CN104011552B - 线路驱动设备的校准 - Google Patents
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Abstract
用于校准具有线路端口的线路驱动设备，如DSLAM的方法、布置和设备。该方法包括导出第一参数向量PVinf，例如Hinf。参数向量PVinf是通过在所述线路驱动设备上的线路端口为开路时在第一现场对线路驱动设备执行回声测量来导出的。该方法还包括基于第一参数向量PVinf和第二参数向量PVref校准线路驱动设备，其第二参数向量基于有关对至少一个基准线路驱动设备执行的回声测量的信息。
Description
技术领域
本发明一般涉及校准线路驱动设备或收发器单元，如数字订户线路接入复用器(DSLAM)，以及具体地涉及校准参数的导出。
背景技术
DSLAM典型地具有多个线路端口，其中每个此类端口包括收发器并且能够连接到订户线路(也称为回路)。除了数字订户线路(DSL)通信外，DSLAM还能够用于测试它所应用到的线路(通常为铜双绞线)的质量。此类测试可以使用单端线路测试(SELT)来执行。可以向待测线路发送测试信号，并可以接收对应的回声。然后进一步分析这些回声以估算总线路的长度，不同直径的线路分段之间的接口等。为了获得正确的测量值，必须校准DSLAM，包括其模拟前端(AFE)。执行DSLAM的常规完整校准耗费大量时间。必须对DSLAM的每个端口应用至少两个测试阻抗，以及对于每个端口必须执行至少三个回声测量。为了获得更精确的校准，需要三个或更多个测试阻抗。此过程是耗时的且需要每个单个DSLAM端口的处理。
典型地，校准参数在“工厂”，例如与DSLAM的制造结合来导出，其中单个组的校准参数用于整批DSLAM，因为假定组件变化等小。为了达到最佳性能，应该对每个DSLAM的每个端口执行完整(个体性)校准。此类个体性校准参数在理论上可以在生产期间或与部署(中央局、机柜等)结合来获得，其中后者具有校准更好地对应于DSLAM的常规操作环境，如实际温度、湿度等的优点。但是，完整个体性端口校准在实际情况中是不可行的，因为它耗时且实质性地增加成本或降低部署速率。再者，当为数百或数千订户安装设备时，附加的耗时校准步骤迅速地增加到不可接受的服务中断程度。
因此，需要一种校准解决方案，其不需要大量人工处理，在制造期间和/或在安装现场处也不耗时。
发明内容
期望在安装现场在为此目的可用的短时间内校准例如DSLAM。本发明的目的在于提供能够实现此类校准的解决方案。
本文提出的解决方案的示范实施例可以作为两个步骤方法来描述或概述。
步骤1：基于批量样机的一批DSLAM的完整校准
在工厂处，可以对于该批次的所有DSLAM使用一组校准参数来执行DSLAM端口的完整校准。
1.首先，对连接到一个或多个基准/批量样机DSLAM的一个或多个端口的已知阻抗执行回声测量以从所述DSLAM导出校准统计。
2.计算所需的校准参数，并从所导出的统计进一步计算一些统计特性。
3.为待安装批次的所有DSLAM提供相等值的校正参数/常数。
步骤2：安装和/或制造时的DSLAM的个体性端口校准
在要将DSLAM连接到订户线路时的中央局或机柜中进行的安装过程期间，将DSLAM的校准进行微调。
1.当未连接负载(开路)时测量每个端口的回声。可以同时对若干DSLAM和/或DSLAM端口执行这些测量。
2.使用这些测量对待安装DSLAM的每个端口微调所有校准参数。这可以使用校准参数之间的(确定的或统计的)现有相关性来实现。所有DSLAM端口现在已获得一组个体性校准参数。
使用本文描述的方法和布置可以获得如下优点：
更少的人工处理：所提出的校准的优点在于，所需人工处理比常规校准过程少。无需在个体性端口校准期间附接测试阻抗。
耗时更少：而且还耗时更少。只需一次回声测量为所有DSLAM端口提供个体性校准，并且数千个端口能够同时测量。
相关环境状况：因为能够快速地执行校准，所以能够在将DSLAM连接到订户的现场(site)在即将附接它们之前就执行校准。因此，设备能够在相关的温度、湿度等之下进行校准。
根据第一方面，提供一种方法用于校准具有线路端口(即，订户线路能够连接的端口，有时称为线路输入)的线路驱动设备，如DSLAM。该方法包括导出第一参数向量PVinf，例如Hinf。参数向量PVinf是通过在所述线路驱动设备上的端口为开路时在第一现场对线路驱动设备执行回声测量来导出的。该方法还包括基于第一参数向量PVinf和第二参数向量PVref校准线路驱动设备，其中第二参数向量基于有关对至少一个基准线路驱动设备执行的回声测量的信息。
根据第二方面，提供通信系统中用于校准具有线路端口的线路驱动设备的一种布置。该布置包括导出单元，所述导出单元适配成通过在所述线路驱动设备上的端口为开路时对线路驱动设备执行回声测量来导出第一参数向量PVinf。该布置还包括校准单元，所述校准单元适配成基于第一参数向量PVinf和第二参数向量PVref校准线路驱动设备，其中第二参数向量基于有关对至少一个基准线路驱动设备执行的回声测量的信息。
根据第三方面，提供一种线路驱动设备，其包括根据第二方面的布置。
根据第四方面，提供一种DSLAM，其包括根据第二方面的布置。
根据第五方面，提供一种计算机程序，当在根据第二、第三或第四方面中任一方面的布置或节点中操作时，促使所述布置或节点执行根据第一方面的对应方法。
根据第六方面，提供一种计算机程序产品，其包括根据第五方面的计算机程序。
上文的方法、布置、设备；DSLAM；计算机程序和/或计算机程序产品可以用于以有利的方式校准线路驱动设备，下文将对此进一步描述。
再者，上文的方法、布置、设备；DSLAM；计算机程序和/或计算机程序产品可以在不同的实施例中实现。参数向量PVref可以设为例如从一个或多个基准设备导出的基准值。再者，可以通过进一步基于第一参数向量PVinf估算所述参数向量来微调参数向量PVref。该信息可以有关如下项的其中一个或多个：表示将线路端口连接到已知负载的基准线路驱动设备的回声特征的参数向量；表示将线路端口连接到已知负载的一组基准线路驱动设备的回声特征的参数向量平均值；表示具有开路线路端口的一组基准线路驱动设备的回声特征的参数向量平均值；以及具有开路线路端口的一组基准线路驱动设备的回声特征与将线路端口连接到已知负载的该组的基准线路驱动设备的回声特征之间的关系。
已知负载可以是短路或基准阻抗Zref。可以从线路驱动设备将在其中操作的通信系统中的控制节点获取信息。再者，第一现场可以是在通信系统中操作期间要放置线路驱动设备的现场。该方法可以在例如设备安装期间和/或制造期间执行。执行该方法，除了操作期间要使用的组件外，应该无需附加的组件。再者，第二参数向量PVref可以基于有关在第二现场处执行的测量的信息，第二现场与第一现场不同。
上文这些实施例主要是依据方法来描述的。但是，上文的描述还理应包含配置成使上文描述的特征能够执行的布置、设备、DSLAM、计算机程序和计算机程序产品的实施例。上文这些示范实施例的不同特征可以根据需要、要求或偏好以不同方式进行组合。
附图说明
从如附图图示的优选实施例的下文更具体描述中，将显见到本文公开的技术的前文和其它目的、特征和优点。附图不一定按比例绘制，而是着重于图示本文公开的技术的原理。
图1是图示通用三端口网络的示意图。
图2-3是图示根据不同示范实施例的过程中的动作的流程图。
图4-7是图示根据示范实施例的布置或节点的框图。
具体实施方式
在下文描述中，出于解释而非限定的目的，阐述了一些特定的细节，如特定的体系结构、接口、技术等，以便透彻地理解本发明。但是对于本领域人员来说，显然本发明可以在不同于这些特定细节的其它实施例中实施。即，本领域技术人员将能够设想实施本发明原理且包含在本发明精神和范围内的多种布置，虽然本文未显式地描述或示出。在一些情况中，省略了公知的装置、电路和方法的详细描述，以不致于因不必要的细节妨碍了本发明的描述。本文中引述本发明的原理、方面和实施例的所有陈述及其特定示例理应涵盖其结构和功能上的等效物。此外，此类等效物理应包含目前已知的等效物以及将来开发的等效物，例如执行相同功能而不考虑结构所开发的任何元件。
因此，例如，本领域技术人员将认识到，本文的框图能够表示实施本发明技术的原理说明性电路或其它功能单元的概念性视图。相似地，将认识到，任何流程图、状态转变示意图、伪代码等表示可以实质性地在计算机可读介质中表示并由此由计算机或处理器来执行的多种过程，无论此类计算机或处理器是否显式地被示出。
包括功能框的多种元件的功能，包括但不限于标记或描述为“计算机”、“处理器”或“控制器”的那些，可以使用如电路硬件的硬件和/或能够执行存储在计算机可读介质上的编码指令的形式的软件的硬件来提供。因此，此类功能和图示的功能框应理解为硬件实现的和/或计算机实现的，并且因此理解为机器实现的。
就硬件实现而言，这些功能框可以包括或包含且不限于数字信号处理器(DSP)硬件、精简指令集处理器、包括但不限于专用集成电路(ASIC)的硬件(例如，数字或模拟)电路，以及能够执行此类功能的状态机器(适用的情况中)。
本文中，将涉及某组参数，这些参数是本领域中常用的。但是，还可以使用反映相同的特征，但是以另一种方式表达的多组其它参数，如阻抗矩阵的元素，也称为Z矩阵，或散射矩阵的元素。此类其它参数组被视为隐含地被本公开所涵盖。
本文将论述的示范参数有：
Hinf或H∞，这是回声传递函数，即，一个DSLAM线路端口在其开路(对应于无限大阻抗)时接收的信号与发送的信号之间的商；
Hinf或H0，这是回声传递函数，即，一个DSLAM线路端口在其短路或“短接”(对应于接近于无(0)阻抗)时接收的信号与发送的信号之间的商；以及
Zhyb或Zhyb是混合阻抗，下文将对此进一步描述。
因为获取这些校准参数非常耗时，所以此类参数通常在工厂时导出。再者，为了节省时间和成本，典型地仅从小组基准DSLAM或甚至一个基准DSLAM来导出校准参数。然后将从此小组导出的校准参数应用于例如相同类型的所有DSLAM。
回声传递函数的参数化表示的导出
考虑单个DSLAM端口，可以将DSLAM的模拟前端(AFE)建模为所说的“三端口”，其中这些端口是AFE的发送(Us)、接收(UR)和线路端口(Uin)。图1中示出通用三端口网络。电压和电流之间的关系由阻抗参数给出为：
公式(1)中的变量假定为频率相关的，即Us≡Us(f)和z11≡z11(f)。但是，为了简化，将不显式地在本文献中表示频率相关性。
处理公式(1)，可以得到如下表达式：
其中H∞、Zh0和Zhyb是公式(1)中系统矩阵的元素的函数。
令Zin→∞，即，无负载连接到端口3，公式(2)得到
即，开路线路输入(或端口)的回声传递函数。
令Zin→0，即，短路端口3，公式(7)得到
即，短路或短接线路输入的回声传递函数。
使用定义(4)，可以见到表达式(2)描述具有三个参数H∞、H0和Zhyb的回声传递函数。参数H∞和H0分别是线路输入开路和短接的回声传递函数。
公式(1)和(2)的进一步处理得到这些参数之间的关系：
还能够显示：
其中g是某个函数。
这指示当发送(端口1)和接收(端口2)端口之间的隔离(isolation)高或AFE的桥接处于平衡时，参数Zhyb等于端口3的输出阻抗。
回声传递函数参数的估算
公式(2)可以重新书写为：
H0Zho-H∞Zin+HechoZhyb＝HechoZin， (7)
或等效地书写为：
显然，H∞、Zh0和Zhyb可以从对应于不同Zin的一系列测量来估算。但是，作为备选，可以从对应于Zin→∞的单个测量预期H∞。
将进一步估算减少为：
再者，还由于直接测量获得H0，所以只需估算Zhyb。在定义(4)中，规定H0＝Zho/Zhyb。由此，解公式(6)中的Zhyb，得到：
由此，可以根据H∞或H0是否是已知(被测量)的或是否均未知(被测量)，在制造过程期间使用公式(8)、(9)或(10)估算H∞、H0和Zhyb的值。
线路输入阻抗的估算
重新书写公式(10)以便允许利用如下公式估算传输线路的实际输入阻抗
其中Hecho是回声路径的测量的传递函数。
由此，可以将参数Hinf、H0和Zhyb用于IPSLAM的校准。正如先前论述的，基于设备足够相等的假设，这些参数(或对应的参数)已在常规方式下对应于一个或多个基准设备导出，然后已用于校准与基准设备相同类型的设备。这些参数中的任一个均未视为比其它的更重要。
但是，现在发明人研究了这些参数的特性，并得出某些重要观察，下文将对此进行描述。
估算模型参数中的误差导致的回路阻抗的灵敏度
现在将检查由于参数H∞、H0和Zhyb所导致的估算的输入阻抗Zin的灵敏度。可以按如下表示误差的一阶近似：
因为Zin是复变量，所以必须沿实数轴和虚数轴两者执行Zin的求导。按如下得到偏导数
以及
通过将公式(12)与公式(13)-(15)关联，可以研究Zin相对于H∞、H0和Zhyb的灵敏度。
应该注意，因为分母中的项Hecho-H∞，所有参数的灵敏度随着负载阻抗增加而增加。进而，这指示误差对于低频比对于高频更大，因为铜双绞线的(输入)阻抗对于低频为高，但是随着频率呈指数级衰减到常数值。
还应该注意项Hecho-H∞在(13)的分母中取平方。这表示H∞在低频下对于Zin将是最灵敏的参数。
对于线路输出处的低阻抗，有关高频下双绞线的输入阻抗，(13)和(15)的分母中的项(H0-Hecho)将是小的，从而导致低灵敏度。
估算的输入阻抗的相对灵敏度
可以分别使用公式(11)在公式(13)、(14)和(15)中找到Zin相对于H∞、H0和Zhyb的相对变化的相对灵敏度。按如下从公式(12)、(11)和(13)提取仅由于H∞导致的相对误差：
相似地，得到
以及
从公式(18)，可以见到，估算的阻抗的相对误差将与Zhyb估算的相对误差成正比。
但是，H0和H∞的相对误差的相关性更为复杂。从表达式(16)，可以见到，当对DSLAM的线路输出应用大阻抗时，公式右边部分的分母将趋向于0。这意味着参数估算的误差将乘以大于1的系数，从而放大误差。
从公式(17)，可以见到，H0估算的相对误差与估算的阻抗的相对误差之间的模拟相关性。此处，误差将随负载阻抗的减小而增加。再有，此关系将是频率相关的。
但是，注意这些项都不像(13)中那样取平方。因此，Zin的相对灵敏度将对于H0和H∞的相对变化是相似的。
估算回声测量中的误差导致的回路阻抗的灵敏度
迄今为止，分析输入阻抗的精确度时，仅将模型参数的精确度纳入考虑。公式(11)指示输入阻抗的估算精确度与对应的回声测量强相关。可以猜想撤销大值以及尤其低值阻抗下的问题。
接着模仿前文部分。将公式(11)的右边部分求微分得到：
或
再次使用公式(11)通过标识获取输入阻抗的相对误差。这样得到
从公式(19b)，可以见到，将着重针对大输入阻抗来描述输入阻抗的估算的相对误差。进一步，可以见到参数Zhyb的相关性。从公式(19b)，可以见到，输入阻抗的误差估算的相对“幅度”将与测量误差更小地相关。但是，对于大值或小值的阻抗，灵敏度将提高，但不是以平方方式。
校准
再次研究输入阻抗的估算的表达式：
为了能够从回声测量进行正确的阻抗估算，需要以大精确度获知参数H∞、H0和Zhyb的值。
在下文部分中，将给出如何基于上文作出的观察以两步骤方式校准DSLAMS的示例。
校准过程
下面，将描述用于估算参数H∞、H0和Zhyb的可能方法。
表达式(8)、(9)和(10)允许多种方式来执行校准。这些表达式可以是校准参数H∞、H0和Zhyb的均方(MS)估算的基础。给定三个任意负载Zin1、Zin2和Zin3的阻抗连同其对应的回声Hecho1、Hecho2、Hecho3，使用表达式(8)得到：
或
b＝A*x (22)
其中
以及(24)
运算符“*”和“.”分别表示向量和标量相乘。
表达式(21)具有解
x＝A-1·b. (26)
由此，为了获得三个校准参数H∞、H0和Zhyb的正确解，需要至少三个输出端负载和对应的回声。注意，这些负载的其中两个可以是例如只短接或是开路输出端。
利用上文描述的实现的校准方法可以视为包括两个步骤。第一步骤，其中导出基准参数，以及第二步骤，其中导出个体DSLAM的至少一个值。下文将进一步描述两步骤方法。
在第一校准步骤中估算所有参数
上文中，描述了制造过程期间如何对一个或多个基准DSLAM(批量样本)的两个或更多个端口估算参数H∞、H0和Zhyb。
将每个参数的平均值(从一个或多个基准DSLAM导出的)应用于要在现场处安装的DSLAM的所有端口。使用公式(5)和表示这些平均值知以DSLAM端口号k进行的Zin的估算将是
Zin估算的精确度将依赖于实际参数知与平均参数知的相似程度。该误差先前已论述。
第二校准步骤中的Hinf的第二个体性估算
在第二校准步骤处，可以对应于待安装的每个个体DSLAM端口估算这些校准参数的其中一个或多个。这些新个体性估算然后将替代制造过程中获得的(平均)值。
根据先前有关不同参数中误差的影响的论述，可以得出结论，参数H∞的精确度严重地影响输入线路阻抗的估算。远比H0和Zhyb中的误差影响严重。因此，可以得出结论，导出H∞的微调个体性估算比其它参数更重要。
因此，如果可能的话，优选地在设备的最终位置处，即，它将服务于订户所在的地方，对于每个DSLAM的每个线路估算此参数。估算则将在具有适合温度、湿度等的最终操作环境中执行。
正如先前描述的，可以通过仅在未连接线路端(开路线路输入)的情况下测量回声来估算校准参数H∞。参见公式(3)。由此，无需特殊准备，例如将不同负载应用于线路输入。再者，可以对于数千个DSLAM线路，例如安装在将来操作的现场的设置的DSLAM的所有线路同时执行测量。由此，导出H∞的新个体性估算的过程只需最少测量时间以及人工处理的需要。以表示校准参数H∞的这些微调的值。由此，可以将待安装的所有DSLAM中以DSLAM端口n的执行的输入阻抗的估算书写为：
利用校准参数之间的关系
正如公式(5)中所指示的，校准参数彼此相关。可以据此使用上文论述的H∞个体性校准估算()来改善校准参数H0和Zhyb的估算。在公式(5)中相对于H∞对H0求导得到：
以表示H0的微调的估算。然后可以利用如下公式近似公式(29)
可以将其重新书写为：
这表示可以使用先前分节中的参数的校正来获得的微调的值
用于估算校准参数之间的关系的统计方法
在一般情况中校准参数之间的关系可以利用公式(5)来描述。但是，此表达式包含未知参数，以及关系(31)因此可能无法直接用于校正H0或Zhyb。
但是，在第一校准步骤中，可以收集来自对一组两个或更多个基准DSLAM端口执行的测量的统计。可以将这些数据或统计用于估算H0的新估算(表示为)，与H0的存储的平均值(表示为)，与H∞的(通过测量)个体地更新的值(表示为)，与H∞的存储的(基准)平均值(表示为)之间的关系。
以数学方式，可以将此公式化为相关变量H0与说明变量H∞之间的回归。再者，将线性相关性假定为关系的满意近似。公式(5)指示线性相关性是可能的。
可以将公式书写为如下
其中，i=i...N，且N是测量的DSLAM端口的数量，以及α在文中已知作为回归系数，且最后εi称作误差项。
因此，可以精简确定线性回归系数以解两个等效正式数学问题中任一个，即
●以找到条件概率p(H0|H∞)的平均值或
●以将εi的平方和最小化。
在第一种情况中，将向量H∞(i)假定为具有个体平均值和方差的高斯概率密度函数。第二种情况中，高斯分布不是必需的。
不作详细描述，可以显示，在两种情况中，需要满足如下关系，即
以及因此可以将回归系数α确定为
从(34)，可以通过如下公式导出获得H0的校正值的过程
或等效地
在此情况中，需要存储四个参数cov(H0H∞)和连同来自制造过程或第一校准步骤的数据。
但是，有一种备选但是欠存储器效率的方式来描述此情况，其使用H0和H∞之间的交叉相关系数以及其相应的标准差和即
使用此表达式与使用表达式(37)时相比需要存储多一个的(向量)变量。
相似地，可以推导与之间的相关性，由此得到Zhyb的个体地更新的值，其可以表示为
由此，通过更新待安装在例如中央局或街道机柜中的DSLAM的每个端口的H∞的个体值，还可以使用其统计和统计相互关系来更新其它校准参数。
所提出的方法-两步骤校准的示例
步骤1：批量样机/基准DSLAM
在工厂中，可以执行DSLAM线路的完整校准。至少对于统计方法，应该对优选地至少两个基准DSLAM的至少两个端口执行第一步骤中的测量。但是，对于更简单的情况，少一些可能足够：
1.首先，对来自一组基准/批量样机DSLAM中的两个或更多个DSLAM端口的已知负载阻抗执行回声测量以导出校准统计(用于整批DSLAM的DSLAM端口)
2.基于基准统计计算所需的校准参数。进一步计算一些统计特性，例如平均值、方差和相关。
3.为待安装批次的DSLAM加载相等值的校正参数/常数(参数向量)，例如它们的平均值。应该注意此信息无需以物理方式加载到DSLAM，而是可以存储在例如某种外部管理系统中。
步骤2：安装处的个体性校准
在例如中央局或机柜中的安装过程期间，在将DSLAM连接到订户线路之前，通过执行如下操作微调个体端口的校准：
1.当未连接负载(开路)时测量例如每个端口的回声。由此对每个线路获取开路线路回声的个体回声测量H∞。可以同时对若干DSLAM端口执行这些测量。
2.使用批量样机的校准过程中获得的知的估算，以及将开路DSLAM端口的个体回声的估算为每个线路的H∞的估算，由此获得所有待安装DSLAM的每个线路的新个体的校准参数知的组。
3.可以使用参数H∞、H0和Zhyb之间的确定性或统计关系来执行校准过程。
下文中，将参考这些附图来描述又一些示范实施例。下文的描述反映上文使用其它词汇描述的内容，以及提供通用示例和特定的不同可能性。
示范过程，图2
最初，在第一动作202中，通过对线路驱动设备LDD或收发器单元(TU)，如DSLAM执行回声测量来导出第一参数向量PVinf。参数向量PVinf可以与上文描述的Hinf完全相同。但是，PVinf也视为包含备选定义的对应校准参数。该回声测量是在LDD的线路输入(参考图1中的Uin)开路时执行。“开路”表示线路输入未连接到任何负载，或在相关情况中，表示线路输入连接到适配器电缆，而适配器电缆未连接到任何负载。此类适配器电缆有时与DSLAM一起交付，以便能够经由要安装这些DSLAM的现场已现有的触点或设备连接到传输线路。此类适配器电缆典型地短于一米，并且可能在交付时连接到或未连接到DSLAM。开路线路输入可以视为将无限大阻抗应用于线路输入，由此表示符为“PVinf(inity)”。
在动作204中，然后校准LDD。该校准基于第一参数向量PVinf和至少第二参数向量PVref(参考H0或Zhyb)。第二参数向量PVref基于有关对至少一个基准LDD执行的回声测量的信息。PVref可以是上文描述的校准参数H0或Zhyb，或与上文有关Hinf的推理相似的对应校准参数。
在此情况中，校准意味着提供必需的校准参数，以使它们在需要例如用于SELT时，在要执行测量以及基于这些校准参数和测量的结果估算例如Zin(参考公式(11))时对于LDD可访问。这些校准参数可以存储在例如LDD中的存储器中，或上载并存储在管理或控制节点中，例如铜厂管理器(Copper Plant Manager)CPM或访问性能管理器(AccessPerformance Manager)APM中。如果使得足够的校准参数可供访问以用于LDD，则LDD视为已校准。此处，校准包括存储PVinf和PVref，或布置成将其存储在可以容易地访问它们的适合位置，例如外部管理系统等，正如先前描述。校准中可能涉及多于两个校准参数，参考先前描述的Hinf、H0和Zhyb。
在最简单的情况中，从对LDD的测量导出PVinf，以及PVref是先前从对一个或多个基准LDD(与导出PVinf所用的个体LDD是相同类型的)的测量导出的基准向量。基准向量可以从具有例如短路线路输入或连接到已知阻抗Zref的线路输入的一个或多个基准LDD导出。对于H0所对应的PVref，当设备的线路输入被短路时，对基准LDD执行测量；对于Zhyb所对应的PVref，在已知阻抗Zref连接到基准LDD的线路输入的情况下，执行测量。原理上，对一个基准LDD的一次测量足够导出PVref。但是，对多于一个线路和/或一组多于一个基准LDD执行的测量的平均值将提供更好的值，参考知
通过对相关个体LDD测量校准对其最灵敏(如上文描述)的一个值，以及使用预定义基准值，例如知可能地与统计/统计特性，例如cov(H0 H∞)、和/或和组合，对于其余校准参数，能够以合理的时间和工作量获得LDD的个体化校准。发明人认识到，校准对其最灵敏的值是与线路输入上非常大或无限大阻抗对应的校准参数的值。发明人还认识到并示出通过测量具有开路线路输入的个体LDD的此值，与仅使用预定义基准值比较，可以获得校准的显著改善。再者，相对于对每个个体LDD执行测量来导出所有校准参数，个体化校准可能在典型地由通信网络运营商设置的时间(和成本)限制内执行。
示范过程，图3
作为例如“仅”使用从基准LDD导出的平均值作为Pvref的备选，可以对个体LDD微调和调整所述平均值。例如，可以在动作304中基于有关对一组基准LDD执行的回声测量的信息，并且还基于第一参数向量PVinf来估算第二参数向量Pvref，由此对其进行微调。这可以使用统计/统计特性来实现，这些统计/统计特性先前由对基准LDD的测量导出。这些统计/统计特性应该有关于该组基准LDD在具有开路线路输入时的回声特征与该组基准LDD在将线路输入连接到已知负载时的回声特征之间的关系、相关性或相关。已知负载在此处表示短路或已知基准阻抗Zref。该统计提供对应于相关LDD类型的校准参数PVinf(参考Hinf)与校准参数PVref(参考H0或Zhyb)之间的关系的估算。因此，当已对于个体LDD导出PVinf时，可以从这些统计/统计特性导出PVref的个体值，正如先前描述[参考对此进行描述的部分和附图]。作为备选，可以基于该关系的公式化的表达式(例如，公式(5))和适合输入值来确定性地导出参数向量之间的关系。但是，与统计方法比较，预期这在计算上更复杂且提供的结果较差。再者，确定性关系大多数情况下是未知的。
上文示例中涉及的对基准LDD的测量假定是在与通信系统中操作期间将放置LDD的现场不同的现场中执行的。这些基准LDD可以是例如大系列LDD中的小批量。对基准类型样品的这些测量可以在例如制造LDD的工厂或类似位置中执行。
对从其导出PVinf的个体LDD的测量在原理上可以在与执行对基准LDD的测量所在现场相同的现场中执行，该现场与操作期间放置LDD的现场不同。但是，在优选实施例中，对个体LDD的测量是在操作期间放置LDD所在的现场中执行，例如设备将连接到订户线路所在的中央局或机柜。如果在操作现场中执行测量，则将在实际环境下，如正确的温度、湿度等之下执行校准，并由此调整以适应足够真实的状况，正如先前描述。例如，导出PVinf的测量可以在设备安装期间将LDD连接到线路之前对个体LDD执行。如果许多LDD要安装在相同现场中，则该提出的过程可以对大量LDD并行地执行。
可以通过例如作为安装过程的一部分操作初始化/校准脚本来触发校准和校准参数的导出。此类脚本和/或预定义校准信息可以存储在LDD中或如CPM或APM的控制节点中或至少部分地例如经由因特网从外部节点下载或从USB存储器检索。校准过程可以例如在如操作或制造测试完成的预定义条件被满足时自动地被触发和/或遵循执行一个或多个LDD(例如DSLAM)的安装的人员发出的命令而被触发。
示范布置，图4
下文中，将参考图4描述通信系统中用于LDD校准的示范布置。假定LDD具有线路输入。该布置可以部分地或全部包含在要校准的LDD中和/或管理/控制节点中。
布置400包括导出单元402，其适配成通过在所述LDD的线路输入为开路时对LDD执行回声测量来导出第一参数向量PVinf。该布置还包括校准单元408，校准单元408适配成基于第一参数向量PVinf和第二参数向量Pvref来校准LDD，其中第二参数向量基于有关对至少一个基准LDD执行的回声测量的信息。
该布置还可以包括估算单元406，估算单元406适配成基于对基准LDD执行的测量的统计/统计特性以及还基于第一参数向量PVinf估算(并由此微调)第二参数向量PVref，正如先前描述。可以估算多于一个校准参数向量PVref，参考H0、和Zhyb、如果需要从某个远程实体或存储器检索有关对至少一个基准LDD执行的回声测量的信息，正如上文描述，则该布置可以包括获取单元404，获取单元404适配成接收或检索该信息。该信息可以包括例如，表示分别具有开路线路输入和连接到已知负载的线路输入的一个或多个基准LDD的回声特征的参数向量(参考例如，Hinf、H0和Zhyb的平均值，即和)。已知负载可以是短路，即接近无阻抗或已知基准阻抗Zref。该信息还可以包括例如，具有开路线路输入的一组基准LDD的回声特征与将线路输入连接到已知负载的该组基准LDD的回声特征之间的关系或相关。
示范布置/节点，图5-6
布置400可以部分地或全部包含在LDD中和/或控制节点中。图5和图6说明了此情况。图5示出LDD501中包括的布置500。该布置可以包括与先前结合图4描述的相同的单元。但是，在图5中，获取单元504图示为与通信单元集成。LDD501还包括线路输入/输出502，以及还包括用于提供常规LDD功能的功能性514。
图6示出控制节点中包括的布置600。该控制节点可以是例如，CPM或APM或类似。当要从控制节点执行校准过程时，可以通过例如向LDD传送测量指令来触发对LDD的测量。然后可以经由例如通信单元602从LDD接收测量的结果。还可以经由通信单元接收或检索对基准LDD的测量的统计和结果，或此类信息可以已经在先前存储在例如存储器612中。在已导出校准参数之后，通过例如将所述校准参数存储在存储器614中或将校准参数提供到LDD以供使用和/或存储来执行校准。
可以通过例如如下方式来实现上文描述的布置和/或节点/设备：配置成执行上文提到的动作的处理器或微处理器和存储在存储器中的适当软件、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或其它电子组件。这些布置可以描述为包括配置成执行相关动作的处理电路。
图7以示意图形式示出布置700的可能实施例，其还可以是公开图4-6中任一附图图示的布置的实施例的备选方式。布置700中包括的有例如具有DSP(数字信号处理器)的处理单元706。处理单元706可以是用于执行本文描述的过程的不同动作的单个单元或多个单元。布置700还可以包括用于从其它实体接收信号的输入单元702，以及用于向其它实体提供信号的输出单元704。可以将输入单元702和输出单元704布置为集成的实体。
再者，布置700包括采用非易失性存储器形式的至少一个计算机程序产品708，如EEPROM(电可擦写可编程只读存储器)、闪存和硬驱动器。计算机程序产品708包括计算机程序710，计算机程序710包括代码部件，该代码部件在布置700中的处理单元706中执行时促使布置和/或包括该布置的节点执行例如早前结合图2和图3描述的过程的动作。
计算机程序710可以配置为计算机程序模块中结构化的计算机程序代码。因此，在示范实施例中，布置700的计算机程序710中的代码部件可以包括用于获取有关对基准LDD的测量的信息的获取模块710a。布置700包括用于导出校准参数的导出或测量模块710b。该计算机程序还可以包括用于估算一个或多个校准参数向量的估算模块710c。计算机程序710还包括用于校准个体LDD的校准模块710d。
模块710a-d可以基本执行图2和图3所示的流程的动作，以效仿图4-6中任一附图所示的布置。
虽然上文结合图7公开的实施例中的代码部件作为在处理单元中执行时促使解码器执行上文结合上文提到的附图来描述的动作的计算机程序模块来实现，但是在备选实施例中，可以将这些代码部件的至少其中之一至少部分地作为硬件电路来实现。
该处理器可以是单个CPU(中央处理单元)，但是也可以包括两个或更多个处理单元。例如，该处理器可以包括通用微处理器；指令集处理器和/或相关的芯片组和/或专用微处理器，如ASIC(专用集成电路)。该处理器还可以包括用于缓存目的的板载存储器。该计算机程序可以由连接到处理器的计算机程序产品来载送。该计算机程序产品可以包括其中存储该计算机程序的计算机可读介质。例如，该计算机程序产品可以是闪存存储器、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)或EEPROM，以及在备选实施例中，上文描述的计算机程序模块可以分布不同的计算机程序产品上，这些不同的计算机程序产品采用网络节点内的存储器的形式。
要理解，交互单元或模块的选择以及这些单元的命名仅出于示范目的，适于执行上文描述的任一方法的节点可以采用多种备选方式来配置，以便能够执行所提出的过程动作。
还应该注意本发明公开中描述的单元或模块应视为逻辑实体，而不一定视为单独的物理实体。
虽然上文描述包含许多特定细节，但是它们不应被视为限制本发明的范围，而应视为仅提供对本发明的当前优选实施例的其中一些的说明。将认识到，本发明的范围完全涵盖本领域技术人员可显见到的其它实施例，以及本发明的范围不被相应地限定。以单数形式引述元件不意味着表示“一个且仅有一个”，除非显式地如此陈述，而是表示“一个或多个”。本领域技术人员公知的上文描述的实施例的元件的所有结构和功能等效物通过引用明确地并入本文，且理应由此被涵盖其中。而且，设备或方法不一定解决本发明要解决的每个问题，并且不一定由此涵盖其中。
Claims (25)
1.用于具有线路端口的线路驱动设备的校准的方法，所述方法包括：
- 通过在所述线路驱动设备上的线路端口为开路时在第一现场对所述线路驱动设备执行回声测量来导出（202）第一参数向量PVinf；
- 基于所述第一参数向量和第二参数向量PVref校准（204）所述线路驱动设备，其中所述第二参数向量基于有关先前对至少一个基准线路驱动设备执行的回声测量的信息，当所述至少一个基准线路驱动设备具有短路的线路输入或连接到已知阻抗Zref的线路输入时由测量导出所述第二参数向量。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
- 还基于所述第一参数向量PVinf来估算所述第二参数向量PVref。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述信息有关如下项的至少其中之一：
- 参数向量，其表示将所述线路端口连接到已知负载的基准线路驱动设备的回声特征；
- 参数向量平均值，其表示将所述线路端口连接到已知负载的一组基准线路驱动设备的回声特征；
- 参数向量平均值，其表示具有开路线路端口的一组基准线路驱动设备的回声特征；以及
- 具有开路线路端口的一组基准线路驱动设备的回声特征与将所述线路端口连接到已知负载的所述组的基准线路驱动设备的回声特征之间的关系。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述已知负载是如下的其中之一：
- 短路；
- 基准阻抗Zref。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中所述信息从所述线路驱动设备将在其中操作的线路通信系统中的控制节点获取。
6.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第一现场是在线路通信系统中操作期间要放置所述线路驱动设备的现场。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述方法在设备安装期间执行。
8.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第一现场是制造所述线路驱动设备的现场。
9.如权利要求1或2所述的方法，其中所述第二参数向量PVref基于有关在第二现场处执行的测量的信息，所述第二现场与所述第一现场不同。
10.通信系统中用于校准具有线路端口的线路驱动设备的装置，所述装置包括：
- 导出单元（402、506、606），所述导出单元适配成通过在所述线路驱动设备上的所述线路端口为开路时对所述线路驱动设备执行回声测量来导出第一参数向量PVinf；
- 校准单元（408、510、610），所述校准单元适配成基于所述第一参数向量和第二参数向量PVref校准所述线路驱动设备，其中所述第二参数向量基于有关先前对至少一个基准线路驱动设备执行的回声测量的信息，当所述至少一个基准线路驱动设备具有短路的线路输入或连接到已知阻抗Zref的线路输入时由测量导出所述第二参数向量。
11.如权利要求10所述的装置，还包括：估算单元，所述估算单元适配成还基于所述第一参数向量PVinf来估算所述第二参数向量PVref。
12.如权利要求10或11所述的装置，其中所述信息有关如下项的至少其中之一：
- 参数向量，其表示将所述线路端口连接到已知负载的基准线路驱动设备的回声特征；
- 参数向量平均值，其表示将所述线路端口连接到已知负载的一组基准线路驱动设备的回声特征；
- 参数向量平均值，其表示具有开路线路端口的一组基准线路驱动设备的回声特征；以及
- 具有开路线路端口的一组基准线路驱动设备的回声特征与将所述线路端口连接到已知负载的所述组的基准线路驱动设备的回声特征之间的关系。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述已知负载是如下的其中之一：
- 短路；
- 基准阻抗Zref。
14.如权利要求10或11所述的装置，还包括获取单元，所述获取单元适配成从所述线路驱动设备将在其中操作的线路通信系统中的控制节点获取所述信息。
15.包括如权利要求10-14中任一项所述的装置的线路驱动设备（501）。
16.包括如权利要求10-14中任一项所述的装置的数字订户线路接入复用器。
17.用于具有线路端口的线路驱动设备的校准的装置，所述装置包括：
- 用于通过在所述线路驱动设备上的线路端口为开路时在第一现场对所述线路驱动设备执行回声测量来导出第一参数向量PVinf的部件；
- 用于基于所述第一参数向量和第二参数向量PVref校准所述线路驱动设备的部件，其中所述第二参数向量基于有关先前对至少一个基准线路驱动设备执行的回声测量的信息，当所述至少一个基准线路驱动设备具有短路的线路输入或连接到已知阻抗Zref的线路输入时由测量导出所述第二参数向量。
18.如权利要求17所述的装置，还包括：
- 用于基于所述第一参数向量PVinf来估算所述第二参数向量PVref的部件。
19.如权利要求17或18所述的装置，其中所述信息有关如下项的至少其中之一：
- 参数向量，其表示将所述线路端口连接到已知负载的基准线路驱动设备的回声特征；
- 参数向量平均值，其表示将所述线路端口连接到已知负载的一组基准线路驱动设备的回声特征；
- 参数向量平均值，其表示具有开路线路端口的一组基准线路驱动设备的回声特征；以及
- 具有开路线路端口的一组基准线路驱动设备的回声特征与将所述线路端口连接到已知负载的所述组的基准线路驱动设备的回声特征之间的关系。
20.如权利要求19所述的装置，其中所述已知负载是如下的其中之一：
- 短路；
- 基准阻抗Zref。
21.如权利要求17或18所述的装置，其中所述信息从所述线路驱动设备将在其中操作的线路通信系统中的控制节点获取。
22.如权利要求17或18所述的装置，其中所述第一现场是在线路通信系统中操作期间要放置所述线路驱动设备的现场。
23.如权利要求22所述的装置，其中所述装置在设备安装期间实现。
24.如权利要求17或18所述的装置，其中所述第一现场是制造所述线路驱动设备的现场。
25.如权利要求17或18所述的装置，其中所述第二参数向量PVref基于有关在第二现场处执行的测量的信息，所述第二现场与所述第一现场不同。
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