CN1961530A - Dsl系统中的自适应容限和频带控制 - Google Patents
Dsl系统中的自适应容限和频带控制 Download PDFInfo
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Abstract
基于所采集的运行数据控制DSL调制解调器对中的容限。对运行数据进行分析，并且指示调制解调器对中的至少一个调制解调器使用所计算的与容限相关的参数值，以协助该调制解调器对满足容限目标，例如DSL标准等强行规定的容限限度。诸如DSM中心、“智能”调制解调器单元和/或计算机系统之类的控制器，可以采集和分析运行数据，并产生一个或更多与容限相关的参数值。该与容限相关的参数值可以是与PSD相关的值，例如各种ADSL系统使用的MAXNOMPSD、MAXNOMATP或PSDMASK参数，并且可以是在调制解调器间的传输中使用的成形频谱掩码和/或比特加载的上限或限度。在某些情况下，可以将优选频带强制指示给调制解调器，从而支持和/或避开调制解调器可用频带中的某些频率。该运行数据可以包括与调制解调器先前性能和先前容限遵照性相关的历史数据。容限分布也可以基于运行数据，并且可以评估为数据速率的函数。利用所评估的容限分布，还可以计算性能参数的分布，包括线路中断的可能性和一个或更多误差参数超出最低级别的可能性。可以根据使用各种容限设置和级别的系统的评估性能，来设置数据速率和/或与性能相关的参数。
Description
技术领域
本发明总体上涉及用于管理数字通信系统的方法、系统和装置。更具体而言，本发明涉及各种传输参数的自适应控制，这些参数包括但不限于诸如DSL系统之类的通信系统中的最大发射功率谱密度、最大总计传输功率、传输频带优选项、最小和最大接收容限、受频率影响的的比特加载与功率控制和/或比特加载限制。
背景技术
数字用户线路(DSL)技术为现有电话用户线路(称为回路和/或铜线设备)上的数字通信提供了可能的宽大带宽。尽管电话用户线路最初仅是为话音频带模拟通信设计，但是它们也可以提供这种带宽。特别地，非对称DSL(ADSL)可以通过使用离散多音调(DMT)线路代码来调整用户线路的特性，该线路代码向各个音调(或子载波)分配若干个比特，所述各个音调可以调整到在用户线路每一端的调制解调器(通常是既起到发射机作用，又起到接收机作用的无线收发机)的训练和初始化期间所确定的信道状态。通过使用常称为“比特交换(bit-swapping)”的过程，可以在随时间变化的信道或线路上的现场(live)数据传输期间继续进行自适应分配，所述“比特交换”使用安全的相对低速反向信道向发射机通告分配变化。
脉冲噪声、其他噪声和其他误差源可能会实质上影响通过ADSL和其他通信系统传输的数据的精度。已经开发了各种各样的技术用以降低、避免和/或修复这些误差在传输期间对数据造成的损害。这些误差降低/避免/修复技术对于采用它们的通信系统来说，具有性能成本。正如本领域众所周知的，不充足的功率传输级别会导致误差，这是因为传输功率不够高，不足以克服给定信道中的噪声和其他干扰。这些误差会导致数据丢失和/或需要重传数据，有些时候还需要多次重传数据。为避免这些误差，系统使用超额(extra)传输功率，这导致容限高于已知的或计算的、确保符合可接受的误码率的信噪比(SNR)。
总体而言，在全面运行(有时称作“开工时间”，SHOWTIME)之前的初始化、训练、信道分析和交换阶段期间，DSL调制解调器对确定该对的功率、容限和其他运行特性。该过程从基本功率谱密度(PSD)值和掩码(mask)开始。该值可以是“固定”或恒定值(也就是说，不受频率影响的)，或者也可以是PSD值与频率成比例或受频率影响的的可变掩码。在各种DSL中，存在初始PSD值(有时称作“NOMPSD”)，并且典型地，针对NOMPSD的上限由特定国家的适用标准限定。利用该初始PSD值，调制解调器评估线路衰减和线路长度(并且可能还有其他参数和/或数值)。
利用线路衰减和线路长度评估，一个或两个调制解调器可以定义降低初始PSD值的功率下降值，也就是功率削减(PCB)值。如下文所指出的，不同DSL标准根据不同规则设置和调整功率(例如PSD和PCB)，如果完全奉行和遵照标准的话。
利用经调整的PSD值(有时称作REFPSD＝PSD-PCB)，调制解调器在信道分析阶段期间计算比特加载(bi)、增益(gi)和容限。将增益gi调整到DMT方案中的单个比特加载音调的发射功率级别，从而为线路上的数据传输提供相对统一的容限。在SHOWTIME期间可以将增益调整为反映变化的线路状态等，但是就调整量和执行这些增益调整的方式而言，这些增益是非常有限的。
取决于设备制造商和所使用的DSL标准，对各种标准的规则与指南和/或其它适当操作限制的遵照，变更于从某些群组(party)的严格遵照(经常会导致在操作中非常保守或胆小地设置DSL服务率)，到严重忽视更基本的操作指南和规则之间。在许多情况下，不管是蓄意的还是不经意的违背，都会使用超额的功率和/或容限，以求避免因功率和容限中任一个或两个过低所产生的问题。
然而，过高的功率传输级别会导致其他问题。例如，一个或多个线路对过量传输功率的使用，可能会导致在附近线路上产生强烈的串扰问题和干扰。串扰是指共用同一捆(binder)或相邻捆的线路之间电磁传播的不受欢迎的干扰和/或信号噪声。另外，使用高于必需级别的传输功率，还意味着通信系统的运行更昂贵，这对于所有用户都是不利的。以下是对下文公开的本发明实施例可以应用的几种DSL服务模式的现有标准和实践的简要概括，包括使各个特定标准与上述讨论的更加一般化的初始化、训练、信道分析和交换步骤区分开来的细微差别。
ADSL1-G992.1标准(也称作“ADSL1标准”或“ADSL1”)：
(1)具有可以由操作员指定的MAXSNRM最大容限(或等同值)限度设定，但是遵守和执行该限度的能力随着调制解调器制造商和标准的解释而变化，这使得它实际上常常被忽略。通常，“操作员”是操作网络并提供自身服务的电信或其他服务提供商。通常不认为因特网服务提供商是操作员，因为他们通常将服务转包给另一方。
(2)为ATU-R(下行接收机)和ATU-C(上行接收机)限制14.5dB的最大增益降低请求，这通常不足以实现MAXSNRM的意图。此外，某些ATU-R调制解调器忽略MAXSNRM，并且也永远不会有互操作性测试，以宣布这些调制解调器不遵照G.992.1，这实际上验证了该容限未超出MAXSNRM。
(3)如果早期训练所接收上行信号很大，表明该回路很短，则下行ATU-R发射机根据G.992.1附件(其中最流行的是附件A、B和C)中的算法，降低功率直至12dB。附件A、B和C的算法对下行信道输出噪声视而不见，因此在降低功率方面非常“胆小”，几乎总是不能充分降低功率-例如，广泛使用的附件A算法仅适用于长度短于3000英尺的线路，因此无法适应许多在更长线路中也需降低功率的情形。
(4)可以根据MAXNOMPSD参数来设计初始固定PSD上界(upper bound)或“掩码”，其以2dB的步长介于-40～-52dBm/Hz之间。MAXNOMPSD值由操作员进行设置，并且是NOMPSD在初始化收发机训练时能够假设的最大值。调制解调器制造商可以设置调制解调器使用更低的NOMPSD值，在这种情况下NOMPSD＜MAXNOMPSD。MIB/电信操作员仅可在更早的系统中设置MAXNOMPSD，但是不能强加自身的NOMPSD值。在ADSL1中，在训练期间发射机向接收机传达NOMPSD(用以后继的衰减计算)。同样，在ADSL1中也没有直接规定NOMPSD的MIB参数。通常，MAXNOMPSD是在ADSL1的第一个收发机训练阶段中使用的NOMPSD，但是NOMPSD级别(限制为只能小于或等于MAXNOMPSD)是由设计中的调制解调器制造商而不是由操作员来决定的。因此，通过设置MAXNOMPSD，使操作员确信可以将NOMPSD降低到NOMPSD的上限级别-根据规定为-2nPCB dBm/Hz，其中nPCB＝0～6(也就是说，如果NOMPSD为-40，则PSD功率可以下降0、2、4、6、8、10或12dB)。
(5)某些制造商的ATU-R接收机完全忽略MAXSNRM，并且永远不会请求14.5dB的功率降低，尽管这样的功率降低是操作员或标准所命令的。
(6)实际操作期间的增益交换可以限制(在附件A中推荐但不必需)为，在SHOWTIME中的训练之后仅允许±2.5dB的增益调整。因此，在ADSL1中的某些调制解调器中将增益交换限制为±2.5dB的总数。如果由于任何原因(例如出现了寄生噪声)在训练中未充分地降低增益，那么除非该调制解调器重新训练，否则不会发生进一步的降低。重新训练的记录(重新训练计数)可以由DSL系统保存，作为在给定时段内执行了多少次重新训练的指示，并作为如果重新训练计数很高则可以将MAXSNRM级别设置为非常低的指示。增益交换可以在ADSL1中连续地应用(从而它们可以彼此依赖)，但是增益交换的任何SHOWTIME序列的总增益降低，对于训练而言通常限制为±2.5的最大值。然而，某些设备供应商要求增益降低的序列，该序列在SHOWTIME期间带来-14.5dB的全部容许ADSL1的增益降低。当寻求低于-2.5dB的改变时，这种全范围增益交换系统的接收机需要足够智能以便调整内部信号处理，从而避免来自固定同步码元(与其他68个码元不同，这些同步码元在SHOWTIME期间永远不会由增益交换而降低功率)的码间干扰。某些不完善的接收机寻求功率降低，但是当执行低于-2.5dB的增益降低时，它们不能在内部调整本身(并且操作员不容易知道这些不完善的接收机位于哪些线路上)。因而这些不完善ATU-R断开DSL连接，因为它假定该线路变坏，而当问题是由于ATU-R寻求增益降低的错误实施时，它不能加以解决。由于该问题，服务提供商可能强制DSLAM提供商，在实际操作期间始终不理会超出±2.5dB范围的功率降低请求(并且在网络范围内这样做，因为它们不知道不完善的接收机位于何处，因而还限制了所有良好的接收机)。如果服务提供商选择了这样的选项-不必改变它们网络中已经部署的不完善接收机，这将进一步限制功率降低。
ADSL2-G.992.3标准(此处还称作“ADSL2标准”或“ADSL2”)：
(1)具有MAXSNRM设置，但是该功能仍将留给DSL接收机来执行。
(2)对于增益设置将ATU-R(作为下行接收机)和ATU-C(作为上行接收机)限制为14.5dB的最大增益降低请求，现在它要在增益交换中进行绝对的设置而不是仅相对于最后的增益交换来进行。现在该范围在-14.5～[±2.5+EXTGI]之间，因此它还是限制为14.5dB的最大功率降低(EXTGI≥0，并且通常等于0；EXTGI是发射机在早期训练期间告知接收机它可以在随后的增益交换中适应的某种东西)。高达18dB的更大EXTGI允许由于任何原因已经降低功率的调制解调器在其实际操作期间升高其功率，以便响应在实际操作期间可能新出现的更大噪声。
(3)ADSL2中的功率削减(PCB)允许接收机将功率降低(仅在训练期间)额外的0、1、...、40dB，从而提高遵守MAXSNRM的能力。ADSL2标准规定提供接下来执行发射机或接收机中任一个要求的最大PCB。在ADSL2中，MAXNOMPSD仍然只是一个适用于整个频带的操作员控制的参数，但是与ADSL1中的相比，在ADSL2中可以适用该参数的更宽范围。
(4)初始的恒定PSD掩码可以根据MAXNOMPSD参数来设计，该参数以0.1dB的步长介于-40(在称作READSL的某些距离延长ADSL2附件中为-37)～-60dBm/Hz之间。
(5)某些制造商的ATU-R接收机仍然会完全忽略功率补偿(back off)，并且不幸的是，即使在称为WT-85的DSL论坛的最新测试程序中它也未进行测试(尽管有一个测试，但是几乎全部都能通过该测试，并且在观测MAXSNRM的测试中没有验证)。在ADSL2标准自身中任何频带优选项(它是PSDMASK的受频率影响的的强行规定)都是不可能的。
(6)实际SHOWTIME期间的增益交换不再限制为±2.5dB，并且所有码元(每第69个仍然有一个同步码元)都具有相同的级别。然而，只有高达相对于训练级别(不是ADSL1中的最后级别)高达-14.5dB的增益交换降低才是可能的。如果调制解调器以非常低的功率和噪声激发(arose)开始，那么高达±2.5dB+WXTGI的增益增长是特别有用的。如果EXTGI很大，那么调制解调器可以恢复而无须重新训练。EXTGI在ADSL2中限制为18.0dB。
ADSL2+-G.992.5标准(此处还称作“ADSL2+标准”或“ADSL2+”)：
(1)与ADSL2相同，除了引入通过tssi参数执行的PSDMASK参数之外。除了tssi可以从外部确定以外，tssi是类似于增益交换中增益的额外参数。
VDSL1，VDSL2，HDSL和SHDSL
所提出VDSL1标准或G.993.1的当前版本，对于功率降低的MIB控制的(或操作员控制的)程序具有受限的定义(DSLAM或线路终端(LT)调制解调器制造商内部具有完整的PSDMASK规范，但是在G.993.1中虽然定义了通过MIB的接入但并不完善)。在DSL论坛文件TR-057中出现了G.993.1标准的维护能力的列举，TR-057的MIB控制部分目前是空的。因此，VDSL没有从外部设置MAXNOMPSD的标准化机制，但是拥有以0.25dB步长中降低功率的内部机制(称为人工功率控制)，关于额定地强行规定的标准限度(存在两种掩码级别和相对应的发射功率级别下行和上行，他们可以在遵从G.993.1的调制解调器中进行可编程的设置-因此功率降低与这些相关，其中的某些还未进行规定)，对于上行在0～40dB之间，而对于下行在0～12dB之间。VDSL还规定了MAXSNRM(但还是不清楚谁规定了它)。因此，VDSL具有许多与ADSL1和ADSL2+相同的能力。这些能力在将来的文件中可以对MIB中的操作员接口进行标准化，该文件可以允许获得许多与ADSL1、ADSL2和ADSL2+相同的能力。然而，VDSL1也不具有一套充足的ADSL2和ADSL2+或者显然地甚至ADSL1的报告诊断，因此精确诊断问题的能力可能更加困难。同样，下一代TR057或G.997.x可以解决目前VDSL MIB接口的这些不足。
VDSL2仍然处于非常早的阶段，但是看起来好像它将本质上具有与ADSL2+相同的MIB特征。HDSL还没有以任何形式表现出具有任何功率补偿特征。HDSL(现在升级到SHDSL、G.991.2)具有目标SNR(或TSNRM)和报告SNRM，但没有MAXSNRM。对于多种数据速率(基本上是384、768、1.5、3、...)对称中的任何一种，以及带有某些标准化成形的两个方向上相同的调制，带宽都是固定的。可以强行规定0、...、31的恒定PCB值。根本没有任何FEC来保护以免受冲击脉冲影响，因此不大可能大量使用PCB。而且，SHDSL倾向于以短线路上可能的最大速率来运行，因此其容限通常接近6dB的TSNRM。
仍然处于起草阶段的DSM报告，当前具有两个方向上ADSL2+的所有MIB能力，并且适用于所有的DMT传输方法，从ADSL1到VDSL2以及出于其外的方法。还可以规定FEC。
本领域技术人员能够理解，在包括ADSL1和ADSL2系统的许多DSL系统中，通常已经为操作静态模式设置了操作特性和规则，以适应系统中最坏情况的情形。也就是说，由于不充足的标准、设备限制以及通常所接受的操作程序和惯例的不足，用户并非总是获得DSL系统的所有益处。例如，很少遵守功率容限限度，或者可能与不同标准或者这些标准的解释发生冲突，或在不同标准或这些标准的解释之间发生冲突。对服务提供商强行规定的和/或标准颁布的限制的这种漠视为用户制造了问题，包括过量的串扰。类似地，冲击脉冲噪声在某些DSL系统中可能是严重的问题。为了处理冲击脉冲噪声，当前系统使用制造商提供的对许多运行参数(例如容限)的默认设置。可采用的标准意图允许服务提供商设置这些参数，但是它们可能可以，也可能不可以由各种供应商的DSL调制解调器或设备来适当地执行。
即使当捆中的大多数用户(也就是说，他们的调制解调器)遵从标准时，也可以证明单独一个用户是对其他用户的DSL服务造成服务恶化或其他破坏的源。由于该原因，尽管该标准具有规定的指南，即使最小的不遵照也可能在当前系统中出现严重的问题。
静态操作(例如，当DSL服务使用DSL调制解调器中制造商设置的默认设置时)意味着DSL服务不能调整和/或适应用户线路中正在变化的线路和环境状况，此外还放弃和/或减弱了该DSL系统可以获得的益处，并且不能获得该系统中的一个或更多用户可能得到的潜能。本领域技术人员能够理解，广泛变化的标准、设备、实施规则(或缺乏该规则)和实践意味着，撇开与这些不同DSL系统操作相关的详细标准不说，一致服务和服务质量是富有挑战性的。由于调制解调器和其他设备实际上可能遵从，也可能不遵从恰当的标准，并且或更重要地，由于用户相邻线路可以使用，也可以不使用遵从标准设备和惯例这一事实，因此许多用户遭受不良的或不及最佳的服务。
允许用户调整和适应动态改变DSL环境和操作情况的传输功率容限、功率谱密度等的系统、设备、方法和技术，将会在DSL操作领域上体现出显著的进步。而且，在DSL环境和操作中由独立实体使用的功率、容限等的监控和评估，可以帮助、引导和(在某些情况下)控制用户的行为和设备，并且还可能在DSL操作领域上体现出显著的进步。
发明内容
基于所采集的运行数据控制DSL调制解调器对中的容限。对运行数据进行分析，并且指示调制解调器对中的至少一个调制解调器使用所计算的与容限相关的参数值，以协助该调制解调器对满足容限目标，例如DSL标准等强行规定的容限限度。本发明的实施例可以用于ADSL1、ADSL2、ADSL2+、VDSL和其他类型的DSL系统和设备。
诸如DSM中心、“智能”调制解调器单元和/或计算机系统之类的控制器，可以采集和分析运行数据。该控制器和/或其他部件可以是计算机执行的设备或设备组合。在某些实施例中，控制器位于远离调制解调器的位置。在其他情况下，控制器可以与调制解调器中的一个或两者设置在一起，作为直接连接至调制解调器的设备，从而建立“智能”调制解调器。
与容限相关的参数值可以是与PSD相关的值，例如各种ADSL系统使用的MAXNOMPSD或MAXNOMATP参数。在某些实施例中，与容限相关的值可以是在传输中使用的成形频谱掩码，和/或是在调制解调器间传输中所用频率的比特加载的上限或限度。在某些情况下，可以将优选频带强制指示给调制解调器，从而支持和/或避开某些频率。
运行数据可以包括与调制解调器对的先前性能和先前容限遵照性相关的历史数据。并且，运行数据还可以包括一个或更多调制解调器运行参数，这些参数和与容限相关的参数相同或不同，所述与容限相关的参数的值由控制器来调节。历史数据可以保存在数据库中。运行数据可以进一步包括从其中运行调制解调器对的DSL系统采集的数据，例如从一个或更多MIB或其他数据源采集的数据。该运行数据可以通过该DSL系统自身内部和/或外部的通信装置，发送给控制器。可以评估的某些其他类型的运行数据包括，关于调制解调器对和相邻DSL线路间串扰的数据、该调制解调器对先前使用的容限历史、重新训练计数(它表示如果重新训练计数级别很高，则可以将MAXSNRM设置为非常低)、该调制解调器对先前使用的发射功率级别、该调制解调器对先前使用的数据速率、和/或关于该调制解调器对的先前误差性状的数据。
在本发明的另一实施例中，基于运行数据的容限分布可以评估为数据速率的函数。利用所评估的容限分布，还可以计算性能参数的分布，包括线路中断的可能性和一个或更多误差参数超出最低级别的可能性。可以根据使用各种容限设置和级别的系统的经评估的性能，设置数据速率和/或其他与性能相关的参数。
根据本发明的方法可以由控制器、DSM中心、“智能”调制解调器、计算机系统等来执行。而且，还公开了用于执行这些方法的计算机程序产品。
在以下详细描述和相关附图中，提供了本发明的更多细节和优点。
附图说明
以下结合附图的详细描述，将使本发明更易于理解，附图中相同的附图标记指示相同的结构元件，其中：
图1是根据G.997.1标准的示意性方框参考模型系统。
图2是总的示范性DSL部署的示意性方框图。
图3是在使用诸如DSM中心之类控制器的DSL系统中本发明一个实施例的示意性方框图。
图4A、4B和4C是DSL系统的功率自适应实现、速率自适应实现和容限自适应实现的比较图。
图5A是根据本发明一个实施例的ADSL1系统操作的流程和示意图。
图5B是根据本发明一个实施例的ADSL1系统操作的流程和示意图。
图6A是根据本发明一个实施例的ADSL2系统操作的流程和示意图。
图6B是根据本发明一个实施例的ADSL2系统操作的流程和示意图。
图7是表示根据本发明一个实施例的方法的流程图。
图8是适于实现本发明实施例的典型计算机系统的方框图。
图9是一对比特加载能量表。
图10是针对根据所采集的运行数据评估的给定数据速率的容限分布的例子。
图11是根据本发明一个实施例的一种方法，该方法使用一个或更多诸如容限之类的与性能相关的参数的评估分布。
图12是展示带有控制器的“智能”调制解调器单元的本发明实施例，该控制器包括与DSL调制解调器集成在一起的处理器和存储器。
具体实施方式
以下对本发明的详细描述将涉及本发明的一个或更多实施例，但并不局限于这些实施例。相反，这些详细描述的意图仅是说明性的。根据所提供的用于解释目的的附图，本领域技术人员能够很容易理解这里给出的详细描述，而本发明可以扩展到这些说明性实施例之外。
应当记住此处提供的详细说明仅用于说明的目的，而本发明的范围比任何一个例子都更宽。因此，本发明应当按照尽可能宽的允许范围来解释。
通常，可以结合具有控制器(例如计算机系统、“智能”调制解调器、动态频谱管理器、频谱管理中心(SMC)和/或涉及该领域的公开出版物和其他文献中描述的动态频谱管理中心(DSM中心)，或者任何其他合适的控制设备和/或实体，包括计算机系统)的DSL系统的操作来描述本发明的实施例。当此处使用术语“控制器”时，它想要表示任何或所有这些或任何其他合适的控制装置。控制器可以是单一单元或者部件的组合，这些部件组合是计算机执行的系统、执行下述功能的设备或设备组合。
本领域技术人员能够理解，在读完本公开内容之后，本发明的实施例可以适用于操作各种DSL和本领域技术人员熟知的其他通信系统。使用本发明一个或更多实施例的动态频谱管理器或管理通信系统的其他控制器可以是服务提供商和/或操作员(在某些情况下可以是CLEC，ILEC或其他服务提供商)，或者是部分或完全独立于系统操作员的一方。
通常，当对更多参数进行监控并且可以在通信系统中调整这些参数，而不是静态地设置时，常常可以显著地提高性能(例如，可以获得更高的数据速率，可以为更多用户提供服务，可以消耗更少的电能，等等)。也就是说，如果根据线路或信道的性能历史函数来自适应地设置系统设置，系统操作的自适应改变可以提高数据速率和其他对用户的服务。作为一个例子，当前不存在任何系统可以动态地监控大量的参数、特性等，并帮助操作员和用户优化DSL服务。某些操作员已经创立了采集DSL线路数据的基本形式，并且已经试图：
-增大初始服务安装之后可以获得的数据速率，直到观测到适当运行的可接受速率为止(称作“补给(provisioning)”)；和/或
-随时间观测线路比特误码率，以确定是否需要以更低数据速率再次补给。
特别地，在这些系统中增大或减小数据速率的规则常常是具有一个或非常少的输入参数的过于简单的固定函数。接受和分析更多输入，并且基于观测和对许多其他观测参数的处理以及线路性能历史，本质上变成许多参数的动态函数的根据本发明实施例的系统，在本领域上构成了显著的进步。
为减少包括串扰干扰在内的各种类型性能问题，许多通信系统限制发射机在给定系统内发送数据使用的功率。传输系统的容限是超过获得预期性能(例如，系统的比特误码率阈值，或BER)所必需最小功率的发射功率级别(通常用dB表示)。其基本目的是使用充足的功率来克服和/或补偿噪声诱导的误差和干扰诱导的误差，同时最小化传输所必需的功率，以便降低由于过高级别的传输功率所引起的潜在问题。然而，在许多情况下，设备制造商、系统操作员和他人使用这些过量的功率(会导致过量的容限)以致力于提供高数据速率，并且采取更简单的途径来处理潜在的问题，例如串扰。
本发明使用与线路特性相关的信息(例如运行数据)，以便更细致地评估功率自适应系统和方法中可接受的问题/干扰规避和数据速率。这可以通过下述步骤来完成，分析可获得的信息和/或运行数据，然后训练和设置调制解调器以这样的功率发射级别(进而是容限)运行，它能够为可接受的数据传输提供充足的功率，同时最小化一条用户线路在其他用户线路上可能具有的有害效应。更具体而言，本发明的实施例可以产生与容限相关的参数，并指示调制解调器对中的至少一个调制解调器使用一个或更多与容限相关的参数，以帮助调制解调器对满足给定的容限目标。
图1示出了根据本领域技术人员众所周知的G.997.1标准(也即通常所说的G.ploam)的，可以和本发明实施例一起使用的一个参考模型系统。该模型适用于满足各种标准的所有ADSL系统，这些标准可以包含也可以不包含分路器(splitter)，例如ADSL1(G.992.1)、ADSL-Lite(G.992.2)、ADSL2(G.992.3)、ADSL2-Lite G.992.4、ADSL2+(G.992.5)和G.993.x新兴的VDSL标准，以及G.991.1和G.991.2 SHDSL标准，它们都具有或没有接合(bonding)。该模型是本领域技术人员众所周知的。
G.997.1标准规定了基于G.997.1中定义的透明(clear)嵌入式操作信道(EOC)的ADSL传输系统的物理层管理，及G.992.x标准中定义的指示符比特(indicator bit)和EOC消息的使用。而且，G.997.1规定了用于配置、错误和性能管理的网络管理元件内容。在执行这些功能时，系统使用可以在接入节点(AN)得到的各种运行数据(包括性能数据)。
在图1中，用户终端设备110(有些时候也称作“客户驻地设备”或CPE)连接至本地网络112，本地网络112又连接至网络终端单元(NT)120。NT 120包括ATU-R 122(例如，由ADSL标准之一定义的收发机)或任何其他合适的网络终端调制解调器、收发机或其他通信单元。NT 120还包括管理实体(ME)124。ME124可以是任何合适的硬件设备，例如微处理器、微控制器，或者是能够根据任何适用标准和/或其他规范的要求执行的固件或硬件形式的电路状态机。还有别的问题，ME 124采集并存储其MIB中的运行数据，MIB是各个ME所保存信息的数据库，并且可以通过例如SNMP(简单网络管理协议)之类的网络管理协议、用来从网络设备收集信息以便向管理员控制台/程序提供或者通过TL1命令来提供的管理协议来访问，其中TL1是用来对电信网络元件之间的响应和命令进行编程的长期以来早已确立的命令语言。
系统中的每个ATU-R均连接至CO或其他中心位置的ATU-C。在图1中，ATU-C 142位于CO 146中的接入节点(AN)140。ME 144同样也保存有关ATU-C 142的运行数据的MIB。本领域技术人员能够理解，AN 140可以连接至宽带网络170或其他网络。ATU-R 122和ATU-C 142通过回路130连接在一起，在ADSL的情况下，回路130通常是还承载其他通信业务的电话双绞线。
图1所示的几个接口用来确定和采集运行数据。Q接口155提供AN 140中ME 144与操作员的网络管理系统(NMS)150之间的接口。G.997.1标准中规定的所有参数都在Q接口155使用。ME 144中支持的近端参数得自ATU-C142，而来自ATU-R 122的远端参数得自U接口上两个接口中的任意一个。使用嵌入式信道132发送并且在PMD层提供的指示符比特和EOC消息，可以用来在ME 144中产生所需的ATU-R 122参数。另一方面，当ME 144作出请求时，操作、管理和维护(OAM)信道和适当的协议可以用来检索来自ATU-R 122的参数。类似地，来自ATU-C 142的远端参数可以得自U接口上两个接口中的任意一个。在PMD层提供的指示符比特和EOC消息，可以用来在NT 120的ME 122中产生所需的ATU-C 142参数。另一方面，当ME 124作出请求时，OAM信道和适当的协议可以用来检索来自ATU-C 142的参数。
在U接口(它实质上是回路130)处存在两个管理接口，一个在ATU-C 142处(U-C接口157)，一个在ATU-R 122处(U-R接口158)。接口157为ATU-R122提供ATU-C近端参数，以便在U接口130上进行检索。类似地，接口158为ATU-C 142提供ATU-R近端参数，以便在U接口130上进行检索。所应用的参数可取决于所使用的收发机标准(例如，G.992.1或G.992.2)。G.992.1标准规定了横跨U接口的任选OAM通信信道。如果该信道得以实现，那么ATU-C和ATU-R对就可以使用该信道来传送物理层OAM消息。从而，该系统的收发机122、142共享保存在它们各自MIB中的各种运行数据。
本领域技术人员能够理解，这些文件所描述参数中的至少某一些可以用于本发明的实施例。而且，系统描述中的至少某一些同样也可以适用于本发明的实施例。可以在其中找到能够从DSL NMS得到的各种类型的运行数据；其他对本领域技术人员而言是公知的。
在DSL设备(plant)的典型拓扑中，多个收发机对是运行的和/或有效的，各个用户回路的一部分与多对捆(或束)内的其他用户回路设置在同一位置。在非常靠近用户驻地设备(CPE)的基架(pedestal)后面，回路采取用户引入线的形式，并且存在束(bundle)。因此，该用户回路横贯两种不同的环境。该回路的一部分可以位于捆的内部，其中该回路有时会被掩蔽而不受外部电磁干扰，但是会经受串扰。在基架后面，由于它远离大多数引入线的其他活动对(active pair)，该用户引入线常常不受串扰的影响，但是传输可能还是会显著地受到电磁干扰的损害，因为用户引入线未进行掩蔽保护。许多引入线在其中具有2至8对双绞线，并且在这些线路向家庭或接合提供多重业务的情况下(单一业务的复用和解复用)，在引入线这一段中的这些线路之间可能会出现额外固有串扰。
在图2中示出了其中可以使用本发明实施例的一般示范性DSL部署情形。总共(L+M)个用户291、292的所有用户回路都穿过至少一个公共捆。尽管将图2中的回路表示为近似相同的长度，但更可能的是给定系统的回路具有各不相同的长度，并且在某些情况下具有相差很远的不同长度。每一个用户均通过专用线路连接至中心局210、220。然而，各个用户回路可能穿过不同的环境和媒质。在图2中，L用户291使用光纤213和双绞铜线217的组合连接至CO210，这通常称作光纤到机柜(FTT Cab)或光纤到路边(Curb)。来自CO 210中收发机211的信号通过CO 210和光网络单元(ONU)218中的光线路终端212和光网络终端215，对它们的信号进行转换，该光网络单元218还可以称作远程终端(RT)。ONU 218中的调制解调器216充当ONU 218与用户291之间信号的收发机。
其余M个用户292的回路227仅仅是铜双绞线，这种情形称作光纤到交换机(FTTEx)。只要可能且经济上可行，FTTCab优于FTTEx，因为它减少了用户回路铜线部分的长度，从而提高了可能达到的速率。FTTCab回路的存在可能会造成FTTEx回路的问题。而且，FTTCab预期会成为将来日益流行的拓扑。这种类型的拓扑可能会引起固有的串扰干扰，并且可能意味着由于它们运行的特定环境，不同用户的线路具有不同的数据承载和性能能力。该拓扑可能是这样的，以致于光纤馈送的“机柜”线路和交换线路可以混在同一个捆中。用户L+1～L+M可以是远程终端(而不是CO)，而用户1～L可能甚至更靠近客户，有可能由线路终端或某些其他光纤馈送终端来服务(因此两种光纤馈送终端中，一个比另外一个更靠近客户)。
从图2中可以看出，从CO 220到用户292的线路共用捆222，而CO 210与用户291间的线路不使用该捆222。而且，另一捆240是为去往/来自CO 210和CO 220及其各自用户291，292的所有线路所共用的。
根据如图3所示本发明的一个实施例，容限和功率分析器300可以是监控DSL系统的独立实体的一部分，该独立实体例如控制器310(例如动态频谱管理器或动态频谱管理中心)，它帮助用户和/或一个或更多系统操作员或提供商优化或另外地控制它们对该系统的使用。(动态频谱管理器还可以称作动态频谱管理中心，DSM中心，系统维护中心或SMC。)在一些实施例中，控制器310可以由运行来自CO或其他位置的DSL线路的ILEC或CLEC来操作。在其他实施例中，例如图12中的例子，“智能”调制解调器单元1200具有与用户位置、中心局或某些其他单一位置的调制解调器1210集成在一起的控制器800′(具有例如处理器和存储器)。从图3中的虚线346可以看出，控制器310可以在CO 146中或者是CO 146的一部分，也可以在CO146外部且独立于CO146和在该系统内运行的任一方。而且，控制器310可以连接到多个CO和/或控制多个CO。同样，控制器310的各个部件可以在也可以不在相同的位置和/或设备中，和/或可以替代地由不同位置的控制器来访问。
在图3的示范性系统中，分析器300包括采集装置320(如果需要的话，它还可以执行监控)和分析装置340。在图3中可以看出，采集和/或监控装置320可以连接至DSL系统内部的源，并且可以通过和从DSL系统内部的源采集数据，这些源例如NMS 150、AN 140处的ME 144和/或ME 144保存的MIB 148。还可以由装置320通过宽带网络170从外部源采集数据(例如，通过TCP/IP协议或者给定DSL系统内正常内部数据通信系统外部的其他装置)。例如，控制器可以从因特网上的ATU-R采集运行数据，或者如果EMS是不友好(hostile)的或者带宽受限的话，甚至可以从因特网上的ATU-C采集运行数据。运行数据还可以从服务提供商的NMS采集，它可以从其自身的各种源来采集。
分析装置340和/或监控/采集装置320也可以连接至容限性能或历史的源345，例如可以作为也可以不作为分析器300或控制器310一部分的数据库或存储器。分析器的一个或更多连接允许分析器300采集运行数据。数据可以采集一次(例如，在单独一次收发机训练期间)或者随时间(over time)进行采集。在某些情况下，监控装置320能够周期性地采集数据，尽管它还可以根据请求或任何其他非周期性地来采集数据，从而允许分析器300根据需要来更新它的用户和线路数据。
分析装置340能够分析提供给它的数据，以确定是否需要发送指令给一个或更多调制解调器，以便帮助这些调制解调器满足给定的容限目标。分析器300的分析装置340连接至控制器310中的指令信号产生装置350。将信号产生器350配置为接受由分析装置340产生以便供调制解调器使用的与容限相关的参数值，其中该与容限相关的参数值以运行数据为基础，并且可以被计算以帮助至少一个调制解调器满足容限目标，并且向通信系统中的用户(例如诸如ATU-C之类的ADSL收发机)发送指令信号(例如，要求或请求的MAXNOMPSD值、PSDMASK设置或其他指令，如CARMASK、MAXSNRM、MINSNRM、TSNRM、MAXNOMATP、MAXRXPWR或速率自适应容限或定时器中的任意一个)。如虚线347所示，指令信号产生装置350可以是也可以不是分析器300的一部分，和/或可以在相同的硬件中实现，例如计算机系统。指令信号产生器350构成这样的装置，用于调节该调制解调器对中一个或更多与容限相关的参数值。
本领域技术人员能够理解，如果控制器是一个完全独立实体(也就是说，不为拥有和/或操作CO内线路的公司所拥有和/或操作)，则许多DSL系统的配置和操作信息都可能是不可得到的。即使在CLEC或ILEC运行和/或发挥控制器310的功能的情况下，该数据中的许多也是未知的。各种技术可以用于评估所需的数据和/或信息。这种技术的一个例子可以在2004年4月2日提交的，自适应频谱和信号校正准有限公司(Adaptive Spectrum and Signal Alignment.Inc.)所拥有的标题为“DSL系统评估和参数建议(DSL SYSTEM ESTIMATIONAND PARAMETER RECOMMENDATION)”的美国序列号No.10/817,128中找到，其全部内容作为参考合并于此以用于各种用途。
在本发明的某些实施例中，分析器300可以在计算机中实现，例如在PC、工作站等中实现(图8中公开了它的一个例子)。本领域技术人员能够理解，采集装置320、分析装置340和/或指令信号产生装置350可以是软件模块、硬件模块或两者的组合。举例来说，这些部件可以全部驻留在同一计算机系统中，也可以驻留在不同的装置中。为了对大量线路进行管理，可以引入数据库，以便管理由线路和控制器产生的数据量。
图3的配置可以用来实现根据本发明实施例的功率自适应系统和方法。从图4A可以看出，诸如本发明中包含的那些功率自适应系统降低和/或最小化功率消耗，同时保持目标数据速率(例如，最小数据速率)和目标噪声容限。图4B所示的速率自适应系统和方法，使用所有可用功率(通常位于固定级别的总发射PSD)来最大化数据速率，同时保持目标容限级别。图4C所示的容限自适应系统和方法，在这种情况下还是使用所有可用功率来最大化容限，同时保持固定的数据速率。ADSL的当前部署通常采用图4C的容限自适应技术，常常会导致用户和操作员的损害。只要使用过量的功率，不管是不必要地升高数据速率还是提供过量的容限级别，都会对用户和操作员引起串扰和其他问题。与过量功率系统不同，如本发明的那些功率自适应技术提供可靠的数据速率、最小的功率消耗和充足的容限，以确保可靠的误差和干扰规避。
ADSL现场作业已经教导，尽管经常要求遵从过多的新兴易变的DSL标准，但是对于不同的制造商(并且实际上，对于相同制造商的软件和硬件的不同代和不同版本)，调制解调器常常以不同的方式来解释所有的不同数量、规则和指南。而且，包括当前近期版本在内的各种互操作性测试，不能充分地处理所有这些各种可能的配置和功率级别，就实际现场条件留下了很宽的不确定性。利用本发明，控制器强行规定(impose)和强制施行(enforce)一致的操作指南和实施规范(implementation)，以减少、增大和/或保持功率和/或PSD级别，从而避免诸如调制解调器之间过量串扰的问题。此外，控制器可以试用并非由遵从标准的产品正常规定(imposed)的，或者在遵从标准的产品的预期操作期间正常规定的各种设置，以便确定原因/后果和DSL环境的时间变化，从而对于具有串扰和客户拓扑变化度的捆中的客户，为DSL服务提出的速率/性能/价格组合可能会产生最大服务性能和/或收入。
时间变化信息和技术对应于通常称作动态速率自适应的ADSL2模式。在G.997.1中专用于此的参数通常称作RA-USNRM us/ds和RA-DSNRM us/ds(速率自适应上移/下移信噪比容限，上行或下行)，并且可以获得在速率能够上升或下降之前必需达到的容限目标的设置。RA-USNRM us是与调制解调器的计算容限进行比较的级别。如果该计算容限在RA-UTIME或更长的一段时段内超出了USNRM us，则可以增大数据速率，而无须在ADSL2中重新训练。在该速率增大之后，容限将小于速率增大之前的容限。如果计算容限现在小于USNRMus，则将调制解调器的计算容限与RA-DSNRM us进行比较，并且如果大于该值的话，调制解调器停留在相同的数据速率。如果在超出RA-DTIME us的一段时段之内，该容限现在或者在任何时刻低于RA-DSNRM us，那么减小调制解调器的数据速率，直到该容限再次超出RA-DSNRM us为止。总是存在一个最大速率，速率自适应在该处停止，接下来在那里应用MAXSNRM。容限目标必需保持由DSM中心通过另一控制参数RA-UTIME us/ds或RADTIME us/ds(速率自适应上移/下移时间，上行或下行)规定的一段时段。
通常，如图7的例子所示，控制器在710采集运行数据(通常涉及所关心的DSL调制解调器对)。运行数据可以包含DSL系统的历史容限性能，历史性能数据(例如先前测量的和已知的调制解调器的容限级别，和其他与性能相关的信息)，与DSL调制解调器相关的当前性能数据，重新训练计数数据，与调制解调器的训练相关的其他数据，或误差数据。
可以利用DSL系统的内部通信系统和/或利用外部通信(例如，因特网)来采集数据。运行数据可能包含关于由调制解调器对使用或设置的一个或更多调制解调器运行参数值的信息，它在720进行采集。
在730，控制器分析运行数据，以便确定何种与容限相关的参数值可以帮助调制解调器对满足容限目标，也就是增强该调制解调器对的性能。然后在740，该控制器可以产生与容限相关的参数值。该与容限相关的参数值可以是该控制器已经考虑到的调制解调器运行参数，或者可以是不同的与容限相关的参数。在750，控制器产生表示与容限相关的参数值的指令信号，并将其发送给调制解调器对中的至少一个调制解调器，从而指示该调制解调器对采用与容限相关的参数值，以便根据情况在重新训练或正常运行中使用。
如图7的虚线箭头所示，控制器可以通过执行至少两次这种分析，或者仅在规定的时刻执行，例如在调制解调器训练之前马上执行，来更新调制解调器对的运行。正如以下的详细讨论，取决于其中操作调制解调器对的DSL系统的类型，控制器工作所使用的参数和控制器可得到的运行数据会发生变化。同样，控制器在分析调制解调器容限性能中所使用的调制解调器运行参数，可以是也可以不是为其产生与容限相关的参数值并发送给调制解调器的相同参数。尽管不限于这种类型，本发明的实施例对于支持调制解调器采用ADSL1、ADSL2，ADSL2+和/或VDSL来说很有帮助。控制器的使用可以有助于确信该遵从标准的调制解调器仍然是遵从的。而且，通过将像串扰影响这样的运行数据和可能对DSL性能造成有害影响的其他信息纳入考虑之列，本发明的实施例可以用来增强一个或更多DSL线路的性能。
基本思想是频谱级别、功率、频谱形状等都可以响应于所报告的容限历史/分布而改变。换句话说，在评估了关于调制解调器对的先前性能的数据，并且知道了一个或更多该调制解调器的与容限相关的参数之后，控制器等可以建议或强制该调制解调器对采用能够帮助调制解调器满足一个或更多容限目标的运行值，而不管它是否是标准所强行规定的。
在本发明的某些实施例中，连接至调制解调器对的ATU-C端的控制器动态地控制对各条线路的容限设置和调整(例如，在ADSL2系统中，通过设置和/或改变MAXSNRM参数，通过强行规定不同的MAXNOMPSD级别，或者通过设置ADSL2+调制解调器中的PSDMASK，或通过这些措施中的一些或全部的组合，或先前提及的例如CARMASK、MAXSNRM、TSNRM、MINSNRM、RA-margins/timers等其他参数中的一些)。这种通过强行规定更低掩码的动态容限设置并非任何标准的一部分。即使是试图遵照该容限和功率规则的那些，也可以由PCB允许的范围加以限制，或者可以通过不能从早期训练和线路使用(有可能带有先前可能已经驻留在线路末端的其他调制解调器和/和其他客户)中得到信息历史加以限制。因此，在另一实施例中，控制器可以从所报告的容限测量的历史中看出，该线路超出了预期的容限目标，从而通过上述讨论的机制，在训练期间和之前强行规定更低的PSD级别。这在更早的系统中未能进行，因为用户和操作员无法真正获知预期的性能级别，从而如果它有可能在操作期间看见高噪声的话，它并不想不必要地消弱调制解调器。类似地，如果由于某些原因，调制解调器未使用充足的功率和/和容限，并且正在经受过量的噪声和误差问题，那么控制器可以指示调制解调器在训练和操作期间使用更高的PSD级别，以便能够获得更好的操作。
如上所述，在某些系统中可能最好是使用历史的、先前测量的和/或已知的容限来“启动(seed)”训练过程，从而在训练期间实现适当的功率降低。控制器可以保存或访问性能历史，从而允许控制器连续不断地改进评估和决定，该评估和决定涉及当调制解调器进行重新设置或重新训练时，指示调制解调器使用何种PSD或其他与容限相关的参数(如果适当的话，哪一个可以强制使用或推荐使用)。例如，服务提供商或控制器可以一直等到线路去激活-例如，对ATM信元或其他客户信息传递措施进行计数，以便知道该线路何时是激活或去激活的-然后以对用户完全透明的方式重新设置，以使用更新的PSD。在其他情形下，服务提供商可以在系统非常不可能处于使用状态时(例如在午夜)，简单地重新训练。在某些实施例中，控制器可以使用该历史信息，告知该调制解调器对中的一个或两个调制解调器(例如，ATU-C)应当使用何种初始PSD级别，从而使PCB值或其他调整(例如，ATU-R下降-14.5dBm)能够有机会满足容限规定。
在本发明的某些实施例中，设计或者基于先前的使用，或者基于训练。在某些情况下先前的使用可能会更加重要。也可以使用的第二种途径是通过训练，这实质上是对调制解调器供应商自身的快速拟合，尤其是对DSLAM供应商的现行流传输的快速拟合，其中调制解调器可以实质上停止当前的训练，然后从具有不同的更低NOMPSD的起点再次开始训练，从而使该容限接下来小于MAXSNRM。
本发明的某些实施例通过利用先前的经验初始化PSDMASK设置，融合(combine)了关于ADDNMR的限制。为本领域技术人员所熟知的最佳频谱管理(OSM)已经进行过研究，并且显示出由动态频谱管理器、DSM中心或其他控制器执行的2级协作频谱管理而得到的某些收益(gains)，该收益高于理论迭代注水(iterative water-filling)得到的已经很大的收益，这在更早的系统中已经得以解决。“2级”意指诸如DSM中心的控制器可以在频谱级上共同协作(例如，基于两个或更多线路之间察觉到的串扰)。1级意指频谱设置仅仅根据来自同一个线路的观测。0级意指没有进行DSM的能力。OSM上的更多信息可以在ANSI(美国国家标准协会)的T1E1.4工作组的各种文献中找到，包括文献T1E1.4/2003/325、T1E1.4/2004/459和T1E1.4/2004/460，其作为参考合并于此以用于各种用途。然而，OSM所需的中心协作(central coordination)可以提供在实际系统中难以得到的收益，这是因为需要在中央控制频谱。在本发明的实施例中，对于ANSI T1E1.4的新兴DSM报告以及很可能对于VDSL2而言，G.997.1的PSDMASK的使用允许普通的离散整数注水，通过在DSL调制解调器所用频率的不同频段简单地设置一些平坦PSD掩码，就可以实现与OSM基本上可比的性能。这些频带的级别可以增加或减少，直到在用户当中达到满意的数据速率组合，这些用户仍然继续以正常方式进行比特交换或加载，同时遵守适用于各个和每个音调的特定PSDMASK约束。报告容限可以对应于最坏情况的容限，而MAXSNRM通常仅适用于具有最小容限的音调。制造商可能不使用最好的加载或比特交换算法，这将导致所强行规定的PSDMASK的变化和解释。因此，可以将优选频带(或“PREFBAND”)比特或指示符发送给调制解调器对的EM，以便通知它们需要离散注水加载或其近似值，以及MAXSNRM参数应当应用于在所有音调(而不仅仅是最坏的音调)上找到的容限。该PREFBAND指示符是本发明的一部分。
如上所述，对于ADSL1系统，MAXNOMPSD值通常由操作员来设置。然而，利用本发明的一个实施例-如图5A所示的一个例子，控制器510向ATU-C530提供与容限相关的参数值(例如MAXNOMPSD值)。控制器510可以使用NMS和/或可以从控制器510接受MAXNOMPSD或PSDMASK值的元件管理系统，来发送指令或者与该系统进行通信。本领域技术人员能够理解，可以通过NMS、元件管理系统、电子邮件、ftp或者以任何其他适合的方式，将指令信号(例如，来自指令信号产生装置530)发送给ATU-C 530。控制器还可以提供MAXNOMATP值，作为某些实施例中的MAXNOMPSD值的补充或替代。在某些情况下，ADSL1CARMASK程序(为ADSL1中操作员规范而标准化和考虑的各个音调的简单开/关指示符)可以代替或补充MAXNOMATP/PSD，以便切断对其他DSL系统产生过量串扰的频带内的载波。
在适用ADSL1的本发明实施例中，控制器510根据控制器采集的运行数据(例如，来自MIB 525或历史数据模块520的数据)，计算待由调制解调器使用的与容限相关的参数值(例如，MAXNOMPSD值)，以便进行在SHOWTIME操作期间能够产生适当容限的收发机训练。(NOMPSD由发射机进行选择，而非由MIB控制的设置来选择；但是NOMPSD必须小于MAXNOMPSD，并且对于该发射机的现场实验，如果可以实现该值，就将NOMPSD设置在任何MAXNOMPSD的相同级别。所提供的某些MAXNOMPSD对只能够实现-44dBm/Hz的RT，说是-40dBm/Hz，但真正地可能高于该NOMPSD。)历史/库520从操作员MIB525和任何其他可以得到相关系统性能的相关数据的源获取数据。控制器510向ATU-C 530提供MAXNOMPSD值或其他相关容限的参数值。可以计算该控制器的提供MAXNOMPSD值，从而该系统实现该TSNRM/TARSNRM容限值、MAXSNRM容限值、这两者之间的容限值，或者任何其他预期的容限目标。控制器可以选择测试或计划在各种不同噪声情况下的线路性能，所述各种噪声情况包括已经发生的、目前正在发生的、或可能发生的噪声情况，特别是其他相邻线路也规划了PSD的模拟情况。
由于调制解调器510经常将MAXNOMPSD用作其NOMPSD值，因此控制器510提供的新MAXNOMPSD值很可能成为ATU-C调制解调器530所用的NOMPSD值。即使ATU-C没有选择控制器提供的MAXNOMPSD值作为NOMPSD值，NOMPSD值也不能高于该提供的MAXNOMPSD值，并且在正常SHOWTIMNE操作期间仍然要避免过量的容限。
由此控制器在NOMPSD上强加一个上限，即使控制器不能直接强加该NOMPSD值。因此，如果-52为预期的NOMPSD值，则控制器将MAXNOMPSD设为-52。由于NOMPSD不能高于MAXNOMPSD，因此将MAXNOMPSD设置为-52就限制了NOMPSD的值，进而又限制了任何导致容限的级别，并避免了使用过量容限。通常，MAXNOMPSD是ADSL1训练的第一个收发机训练区段(section)中的NOMPSD，尽管这个归供应商负责，但是该控制器可以间接地强制ATU-C使用的NOMPSD值。
从图5A可以看出，在ATU-C 530接收到(如果必需的话，还要重新设置)其MAXNOMPSD值之后，ATU-C 530使用其“控制器诱导的”或“控制器影响的”NOMPSD，来测量来自ATU-R 540的上行功率传输，进而评估回路长度。如图5A的步骤550所示，根据该评估，ATU-C 530计算其PCB功率下降，如果有的话(例如，依照ADSL1标准的附件A)，则向ATU-R 540通知该值，设置REFPSD＝NOMPSD-PCB。利用本发明的实施例，由于考虑和使用了控制器510保存的关于运行调制解调器530、540上的线路的历史数据520，PCB值不大可能会导致不遵从容限条件。
接下来，ATU-R 540利用该REFPSD值计算收发机训练和信道分析之后的容限、比特(bi)和增益(gi)。ADSL1允许的gi值为-14.5dB～+2.5dB。从图5A的步骤560可以看出，受控制器510最初提供的MAXNOMPSD约束，音调i的最终PSD值为PSDi＝NOMPSD-PCB+gi。(在本发明的某些实施例中，gi值可以是与容限相关的参数值，并且可以通过从控制器到接收机的告知它变为较低增益的指令信号，由控制器进行间接控制。)因此，如果NOMPSD是MAXNOMPSD，则PCB为2dB，而一大组相邻音调的gi为+2.5dB，所有这些音调的最终PSD值将限制在MAXNOMPSD约束对MAXNOMPSD的平均水平上，即使所计算的PSD可能会高于MAXNOMPSD 0.5dB(尽管由于对历史数据的分析，和控制器基于先前运行特性对MAXNOMPSD的选择，这不太可能发生)。理论上，这可以应用于任何一个音调。然而，ADSL1允许MAXNOMPSD在单独音调上超出2.5dB，但是在一组音调的平均值上，必须遵守MAXNOMPSD。在PCB与gi的组合(combination)不为正的任何情况下，PSDi值都将等于或低于NOMPSD。
这样，控制器影响的NOMPSD“启动”这整个过程，允许控制器510使最后的容限和任何过量的容限达到遵从由ADSL1标准定义的MIB提供的MAXSRNM级别(或其他强行规定的限制)。最终，利用ADSL1的增益交换能力，在SHOWTIME期间仍然可以进行调整。
在ADSL1中不存在直接告知控制器510NOMPSD值是什么的MIB参数。控制器可以根据刚刚完成的训练序列(其中调制解调器对直接加入重新训练程序)或者根据控制器已经访问过的其他历史数据，作出其建议/指令。
如图5B的例子所示，对于上行功率降低，ATU-R 540通过以预先选定的PSD值-例如-38dBm/Hz，向ATU-C 530发送测试信号来开始。ATU-C 530测量线路衰减并评估回路长度，将该信息发回给ATU-R 540。ATU-C 530还计算其自身运行的容限、比特和增益。ATU-R 540的第二传输仍然以其原始PSD值进行。在从ATU-R 540接收到第二传输之后，ATU-C 530计算其增益，并且可以命令多达14.5dB的功率下降，如果ATU-R 540使用-38的初始PSD值，那么ATU-R 540的最终PSD在-52.5与-38之间。
尽管上行和下行训练/功率降低是分离事件，但本发明的一个实施例当先前容限很高时，在控制器的控制之下降低上行PSD。在DSL中上行串扰通常损害不大，但是高功率的上行信号可能会引起更多回波，从而泄漏到用户调制解调器的下行信号中。当回波超出其他噪声时-当存在桥接抽头时有时会这样，通过更低的非标准上行PSD来减少回波，从而可以将下行性能提升几个dB(有可能多达10dB)。利用该实施例，调制解调器可以胜过长回路上的当前调制解调器，其中最常见的是用户调制解调器处的这种本地回波看起来似乎是占优势的，范围有限的效应。
在调制解调器进入SHOWTIME之后，利用增益交换技术可以进行进一步的增益调整。
在ADSL1和其他系统中，根据本发明一个实施例的简单选项就是刚好在SHOWTIME之前测量容限。如果刚好在调制解调器进入SHOWTIME之前，所测量的容限高于规定的限度(例如，16dB的MAXSNRM)，则重新开始训练并且该调制解调器使用允许的削减(cutback)值，进行第二次的重新训练。在大多数情况下，这样一种实现可以由DSM中心来控制，替代地也可以在调制解调器自身之内的专有模式中执行，例如通过根据本发明一个实施例的方法，以软件模块等执行。
根据ADSL2标准实现的本发明实施例，在图6A和6B中示出了它们的例子，再一次利用调制解调器的一个或更多控制器提供的与容限相关的参数值来使用控制器610，控制器610可以启动初始化、握手、信道探测、收发机训练、信道分析和交换过程。
由于可用PCB值的范围(0，1，...，40dB)和ATU-R或ATU-C均可以命令削减这一事实，ADSL2具有标准化更宽范围的功率降低的机制，如果先前已经一贯地遵守高容限，则它可以用来指示发射机降低初始PSD。发射机PCB值可以从控制器提供的MAXNOMPSD参数开始进行计算。因此，本发明的实施例使用以往的历史，通过低于60dBm/Hz PSD的专有级别，协助设置MAXNOMPSD和/或PCB/tssi。
如上所述，发射机可以降低一个PCB，如果DSM中心、操作员或其他控制器命令这样做的话。在ADSL2中发射机可以强行规定一个PCB，因为调制解调器必须使用发射机和接收机所请求两个PCB中的较大者。通常，可能会出现对操作员提供的MAXNOMPSD的遵从，并且NOMPSD可能在训练中早前使用PCB之前已经低于-40dB/Hz。在通常称作ADSL2训练的G.hs部分中，发射机和接收机之间发送的恰好第一消息之一中传输的实际NOMPSD值，出现在通知PCB之前。接下来，由于一些原因(例如，当上行信号看起来很大，使得发射机希望确信遵守MAXSNRM，或者因为已经通过制造商专用模式向发射机发出命令由操作员使用PCB)，下行发射机可能会强行规定一个更重要的PCB。然而，用于非常低的PSD的外部MIB不在ADSL2标准中(在ADSL2中MAXNOMPSD≥-60)。
利用本发明，基于先前报告的线路或线路历史的高容限，高达40dB的调整可能是必需的。发射机可以允许控制器(例如，DSM中心)指定该发射机想要低于-60dBm/Hz的PSD(严格来说，在ADSL2标准中它是不需要的)。在ADSL2中MAXNOMPSD不能低于-60dBm/Hz，因此控制器(例如，DSM中心或操作员)可以通过PCB或tssi参数强制施行额外的降低。在ADSL2中存在tssi参数，但是在ADSL2中不能由控制器或操作员进行指定(在ADSL2中，只有调制解调器制造商可以设置tssi)。(ADSL2+允许通过PSDMASK MIB参数由操作员指定tssi。在ADSL2+中，控制器、操作员或DSM中心可以通过称作PSDMASK的MIB参数强制施行tssi值。在ADSL2中并不存在该PSDMASK MIB参数，而改为制造商可以设置tssi值，如果它们想要这样的话。)综上所述，PCB实际上受发射机的控制。如果ADSL2调制解调器允许操作员或DSM中心在专有模式中设置低于-60的PSD，那么控制器(例如，DSM中心或操作员)可以间接地通过对发射PSD非常低的设置来指定PCB。(某些ADSL1DSLAM拥有超过标准G.992.1的软件升级，并且允许控制器/DSM中心将MAXNOMPSD设置为低至-80dBm/Hz。实际上该线路对于不知道已经这样做的ATU-R来说只是看起来较长，但是仍然会工作得很好。另外，以遵从标准的方式，通过在ADSL2+MIB中指定的PSDMASK，可以用PCB替换ADSL2+中的tssi)。
仅在上行方向上，还可以请求接收机(ATU-C)向发射机发送的PCB，以便使上行接收功率低于通常称作MAXRXPWR的值，在ADSL2中该值由操作员或控制器(例如，DSM中心)进行设置。因此，通过使用MAXRXPWR，控制器可以使PCB通过DSM中心命令等来执行。然而，下行需要使用强制低于-60(或者是PCB或者是tssi)的专用功能。本发明包括或者设置tssi的级别，或者实现DSM智能发射机，它绕过对控制器命令的需求，并且在内部设置带有PCB的PSD级别，或者包括上述两者。
在图6A和6B中，ADSL2标准允许接收调制解调器命令0，1，2，...，40dB的功率降低(PCB)，作为训练的一部分。在ADSL1传输系统中不存在40dB的这个附加可用最大值。发射机还可以决定降低功率并通知接收机它已经这样做，从而允许任一个调制解调器指定PCB值。特别重要的是这样的事实，对于下行传输ATU-R可以这样做，而对于上行传输ATU-C可以这样做。
在图6A的例子中，在步骤645控制器610开始就向调制解调器对提供与容限相关的参数值(例如，MAXNOMPSD值)(例如，向诸如ATU-C 630的单独一个调制解调器发送该参数)。根据MAXNOMATP参数的规定，ADSL2和“G.ploam(G.997.1)”标准也允许操作员或控制器(例如DSM中心)从外部限制功率，所述MAXNOMATP参数具有类似于MAXNOMPSD参数的效果。根据ADSL2，对于每一个音调i，NOMPSD都必须在-60～-40之间，由此CARMASK为1，从而允许对可用频带内频率的选择性使用。如同ADSL1的情况一样，通常将NOMPSD值设置为MAXNOMPSD，以便允许使用可容许的最大容限。
控制器610可以参考容限性能历史620(例如，库、数据库、存储器或计算机模块)，它可以从任何适当的源获取其信息，例如系统评估或MIB 625，MIB 625进而又从ATU-C 630、一个或更多管理实体644或者从本领域技术人员能够理解的任何其他源获取其数据。利用所采集的运行数据和可能的一个或更多调制解调器运行参数，控制器610可以分析该运行数据，然后产生一个或更多与容限相关的参数值，并将修正后的与容限相关的参数值发送给调制解调器对来执行。选择并计算所述与容限相关的参数(此处，例如是发送给ATU-C630的MAXNOMPSD值)，以便在任何试运行收发机训练之后产生适当的容限级别，从而帮助该调制解调器满足一个或更多容限目标。
根据ADSL2标准的§8.13.2，ATU-C 630在训练的握手阶段期间向ATU-R640发送起初的NOMPSD值。在试运行训练的信道探测阶段650，ATU-C 630和ATU-R 640均测量线路性能并提出一个PCB值。最大的PCB值(也就是说，最大的功率减少)由调制解调器对630、640来选定，从而为使用中的每个频率建立REFPSD，其中REFPSD＝NOMPSD-PCB，并且意谓着使用由两个调制解调器(发射机和接收机)建议的两个REFPSD值中最低的一个。在ADSL2中，NOMPSD级别可以由操作员或控制器610(例如DSM中心)设置为以0.1dB的递量介于-60dBm/Hz～-38dBm/Hz之间的任意级别。因此，如果ADSL2接收机正确地遵守MAXSNR，并且命令必要大的PCB值，那么可能会出现低至-100dBm/Hz的REFPSD值。当然这假设调制解调器制造商已经正确地为MAXSNRM执行了PCB，但是该参数常常不能正确地执行，也不能在目前的调制解调器互操作性/遵从性测试中进行直接测试和测量。
在收发机训练655和信道分析660期间，系统设置其均衡器和回波抵消器，并测量下行和上行方向上各自的SNR。SHOWTIME之前的最后阶段是步骤665的交换。在这个最后的试运行阶段，ATU-R可以在-14.5～+2.5+EXTGI的范围内命令进一步的功率调整。其后，系统进入到它的正常SHOWTIME运行，期间遵守MAXSNRM并遵从该MAXSNRM，并且期间可以使用允许的增益交换进行进一步的调整。
在ADSL2中，额定使用与ADSL1中所创建(found)的-14.5dB～+2.5dB相同的稳态允许增益值。然而在ADSL2中，要与数据码元处于相同级别的任何同步码元功率级别的重新解释，允许实现完整的从-14.5dB～+2.5dB的增益范围，而ADSL1调制解调器通常限于，与交换期间初始训练增益gi级别有所偏移的初始功率级别-40，-42，...或-52的+2.5dB～-2.5dB以内。除了ADSL2交换中额定使用的级别以外，ADSL2 ECTGI参数允许该增益增加到2.5dB以上，一直到+18.0dB。EXTGI由DSLAM制造商来确定和/或设置而不受任何操作员、控制器和/或动态频谱管理器的影响，并且在初始化期间将其传达给接收调制解调器。高数值的EXTGI可能会混淆不同的PSD级别，因为即使当该EXTGI足够大时，也不能超出MAXNOMPSD和PSDMASK(ADSL2+)。由于大型EXTGI值和降低的掩码所指定的混淆意图，某些制造商可能会忽略该掩码并且执行忽略掩码的EXTGI(尽管ADSL2标准不允许这样)。
某些当前的调制解调器和/或系统不能规律使用正确的设置，以致该MAXSNRM限度常常不能在ADSL2系统中正确地执行。因此，通过提供控制器定义的MAXNOMPSD，发射机ATU-C端可以在消息初始化期间强行规定一个PCB(和/或ADSL2中的tssi)值，该消息传达下行PCB值，有效地强制将该容限降低等于所提议下行PCB的量(并且基于容限观测的以往历史)。特别地，在本发明的一个或更多实施例中，控制器610可以向ATU-C 630提供一个有意低于-60dBm/Hz的MAXNOMPSD级别，以便强制降低容限并使它们更接近命令的MAXSNRM，或者遵守所命令的MAXSNRM(有可能基于单独一个线路训练可能不会向接收机的PCB确定算法展现的容限活动历史)。
另外，当交换PCB值时，可能不知道满足MAXSNRM所必需的功率降低的准确级别，这意谓着该PCB值接下来可能会过于保守。因此，同样还是在ADSL2中，控制器610可能需要观测和/或参考容限历史620，并且在该线路上强行规定比ADSL1的MAXNOMPSD-52或ADSL2的MAXNOMPSD-60更低的PSD。接下来，这将由调制解调器通过PCB来观测，REFPSD＝NOMPSD-PCB＜所用的MAXNOMPSD。此外，ADSL2和免费赠送的G.997.1标准允许DSL系统操作员或控制器强行规定一个MAXNOMPSD参数，该参数将REFPSD级别限制为低至-60dBm/Hz，或者高至-38dBm/Hz(这取决于可采用的附件，其中的某些可能只允许-40)。
在某些情况下，MAXNOMPSD(实际上是NOMPSD)可以设置为高至-34dBm/Hz(这不遵从标准)。在很长线路的情况下，控制器可以指示DSLAM增长，其中当前的-40dBm/Hz只能够引起12或13dBm的增长，或者要使用的发射功率亦如此(具有低容限和低数据速率的长线路是仅有的真正需要全部功率的线路)。低于该-60dBm/Hz的实际PSD需要通过PSDMASK参数来指定，在ADSL2+中该PSDMASK仅作为MIB控制参数来观测。然而，控制器可以通知协作的ATU-C或ATU-R，以便提醒该实体使用即使在ADSL2标准中也以遵从标准的方式进一步降低-60的PCB(或tssi)值。在ADSL训练启动通常称为“握手”(根据ITU标准G.994.1)的程序之前，将MAXNOMPSD参数传送给DSL线路的两端。该PSDMASK参数在ADSL2+中仅由MIB指定(在ADSL2中只是在发射机的方向上传送该参数，并且不由操作员控制或指定)，但是可以以其他方式来传送(例如通过因特网上的文件传输程序(“ftp”)或简单电子邮件消息传送给该控制器与ATU-C或ATU-R间认可的IP地址)。
本领域技术人员能够注意到，ADSL2+标准对于高达两倍的频谱，或着两倍数目的所用传输DMT音调，具有ADSL2的所有上述详细指明的能力。因此，关于ADSL2系统所讨论的功率降低元件和能力，同样也可以应用于ADSL2+系统。另外，本发明关于ADSL2+的某些实施例，使用通常称作频谱工具箱的概念，该频谱工具箱允许操作员和/或控制器强行规定一个可能不平坦的初始PSDMASK量，该PSDMASK量使用一系列的拐点频率(break frequency)和功率级别，来指定若干个平坦频谱区域。该PSDMASK可以低至-96dBm/Hz，也可以高至-32dBm/Hz。这种能力有时候会被传输系统忽视、错误理解或撤消，从而对这些系统造成损害。利用线路的以往历史，控制器可以使用ADSL2+的某些能力来执行本发明的实施例。
在ADSL2+中允许高达32个断点(大约8个频带)，但是如果需要的话，在G.994.1初始化中这些断点的传送机制实际上允许为ADSL2+的所有512个下行音调和所有64个上行音调指定PSDMASK级别。因此诸如DSM中心或操作员的控制器，通过强行规定一个PSDMASK，可以提高或降低从训练起点开始，并且继续进行所有进一步训练和SHOWTIME比特/增益交换的各种频带。PCB仍然可以使用，但是它更多地成为用于执行MAXSNRM的接收机机构，这是由于PSDMASK实质上代替了ADSL2的MAXNOMPSD(尽管该参数仍然存在，并且PSDMASK不能超过它)。根据G.992.5上行也允许PSDMASK的等同量，只是它必须由tssi参数上行的直接指定来执行(而下行允许tssi的直接指定，或者更简单的PSDMASK直接指定)。DSM报告的PREFBAND比特加于G.992.5之上，并且当遵守MAXSNRM时，处理PSDMASK的附加模糊性-也就是说，带有比特上限(例如是15或更少的限度，但是某些有限值)的G.992.5中的容限计算通常定义为“所有音调上的最坏容限”。因此，加载算法可以将优选(即好的或所用的)频带增大到非常高的级别，同时将容限限制为具有更低PSD的次优选频带中的更小值。由于最坏容限接下来会出现在次优选频带中，因此要报告它并且接下来实质上废除MAXSNRM原理的使用。如果改为PREFBAND开着的话，就意谓着所有音调的容限必须小于MAXSNRM，而不是只有最坏容限如此。因此，当用于频带优选时或者某些其他原因，接收机不会混淆PSDMASK的意图。接下来，操作员向带有PREFBAND“开着”的调制解调器指明PSDMASK的强行规定。该“开着”指示本质上避免供应商专用加载方法废除当PREFAND开着时强行规定的PSDMASK所打算的优先频带待遇的意图。
就下行举例来说，ATU-R加载算法可以看出在频带某处一个音调上的容限为7dB，而另外所有的都为30dB或更高。由于这是最坏容限，因而调制解调器要求遵从容限目标MAXSNRM。然而，设置PSDMASK以便任何音调上的容限都不会超出MAXSNRM。PREFBAND“开着”意谓着调制解调器制造商必须执行全面的遵从，并且不能在一个音调上显示7dB而在其他各处都显示30-当PREFBAND“开着”时它必须在所有音调上遵守MAXSNRM。
正常地，PSDMASK中的低级别用来指定应当避免和/或只应当略微使用的频带。然而，在本发明中，操作员/DSM中心指定的＜60dBm/Hz的平坦低PSDMASK，强制NOMPSD达到该指定级别(它可以低至96dBm/Hz)，从而通过低初始NOMPSD级别强制得到了因此也很低的容限(即使在调制解调器已经使用了PCB来完成相同的工作之前)。预先考虑到某些制造商的调制解调器可能对容限和频谱管理做的工作很少，即使标准强制要求更好的管理，这个非常低的PSD也会根据控制器、操作员或DSM中心的指定来调用或强制使用。连同可用的NMS通信一起，控制器可以将PSDMASK作为与容限相关的参数值，通过因特网(例如电子邮件和/或ftp通信)传达给调制解调器。由于PSDMASK没有通过元件管理系统到达调制解调器，所以调制解调器可能需要对PCB和/或gi(在(-14.5)～(EXTGI+2.5)的限度之内)作出调整，从而调整到REFPSD值。
因此，作为根据标准的要求允许18dB的EXTGI和-60dBm/Hz的最低MAXNOMPSD的DSL线路的例子：ATU-R可以通过在该频带内将gi设置为-14.5dB，将以-58dBm/Hz初始化的PSD调整为-72.5dBm/Hz。同一个ATU-R也可以通过在另一频带中设置gi＝+18dB，从而在该另一频带中设置-40dBm/Hz的PSD。从而所得到的频带优选项可以是32.5dB(两个级别之间的差值)。应当注意，这些调整的完成并没有直接使用元件管理系统MIB中的PSDMASK，而是执行加载的接收机可能已经通过因特网被告知PSDMASK或频带优选度，从而即使不能获得任何PSDMASK初始PSD设置，该接收机也可能知道使用此处的全部gi范围来达到该范围。因此，智能ATU-R实质上强制遵从ADSL2标准的ATU-C调制解调器(其中不使用PSDMASK)来执行频带优选。这将使用所有可用的gi范围，从而如果可用的话，tssi当然是更好的实现。另一方面，如果PSDMASK在ADSL2+调制解调器的MIB中起作用，那么可能不需要该程序，而且可以改为使用tssi。
某些制造商允许在他们的新ADSL1和ADSL2软件中，使MAXNOMPSD的外部指定降至-80，认识到这个是(略微)非标准的运行模式，但是除了操作员接下来必须知道调整某些参数，如Hlog和基于-52(或-60)计算的衰减这个事实之外，它不会真正造成任何危害。
在VDSL中存在一个基准噪声上行PSD(此处称作REFNOISE)，它可以用来强制PSD进行某些设置。在本发明的某些实施例中，控制器从初始REFNOISE值反向运行(work backward)到隐含的PSDMASK，该PSDMASK作为修正过的与容限相关的参数值。因此，通过基准噪声PSD的某种翻译和非常规使用，本发明可以用于VDSL系统，并且能够获得与ADLS相同的效果。
“频带优选”对于获得OSM中的收益非常重要，并且可以定义为频带在不协调(uncoordinated)加载中的重点，该不协调加载继续进行在实验系统中必需的常见比特交换和增益交换程序，而不会造成性能损失。由于不能期望动态频谱管理器足够快地作出反应和改变比特分布，因此当然会慢于调制解调器对自身的反应，这也是OSM的支持者一致认为由调制解调器以分布方式完成的注水或近似(有时候称作“迭代注水”)足够好的原因之一。频带优选实质上告知接收调制解调器遵守频带内的PSDMASK，该频带内的PSDMASK由ADSL2+G.992.5的“频谱工具箱”对于“用优选值加载”的PSDMASK或“tssi”参数指定为与容限相关的参数值，从而允许通常某些频带在注水中的优先权，并且避免加载可能与其他DSL相互干扰的级别。
对于每个音调上的非负能量En(NSC是音调的最大数目)，该理论注水程序解方程：
差额Γ是由DSL中给定比特误码率处的编码选择和预期容限确定的常数。各个频率上的信道衰减用|Hn|2指定，而各个音调上的噪声能量用σn 2指定，它们两者都在训练期间进行测量(或者直接测量它们的比率)，并且在SHOWTIME运行期间进行更新。该程序视为在时间上持续地运行，同时在周期的或关于信道变化的时间间隔上更新。
该理论注水程序在DSL中是众所周知的，并且可以按照包括各种贪婪算法(也称作Levin-Campello程序)在内的多种方式，对离散整数比特约束进行近似，其中将连续的比特加载到所有音调上的最少能量消耗比特位置，直到预期的最大比特率限度已经达到不大于最大指定容限(在各种DSL标准中经常称作MAXSNRM)，也不小于最小容限或目标容限(在各种DSL标准中经常称作TARSNRM或TSNRM)。当通过ftp和/或电子邮件传达给正在执行该加载算法的接收调制解调器时，受频率影响的的比特上限和受频率影响的的TSNRM[n]用来扩充现有系统。这些也可能是有用的，如果FEC不是自适应的，并且强制该系统提供受频率影响的的保护以不受间歇噪声/冲击脉冲噪声的影响的话，其中所述间隙噪声/冲击脉冲噪声不经常出现，但是当出现时很大，并且它命中的频率范围是已知的。
加载算法计算各个音调的比特数目b[n]和各个音调的gi“增益”(gn)因子。存在多种加载算法的变体，它们都为本领域技术人员众所周知。调制解调器供应商可以尝试以任何指定的数据速率(或者最大数据速率，如果速率自适应的话)来近似地最小化给定MAXSNRM所要求的功率量。如果该容限小于MAXSNRM，但是所产生和报告的频谱看起来仿佛异常的话，诸如DSM中心的控制器可以建议一个在本发明的比特交换和加载中要遵守的PSD掩码。
此处提供一个加载程序以便用于本发明的实施例。加载实质上取决于两个向量：一个递增标准化能量的向量，其分量为Δ(b)；和一个信道基准噪声或信道标准化均方误差(MESs)的向量，vn。后一个量Vn可以根据以下方程来计算：
方程(2)
其中如果使用FEQ的话，Wn是音调n上的频域均衡器(FEQ)系数。当音调n已经承载bn个比特时，在音调n上再发送一个比特的能量是：
ΔEn(bn+1)＝Δ(bn+1)·vn 方程(3)
其中函数Δ(b)与音调下标n无关，但是取决于ADSL星座和目标容限TSNRM。函数Δ(b)定义了在vn＝1的任何信道上发送第b个比特相对于第(b-1)个比特所需的增量(附加)能量。因此，通过存储该函数Δ(b)，该函数要求高达BCAP个位置(在ADSL中永远不会大于15，因此Δ(16)＝∞，Δ(0)＝0)，并且通过计算/更新和存储NSC个与信道相关的量vn，n＝1，...，NSC，在任何信道上发送附加能量的额外能量可以通过方程(3)中的两个函数之积来计算。
在计算方程(3)之后，所得到音调上的总能量需要与任何可采用的MAXNOMPSD或PSDMASK约束进行比较，并且如果超出该界限多于2.5dB(或某些其他基于精度的数字，设计师认为该数字小于2.5dB是合适的)，则ΔEn(bn+1)＝∞(也就是说，将该增量能量重新设置为可以在处理器执行加载过程中表现出来的某些最大数字)。在ADSL系统中经常可以强行规定这样的PSDMASK约束。这些掩码的存储通常要求另外的1(仅对于MAXNOMPSD)至约20个位置(用于ADSL2+中各种音调的PSDMASK级别)。图9的表1列出了当没有任何格子码用于G.992.1/3/5 ADSL的星座时，对于没有PSDMASK达到且再次vn＝1的情况下的增量能量Δb和总能量(ADSL1不允许b＝1，因此在ADSL1中Δ(2)的值是所有音调n上所关心的第一个)。量ε是标准化的基准能量，它根据以下方程来计算：
ε＝100.95+TSNRM-CODGAIN 方程(4)
其中CODGAIN为
以便仅用于FEC，并且名义上对于编码增益加上额外6％的奇偶校验比特，表示大约3.8dB(因此相对于将总数据速率作为基准的系统来参考加载，并且就像它没有奇偶校验或代码一样来对待该基准)。
bave是每一音调的平均(评估的)比特数目，它可以通过对总线路速率的评估来计算，将每一码元的比特总数目(BMAX)除以音调数目，然后将它乘以开销百分比，然后再乘以额定的3dB/比特成本。通常该CODGAIN大约为5dB。要求该额外增益高于3.8dB，因为线路比特率通过此处讨论的算法来加载。为了使该规则起作用，奇偶校验-开销量(R/N)≤0.8。如果使用更多的奇偶校验，那么该规则成为最优化的，并且CODGAIN在线路比特率加载中不应当超出5dB。5dB的限制可以降低所计算的线路比特率-比特总BMAX(也就是说，真正的编码增益可能仍高于8dB，但是不能像公式表示的那样高)，但是如果使用大奇偶校验分数的话，冲击脉冲噪声或间隙噪声在该线路中占据优势，并且最不利(pessimistic)的编码增益是谨慎的(prudent)。
当延续很长的线路使用更大的奇偶校验分数时，CODGAIN通常会更高，但是平稳噪声不会支配性能，因此低估编码增益在延续很长的线路上不是严重的错误。
在ADSL1中，按照从带有最低数目比特的音调直到具有最高数目比特的音调为编码器的进展重排序。而ADSL2允许接收机根据接收机的预期和指定的音调重新排序，为发射机编码器的进展重排序音调。在训练期间将该音调重排序传达给发射机。在ADSL2和ADSL2+中，该重排序可以用来简化加载搜索算法，但是本发明的实施例假定它已经以相关的标准化方式执行，并且不能处理所使用的准确的发射机/接收机排序。此处提供的基准加载算法，可以用于任何指定的排序。
以下是基准训练加载算法的一个例子：
向所有音调上具有最小ΔEn(bn+1)的音调连续地添加各个比特，直到满足以下两个停止标准中的一个：
(1)已经达到最大净速率；或
(2)已经超出了所允许的总能量。
如果满足标准(1)，则可以在能量上增大所有音调，直至达到各个频率可采用的PSDMASK(或MAXNOMPSD)比率。这种在dB上的最小增长加上TSNRM就是实际的报告SNRM。如果这种最小的增长使得TSNRM加上该增长就超出了MAXSNRM，则所有音调应当使它们的能量增大MAXSNRM-TSNRM dB。
以下是基准SHOWTIME加载算法的一个例子：
以当前的数据速率，在所有音调上搜索具有最小ΔEn(bn+1)的音调，并存储该音调下标n。再次搜索具有最大ΔEm(bm)的音调，并保存该音调下标m。当且仅当ΔEn(bn+1)≤ΔEm(bm)时，交换从音调m到音调n的比特。
如果对于新的比特分布而言容限未超过MAXSNRM，则可以保持总能量。如果此刻在该音调上未超出MAXSNRM，并且它是具有最小容限的音调，则应当将所有音调上的能量降低一个因子，该因子使音调n的容限超出MAXSNRM。
ADSL1和ADSL2标准具有“比特交换”机制，允许一个比特从音调m移动到音调n。
在任何一个程序的末端，任一音调上的总能量可以通过下式来计算：
本领域技术人员能够理解，该能量级别可以转化为增益级别gn。
格子编码在加载上稍微强加了更多复杂度，但是遵循相同的基本原理。对具有格子编码的DMT传输系统的加载各自形成了两个音调的子信道组。一组内的两个音调是任何排序得以在其上使用的连续音调。总是有偶数个所用音调，因此当在ADSL中使用格子编码时，总是有整数个组。从而增量能量表成为将使用格子编码的比特添加到两个音调的组(代替仅向一个音调)的增量能量。当对于所有音调BCAP＝15时，可以在组中加载高达29个比特(用于第一个音调的15加上用于第二个音调的15，再减去一个格子编码中必需的额外比特)。
在两个音调的组内，可以不失一般性地假定vn+1＞vn(否则只能在用于计算的加载算法内重新标引，并且当退出加载算法时撤销重新标引)。从而向一组添加一个比特的增量能量，总是用于在两个音调内添加比特的最小能量，从而知道当在具有0比特的组中开始时，所添加的第一信息比特实际上是在音调n上添加的两个比特(用于格子编码中一个比特/组的开销的一个额外的第一比特)。对于第一比特而言，每一个相继添加的比特只是耗费一个增量能量单位，而不是两个增量能量单位。图9的表2示出其加载表。
因此，在音调(n n+1)组的调查研究中，加载算法能够对音调n上添加的第一个比特之后的各个比特，通过下式向各个音调添加比特：
为了删除比特，4D格子加载算法调查研究改为：
如果只使用格子编码，则方程(4)中的CODGAIN应当为4.2+1.5＝5.7dB。
如果既使用格子又使用FEC，则CODGAIN应当为
它可以评估为大约8dB。同样，为了使该规则起作用，(R/N)≤0.8。如果使用更多的奇偶校验，那么该规则成为最优化的，并且CODGAIN在线路比特率加载中不应当超过8dB。8dB的限制可以降低所计算的线路比特率-比特总BMAX，但是如果使用大奇偶校验分数的话，冲击脉冲噪声或间隙噪声在该线路中占据优势，并且最不利的编码增益是谨慎的。
由于每一音调只能具有整数数目的比特而导致的能量“跳跃”，加载算法的执行可能会造成类似“参差不齐”或锯齿状的能量特性。因此，调整增益的一个原因就是“均衡”所有音调上的容限。通常其效果很小，但可以提供略微高一些的调制解调器/线路容限-它不需要由调制解调器制造商执行，并且通常不由调制解调器制造商执行。在设置比特分布之后，某些音调可以会具有比其他音调略微高一些的容限(所报告的容限是所有音调上最坏的)。实际上可能已经添加了下一个比特，并且还有又一个比特要加载的音调具有最高的容限，其后不同音调上的下一个具有次高的容限，等等。容限高于最后一个音调以便在加载中接收比特的这些音调上的增益，都可以发送略微低一些的能量，并且具有最后加载比特的音调更是如此(只要不违反PSD掩码)。
ADSL1和ADSL2都允许在训练期间，将增益指定在[-14.5，+2.5+EXTGI]的范围之内(其中对于ADSL1，始终是EXTGI＝0)。ADLS2在SHOWTIME运行期间允许相同的范围，并且通过开销信道来发送准确的gn值。ADSL1在SHOWTIME期间将该范围约束为，相对于训练期间最后制定的值有-2、-1、1、2、或3dB的变化，或者对于先前的增益交换，明确地约束为在 的增益交换之后该增益的准确精度值，其中round(循环)表示设置为最接近的整数值。级联的增益交换不应当违反范围[-14.5，+2.5+EXTGI]。
调制解调器制造商应当知道ADSL1调制解调器具有同步码元，该码元并不会每隔17ms降低功率。因此，如果通过任何加载程序(例如，特别是增益交换)来降低其余信号的功率，那么来自ADSL1同步码元的码间干扰(ISI)可能会显得相对较大，并且支配所有其他噪声。由于同步码元是已知的，所以可以按照多种方法消除该ISI，包括有效地重构(reconstruct)ISI并除去它。另一种解决方案是当同步码元能量和正常码元能量之间的间隙增大时，改变时域均衡设置。ADLS1标准推荐但不并强令SHOWTIME增益交换使所有码元能量保持在固定同步码元功率谱密度级别的±2.5dB上。
对于ADSL1，基本加载步骤后面可以是容限均衡步骤。该容限均衡步骤出现在已经设置了数据速率之后(或者达到固定速率ADSL的预期速率，或者选定速率自适应ADSL的最大速率)。
此处引用的算法可以用于SHOWTIME期间的ADSL1容限均衡(ADSL1增益交换)，并且可以假定已经设置了在训练期间获得的SHOWTIME增益交换，以使不超出MAXSNRM(如果在初始训练期间超出了MAXSNRM，那么增益交换是不必要的)。对于固定速率的加载，所用能量将低于所允许的总能量(或者调制解调器能够以＜TSNRM重新训练，或者以＜TSNRM来运行，在这种情况下，可以且应当使用该程序，将TSNRM重设为实际的更低SNRM)。对各个音调容限的计算对于本领域技术人员是众所周知的。其步骤为：
1、按照SNRM[n]从最小到最大，对音调进行排序(并记住次序)并且存储
2、在各个连续的音调上增加1dB，直到下标m，其中：
只要不超出总能量(或PSDMASK/MAXNOMPSD)，则SNR[m]＞MAXS，然后重设MAXS→min(SNRM[m+1]，MAXSNRM)dB。对于已经超出PSDMASK/MAXNOMPSD的音调，根据进一步的考虑移除它们。
3、如步骤1一样再次记录各个音调(保持次序)
4、对新排序的音调重复步骤2
5、重复步骤3
6、重复步骤4
7、撤销所有排序并重新插入先前可能已经超出PSDMASK/MAXNOMPSD的任何音调。
接下来执行任一增益交换。到该程序结束之时，那些具有最低容限的音调可以增加高达3dB。比特分布不会发生变化，但是在某些音调上，容限可以增长1、2或3dB。新的最小容限将不会低于程序执行之前的值，通常在1dB左右更好。
可以采用类似ADSL1 SHOWTIME的程序，用于在初始化期间进行ADSL1容限均衡(以及用于训练和SHOWTIME的ADLS2增益交换)，只要设计者可以使用比1dB更小的增量，例如0.5dB，使得该算法可以运行5次(而不是3次)，且每一次都可能在音调的某些日益变小的子集上提供另外的0.5dB。同样，如果已经超出了MAXSNRM(仅对于ADSL1)或达到了MAXSNRM(ADSL1或ADSL2)的话，那么增益交换是不必要的。
当然，对于所有的交换方法，由于信道噪声(MSE)随时间进行变化，所以可以执行第一比特交换，然后再次执行增益交换。即使比特交换不是必需的，但只要MSE已经发生了变化，那么增益交换也可能是必需的。
上述讨论的算法很容易对BCAP[n]和TSNRM[n]作出修正。因为不均匀的BCAP[n]≤15，所以对于bn＞BCAP[n]，有Δ(bn)＝∞，这在将Δ(bn)乘以vn得到ΔEn(bn)之前进行测试。通过格子编码，BCAP[n]可以应用于信息比特，从而就像图9的表2中那样，对应于ΔEn(BCAP[n])＝∞的最后一条记录在vn列中，而ΔEn+1(BCAP[n+1]+1)＝∞用于vn+1列。
对于不均匀的TSNRM[n]，根据下式，改变各个vn比改变Δ(b)更简单(需要更少的存储器)：
其中，TSNRM是所指定的单一(均匀)容限(通常为6dB)。BCAP[n]和TSNRM[n]都可以用于对特定线路的各种改进。
在贪婪算法中，已经加载到最大比特上限的音调要花费极大(巨大)成本来添加附加比特，从而避免比特/音调超过比特上限。本发明认识到向其添加比特的音调会导致，所指定的待被超出的PSDMASK界限，在那些位置上也应当具有极大(巨大)成本，这可以由也可以不由各种制造商来实现。对信道变化和/或噪声变化进行监控，连续地运行该算法，允许DMT传输设备来移动这些比特，以便保持良好的能量使用和容限。在SHOWTIME运行中保持与超出强行规定的频谱掩码相关联的极大成本，使得不会将比特重新分配给受PSDMASK限制的频带，即使该频带可能会比理论注水中的其他频带更具吸引力。
在频带优选中使用PSDMASK的强行规定，当音调的现有能量已经处于或接近掩码级别时，实质上造成了在特定音调上添加比特的极大成本。实质上，由于PSDMASK的约束，在非优选的频带上添加比特过于昂贵，由此偏向或强制使用离散注水算法(即，贪婪算法)，以便在优选频带中加载相同比特，在所述优选频带中PSDMASK可以较高并由此鼓励加载更多的比特。因此，PSDMASK可能已经被设置为充分地低于某些频带上允许的MAXNOMPSD掩码，从而向其他频带指明优选项，这推测起来大概是因为控制器和/或动态频谱管理器(还是，例如，SMC或DSM中心或管理器)已经确定了这样的频带优选对于该线路是有用的。由于根据需要，或者适应于随时间变化的信道效应(例如串扰变化，等)来改变比特分布所要求的响应速度，比特分布的中心控制很可能是不切实际的。作为替代，频带优选在初始化时刻由控制器和/或动态频谱管理器来指定，推测起来大概是通过对在ADSL2+中指定且当前为VDSL2提出的PSDMASK级别进行慎重考虑而作出的选择(或者替代地可能通过tssn级别)来指定。
特定音调上的能量En，由如下3个部分确定：
其中，E0，n为REFPSD级别。举例来说，没有功率补偿且不使用PSDMASK的ADSL调制解调器，可能具有发射机和接收机都知道的、对应于-40dBm/Hz的E0，n(或者是在各种标准附件中确定的，或者根据本发明的实施例由控制器指定为NOMPSD的某些其他值)。量gn 2规定了接收机计算的“gi”增益，对于ADSL标准它通常在-14.5dB～+2.5dB之间，并且理论上它可以是任何非负(线性)值。在初始化交换时，或者在调制解调器实际运行中的“比特交换”期间，通过DMT DSL中的反向控制信道将该“增益”传递给发射机。对于MIB对调制解调器的任何使用，tssn 2参数均为固定的，并且可以在0～1之间。当使用理论注水时，tss几乎是无用的，因为增益参数可能会破坏任何tss效应，并且将能量级别设置为预期的注水级别(如果增益gn不被上界限制的话)。当然，tss＝0值能够避免使用该音调，并且不能反转。在实践中，2.5dB或EXTGI的可能增益选择的上界允许tss影响加载算法的限度，并由此成为有用的工具。特别地，+2.5dB的增益上限避免了显著的反转(如果该限度升高EXTGI，则可能会出现更多的反转，并且EXTGI＝18.0dB的值很可能错误地用来重新引入理论注水的频带优选反转)。当tss较低时，未作修正的注水程序能够通过正增益值来恢复频带。E0+2.5dB作为上述方程(1)中最大值的情形，直接对应于离散加载中与向该音调添加附加比特相关的极大(有限精确度的巨大)成本。离散加载的这种非线性对于频带优选来说非常重要。
在已经将PSDMASK值在另外的良好频带中有意设置得更低的系统中，与超过达到该频带中掩码的那些级别以外加载更多比特相关联的极大成本，强制该加载算法改为将比特放置到还没有达到PSDMASK PSD限度的其他可用传输频带中，从而实质上更优选或赞成那些频带。这实质上也可以通过非标准BCAP[n]概念(该频率的可用比特上限)来完成。例如，在某些ADSL CO/RT混合情形和VDSL上行的例子中，理论注水是无效的，因为它试图继续加载到看起来更具吸引力的较低频带中(但是接下来受到该较长线路上第二用户中所产生串扰的限制)。对于这些相同的情形，如果接收机也知道PSDMASK设置，那么离散注水能够感受到超出该PSDMASK的极大成本，如果它已经被设置为适当低的级别以避免在较长线路中产生串扰的话(或者如果比特上限保持在低于通常为15的某个最大比特数目的话)。因此在这两个例子中，离散注水接下来能够开始将比特加载到较短线路上的次高频带中，并得到与OSM相同的结果。如果动态频谱管理器知道那些特定的线路相互干扰的话，还可以实现显著的进步(例如，利用上述本发明的评估方法之一)。
在本发明的某些实施例中，PREFBAND是1比特的无符号整数，由此1指明了超出PSDMASK来加载比特的成本极大(或有效地禁止的)，并且应当将MAXSNRM应用于所有的音调，而不是仅仅应用于最坏容限的音调。本领域技术人员能够理解，本发明的该实施例也可以在VDSL2中有效地使用。强行规定的PSDMASK级别的确定是控制器如DSM中心的领域。控制器可能需要中心地知晓Hlog和噪声功率谱密度，以及DSM报告的Xlog增益，以便能够中心地确定在频带优选中强行规定的良好PSDMASK级别。一种避免大量计算和OSM收敛问题的用于该确定的方法是，利用Hlog、Xlog和噪声功率谱密度，在所有信道的仿真迭代离散注水中尝试一些总(gross)频谱级别和频带边缘频率，以便观察哪些设置可以产生可接受的线路性能改进。
OSM算法，以及对于某些较低程度的频带优选，至少要求相互干扰的线路之间串扰函数的知识。在ADSL2系统或者在任何系统(email/ftp)中，其中所有相干捆插入损耗和串扰插入损耗传递函数都可以用于控制器，或者可以由控制器来计算，从而中心算法可以确定要在频带优选中使用的级别。然后，将这些级别传达给ATU-C和/或ATU-R，并且通过PSDMASK和/或频带优选比特来实现。
诸如前向纠错和DSL中比特误码率的措施打算用来帮助DSL系统向DSL客户可靠地提供高数据速率。尽管“可靠性”(在某些情况下定义为较少的重新训练、由于高代码违例(CV)计数而引起吞吐量减少的可能性降低)和“高数据速率”都很重要，但是还没有清晰的方式来权衡这两者，并且服务提供商常常以不可靠线路(即例如频率重新训练，高CV计数)与未达到预期目标的线路(低数据速率)的混合产物来告终。操作员也已经发现这些可靠性和服务/性能问题促使维修需要和成本(例如，上门服务成本)及客户满意度和充实度，包括客户周转率。本发明的实施例包括这样的方法和技术，它们用于以最小容限获得预期的数据速率，或者最大化预期数据速率同时保持一个或更多最小可靠性条件。也就是说，利用其中可以保持最大数据速率(对于良好线路)的本发明实施例，自适应功率/容限控制可以用来优化性能。当不能达到最大数据速率(对于不良线路)时，可以执行自适应数据速率控制以提供可能的最佳数据速率，该最佳数据速率遵从一个或更多与性能相关的参数和/或目标(例如，CV计数，重新训练等)。
在当前系统和标准中，当动态速率自适应“开着”时，在训练期间(或者某些时候也在ADSL2的SHOWTIME中)由调制解调器选择数据速率。所选数据不能超过客户支付的最大速率，因此在良好线路上固定在该最大速率处。对于不良线路，速率低于该最大值，并且基于训练对给定的容限级别(例如6dB容限)进行选择。换句话说，只有当线路不能达到客户服务计划内的最大速率(例如1.5～3Mbps)时，自适应数据速率控制才适用。
当能够以适当的容限可靠地达到最大数据速率时，不需要自适应地控制数据速率(仅仅选择最大速率)，从而控制容限以避免过量的级别(同时保持最大速率)代替地成为问题。在这种情况下，对于各个线路可能需要自适应地决定用于功率补偿的容限目标，从而对于该线路可以满足预期的性能参数和/或目标(例如重新训练/CV计数)，同时最小化对其他线路的干扰。例如，对于未发现任何噪声功率波动的线路，6dB的容限目标可能就足够了。但是对于发现高达10dB的噪声功率波动的线路，要选择的适当容限可能是16dB。然而，迄今为止，在训练时刻一直使用固定的容限目标，并且只有在训练时刻的噪声功率才被用作选择功率补偿的基准(也就是说，一直没有考虑噪声功率的历史或分布)。
在当前的实践中，不良线路中存在类似的问题。当不能以适当的容限可靠地达到最大数据速率时，不需要自适应地控制功率(仅仅选择最大功率)。在这里，控制数据速率以避免过量的速率(同时保持容限级别)代替地成为问题。例如，对于未发现任何噪声功率波动的线路，2.0Mbps的数据速率可能适合于满足预期的重新训练/CV或其他与性能相关的标准。但是对于频繁地发现较大噪声功率的线路，1.6Mbps的数据速率可能才是适当的。然而，迄今为止，在训练时刻一直使用固定的容限目标，并且只有在训练时刻的噪声功率才被输入以选择数据速率(也就是说，一直没有考虑噪声功率的历史或分布)。在本发明实施例的下述例子中，描述了利用历史和/或分布的方法和技术。
对于所关心的ADSL线路，可以周期性地或不定期地采集各种运行数据。该数据可以包括当前容限、当前数据速率、当前可达到的最大数据速率、FEC纠错计数、CV计数、重新训练计数、信道传输函数和噪声频谱。而且，利用所采集的运行数据、容限分布的可能性、可达到的最大数据速率、FEC纠错计数、CV计数、重新训练计数等可以评估为数据速率的函数。如果仅从ADSL1系统的ATU-C端采集运行数据，那么信道传输函数和噪声频谱有可能不能立即用于控制器，但是在这种情况下至少可以评估有用数据中的某些数据。用于获取这种评估的技术可以在2004年4月2日提交的、美国序列号No.10/817,128中找到，其合并于此以资参考。
在图10中示出了容限分布曲线的一个例子。对于特定的采集数据速率RCOLLECT，例如3Mbps，随时间采集运行数据以确定当DSL线路以RCOLLECT运行时，使用特定容限的时间百分比。在图10的例子中，DSL线路使用16dB的容限，在近似50％的时间内以3Mbps来运行。类似地，对于相同的采集数据速率，DSL线路在近似10％的时间内使用10dB的容限，而在近似1-2％的时间内使用4dB的容限。通过叠加给定容限范围的总百分比，可以确定以该速率的最高容限或着低于该速率的最高容限来运行的可能性。
容限与CV计数、重新训练率、最大数据速率和其他与性能相关的参数紧密相关。例如，高CV计数和/或高重新训练率可能与给定DSL线路所需上门服务次数在统计上相关。类似地，客户满意度(例如，根据中断给定操作员的服务的客户数目来测量)可能同样也与CV计数和/或重新训练率在统计上相关。从而，在找到一个或更多作为数据速率函数的性能参数的分布之后，还可以计算作为数据速率函数的、线路中断(线路的重新训练)可能性和CV计数超出阈值的可能性。如果性能阈值/目标对于操作员或其他方来说特别重要的话，本发明允许该方自适应地控制数据速率和/或容限使用，以便满足这些目标中的一个或更多。
接下来可以选择最大功率补偿(最小容限)或最大数据速率，与此同时满足该可靠性标准(例如，重新训练的次数和超出指定阈值的CV计数)。
例如，多个阈值可以用于重新训练的次数和CV计数，并且该标准如下：
-重新训练的次数(每一天)＜1的可能性为50％或更高；而
-重新训练的次数(每一天)＜3的可能性为90％或更高；而
-重新训练的次数(每一天)＜1的可能性为99％或更高；而
-CV计数(每15分钟的时段)＜2000的可能性为99％或更高；而
-CV计数(每15分钟的时段)＜1000的可能性为95％或更高；而
-CV计数(每15分钟的时段)＜500的可能性为90％或更高。
接下来，选择满足所有六个标准的最大功率补偿或最高数据速率。
图11中示出了根据本发明一个实施例的方法1100。最初，在1110采集针对一个或更多数据速率RCOLLECT的运行数据。利用所采集的数据，在1120将性能参数(例如，如图10所示的容限)的一个或更多分布绘制成用来采集数据的给定数据速率的函数。然后在1130选择满足一个或更多性能目标的最高数据速率R。如果在1140判定该满足性能目标的最高数据速率是最大数据速率(RMAX)，那么在1150优化该性能参数，以保持该最大速率(例如，降低容限或增大功率补偿)。如果在1130满足性能目标的最高速率不是RMAX，则DSL线路以所选的R来运行，并且性能参数遵守其分布。如图11所示，为确保一个或更多分布上的信赖性仍然有效，该系统可以更新自身。
如图10中所反映的，在容限与数据速率之间存在总体上的权衡，如果增大数据速率则容限值会降低。利用所评估和/或采集的信息，控制器可以就给定的容限值，基于用于评估给定数据速率的各种性能参数分布的相同数据集合，找到DSL线路的一个直接性能参数的分布，例如强制重新训练的计数、CV、代码纠错等。然后，还可以根据容限来翻译或解释重新训练和CV标准。举例来说，利用上述重新训练和CV标准，下述容限标准可以用于该线路：
对于99％的时间，容限需要高于3dB
对于95％的时间，容限需要高于5dB
对于90％的时间，容限需要高于6dB
基于容限分布，可以选择最大功率补偿或最大数据速率，以便所关心的DSL线路满足所有这三个容限标准。还可能将六个重新训练和CV标准与三个容限标准合并到一起，从而降低与该评估相关的风险。
本发明的实施例还可以类似地应用于这样的情形，其中线路经历两种截然不同的状态，并且在两种状态中都停留很长的停留时段。在这种情况下，可以形成两组容限分布标准，并且可以基于当前状态的检测，使用那组适当的标准。显然，本发明还可以扩展到具有三种或更多状态的线路。
总体而言，本发明的实施例使用各种处理，这些处理涉及存储在一个或更多调制解调器和/或计算机系统中，或者通过一个或更多调制解调器和/或计算机系统传送的数据。本发明的实施例还涉及用于执行这些操作的硬件设备或其他装置。该装置可以是为所需目的专门构造的，或者可以是由计算机程序和/或计算机中存储的数据结构可选择地启动或重新配置的通用计算机。此处提出的处理并非固定地涉及任何特定计算机或其他装置。特别地，各种通用机器可以结合根据此处的教导编写的程序使用，或者可以更加方便地构造更专门的装置来执行所需的方法步骤。基于以下给出的描述，这些机器中的各种的特定结构对本领域技术人员而言将会是显而易见的。
如上所述本发明的实施例使用各种处理步骤，这些步骤涉及计算机系统中存储的数据。这些步骤是要求对物理量进行物理操控的步骤。通常，尽管并非必要，这些量采用能够进行存储、传送、组合、比较和其他操控的电信号或磁信号形式。有时为方便起见，主要出于普通用法的原因，将这些信号称作比特、比特流、数据信号、指令信号、值、要素、变量、字符、数据结构等。然而，应当记住，所有这些和类似的数据都要与适当的物理量相结合，它们仅是用于这些量的便利标签而已。
此外，所执行的操控常被称为这样一些术语，例如识别、拟合或比较。在此处所述的构成本发明一部分的任一操作中，这些操作都是机器操作。用于执行本发明实施例的操作的有用机器，包括通用数字计算机、处理器、调制解调器或其他类似设备。就一切情况而论，应当记住操作计算机的操作方法与计算方法自身之间的区别。本发明的实施例涉及操作计算机处理电信号或其他物理信号以产生其他所需物理信号的的方法步骤。
另外，本发明的实施例进一步涉及包含程序指令的计算机可读媒体，所述程序指令用于执行各种计算机执行的操作。该媒体或程序指令可以是针对本发明目的专门设计或构造的，或者它们可以是对于计算机软件领域技术人员众所周知的或可能得到的种类。计算机可读媒体的例子包括但不限于，磁媒体，例如硬盘、软盘和磁带；光媒体，例如CD-ROM盘；磁光媒体，例如光磁软盘；以及专门配置为存储和执行程序指令的硬件装置，例如只读存储设备(ROM)和随机存取存储器(RAM)。程序指令的例子既包括机器代码，例如编译器产生的机器代码，还包括包含可由计算机使用解译器来执行的更高级代码的文件。
图8图示了根据本发明一个或更多实施例、可以由用户和/或控制器使用的典型计算机系统。该计算机系统800包括任意数目的处理器802(也称作中央处理器，或CPU)，该处理器802连接至包括主存储器806(通常为随机存取存储器，或RAM)和主存储器804(通常为只读存储器，或ROM)的存储设备上。正如本领域众所周知的，主存储器804用来向CPU单向传送数据和指令，而主存储器806通常以双向方式传送数据和指令。这两种主存储设备都可以包括任何合适的上述计算机可读媒体。海量存储设备808也可以双向地连接至CPU 802，提供额外的数据存储容量，并且可以包括上述计算机可读媒体中的任何一种。海量存储设备808可以用来存储程序、数据等，并且它通常是次存储媒体，例如速度慢于主存储器的硬盘。应当理解，在适当的情况下，海量存储设备808内保留的信息可以按标准形式合并为主存储器806的一部分，作为虚拟存储器。专门的海量存储设备如CD-ROM也可以向CPU单向传递数据。
CPU802也可以连接至接口810，该接口810包括一个或更多输入/输出设备，例如视频监控器、轨迹球、鼠标、键盘、麦克风、触敏显示器、转换器读卡器、磁带或纸带读取器、图形输入板、唱针(styluses)、话音或手迹识别器或其他众所周知的输入设备，当然例如其他计算机。最后，CPU 802可以随意使用通常如812所示的网络连接，连接至计算机或电信网络上。连接812可以用来与所关心的DSL系统和/或调制解调器进行通信。在某些情况下，计算机系统800可以拥有一个专有的、专用的和/或其他与DSL系统的专门连接，很可能是通过操作员的设备(例如，CO)，或者以某些其他适当的方式(例如，连接给定DSL系统的NMS)。通过该连接，期望CPU在执行上述方法步骤的过程中，可以从网络和/或DSL系统接收信息，或者可以向网络和/或DSL系统输出信息。上述设备和材料对于计算机硬件和软件领域技术人员来说是熟悉惯用的。上述硬件元件可以定义多个用于执行本发明操作的软件模块。例如，用于运行容限监控和控制控制器的指令，可以存储在海量存储设备808(它可以是，或者包括CD-ROM)上，并且可以在连同主存储器806以及用于系统800上的适当计算机程序产品一起在CPU 802上执行。在优选实施例中，控制器分为几个软件模块。
通过该书面描述，本发明的许多特征和优点已经显而易见，因此，所附权利要求意欲覆盖本发明的所有这些特征和优点。此外，由于对本领域技术人员来说很容易出现多种修该和变化，所以本发明并不限于所说明和描述的严格构造和操作。因此，所述实施例应当视为是说明性且非限制性的，并且本发明不应限于此处给出的细节，而是应当由下述权利要求及其等同物的全部范围来限定，无论现在还是将来是可预知的亦或是无法预知的。
Claims (113)
1、一种用于DSL调制解调器的控制器，包括：
用于从DSL系统接收运行数据的输入端；和
用于根据所述运行数据产生与容限相关的参数值的装置；和
用于根据所述与容限相关的参数值产生调制解调器指令信号的装置。
2、根据权利要求1所述的控制器，其中计算所述与容限相关的参数值以协助所述DSL调制解调器满足调制解调器运行期间的容限目标。
3、根据权利要求1所述的控制器，进一步包括用于分析所述运行数据的装置。
4、根据权利要求1所述的控制器，进一步包括用于采集所述运行数据的装置，其中所述输入端是该采集装置的一部分。
5、根据权利要求1所述的控制器，其中所述用于产生与容限相关的参数值的装置和所述用于产生指令信号的装置由计算机可读代码构成。
6、根据权利要求1所述的控制器，其中所述用于产生与容限相关的参数值的装置和所述用于产生指令信号的装置由硬件构成。
7、根据权利要求1所述的控制器，其中所述运行数据包括下述数据类型中的至少一个数据类型：所述DSL系统的历史容限性能；与所述调制解调器性能相关的历史性能数据；与所述DSL调制解调器相关的当前性能数据；重新训练计数数据；与所述调制解调器的训练相关的数据；或误差数据。
8、根据权利要求1所述的控制器，其中所述DSL系统是下述DSL系统类型之一：ADSL1；ADSL2；ADSL2+；或VDSL。
9、根据权利要求1所述的控制器，其中所述分析装置在产生所述与容限相关的参数值之前，分析所述DSL调制解调器的至少一个调制解调器运行参数，所述调制解调器运行参数是下述参数中的至少一个参数：与PSD相关的参数值；与容限相关的参数值；与误差相关的参数值；所述调制解调器使用的数据速率值；所述调制解调器的发射功率值；与噪声相关的参数值；与插入损耗相关的参数值；与调制解调器制造商相关的参数值；或与产品制造相关的参数值。
10、根据权利要求9所述的控制器，其中所述与误差相关的参数值是下述参数中的至少一个参数：代码违例参数值；误码秒参数值；误码分参数值；或FEC纠错参数值。
11、根据权利要求1所述的控制器，其中所述用于分析初始的与容限相关的参数值的装置是计算机系统。
12、根据权利要求1所述的控制器，其中所述用于产生与容限相关的参数值的装置是计算机系统。
13、根据权利要求1所述的控制器，其中所述用于产生指令信号的装置是计算机系统。
14、根据权利要求1所述的控制器，进一步包括连接到所述控制器并可操作地接收所述指令信号的DSL调制解调器。
15、根据权利要求1所述的控制器，其中利用所述DSL系统内部的通信链路将所述指令信号发送给所述调制解调器。
16、根据权利要求15所述的控制器，其中所述内部通信链路是嵌入式操作信道。
17、根据权利要求1所述的控制器，其中利用所述DSL系统外部的通信链路将所述指令信号发送给所述调制解调器。
18、根据权利要求17所述的控制器，其中所述外部通信链路包括下述中的至少一个：向与所述调制解调器相关的IP地址发送电子邮件；或文件传输程序。
19、根据权利要求1所述的控制器，其中所述控制器是DSM中心。
20、根据权利要求1所述的控制器，其中所述控制器是计算机系统。
21、根据权利要求1所述的控制器，其中所述与容限相关的参数值是下述参数中的至少一个参数：受频率影响的的PSD掩码；不受频率影响的的PSD掩码；MAXNOMPSD；MAXNOMATP；或最大数据速率。
22、根据权利要求1所述的控制器，其中所述DSL系统是ADSL1系统，且所述与容限相关的参数值是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；gi；PSD级别；CARMASK；或最大数据速率。
23、根据权利要求1所述的控制器，其中所述DSL系统是ADSL2系统，且所述与容限相关的参数值是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；PSD级别；gi；PCB；MAXRXPWR；CARMASK；或最大数据速率。
24、根据权利要求1所述的控制器，其中所述DSL系统是ADSL2+系统，且所述与容限相关的参数值是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；tssi；PSDMASK；PSD级别；MAXRXPWR；CARMASK；PREFBAND；BCAP[n]；TSNRM[n]；或最大数据速率。
25、根据权利要求1所述的控制器，其中所述DSL系统是VDSL系统，且所述与容限相关的参数值是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；tssi；PSDMASK；PSD级别；gi；MAXRXPWR；CARMASK；PREFBAND；BCAP[n]；TSNRM[n]；REFNOISE；或最大数据速率。
26、根据权利要求1所述的控制器，其中所述运行数据包括利用指示符比特和EOC消息提供的数据。
27、根据权利要求26所述的控制器，其中所述运行数据包括表示所述DSL调制解调器在给定时段内已重新训练了多少次的DSL调制解调器重新训练计数。
28、根据权利要求1所述的控制器，其中所述运行数据采集自所述DSL系统的至少一个MIB。
29、根据权利要求1所述的控制器，其中所述运行数据采集自服务提供商的NMS。
30、根据权利要求1所述的控制器，其中所述运行数据采集自所述DSL系统外部的数据源。
31、根据权利要求30所述的控制器，其中所述外部数据源是因特网。
32、根据权利要求31所述的控制器，其中所述运行数据由下述装置中的至少一个装置发送到因特网：ATU-C；或ATU-R。
33、根据权利要求9所述的控制器，其中所述调制解调器运行参数是有别于所述与容限相关的参数的参数。
34、一种运行于DSL系统中的ADSL调制解调器所用的控制器，该控制器包括：
用于从ADSL调制解调器采集运行数据的装置；
用于分析所述运行数据的装置；和
用于产生供该ADSL调制解调器在训练中使用的MAXNOMPSD值的装置，所述MAXNOMPSD值以所述运行数据为根据。
35、根据权利要求34所述的控制器，其中计算所述MAXNOMPSD值以协助所述ADSL调制解调器满足调制解调器运行期间的容限目标。
36、根据权利要求34所述的控制器，其中所述运行数据接收自所述DSL系统中的至少一个MIB。
37、根据权利要求34所述的控制器，其中所述运行数据采集自所述DSL系统外部的数据源。
38、根据权利要求34所述的控制器，其中所述调制解调器是根据ADSL1标准的ATU-C。
39、根据权利要求34所述的控制器，其中所述ADSL调制解调器是下述调制解调器之一：ADSL1调制解调器；ADSL2调制解调器；或ADSL2+调制解调器。
40、根据权利要求34所述的控制器，其中所述运行数据包括与所述ADSL调制解调器的过往容限性能相关的历史数据。
41、一种用于DSL调制解调器的控制器，包括：
计算机系统，包括：
用于从DSL系统接收运行数据的输入端；和
存储器及连接到该存储器的处理器，该存储器和该处理器配置为基于
所述运行数据产生与容限相关的参数值。
42、根据权利要求41所述的控制器，其中所述运行数据接收自所述DSL系统的至少一个MIB。
43、根据权利要求41所述的控制器，其中所述运行数据采集自所述DSL系统外部的数据源。
44、根据权利要求41所述的控制器，其中所述存储器和处理器配置为分析所述运行数据。
45、根据权利要求44所述的控制器，进一步包括连接到所述计算机系统并可操作地接收所述与容限相关的参数值的DSL调制解调器。
46、根据权利要求45所述的控制器，其中所述DSL调制解调器遵照下述DSL标准之一的调制解调器：ADSL1；ADSL2；ADSL2+；或VDSL。
47、一种智能调制解调器单元，包括：
DSL调制解调器；和
连接到该DSL调制解调器的控制器，该控制器包括：
用于从所述DSL调制解调器采集运行数据的装置；
用于分析所述运行数据的装置；和
用于调节所述DSL调制解调器中与容限相关的参数值的装置，其中所述与容限相关的参数值以所述运行数据为根据，此外其中计算所述与容限相关的参数值以协助所述DSL调制解调器满足容限目标。
48、根据权利要求47所述的智能DSL调制解调器，其中所述控制器包括计算机系统。
49、根据权利要求48所述的智能DSL调制解调器，其中所述计算机系统包括存储器和连接到该存储器的处理器。
50、一种控制DSL调制解调器对中与容限相关的参数的方法，该方法包括：
采集运行数据；
产生由该调制解调器对使用的与容限相关的参数值；
指示该调制解调器对利用所述与容限相关的参数值来运行。
51、根据权利要求50所述的方法，进一步包括分析所述运行数据。
52、根据权利要求51所述的方法，其中所述分析运行数据包括确定什么样的与容限相关的参数值将有助于所述DSL调制解调器对满足容限目标。
53、根据权利要求50所述的方法，其中所述采集运行数据包括采集关于所述调制解调器对的容限性能的历史数据。
54、根据权利要求53所述的方法，其中从数据库获取所述历史数据。
55、根据权利要求50所述的方法，其中所述指示调制解调器对包括在训练所述调制解调器对之前发送指令信号给所述调制解调器对的ATU-C。
56、根据权利要求50所述的方法，其中所述调制解调器对是ADSL1对。
57、根据权利要求56所述的方法，其中所述与容限相关的参数值是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；gi；PSD级别；CARMASK；或最大数据速率。
58、根据权利要求50所述的方法，其中所述调制解调器对是ADSL2对。
59、根据权利要求58所述的方法，其中所述与容限相关的参数是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；PSD级别；PCB；MAXRXPWR；和CARMASK；或最大数据速率。
60、根据权利要求50所述的方法，其中所述调制解调器对是ADSL2+对。
61、根据权利要求60所述的方法，其中所述与容限相关的参数是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；tssi；PSDMASK；gi；PSD级别；MAXRXPWR；CARMASK；PREFBAND；BCAP[n]；TSNRM[n]；或最大数据速率。
62、根据权利要求50所述的方法，其中所述运行数据包括下述数据中的至少一个数据：有关所述调制解调器对与相邻DSL线路之间的串扰的数据；所述调制解调器对先前使用的容限的历史；所述调制解调器对先前使用的发射功率级别；所述调制解调器对先前使用的数据速率；所述调制解调器对先前的代码违例；所述调制解调器对先前的误码分；或所述调制解调器对先前的误码秒。
63、根据权利要求50所述的方法，其中所述与容限相关的参数值是最大PSD级别。
64、根据权利要求50所述的方法，其中所述与容限相关的参数值是PCB值。
65、根据权利要求50所述的方法，其中所述与容限相关的参数值是gi值。
66、根据权利要求50所述的方法，其中所述与容限相关的参数值是PSDMASK。
67、根据权利要求66所述的方法，其中所述PSDMASK包括PREFBAND值。
68、根据权利要求66所述的方法，其中所述PSDMASK包括针对所述调制解调器对使用的频带中的一个或更多频率的经验证的优选值。
69、根据权利要求50所述的方法，其中该方法由连接到所述调制解调器对的控制器执行。
70、根据权利要求50所述的方法，其中该方法由直接连接到所述调制解调器对中的一个调制解调器上的处理单元执行。
71、根据权利要求50所述的方法，其中指示所述调制解调器对在所述调制解调器训练期间使用所述与容限相关的参数值。
72、根据权利要求50所述的方法，其中指示所述调制解调器对在第一训练序列后和第二训练序列前，使用所述与容限相关的参数值。
73、根据权利要求50所述的方法，其中所述与容限相关的参数值在正常运行期间提供给所述调制解调器对。
74、根据权利要求50所述的方法，其中周期性执行该方法以更新所述调制解调器对的性能。
75、根据权利要求50所述的方法，其中从所述调制解调器对采集所述运行数据。
76、根据权利要求50所述的方法，其中从至少两个DSL调制解调器对采集所述运行数据。
77、根据权利要求50所述的方法，其中藉由连接到所述调制解调器对的网络管理系统，将所述与容限相关的参数值发送给所述调制解调器对。
78、根据权利要求50所述的方法，其中产生至少两个与容限相关的参数值。
79、根据权利要求50所述的方法，其中选择所述与容限相关的参数值，以修正所述调制解调器对的调制解调器之间的传输所用的频谱形状。
80、一种控制DSL系统中一对调制解调器之间的传输的容限的方法，该方法包括：
采集与所述调制解调器之间的先前传输相关的运行数据；
分析所述运行数据以确定所述调制解调器对先前是否违反了容限目标；
如果所述调制解调器先前违反了容限目标，则计算与容限相关的参数值以降低未来违背该容限目标的风险；
将所述与容限相关的参数值传达给所述调制解调器对中的至少一个调制解调器。
81、根据权利要求80所述的方法，其中所述与容限相关的参数值是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；PCB；gi；tssi；PSDMASK；PSD级别；MAXRXPWR；CARMASK；PREFBAND；BCAP[n]；TSNRM[n]；REFNOISE；或最大数据速率。
82、根据权利要求80所述的方法，其中从所述DSL系统中的至少一个MIB采集所述运行数据。
83、根据权利要求80所述的方法，其中所述分析运行数据包括评估串扰效应。
84、一种计算机程序产品，用于执行一种控制在DSL调制解调器对中的容限的方法，该计算机程序产品包括其中收录有计算机可读代码的计算机可用媒体，该计算机可读代码包括：
用于采集运行数据的计算机代码；
用于产生与容限相关的参数值的计算机代码；
用于指示所述调制解调器对利用所述与容限相关的参数值来运行的计算机代码。
85、根据权利要求84所述的计算机程序产品，进一步包括用于分析所述运行数据的计算机代码。
86、根据权利要求85所述的计算机程序产品，其中所述分析运行数据包括确定什么样的与容限相关的参数值将有助于所述DSL调制解调器对满足容限目标。
87、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中所述采集运行数据包括采集关于所述调制解调器对的容限性能的历史数据。
88、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中所述指示调制解调器对包括在训练所述调制解调器对之前发送指令信号给所述调制解调器对的ATU-C。
89、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中所述调制解调器对是ADSL1对。
90、根据权利要求89所述的计算机程序产品，其中所述与容限相关的参数值是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；gi；PSD级别；CARMASK；或最大数据速率。
91、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中所述调制解调器对是ADSL2对。
92、根据权利要求91所述的计算机程序产品，其中所述与容限相关的参数是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；PSD级别；gi；PCB；MAXRXPWR；CARMASK；或最大数据速率。
93、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中所述调制解调器对是ADSL2+对。
94、根据权利要求93所述的计算机程序产品，其中所述与容限相关的参数是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；tssi；PSDMASK；PSD级别；MAXRXPWR；CARMASK；PREFBAND；BCAP[n]；TSNRM[n]；或最大数据速率。
95、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中所述运行数据包括下述数据中的至少一个数据：有关所述调制解调器对与相邻DSL线路之间的串扰的数据；所述调制解调器对先前使用的容限的历史；所述调制解调器对先前使用的发射功率级别；所述调制解调器对先前使用的数据速率；所述调制解调器对先前的代码违例；所述调制解调器对先前的误码分；或所述调制解调器对先前的误码秒。
96、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中所述与容限相关的参数值是最大PSD级别。
97、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中所述与容限相关的参数值是PSDMASK。
98、根据权利要求97所述的计算机程序产品，其中所述PSDMASK包括针对所述调制解调器对使用的频带中的一个或更多频率的经验证的优选值。
99、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中所述与容限相关的参数值在调制解调器训练之前提供给所述调制解调器对。
100、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中从所述调制解调器对采集所述运行数据。
101、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中从至少两个DSL调制解调器对采集所述运行数据。
102、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中藉由连接到所述调制解调器对的网络管理系统，将所述与容限相关的参数值发送给所述调制解调器对。
103、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中产生至少两个与容限相关的参数值。
104、根据权利要求84所述的计算机程序产品，其中选择所述与容限相关的参数值，以修正所述调制解调器对的调制解调器之间的传输所用的频谱形状。
105、一种计算机程序产品，用于执行一种控制DSL系统中一对调制解调器之间的传输的容限的方法，该计算机程序产品包括其中收录有计算机可读代码的计算机可用媒体，该计算机可读代码包括：
用于采集与所述调制解调器之间的先前传输相关的运行数据的计算机代码；
用于分析所述运行数据以确定所述调制解调器对先前是否违反了容限目标的计算机代码；
用于在所述调制解调器先前违反了该容限目标的情况下计算与容限相关的参数值以降低未来违背该容限目标的风险的计算机代码；和
用于将所述与容限相关的参数值传达给所述调制解调器对中的至少一个调制解调器的计算机代码。
106、根据权利要求105所述的计算机程序产品，其中所述与容限相关的参数值是下述参数中的至少一个参数：MAXNOMPSD；MAXNOMATP；PCB；gi；tssi；PSDMASK；PSD级别；MAXRXPWR；CARMASK；PREFBAND；BACP[n]；TSNRM[n]；REFNOISE；或最大数据速率。
107、一种自适应控制DSL线路性能的方法，该方法包括：
采集运行数据；
根据数据采集数据速率产生与性能相关的参数的估计分布；
选择满足与性能相关的目标的最高数据速率。
108、根据权利要求107所述的方法，其中所述与性能相关的参数是下述参数中的至少一个参数：容限；CV计数；重新训练率；或最大数据速率。
109、根据权利要求107所述的方法，其中所述与性能相关的参数是容限，此外其中所述与性能相关的参数的估计分布是以一个时段上的数据速率为根据的容限的估计分布。
110、根据权利要求107所述的方法，其中所述与性能相关的目标是基于误差的参数值。
111、根据权利要求110所述的方法，其中所述基于误差的参数值是下述参数中的至少一个参数：每时段的最大CV计数；每时段的最大重新训练计数；或每时段的最大上门服务次数。
112、根据权利要求110所述的方法，进一步包括多个全都是基于误差的参数值的与性能相关的目标。
113、根据权利要求107所述的方法，其中所述DSL线路适于经历至少两种截然不同的状态，此外其中针对每一状态均执行权利要求107中的方法以形成至少两个容限分布标准；并且此外其中根据对这些状态中一个状态的检测使用相应的一组标准。
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