CN106716929B - 创建用于在dsl连接上传输数据的信道的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明包括用于创建用于在数字用户线路DSL连接上传输数据的信道的方法和用于实施该方法的装置，方法包括以下步骤：限定多组音调，其中，各组音调包括由DSL连接使用的一个或更多个音调；监测多组音调中各组音调的传输特性；以及创建用于在DSL连接上传输数据的第一信道，包括：基于所监测的多组音调中的第一组音调的传输特性和第一信道的传输要求将第一组音调分配给第一信道。

Description

创建用于在DSL连接上传输数据的信道的方法和装置

技术领域

本发明涉及数字用户线路网络中的数据通信。具体但不排他地，本发明涉及提供用于通过DSL网络中的用户线路传输特定业务类型的数据的信道。

背景技术

数字用户线路(DSL)是用于通过铜双绞线用户线路提供数字通信的常用技术。术语DSL(或有时xDSL)是用于多个类似技术(诸如ADSL、ADSL2、ADSL2+、VDSL、VDSL2、G.fast等)的涵盖性术语。

在DSL中，频率范围被划分为用于承载数据位的多个载波(有时称为频点)。通常，各载波具有相同数量的带宽，但在其自己唯一的频率上传输。该传输频率被称为“音调”，并且还充当用于其特定载波的标识符。DSL技术通常已经演进为使用较宽的频率范围来适应较大等级的音调和位加载，由此给予用户较大的数据速率。用于各种DSL技术的大多数标准不包括信道化概念，因此整个频率范围在理论上是应用全局配置设定的单个信道。这在理论上会危害对线路具有不同传输要求的特定业务的操作(例如，互联网协议电话(VoIP)业务通常需要比视频点播(VOD)低的时延线路，但相对较容忍高差错率)。因此，如果整个频率范围经受高级差错保护来确保VOD业务具有足够的质量，则来自该差错保护的引发延迟会将线路上的时延增大至VoIP业务无法忍受的程度。

ITU-T G.992.1和G.992.3标准(分别为“ADSL”和“ADSL2”标准)都借助信道化来解决该问题。ADSL标准包括将频谱划分成具有不同配置设定(例如，不同等级的差错保护)的两个信道的“双时延路径”的概念。ADSL2标准将该概念进一步发展为限定“多时延路径”，在多时延路径中，多达四个不同的信道可以被配置有不同的配置设定。一旦被创建，信道应用于线路，并且用于特定业务的数据依赖于其操作要求加载到特定信道上。

美国专利7813434较为详细地讨论了多时延路径的概念。在本公开中，DSL线路被划分成多个信道，并且DSL调制解调器确定各信道的传输特性。DSL调制解调器然后可以通过将数据加载到具有对应传输特性的信道上来在线路上传输数据(例如，用于VoIP业务的数据将被加载到具有低时延的信道上)。

虽然该特征不常用于低带宽DSL系统中，但本发明人已经识别可以改进DSL技术的信道化概念(具体是对于诸如G.Fast这样的高频率系统)。

发明内容

根据本发明的第一个方面，提供了一种用于创建用于在数字用户线路(DSL)连接上传输数据的信道的方法，该方法包括以下步骤：限定多组音调，其中，各组音调包括由DSL连接使用的一个或更多个音调；识别多组音调中各组音调的传输特性；以及限定用于在DSL连接上传输数据的第一信道，包括：基于多组音调中的第一组音调的所识别的传输特性和第一信道的传输要求将第一组音调分配给第一信道。

在本发明中，DSL连接被划分成各具有特定传输要求的一个或更多个信道，其中，如果音调在DSL频谱上具有相称的传输特性，则可以将它们分配给信道。由此，可以创建具有低时延的信道，并且仅向该信道分配被确定为具有低时延的音调。因此，各信道可以非常适于特定传输特性。其后，可以将需要该特定传输特性的数据加载到DSL连接上对应的信道上。

第一信道可以用于在DSL连接上传输第一业务的数据，并且限定第一信道的步骤可以包括基于多组音调中的第一组音调的所识别的传输特性和第一业务的传输要求将第一组音调分配给第一信道。这样，信道可以适于特定业务的要求。由此，与在整个频谱上具有单组传输特性或各具有自己的预限定传输特性的多个信道的现有技术相比，可以提高具有特定传输要求的业务(例如，高度依赖于低时延线路的互联网协议电话)的连接质量。

方法还可以包括以下步骤：限定用于在DSL连接上传输第二业务的数据的第二信道，包括：基于多组音调中的第二组音调的所识别的传输特性和第二业务的传输要求将第二组音调分配给第二信道。由此，方法可扩展以使得可以创建用于多个业务的多个信道。

第一业务可以被分配有比第二业务高的优先级，并且限定用于在DSL连接上传输第一业务和第二业务的数据的第一信道和第二信道的步骤可以包括将多组音调中的第一组音调分配给第一信道，然后将多组音调中的第二组音调分配给第二信道。由此，方法可以将特定业务比其他业务优先考虑，并且通过优先于较低优先级业务使用具有最适于较高优先级业务的传输特性的音调来提高用于这些业务的连接质量。

第一信道可以用于在第一时间段期间在DSL连接上传输数据，其中，被分配给第一信道的第一组音调基于第一时间段期间第一组音调的所识别的传输特性和第一时间段期间第一信道的传输要求。因此，方法可以限定要用于不同时间段的信道(例如，这在用户在不同的当日时间期间具有不同的要求时是优选的)，并且可以基于这些时间段期间音调的传输特性来向信道分配音调。

方法还可以包括以下步骤：向第一信道应用差错保护，其中，差错保护的形式依赖于第一信道的传输要求。例如，如果信道不满足特定差错目标，则可以应用差错保护设置，其中，所用特定差错保护设置适于该信道的要求。

方法还可以包括以下步骤：随后识别多组音调中各组音调的新传输特性；以及基于多组音调中新的一组音调的传输特性和第一信道的传输要求，通过用新的一组音调代替多组音调中的到第一信道的第一组音调，来更新第一信道。因此，方法可以随着音调的传输特性随着时间变化而更新信道以使用最合适的音调。

还提供了一种包含计算机可执行代码的计算机程序，该计算机可执行代码在计算机上执行时，使得计算机执行根据本发明的第一个方面的方法的步骤。

根据本发明的第二个方面，提供了一种用于创建用于在数字用户线路(DSL)连接上传输数据的信道的装置，该装置包括处理器，该处理器适于：识别DSL连接上的多组音调中的各组音调的传输特性，其中，各组音调包括由DSL连接使用的一个或更多个音调；并且适于通过以下处理来限定用于在DSL连接上传输数据的第一信道：基于多组音调中的第一组音调的传输特性和第一信道的传输要求将第一组音调分配给第一信道。

第一信道可以用于在DSL连接上传输第一业务的数据，并且处理器可以适于通过以下处理来限定第一信道：基于多组音调中的第一组音调的传输特性和第一业务的传输要求将第一组音调分配给第一信道。

装置还可以包括监测模块，该监测模块适于监测DSL连接上的多组音调的传输特性，其中，处理器可以从监测模块接收多组音调的传输特性。

处理器还可以被构造成：限定用于在DSL连接上传输第二业务的数据的第二信道，包括：基于多组音调中的第二组音调的所识别的传输特性和第二业务的传输要求将第二组音调分配给第二信道。

第一业务可以被分配有比第二业务高的优先级，并且处理器可以适于通过以下处理来限定用于在DSL连接上传输第一业务和第二业务的数据的第一信道和第二信道：将多组音调中的第一组音调分配给第一信道，然后将多组音调中的第二组音调分配给第二信道。

第一信道可以用于在第一时间段期间在DSL连接上传输数据，并且处理器可以适于通过以下处理来限定第一信道：基于第一时间段期间第一组音调的传输特性和第一时间段期间第一信道的传输要求来将第一组音调分配给第一信道。

处理器还可以适于：向第一信道应用差错保护，其中，差错保护的形式依赖于第一信道的传输要求。

处理器还可以适于：随后识别多组音调中各组音调的新传输特性；并且基于多组音调中新的一组音调的传输特性和第一信道的传输要求，通过用新的一组音调代替多组音调中的到第一信道的第一组音调，来更新所述第一信道。

附图说明

为了可以更好地理解本发明，现在将参照附图仅用示例的方式来描述本发明的实施方式，附图中：

图1是包括用户线路在内的本发明的第一实施方式的数字用户线路(DSL)的示意图；

图2是例示了本发明的方法的第一实施方式的流程图；

图3是图1的用户线路上的预期业务的示例列表；

图4是例示了本发明的方法的第二实施方式的流程图；以及

图5例示了图1的用户线路上的预期业务的第一列表和第二列表，其中，各列表在不同的时间段期间使用。

具体实施方式

现在将参照图1描述本发明的DSL网络1的实施方式。DSL网络1包括用户线路5，该用户线路5包括位于交换台10(美国术语中为“中心局”)与分配点30之间的宽带连接(在这种情况下为经由街边机箱20进行)和分配点(DP)30与用户驻地中的用户驻地设备(CPE)40之间的DSL连接。DSL连接通过分配点30中的第一DSL调制解调器(该调制解调器通常为数字用户线路接入复用器(DSLAM)的一部分)与CPE 40中的第二DSL调制解调器之间的双绞铜线用户线路来提供。这种形式的用户线路常常被称为光纤到DP连接，并且在该实施方式中使用范围可达106Mhz的频谱。

在交换台10中，宽带连接在接入节点11中终止。接入节点11使用户线路5与外部网络13互连，外部网络13在这种情况下为因特网。接入节点11还通过Q接口连接到网络管理系统(NMS)15，其还包括动态线路管理(DLM)引擎17。NMS 15和DLM引擎17适于监测用户线路5并(通常通过向DLS调制解调器发送线路配置资料)向用户线路应用配置设定。技术人员将理解的是，交换台10还将终止许多其他用户线路(包括将交换台直接连接到用户驻地的DSL连接、光纤到机箱连接以及其他光纤到DP连接)，并且NMS 15和DLM引擎17还被构造成监测这些线路并也向它们应用配置设定。此外，技术人员将理解，街边机箱和分配点也将与在DSL网络层级中较低的其他元件具有一对多关系，但在该示例中示出一对一关系。

为了该说明的目的，DLM引擎17在下文中将被描述为用于监测并对用户线路5进行动作的实体，并且包括存储器和用于执行本发明的方法的处理模块。

现在将参照图2至图3描述本发明的方法的第一实施方式。在方法的第一步骤(步骤S1.1)中，将DLM引擎17构造成编制线路上预期业务的列表连同这些业务的对应要求。图3中例示了示例列表，示出了三个业务-VoIP、VOD以及游戏。列表还包括用于各业务的业务优先级值(即，指示该业务对最终用户的优先级)、用于各业务的传输特性优先级指示(即，指示用于各业务的最重要传输特性)以及各业务的带宽要求、容错、时延容差以及容许延迟变化(还被称为“抖动”)。如图所示，VoIP需要5Mbps的带宽、小于30ms的时延、小于10ms的延迟变化以及小于300秒的平均差错间隔时间(MTBE)，而VOD需要30Mbps的带宽、小于70ms的时延、小于30ms的延迟变化以及3600秒的MTBE值。VoIP和VOD最重要的传输特性分别是时延和差错率。技术人员将理解的是，延迟变化也是对于VoIP的重要特性，但在该示例中将仅使用时延。

在该实施方式中，DLM引擎17被构造成通过监测用户线路5以确定最终用户使用哪些业务和用于各业务的带宽要求来编制预期业务的该列表。列表然后可以被创建为包括所有这些业务、它们各自的带宽和最重要的传输特性、以及这些业务的典型差错、时延和延迟变化要求。用于各业务的业务优先级值可以从使用的类型来推断(例如，如果用户线路在白天期间频繁用于VoIP，则可以推断即使VoIP总体上使用比其他业务少的带宽，VoIP也是最高优先级的业务)。列表最初可以通过使用限定常见业务及其典型操作要求的起始模板来实施，这些业务及其操作要求然后可以随着线路被监测而随着时间更新(例如，更新各业务的优先级和带宽要求)。

在方法的第二步骤(步骤S1.2)中，第一DSL调制器(即，分配点30中的DSL调制解调器)监测用户线路5，以确定各组音调的差错计数、时延以及延迟变化。然后向DLM引擎17报告这些值。DLM引擎被构造成基于来自DSL调制解调器的差错计数对于各组音调计算一段时间内的平均差错间隔时间(MTBE)。

在该实施方式中，各组音调的差错计数(并且由此MTBE)以以下方式来确定。DSL调制解调器适于将频谱中的所有音调分组为不同的1MHz组(例如，0-1MHz、1-2MHz等)，并且向DLM引擎17报告一段时间内各组音调的差错率。这通过第一DSL调制解调器实施脉冲噪声监测(INM)(INM最初在ITU-T G.993.2标准中限定)的变型来实现，其中，音调被分组为相邻的1MHz组，各组应用有自己的差错检测校验和，并且INM应用于各组音调，以确定各组音调的差错计数。该分析的结果可以存储在第一DSL调制解调器上的存储器中，并且向DLM引擎17报告，该DLM引擎17然后可以计算针对各组音调的MTBE值。在该实施方式中，DLM引擎17计算24小时时段期间针对各组音调的MTBE。

此外，各组音调的时延可以通过DSL调制解调器测量各组音调的“下游实际延迟”来确定。然后可以向DLM引擎17报告。DSL调制解调器还确定各组音调的实际延迟变化，并且向DLM引擎17报告。在该实施方式中，实际延迟变化使用Y.1731协议来测量。

由此，DLM引擎17具有用户线路5上的预期业务及其对应带宽和传输要求、以及与在整个频谱上的多组音调的传输特性(包括差错率、时延和延迟变化)有关的数据的列表。DLM引擎17然后被构造成根据以下算法按各业务的优先级顺序来创建用于各业务的信道。

在以下迭代算法中，优先级值p和组编号n被设定成1(这一点在阅读时将对读者变得清楚)。在步骤S1.3.1中，DLM引擎17确定哪个业务具有用于p的对应值。如图3所示，VoIP业务是具有p值1的最高优先级业务，并且还示出VoIP业务的最重要传输特性是时延。因此，在步骤S1.3.2中，多组音频以它们时延的升序来排序，并且被分配有对应的组编号(使得具有最低时延值的一组音调被分配有值n＝1，具有第二低时延值的一组音调被分配有值n＝2，等)，并且DLM引擎17向用于VoIP业务的信道(“优先级一信道”)分配具有组编号1(即，具有最低时延)的一组音调。由此，在上述步骤S1.3.2中，具有组编号n＝1的一组音调是要被分配到用于VoIP业务的信道的第一组音调。然后将用于n的值增加1，使得在方法的下一迭代中，将分配具有值n＝2的一组音调。

在步骤S1.3.3中，DLM引擎17确定新创建的优先级一信道是否具有满足该业务要求的足够带宽。如果没有，则处理转回到步骤S1.3.2，并且DLM引擎17将具有组编号n＝2的一组音调(即，具有第二低时延值的一组音调)分配给优先级一信道。(通过从步骤S1.3.3转回到步骤S1.3.2)迭代地重复该处理，直到优先级一信道已经被分配有满足VoIP业务的带宽要求的足够的多组音调为止。

在步骤S1.3.4中，DLM引擎17被构造成确定新创建的信道是否满足业务的传输要求。因此，在该示例中，DLM引擎17将用于VoIP的预测差错率(该差错率基于用于被分配给优先级一信道的各组音调的MTBE)与用于该业务的差错目标、用于VoIP信道的预测时延(该时延基于被分配给优先级一信道的各组音调的时延)与用于该业务的时延目标、以及用于VoIP信道的预测延迟变化(该变化基于被分配给优先级一信道的各组音调的延迟变化)与用于该业务的时延目标进行比较。如果预测差错率、时延以及延迟变化满足目标，那么用于优先级一信道的信道创建步骤完成，并且处理移至步骤S1.3.7。然而，在该示例中，用于VoIP信道的预测差错率在目标以上。因此，在步骤S1.3.5中，DLM引擎17使用适当的减轻技术(在这种情况下为差错保护设置)来使预测的传输特性处于目标内。

在该示例中，DLM引擎17使用对时延没有影响的差错保护设置(诸如没有交错的里德所罗门(Reed Solomon)(前向纠错形式))，使得优先级一信道保持在VoIP业务的时延容差内。如果对优先级一信道的预测差错率的随后检查仍然不满足差错目标，则还可以诸如通过仍然对信道上的预期时延没有影响的同时增大FEC的量来增大差错保护的范围。

此外，技术人员将理解的是，差错保护的使用可能招致信道上的开销牺牲。由此，在步骤S1.3.6中，DLM引擎17再次确定优先级一信道是否具有满足该业务要求的足够带宽。如果没有，则处理转回到步骤S1.3.2，以便向信道分配另外的一组音调(该组音调具有下一低的时延值)。由此，迭代地重复步骤S1.3.2至S1.3.6，直到信道具有用于业务的足够带宽且预测差错率、时延以及延迟变化满足差错、时延以及延迟变化目标为止，此时，处理移至步骤S1.3.7。

在步骤S1.3.7中，DLM引擎17将值p增加1，并且在步骤S1.3.8中，DLM引擎17确定是否存在具有该新优先级值的任何业务。随着VOD具有优先级值2，处理转回到创建用于VOD业务的“优先级二信道”的步骤1.3.1。

在步骤S1.3.2的下一迭代中，DLM引擎17确定用于VOD的最重要传输特性是差错率。因此，剩余的多组音调(即，未被分配给优先级一信道的音调)以它们差错率的升序来重新排序，并且被分配有对应的组编号。由此，如果给优先级一信道分配组编号1至3，则给剩余组音调中具有最低差错率的一组音调分配组编号4，给剩余组音调中具有下一低差错率的一组音调分配组编号5，以此类推。由此，优先级二信道通过向信道迭代分配具有下一低差错率的多组音调直到优先级二信道具有满足需求的足够带宽且满足用于该信道的差错、时延以及延迟变化目标为止来创建。如前，如果优先级二信道的预测差错率在用于该业务的差错率目标以上，则应用差错保护设置，并且DLM引擎17再次确定信道是否满足带宽要求。

如图3所示，VOD业务在对时延和延迟变化较容忍的同时对差错非常敏感。在该示例中，优先级二信道不满足用于VOD业务的差错率目标，由此在步骤S1.3.5中应用差错保护。在该实施方式中，DLM引擎17从多个差错保护设置中的一个选择，多个差错保护设置包括：

a)无差错保护；

b)里德所罗门和具有最大时延8ms和0.75ms差错长度纠正的交错；

c)里德所罗门和具有最大时延16ms和2ms差错长度纠正的交错；

d)没有交错的里德所罗门，100％RS开销；以及

e)物理层重传。

为了将差错率减小至满足目标，DLM引擎17选择b)里德所罗门和具有最大时延8ms和0.75ms差错长度纠正的交错。虽然这增大了信道的时延和开销，但仍然在业务的时延和带宽目标内。

此外，在步骤S1.3.4中，DLM引擎17确定优先级二信道的时延和/或延迟变化是否满足时延和延迟变化目标。虽然优先级二信道不太可能将不满足这些目标(因为时延和延迟变化目标对于VOD业务较宽大)，但DLM引擎17可以通过交换已经被分配给优先级二信道的一组音调与具有类似差错率但具有较低时延和/或延迟变化的另一组音调(该组音调来自剩余组的音调甚至是被分配给优先级一信道的一组音调)来减小用于优先级二线路的时延和/或延迟变化。

一旦已经创建优先级二信道，那么DLM引擎17将值p增加1，并且转回到对于第三高优先级业务创建“优先级三信道”的步骤S1.3.1。由此，对于各业务创建信道，其中，各信道的传输特性基于对信道的传输要求(并且还将业务对最终用户多么重要考虑在内)。

一旦DLM引擎17已经创建用于各业务的信道(即，DLM引擎17将p值增加1并确定不存在具有该值的业务)，则处理移至步骤S1.4，在步骤S1.4中，DLM引擎17向用户线路5的第一DSL调制解调器和第二DSL调制解调器发送线路配置资料形式的用于信道的配置设定(连同由DLM引擎限定的所有其他配置设定)。线路配置资料指示哪些组的音调要用于各业务(例如，40-41MHz和53-54MHz用于VoIP，42-43MHz、43-44MHz、44-45MHz、81-82MHz以及84-54MHz用于VOD等等)。第一DSL调制解调器和第二DSL调制解调器然后可以通过对于各信道构建VLAN来再训练为应用新线路配置资料(步骤S1.5)。这在该实施方式中由(使用诸如常数信息速率和峰值信息速率的适当参数)对于各业务配置VLAN的网络管理系统15来实现。

其后，DSL调制解调器可以通过确定用于数据的业务类型并经由与该业务关联的VLAN传输数据来经由特定信道传输特定业务的数据。因此，DSL调制解调器包括流量映射模块，该流量映射模块适于将VLAN标识符映射到PMS-TC层处的各物理层路径。此外，流量映射模块还可以被构造成仅在DSL线路接近或处于在其最大容量处操作时映射数据，使得较低优先级业务类型的流量可以使用DSL线路的全容量，直到传输了较高优先级业务的数据为止(此时，对于该业务的数据的专用传输保留信道)。

技术人员将理解的是，将很可能存在在已经创建第一信道、第二信道以及第三信道之后剩余的多组音调。这些剩余音调可以由DSL线路上的任何业务来使用。

在上述示例中，VoIP业务是最高优先级业务，并且用于该业务的信道首先使用具有最低时延的多组音调来创建。然而，技术人员将理解的是，这仅是示例，并且其他业务可以是用于特定用户的最高优先级业务。在另一个示例中，VOD业务是最高优先级业务，由此使得给它的对应信道分配具有最低差错率的多组音调(因为差错率是VOD最重要的传输特性)。其后，当DLM引擎17对于VoIP业务创建信道时，存在预测差错率大于差错率容许阈值的增大可能性，由此必须向线路应用差错保护设置，以补偿这一点。在该场景中，DLM引擎17可以使用较大等级的FEC，直到预测差错率满足差错率目标为止。然而，技术人员将理解的是，DLM引擎17必须在使用不断增加的FEC(这招致开销牺牲)与在各种业务之间分配带宽的公平共享之间取得平衡。因此，代替使用更大等级的FEC，DLM引擎17相反可以被构造成向VoIP业务重新分配之前已经被分配给较高优先级业务的一组音调(使得较高优先级业务被分配有具有较高差错率的一组音调)，并且确定VoIP信道和用于较高优先级业务的信道这两者然后是否都满足差错率、时延以及延迟变化目标。如果不，则可以(通过重新分配来自越来越高优先级业务的多组音调)重复处理，直到用于所有业务的所有信道满足传输特性目标为止。

现在将参照图4至图5描述本发明的方法的第二实施方式。该第二实施方式类似于上述第一实施方式，但创建用于要在特定时间段期间使用的特定业务的信道。

在第一步骤S2.1(参见图4)中，DLM引擎17被构造成编制线路上的预期业务的多个列表连同其对应的业务特性、最重要的传输特性、属性以及要求来，其中，各列表与特定时间段有关。图5中示出了示例列表，例示了上午8点至下午5点线路上的预期业务的第一列表和下午5点至上午8点线路上的预期业务的第二列表。如图5所示，第一列表将VoIP业务比VOD优先考虑，而第二列表将VOD比VoIP优先考虑，并且各带宽要求在两个时间段之间波动。

返回到图4，在步骤S2.2中，第一DSL调制解调器(即，分配点30中的DSL调制解调器)监测用户线路5，以对于预期业务的第一列表和第二列表这两者确定时间段期间的差错率、时延以及延迟变化(即，第一DSL调制解调器监测在上午8点至下午5点之间的线路以确定该第一时间段期间的差错率、时延以及延迟变化，并且监测下午5点至上午8点之间的线路以确定该第二时间段期间的差错率、时延以及延迟变化)。再次，DSL调制解调器适于将频谱中的所有音调分组为不同的1MHz组(例如，0-1MHz、1-2MHz等)，并且向DLM引擎17报告各段时间内各组音调的差错率、时延以及延迟变化(DLM引擎然后将差错率转换成MTBE值)。再次，差错率通过第一DSL调制解调器实施脉冲噪声监测(INM)(INM最初在ITU-T G.993.2标准中限定)的变型来实现，使得将音调分组为相邻的1MHz组，各组应用有自己的差错检测校验和，并且向各组音调应用INM，以确定各组音调的差错率。该分析的结果可以存储在第一DSL调制解调器上的存储器中，并且报告给DLM引擎17，该分析然后可以被转换成MTBE值。

由此，DLM引擎17现在具有用户线路5上的预期业务的第一列表和第二列表(包括业务的对应优先级、属性以及要求)，其中，第一列表和第二列表分别与第一时间段和第二时间段有关，并且DLM引擎还具有各组音调在各时间段内在频谱上的MTBE、时延以及延迟变化的报告。

DLM引擎17被构造成按各业务优先级的顺序创建各时间段内各业务的信道。这通过对于各时间段实施上面对于第一实施方式列举的步骤S1.3.1至S1.3.8来实现。由此，以第一时间段开始，DLM引擎17确定哪个业务具有值p＝1，哪个是VoIP业务(步骤S2.3.1)。在步骤S2.3.2中，DLM引擎17向用于VoIP业务的信道(“优先级一信道”)分配在第一时间段中具有最低时延的一组音调。在步骤S2.3.3中，DLM引擎17确定新创建的优先级一信道是否具有满足该业务要求的足够带宽。如果没有，则处理转回到步骤S2.3.2，并且DLM引擎17将在第一时间段内具有第二低时延的一组音调分配给优先级一信道。(通过从步骤S2.3.3转回到步骤S2.3.2)迭代地重复该处理，直到优先级一信道已经被分配有在第一时间段内满足VoIP业务的带宽要求的足够的多组音调为止。

如同第一实施方式中，DLM引擎17确定优先级一信道在第一时间段内是否满足VoIP业务的差错、时延以及延迟变化目标(步骤S2.3.4)。如果满足，那么创建优先级一信道，并且处理移至步骤S2.3.7。如果优先级一信道不满足目标中的一个，那么在步骤S2.3.5中使用减轻技术(例如，DLM引擎17向优先级一信道应用差错保护设置)，并且确定优先级一信道是否仍然具有用于业务的足够带宽(步骤2.3.6)。

由此，DLM引擎17创建第一时间段内用于VoIP业务的信道。以与第一实施方式相同的方式在第一时间段内对于所有剩余业务进行重复(即，通过在步骤S2.3.7中将值p增大1，在步骤S2.3.8中确定在第一时间段内在预期业务的列表中是否存在具有该p值的任何另外业务，并且如果存在，则转回到步骤S2.3.1)。

一旦DLM引擎17已经创建第一时间段内用于各业务的信道，那么DLM引擎17在第二时间段内重复处理。如图4所示，这通过处理初始具有1的时间段值t(该值与第一时间段内预期业务的列表有关)来实现，并且一旦已经对于第一时间段中的所有业务创建信道(使得DLM引擎在步骤S2.3.8中确定不存在具有值p的另外业务)，则DLM引擎17将用于t的值增加1(步骤S2.3.9)，并且确定是否存在具有该时间段值的预期业务的任何另外列表(步骤S2.3.10)。如果存在，则DLM引擎将用于p和n的值重设为1，并且对于该时间段的所有业务重复步骤S2.3.1至步骤S2.3.8(其中，用于p和n的值现在分别与相对于预期业务的第二列表的优先级和组编号值以及第二时间段期间的传输特性有关)。一旦DLM引擎17已经创建各时间段内用于各业务的信道(即，DLM引擎17增大t的值，并且确定不存在具有该时间段的预期业务的列表)，那么处理移至步骤S2.4。

如同在第一实施方式中，DLM引擎17向用户线路5的DSL调制解调器发送线路配置资料形式的配置设定(步骤S2.4)。这些配置设定限定用于各业务的多组音调和使用这些组音调的时间段。第一DSL调制解调器和第二DSL调制解调器然后可以应用新线路配置资料(步骤S2.5)并使用各音调组来构建各时间段内用于各业务的VLAN。其后，DSL调制解调器通过(使用DSL调制解调器中的流量映射模块)确定用于数据的业务类型并经由与该业务和当前时间段关联的VLAN传输数据来传输数据。

技术人员将理解的是，本发明可以应用于任何形式的DSL网络。较新的DSL技术(诸如G.fast)使用较宽的频谱，其在噪声环境中可能经受大波动。因此，因为基于业务的要求用传输特性创建信道比使用用于线路的单组配置设定远远更优选(这在频率范围更大且跨该范围在噪声环境中具有较大量的变化时将具有更大的补偿效果)，所以本发明特别适于那些具有较宽频谱的现代DSL网络。

在上述实施方式中，分配点30中的DSLAM中的DSL调制解调器监测线路并向交换台10中的DLM引擎17报告这些测量结果，DLM引擎17然后创建信道并向DSL调制解调器发送各配置设定。技术人员将理解的是，该特定架构仅是实施本发明的一个示例，使得该特定架构可以在单个实体或其他形式的分配架构中实施。例如，DSL调制解调器还可以被构造成创建信道(使得本发明可以在单个实体中实施)，但更常见的是DLM功能在核心网络中进行。此外，用于进行本发明的处理模块可以是在网络中的同一或单独实体中实施的一个或更多个处理模块。

在上述实施方式中，信道以它们对用户的优先级的顺序对于业务来创建。因为具有最合适传输特性的音调可以用于最高优先级的业务(这确保连接对于该业务以最佳状态运行)，所以这是优选的。然而，技术人员将理解，将一些业务比其他业务优先考虑是不必需的。相反，DLM引擎17可以在根本不考虑业务对用户的重要性的情况下仅凭借多组音调的被监测传输特性和各业务的传输要求来向不同的业务分配多组音调。此外，一旦已经创建用于业务的信道，则DSL调制解调器可以在线路以或接近最大容量操作时仅将该信道专用于该业务。在其他时间，信道可以与用于其他业务的数据共享。

技术人员还将理解的是，上述方法可以在用户线路操作期间的任何时间应用，并且可以(例如，通过持续或定期监测线路并向信道重新分配音调)随着时间更新信道。

此外，技术人员还将理解的是，用于上述实施方式中的脉冲噪声监测算法的变型不是可以使用的差错监测的唯一形式。即，可以使用可以被构造成在频谱中的不同组音调上报告差错的任何差错报告算法。此外，技术人员将理解的是，存在可以在不同组音调上报告时延和延迟变化度量的多个方式。例如，以太网OAM或ITU Y.1731可以用于监测独立的VLAN(该VLAN覆盖多组音调中的特定组)，以确定它的差错率、时延、延迟变化等。技术人员还将理解的是，差错率、时延以及延迟变化仅是可以用于创建信道的传输特性的示例，并且可以使用其他特性。

在上述实施方式中，使用多VLAN架构，使得用于各业务类型的各数据可以致力于使用被分配给该业务的多组音调的相应VLAN。然而，技术人员还将理解，多VLAN的使用也是不必要的。例如，可以使用单VLAN，并且各业务被分配有802.1p标记(即，0至7)。流量映射模块然后可以根据业务的标记将用于业务的流量引导至其相应优先级路径。

此外，上述实施方式使用线路上预期业务的列表来限定用于各信道的传输特性，该列表然后用于创建具有与那些业务的要求相称的传输特性的用于各业务的信道。然而，技术人员将理解的是，本发明还应用于创建具有特定特性的信道(诸如低时延信道、低差错率信道)，然后向这些信道分配多组音调。其后，如果需要该特定传输特性，则可以将数据加载到这些信道上。

在上述实施方式中用于向不同信道分配音调的算法涉及DLM引擎17由对于特定信道被认为是最重要的传输特性对音调排序。然而，技术人员将理解的是，该特定方法不是必需的。例如，可以省略对一组音调排序的步骤，并且可以向该信道分配满足对信道的传输要求的任一组音调。此外，技术人员将理解的是，剩余的任何音调(即，尚未被分配到信道的音调)可以用于传输任何类型的数据。

在本规范中，术语“音调”用于限定DSL连接可以用于传输数据的特定频率。技术人员将理解的是，用于DSL连接的频率范围通常被划分为许多载波，各载波具有该频率范围内的特定带宽，并且该载波中的数据以特定频率(该频率被称为载波的“音调”)来传输。然而，技术人员将理解，在本发明的上下文中，各“音调”可以为DSL连接频率范围内的任何传输频率，并且不限于整个载波。

技术人员将理解，特征的任意组合在如所要求保护的本发明的范围内是可以的。

Claims (15)

1.一种用于创建用于在数字用户线路DSL连接上传输数据的信道的方法，所述方法包括以下步骤：

定义多组音调，其中，各组音调包括由DSL连接使用的一个或更多个音调；

监测并接收所述多组音调中的各组音调的传输特性；

识别所述多组音调中各组音调的所述传输特性；

定义用于在所述DSL连接上传输数据的第一信道，其包括：基于所述多组音调中的第一组音调的所识别的传输特性和所述第一信道的传输要求将所述第一组音调分配给所述第一信道；以及

定义用于在所述DSL连接上传输数据的第二信道，其包括：基于所述多组音调中的第二组音调的所识别的传输特性和所述第二信道的传输要求将所述第二组音调分配给所述第二信道。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一信道用于在所述DSL连接上传输第一业务的数据，并且定义所述第一信道的所述步骤包括：基于所述多组音调中的所述第一组音调的所识别的传输特性和所述第一业务的传输要求将所述第一组音调分配给所述第一信道。

3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：

其中所述第二信道用于在所述DSL连接上传输第二业务的数据，并且定义所述第二信道的步骤包括：基于所述多组音调中的所述第二组音调的所识别的传输特性和所述第二业务的传输要求将所述第二组音调分配给所述第二信道。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一业务具有比所述第二业务高的优先级，并且定义用于在所述DSL连接上传输所述第一业务和所述第二业务的数据的所述第一信道和所述第二信道的步骤包括将所述多组音调中的所述第一组音调分配给所述第一信道，然后将所述多组音调中的所述第二组音调分配给所述第二信道。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一信道用于在第一时间段期间在所述DSL连接上传输数据，其中，所述多组音调中被分配给所述第一信道的所述第一组音调基于所述第一时间段期间所述第一组音调的所识别的传输特性和所述第一时间段期间所述第一信道的传输要求。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

向所述第一信道应用差错保护，其中，差错保护的形式依赖于所述第一信道的所述传输要求。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

随后识别所述多组音调中各组音调的新传输特性；以及

基于所述多组音调中的新的一组音调的所述传输特性和所述第一信道的所述传输要求，通过用所述新的一组音调代替所述多组音调中的到所述第一信道的所述第一组音调，来更新所述第一信道。

8.一种存储了计算机可执行代码的计算机可读存储介质，当该计算机可执行代码在计算机上执行时使所述计算机执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。

9.一种用于创建用于在数字用户线路DSL连接上传输数据的信道的装置，所述装置包括：

DSL调制解调器，该DSL调制解调器适于监测所述DSL连接上的多组音调的传输特性，

DSL引擎，该DSL引擎适于：

从所述DSL调制解调器接收所述多组音调的所述传输特性；

识别所述DSL连接上的所述多组音调中的各组音调的所述传输特性，其中，各组音调包括由DSL连接使用的一个或更多个音调；

通过以下处理来定义用于在所述DSL连接上传输数据的第一信道：基于所述多组音调中的第一组音调的所述传输特性和所述第一信道的传输要求将所述第一组音调分配给所述第一信道；以及

通过以下处理来定义用于在所述DSL连接上传输数据的第二信道：基于所述多组音调中的第二组音调的所述传输特性和所述第二信道的传输要求将所述第二组音调分配给所述第二信道。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述第一信道用于在所述DSL连接上传输第一业务的数据，并且所述DSL引擎适于通过以下处理来定义所述第一信道：基于所述多组音调中的所述第一组音调的传输特性和所述第一业务的传输要求将所述第一组音调分配给所述第一信道。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述DSL引擎还被构造成：

其中所述第二信道用于在所述DSL连接上传输第二业务的数据，并且所述DSL引擎适用于通过以下处理来定义所述第二信道：基于所述多组音调中的所述第二组音调的所识别的传输特性和所述第二业务的传输要求将所述第二组音调分配给所述第二信道。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第一业务具有比所述第二业务高的优先级，并且所述DSL引擎适于通过以下处理来定义用于在所述DSL连接上传输所述第一业务和所述第二业务的数据的所述第一信道和所述第二信道：将所述多组音调中的所述第一组音调分配给所述第一信道，然后将所述多组音调中的所述第二组音调分配给所述第二信道。

13.根据权利要求9至11中任一项所述的装置，其中，所述第一信道用于在第一时间段期间在所述DSL连接上传输数据，并且所述DSL引擎适于通过以下处理来定义所述第一信道：基于所述第一时间段期间所述第一组音调的所述传输特性和所述第一时间段期间所述第一信道的传输要求来将所述第一组音调分配给所述第一信道。

14.根据权利要求9至11中任一项所述的装置，其中，所述DSL引擎还适于：

向所述第一信道应用差错保护，其中，差错保护的形式依赖于所述第一信道的所述传输要求。

15.根据权利要求9至11中任一项所述的装置，其中，所述DSL引擎还适于：

随后识别所述多组音调中各组音调的新传输特性；以及

基于所述多组音调中新的一组音调的所述传输特性和所述第一信道的所述传输要求，通过用所述新的一组音调代替所述多组音调中的到所述第一信道的所述第一组音调，来更新所述第一信道。