CN104365080A - 用于终止客户端设备装置的操作的方法以及使用该方法的相应客户端设备装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于终止CPE装置的操作的方法，该CPE装置包括用于供应多个客户的中央办公室设备的xDSL连接的前端组件，该方法包括下列步骤：在CPE装置的断电或断开操作的情况下，向中央办公室设备发送断电信息(S20)，以及向前端组件供电预定时间以避免前端组件的终端阻抗改变(S30)，通过保持前端组件的电源上电，以将终端阻抗保持稳定对于中央办公室设备必要长的时间，以避免可以引起其他客户的xDSL连接的未消除的串扰的引入。

Description

用于终止客户端设备装置的操作的方法以及使用该方法的相应客户端设备装置
技术领域
本发明涉及经由数字用户线耦接到向客户提供宽带服务的服务提供商的客户端设备装置的领域。
背景技术
住宅网关广泛用于将客户家中的装置连接到因特网或任何其他广域网(WAN)。住宅网关使用例如使得能够在铜线上进行高数据速率传输的数字用户线(DSL)技术。数年间，已建立数据速率和范围不同的若干DSL标准，例如ADSL、ADSL2、VDSL和VDSL2，其在此上下文中被称为xDSL。例如因特网服务提供商(ISP)的网络运营商管理大量(高达数百万)住宅网关，以及其他装置，例如路由器、交换机、电话和机顶盒，其在此上下文中被理解为客户端设备(CPE)装置。
图1中示意性示出对于客户的家庭网络提供xDSL服务的广域网络：ISP的ISP网络1经由因特网路由器7连接到全球因特网8用于向住宅网关2和客户的一个或多个客户端装置3提供因特网服务。通过使用宽带远程接入服务器(BRAS)6和数字用户线接入复用器(DSLAM)5提供ISP网络1和住宅网关2之间的连接。可以在ISP的中央办公室内与因特网路由器7一起提供BRAS 6，而DSLAM 5位于接近CPE装置2。在本申请的上下文中BRAS6和DSLAM 5被理解为ISP的中央办公室设备的一部分。经由xDSL连接4，住宅网关2以及其他客户的家庭网络与ISP的相同DSLAM 5耦接。
矢量化VDSL2系统是支持自FEXT(远端串扰)消除技术的VDSL2系统。“矢量化VDSL2DSLAM”包含连接到被称为矢量化组(vectored group)的电缆中的一组线的搭配使用的VDSL2收发器的阵列。为了支持向客户的下游方向中的FEXT消除，VDSL2信号的传输必须全部如下调整：全部信号使用相同子载波空间、码元速率和循环扩展长度操作；此外，数据码元当在线上传输时必须全部相位对齐。假设已知矢量化组的信道耦接矩阵，下游自FEXT消除如下实现：通过预编码器矩阵的等效物处理全部相位同步地传输的传输数据样本。预编码器矩阵有效地实现串扰信道矩阵的逆，使得当在客户的远端DSL接收器处接收到数据样本时，在CPE中的接收器输入处有效地移除由传输的数据样本在电缆中注入的自远端串扰。
对于要消除自FEXT的VDSL2频带中的全部子载波构造预编码器矩阵。线的矢量化组中的每一个收发器可以被视为处理一行预编码器矩阵，该预编码器矩阵从相邻传送器取得数据样本输入用于预编码。换句话说，通过在每一个串扰损害线上注入“反信号”实现串扰消除技术。为了这样做，矢量系统需要一种估计串扰的机制，以便导出串扰系数，以对串扰矩阵取逆-每一个CPE将向DSLAM反馈其自己的串扰系数，并且DSLAM将构造其中每一行表示CPE的反馈的矩阵-并且计算“反信号”。
在V.Oksman的“The ITU-T’s New G.vector Standard Proliferates 100Mb/sDSL”(IEEE Communications Magazine，2010年10月，第140-148页)中描述了由ITU-T G.993.5推荐指定的新的G.vector标准以及远端(FEXT)和近端串扰(NEXT)消除原理的更详细描述。
在Chenguang Lu等的“A Fast Channel Estimation Method for DisorderlyLeaving Events in Vectored DSL Systems”(ICC 2011-2011 IEEE InternationalConference on Communications，6pp.，5-9 2011年6月)中描述了用于在矢量化DSL系统中的无序离开事件的快速信道估计方法，在CPE装置被拔去插头或关断的情况下，其仅需要很少错误样本用于提供信道跟踪。
发明内容
一种用于终止CPE装置的操作的方法，其中CPE装置包括用于供应多个客户的中央办公室设备的xDSL连接的前端组件，该方法包括下列步骤：在CPE装置的断电或断开操作的情况下，向中央办公室设备发送断电信息，以及向前端组件供电预定时间以避免前端组件的终端阻抗改变，通过保持前端组件的电源上电，以将终端阻抗保持稳定对于中央办公室设备来说必要长的时间，以避免引入未消除的串扰，因为CPE装置的断电或断开操作，其可以引起其他客户的xDSL连接。
前端组件具体地通过例如开关或整流元件的隔离部件从CPE装置的中央处理单元去耦接，以便将前端组件的电源电压与中央处理单元的电源电压隔离。
在本发明的进一步方面中，在CPE装置的断电或断开操作的情况下，CPE装置关闭xDSL连接的上游传输路径的上游信号，但是保持对上游传输路径供电，以便不影响xDSL连接的线终端阻抗。此外，在xDSL连接的下游传输路径上监视中央办公室设备的下游信号的存在，并且在下游信号不存在的情况下，xDSL连接的上游传输路径被断电。
CPE装置包括中央处理单元、用于与中央办公室设备的xDSL连接的前端组件、提供中央处理单元的第一电源电压和前端组件的第二电源电压的电源单元以及用于将第二电源电压从第一电源电压去耦接的隔离部件。在CPE装置的断电或断开操作的情况下，CPE装置向中央办公室设备发送断电信息，其中前端组件在断电或断开操作之后维持活动预定时间段以避免前端组件的终端阻抗改变预定时间段。
CPE装置具体地包括充电电容器，该充电电容器耦接到前端组件并且对第二电源电压进行滤波，用于当电源断开时或在断电的情况下向前端组件提供充电，其中充电电容器的容量足以用于向前端组件供电预定时间。
在优选实施例中，CPE装置进一步包括用于CPE装置的电源开关的延迟电路，该延迟电路被布置为只要按下电源开关，CPE装置就会向中央办公室设备发送断电指示，但是CPE装置的电源单元在由延迟电路确定的延迟之后断开。
附图说明
下面通过示例参考示意图更详细地解释了本发明的优选实施例，该示意图示出：
图1向客户的家庭网络提供xDSL服务的广域网，
图2包括用于xDSL连接的xDSL线驱动器的现有技术CPE装置，
图3根据本发明的CPE装置，以及
图4用于CPE装置的操作的终止的方法。
具体实施方式
在下列描述中，描述包括用于xDSL连接的例如线驱动器的前端组件的客户端设备(CPE)装置。为了解释的目的，解释许多具体细节，以便提供对优选实施例的透彻理解。然而，对本领域技术人员显而易见的是，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实现。
CPE装置是例如住宅网关、路由器或开关，并且包括中央处理单元、其中存储操作系统和应用程序的非易失性存储器以及用于CPE装置的操作的易失性存储器。CPE装置具体地包括用于提供xDSL调制解调功能的硬件和软件组件、网关和开关功能，并可以进一步包括FXS功能、VoIP功能和WiFi操作。
CPE装置用于操作xDSL理解的基本部件是线驱动器、接收和提供数据信号用于与中央办公室通信的前端组件，例如DSLAM。在图2中示出的现有技术CPE装置中，通过电源单元10向线驱动器13和中央处理单元12提供电源电压Vs1。充电电容器14耦接到电源电压Vs1用于对电源电压Vs1进行滤波。
根据本发明，如图3中所示，在CPE装置9中包括隔离部件、去耦接元件16以将线驱动器13的电源电压、电源电压Vs2从为中央处理单元12提供的电源电压Vs1去耦接。此外，包括另一充电电容器15用于对电源电压Vs2进行滤波。充电电容器15的电容的大小被确定为使得在CPE装置的断电或断开操作的情况下，线驱动器13在预定时间段内维持活动，以在DSLAM终止CPE装置9的DSL连接之前，避免线驱动器13的任何阻抗改变。去耦接元件16是例如整流元件，例如二极管或任何开关，其被布置为当电源单元10断开时，避免CPE装置9的中央处理单元12和其他部分由电容器15供电。
使用该解决方案，在断电或断开操作的情况下，与图2的布置相比，可以维持线驱动器13活动长得多的时间，因为电容器15与电源单元10和电容器14隔离。在电源单元10停止工作之后，线驱动器13维持活动的时间由电容器15的电容值确定，并且可以调整使得线驱动器13的线阻抗维持稳定对于DSLAM来说必要长的时间，以终止到CPE装置9的DSL连接。
在断电或断开操作的情况下，CPE装置9向DSLAM发送被称为掉电告警信号(dying gasp signal)的断电指示，以向DSLAM警告断电事件。以该方式，线驱动器13的线终端阻抗维持稳定足够长的时间，直到DSLAM将DSL线从矢量化组移除以避免从该DSL线到CPE装置9属于的矢量组的其他DSL线中引入未消除串扰。
如图4中所示，CPE装置9根据下列方法步骤终止操作。在存在任何AC电源中断的情况下，例如当CPE装置9被断开或用户拉掉CPE装置9的电源插头，或在任何内部DC电源故障的情况下，由CPE装置9(例如由中央处理单元12)检测到电源中断，步骤S10。CPE装置9随后向例如DSLAM的中央办公室设备立即发送断电指示信号，步骤S20。在进一步的步骤S30中，终止到DSLAM的上游调制信号，但是DSL连接的传输路径维持由线驱动器13供电以避免线驱动器13的阻抗改变。因为电容器15通过二极管16从电源单元10去耦接，因此线驱动器13仍然由电源电压VS2供电预定时间段，图3。这确保线驱动器13对于DSL连接不改变其前端阻抗，直到DSLAM终止到CPE装置9的DSL连接。
在进一步的步骤S40中，CPE装置9监视DSLAM下游信号的存在，其向CPE装置9给出其DSL连接仍然被包括在DSLAM的矢量化DSL操作中的信息。CPE装置9监视DSLAM的下游信号，直到DSLAM断开下游信号，步骤S50。在该情况下，CPE装置9的上游传输路径由CPE装置通过由例如中央处理单元12断开线驱动器13而终止，步骤S60。DSLAM的下游信号可以例如经由线驱动器13来监视。可替换地，确定电容器15的电容的大小，使得线驱动器13在断电指示之后维持活动，用于向DSL连接的传输路径供电预定时间，该预定时间在全部情况下都足够长，以便在接收到向DSLAM传送的CPE装置9的断电指示之后，DSLAM可以终止到CPE装置9的下游连接以避免任何FEXT。
此外，CPE装置9可以包括用于其电源开关的软开关功能，例如在电源开关中包括的延迟电路，使得在CPE装置9经由电源开关或例如软件断开命令断开之后，电源单元10维持工作预定时间段。在该情况下，该CPE装置9响应于CPE装置9的断开向DSLAM发送断电指示，但是保持电源单元10工作。在进一步的步骤中，终止到DSLAM的上游调制信号，并且监视DSLAM的下游信号，但是向到DSLAM的CPE装置9的传输路径维持供电，因为线驱动器13仍然工作。当CPE装置9最终检测到DSLAM不再发送下游信号时，则电源单元10由中央处理单元12经由软开关断开，以便终止CPE装置9的操作。可替换地，定时器用于操作线驱动器13足够长的预定时间段，使得在接收到传输到DSLAM的CPE装置的断电指示之后，DSLAM可以终止到CPE装置的下游连接，以便避免任何FEXT。在预定时间段之后，CPE装置9由定时器经由软开关断开。
因此，设计CPE装置，使得在全部情况下，前端组件的终端阻抗维持DSLAM足以从矢量化DSL连接移除CPE装置的时间段，以便避免矢量化DSL连接的FEXT。保持前端组件的终端阻抗不变对于矢量化DSL组是基本的，以确保DSLAM不会通过CPE装置的任何无序离开事件将DSL连接的未消除串扰注入到矢量组的全部其他DSL线中。对于运营商预期来说，客户出于任何原因(故意或意外)断开CPE装置的情况都是不可接受的，因为这影响在相同矢量化DSL组内的其他客户的质量和稳定性。矢量化DSL组中的相应不稳定性可以导致其他客户的不必要的服务呼叫，并且导致对网络服务提供商提供的DSL服务的质量的怀疑。使用本发明，因此对于其中CPE装置终止操作的全部情况从矢量化DSL组安全地移除CPE装置，以便使用相同矢量化DSL组的其他客户的操作的质量不受影响。
本领域技术人员还可以使用本发明的其他实施例，而不背离本发明的范围。本发明具体地不限于住宅网关，并且对于例如路由器、开关、电话和机顶盒的全部种类的其他CPE装置也可以有利地使用本发明。因此，本发明在于这里所附的权利要求中。

Claims (20)

1.一种用于终止CPE装置(9)的操作的方法，其中CPE装置包括用于供应多个客户的中央办公室设备的xDSL连接的前端组件(13)，该方法包括下列步骤
在CPE装置的断电或断开操作的情况下(S10)，向中央办公室设备发送断电信息(S20)，以及
通过保持前端组件的电源(10)上电，向前端组件(13)供电预定时间段以避免前端组件的终端阻抗改变(S30)，以对于中央办公室设备将终端阻抗保持稳定必要长的时间，来避免引入未消除的串扰。
2.如权利要求1所述的方法，包括将前端组件(13)从CPE装置的中央处理单元(12)去耦接，以便将前端组件(13)的电源电压(Vs2)与中央处理单元(12)的电源电压(Vs1)隔离的步骤。
3.如权利要求2所述的方法，包括包含隔离部件(13)，例如开关或整流元件，以便将前端组件的电源电压(Vs2)与中央处理单元的电源电压(Vs1)隔离的步骤。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，包括当检测到AC或DC电源中断或断电时，向中央办公室设备发送掉电告警断电指示的步骤。
5.如前述权利要求中的任一项所述的方法，包括在CPE装置(9)断电或断开操作的情况下，关闭xDSL连接的上游传输路径的上游信号，但保持对上游传输路径供电，以便不影响xDSL连接的线终端阻抗的步骤。
6.如权利要求5所述的方法，包括在xDSL连接的下游传输路径上监视中央办公室设备的下游信号的存在(S40)，并且在下游信号不再存在的情况下(S50)，对xDSL连接的上游传输路径进行断电(S60)的步骤。
7.如前述权利要求中的任一项所述的方法，包括对CPE装置(9)的电源开关实现延迟电路，使得只要按下电源开关，CPE装置就向中央办公室设备发送断电指示，但通过电源开关在由延迟电路确定的延迟之后断开电源的步骤。
8.一种执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法的CPE装置(9)。
9.CPE装置(9)包括
中央处理单元(12)，
前端组件(13)，用于与中央办公室设备的xDSL连接，
电源单元(10)，向中央处理单元(12)提供第一电源电压(Vs1)，并且向前端组件(13)提供第二电源电压(Vs2)，以及
隔离部件(16)，用于将第二电源电压(Vs2)从第一电源电压(Vs1)去耦接，其中
在CPE装置(9)断电或断开操作的情况下，CPE装置向中央办公室设备发送断电信息，并且其中前端组件(13)在断电或断开操作之后维持活动预定时间段以避免前端组件(13)的终端阻抗改变预定时间段。
10.如权利要求9所述的CPE装置，其中CPE装置包括电容器(15)，该电容器(15)对第二电源电压(Vs2)进行滤波并且耦接到前端组件(13)，用于当电源单元(10)断开时或在断电的情况下向前端组件提供充电。
11.如权利要求10所述的CPE装置，其中电容器(15)的容量足以用于向前端组件(13)供电预定时间段，以将前端组件(13)的终端阻抗保持稳定对于中央办公室设备来说必要长的时间，来避免引入未消除的串扰。
12.如权利要求10或11所述的CPE装置，其中电容器(15)包括在电源单元(10)断开之后或在断电的情况下足以保持前端组件(13)工作至少50毫秒的容量。
13.如前述权利要求中的任一项所述的CPE装置，其中CPE装置包括具有延迟功能的电源开关，使得CPE装置在断开之后维持接通所述预定时间段，并且随后断开CPE装置。
14.如前述权利要求中的任一项所述的CPE装置，其中CPE装置在CPE装置的断电或断开操作的情况下，关闭xDSL连接的上游传输路径的上游信号，但是保持对上游传输路径供电，以便不影响前端组件(13)的线终端阻抗。
15.如权利要求14所述的CPE装置，其中xDSL连接的上游传输路径维持由前端组件(13)供电所述预定时间段。
16.如权利要求14所述的CPE装置，其中前端组件(13)在定时器超时之后或者在检测到DSLAM的下游信号消失之后断开上游传输路径。
17.如权利要求9-16中的任一项所述的CPE装置，其中前端组件(13)是xDSL线驱动器。
18.如权利要求9-17中的任一项所述的CPE装置，其中隔离部件(16)是整流元件，例如二极管或开关。
19.如权利要求9-18中的任一项所述的CPE装置，其中CPE装置(9)是住宅网关。
20.如权利要求9-19中的任一项所述的CPE装置，其中CPE装置(9)被设计用于与经由矢量化的VDSL2宽带连接的中央办公室设备有关的操作。
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