JP2015515784A - ネットワークインターフェース装置に対する回線マイクロフィルタ状態の特性化及び回線故障の位置決めのための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

ＣＰＥ側から回線上のＤＳＬ活動をプローブ及び／又は監視するためのシステム及び方法である。実施形態では、検出されたＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）回線状態が、回線上のマイクロフィルタの状態を決定するために収集された回線データと関係付けられる。他の回線故障の場所は、ドライ及びアクティブＣＰＥ回線の比較に基づいて又はＮＩＤの場所の推定に基づいてＮＩＤ（ネットワークインターフェース装置）に対して位置決めされる。

Description

本明細書に記載の主題は、概して通信の分野に関し、より詳細にはデジタル加入者回線（ＤＳＬ）の性能を診断及び最適化するためのシステム及び方法に関する。

デジタル加入者回線（ＤＳＬ）技術は、概して、例えば、非対称ＤＳＬ（ＡＤＳＬ）、高速ＤＳＬ（ＨＤＳＬ）、対称ＤＳＬ（ＳＤＳＬ）、及び／又は超高速／超高ビットレートＤＳＬ（ＶＤＳＬ）等のパケットベースのアーキテクチャを用いたデジタル加入者回線の装置及びサービスを含む。このようなＤＳＬ技術は、ツイストペア回線上に極めて大きな帯域幅を提供し、帯域幅集約型のアプリケーションに大きな可能性を提供する。しかしながら、３０Ｋ〜３０ＭＨｚ帯域におけるＤＳＬサービスは、４Ｋより低い帯域で動作するＰＯＴＳ（Ｐｌａｉｎ Ｏｌｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）よりも回線状態（例えば、回線の長さ、品質及び環境）に依存している。

一部のループはＤＳＬを実装するために良好な状態にあるが（例えば、動作可能なマイクロフィルタ又はスプリッタが正しく設置され、短い長さから中程度の長さを有する）、多くのループはあまり適切ではない。例えば、ループ長は幅広く変化し、ループに対するワイヤゲージがループの長さに一致していない場合があり（互いに継ぎ合わされた２つ以上の異なるゲージを有する）、マイクロフィルタが異常状態にあり（例えば、欠けている、逆になっている）、多くの既存のループが１つ以上のブリッジタップを有する（一端がループに接続され、他端が接続されていない又は十分に終端されていないワイヤペアの長さ）。

回線の数が非常に多い場合があるので、典型的には、もしあったとしてもプロバイダによる更なる考慮事項をほとんど必要としないで回線性能及び安定性の最低限のレベルが達成されるように、回線サービスプロバイダは回線を提供しようとする。また、場所によっては、ＤＳＬサービスホールセラーは、このようなサービスのためのインフラを形成するためにＤＳＬ通信設備を提供し、次に、ＤＳＬサービスリセラー（ｒｅｓｅｌｌｅｒ）は、このインフラを介して個々のエンドユーザに届けられるＤＳＬサービス（例えば、「インターネットアクセス」）を販売する。ＤＳＬサービスホールセラーはＤＳＬインフラを形成する設備を制御し且つＤＳＬサービスリセラーは消費者とのサービス関係を維持するので、インフラの完全性を保護することに最も関心があるＤＳＬサービスホールセラーとエンドユーザへのサービス品質を管理するために機器のアクセス及び制御を望むＤＳＬサービスリセラーとの間には対立が存在する場合がある。

サービスがホールセラーか又はリセラーサービスプロバイダによって最終顧客に提供されるかどうかに関わらず、ネットワークインターフェース装置（ＮＩＤ）のダウンストリームの、顧客宅内設備（ＣＰＥ）側の回線上のループ障害は、典型的には顧客の責任である。家庭配線内に存在するマイクロフィルタ故障、ブリッジタップ、不良スプライス等は、サービスプロバイダ側から推定するのが容易ではないが、それでも回線性能及び安全性の最低レベルが得られていれば、サービスプロバイダにとって特に懸念することでもない。

性能が限定される回線の問題はＣＰＥ側から最良に識別され得るので、ＣＰＥ側からループ障害を識別し且つＮＩＤに対してその位置を推定することが可能なシステム及び技術は、顧客、ＣＬＥＣ（Ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅ Ｌｏｃａｌ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｃａｒｒｉｅｒ）、又は回線管理サービスを提供する他のサードパーティ（及びＣＯ（中央局）側へのアクセスを欠いている者）にとって有利である。

本発明の実施形態は、限定的ではなく、例示目的で示されており、以下の詳細な説明を参照して図面と併せて検討すればより完全に理解され得る。
実施形態によって実装される階層型故障検出機構である。 実施形態によって図１Ａに示された故障検出機構の少なくとも一部を実装する回線障害を監視し、プローブし且つ検出するための例示的なシステムのブロック図である。 実施形態によってマイクロフィルタ状態を検出するための方法を示す流れ図である。 実施形態によって回線をプローブし、収集されたプローブデータに基づいてマイクロフィルタ状態を検出するための方法を示す流れ図である。 実施形態によって回線を監視し、収集された動作データに基づいてマイクロフィルタ状態を検出するための方法を示す流れ図である。 実施形態によって回線障害を監視し、プローブし、且つ検出するための方法で利用され得る故障テンプレートに関する機構を示す図である。 実施形態によって故障の存在及び／又は場所に関して回線を特徴化するための方法を示す流れ図である。 実施形態によって故障の存在及び／又は場所に関して回線を特徴化するための方法を示す流れ図である。 実施形態によって故障の存在及び／又は場所に関して回線を特徴化するための方法を示す流れ図である。 実施形態によって故障の存在及び／又は場所に関して回線を特徴化するための方法を示す流れ図である。 実施形態によって回線の存在及び／又は場所に関して回線を特徴化するための方法が適用される、図１Ｂのシステムを含むネットワークを示す概略図である。 実施形態によって回線故障を局所化するためのシステムを示す。 実施形態によって回線故障を局所化するためのシステムを示す。 実施形態によって構成されたコンピュータシステムの態様でマシンの機能ブロック図を示す。

以下の発明の詳細な説明は、本発明の１つ以上の実施形態を参照するが、このような実施形態に限定されない。むしろ、詳細な説明は例示のみを意図している。当業者であれば、図面に関して本明細書に記載された詳細な説明が、こうした限定的な実施形態を超えて拡張するように、説明を目的として与えられていることを容易に理解するであろう。

本明細書で使用される用語「サービスプロバイダ」は、通信サービス及び／又は通信設備を提供、販売、供給、修理、及び／又は維持する任意の種類の実態を意味する。例示的なサービスプロバイダは、電話事業会社、ケーブル事業会社、無線事業会社、インターネットサービスプロバイダ、又はブロードバンド通信サービスプロバイダと独立して若しくは共にブロードバンド通信サービス（ＤＳＬ、ＤＳＬサービス、ケーブル等）を診断又は改良するサービスを提供し得る任意のサービスを含む。

本明細書で用いられる用語「エンドユーザ」、「加入者」及び／又は「顧客」は互換可能に使用され、いずれも通信サービス及び／又は設備が任意の種類のサービスプロバイダによって提供される人物、ビジネス及び／又は組織を意味する。更に、用語「顧客宅内」は、通信サービスがサービスプロバイダによって提供されている場所を意味する。例として、ＤＳＬサービスを提供するために公衆交換電話網（ｐｕｂｌｉｃ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋ；ＰＳＴＮ）が使用される場合、顧客宅内は、電話回線のネットワーク終端（ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ；ＮＴ）の近くに設置され及び／又はそれと関係付けられる。例示的な顧客宅内は、住居又はオフィスビルを含む。

本明細書に記載のものは、ＣＰＥ側から回線上のＤＳＬ活動をプローブ及び／又は監視するためのシステム及び方法である。実施形態では、検出されたＰＳＴＮ回線状態が、回線上のマイクロフィルタの状態を決定するために収集された回線データと関係付けられる。ＰＳＴＮ状態は、検出されると、回線プロービング又はＤＳＬ動作データ収集イベントをトリガするために利用されてもよく、回線データ比較を含む分析技術を助長するように収集されたプローブデータ又は動作データを分類するために更に利用されてもよい。

実施形態では、図１Ａに示された階層型検出機構に基づいて特性化される。ここで、レイヤ１で検出される回線障害又は「故障（ｆａｕｌｔ）」は、レイヤ２で屋内又は屋外のいずれかであると推定される。実施形態では、レイヤ２では、ＮＩＤに対する回線障害又は「故障」の位置が、本明細書に記載のプロービングのためのシステム及び方法を介して収集される回線データに基づいて決定される。故障の場所は、ＰＯＴＳ（Ｐｌａｉｎ Ｏｌｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）及びＤＳＬを欠いているＣＰＥ側にある「ドライな回線」及び「アクティブ」なＤＳＬ回線の双方から収集された回線プローブデータの比較に基づいて決定されてもよい。実施形態では、ＮＩＤの場所はこの比較に基づいて推定されて、推定されたＮＩＤの場所はプローブ地点から故障までの推定距離と比較される。他の実施形態では、故障は、アクティブ及びドライな回線に対して収集されたプローブデータの比較で識別される共通性又は相違に基づいてＮＩＤの何れかの側にあると推定される。

レイヤ３では、屋内の故障は、マイクロフィルタの問題と不良スプライス及びフラットワイヤ等のバランスの問題及びブリッジタップを含む他の屋内の配線故障とに更に分けられる。一実施形態では、アクティブ及びドライ回線の比較はレイヤ３で利用される。レイヤ４では、マイクロフィルタの問題は、マイクロフィルタが正しく構成されてない不適合マイクロフィルタ状態、例えば、回線上にマイクロフィルタが存在しない「ｎｕｌｌ」状態、マイクロフィルタの電話側が回線側に接続されている「逆さマイクロフィルタ」状態、及びマイクロフィルタが存在するが完全に動作していない「故障」マイクロフィルタ状態の少なくとも１つに分けられる。ｎｕｌｌマイクロフィルタ状態に関しては、完全なＰＯＴＳ装置と装置が「オンフック」されていてもＤＳＬサービスを劣化させる故障した装置とに更に区別されてもよい。実施形態では、マイクロフィルタの状態は、特定のマイクロフィルタの状態と関係付けられるテンプレートとの比較に基づいて決定される。テンプレートは他のユーザ回線から収集されるフィールドデータから集約及び記憶され、又はモデルベースのテンプレート計算から生成されてもよい。

図１Ｂは、実施形態によって回線障害を監視、プローブ、及び検出するためのシステム１０１を示すブロック図である。システム１０１は、本明細書に記載の様々なプローブ、監視、及び検出技術を実行する。システム１０１は、第１のツイストペア電話回線１７０Ａに結合される回線アナライザ１０５を含む。アナライザ１０５は、スタンドアロン装置（例えば、セットトップボックス）、又は組み込み装置（例えば、ＤＳＬモデムチップセット）等の形態であってもよい。例えば、一実施形態では、回線アナライザ１０５は、回線１７０Ａの第１端と通信可能にインターフェース接続されるＣＰＥモデムのチップセットである。別の実施形態では、回線アナライザ１０５は、ＣＰＥモデムから物理的に離れた異なる回線調整器１１０のチップセットである。このような実施形態では、ＣＰＥモデムは、回線１７０Ａに更に結合される回線調整器１１０を介して回線１７０Ａの第１端と通信可能にインターフェース接続される。回線調整器１１０は、スタンドアロン装置（例えば、セットトップボックス）、又は組み込み装置（例えば、ＤＳＬモデムチップセット）等であってもよく、一般に、例えば、ノイズ及び／又はエコー消去、信号調整等を介して回線状態を最適化し、例えば、当技術分野で周知の任意のフィルタリング技術を介して生成されるフィルタ係数を利用するフィルタバンクを備えてもよい。更に別の実施形態では、回線アナライザ１０５は、回線１７０Ａの第１端と通信可能にインターフェース接続されるＣＰＥモデム内で構成されるコントローラカードであり、コントローラカードからＣＰＥモデムを介して回線上に生成されたプローブを注入する。一実施形態では、回線アナライザ１０５は、回線調整器１１０内に構成されるコントローラカードである。次に、回線調整器１１０は回線１７０Ａの第１端と通信可能にインターフェース接続されて、ＣＰＥモデムは信号調整装置を介して回線１７０Ａにインターフェース接続される。

回線１７０Ａは、銅プラント１２０の屋内配線側の一部を形成する。銅プラント１２０は、ＮＩＤ１２５のアップストリームの屋外配線１２２を更に含む。ＮＩＤ１２５は、少なくとも回線１７０Ａを屋外配線１２２とインターフェース接続する。従って、回線１７０Ａは「アクティブ」であり、回線１７０Ａに結合されるＰＯＴＳ装置（図示せず）を介してアクセス可能な少なくともＰＯＴＳサービスをサポートしている。例示的な実施形態では、回線１７０ＡはＰＯＴＳ及びＤＳＬサービスもサポートしており、ＤＳＬサービスは回線１７０Ａに結合されるＤＳＬ装置１１５（例えば、ＣＰＥモデム）を介して提供される。

ＤＳＬ技術がＡＤＳＬ、ＨＤＳＬ、ＳＤＳＬ及び／又はＶＤＳＬであるかどうかに関わらず、ＤＳＬ技術は、例えば、ＡＤＳＬモデムに関してＩ．Ｔ．Ｕ．（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｕｎｉｏｎ）標準Ｇ．９９２．１（別名、Ｇ．ｄｍｔ）、ＡＤＳＬ２モデムに関してＩ．Ｔ．Ｕ．（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｕｎｉｏｎ）標準Ｇ．９９２．３（別名、Ｇ．ｄｍｔ．ｂｉｓ又はＧ．ｄｍｔ．ｂｉｓ）、ＡＤＳＬ２＋モデムに関してＩＴＵ標準Ｇ．９９２．５（別名、Ｇ．ａｄｓｌ２ｐｌｕｓ）、ＶＤＳＬモデムに関してＩ．Ｔ．Ｕ．標準Ｇ．９９３．１（別名、Ｇ．ｖｄｓｌ）、ＶＤＳＬ２モデムに関してＩ．Ｔ．Ｕ．標準Ｇ．９９３．２、ハンドシェイクを実装するモデムに関してＩ．Ｔ．Ｕ．標準Ｇ．９９４．１（Ｇ．ｈｓ）、及び／又はＤＳＬモデムの管理に関してＩ．Ｔ．Ｕ．Ｇ．９９７．１（別名、Ｇ．ｐｌｏａｍ）標準等の適用可能な標準に従って実装される。従って、ＤＳＬ装置１１５は、１つ以上のこうした標準に従う１つ以上のこうしたＤＳＬ技術を実装する。

例示の実施形態では、回線アナライザ１０５は、回線１７０Ａに結合される少なくとも１つのプローバ１０２Ａ、ＰＳＴＮモニタ１０４Ａ、及びＤＳＬモニタ１０６Ａを含む。回線プローバ１０２Ａは、回線１７０Ａに対して刺激を送信して、刺激への応答を測定するための当技術分野で周知の任意の装置であってもよい。一例示的な実施形態では、回線プローバ１０２Ａは反射率測定装置を含み、既定の試験信号が試験地点として回線プローバ１０２Ａから回線１７０Ａ上に送信される。屋外配線１２２に結合されると、回線１７０Ａは、刺激応答として回線プローバ１０２Ａに信号の一部を反射して戻す。次に、回線プローバ１０２Ａは、回線プロービングコントローラ１０８にプローブデータ１０９Ａを提供する。プローブデータ１０９Ａを収集することに加えて、回線プロービングコントローラ１０８は、例えば、システム１０１の他の部分から受信した入力に基づいて特定の種類の回線プロービングをトリガすることによって、回線プローバ１０２Ａによって行われる回線プロービングを更に制御する。

ＰＳＴＮモニタ１０４Ａは、回線１７０ＡのＰＳＴＮ状態を監視する。実施形態では、ＰＳＴＮモニタ１０４Ａは、回線１７０Ａ上に直流（ＤＣ）電圧の存在を検出する。この「バッテリ」電圧の存在は、回線１７０Ａが「アクティブ」であり少なくともＰＯＴＳ接続を有することを回線アナライザ１０５に知らせる。更なる実施形態では、ＰＳＴＮモニタ１０４Ａは、回線１７０Ａのオンフック、オフフック、又は呼び出し状態の少なくとも１つを検出する。オンフック、オフフック、及び呼び出し状態の各々に対して、バッテリ電圧が存在したままであり、こうした状態の検出はＤＣ電圧の存在が条件とされてもよい。ＰＳＴＮモニタ１０４Ａは、例えば、ＰＯＴＳ装置が受信する呼び出し信号を検出するだけでなく、回線インピーダンス測定又はＤＣ電圧を介してオンフック状態をオフフック状態と区別してもよい。図１Ｂに示されるように、回線プロービングコントローラ１０８が回線１７０Ａの決定されたＰＳＴＮ状態に基づいて回線プローバ１０２Ａをトリガできるように、ＰＳＴＮモニタ１０４Ａは回線プロービングコントローラ１０８に結合される。例示的な実施形態では、システム１０１によって行われる１つ以上の方法の文脈で本明細書に更に記載されるように、回線プロービングコントローラ１０８は、回線１７０Ａに応答する回線プローバ１０２Ａが特定の容量における回線１７０Ａを特性化することに密接に関連するプローブデータの収集をもたらす状態にあることによって、回線１７０Ａのプロービングをトリガする。

実施形態では、ＤＳＬモニタ１０６Ａは、回線１７０Ａ上のＤＳＬ活動を監視して、このような活動を回線プロービングコントローラ１０８に報告する。一実施形態では、回線プロービングコントローラ１０８は、所定のプロトコル情報の監視／収集をトリガすることによってＤＳＬモニタ１０６Ａを制御する。更に、ＤＳＬモニタ１０６Ａをトリガすることは、回線が特定のＰＳＴＮ状態にあることをＰＳＴＮモニタ１０４Ａが検出することに応じてであってもよい。例えば、例示的な実施形態では、回線１７０Ａのマイクロフィルタの状態が決定される場合、プロービングコントローラ１０８は、ＰＳＴＮモニタ１０４Ａによって決定されてプロービングコントローラ１０８に報告されると、オンフック状態及びオフフック状態の各々の間の信号スペクトルを収集することをＤＳＬモニタ１０６Ａにトリガしてもよい。

ＤＳＬモニタは、回線１７０Ａ上のＤＳＬ装置の動作によって生成されるデータであるＤＳＬ「動作データ」を収集するように構成される。このような動作データは、ＤＳＬ装置によって生成されるＤＳＬ管理プロトコル情報と共に回線１７０Ａ上にあるＤＳＬ装置の送信及び／又は受信された信号スペクトルを含む。信号スペクトルを利用する実施形態の一例として、受信した信号スペクトルは、（１）Ｎサンプルブロックのシーケンスとして受信信号を配置すること、（２）各ブロックに窓関数を適用すること、（３）窓を掛けられたブロックのフーリエ変換を行うこと、及び（４）複数のブロックにわたるフーリエ変換出力の平均を取ることによって推定される。ＤＳＬ管理プロトコル情報は、限定されないが、周波数依存測定挿入損失、周波数依存測定クワイエット回線又はアクティブ回線のクワイエット回線ノイズ、チャネル平均減衰測定値（例えば、ＬＡＴＮ、ＳＡＴＮ）、チャネルビット分布、チャネル送信パワーレベル、相互作用及び絶対時間依存回線状態を評価するためのタイムスタンプキャリアマスク（例えば、Ｇ．９９７．１又は類似のＣＡＲＭＡＳＫ）、及びトーンスペクトル形成パラメータ（ＰＳＤＭＡＳＫ）、報告された現在のデータ速度、報告された最大達成可能データ速度、報告されたエラー訂正パリティ、報告されたトレリス符号の使用、ＨＬＯＧ［ｎ］、測定チャネルゲイン、測定チャネルフェーズ、個々のユーザのパワーレベルに関する推定データ、個々のユーザの符号設定に関する動作データ、最近の時間間隔の最高ノイズ変化の周波数／トーンインデックス、最近の時間間隔で発生しているビットスワップの総数、ＦＥＣエラーの分布、ある時間間隔の複数の連続的な下位間隔に対する符号違反又はエラー秒数、測定ノイズパワー変化、測定ピーク対平均パワー比、測定チャネル対数振幅、測定クワイエット回線ノイズレベル、測定アクティブ回線ノイズレベル、トーンごとの平均二乗誤差、ＭＳＥ［ｎ］、トーンごとの信号対ノイズ比、ＳＮＲ［ｎ］、ＡＴＭ又は他のプロトコルセルのカウント、測定高レベルプロトコルスループット、再訓練のカウント、失敗した同期試行のカウント、報告されたキャリアマスク、報告されたトーン形成パラメータ、ベクトル化又は行列チャネル特性に関する推定データ、エコー応答、受信したエコーノイズ、及びループインピーダンスを含む。

回線の所望の特性次第で、信号スペクトル及びプロトコル情報の何れか又は両方が利用されてもよい。例えば、一実施形態では、受信した信号スペクトル及びＨｌｏｇ（プロトコル情報の一部として直接収集される又は他のプロトコル情報から導出される）の両方が利用される。

実施形態では、回線プロービングコントローラ１０８は、ＤＳＬ通信との干渉を最小化するように、ＤＳＬモニタ１０６Ａからの入力に基づいて回線プローバ１０２Ａを更に制御する。例えば、回線プロービングコントローラ１０８は、ＤＳＬ活動が存在しないことをＤＳＬモニタ１０６Ａが検出することに応じて既定の「非アクティブ回線」反射率測定ルーチンを行うように回線プローバ１０２Ａをトリガし、又はＤＳＬ活動が存在することをＤＳＬモニタ１０６Ａが検出することに応じて既定の「アクティブ回線」反射率測定ルーチンを行うように回線プローバ１０２Ａをトリガしてもよい。本明細書の他の箇所に更に記載されるように、「アクティブ回線」反射率測定ルーチンは、ＤＳＬモニタ１０６Ａによって検出されるＤＳＬ活動に基づいて調整されてもよい。

回線プロービングコントローラ１０８は、回線プローブ及び／又はモニタデータ１１１が出力され且つ回線プローブ及び／又はモニタ制御信号１１４が入力される回線アナライザ１０５の外部のリソースに更に結合される。所定の実施形態では、システム１０１は、回線プロービングコントローラ１０８とのインターフェースが提供されるフィールド／コールセンタコンソール１３０を含む。実施形態では、フィールド／コールセンタコンソール１３０は、回線１７０Ａをプローブすることを回線プローバ１０２Ａにトリガすること（例えば、回線修理後の確認として）、回線プロービング刺激のパラメータを構成すること（例えば、回線上の他の通信信号との干渉を最小化するように）、ＰＳＴＮモニタ１０４Ａのパラメータを構成すること（例えば、検出すべき特定のＰＳＴＮ状態を選択するように）、ＤＳＬモニタ１０６Ａのパラメータを構成すること（例えば、ＡＤＳＬ、ＨＤＳＬ、ＶＤＳＬ等の１つを選択するように）、プロービングコントローラ１０８のパラメータを構成すること（例えば、プロービングのために異なる回線を選択するように）、プローブ及び／又はモニタデータ１１１を中継すること（例えば、サードパーティの回線管理サービスに）、及び検出結果を表示すること（例えば、ＣＰＥの故障を修理するために修理依頼の電話をする技術者に）、の１つ以上を行うアプリケーションを実行するコンピュータプラットフォームを含むハンドヘルド又は他の装置である。

システム１０１は、回線アナライザ１０５から（例えば、回線１７０Ａを介して、又はフィールド／コールセンタコンソール１３０を介して）回線プローブ及び／又はモニタデータ１１１を受信し、及び／又は回線１７０Ａ上のＤＳＬ装置によって収集されるＤＳＬ動作データを受信するデータアナライザ１５０を更に含む。データアナライザ１５０は回線アナライザ１０５に組み込まれてもよいが、例示的な実装では、データアナライザ１５０は、ＣＰＥから離れて、例えば、ＣＬＥＣの場所又はデータアナライザ１５０によって表される分析サービスを提供する責任がある別のサードパーティにある。

一実施形態では、ＤＳＬ装置１１５は、Ｇ．９９７．１及びＧ．９９ｘ標準に定義されたＥＯＣ（ｃｌｅａｒ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ）に基づくＤＳＬ伝送システムのための物理レイヤ管理のＧ．９９７．１標準仕様等のネットワーク管理プロトコル要素管理プロトコルを介してデータアナライザ１５０に動作データを提供する。特に、データアナライザ１５０に報告するＤＳＬ装置はモデムである必要はなく、単に、チャネル上にあるＤＳＬ（デジタル加入者回線）モデムの動作を介して生成される動作データを回線から収集可能でありさえすればよい。従って、所定の実施形態では、データアナライザ１５０に報告するＤＳＬ装置はモデムを含み、他の実施形態では、モデムを欠いているが、ショウタイム（ｓｈｏｗ−ｔｉｍｅ）動作の結果として生成される動作データを収集するＤＳＬ信号ブースタ等の別の装置を含む。更なる実施形態では、ＤＳＬモニタ１０６Ａは、ショウタイム動作の結果として生成される動作データを収集する。

データアナライザ１５０は、回線故障を検出し、及び／又はＣＰＥ側から回線故障を診断する手段としてＮＩＤ１２５に対して回線故障を位置決めする検出器１５９を含む。実施形態によって、検出器１５９は、収集された回線プローブ及び／又はモニタデータ１１１又は収集された動作データの何れかに基づいて検出を行う。所定の実施形態では、検出器１５９は、異なるＰＳＴＮ回線状態（ＰＳＴＮモニタ１０４Ａにより決定される）を横断して収集したデータの比較に基づいて、及び／又は故障テンプレートデータベース１５８に記憶された故障テンプレートと収集したデータの比較に基づいて検出を行う。本明細書で使用される場合、データベースとは、回線１７０Ａの特性化に関して編制された任意のデータ集合である。データベース１５８は、モデルベースのテンプレートコンピュータ１５６又はフィールドベースのテンプレート生成器１５４の１つ以上によって生成される。

モデルベースのテンプレートコンピュータ１５６は、擬似又は推定プローブ応答又は所与の仮想回線構成に対する動作データパラメータ値のベクトルを計算する。一方で、フィールドベースのテンプレート生成器１５４は、回線プローブからサンプルテンプレートを集め、及び／又は（例えば、ＤＳＬＡＭを介して直接的に又はＣＯ側のデータベースを介して間接的に）データアナライザ１５０にアクセス可能なユーザ回線１７０のポピュレーションから収集されたデータを監視する。フィールドデータ収集器１５２は、特定の回線特性の照合に基づいてフィールドから利用可能な回線プローブ及び／又はモニタデータをサンプリングする。例示の実施形態に関して、データアナライザ１５０が回線１７０Ａのマイクロフィルタ状態を決定する場合、故障テンプレートデータベース１５８は、既知のマイクロフィルタ状態と関係付けられるフィールドにおける回線から収集されたプローブデータを関係付けるテンプレートを含む。既知のマイクロフィルタ状態を有していないフィールドデータ収集器１５２によって受信されるフィールドデータは、破棄されるか、後でマイクロフィルタ状態の確認が外部ソース（例えば、フィールド技術者）から提供されるときまで、中断されてもよい。

検出器１５９は、検出結果１６０を報告する。実施形態によっては、１つ以上の装置が報告された検出結果１６０を利用して、回線１７０Ａを最適化するか、又は回線が顧客又はフィールド技術者による更なる診断を必要とする可能性がある特定の推定特性を有することを識別してもよい。例えば、システム１０１において、検出結果１６０は回線調整器１１０に出力されて、故障に上手く対処するように回線上のＤＳＬ通信を補償するようにフィルタが再構成されてもよい。図１Ｂに更に示されるように、検出結果１６０も、フィールド技術者によって使用され、及び／又は更なるプローブ及び／又はモニタ制御信号１１４により回線プロービングコントローラ１０８を指示するためのフィードバックループとして使用されるためにフィールド／コールセンタコンソール１３０に出力されてもよい。

実施形態では、回線アナライザ１０５は、屋内配線１２１を含む追加の回線１７０Ｎに更に結合される。回線プローバ１０２Ｎ、ＰＳＴＮモニタ１０４Ｎ及びＤＳＬモニタ１０６Ａによって図１Ｂに表されているように、回線プローバ、ＰＳＴＮモニタ及びＤＳＬモニタの１つ以上が、回線をプローブしてプローブデータを収集するために追加の回線１７０Ｎに結合されてもよい。１つの実装では、プローブデータ１０９Ｎを提供するための回線アナライザ１０５内のこうした機能的モジュールの複製が、回線１７０Ａ−１０７Ｎの間で選択可能なスイッチによって容易にされる。本明細書に更に記載されるように、アナライザ１０５は、（ＤＳＬをサポートする）回線１７０Ａを特性化するために追加の回線１７０Ｎからデータを収集してもよい。例示の実施形態では、回線１７０Ａは、例えば、（図５に更に例示されている）クワッドケーブル上で、使用されていない（「ドライ」）回線１７０Ａに沿って屋内に延びている。ドライ回線１７０ＡはＮＩＤ１２５において終端されるが、回線１７０Ａに存在する任意のスプライス、ブリッジタップ、又は他の異常がドライ回線１７０Ａに存在することも予想され得る。回線１７０Ａ及び１７０Ｎに対して収集されたプローブデータの間の差分が、アクティブ回線１７０Ａ及びドライ回線１７０Ｎの両方に共通の屋内トポロジの効果を除去して、屋内配線を回線固有及び回線共通の貢献に分けるための手段を提供する。

システム１０１によって行われる方法及びシステム１０１によって用いられる技術は、図１Ｂで紹介される機能構成要素を参照して以下に説明される。

図２Ａは、実施形態に従って、回線上のＤＳＬ性能に影響を与える電話回線における物理レイヤ状態を検出するための方法２０１を示す流れ図である。図１Ｂに示されるシステムアーキテクチャを用いて、電話回線の多くの物理レイヤ評価は、限定されないが、例えば、ブリッジタップ、不良スプライス、故障ＰＯＴＳ装置、及びマイクロフィルタ状態の検出であってもよい。第１の実施形態では、データアナライザ１５０は、少なくともマイクロフィルタ状態に関して回線１７０Ａを特性化する。一般的に、マイクロフィルタは、ＰＯＴＳによって使用される低周波数帯域（例えば、４Ｋより低い）及びＤＳＬによって使用される高周波数帯域（例えば、３０Ｋより高い）を分離するために回線１７０Ａに配置される。欠落した、誤用された、又は誤動作しているマイクロフィルタは、ＤＳＬ信号を減衰させるので、ＤＳＬ性能を著しく劣化させる場合がる。本明細書で使用される場合、マイクロフィルタ状態とは、ｎｕｌｌマイクロフィルタ状態（マイクロフィルタが欠落している場合）、逆さマイクロフィルタ（「電話側」が回線に接続されている場合）、故障マイクロフィルタ（マイクロフィルタが存在しているが、一部の機能が誤動作している場合）、及び正しく構成されたマイクロフィルタ、の１つであってもよい。

方法２０１は、動作２０４において、少なくとも回線のＰＳＴＮ状態の監視をすることで開始する。不適切なマイクロフィルタ状態に起因する性能劣化が回線上にあるＰＯＴＳ装置のオンフック及びオフフック状態に依存するので、システム１０１が回線から収集される任意のデータを収集して特定の既定／選択ＰＳＴＮ状態に関係付けることは有利である。例えば、ＰＯＴＳ装置がＡＤＳＬシステム内でオンフック状態にある場合、欠落した、逆さに配置された又は故障したマイクロフィルタ状態に起因する性能劣化は、マイクロフィルタが正しく構成されている場合に比較して小さい。しかしながら、ＰＯＴＳ装置がＰＳＴＮ内でオフフック状態にある場合、ダウンストリームデータ速度は、ダウンストリーム信号に挿入されるアップストリーム信号エコーに部分的に起因して３−６Ｍｂｐｓ減少し得る。

実施形態では、動作２０４は、バッテリ検出、オンフック検出、オフフック検出及び呼び出し検出の少なくとも１つを伴う。例えば、システム１０１（図１Ｂ）では、動作２０４において、ＰＳＴＮモニタ１０４Ａが、電話回線１７０Ａを監視して、バッテリ（ＤＣ電圧）の存在を最初に決定し、それから呼び出し検出と共にオン／オフフック検出を行う。更なる実施形態では、動作２０４は、（例えば、ＤＳＬモニタ１０４Ａで）回線上のＤＳＬ活動を監視して、選択されたＰＳＴＮ状態が検出されるときにＤＳＬ通信が回線上で発生しているかどうかを決定することを更に伴う。

動作２０４に続いて、方法２０１は、次に、動作２１５Ａにおいて回線をプローブしてプローブデータを収集し、又は動作２１５Ｂにおいて動作データを動作２０４において決定されたＰＳＴＮ状態と関係付ける。動作２１５Ａ及び２１５Ｂの何れかは、異なる種類のデータ収集として破線で示され、両方が所与の回線に対して行われてもよいが、明確のため代替的な実施形態として本明細書では別個に記載される。動作２１５Ａ又は２１５Ｂの実行は、選択されたＰＳＴＮ状態（例えば、オフフック）にある回線を検出すること（動作２０４において）に応じてトリガされてもよい。更なる実施形態では、動作２１５Ａ又は２１５Ｂは、特定のＤＳＬ状態にある回線を検出することに応じてトリガされてもよい。例えば、動作２１５Ａは、ＰＳＴＮ状態が「オフフック」（又は「オンフック」）であり且つＤＳＬ状態が「非アクティブ」であることに応じて第１の態様で、ＰＳＴＮ状態が「オフフック」（又は「オンフック」）であり且つＤＳＬ状態が「アクティブ」であることに応じて第２の態様で行われてもよい。同様に、ショウタイム動作データは、動作２１５Ｂにおいて、現在のＰＳＴＮ状態と関連して収集され得る回線上の１つ以上のＤＳＬ装置によって生成される動作データが存在することを示す、ＰＳＴＮ状態が「オフフック」（又は「オンフック」）であり且つＤＳＬ状態が「アクティブ」であることに応じて収集されてもよい。

プローブデータ又は動作データの収集に続いて、方法２０１は、収集されたデータに最良に一致する回線に対する状態を推定するために収集されたデータが分析される動作２３５に進む。例えば、動作２３５は、動作２４５において検出結果１６０として出力される回線状態を有するシステム１０１における検出器１５９によって行われる。方法２０１は、回線の変化を検出する手段として又は１つより多くの回線故障を検出する手段として更に反復されてもよい。例えば、第１の反復がマイクロフィルタ状態を識別するために行われ、（例えば、図２Ｂに示される方法２０１に更に続いて）、第２の反復が故障した電話回線を識別するために行われる（例えば、図２Ｃに示される方法２０２に更に続いて）。更に、方法２０１の一度の反復は、１つより多くの回線故障を検出するための１つより多くの態様で分析され得るデータを生成してもよい。例えば、本明細書の他の箇所に更に記載されているように、マイクロフィルタ状態及び故障したＰＯＴＳ装置の両方が、方法２０１の一度の反復を介して検出されてもよい（例えば、図２Ｃに示される方法２０２に更に続いて）。従って、本明細書に記載の１つ以上の方法がシステム１０１によって行われてもよく、１つ以上のブリッジタップ、不良スプライス、故障したＰＯＴＳ装置、及びマイクロフィルタ関連の故障が検出されてもよい。

図２Ｂは、実施形態によって回線をプローブし、収集されたプローブデータに基づいてマイクロフィルタ状態を検出するための方法２０２を示す流れ図である。従って、図２Ｂは、プローブデータを利用する方法２０１（図２Ａ）の実施形態の例示である。方法２０２は、先に記載されたように、事業者２０４におけるＰＳＴＮ状態の監視で開始する。動作２０６において、（例えば、ＰＳＴＮモニタ１０４Ａ、・・・、１０４Ｎによって）選択されたＰＳＴＮ状態が検出される。回線反射率測定が、オンフック状態、オフフック状態、又は呼び出し状態の何れかを検出することに応じて行われてもよい。

一般に、回線反射率測定（又は回線プローバ１０２Ａが構成される回線プロービングの他の形態）は、回線上の他の通信信号（例えば、ＰＳＴＮ及びＤＳＬ信号）への／からの干渉を最小化するように選択されるプロービング信号を用いて行われる。方法２０２は、（例えば、ＤＳＬモニタ１０６Ａによって決定される）回線上のＤＳＬ活動に基づいて進む。ＤＳＬ活動が検出されない場合、動作２１６において、非アクティブ回線反射率測定が行われる。プローブ刺激が回線上のＤＳＬ通信活動と干渉する心配がないように、動作２１６の一実施形態は、ＰＳＴＮ状態がオフフックである場合にＰＳＴＮ帯域を回避するようにプローブ刺激を高域通過フィルタリングすることを伴う。「呼び出し」ＰＳＴＮ状態の回線に関して、動作２１６において、実質的に任意のプローブ信号が発行される。

ＤＳＬ活動が検出される場合、動作２１７において、アクティブ回線反射率測定が行われる。一部の実施形態では、アクティブ回線反射率測定はＤＳＬ通信を混乱させ得るが、動作２１７において、このような混乱を最小化又は回避するための１つ以上の技術が利用されてもよい。第１の実施形態では、プローブ信号はＰＳＴＮ帯域を回避するように高域通過フィルタリングされ、プローブ信号は未使用の周波数トーン（例えば、１ＭＨｚより大きい）に対して注入される。別の実施形態では、プローブ信号は、ＳＹＮＣシンボル期間の間に適用されてもよい。別の実施形態では、プローブ信号はＰＳＴＮ帯域を回避するために高域通過フィルタリングされて、プローブ信号は回線上のＤＳＬモデムによって利用される周波数トーンのサブセットに対して注入される。このサブセットは、アクティブ回線反射率測定の間にモデム接続を維持するように十分に小さい。この技術は、基本的に、回線上で利用可能な妨害マージンを使用する。

更なる実施形態では、ＤＳＬモデムによって使用されるＤＳＬ周波数帯域が複数のこのような周波数トーンサブセットに分割され、プローブ信号は所与の時間に各サブセットを個別に妨害するように各々の周波数トーンサブセット内に連続して注入される。例えば、第１のサブセットはＤＭＴトーン３２−４２を含んでもよく、第２のサブセットはトーン４２−５２を含んでもよく、第３のサブセットはトーン５３−６２を含んでもよい。次に、収集されたプローブデータ（例えば、反射データ）は、複数のトーンサブセットにわたり統合されて、周波数帯域分割に対して混乱を引き起こしたであろうＤＳＬ周波数帯域の少なくとも一部に対して複数のサブセットにわたる反射率測定波形を生成する。

実施形態において、動作２１６又は２１７の何れかに対して、プロービングは遷移帯域（例えば、１０ＫＨｚ−３０ＫＨｚ）内で反射波形を引き起こすことを含む。このようなプロービングは、マイクロフィルタの故障した状態と正しく構成された状態とを区別するのに有益である。マイクロフィルタは３０ＫＨｚ超えで６０−８０ｄＢ抑制の低域通過フィルタとして機能するように特定されるが、費用を最小化する利益のために、マイクロフィルタは、典型的には、遷移帯域において呼び出しを受け得る楕円フィルタを利用する。回線プロービングが遷移帯域を含む実施形態では、遷移帯域の呼び出しの評価は、マイクロフィルタ状態の特性化に含まれてもよい。

方法２０２は、動作２０２において継続し、収集された反射率測定データが処理されてマイクロフィルタの問題を他の屋内配線故障から区別する。一実施形態では、動作２２０における処理は、短いブリッジタップの効果を低減するために、例えば、５００ＫＨｚ遮断周波数でトレースのフィルタリングを伴う。別の実施形態では、プローブトレースデータの処理は、差分信号を生成するために以前に収集されたトレースとの比較を含む。以前に収集されたトレースは、異なるＰＳＴＮ状態（例えば、オンフック）の間に試験を受けた同じアクティブ回線（例えば、図１Ｂにおける回線１７０Ａ）から収集されたトレース、同じＰＳＴＮ状態（例えば、オフフック又は呼び出し）の間に試験を受けた同じ回線から収集されたトレース、又は同じ顧客宅内（試験を受けているアクティブ回線と同じ又は異なるＰＳＴＮ状態）において異なる回線から収集されたトレースの何れかを含んでもよい。

実施形態では、同じＰＳＴＮ状態に対する多数のプローブデータが、動作２２０において処理されて、後続の分析のためにプローブデータの統計を生成してもよい。他の実施形態では、動作２２０において行われるトレース処理は、回線のＰＳＴＮ状態が「オンフック」である間に収集されるプローブデータと回線のＰＳＴＮ状態が「オフフック」である間に収集されるプローブデータとの差分を取ることを伴う。先に記載されたように、オフフック状態とオンフック状態との比較は、（例えば、図１Ａのレイヤ４で）ｎｕｌｌマイクロフィルタ状態を検出するのに特に役立つ。その差分の振幅が閾値を超える場合、ｎｕｌｌマイクロフィルタを示すｎｕｌｌマイクロフィルタ状態が動作２４５において報告されてもよい。それから、例えば、回線調整器が、呼び出し状態／オンフック状態／オフフック状態の検出結果に基づいてエコーキャンセルを再構成してもよい。

プローブデータトレースが同じ顧客宅内に並べられる異なる回線から収集される別の実施形態では（例えば、ＤＳＬを欠いている回線１７０Ａからプローブデータ１０９Ｎを収集する回線プローバ１０２Ｎ）、マイクロフィルタに関連していない屋内配線トポロジの貢献を差し引くために回線比較が行われる。ＤＳＬモデムが個別の回線上にない（従って、マイクロフィルタがＰＯＴＳ装置に必要とされる）場合、ＤＳＬをサポートする回線が、例えば、クワッドケーブルにおいて、未使用の（「ドライ」）回線と共に屋内に延びている可能性があるという事実を考慮すれば、この比較はレイヤ３分析（図１Ａ）に有益である。従って、ＤＳＬをサポートする回線（例えば、回線１７０Ａ）に存在する任意のスプライス、ブリッジタップ、又は他の異常も、典型的には、全ての屋内回線に共通の障害としてドライ回線１７０Ｎに存在するであろう。次に、動作２２０において計算されるプローブデータトレース間の差分は、回線固有のマイクロフィルタの問題からこのような回線共通の効果を除去する。

図２Ｂの記載を続けると、方法２０２は動作２２６に進み、反射率測定データ（又は他のプローブデータ）の処理がマイクロフィルタ状態の推定を直接的には生成せず、又は生成された推定が更に試験される。動作２２６において、収集されたプローブデータは、特定のマイクロフィルタ状態と関係付けられる複数の参照回線テンプレートと比較される。例えば、図１Ｂを参照すると、プローブデータ１１１は、プローブデータが収集された同じＰＳＴＮ状態を有するテンプレートデータベース１５８における故障テンプレートと比較されてもよい。そのような場合、ＰＳＴＮ状態は、回線の同様の状態に関するプローブトレースを比較するために利用されるキーフィールドであってもよい。更なる実施形態では、行われたプロービングの種類（例えば、アクティブ回線反射率測定と非アクティブ回線反射率測定）と共にＤＳＬ状態及び／又はプロトコル情報は、比較可能なＰＳＴＮ／ＤＳＬ回線状態に関するテンプレートプローブデータと収集されたプローブデータの比較のための更なる基礎としての役割を果たしてもよい。

図３は、実施形態によれば、故障テンプレートデータベース１５８に記憶された故障テンプレートのためのアーキテクチャを示す図である。図示されたように、各テンプレート１−Ｌが、プローブ及びモニタデータ１０９Ａを特定の検出結果１６０と関係付ける。プローブ及びモニタデータ１０９Ａは、各参照回線１−Ｎに対して、収集されたデータの種類（プローブトレース又はＤＳＬプロトコル情報）に固有のフィールドを含む。検出結果１６０は、図１Ａに示された検出機構の１つ以上のレイヤに対するフィールドを含む。

図２Ｂに戻ると、十分にポピュレートされた故障テンプレートデータベース１５８を用いて、テスト用の回線が、動作２２６において、ｎｕｌｌマイクロフィルタと関係付けられる複数の参照回線テンプレートと比較され、逆さマイクロフィルタと関係付けられる複数の参照回線テンプレートと比較され、故障したマイクロフィルタと関係付けられる複数の参照回線テンプレートと比較されてもよい。動作２３０において、テスト用の回線に対して収集されたプローブトレースデータと一致するプローブトレースデータを有する参照回線テンプレートが選択される。例示として、平均二乗誤差（ＭＳＥ）検出アルゴリズムが最良一致を識別するために利用される。しかしながら、このような目的に適した任意の他のアルゴリズムが利用されてもよい。更なる実施形態では、動作２３０は、近似の測定を定義する最尤（ＭＬ）法を伴ってもよく、収集されたデータから最も小さな差分を有しており、最も可能性が高いシステム構成であるセットの中から故障テンプレートを見つける。

動作２３６において、テスト用の回線（例えば、回線１７０Ａ）は、選択された参照テンプレートと関係付けられるマイクロフィルタ状態を有する（及び最良一致テンプレートによって定義されるレイヤ１、２、及び４特性の何れかを有する）と特性化される。

次に、動作２４５において、マイクロフィルタ状態及び／又は任意の他の故障特性の特性化が報告される。実施形態では、方法２０２は、動作２２０にＰＳＴＮ状態を横断するプローブトレース間の差分を決定させるために、例えば、動作２３９において、新しく選択されるＰＳＴＮ回線状態（例えば、方法２０２の以前の反復が「オンフック」であった場合の「オフフック」等）に対して繰り返される。方法２０２は、回線のＣＰＥ側の手段としてトリガ（例えば、ユーザ始動コマンド、回線がマイクロフィルタ故障に合致して機能不全であるという指示等）が満たされている限り無制限に繰り返されてもよい。

収集されたプローブデータは、回線上にあるマイクロフィルタが実際に特性化されたマイクロフィルタ状態を有するとの確認（例えば、技術者の訪問又は顧客の行動による）に応答して複数の参照回線テンプレート（例えば、故障テンプレートデータベース１５８）に追加されてもよい。更なる実施形態では、新しい参照回線テンプレートとして収集されたプローブデータを追加する前に、収集されたプローブデータが一意のテンプレートを表すかどうかの決定が行われる。

図２Ｃは、実施形態によって回線を監視し、収集された動作データに基づいてマイクロフィルタ状態を検出するための方法を示す流れ図である。従って、図２Ｃは、ＤＳＬプロトコル情報を利用する方法２０１（図２Ａ）の実施形態の例示である。方法２０３は、先に記載されたように、動作２０４において、ＰＳＴＮ状態の監視で開始する。先に記載されたように、動作２０６において、選択された第１のＰＳＴＮ状態が検出される。例えば、一実施形態では、「オフフック」ＰＳＴＮ状態が検出される。

動作２１８において、第１のＤＳＬ動作データ、例えば、限定されないが、挿入損失及び／又は受信信号スペクトルを含む動作パラメータベクトルが回線から収集される。システム１０１（図１Ｂ）を再び参照すると、第１のＤＳＬ動作データは、ＤＳＬモニタ１０４Ａによって、又は動作中のＤＳＬ装置１１５から直接的に収集されてもよい。動作２１８において、収集されたデータは、検出された特定のＰＳＴＮ状態（例えば、「オフフック」）と関係付けられる。

次に、第２のＰＳＴＮ状態が選択され（例えば、第１のＰＳＴＮ状態が「オフフック」であった場合の「オンフック」）、動作２２７において第２のＰＳＴＮ状態が検出されると、第２のＰＳＴＮ状態に関連して、動作２３７において第２のＤＳＬ動作データが収集される。一般に、第１及び第２のＤＳＬ動作データセットは、同じ回線パラメータの少なくとも一部を含む。例えば、一実施形態では、第１及び第２のＤＳＬ動作データの両方が、少なくとも挿入損失及び／又は受信した信号スペクトルを含む。動作２３８において、第１及び第２のＤＳＬ動作データが比較されて、動作２４２において、動作データが収集された回線がＤＳＬ動作データの比較に基づいて特性化される。例えば、ＰＳＴＮ状態がオンフックからオフフックに又はその逆に変化し、閾値を超える場合に、ｎｕｌｌマイクロフィルタ状態がＤＳＬシステムの動作パラメータの変化に留意することによって検出され得る。別の実施形態では、第１及び第２の動作データパラメータ（データ速度及び速度安定性等）は、パラメータ閾値より多くオン／オフフック状態時の間で変化する場合に故障した電話を検出するためにオン／オフフック状態の間で比較される。

動作２４４において、第１のＤＳＬ動作データ及び第２のＤＳＬ動作データの何れか又は両方が、プローブトレースデータに関して本明細書の他の場所に記載されたのと実質的に同じやり方で故障テンプレートとの比較に基づいて分析されてもよい。例えば、図３を参照すると、故障テンプレートに関してＤＳＬプロトコルフィールドデータに記憶される動作データが、回線から収集された第１及び／又は第２のＤＳＬ動作データと比較されて、最良一致の故障テンプレートの特定のマイクロフィルタ状態を有すると回線を特性化してもよい。動作２４２においてマイクロフィルタ状態が特性化される場合、他の回線状態を検出するために動作２４４が行われてもよい。例えば、一実施形態では、既知の故障した電話と関係付けられる故障テンプレートに関してＤＳＬプロトコルフィールドデータに記憶される動作データが、回線から収集された第１及び／又は第２のＤＳＬ動作データと比較されて、故障した電話を有する回線と特性化する。

図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ及び４Ｄは、実施形態に従って、故障の存在及び／又は場所に関して回線を特性化するための方法を示す流れ図である。マイクロフィルタ状態と関係付けられる検出された故障がＣＰＥ側にあると推定されるので、図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ及び４Ｄは、ブリッジタップ又は不良スプライス等の他の故障の位置決め／検出に適用可能である。このような技術は、例えば、階層型検出アルゴリズム１００のレイヤ２（図１Ａ）を決定するために利用されてもよい。

図４Ａを最初に参照すると、方法４００は、先に記載されたように（例えば、図１Ｂの回線１７０Ａ）、ＤＳＬサービスをサポートするために決定された第１のツイストペア電話回線をプロービングして、動作４１５において回線から第１のプローブデータを収集することを含む。次に、動作４４０において、少なくとも第１のプローブデータに基づいて、検出された故障の場所がＮＩＤのアップストリーム又はダウンストリームであると特性化される。次に、動作４７５において、特性化が報告される。一般に、方法４００は、それぞれ図４Ｂ、４Ｃ及び４Ｄに更に示されているように、ＣＰＥ側にある多数の回線を比較することによって検出された故障が屋外配線（即ち、ＮＩＤのＣＰＥ側）又は屋外配線（即ち、ＮＩＤのＣＯ側）の中にあるかどうかを決定すること、検出された故障が屋外配線にあるように屋内配線の効果を除去すること、又は検出された故障及びＮＩＤの相対的位置を決定することの少なくとも１つを伴ってもよい。例示の実施形態では、ＮＩＤに対する故障の場所は、図４Ａ、４Ｂ、４Ｃ及び４Ｄに示された各方法が行われた後でのみ推定される。このようにして、各方法によって生成された推定の一致／比較を介して、推定のより高い信頼が可能になってもよい。

図４Ｂでは、アクティブ回線及び任意のドライ回線（ＰＯＴＳ及びＤＳＬサービスを欠いている）の存在を検出する動作４１０において、方法４０１が開始する。回線（例えば、図１Ｂの回線１７０Ａ−１７０Ｎ）が、ＰＳＴＮモニタ１０４Ｎを介してアクティブ又はドライ回線であると決定されてもよい。一実施形態では、例えば、ＤＣバッテリ及び／又はＤＳＬ活動が検出されなければ、回線はドライ回線であると識別される。別の実施形態では、当技術分野で周知の任意の技術を用いて、回線アナライザが結合される全ての回線（例えば、図１Ｂの回線１７０Ａから１７０Ｎ）に関して回線長が推定される。別の実施形態では、第２の回線の推定回線長が実質的に第１の回線のそれよりも少ない場合、第２の回線は、ＮＩＤで終端されたドライ回線であると決定される。

次に、少なくとも１つのドライ回線及び少なくとも１つのアクティブ回線が検出される場合、方法４０１は、先に記載されたように、ドライ回線がプローブされる動作４１１に進む。動作４１５において、アクティブ回線が同様にプローブされてプローブデータを収集する。ドライ回線が検出されなければ、方法４０１は、図４Ｄに示された方法４０３又は別の単一回線特性化技術が行われる動作４１３に進んでもよい。

動作４３５において、ドライ回線が顧客宅内にある第１の回線と同一場所に配置されていると想定して、収集されたプローブデータの比較が行われる。第１の実施形態では、当技術分野で周知の、又はマイクロフィルタ状態検出（ただし他の故障にも適用可能である）との関連で本明細書の他の箇所に記載されたテンプレート照合技術に基づく故障検出技術が、アクティブ及びドライ回線の両方に対して行われる。第１のプローブデータに基づいて故障（例えば、ブリッジタップ、不良スプライス等）が検出されるが第２のプローブデータに基づいて故障が検出されなければ、動作４４１Ａにおいて、故障の場所はＮＩＤのアップストリーム（例えば、屋内配線１２１の中）であると宣言される。逆に、第１のプローブデータに基づいて故障（例えば、ブリッジタップ、不良スプライス等）が検出され且つ第２のプローブデータに基づいても故障が検出される場合、動作４４１Ｂにおいて、故障の場所はＮＩＤのダウンストリーム（例えば、屋内配線１２１の中）であると宣言される。屋内又は屋外配線の何れか１つに回線障害がない場合、多数の回線（例えば、アクティブ及びドライ回線）間のこのような直接比較は、ＮＩＤの場所の実際の推定無しでＮＩＤに対する検出された故障を位置決めしてもよい。次に、動作４７５において、このような決定が報告される。

ＮＩＤに対する故障の場所の複数の特性化が行われる実施形態では、方法４０１の実行は、方法４０２（図４Ｃ）の実行及び方法４０３（図４Ｄ）の実行によって補足される。方法４０２及び４０３のこのような実行は、例えば、マルチペア屋内配線におけるツイストペアの１つだけが故障（例えば、クワッドケーブルの１本だけのツイストペアにおける不良スプライス）を被っている場合、故障がＮＩＤの後に位置していると誤って決定することを回避してもよい。

図４Ｃでは、方法４０２は、同様に動作４１０において開始して、アクティブ及びドライ回線を検出する。先に記載されたように、回線（例えば、図１Ｂの回線１７０Ａ−１７０Ｎ）が、アクティブ又はドライ回線であると決定されてもよい。少なくとも１つのドライ回線及び少なくとも１つのアクティブ回線が検出される場合、方法４０１は、ドライ回線がプローブされてプローブデータを収集する動作４１１に進む。ドライ回線が検出されなければ、方法４０２は方法４０３（図４Ｄ）に進んでもよく、又は別の単一回線特性化技術が利用されてもよい。動作４１１において収集されたプローブデータは、アクティブ回線から屋内配線の効果を除去するために利用される。例示の実施形態では、動作４１４において、ドライ回線に関して収集されたプローブデータから屋内配線の伝達関数Ｈ_１Ｆが推定される。動作４１５において、アクティブ回線がプローブされてプローブデータを収集する。動作４３８において、屋内配線の任意の効果を補償するために伝達関数Ｈ_１Ｆを用いてアクティブ回線のプローブデータが処理される。次に、等化されたアクティブ回線のプローブデータは、実質的に本明細書の他の箇所に記載されたテンプレート照合技術又は任意の周知の故障検出方法によって分析される。次に、補償されずに残っている任意の検出された故障が、動作４４４においてＮＩＤのアップストリームであると特性化されて、動作４７５において報告される。

実施形態では、ＮＩＤへの距離が決定される。このような実施形態では、ドライ回線に関して推定されたループ長が、プローブ地点（例えば、図１Ｂの回線プローバ１０２Ａ）とＮＩＤとの間の距離に関する推定として利用される。次に、アクティブ回線で検出される故障が、当技術分野で周知の技術によって（例えば、Ｈｌｏｇデータのピークのサイズ及び／又は周波数の比較を介して又は反射率測定データを分析することによって）推定される故障とプローブ地点との間の距離を有してもよい。次に、推定された距離は屋内又は屋外として検出された故障を位置決めするために比較される。

図４Ｄに例示されている別の実施形態では、動作４１５においてアクティブ回線のみがプローブされる（例えば、ドライ回線が検出されない場合）。動作４２０において、プローブ地点とＮＩＤとの間の距離が、プローブ地点と引込み線（ｄｒｏｐ ｗｉｒｅ）及び引込み線のアップストリームのシールドされた伝送回線を結合するスプライスとの間の距離以下であると推定される。図５Ａは、このような実施形態によって回線の存在及び／又は場所に関して回線を特徴化するための方法が適用される、図１Ｂのシステムを含むネットワークを示す概略図である。図示されたように、屋内配線１２１は、クワッドケーブル５２７を含む。アクティブ回線１７０ＡにはＰＯＴＳ装置１３５と共に回線調整器１１０がある。回線１７０Ａ−１７０Ｎの各々は、ＮＩＤ１２５のＣＰＥ側の何処かにブリッジタップ３４５を有する。ＮＩＤ１２５のアップストリームには、アクティブ回線１７０Ａのみに結合される引込み線５３３があり、ドライ回線（例えば、１７０Ｎ）はＮＩＤで終端される。典型的には、引込み線５３３は、ＮＩＤから５０−１００フィート延びており、ＣＯ５７５に延びているシールドされた伝送回線５３５に接合（ｓｐｌｉｃｅ）される。

一実施形態では、スプライス５３４の場所とプローブ地点との間の距離が、シールドされた伝送回線５３５（シールドがグランドにある場合）と引込み線５３３（シールド及びグランドが無いのでより大きな距離で離れている）との間のグランドプレーンの変化を検出することによって推定される。グランドプレーンのこの変化は、コモンモードインピーダンスが閾値より大きく変化する場合の回線における位置の推定に基づいて検出されてもよい。図５Ｂは、代替的な例示のアーキテクチャ５００を示しており、ここで実施形態は、シールドされたケーブル及び非シールドのケーブルが結合される場所を決定してもよい。次に、この決定は、（ＮＩＤの場所の代理として）引込み線結合部のアップストリーム又はダウンストリームのスプライス５３４の場所を位置決めするために利用されてもよい。

図５Ｂは、例えば、インターフェース５２６を介して、アクティブ回線５５０の第１の端部に通信可能にインターフェース接続される回線アナライザ５７０を描いている。特定の実施形態では、回線アナライザ５７０は回線アナライザ１０５（図１Ｂ）であり、図１Ｂとの関連で記載されたものが組み込まれている図５Ｂ及び５Ｃとの関連で追加機能が記載されている。

一実施形態によれば、回線アナライザ５７０は、５５０の第１の端部にコモンモード信号プローブ５２１を注入するための信号生成器５０５、第１の端部において回線５５０におけるコモンモード信号プローブ５２１のインピーダンスを測定するための信号受信器５１０、コモンモード信号プローブ５２１の測定されたインピーダンスに基づいて回線５５０におけるインピーダンス異常５２２を検出するための信号検出器５１５を含む。信号アナライザ５２０は、回線５５０におけるインピーダンス異常５２２を回線５５０における境界状態５５１と相関させる。破線ボックスで示されているように、信号アナライザ５２０は、回線アナライザ５７０（例えば、離れているサードパーティの場所におけるデータアナライザ１５０の一部又は共同設置される）から離れているか、又は回線アナライザ５７０に組み込まれていてもよい。

回線アナライザ５７０は、回線アナライザ１０５（図１Ｂ）に関して先に記載された任意の形態で実装及び利用されてもよい。例えば、一実施形態では、回線アナライザ５７０は、回線上に生成されたプローブを注入するために、回線５５０の第１端と通信可能にインターフェース接続されるＣＰＥモデムのチップセットである。別の実施形態では、回線アナライザ５７０は、ＣＰＥモデムとは物理的に離れた別個の信号調整装置のチップセットである。ここで、ＣＰＥモデムは、回線５５０と通信可能にインターフェース接続される信号調整装置（例えば、図１Ｂの回線調整器１１０）を介して回線の第１の端部と通信可能にインターフェース接続される。一実施形態では、回線アナライザ５７０は、ＣＰＥモデムとは物理的に離れた別個の信号調整装置内に構成されるコントローラカードである。ここで、信号調整装置は回線５５０の第１の端部と通信可能にインターフェース接続され、ＣＰＥモデムが信号調整装置を介して回線５５０とインターフェース接続される。このような実施形態では、信号調整装置のコントローラカードは、回線５５０に生成されたプローブを注入する。

一実施形態によれば、信号受信器５１０は、回線５５０の第１の端部におけるコモンモード信号プローブ５２１の反射係数を測定することによって、回線５５０上のコモンモード信号プローブ５２１のインピーダンスを測定する。このような実施形態では、信号検出器５１５は、測定された反射係数に基づいて回線５５０のインピーダンスの変化を検出することによって、回線５５０上のインピーダンス異常を検出する。

図５Ｃは、実施形態が動作可能な例示的なアーキテクチャ５０１を示す。図５Ｃは、回線５５０の第１の端部と通信可能にインターフェース接続される回線アナライザ５７０を描いており、非シールド部分５５２及びシールド部分５５３の両方が境界又は境界箇所とも呼ばれる境界状態５５１によって分離されて描かれている。一実施形態によれば、回線アナライザ５７０は、回線５５０のシールド部分５５３から回線５５０の非シールド部分５５２を分離する境界（例えば、境界状態５５１に対応する）と回線５５０上のインピーダンス異常を相関させる。

一実施形態では、信号検出器５１５は、回線５５０のシールド部分５５３から回線５５０の非シールド部分５５２を分離する境界箇所（例えば、境界状態５５１に対応する）と一致する誘電率の変化を検出することにより回線５５０上のインピーダンス異常を検出する。このような実施形態では、回線５５０のシールド部分５５３に対する第１の測定誘電率がシールド材料と一致しており、回線５５０の非シールド部分５５２に対する第２の測定誘電率が回線５５０の導体と回線５５０のグランドとの間の空隙と一致している。このようなシールド材料は、例えば、約２．５から３．０の範囲の誘電率を有するＰＶＣ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）シールドであってもよく、又は日本で一般的な紙等の代替的なシールド材料から構築されてもよい。回線５５０の導体と回線５５０のグランドとの間の空隙の誘電率は、典型的には、空隙が導体と地上グランドとの間の広い空間であるか又は例えば地下環境における導体と回線５５０を格納する導管との間の小さな空隙であるかにかかわらず、約１．０で測定されるであろう。

図４Ｄに戻ると、プローブ地点から故障（例えば、ブリッジタップ３４５）までの推定距離がスプライス５３４（図５Ａ）までの推定距離よりも大きいことを動作４２０において行われた比較が示す場合、故障は動作４２２ＡにおいてＮＩＤのアップストリームであると宣言される。逆に、プローブ地点から故障（例えば、ブリッジタップ３４５）までの推定距離がプローブ地点からスプライス５３４までの推定距離よりも小さいことを動作４２０において行われた比較が示す場合、故障は、動作４２２Ｂにおいて、ＮＩＤのダウンストリームであると宣言される。引込み線は典型的にはサービスプロバイダによって接地及び維持されており、あまり故障状態に曝されないので、ＮＩＤのダウンストリームであると引込み線の故障を誤って特性化する可能性は比較的小さい。

図面に描かれた及び本明細書に記載された様々なハードウェア要素に加えて、実施形態は以下に記載の様々な動作を更に含む。このような実施形態に従って記載された動作は、ハードウェア要素によって実行され、又は命令と共にプログラミングされた汎用若しくは専用プロセッサに動作を実行させるために使用可能な機械実行可能命令で具現化されてもよい。代替的に、コンピュータプラットフォームの１つ以上のプロセッサ及びメモリを介して本明細書に記載される動作を実行するソフトウェア命令を含むソフトウェア及びハードウェアの組み合わせによって実行されてもよい。また、実施形態は、本明細書に記載の動作を実行するためのシステム又は装置に関する。開示されたシステム又は方法は所要の目的のために専用に構築されてもよく、又はコンピュータに記憶されるコンピュータプログラムによって選択的に起動又は再構成される汎用コンピュータを備えてもよい。このようなコンピュータプログラムは、限定されないが、フロッピー（登録商標）ディスク、光学ディスク、フラッシュ、ＮＡＮＤ、ＳＳＤ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ−ＲＯＭ及び磁気光学ディスクを含む任意の種類のディスク、各々がコンピュータシステムバスに結合されるＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒ）、ＥＰＲＯＭ、 ＥＥＰＲＯＭ、磁気若しくは光学カード、又は一時的でない電子命令を記憶するのに適した任意の種類の媒体等の一時的でないコンピュータ可読記憶媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）に記憶されてもよい。

図６は、一実施形態によるコンピュータシステムの例示的な形態におけるマシン７００の図表示を示す。この中で、本明細書に記載の１つ以上の方法をマシン７００に実行させる命令セットが実行されてもよい。代替的な実施形態では、マシンは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク、イントラネット、エクストラネット、又はインターネットで他のマシンと接続、ネットワーク接続、インターフェース接続等されてもよい。マシンは、クライアントサーバ型ネットワーク環境におけるサーバ又はクライアントマシンの能力で、又はピアツーピア（又は分散型）ネットワーク環境におけるピアマシンとして動作してもよい。マシンの所定の実施形態は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話、ウェブ装置、サーバ、ネットワークルータ、スイッチ若しくはブリッジ、コンピュータシステム、又はマシンによって行われる行動を特定する命令セット（連続的又はそれ以外）を実行することができる任意のマシンの形態であってもよい。更に、単一のマシンのみが示されているが、用語「マシン」は、本明細書で検討された１つ以上の方法を実行するための命令のセット（又は複数のセット）を個別に又は共同で実行するマシン（例えば、コンピュータ）の集合を含むようにも解釈される。

例示のコンピュータシステム７００は、プロセッサ７０２、主メモリ７０４（例えば、読み出し専用メモリ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ；ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＳＤＲＡＭ（ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ）若しくはＲＤＲＡＭ（Ｒａｍｂｕｓ ＤＲＡＭ）等のダイナミックランダムアクセスメモリ（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ；ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、スタティックランダムアクセスメモリ（ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ；ＳＲＡＭ）、揮発性ではあるが高データ速度のＲＡＭ等のスタティックメモリ）、及び二次メモリ７１８（例えば、ハードディスクドライブ及び永続的データベースの実装を含む永続的記憶装置）を含み、これらはバス７３０を介して互いに通信する。主メモリ７０４は、本明細書に記載のシステム、方法、及び回線プロービング、モニタリング、及びデータ分析の様々な実施形態に関する機能を遂行及び実行するために必要な情報及び命令及びソフトウェアプログラムコンポーネントを含む。検出結果７２３は、例えば、回線プローブ及び動作データの分析に基づいて生成されてもよい。収集したデータ及び計算７２４は、主メモリ７０４内に記憶される。検出結果７２３は、主メモリ７０４内に記憶されてもよい。主メモリ７０４及びそのサブ要素（例えば、７２３及び７２４）は、本明細書で検討された方法を実行するために処理論理７２６及び／又はソフトウェア７２２及びプロセッサ７０２と連動して動作可能である。

プロセッサ７０２は、マイクロプロセッサ又は中央処理装置等の１つ以上の汎用処理装置を表す。より詳細には、プロセッサ７０２は、ＣＩＳＣ（ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）マイクロプロセッサ、ＲＩＳＣ（ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｅｔ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）マイクロプロセッサ、ＶＬＩＷ（ｖｅｒｙ ｌｏｎｇ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗｏｒｄ）マイクロプロセッサ、他の命令セットを実装するプロセッサ、又は命令セットの組み合わせを実装するプロセッサであってもよい。また、プロセッサ７０２は、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ；ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ；ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ＤＳＰ）、又はネットワークプロセッサ等の１つ以上の専用処理装置であってもよい。プロセッサ７０２は、本明細書に記載の動作及び機能を実行するための処理論理７２６を実行するように構成される。

コンピュータシステム７００は、情報が分析のために収集され得る１つ以上のネットワーク７２０とコンピュータシステム７００を通信可能にインターフェース接続するための１つ以上のネットワークインターフェースカード７０８を更に含んでもよい。また、コンピュータシステム７００は、ユーザインターフェース７１０（ビデオディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ；ＬＣＤ）、又は陰極線管（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ；ＣＲＴ）等）、英数字入力装置７１２（例えば、キーボード）、カーソル制御装置７１４（例えば、マウス）、及び信号生成装置７１６（例えば、統合スピーカ）を含んでもよい。コンピュータシステム７００は、周辺装置７３６（例えば、無線又は有線通信装置、メモリ装置、記憶装置、オーディオ処理装置、ビデオ処理装置等）を更に含んでもよい。コンピュータシステム７００は、本明細書の他の箇所に記載されたように、デジタル通信回線とインターフェース接続し、情報を監視、収集、分析及び報告し、様々な回線プロービング及び回線上の状態を検出及び／又特性化するためのコマンド及び命令の実行を含む動作データ収集イベントを開始、トリガ、及び実行することが可能な回線アナライザ７０５及び／又はデータアナライザ７５０の機能を実行してもよい。

二次メモリ７１８は、本明細書に記載の１つ以上の方法又は機能を具現化する１つ以上の命令（例えば、ソフトウェア７２２）が記憶される一時的でないマシン可読記憶媒体（又はより詳細には一時的でないマシンアクセス可能記憶媒体）７３１を含んでもよい。また、ソフトウェア７２２は、主メモリ７０４内に存在し又は代替的に存在してもよく、コンピュータシステム７００による実行中にプロセッサ７０２内に完全に又は少なくとも部分的に更に存在してもよい。また、主メモリ７０４及びプロセッサ７０２はマシン可読記憶媒体を構成する。更に、ソフトウェア７２２は、ネットワークインターフェースカード７０８を介してネットワーク７２０上で送信され又は受信されてもよい。

先の記載は例示であって限定ではない。例えば、図面の流れ図は本発明の実施形態によって行われる動作の特定の順番を示しているが、このような順番は必須でなくてもよいことが理解されるべきである（例えば、代替的な実施形態は、異なる順番で動作を行い、所定の動作を結合し、所定の動作を重複させること等を行ってもよい）。更に、上記の説明を読んで理解すれば他の多くの実施形態が当業者には明らかになるであろう。本発明は特定の例示的な実施形態を参照して記載されてきたが、本発明は記載された実施形態に限定されず、添付の請求項の精神及び範囲内で修正及び変更が行われ得ることが認識されるであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の請求項を参照して、このような請求項に与えられる均等物の完全な範囲と共に決定されるべきである。

Claims (45)

1. ツイストペア電話回線を特性化する方法であって、
   前記回線のＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）状態を監視するステップと、
   前記回線が特定のＰＳＴＮ状態にあることを検出することに応じて、プローブデータを収集するために前記回線をプローブする、又はＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）モデムの動作を介して生成される前記回線から収集される動作データを前記特定のＰＳＴＮ状態と関係付けるステップと、
   収集されたプローブデータ又は動作データに基づいてマイクロフィルタ状態を有すると前記回線を特性化するステップと
   を含む、方法。
2. 前記マイクロフィルタ状態は、
   オンフック状態の間に前記ＤＳＬの性能を劣化させる電話を有するｎｕｌｌマイクロフィルタ、
   オンフック状態の間に前記ＤＳＬの性能を劣化させない電話を有するｎｕｌｌマイクロフィルタ、
   逆さマイクロフィルタ、及び
   正しく構成されたマイクロフィルタ
   の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＰＳＴＮ状態を監視するステップは、
   ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電圧の存在、
   オンフック状態、
   オフフック状態、又は
   呼び出し状態
   の少なくとも１つを検出することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 関係付けられるＰＳＴＮ状態は、前記オフフック状態又は前記呼び出し状態である、請求項３に記載の方法。
5. 収集されたプローブデータ又は動作データに基づいてマイクロフィルタ状態を有すると前記回線を特性化するステップは、
   収集されたプローブデータを複数の参照回線テンプレートと比較することであって、各テンプレートがマイクロフィルタ状態と関係付けられること、及び
   前記比較に応答して前記複数の参照回線テンプレートの１つと関係付けられる前記マイクロフィルタ状態を有すると前記回線を特性化すること
   を更に含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記複数の参照回線テンプレートは、複数の回線から収集されたフィールドデータ、又は複数の回線をシミュレートするモデル化データの少なくとも１つを含み、
   比較することは、前記プローブデータと最良に一致する参照回線テンプレートを選択することを更に含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記プローブデータと最良に一致する前記参照回線テンプレートを選択することは、ＭＳＥ（ｍｅａｎ ｓｑｕａｒｅ ｅｒｒｏｒ）検出アルゴリズムにより前記プローブデータと最良に一致する前記参照回線テンプレートを選択することを含む、請求項６に記載の方法。
8. 収集された第１の動作データが、前記ＰＳＴＮ状態を監視することによって検出される前記オンフック状態と関係付けられ、
   収集された第２の動作データが、前記ＰＳＴＮ状態を監視することによって検出される前記オフフック状態と関係付けられ、
   収集されたプローブデータ又は動作データに基づいてマイクロフィルタ状態を有すると前記回線を特性化するステップは、
   前記第１の動作データを前記第２の動作データと比較すること、及び
   前記比較によって識別される差分が閾値を超える場合にｎｕｌｌマイクロフィルタ状態を宣言すること
   を更に含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記回線のプローブは、前記回線上にＤＳＬ活動を検出することに応じてアクティブ回線反射率測定を行うこと、及び前記回線上にＤＳＬ活動を検出しないことに応じて非アクティブ回線反射率測定を行うことを含む、請求項１に記載の方法。
10. アクティブ回線反射率測定を行うことは、前記ＰＳＴＮ帯域を回避するために高域通過フィルタリングを行うこと、並びに
    前記回線上のＤＳＬモデムによって使用されていない周波数トーンに対してプローブ信号を注入すること、及び
    前記回線上のＤＳＬモデムによって利用される前記周波数トーンのサブセットに対してプローブ信号を注入することであって、前記サブセットはアクティブ回線反射率測定の間にモデム接続を維持するように十分に小さいこと
    の少なくとも１つを行うことを更に含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記周波数トーンのサブセットに対して前記プローブ信号を注入することは、
    前記ＤＳＬモデムによって使用されるＤＳＬ周波数帯域を複数の周波数トーンサブセットに分割すること、
    一度に各サブセットを個別に妨害するように、前記周波数トーンサブセットの各々にプローブ信号を連続的に注入すること、及び
    収集された反射データを統合して、少なくとも前記ＤＳＬ周波数帯域の大部分に及ぶ反射率測定波形を生成すること
    を更に含む、請求項１０に記載の方法。
12. 非アクティブ回線反射率測定を行うことは、前記ＰＳＴＮ帯域を回避するために高域通過フィルタリングを行うことを更に含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記回線をプローブすることは、前記回線上で反射率測定を行うことを含み、前記方法は、マイクロフィルタ状態に起因しない回線効果を除去するために、収集された反射率測定波形を低域通過フィルタリングすることによって、前記プローブデータを処理するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
14. 前記方法は、
    ＰＯＴＳ及びＤＳＬサービスを欠いており且つ同じ宅内の前記ＤＳＬ回線と共同設置される少なくとも第２の回線に反射率測定を行って、前記宅内の回線トポロジを特性化すること、及び
    前記第２の回線から収集された反射波形に基づいて前記回線トポロジの効果を前記プローブデータから除去すること
    によって前記プローブデータを処理するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
15. 前記回線をプローブすることは、前記回線がオフフック状態である間に前記回線に反射率測定を行うことを含み、前記方法は、
    前記回線がオンフック状態であることを検出することに応じて前記回線に２回目のプローブを行って、第２のプローブデータを生成するステップ、
    前記プローブデータと前記第２のプローブデータとの比較を行うステップ、及び
    前記プローブデータと第２のプローブデータとの間の差分の閾値レベルを検出することに応じてｎｕｌｌマイクロフィルタ状態を有すると前記回線を特性化するステップ
    を更に含む、請求項１に記載の方法。
16. プローブデータを収集することは、マイクロフィルタ遷移周波数帯域内の回線反射波形を収集することを更に含む、請求項１に記載の方法。
17. ユーザ始動コマンド、又は
    前記回線がマイクロフィルタ故障に合致して機能不全であるという指示
    を受信することに応じて前記回線のプローブをトリガするステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
18. 前記回線上の前記マイクロフィルタが特性化されたマイクロフィルタ状態を有するという確認に応じて前記複数の参照回線テンプレートに前記プローブデータを追加するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
19. ツイストペア電話回線における故障の場所を特性化する方法であって、
    前記回線から第１のプローブデータを収集するために前記回線が顧客宅内に入るネットワークインターフェース装置（ＮＩＤ）のダウンストリームのプローブ地点において前記回線をプローブするステップと、
    少なくとも前記第１のプローブデータに基づいて、前記ＮＩＤのアップストリーム又はダウンストリームであると前記故障の場所を特性化するステップと
    を含む方法。
20. ＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）サービスを欠いており且つ顧客宅内における前記回線と共同設置される第２の回線をプローブして、前記第２の回線から第２のプローブデータを収集するステップと、
    前記第１のプローブデータを前記第２のプローブデータと比較して、前記ＮＩＤのアップストリーム又はダウンストリームであると前記故障の場所を特性化するステップと
    を更に含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記第２の回線のＤＣ電圧測定に基づいて、又は前記第１の回線の推定回線長と前記第２の回線の推定回線長の比較に基づいて、前記第２の回線がＰＯＴＳ（Ｐｌａｉｎ Ｏｌｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）又はＤＳＬを有さないと決定するステップ
    を更に含む、請求項２０に記載の方法。
22. 前記第１のプローブデータと前記第２のプローブデータとの比較は、前記第１のプローブデータから前記第１の回線における故障を検出すること及び前記第２のプローブデータから前記第２の回線における故障を検出することを含み、前記故障の場所を宣言することは、前記ＮＩＤのダウンストリームであると前記故障を宣言することを含む、請求項２０に記載の方法。
23. 前記第１のプローブデータに基づいて前記プローブ地点から前記ＮＩＤまでの距離及び前記故障までの距離を推定するステップと、
    前記ＮＩＤまでの推定距離を前記故障までの推定距離と比較するステップと、
    前記故障までの推定距離が前記ＮＩＤまでの推定距離よりも大きい場合に前記ＮＩＤのアップストリームであり、そうでなければ前記ＮＩＤのダウンストリームであると前記故障を宣言するステップと
    を更に含む、請求項１９に記載の方法。
24. 前記ＮＩＤまでの距離を推定することは、
    前記第１のプローブデータから、非シールドの引込み線と前記引込み線のアップストリームのシールドされた伝送回線との間で前記プローブ地点からスプライスまでの距離を決定すること、及び
    前記引込み線のスプライスまでの距離より小さいか又は等しいと前記ＮＩＤまでの距離を推定すること
    を含む、請求項２３に記載の方法。
25. 前記プローブ地点から前記非シールドの引込み線のスプライスまでの距離は、前記引込み線と前記シールドされた伝送回線との間のグランドプレーンの変化を検出することに基づく、請求項２４に記載の方法。
26. 前記グランドプレーンの変化は、コモンモードインピーダンスが閾値より大きく変化する場合の前記回線における場所の推定に基づいて決定される、請求項２５に記載の方法。
27. 前記比較は、前記第２のプローブデータに基づいて前記顧客宅内の回線トポロジの効果を前記第１のプローブデータから除去することを更に含み、
    前記故障を宣言することは、前記顧客宅内の回線トポロジの効果が前記故障を十分に構成しない場合、前記ＮＩＤのアップストリームであると前記故障を宣言することを含む、請求項２０に記載の方法。
28. 回線トポロジの効果を除去することは、
    前記第２のプローブデータに基づいて前記顧客宅内の前記回線トポロジの伝達関数を推定すること、及び
    推定された伝達関数により前記第１のプローブデータを等化すること
    を更に含む、請求項２７に記載の方法。
29. ツイストペア電話回線を特性化するための回線モニタであって、
    前記回線が顧客宅内にアクセスするネットワークインターフェース装置（ＮＩＤ）のダウンストリームの前記回線に結合する回線プローバであって、前記回線をプローブして、結果として生じるプローブデータを収集するように動作可能な回線プローバと、
    前記回線に結合されて、前記回線のＰＳＴＮ状態を監視するように動作可能なＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）モニタと、
    前記ＰＳＴＮモニタ及び前記回線プローバに通信可能に結合される回線プロービングコントローラであって、前記回線が既定のＰＳＴＮ状態にあることを検出することに応じて前記回線のプローブをトリガして、前記顧客宅内から離れて収集されたプローブデータを送信する回線プロービングコントローラと
    を備える、回線モニタ。
30. 前記ＰＳＴＮモニタは、
    ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電圧の存在、
    オンフック状態、
    オフフック状態、又は
    呼び出し状態の少なくとも１つを検出し、
    前記既定のＰＳＴＮ状態は、前記オフフック状態又は前記呼び出し状態である、請求項２９に記載の回線モニタ。
31. 前記回線上にＤＳＬ活動を検出するためのＤＳＬ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅ）モニタを更に備え、前記回線プローバは、前記ＤＳＬモニタが前記回線にＤＳＬ活動を検出することに応じてアクティブ回線反射率測定を行い、前記回線プローバは、前記回線にＤＳＬ活動を検出しないことに応じて非アクティブ回線反射率測定を行う、請求項２９に記載の回線モニタ。
32. アクティブ回線反射率測定は、前記ＰＳＴＮ帯域を回避するために高域通過フィルタリングを行うこと、並びに
    前記回線上のＤＳＬモデムによって使用されていない周波数トーンに対してプローブ信号を注入すること、及び
    前記回線上のＤＳＬモデムによって利用される前記周波数トーンのサブセットに対してプローブ信号を注入することであって、前記サブセットはモデム接続を維持するように十分に小さいこと
    の少なくとも１つを更に含む、請求項３１に記載の回線モニタ。
33. 前記周波数トーンのサブセットに対して前記プローブ信号を注入することは、
    前記ＤＳＬモデムによって使用されるＤＳＬ周波数帯域を複数の周波数トーンサブセットに分割すること、
    一度に各サブセットを個別に妨害するように、前記周波数トーンサブセットの各々にプローブ信号を連続的に注入すること、及び
    経時的に収集された反射データを統合して、少なくとも前記ＤＳＬ周波数帯域の大部分に及ぶ反射率測定波形を生成すること
    を更に含む、請求項３２に記載の回線モニタ。
34. 非アクティブ回線反射率測定を行うことは、前記ＰＳＴＮ帯域を回避するために高域通過フィルタリングを行うことを更に含む、請求項３１に記載の回線モニタ。
35. 前記回線プローバは、前記回線がオンフック状態にある間に前記回線をプローブし、前記回線がオフフック状態にあることを前記ＰＳＴＮモニタが検出することに応じて前記回線の第２のプローブを更に行い、
    前記回線プロービングコントローラは、前記プローブデータを前記第２の回線プローブによって生成された第２のプローブデータと比較し、前記プローブデータと第２のプローブデータとの差分の閾値レベルを検出することに応じてｎｕｌｌマイクロフィルタ状態を有すると前記回線を特性化する、請求項２９に記載の回線モニタ。
36. 収集されたプローブデータは、マイクロフィルタ遷移周波数帯域内の反射波形を更に含む、請求項２９に記載の回線モニタ。
37. 前記回線プローバは、顧客宅内における前記回線と共同設置される少なくとも第２の回線に更に結合され、前記第２の回線はＰＯＴＳ（Ｐｌａｉｎ Ｏｌｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ）及びＤＳＬサービスを欠いており、前記回線プローバは、第２のプローブデータを生成するために少なくとも前記第２の回線に対して反射率測定を更に行い、
    前記回線プロービングコントローラは、前記第１のプローブデータを前記第２のプローブデータと比較して、前記比較に基づいて、前記ＮＩＤのアップストリーム又はダウンストリームであると前記故障の場所を宣言する、請求項２９に記載の回線モニタ。
38. 前記第１のプローブデータと前記第２のプローブデータとの比較は、
    前記第１のプローブデータから前記第１の回線における故障を検出し、前記第２のプローブデータから前記第２の回線における故障を検出すること、又は
    前記回線プローバから前記ＮＩＤまで及び前記故障までのそれぞれの距離を推定すること
    の少なくとも１つを含む、請求項３７に記載の回線モニタ。
39. 前記プロービングコントローラは、前記第２の回線から収集された反射波形に基づいて前記プローブデータから前記回線トポロジの効果を除去することにより前記プローブデータを更に処理する、請求項３７に記載の回線モニタ。
40. 前記回線プロービングコントローラは、非顧客宅内設備から受信したコマンドに応じて前記回線をプローブするように前記回線プローバをトリガする、請求項２９に記載の回線モニタ。
41. 複数の参照回線テンプレートを記憶するメモリであって、各テンプレートがマイクロフィルタ状態と関係付けられるメモリと、
    ツイストペア電話回線に結合される回線プローバから回線プローブを受信するインターフェースと、
    前記回線プローブデータを前記参照回線テンプレートと比較し、前記比較に基づいて参照回線テンプレートと関係付けられる前記マイクロフィルタ状態を有すると前記回線を特性化するプロセッサと
    を備える、ツイストペア電話回線アナライザ。
42. 各参照回線テンプレートがＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）状態と更に関係付けられ、前記回線プローブデータは、プローブの間の前記回線のＰＳＴＮ状態と関係付けられ、前記プロセッサは、前記ＰＳＴＮ状態と関係付けられる前記参照回線テンプレートのサブセットのみを前記回線プローブデータと比較する、請求項４１に記載の回線アナライザ。
43. 前記マイクロフィルタ状態は、
    ｎｕｌｌマイクロフィルタ、
    逆さマイクロフィルタ、及び
    正しく構成されたマイクロフィルタ
    の少なくとも１つを検出する、請求項４１に記載の回線アナライザ。
44. 前記複数の参照回線テンプレートは、複数の回線から受信したフィールドデータ、又は複数の仮想回線をシミュレートするモデル化データの少なくとも１つを含み、
    前記プロセッサは、前記プローブデータと最良に一致する参照回線テンプレートを選択する、請求項４１に記載の回線アナライザ。
45. 前記プロセッサは、ＭＳＥ検出アルゴリズムを実行することにより前記参照回線テンプレートを選択する、請求項４４に記載の回線アナライザ。
    

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