CN1832364A - 提高普通adsl信号传输距离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高ADSL信号传输距离的方法。该方法的核心是通过提升普通ADSL信号传输线路的下行功率谱密度，以延长ADSL信号传输距离。同时，提升下行功率谱密度过程中还需要保证总发送功率符合ADSL标准的要求，为此，还需要降低ADSL信号的下行频带范围。因此，本发明可以在满足频谱管理要求的前提下，提高普通ADSL信号的覆盖范围，即提高普通ADSL信号的传输距离。而且，本发明所述的方法是在局端单方面实现，因此，不需要终端配合，对于网上已经运行的终端可以照常适用，而无需进行任何调整。

Description

提高普通ADSL信号传输距离的方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种提高普通ADSL信号传输距离的方法。

背景技术

自xDSL(xDSL为数字用户线技术的总称)技术是一种利用已有的铜线资源(即电话线)提供高业务传输带宽的技术。xDSL技术的应用可以有效地保护运营商的投资，为客户提供优质的宽带业务服务，因此，xDSL技术已经被广泛应用。

其中，面向个人用户的ADSL(非对称数字用户线)还具有以下特点：从局端CO(Central Office，局端设备)到用户端CPE(Customer premiseEquipment，用户驻地设备)(称为下行方向)的数据量远大于上行(从CPE到CO)。ADSL技术的这一特点恰恰适合个人宽带接入业务数据流量的非对称的特点，因此，ADSL技术在个人用户宽待接入应用方面占据绝对优势。

截止目前，全球共有超过5000万的用户享受着ADSL带来的高速上网、视频业务等多媒体业务，使得ADSL业务提供商据此也在双绞线上挖出了“新的金矿”，并成为运营商除POTS(普通电话业务)以外的又一个重要收入来源。

ADSL技术使用的是比传统电话信号频带(3.4KHz以下)更高的频率，其中，ADSL使用的频带范围为25.875KHz～1104KHz，ADSL2+使用的频率范围为25.875KHz～2208KHz。由于ADSL与POTS业务使用不同的频带，因此可以在同一条电话线上传输，并且，在两端的收发器只需使用简单的滤波器就可以将二者分开，这种滤波器又叫做分离器(Splitter)。在通信网络中，可以集中提供多路ADSL业务的设备叫做DSLAM(DSL接入复用器)。

ADSL的系统参考模型如图1所示，包括：经过分离器分离出来的普通电话信号发往电话机，分离出来的DSL信号则发往用户终端PC机。

普通ADSL信号传输的覆盖范围一般为5km(18kft)左右，如果超过这个范围，则ADSL将因为下行衰减太快而无法建立连接，影响了ADSL的普及。因此，通常需要将DSLAM下移到更靠近用户，但是这样会使得运营商的运营成本有较大的提升。为此，采用的另外一种方法是使用ADSL2的长距离特性。ADSL2提出了READSL2(也叫ADSL2 annex L，覆盖范围扩展ADSL2)，将覆盖范围延长到22kft。READSL2要求通信两端均要支持ADSL2方可实现覆盖范围的延长。因此，导致目前已经铺设的几千万ADSL无法采用READSL2实现ADSL的远距离传输。

为了实现ADSL的远距离传输，部分用户还基于私有协议实现ADSL的远距离传输，例如，采用EC(回波抵消)方式，将25kHz～238kHz的频带也用于下行，以提高ADSL信号传输距离，由于低频段的衰减很小，因此覆盖范围显著提升。

然而，所述私有协议无法与通常使用FDM(Frequency divisionmultiplex，频分复用)方式的普通的modem(调制解调器)互通，并且所述回波抵消方式如果应用在放线率很高的环境中，则将由于严重的近端串扰使得通信性能大幅下降。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种提高普通ADSL信号传输距离的方法，从而实现以较低的成本实现ADSL的远距离传输处理，而且，对现有的设备无需进行较大的修改。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种提高普通ADSL信号传输距离的方法，包括：

A、在网络侧提升ADSL信号下行发送功率谱密度，降低ADSL信号下行发送应用的频带范围；

B、网络侧根据调整后的下行发送功率谱密度和下行发送应用的频带范围进行下行ADSL信号的发送。

所述的提高普通ADSL信号传输距离的方法还包括：

C、设定需要进行提高ADSL信号传输距离处理的预定距离；

D、当确定ADSL信号需要传输的距离超过所述预定距离时，则执行所述的步骤A。

所述的步骤D还包括：

当所述ADSL信号需要传输的距离未超过所述预定距离时，则采用普通ADSL信号的标准的下行功率谱密度和下行发送应用的频带范围进行ADSL信号的发送。

所述的步骤C包括：

设定需要进行提高ADSL信号传输距离处理的预定距离；

根据所述预定距离确定对应的ADSL信号的下行衰减值；

所述的步骤D包括：

当网络侧确定所述ADSL信号的下行衰减值大于所述预定距离对应的下行衰减值时，则执行步骤A。

所述的步骤A包括：

将普通ADSL信号的功率谱密度模板和频带范围调整到ADSL2 annex L对应的功率谱密度模板和频带范围。

所述的步骤A包括：

确定网络侧普通ADSL信号的功率谱密度模板PSD mask(f)＝19.9-(30+10Ig(f-138))+3.5dBm/Hz，其中，f为截止频率；

根据所述的功率谱密度模板提升网络侧ADSL信号的下行发送功率谱密度，确定降低后的ADSL信号下行发送应用的频带范围。

所述的ADSL信号包括：

握手过程信号、训练过程信号和稳态过程信号。

所述的提高普通ADSL信号传输距离的方法还包括：

当提升下行ADSL信号的功率谱密度后，如果网络侧接收用户侧上报的下行衰减，则将所述下行衰减补偿设定值后上报给主机进行处理，所述的设定值为根据下行ADSL信号提升功率谱密度确定。

本发明还提供了一种支持提高ADSL信号传输距离的DSLAM，包括：

传输距离识别模块：用于根据上行功率值计算确定用户侧到网络侧间ADSL线路的传输距离，并在所述距离超过预定距离值时，通知功率谱密度调整模块；

功率谱密度调整模块：根据传输距离识别模块的通知进行普通ADSL下行信号功率谱密度的提升处理。

所述的支持提高ADSL信号传输距离的DSLAM还包括：

参数调整模块：用于对用户侧上报的参数进行修正，并将修正后的参数上报给主机进行处理。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明可以在满足频谱管理要求的前提下，提高普通ADSL信号的覆盖范围，即提高普通ADSL信号的传输距离。而且，本发明所述的方法是在局端单方面实现，因此，不需要终端配合，当然也就不存在互通问题，对于网上已经运行的终端可以照常适用，而无需进行任何调整。同时，本发明中，对于G.hs(ITU-T制定的xDSL握手协议)信号的功率谱密度也进行了相应的提升，因此，本发明可以进一步提高ADSL信号的酸辣范围。

附图说明

图1为xDSL系统的结构参考模型示意图；

图2为本发明所述的方法的流程图；

图3为本发明所述的DSLAM的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是通过提升普通ADSL信号传输线路的下行功率谱密度，以延长ADSL信号传输距离。当然，提升的功率谱密度一方面需要符合频谱管理规范的要求；同时，在提升下行功率谱密度过程中还需要保证总发送功率符合ADSL标准的要求，为此，提升下行ADSL信号的功率谱密度的同时还需要降低ADSL信号的下行频带范围。

本发明主要是根据ADSL2的标准，将ADSL2 annex L的一些特性移植到ADSL annex A上，在不需要终端配合的情况下有效的延长了ADSL信号传输距离，即提高普通ADSL信号的覆盖范围，有效提升现网设备的服务质量与收益。同时，可以保证本发明的实现过程符合相应的频谱管理规定。

根据ADSL技术可知，由于ADSL的下行使用高频段，而线路的衰减与频率成指数关系，因此随着距离的增加，下行速率下降的速率比上行要快得多，到5km以上，上行速率甚至比下行还要高。当距离继续增加时，由于下行急剧下降导致实际上不可用。目前的ADSL2 annex L技术就是采用提升上、下行信号功率谱密度的方法来提高ADSL的覆盖范围，同时，为了不违反频谱管理规范，总功率保持不变，使得可用的频带范围缩短，即从annexA的128kHz～1104kHz变成138k～552kHz。

在实际应用过程中，是由于下行速率不足才导致ADSL信号不可用，所以，为了保证在较长的传输距离情况下ADSL信号可用，仅需要提升下行功率谱密度即可。

为对本发明有清楚的了解，下面首先对ADSL信号的下行频谱情况，以及ADSL2 annex L信号的下行频谱情况进行说明。

根据ADSL标准，所述的ADSL信号的下行频谱具体为：ADSL信号使用的下行频率为138～1.104MHz，PSD mask(功率谱密度模板)为-36.5dBm/Hz。

为了提高传输距离而又不违反频谱管理规定(比如ANSI的T1.417)，ADSL2 annex L将上行和下行的频谱都提高了一些，同时维持总发送功率不变。因此，所述的ADSL2 annex L信号的下行频谱具体为：ADSL2 annex L信号使用的频段为128～552kHz。

下面将结合附图对本发明所述的方法的具体实现方式作详细说明，具体参见图2所示，包括以下步骤：

步骤21：CO获取普通ADSL信号的上行衰减，以便于根据所述上行衰减值确定ADSL信号由CPE到CO间的传输距离是否超过预定距离值；

通常情况下，ADSL系统中功率谱密度模板切换应当以上下行速率最大化为前提，因此，对于现有的普通ADSL信号通常可以选择在4km左右进行所述切换，即ADSL会切换到ADSL2 annex L的功率谱密度模板；

考虑到CO并不知道线路长度，也就无法确定是否切换，因此，本发明采用根据ADSL上行信号的上行衰减来确定线路的长度，以上行衰减每公里为9dB左右为例，可以选择上行衰减为36dB作为所述功率谱密度模板切换点，为此，在该步骤中需要首先获取ADSL信号的上行衰减值。

步骤22：判断所述的ADSL信号的上行衰减值是否超过预定的上行衰减值，以确定ADSL信号的传输距离是否超过预定的距离，如果超过所述预定的上行衰减值，则说明ADSL信号的传输距离超过预定的距离，需要执行步骤23，否则，继续执行步骤21，同时还需要执行步骤25，即采用未提升的ADSL信号的功率谱密度及频带范围进行ADSL信号的发送；

本发明中，尽管可以使用ADSL2 annex L的功率谱密度模板，但由于实际上CO和CPE两端并不支持ADSL2的训练过程，因此需要通过步骤21和步骤22的处理过程进行切换判断，以实现普通ADSL系统能够在两种功率谱密度模板之间自动切换，并保证ADSL信号的传输性能尽可能优化，同时切换机制足够简单可靠；

步骤23：CO提升相应的下行ADSL信号的功率谱密度模板，即提升普通ADSL信号的下行功率谱密度，缩小下行ADSL信号的频带范围；

也就是说，在近距离的环境下，普通的ADSL功率谱密度模板确定的ADSL信号便可以提供较高的传输速率，而对于长距离环境，则需要对所述功率谱密度模板进行调整，以保证在距离很远的情况下ADSL信号仍可以提供较高的传输速率；

为了提升ADSL信号传输距离，本发明是将ADSL2 annex L的下行频谱引入到ADSL中，也就是说，当需要的时候，ADSL既可以以上述ADSL的下行功率谱模板发送信号，也可以以ADSL2 annex L的功率谱模板发送信号；

为了保持对普通ADSL的兼容，本发明未定义上行ADSL信号的功率谱密度，这是因为通常情况下，在长距离时，总是下行ADSL信号因为衰减过快而不能提供必须的连接速率，导致无法提供ADSL业务；同时，定义新的上行ADSL信号的功率谱密度意味着要升级modem的软件，实际上不可行；

在该步骤中，为提高ADSL信号的覆盖范围，并保持总功率不变，在提高下行ADSL信号的PSD mask的同时，相应地还需要缩短下行ADSL信号的频带范围；

为了简单起见，在该步骤中可以采用平坦的功率谱密度模板PSDmask，相应的计算公式如下：

PSD mask(f)＝19.9-(30+10Ig(f-138))+3.5dBm/Hz；

其中，19.9为ADSL标准规定下行最大总发送功率，单位为dBm；f为截止频率，本发明提供的例子中f＝552KHz，也可以使用更低的f，以获得更高的PSD mask。19.9-(30+10Ig(f-138))为额定功率谱密度，3.5dB为发送器通带纹波；

根据上述公式确定ADSL信号传输过程中提升的功率谱密度，以及降低的频带范围则可以保证总的功率值不变。

步骤24：采用提升的ADSL信号的功率谱密度及频带范围进行ADSL信号的发送。

实验表明，下行ADSL信号在采用了上述功率谱密度及频谱范围以后，ADSL的覆盖范围有显著的提升，具体可以达到6.0km左右；而超过6.0km时，ADSL线路中传输的控制信号G.hs信号如果衰减太大，则modem将检测不到该信号，导致无法进行训练，但实际上此时ADSL信号的下行连接速率仍超过300kbps。

因此，本发明中，为了保证ADSL信号的长距离传输，需要对各种ADSL信号进行功率谱密度的提升处理，所述的ADSL信号包括握手过程信号(即G.hs信号)、训练过程信号和稳态过程信号(即用于传输业务数据的信号)等，即除了对普通的业务数据信号进行提升处理外，还需要对G.hs信号进行提升处理，以实现进一步延长ADSL信号的传输距离。

本发明中，对于G.hs信号幅度采用同样的方式提升，即使用同提升后的下行信号同样的功率谱密度，从而使得ADSL信号的传输距离进一步延长超过6.4km，相应的下行激活速率超过128kbps。

以其他业务数据信号的功率谱密度提升3dB为例，本发明中还需要将G.hs信号中用到的下行tone(ADSL标准中使用的子信道)的功率谱密度全部提升3dB，从而确保在长距离时G.hs信号能够正常进行。

同时，在ADSL训练过程中的R-reverb1阶段，CPE(用户驻地设备)将会向CO(局端，即网络侧设备)发送全部的tone，所述CO可以通过测量收到信号来估算上行衰减。具体包括：当CO接收到tone7～18的功率为9.14dBm时，则说明ADSL信号的传输线路为0距离；当CO收到tone 7～18的功率为-26.8dBm以下时，表明线路长度越过切换点，此时CO将重新发起训练过程，CO将按照ADSL2 annex L的频谱模板进行全部的tone的发送，也就是说，CO将发送的t全部的tone的功率谱密度增加3dB，而带宽则由原来的1.104MHz缩减到552KHz，以保证总发送功率仍旧保持为19.9dBm。

当然，如果当地频谱管理规范允许的话，还可以进一步提升ADSL信号的功率谱密度。

由于在ADSL标准中，CO无法通知CPE自己所使用的功率谱模板，因此，本发明中，如果CO单方面更换功率谱模板，CPE将无从得知，这样，CPE将仍然按照其已经知晓的功率谱模板计算需要上报的参数，所述参数主要包括下行衰减值。为此，当CO收到所述的参数时需要对所述的参数根据自己当前使用的功率谱模板进行修正。具体的修正方式为：如果采用了功率谱密度提升后的功率谱模板，则直接将从CPE读到的下行衰减增加后上报给主机进行处理，具体增加的数值根据功率谱密度提升的数值确定，如功率谱密度提升3dB，则需要将所述的功率衰减增加3dB报告给主机即可。

为实现本发明所述的方法，本发明还提供了一种相应的DSLAM，所述的DSLAM具体结构如图3所示，包括：

传输距离识别模块：用于根据上行功率值计算确定CPE到CO间的距离，并在所述距离超过预定距离值时通知功率谱密度调整模块，所述的预定距离值为功率谱密度需要提升的临界距离；

功率谱密度调整模块：根据传输距离识别模块的通知进行普通ADSL下行信号功率谱密度的提升处理，从而使得CO可以以提升后的功率谱密度进行下行普通ADSL信号的发送；当然在提升功率谱密度后，为保证总的发送功率不变，还需要降低ADSL信号的带宽范围；

参数调整模块：用于对CPE上报的参数进行修正，并将修正后的参数上报给主机，具体可以对CPE上报的下行衰减进行修正处理，当CO提升功率谱密度时，则需要将下行衰减增加后上报给主机。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种提高普通ADSL信号传输距离的方法，其特征在于，包括：

A、在网络侧提升ADSL信号下行发送功率谱密度，降低ADSL信号下行发送应用的频带范围；

B、网络侧根据调整后的下行发送功率谱密度和下行发送应用的频带范围进行下行ADSL信号的发送。

2、根据权利要求1所述的提高普通ADSL信号传输距离的方法，其特征在于，该方法还包括：

C、设定需要进行提高ADSL信号传输距离处理的预定距离；

D、当确定ADSL信号需要传输的距离超过所述预定距离时，则执行所述的步骤A。

3、根据权利要求2所述的提高普通ADSL信号传输距离的方法，其特征在于，所述的步骤D还包括：

当所述ADSL信号需要传输的距离未超过所述预定距离时，则采用普通ADSL信号的标准的下行功率谱密度和下行发送应用的频带范围进行ADSL信号的发送。

4、根据权利要求2或3所述的提高普通ADSL信号传输距离的方法，其特征在于，所述的步骤C包括：

设定需要进行提高ADSL信号传输距离处理的预定距离；

根据所述预定距离确定对应的ADSL信号的下行衰减值；

所述的步骤D包括：

当网络侧确定所述ADSL信号的下行衰减值大于所述预定距离对应的下行衰减值时，则执行步骤A。

5、根据权利要求1所述的提高普通ADSL信号传输距离的方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

将普通ADSL信号的功率谱密度模板和频带范围调整到ADSL2 annex L对应的功率谱密度模板和频带范围。

6、根据权利要求1或5所述的提高普通ADSL信号传输距离的方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

确定网络侧普通ADSL信号的功率谱密度模板PSD mask(f)＝19.9-(30+10lg(f-138))+3.5dBm/Hz，其中，f为截止频率；

根据所述的功率谱密度模板提升网络侧ADSL信号的下行发送功率谱密度，确定降低后的ADSL信号下行发送应用的频带范围。

7、根据权利要求1、2、3或5所述的提高普通ADSL信号传输距离的方法，其特征在于，所述的ADSL信号包括：

握手过程信号、训练过程信号和稳态过程信号。

8、根据权利要求1、2、3或5所述的提高普通ADSL信号传输距离的方法，其特征在于，该方法还包括：

当提升下行ADSL信号的功率谱密度后，如果网络侧接收用户侧上报的下行衰减，则将所述下行衰减补偿设定值后上报给主机进行处理，所述的设定值为根据下行ADSL信号提升功率谱密度确定。

9、一种支持提高ADSL信号传输距离的DSLAM，其特征在于，包括：

传输距离识别模块：用于根据上行功率值计算确定用户侧到网络侧间ADSL线路的传输距离，并在所述距离超过预定距离值时，通知功率谱密度调整模块；

功率谱密度调整模块：根据传输距离识别模块的通知进行普通ADSL下行信号功率谱密度的提升处理。

10、根据权利要求9所述的支持提高ADSL信号传输距离的DSLAM，其特征在于，还包括：

参数调整模块：用于对用户侧上报的参数进行修正，并将修正后的参数上报给主机进行处理。

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