CN101573951B - Dsl响铃信号兼容 - Google Patents

Abstract

一种检测对数字用户线业务(DSL)和电话业务共享的电话线路上的DSL业务具有不利影响的状况出现的方法。该方法包括：获取与DSL业务在多个不同时段的操作有关的信息；将多个时段中第一时段的信息与多个时段中第二时段的信息进行比较；和基于所述比较来确定所述状况出现。

Description

DSL响铃信号兼容

技术领域

本发明总体涉及管理数字通信系统的方法、系统和设备。更具体地，本发明涉及使用响铃信号调节、阻抗调节的DSL系统和/或改善高速通信的其它类似设备、方法或技术。

背景技术

数字用户线(DSL)技术通过现有电话用户线路(称为环路和/或铜设备)为数字通信提供潜在的大带宽。尽管最初的设计仅仅是针对被称为普通老式电话业务(POTS)的语音频带模拟通信，但是电话用户线路可以提供这样的大带宽。具体而言，非对称DSL(ADSL)和超高速DSL(VDSL)可以通过使用离散多音频(DMT)线路编码而适应于用户线路的特性，其中DMT线路编码给每个音频(或子载波)分配多个比特，每个音频可以被调节为在初始化和随后的在线训练期间所确定的信道状态，其中随后的在线训练作为用户线路各端处的调制解调器(通常是既作为发射机又作为接收机的收发机)的“比特交换(bit-swapping)”为人所知。许多客户电话线路具有安装在客户端的入口处或附近并且被设计为提供网络维护、诊断和/或保护功能的网络电子设备。这些设备已经由电话公司安装，而且客户或第三方业务提供商无法访问以对其进行修改。

虽然电话系统为POTS和DSL业务提供了频谱独立，但是由于最初定义POTS时仅考虑语音频带类型的通信和装置这一事实，因此这种业务共存仍然很复杂。因此，针对兼容装置的规范和标准在0-4KHz范围内非常详尽，但在该范围之外则几乎没有。这样，POTS装置和操作会对使用较高频率并与POTS运行在同一电话线路/环路上的DSL系统产生不利干扰。这种干扰的结果可能包括性能降低(例如，数据速率降低、误码问题增加等)，在某些情况下包括数据丢失或DSL调制解调器连接断开。所有这些都是对在同时提供POTS的线路上成功进行DSL操作的挑战。

恰当布置的高通和低通滤波器(网络，也被称为分离器)被用于将低频POTS业务的功能与高频DSL业务的功能隔离开。在客户端，分离器可以是3-端口的实体或设备——一个端口用于电话线路，第二个端口用于电话机，第三个端口用于ADSL调制解调器。在某些情况下，分离器被划分为两个2-端口的设备，其中之一为位于ADSL调制解调器中的高通滤波器，第二个低通2-端口通常作为“微滤波器”为人所知，其将电话线路连接到电话机。将以任意方式实现的分离器设计为使高频(例如，高于8KHz)在线路和ADSL端口之间低衰减或无衰减地通过，并且使低频(例如，低于4KHz)在线路和电话端口之间低衰减或无衰减地通过。理论上，只有线性设备会被附接至电话线路上，在这种情况下，电话公司中心局(CO)和客户端均包含分离器可以允许POTS和DSL的无干扰操作。如果在用户端未正确地安装分离器或完全缺失分离器，则无论是铃声还是语音的POTS信号的存在都会影响共用线路上DSL业务的质量。

然而，最初不是针对DSL操作而设计的某些电话装置会在电话线路中引入非线性失真。在这种情况下，依赖于线性系统行为的分离器无法隔离对DSL业务产生不利行为的POTS线路。

这种POTS干扰的主要来源由POTS铃声触发。由于响铃期间的高电压以及长时间持续的脉冲，POTS铃声会导致某些设备呈现出非线性行为。这些设备例如日本的6PT，或者更通用的金属分布单元(Metallic DistributionUnit)(或MDU)，或恰好位于客户端外部的浪涌电压保护器，其可能会在无意间被触发到非线性行为模式。这种非线性行为引入微滤波器或分离器无法处理的非线性谐波和脉冲(伴随着铃声)，从而将失真和脉冲损伤直接引入DSL信号中。这些脉冲扰动在随后根本不会被分离器降低，因而会扰乱DSL业务。诸如FEC(前向纠错)以及交叉存取之类的对导致的DSL误码问题进行恢复的传统方法是有用的，然而对于减少由POTS干扰在DSL中产生的问题，这些方法还往往不够。在分离器未正确安装或完全缺失的情况下也是如此。

6PT盒是插入日本电话线路中以防止这些电话线路受外部异常高电压的影响，并将客户端与网络隔离以允许故障隔离的设备。由于6PT最初并不是为兼容DSL而设计的，因此电话机响铃时，会在同一电话线路上的DSL业务中引起问题。尽管某些6PT盒由于不完善的设计而具有另外的问题，但所有的6PT盒均具有非线性问题，这种非线性问题并不是设计不完善，而仅仅是在设计和安装6PT设备时没有考虑DSL所导致的。电话机铃声电压会触发6PT内的非线性负载和/或激活6PT设备，从而无意间中断DSL业务。

一些早期系统对DSL信号进行了改变以避免非线性中断。例如，在响铃信号存在期间中断或暂停DSL业务。然而，这种解决方案与诸如流视频、音乐、游戏等很多DSL业务功能不兼容。当今的其它解决方案包括在响铃信号进来期间容许数据误差或借用授权网络服务技术人员来将不兼容的网络电子设备替换为不同的单元，但是这两种方案都不尽如人意。此外，检测这种设备的存在的现有方法依赖于电话公司的记录，这些记录通常是不准确和/或不完整的。

在不影响以包括6PT、MDU或类似网络设备而安装的同一电话线路上的DSL业务质量或不断开DSL业务连接的情况下，允许包括电话机响铃的正常POTS操作的系统、设备、方法、技术会在本领域表现出显著的进步，其中6PT、MDU或类似网络设备会使得响铃信号及其所产生的脉冲扰动影响DSL业务质量。另外，允许检测6PT、MDU和/或其它类似网络设备的系统、设备、方法、技术等同样会在本领域表现出显著的进步。类似地，能够分析6PT、MDU和/或其它类似网络设备的损伤、识别这些设备的存在和/或指示最佳补救形式的系统、设备、方法、技术等也会在本领域表现出显著的进步。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，本发明将易于理解，其中相同的附图标记表示相同的结构元件，附图中：

图1为典型DSL系统设施的示意图。

图2为利用动态频谱管理的典型DSL系统设施的示意图。

图3为示出能够实施本发明的一种或多种方法、系统和/或其它实施例的DSL系统的相关部分的示意性框图。

图4为示出实施本发明的一种或多种方法、系统和/或其它实施例的另一DSL系统的相关部分的示意性框图。

图5A-5E示出附接到客户端处的电话线路上的调节模块的各种电路实现。

图6示出实施本发明实施例的一种或多种方法。

图7示出实施本发明实施例的一种或多种方法。

图8为适于实施本发明实施例的典型计算机系统的框图。

具体实施方式

本发明的以下详细描述将参考本发明的一个或多个实施例，但并不限于这些实施例。更确切地说，详细描述的目的仅仅在于说明。本领域技术人员容易理解，此处参照附图给出的详细描述用于解释的目的，而本发明可以延伸到这些有限的说明性和示例性实施例之外。

本发明的一些实施例包括用于确定在使用POTS和DSL业务的给定电话线路上是否存在脉冲扰动产生网络设备(例如，6PT设备等)的一种或多种方法、技术等。对于存在一个或多个这种设备的线路，本发明实施例包括响铃信号调节和/或阻抗调节，包括耦接至诸如用于提供POTS的系统之类的DSL环路的器件，该DSL环路还用于语音通信。这些调节技术和器件单独或结合起来对响铃信号和/或阻抗进行调节，以减少影响包含6PT、MDU或类似设备的线路上的DSL操作质量的宽带能量。术语用户环路或“环路”是指由将各个用户连接至电话操作员(或者可能是这种操作员的远程终端(RT))的中心局(CO)的线路所形成的环路。图1中示出DSL系统设施的典型拓扑结构100。可以看出，CO 105通过馈线(feeder)110(其可以是诸如光纤缆线或有多条铜线穿过的线束之类的高带宽链路)提供高带宽传输。馈线110可以将CO 105连接至服务区接口(SAI)120(其可以是光网络单元或ONU)。然后，多条铜线125可以从接口120延伸至一个或多个客户端装置(CPE)所在地140附近的基架130。这种基架在例如每个街区或社区并不少见。在某些情况下，基架是CO、SAI和/或其它基架之间的中间点。例如，在图1中，当线路继续延伸至另一基架，并且延伸至一个或多个其它CPE时，基架间链路128允许针对一个CPE的业务被分离。产生非线性谐波或脉冲扰动的设备(如MDU、6PT、浪涌电压保护器等)可以被安装在基架和客户端之中的某处或被安装在基架与客户端之间的某处。图1中示出了若干这样的设备106，但这些设备并不必须如图所示那样位于基架130中。

每个用户环路的一部分在多对线束(线捆)内可以与其它用户的环路并列。如图1所示，在基架130之后非常靠近CPE 140处，一个或多个环路采用从线捆退出的用户接入段(drop segment)135的形式。因而用户环路会穿过不同的环境，即线束内的环境和线束外的环境。图2示出了根据ITU标准G.997.1(G.ploam)的基准模型系统，该基准模型系统适用于各种ADSL和VDSL系统，并且对于本领域技术人员来说是公知的，在该基准模型系统中可以实施本发明的实施例。该模型适用于符合各种标准的包括或不包括分离器的ADSL和VDSL系统，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)和其它G.993.x新兴VDSL标准，以及G.991.1和G.991.2SHDSL标准，所有这些标准可以结合使用也可以不结合使用。这些标准、其变体及其结合G.997.1标准的使用对本领域技术人员来说是公知的。

在图2中，客户端装置150被耦接至家庭网络152，家庭网络152又被耦接至网络终端单元(NT)160。在ADSL系统的情况下，NT 160包括ATU-R162(例如，由ADSL和/或VDSL标准之一定义的、在某些情况下也被称为收发机的调制解调器)或任意其它合适的网络终端调制解调器、收发机或其它通信单元。VDSL系统中的远程设备可以为VTU-R。正如本领域技术人员可以理解并且如这里所描述的，每个调制解调器与和其连接的通信系统交互，并且可以生成作为通信系统中调制解调器性能的结果的操作数据。

NT 160还包括管理实体(ME)164。ME 164可以是能够根据任意应用标准和/或其它标准的需要而执行的任意合适的硬件设备，例如固件或硬件中的微处理器、微控制器、或电路状态机。ME 164采集性能数据并将性能数据存储在其MIB中，MIB是由各个ME维护的信息数据库，并且可以通过诸如SNMP(简单网络管理协议)之类的网络管理协议、用于从网络设备收集信息以提供给网管控制台/程序的网管协议或者通过TL1命令来访问MIB，其中TL1是一种已经建立很久的命令语言，用来在电信网络元件之间规划响应和命令。

系统中的各个ATU-R耦接至CO或其它上游和/或中心位置中的ATU-C。在VDSL系统中，系统中的各个VTU-R耦接至CO或其它上游和/或中心位置(例如，诸如ONU/LT、DSLAM、RT等任意线路终端设备)中的VTU-O。在图2中，ATU-C 182位于CO 186中的接入节点(AN)180处。本领域技术人员可以理解，AN 180可以是DSL系统组件，例如DSLAM、ONU/LT、RT等。ME 184还维护与ATU-C 182有关的性能数据的MIB。本领域技术人员可以理解，AN 180可以耦接至宽带网络191或其它网络。ATU-R 162和ATU-C 182通过环路170耦接在一起，在ADSL(和VDSL)的情况下，环路170通常是电话双绞线，其同时承载其它通信和/或数据传输业务，包括POTS。

G.997.1标准规定了横跨U接口的可选OAM(操作、管理和维护)通信信道。如果实现该信道，则ATU-C和ATU-R对可以使用该信道来传送物理层OAM消息。因此，这种系统的收发机162、182共享在它们各自的MIB中维护的操作数据和性能数据。

关于ADSL NMS(网络管理系统)的更多信息可以从1998年3月的ADSL论坛上题目为“ADSL Network Element Management(ADSL网络元件管理)”的DSL论坛技术报告TR-005中找到。而且，可以从2004年5月的DSL论坛上题目为“CPE WAN Management Protocol(CPE WAN管理协议)”的DSL论坛技术报告TR-069中找到更多信息。最后，还可以从2004年5月的DSL论坛上题目为“LAN-Side DSL CPE Configuration Specification(LAN侧DSL CPE配置规范)”的DSL论坛技术报告TR-064中找到更多信息。这些文档致力于针对CPE侧的管理的不同情况，其中的信息对本领域技术人员来说是公知的。关于VDSL的更多信息可以在ITU标准G.993.1(有时称为“VDSL1”)和新兴的ITU标准G.993.2(有时称为“VDSL2”)以及正在进行中的几个DSL论坛工作文本中找到，这些文件对本领域普通技术人员来说都是已知的。例如，可以在题目为“VDSL Network ElementManagement(VDSL网络元件管理)”(2003年2月)的DSL论坛技术报告TR-057(前身是WT-068v5)和题目为“FS-VDSL EMS to NMS InterfaceFunctional Requirement(FS-VDSL EMS到NMS接口功能需求)”(2004年3月)的技术报告TR-065以及针对VDSL1和VDSL2MIB元件的ITU标准G.997.1的新兴版本中，或者在ATIS北美草案动态频谱管理报告NIPP-NAI-2005-031中获得另外的信息。

共享同一线束以端接到同一线卡上的线路在ADSL中不如在VDSL中更普遍。然而，由于也可以实现同一线束线路的公用终端(特别是在既处理ADSL也处理VDSL的较新的DSLAM中)，因此对xDSL系统的讨论也可以延及ADSL。在多个收发机对同时运行和/或可用的DSL系统设施的典型拓扑结构中，每个用户环路的一部分在多对线束(或线捆)内与其它用户的环路并列。在基架之后非常靠近客户端装置(CPE)处，环路采用用户引入线的形式，并从线捆中退出。因此，用户环路穿过两种不同的环境。环路的一部分可以位于线束之内。在基架之后，用户引入线没有遮蔽。

当现有的电话线路被升级到DSL业务时，对线路进行严密检查以确定该线路上是否存在扰乱性设备和/或是否需要修改安装在客户端处或客户端附近的线路和/或任意网络电子设备往往是不可行和/或昂贵的。因此，能够使用DSL管理自动检测线路上是否存在网络设备很有用，而且在这种设备存在时CPE DSL装置能够正确地执行同样很重要。然而，如以上所指出的，在电话响铃时，某些现有网络设备产生非线性或连接扰乱，使得DSL数据传输被降级、被禁止、被扰乱或被中断。进来的响铃信号常常会触发非线性扰动或扰乱，然而，某些设备总是会呈现非线性扰动。能够产生非线性问题的网络设备的一个例子是诸如日本或其它地方的6PT设备(导致这些或其它问题的设备在这里可以被称为“扰乱性网络设备”)。

这些扰乱性网络设备通常提供不受雷击等破坏的保护功能，和/或为操作员等提供诊断协助。此外，还希望通过观测管理信息基础数据来检测扰乱DSL的设备。保护功能可以由浪涌电压保护器提供，浪涌电压保护器是一种试图阻止进入线路的高电压损坏客户端装置的器件。在某些情况下，响铃信号会超出使能浪涌电压保护器所需的电平，引起响铃信号的非线性失真，并且接下来影响DSL频带。因此，非线性噪声可能以错误的形式导致较差的性能，从而扰乱视频或其它业务，或在某些情况下引起调制解调器的重新训练。浪涌电压保护器的这种不完善操作或设计对非DSL线路通常不明显，这是因为在不完善的浪涌电压保护器存在时，响铃电话功能仍然继续。另外，诊断功能有时包括产生非线性负载和DSL操作损伤的电路元件。

从图3可以看出，语音业务310和DSL业务315从电信局或类似地方305通过共用的电话线路320提供给客户端336，其中分离器325将低频信号导向电话装置330，并将高频信号导向DSL客户装置335。扰乱性网络设备340(例如6PT设备、MDU等)位于线路320上。当从电信公司端305向客户的电话装置330发送响铃信号(通常以16或20HZ的频率发送)时，响铃信号会对线路装置产生一种或多种影响。第一，响铃信号的高电压可能通过扰乱性网络设备340触发线路关闭，这在例如6PT设备被高电压击中后切换到自测试模式时可能发生。此外，高电压响铃信号和网络设备的结合会频繁地产生高频干扰，该高频干扰通过分离器325被传递到DSL装置335。这种干扰常常很显著，并且会导致错误、DSL调制解调器的重新训练或者DSL装置335的关闭操作。响铃信号还可能大到超出设备340中的浪涌电压保护器的阈值，导致设备340扰乱DSL信号带宽内的线路传导性。在某些安装中，扰乱性网络设备340可能在没有响铃存在时产生DSL信号的非线性负载。在这些情况的任一情况下，DSL装置335的操作被扰乱。这在使用流类型的业务(例如视频，游戏等)时尤其麻烦。

本发明的实施例包括用于检测在给定电话线路上是否存在扰乱性网络设备的系统、方法和设备等。这里提供两个示例的扰乱性网络设备检测方法作为本发明的示例性实施例。这两种检测方法均使用通常可以从DSL系统的DSLAM和/或CPE调制解调器获得的信息。本发明的检测方法可以使用多种数据类型，包括上行和/或下行代码违例(code violation)、上行和/或下行FEC码字纠正指示符(大多数DSL中使用的里德-所罗门译码器在错误已被纠正以及在设备纠正失败时为每个码字提供指示)、上行和/或下行出错秒数、上行和/或下行衰减、上行和/或下行容限、每个音频的Hlog、每个音频的比特分布、每个音频的QLN、非线性指示符等。

本发明的实施例还对来自电信公司端305的响铃信号进行处理、调节等，和/或更改线路/网络阻抗，从而使响铃信号不会(1)触发自测试模式、(2)导致超出浪涌电压保护器的电压极限、(3)导致非线性、或(4)关闭网络设备340。在使用本发明实施例的情况下，扰乱性网络设备和响铃信号的结合不会导致扰乱线路320上的DSL业务的高频干扰。另外，本发明的实施例可以更改线路/网络端接阻抗，从而也降低了响铃不存在时由扰乱性网络设备造成的非线性负载的破坏性影响。

从图4可以看出，在某些实施例中，一个或多个调节器450可以耦接至线路420。响铃信号调节器(例如，如图5A中所示器件的器件可以在450P1处(在与滤波器集成时)或在450P2或450T处(在依赖于滤波器425L时)耦接至图4的网络)更改响铃信号，从而使其不会对6PT或其它扰乱性网络设备造成很大的扰动。阻抗调节器(例如，如在450P1处(对于如图5B或5C中所示器件的器件)或在450S处(对于如图5D中所示器件的二端口器件)耦接至图4的网络的器件)更改线路阻抗(以对抗响铃信号本身)，从而使由6PT或其它扰乱性网络设备产生的损伤不会导致太大的数据错误。这些器件可以与DSL调制解调器435串联(即以直通(pass-through)模式)耦接至网络，或者与DSL调制解调器435并联(包括被“插入”客户端系统中和/或集成到客户端处的一个或多个电话机430中)耦接至网络。短语“耦接至”或“连接至”等在这里用于描述两个元件和/或组件之间的连接，并且意指或者直接耦接，或者例如藉由一个或多个中间元件的间接耦接。

示出两种基本类型的器件，作为可以根据本发明实施例使用的器件的示例。从图4可以看出，第一器件450P2(或450T)用于在针对由响铃期间激活的浪涌电压器件引入的非线性失真提供保护的情况下有所帮助。这种器件450P2(或450T)可以并联(示出为器件450P2)、串联(示出为器件450T)耦接至系统，或者可以合并到微滤波器425L中。这种类型的器件在与微滤波器结合时可以被合并到DSL调制解调器中(示出为器件450M)。第二类型的器件450S或450P1用于更改阻抗。这种器件450P1可以并联(示出为器件450P1)、串联(示出为器件450S)耦接至系统，或者合并到DSL调制解调器中(示出为器件450M)。此外，各种类型的器件都可以集成到诸如滤波器425L之类的微滤波器中。

本领域技术人员可以理解，在这些实施例的某些实施例中，可以由客户或第三方业务和/或装置提供商将器件450(必要时与相关联的滤波器一起)插入到客户端处的未滤波电话机插孔中(美国的一些装配在入口点处对所有的电话插孔进行滤波，并运行专用的DSL线路)。

根据本发明实施例的器件可以被安装在已经知道该问题存在或已经检测到该问题的家庭中。检测过程可以包括观测由诸如图2的设备184之类的管理实体或其它外部管理实体(例如，DSM中心、DSL优化器、计算机系统等)所采集的随时间变化的FEC和/或CV计数。其它有用的采集数据可以包括重新训练计数、电话机响铃次数、和/或业务、信号或同步信号的损耗。对任意或全部这些采集数据的特征模式(signature pattern)的识别会允许对不受欢迎的网络设备(如6PT或类似盒)的存在进行可靠的检测，因此允许业务提供商估计是否安装响铃信号和/或线路阻抗调节器。

与DSL系统中扰乱性网络设备干扰问题的先前解决方案不同，本发明的实施例没有对DSL系统及其操作做出改变，而是通过增加用于传导足够电流和/或更改合适带宽内的阻抗的一个或多个组件来改变线路的功能性行为，从而使得POTS信号在通过扰乱性网络设备340时具有较小的不利影响。

图5A-5E示出根据本发明实施例的能够调节响铃信号和/或线路阻抗的几种器件。图5A-5E的示例性器件可以单独(即独立)使用或组合使用(或者作为分散的独立组件或组合为单个器件，本领域技术人员会理解这点)，以在客户端处实现期望的性能和对DSL信令的保护。图5A-5E中的每个器件包括一个或多个连接端559或单个插头在线路中，每个连接端559可以包括两条或以上用于附接至网络中的电话线路的导线。如图中所示以及这里所描述的，调节器电路耦接至连接端559中的每个连接端。

图5A示出电压限制和/或波形修正器550Ar，其包括耦接至电阻器553(例如，43欧姆电阻器)的一对雪崩二极管552(例如，75V雪崩二极管)。类似的器件550Az用通用阻抗Z554代替器件550Ar的电阻器553。本领域技术人员应该理解，这种类型器件的各种实施例可以并联放置在网络配置中，例如作为图4中器件450P2的一个或多个器件，以减小可能会触发自测试模式、激活浪涌电压保护器、诱发高频干扰等的对DSL操作有不利影响的高电压效应。这种器件550A可以通过选择性地将负载应用到所传输的响铃信号波形的高电压部分和/或成分来修改波形，以减轻由这些高电压特征所引起的问题。器件550A可以与客户的电话机并联直接耦接至线路(即在通过微滤波器与DSL信号隔离的位置)。可替换地，滤波器可以集成到器件550A中，使滤波器能够直接耦接至DSL调制解调器435。

图5B示出电路550Br，该电路550Br通过降低或者更改网络的宽带阻抗来更改诸如图4中所示网络400之类的网络的阻抗，以降低DSL线路阻抗，从而减轻源自响铃信号的非线性负载和/或高电压对DSL装置和操作的影响。降低DSL线路端接阻抗用于通过提供与非线性负载并联的低线性阻抗从而增加分给端接电阻和非线性负载的并联组合两端的信号的线性度，来减轻非线性负载的影响。电路器件550Br包括与电阻器556(例如，43欧姆电阻器)串联的电容555(例如，0.01μf)。器件550Bz被一般化，其使用通用阻抗Z 557来代替器件550Br的电阻器556。这种器件可以耦接至诸如图4中的器件450P1之类的未滤波线路。

图5C示出通用的包括电阻、阻抗、电感和/或电容组件的依赖于频率的阻抗电路550，其提供依赖于频率的阻抗更改，使DSL调制解调器以降低DSL调制解调器对6PT或类似设备所引起的宽带损伤的敏感程度的方式来更改比特分布。这种实现方式之一载入较低频率，使较敏感的每音频高比特(high-bit-per-tone)的载波具有减小的每音频比特数。类型550C的器件可以直接耦接至诸如图4中的器件450P1之类的未滤波线路。

图5D示出器件550C的串联实施例。在该实施例中，该器件可以与诸如图4中的器件450S之类的客户DSL调制解调器串联连接。

最后，图5E示出器件550B的串联实施例。器件550E的串联实施例利用变压器来执行阻抗变换，从而使线路以期望的减小的阻抗终止，并且使DSL调制解调器看到期望的标称阻抗，以便实现小的本地回波。阻抗元件Z有助于实现这种阻抗调节。另外，550E利用变压器来相对于550B的并联实施例降低插入损耗。实施例550E可以可选地包括语音通过滤波器(voice passfilter)，用于诸如集成了VoIP(IP上的语音)功能的调制解调器之类的DSL调制解调器需要语音频带信号的应用中。

本发明的某些实施例使图4的电话线路420对于从电信公司端405传输的响铃信号的高电压成分来说看起来较长(即有更多衰减)。本领域技术人员应该理解，这样的“长环路仿真器”电路可以呈现各种配置。另外，器件550可以被配置为提供频率选择性的复数阻抗，以减轻网络设备中发现的和/或由网络设备引起的非线性的影响，其中这种非线性会引起DSL的重新训练和/或其它问题。本领域技术人员会进一步理解，也可以在像网络400这样的网络中使用诸如图5A-5E中所示器件的器件组合。从图4可以看出，两个或以上电路被耦接至网络400。每个这种平缓器件可以是单个电路或者两个或以上这种电路的组合。并且多个器件可以在客户端处容易地被耦接至网络，包括被集成到诸如图4的电话机430之类的语音频带装置中。集成到电话机430中的诸如器件450T之类的器件允许使用像网络400这样的网络的客户仅购买可以避免这里所讨论的响铃信号问题的电话机单元。

本发明的其它实施例提供允许使用通常可以从DSL系统的DSLAM和/或CPE调制解调器获得的信息，来检测电话线路上的扰乱性网络设备或分离器缺失的系统、方法等。本发明的检测方法可以使用多种数据类型，包括代码违例(上行和/或下行)、FEC纠错(由标准化的调制解调器提供的专用指示符，指示里德-所罗门译码器是否已实际上针对上行和/或下行纠正了当前所接收码字的译码中的错误)、出错秒数(上行和/或下行)、衰减(上行下行)、容限(上行/下行)、每音频的Hlog、每音频的比特分布、每音频的QLN、非线性指示符等。

除了通常从DSLAM/CPE调制解调器、元件管理系统(EMS)或者自动配置服务器(ACS)可获得(或可计算得到)的所述数据类型之外，时间戳参数也有用。时间戳对电话响铃电压到达时的时间进行记录。然而，由于时间戳包含在电话公司处的不同的管理或计费系统中，或者甚至不属于DSL业务提供商(例如，在业务提供商不是电信局等的情况下)，因此这种响铃时间戳对DSL系统来说通常无法获得。在这种情况下，响铃时间戳也可以从诸如以上列出的DSL操作数据中推知。如以上所提到的，在电话响铃时，6PT盒会导致问题。因此，如果电话响铃时间戳是扰乱性网络设备检测的方法之一的一部分，则可以极大地改善检测性能(即，检测速率/错误实证概率(false positive probability)降低)。为了帮助说明这点，这里讨论两种示例性方法，一种使用响铃时间戳，另一种不使用时间戳。

本领域技术人员会理解，如果在呼叫记录不可获得时发现时间戳是必需的，则检测方法可以包括呼叫客户线路的电话号码的步骤(自动或人工)。然后针对该已知呼叫的时间采集数据。因此，当呼叫记录不可获得时，概念上简单的解决方案是在采集起步的时刻呼叫该电话。

根据本发明的一个实施例，当响铃时间戳可获得时(针对进来的电话响铃电压的出现)，可以通过估计在电话响铃期间DSL业务误差水平是否增加，来检测电话线路上的分离器缺失或扰乱性网络设备。图6示出该过程，在610处，X被定义为每个测量阶段(例如，15分钟)的代码违例的数目。在620处，在所选择的比较阶段采集X的历史(例如，10天)。然后，在630处，针对以下两种情况估计X的分布：当在特定的X测量阶段电话响铃时以及当在这种测量阶段电话不响铃时。在640处，估计电话响铃时的测量阶段期间X是否足够高(例如，可以将X的均值或中值和X的90％的值进行比较)。过程600的变体可以包括使用一个或多个其它测量参数(例如，出错秒数或FEC纠错)，来代替CV测量或与CV测量结合。

当时间戳不可获得时，可以使用从DSLAM/CPE调制解调器可获得的参数信息，来检测分离器缺失或扰乱性网络设备。由于给定的DSLAM/CPE调制解调器对可能以不同的方式生成这些参数，因此可以在对目标网络应用扰乱性设备检测之前实施判定(qualification)处理。从图7的示例性过程700可以看出，在700处，从DSLAM和/或CPE调制解调器采集一个或多个参数。如果在720处这些参数示出仅在分离器缺失或具有扰乱性网络设备(例如，6PT盒)时才会出现的一个或多个特征，则宣布存在6PT盒。“特征”可以被描述为所采集数据中的可识别模式(例如，CV、FEC纠错、比特分布等)，其指示6PT或其它扰乱性网络设备存在的概率很高——也就是说，如果特定参数示出指示6PT或其它扰乱性网络设备存在的关系，则观测到一个特征。DSL装置的特性可以在以经验确定(例如，如在美国序列号No.10/981,068，代理号8241P009中所描述的)之后进行采集，或者可以从该装置的制造商处获得并在数据库、程序库等中进行维护。在本发明的实施例中，如果特定参数依赖于6PT盒或其它扰乱性网络设备的存在或依赖于分离器的缺失而示出不同的值/倾向/关系，则可以将该参数解释为特征。例如，上行和/或下行衰减可能依赖于扰乱性网络设备的存在而示出不同的值/关系。比特分布也可能依赖于扰乱性网络设备的存在或分离器的缺失而示出不同的值/关系。最后，非线性指示符可以依赖于6PT盒或其它扰乱性网络设备的存在而示出不同的值。例如，如果电话线路上存在6PT盒，则该线路示出非线性，因而非线性指示符会被开启。在某些情况下，当目标电话线路上存在扰乱性网络设备时或者当分离器缺失时，DSL调制解调器比特载入在分配比特分布时趋向于呈现出不同的功能(例如，较线路上不存在扰乱性网络设备时的比特载入，给给定的频率范围分配更多的比特)。可以针对不同的CPE-DSLAM制造商来组合生成由扰乱性网络设备或分离器缺失所引入的比特分布偏差的数据库，并且甚至可以针对各种环路长度而提供这种偏差。不寻常的偏移常常可以指示诸如6PT设备之类的扰乱性网络设备存在或分离器缺失的可能性极大。现场信息可以帮助改良这种数据库，从而使得来自使用正确/不正确的扰乱性网络设备检测/修理的实际使用的反馈可以被用作响铃时间戳不可获得时对检测方法的连续和/或附加改良。

在另一示例中，该时间使用上行和下行衰减参数，当电话线路上存在6PT盒时，观测到针对该特定DSLAM/CPE调制解调器的下列数值：

距离	衰减US有6PT盒	衰减DS有6PT盒	衰减US无6PT盒	衰减DS无6PT盒
					0.5km	7.50dB	8.58dB	7.00dB	7.93dB
2.0km	15.5dB	34.2dB	13dB	33.93dB

以下规则可针对该特定示例来检测6PT盒。

——当上行衰减为7.00dB至8.00dB时，如果下行衰减比上行衰减大1.00dB，则宣布存在6PT盒。

——当上行衰减为13dB至16dB时，如果下行衰减小于上行衰减的2.5倍，则宣布存在6PT盒。

本质上以上行和下行衰减值作为输入来构建一表，并存储不存在6PT盒时的期望差值。如果偏差超出表中的期望偏差，则宣布检测到6PT盒。本领域技术人员会理解，将该方法与比特分布结合可以改善准确率。当宣布6PT设备存在时，给客户电话的呼叫和上述方法之一的运行可以确认扰乱性网络设备的存在。

一般而言，本发明的实施例采用涉及一个或多个计算机系统中所存储的或通过一个或多个计算机系统所传送的数据的各种处理。本发明的实施例还涉及用于执行这些操作的硬件设备或其它设备。该设备可以针对需要的目的而专门构建，或者也可以是由存储在计算机中的计算机程序和/或数据结构选择性地激活或重新配置的通用计算机。这里示出的处理并不固有地涉及任意特定的计算机或其他设备。具体而言，各种通用机器可以与根据这里的教导所写的程序一起使用，或者构建更专用的设备来执行所需的方法步骤可能会更方便。基于以下描述，很多这些机器的具体结构将对本领域技术人员来说显而易见。

如上描述的本发明实施例采用涉及计算机系统中所存储的数据的各种处理步骤。这些步骤是那些需要对物理量进行物理操作的步骤。通常但不是必须，这些量采用能够被存储、传送、组合、比较或操作的电或磁信号的形式。有时为了方便，主要是出于常用的原因，将这些信号称为比特、比特流、数据信号、控制信号、值、元素、变量、字符、数据结构等。然而需要注意的是，所有的这些和类似的术语需与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些物理量的方便的标签。

此外，常常以诸如识别、拟合或比较之类的术语来指代所执行的操作。在这里所描述的形成本发明一部分的操作的任意操作中，这些操作都是机器操作。用于执行本发明实施例的操作的有用机器包括通用数字计算机或其他类似设备。在任何情况下都应当记住，操作计算机时的操作方法和计算方法本身之间的区别。本发明的实施例涉及在处理电子或其他物理信号以产生其他期望的物理信号时用于操作计算机的方法步骤。

另外，本发明的实施例进一步涉及计算机可读介质，其包括用于执行各种计算机实施的操作的程序指令。介质和程序指令可以是为本发明的目的而专门设计或构建的那些介质和程序指令，或者可以是计算机软件领域的技术人员公知且可获得的介质和程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于诸如硬盘、软盘和磁带之类磁性介质；诸如CD-ROM盘之类的光介质；诸如光软盘之类的磁光介质；以及诸如只读存储器设备(ROM)和随机存取存储器(RAM)之类的专门配置为存储和执行程序指令的硬件设备。程序指令的示例包括：例如由编译器生成的机器代码，和包含由计算机使用解译器来执行的更高级代码的文件。

图8示出了能够由用户或控制者根据本发明的一个或多个实施例使用的典型计算机系统。计算机系统800包括任意数目的处理器802(也称为中央处理单元或CPU)，其耦接至包括主存储器806(通常为随机存取存储器或RAM)、主存储器804(通常为只读存储器或ROM)的存储设备。CPU和系统800的一些组件也可被实现为集成电路或芯片，其是能够在本发明的实施例中使用的单一器件。众所周知，主存储器804单向地向CPU传送数据和指令，主存储器806通常用于以双向方式传送数据和指令。这两种主存储器设备都可包括以上所述的计算机可读介质中的任意合适的计算机可读介质。大容量存储器设备808也双向耦接至CPU 802并提供额外的数据存储容量，并且可以包括以上所述的任意计算机只读介质。大容量存储器设备808可用于存储程序、数据等，并且通常是诸如比主存储器慢的硬盘之类的次级存储介质。应当理解，大容量存储器设备808中保留的信息可在适当的情况下以标准形式合并为主存储器806的一部分作为虚拟存储器。诸如CD-ROM 814之类的专用大容量存储器设备也可单向地向CPU传送数据。

CPU 802还耦接至接口810，接口810包括诸如视频监视器、跟踪球、鼠标、键盘、麦克风、触摸显示屏、变换器读卡器、磁带或纸带阅读器、写字板、记录针、语音或手写识别器之类的一个或多个输入输出设备，或当然也可以包括诸如其它计算机之类的其他公知的输入设备。最后，CPU 802可以可选地通过如812处总体示出的网络耦接至计算机或电信网络。使用这样的网络连接，可以预计CPU可从网络接收信息，或在执行上述方法步骤期间向网络输出信息。上述设备和材料对计算机硬件和软件领域的技术人员来说是熟悉的。上述硬件元件可定义用于执行本发明的操作的多个软件模块。例如，用于运行控制器的指令可存储在大容量存储器设备808或814中，并结合主存储器806在CPU 802中执行。在一些实施例中，控制器可被划分为软件子模块。本发明的许多特征和优点从说明书中很明显，因此，所附的权利要求意在覆盖本发明的所有这种特征和优点。进一步地，由于本领域技术人员可以容易地进行大量的修改和改变，所以本发明并不限于所示出和所描述的确切结构和操作。因此，所描述的实施例应当被解释为示例性而不是限制性的，并且本发明不应限于这里给出的细节，而应当由所附的权利要求及其等同物的全部范围来限定，不论现在或将来可见或不可见。

Claims (15)

1.一种检测并减轻对数字用户线(DSL)业务和电话业务共享的电话线路上的DSL业务具有不利影响的状况的方法，该方法包括：

获取与DSL业务在多个不同时段的操作有关的信息；

将多个时段中在线路上存在事件的第一时段的信息与多个时段中第二时段的信息进行比较，其中所述事件能够触发或指示所述状况的出现；

基于所述比较来确定所述状况出现；和

更改所述事件，以最小化所述事件在线路上存在时能够对所述状况的出现的触发程度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述事件为电话响铃信号，并且其中所述事件在多个时段中的第二时段期间不存在，该方法进一步包括获取电话响铃信号时间戳，以识别在线路上存在所述电话响铃信号的第一时段。

3.根据权利要求1所述的方法，其中获取与DSL业务在多个不同时段的操作有关的信息包括：从DSL接入复用器(DSLAM)和客户端装置(CPE)调制解调器中的至少之一获取所述信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其中与DSL业务的操作有关的信息包括以下参数中的一个或多个：上行代码违例、下行代码违例、上行前向纠错(FEC)码字纠正指示符、下行FEC码字纠正指示符、上行出错秒数、下行出错秒数、上行衰减、下行衰减、上行容限、下行容限、每音频的Hlog、每音频的比特分布、每音频的QLN、以及非线性指示符。

5.根据权利要求4所述的方法，其中基于所述比较来确定所述状况出现包括：当所述比较指示所述参数中至少之一的值在第一时段期间比第二时段显著增加时，确定所述状况出现。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述事件为所述线路上的非线性扰动，或者所述事件还在多个时段的第二时段期间存在。

7.一种检测并减轻对数字用户线(DSL)业务和电话业务共享的电话线路上的DSL业务具有不利影响的状况的设备，包括：

语音频带装置；

DSL调制解调器；

分离器，耦接至所述语音频带装置、所述DSL调制解调器和网络设备，用于将从耦接至所述网络设备的电话线路接收的低频信号传给所述语音频带装置，以及将从所述电话线路接收的高频信号传给所述DSL调制解调器；以及

管理实体，用于：

获取与涉及所述DSL调制解调器和所述电话线路的DSL业务在多个不同时段的操作有关的信息；

将多个时段中在线路上存在事件的第一时段的信息与多个时段中第二时段的信息进行比较，其中所述事件能够触发或指示状况的出现；

基于所述比较来确定所述状况出现；和

更改所述事件，以最小化所述事件在线路上存在时能够对所述状况的出现的触发程度。

8.根据权利要求7所述的设备，其中所述状况的出现包括分离器故障、或所述网络设备扰乱所述电话线路。

9.根据权利要求7所述的设备，进一步包括耦接至所述电话线路的调节器，用于最小化所述事件在线路上存在时能够对所述状况的出现的触发程度。

10.根据权利要求9所述的设备，其中所述调节器为电话响铃信号调节器或阻抗调节器中至少之一，该电话响铃信号调节器用于更改响铃信号以最小化由所述网络设备引入的扰乱，该阻抗调节器用于更改阻抗以最小化所述网络设备所引入的扰乱。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述电话响铃信号调节器被并联耦接在所述分离器和所述语音频带装置之间、串联集成在所述语音频带装置中、集成在所述分离器中、集成在所述DSL调制解调器中、或与所述分离器一起集成在所述DSL调制解调器中。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述电话响铃信号调节器用于减小会导致所述网络设备以对DSL业务的操作有不利影响的方式进行操作的高电压效应。

13.根据权利要求10所述的设备，其中所述电话响铃信号调节器包括：

连接端，用于将所述响铃信号调节器耦接至所述电话线路，其中所述连接端专用于所述响铃信号调节器，或由所述响铃信号调节器与所述语音频带装置、分离器、或DSL调制解调器共用；和

响铃信号更改电路，耦接至所述连接端，用于减轻由扰乱性网络设备和所述电话响铃信号中的高电压所产生的DSL调制解调器操作的问题；

或者其中所述阻抗调节器包括：

连接端，用于将所述阻抗调节器连接至所述电话线路，其中所述连接端专用于所述阻抗调节器，或由所述阻抗调节器与所述语音频带装置、分离器或DSL调制解调器共用；和

阻抗更改电路，耦接至所述连接端，用于减轻由扰乱性网络设备导致的DSL调制解调器操作的问题。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述响铃信号更改电路对所述响铃信号具有与所述电话线路的长度成反比的影响，或者所述阻抗更改电路对所述响铃信号具有与所述电话线路的长度成反比的影响。

15.根据权利要求10所述的设备，其中所述阻抗调节器用于作为所述电话线路上的任何非线性扰动的结果而降低或更改端接在所述DSL调制解调器处的阻抗。

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