检测数字用户线路上串扰问题的方法和设备与流程

本发明涉及电信领域。具体地，本发明涉及用于检测数字用户线路上的串扰问题的方法和设备。

背景技术：

g.fast是一种数字用户线路(dsl)技术，在itu-t标准(针对功率谱密度规范的itu-tg.9700、针对物理层规范的itu-tg.9701、以及针对用于fast收发机的物理层管理的itu-tg.997.2)中定义。此外，宽带论坛还定义了针对fttdp的技术提议tr-301。

由不同的线路之间的干扰引起的串扰是数字用户线路(dsl)系统中信道损伤的主要来源。矢量化是针对dsl线路的串扰消除机制，其应用于g.fast。干扰dsl线路而引入受害dsl线路的串扰通过向受害dsl线路添加补偿来自干扰dsl线路的串扰噪声的反信号来消除。可以对多个干扰dsl线路进行矢量化，以使得能够同时抑制受害dsl线路中来自所有这些干扰dsl线路的串扰。矢量化依赖于在所谓的矢量化组中的分组通信线路。矢量化组(即其信号被联合处理的通信线路组)的选择对于实现良好的串扰减缓性能非常关键。理想地，矢量化组包含形成同一绑定器或束的一部分的线路，但是矢量化组也可以包含属于两个或更多个不同的绑定器的线路。

即使使用了矢量化，dsl也会受到诸如交叉线路或外部串扰的串扰问题的影响。

交叉线路被定义为属于给定矢量化组的线路，但是该给定矢量化组的线路成员不与其共存于同一物理绑定器中。实际上，这是由dsl运营商在错误的矢量化组中不良布线的线路。已经提出了用于识别这些被断定为交叉布线的线路的技术。然而，已知技术需要中断可疑的交叉线路的服务。

外部串扰是来自矢量化组的外部的串扰或噪声，并且不能通过矢量化来移除。该外部串扰的来源可以是来自其它运营商但共享同一物理绑定器的其它g.fast线路、交叉线路、当在vdsl2频带中存在频率重叠时的其它vdsl2线路、或者任何其它干扰源(无线、rfi…)。

用于检测交叉线路或外部串扰的已知解决方案依赖于一段时间内被动收集的网络数据，以及依赖于确定串扰热图(heatmap)或串扰矩阵。然而，互操作性是一个问题，因为串扰矩阵的串扰系数没有在g.fast标准中定义。此外，每天收集网络数据以更新串扰矩阵意味着要收集的大量数据，因此涉及复杂度限制。

技术实现要素：

因此，本发明的实施例的目标是提供用于检测数字用户线路上的串扰问题的方法和设备，其没有表现出现有技术的内在缺陷。

因此，这些实施例涉及一种由监控设备执行的用于检测矢量化组的数字用户线路上的串扰问题的方法，其包括：

-接收表示所述数字用户线路的安静线路噪声和活动线路噪声的操作数据；以及

-根据所述安静线路噪声和/或活动线路噪声，检测串扰问题。

对应地，这些实施例涉及一种用于检测矢量化组的数字用户线路上的串扰问题的监控设备，其包括：

-用于接收表示所述数字用户线路的安静线路噪声和活动线路噪声的操作数据的装置；以及

-用于根据所述安静线路噪声和/或活动线路噪声来检测串扰问题的装置。

在一些实施例中，所述安静线路噪声和活动线路噪声在提议itu-tg.9701的修正1中规定。

检测串扰问题可以包括：

-确定表示安静线路噪声与活动线路噪声之间的各个音调的平均差的第一度量的连续值；

-响应于确定第一度量在预定的时间段内低于第一阈值，确定所述数字用户线路受串扰影响。

检测串扰问题可以包括：

确定表示各个音调的平均安静线路噪声的第二度量的连续值；

-响应于确定第二度量在预定的时间段内高于第二阈值，确定所述数字用户线路受外部串扰影响。

在一些实施例中，所述操作数据表示矢量化组的各个数字用户线路的安静线路噪声，并且检测串扰问题包括：

-确定表示矢量化组的平均安静线路噪声的第三度量的连续值；

-响应于确定第三度量在预定的时间段内高于第三阈值，确定所述矢量化组受外部串扰影响。

这些实施例还涉及计算机程序，其包括指令，当所述指令由计算机执行时，所述指令用于执行上述方法。

附图说明

当结合附图参考以下对实施例的描述时，本发明的上述和其它目的以及特征将变得更加显而易见，并且将最好地理解发明本身，其中：

图1是电信网络的框图；

图2是用于检测图1的网络中的数字用户线路上的串扰问题的方法的流程图；

图3是用于检测数字用户线路上的串扰问题的监控设备的结构图。

具体实施方式

图1是电信网络1的框图。电信网络1包括通过相应的数字用户线路4与用户节点5连接的接入节点2，以及监控设备7。数字用户线路4被分组在相应的绑定器6中。为了简化起见，未显示所有用户节点5。

接入节点2和用户节点5使用具有串扰消除机制的数字用户线路(dsl)技术(例如，g.fast)，用于通过数字用户线路4进行通信。例如，接入节点2是或包括dslam，用户节点5是包括dsl调制解调器的客户端设备(cpe)。

矢量化包括在矢量化组3中对多个线路一起进行联合处理。在图1的示例中，接入节点2包括三个矢量化组3，被表示为vg1、vg2和vg3。矢量化组vg3示出了理想情况，其中，矢量化组vg3的数字用户线路4与绑定器6的数字用户线路4匹配。相反，矢量化组vg1和vg2示出了交叉线路，如虚线所示。交叉线路属于矢量化组vg2，但是与矢量化组vg1的数字用户线路4位于同一绑定器6中。因此，从交叉线路到矢量化组vg1的其它数字用户线路4的串扰没有正确地被消除。同样地，从矢量化组vg1的其它数字用户线路4到交叉线路的串扰没有正确地被消除。此外，不需要处理矢量化组vg2中的交叉线路的信号。

监控设备7可以获得与接入节点2、矢量化组3、数字用户线路4和/或用户节点5的功能有关的操作数据。例如，接入节点2和/或用户节点5定期地或者响应于请求而向监控设备7发送操作数据。具体地，操作数据指示各个数字用户线路4的安静线路噪声(qnl)和活动线路噪声(anl)。基于所获得的安静线路噪声和活动线路噪声，监控设备7检测数字用户线路4上的串扰问题，例如交叉线路或外部串扰。监控设备7可以是网络分析器，其除了检测串扰问题之外，还执行与接入节点2、矢量化组3、数字用户线路4和/或用户节点5相关的其它监控、故障排除和管理任务。

对于g.fast技术，qln(安静线路噪声)和aln(活动线路噪声)在提议itu-tg.9701的修正1中定义。

当矢量组的所有线路在发送quiet符号或者关断时，qln表示采用dbm/hz表示的环路上存在的噪声。qln应在工作时间由vce(矢量控制器实体)进行测量，并且应在工作时间进行更新。所报告的qln值应由子载波组表示。

aln表示总噪声，其包括环路上存在的外部噪声、所有ftu接收机内部噪声以及残余串扰。它仅针对下游而定义，并在工作时间且仅在l0状态期间(当线路处于全数据速率时，而不是处于低功耗状态l2.1、处于待机状态l2.2或者处于l3状态(当线路安静时)时)由ftu-r进行测量。由同一dpu服务的其它线路的线路状态可以保持在它们所处于的任何线路状态中。

同一矢量组中的不同线路的qln与aln之间的差的分析以及该差与这些线路的当前状态(安静或工作时间)的相关性可用于检测交叉线路和/或外部串扰的存在。

例如，如果线路是交叉布线的，则qln和aln应当非常接近，因为即使同一矢量组的所有线路都是安静的，总自串扰也会来自共享同一物理绑定器的线路，这些线路没有连接到同一矢量组。此时，与其它线路的qln相比，该交叉线路的qln异常高。可能会发生其它干扰器关闭，在这种情况下，qln和aln也彼此接近。在这种情况下，为了区分交叉线路与所有其它干扰器关闭的情况，监控设备7监控qln与aln之间的差在时间上的演变。在交叉布线的情况下，该差在时间上恒定，而对于另一种情况该差是时间限制的。

此外，如果线路受外部串扰的影响，则对应的qln应高于未受影响的线路。

最后，如果矢量化组受外部串扰的影响，则对应的qln平均值应高于未受影响的矢量化组。

图2是由监控设备7执行的用于检测数字用户线路4上的串扰问题的方法的流程图。

监控设备7获得表示各个数字用户线路4的安静线路噪声和活动线路噪声的操作数据(步骤s1)。

对于各个数字用户线路4，监控设备7确定表示qln与aln之间的差的度量d^t(步骤s2)。例如，监控设备7确定qln与aln之间的差的平均值：

其中，是在时间t测量的音调n的aln，是在时间t测量的音调n的qln，n是音调的总数。在连续时间t内确定度量d^t，例如，基于每天与每十五分钟之间包括的周期p。为了降低在数据库中存储数据的复杂度，在一些实施例中，监控设备7存储该度量d^t的连续值，而不存储qln和aln的连续值。

如果数字用户线路4是交叉布线的(布线到错误的矢量组)，则对应的度量d^t与其它线路相比应很小并且在时间上恒定，因为即使同一矢量组的所有线路都是安静的，总自串扰也会来自共享同一物理绑定器的线路，这些线路没有连接到同一矢量化组。因此，我们可以定义阈值thd，当度量d^t在预定的时间(例如，几天)内低于该阈值时，可认为受到交叉线路的影响。

因此，监控设备7将度量d^t的连续值与预定阈值thd相比较(步骤s3)，并响应于确定度量d^t在预定的时间段内低于阈值thd，监控设备7确定数字用户线路4是交叉布线的(步骤s4)。在这种情况下，监控设备7可以显示信息和/或发送指示数字用户线路4已被确定为是交叉布线的消息。这可触发各种校正动作，例如，由技术人员进行重新布线。

如果数字用户线路4受外部串扰的影响，并且该外部串扰不能通过矢量化移除，则对应的qln的水平应高于在同一矢量化组中的其它线路。监控设备7确定表示数字用户线路4的qln的平均值的度量q^t(步骤s5)：

其中，是在时间t测量的音调n的qln，n是音调的总数。q^t的连续值被确定和存储，例如，基于24小时与15分钟之间包括的周期p。可以预定义阈值thq，以使得当度量q^t在预定的时间(例如，几天)内高于该阈值thq时，可认为给定线路受到外部串扰的影响。

因此，监控设备7将度量q^t的连续值与预定阈值thq相比较(步骤s6)，并响应于确定度量q^t在预定的时间段内高于该阈值thq，监控设备7确定数字用户线路4受到外部串扰的影响(步骤s7)。在这种情况下，监控设备7可以显示信息和/或发送指示数字用户线路4已被确定为受外部串扰影响的消息。这可触发各种校正动作，例如，由技术人员进行故障排除。

矢量化组的所有数字用户线路4都可能受到外部串扰的影响。在这种情况下，该矢量化组的所有线路的qln的平均值与其它矢量化组相比应很高。监控设备7确定表示矢量化组的qln的平均值的度量qt(步骤s8)：

其中，是在时间t的线路i的qln的平均值，p是该矢量化组中的线路总数。q^t的连续值被确定和存储，例如，基于24小时与15分钟之间包括的周期p。可以预定义阈值thq，以使得当度量q^t在预定的时间(例如，几天)内高于该阈值时，监控设备7确定矢量化组受到外部串扰的影响。

因此，监控设备7将度量q^t的连续值与预定阈值thq相比较(步骤s9)，并响应于确定度量q^t在预定的时间段内高于该阈值thq，监控设备7确定矢量化组受到外部串扰的影响(步骤s10)。在这种情况下，监控设备7可以显示信息和/或发送指示该矢量组已被确定为受外部串扰影响的消息。这可触发各种校正动作，例如，由技术人员进行故障排除。

尽管步骤s1至s10被描述为连续的步骤，但是它们可以采用另一种顺序、并行和/或迭代地执行。

在网络1中，监控设备7可以根据数字用户线路4的qln和aln来检测交叉线路、受外部串扰影响的线路和/或受外部串扰影响的矢量组。由于qnl和anl在itu提议中规定，因此互操作性得以改进，并且可以避免或限制专有解决方案的使用。此外，由于该检测依赖于度量d^t、q^t和q^t的连续值，因此与使用串扰矩阵相比，减少了将要存储的数据量以及复杂度。

图3是监控设备7的结构图，其包括处理器8和存储器9。存储器9存储计算机程序p，其在由处理器7执行时使监控设备7执行在上面参考图2所描述的方法。

需要注意，在附图中所示的各种元件的功能可以通过使用专用硬件以及能够与适当的软件相关联地执行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，这些功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或者多个单独的处理器来提供，其中一些处理器可以是共享的，例如在云计算架构中。此外，术语“处理器”的明确使用不应被解释为专指能够执行软件的硬件，还可以隐含地包括但不限于数字信号处理器(dsp)硬件、网络处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、用于存储软件的只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)和非易失性存储器。还可以包括其它传统的和/或定制的硬件。它们的功能可以通过程序逻辑的操作，通过专用逻辑，通过程序控制和专用逻辑的交互，或者甚至人工地来执行，特定技术可由实施人员根据从上下文中更具体的理解而进行选择。

本领域的技术人员还应当理解，在本文中任何框图表示体现本发明的原理的说明性电路的概念视图。类似地，应当理解，任何流程图表示可以基本上在计算机可读介质中表示并且由计算机或处理器执行的各种过程，无论是否明确示出了这样的计算机或处理器。

方法的实施例可以通过专用硬件和/或软件或者这两者的任何组合来执行。

虽然以上结合具体实施例描述了本发明的原理，但应清楚地理解，该描述仅通过示例的方式来进行说明而不是对如在所附权利要求中限定的本发明的范围的限制。