CN101461253A - 矢量dsl系统 - Google Patents

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Abstract

一种设备，该设备包括至少一个矢量化引擎(1511；1512)以及耦合到所述矢量化引擎(1511；1512)的交叉连接装置(1520)。该交叉连接装置(1520)用于经由相应的DSL环路(1531；1532；1533；1534)而与多个客户端元件(CPE)装置(1541；1592；1543；1544)中的每个CPE装置耦合。接口用于接收使所述交叉连接装置(1520)经由所述相应的DSL环路(1532，1533)而将所述矢量化引擎(1511)耦合到所述CPE装置(1541；1543)的不相重叠的子集的指令。所述接口还用于接收使所述矢量化引擎(1511)将矢量化应用到所述DSL环路的指令，所述CPE装置中的一个经由所述DSL环路而耦合到所述交叉连接装置。

Description

矢量DSL系统
相关申请
本申请要求于2006年6月6日提交的题目为“Improved DSL system”的美国临时专利申请No.60/811,355的优先权。
本申请涉及于2006年3月3日提交的题目为“Nesting of Vectored DSLs”的美国专利申请No.11/367,930。
本申请涉及于2005年11月4日提交的题目为“Phantom Use in DSLSystems”的美国专利申请No.11/267,623。
本申请涉及于2005年11月22日提交的题目为“Tonal Rotors”的美国专利申请No.11/284,692。
本申请涉及于2006年1月20日提交的题目为“Tonal Precoding”的美国专利申请No.11/336,666。
本申请涉及于2006年1月20日提交的题目为“Adaptive GDFE”的美国专利申请No.11/336,113。
本申请涉及于2006年2月1日提交的题目为“DSL System Training”的美国专利申请No.11/345,215。
本申请涉及于2006年1月28日提交的题目为“Binder Identification”的美国专利申请No.11/342,028。
技术领域
本发明一般涉及用于管理数字通信系统的方法、系统和设备。更具体地，本发明涉及管理DSL系统等，特别是分布式和/或结合式矢量DSL系统。
背景技术
数字用户线路(DSL)技术为在现有电话用户线路(称为环路和/或铜制装置)上的数字通信潜在地提供了大的带宽。虽然它们的最初设计仅仅是为了声音频带模拟通信，但电话用户线路可以提供这种带宽。特别地，非对称DSL(ADSL)和非常高速DSL(VDSL)可以通过使用离散多音频(DMT)线路编码来适应用户线路的特性，所述离散多音频线路编码把大量比特分配到每个音频(或子载波)，可以适应在用户线路的每个端的调制解调器(一般是在功能上作为发射机和接收机的收发机)的训练和初始化期间所确定的信道条件。DSL系统可以使用矢量技术，其中结合的发射机和/或结合的接收机信号处理可以在多个对之间执行，以减轻串扰干扰的影响，并因此改善性能。DSL矢量技术一般比非矢量DSL技术具有明显更高的复杂性。
在本领域中，改善诸如矢量DSL系统的通信系统中的操作的系统、方法和技术将是很大的进步。特别地，降低计算的复杂性以满足服务质量的需求并降低运作成本的系统、方法和技术在本领域将是很重大的进步。另外，改善在此通信系统中可得到以及可控制的数据的级别和类型以达到前述目标在本领域将代表了相当大的进步。
发明内容
本发明的实施方式包括耦合到交叉连接装置的至少一个矢量化引擎。交叉连接装置可以通过相应的DSL环路耦合到多个客户端元件(CPE)装置。实施方式还包括接收指令的接口，该指令用于使交叉连接装置通过相应的DSL环路将每个矢量化引擎耦合到CPE装置的不相重叠的子集。该接口还接收指令，该指令用于使矢量化引擎中的一个将矢量化应用到DSL环路，CPE装置中的一个通过该DSL环路耦合到交叉连接装置。
附图说明
本发明的实施方式通过示例的方式而非限制的方式在附图中示出，其中，相同的附图标记表示相似的元件。应当注意，在本公开中的“一个”或“任何”实施方式的引用没有必要指相同的实施方式，并且这些引用意思是“至少一个”。
图1示出了根据ITU-T G.997.1标准的DSL系统的参考模型图；
图1A示出了用于DSL矢量化的情况下的图1的扩展图；
图2示出了根据DSL论坛TR-069技术报告的定位图；
图2A示出了用于DSL矢量化的情况下的图2的扩展图；
图3和3A示出了使用图1和1A的参考模型作为基础的增强的DSL系统，每个示出了耦合到DSL系统的DSL管理工具和DSL管理实体；
图4和4A示出了使用根据DSL论坛TR-069报告的定位图作为基础的增强的DSL系统，该DSL系统包括可以通过LAN耦合到CPE调制解调器或其它DSL设备的一个或多个CPE侧设备；
图5示出了显示系统的布局和操作的DSL系统的总示意图；
图6A示出了根据本发明的一个实施方式的与DSL系统耦合通信的DSL优化器；
图6B示出了根据本发明的一个实施方式的与矢量DSLAM连接的DSL优化器；
图7A示出了涉及在DSL管理实体与矢量DSLAM之间，和/或DSL管理实体与DSL CPE调制解调器之间的接口的本发明的实施方式；
图7B示出了根据本发明的一个实施方式的对于CPE调制解调器或矢量DSLAM可通过相应的接口可使用的DSL管理实体742；
图8A示出了与TR-069的“CPE参数”和/或G.997.1的“MIB单元”相关的时间戳；
图8B示出了与通过DSL管理接口传输的单个包内的相同时间戳有关的成组的数据和/或控制参数；
图8C示出了与时间标记相关的时间戳；
图9示出了本发明的一个实施方式使用的实验室DSL配置；
图10示出了操作DSL系统的方法，该方法包括与一个或多个操作参数一同使用的时间戳技术；
图11示出了根据本发明的一个或多个实施方式的在DSL环路中用于适应性数据收集的方法；
图12示出了根据本发明的一个或多个实施方式的在DSL环路中用于适应性数据收集的方法；
图13示出了根据本发明的一个实施方式的操作DSL系统的方法；
图14示出了根据本发明的一个实施方式的操作DSL系统的方法；
图15示出了根据本发明的一个实施方式的耦合到矢量化引擎的DSL管理实体或DSL优化器；
图16示出了根据本发明的一个实施方式的与在接收机芯片组外执行的矢量化以降低在芯片组内的计算需求相关的显示时间信号处理的实施；
图17示出了根据本发明的一个或多个实施方式的用户使用的计算机系统和/或控制器。
具体实施方式
本发明的以下详细描述将涉及本发明的一个或多个实施方式，但不局限于这些实施方式。而是，详细描述仅是示例性的。本领域技术人员将容易理解，这里给出的关于图的详细描述被提供，用于解释说明的目的，而本发明可以扩展到这些有限的实施方式之外。
本发明描述的方法、系统和设备特定地用于矢量DSL系统，其中，结合的发射机和/或结合的接收机信号处理操作可以在多个DSL线路的信号上执行。另外，通过使用本发明的实施方式，将一些矢量计算负担传递到矢量DSL收发机之外的系统中，或控制矢量DSL系统以在性能和复杂性之间达到最好的权衡，来降低矢量DSL收发机的通常的复杂性。DSL系统可以使用矢量技术，其中，结合的发射机或结合的接收机信号处理可以在多个对之间被执行，以减轻串扰干扰的影响，并因此改善性能。DSL矢量技术与非矢量DSL技术相比具有明显更高的复杂性。因为这个原因，DSL矢量系统将受益于允许改善的数据报告和参数控制的接口。这种接口可以帮助更好地管理在复杂性和性能之间的权衡，以在最小的成本下实现矢量化的优点。
这里使用的术语“矢量化(vectoring)”意思可以是“分布式矢量化”，其中来自多个用户的调制解调器的信号被结合处理，“结合式矢量化”，其中来自单个用户的多个环路的信号被结合处理的，分布式和结合式矢量化的混合以及本领域技术人员所知的矢量化的其它模式。分布式和结合式矢量化的混合方法在上面所引用的美国专利申请No.11/367,930中被描述。
如下面更详细的描述，结合本发明的不同实施方式所描述的，诸如DSL管理实体、DSL优化器、频谱管理中心(SMC)、动态频谱管理中心(DSM中心或简称为DSMC)、“智能”调制解调器、控制软件/硬件和/或计算机系统的控制器可以被用于收集并分析操作数据和/或性能参数值。控制器和/或其它组件可以是计算机执行的设备或设备的组合。在某些实施方式中，控制器位于远离调制解调器的位置。在其它情况下，控制器可以与一个或两个调制解调器配置，作为直接连接到调制解调器、数字用户线路访问复用器(DSLAM)或其他通信系统设备的设备，从而产生“智能”调制解调器。这里使用的短语“耦合到”和“连接到”等描述在两个元件和/或组件之间的连接且意思是彼此直接连接或间接连接，间接连接例如，适当地通过一个或多个中间元件或通过无线连接。
本发明的实施方式可用于这里公开所描述的和/或给本领域技术人员表明的矢量DSL系统。在图1和图2中示出了可以使用本发明的各种实施方式的两个已知系统。因为这些系统是本领域公知和理解的，所以除了有关本发明的解释，没有提供图1和2的详细说明。
图1A是用于矢量化情况的根据ITU-T G.997.1标准的参考模型图的扩展，示出了结合式环路130-2和单一环路130-1，单一环路可以与包括环路130-2并使用分布式矢量化的一个或多个环路结合。客户端元件(CPE)侧调制解调器(或其它DSL装置)被称为xDSL远程传输单元(xTU-R)，包含ADSL、VDSL和/或其它类型的DSL服务。相似地，因为同样的原因，上行数据流端装置被称为xDSL中心传输单元(xTU-C)。
另外，图2A是也用于矢量化情况的根据DSL论坛TR-069技术报告的定位图的扩展，其中，多个用户的环路213-1、231-2和/或213-3可以使用分布式矢量化被结合，和/或单个用户的环路213-3可以使用结合式矢量化被结合。
图1A示出了扩展G.997.1标准(有时叫“G.ploam”)的单对系统的矢量系统的参考模型，其中可以实施本发明的实施方式。这个模型可以被应用于满足各种标准的所有ADSL系统，所述标准可以包括或不包括分路器，所述标准例如ADSL1(G.992.1)、ADSL-Lite(G.992.2)、ADSL2(G.992.3)、ADSL2-Lite(G.992.4)、ADSL2+(G.992.5)、VDSL1(G.993.1)和G.993.2VDSL2标准，以及G.991.1和G.991.2SHDSL标准，所有标准可以结合或不结合。
G.997.1标准基于在G.997.1中定义的明确的嵌入式操作信道(EOC)和在G.99x标准中定义的指示符比特和EOC消息的使用，来规定用于DSL传输系统的物理层管理。另外，G.997.1规定用于配置、故障和性能管理的网络管理元件的内容。在执行这些功能时，系统利用在矢量接入节点(AN)可用或从矢量接入节点或网络终端收集的各种操作数据。ADSL论坛的TR-069报告还列出了管理信息库(MIB)以及怎样访问它。
在图1和1A中，客户端设备110耦合到本地网络112，本地网络112又耦合到网络终端单元(NT)120。在DSL系统的情况下，NT 120包括xTU-R122(例如，被DSL标准中的一个所定义的调制解调器，在某些情况下也称为收发机)或任何其它合适的网络终端调制解调器、收发机或其它通信单元。每个调制解调器可以由例如生产商和模型编号被标识。本领域技术人员将理解到这里所描述的，每个调制解调器与其所连接的通信系统交互，并可以由于通信系统中调制解调器性能而产生操作数据。
NT 120还包括管理实体(ME)124。ME 124可以是任何合适的硬件装置，例如微处理器、微控制器，或能执行任何可应用的标准和/或其它准则要求的固件或硬件形式的电路状态机。ME 124收集性能收据并存储在其MIB中，该MIB是每个ME所保存的信息的数据库，可以通过网络管理协议或通过处理语言1(TL1)命令访问，所述网络管理协议例如是SNMP(简单网络管理协议)，SNMP是用于从网络装置收集信息以提供给管理员控制台/程序的管理协议，所述TL1是用于在远程通信网络元件之间编程响应和命令的长期建立的命令语言。
系统中的每个xTU-R耦合到中心办公室(CO)或其它中心位置的xTU-C。在图1中，xTU-C 142位于在CO 146中的矢量接入节点(AN)140。矢量AN 140可以是矢量DSL系统组件，例如本领域技术人员了解的矢量DSLAM等。同样地，ME144保存与xTU-C 142有关的性能数据的MIB。矢量AN 140可以耦合到宽带网络170或本领域技术人员了解的其它网络。xTU-R 122和xTU-C 142被环路130耦合在一起，所述环路130在DSL的情况下一般是也承载其它通信服务的电话双绞线。
在图1和1A中示出的几个接口可用于确定和收集性能数据。Q接口155在操作者的网络管理系统(NMS)150和AN 140中的ME 144之间提供接口。在Q接口155应用在G.997.1标准中规定的所有参数。在ME 144中支持的近端参数从xTU-C 142获得，而来自xTU-R 122的远端参数可以通过U接口由两个接口中的一者来获得。指示符比特和EOC消息使用嵌入式信道132中的一者被发送，并在物理媒体相关(PMD)层被提供，可以用于在ME144中产生所需的xTU-R 122参数。信道132是G.997.1的管理接口的一部分。可替换地，OAM(操作、执行和管理)信道和合适的协议可以被用于在ME 144请求时从xTU-R 122重新获取参数。相似地，来自xTU-C 142的远端参数可以通过U接口由两个接口中的一者来获得。指示符比特和EOC消息在PMD层被提供，可用于在NT 120的ME 124中产生所需的xTU-C 142参数。可替换地，OAM信道和合适的协议可用于在ME 124请求时从xTU-C142重新获取参数。
在U接口(实质上是一个或多个环路130)，有两个管理接口，一个在xTU-C 142上(U-C接口157)，一个在xTU-R 122上(U-R接口158)。接口157为xTU-R 122提供xTU-C近端参数来通过U接口130重新获得。相似地，接口158为xTU-C 142提供xTU-R近端参数来通过U接口130重新获得。应用的参数可以取决于所使用的收发机标准(例如，G.992.1或G.992.2)。
G.997.1标准规定了跨越U-接口的可选OAM通信信道。如果信道被实施，xTU-C和xTU-R对可以使用它来用于传输物理层OAM消息。因此，该系统的收发机122、142共享保存在它们相应的MIB中的各种操作和性能数据。
关于ADSL NMS的更多信息可以从日期为1998年3月的ADSL论坛的题为“ADSL Network Element Management”的DSL论坛技术报告TR-005中找到，这是本领域技术人员所公知的。还有，如上所述，日期为2004年5月的题为“CPE WAN Management Protocol”的DSL论坛技术报告TR-069也是本领域技术人员所公知的。最后，日期为2004年5月的题为“LAN-SideDSL CPE Configuration Specification”的DSL论坛技术报告TR-064是本领域技术人员所公知的。这些文件提出了用于CPE侧管理的不同情况。关于VDSL的更多信息可以在ITU标准G.993.1(有时叫“VDSL1”)和ITU标准G.993.2(有时叫“VDSL2”)，以及发展中的几个DSL论坛工作文本中找到，所有的都是本领域技术人员所公知的。在DSL论坛的题为“VDSL NetworkElement Management”(2003年2月)的科技报告TR-057(以前是WT-068v5)、和题为“FS-VDSL EMS to NMS Interface Functional Requirements”(2004年3月)的科技报告TR-065、和题为“Data Model Template for TR-069 EnabledDevices”的科技报告TR-106、以及用于VDSL2MIB单元的ITU标准G.997.1的修订版或ATIS动态频谱管理报告ATIS-0600007中可得到另外的信息。在DSL论坛起草工作文本的题为“Testing&Interoperability：ADSL2/ADSL2plusFunctionality Test Plan”的WT-105，题为“Testing & Interoperability：VDSL2Functionality Test Plan”的WT-115，以及题为“DSL Home Technical：TR-069Implementation Guidelines”的WT-121中可以找到进一步的信息。
本领域技术人员将理解到，结合本发明的实施方式可以使用这些文件中所描述的操作数据和/或参数中的至少一些。另外，至少一些系统描述同样地可用于本发明的实施方式。从DSL NMS得到的各种类型的操作数据和/或信息可以在这里被找到，其它的是本领域技术人员所公知的。
图2和2A包括一个或多个CPE侧装置205，可以通过LAN 208耦合到CPE调制解调器或其它DSL装置210。调制解调器210通过一个或多个环路213耦合到矢量DSLAM或其它上行数据流DSL装置215。矢量DSLAM 215可以被耦合到局域宽带网或包括宽带远程访问服务器(BRAS)等的其它宽带网络，这是本领域技术人员所了解的。自动配置服务器(ACS)220可以是网络的一部分和/或耦合到网络，所述网络例如是因特网等。ACS 220通过局域宽带网络耦合到矢量DSLAM 215。ACS 220可以具有到控制器225(例如，DSL管理实体、DSL优化器、DSM中心、频谱管理中心(SMC)、控制软件(也可以在ACS内，而不是在外面耦合到ACS)等)的“北行”或上行数据流接口222，以及一个或多个“南行”或下行数据流接口。在图2和2A中，南行接口231、232将ACS 220耦合到CPE DSL装置210和CPE侧装置205。如下面更详细地讨论的，根据本发明的实施方式的其它接口是可能的。
图3和3A是使用图1和1A的参考模型作为基础的增强的DSL系统。不同于图1和1A的系统，图3和3A的增强的系统的每一个都具有DSL管理工具和耦合到矢量DSL系统的DSL管理实体。如在图3和3A中所看到的，DSL管理实体190(例如，封装在耦合到宽带网络170的服务器197中)允许与各种系统组件通信，例如一个或多个DSL装置122、142，在系统中的一个或多个ME 124、144，NMS 150，和/或DSL管理工具195。DSL管理工具195对于各种系统组件也是可用的。在图3和3A中，DSL管理工具195耦合到NMS 150、ME 144和DSL管理实体190。
类似于图2和2A，图4和4A是使用来自TR-069报告的定位图作为基础的增强的DSL系统。在图4和4A中的每个系统包括可以通过LAN 408耦合到CPE调制解调器或其它DSL装置410的一个或多个CPE侧装置405。调制解调器410通过一个或多个环路413耦合到矢量DSLAM或其它上行数据流DSL装置415。矢量DSL管理器440(例如，控制器、DSL管理实体、DSL优化器、DSM中心、频谱管理中心(SMC)、控制软件等)例如通过局域宽带网络耦合到矢量DSLAM 415。矢量DSL管理器440可包括作为其组件的ACS和服务配置管理器，并可具有一个或多个“南行”或下行数据流接口。然而，在图4中，南行接口431、434将矢量DSL管理器440耦合到CPE DSL装置410和矢量DSLAM装置415。如下面更详细的讨论，可使用根据本发明的实施方式的其它接口。
图5示出了DSL系统的总示意图，显示了系统的布局和操作。在这样的布局和任何其它布局中，用户通过CPE调制解调器与DSLAM等通过实际的铜设备进行通信，该布局在这里被称为“现场”系统(相对于使用人工拓扑配置的“实验室”系统)。在DSL设备的一般拓扑中，其中多个收发机对是可操作和/或可用的，每个用户环路的部分与其它用户的环路被配置在多线对捆绑器(binder)(或捆束器(bundle))中。虽然未在图5中示出，但环路采取引入线的形式并在非常接近客户端元件(CPE)的点退出捆束器，所述点在所谓的接线座(也称为分配终端)。因此，用户环路穿越两个不同的环境。部分环路位于捆绑器中，其中的环路有时会屏蔽外部的电磁干扰，但会遭受串扰。在接线座后，当线对(pair)远离其它线对时，对于大多数引入线来说往往不受串扰影响，但传输被电磁干扰严重损害，这是因为引入线没有被屏蔽。许多引入线中具有2到8个双绞线，在本地的多种服务或结合(单一服务的复用或解复用)这些线的情况下，在引入部分的这些线之间可能发生另外的实质串扰。
在图5中示出了一般的、典型的DSL配置情况。总数为(L+M)的用户591、592的所有用户环路通过至少一个公共捆绑器540。每个用户通过专用线路连接到中心办公室(CO)510、520。然而，每个用户环路可以通过不同的环境和媒介。在图5中，使用光纤513和铜双绞线517的组合将L个客户或用户591连接到CO 510，这一般被称为光纤到室(FTTCab)或光纤到路边。来自CO 510中的收发机511的信号具有由CO 510中的光线路终端512和光网络单元(ONU)518中的光网络终端515转换的信号。在ONU 518中的调制解调器516作为用于在ONU 518和用户591之间的信号的收发机。调制解调器516的一个子集可以包括一个矢量组。可替换地，调制解调器516的一个以上的非重叠子集可包括对应的矢量组。同样，调制解调器521的一个子集可以包括一个矢量组。可替换地，调制解调器521的一个以上的非重叠子集可包括对应的矢量组。
剩余M个用户592的环路527仅是铜双绞线，这种情况被称为光纤到交换机(FTTEx)。只要可能并且经济上可行，FTTCab优于FTTEx，因为它减少了用户环路的铜部分的长度，并因此提高了可达到的速率。FTTCab环路的存在可产生FTTEx环路的问题。另外，FTTCab被期望在将来成为日益流行的拓扑。这种类型的拓扑可以导致实质的串扰干扰，并可能意味着各种用户的线路具有他们的特定操作环境所导致的不同的数据承载和性能能力。这样的拓扑可以使光纤供应的“室”线路和交换线路可以混合在同一捆绑器中的。
如在图5中所看到的，从CO 520到用户592的线路共享捆绑器522，该捆绑器522不被在CO 510和用户591之间的线路使用。另外，另一个捆绑器540对到/从CO 510和CO 520以及它们相应的用户591、592的所有线路是共用的。
根据在图6A中示出的本发明的一个实施方式，控制单元600可以是耦合到DSL系统的独立实体的部分，例如控制器610(例如，DSL管理实体、DSL优化器、DSM服务器、DSM中心、或频谱管理中心)，用于辅助用户和/或一个或多个系统操作者或供应者来优化他们的系统使用。(DSL优化器也可以被称为动态频谱管理器、动态频谱管理中心、DSM中心、频谱管理中心(SMC)，并包括和/或具有DSL管理工具的接入。)在某些实施方式中，控制器610可以是从CO或其它位置操作多个DSL线路的独立本地交换机承载器(ILEC)或竞争本地交换机承载器(CLEC)。从图6A中的虚线646可以看到，控制器610可以在CO 146中或在CO 146之外并独立于CO 146和系统中操作的任何单位。另外，控制器610可以耦合到和/或控制DSL和/或在多个CO中的其它通信线路。
控制单元600包括收集装置620和分析装置640。如图6A中看到的，收集装置620可以耦合到NMS 150、在矢量AN 140中的ME 144、被ME 144保存的MIB 148和/或DSL管理工具195(DSL管理工具195也可以耦合到ME 144或以其它方式与ME144通信)。也可以通过宽带网络170(例如，通过TCP/IP协议或其它协议或在给定DSL系统中的正常内部数据通信之外的手段)收集数据。这些连接中的一个或多个允许控制单元从系统收集操作数据，包括定制数据收集和与根据本发明的实施方式的数据参数的收集。数据可以被收集一次或多次。在某些情况下，收集装置620将定期收集，通过定期收集可以在要求时收集数据，或任意其他的非定期收集(例如，当DSLAM或其它组件发送数据到控制单元时)，因此允许控制单元600在需要的情况下更新其信息、规则、子规则等。装置620收集的数据被提供到分析装置640用于关于DSL系统和/或其任意组件的进一步操作的分析和任何决定。
在图6A的示例性系统中，分析装置640耦合到调制解调器和/或在控制器610中的系统操作信号产生装置650。这个信号发生器650被配置成产生并发送指令信号到调制解调器和/或通信系统的其它组件(例如，在系统中的DSL收发机和/或其它设备、组件等)。这些指令可以包括关于可接受数据速率、传输功率等级、编码和等待时间要求等的指令。该指令还可以包括关于在指令中使用的时间戳参数的控制参数和时间相关信息。在控制器610确定在包括本发明实施方式的通信系统中的各种参数和处理的需要和/或要求之后产生该指令。在某些情况中，例如，指令信号通过允许控制器610对通信系统的操作有更好和/或更多的控制，来帮助使用该系统的一个或多个用户和/或操作者改善性能。
本发明的实施方式可以利用关于收集的数据、关于相关参数所作的决定、关于这些参数的以前的决定等的数据库、库或其它数据收集。参考数据的收集可以，例如，被存储为图6A的控制器610中的库648，并被分析装置640和/或收集装置620所使用。
在本发明的某些实施方式中，控制单元600可以在一个或多个计算机中实现，所述计算机例如是PC、工作站等。收集装置620、分析装置640和信号发生器650可以是一个或多个软件模块、硬件模块/装置1700(例如，计算机、处理器、IC、计算机模块等普遍知道的类型)或两者的组合，这是本领域技术人员能理解的。当使用大量的调制解调器时，可以引入数据库并使用数据库来管理收集的数据量。
在图6B中示出了本发明的另一个实施方式。DSL优化器665操作和/或连接到矢量DSLAM 685或其它DSL系统组件，两者中的一者或全部在电信公司(“电话公司”)的驻地(premise)695。DSL优化器665包括数据收集和分析模块680，可以收集、汇编、调节、处理、操作用于DSL优化器665的操作数据并向该DSL优化器665提供该操作数据(其中，如本发明的任何实施方式，操作数据也可包括性能数据)。模块680可以在诸如PC等的一个或多个计算机中被实现。来自模块680的数据被提供到DSM服务器模块670进行分析。还可以从与电话公司相关或无关的库或数据库675中得到信息。简档选择器690可用于选择并执行诸如数据和/或控制参数和/或值的简档(profile)。简档和任何其它指令可以在DSM服务器670的控制下或以任何其它合适的方式被选择，这可以被本领域技术人员所理解。选择器690所选择的简档在矢量DSLAM 685和/或任何其它适当的DSL系统组件设备中被执行。这种设备可以被耦合到DSL设备。该DSL设备例如是客户端元件699，可以提供用于分布式矢量化和/或结合式矢量化的信号，如图6B所示。虽然继续实施本发明的实施方式可以实现差异，但本领域技术人员可以理解，图6B的系统可以类似于图6A的系统的方式运行。
结合DSL管理接口使用的本发明的实施方式可以明显改善当配置矢量DSL系统时DSL网络的管理能力和/或改善关于DSL设备和服务的测试。本发明的实施方式的目标还在于通过使DSMC执行一些相关计算来降低施加于位于DSLAM或CPE的DSL收发机的计算负担。本发明的实施方式还使DSMC能管理矢量DSL系统来满足服务质量和DSL用户之间的优先化请求。这些益处依次为DSL供应者创造了提供更高性能和更低总成本的设备和服务的机会。
如下面进一步说明和定义的，方法、技术、计算机程序产品、仪器、装置等的实施方式在现场系统和实验室系统的情况下允许矢量DSL系统或类似数字通信系统的更好的控制和操作。各种实施方式包括数字交叉连接装置或开关的实现来使DSL环路到矢量化引擎实现最好的路径选择以最大化矢量化的好处并最小化矢量化的实现成本。而且，各种实施方式包括时间戳(允许系统的更精确的系统测量、监测、控制等)、定制数据收集技术、数据和/或控制参数的扩展参数定义的实施，以及这些在现场和实验室设置中的实施。
本发明的各种实施方式还利用方法、技术、计算机程序产品、仪器、装置等来降低位于DSLAM或CPE的矢量DSL收发机的复杂性。各种实施方式包括在DSL收发机和DSL优化器之间实施的通信，以允许矢量化操作被DSL管理器、DSL优化器、DSM服务器、控制器等执行。这些矢量化操作可以涉及通用矢量化控制、音频和线路选择、线路分组、初始化函数、显示时间操作、数据速率、次序和用户优先级或服务质量、更新操作以及涉及启动和关闭矢量DSL线路的操作。
本发明的实施方式涉及在DSL管理实体或DSL优化器与矢量DSLAM之间的接口，以及在DSL管理实体与数字交叉连接装置之间的接口。矢量DSLAM包括一个或多个矢量化引擎。数字交叉连接装置的网络端口通过DSL环路耦合到CPE调制解调器。交叉连接装置的DSLAM端口耦合到矢量化引擎的DSL端口。这些在图15中示出。在图15的系统1500中，DSL管理实体或DSL优化器1505通过相应的接口1506和1508分别耦合到矢量化引擎1511和1512。矢量DSLAM(或其它上行数据流DSL装置)1507包括矢量化引擎1511和1512。矢量化引擎1511和1512连接到数字交叉连接装置(这里也称为开关)1512的DSLAM端口1516和1517。数字交叉连接装置1520的网络端口1522和1524通过DSL环路1531、1532、1533和1534耦合到CPE调制解调器1541、1542、1543、1544。本发明的实施方式定义了使用接口1506和1508的新的且改进的方式。
数字交叉连接装置1520在图15所示实施方式中作为在矢量DSLAM1507中的元件而被描述，而在可替换实施方式中，数字交叉连接装置可以位于矢量DSLAM之外。另外，在数字交叉连接装置1520位于矢量DSLAM内的实施方式中，数字交叉连接装置可以在矢量DSLAM的线路卡上或矢量DSLAM中的集成电路(IC)上被实现。
在本发明的另一实施方式中，多个矢量DSLAM可以被DSL管理实体1505控制，在此实施方式中，每个矢量DSLAM包括一个或多个矢量化引擎。在此实施方式中的数字交叉连接装置1520位于矢量DSLAM之外，且交叉连接装置的DSLAM端口耦合到每个矢量DSLAM中的矢量化引擎的DSL端口。
结合图15说明了显示DSM中心或频谱管理中心(SMC)在作出启用矢量化的决定的重要性的示例。图15描述了系统1500，其中，有2个矢量化引擎1511和1512，每个服务2条DSL线路(例如，引擎1511服务线路1531和1532，以及引擎1512服务线路1533和1534)。这意味着矢量化引擎可以一次仅能应用矢量技术到2条线路。这个设备限制使得选择被应用矢量化的线路变得重要。数字交叉连接装置或开关1520在图15的实施方式中被实施来适当地布置4条线路到2个矢量化引擎，这允许那些线路的选择将受益于矢量化。在该示例中，假设对应于CPE 1534的线路，如线路1550所指示的，从对应于CPE 1541的线路经受了强的串扰。DSMC 1505通过多种方式可获得该信息，这些方式包括：捆绑器识别可能已经事先揭示该信息，或关于捆绑器组合的接线信息可能是可用的，或可以知道部署到这些线上的DSL服务导致了强的串扰。用于捆绑器识别的技术可以在上面引用的美国专利申请No.11/342,028中找到。
在该示例中，DSMC 1505可以选择布置CPE 1541和CPE 1543到矢量化引擎1511的线路，并使得矢量化引擎1511的远端串扰(FEXT)在下行数据流方向抵消。在这种情况下，DSMC 1505还选择布置CPE 1542和CPE1544到矢量化引擎1512的线路，并可以使矢量化引擎1512的FEXT在下行数据流方向抵消。可替换地，DSMC可以获得操作信息并提供输出到管理员，足以手动控制和配置数字交叉连接装置来适当地布置特定CPE到特定矢量化引擎的线路。
矢量化在初始化期间包括以下步骤：
矢量化同步
矢量信道识别
噪声关联识别
矢量化同步可以由矢量DSL系统使用类似于在VDSL1和VDSL2推荐的用于“同步模式”操作的那些方法来执行。这样的同步可以被要求以达到DMT帧相对于矢量系统的DSL线路的适当校准。
在矢量信道和噪声关联识别步骤，SMC识别具有最强串扰耦合或最强噪声耦合的线路和音频；并发送指令信号或控制参数到数字交叉连接装置来分配具有最强串扰耦合的线路到公共矢量化引擎。SMC还发送指令信号或控制参数到矢量化引擎来在被识别的音频上应用矢量化操作。矢量化操作可以在矢量系统的线路子集或矢量系统的音频子集上被执行。
在捆绑器识别期间，SMC使用从DSLAM获得的线路的Xlog参数来识别线路之间的串扰。基于获得的信息，SMC发送指令来将相互之间具有高串扰的线路放置到同一组中，并发送指令来将相互之间具有低串扰的线路放置到不同的组中。对于上行数据流方向，噪声关联信息也可以被结合来用于为线路分组。基于获得的信息，SMC发送指令以将相互之间具有高串扰或具有高相关噪声信号的线路放置到同一组中，并把相互之间具有低串扰或具有几乎不相关的噪声信号的线路放置到不同的组中。
一旦分组被执行，SMC收集关于由耦合到每个矢量化引擎的线路所服务的用户的服务质量请求。基于服务质量请求，SMC计算耦合到每个矢量化引擎的线路的排序(ordering)以用于解码(上行数据流)或编码(下行数据流)。然后，SMC通过矢量DSL接口发送指令信号到每个矢量化引擎来应用所计算出的线路排序。服务质量请求可以基于用户数据速率、用户延迟请求、用户优先级或用户服务类别。用于计算线路排序的一种方法包括计算速率区域并选择满足服务质量请求的速率区域中的点。SMC指令信号可以是关于用于接收机矢量化操作(上行数据流操作)的排序或用于发射机矢量化操作(下行数据流操作)的排序的指令。
一旦线路的排序确定，则基于解码次序配置在SMC计算用于解码耦合到每个矢量化引擎的线路的所需等待时间。在一些实施中，用于线路解码的等待时间受用于之前被解码那些线路的解码的等待时间的影响。因此，计算线路的解码等待时间可能需要首先计算具有较高的解码次序的线路的解码等待时间。所需等待时间与每个矢量化引擎所允许的最大等待时间作比较。对于每个矢量化引擎，如果所需等待时间未超过最大等待时间，则从SMC发送指令信号到矢量化引擎来应用指定解码次序配置。
SMC发送到矢量化引擎的指令信号或控制参数可以包括以下参数：最大解码延迟；最小脉冲噪声保护；解码排序；应用矢量化的音频；应用矢量化的线路；载波掩码；频谱掩码；数据速率；容限；或训练序列。
上面步骤计算用于执行矢量化的设置/系数。一个可能的实施途径是SMC辅助这些系数的计算。下面讨论了一些一般带宽要求。
矢量信道识别和噪声关联识别的输出是等于音频的数量的复杂量，通过该音频矢量化被应用。1000个音频的集合可用作对每个实部和虚部需要16比特的示例性音频集合。另外，该示例可以假定只有相当大的元素的信道和噪声关联矩阵需要被传输。这个假定是对于这些矩阵的每一行，最多3个元素是有效的。对于2条矢量线路，32千字节(Kbytes)的数据需要被交换。对于4条矢量线路，数据量达到96千字节。最后，对于8条矢量线路，192千字节的数据需要被交换。对于4条矢量线路进行详细说明，有2个表，每个表有4行，其中每行只有3个元素需要被传输，每个元素含有32比特。1000个音频中的每个具有2个这样的表，结果是(2)x(4)x(3)x(32)x(1000)＝768000比特＝96千字节。这个交换应该在大约1秒的时间周期内完成。因此，上述矢量线路估计给出了在从调制解调器到DSMC的方向上的这样的接口的要求的粗略估计。
在从DSMC到调制解调器的方向的要求主要受到设置用于矢量化的前馈和反馈滤波器(用于下行数据流或上行数据流)的需要的控制。这些又描述2个矩阵，该矩阵是稀疏矩阵(例如，每行只有3个有效项)或可以被描述为具有较少的参数(例如，转子(rotor))。这个发现表明在从DSMC到调制解调器的方向上的带宽要求与在从调制解调器到DSMC的方向的带宽要求在相同的数量级内。应当注意，DSMC还可以执行计算，例如比特载入、或时域均衡器(TEQ)滤波的初始确定、或频域均衡器(FEQ)接头的初始确定，来减轻初始化负担。DSMC可以使用诸如在上面引用的美国专利申请No.11/344,873所公开的技术来执行该计算。
使用至少一个集成电路和一个或多个在集成电路外的分立组件来实施一般的DSL收发机。至少一个集成电路(也称为芯片组)和一个或多个分立组件被放置在电路板上。在DSLAM设备中，电路板可以包括集成电路和分立组件来支持多个DSL线路的操作。多个这样的电路板(有时也称为线路卡)可以被包括在DSLAM中，因此潜在地支持了大数量的DSL线路。
用于矢量DSL系统的可能实施方法用于某些显示时间信号处理，该显示时间信号处理关于在芯片组外被执行的矢量化(例如FEXT抵消或噪声去相关)，该芯片组实施DSL收发机的主要功能。这样的方法允许降低在芯片组内的计算要求。用于接收机实施的在外部实施的矢量化在图16中被描述。本领域技术人员将认识到相似的外部实施矢量化对于发射机实施是可能的。在DSL线路上接收到的信号通过DSL芯片组1601的模拟前端1605被首先处理。然后，模拟信号通过模数转换器(ADC)1610被转换为数字形式。数字信号可以在1615被抽选和数字滤波。在某些实施方式中，时域均衡器(TEQ)被应用到信号以降低符号间干扰(ISI)。然后，生成的信号采样被分组到DMT符号，循环扩展被移除，接收机开窗操作被应用。然后，DMT符号作为输入被提供到FFT操作。
对于矢量DSL系统，前馈矢量滤波1635被应用并且随后反馈矢量滤波1640被应用。前馈矢量滤波1635具有矢量线路的FFT模块1630产生的输出作为输入。反馈滤波1640的输出作为输入被提供到矢量线路的网格解码器/限幅器模块1645。反馈矢量滤波可选地从矢量线路的网格解码器/限幅器模块1645接收以解码器误差度量的形式的附加输入。网格解码器/限幅器模块1645的输出被提供到解交错器1650，最后RS解码器1655执行数据流的里德所罗门(Reed-Solomon)解码。对于这样的处理，矢量化操作1635和1640可以通过外部模块1602被执行，以减少在芯片组1601上处理的负担。
如上，一些接口的示例可以被评价。可以再次使用1000个有效音频，该音频需要被解码并在其上应用矢量化。每个复杂样本可以再次用每维度16比特来描述。也可以使用4kHz的DMT符号速率。这转换成需要在每个方向交换32比特/音频x1000音频/帧x4000帧/秒＝128Mbps。然后可以确定用于多个用户的产生的双向带宽要求。对于2条矢量线路，需要512Mbps；对于4条矢量线路，需要1024Mbps；对于8条矢量线路，需要2048Mbps。这证明了对于这种情况来说接口速率要求是高的。
矢量化需要多个更新操作，SMC可以提供帮助。首先，除了一般的比特和增益更新外，矢量化也可能需要用户的排序的更新。矢量化模块设置也可能需要更新，例如，前馈和反馈滤波器的系数。更新的设置的计算可以由SMC来执行。发射机预编码可以需要在接收机和对应的发射机之间的相当大带宽的反馈信道。其还需要在显示时间期间的盲信道/噪声识别，或周期参考符号的存在，例如VDSL2的同步帧。这样的更新可以包括在上面引用的美国专利申请No.11/344,873中所公开的技术。
如果这样的更新被SMC采取，则信道和噪声信息(或诸如误差度量的用于更新的等价信息)被传送到SMC。期望的接口要求与之前关于初始化描述的那些相似。这里的一个潜在优点是每次仅需要更新少量的音频子集，这样的更新以比DMT符号速率慢得多的速率被执行。另外，基于服务供应者产品提供以及捆绑器串扰和动态的用户次序/优先级的确定是复变函数，并且由SMC最好地执行，其中计算功率可以在许多用户/线路上共享。
调制解调器开/关开关是关于矢量化更新的重要的问题。在这点上的矢量化引擎与SMC之间的接口的作用被下面的示例示出：
示例1如果属于矢量系统的调制解调器关闭，则对发射机处的矢量化操作的影响最小。然而，对于在接收机处的矢量化操作，这种调制解调器的关闭有很大的影响。如果线路丢失，则噪声解相关(和/或其它需要反馈的操作)可能失去效果。一个可能的接收机方案是线路的解码操作持续在一个状态，在该状态中噪声样本被检测并提供到用于噪声解相关的其它接收机路径。这样的有序地关闭调制解调器，SMC可以发送指令来协调关闭并准备用于改变的矢量化模块。因此，DSMC在这样的关闭中起很重要的作用。
示例2如果新的线路需要进入矢量系统，要采取一系列的步骤允许在不中断的情况下操作。如果SMC具有关于其它线路的串扰耦合和操作状态的信息，则DSMC可以在最小化串扰影响的情况下控制新的线路的引入。一种实现方法是最初将新线路的传输功率限制到低等级，再逐渐增加功率。对DSMC的上面功能的接口要求是适度的。如果SMC没有关于新线路的串扰耦合、噪声关联和/或操作状态的信息，则SMC指示新的DSL线路来提供它的操作数据，并从矢量DSL系统收集新线路的操作数据。DSMC指示数字交叉连接装置来分配新线路到可用矢量化引擎中的一个。
示例3在非矢量化和矢量化操作中的SMC的功能是确定最大安全数据速率，在最大安全数据速率线路可以在可接受的低概率的服务中断或损失(或用户抱怨)的情况下操作。该矢量化功能与在捆绑器中的其它线路和所选择的数据速率以及串扰优先选择有很大关联。SMC可以计算最好的数据速率，不仅包括捆绑器串扰信息和随后的消除器系数，还包括线路和捆绑器的在使用模式、噪声发生、脉冲噪声或其它非稳定性行为的实例的历史记录。这种计算还可以结合服务供应者的产品(即，数据速率和在该数据速率的服务质量要求，这也是用户服务选择和自愿支付的功能)、记账管理和操作的一般供应实践和协调。然后，SMC将简档(例如，包括下列的一个或多个-数据速率、容限、功率等级和PSD)和任何矢量化信息提供给DSL线路用于实施(一般通过DSLAM或元件管理系统MIB)。该功能利用了来自在宽范围的线路上的观察和服务供应者的输入的统计信息，并且在每个DSLAM中不能被经济地实施。在设计良好的矢量系统中使用的撤销命令(如果评价正确，仅线性系统可以看出很大的性能损失)也被提供，并在DSLAM本地不能被有效计算。
本发明的实施方式涉及在DSL管理实体和DSLAM之间，和/或在DSL管理实体和DSL CPE调制解调器之间的接口。在图7A中示出。在图7A的系统710中，DSL管理实体712耦合到矢量DSLAM(或其它上行数据流DSL装置)714和/或一个或多个CPE调制解调器(或其它下行数据流DSL装置)716。矢量DSLAM 714和调制解调器716通过DSL环路715互相耦合。DSL管理实体712使用接口722与矢量DSLAM 714通信。DSL管理实体712使用接口724与调制解调器716通信。本发明的实施方式定义了以新的和改进的方式使用这些接口722、724。另外，本发明的实施方式可以和“现场”或“实验室”通信系统一起使用。
目前有各种DSL管理接口。本领域技术人员公知的涉及用于DSL管理的接口的三种公布的标准为：
ITU-T标准G.997.1，“Physical layer management for digital subscriber linetransceivers”，以及
DSL论坛TR-069，“CPE WAN Management Protocol”，
ATIS技术报告，“Dynamic Spectrum Management”，ATIS-0600007
基于在ITU-T推荐的G.992.x和G.993.x系列中定义的指示符比特和EOC消息以及在G.997.1中定义的明确的嵌入式操作信道的使用，G.997.1规定了用于DSL传输系统的物理层管理。G.997.1还规定了用于配置、故障和性能管理的网络管理元件内容。
G.997.1定义了在接入节点(在本公开的一些地方称为DSLAM或其它DSL装置)和任何网络管理系统之间的Q接口(例如在图1、1A、3、3A和6A中示出)，这是本发明的实施方式的DSL管理实体的考虑的部分。TR-069描述了CPE WAN管理协议，用于在CPE和自动配置服务器(ACS)之间的通信，这是本发明的实施方式中的DSL管理实体的考虑的部分。这些在图7B中示出，其中DSL管理实体742对于下列是可用的：
经由接口754的CPE调制解调器746；和/或
经由接口752的矢量DSLAM 744。
矢量DSLAM 744和调制解调器746通过DSL环路745互相耦合。
G.997.1和TR-069都不是为支持矢量DSL系统而设计的。将TCP/IP网络栈旁路和/或提供较高速度和较低等待时间的接口对矢量DSL系统的管理具有特别的优点。本发明的实施方式克服了在G.997.1和TR-069中定义的接口的至少一些限制，例如：
没有用于数据或控制参数的日期或时间识别；
没有用于每条DSL线路的定制数据收集；
非常慢的数据报告和控制(分钟的时间帧)；
用于矢量DSL系统的控制参数不够；
用于矢量DSL系统的报告的数据参数不够；
以及
在初始化或显示时间操作期间不能通过控制或指定用户的次序安排来指定和/或公断在串扰消除系统内的用户的重要性。
TR-069在其附录B中定义了“CPE参数”列表。可以使用在TR-069的附录A中定义的远程过程调用(RPC)方法，这些参数可以被访问以读或(对参数子集)写。本发明的实施方式的示例主要集中在TR-069的表61的以下“分支”下的参数：
InternetGatewayDevice.WANDevice.{i}.WAN-DSLInterfaceConfig；以及
InternetGatewayDevice.WANDevice.{i}.WAN-DSLDiagnostics。
在上面分支的第一个下的几个参数被定义为具有“当前”值。例如：
上行数据流衰减
下行数据流衰减
上行数据流功率
下行数据流功率
然而，“当前”的定义是难以确定的，因为多个操作(每个具有相当大的处理延迟)被要求来完成这些参数的更新。在某些情况下，DSL设备不可能连续更新这些参数。因此，在早期系统中，从这些参数的最后更新后的时间的精确长度是不知道的。特别地对于矢量DSL，知道参数最后更新的时间的所要求的精确度跟DMT符号的长度一样小。
在上面分支的第二个下定义的参数仅在诊断操作完成后被使用。然而，这些参数中的大多数还可以在没有诊断操作的情况下被计算。它们可以在正常的调制解调器初始化期间得到，或甚至它们可以在显示时间期间被更新。但不知道这些参数最后计算/更新的确切时间的问题还存在。特别地对于矢量DSL，知道参数被获取的确切时间是很重要的，因为矢量化操作的有效性取决于关于矢量信道和噪声关联的实时信息。能识别不是当前的参数值是很重要的，因为在执行矢量化操作时这种非当前参数值的使用可能实际上降低DSL性能。
最后，在早期系统中在访问这些参数来写入它们时存在问题。利用现存的策略，没有办法来利用已知和/或指定延迟来确定写入操作的时间。例如，当多个写入参数需要以指定次序写入时，确定时间是需要的。而且，这对于矢量DSL是很重要的，因为特定矢量化模块的写入操作必须在精确定义的时间(在DMT符号的次序的精确度内)起作用。在适当的时间没有应用写入操作可能导致系统不稳定和/或连接损失。
G.997.1的第7节定义了管理信息库(MIB)单元，并说明了它们中的哪一个可以通过Q接口被读和写。像TR-069的情况一样，存在一些单元，对于这些单元，最后更新时间是不知道的。具体地，在“线路测试、诊断和状态参数”组(每个G.997.1表7-23和7-24)下的大多数单元在它们被计算时是不清楚的。这种计算可以在下列时间的任意时间发生：
诊断执行
调制解调器的正常初始化
调制解调器的正常操作(显示时间)
一些调制解调器在初始化而另一些已经在显示时间运行的时期
另一方面，当控制参数可能被执行和/或实施时，写入到MIB单元不包括用于时序安排或识别的任何能力。没有方式来辨别执行写操作与促使调制解调器或其它DSL装置的立即重新初始化，写操作希望调制解调器在不退出显示时间或中端正常操作的情况下很好地适应。要求这样的特征的单元的示例可以在“线路配置简档”和“信道配置简档”组(G.997.1表7-9到7-12)中找到。
在本发明的某些实施方式中，时间戳与TR-069的“CPE参数”和/或G.997.1的“MIB单元”有关，提供它们最后被更新(对于只读参数)时的时间指示，或它们应该被执行时(对于写入参数)的时间指示。图8A示出了这种例子，其中包810包括与操作参数的名称812和值814相关的时间戳816。对于只读(数据)参数，时间戳可包括下列类型的信息中的一者或多者：
在特定阶段和/或诸如诊断、正常初始化或显示时间的指定操作模式期间执行更新了吗？
相对于时间基准何时执行更新？(例如，相对于最近重新初始化的开始或相对于绝对时间)
对于写入(控制)参数，时间戳可以包括下列类型的信息中的一者或多者：
更新促使初始化吗？
更新是立即、有特定延迟还是下次初始化时被执行？
相对于已知时间基准的更新延迟是什么？
本领域技术人员可以理解，一般的概念可以用不同的方法实施。注意的是，对于矢量DSL，时间基准在DMT符号的次序的时间周期内需要是精确的。在一个方法中，如图8B所示，与同一时间戳826相关联的数据和/或控制参数822、824可以在单个包820中被组合在一起来通过DSL管理接口被传输。因此，如图8C所示，单个时间戳与所有参数相关联。
可替换地，时间标记可以被定义并用于提供参数的定时信息。例如，在图8C中，操作参数832与在包830中的时间标记834相关。在图8C的示例性表格中，多个时间标记可以被定义。然后，每个操作参数与预定义的时间标记中的一个相关联。本领域技术人员应该理解，在图8C的表格中提到的线路x1、x2、x3和x4可以是用于建立时间标记的相同的DSL线路或多条线路。另外，使用时间标记可以被实施为TR-069RPC方法的扩展，使用下列步骤实现：
1.引入一组新的CPE参数来存储时间标记。
2.扩展ParameterValueStruct(参数值结构)结构定义(在TR-069中的A.3.2.1中的表11)来包括作为结构成员的一个的Time-Marker(时间标记)，由此创建新结构的ParameterValueTimeStruct(参数值时间结构)。
3.增强GetParameterValues(获取参数值)方法(在TR-069中的A.3.2.2)来考虑在ParameterList(参数列表)阵列中的ParameterValueTimeStruct元素。当调用GetParameterValues来读取时间临界的CPE参数的值时，时间标记也应该包括在ParameterList中。
4.增强SetParameterValues(设置参数值)方法(在TR-069中的A.3.2.1)来考虑在ParameterList阵列中的ParameterValueTimeStruct元素。当调用SetParameterValues来写入时间临界的CPE参数，相应的时间标记也应该包括在ParameterList中。
因此，根据本发明的某些实施方式，在图10中示出了一个或多个，操作DSL实验室和/或现场系统(和/或实施这种方法的计算机程序产品)的方法1000可包括结合一个或多个操作参数(例如，数据、控制、操作等参数)使用的时间戳。一般地，在1020矢量DSL系统的一个或多个操作参数被提供，在1050时间戳被附加到那个/那些操作参数。(本领域技术人员可以理解，这里使用的“附加”意思可以是物理地将时间戳或时间戳数据附加到其它数据，或意思是以某些其它方式将时间戳与相关数据相关联。)然后，在1060，操作参数可以用在操作DSL系统中(例如，作为数据参数或控制参数)或可以用于辅助操作DSL系统(可以是现场DSL系统、实验室DSL系统等)。应当注意，附加时间戳可以通过将时间戳与操作参数的名称和值相关联或这里描述的其它方式来实施，这对于本领域技术人员是显而易见的。可以与本发明一起使用的DSL装置包括(但不限于)调制解调器、DSLAM、线路卡、远程终端、线路终端、自动配置服务器、网络管理系统(有时称为元件管理系统)的各种实施或组件等。本发明的实施方式可以在诸如这里示出和讨论的DSL系统以及本领域技术人员知道的其它DSL系统中被实施。
当涉及到数据参数(即，只读参数)时，时间戳可以是阶段识别和/或时间基准。阶段识别可以识别当数据参数最后更新时DSL或其它系统所在的操作模式或关于操作阶段的任何其它暂时描述。操作模式的示例包括诊断、正常初始化、显示时间等。对于矢量DSL，操作阶段可以伴随感兴趣的线路说明，而且可以涉及诸如矢量化系数更新的事件。时间基准可以是绝对时间定义的时间点、相对于一个或多个阶段转变(例如，从初始化到显示时间)的点、相对于一个或多个阶段定义事件(例如，在进入显示时间之后30秒，在最后初始化之后564秒，等)而定义的时间点等。对于矢量DSL，时间基准可以根据DMT超帧(或DMT同步符号)或更具体地根据DMT符号(例如，在线路3进入显示时间后6354DMT超帧，或在线路1的矢量化系数的最后更新后78764DMT超帧加上67DMT帧)来定义。
当涉及到控制参数(即，被写入的参数)时，所述时间戳可以是，例如，有关更新是否促使初始化的信息、有关更新何时被执行和/或被实施的信息、有关已知时间基准与更新的执行和/或实施之间的任何延迟的信息等等。其他有用且可实施的时间戳为本领域技术人员所公知。
当大量的操作参数被分配或具有相同的时间戳时，可以使用如上所记载的操作参数分组。例如，可以将大量操作参数分在一组，然后将单个时间戳附加到该组。在其他情况下，可以定义一组时间戳，且可以通过时间标记来识别所述时间戳。然后可以通过将所定义的时间标记中的一个与操作参数相关联，以实现将所述时间戳附加到该操作参数。
本领域技术人员可以理解，使用本发明的多个实施方式的计算机程序产品可以包括机器可读介质和包含在该机器可读介质中的程序指令。所述程序指令指定一种根据一个或者多个在此所述的方法的操作矢量DSL系统的方法。
在TR-069中，对于所有的CPE均以严格相同的方式来执行DSL物理层参数的数据收集：
InternetGatewayDevice.WANDevice(互联网网关装置.WAN装置).{i}.WAN-DSLInterfaceConfig.(WAN-DSL接口配置)参数应该保存当前值(例如，下行数据流噪声容限)。
InternetGatewayDevice.WANDevice.{i}.WAN-DSLDiagnostics.(WAN-DSL诊断)参数应该保存来自最后一次诊断会话的值(例如，SNRpsds)。
InternetGatewayDevice.WANDevice.{i}.WAN-DSLInterfaceConfig.Stats.Total.(WAN-DSL接口配置统计总)参数保存总的统计信息(例如，自开始数据收集以来的FEC错误)
InternetGatewayDevice.WANDevice.{i}.WAN-DSLInterfaceConfig.Stats.Showtime.(WAN-DSL接口配置统计显示时间)参数保存自最近的显示时间以来的积累的统计信息。
nternetGatewayDevice.WANDevice.{i}.WAN-DSLInterfaceConfig.Stats.LastShowtime.(WAN-DSL接口配置统计最后显示时间)参数保存自第二个最近的显示时间以来所积累的统计信息。
InternetGatewayDevice.WANDevice.{i}.WAN-DSLInterfaceConfig.Stats.CurrentDay.(WAN-DSL接口配置统计当天)参数保存当天所积累的统计信息。
InternetGatewayDevice.WANDevice.{i}.WAN-DSLInterfaceConfig.Stats.QuarterHour.(WAN-DSL接口配置统计一刻钟)参数保存当前一刻钟期间所积累的统计信息。
还存在指示自数据收集开始以来、自最近的显示时间以来等等的秒数的参数。
该方法失去了独立针对每条线路调节所述数据收集的能力。例如，相比于稳定的线路，对于存在问题的线路或者其他线路，可能需要能够更加频繁地收集数据。矢量线路还可以要求更紧密的监测，以确定是否需要更新、或者在调制解调器被开启或关闭时检测状态等等。还可以使用附加数据来诊断问题和提出解决方案。另一方面，要求所有的线路都非常频繁地收集数据是不切实际的，因为它会导致更高的存储和通信带宽的需求，这对于所涉及的所有线路而言是不合理的。
在G.997.1中，存在MIB单元，以用于：
线路性能监测参数(例如，误差秒)
信道性能监测参数(例如，FEC校正)
ATM数据路径性能监测参数(例如，HEC违例)
对于这些单元，可以将计数器限定在15分钟和24小时的周期上。对于误差秒、严重误差秒、以及不可用秒而言，还可以针对过去16个15分钟持续时间的间隔来存储计数(参见G.997.1，7.2.7.9节)。
还存在MIB单元，以用于：(1)线路测试参数、线路诊断参数和线路状态参数(例如，SNR容限下行数据流)，以及(2)信道测试参数、信道诊断参数和信道状态参数(例如，实际交错延迟)。这些单元仅存储“当前”值，术语“当前”已经被应用到之前的系统等等。
最后，存在MIB单元，该MIB单元存储有监测参数的阈值。当所述阈值(针对15分钟和24小时的时间周期而限定的)被超过时，则生成“阈值报告”，并通过Q接口来发送所述“阈值报告”。
类似于TR-069，G.997.1中对MIB单元的定义并不允许每条线路的定制的数据收集。因此，在该方针下，不可能以更快的速率收集特定参数(或者在给定时间周期内收集更多数据点)以针对存在问题的线路收集更多的信息。
本发明的多个实施方式允许定制和/或自适应数据收集，以单独为每个CPE、DSLAM或者其他DSL装置定义数据收集进程。针对每个参数存储多个值，每个值对应于不同的时刻。参数值被存储时的时刻对于每个DSL装置而言是可被单独编程的。
一个示例示出了本发明的一个实施方式的优点和实现。假定CPE“A”是稳定的线路，其仅需要偶尔进行监测。然后耦合或者基于“正常”原则(例如，每小时)收集参数(例如SNR容限)，只是确保所述线路保持稳定，如下表所示：
CPE A(稳定的线路)
 
2:00pm时的SNR容限值
3:00pm时的SNR容限值
4:00pm时的SNR容限值
5:00pm时的SNR容限值
稳定线路的自适应数据收集示例
表1
然而，如果CPE“B”是存在问题的线路，则可以使用紧密的监测来确定不稳定性的原因。需要更频繁地(例如，每一刻钟)收集诸如SNR容限的参数，以更好地查明问题出现的时刻，如下表所示：
CPE B(存在问题的线路)
 
4:00pm时的SNR容限值
4:15pm时的SNR容限值
4:30pm时的SNR容限值
4:45pm时的SNR容限值
5:00pm时的SNR容限值
存在问题的线路的自适应数据收集的实施例
表2
一般而言，根据本发明的定制数据收集可能要求每个参数(或参数组)与下列变量中的一者或者多者相关联：
数据收集起始时间
数据收集周期
数据收集终止时间，或者数据收集点的总数在某些实施方式中，所述第一和第三变量可被省略。
本领与技术人员可以理解，根据本发明的定制数据收集可与TR-069或者G.997.1相结合。对于TR-069而言，可以使用以下步骤来增强TR-069的操作：
创建新的CPE参数(或者MIB单元)，以指定定制数据收集；
利用定制数据收集能力将CPE参数(或者MIB单元)扩展成向量类型。当数据收集填入矢量时，则停止数据收集，或者在最旧的值上覆写新的值。
最后，使用TR-069“阈值报告”可以增强数据收集。实现此增强的一种方式是通过修改SetParameterAttributes(设置参数属性)方法(通过TR-069中的A.3.2.4)。当前，设置SetParameterAttributesStruct结构中的Notification(通知)字段(field)允许CPE向DSL管理实体通知那些具有被改变的值的参数。通过将附加字段包含在所述SetParameterAttributesStruct结构中，可以通过诸如参数超过特定阈值的事件(例如，误差度量超出矢量DSL系统中的特定值，其中所述通知用于指示需要对矢量化系数进行更新)来触发所述通知。可替换地，可以在参数值低于阈值时发送通知。“触发字段”可以具有以下容许值：
特定值，指示触发事件是值的任何改变。
用于触发通知的阈值范围。
图11和12中示出了根据发明的一个或者多个实施方式的用于DSL环路中的自适应数据收集的方法。图11中的方法1100起始于在1110为定制的收集选择矢量DSL系统的一个或者多个数据参数，该步骤可以包括在DSL环路使用第一数据收集进程(例如TR-069或G.997.1的普通数据收集操作)的同时评估该DSL环路的性能。然后在1120可以基于所述DSL环路性能的评估来确定所述DSL环路的第二数据收集进程(例如，经常或者偶尔收集数据、或者收集或多或少的数据点，以评估环路的性能)。一旦在1120确定和/或定义了不同的数据收集进程，则可以在1130将属性从控制器(例如，DSL管理实体)发送到DSL装置(例如，CPE调制解调器)，并且然后在1140通过将每个数据参数的值/矢量值从DSL装置发送到控制器来调整DSL环路的操作，以使用所述第二数据收集进程。因此，该操作可以是在执行所述方法期间的经调节的数据收集频率。
如图12中的方法1200所示，使用了阈值报告，在1210选择矢量DSL系统的数据参数，并且在1220向该参数分配一个或多个属性。再次地，在1230将所述属性从控制器发送到DSL装置，在此之后，在1240，当阈值条件满足时，将数据参数值从所述DSL装置回发到所述控制器。
本领域技术人员可以理解，所述方法可被应用于DSL捆绑器中的所有环路、一组矢量DSL线路、或者任何其他合适的组，从而数据收集适合逐个环路的基础。所述方法可以由计算机程序产品(例如，软件)或者某类控制器(例如DSL优化器、SMC等等)来执行。此外，所述方法可被扩展，以使得一个或者多个操作参数可被适当地考虑和评估。对于每个这样的操作参数，可以向其指定数据收集起始时间、收集周期以及结束时刻。在某些如上所述的情况下，可能仅需要为每个操作参数指定数据收集周期。和所述方法一起使用的环路还可被编程和/或配置以在达到或者丢失操作参数阈值或者范围(例如，最大值和最小值、操作参数值出现了很大改变、或者操作参数的值落入指定范围之内或者之外)时通知控制器等。本领域技术人员可以理解，如上所记载的，这些方法中的一者或多者可被实施为TR-069和/或G.997.1的扩展。
在TR-069，在以下分支下定义DSL物理层参数，所述分支包括：
InternetGatewayDevice.WANDevice.{i}.WAN-DSLInterfaceConfig.
InternetGatewayDevice.WANDevice.{i}.WAN-DSLDiagnostics.
除
InternetGatewayDevice.WANDevice.{i}.WAN-DSLDiagnostics.LoopDiagnosticsState外(被用于触发诊断)，所有这些参数均不能被DSL管理实体写入。
TR-069的此种限制意味着配置CPE的DSL物理层的唯一路径就是通过G.997.1所提供的装置、或者通过在初始化期间在DSLAM和CPE之间执行消息交换。然而，这些早期的解决方案在多种环境中存在问题。
断开的DSLAM控制—在特定情况中，由于实施问题，不可能控制来自DSL管理实体的CPE参数。存在通信路径可能被断开的某些点。对于正常工作的路径，需要大量元件都正常工作—Q接口必须包括所需的控制，管理部分的DSLAM实施必须完整，DSLAM和CPE之间的消息开销路径必须被正确地实施，以及管理部分的CPE实施必须完整。
被限制的G.997.1CPE配置参数组—使当前没被定义成在G.997.1中可编程的许多CPE参数可被编程是很有利的。例如，能够对可被加载到特定音频上的最大数量的比特进行编程是非常有帮助的。
矢量DSL的配置参数—具有与能够在DSLAM外部被控制的矢量化操作有关的参数是很有利的。这减小了DSLAM的管理负担，并将复杂度移给了外部管理系统。
太晚到达CPE的参数值—某些参数(例如，最大SNR容限)在各个阶段的初始化期间从DSLAM被传输到CPE。然而，CPE可能需要更早知道这些参数值，以优化链接。例如，在最大SNR容限的情况下，CPE必须在很早的阶段决定合适的传输功率频谱密度(PSD)等级。
与CPE的DSL配置控制相关的一些G.997.1限制已经在上面提到过。另外，G.997.1MIB单元正丢失对DSL管理(尤其是矢量DSL)很有价值的大量配置参数。其他有用的元素将在下面描述。
通过使用本发明的用于改进CPE的DSL配置控制的实施方式，可以使特定CPE参数能够被控制器(例如，DSL管理实体)来编程。在此情况下，可能会产生这样的问题，即由控制器(DSL管理实体)直接编程的值与由DSLAM控制的值之间可能会发生冲突。存在多种方式来解决此类冲突：
可以定义CPE参数以指示在冲突的情况下是DSLAM的值具有优先级还是DSL管理实体的值具有优先级；或者
如果DSL管理实体所控制的一个或者多个值导致了失败的链接，或者某些其他非正常情况，则可以重置所述CPE参数和/或利用具有优先级的DSLAM的值重新初始化链路。在所述链路被重新建立之后，所述CPE可以将所述非正常情况报告给DSL管理实体。
下面的表3A示出了与本发明的实施方式相关的用于CO或CPE调制解调器进行DSL配置的控制参数列表。下面的表3B示出了与本发明的实施方式相关的用于CO或CPE调制解调器进行矢量DSL配置的控制参数列表。`因为用户的优先级可能会改变，且其在取消次序中的位置可能会改变(可能随着速率变化而改变)，因此图3B中已经包括了次序交换(order swap)。取消器(canceller)在次序中的所有共同的之前的用户上均保持相同，从而次序交换可以快速地配合各种数据请求而不需要设置所有的取消器、频谱和比特分布。
Figure A200780021083D00441
Figure A200780021083D00461
Figure A200780021083D00471
Figure A200780021083D00472
Figure A200780021083D00481
在表3B中，包括了用于激活仿真系统的控制参数。上面引用的美国专利申请NO.11/267,623中描述了仿真模式DSL操作。因此，SMC可以在仿真模式被激活的情况下取得控制。通过使用本发明的多个实施方式，SMC能够提供这样的控制参数给具有仿真模式能力的矢量DSL装置。
用于“发射机矢量化-前馈模块”和/或“发射机矢量化-前馈模块”的控制可以包括用于诸如音频转子(tonal rotor)的复杂度降低的结构的合适参数，这在上面引用的美国专利申请NO.11/284,692中有所描述。通过使用本发明的多个实施方式，SMC可以计算音频转子，并提供这样的控制参数给矢量DSL装置。
用于“发射机矢量化-反馈模块”的控制可以包括用于预编码结构的合适参数(例如在上面引用的美国专利申请NO.11/336,666中所述的那些参数)。通过使用本发明的多个实施方式，SMC可以计算用于预编码结构的参数，并提供这样的控制参数给矢量DSL装置。
用于“接收机矢量化-反馈模块”的控制可以包括用于GDFE结构的合适参数(例如在上面引用的美国专利申请NO.11/336,113中所述的那些参数)。通过使用本发明的多个实施方式，SMC可以计算用于GDFE结构的参数，并提供这样的控制参数给矢量DSL装置。
表3A中的控制允许在矢量DSL系统中新的线路的无缝带来或引入。它们还允许有序地关闭矢量DSL系统中的线路。在上面引用的美国专利申请NO.11/345,215中描述了这样的方法。
因此，通过使用本发明的多个实施方式，如图13所示，一种用于操作矢量DSL系统的方法1300起始于在1310提供至少一个调制解调器装置(例如，CPE或者CO装置)，该装置经由基于TCP/IP的协议来接收用于控制和/或操作DSL系统(或者所述DSL系统中至少一个或者多个DSL装置，该DSL系统可以是实验室DSL系统或者现场DSL系统)的控制参数。在1320可以提供至少一个操作参数(例如，来自表3A或表3B的一个或者多个参数)作为DSL装置的可写控制参数，允许在1330将值写入到所述可写控制参数，从而创建写入的控制参数值。之后，在1340，可以使用所写入的控制参数值来操作所述DSL装置。根据在此所公开的其他技术，所述DSL装置可以是任何合适的装置，包括(但不限于)：CPE调制解调器、DSLAM、远程终端、线路终端、自动配置服务器、元件管理系统、或可用于本系统中的其他类型的DSL调制解调器。
如上所记载的，可能发生冲突。本发明的多个实施方式可以通过使用任何合适的优先化方案来解决所写入的控制参数值与冲突参数值之间的冲突，该优先化方案可以例如是，为所写入的控制参数值授予优先级、为冲突的参数值授予优先级、或者重新初始化DSL装置在其上操作的DSL环路，其中重新初始化DSL环路可以包括将可写控制参数重置为默认参数值。重新初始化DSL环路还可以包括将某些参数冲突报告给控制器。在一些情况下，所述默认参数值可以是所述冲突参数值。
用于矢量DSL的控制参数并未包括在当前定义的接口中。这些控制参数可以被应用在CO调制解调器(或者光网络单元ONU或者远程终端(RT))或者CPE调制解调器。可以通过使用带内协议(例如嵌入式操作信道、EOC、ADSL/VDSL)或者工作在网络堆栈的更高层的带外协议(例如TCP/IP)来将他们应用到CPE侧。
本发明的这些实施方式可被应用到G.997.1和/或TR-069下的各种参数。同样地，这些方法还可被实施为DSL管理实体和DSL装置之间的接口的至少一部分。实现根据本发明的一个或者多个方法的各种计算机程序产品可以由本领域技术人来实现。
在TR-069和G.997.1MIB单元中所定义的CPE参数并不包括对根据本发明的一个或者多个实施方式的矢量系统的DSL管理有价值的数据参数。下表4中示出了与本发明的实施方式相关的用于CPE调制解调器或上行数据流装置(例如，DSLAM)进行DSL配置的数据参数列表。下表5中示出了可用于矢量DSL(具有CPE或者CO调制解调器)的数据参数列表。
Figure A200780021083D00521
Figure A200780021083D00531
Figure A200780021083D00541
Figure A200780021083D00551
Figure A200780021083D00561
Figure A200780021083D00562
Figure A200780021083D00591
因此，通过使用本发明的实施方式，如图14所示，用于操作DSL系统的方法1400可以起始于在1410提供至少一个CPE调制解调器或者上行数据流DSL装置(例如，DSLAM)，所述至少一个CPE调制解调器或者下行数据流DSL装置计算用于评估(实验室或者现场)矢量DSL系统的状态、操作或性能的一个或多个数据参数。在1420提供至少一个操作参数(例如，来自表4或表5的一个或者多个参数)作为DSL装置的可读数据参数，允许在1430将值分配到所述可读控制参数，从而创建所分配的控制参数值。之后，在1440，可以使用所分配的数据参数值来操作所述DSL装置。根据在此所公开的其他技术，本领域技术人员可以理解，所述DSL装置可以是任何合适的装置，在某些情况下包括(但不限于)：CPE调制解调器、DSLAM、远程终端、线路终端、自动配置服务器、元件管理系统、或可用于本系统中的其他类型的DSL调制解调器。
一般而言，SMC可以负责做出决定来选择在哪条线路上以及在那个音频上应用矢量化，以及应该应用什么矢量化技术。所述SMC可以发送合适的指令到矢量化引擎、DSLAM、DSL集成电路、或者开关。可以在获取有关环路和所部署的设施、以及有关设备能力和限制的信息之后作出所述决定。所述信息从矢量化引擎、DSLAM、或者DSL集成电路中接收。相比于DSLAM，所述SMC的优点在于作出所述决定，因为其可以访问其他的信息。
与上述功能相关联的数据参数包括表3B所列出的所有参数。与上述功能相关联的控制参数包括表5中分类“被激活的矢量化系统”、“被激活的矢量化能力”、以及“被激活的仿真系统”下所列出的那些参数。
这些参数可被支持作为当前定义的G.997.1和TR-069接口的扩展。由于这些参数所导致的额外的带宽和存储需求是相当适度的。最终，用于读取或者写入这些参数的可接受等待时间大约是几秒钟，这对于本发明的多个实施方式是足够的。
如下将详细描述的，实施本发明的一个或者多个实施方式的控制单元可以是控制器(例如，DSL优化器、动态频谱管理器或者DSMC、频谱管理中心，其中的任何一者均可以是DSL管理实体的一部分或者包括DSL管理实体)的一部分。控制器和/或控制单元可位于任何地方。在某些实施方式中，所述控制器和/或控制单元位于DSL CO中，而在其他情况下，他们可以由位于CO外部的第三方来控制。可结合本发明的多个实施方式使用的控制器和/或控制单元的结构、编制以及其他特定特征对本领域技术人员而言在阅读完本公开内容之后是显而易见的。
可以使用控制器(例如，DSL管理实体、DSL优化器、动态频谱管理中心(DSM中心)、频谱管理中心(SMC)、“智能”调制解调器和/或计算机系统)来收集和分析结合本发明的各种实施方式所描述的操作数据和/或参数值。所述控制器和/或其他组件可以是由计算机实现的装置或者装置的组合。在某些实施方式中，所述控制器位于远离所述调制解调器的位置。在其他情况下，所述控制器可以配备一个或两个调制解调器，就如同直接连接调制解调器、DSLAM或者其他通信系统装置的设备那样，从而创建“智能”调制解调器。短语“耦合到”和“连接到”等等在此用来描述两个元件和/或组件之间的连接，并且用于表示直接或间接耦合在一起，例如经由一个或多个中间元件或者在适合的情况下经由无线连接。
本发明的某些实施方式使用DSL系统作为示例性的通信系统。在这些DSL系统中，可以使用特定的规范、规则、协议等来描述示例性DSL系统的操作以及可从客户(也被称之为“用户”)和/或系统上的设备获得的信息和/或数据。然而，本领域技术人员可以理解，可以将本发明的多个实施方式应用于各种通信系统，并且本发明并不限于任何特定的系统。可以将本发明用于服务质量可能与控制参数有关的任何数据传输系统。
可以将各种网络管理元件用于DSL物理层资源管理，其中元件是指DSL调制解调器对(结合起来的、或者在单个端)中的参数或者功能。网络管理构架包括一个或者多个管理节点，每个节点包含代理点(agent)。所述管理节点可以包括路由器、桥接器、开关、DSL调制解调器或者其他装置。至少一个NMS(网络管理系统，通常被称为管理器)监测和控制管理节点，并且通常基于普通PC或者其他计算机。所述管理器和代理点使用网络管理协议来交换管理信息和数据。管理信息的单位是对象。相关对象的集合被定义为管理信息库(MIB)。
本发明的多个实施方式可与上述“现场”DSL系统一起使用。此外，本发明带多个实施方式可与“实验室”系统一起使用。图9示出了一个这样的实验室配置910。自动测试设备912耦合到环路/噪声实验室模拟器914。这样的实验室模拟器为本领域技术人员所公知，并且可以使用各种能力来复制实际的DSL环路或环路组，例如DSL捆绑器等等。实验室模拟器是模拟传输环境的行为的硬件和/或软件设备。测试设备912可以是控制实验室系统910中的其他模块并且能够收集来自其他装置的测量数据的硬件和/或软件。装置912还耦合到至少一个CPE调制解调器916和矢量DSLAM918，如图9中所示。所述装置916、918中的每个装置均耦合到环路/噪声实验室模拟器，以重新创建指定的DSL环路。最后，包流量测试器920耦合到装置912、916、918，以允许测试器920收集来自这些装置的数据。测试器920是产生并测试包流量的硬件和/或软件。这可以针对上行数据流(CPE到DSLAM)流量和下行数据流(DSLAM到CPE)流量来实现。
本领域技术人员可以理解，配置910可以包括在各个模块之间的合适连接。例如，DSLAM 918与实验室模拟器914之间以及CPE调制解调器(或者调制解调器)916与实验室模拟器914之间的连接可以是很短的电缆连接。DSLAM 918与包流量测试器920之间以及CPE调制解调器(或者调制解调器)916与包流量测试器920之间可以是标准的接口和连接装置。DSLAM 918与自动测试装置912之间的连接可以使用本发明的多个实施方式和/或G.997.1所定义的接口、操作参数等等。同样地，CPE调制解调器(或者调制解调器)916与自动测试装置912之间的连接可以使用本发明的多个实施方式和/或TR-069所定义的接口、操作参数等等。最终，实验室模拟器914与自动测试装置912之间以及包流量测试器920与自动测试装置912之间的连接可以是标准的接口和连接装置。
可以使用本发明的多个实施方式来自动测试DSLAM和CPE装置。这样的技术可以使用在此讨论的本发明的多个方面、TR-069和/或G.997.1所定义的接口。如下详细描述的，本发明的使用对于这种实验室系统设置的测试是特别有利的。图9中示出了用于自动DSL装置测试的一种配置。可以通过以下步骤来定义许多DSL装置测试：
(a)配置实验室模拟器；
(b)配置DSLAM和CPE调制解调器；
(c)配置包流量测试器(仅在某些测试中需要)；以及
(d)从DSLAM和CPE调制解调器中收集数据。
可以在同一测试中重复步骤(b)和(d)。所述方法的其他变化对本领域技术人员而言将是显而易见的。
可以使用图9中的配置来自动进行测试DSL装置的过程。使用自动测试装置912来控制和协调每个测试期间所采取的步骤。本领域技术人员可以理解，可以执行各种测试来评估在“现场”系统中出现的装置和技术，并且检验不同类型的装置的能力。具体而言，对于每个测试，所述自动测试装置执行以下步骤：
发送命令到实验室模拟器，以指定环路和噪声条件；
使用本发明、G.997.1、TR-069和/或一些其他适于矢量DSL的接口的控制参数来按在上述测试定义中所指定的配置DSLAM和CPE调制解调器。
发送命令到包流量测试器，以开始流量生成和测试；和/或
使用本发明、G.997.1、TR-069和/或一些其他适于矢量DSL的接口的控制参数来从所述DSLAM和CPE调制解调器收集测量结果。
在测试结束之后，可以将所收集的测量结果与期望值进行比较，以产生通过/未通过的结果。在其他情况下，本领域技术人员可以理解，可以出于其他目的而使用所收集的测量结果。
相比于用于验证测试的其他方法，本发明的多个实施方式拥有许多优点。最显著的好处可以在上述方法中通过使用本发明、G.997.1、TR-069的接口和/或操作参数和/或适于矢量DSL的一些其他的接口而被实现，以用于：
配置DSLAM和CPE的控制参数；以及
收集在来自所述DSLAM和CPE的数据参数。
基于多种理由，出于上述目的而使用本发明是特别有利的，一些理由被概述如下：
单个接口—用于访问所述DSLAM和CPE调制解调器的控制和数据参数的可替换方法为，使用对应的DSLAM和CPE调制解调器的专用接口。相比于不同DSLAM和CPE调制解调器的大量专用接口，优选地使用用于矢量系统的本发明的接口。
时间戳能力—在标准化接口中，G.997.1和TR-069均不具有上述时间戳能力(例如，指定数据收集的时间、或者应用控制参数的时间)。本发明克服了这一障碍，有效地促进了验证测试。
定制数据收集能力—相比于G.997.1和TR-069，本发明具有定制数据收集的额外能力，这意味着数据收集可以被订制，以满足每个验证测试的需求。可以仅在合适的频率收集数据参数，从而一方面避免了收集过多的数据，另一方面避免了间隔太长时间才收集数据。
扩展的数据和控制参数集—相比于G.997.1和TR-069，本发明具有许多额外的控制和数据参数。这增强了自动测试装置配置所述DSLAM和CPE调制解调器以进行验证测试的能力。而且还加强了能从DSLAM和CPE调制解调器获得的测量结果的集合，从而可能实现更多验证测试的自动化。
一般而言，本发明的多个实施方式使用涉及存储在一个或者多个计算机系统中、或通过一个或者多个计算机系统传递的数据的各种处理，所述一个或者多个计算机系统可以为单个计算机、多个计算机和/或多个计算机的组合(部分和所有的“计算机”在此可交替地指代“计算机”和/或“计算机系统”)。本发明的多个实施方式还涉及用于执行这些操作的硬件装置或其他设备。这些设备可以针对所需目的而被特别构建，或者可以为通用计算机和/或由存储在计算机中的计算机程序和/或数据结构选择性激活或重新配置的计算机系统。在此所提出的处理并非固有地涉及某些特定的计算机或者其他设备。具体而言，各种通用机器均可与根据此处的教示而编写的程序一起使用，或者可能更加方便地是，构建更专用的设备以执行所需要的方法步骤。基于以下给出的描述，这些机器的特定结构对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。
本发明的上述实施方式使用涉及存储在计算机系统中的数据的各种处理步骤。这些步骤是那些需要进行物理量的物理操作的步骤。通常，虽然并非必要，这些量采用能够被存储、传递、组合、比较和操作的电信号或磁信号的形式。主要基于通用的原因，有时将这些信号称之为比特、比特流、数据信号、控制信号、值、元素、变量、字符、数据结构等是很方便的。然而，应当记得，所有这些和类似的术语均与合适的物理量相关联，并且仅是应用到这些量的便签。
而且，在术语中，所执行的操作通常是指识别、配合或者比较。在此处描述的形成为本发明的部分的任何操作中，这些操作是机器操作。用于执行本发明的多个实施方式的操作的有用机器包括通用数字计算机或者其他类似的装置。在任何情况下，都应该记住用于操作计算机的操作方法与计算方法本身之间的区别。本发明的多个实施方式涉及用于操作计算机处理电信号或者其他物理信号以产生其他想要的物理信号的方法步骤。
本发明的多个实施方式还涉及用于执行这些操作的设备。该设备可以针对所需的目的而被特别构建，或者可以是由存储在计算机中的计算机程序选择性激活或重新配置的通用计算机。在此所提出的处理并非固有地涉及某些特定的计算机或者其他设备。具体而言，各种通用机器均可与根据此处的教示而编写的程序一起使用，或者可能更加方便地是，构建更专用的设备以执行所需要的方法步骤。基于以上给出的描述，这些机器的所需结构是显而易见的。
另外，本发明的多个实施方式还涉及计算机可读介质，该介质包括用于执行各种被计算机执行的操作的程序指令。所述介质和程序指令可以是那些针对本发明的目的而被特别设计和构建的介质和程序指令，或者他们可以是那些公知的且为计算机软件领域的技术人员可获得的介质和程序指令。计算机可读介质的实例包括，但不限于：诸如硬盘、软盘和磁带的磁介质；诸如CD-ROM盘的光学介质；诸如光盘的磁光介质；以及被特别配置成存储和执行程序指令的硬件装置，例如只读存储器装置(ROM)和随机存取存储器(RAM)。程序指令的实例包括机器代码(例如由编译器产生)和包含更高等级的代码(可以由计算机通过使用解译器来执行)的文件。
图17示出了根据本发明一个或者多个实施方式的能够由用户使用的典型计算机系统和/或控制器。所述计算机系统1700包括任意数量的处理器1720(也被称之为中央处理单元，或者CPU)，该处理器1720耦合到存储装置，该存储装置包括主存储器1706(通常为随机存取存储器，或者RAM)、主存储器1704(通常为只读存储器、或者ROM)。本领域技术人员所公知的，主存储器1704用作单向地向CPU传递数据和指令，而主存储器1706通常用于以双向方式传递数据和指令。这些主存储装置均可包括任何合适的上述计算机可读介质。还可将大容量存储装置1708双向耦合到CPU 1702并且提供额外的数据存储容量，该大容量存储装置1708可以包括任何上述计算机可读介质。所述大容量存储装置1708可以被用来存储程序、数据等等，并且通常为速度慢于主存储器的诸如硬盘的次级存储介质。可以理解地是，在合适的情况下，保留在所述大容量存储装置1708中的信息可以以标准形式而被合并成主存储器1708的部分，作为虚拟内存。诸如CD-ROM 1714的特定的大容量存储器还可单向传递数据到CPU。
CPU 1702还可被耦合到接口1710，接口1710包括一个或者多个输入/输出装置，例如视频显示器、跟踪球、鼠标、键盘、麦克风、触摸屏、传感器卡片阅读器、磁带或纸带阅读器、手写板、手写笔、语音或笔迹识别器、或者其他公知的输入装置，例如其他计算机。最终，CPU 1702可以通过使用被大致显示为1712的网络连接而可选择地被耦合到计算机或者其他电信网络。利用这样的网络连接，可以想象在执行上述方法步骤期间，CPU可以从网络接收信息，或者将信息输出到所述网络。上述装置和物质对计算机硬件和软件领域的技术人员来说是很常见的。上述硬件元件可以定义用于执行本发明的操作的多个软件模块。例如，用于运行码字合成控制器的指令可被存储在大容量存储装置1708或1714中，并且结合主存储器1706可在CPU1702上被执行。在优选实施方式中，所述控制器被划分成多个软件子模块。
通过所写的说明书，本发明的许多特征和优点都是显而易见的，因此，所附权利要求书用于覆盖本发明的所有这些特征和优点。而且，对于本领域技术人员而言，可以很容易进行大量修改和改变，本发明并不限于所示出和描述的具体构造和操作。因此，所述实施方式应该被当作是示例性的而非限制性的，并且本发明并不应当限于在此所给出的细节，而是应该由以下权利要求书和现在或将来可预见的或者不可预见的他们的等价物的全部范围来限定。

Claims (25)

1、一种设备，该设备包括：
至少一个矢量化引擎；
交叉连接装置，该交叉连接装置耦合到所述至少一个矢量化引擎，该交叉连接装置用于经由相应的DSL环路与多个客户端元件(CPE)装置中的每一个CPE装置耦合；
接口，该接口用于从位于所述设备之外的源接收指令，该指令用于使所述交叉连接装置经由所述相应的DSL环路将所述至少一个矢量化引擎耦合到所述CPE装置的不相重叠的子集，并且所述接口还用于接收指令，该指令用于使所述至少一个矢量化引擎将矢量化应用到所述DSL环路，所述CPE装置中的一个CPE装置经由所述DSL环路而耦合到所述交叉连接装置。
2、根据权利要求1所述的设备，其中所述设备是数字用户线路访问复用器。
3、根据权利要求1所述的设备，该设备还包括多个数字用户线路访问复用器(DSLAM)，其中每个DSLAM包括至少一个矢量化引擎。
4、根据权利要求1所述的设备，其中位于所述设备之外的源包括控制器；所述接口还用于与所述控制器耦合，以接收所述指令。
5、根据权利要求1所述的设备，其中所述接口用于接收指令，该指令用于使所述交叉连接装置经由所述相应的DSL环路而将所述至少一个矢量化引擎耦合到所述CPE装置的不相重叠的子集，所述相应的DSL环路在其间具有最强串扰耦合或者最强噪声关联。
6、根据权利要求1所述的设备，其中所述接口用于接收指令，该指令用于使所述至少一个矢量化引擎将矢量化应用到所述DSL环路，所述DSL环路在其间具有最强串扰耦合或者最强噪声关联。
7、一种矢量数字用户线路(DSL)系统，该矢量DSL系统包括：
矢量客户端元件(CPE)装置，该矢量CPE装置包括接口，所述接口用于接收指令以控制所述客户端元件装置；以及
数字用户线路访问复用器(DSLAM)，该DSLAM包括：
矢量化引擎；
交叉连接装置，该交叉连接装置耦合到所述矢量化引擎，该交叉连接装置还经由DSL环路而耦合到所述矢量CPE装置；
接口，用于接收指令以控制所述矢量化引擎和交叉连接装置的操作。
8、根据权利要求7所述的矢量DSL系统，其中所述接口还用于提供操作数据给控制器，并且其中所述用于接收指令的接口还包括用于接收由所述控制器响应于所提供的操作数据而计算的控制参数的接口。
9、一种在包括矢量化引擎、交叉连接装置和接口的设备中的方法，所述交叉连接装置经由相应的DSL环路而耦合到所述矢量化引擎和多个客户端元件(CPE)装置中的每一个CPE装置，该方法包括：
经由所述接口接收使所述交叉连接装置经由所述相应的DSL环路将所述矢量化引擎耦合到所述CPE装置的子集的指令；以及
接收使所述矢量化引擎将矢量化应用到所述DSL环路的指令，所述CPE装置中的一个CPE装置经由所述DSL环路而耦合到所述交叉连接装置。
10、根据权利要求9所述的方法，其中所述设备包括两个或更多个矢量化引擎，并且其中经由所述接口接收使所述交叉连接装置经由所述相应的DSL环路而将所述矢量化引擎耦合到所述CPE装置的子集的指令包括接收使所述交叉连接装置经由所述相应的DSL环路而将每个矢量化引擎耦合到所述CPE装置的不相重叠的子集的指令。
11、根据权利要求9所述的方法，其中所述设备包括两个或更多个矢量化引擎，并且其中接收使所述矢量化引擎将矢量化应用到所述DSL环路的指令包括接收使所述矢量化引擎中的一个矢量化引擎将矢量化应用到所述DSL环路的指令，所述CPE装置中的一个CPE装置经由所述DSL环路而耦合到所述交叉连接装置。
12、根据权利要求9所述的方法，其中经由所述接口接收使所述交叉连接装置将所述矢量化引擎耦合到所述CPE装置的子集的指令包括接收使所述交叉连接装置经由所述相应的DSL环路而将所述矢量化引擎耦合到CPE装置的子集的指令，所述相应的DSL环路在其间具有最强串扰耦合和噪声关联中的一者或两者。
13、根据权利要求9所述的方法，该方法还包括：
将新的DSL环路耦合到所述交叉连接装置；
获取与所述新的DSL环路相关的操作数据；
经由所述接口接收指令，该指令用于使所述交叉连接装置响应于所述操作数据而经由所述新的DSL环路将所述矢量化引擎耦合到所述CPE装置的子集。
14、根据权利要求13所述的方法，其中所述操作数据包括下列中的至少一者：
服务质量数据；
错误计数器；
当前速率的数据；
当前容限的数据；
状态数据；
测试参数数据；
诊断数据；
性能数据；
最大可达数据速率数据；
Xlog数据；以及
噪声关联数据。
15、根据权利要求14所述的方法，其中所述服务质量数据包括下列中的至少一者：
用户数据速率；
用户延迟数据；
用户优先级数据；以及
用户服务类别数据。
16、根据权利要求9所述的方法，其中所述设备还包括多个接收机，每个接收机耦合到所述DSL环路中的一个DSL环路，该方法还包括：
在所述接收机中的第一接收机处，检测从与该第一接收机耦合的DSL环路接收的噪声采样；以及
将检测到的噪声采样提供给所述接收机中耦合到不同的DSL环路的第二接收机，该第二接收机应用所述检测到的噪声采样来对数据信号进行解码，所述数据信号由所述第二接收机从所述不同的DSL环路中接收。
17、根据权利要求16所述的方法，该方法还包括中止对应于所述DSL环路的编码操作，所述噪声采样在所述DSL环路处被检测。
18、根据权利要求17所述的方法，该方法还包括经由所述接口接收指令，所述指令用于使所述交叉连接装置经由所述相应的DSL环路而将所述矢量化引擎耦合到所述CPE装置的不同的子集。
19、根据权利要求17所述的方法，该方法还包括针对所述相应的DSL环路中的至少一个DSL环路来修改下列参数中的至少一者：
数据速率；
容限；
频谱；
载波掩码；
延迟；
训练序列；以及
脉冲噪声保护。
20、根据权利要求9所述的方法，该方法还包括：
经由所述接口向与所述设备相关联的控制器提供服务质量参数，所述服务质量参数与耦合到所述矢量化引擎的所述子集中的每一个DSL环路相关联；以及
经由所述接口从所述控制器接收响应于所提供的服务质量参数而对耦合到所述矢量化引擎的DSL环路的子集进行排序的指令。
21、根据权利要求19所述的方法，其中所述服务质量参数包括下列中的至少一者：
用户数据速率；
用户延迟要求；
用户优先级；以及
用户服务类别。
22、根据权利要求19所述的方法，其中排序指令包括下列中的至少一者：
用于接收机矢量化操作的排序指令；以及
用于发射机矢量化操作的排序指令。
23、根据权利要求19所述的方法，该方法还包括经由所述接口从所述控制器接收指令，所述指令用于使所述矢量化引擎在由所述控制器计算的解码等待时间没有超过最大等待时间的情况下将解码次序应用到所述DSL环路。
24、根据权利要求23所述的方法，其中接收解码次序指令包括接收下列参数中的至少一者：
最大解码延迟；
最小脉冲噪声保护；
解码排序；
用于应用矢量化的音频；
用于应用矢量化的线路；
载波掩码；
频谱掩码；
数据速率；以及
容限。
25、根据权利要求9所述的方法，其中所述设备还包括DSL调制解调器，并且其中接收所述指令发生在下列时间周期中的一个时间周期期间：
诊断初始化；
所述DSL调制解调器的初始化；
所述DSL调制解调器的操作；以及
在所述DSL环路中的至少一个DSL环路正初始化而所述DSL环路中的至少另一个DSL环路正工作时。
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