通信网络的制作方法

非对称数字用户线路(ADSL)系统能够通过一对金属(通常是铜)双绞线向用户端传输数据。人们认为，利用ADSL的现代变型可能获得的最大传输性能被认为是24Mbps的数据下载速率和约3Mbps的上传速度。这样的数据速率取决于从用户端至电话交换机的金属双绞线的长度、绝缘电介质和容量规格，并且因此很多用户将以显著较低的数据速率接收服务。

为了提高数据速率，将光纤安装至接入网络中。使用诸如无源光网络(PON)的光纤到户(FTTP)网络很可能提供最大的数据速率，但是提供一直到用户端的光纤涉及大量成本。已知光纤到接线柜(FTTCab)网络提供在不需要如FTTP网络一样巨大投资的情况下向用户提供高数据速率服务的有吸引力的解决方案。在典型的FTTCab网络中，对于金属双绞电缆上的上传和下载，甚高比特速率数字用户线路(VDSL)系统用于提供40Mbps及更高的数据速率。人们相信，对VDSL系统的尤其是向量化的改进在未来可以提供超过100Mbps的数据速率。

DSL系统通过使用高于由常规电话信号使用的那些频率的频率而工作。具体地，VDSL2限定下行和上行数据的多频率窗口，据此设定了国际标准化频带计划。这些窗口中的每一个窗口都包括通常具有4.3125kHz频率分隔的一些数据传输载体。这些载体中的每一个载体将传输一个或更多个符号，其中这些符号中的每一个都被用于传输多达15比特的数据。在训练过程期间，确定每个载体的插入损耗和噪声级，使得可以确定各个载体的信噪比(SNR)。训练过程根据各个载体的SNR确定上行链路和下行链路的容量。

图1示出FTTcab网络的示意图，其中，电话交换机100通过光纤电缆110连接至多个接线柜120。这些接线柜120包括通过金属(通常为铜)绞合电缆130向用户端发送数据所必需的光电设备。通常，用户将使用通信网络来接入互联网并且接入诸如视频点播业务的数据。另选地，网络可用于传输通常可使用陆上或卫星传输信道传输的电视频道。DSL系统的局限性之一是数据信号在它们通过金属双绞电缆传输时衰减。从接线柜至用户端的VDSL技术的最大设计范围通常为1.5公里至2公里，但是一些偏远的用户端通常在远远大于最大设计范围的距离处。超过这个最大范围，那么通常不太可能传送大于2Mbps(到2015年底，这已经由Ofcom设置为所有英国用户的最小数据速率)的可靠数据服务。然而，相当数量的用户的房子离接线柜的距离明显远于最大范围。该问题的一个解决方案是更远地在接入网络周围部署光纤，但是该解决方案对一小部分用户端来说是昂贵的。

另一解决方案是使用VDSL放大器以将指派给下载(和上传)的一个或更多个频带中的信号放大。这样的放大器通常能够将VDSL系统的最大范围增加至3至4公里。这样的放大器的一个示例是由Actelis Networks提供的VBA(VDSL宽带放大器)。图2示出以上参照图1所述的网络的示意图，其中，已经按照形成D-侧或分配侧(distribution side)接入网络130的金属双绞电缆中的每一个布置VDSL放大器150。

当安装了VDSL接线柜120时，确定被称为CAL(cabinet assigned loss)或接线柜指派损失的参数是必要的。该参数描述交换机与接线柜之间的电缆的电长度(接入网络的这部分称为交换机侧(或E-侧)网络)。CAL值将被输入容纳在接线柜中的DSLAM内，并且该值将用于确定当向用户端传输数据时使用的VDSL信号的功率谱密度(PSD)。此外，有必要将CAL参数值输入至VDSL放大器中以确保其在诸如UK ANFP(NICC ND:1602)的任何限定的频谱管理规则的限制内的正确操作。在UK ANFP中，CAL参数是0dB至52dB的范围内的整数值，并且每个VDSL2接线柜或DSLAM都设置了这样的值，该值是E-侧长度与从服务交换机路由至接线柜的电缆的函数。

根据本发明的第一方面，提供了一种操作通信网络的方法，该方法包括以下步骤：a)在第一位置处，在电导体上插入共模电压信号，该共模电压信号承载包括一个或更多个操作参数的数据，所述一个或更多个操作参数用于确定放大器的增益；b)在第二位置处，从所述电导体接收共模电压信号；以及c)根据所述一个或更多个操作参数，操作位于第二位置处的放大器。

使用共模电压信号承载的数据还可包括识别一个更或多个网络元件的数据：这些网络元件可以是FTTCab网络中的接线柜或电缆。可以以超过10kHz的频率，或优选地以超过30kHz的频率传输共模电压信号。

可以传输共模电压信号直至可以确定正在根据一个或更多个操作参数操作放大器。可以根据在连接至通信网络的用户端处接收到的数据信号来确定放大器的操作。

将用于一个或更多个操作参数的数据应用于网络元件可以配置所述网络元件的操作。用于一个或更多个操作参数的数据可以确定放大器的增益。共模电压信号还可包括识别一个或更多个网络元件的数据。共模电压信号还可包括识别FTTCab网络中的接线柜或电缆的数据。

根据本发明的第二方面，提供了一种通信网络，该网络包括至接线柜的光纤电缆连接、将接线柜连接至用户端的金属电缆以及在接线柜与用户端中间的位置处连接至金属电缆的放大器；该网络在使用中被配置为：在所述接线柜处使共模电压信号耦合(couple)至金属电缆上，共模电压信号承载包括一个或更多个操作参数的数据，所述一个或更多个操作参数用于确定放大器的增益；在所述放大器处从金属电缆接收共模电压信号；以及根据所述一个或更多个操作参数来操作放大器。

根据本发明的第三方面，提供了一种在通信网络中使用的放大器，其中，该放大器经由金属电缆连接至接线柜，并且在使用中被配置为：从金属电缆接收共模电压信号，共模电压信号在接线柜处被应用于金属电缆并且包括确定放大器的增益的一个或更多个操作参数；以及根据接收到的一个或更多个操作参数来操作放大器。

现在仅以示例的方式参照附图来阐述本发明的实施方式，其中：

图1示出FTTcab网络的示意图，其中，电话交换机通过光纤电缆连接至多个接线柜；

图2示出还包括根据铜电缆连接的VDSL放大器的FTTCab网络的示意图；

图3示出VDSL放大器的示意图；

图4示出根据本发明的装置的示意图；以及

图5示出在VDSL放大器中使用的示例拾取电路的示意图。

图3示出VDSL放大器150的示意图，VDSL放大器150包括功率转换器1510、第一2/4线路混合1520、第一带通滤波器1530、下行放大器1540、第二带通滤波器1550、第二2/4线路混合1560以及第三带通滤波器1570。第一和第二2/4线路混合用来允许电话信号不被改变地通过。第一带通滤波器1530分离下行频带中的一个或更多个，使得所述频带可以被下行放大器1540放大。第二带通滤波器1550用于确保所述放大不引入指定的下行频带外部的任何噪声或干扰。例如，方案998ADE17指定三个下行频带：0.138MHz至3.75MHz、5.2MHz至8.5MHz以及12MHz至17.664MHz。然后，放大的信号被重新引入至金属双绞电缆，使得放大的信号可以被传输至用户端200。

图4示出根据本发明的装置的示意图。铜电缆130将包括多个铜双绞线132(通常从10至100)，其中，为每个用户预留一个铜双绞线。如从图4可见，使用差分信号通过所述对中的每一个传输相应的信号。此外，诸如电流钳的装置170可以连接在接线柜处的电缆中的所有铜双绞线周围，并且共模电压信号可以通过所有铜双绞线传输。该共模信号可以被调制以标识接线柜和与该接线柜相关联的CAL参数值。

VDSL放大器可以适于检测从其所连接到的铜双绞线注入的共模电压信号。图5示出示例拾取电路的示意图，其中，选择电容器值C_p以使铜双绞线上存在的任何DC信号被阻塞，并且选择电感器值L_p以使在选择的频带中不加载该电路。一经接收，就可以从共模电压信号解码出CAL值，该CAL值可以在VDSL放大器的操作中使用。如果被传输，接线柜的标识符也可以被VDSL放大器存储并用于配置该放大器。

应该理解，除了CAL值以外，可以传输其它信息。例如，每个接线柜可以被指派能够与CAL值一起传输的唯一识别符。如果将要向网络工程师提供可以接收共模信号的工具，则在执行检修和维护任务时可以使用该信息。这样的工具可以在由连接至不同接线柜的电缆向单个分配点馈送的情况下使用。此外或另选地，由于共模注入装置170联接到单个电缆，则将唯一的电缆识别符与接线柜标识符和/或CAL值一起传输是可能的。

应该理解，要使用共模信号传输的数据量非常小。在正常情况下，避免向共模中输入太多功率，使得以非常低的功率级发送共模信号将是必要的。鉴于这个要求，如果以将很好地传播从而能够检测到信号的频率传输共模信号，将是优选的。优选地，信号将以至少10kHz的频率传输以将拾取电路中所需的电感减到最小。同样基于耦合至电缆中的信号的常规电缆定位装置使用22kHz的信号，但是这将被移至33kHz以减小射频干扰，因此共模信号可以使用超过30kHz的频率。

CAL值可以周期性地传输，例如，每秒一次。由于将需要例如10个字节的少量数据，则80bps的数据速率将不会有问题。如果要发送更多数据，则可以使用扩频技术以确保共模信号不干扰语音信号或VDSL信号。另选地，可以传输CAL值，直至接线柜可检测到CAL值被接收并用于配置放大器。可以通过OSS检测到在用户端处接收到的信号是这样的推断出放大器正在正常工作，也就是说，信号具有合适的量级。另选地，如果OSS能够确定用户端设备以合适的数据速率运行，则可以推断放大器在正常工作。

本发明提供了一种配置例如VDSL网络中的放大器的网络元件的方法。使用共模电压信号将配置传输至放大器，使得不存在对于电话信号或DSL信号的干扰。