CN1741406A - 接入网络节点的串扰代理 - Google Patents

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CN1741406A CNA2005100890517A CN200510089051A CN1741406A CN 1741406 A CN1741406 A CN 1741406A CN A2005100890517 A CNA2005100890517 A CN A2005100890517A CN 200510089051 A CN200510089051 A CN 200510089051A CN 1741406 A CN1741406 A CN 1741406A
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P·卢伊藤
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Abstract

一种集成在或者连接到接入节点(DSLAM)的串扰代理，其自动搜集指示在连接到接入节点的线路(线路1，线路2，线路3，线路4)之间的串扰耦合的数量信息。每当一个线路的开/关状态变化时，该信息可以从接入节点MIB中提取，并且可选择地，用于将线路分组成虚拟捆。可选择地，该串扰代理与接入节点(DSLAM)中的服务配置或者服务专家或者动态频谱管理模块连接。

Description

接入网络节点的串扰代理
技术领域
本发明涉及在连接到接入节点的通信线路之间的串扰的估计，诸如例如在连接到数字用户线路接入多路复用器(DSLAM)的数字用户线路(DSLline)之间。
背景技术
串扰仍然是DSL传输的主要限制因素之一。串扰限制可获得的DSL比特率(对于给定环路长度)或者DSL达到保证最小比特率。进一步地，串扰可在传输中导致错误或者更坏的情况，它可导致服务中断以及需要耗时的重新初始化和重新同步。因此，串扰在DSL服务配置中扮演一个主要角色。例如，线路可能由于过多的串扰而不能使用；将用户升级到更高比特率服务可能由于串扰而对某些用户是不可能的；当特定线路正在使用时，串扰可能不得不通过动态频谱管理(DSM)算法最小化，等等。对于所有DSL配置阶段(诸如资格预审或者使用中优化)，研究设法估计串扰的影响或者甚至使其最小化(诸如DSM)的解决方案。出现的一个重要问题是哪些线路是相互串扰影响的。典型地，离开中心局的电缆包括成千上万的线路。在所有的线路对之间都存在串扰耦合，但是对于每个线路对，串扰耦合并不是同样地强。尤其是当电缆内部的线路被分成捆时，在同一捆中的线路之间的串扰耦合比在不同捆中的线路之间的串扰平均高10分贝。为了限制例如DSM算法的复杂性，重要的是知道哪些线路在同一捆中，或者更准确地说，知道哪些线路最容易被串扰耦合相互影响。同样对于其它DSL配置情形，例如服务升级或者故障诊断，了解串扰耦合也是很有价值的。
目前一些DSL操作者具有包含设计记录的环路数据库，从这些记录中他们可以推断出哪些线路位于同一个电缆或者电缆捆中。然而，这些数据库不总是电子的，并且如果那样，它们也不总被更新，所以可靠性估计在60％至80％之间。另外，这些数据库仅包含环路设备的机械设计信息，不包含线路之间的实际串扰耦合的信息。从现场测试可以知道，线路对之间的串扰耦合有较大变化，达到20分贝，这些不能仅仅根据环路设备的机械设计准确地确定。另一个复杂性在于环路包括大量的段，这些段以固定的间隔接合在一起，或者在诸如汇接线接口(junction wire interface)的网络弹性点(network flexibility point)通过跳线电缆连接。在每个两个段之间的连接处，两个线路之间的串扰耦合强度可变化。因此在实践中，使用环路数据库以确定哪些线路被串扰相互影响会非常困难。基于环路数据库的现有技术方案的另一个相当实际的问题在于：这些环路数据库没有被设计成获得环路的串扰耦合强度。因此，需要很大的努力从环路记录中提取所要求的数据。
发明内容
本发明的目的在于使连接到接入节点的线路之间的串扰估计容易，并提高其准确性和可靠性。
根据本发明，该目的通过下述串扰代理来实现：一种集成在或者连接到接入节点的串扰代理，其包括信息搜集装置，以自动搜集用于指示在连接到所述接入节点的第一线路与连接到所述接入节点的其它线路之间的串扰耦合的数量信息。
实际上，通过设置在接入节点中或者连接到接入节点，代理自动搜集用于指示线路对之间的串扰的数量信息-例如但不限于当第一线路的开/关状态变化时在第二线路上测量的SNR(信噪比)增加-直接量化线路对之间的串扰的准确和可靠的信息；当使用新的DSL线路、配置服务或者比特率升级、分析服务故障或中断等时，代理变成对接入服务提供者永久可用。
可选择地，根据本发明的串扰代理从接入节点MIB中提取串扰信息。
这样，串扰代理通过MIB，使用已经可用的测量数据监控例如DSL线路。
可选择地，所搜集的串扰信息可包括噪声容限、信噪比或者SNR、可达到的数据速率、线路长度、线路衰减或者传输函数；可选择地，串扰代理可包括获得串扰耦合强度的单元、获得相对频率的FEXT串扰传输函数的单元或者获得相对频率的NEXT串扰传输函数的单元。
实际上，噪声容限的变化或者信噪比的变化的大小可作为线路之间串扰耦合强度的测量。然而，额外的信息甚至可以推断相对频率的串扰传输函数。在第一线路和第二线路之间的远端串扰传输函数或者FEXT串扰传输函数例如被模拟如下：
    H12(f)＝KF，12.f2.min(l1，l2).e-2α(f)l2
这里，f表示频率，KF，12表示线路1和线路2之间的FEXT耦合强度，l1表示线路1的长度，l2表示线路2的长度，e-2α(f)l2是线路2的直接传输函数。根据在MIB可得的线路1和线路2的衰减参数，它们的长度和直接传输函数可获得(在假定线路是一个且相同的电缆类型的情况下，例如0.4mm)。FEXT耦合强度KF，12可以从噪声容限或者SNR测量(相对时间，通过与其它线路的开/关转换相关)中推断，因此允许确定相对频率的FEXT串扰传输函数。可选择地，如果衰减信息通过MIB不可得，则长度和直接传输函数可被测量。例如，在适应DSLAM的ADSL2中，直接传输函数通过MIB可得，而长度不可得。长度可从直接传输函数测量获得，或者可以实行其它测量环路长度的方法。类似于FEXT串扰传输函数，相对频率的NEXT串扰传输函数或者近端串扰传输函数可被确定。
其它可以对根据本发明的串扰代理有用的数量信息是可达到的数据率、静态线路噪声(quiet line noise)、比特分配、有关第一线路的功率/PSD状态的变化(诸如开/关状态转换)或者线路功率管理状态的变化(例如ADSL规范中的在L0、L1、L2、L3状态之间切换)的信息。
然而，本发明的另一个特征在于当第一线路的开/关状态变化时，该信息可被部分或者全部地测量。
实际上，例如在第一线路接通或者切断的时间点在第二线路上测量的噪声容限或者SNR的变化量化这些两个线路之间的串扰关系。然而需要注意的是其它状态转换(诸如ADSL规范中所定义的在线路功率管理状态L0、L1、L2、L3之间的转换)也可与例如在其它线路上的噪声或者SNR测量相关，以量化测试下的线路和状态转换发生的线路之间的串扰耦合。
根据本发明的串扰代理的另一个可选特征在于它能够把线路分成虚拟捆。
因此，知道哪些线路被串扰相互影响可用于把从一个接入节点延伸的线路分成虚拟捆。这些虚拟捆可对应或不对应实际的捆，但在配置或者升级服务中必然对操作者更有意义。
当把线路分成虚拟捆时，例如串扰耦合强度与阈值的比较可是明确的。显然，其它标准可以用于建立虚拟捆，特别是当更详细的信息可得到时，如相对频率的FEXT或者NEXT串扰传输函数。
另外可选择地，根据本发明的串扰代理可以装备有各种接口。
例如，知道哪些线路属于同一个虚拟捆或者实际的串扰耦合强度或者相对频率的串扰传输函数对于服务配置专家模块、服务升级专家模块和/或动态频谱管理模块很有价值，这些模块可集成在接入节点中或者接入网络的管理平台中。
本发明在诸如ADSL DSLAM或VDSL DSLAM的DSL接入节点中特别有用。
附图说明
通过结合附图参照本发明的实施例的以下说明，本发明的上述和其它的目的和特征将变得更显而易见，并且本发明本身将更好地得到理解，其中：
图1示出接入网络，其中根据本发明的串扰代理的一个实施例集成在接入节点DSLAM中；
图2是示出当图1中线路1的开/关状态变化时在线路2、线路3和线路4上测量的噪声容限的变化的图。
具体实施方式
图1示出ADSL接入网络，其中几百个或者几千个ADSL调制解调器被连接到接入多路复用器DSLAM或者ADSL中心局。为了演示本发明的一个实施例的工作，图1中示出了四个这样的调制解调器：调制解调器1、调制解调器2、调制解调器3和调制解调器4，它们通过双绞铜线-线路1、线路2、线路3和线路4分别耦合到DSLAM。第一两个线路，线路1和线路2，构成同一个物理捆的一部分：捆1。同样地，另外两个线路，线路3和线路4，构成第二物理捆的一部分：捆2。
图1中的接入多路复用器DSLAM结合有根据本发明的串扰代理。每当连接到DSLAM的一个线路的开/关状态变化时，该串扰代理从DSLAMMIB(管理信息数据库)中收集在所有其它线路上测量的噪声容限值。将在开/关状态变化后在特定线路上测量的噪声容限与在开/关状态变化前在同一个特定线路上测量的噪声容限之间的差值与预定的阈值相比较。当该差值超过预定的阈值时，该特定线路与开/关状态变化的线路一起被分成单个虚拟捆。如果噪声容限在开/关状态变化前后的差值低于预定的阈值，则该特定线路不与开/关状态变化的线路一起被分成单个虚拟捆。这样构成的虚拟捆的内容，即知道哪些线路属于哪个虚拟捆，由串扰代理存储，并在请求DSLAM的其它功能时，典型地是服务配置和/或升级帮助时，使其可得。
图2示例性地示出了线路1被切断的情况。线路1的切断不影响在线路3上测量的噪声容限(图2中无变化的线路3噪声容限)，但是在线路2和线路4上的噪声容限表现出明显的增加(图2中的线路2噪声容限和线路4噪声容限)，这表明在线路1的切断与线路2和线路4的噪声容限的增加之间具有因果关系是有很大可能的。因此，在DSLAM中的串扰代理应当决定把线路1、线路2和线路4分在单个虚拟捆中。线路3不构成该虚拟捆的部分。这些虚拟捆显然不对应实际的物理捆，图1中的捆1和捆2，但更有意义。根据噪声容限的增加，串扰代理可以计算线路之间的串扰耦合强度。越多的线路被接通或者切断，则串扰代理收集的测量越多，获得的串扰耦合强度就越准确。最终的结果将被存储为知道哪些线路被串扰相互影响和在每对线路之间的串扰耦合的数量级。知道哪些线路对构成同一个虚拟捆的一部分和相关联的串扰耦合强度对于服务配置和升级专家模决、对于动态频谱管理(DSM)算法是很有价值的，这些模块和算法可集成在DSLAM或者管理几个DSLAM的ADSL网络操作者的管理平台中。
由于串扰代理，串扰耦合信息会比来自操作者的环路设计记录的串扰信息更加可靠和准确。串扰代理还允许跟踪由例如现场修理引起的变化，并且在具有必要的接口(诸如例如与服务升级专家模块的接口、服务配置专家的接口、DSM算法的接口等)时比环路设计记录更容易获得。
代替实际的噪声容限，根据本发明的串扰代理的不同实施例可以从DSLAM MIB中收集不同和/或额外的信息，或者可以测量某些参数本身，如环路长度、衰减、直接传输函数，...。例如，利用这样的额外信息，可以推断相对频率的远端串扰(FEXT)传输函数。对于线路1和线路2，该远端串扰传输函数被模拟如下：
   H12(f)＝KF，12.f2.min(l1，l2).e-2α(f)l2
这里，f表示频率，KF，12表示线路1和线路2之间的FEXT耦合强度，l1表示线路1的长度，l2表示线路2的长度，e-2α(f)l2是线路2的直接传输函数。根据在DSLAM MIB可得的线路1和线路2的衰减参数，它们的长度和直接传输函数可获得(在假定线路是一个且相同的电缆类型的情况下，例如0.4mm)。FEXT耦合强度KF，12可以从噪声容限或者SNR测量(相对时间，通过与其它线路的开/关转换相关)中推断，也可在DSLAM MIB可得，因此允许确定相对频率的FEXT串扰传输函数。可选择地，如果衰减信息通过MIB不可得，则长度和直接传输函数可被测量。相对频率的NEXT串扰传输函数或者近端串扰传输函数可类似于FEXT串扰传输函数模拟。
还需要注意的是：根据本发明的串扰代理可构成管理平台的一部分，该平台服务单个DSL网络操作者的几个DSLAM，或者甚至不同DSL网络操作者的几个DSLAM，如果他们准备合作。
尽管上面参照了ADSL(用于在双绞电话线上传输的非对称数字用户线路技术)，但是任何技术人员都知道本发明可应用于基于电缆、光纤或者无线的接入系统而具有同样的优点，其中不同的接入多路复用器聚集通过光缆或者无线链路来自和到达大量接入用户的业务，这些光缆或者无线链路可被串扰相互影响。因此，可选择地，接入多路复用器是PON OLT(无源光纤网络线路终端)、服务较少数量ADSL或者VDSL用户的小型DSLAM或光纤馈电远程箱(fiber-fed remote cabinet)、DLC(数字环路载波)等等。特别地，无线系统遭受串扰是因为它是共享媒体，其由于没有空分双工(SDD)而需要MAC(媒体访问控制)协议来允许多个连接。本发明例如可在无线蜂窝网络中有用，以对如何设计小区和如何配置MAC层提供输入。
另外，需要注意的是：本发明的实施例在上面仅采用功能的方式进行描述。根据该功能的描述，设计本发明的硬件和/或软件实施例对于本领域技术人员来说，是显而易见的。
尽管本发明的原理已经在上面结合特定的装置进行了描述，但是可以清楚地知道该说明仅仅是为了示例的目的，并不是对权利要求的范围的限制。

Claims (17)

1.一种集成在或者连接到接入节点(DSLAM)的串扰代理，其特征在于：所述串扰代理包括信息搜集装置，以自动搜集用于指示在连接到所述接入节点的第一线路(线路1)与连接到所述接入节点(DSLAM)的其它线路(线路2，线路3，线路4)之间的串扰耦合的数量信息。
2.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述信息搜集装置适用于从在所述接入节点(DSLAM)的管理信息数据库(MIB)可得的测量数据中搜集所述数量信息。
3.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述数量信息包括在所述其它线路(线路2，线路3，线路4)上的噪声容限。
4.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述数量信息包括在所述其它线路(线路2，线路3，线路4)上的信噪比(SNR)。
5.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述数量信息包括所述其它线路(线路2，线路3，线路4)的长度。
6.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述数量信息包括所述其它线路(线路2，线路3，线路4)的衰减。
7.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述数量信息包括所述其它线路(线路2，线路3，线路4)的直接传输函数。
8.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述串扰代理还包括串扰获取装置，其适合于根据所述数量信息获得在所述第一线路(线路1)与所述其它线路(线路2，线路3，线路4)之间的串扰耦合强度。
9.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述串扰代理还包括串扰获取装置，其适用于根据所述数量信息获得在所述第一线路(线路1)与所述其它线路(线路2，线路3，线路4)之间的依赖频率的远端串扰传输函数。
10.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述串扰代理还包括串扰获取装置，其适用于根据所述数量信息获得在所述第一线路(线路1)与所述其它线路(线路2，线路3，线路4)之间的依赖频率的近端串扰传输函数。
11.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，至少一部分所述数量信息在所述第一线路开/关状态变化时测量。
12.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述串扰代理还包括虚拟捆装置，其适用于把所述第一线路(线路1)和所述其它线路(线路2，线路3，线路4)中的受串扰影响的线路(线路2，线路4)分成一个虚拟捆以存储。
13.根据权利要求8至12任意之一的串扰代理，其特征在于，所述受串扰影响的线路(线路2，线路4)与所述第一线路(线路1)具有串扰耦合强度，其超过某个阈值。
14.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述串扰代理包括用于与所述接入节点(DSLAM)中的服务配置专家模块连接的接口。
15.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述串扰代理包括用于与所述接入节点(DSLAM)中的服务升级专家模块连接的接口。
16.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述串扰代理包括用于与所述接入节点(DSLAM)中的动态频谱管理(DSM)模块连接的接口。
17.根据权利要求1的串扰代理，其特征在于，所述接入节点是数字用户线路接入多路复用器(DSLAM)。
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