用以检测和分析噪声以及影响通信系统的其它事件的方法和装置的制造方法
【专利说明】用以检测和分析噪声以及影响通信系统的其它事件的方法 和装置
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请根据专利法要求2012年10月15日提交的在前共同未决美国临时专利申 请第61/714, 195号的权益，所述临时专利申请的公开内容特此以引用的方式整体并入。
技术领域
[0003] 本发明一般涉及数据通信，并且更详细而言，涉及一种用于检测和分析噪声以及 影响通信系统的其它事件的嵌入式分析引擎。
【背景技术】
[0004] 在静止与脉冲性DSL部署中，噪声产生于家庭环境内，其会影响传送网络服务（如 IPTV)的住宅设备的WAN接口的可靠性。此类扰乱的来源包括家用电器，如真空吸尘器、灯 具或者水池泵、洗衣机等设备。噪声特性可能随着时间进行演化，因为噪声源会开启或关 闭，或者因为噪声源会移动到距离耦接于DSL线路的点更近或更远的地方。
[0005] G. ploam标准（G. 997. 1)与G. 992. X DSL标准一起提供性能监控功能、测试、诊 断以及使噪声条件下的DSL线路和信道的行为表征的状态参数。用以监控客户驻地设备 (CPE)上的信道的两个重要原素为每个频仓SNR数组的下游以及影响下游接收器的脉冲性 噪声监控计数。G. 997. 1中定义的线路性能监控计数由CPE在15分钟和24小时窗口上加 以聚合，并且中心局（CO)可以轮询和获取这些计数。
[0006] 这些计数针对发生于两个数据收集实例之间的噪音条件变化提供极小的粒度或 可见性。此外，在G. 997. 1和G. 996. 2 (也就是用于DSL的线路测试标准）中，并未做出任 何尝试来通过恰当描述影响特定DSL线路的所有聚合噪声的噪声成分而定性噪声环境。因 此，需要一种相应的诊断工具，所述诊断工具会提供精细粒度来跟踪噪声变动，并且做出尝 试来单独地识别和跟踪构成影响DSL信道的聚合噪声环境的各种噪声源。
【发明内容】
[0007] 本发明一般涉及一种用以有效检测和表征噪声以及影响通信系统（如DSL)的其 它事件的方法和装置。根据某些方面，本发明包括嵌入于客户驻地设备中的噪声分析引擎， 其根据噪声源的具体特性来将它们分类并且以动态方式跟踪每个噪声源，从而针对所述客 户驻地内变化的噪声环境提供可见性，和/或将这个环境报告给远程实体。根据其它方面， 本发明涉及相应方法，其使用噪声特性来使CPE内或多个CPE之间的分类噪声源相关联，以 便执行实际噪声源识别和定时信息。根据另外方面，本发明涉及获得噪声原素，以便用于监 控和发现噪声事件。根据又一些方面，本发明涉及接线分析引擎，其检测影响所述通信系统 的接线事件并且将其分类。
[0008] 根据这些和其它方面，根据本发明实施方案的一种客户驻地设备（CPE)装置包括 通过调制解调器芯片组加以实施的嵌入式噪声分析引擎，其收集与影响去向和来自所述 CPE装置的通信的噪声有关的信息，并且根据频率、时间和持久性维度来将所述噪声分类。
【附图说明】
[0009] 对于本领域普通技术人员而言，在阅览下文结合附图而对本发明具体实施方案所 做的描述之后，本发明的这些和其它方面和特征将变得显而易见，其中：
[0010] 图Ia至图Ic为示出演化类噪声的图；
[0011] 图2为示出永久性噪声与间歇性噪声的图；
[0012] 图3为根据本发明实施方案的一般性噪声监控过程流程图；
[0013] 图4为根据本发明实施方案的例示性噪声分析引擎的方块图；
[0014] 图5为图4中示出的引擎所执行的总体噪声监控过程的流程图；
[0015] 图6为根据本发明实施方案的线路噪声分析引擎处理的流程图；
[0016] 图7为根据本发明实施方案的脉冲噪声分析引擎处理的流程图；
[0017] 图8a至图8d为可以由线路噪声分析引擎（如图4中所示的分析引擎）实施的噪 声分类线程的流程图；
[0018] 图9为可以由脉冲噪声分析引擎（如图4中所示的分析引擎）实施的脉冲噪声源 检测算法的流程图；
[0019] 图IOa和图IOb为可以包括于噪声分析引擎（如图4中所示的分析引擎）中的噪 声持久性分类过程的流程图；
[0020] 图11为根据本发明实施方案的IAT递归算法的流程图；
[0021] 图12和图13为本发明实施方案的总体监控和分析架构的方块图；
[0022] 图14示出可以如何通过本发明的实施方案而使不同CPE上的噪声事件相关联；
[0023] 图15为示出根据本发明实施方案的例示性噪声搜寻器过程的流程图；
[0024] 图16为示出根据本发明实施方案的噪声搜寻器过程的例示性元件的操作的方块 图；
[0025] 图17为示出根据本发明实施方案的例示性接线监控器过程的流程图；
[0026] 图18为示出根据本发明实施方案的、用以检测脉冲噪声的例示性过程的流程图；
[0027] 图19为示出根据本发明实施方案的、建立与脉冲噪声相关的直方图和PSD的例示 性过程的流程图；
[0028] 图20为示出根据本发明实施方案的、用以实际识别噪声源的例示性过程的流程 图；以及
[0029] 图21为示出根据本发明实施方案的、用以使噪声事件及时相关联的例示性过程 的流程图。
【具体实施方式】
[0030] 现在将参考附图详细地描述本发明，所述附图提供为本发明的说明性示例，以便 使本领域技术人员能够实践本发明。明显地，下文的示图和示例并不意在将本发明的范围 限制到单个实施方案，而是通过与所描述或所示出要素中的一些或全部进行互换的方式， 其他实施方案也是可能的。此外，在本发明的某些要素可以使用已知部件来部分或完全实 施的情况下，此类已知部件中只有对理解本发明来说是必要的那些部分才会加以描述，而 此类已知部件的其它部分的详细描述则会省略，从而不至于使本发明模糊不清。正如本领 域技术人员所显而易见的，描述为实施于软件中的实施方案不应受限于此，而是可以包括 实施于硬件中或者软件和硬件组合中的实施方案，反之亦然，除非本文另有说明。在本说明 书中，展示单数部件的实施方案不应视为限制性的；更确切地说，本发明意在涵盖包括多个 相同部件的其它实施方案，反之亦然，除非本文以其他方式明确指出。此外，申请人并不意 在将本说明书或权利要求书中的任何术语归结为具有不寻常或特殊的含义，除非就此明确 陈述。另外，本发明涵盖本文中通过图解而提及的已知部件的目前和将来的等效物。
[0031] 根据某些一般方面，本发明提供一种嵌入于CPE中的噪声分析引擎，其维护CPE环 境中的噪声源列表，以及噪声源的对应特性和噪声源对通信信道的影响。在实施方案中， 所述特性包括根据三个维度的噪声分类，从而尝试表示影响DSL线路的噪声的整个噪声空 间。期望的是，通过表示由三个有点正交的维度所确定的空间中的所有噪声，将允许对所定 义的各种类别中的一种类别中所虑及的实质上所有噪声类型进行分类。
[0032] 尽管本文中将结合针对常规电话线路上的DSL通信的特定有用应用来描述了本 发明，但是本发明并不限于这种应用。事实上，本发明的原理可以延伸到各种类型的有线传 输系统，如同轴电缆系统，包括（例如）同轴电缆多媒体（也称为MoCA)、HPNA(包括同轴电 缆HPNA 3.1以及家庭双绞线中的HPNA 3.1)、IEEE P1901(家庭电力线路中的PLC)、家庭 插电联盟系统（包括H