TWI568228B

TWI568228B - 在中央局和客戶室內設備間ｘＤＳＬ寬帶傳輸服務之提供方法以及利用此方法之住家閘口

Info

Publication number: TWI568228B
Application number: TW101131646A
Authority: TW
Inventors: 奧利維爾雪夫; 梅茲莫卡佐拉
Original assignee: 湯姆生特許公司
Priority date: 2011-09-13
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2017-01-21
Also published as: TW201312975A; CN103782579B; US20150139287A1; JP6006314B2; KR101939865B1; EP2756660A1; US9232073B2; KR20140061440A; CN103782579A; JP2014531809A; WO2013037620A1; EP2571237A1; EP2756660B1

Description

在中央局和客戶室內設備間xDSL寬帶傳輸服務之提供方法以及利用此方法之住家閘口

本發明係關於經由數位訂戶線(DSL)之寬帶服務領域，尤指與客戶通訊的數位訂戶環路之改進方法，以及使用此方法之住家閘口。

數位訂戶線(DSL)科技是公知之資料通訊科技，致能於高度資料傳輸經雙絞銅電話線，並廣泛使用中，因為稱為POTS之前當電話設備和基礎設施，仍然可與新DSL服務一起作業。DSL服務和POTS服務可以同時作業，因DSL服務使用的頻率範圍高於POTS服務之頻率範圍。多年來有數種DSL標準分別獲得推荐，在上游和下游傳輸率和範圍有所不同，例如不對稱數位訂戶線推荐ADSL、ADSL2、ADSL2+，以及很高數位訂戶線推荐VDSL、VDSL2，以應網際網路使用者的增加需求。例如ADSL使用下游最高傳輸率達12 Mbit/s，而ADSL2+的下游最高傳輸率達24 Mbit/s。此等DSL推荐在本案中稱為xDSL標準，以求簡明。

xDSL標準係由國際電訊聯盟(ITU)界定，這是聯合國的一個機構，負責資訊和通訊科技。ADSL標準載於例如ITU G.992.5附錄A規定ADSL經由POTS、ITU G.992.1附錄B規定ADSL經由ISDN，和ITU G.992.2規定低傳輸率版ADSL光。又對ADSL2和ADSL2+已建立若干標準，例如ITU 992.3附錄J、ITU G992.3附錄L和ITU G992.5附錄M。

第1圖以簡單方塊圖表示通訊系統，兼提供xDSL寬帶資料服務和窄帶POTS電話服務。在中央局1處，配置DSL存取多工器(DSLAM)2，經由雙絞銅線3，亦稱為局部環路，提供寬帶資料給使用者之客戶室內設備4。客戶室內設備4包括分裂器5，分成供住家閘口6之xDSL服務，和電話機7之電話服務。中央局1可相對應包括分裂器8，分成 xDSL服務和電話服務。

在進行xDSL服務之前，住家閘口6啟用與中央局1之握換程序(handshaking procedure)，按照指定的xDSL標準，建立資料傳輸。此握換程序是由ITU標準G.994.1界定，亦稱為G.hs，並提供一貫的方式，啟用當前和未來可行之諸種xDSL住家閘口。於握換程序當中，資格列表在中央局1和住家閘口6間交換，再按照住家閘口6和中央局1的資格，選用xDSL傳輸模態，以及使用者想要什麼，或願為什麼付費。

於握換程序當中，使用界定之載波集合，在中央局和客戶室內設備間異動中，交換特定訊文，以提供服務資訊。可能之訊文是例如可由住家閘口6發送之訊文CLR，資格列表ATU-R，可由中央局1發送的訊文CL，資格列表，可發送去請求傳輸MS訊文之訊文MR，模態請求，可發送去請求啟用特殊作業模態之訊文MS，模態選擇。此等訊文內所含資訊特別指販賣機識別號、服務和通道參數，以及可行調制和規約。異動後，選擇通常作業模態，在清除程序中終止G.994.1握換程序。

各訊文含有達三個資訊場，封裝於圖幅內。訊文資訊場由三組份構成：識別場，接著是標準資訊場，和附送非標準資訊場。識別場和標準資訊場包含參數，涉及特殊傳輸模態，與中央局和客戶室內設備關聯之特點或資格。識別場亦包含參數場，含有獨立於所要選擇模態之參數，包含非標準資訊場是否包含在內之資訊。非標準資訊場包含超越G.994.1握換程序界定之資訊。要發送非標準資訊場時，非標準場參數即在所傳輸訊文之識別場內，設定於二進數1。

在握換程序當中，是中央局擬議側描給客戶室內設備，而客戶室內設備必須遵循。側描包含一參數集合，諸如最低位元率、最高位元率、受支援的模態、連接型式、脈衝雜訊保護INP、延遲設定等等。此資訊大部份包含在CL和CLR 訊文內。接到此等訊文後，演算法計算何者是最佳成幅參數選擇，以匹配中央局側描，而握換程序繼續到達成同步化為止。

選定xDSL傳輸標準後，接著是訓練程序，此時所選擇xDSL標準之各頻率通道，測試傳輸參數，例如訊號/雜訊比S/N、局部環路之干擾、阻尼和其他纜線特徵，並為各頻率通道按照其傳輸特徵，決定最適位元率。然後，選擇具有充分訊號/雜訊比之頻率通道，並對選定之頻率通道，選用適當調制。於訓練程序之際，住家閘口係與中央局同步化，而住家閘口保留同步化，直到審理結束。

有些情況，由於外來因數，諸如雜訊、不良接線或長距離，由中央局提供的側描侷限，會與線路狀況衝突，造成演算無法找出解答。易言之，在握換程序之後，數據機不會達到同步化。此等並非例外情況，而是在發生此等狀況之不太可能情形下，在標準中並無逸出機制可處理此情形，結果是住家閘口不斷試圖完成服務，而徒勞無功。在如此情況下，中央局對客戶無法提供xDSL寬帶傳輸服務，又因無法與客戶室內設備通訊，中央局也不明白握換程序何以失敗的理由。

WO 2010/022174記載一種DSL通訊系統，以及DSL通訊系統之組態方法，以提供堅固數位訂戶環路通訊。此方法包含訓練至少一錨DSL數據機發射器，以基於容許可忍受的雜訊位準和最低容許的訊雜比(SNR)邊際所決定之錨位元率，傳輸訊號越過至少一錨線；訓練一或以上之其他DSL數據機發射器，以利用現時雜訊位準和目標SNR邊際所決定位元率(其中目標SNR邊際比最低容許SNR邊際高)，傳輸資訊越過一或以上其他線。

US2003063600揭示一種ADSL數據機，可有效進行再啟用過程，不必終止資料通訊。ADSL數據機是在資料通訊當中，監驗通訊狀態，決定現時通訊狀態是否需要啟用，在必須再啟用時，藉傳輸ClearEOC，要求再啟用對抗ADSL數據機裝置。所以可在資料通訊當中，進行再啟用過程。

本發明界定一種在中央局和客戶室內設備間xDSL寬帶傳輸服務之提供方法，包括步驟為：啟用中央局和客戶室內設備間之握換程序；在握換程序當中，以特定傳輸率決定xDSL傳輸標準，提供xDSL寬帶傳輸服務；於握換程序當中，利用非標準資訊場，指示支援中央局和客戶室內設備間之非標準模態；以及在握換程序之後，若中央局和客戶室內設備間未建立同步化，即啟用非標準模態。

因此，本方法提供一種在局部環路狀況困難時，中央局和客戶室內設備間無法建立xDSL寬帶傳輸服務的特別情況之解決方案。當中央局和客戶室內設備間在握換程序當中，以界定側描選擇xDSL傳輸標準，但在握換程序之後，不能建立同步化時，本方法特別有用。

在較佳具體例中，本方法包含步驟為，按利用界定因數選擇xDSL傳輸模態側描內所界定，降低上游和/或下游連路之傳輸率，以降低傳輸率再度試圖建立寬帶傳輸服務。若握換程序之後，仍然不能建立穩定之同步化，即第二次降低所選擇xDSL傳輸模態的上游和/或下游連路之傳輸率。按照本發明持續降低傳輸率，直到建立同步化xDSL寬帶傳輸服務。

另外，在握換程序之後未能建立穩定同步化情況時，不同數值之脈衝雜訊保護和/或延遲，即迭代反饋到中央局，直到建立xDSL寬帶傳輸服務為止。

當最後xDSL寬帶傳輸服務正在作業中，可用此方法進一步把關於局部環路之診斷資訊反饋到中央局，協助中央局明白，仍以藉所擬側描不能達成或維持同步化。

本方法可利用分別修飾其中體(middleware)，在住家閘口內實施。非標準模態係例如在住家閘口的記憶器內實施，並特別容許可廢止中央局所擬側描。住家閘口亦稱為DSL路引器、DSL傳收器或ADSL傳收器，在ITU推荐內稱為遠程傳收器單位xTU-R，例如HSTU-R。

茲以參見附圖為例，詳述本發明較佳具體例如下。

第2圖載明在使用者住家閘口6和中央局1間不能建立xDSL寬帶傳輸服務情況下，非標準模態之選擇方法例。住家閘口6經局部環路3與中央局1耦合，參見第1圖所示。

當住家閘口6首次經局部環路3連接中央局1，並接通時，即在第一步驟10開始啟用握換程序，例如類似或正如ITU G.994.1握換規約所載。可能訊文有CL,CLR,MR,MS等訊文，已如上述，還有按照G.994.1握換程序之其他訊文。此等用於例如G.994.1握換程序所界定之異動。

在次一步驟12中，中央局1認知住家閘口已連接局部環路3，並發送資格表列訊文CL。在另一步驟中，住家閘口發送至中央局的是資格表列訊文CLR，包含關於其xDSL傳輸模態之資訊。在又一步驟14中，中央局接收CLR訊文，而在接續步驟中，中央局分析住家閘口6之資格。ITU G.994.1握換規約係DSLAM定向，意即中央局1是主裝置，而住家閘口6則視為從屬裝置。於握換程序當中，是中央局1對住家閘口6擬議側描，而住家閘口6必須遵從。側描包含參數集合，諸如最低位元率、最高位元率、受到支援之xDSL傳輸模態、連接型式、脈衝雜訊保護INP、延遲設定等等。此資訊大部份包含在前述CL和CLR訊文內。於此等訊文交換後，在步驟16中演算法計算何者為最佳成幅參數選擇，以匹配中央局1的側描，而若在步驟18中已達成穩定同步化，即在消除程序步驟20中結束握換程序，於此終止調制，然後在步驟22，開始xDSL寬帶傳輸服務。

此說明異動只是數種可能具體例之一，亦可按G.994.1握換程序之類似方式，使用其他異動或延伸異動。

會有些情況，由於外來因數，諸如雜訊、不良接線或長程，中央局1提供的側描侷限，與局部環路3的線路狀況衝突，以致演算法不能找出解決方案。易言之，在步驟16後，住家閘口6不能與中央局1達成同步化。此等為例外情況，惟在發生此等狀況之意外情形下，於ITU標準G.994.1界定之握換程序中無逸出機制，可處理此情形。結果是住家閘口6不斷試圖與中央局1達成xDSL寬帶傳輸服務，徒勞無功。亦有其他情形，即在xDSL寬帶傳輸服務啟動之際，由於例如在xDSL傳輸服務訓練程序當中，來自其他xDSL寬帶傳輸服務之虛假串訊，周期性或偶發性喪失同步化。

對此情形，在中央局1和客戶室內設備4，例如住家閘口6，實施非標準模態，於未能獲得同步化的情況時，在步驟24啟用非標準模態。非標準模態為握換規約之修飾，在未建立穩定同步化情況時，可使客戶室內設備4對中央局1廢除或擬議新集合之侷限側描。

非標準模態在步驟26特別利用降低所選擇xDSL傳輸模態之上游和/或下游連路之傳輸率，例如位元率，再使用降低之傳輸率，再度試圖建立xDSL寬帶傳輸服務。上游和/或下游連路之傳輸率可降低例如界定因數，例如因數2，獲得穩定同步化。若仍未獲得同步化，在步驟28重複步驟26，例如以因數2，進一步降低上游和/或下游連路之傳輸率。包含步驟26和28之此環路繼續到獲得同步化為止，在步驟30建立穩定寬帶同步化服務。

最後所得寬帶傳輸服務，可能不符任何xDSL傳輸標準，例如ADSL或VDSL傳輸標準，因為最後以此方法調節的傳輸率，可能充分低於xDSL標準之一所特定之任何傳輸率，惟此非標準傳輸模態有利使用來提供，從客戶室內設備4反饋至中央局1，於此來自客戶室內設備4之全部診斷資訊，都可提供給中央局1，以瞭解何以不能以起初設定，建立選擇之xDSL傳輸模態。在繼續步驟中亦可利用此資訊，選擇設定之xDSL傳輸模態，得以在客戶室內設備4和中央局1間有穩定xDSL寬帶傳輸服務。

可能發生下述情形：中央局1在固定位元率或變動位元率內，設定界定最低位元率。固定位元率可稱為最低位元率X。於握換程序當中，住家閘口6可按照訊雜比(SNR)和在此階段發生之全部雜訊量度，計算可賦予DSLAM2組態所加載之位元L最高數。由於外部雜訊狀況，在可加載位元L總數，可能會有造成最後位元率Y低於中央局1所需之情況。若發生此事，握換程序即告終止，並重新開始，希望下次啟用會產生不同成果，惟事實上，若局部環路3之路線狀況不變，只會一再重複而已。

啟用非標準模態後，住家閘口6會反饋至中央局1，例如CLR訊文，係可達成的位元總數。以此資訊，中央局1可重新計算所請求之固定位元率或最低位元率，然後使下次啟用有成效。

在另一實施例中，中央局1設有可變位元率側描，有某一組態之脈衝雜訊保護Min_INP，以及在住家閘口6對成幅參數選擇賦予侷限之延遲Max_delay。又在局部環路3的極端雜訊狀況時，會發生住家閘口6找不到適當位元率，以符合來自中央局1側描之全部侷限。此事又會造成無盡環，除非線路狀況允許。在非標準模態中，住家閘口6會把接續啟用中所得不同值之Min_INP和Max_deley，迭代反饋至中央局1。

所以，本發明界定一種方法，容許客戶室內設備4越過或廢止中央局1側描賦予之侷限，尤其是ITU標準G.994.1界定之握換規約內所含，以賦予客戶室內設備4充分自由以有限位元率獲得資料轉移模態，正好容許一些診斷資料，越過客戶室內設備4和中央局1間之局部環路轉移。如此可使中央局1收集全部必要資訊以識別問題，何以其從缺組態內之連接沒有作用，並加以改正。握換程序可能會因客戶室內設備4和中央局1間之長程、不良接線、外部雜訊大，或其他干擾，不能導致穩定同步化。在接到診斷資料時，越過局部環路之連路會掉落，再度開始握換規約，導致穩定xDSL寬帶傳輸服務。

所以，此法可讓網際網路服務提供者之作業人員，檢查通常不能達成資料轉移模態的局部環路，係利用運轉非標準模態的局部環路，以必要之最少時間收集診斷資訊，可協助作業人員找出何以某些客戶室內設備不能達成xDSL寬帶服務。

故步驟10至30所述方法，在握換程序後，客戶室內設備和中央局間不能建立同步化時，即啟用非標準模態。非標準模態在局部環路3困難狀況時，即可建立限制性的傳輸服務。

在較佳具體例中，藉降低所選擇xDSL傳輸標準的上游和/或下游連路傳輸率一至數倍，直到建立穩定寬帶傳輸服務，即可建立非標準傳輸模態。尤其是只降低所選擇xDSL傳輸標準之下游連路傳輸率一至數倍，直到建立穩定寬帶傳輸服務，但技術專家亦可利用本發明其他具體例，不違本發明之範圍。本發明以所附申請專利範圍為準。

10‧‧‧啟用握換程式

12‧‧‧發送資格表列訊文CL

14‧‧‧接收CLR訊文

16‧‧‧計算最佳成幅參數選擇

18‧‧‧是否達成穩定同步化

20‧‧‧清除以結束握換程序

22‧‧‧開始xDSL寬帶傳輸服務

24‧‧‧啟用非標準模態

26‧‧‧降低傳輸率

28‧‧‧是否達成同步化？

30‧‧‧建立穩定寬帶傳輸服務

第1圖為兼提供寬帶和窄帶電訊服務的局部環路之xDSL傳輸系統簡略方塊圖；第2圖為第1圖所示xDSL傳輸系統啟用非標準模態之方法步驟。