CN1926805A

CN1926805A - 支持宽带电信业务的接入网的质量状况分析系统和方法

Info

Publication number: CN1926805A
Application number: CNA2004800425364A
Authority: CN
Inventors: 劳伦佐·玛格诺恩; 朱塞皮·考维诺
Original assignee: Telecom Italia SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2024-03-23
Also published as: CN1926805B; IL177943A0; ES2389200T3; IL177943A; JP4638479B2; WO2005094001A1; EP1728357B1; US20070286084A1; JP2007531367A; US8005018B2; EP1728357A1

Abstract

本发明涉及一种用于固网基础设施(1)的接入网(2)的质量状况(Q)分析的系统(13)。接入网(2)包括多条线缆，其中一组线缆支持宽带传输系统。分析系统(13)包括：配置来反复地从远程位置提取存储在第一数据源(5)中的静态网络信息，并从第二数据源(3)提取与宽带传输系统有关的动态网络信息；以及信息处理模块(15)，被配置为：从信息获取模块(14)收集所述静态和动态网络信息；并且处理静态和动态网络信息，以获得代表接入网(2)的所述质量状况(Q)的指标(I_st，I_sg)。特别是，动态网络信息与在传输期间针对已经安装在网络中并处于活动状态的宽带系统所采用的测量相关联。

Description

支持宽带电信业务的接入网的质量状况分析系统和方法

技术领域

本发明总地涉及高速电信业务领域。具体地说，本发明涉及用于支持宽带电信业务的固网的接入网的质量状况分析的系统和方法。更具体地说，本发明涉及基于xDSL技术(“普通数字用户线”)支持宽带业务的铜接入网的质量状况分析的系统和方法。

背景技术

随着因特网及相关数据业务的普及程度的指数增长，推动着公共交换电话网络(PSTN)中的业务提供者寻求新的技术为他们的客户传递高速数据业务。所提供的一种解决方案是DSL(数字用户线)技术。几种DSL技术在通常被称为“用户环路”的现有铜设施上提供高速业务。这样的技术包括ADSL(“非对称数字用户线”)、HDSL(“高比特率数字用户线”)、RDSL(“速率自适应数字用户线”)、SDSL(“对称数字用户线”)和VDSL(“超高速数字用户线”)。这些DSL或类似的技术一同被称为“xDSL”业务。

提供xDSL业务所遇到的一个问题是用户环路在技术升级方面有很大的不足。现有的用户环路和铜分布网的结构一开始是设计用于窄带语音电话，而不支持高速数据业务。因此，电缆和用户环路的电气特性给宽带业务的提供带来了局限：例如，很多用户环路包括限制可用带宽的线规变化和网桥分线头(未使用的分线路)，限制了环路在xDSL业务传递方面的性能。

US 6,266,395公开了一种用于xDSL业务的用户环路的单端资格鉴定方法和装置。该方法包括首先筛选出一个用户环路数据库，用于使与该环路相关联的、与xDSL业务不兼容的设备或业务失去资格。如果没有发现，则由数据库中的信息导出用户环路的一组预定电气特性，或者在用户环路的中央局端使用测试设备直接测量得到。所述电气特性被用来计算xDSL业务在用户环路上的可用带宽。

WO 01/13609教导了用于对ADSL环路进行资格鉴定的环路资格鉴定方法和系统，其中包括评估环路组成(LMU)数据，以确定环路是否有资格进行某些业务，例如ADSL业务或其他数字业务。LMU数据包括诸如环路是否由铜、光纤构成，它是DLC(“数字环路载波”)等信息、它的长度、阻带、载波带、加载因子、DAML(“数字附加主线”)的存在性以及渐变码(taper code)信息。所述环路资格鉴定方法和系统获得有关现存环路的LMU数据以及有关尚未终结的环路的信息。网络业务提供者与环路资格鉴定系统接口，以确定某些环路是否有资格进行业务。环路资格鉴定系统还包括基于web的接口，以允许NSP和最终用户查询给定环路的性能。

申请人已注意到：网络运营者在一定程度上获知有关它自己的接入网的潜力的准时、更新并且随时间演变的知识的能力主要取决于将有关网络的结构、安装在网络上的系统的数量和类型以及网络自身的传输特性的信息集中在一起并且相互关联的能力。虽然一般是在通常在计算机化的数据库内包含并更新的适当数据库(网络库存)中描述网络结构以及所安装的系统的数量和类型，但是网络的传输特性一般是在本地无法获得的，而是要基于全国或地区级的统计结果。

特别是，铜网络的传输特性不仅取决于单个用户环路的物理特性(例如，电容量)和拓扑特性(例如，长度)，还取决于环路和周围环境之间的电磁耦合程度。具体地说，在使用带宽范围从几kHz到几十MHz的xDSL传输系统的情况下，在支持xDSL业务的环路上可以获得的实际传输容量还受限于在存在于同一线缆部分中的环路上运行的其他传输系统(同类系统或“遗留系统”，例如HDB3或ISDN-BA)，这些传输系统的传输信号因为近距离效应而串扰(crosstalk)耦合到当前环路上，构成了对传输的很大干扰。

发明内容

申请人面临的问题是为网络运营者提供有关其接入网的质量状况的准时、更新并随时间演变的测量，而不需要在接入网自身的中央局安装专门的测量工具。

申请人注意到，如果提供了用于支持宽带电信业务的固网的接入网的质量状况分析的系统和方法，该系统和方法从已经安装在网络上并处于活动状态的业务并且从网络库存中获取网络信息，那么可以为网络运营者提供其接入网的质量状况的精确指标。

具体地说，申请人注意到上述问题可以通过以下支持宽带电信业务的固网的接入网的质量状况分析的系统和相关方法来解决，该系统包括信息获取模块，该模块被配置为提取存储在网络库存中的静态网络信息以及与在传输期间针对已经安装在网络中并处于活动状态的宽带系统采用的测量相关联的(linked to)动态网络信息。该系统还包括信息处理模块，该模块被配置为收集所述静态和动态网络信息并处理它们，以至少获得代表接入网的质量状况的指标。

更具体地说，一种用于固网基础设施的接入网的质量状况分析的系统，所述接入网包括多条线缆，其中一组支持宽带传输系统，所述系统包括：

信息获取模块，该模块被配置为提取存储在第一数据源中的静态网络信息，并从第二数据源提取与所述宽带传输系统有关的动态网络信息；和

信息处理模块，该模块被配置为：

收集来自所述信息获取模块的所述静态和动态网络信息；以及

处理所述静态和动态网络信息，以获得代表所述接入网的所述质量状况的至少一个指标。

本发明的另一个方面涉及一种用于固网基础设施的接入网的质量状况分析的方法，所述接入网包括多条线缆，其中一组支持宽带传输系统，所述方法包括以下步骤：

访问所述第一数据源，以提取存储在所述第一数据源中的静态网络信息；

访问所述第二数据源，以提取与所述宽带传输系统相关联的动态网络信息；以及

本发明的另外一个方面涉及一种能够加载到至少一台电子计算机的内存中的计算机产品，该产品包括多个软件代码部分，以便在计算机上执行该产品时实施根据本发明的方法：在该上下文中，所述术语必须被认为是完全等同于述及包括用于控制计算机网络实施根据本发明的方法的指令的计算机可读装置。提及“至少一台电子计算机”是为了强调在分散的环境中实施根据本发明的技术方案的可能性。

将在从属权利要求和本说明书中描述本发明的其他优选方面。

附图说明

从以下结合附图对实施方式的描述中将很容易清楚本发明的特征和优点，所提供的实施方式完全是非限制性的，在附图中：

图1是固网基础设施的示意图以及运行在所述固网基础设施上的、根据本发明的分析系统的示意图；

图2示出了图1的固网基础设施的接入网的实施方式；

图3是图1的分析系统的数据获取部分的示意图；

图4是图3的数据获取部分的某一具体模块的示意图；

图5是图3的数据获取部分的附加模块的示意图；以及

图6示出了在图2的接入网上测量出的质量指标的可能概图。

具体实施方式

参考图1，根据本发明的分析系统运行在固网基础设施1上，该固网基础设施1包括：接入网2、网络设备3(例如，中央局或者相对于中央局位于远端的机柜)和用户设备4(例如，设有收发器xDSL的电子计算机、电话、网关等)。固网基础设施1还可以包括多个管理模块3a(“元件管理器”)，其中每个模块包括对与之相关的多个网络设备3进行配置和控制的程序。管理模块3a存在与否取决于具体的网络设备3。

例如由铜制成的接入网2包括多条将用户设备4连接到网络设备3的线缆6。

每条线缆6包括初级链路6a，初级链路6a包括多个用户环路(“线对(pairs)”)7(见图2)，其中一组支持宽带传输系统，例如xDSL类型的宽带传输系统。宽带传输系统是指在网络设备3和用户设备4之间进行高速数据传输。

现在参考图2，每个网络设备3例如可以包括中央局8，它包括主配线架9(MDF)和复用器10，与中央局相连的用户环路7会聚到主配线架9中，而复用器10即所谓的DSLAM(“数字用户线接入复用器”)，它们通过主配线架9相互连接，并被配置来管理从用户环路7而来的数据/语音业务量。

此外，每条线缆6还可以包括次级链路6b，它们连接例如由机柜11和机箱12提供的分支机动点。每个机柜11可以与多个机箱12相连。而每个机箱12又可以与多个用户设备体4相连，这些用户设备体4与不同类型的xDSL或语音业务相关。

如图1所示，本发明的分析系统还与网络库存5相关联，在网络库存5中存储静态网络信息，例如包括：

-结构信息，例如：

-有关接入网结构2的信息，对于每个网络设备3来说可以包括：从该网络设备引出的线缆的类型和容量；线缆的初级链路的长度；沿着线缆的分支机动点的数量和位置(地址)；对于从网络设备引出的、支持宽带传输系统的每一线对：该线对在相关线缆内部的位置；它与主配线架的连接关系；所支持的宽带业务的类型(例如ADSL)；

-有关宽带传输系统运行所在的接入网2的线缆区域的结构的信息。该信息例如可以包括：多线对线缆的类型；线对的直径；绝缘的类型；容量(成份线对的数量)；

-有关所安装的同类或“遗留”传输系统(例如HDB3、ISDN-BA)以及它们在线缆区域内的位置(例如，在哪条线缆内占用线对)的信息；以及

-安装在所关注的线缆区域中或者有可能安装其中的客户基的地名信息(例如，运营者或者客户地点的地址或地理标记)。

参考图1，用标号13表示的本发明的分析系统包括信息获取模块14、信息处理模块15、与网络运营者40之间的接口模块16、网络和传输系统模型30和数据库17。

更详细地说，信息获取模块14被配置为从已经安装在网络中并处于活动状态的宽带传输系统并且从网络库存5收集网络信息。

具体地说，信息获取模块14通过远程访问网络设备3，可以收集与在传输期间针对已经安装在网络中并处于活动状态的宽带系统采用的测量相关联的(linked to)动态网络信息。可以直接访问网络设备3，或者如果有的话，也可以通过管理模块3a访问网络设备3。该动态信息包括传输参数，例如可以包括：

-与支持宽带传输系统的用户环路的物理层有关的工作参数：具体地说，对于下行和上行传输方向而言，当前比特率(kbit/s)、最大可能的比特率(kbit/s)、运行的信噪比边际(SNR Margin，dB)、传输信号的衰减(dB)。在可行的情况下，例如由ITU-T G.997.1标准方案所规定的，归功于在ITU-T G.992.3 ADSL数据传输线标准及其后续扩展版或修订版中所定义的双端线路测试(delt)功能，可以获得这些参数在具体频率(或音频)上的数值；

-与物理层性能，例如帧损、信号损失、功率损失、代码违例、前向纠错、用于差错违例的丢报头信元等有关的计数器的状态或数值。

具体地说，用于远程访问网络设备3的信息获取模块14包括数据访问部分18，如图3、4和5中所示。

在该数据访问部分18中，通过建立可以同时执行的“任务”19来实现上述传输参数的获取。

具体地说，每项“任务”19是将被发送给网络设备3以获取因特网的传输参数的测量命令的编程序列，这些序列相互独立。每项“任务”19例如可以包括：

-指定将执行该项“任务”的时间间隔的调度信息；

-与其他“任务”相比的优先级；和

-与并行会话的数量N相对应的并行度，例如可以使用地理空间分割法将该“任务”的命令细分到所述并行会话中。

如图3更详细示出的，每项“任务”19被细分到一个或多个会话20中，这些会话并行进行，以更有效、更灵活地使用资源。每个会话20包含将被发送到服务于特定地理区域的网络设备3的测量请求命令块21。例如，会话20可以细分为第一和第二子会话20a、20b：第一子会话20a包含将被发送到位于第一地理区域A的网络设备3(例如，服务于北米兰区的网络设备3)的命令块21a；第二子会话21b包含将被发送到位于第二地理区域B的网络设备3(例如，服务于南米兰区的网络设备3)的命令块21b。另一个会话20可以被细分为第一和第二子会话20c、20d：第一子会话20c包含将被发送到位于第三地理区域C的网络设备3(例如，服务于东米兰区的网络设备3)的命令块21c；第二子会话20d包含将被发送到位于第四地理区域D的网络设备3(例如，服务于西米兰区的网络设备3)的命令块21d。尤其是，每个命令块21只与单个网络设备3有关，多个命令块21可以与同一网络设备3有关。

在运行中，对于每个命令块21，相关会话20查询自适应控制器50，该控制器50确定具体的命令块21必须通过通信总线22，以何种优先级被发送到哪一个网络设备3。

更具体地说，每个命令块21通过处理程序(handler)23被发送到相关的网络设备3。每个处理程序23是处理通过一条或多条通信信道24(例如TCP连接)与网络设备3或者相关的管理模块3a之间的通信的软件进程。具体地说，与位于特定地理区域的网络设备3通信的处理程序23可以加入一个群(“处理程序群”)中。

自适应控制器50包括一列完整的处理程序23，具有下列相关信息：

-当前负载，例如存在于处理程序23内的命令块的队列的平均长度；

-预期负载，例如将输入的命令块加到当前负载中而获得；

-运行状况，例如，如果与该处理程序相关联的网络设备可以接收到发送给它们的测量请求命令；

-与各个处理程序相关联的处理程序群。

每个会话20使用一些参数来查询自适应控制器50，例如：

-该会话所属的任务的优先级；

-与命令块引用的网络设备相关联的群或者处理程序；

作为应答，每个会话20接收适当的、可用的处理程序的地址。

此外，自适应控制器50监视：

-属于同一个群的处理程序的负载平衡状况；

-属于同一个群的处理程序之间的容错性；

-各个处理程序的状况。

如图4和5所示，可以提供处理程序23的至少两种实施方式：

-直接与网络设备3接口的设备处理程序23a。具体地说，每个设备处理程序23a与单个网络设备3接口。

-通过相关的管理模块3a与网络设备3接口的元件管理器处理程序23b。每个元件管理器处理程序23b可以与单个管理模块3a接口，该管理模块3a又控制多个网络设备3。

具体地说，每个设备处理程序23a/元件管理器处理程序23b被配置来管理：

-遵守可以在单个网络设备3/管理模块3a上同时使用的通信信道24的最大数量(例如，网络设备上的TCP连接的最大数量)。所述上限是根据在网络设备3/管理模块3a上存在的接口的规格，并且根据其他外部应用对它们可能的使用而导出的；

-多个会话20(因而任务19)到每个网络设备3/管理模块3a的多路访问；以及

-会话20之间的(因而单个任务19之间的)优先级。

如图4所示，设备处理程序23a包括：

-信道调度模块26，该模块异步接收从通信总线22到达的命令块21，并通过与通信信道24关联的适当队列将它们发送到相关的网络设备3。

如图5所示，元件管理器处理程序23b包括：

-设备调度模块27，该模块异步接收从所有会话20到达的命令块21，并将它们入队到用目的地设备区分的适当队列28(“设备队列”)中。为每个网络设备3提供队列。

-信道调度模块29，它连续地检查队列28，对于每个队列，确定将通过相关通信信道24被发送到相关管理模块3a的下一命令块21。

然后，通过查询获得的有关网络设备3/管理模块3a的测量结果被存储到适当的数据库中，该数据库在图中没有示出，可以被包括在分析系统13中或者位于其外部。

有利地是，归功于与命令块(具有可配置的大小)中的管理相结合的双访问级(直接访问网络设备3或者通过管理模块3a访问)，数据访问部分18实现以下目标之间的最优平衡：

-优先级的管理。为此，使用尺度较小的命令块21允许应用相对于优先级的更快反应；

-开销减少。更大尺度的命令块21允许更大的数据流。

-应用内部的瓶颈的减少，因为在元件管理器处理程序23b的情况下，两个调度器进程独立地、以基本操作来执行，因而计算负载较低。

处理程序23和自适应控制器50都可以实施针对它们的任务的性能的规则/策略。所述规则/策略通常采用数学公式的形成，这些公式基于与所考虑的每个命令块21相关联的输入参数，提供了与该命令块21有关的优先级的单个值。例如，可以选择具有最高优先级值的命令块21。这些公式的一个简单例子是线性表达式，其中用适当的倍乘因子给输入参数加权，然后再求和得到优先值。

信息获取模块14还配有用于访问网络库存5的接口，例如FTP类型的接口，以便周期性地获取包含在其中的静态网络信息，例如安装在网络中并处于活动状态的每个宽带传输系统的配置，包括客户ID。

此外，信息获取模块14可以配有通往商业数据库和/或网络运营者可用的其他数据库的附加接口，上述数据库中有与宽带业务相关的用户设备4的地址。

信息处理模块15被配置为从对信息获取模块14所获取的网络信息的处理中获得第一和第二指标I_sg、I_st，它们代表了接入网2的质量状况，具体地说就是其饱和度。这两个指标分别是几何饱和指数I_sg和传输饱和指数I_st。具体地说，几何饱和指数I_sg指示了线缆在线缆所支持的宽带传输系统方面的使用程度。几何饱和指数I_sg是一个正数，在0到1之间变化。如果在一个确定的网络部分中，线缆的使用程度在宽带传输中所使用的线对方面达到100％，则该指数等于1。

传输饱和指数I_st指示了线缆在线缆所支持的宽带传输系统的比特率方面的传输状况。传输饱和指数I_st是一个正数，在0到1之间变化。如果在一个确定的网络部分中存在的线对上运行的所有宽带传输系统都达到最大可能的比特率，则该指数等于1。

可以为整个接入网2，也可以为其中某个部分(例如，服务于大城市的部分)，为特定的线缆区域(“本地交换”)，为单个用户环路计算所述指标。

更具体地说，为了计算例如与特定网络部分有关的几何饱和指数I_sg，信息处理模块15从存储在网络库存5中的信息开始，获得在感兴趣的网络部分中的每个线缆区域或区段的使用程度(或系数)。例如，如果感兴趣的网络部分与包括在主配线架9和机柜11(见图2)之间的线缆的初级链路6a一致，那么所述使用程度(或系数)的特征在于：访问网络库存5，针对感兴趣的每一对初级线缆链路6a来识别已经安装并处于活动状态的宽带传输系统的类型，所述初级线缆链路典型地是由总共N对(例如，N＝100)形成的。假设M是在初级链路6a内所勘查的宽带传输系统的数量，这里M等于与网络中存在的每种类型的宽带传输系统有关的组件m_i的总和：

M＝∑m_i≤N，

则指数I_sg是简单关系M/N的结果，因此：

I_{sg} = \frac{M}{N} \leq 1,

补数1-M/N关系到目前与现存的宽带传输系统无牵连，而根据网络运营者的商业开发计划将在未来安装新的宽带传输系统的线缆部分。

从信息获取模块14测量的传输参数开始，可以针对已经安装在感兴趣的网络部分中并处于活动状态的宽带传输系统来评估与感兴趣的网络部分有关的传输饱和指数I_st。

用于评估传输饱和指数I_st的方法例如在ADSL传输系统的情况下是基于当前比特率(CurrBitRate)的直接测量结果(通过数据访问部分18)以及比特率的最大可用值(MaxBitRate)的估值。

例如在ADSL传输系统的情况下，可以通过在ADSL传输系统所用的频带上合并(求积分)从已知关系得出的香农容量值，来确定可获得的最大比特率值(MaxBitRate)，即可获得的传输容量，所述已知关系是：

C＝log2[1+S/(L·N·10^(0.1·Г))]。

在前一关系中，其中为了简化，没有示出每个变量与频率f之间的相关性，S代表传输信号，L是包括在感兴趣的网络部分中的每个用户环路的电学长度，N是线缆上存在的噪声。具体地说，电学长度L给传输信号S引入损失，它直接取决于分布线缆的电学特性和拓扑特性；长度L直接由所安装的ADSL传输系统通过数据访问部分18来估计，它例如被表示为插入损失。噪声N包括通常占据主导地位的串扰分量，它不仅直接取决于线缆的电学特性，而且取决于在线缆自身中存在的产生干扰的传输系统的数量，因此在实际中，N与几何饱和指数I_sg具有相关性。最后，因子Г代表损失因子，它通常取决于传输技术的具体实现方式。

假设在感兴趣的网络部分中分别存在着与三种不同类型的业务相关联的P、Q、R ADSL传输系统，这三种业务类型分别用下行数据率来表征：

-对于业务P，从至少8000kbit/s到4832kbit/s；

-对于业务Q，从至少4800kbit/s到1280kbit/s；

-对于业务R，从至少1248kbit/s到800kbit/s。

对于用户到网络(上行)的方向可以进行相似的分类。

网络的传输饱和指数可以如下来估计：

I_{st} = \frac{1}{P + Q + R} [P \frac{\underset{p}{Σ} CurrBitRate}{γ_{1} \underset{p}{Σ} MaxBotRate} + Q \frac{\underset{q}{Σ} CurrBitRate}{γ_{2} \underset{q}{Σ} MaxBitRate} + R \frac{\underset{r}{Σ} CurrBitRate}{γ_{3} \underset{r}{Σ} MaxBitRate}]

γ₁、γ₂和γ₃三项是小于1的守恒校正因子，一般取决于所考虑的传输系统之间的协同工作程度，还取决于所提供的业务，例如γ₁＝γ₂＝γ₃＝0.9。

信息获取模块14还能够估计过剩信噪比边际SNRM_excess，该值是实际信噪比边际SNRM_operating和标称值之间的差值，根据以下关系来预先确定：

SNRM_excess＝SNRMo_prating-SNRM_nominal

信噪比SNRM_operating的过剩边际应当始终大于预定的标称值SNRM_nominal，一般6dB。SNRM_operating值固有地和线路的实际条件S/(L·N)相关联，除非该系统被实施。

具体地说，信噪比的过剩边际SNRM_excess越大，感兴趣的网络部分的传输饱和指数I_st就越小，即，网络的质量状况就越好。在这种情况下，各条ADSL线路的比特率也即传输容量要大于所测量的当前比特率(CurrBitRate)，它被分析系统13获取，作为可获得的线上比特率的最大值(MaxBitRate)提供给信息处理模块15，但不包括取决于系统之间的协同工作程度的损失因子γ_i。

另一方面，当在感兴趣的网络部分中运行的绝大部分、最多所有的ADSL传输系统没有过剩信噪比边际SNRM_excess时，或者观测到所述过剩值降至低于所需的标称边际值，从而变为负值的条件时，该感兴趣的网络部分饱和。

现在参考图6，分析系统13因而能够准时地确定网络部分随着时间的前进，业务的发展和进步所呈现的质量状况Q，该状况Q是在[I_sg，I_st]平面中分析的(Q＝[I_sg，I_st])。

具体地说，从承认所分析的网络部分的初始质量状况(例如在时间t₀测得的：Q₀＝[I_sg，I_st]t₀)的步骤开始，分析系统13接着被编程来测量所分析的网络部分在不同采样时间t₁、t₂…t_n的质量状况，这些采样时间例如设为间隔一个月或者一个星期。

该测量允许紧跟在感兴趣的网络部分上全局提供的、以Mbit/s为单位、表达为频带的传输容量在采样时间t_i上的发展趋势。

例如，如果在感兴趣的网络部分中存在上述P、Q、R ADSL传输系统，那么在采样时间t_i所提供的总频带由以下关系式给出：

{(B_{curr})}_{t_{i}} = {(P \underset{p}{Σ} CurrBitRate + Q \underset{q}{Σ} CurrBitRate + R \underset{r}{Σ} CurrBitRate)}_{t_{i}}

而可用的过剩频带由以下关系式给出：

{(B_{excess})}_{t_{i}} = {(P γ_{1} \underset{p}{Σ} MaxBitRate + Q γ_{2} \underset{q}{Σ} MaxBitRate + R γ_{3} \underset{r}{Σ} MaxBitRate)}_{t_{i}}

具体地说，由分析系统13完成的获取和处理信息的步骤可以根据网络运营者的需要来实现或编程，根据与安装的宽带系统的基本部分、业务进展以及在本领域中采用的技术的计划一致的学习过程，第一步骤支持促进第二步骤，反之亦然。

然后，通过接口模块16使网络的质量状况可以被运营者获得。运营者可以使用该信息作为网络操作和计划过程的输入参数，以估计例如：

-当网络的某个特定部分看起来不符合网络的剩余部分的平均质量时，或者所能提供的频带级低于业务需要时，进行改进干预的必要；

-或者，如果传输容量的饱和度不归因于质量问题，在本地目标为引入其他替换的接入方案(例如铜-光纤混合体系结构)的基础设施干预的必要，以优化新的宽带接入类型和技术的逐步引入。

例如，图6示出了两个指标，即几何饱和指数I_sg和传输饱和指数I_st相对于支持上述三种不同类型的业务P、Q、R的ADSL传输业务的进展的预期概图。如上所述，三种不同类型的业务分别用数据比特率来表征：

-对于业务P，从至少8000kbit/s到4832kbit/s；

-对于业务Q，从至少4800kbit/s到1280kbit/s；

-对于业务R，从至少1248kbit/s到800kbit/s。

具体地说，图6示出了线缆的三个假想区域(或区段)(被称为a、b和c)，它们对应于分别慢速、中速、高速地逐步上升的不同质量状况Q。无论质量状况Q如何，传输饱和指数I_st都随着几何饱和指数I_sg的增大而增大，这是在感兴趣区域中的ADSL使用的进展所决定的串扰现象的结果。根据线缆的质量，可能发生的是：平均来看，某个业务级只能支持几何饱和指数I_sg的某些数值。

典型可能发生的情形是：如果线缆的状况(当前的或可预见的)已经呈现出具有极低使用程度的低质量(见图6，线缆区域a)，则由于传输饱和效应，对于该区域中存在的大多数用户，业务提供降至低于800kbit/s(线缆区域a、采样时间t₇)。在这种情况下，分析系统13高亮显示该区域需要干预，可能需要增强线缆(替换)或者开发新的网络技术和/或体系结构，确保更好的性能。

在图6中，星号(*)标识由网络运营者完成的某些改进干预。一旦所述改进干预完成，分析系统13就可以相对于改进干预前的状况来验证所述干预，针对网络中可用的传输容量的增益进行适当地评估。

分析系统13还可以有利地应用于将用于支持新的宽带业务的用户环路预先资格认定(pre-qualification)过程。

在这种情况下，分析系统13评估在确定的用户环路上提供用于连接普通新用户X的特定宽带业务的可行性。

该评估是基于将被预先资格认定的用户环路所属于的线缆区域中的接入网2的部分的质量分析结果，即，基于一对饱和指数I_sg和I_st的计算结果，另外如果存在的话，基于有关在位于新用户X的紧邻区域中的用户上已经处于活动状态的用户环路的质量的信息。申请人已经证实：将被预先资格认定的用户环路的传输容量特性平均来看，与在宽带业务已经处于活动状态的“相邻”用户环路中存在的相应特性相近。这使得可以直接探测在接入网2中与将被预先资格认定的用户环路所在的部分相邻的部分中存在的传输质量。

实际当中，知道新用户X的电话号码和地理位置(或者地名地址)的分析系统13能够通过访问网络库存5来识别将被预先资格认定的用户环路所属于的线缆区域，因而可以估计其中存在的质量指标Q＝[I_sg，I_st]。

如果有用户已经在新用户X的紧邻区域中处于活动状态，即，存在其环路归属于同一线缆区域的用户，并且他们的位置与新用户X的位置相距大约不超过200米，那么例如使用地图地理参考系统，分析系统13就能够测量由网络库存5归属于他们的环路的质量参数。基于测量出的数据，分析系统13应用一种推理规则，该规则能够针对向用户X分配需要传输频带B的业务的正或负可行性，对用户环路进行预先资格认定。该规则例如可以如下所述：

a)在将被预先资格认定的线缆区域中，I_sg＜δ，I_st＜β的条件必须保持为真，而阈值小于1，例如δ＜0.8，β＜0.8。

b)与前一条件a)同时，对于与将被预先资格认定的用户环路相邻的系统，也必须满足：

MaxBitRate＞(1+α)·B，

其中，因子α可以为一个适当的常数，例如α＝0.15，或者可以是指数I_sg和I_st的函数，例如

α＝I_st·I_st。

如果对与将被预先资格认定的环路相邻的线路的测量没有发现有价值的采样(直接可观测的或者从存储在分析系统13内的最近历史数据中找到的)，则分析系统13仍可以基于条件a)对归属于新用户X的环路进行预先资格认定，另外基于客户相对于中央局的地理位置(或者它的地址)精确地估计带宽B的值。在这种情况下，分析系统13从网络库存5中(或者通过访问地理参考电子地图)获得用户环路的假定长度，并且估计它的电学长度L。例如，将线对直径为0.4mm，长度为1.5km的线缆的估计环路长度转换为在频域中由在分析系统13中存在的网络和xDSL传输系统模型30中存在且可用的插入损失函数构成的电学长度L。

更具体地说，网络和xDSL传输系统模型30估计在普通线缆区域中存在的串扰噪声电平。通过将在线缆区域自身中存在的噪声的近端串扰分量NEXT和远端串扰分量FEXT加起来，可以完成所述估计的样本计算。

这两个分量的表示式可以在“Draft of American NationalStandard”，“Spectrum Management for Loop TransmissionSystems”Issue 2，ANSI T1E1.4 November 2002的第62页找到，其中它们是针对以下情况来计算的：在感兴趣的线缆区域中存在至少2或3个不同的干扰源(例如xDSL、HDB3、ISDN系统等)，或者以上计算是基于从存储在网络库存5中的信息获知的感兴趣的线缆区域的使用程度。无论哪种情况，两个表达式扩展到多个干扰源对于本发明的技术人员都是已知的。

这样，可以通过频率合并已知的关系来估计可分配给客户的频带B：

C＝log2[1+S/(L·N·10^(0.1·Г))]

然后，分析系统13所获得的结果被存储在数据库17中，它们直接可用于任何离线统计处理的应用。

从以上描述很容易清楚根据本发明的系统可实现的优点。

此外，应当强调的是，分析系统13可以在操作者的请求下激活对特定数据传输线路(例如ADSL)的广泛勘查或者准时的、基于时间的监视，以支持保证和传递活动。具体地说，分析系统13可以读出历史事件系列(例如功率损失或者同步损失)以及差错计数器(CV、SES)或纠错计数器(FEBE)，或者物理层参数的任何不稳定趋势，例如信噪比边际。这在以下典型情况中特别重要：安装的宽带传输系统不总是处于活动状态，只在特定的日期时间上被激活，使得线缆中的串扰噪声每天都不固定。在这些情况下，分析系统13基于监视会话的输出结果，并且基于历史参数系列的分析结果，提供有关连接的质量的指示。运营者于是可以决定所要进行的干预的类型，例如调制解调器或线对是否可以替换(网络升级)。历史读数也同时发生，以确立安装有被监视的ADSL系统的线缆区域或者中央局区域的质量状况。

最后，很容易清楚，这里所描述并图示的系统可以受到大量修改和改变，而不会偏离在所附权利要求中限定的发明思想的范围。

例如，分析系统13可应用于运营者可以在其网络上部署的任何xDSL传输系统，例如VDSL、SHDSL、或者ADSL技术的未来几代，例如ADSL2和ADSL2+。

分析系统13还可以被工作在LLU(“本地环路分类”)状况下的网络或业务运营者使用，所述LLU状况就是由负有责任的运营者将铜环路转移到其他新的运营者的过程，使得网络结构的完整数据库不能直接访问。

此外，数据访问部分18可以用于与网络设备3之间的任何类型的交互。尤其是，处理程序23可以代表到网络的普通网关，它与将被发送给网络设备的命令的类型无关。

Claims

1.一种用于固网基础设施(1)的接入网(2)的质量状况(Q)分析的系统(13)，所述接入网(2)包括多条线缆(6)，其中一组线缆支持宽带传输系统，所述系统包括：

信息获取模块(14)，该模块被配置为提取存储在第一数据源(5)中的静态网络信息，并从第二数据源(3)中提取有关所述宽带传输系统的动态网络信息；和

信息处理模块(15)，该模块被配置为：

从所述信息获取模块(14)收集所述静态和动态网络信息；以及

处理所述静态和动态网络信息，以获得代表所述接入网(2)的所述质量状况(Q)的至少一个指标(I_st，I_sg)。

2.如权利要求1所述的分析系统，其特征在于：所述动态网络信息包括与所述宽带传输系统相关联的传输参数。

3.如权利要求1或2所述的分析系统，其特征在于：所述静态网络信息至少包括有关所述接入网(2)的结构的信息。

4.如权利要求1-3中任一项所述的分析系统，其特征在于：所述第二数据源包括网络设备(3)，每个网络设备(3)被配置来处理从与其相连的线缆(6)而来的业务量。

5.如权利要求1-4中任一项所述的分析系统，其特征在于：所述第一数据源(5)包括网络库存。

6.如前面任一项权利要求所述的分析系统，其特征在于：所述信息获取模块(14)包括用于访问所述第一数据源(5)的访问接口。

7.如前面任一项权利要求所述的分析系统，其特征在于：所述信息获取模块(14)包括被配置来访问所述第二数据源(3)的数据访问部分(18)。

8.如权利要求7所述的分析系统，其特征在于，所述数据访问部分(18)包括：

请求测量与所述宽带传输系统相关联的所述动态网络信息的多个命令块(21)，所述命令块(21)被组织在并行会话(20)中，每个会话(20)与位于所述固网基础设施(1)的特定部分中的一个或多个数据源(3)相关联；

多个处理程序(23)，每个处理程序(23)被配置为通过控制与所述一个或多个数据源(3)相关联的通信信道(24)来处理与所述一个或多个数据源(3)之间的通信；和

自适应控制器(50)，它被配置为在所述多个处理程序(23)当中选择一个包括在特定会话(20)中的特定命令块(21)将被发送到的处理程序。

9.如权利要求8所述的分析系统，其特征在于，每个处理程序(23)被配置为处理：

符合单个数据源(3)可以同时控制的通信信道(24)的最大数量；

多个会话(20)对每个数据源(3)的多路访问；以及

所述会话(20)之间的优先级。

10.如权利要求8或9所述的分析系统，其特征在于：至少一个处理程序(23)包括被配置为直接访问相应数据源(3)的设备处理程序(23a)，所述设备处理程序(23a)包括信道调度器(26)，用于从所述通信总线(22)接收所述命令块(21)，将它们入队到适当的队列(28)中，并通过由所述数据源(3)管理的通信信道(24)将它们发送到所述数据源(3)。

11.如权利要求8-10中任一项所述的分析系统，其特征在于：所述至少一个处理程序(23)包括元件管理器处理程序(23b)，它被配置为通过所述数据源(3)的管理模块(3a)来访问一个或多个数据源(3)，所述元件管理器处理程序(23b)包括：

设备调度模块(27)，用于从所述通信总线(22)接收命令块(21)，并将它们入队到依靠目的地数据源(3)区分的适当队列(28)中；和

信道调度模块(29)，用于检查所述队列(28)，对于每个队列，确定将通过受其管理的通信信道(24)被发送到相关管理模块(3a)的下一个命令块(21)。

12.如权利要求8-11中任一项所述的分析系统，其特征在于：所述自适应控制器(50)包括一列处理程序(23)。

13.如前面任一项权利要求所述的分析系统，其特征在于：所述指标(I_sg)是几何饱和指数，它指示了所述线缆(6)在所支持的宽带传输系统方面的使用程度。

14.如前面任一项权利要求所述的分析系统，其特征在于：所述指标(I_st)是传输饱和指数，它指示了所述线缆(6)在支持的宽带传输系统的比特率方面的传输状况。

15.如前面任一项权利要求所述的分析系统，其特征在于：它包括用于接入网络运营者(40)的接口(16)。

16.如前面任一项权利要求所述的分析系统，其特征在于：它包括数据库(17)，在该数据库中存储着由分析系统(13)获得的结果。

17.一种用于固网基础设施(1)的接入网(2)的质量状况(Q)分析的方法，所述接入网(2)包括多条线缆(6)，其中一组线缆支持宽带传输系统，所述方法包括以下步骤：

访问第一数据源(5)，以提取存储在所述第一数据源(5)中的静态网络信息；

访问第二数据源(3)，以提取与所述宽带传输系统相关联的动态网络信息；以及

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，远程访问所述第二数据源(3)，以提取与所述宽带传输系统相关联的动态网络信息的所述步骤包括以下步骤：

生成多个请求测量与所述宽带传输系统相关联的所述动态网络信息的命令块(21)；

将所述命令块(21)组织到并行会话(20)中，每个会话(20)与位于所述固网基础设施(1)的特定部分中的一个或多个数据源(3)相关联；以及

将包括在特定会话(20)中的特定命令块(21)发送到位于所述固网基础设施(1)的所述特定部分中的特定数据源(3)。

19.如权利要求18所述的资格认定方法，其特征在于，将包括在特定会话(20)中的特定命令块(21)发送到位于所述固网基础设施(1)的所述特定部分中的特定数据源(3)的所述步骤包括以下步骤：

查询被配置来接收所述命令块(21)的通信总线(22)，并在多个通信处理程序(23)当中选择一个所述特定命令块(21)将被发送到的处理程序，每个处理程序(23)被配置为通过控制受所述数据源(3)管理的通信信道(24)来处理所述通信总线(22)与所述一个或多个数据源(3)之间的通信。

20.如前面任一项权利要求所述的资格认定方法，其特征在于，访问第一(5)和第二(3)数据源的所述步骤包括以下步骤：重复地访问所述第一(5)和第二(3)数据源。

21.如权利要求20所述的资格认定方法，其特征在于，重复地访问所述第一(5)和第二(3)数据源的所述步骤包括以下步骤：周期性地访问所述第一(5)和第二(3)数据源。

22.一种固网基础设施(1)，包括接入网(2)，而接入网(2)包括多条线缆(6)，其中一组线缆支持宽带传输系统，其特征在于：它与根据权利要求1-16中任一项所实施的、用于分析所述接入网(2)的质量状况(Q)的系统(13)相关联。

23.一种用于电子计算机的程序，它能够被加载到至少一台电子计算机的内存中，并且包括当所述电子计算机执行所述程序时，实施如权利要求1-16中任一项所述的系统的程序代码。