CN101166046B - 一种数字用户线dsl功率控制方法及其控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种数字用户线DSL功率控制方法和系统，该方法包含以下步骤：(a)集中采集获取用户及用户线信息，判断用户线所属的“基本单元”；(b)对同一“基本单元”所包含的用户线，根据设置的业务上行带宽要求，按设定的上行功率下调UPBO方法自动分析采集到的用户线信息，形成用户配置参数；(c)将用户配置参数统一发送到相关的数字用户线接入复用器DSLAM，由DSLAM完成对相应用户端口的配置。
Description
技术领域
本发明涉及数字通信系统，特别涉及一种DSL功率控制方法及其控制系统。
背景技术
在xDSL应用中，处于同一基本单元(binder)中的线对，会彼此产生串扰。串扰是影响传输性能的重要因素，特别地，对于VDSL，“远近问题”可能会严重影响上行方向的性能。图1是VDSL的一种常见部署图。为了方便描述，只画了两条用户线，两条用户线长度不同。在速率自适应模式下，在上行方向，两个CPE(用户侧设备)将使用最大发射功率。用户1的上行信号，到达A点时，已经经过一段线路衰减，在A点信号减弱。用户2的信号将对用户1产生较强的串扰，这个干扰将严重恶化用户1的上行性能。导致用户1上行速率降低，甚至链路不能稳定。而用户1的信号由于经过衰减后较小，因此对用户2影响较小。对于“远近问题”，VDSL提出的解决方案是UPBO(Upstream Power Back-off：上行功率下调)，即通过合适的配置，用户2将适当降低上行发射功率，减小对用户1的串扰，以保证用户1一定的上行性能。
目前，UPBO是用户根据同一基本单元中线对的部分参数，这些参数通常是线路的电气长度分布或环境噪声等情况，来为每个用户线确定合适的上行发射功率，当前的应用中存在以下几个问题：
1)需要运营商去了解用户线的电气环境，如电气长度，环境噪声等分布状况；
2)为用户提供的各种业务对上行带宽的要求可能是不同的，UPBO在减少线路间上行方向串扰的同时，也减少了上行带宽。UPBO的配置在减少串扰的同时，必须综合考虑业务的需求；
3)需要维护人员手动去为每个用户配置合适的参数；
4)最常用的UPBO方法是参考长度法。使用这个方法时，在参考长度以内的所有用户将只能使用基本相同的上行带宽，这妨碍了同时在一个“基本单元”中提供多种业务的能力。
从上述四点可以看到，目前的上行功率控制方式，对VDSL大规模的应用显然是不利的。
由于用户分布的多样性，业务需求的多样性，而且用户分布情况和业务带宽的要求还可能是经常变化的，因此，需要一个能综合考虑线路状况和不同业务需求等因素的，自动化的功率控制方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能综合考虑线路状况和不同业务需求等因素的，达到自动化功率控制的DSL功率控制方法和对应的控制系统。
本发明提出一种数字用户线DSL功率控制系统，包括一个或多个通过用户线与用户侧设备相连的数字用户线接入复用器DSLAM，其特征在于，还包括：信息采集模块、集中控制模块和综合分析模块，其中：
所述信息采集模块与运营商的营账系统和数据库、DSLAM相连，从这些设备中集中采集用户及用户线信息，并将这些信息交给综合分析模块；
所述综合分析模块判断用户线所属的 “基本单元”，对同一“基本单元”所包含的用户线，根据设置的业务上行带宽要求，按设定的上行功率下调UPBO方法自动分析采集到的用户线信息，形成用户配置参数并送到集中控制模块；
所述集中控制模块将用户配置参数统一发送到相关的DSLAM；
所述DSLAM根据收到的用户配置参数完成对相应用户端口的配置。
所述信息采集模块从DSLAM或相连的线路测试头中实时采集用户线的电气长度；所述综合分析模块根据业务上行带宽的要求，采用参考长度法来设置用户线的参考长度，并将该参数送到集中控制模块。
所述综合分析模块采用参考长度法设置用户线的参考长度时，如对同一“基本单元”中所有用户线采用相同的参考长度不能满足业务上行带宽的要求时，则可配置不同的参考长度，同时对参考长度较小的用户线的用户功率谱密度PSD进行配置，关闭部分低频信道。
本发明提出一种数字用户线DSL功率控制方法，包含以下步骤：
(a)集中采集获取用户及用户线信息，判断用户线所属的“基本单元”；
(b)对同一“基本单元”所包含的用户线，根据设置的业务上行带宽要求，按设定的上行功率下调UPBO方法自动分析采集到的用户线信息，形成用户配置参数；
(c)将用户配置参数统一发送到相关的数字用户线接入复用器DSLAM，由DSLAM完成对相应用户端口的配置。
所述步骤(a)～(c)是自动、定时地执行的；或/和在新用户加入，或用户退出，或线路状况的分布发生变化，或用户的业务要求变化时，自动重新执行。
所述步骤(a)是从运营商的营账系统和数据库采集用户信息，从数字用户线接入复用器DSLAM或线路测试头中采集用户线信息。
所述步骤(a)中采集的用户线信息为用户线的电气长度，所述步骤(b)中采用的UPBO方法为参考长度法，得到的用户配置参数为用户线的参考长度。
所述步骤(b)采用参考长度法设置用户线的参考长度时，如对同一“基本单元”中所有用户线采用相同的参考长度不能满足业务上行带宽的要求时，则可配置不同的参考长度，同时对参考长度较小的用户线的用户功率谱密度PSD进行配置，关闭部分低频信道。
所述步骤(c)完成用户配置后，如果实际配置效果达不到要求，可返回步骤(b)，重新生成用户配置参数。
本发明提出的DSL功率控制方法，将同一基本单元内的多个用户线对作为一个整体来分析，综合考虑业务线路性能的要求，通过一个集中控制模块综合分析和配置各个用户，从而实现整体性能的优化。
附图说明
图1是现有技术中VDSL部署中串扰问题示意图；
图2是本发明DSL功率控制系统结构框图；
图3是本发明实施例综合功率控制方法流程图；
图4是本发明实施例VDSL功率控制部署示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
图2是本发明提出的DSL自动功率控制系统的结构框图，该系统主要包含以下几个模块：信息采集模块、集中控制模块、综合分析模块和一个或多个通过用户线与用户侧设备相连的DSLAM(数字用户线接入复用器)，还可包括与信息采集模块相连的一个或多个线路测试头。其中：
信息采集模块与运营商的营账系统和数据库、DSLAM等设备相连，从运营商的营账系统和数据库实时采集用户信息，DSLAM或线路测试头实时采集用户线信息，并将这些信息交给综合分析模块；
综合分析模块判断用户线所属的 “基本单元”，对同一“基本单元”所包含的用户线，根据设置的业务上行带宽要求，按设定的上行功率下调UPBO方法自动分析采集到的用户线信息，形成用户配置参数并送到集中控制模块；
集中控制模块将用户配置参数统一发送到相关的DSLAM设备；
DSLAM设备再根据收到的用户配置参数完成对相应用户端口的配置。
图4是本发明实施例VDSL部署示意图，其中在同一“基本单元”中有3个用户。用户1，用户2，用户3的线路长度分别为1200m，800m，400m，也可以理解为某个“基本单元”中3种最主要的长度分布。
步骤1：
根据芯片自身具备的DELT(双端线路测试)，或SELT(单端线路测试)功能，或者使用线路测试头，测定用户线的电气长度分布状况，假定图中3个用户线的电气长度分别是1200m，800m，400m；
该操作由信息采集模块完成。
根据运营商的线号数据库中的信息，确定3个用户属于同一“基本单元”；
假定运营商的业务开展策略是：保证为在1200m范围内的所有用户开通IPTV和视频电话两种业务；此覆盖范围以外的用户仅提供其他服务如数据服务。因此，可以确定每个用户所使用业务的带宽要求：下行带宽在14Mbps以上，上行带宽在1Mbps以上；
理想情况下，用户1、2、3不受串扰的影响，在适当配置下，3个用户的链路上行/下行速率分别可以达到：4Mbps/24Mbps、14Mbps/40Mbps、28Mbps/60Mbps。但是3个用户线在同一“基本单元”中工作时，如果不对上行功率进行控制，则用户1、2的上行性能将显著降低。用户1的上行带宽可能低于1Mbps，甚至链路不能稳定。
步骤2：
以UPBO采用参考长度法为例，参考长度是VDSL线路配置的参数之一。使用UPBO，增加参考长度降低的只是上行带宽，关闭上行低频信道也是如此。自动配置的目的就是，在保证用户业务的最小带宽需求的情况下，扩大业务应用范围。参考长度设置和上行带宽的简单关系就是。对应于某个信道，一个参考长度大致对应着一定上行带宽，设定参考长度也就设定了上行带宽。低于参考长度的所有线路将被设置参考长度，因此这些线路将有相似的上行带宽，也就是参考长度对应的上行带宽。
在该实例中，根据每个用户线路的电气长度和在1200m范围内的要求为这3个用户开通的业务，所有3个用户的UPBO参考长度可以设置为1200m，这样可保证3个用户(1200m范围内的用户)最低上下行带宽都能满足所需业务的要求。
步骤3：
根据步骤1和步骤2的结果，将所有1200m范围以内的用户的UPBO参考长度设置为1200m。
以上各步是由综合分析模块完成的操作。
将得到的用户配置参数统一发送到相关的DSLAM设备(由集中控制模块完成)，DSLAM设备再根据收到的用户配置参数完成对相应用户端口的配置。
完成用户配置后，如果实际配置效果达不到要求，可返回步骤2，重新生成用户配置参数。
以上步骤是实时进行的，如按设定时间间隔执行，或者在新用户加入，或用户退出，或线路状况的分布发生变化，或用户的业务要求变化时，自动重新执行。
假定运营商开展业务的策略发生了变化，要优先为部分用户提供对称10Mbps以上的业务。则在步骤2中，如果UPBO的参考长度仍是1200m，则用户线长度为800m的用户的上行速率将不能达到10Mbps。因此可以考虑将参考长度设定为800m，这样800m范围内的用户2，3都可以得到10Mbps以上的上行带宽。如果要为800m范围以外的用户3继续提供IPTV和视频电话等业务，则可能需要通知运营商需要将用户3割接到其他“基本单元”。
在另一实施例中，考虑一个更加复杂的要求：需要为800m范围以内的用户提供对称10Mbps以上的业务，同时也要保证为1200m范围内的用户提供至少1Mbps的上行带宽。单独使用上述UPBO方法已经不行了。可以考虑结合用户功率谱密度(PSD)配置来达到目的。
众所周知，在较长的用户线上，高频信号衰减很快，因此在长线路中使用较多的低频信道；而较短的用户线可以使用更多的高频信道，而且它的带宽是超过了一般应用的需求。因此如果能让较短的线路充分利用高频信道，在满足业务要求的情况下，将低频信道留给较长的线路使用，这样对一个“基本单元”内的用户来说，信道从总体上可以得到更充分的利用。多参考长度的做法是，在不同的信道配置不同的参考长度。这个实现比较复杂。
本发明采用一个比较简单实现是在较短的线路上，将低频信道关闭，留给较长的线路使用，而本身还是可以使用高频信道。这样可兼顾长线和短线的带宽。在上述实例中的具体方法是：对800m范围内的用户参考长度仍为800m，但使用PSD配置，将部分低频信道关闭；而800m以上的用户仍的参考长度仍然是1200m。这个分析过程在步骤2中进行。
在上述实施例的基础上，本发明还可以有各种变换方式。
例如，可以采用不同UPBO实现方式。目前UPBO的实现方式有多种，主要包括：参考频率法，参考长度法，多参考长度法，均衡FEXT法和参考噪声法。基本思路都是：选定一个参考量，再根据参考量和传输损耗、标准规定的最大发送功率之间的关系，算出同一捆电缆中的各个线对应该使用的发射功率。其中参考长度法是效果可以接受，且比较容易实现的方法。不过本发明不局限于此。当采用其它的实现方式时，就需要采集不同的参数，如参考噪声法需要了解环路长度和噪声等等。无论采用什么方式，均可利用本发明的系统和方法实现集中收集信息，集中处理和自动化配置。
Claims (9)
1.一种数字用户线DSL功率控制系统，包括一个或多个通过用户线与用户侧设备相连的数字用户线接入复用器DSLAM，其特征在于，还包括：信息采集模块、集中控制模块和综合分析模块，其中：
所述信息采集模块与运营商的营账系统和数据库、数字用户线接入复用器DSLAM相连，从这些设备中集中采集用户及用户线信息，并将这些信息交给综合分析模块；
所述综合分析模块判断用户线所属的基本单元，对同一基本单元所包含的用户线，根据设置的业务上行带宽要求，按设定的上行功率下调UPBO方法自动分析采集到的用户线信息，形成用户配置参数并送到集中控制模块；
所述集中控制模块将用户配置参数统一发送到相关的数字用户线接入复用器DSLAM；
所述数字用户线接入复用器DSLAM根据收到的用户配置参数完成对相应用户端口的配置。
2.如权利要求1所述的数字用户线DSL功率控制系统，其特征在于：
所述信息采集模块从数字用户线接入复用器DSLAM或相连的线路测试头中实时采集用户线的电气长度；所述综合分析模块根据业务上行带宽的要求，采用参考长度法来设置用户线的参考长度，并将该参数送到集中控制模块。
3.如权利要求2所述的数字用户线DSL功率控制系统，其特征在于：
所述综合分析模块采用参考长度法设置用户线的参考长度时，如对同一基本单元中所有用户线采用相同的参考长度不能满足业务上行带宽的要求时，则可配置不同的参考长度，同时对参考长度较小的用户线的用户功率谱密度PSD进行配置，关闭部分低频信道。
4.一种数字用户线DSL功率控制方法，包含以下步骤：
(a)集中采集获取用户及用户线信息，判断用户线所属的基本单元；
(b)对同一基本单元所包含的用户线，根据设置的业务上行带宽要求，按设定的上行功率下调UPBO方法自动分析采集到的用户线信息，形成用户配置参数；
(c)将用户配置参数统一发送到相关的数字用户线接入复用器DSLAM，由数字用户线接入复用器DSLAM完成对相应用户端口的配置。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述步骤(a)～(c)是自动、定时地执行的；或/和在新用户加入，或用户退出，或线路状况的分布发生变化，或用户的业务要求变化时，自动重新执行。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述步骤(a)是从运营商的营账系统和数据库采集用户信息，从数字用户线接入复用器DSLAM或线路测试头中采集用户线信息。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述步骤(a)中采集的用户线信息为用户线的电气长度，所述步骤(b)中采用的上行功率下调UPBO方法为参考长度法，得到的用户配置参数为用户线的参考长度。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：
所述步骤(b)采用参考长度法设置用户线的参考长度时，如对同一基本单元中所有用户线采用相同的参考长度不能满足业务上行带宽的要求时，则可配置不同的参考长度，同时对参考长度较小的用户线的用户功率谱密度PSD进行配置，关闭部分低频信道。
9.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤(c)完成用户配置后，如果实际配置效果达不到要求，可返回步骤(b)，重新生成用户配置参数。
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