CN1870611A - 估算信道性能参数的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种估算信道性能参数的方法及系统。本发明主要包括：将上行信道的参数信息引入到信道参数的估算过程中，从而可以获得上行信道的参数信息，以便于对上行信道质量进行评估。同时，本发明还通过全面收集上行信道和下行信道的参数信息，从而根据上行和下行频段的信息更好地综合分析信道质量，得到更准确的信道参数。而且，本发明还可以在终端仿真模型不可获得的情况下，同样能够估算获得信道参数。另外，本发明的实现，对于传统的远端设备，仅升级软件，便可以实现线路参数评估，且评估结果可以通过终端管理实体传送到局端。

Description

估算信道性能参数的方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种估算信道性能参数的方法及系统。

背景技术

经过几年的发展，目前全球有几千万线的ADSL投入运营，仅中国到目前为止就有超过2500万，因此，ADSL的维护就显得非常重要。ADSL维护中重要的维护就是针对ADSL线路的维护。由于ADSL的频率比原来的传统电话业务使用的频率要高得多，原有的传统电话测试的设备用于ADSL信道就不再非常有效，一些高频参数需要使用宽带测试的方法来实现。

目前测试ADSL线路可以使用专用的测试仪，这种测试仪可以是固定在局端，比如与DSL接入复用器DSLAM一起，也有可能是便携式的测试仪。具体就测试方法而言，包括两种：

一种是单端测试，也就是说从一端发起不需要另外一端配合就能实现测试功能，固定在局端的测试设备多采用这种方式，便携式测试仪通常均支持这种测试方式；

另一种是双端测试，也就是测试需要两端站点配合才能完成测试。

在上述方案需要专用的测试设备进行测试，因此需要有额外的成本投入，而且，DSLAM(数字用户线接入复用器)为了支持这种固定在局端的测试设备还需要特别设计接口，导致DSLAM的成本上升，密度降低。

如果使用单端测试，会受到很多因素的制约，比如终端接在线上将会导致信号被吸收，无反射信号，另外用户端噪声无法获得，导致分析结果的可信度大打折扣。

如果使用双端测试，则需要有两个站点，一个位于局端，一个位于远端，局端发送信号，远端根据收到的由局端发送的信号，获得信道信息，然后根据信道和远端站点的仿真模型与新到信息进行匹配以确定信道参数的值。该方法可以使用G.992.3/5规定的双端测试来测试线路的参数，比如说线路长度、桥接头、串音模型等，并且，根据历史参数的对比还可以判断线路的好坏。

但是上述方法是通过远端站点收集信息来分析信道参数的，考虑到实际应用中绝大多数情况下，ADSL和VDSL使用频分复用方式，也就是说局端站点发送的信号(称为下行信号)和远端站点发送的信号(称为上行信号)分别使用不同的频段，这样如果只是用下行频段实际上收集到的信息量是非常有限的，不能完全表达线路的特征。特别是VDSL的情况下下行只占用一部分频段的情况，其中，一种VDSL频谱是上行为3.75～5.2MHz，8.5～12MHz，下行是0.138～3.75MHz，5.2～8.5MHz，此时，如果仅通过下行频段来计算，显然存在很大的局限。

另外有些终端并不能支持这种双端测试，主要体现在旧的ADSL标准没有定义一套测试流程以及测试参数传递机制，但是实际上ADSL正常训练获得的参数依旧能够用于判断线路参数。再次，终端的仿真模型有时候并不能获得，这个时候仍然可以通过一些方法获得线路参数。

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估算信道性能参数的方法，从而可以较为方便地估算获取相应的信道参数，并可以提高获取的信道参数的准确性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种估算信道性能参数的方法，涉及两个站点，一个位于局端，一个位于远端，从局端到远端的方向称为下行，相反的方向称为上行，该方法具体包括：

A、根据上行信道中传输的信号获取上行信道的参数信息；

B、分析所述的上行信道的信息，确定上行信道的性能参数信息。

所述的步骤A具体包括：

局端设备接收远端设备发来的信号，并根据收到的信号收集上行信道的参数信息。

该方法还包括：

C、根据下行信道传输的信号收集下行信道的参数信息；

D、根据所述的下行信道的参数信息确定下行信道的性能参数信息。

所述的步骤C具体包括：

远端设备接收局端设备发来的信号，并根据收到的信号收集下行信道的参数信息。

所述的步骤D包括：

在远端设备中根据收集的下行信道的参数信息进行下行信道的性能参数的确定，并将确定结果发送给局端设备；

或者，

由远端设备将其收集的下行信道的参数信息发送给局端设备，并由局端设备根据所述的下行信道的参数信息进行下行信道的性能参数的确定。

所述的信道的参数信息包括：

线路传递函数、线路衰减、线路背景噪声、信噪比、传输时延和/或反射点。

所述的步骤D还包括：

D1、根据下行信道的参数信息和上行信道的参数信息综合处理确定远端设备与局端设备间信道的性能参数信息。

所述的步骤D1具体包括：

D11、在局端设备上获取远端设备收集的下行信道的参数信息，结合本地收集的上行信道的参数信息进行综合处理，确定局端设备与远端设备间的信道的性能参数信息；

或者，

D12、在远端设备上获取局端设备收集的上行信道的参数信息，结合本地收集的下行信道的参数信息进行综合处理，确定局端设备与远端设备间的信道的性能参数信息。

所述的步骤D12还包括：

在远端设备上将综合分析获得的局端设备与远端设备间的信道的性能参数信息发送给局端设备。

该方法还包括：

在局端设备和远端设备中保存收集的上行信道的参数信息和下行信道的参数信息。

该方法还包括：

当局端设备和远端设备中的收发器的参数与线路参数加载在一起作为信道参数信息时，则需要获得所述的收发器参数模型，并将所述的收发器参数从获得的信道参数信息中扣除。

本发明中，当无法获得所述的收发器参数模型时，则根据分析结果是否超出预计的范围时，则对分析结果进行修正。

所述的信道的性能参数信息包括：

干扰源定位信息、线路长度信息、线路质量评估、桥接头、加感线圈信息和可能获得的业务性能中的至少一项。

本发明提供了一种用于信道估算的局端设备，包括：

上行信道参数收集模块：用于根据上行信道中传输的信号收集上行信道的参数信息；

上行分析模块：用于根据上行信道的参数信息分析确定上行信道的性能参数信息。

本发明提供了一种实现信道性能参数估算的系统，包括局端设备和远端设备，包括：

上行信道参数收集模块：设置于局端设备中，用于根据上行信道中传输的信号收集上行信道的参数信息；

下行信道参数收集模块：设置于远端设备中，用于根据下行信道中传输的信号收集下行信道的参数信息；

分析模块：用于根据上行信道的参数信息和下行信道的参数信息分析确定局端设备与远端设备间的信道的性能参数信息。

所述的分析模块具体包括：

上行分析模块：用于根据上行信道的参数信息分析确定上行信道的性能参数信息；

下行分析模块：用于根据下行信道的参数信息，并分析确定下行信道的性能参数。

所述的上行分析模块和下行分析模块可以设置于局端设备中或远端设备中。

该系统还包括：

分别设置于局端设备和远端设备中的存储模块，用于保存收集的上行信道或下行信道的参数信息。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明的实现可以在不增加设备和人力成本的情况下，实现线路参数的测试；

而且，本发明相对于同类技术，由于同时使用了两端的参数，从而能够得到更为准确的估算结果和更多的判断信息；

同时，由于本发明中可以在远端设备中直接进行下行信道参数的估算，使得即使在没有远端设备的收发器参数的情况下，同样可以得到比较准确的估算结果；即本发明还可使得在终端仿真模型不可获得的情况下，同样能够估算获得信道参数。

本发明的实现，对于传统的远端设备，仅升级软件(如通过终端管理实现)，便可以增加相关的功能，实现线路参数评估，评估结果可以通过终端管理实体传送到局端。

附图说明

图1为本发明所述的方法的处理流程示意图；

图2为本发明所述系统的结构示意图1；

图3为本发明所述系统的结构示意图2。

具体实施方式

本发明的核心是将上行信道的参数信息引入到信道参数的估算过程中，从而可以获得上行信道的参数信息，以便于对上行信道质量进行评估。同时，本发明还通过全面收集上行信道和下行信道的参数信息，从而根据上行和下行频段的信息更好地综合分析信道质量，得到更准确的信道参数。

本发明的另外一个目的是提供一种针对基于不支持ADSL2的DELT(双端线路测试)功能的传统的ADSL(非对称数字用户线)设备进行信道测试的实现方式。对于这种设备，可以在ADSL终端(即远端设备)和局端设备分别收集下行信道和上行信道数据并进行分析，然后在终端将分析结果通过一些通道传送到局端，比如通过终端管理协议，便于局端获得准确的信道估算参数信息。

为对本发明有进一步的理解，下面将结合附图对本发明进行详细描述。

对局端设备与远端设备间的线路进行性能估算时，首先需要获得线路(即各个信道的参数信息)，然后，根据各个信道的参数信息，以及一些已知的参数模型进行估算确定信道的性能参数信息，即确定线路的性能。

所述的信道的参数信息包括：线路传递函数、线路衰减、线路背景噪声、信噪比，传输时延，反射点，等等；

所述的已知的参数模型信息包括：标准线路的电容、电阻、电感和频率响应，纵向平衡，串音防卫度，线路中电磁波传输速率，反射系数等；

所述的信道的性能参数信息包括：干扰源定位信息、线路长度信息、线路质量的评估，以及桥接头和加感线圈信息，可能获得的业务性能，等等。

在G.992.3的8章12节规定了线路诊断功能以及通过线路诊断功能获得的信道参数信息，所述的参数信息包括：上行和下行的信道传递函数(包括复数线性形式和对数形式)，信道衰减，信噪比以及背景噪声，总发送功率以及可达到速率等。

同时，现有的线路的参考模型(即所述的已知的参数模型)是可获得的，比如说对应0.4mmPE电缆其直流电阻、电容、电感、频率响应、纵向平衡，串音防卫度线路中电磁波传输速率，发射系数等参数都在行业标准中给出，同时也有大量的测试数据和经验参数支撑。

根据线路诊断功能能够得到一些数据，比如说频率响应，背景噪声，等等，将这些数据与线路模型联系起来综合分析，便可以确定线路的长度、桥接头的位置、线规等参数以及串音源确认等。

也就是说，获得了信道参数信息后如何估算获得信道的性能参数是一个较容易实现的处理过程。因此，为了估算信道的性能参数主要需要解决的是如何获得信道参数信息的问题。

本发明的实现便提供了一种获取信道参数信息的方法，从而便于进行信道性能参数估算。通过本发明不仅可以测得局端设备与远端设备间的上行信道的性能参数，还可以准确地获得局端设备与远端设备间的上下行信道的性能参数信息，从而获知相应通信线路的性能参数。

本发明所述的方法的具体实现方式如图1所示，具体包括：

步骤11：RT和CO分别收集上行信道和下行信道的参数信息，具体可以是ADSL2和VDSL2支持的双端测试过程，也可以通过所有ADSL和VDSL标准的正常的训练过程来获得；

在本发明中，局端设备收集上行信道(信道的上行频段部分，对于VDSL可能有多个上行信道)的信息，终端设备收集下行信道信息(信道的下行频段部分，对于VDSL可能有多个下行信道)，其收集的信息包括G.992.38.12中定义的信息。

步骤12：CO和RT交换各自收集的信道参数信息，所述的信道参数信息可以是处理过的，即经过分析获得的上行或下行信道性能参数信息，也可以是未处理过的信道参数信息，即收集的上行或下行信道的参数信息。

步骤13：在CO或者RT处综合上述CO和RT收集到的上行信道和下行信道的信息，所述的信息综合可以是分开处理CO和RT收集的信息然后综合，也可以是先综合收集到的信息，然后一起处理获得信道的性能参数信息；

具体可以为终端RT将收集的信息传到局端CO，在局端将上行和下行信号综合起来，即将上行信道的上行频段部分和下行信道的下行频段部分合起来得到整个频段的信息，以便于基于整个频段的信息进行分析，从而得到准确的信道性能参数信息；

对于上述情况，也可以将上行信道和下行信道的信息分开处理最后在放在一起比较，这样能够得到一些更多的信息，即可以分别获得上行信道和下行信道的性能参数信息；比如上行频段与理论值符合较好，而下行衰减偏大，则表明线路高频特性差，原因可能是线路老化等；

对于分开处理的情况，具体可以是分别在局端和远端处理，也可以是远端收集到信息后发到局端，在局端分别对上行信道和下行信道进行分析；

考虑到现有远端设备modem(调制解调器)不支持DELT的情况，但是在正常的训练中还是能够获得一些参数，例如，各子信道的信噪比，衰减，相位以及发送功率等参数，但是受限于协议没有提供传送信息的通道，因此，一些参数无法传到局端，为此，可以在远端设置对收集的信道参数信息进行分析获得相应的信道性能参数信息，再将作为分析结果的信道性能参数信息通过上层通道传送到局端设备，具体可以借用终端的管理通道来实现相应数据的传送。

步骤14：根据所述上行信道和下行信道的信息估算信道性能参数，所述得到的信道参数既可以是扣除了CO和RT的影响的参数信息，也可以是没有扣除的参数信息。

另外，收发器(即位于局端和终端中的用于接收和发送信息的器件或模块)的参数可能与线路参数加载在一起，比如说收发器的通带特性，过渡带特性以及滤波器的增益等，也就是说获得的参数可能是发送器(即发送模块)、信道、接收器的参数的综合结果，如果能够获得收发器的参数模型，可以将其从综合结果中排除出去。

对于很多不能获得收发器参数情况，将这些影响计入线路参数。在一些结果中对于明显异常的进行修正，比如说距离很短的情况下信道增益可能大于1，这种情况显然是由于收发器的没有扣除的增益导致的，则应当进行修改，去除收发器增益。

对于算法本身的增益以及发送器的增益、接收器AGC(自动增益控制)的增益都是已知的并且会在信号功率中扣除，因此，直接将这个异常部分扣除掉就能得到比较符合实际的结果。

对于其他情况，由于线路衰减通常远大于收发器未扣除增益，此时，即使没有收发器的参数，将这些影响计入线路参数，其误差也是有限的，因此，也还是可以接受的。

本发明提供了一种实现信道性能参数估算的系统，该系统中包括局端设备和远端设备，如图2所示，具体包括：

上行信道参数收集模块：设置于局端设备CO中，用于根据上行信道中传输的信号收集上行信道的参数信息；

上行分析模块：用于根据上行信道的参数信息分析确定上行信道的性能参数信息；

下行信道参数收集模块：设备于远端设备RT中，用于根据下行信道中传输的信号收集下行信道的参数信息；

下行分析模块：用于根据下行信道的参数信息，并分析确定下行信道的性能参数；

发送模块：用于在局端设备和远端设备间进行信息的发送处理；

存储模块：用于在局端设备和远端设备中保存收集的信道参数信息或者计算获得的信道的性能参数信息，当然，存储模块并非必须，如果没有存储模块，也可以直接将结果传给对端或者分析模块。

参见图2所示，首先CO和RT执行正常的握手过程(ADSL、ADSL2或者VDSL、VDSL2等)或者执行线路诊断的握手过程(除ADSL以外的其他协议)，发送模块以额定的功率谱密度发送对应频段的信号，在这个过程中接收端便可以利用上行信道参数收集模块和下行信道参数收集模块进行相应的信道参数的收集，所述收集的信道参数包括：线路传递函数，线路衰减，线路背景噪声，信噪比；这些收集的信息被保存在存储模块中。

在局端将收集到的上行和下行信道参数信息综合处理或者分开分析处理，计算出线路的性能参数信息，这些性能参数信息包括：线路长度，桥接头的位置，加感线圈的存在与否，线路串扰源的定位(如，何种业务产生所述的串扰)，可达到的速率等。当然，如果分析过程是在终端完成的，则将分析结果通过终端管理或者其他通道传送到局端。

本发明所述的系统在具体实现过程中，还可以如图3所示，其中，上行信道参数收集模块、下行信道参数收集模块、存储模块和发送模块与图2中描述相同，图3中仅仅是将图2中的上行分析模块和下行分析模块统一设置在了局端，并在局端进行信道性能参数的估算，具体包括：

所述的分析模块，用于根据上行信道的参数信息和下行信道的参数信息分析确定局端设备与远端设备间的信道的性能参数信息，其中远端设备RT中的下行信道参数信息是由其中的发送模块发送到局端CO的。

另外，所述的分析模块还可以设置于远端设备RT中，之后，由局端将其收集的上行信道参数信息发送给远端设备RT，之后，在RT上对信道性能参数进行分析估算，并将分析估算结果发送给局端。

在本发明中，根据获得的信道参数进行的具体分析处理过程不是本发明的重点，因此，在这里仅给出一个例子来说明分析的方法：

通过背景噪声测试能够测量到局端的背景噪声和远端的背景噪声，将背景噪声的频谱形状与对应的业务的串扰频谱进行比较，所述的业务包括：ISDN(综合业务数字网)业务，SHDSL(对称数字用户线)业务，ADSL业务，VDSL(甚高速数字用户线)业务等，如果能找到吻合的业务串扰频谱，那么这个背景噪音很有可能就是这种业务产生的串扰导致的；然后，再比较局端和远端的噪声谱，就可以确定串扰源是在局端还是远端附近，如果背景噪声谱是平坦的，仅有一些毛刺，那么这就是白噪声。

综上所述，同时使用了两端的参数，从而可以得到更为准确的结果和更多的判断信息。而且，本发明的实现较为简单，在无需增加设备和人力成本的情况下，便可以实现线路参数的测试。

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 (18)

1、一种估算信道性能参数的方法，涉及两个站点，一个位于局端，一个位于远端，从局端到远端的方向称为下行，相反的方向称为上行，其特征在于，包括：

A、根据上行信道中传输的信号获取上行信道的参数信息；

B、分析所述的上行信道的信息，确定上行信道的性能参数信息。

2、根据权利1所述的估算信道性能参数的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：

局端设备接收远端设备发来的信号，并根据收到的信号收集上行信道的参数信息。

3、根据权利要求1所述的估算信道参数的方法，其特征在于，该方法还包括：

C、根据下行信道传输的信号收集下行信道的参数信息；

D、根据所述的下行信道的参数信息确定下行信道的性能参数信息。

4、根据权利要求3所述的估算信道性能参数的方法，其特征在于，所述的步骤C具体包括：

远端设备接收局端设备发来的信号，并根据收到的信号收集下行信道的参数信息。

5、根据权利要求3所述的估算信道性能参数的方法，其特征在于，所述的步骤D包括：

在远端设备中根据收集的下行信道的参数信息进行下行信道的性能参数的确定，并将确定结果发送给局端设备；

或者，

由远端设备将其收集的下行信道的参数信息发送给局端设备，并由局端设备根据所述的下行信道的参数信息进行下行信道的性能参数的确定。

6、根据权利要求1至5任一项所述的估算信道性能参数的方法，其特征在于，所述的信道的参数信息包括：

线路传递函数、线路衰减、线路背景噪声、信噪比、传输时延和/或反射点。

7、根据权利要求1至5任一项所述的估算信道性能参数的方法，其特征在于，所述的步骤D还包括：

D1、根据下行信道的参数信息和上行信道的参数信息综合处理确定远端设备与局端设备间信道的性能参数信息。

8、根据权利要求7所述的估算信道性能参数的方法，其特征在于，所述的步骤D1具体包括：

D11、在局端设备上获取远端设备收集的下行信道的参数信息，结合本地收集的上行信道的参数信息进行综合处理，确定局端设备与远端设备间的信道的性能参数信息；

或者，

D12、在远端设备上获取局端设备收集的上行信道的参数信息，结合本地收集的下行信道的参数信息进行综合处理，确定局端设备与远端设备间的信道的性能参数信息。

9、根据权利要求8所述的估算信道性能参数的方法，其特征在于，所述的步骤D12还包括：

在远端设备上将综合分析获得的局端设备与远端设备间的信道的性能参数信息发送给局端设备。

10、根据权利要求1至5任一项所述的估算信道性能参数的方法，其特征在于，该方法还包括：

在局端设备和远端设备中保存收集的上行信道的参数信息和下行信道的参数信息。

11、根据权利要求1至5任一项所述的估算信道性能参数的方法，其特征在于，该方法还包括：

当局端设备和远端设备中的收发器的参数与线路参数加载在一起作为信道参数信息时，则需要获得所述的收发器参数模型，并将所述的收发器参数从获得的信道参数信息中扣除。

12、根据权利要求11所述的估算信道性能参数的方法，其特征在于，当无法获得所述的收发器参数模型时，则根据分析结果是否超出预计的范围时，则对分析结果进行修正。

13、根据权利要求1至5所述的估算信道性能参数的方法，其特征在于，所述的信道的性能参数信息包括：

干扰源定位信息、线路长度信息、线路质量评估、桥接头、加感线圈信息和可能获得的业务性能中的至少一项。

14、一种用于信道估算的局端设备，其特征在于，包括：

上行信道参数收集模块：用于根据上行信道中传输的信号收集上行信道的参数信息；

上行分析模块：用于根据上行信道的参数信息分析确定上行信道的性能参数信息。

15、一种实现信道性能参数估算的系统，包括局端设备和远端设备，其特征在于，包括：

上行信道参数收集模块：设置于局端设备中，用于根据上行信道中传输的信号收集上行信道的参数信息；

下行信道参数收集模块：设置于远端设备中，用于根据下行信道中传输的信号收集下行信道的参数信息；

分析模块：用于根据上行信道的参数信息和下行信道的参数信息分析确定局端设备与远端设备间的信道的性能参数信息。

16、根据权利要求15所述的实现信道性能参数估算的系统，其特征在于，所述的分析模块具体包括：

上行分析模块：用于根据上行信道的参数信息分析确定上行信道的性能参数信息；

下行分析模块：用于根据下行信道的参数信息，并分析确定下行信道的性能参数。

17、根据权利要求16所述的实现信道性能参数估算的系统，其特征在于，所述的上行分析模块和下行分析模块可以设置于局端设备中或远端设备中。

18、根据权利要求15、16或17所述的实现信道性能参数估算的系统，其特征在于，该系统还包括：

分别设置于局端设备和远端设备中的存储模块，用于保存收集的上行信道或下行信道的参数信息。

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