CN105340188A - 用于检测电力线系统在双绞线上引起的噪声的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于检测沿着电线传送的第一信号在沿着双绞线传送的第二信号上引起的噪声的方法。所述方法包括：捕获双绞线上的安静线路噪声或信噪比的参数的频谱；检查所述频谱是否包括与电力线信号的频谱的频谱特征相对应的至少一个频谱特征；以及在肯定的情况下，确定第二信号受到第一信号引起的噪声的影响。

Description

用于检测电力线系统在双绞线上引起的噪声的方法

技术领域

本发明涉及电信网络领域。具体地，本发明涉及一种电信网络的用于检测沿着电线(具体为支持电力线通信或PLC技术的电线)传送的信号在沿着双绞线(具体为支持超高比特速率数字用户线2或VDSL2技术的双绞线)传送的信号上引起的噪声的方法。

背景技术

接入网一般将用户的通信设备与语音和/或数据服务提供商的站连接起来，所述站进而连接到骨干通信网络。例如，传统的电话接入网将用户的电话与本地电话交换局连接起来。

在有线接入网中，用户处所(例如，家、办公室等)处的用户设备与最接近的服务提供商站之间的链路传统上是由包括铜线的双绞线组成的。在用户处所，通常是集成接入设备(IAD)提供支持接入网的双绞线与家庭网络(通常是无线局域网或以太网局域网)之间的接口，通过家庭网络可以将语音和/或数据分发给多个用户通信设备(例如个人计算机、打印机、机顶盒等)。

对高速通信的新兴需求驱动着接入网实现朝向用光纤来替代传统线缆的全部或一部分的方案发展。一般使用光纤部署的若干种配置，例如FTTCab(光纤到机柜)、FFTB(光纤到建筑物)和FFTH(光纤到户)，它们的不同之处在于光纤终止于何处。

在FFTCab架构中，光纤终止于机柜中，机柜可能离用户处所几百米远。到达用户处所的最终链路是双绞线。在FFTB架构中，光纤终止于用户的住宅或办公室所处的建筑物中(通常是在底部)，并且到达用户处所的最终链路是由双绞线制造的。在FTTH架构中，光纤终止于用户处所，例如用户的办公室或家外面的盒子中。

在接入网所支持的接入技术中存在着属于xDSL(数字用户线)技术族的技术。具体地，VDSL2(超高比特速率数字用户线2)接入技术能够使用多达30MHz的带宽以多达250Mb/s的速度在双绞线上传送用于宽带通信的数据(例如，三重播放服务，例如语音、视频、数据)。在国际电信联盟电信部分(ITU-T)中将该技术标准化为RecommendationG993.2。该标准定义了可以用在不同接入网架构中的各种不同的简档。例如，被表示为“17a”的第一简档(profile)一般被实现用于FTTCab架构中的到达用户处所的最终链路，该第一简档使用4096个载波带宽为4.3125kHz的载波，并且实现17.664MHz的总带宽。被表示为“30a”的第二简档一般被实现用于FTTB架构中的到达用户处所的最终链路，该第二简档使用3479个载波带宽为8.625kHz的载波，并实现大约30MHz的总带宽。此外，被表示为“8a”、“8b”、“8c”和“8d”的其它简档实现将近8MHz的带宽，而被表示为“12a”和“12b”的简档实现大约12MHz的带宽。

为了实现xDSL技术，并且具体地为VDSL2技术，一般在服务提供商站与用户处所之间安装DSLAM(数字用户线接入复用器)，并且一般在用户处所安装xDSL调制解调器。DSLAM被安装在光纤终止之处(例如，FTTCab或FTTB架构中的机柜或建筑物)，并且将光纤与到达用户处所的双绞线对接。用户处所的xDSL调制解调器终止双绞线。DSLAM包括一组端口，每个端口连接到用户的xDSL调制解调器，并且在上游方向上，DSLAM将承载用户数据的多个信号复用成一个针对服务提供商站的组合信号。在下游方向上，DSLAM将来自服务提供商站的组合信号解复用成一束针对多个用户设备的信号。

此外，DSLAM一般支持被称为SELT(单端环路测试)、DELT(双端环路测试)、MELT(金属环路测试)的一组测试程序，其检验DSLAM与xDSL调制解调器之间的链路以及这种链路上的xDSL信道的性能。

具体地，DELT测试程序是由DSLAM和用户处所的xDSL调制解调器执行的，并且提供在链路两端处对链路的状况进行测量，因而需要终端设备之间的活动链路。在DSLAM处收集测量的结果，在DELT测试程序可以测量的参数当中存在：

—每载波的QLN(安静线路噪声)，其是在不存在xDSL信号时针对xDSL信号的每个载波在链路上存在的噪声的电平；以及

—每载波的SNR(信噪比)，其是针对xDSL信号的每个载波在接收到的信号功率与接收到的噪声功率之间的比。

xDSL信号的不同载波的QLN测量结果的聚合表示在xDSL信号所使用的带宽内链路上存在的噪声的频率频谱。xDSL信号的不同载波的SNR测量结果的聚合表示在xDSL信号所使用的带宽上信噪比的频率频谱。

如上面已经描述的，在用户处所，通常部署家庭网络来在可能不同的用户设备(例如个人计算机、打印机、机顶盒等)之间经由集成接入设备分发来自接入网的数据。如所知道的，PLC(电力线通信)技术可以用于家庭网络。PLC技术允许将已经用于用户处所内的电力分发的电线重新用作连接到电力分发网络的用户设备之间的数据传输物理介质。实际上，在应用于xDSL信号的家庭联网时，PLC技术提供了将xDSL信号的调制载波叠加在电线所输送的低频AC电流信号上。通过PLC技术，可以在集成接入设备与连接到电力分发网络的并且配备有以太网接口的任何设备(例如个人计算机、打印机、机顶盒等)之间实现数据连接。数据连接是通过配备有以太网端口的以太网/电力线适配器来执行的。例如，为了将集成接入设备连接到个人计算机，将两个适配器插入到各自的电流插座中，并随后将一个适配器连接到集成接入设备，并将另一个适配器连接到个人计算机。

电力线通信技术是一系列规范和标准的课题。前者包括HomePlug联盟提供的HomePlugAV规范(2005年12月)，而后者包括IEEE标准1901-2010“IEEEStandardforBroadbandoverPowerLineNetworks:MediumAccessControlandPhysicalLayerSpecifications”以及标准CENELECEN50561-1。

如所知道的，到达用户处所的双绞线上的VDSL2信号和根据PLC技术沿着用于能量分发的线路传播的信号(下文被表示成“电力线信号”)具有重叠的工作带宽。实际上，VDSL2和PLC技术所使用的带宽在从1MHz到30MHz的频率范围内重叠。

因此，在承载VDSL2信号的双绞线附近安装承载电力线信号的用于能量分发的线路的情况下，电力线信号可能干扰VDSL2信号，并且可能在VDSL2信号上引起噪声。这种噪声可能会在稳定性方面使承载VDSL2信号的链路的性能恶化，并且可能导致链路故障。在输送VDSL2信号的双绞线和输送电力线信号的线路都存在并且它们被安置得彼此靠近时，可能会在用户处所发生这种情况，但是也会在例如包括不同用户的办公室的建筑物内发生这种情况。实际上，在多层建筑物中沿着导线和线缆的垂直布线，可以将输送VDSL2信号的双绞线和输送电力线信号(其可以是针对VDSL2信号的同一用户的，或者是针对住在/工作在同一建筑物中的另一用户的)的用于能量分发的线路铺设得极其靠近并且甚至铺设在同一管道中。

WO2010/105996公开了一种用于降低在电力线上传送的电力线载波信号与在靠近电力线安置的电话线上传送的VDSL类型信号之间的干扰的方法。所述信号以比特的形式传递数据，这些比特归因于根据不同的频率面(frequencyplane)在一个频率带上分布的载波频率。该发明的特征在于其包括：第一步骤(1)，用于确定第一频率面的至少一个载波频率(被称为VDSL频率)，第一频率面用于VDSL信号的传输，VDSL信号的频谱功率密度大于预定的阈值；步骤(2)，用于确定另一频率面的至少一个载波频率(被称为CPL频率)，另一频率面由于电力线载波信号的传输，并且是与这样确定的至少一个VDSL频率共享的；以及步骤(3)，用于减少到目前为止归因于这样确定的每个CPL频率的比特的数量。

发明内容

WO2010/105996涉及一种用于降低电力线信号可能在VDSL类型信号上噪声的干扰的方法。一旦已经确定了叠加在VDSL类型信号上的噪声是由电力线信号引起的而不是由另一噪声源引起的，就可以应用WO2010/105996的方法。

在真实情况中，当用户意识到输送VDSL2信号的链路上的性能恶化(这是因为其检测到例如来自/去往互联网的降低的数据传输速度和/或多个连接很快地掉线)时，她/他一般转向支持服务。然而，这种支持服务的运营商并不具有用于确定性能恶化是否是由于电力线信号引起的噪声引起的任何诊断工具，如上面所描述的，电力线信号可以由铺设在用户的同一住宅或办公室中的电线输送，或者由铺设在同一建筑物内但为另一用户服务的电线输送。此外，运营商通常对电力线系统的可能的存在一无所知，除非用户自己通知运营商她/他正在使用基于PLC技术的家庭网络。但是在这种情况中，用户可能并不知晓同一建筑物内其它用户的电力线系统。

鉴于上述内容，发明人已经解决了提供一种电信网络的用于检测沿着电线(具体地为支持PLC技术的电线)传送的信号在沿着双绞线(具体地为支持VDSL2技术的双绞线)传送的信号上引起的噪声的方法的问题。具体地，发明人已经解决了提供一种可以由支持服务的运营商在接收到来自用户的关于双绞线上的性能恶化的报告时执行的用于检测沿着电线输送的信号在沿着双绞线输送的信号上引起的噪声的方法的问题。

根据第一方面，本发明提供了一种用于检测沿着电线传送的第一信号在沿着双绞线传送的第二信号上引起的噪声的方法，所述方法包括：

a)捕获指示所述双绞线上的总体噪声的参数的频谱；

b)检查所述频谱是否包括与所述第一信号的频谱的频谱特征相对应的至少一个频谱特征；以及

c)在肯定的情况下，确定所述第二信号受到所述信号引起的噪声的影响。

优选地，所述第一信号是电力线信号。

优选地，所述第二信号是超高比特速率数字用户线2VDSL2信号。

优选地，步骤a)包括捕获所述双绞线上的安静线路噪声的频谱。

可替换地或附加地，步骤a)包括捕获所述双绞线上的信噪比的频谱。

优选地，步骤b)包括从所述频谱获取所述参数在第一频率带内的第一数量的样本，所述第一频率带在第一频率和第二频率之间，所述频率带包括比所述至少一个频谱特征的频率高的频率。

根据本发明的实施例，第一频率大约等于7.4MHz，并且第二频率大约等于7.6MHz。

根据又一实施例，第一频率大约等于14.5MHz，并且第二频率大约等于14.7MHz。

优选地，所述第一数量的样本被大约等于34.5kHz的频率间隔隔开。

有利的是，步骤b)包括：从所述频谱获取所述参数在第二频率带内的第二数量的样本，所述第二频率带在第三频率和第四频率之间，所述第二频率带包括基本上围绕在所述至少一个频谱特征的频率周围的频率。

根据本发明的实施例，第三频率大约等于7MHz，并且第四频率大约等于7.2MHz。

根据又一实施例，第三频率大约等于14.1MHz，并且第四频率大约等于14.3MHz。

有益的是，所述第二数量的样本被大约等于34.5kHz的频率间隔隔开。

优选地，步骤b)包括：

—计算所述第一数量的样本的第一平均值；

—计算所述第二数量的样本的第二平均值；

—基于所述第一平均值和所述第二平均值计算校验参数；以及

—检查所述校验参数是否高于阈值。

根据第二方面，本发明提供了一种用于检测沿着电线传送的第一信号在沿着双绞线传送的第二信号上引起的噪声的系统，所述系统包括：

—捕获单元，被配置为捕获指示所述双绞线上的总体噪声的参数的频谱；以及

—处理单元，被配置为检查所述频谱是否包括与所述第一信号的频谱的频谱特征相对应的至少一个频谱特征，以及在肯定的情况下，确定所述第二信号受到所述第一信号引起的噪声的影响。

附图说明

根据通过例子的方式而不是限制的方式给出的以下具体实施方式，本发明将变得更加清楚，将参考附图来阅读具体实施方式，其中：

—图1示意性地示出了应用本发明的方法的示例性情景；

—图2示出了电力线信号的功率谱密度；

—图3示出了在没有电力线系统时VDSL2链路的安静线路噪声的第一频谱以及在靠近电力线系统时同一VDSL2链路的安静线路噪声的第二频谱；

—图4示出了在没有电力线系统时VDSL2链路的信噪比的第一频谱以及在靠近电力线系统时同一VDSL2链路的信噪比的第二频谱；

—图5的流程图示出了根据本发明实施例的方法的步骤；以及

—图6的流程图示出了利用根据本发明的方法的质量确保过程的步骤。

具体实施方式

图1示出了应用根据本发明的方法的示例性情景。在示例性的FTTB或FTTCab架构中，包括一个或多个住宅和/或办公室的建筑物100可以包括集成接入设备(IAD)101和一个或多个电力线设备。在图1中，示出了两个电力线设备102、103。

IAD101可以安装在用户处所，例如建筑物100内的住宅，并且将接入网(图1中未示出)与用户的家庭网络对接。接入网包括安置在建筑物100外部的数字用户线接入复用器(DSLAM)104。DSLAM104优选地连接到处理单元105。

DSLAM104和IAD101是通过数据链路106连接的。DSLAM104、IAD101以及数据链路106优选地支持xDSL技术，例如VDSL2技术。那么IAD101优选地包括xDSL调制解调器，具体地为VDSL2调制解调器。DSLAM104与IAD101之间的数据链路106一般包括双绞线，双绞线包括铜线。

在下面，作为非限制性的例子，将假设IAD102、DSLAM104和数据链路106支持VDSL2技术。因此，将假定沿着数据链路106在IAD101(具体地为VDSL2调制解调器)与DSLAM104之间交换VDSL2信号。以下，数据链路106也将称为VDSL2链路。

上面的假设不是限制性的，这是因为也可以在考虑不同的技术来在数据链路上传送信号时应用以下描述。实际上，一般地在数据链路承载根据高速传输系统的信号时可以应用本发明的方法，其中该高速传输系统在至少部分地与电力线信号的频率范围重叠(具体地，至少部分地与大约1MHz和30MHz之间的频率范围重叠)的频率范围内操作。

电力线设备102、103示例性地被安置在包括在建筑物100内的两个住宅/办公室中，并且允许两个用户使用电力线通信(PLC)技术来实现各自的家庭网络。电力线设备102、103可以包括以太网/电力线适配器。每个电力线设备102、103连接到为建筑物100服务的电力分发网络。具体地，每个电力线设备102、103连接到电力分发网络的电力分发机柜107，机柜107安置在建筑物100的外部或建筑物100的底部。机柜107与每个电力线设备102、103之间的连接包括电线108，其输送将要供给建筑物100的住宅/办公室的电流。可以在建筑物100内部垂直延伸的管道中铺设电线108，如图1中所表示的。在建筑图100的每层，电线108所输送的电流从电线降落以为一个或多个相应住宅/办公室服务。

在图1所示的示例性情况中，假设电线108可以靠近连接DSLAM104和IAD101的数据链路106一个给定的长度(其封装在虚线框110内)而安置。

发明人对支持PLC技术并因而承载电力线信号的电线进行了一些测试。图2示出了在这些测试期间测量的并且以dBm/Hz为单位报告的电力线信号的功率谱密度。参考规范是HomeplugAV规范(2005年12月)。在测试期间使用的电力线装置如下：

—意大利电信—PLT适配器，由D-link(NMU716845)制造(NMU716845)；以及

—意大利电信-PLT适配器，由PirelliBroadbandSolutions制造，P.EXP200S100-15-0-5-a(NMU717146)。

根据所进行的测试，发明人注意到测量的电力线信号的功率谱密度包括一个或多个独特的频谱特征，具体地为一个或多个凹陷，即功率谱密度的在信号的功率下降到最小值之处的部分。

实际上，所考虑的具体PLC技术的参考规范或标准预见了电力线信号的功率谱密度中的凹陷。例如，其在标准CENELECEN50561-1:“Powerlinecommunicationapparatususedinlow-voltageinstallations–Radiodisturbancecharacteristics-Limitsandmethodsofmeasurement-Part1:Apparatusforin-homeuse”AnnexA.中已被指出。

具体地，电力线信号的功率谱密度内的凹陷是通过滤除预定频率处的信号而引入的。滤波是在电力线设备处执行的。根据所考虑的规范/标准，一般选择凹陷的预定频率使得电力线信号在传统上分配给其它通信系统(例如业余无线电)的频率处是最小的，以避免电力线信号干扰其它通信系统的信号。具体地，凹陷的频率可以属于从3到30MHz的高频(HF)范围。例如，图2中所示的功率谱密度包括7MHz与7.2MHz之间的第一凹陷N1以及14MHz与14.35MHz之间的第二凹陷。

发明人认识到可以通过以下方式感测电力线信号在沿着双绞线输送的VDSL2信号上引起的噪声的存在：确定叠加在VDSL2信号上的噪声在电力线信号呈现上述频谱特征(即凹陷N1、N2)的几乎相同的预定频率处是否包括一个或多个相应的独特频谱特征，具体地为一个或多个凹陷。

发明人进一步意识到可以通过以下方式来确定电力线信号对在双绞线上输送的VDSL2信号引起的噪声的存在：测量指示沿着承载VDSL2信号的数据链路的总体噪声的一个或多个参数。具体地，发明人注意到这些参数可以是可通过DELT测试过程获得的QLN(安静线路噪声)和SNR(信噪比)，DELT测试过程一般是在DSLAM或在用户处所的VDSL2处执行的。实际上，QLN和SNR是针对包括在VDSL2信号内的每个载波进行测量的，并且因此根据频率收集它们。具体地，在DSLAM与VDSL2调制解调器之间的数据链路上没有任何信号时测量QLN，并且因而该测量需要中断数据链路上的传输。另一方面，可以在DSLAM与VDSL2调制解调器之间的活动数据链路上测量SNR，并且因此该测量不需要中断数据链路上的传输。还在VDLS2信号在DSLAM与VDSL2调制解调器之间的数据链路上传输期间动态地更新SNR。

此外，如所知道的，VDSL2信号的频谱被细分成子带，其中的一些子带被分配给从DSLAM到VDSL2调制解调器的下游数据传输，并且其它子带被分配给从VDSL2调制解调器到DSLAM的上游数据传输。就DELT测试过程而言，SNR和QLN测量是DSLAM在分配给上游数据传输的子带上执行的，是VDSL2调制解调器在分配给下游数据传输的子带上执行的。随后在DSLAN处收集并合并测量结果，其提供QLN的频谱(下面被表示为QLN(f))和SNR频谱(下面被表示为SNR(f))。

发明人意识到可以通过以下方式来感测电力线信号在VDSL2信号上造成的噪声的存在：分析用户处所的VDSL2调制解调器在下游子带上执行的(QLN和SNR的)测量。实际上，VDSL2调制解调器离支持PLC技术的并输送电力线信号的电线比DSLAM近。相反，在DSLAM(其通常安置在离用户处所几百米远)处，电力线信号通常衰减到几乎检测不到的程度。因此，VDSL2调制解调器在下游子带上执行的测量很可能指示电力线信号在VDSL2信号上造成的噪声的存在，而DSLAM在上游子带上执行的测量可能对于确定这种噪声的存在没有用。

通过考虑在DSLAM和VDSL2调制解调器之间的数据链路上输送的具有17a简档的VDSL2信号，发明人执行了一些测试。在测试期间使用的DSLAM是华为VDSL2DSLAM，而VDSL2调制解调器是modemTelecomItaliaAliceFibra(AGPlus)–modelTechnicolorTG799(NMU722450)。

对于这些测试，已经考虑了支持HomePlugAV标准的电力线设备，具体地为配备有芯片集QualcommAtherosINT6400的D-Link电力线设备和Pirelli电力线设备。此外，在测量期间考虑的数据链路和电线共存几乎等于12m的长度。数据链路和电线铺设在直径几乎等于20mm的同一管道内。DSLAM与VDSL2调制解调器之间的距离几乎是400m。

图3示出了从在这些测试期间执行的测量中获得的两条曲线，灰色曲线C1c和黑色曲线C1n。灰色曲线C1c和黑色曲线C1n中的每一个表示VDSL2链路上的以dB为单位的QLN，其是以kHz为单位的频率的函数。这两个曲线都是在DSLAM处通过合并DSLAM在上游子带上执行的测量和VDSL2调制解调器在下游子带上执行的测量而获得的。具体地，灰色曲线C1c表示在没有电力线信号时(即，在关掉电力线设备时)VDSL2链路上的QLN(f)。黑色曲线C1n表示在存在电力线信号时(即，在开启电力线设备时)VDSL2链路上的QLN(f)。在黑色曲线C1n上可以看到，当存在电力线信号时，QLN(f)包括在没有电力线信号时并不存在的并且位于预定频率处的一些凹陷。发明人注意到这些频率是分配给业余无线电信号传输的频率。具体地，在7MHz与7.2MHz之间的频率处可见第一凹陷N1’，并且在14MHz和14.35MHz之间的频率处可见第二凹陷N2’。更具体地，发明人注意到，就第一凹陷N1’而言，其包括两个可见边缘，即噪声从其当前值下降到局部最小值的下降边缘，之后是噪声从局部最小值上升到另一电平的上升边缘处，其是由不存在电力线信号时VDSL2链路的噪声与电力线信号造成的噪声的叠加引起的。就第二凹陷N2’而言，只有上升边缘可见。发明人注意到第二凹陷N2’位于上游子带与下游子带之间的边缘。因此，发明人意识到，因为DSLAM测量的在邻近上游子带内的电力线信号由于沿着双绞线的传播几乎完全衰减，所以在VDSL2调制解调器测量中仅仅可见在下游带内下降的边缘。此外，发明人注意到，基本上，在VDSL2信号的“17a”简档的带宽内可以识别出QLN的频谱内的其它凹陷(例如，稍微低于10MHz的凹陷，其与图2中所示的电力线信号的功率谱密度内所包括的稍微低于10MHz的凹陷相对应)，但是在一些情况中，这些其它凹陷在上游子带中减弱并且不可见，这是由于由电力线信号引起的并由DSLAM测量的噪声沿着双绞线衰减这一事实而引起的。相反，在下游子带中电力线信号在VDSL2信号上引起的噪声能清楚地被识别，这是因为VDSL2调制解调器在双绞线的受到电力线信号造成的干扰的影响的部分(即，双绞线的位于支持电力线信号的电线附近的那部分)的附近测量这种噪声。

图4示出了从在上面描述的测试期间执行的测量获得的其它两个曲线，灰色曲线C2c和黑色曲线C2n。灰色曲线C2c和黑色曲线C2n中的每一个表示VDSL2数据链路的以dB为单位的SNR，其是以kHz为单位的频率的函数。如上面参考图3的QLN(f)测量所描述的，这两个曲线都是在DSLAM处通过合并DSLAM在上游子带上执行的测量和VDSL2调制解调器在下游子带上执行的测量而获得的。具体地，灰色曲线C2c表示在没有电力线信号时(即，在关掉电力线设备时)VDSL2链路的SNR(f)。黑色曲线C2n表示在存在电力线信号时(即，在开启电力线设备时)VDSL2链路的SNR(f)。可以看到，电力线信号的存在使得SNR(f)低于在没有电力线信号时获得的电平。此外，在电力线信号的功率谱密度(以及QLN(f)，参见图3的黑色曲线)显示凹陷N1、N2的频率处，SNR(f)显示峰值。在每个峰值处，在存在电力线信号时测量的SNR(f)基本上达到在没有电力线信号时达到的相同电平，即在峰值处，灰色曲线C2c和黑色曲线C2n几乎处于相同的电平。因此，在存在电力线信号时的SNR(f)(黑色曲线C2n)显示了7MHz与7.2MHz之间的第一峰值P1和14MHz与14.35MHz之间的第二峰值P2，第一峰值与图3的QLN(f)(黑色曲线C1n)的第一凹陷N1’相对应，第二峰值与图3的QLN(f)(黑色曲线C1n)的第二凹陷N2’相对应。

发明人执行的测试确认了QLN频谱中的凹陷N1’、N2’和/或SNR频谱中的峰值P1、P2是指示电力线信号在VDSL信号上引起的噪声的存在的标记。实际上，这些标记的频率与通常存在于电力线信号的功率谱密度中的凹陷N1、N2的频率相对应，根据用于实现PLC技术的参考考规范或标准，这样的频率是预定义的。

此外，发明人意识到，在能够支持高于大约7.2MHz的频率的传输的VDSL2链路上，QLN频谱内的第一凹陷N1’基本上是能够识别的。因此，基本上第一凹陷N1’在所有VDSL2链路上都是可识别的，这是因为所有的VDSL2简档提供以高于大约7.2MHz的频率进行传输。相反，第二凹陷N2’仅仅在实际支持“17a”和“30a”简档的VDSL2链路上是可识别的，所述简档允许使用高于大约14.35MHz的频率。

此外，发明人注意到QLN频谱中的第二凹陷N2’比第一凹陷N1’深(并且相应地，SNR频谱中的第二峰值P2比第一峰值P1高，相对于SNR在该峰值的频率处的相应背景电平)。因此，第二凹陷N2’(第二峰值P2)是比第一凹陷N1’(第一峰值P1)更好的用于指示电力线信号造成的噪声的存在的标记。

图5是根据本发明实施例的用于检测沿着电线输送的电力线信号在沿着双绞线(具体地为支持VDSL2技术的接入网的双绞线)输送的信号上引起的噪声的方法的流程图。优选地，该方法是在处理单元105处实现的，处理单元105连接到DSLAM104。处理单元105可以被实现成包括能够执行专用软件的一些硬件(例如CPU)的独立设备。可替换地，处理单元105可以被实现成可以由DSLAM104执行的软件模块。

如已经描述的，根据本发明的方法提供了对指示沿着承载VDSL2信号的数据链路的噪声的一个或多个参数的测量进行分析。根据本发明的方法的第一实施例，所述方法提供对安静线路噪声的测量进行分析，具体地为由DSLAM和VDSL2调制解调器执行的并在DSLAM处收集的安静线路噪声频谱QLN(f)的测量。根据第二实施例，所述方法提供对信噪比的测量进行分析，具体地为由DSLAM和VDSL2调制解调器执行的并在DSLAM处收集的信噪比频谱SNR(f)的测量。根据第三实施例，所述方法提供对安静线路噪声频谱QLN(f)和信噪比频谱SNR(f)两者的测量进行分析。

在下面，将参考图5的流程图来描述第一实施例，根据该实施例，所分析的参数是QLN。

在步骤501，处理单元105优选地从DSLAM捕获沿着承载VDSL2信号的数据链路的QLN(f)的测量。

在步骤502，处理单元105优选地从QLN(f)测量获取QLN(f)在第一频率子带[f1，f2]内的第一数量NS1的样本，第一频率子带[f1，f2]包括在第一频率f1和第二频率f2之间。QLN(f)在第一子带[f1，f2]内获取的样本在下面将被表示为QLN1(f_i),i＝1,2,…,NS1。

优选地，第一数量NS1是大于1的整数。优选地，第一数量NS1等于5。此外，优选地，样本QLN1(f_i),i＝1,2,…,NS1被等于34.5kHz的频率间隔隔开。

实际上，发明人注意到，在考虑来自不同DSLAM(例如，不同制造商的DSLAM)的测量时，样本之间的等于34.5kHz的频率间隔有利地允许实现根据本发明的方法。实际上，不同DSLAM所进行的QLN(f)和SNR(f)测量可能具有不同的分辨率：分辨率可能在每个VDSL信号的载波取一个样本到每8个VDSL2信号的载波取一个样本的范围内变化。由于VDSL2载波被隔开4.3125kHz，大部分不同DSLAM允许每8x4.3125kHz＝34.5kHz获得一个样本。

此外，优选地，包括在第一子带[f1,f2]内的频率比第一凹陷N1’的频率高。具体地，优选地，第一频率f1大约等于7.4MHz，并且第二频率f2大约等于7.6MHz。

在步骤503，处理单元105优选地通过对在步骤502获取的NS1个样本的值进行平均来计算第一QLN平均值AvQLN1。第一QLN平均值AvQLN1是根据以下公式计算的：

$AvQLN1=\underset{i=1}{\overset{NS1}{\Σ}}\frac{QLN1\left(f_i\right)}{NS1}---\[1\]$

在步骤504，处理单元105优选地从QLN(f)测量获取QLN(f)在第二频率子带[f3,f4]内的第二数量NS2的样本，第二频率子带[f3,f4]包括在第三频率f3和第四频率f4之间。QLN(f)的在第二子带[f3,f4]中获取的样本在下面将被表示为QLN2(f_j),j＝1,2,…,NS2。

优选地，第二数量NS2是大于1的整数。优选地，第二数量NS2也等于5。此外，优选地，样本QLN2(f_i),i＝1,2,…,NS2被等于34.5kHz的频率间隔隔开。此外，优选地，第二子带[f3,f4]基本上围绕在第一凹陷N1’的频率周围。具体地，优选地，第三频率f3大约等于7MHz，并且第四频率f4大约等于7.2MHz。

在步骤505，处理单元105优选地通过对在步骤504获取的NS2个样本的值进行平均来计算第二QLN平均值AvQLN2。第二QLN平均值AvQLN2是根据以下公式计算的：

$AvQLN2=\underset{j=1}{\overset{NS2}{\Σ}}\frac{QLN2\left(f_j\right)}{NS2}---\[2\]$

然后，在步骤506，处理单元105优选地基于第一QLN平均值AvQLN1和第二LN平均值AvQLN2来计算校验参数。具体地，根据该实施例，根据以下公式，校验参数是第一QLN平均值AvQLN1和第二QLN平均值AvQLN2之间的差DiffQLN：

DiffQLN＝AvQLN1–AvQLN2.[3]

在步骤507，处理单元105优选地检查差DiffQLN是否高于阈值QLNTh。阈值QLNTh优选地大约等于7dB。在差diffQLN高于阈值QLNTh的情况中，在步骤508，处理单元105优选地确定出在QLN(f)测量中实际上存在第一凹陷N1’，并且VDSL2信号实际上受到由于电力信号的存在而引起的噪声的影响。

在下面，将参考第二实施例再次描述上述步骤502-508，根据第二实施例，所分析的参数是SNR。

根据第二实施例，在步骤502，处理单元105优选地从SNR(f)测量获取SNR(f)在第一频率子带[f1,f2]内的第一数量NS1的样本，这些样本在下面将被表示为SNR(f_i),i＝1,2,…,NS1。在步骤503，处理单元105优选地通过对在步骤502获取的NS1个样本的值进行平均来计算第一SNR平均值AvSNR1。第一SNR平均值AvSNR1是根据以下公式计算的：

$AvSNR1=\underset{i=1}{\overset{NS1}{\Σ}}\frac{SNR1\left(f_i\right)}{NS1}.---\[4\]$

然后，在步骤504，处理单元105优选地从SNR(f)测量获取SNR(f)在第二频率子带[f3,f4]内的第二数量NS1的样本。QLN(f)在第二子带[f3,f4]内获取的样本，这些样本在下面被表示为SNR(f_j),j＝1,2,…,NS2。

在步骤505，处理单元105优选地通过对在步骤504获取的NS2个样本的值进行平均来计算第二SNR平均值AvSNR2。第二SNR平均值AvSNR2是根据以下公式计算的：

$AvSNR2=\underset{j=1}{\overset{NS2}{\Σ}}\frac{SNR2\left(f_j\right)}{NS2}---\[5\]$

然后，在步骤506，处理单元105优选地基于第一SNR平均值AvSNR1和第二SNR平均值AvSNR2来计算校验参数。具体地，根据该实施例，根据以下公式，校验参数是第二SNR平均值AvSNR2与第一SNR平均值AvSNR1之间的差DiffSNR：

DiffSNR＝AvSNR2–AvSNR1[6]

通过比较公式[3]和[6]可以注意到，差DiffQLN是通过以下方式计算的：从通过对QLN(f)在第一子带[f1,f2]上的值进行平均获得的QLN平均值减去通过对QLN(f)在第二子带[f3,f4]上的值进行平均获得的QLN平均值，而相反，差DiffSNR是通过以下方式计算的：从通过对SNR(f)在第二子带[f3，f4]上的值进行平均获得的SNR平均值减去通过对SNR(f)在第一子带[f1,f2]上的值进行平均获得的SNR平均值。

在步骤507，处理单元105优选地检查差DiffSNR是否高于阈值SNRTh。阈值SNRTh优选地等于大约10dB。在差DiffSNR高于阈值SNRTh的情况中，在步骤508，处理单元105优选地确定出在SNR(f)测量中实际存在第一峰值P1，并且VDSL2信号实际上受到由于电力线信号的存在而引起的噪声的影响。

根据本发明的方法的第三实施例，在步骤501，处理单元105捕获安静线路噪声QLN(f)和信噪比SNR(f)两者的测量。然后，并行地执行应用于QLN(f)测量的步骤502-508和应用于SNR(f)测量的步骤502-508。在下面，将仅仅给出该实施例的简要描述，这是因为通过对上面参考考虑QLN(f)测量的情况以及考虑SNR(f)测量的情况给出的细节进行合并，可以简单地恢复详细描述。

根据该第三实施例，处理单元105获取QLN(f)和SNR(f)两者在[第一子带[f1,f2]和第二子带[f3,f4]内的样本，计算QLN样本和SNR样本两者在每个子带内的各自平均值，以及计算这些平均值之间的差，如上面所描述的。根据该实施例，通过考虑QLN样本分别在第一子带和第二子带内的平均值之间的差DiffQLN以及SNR样本分别在第二子带和第一子带内的平均值之间的差DiffSNR来执行步骤507处的检查。在该情况下，在步骤508，如果每个差DiffQLN和DiffSNR都高于各自的阈值QLNTh、SNRTh，那么处理单元105优选地确定出在QLN(f)测量中实际存在第一凹陷N1’，并且在SNR(f)测量中实际存在第一峰值P1(并且因此，VDSL2信号实际上受到由于电力线信号引起的噪声的影响)。

本发明的方法有利地允许以非常简单可靠的方式检测电力线信号在VDSL2信号上引起的噪声的存在。实际上，被分析的参数在DSLAM处易于得到，这是因为它们是根据标准测试过程测量的。因此，本发明的方法并不需要超出DSLAM和VDSL2调制解调器已经执行的操作的范围之外的任何额外数量的测量操作。此外，运营商可以仅仅分析QLN的频谱、仅仅分析SNR的频谱或者分析这两个参数，并且因此在检测电力线信号所引起的噪声方面，可以实现高度的可靠性。最后，对于所有VDSL2简档，可以有利地识别出第一凹陷N1或第一峰值P1在7MHz和7.2MHz之间的频率处的存在，VDSL2简档实际上提供了以至少多达8MHz的带宽传送信号。

根据本发明的方法的又一实施例，可以重复上面相对于本发明第一、第二和第三实施例描述的过程，以确定第二凹陷N2和/或第二峰值P2分别在安静线路噪声的频谱和/或信噪比的频谱中的存在。

对于采用能够使用高频的VDSL2简档(例如“17a”和“30a”简档)的那些VDSL2系统而言，可以在确定第一凹陷N1或峰值P1的存在之后，有利地执行确定第二凹陷N2和/或第二峰值P2的存在。有利地，确定第二凹陷N2或峰值P2的存在可以用作电力线信号引起的噪声影响VDSL2信号的反证。此外，如上面已经描述的，与第一凹陷N1或峰值P1相比，第二凹陷N2或第二峰值P2是更好的可识别标记，因而，这种进一步的确定允许执行电力线信号在VDSL2信号上引起的噪声的更加可靠的检测。

在下面将不会更加详细地描述用于确定第二凹陷N2’或第二峰值P2的存在的过程，这是因为这些过程基本上与上面所描述的相同。它们与上面描述的过程的不同仅仅在于第一频率f1、第二频率f2、第三频率f3以及第四频率f4的值。具体地，对于确定第二凹陷N2’或第二峰值P2的存在，第一频率f1优选地大约等于14.5Mhz，第二频率f2优选地大约等于14.7，第三频率优选地大约等于14.1MHz，并且第四频率f4优选地大约等于14.3MHz。

图6所示流程图示出了与在VDSL2链路上提供服务以及使用根据本发明实施例用于检测电力线系统在双绞线上引起的噪声的方法有关的质量确保过程的步骤。质量确保过程可以由接收到来自用户的关于双绞线上性能恶化(例如，来自/去往互联网的降低的数据传递速度和/或很短的时间内多个连接掉线导致服务(例如点播视频等)提供的中断)的报告的支持服务的运营商来实现。运营商与处理单元105协作以检查性能恶化是否是由电力线信号引起的噪声造成的。

在运营商接收到用户的报告时，运营商可以要求用户关掉VDSL2调制解调器，然后开启它。在重新启动VDSL2调制解调器的阶段期间，VDSL2调制解调器测量VDSL2信号的下游子带上的QLN(f)。一旦VDSL2调制解调器重新启动，调制解调器也测量SNR(f).

因此，在步骤601，处理单元105捕获QLN(f)的测量，并且优选地，在步骤602实现上面参考根据本发明第一实施例的方法的步骤502-508所描述的过程，来检测QLN频谱中第一凹陷N1的存在。然后，可能地，处理单元105重复步骤502-508来还检测第二凹陷N2的存在，如上面所描述的。

在步骤603检查步骤602的结果。如果在QLN的频谱内识别出第一凹陷N1以及可能的第二凹陷N2，那么处理单元105可以确定在VDSL2信号上存在电力线信号引起的噪声。可替换地，如图6的流程图中所示的，其可以通过分析SNR的频谱执行进一步的检查。因此，在步骤605，处理单元优选地捕获SNR(f)的测量，并且在步骤606实现上面参考根据本发明第二实施例的方法的步骤502-508所描述的过程，来检测第一峰值P1的存在。然后，可能地，处理单元重复步骤502-508也用于检测第二峰值P2的存在，如上面所描述的。

在步骤607检查步骤606的结果，如果在SNR的频谱中识别出第一峰值P1以及可能的第二峰值P2，那么处理单元105优选地确定在VDSL2信号上存在由电力线信号引起的噪声。在这种情况中，在步骤609，运营商可以告知用户电力线信号正在影响VDSL2信号，并且可以应用对策以改善双绞线上的VDSL2信号的性能。具体地，如果电力线信号来自用户自己的家庭网络，那么运营商可以要求用户关掉电力线系统。如果电力线信号不能被抑制(例如因为其来自另一用户的家庭网络)，那么运营商可以修改用户的VDSL2简档。例如，运营商可以将VDSL2简档的噪声裕量从6dB提高到9dB。否则，运营商可以通过降低VDSL2信号的带宽并从例如“17a”简档传递到“8b”简档来进行干预，使得数据链路更加鲁棒。在这种情况中，以速度为代价避免了服务提供的中断，并且服务质量得以改善。

如果在步骤603或607处理单元105没有分别检测到QLN(f)内的任意凹陷以及SNR(f)内的任意峰值，那么处理单元105优选地确定VDSL2上的噪声不是由电力线信号造成的。在这种情况中，运营商可以应用缺省的过程来改善服务质量，在这里不描述这种缺省过程，这是因为它与本描述无关。

因此，应用本发明的方法有利地允许改善质量确保过程，如上面所描述的。实际上，支持服务的运营商在收到用户的关于VDSL2链路的性能恶化的报告时，可以容易地操作处理单元105以执行根据本发明实施例的方法。这允许检查VDSL2链路上的性能恶化是否是由电力线信号的存在引起的，假设这种电力线信号是在用户自己的家庭网络中发送的或者是在另一用户的家庭网络中发送的。由于本发明的方法，如果检测到噪声是由电力线信号引起的，那么运营商可以应用对策(例如通过修改用户的VDSL2简档)来改善服务质量。因此，质量确保过程更加高效。

Claims (15)

1.一种用于检测沿着电线(108)传送的第一信号对沿着双绞线(106)传送的第二信号引起的噪声的方法，所述方法包括：

a)捕获指示所述双绞线(106)上的总体噪声的参数(QLN，SNR)的频谱；

b)检查所述频谱(QLN(f)，SNR(f))是否包括与所述第一信号的频谱的频谱特征(N1，N2)相对应的至少一个频谱特征(N1’，N2’，P1，P2)；以及

c)在肯定的情况下，确定所述第二信号受到所述第一信号引起的所述噪声的影响。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一信号是电力线信号。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二信号是超高比特速率数字用户线2即VDSL2信号。

4.根据权利要求1到3中的任意一项所述的方法，其中，所述步骤a)包括：捕获所述双绞线上的安静线路噪声的频谱(QLN(f))。

5.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述步骤a)包括：捕获所述双绞线上的信噪比的频谱(SNR(f))。

6.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中，所述步骤b)包括：从所述频谱(QLN(f),SNR(f))获取所述参数在第一频率带内的第一数量(NS1)的样本(QLN1(f_i),SNR(f_i))，所述第一频率带在第一频率(f1)和第二频率(f2)之间，所述第一频率带包括比所述至少一个频谱特征(N1’，N2’，P1，P2)的频率高的频率(f1,f2)。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一频率(f1)大约等于7.4MHz，并且所述第二频率(f2)大约等于7.6MHz。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一频率(f1)大约等于14.5MHz，并且所述第二频率(f2)大约等于14.7MHz。

9.根据权利要求6-8中的任意一项所述的方法，其中，所述第一数量(NS1)的样本(QLN1(f_i),SNR(f_i))被大约等于34.5kHz的频率间隔隔开。

10.根据权利要求6-9中的任意一项所述的方法，其中，所述步骤b)包括：从所述频谱(QLN(f),SNR(f))获取所述参数在第二频率带内的第二数量(NS2)的样本(QLN1(f_j),SNR(f_j))，所述第二频率带在第三频率(f3)与第四频率(f4)之间，所述第二频率带包括基本上围绕在所述至少一个频谱特征(N1’,N2’,P1,P2)的频率周围的频率(f3，f4)。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第三频率(f3)大约等于7MHz，并且所述第四频率(f4)大约等于7.2MHz。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述第三频率(f3)大约等于14.1MHz，并且所述第四频率(f4)大约等于14.3MHz。

13.根据权利要求9-12中的任意一项所述的方法，其中，所述第二数量(NS2)的样本(QLN1(f_j),SNR(f_j))被大约等于34.5kHz的频率间隔隔开。

14.根据权利要求10-13中的任意一项所述的方法，其中，所述步骤b)包括：

—计算所述第一数量(NS1)的样本(QLN1(f_i),SNR(f_i))的第一平均值(AvQLN1,AvSNR1)；

—计算所述第二数量(NS2)的样本(QLN1(f_j),SNR(f_j))的第二平均值(AvQLN2,AvSNR2)；

—基于所述第一平均值(AvQLN1,AvSNR1)和所述第二平均值(AvQLN2,AvSNR2)来计算校验参数(DiffQLN,DiffSNR)；以及

—检查所述校验参数是否高于阈值(QLNTh,SNRTh)。

15.一种用于检测沿着电线(108)传送的第一信号在沿着双绞线(106)传送的第二信号上引起的噪声的系统，所述系统包括：

—捕获单元(104)，被配置为捕获指示所述双绞线(106)上的总体噪声的参数(QLN,SNR)的频谱；

—处理单元(105)，被配置为检查所述频谱是否包括与所述第一信号的频谱的频谱特征(N1，N2)相对应的至少一个频谱特征(N1’,N2’,P1,P2)，以及在肯定的情况下，确定所述第二信号受到所述第一信号引起的所述噪声的影响。