CN1433182A - 线路连接预定物理位速率的检验和保持方法 - Google Patents

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Abstract

在一个传输组件与至少一个终端之间，线路连接的预定位速率的检验和保持方法，其中，通过触发一个预定位速率的负偏差，来触发至少一个校正措施以提高位速率。

Description

线路连接预定物理位速率的检验和保持方法
技术领域
本发明是关于一个传输组件和至少一个用户连接端口之间双向连接位速率的检验方法和配置。
背景技术
随着互联网的意义日益增高，从职业上或私人的利益来看，对上网的需求几乎呈指数曲线上升。同时，互联网内容和互联网应用的数量也在增长，例如语音、音乐、活动图象序列和电视会议，要求它们能提供比模拟调制解调器或ISDN-连接更高的传输速率。当互联网的中央连接的扩展向高速网前进时，互联网使用者在用租用线路的慢速连接上没有总数据速率最高为128kBit/s(ISDN有两个信道)的输入端口。
为了有一个快得多的传输，用数字用户线(DSL)传输，它能使数字信号以高速在普通铜线，即也能在电话线上传输。随着DSL-技术的引入，使电话公司获益。所需要的双芯铜线几乎随处可见，因而大多数家庭不用大的投资就能用宽带DSL-输入端口装备起来。为了适应私人-和商务客户的不同要求，带宽可在广阔的范围内变化。可同时进行数据通信和通电话，与其它高速数据传送率的技术相比，仅对环境有微小的电磁辐射。
在此期间出现了大量各种DSL-技术，最著名的有AsymmetricDigital Subscriber Line(ADSL)，Very High Data Rate DigitalSubscriber Line(VDAL)，High Data Rate Digital SubscriberLine(HDSL)和Single Line Digital Subscriber Line(SDSL)。
尤其传闻将来ADSL要占高市场份额。基于其位速率，ADSL-系统实现了不对称的、双向传输。从而ADSL系统满足了很多宽带服务的要求，并会在电话交换领域很经济地分布在客户居住地。
对于ADSL，涉及的是一种新型的调制解调器技术，它使得经现有双芯导线的高速传输成为可能。ADSL-技术能使在用户方向的传输速率大于6MBit/s，在返回方向最大为640kBit/s。这种连接由三个信道组成：一个在电话用户方向的高速信道，一个中速的双工信道和一个普通的电话信道。因为在典型的互联网应用时，基本上是接收的数据要比发送的数据多，故用不对称的传输方法。这种不对称使在发送数据时比在接收数据时可供使用的频带较窄。
Single Line Digital Subscriber Line(SDSL)是属于DSL-技术的一种众所周知的变型。SDSL为了传输也需要一个唯一的双芯导线对，此外有可能同时进行常规的电话通信。SDSL是针对具有对称传输速率的应用而设计的，因而成为ADSL的对应物。
有一个问题，随着递增的导线长度和较高的频率，生成所不希望的信号耦合。如果在一根电缆的多股双芯线中传输对称信号，则该可能的位速率会明显受到限制。
这是非常不利的，限制位速率往往不能预见，因而造成大量问题，尤其是在传输中出现的同步问题。
发明内容
因此本发明的任务是，给出一种简单、经济、在DSL-数据网络中能使用的检验和保持以及确定位速率的方法，及适宜实施该方法的配置。
此任务依据其方法的观点通过两个独立的方法用权利要求1和2的特征，以及按照其配置的观点通过用具有权利要求12和13的特征的配置来解决。
按照本发明，任务用下列方法步骤的方法解决：
a)调整物理位速率并存储在位速率-阈值存储器中，
b)为了提高位速率调整至少一个校正措施，
c)获取一个线路卡与由触发信号触发的终端之间的当前位速率，
d)将所获取的位速率与在线路卡的位速率-阈值存储器中存储的物理速率通过一个比较装置进行比较，并在低于物理位速率时由一个报警装置产生一个报警通告，
e)将报警通告传输到一个外部控制系统，并
f)在需要由外部控制系统产生报警通告时，通过一个校正装置触发至少一个预先调整的校正措施。
本发明方法的一个基本思路是，在传输组件与用户连接端口之间，对双向连接导线的当前位速率提供一种自动、省钱的监视，以便在电话用户还没有提出投诉时，能提前识别出连接导线位速率下降并采取校正措施。
按照一个相对不受本发明影响的观点，在各种系统配置时获得基于对误码率评估的可达到的最大物理位速率，所述系统配置是在实施至少一个校正措施时相对一个输出端口配置出现的。针对连接导线运行调整该最大误码率。由此获取物理位速率与误码率的关系。
在一个优选的实施方案中，物理位速率，也就是说双向连接的最大可能的位速率用下列的方法步骤来获取：
a)调整误码率-阈值并存储于一个误码率-阈值存储器中，
b)调整双向连接的物理最大位速率，并作为当前物理位速率存储于线路卡的位速率-阈值存储器中，
c)在传输组件与具有当前物理位速率的终端之间传输一个测试信号，
d)用一个误码率-测量装置获取所传输的测试信号的误码率，
e)通过一个与误码率-测量装置和误码率-阈值存储器连接的比较装置，把所获取的误码率与误码率-阈值进行比较，并在低于误码率-阈值时产生一个中断通告和用步骤g)继续进行，或者在超过误码率-阈值时产生一个出错通告并
f)降低当前的物理位速率，在需要出错通告时作为物理位速率存储于误码率-阈值存储器中，并用步骤c)继续进行，
g)在需要中断通告时将当前物理位速率存储于位速率-阈值存储器中。
物理位速率，即：能够经连接导线传输的数据的最大位速率，就能快速而简单地以迭代方式商定(训练)。此时，首先传输具有理论上最大可能位速率的测试信号。该最大可能位速率给出原则上可无错误传输信息流的绝对上限。该信道容量C可以由信号-/噪声功率-比S/N0和按照仙农(Shannon)定义的带宽B的关系来确定：
C＝B*1d(1+S/(2BN0)  [位/秒]
信道容量C与带宽B成线性关系，随着带宽的增长可传输的位速率也提高。但是，对于大的带宽B，在恒定的有效功率S时要出现很多传输错误。对于大的带宽B，计算信道容量C的最终数值：
C＝0.72 S/N0  [位/秒]
测试信号以这个理论信道容量C为前提传输。误码率-测量装置获取当前的误码率，并将其与事先调整过的误码率-阈值进行比较。如果当前误码率大于误码率-阈值，则要降低物理位速率且测试信号要用这个位速率传输。这些步骤要不断重复，直到当前位速率小于误码率-阈值为止。
为了与连接的当前位速率进行比较，这样商定的物理位速率就要按照前面所述的本发明的方法去考虑。
最好，触发信号在安装线路卡之后传输。这样就确认，是否有一个由于安装线路卡造成改变的边缘条件而引起当前位速率的改变。触发信号能附加或有选择性地以有规则的时间间隔传输。以这样的方式，进行尤其是时间上要连续监视的当前位速率。
在一个优选的实施方案中，触发信号在超过误码率-阈值之后传输。在这种方法中，要连续不断地测量所述连接的误码率，并在超过以前获取的误码率-阈值时传输触发信号。这种方法可应用于利用出错识别或纠错信道编码被事先信道编码的数据传输。可以看出，借助于数据的一个信道编码能推断出误码个数，从而能获取出误码率。
特别优选的是，触发信号在触发至少一个校正措施后传输。这样措施的作用，即希望提高当前位速率，再一次得到检验。如果校正措施没起作用或作用不充分，则应该采取其它的和/或另外的校正措施。
在一个优选的实施方案中，校正措施包括对一个电缆分配做更改和/或更换至少一个传输模块和/或更改数据业务收费。这些不同的校正措施导入对误码率的评估。
这些校正措施是在传输组件中执行。更改电缆分配最好是在耦合场进行。为了阻止位速率降低，这个校正措施是最简单、同时又是最经济的方法。此时，要将传输组件与用户连接端口之间用于传输的冗余的连接考虑进去。对于所考虑进去的导线可以涉及到已经为其它用户连接端口的数据传输所用、但尚有空闲传输容量的导线，也能涉及备用的备份导线。
双向连接的位速率下降，也能由于传输线段的有缺陷传输模块所造成。因此在确定当前位速率下降后，可以将传输模块更换。如果以前对电缆分配的更改没有使位速率明显提高的话，这个校正措施就特别有意义。
如果以前所操作的校正措施对提高位速率没有效果，那么更改数据业务收费就特别有意义。如果没有能按合同保持给一个用户承诺的位速率，则要实行这个校正措施。
在一个优选的实施方案中，总是将一个传输方向和一个用户连接端口的物理位速率由外部控制系统传输到传输组件，并存储到线路卡的位速率-阈值存储器中。这样，线路卡的物理位速率不断被更新，并能随时通过传输组件的比较装置与当前所获取的位速率进行比较。
最好，经过SNMP-接口将通告传输到外部控制系统。已经证实：如果物理位速率同样是经过SNMP-接口传输到传输组件，这对兼容性特别有利。传输通告和/或物理位速率也能利用其它适合的接口。
也已经证实：如果将通告关系到其优先级借助于一种Leaky-Bucket-方法传输，也显示有特殊的优点。Leaky-Bucket是对算法的一种类似说明，该算法用于在网络中进行信息流的一致性复查。涉及到的是一种信息流控制方法，其中一个到来的数据流与由一个源确立的通信参数进行比较。从方法方面看，通告被加载到一个缓冲存储器中，没有使存储器溢出。缓冲存储器有可能使单个的通告达到其目标(leaky)。当缓冲存储器有溢出威胁时，不一致的单元不于考虑。这样就能将通告的数目大大压缩，因此，通过补充实际位速率导入一个有目标的、如有可能还与方向相关的去干扰过程。
在一个优选实施方案中，将报警通告存储到外部控制系统的一个报警通告存储器中。
测试信号在传输之前，优选低要用一个出错识别或出错校正的信道代码编码，并通过误码率-测量装置用识别出的或校正过的误码计算误码率。
附图说明
实施用上述观点所建议方法的合适安排包括：为实现此观点的硬件组分，在此不一一列举。为此，参见后面的从属权利要求和一个实施例进行说明。由图示出：
图1本发明的一种实施形式示意图
图2说明校正措施的流程图
图3说明获取物理位速率的流程图
发明内容
图1是多个用户宽带连接到公共数据网络1的示意图，尤其是对于互联网。传输组件2借助于网关3连接到数据网络1上。网关3与多个线路卡4、4｀连接。线路卡4、4｀各包括一个位速率-阈值存储器5、5｀，用于存储与用户有关的物理位速率，即最大可达到的位速率。线路卡4、4｀各经过导线与位速率-测量装置6、6｀连接。位速率-测量装置经导线一端与一个耦合场7连接。所述耦合场用来连接导线的转接和连接。用它完全透明地将输入信号接通到相应的输出端。耦合场7由多个进入和出去的连接线路连接而成的矩阵(交叉连接)组成，它们通过电接触相互连接。
耦合场7输出端与至少一个用户的网络终端部分8、8｀连接。网络终端部分经导线与终端9连接。
位速率-测量装置6、6｀各与一个比较装置10、10｀连接，该比较装置将当前位速率与物理位速率，即：和用户有关的位速率-阈值进行比较。当时的物理位速率存储在位速率-阈值-存储器5、5｀中，比较装置10、10｀经导线同样与它们连接。
如果要区分一个获取过的当前位速率和一个物理位速率，则与比较装置10、10｀连接的报警装置11、11｀发出一个报警通告，给布置在外部控制系统12内的报警通告存储器13、13｀。报警通告然后被一个校正装置14、14｀从报警通告存储器中加载。校正装置14、14｀各与一个校正存储器15、15｀连接，它保持着提高存储当前位速率的措施。
在图1所示的实施方案中，采用更改线路占用作为提高当前位速率的措施。校正装置14、14｀将必要的更改从校正存储器15、15｀加载，并传输到耦合场7。耦合场7改变线路占用，这是通过以下方式实施：将数据经一个其它导线或原来的导线并且附加地以多路复用方法经另一个有空闲容量的导线传输。
可供选择的是，能采用更换一个传输模块作为校正措施。在另一个结构中，也能进行数据业务收费上的更改。
图2是在低于位速率的情况下说明所进行的校正措施的流程图。在低于位速率的情况，采取更改线路占用。为此，例如要将数据经一个其它线路连接传输。在此校正措施之后，进行当前位速率获取，并在一直还处于低位速率的情况时更换至少一个传输模块。再进行一个当前位速率获取，并在仍处于低位速率时采取更改服务收费。
图3示出了说明获取物理位速率的流程图。通过该流程图可以很清楚地看到：如何借助于获取误码率和利用与误码率-阈值比较，进行商定(训练)当前位速率。根据对各种系统配置的误码率的评估，获取物理位速率，这些配置是通过图2中所示的校正措施建立的。流程图本身可以说明问题，在此不需要进一步深谈。
本发明的实施不局限于上面所举的例子，而是有可能有大量的变型，这属于本领域处理的范围。

Claims (13)

1.传输组件(2)与至少一个终端(9)之间双向连接的预定物理位速率的检验和保持方法，所述方法具有下列的方法步骤：
a)调整一个物理位速率并存储于一个位速率-阈值存储器(5、5｀)中，
b)调整至少一个校正措施以提高位速率，
c)获取传输组件(2)的线路卡(4、4｀)与要求一个触发信号的终端(9、9｀)之间的当前位速率，
d)通过比较装置(10、10｀)，将所获取的当前位速率与在线路卡(4、4｀)的位速率-阈值存储器(5、5｀)中存储的物理位速率进行比较，并当低于物理位速率时由一个报警装置(11、11｀)产生一个报警通告，
e)将报警通告传输到一个外部控制系统(12)和
f)在需要外部控制系统(12)的报警通告时，通过一个校正装置(14、14｀)触发至少一个预先调整的校正措施。
2.在传输组件(2)与至少一个终端(9)之间确定用于双向连接的位速率的方法，
其特征在于：
在各种系统配置情况下，获取基于误码率评估的最大可达到的物理位速率，所述系统配置在实施至少一个校正措施时，相对一个输出端口配置出现，并且针对连接运行调整该最大误码率。
3.如权利要求2的方法，
其特征在于：
获取传输组件(2)与终端(9)之间双向连接的物理位速率，所述方法具有下列方法步骤：
a)调整误码率-阈值并存储于一个误码率-阈值存储器中，
b)调整双向连接的理论上可能的物理位速率，并作为当前物理位速率存储于线路卡(4、4｀)的位速率-阈值存储器(5、5｀)中，
c)在传输组件与具有当前物理位速率的终端之间传输一个测试信号，
d)用一个误码率-测量装置获取所传输测试信号的误码率，
e)通过一个与误码率-测量装置和误码率-阈值存储器连接的比较装置，将所获取的误码率与误码率-阈值进行比较，并在低于误码率-阈值时产生一个中断通告并以步骤g)继续进行，或者在超过误码率-阈值时产生一个出错通告，和
f)降低当前的物理位速率，在需要出错通告时作为物理位速率存储于误码率-阈值存储器中，并以步骤c)继续进行，
g)在需要中断通告时，将当前物理位速率存储于位速率-阈值存储器中。
4.如权利要求1的方法，
其特征在于：
在安装线路卡(4、4｀)之后和/或以有规则的时间间隔和/或在超过误码率-阈值之后，将触发信号输出。
5.如权利要求1的方法，
其特征在于：
在触发至少一个校正措施后传输触发信号。
6.如上述权利要求之一的方法，
其特征在于：
校正措施包括更改电缆分配和/或更换至少一个传输模块和/或更改双向连接的收费。
7.如上述权利要求之一的方法，
其特征在于：
将总是一个传输方向和总是一个用户连接端口的物理位速率由外部控制系统(12)传输到线路卡(4、4｀)上，并存储到位速率-阈值存储器(5、5｀)中。
8.如上述权利要求之一的方法，
其特征在于：
报警通告经过一个SNMP-、HML-或Corba-接口传输到外部控制系统(12)。
9.如上述权利要求之一的方法，
其特征在于：
报警通告借助于一个Leaky-Bucket-方法产生。
10.如上述权利要求之一的方法，
其特征在于：
将报警通告存储到所述外部控制系统的报警通告存储器(13、13｀)中。
11.如权利要求2的方法，
其特征在于：
测试信号借助于一个在线路卡(4、4｀)中布置的编码器，在传输之前用一个出错识别或出错校正的信道编码进行编码和传输，并通过误码率-测量装置(6、6｀)用识别出的或校正过的误码求出误码率。
12.实施如上述权利要求之一方法的传输组件，
其特征在于：
-被分配给一个线路连接的位速率-测量装置(6、6｀)用于获取所述线路连接的当前位速率，
-一个与位速率-测量装置(6、6｀)和位速率-阈值存储器(5、5｀)连接的比较装置(10、10｀)用于将所获取的当前位速率与一个所存储的物理位速率进行比较，和
-一个与比较装置(10、10｀)连接的报警装置(11、11｀)用于在低于物理位速率时产生一个报警通告并将报警通告传输到外部校正装置(14、14｀)。
13.实施如权利要求1至11方法之一的配置，它有一个如权利要求12的传输组件，
其特征在于：
-一个与传输组件(2)连接的外部控制系统(12)，
-一个布置在外部控制系统(12)中的报警通告存储器(13、13｀)用于将从报警装置(11、11｀)发送到传输组件(2)的报警通告进行存储，
-一个与报警通告存储器(13、13｀)连接的校正装置(14、14｀)用于触发一个校正措施，和
-一个与校正装置(14、14｀)连接的校正存储器(15、15｀)用于存储至少一个校正措施。
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