TWI692951B

TWI692951B - 銅纜電路連線能力判定供裝方法及銅纜電路連線系統

Info

Publication number: TWI692951B
Application number: TW108131962A
Authority: TW
Inventors: 楊舜凱; 黃龍進; 郭斐華; 史泰爵
Original assignee: 中華電信股份有限公司
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2020-05-01
Also published as: TW202112079A

Abstract

本發明提供一種銅纜電路連線能力判定供裝方法及銅纜電路連線系統。所述方法包括：取得與用戶端設備使用第一線路技術進行傳輸時的第一衰減特性；基於第一衰減特性估計用戶端設備使用第二線路技術進行傳輸時的第二衰減特性，並據以估計特定雜訊特性；基於第二衰減特性及特定雜訊特性估計用戶端設備使用第二線路技術進行傳輸時的訊號傳輸品質，並據以估計用戶端設備使用第二線路技術進行傳輸時的最大傳輸速率；反應於最大傳輸速率高於預設門限值，將用戶端設備切換連接至實施第二銅纜線路技術的第二機房端設備，以使用第二線路技術進行傳輸。

Description

銅纜電路連線能力判定供裝方法及銅纜電路連線系統

本發明是有關於一種銅纜連線技術，且特別是有關於一種銅纜電路連線能力判定供裝方法及銅纜電路連線系統。

銅纜是目前最普遍使用的網路媒介，然因近來用戶頻寬需求急遽上升，光纖技術發展後來居上成為電信業者網路佈建的首選。電信業者在光纖逐漸往用戶端佈建的同時，發現光纖到家(Fiber To The Home, FTTH)普遍會遭遇管道壅塞、用戶意願的難題，而媲美光纖頻寬的ITU-T G.fast銅纜技術，則具備降低FTTH建設成本、快速提供用戶高速服務的特性，受到全球多數電信業者(例如：BT、AT&T、SKT)青睞並開始積極佈建使用，作為過渡到全網路光纖化的解決方案。

未來電信公司採用降價策略，將造成既有100M服務以上之VDSL2用戶願意租用300M服務以上之「潛在用戶」變多，對於全球為數甚多VDSL2寬頻電路，其最大技術能力僅能提供100M服務，因此如何在其中精確找出具300M升速之潛在能力客戶群，對於電信業者推廣300M服務，將是一大助益。因此，對於本領域技術人員而言，如何設計一種智慧且精準的300M服務連線能力判定供裝技術，實為相當關鍵且重要的技術。

本發明提供一種銅纜電路連線能力判定供裝方法及銅纜電路連線系統，其可用於解決上述技術問題。

本發明提供一種銅纜電路連線能力判定供裝方法，適於一速率預估管理裝置，所述方法包括：取得與一銅鑬用戶端設備使用一第一銅纜線路技術進行傳輸時的一第一衰減特性，其中銅鑬用戶端透過一捆綁式電纜連接至實施第一銅纜線路技術的一第一機房端設備；基於第一衰減特性估計銅鑬用戶端設備使用一第二銅纜線路技術進行傳輸時的一第二衰減特性；基於第二衰減特性估計銅鑬用戶端設備使用第二銅纜線路技術進行傳輸時的一特定雜訊特性；基於第二衰減特性及特定雜訊特性估計銅鑬用戶端設備使用第二銅纜線路技術進行傳輸時的一訊號傳輸品質，並據以估計銅鑬用戶端設備使用第二銅纜線路技術進行傳輸時的一最大傳輸速率；反應於最大傳輸速率高於一預設門限值，將銅鑬用戶端設備切換為透過捆綁式電纜連接至實施第二銅纜線路技術的一第二機房端設備，以使用第二銅纜線路技術進行傳輸。

本發明提供一種銅纜電路連線系統，包括銅鑬用戶端設備、第一機房端設備、第二機房端設備及速率預估管理裝置。第一機房端設備用於實施一第一銅纜線路技術，並透過一捆綁式電纜連接至銅鑬用戶端設備。第二機房端設備用於實施一第二銅纜線路技術。速率預估管理裝置經配置以：取得與銅鑬用戶端設備使用第一銅纜線路技術進行傳輸時的一第一衰減特性；基於第一衰減特性估計銅鑬用戶端設備使用第二銅纜線路技術進行傳輸時的一第二衰減特性；基於第二衰減特性估計銅鑬用戶端設備使用第二銅纜線路技術進行傳輸時的一特定雜訊特性；基於第二衰減特性及特定雜訊特性估計銅鑬用戶端設備使用第二銅纜線路技術進行傳輸時的一訊號傳輸品質，並據以估計銅鑬用戶端設備使用第二銅纜線路技術進行傳輸時的一最大傳輸速率；反應於最大傳輸速率高於一預設門限值，將銅鑬用戶端設備切換為透過捆綁式電纜連接至實施第二銅纜線路技術的第二機房端設備，以使用第二銅纜線路技術進行傳輸。

基於上述，本發明的系統與方法可蒐集第一機房端設備之電路連線衰減頻譜特性與背景雜訊頻譜特性，並透過速率預估管理裝置分析預估採用第二銅纜線路技術之最大傳輸速率，並視可支援情形，調整至實施第二銅纜線路技術的第二機房端設備供裝。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

請參照圖1，其是依據本發明之一實施例繪示的銅纜電路連線系統示意圖。如圖1所示，銅纜電路連線系統100包括銅纜用戶端設備10、捆綁式電纜20、第一機房端設備30、第二機房端設備40、速率預估管理裝置50及服務與線路資料庫60。

在本實施例中，銅纜用戶端設備10例如是一般住家，其可透過捆綁式電纜20連接至實施第一銅纜線路技術（例如，VDSL2）的第一機房端設備30。

概略而言，本發明的系統與方法可蒐集第一機房端設備30（例如，VDSL2機房端設備）之電路連線衰減頻譜特性與背景雜訊頻譜特性，並藉由服務與線路資料庫60提供電路基本資料，透過速率預估管理裝置50分析預估採用第二銅纜線路技術（例如，G.fast）之最大傳輸速率，並視可支援情形，調整至實施第二銅纜線路技術的第二機房端設備40（例如G.fast機房端設備）供裝。

銅纜用戶端設備10例如是可支援以第一銅纜線路技術與第一機房端設備30建立對應連線（例如VDSL2連線），或是以第二銅纜線路技術與第二機房端設備40建立對應連線（例如G.fast連線）的整合式用戶終端設備（CPE）。

在本實施例中，第一機房端設備30及第二機房端設備40個別與銅纜用戶端設備10之間的電話線路例如包括以百對為單位之捆綁式電纜20。在不同的實施例中，第一機房端設備30及第二機房端設備40可為分開獨立式設備或者合併式設備，例如多重服務接取節點（multi-service access node，MSAN）等。

速率預估管理裝置50可以控制並管理第一機房端設備30及第二機房端設備40，且速率預估管理裝置50可內建於網管系統或者其他外接設備中，但本發明可不限於此。

如圖1所示，速率預估管理裝置50可包括連線參數監控模組51、速率預估分析模組52及設備轉換設定模組53，且其可用於執行本發明提出的銅纜電路連線能力判定供裝方法，以下將作進一步說明。

請參照圖2，其是依據本發明之一實施例繪示的銅纜電路連線能力判定供裝方法。本實施例的方法可由圖1的速率預估管理裝置50執行，以下即搭配圖1所示的元件說明圖2各步驟的細節。

首先，在步驟S210中，連線參數監控模組51可取得與銅鑬用戶端設備10使用第一銅纜線路技術進行傳輸時的第一衰減特性。在一實施例中，上述第一衰減特性例如可取自於服務與線路資料庫60，並可表徵為第一機房端設備30在與銅鑬用戶端設備10進行傳輸時的連線衰減頻譜(Hlog)。為便於說明，以下將假設第一銅纜線路技術為VDSL2，但本發明可不限於此。

由於VDSL2技術具有其對應的頻段（例如0~20MHz，下稱第一頻段），故其對應的第一衰減特性例如可表徵為對應於上述第一頻段的特定連線衰減頻譜，但可不限於此。

之後，在步驟S220中，速率預估分析模組52可基於第一衰減特性估計銅鑬用戶端設備10使用第二銅纜線路技術進行傳輸時的第二衰減特性。為便於說明，以下將假設第二銅纜線路技術為G.fast，且其對應的頻段可略稱為第二頻段（例如20~110MHz），但可不限於此。

在一實施例中，G.fast所對應的第二頻段可概略分為第一子頻段及第二子頻段，其中第一子頻段中的連線衰減頻譜（下稱第一子連線衰減頻譜）較為線性，而第二子頻段中的連線衰減頻譜（下稱第二子連線衰減頻譜）則較為非線性。因此，對於第一子頻段及第二子頻段而言，本發明可分別採用不同的方式來基於上述特定連線衰減頻譜估計第一子連線衰減頻譜及第二子連線衰減頻譜。以下將輔以圖3作進一步說明。

請參照圖3，其是依據本發明之一實施例繪示的基於特定連線衰減頻譜估計第一、第二子連線衰減頻譜的示意圖。在本實施例中，VDSL2技術例如可對應於第一頻段F1，而G.fast技術例如可對應於第二頻段F2，其中第二頻段F2可包括第一子頻段F21（低於30MHz）及第二子頻段F22（高於30MHz），但本發明可不限此。

在本實施例中，速率預估分析模組52可對第一頻段F1的特定連線衰減頻譜H1進行一線性適配操作，以產生表徵上述特定連線衰減頻譜H1的線性適配模型。在本實施例中，所述線性適配模型例如可表徵為「Hlog(f1)=a0+a1

f1」，其中f1例如是屬於第一頻段F1中的任一頻率，而a0及a1例如是經上述線性適配操作而取得的適配參數。

之後，速率預估分析模組52可基於第一子頻段F21及上述線性適配模型產生對應於第一子頻段F21的第一子連線衰減頻譜H21。具體而言，速率預估分析模組52可藉由將第一子頻段F21中的各個頻率代入上述線性適配模型而求得如圖3所示的第一子連線衰減頻譜H21，但本發明可不限於此。

亦即，對於趨勢較為線性的第一子頻段F21，速率預估分析模組52可基於同樣具有線性趨勢的第一頻段F1的特定連線衰減頻譜H1來推估對應於第一子頻段F21的第一子連線衰減頻譜H21。

然而，對於趨勢較為非線性的第二子頻段F22而言，速率預估分析模組52可將上述線性適配模型進行修改，以取得可表徵第二子連線衰減頻譜H22的模型。

在一實施例中，速率預估分析模組52可將上述線性適配模型與一對數模型整合，以產生一線性對數混合模型。在一實施例中，此線性對數混合模型可表徵為「Hlog(f2)=α1

(a0+a1

f2)+ (1-α1)

(a2+a3

ln(f2))」，其中f2例如是屬於第二子頻段F22中的任一頻率，「a2+a3

ln(f2)」例如是所述對數模型（a2、a3為適配參數），用以適配第二子連線衰減頻譜H22在高頻區域的衰減趨勢，而α1例如是經最佳化而得的一參數，用以在線性對數混合模型中調整線性適配模型（即，「(a0+a1

f2)」）及對數模型之間的權重，但本發明可不限於此。

之後，速率預估分析模組52可基於第二子頻段F22及上述線性對數模型產生對應於第二子頻段F22的第二子連線衰減頻譜H22。具體而言，速率預估分析模組52可藉由將第二子頻段F22中的各個頻率代入上述線性對數混合模型而求得如圖3所示的第二子連線衰減頻譜H22，但本發明可不限於此。

請再次參照圖2，在步驟S230中，速率預估分析模組52可基於第二衰減特性估計銅鑬用戶端設備10使用第二銅纜線路技術（即，G.fast）進行傳輸時的特定雜訊特性。

在一實施例中，前述特定雜訊特性可表徵為背景雜訊頻譜（QLN），且此背景雜訊頻譜可關聯於銅纜用戶端設備10與第一機房端30之間的特定距離。

在一實施例中，速率預估管理裝置50可維護有一第一查找表，其可記錄有上述第二衰減特性（例如G.fast的Hlog）與特定距離之間的對應關係，而此種關係可經由相關維運人員預先藉由測量等方式記錄而得，但可不限於此。

因此，速率預估分析模組52可在第一查找表中找出對應於第一衰減特性的特定距離（即，銅鑬用戶端設備10與第一機房端設備30之間的距離）。

此外，速率預估管理裝置50還可維護有一第二查找表，其可記錄有上述特定距離與G.fast的QLN之間的對應關係。

因此，在取得上述特定距離之後，速率預估分析模組52可再基於此特定距離查找第二查找表，以從第二查找表中找出對應於上述特定距離的G.fast背景雜訊頻譜（即，銅鑬用戶端設備10使用第二銅纜線路技術進行傳輸時的背景雜訊頻譜）。

在取得第二衰減特性（即，G.fast的Hlog）及特定雜訊特性（即，G.fast的QLN）之後，在步驟S240中，速率預估分析模組52可基於第二衰減特性及特定雜訊特性估計銅鑬用戶端設備10使用第二銅纜線路技術進行傳輸時的一訊號傳輸品質，並據以估計銅鑬用戶端設備10使用第二銅纜線路技術進行傳輸時的最大傳輸速率。

在一實施例中，上述訊號傳輸品質可例如是訊號雜訊比（SNR），而速率預估分析模組52可簡易地基於「SNR=

」的子計算而得，其中Tx為銅鑬用戶端設備10的傳輸功率。之後，速率預估分析模組52可採用相關的習用速率估計演算法（例如ITU-T G.993.2 11.4.1.1.7 Attainable net data rate (ATTNDR)規格書中記載的手段，但不限於此）而基於上述SNR估算對應的最大傳輸速率。

接著，在步驟S250中，反應於最大傳輸速率高於預設門限值，設備轉換設定模組53可將銅鑬用戶端設備10切換為透過捆綁式電纜20連接至實施第二銅纜線路技術的第二機房端設備40，以使用第二銅纜線路技術進行傳輸。在不同的實施例中，上述預設門限值可由相關維運人員依需求而設定為任意值，例如300Mbps，但不限於此。並且，設備轉換設定模組53可藉由設定第二機房端設備40而對銅纜用戶端設備10進行供裝，以讓銅纜用戶端設備10後續可使用第二銅纜線路技術（即，G.fast）進行傳輸。在一實施例中，設備轉換設定模組53可採用機械跳線式設定上述機房端設備、或軟體方式設定上述機房端設備，但可不限於此。

在一實施例中，若最大傳輸速率未高於上述預設門限值，則設備轉換設定模組53可令銅纜用戶端設備10維持與第一機房端設備30連線，並將最後各機房端設備之VDSL或G.fast電路連線後取得電路連線速率與品質參數資訊後，透過速率預估分析模組52轉入服務與線路資料庫60進行儲存，以待後續電路預估使用參考，達到提高銅纜電路升速數量之目標。

由上可知，本發明的方法及系統可以找出G.fast電路之潛在升速的客戶群，與降低不必要之裝機成本耗費。本發明可以智慧判斷出是否該用戶線路具可升速能力，特別從VDSL2技術至G.fast技術，精準預估涵蓋到涵蓋更高頻帶之線路品質與環境干擾條件情況，進而挖掘高速客群與擴大寬頻涵蓋率。

綜上所述，本發明可基於VDSL2電路(任何速率均可)精準預估G.fast電路速率，預估的G.fast電路速率與實際G.fast電路速率之間差距的比值為誤差率。藉由G.fast無串音干擾之定向（Vectoring）技術，可忽略串音干擾影響G.fast可達速率的因素，根據評估影響G.fast電路速率還包括電路衰減、背景雜訊等兩項因素，本發明依據不同頻帶特性分成多段(例如30MHz以下與30MHz以上)來預估，預估電路衰減的演算法包括線性與非線性兩種，如此可減低單一段頻帶預估的複雜度與誤差率，接著考量在不同距離會有不同的背景雜訊強度，因此預估背景雜訊的演算法依據不同距離來表示背景雜訊，如此可充分表現出G.fast可達速率之演算法準確度，再依據預估的G.fast電路衰減(Hlog)與G.fast背景雜訊(QLN)去計算出G.fast訊雜比(SNR)，依據最後估算出可達速率結果顯示其演算法方法之誤差率可降至5%以下，準確輸出300M是否可供裝之結果，以滿足現場應用需求。

本發明的智慧供裝方法，可讓VDSL2電路無縫式轉移至高速之G.fast電路，仍維持服務穩定。

針對現場為數甚多的VDSL2電路，僅以供裝距離來判定是否可提供300M服務的方式，本專利提升了其供裝正確性。部分用戶的距離雖在供裝距離內，但實際上是『無法』達到該服務速率。部分用戶的距離雖超過供裝距離，但實際上是『可以』達到該服務速率。

此外，雖以上實施例皆以VDSL2及G.fast為例進行說明，但本發明同樣適用於其他的高速銅纜線路技術，例如G.mgfast等，但可不限於此。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:銅纜電路連線系統 10:銅纜用戶端設備 20:捆綁式電纜 30:第一機房端設備 40:第二機房端設備 50:速率預估管理裝置 51:連線參數監控模組 52:速率預估分析模組 53:設備轉換設定模組 60:服務與線路資料庫 F1:第一頻段 F2:第二頻段 F21:第一子頻段 F22:第二子頻段 H1:特定連線衰減頻譜 H21:第一子連線衰減頻譜 H22:第二子連線衰減頻譜 S210~S250:步驟

圖1是依據本發明之一實施例繪示的銅纜電路連線系統示意圖。圖2是依據本發明之一實施例繪示的銅纜電路連線能力判定供裝方法。圖3是依據本發明之一實施例繪示的基於特定連線衰減頻譜估計第一、第二子連線衰減頻譜的示意圖。

S210~S250:步驟

Claims

一種銅纜電路連線能力判定供裝方法，適於一速率預估管理裝置，所述方法包括：取得與一銅鑬用戶端設備使用一第一銅纜線路技術進行傳輸時的一第一衰減特性，其中該銅鑬用戶端透過一捆綁式電纜連接至實施該第一銅纜線路技術的一第一機房端設備；基於該第一衰減特性估計該銅鑬用戶端設備使用一第二銅纜線路技術進行傳輸時的一第二衰減特性；基於該第二衰減特性估計該銅鑬用戶端設備使用該第二銅纜線路技術進行傳輸時的一特定雜訊特性；基於該第二衰減特性及該特定雜訊特性估計該銅鑬用戶端設備使用該第二銅纜線路技術進行傳輸時的一訊號傳輸品質，並據以估計該銅鑬用戶端設備使用該第二銅纜線路技術進行傳輸時的一最大傳輸速率；反應於該最大傳輸速率高於一預設門限值，將該銅鑬用戶端設備切換為透過該捆綁式電纜連接至實施該第二銅纜線路技術的一第二機房端設備，以使用該第二銅纜線路技術進行傳輸。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第一銅纜線路技術為VDSL2，而該第二銅纜線路技術為G.fast。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第一銅纜線路技術對應於一第一頻段，該第二銅纜線路技術對應於一第二頻段，且該第二頻段高於該第一頻段。
如申請專利範圍第3項所述的方法，其中該第一衰減特性包括對應於該第一頻段的一特定連線衰減頻譜，對應於該第二銅纜線路技術的該第二頻段包括一第一子頻段，該第二衰減特性包括對應於該第一子頻段的一第一子連線衰減頻譜，且基於該第一衰減特性估計該銅鑬用戶端設備使用該第二銅纜線路技術進行傳輸時的該第二衰減特性的步驟包括：對該特定連線衰減頻譜進行一線性適配操作，以產生表徵該特定連線衰減頻譜的一線性適配模型；基於該第一子頻段及該線性適配模型產生對應於該第一子頻段的該第一子連線衰減頻譜。
如申請專利範圍第4項所述的方法，其中對應於該第二銅纜線路技術的該第二頻段更包括高於該第一子頻段的一第二子頻段，該第二衰減特性更包括對應於該第二子頻段的一第二子連線衰減頻譜，且基於該第一衰減特性估計該銅鑬用戶端設備使用該第二銅纜線路技術進行傳輸時的該第二衰減特性的步驟更包括：將該線性適配模型與一對數模型整合，以產生一線性對數混合模型；基於該第二子頻段及該線性對數模型產生對應於該第二子頻段的該第二子連線衰減頻譜。
如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該特定雜訊特性表徵為一背景雜訊頻譜，且該基於該第二衰減特性估計該銅鑬用戶端設備使用該第二銅纜線路技術進行傳輸時的該雜訊特性的步驟包括：以該第二衰減特性查找一第一查找表，以取得該銅鑬用戶端與該第一機房端設備之間的一特定距離；基於該特定距離查找一第二查找表，以取得該銅鑬用戶端設備使用一第二銅纜線路技術進行傳輸時的該背景雜訊頻譜。
一種銅纜電路連線系統，包括：一銅鑬用戶端設備；一第一機房端設備，其用於實施一第一銅纜線路技術，並透過一捆綁式電纜連接至該銅鑬用戶端設備；一第二機房端設備，其用於實施一第二銅纜線路技術；一速率預估管理裝置，其經配置以：取得與該銅鑬用戶端設備使用該第一銅纜線路技術進行傳輸時的一第一衰減特性；基於該第一衰減特性估計該銅鑬用戶端設備使用該第二銅纜線路技術進行傳輸時的一第二衰減特性；基於該第二衰減特性估計該銅鑬用戶端設備使用該第二銅纜線路技術進行傳輸時的一特定雜訊特性；基於該第二衰減特性及該特定雜訊特性估計該銅鑬用戶端設備使用該第二銅纜線路技術進行傳輸時的一訊號傳輸品質，並據以估計該銅鑬用戶端設備使用該第二銅纜線路技術進行傳輸時的一最大傳輸速率；反應於該最大傳輸速率高於一預設門限值，將該銅鑬用戶端設備切換為透過該捆綁式電纜連接至實施該第二銅纜線路技術的該第二機房端設備，以使用該第二銅纜線路技術進行傳輸。