíng)成本而不能實(shí)施。因此，在本技術(shù)領(lǐng)域仍然需要一種快速、簡(jiǎn)單且廉價(jià)的用于預(yù)測(cè)要用來(lái)提供寬帶接入的金屬偶的性能的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于根據(jù)從單個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)(具體地從電話交換機(jī))得到的反射計(jì)測(cè)量來(lái)預(yù)測(cè)用于寬帶接入的金屬偶(或環(huán)路)的性能的方法。該性能預(yù)測(cè)被理解為估計(jì)所述環(huán)路可支持的原始數(shù)據(jù)速率。所述方法能夠根據(jù)DSLAM所提供的原始數(shù)據(jù)，以及根據(jù)利用由管理配置工具準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)施。這樣的能力允許不同來(lái)源的設(shè)備和解決方案在單個(gè)平臺(tái)下的集成，從而對(duì)于運(yùn)營(yíng)商允許多廠商接入網(wǎng)絡(luò)。所述方法包括-測(cè)量要表征的環(huán)路的反射系數(shù)，優(yōu)選地是通過(guò)用作單個(gè)接入點(diǎn)的DSLAM； -從反射系數(shù)確定環(huán)路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；-估計(jì)環(huán)路的原始數(shù)據(jù)速率，為此使用在此詳細(xì)描述的Shannon方程的推廣形式；-從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和原始數(shù)據(jù)速率，根據(jù)計(jì)算的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)從所述原始數(shù)據(jù)速率中扣除消息的報(bào)頭，來(lái)估計(jì)環(huán)路的凈數(shù)據(jù)速率。通過(guò)對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其他方面將會(huì)變得明顯。


參考下面附圖將會(huì)更好地理解本發(fā)明，其中附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其是以示例的方式提供的，并且絕不能被解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。圖I示出了用于處理由xDSL調(diào)制解調(diào)器提供的數(shù)據(jù)的本發(fā)明方法的技術(shù)基礎(chǔ)。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)由在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)公知的前述裝置和設(shè)備提供的結(jié)果，并利用環(huán)路和噪聲模型，此外還考慮到如延遲和脈沖噪聲保護(hù)(INP)等對(duì)于非對(duì)稱數(shù)字用戶線路上的寬帶服務(wù)是典型的其他參數(shù)，確定環(huán)路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和可能故障，并且計(jì)算可提供的可能性能(在用戶到網(wǎng)絡(luò)(上行)和網(wǎng)絡(luò)到用戶(下行)方向上以比特/秒為單位的速度)。根據(jù)本發(fā)明的方法允許，根據(jù)從接入網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)點(diǎn)(例如，電話交換機(jī))得到的反射計(jì)測(cè)量，預(yù)先計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的哪些線偶有故障(短路)以及哪些適于要求既定數(shù)據(jù)速率的既定類型的寬帶服務(wù)，提供可營(yíng)銷(xiāo)(marketed)的最大凈接入速度的計(jì)算。本發(fā)明的方法還允許使用不同類型的數(shù)據(jù)工作，不論這樣的數(shù)據(jù)是由數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器(DSLAM)還是由DSLAM提供者自身開(kāi)發(fā)的管理配置工具提供的；并且，根據(jù)DSLAM提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算環(huán)路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、故障(開(kāi)路環(huán)路)和在既定類型的xDSL接入下環(huán)路能提供的最大凈數(shù)據(jù)速率。這樣的能力允許來(lái)源不同的設(shè)備和解決方案在單個(gè)平臺(tái)下的集成，從而對(duì)于運(yùn)營(yíng)商允許多廠商接入網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的方法所基于的、由部署在本地交換機(jī)中的DSLAM中所安裝的xDSL調(diào)制解調(diào)器所進(jìn)行的測(cè)量的數(shù)據(jù)例如可以是反射系數(shù)(針對(duì)每個(gè)頻率接收電壓和發(fā)送電壓間的比值)和xDSL調(diào)制解調(diào)器測(cè)量的噪聲功率。
本發(fā)明的方法允許-計(jì)算環(huán)路是否適合(以開(kāi)路終止)，是否有故障(以短路終止)或者是否已經(jīng)以xDSL廣域網(wǎng)接口與CPE (客戶駐地設(shè)備)相連。-計(jì)算環(huán)路的總長(zhǎng)度。-確定橋式分接的存在和其可能的數(shù)量。-確定在環(huán)路中橋式分接的位置。-估計(jì)所述橋式分接的長(zhǎng)度。-對(duì)于既定類型的xDSL接入，以及對(duì)于既定的延遲和脈沖噪聲保護(hù)參數(shù)，估計(jì)最大凈數(shù)據(jù)速率。 圖I描述了根據(jù)第一實(shí)施例的本發(fā)明方法的理論基礎(chǔ)，其中從物理層測(cè)量，由DSLAM進(jìn)行的反射系數(shù)的原始測(cè)量進(jìn)行估計(jì)。該圖說(shuō)明了安裝于交換機(jī)中的DSLAM調(diào)制解調(diào)器產(chǎn)生和接收反射測(cè)量信號(hào)的方式。當(dāng)處理由DSLAM提供商提供的原始測(cè)量時(shí)，如果DASLAM提供商使得這些測(cè)量可訪問(wèn)，必須了解該機(jī)制以扣除其影響。如所述圖I所示，S11特指環(huán)路I的反射，而PE(f)指在未校準(zhǔn)的測(cè)量中(即，其可以是例如由DSLAM提供的測(cè)量)同樣的反射系數(shù)。在本文檔剩余部分中保持該記法。根據(jù)涉及到的電壓可以表達(dá)成潘譜糊=線對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的兩個(gè)可能的實(shí)施例，本發(fā)明考慮了兩種類型的輸入數(shù)據(jù) 物理層的數(shù)據(jù)，即原始數(shù)據(jù)； 由DSLAM自身的管理配置工具準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)。如果使用原始數(shù)據(jù)，根據(jù)本發(fā)明的方法包括 扣除安裝于DSLAM中的xDSL (ADSL, ADSL2+或者VDSL2)調(diào)制解調(diào)器使用的模擬前端(AFE)電路2的影響； 扣除交換分離器3的影響； 扣除由DSLAM在測(cè)量中用到的脈沖的影響，該脈沖由每個(gè)生產(chǎn)商以其各自的方式配置(例如，狄拉克(Dirac)脈沖，隨機(jī)頻調(diào)序列，矩形脈沖，高斯(Gaussian)脈沖，雷利(Rayleigh)脈沖，高斯單周期脈沖(Gaussian monocycles)和高斯對(duì)偶脈沖(Gaussiandoublets))。為此，DSLAM在注入信號(hào)為(./'塒測(cè)得回波F。—(/')。
Voif) = KU) T{f) ■ Uf) HSP-TX(f) pE{f)-Hsp^if) Hafe^xU)AFE (Hafe_tx(f)，Hafe_kx(f)分別指?jìng)鬏敽徒邮?和交換分離器(HAFE_TX(f)，HAFE_KX(f)分別指?jìng)魉秃徒邮?的頻率響應(yīng)通過(guò)校準(zhǔn)獲得，測(cè)量特殊環(huán)路(開(kāi)路中0米的環(huán)路)的未校準(zhǔn)的的參數(shù)S11 (反射系數(shù))，也就是，測(cè)量開(kāi)路中已連接到交換分離器而未連接到任何環(huán)路的DSLAM端口的未校正的參數(shù)S11 (反射系數(shù))，其中，對(duì)于所有頻率(f)，其真實(shí)的反射系數(shù)等于I。所存儲(chǔ)的測(cè)量允許估計(jì)AFE和交換分離器的響應(yīng)，并因此扣除在測(cè)量環(huán)路時(shí)AFE和交換分離器的影響。通過(guò)應(yīng)用在前述表達(dá)式中以頻率響應(yīng)T ()表示的不同模式來(lái)補(bǔ)償脈沖，其中不同模式對(duì)應(yīng)于可用于反射測(cè)量的不同脈沖類型(無(wú)脈沖波形的純頻調(diào)，矩形脈沖，高斯脈沖，雷利脈沖，高斯對(duì)偶脈沖，……)的標(biāo)準(zhǔn)化頻率響應(yīng)。每當(dāng)新接入設(shè)備(例如，針對(duì)運(yùn)營(yíng)商的DSLAM的xDSL線路卡)并入到運(yùn)營(yíng)商的工場(chǎng)中時(shí)，在校正階段預(yù)先確定補(bǔ)償類型。根據(jù)DSLAM提供的測(cè)量，并在扣除了存在于DSLAM調(diào)制解調(diào)器中的不同元素(AFE，交換分離器和所用脈沖波形)引入的影響之后，得到調(diào)試后的數(shù)據(jù)S11 (f)(在圖I中示出)，分析該數(shù)據(jù)允許確定環(huán)路是否有故障，如果環(huán)路無(wú)故障，允許計(jì)算環(huán)路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如果所述環(huán)路用于既定類型的xDSL接入，還允許計(jì)算可以從所述環(huán)路預(yù)期的性能(接入速度)。為確定環(huán)路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從S11模數(shù)的反射系數(shù)的測(cè)量中，可以定位函數(shù)的局部極小值，關(guān)于其頻率的位置允許根據(jù)下述表達(dá)式估計(jì)橋式分接4的長(zhǎng)度
^ (f) Lffl = JI其中Lem是橋式分接的長(zhǎng)度，而P (f)是檢測(cè)到極小值的頻率的環(huán)路的相位函數(shù)。換言之，根據(jù)在脈沖、AFE和交換分離器的影響被校正的情況下所測(cè)得的反射系數(shù)模數(shù)出現(xiàn)局部極小值處的頻率，通過(guò)使得在該頻率下的電學(xué)長(zhǎng)度為弧度n，估計(jì)橋式分接的長(zhǎng)度。一旦從測(cè)得的反射系數(shù)S11扣除了 AFE和所用脈沖類型的頻率響應(yīng)的影響，就可以從反射系數(shù)(PE(f))估計(jì)出環(huán)路的長(zhǎng)度和環(huán)路中橋式分接的位置。為此，通過(guò)IFFT (快速傅里葉逆變換)計(jì)算快速傅立葉逆換(Tr1 [ P E(f)])，并且該測(cè)量提供時(shí)域上的與注入信號(hào)相關(guān)聯(lián)的回波。接收到回波的時(shí)刻允許估計(jì)環(huán)路的長(zhǎng)度和橋式分接相對(duì)于環(huán)路長(zhǎng)度的位置。最后的回波對(duì)應(yīng)于環(huán)路的末端。
權(quán)利要求
1.ー種用于預(yù)測(cè)寬帶接入環(huán)路(I)的性能的方法，其特征在于所述方法包括 -測(cè)量所述環(huán)路(I)的反射系數(shù)； -從所述反射系數(shù)確定所述環(huán)路(I)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)； -估計(jì)所述環(huán)路(I)的原始數(shù)據(jù)速率； -從所述環(huán)路(I)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和原始數(shù)據(jù)速率估計(jì)所述環(huán)路(I)的凈數(shù)據(jù)速率。
2.如權(quán)利要求I所述的用于預(yù)測(cè)性能的方法，還包括在所述反射系數(shù)中補(bǔ)償連接到所述環(huán)路I的調(diào)制解調(diào)器的模擬前端電路(2)的影響、交換分離器(3)的影響、非対稱數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器用來(lái)測(cè)量所述反射系數(shù)的脈沖的影響。
3.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于預(yù)測(cè)性能的方法，其中從所述反射系數(shù)確定所述環(huán)路(I)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的步驟依次包括 -確定所述反射系數(shù)的頻率極小值； -對(duì)于每個(gè)極小值，用下述表達(dá)式確定橋式分接(4)的長(zhǎng)度 β (f) · L腿=π 其中，Lkm是所述橋式分接(4)的長(zhǎng)度，以及β (f)是在檢測(cè)到所述極小值的頻率處的所述環(huán)路(I)的相位函數(shù)。
-計(jì)算所述反射系數(shù)的傅立葉逆變換； -從所述傅立葉逆變換的極大值得到所述橋式分接的位置和所述環(huán)路(I)的總長(zhǎng)度。
4.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于預(yù)測(cè)性能的方法，其中使用由非対稱數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器測(cè)量的每副載波噪聲功率值，估計(jì)所述環(huán)路(I)的原始數(shù)據(jù)速率。
5.如權(quán)利要求I到3中的任一項(xiàng)所述的用于預(yù)測(cè)性能的方法，其中使用根據(jù)由所述環(huán)路(I)的運(yùn)營(yíng)商應(yīng)用的背景噪聲水平估計(jì)的每副載波噪聲功率值，估計(jì)所述環(huán)路(I)的原始數(shù)據(jù)速率。
6.如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的用于預(yù)測(cè)性能的方法，其中用非対稱數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器從單個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)測(cè)量所述反射系數(shù)，所述單個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)為電話交換機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種根據(jù)從接入網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)點(diǎn)(具體地從電話交換機(jī))得到的反射計(jì)測(cè)量來(lái)預(yù)測(cè)用于寬帶接入的金屬偶的性能的方法，所述方法能夠根據(jù)由DSLAM所提供的原始數(shù)據(jù)以及根據(jù)由管理配置工具已經(jīng)準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)施。
文檔編號(hào)H04L12/26GK102714608SQ201080059478
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者曼紐爾·桑切斯揚(yáng)格拉 申請(qǐng)人:西班牙電信公司