专利名称：确定dsl收发器工作场景的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种确定DSL收发器工作场景的方法及装置。
背景技术：
目前，在通信系统中，xDSL(数字用户环线)是一种在电话双绞线(无屏蔽双绞线，Unshielded Twist Pair，UTP)传输的高速数据传输技术。除了IDSL(ISDN数字用户线路)和HDSL(高速数字用户线路)等基带传输的DSL外，通带传输的xDSL是利用频分复用技术使得xDSL与POTS(传统电话业务)共存于同一对双绞线上，其中xDSL占据高频段，POTS占用4KHz以下基带部分，如图1所示，POTS信号与xDSL信号通过分离器分离，其中提供多路xDSL接入的系统叫做DSLAM(DSL接入复用器)。
由于xDSL在原用于传输话音信号的UTP(非屏蔽双绞线)上传输，因此，对高频信号存在很多损伤因素，比如外界干扰、噪声、同一电缆内线间的干扰以及环境变化导致线路参数改变等，这些因素给xDSL的运行带来很多不稳定因素。
xDSL技术经过多年的发展，已经从第一代的ADSL发展到现在的第二代的ADSL2、ADSL2+以及更新的VDSL2，其使用的频带及带宽逐渐增加。其中，ADSL和ADSL2下行使用1.1MHz以下的频谱能够提供最大8Mbps的下行速率，ADSL2+将下行带宽扩展到2.2MHz，能够提供最大24Mbps的下行速率，而VDSL2甚至使用高达30MHz的频谱，能够提供最高上下行对称100的速率。然而，随着xDSL技术使用的频带的提高，高频段的串扰问题表现得日益突出。
由于xDSL上下行信道采用频分复用，近端串扰对系统的性能不产生太大的危害；但图2和图3所示的远端串扰则会严重影响线路的传输性能。当一捆电缆内有多路用户都要求开通xDSL业务时，会因为远端串扰使一些线路速率低、性能不稳定、甚至不能开通等，最终导致DSLAM的出线率比较低。
针对上述问题，很多运营商制定了自己的频谱应用管理规范，用于规范各种应用场景的频谱规划，以避免各种位置设备之间互相干扰以致性能下降，在制定相应的频谱管理规范时，通常需要根据不同的场景分别制定。
目前，具体可以采用的减少串扰的技术包括PCB(削减功率)、PBO(关闭功率)、MIB control PSD(通过管理信息库控制功率谱密度)，等等，以用于控制调节发送器发送的功率谱密度，用来减小串扰所产生的影响并使xDSL线路工作于最优的状态。各技术分别可以适用于不同的应用场景。
图2至图6列举了xDSL比较常见的应用场景，其中，图2所示的为第一场景，在该场景中相邻的xDSL线路的长度基本相同，图3所示的为第二场景，在该场景中，相邻xDSL线路的局端位于邻近位置，但用户端相距较远，其中相邻的xDSL线路包括长线和短线，图4所示的为第三场景，在该场景中，相邻的xDSL线路的用户端CPE位于邻近位置，但局端相距较远，其中相邻的xDSL线路包括长线和短线。图5与图6所示的应用场景在实际应用的时候，若远端设备15与16、19与20间的距离比较短，则可以归纳为图4所示的应用场景，即第三应用场景。对于图2至图6中所列的各种工作场景并不是均可以采用相同的减少串扰的技术，通常对于某一种技术而言，其只有配合特定的工作场景使用才能发挥积极作用，反之，则不仅不能解决串扰问题，还可能会带来负面的影响，从而导致系统的传输性能进一步下降。
目前存在的问题是对于一对收发器来说，其无法知道自身处于哪一种工作场景之中。因此，也就无法自适应地为自己选择恰当的减少串扰技术，以有效避免传输线路中的串扰问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种xDSL收发器本身通过电气长度及噪声功率谱密度确定xDSL收发器工作场景的方法及装置，从而可以自动确定xDSL收发器当前的工作场景，从而可以针对不同的应用场景选择对应的减少串扰技术的实现方案，以保证良好的防串扰效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明提供了一种确定xDSL收发器工作场景的方法，包括A、获取当前线路的电气长度和噪声功率参数；B、根据所述的电气长度和噪声功率参数信息确定当前线路的xDSL收发器工作场景。
所述的步骤B包括B1、根据噪声功率参数计算当前线路的串扰比值；B2、将所述的串扰比值与预定的串扰比值进行比较，并根据所述的当前线路的电气长度值确定当前线路的工作场景。
所述的步骤B1包括根据噪声功率参数计算当前线路的平均上行功率谱和平均下行功率谱间的比值，作为当前线路的串扰比值。
所述的步骤B包括B3、根据所述噪声功率参数计算当前线路的平均串扰功率值；B4、将所述的平均串扰功率值与预定的平均串扰功率值进行比较，并根据所述当前线路的电气长度值确定当前线路的工作场景。
所述的预定的串扰比值为根据同时包括远端串扰和近端串扰的工作场景确定，且为一个具体的数值或者为一个范围值。
所述的步骤B包括B5、判断当前线路的电气长度是否大于预定的线路长度值，如果是，则确定为长线，否则，确定为短线；B6、根据当前线路的长、短线情况，以及当前线路的串扰比值确定其工作场景。
所述的步骤B5还包括当确定当前线路为长线时，如果进一步确定当前线路的电气长度大于第二预定的线路长度值，则确定为无需进行功率调整的超长线路。
所述的步骤B6还包括若当前线路为长线，则当线路的串扰比值大于预定的值时，线路为第二场景，当线路的串扰比值小于预定的值，则线路为第三场景；若当前线路为短线，则当线路的串扰比值小于预定的值时，线路为第二场景，当线路的串扰比值大于预定的值，则线路为第三场景；当线路的串扰比值等于预定的值时，则线路为第一场景。
本发明还提供了一种确定xDSL收发器工作场景的装置，包括串扰比计算模块用于根据当前线路的噪声功率参数计算确定相应的串扰比值；电气长度获取模块用于获取确定的当前线路的电气长度值；工作场景确定模块根据串扰比计算模块及电气长度获取模块确定的串扰比值及电气长度值，并根据预定的串扰比值确定当前线路的工作场景。
所述的工作场景确定模块包括线路长度判定模块根据电气长度获取模块确定的线路电气长度判定当前线路为长线或者短线；场景判定模块根据串扰比计算模块计算确定的串扰比确定当前线路所处于的场景。
所述的工作场景确定模块还包括超长线判定模块用于根据电气长度获取模块确定的线路电气长度判定当前线路是否为超长线。
所述的装置设置于局端设备和/或用户端设备上，或者，独立于局端设备和用户端设备设置。
本发明还提供了一种自动选择功率控制策略的方法，包括D、根据确定xDSL收发器工作场景的方法确定当前线路的工作场景；E、根据当前线路的工作场景，以及设定的各工作场景对应的功率控制策略为当前线路的设备选择对应的功率控制策略。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明可以在一对xDSL收发器间自动确定应用场景，以更快的适应线路的变化，并根据应用场景确定相应的功率谱控制策略。
因此，本发明使xDSL收发器本身能够自动优化线路的整体性能，提高出线率。而不需要通过网管或类似的服务器来配置、下发各种功率控制策略。从而有效节省了配置的人工成本和相关设备的建设、维护成本。
图1为XDSL系统参考模型示意图；图2为DSL收发器应用场景示意图一；图3为DSL收发器应用场景示意图二；图4为DSL收发器应用场景示意图三；图5为DSL收发器应用场景示意图四；图6为DSL收发器应用场景示意图五；图7为本发明所述的方法的流程图；
图8为本发明所述的装置的结构示意图。
具体实施例方式
本发明的主要目的是利用handshake(握手)、training(训练)过程得到的参数来确定DSL收发器工作场景，从而便于基于不同的应用场景选择不同的减小串扰的功率控制技术方案。
根据现有的DSL传输技术可知，xDSL收发器在初始化的过程中可以获得线路的电气长度L、噪声功率谱密度N(f)等参数。本发明正是基于该参数信息进行确定xDSL收发器的工作场景。
在图2所示的应用场景1中，所有的线路处于等长的状态。现以第二中心局2和第四CPE4之间的线路为例对本发明的实现进行解释说明。
第二CO(中心局)接收到的噪声为N2(f)，具体可以表示为N2(f)＝Xtlk32(f)+n，其中，Xtlk32(f)为第三CPE3发送的上行信号对第二端局CO2产生的串扰功率密度；其平均噪声功率为其中，m1为接收起始频段子载波，m2为接收结束频段子载波，Etlk32为上行的平均串扰功率，一般化后标记为Etlku。
同样，第四CPE4接收到的噪声为N4(f)，具体可以表示为N4(f)＝Xtlk14(f)+n，其中，Xtlkl4(f)为第一CO1发送的下行信号对第四CPE4产生的串扰功率密度；其平均噪声功率为E‾n4=1n2-n1Σf=n1n2N4(f)=E‾tlk14+n,]]>其中，n1为接收起始频段子载波，n2为接收结束频段子载波，Etlk14为下行的平均串扰功率，一般化后标记为Etlkd。
在图2所示的场景1中，可以看出E‾tlk32∝PSD3(f)‾·X32(f),E‾tlk14∝PSD1(f)‾·X14(f),]]>其中，PSD3(f)‾,PSD1(f)‾]]>分别为第三CPE3与第一CO1的平均发送功率谱密度，X32(f)、X14(f)分别为第三CPE3对第二CO2、及第一CO1对第四CPE4的串扰传递函数。同时，在绝大部分情况下，假设X32(f)≈X14(f)一定成立，于是E‾tlk32E‾tlk14=PSD3(f)‾·X32(f)PSD1(f)‾·X14(f)=PSD3(f)‾PSD1(f)‾=K0,]]>如果CO端口与CPE端口都没有作任何功率控制的话，各个线路的上下行平均功率密度谱的比值基本恒定，在这里K0为线路1-3(第1局端CO1与第三CPE3之间的线路)的平均上行功率谱密度与平均下行功率谱密度之比。
其中，将 命名为某线路的上下行串扰平均功率比，简称串扰比。在图2所示的场景1中可以得出为E‾tlkuE‾tlkd=E‾tlk32E‾tlk14=K0,]]>同时认为在满足相关标准且未进行任何额外的功率密度谱控制K0是一个常量，也即对应不同的xDSL标准常量k0取值不同。
在图3所示的场景2中，线路6-8(第六局端与第八CPE)的串扰比为E‾tlk76E‾tlk58=PSD7(f)‾·H78(f)·X76(f)PSD5(f)‾·X58(f),]]>其中，H78(f)为信号从第七CPE7传输到第八CPE8这段距离的衰减函数，|H78(f)＜1。
同上理可以得到E‾tlkuE‾tlkd=E‾tlk76E‾tlk58=PSD7(f)‾·H78(f)PSD5(f)‾<K0.]]>在图4所示的场景3中，线路10-12(第十局端与第十二CPE)的串扰比为其中，H9 10(f)为第九CO9到第十CO10，即Remote module间距离的衰减函数，|H9 10(f)|＜1。因此，与以前提到的原理相同可以得到E‾tlkuE‾tlkd=E‾tlk11,10E‾tlk9,12>K0.]]>根据上述针对三种场景的计算结果，可以得出一个结论如图2所示的场景1中线路的串扰比等于K0，图3所示的场景2中较短第六线路和第八线路6-8的串扰比小于K0，图4所示场景3中较短线路10-12的串扰比大于K0。
对于图3和图4所示的场景2、3中较长距离的线路5-7、9-11，可以分为两种情况分别讨论确定其具体为哪一种情况。
情况一，在场景2、3中，线路6-8、10-12没有执行相应的功率控制策略。那么根据上面提到的相同的方法可得出场景2中线路5-7的串扰比E‾tlkuE‾tlkd>K0,]]>场景3中线路9-11的串扰比E‾tlkuE‾tlkd<K0.]]>情况二，在场景2、3中，线路6-8、10-12已经执行相应的功率控制策略。那么根据功率控制策略的目标和上面相同的方法可以得出场景2中线路5-7的串扰比及场景3中线路9-11的串扰比E‾tlkuE‾tlkd≈K0.]]>对于以上的两种情况，产生了两种截然不同的结果。那么这种线路就无法确定属于哪一种具体的场景。但是判断场景的目的是为执行什么样的功率谱控制作决策的，因此，在上述的两种情况下，虽然判断结果出现偏差，但就功率谱控制的策略的选择来说是不受任何影响的。
总之，线路的工作场景不同可以直接地反映在串扰比上，同时借助于线路的电气长度是可以确定任一线路的具体的工作场景及其长短线情况。
下面将对如何根据线路的电气长度确定任一条线路具体为某一工作场景下的长线或短线。
具体可以首先设置两个线路长度预定值L0(x)与L1(x)，分别作为两个电气长度分界点，变量x表示不同的xDSL，也就是说不同的xDSL应有不同的电气长度分界点。当然，也可以根据具体情况确定使用统一的电气长度分界点L0、L1。所述的两个分界点中一个为用于判断当前线路是否为长线，另一个则是用于判断当前线路是否为不宜进行功率限制的超长线路。这样，根据两个设置的预定值便可以确定当前线路的具体情况，例如，可以确定图3或图4所示的场景2、3中的哪一条是长线，哪一条是短线。
下面将结合附图对本发明的整个实现过程进行详细的说明。
如图7所示，本发明所述的方法具体包括步骤71获取线路电气长度L和信噪比N(f)，并计算相应的串扰比；步骤72判断线路电气长度L是否大于预定的值L0(x)，如果是，则执行步骤73，否则，执行步骤75；步骤73进一步判断该线路是否大于预定的值L1(x)，如果是，则确定该线路为超长线路，没必要对其进行功率限制处理，否则，执行步骤74；步骤74根据计算的串扰比值确定该线路的工作场景，具体包括当计算的串扰比大于预定K0值时，确定为图3所示的场景2，即第二场景长线，其中所述的预定K0值可以通过前面描述的计算方式计算确定，且为一个常量，而且，对于不同的xDSL线路其均为一个确定的常量；当计算的串扰比等于预定K0值时，确定为图2所示的场景1，即第一场景，相邻传输线路等长；当计算的串扰比小于预定K0值时，确定为图4所示的场景3，即第三场景长线。
步骤75根据计算的串扰比值确定该线路的工作场景，具体包括当计算的串扰比大于预定K0值时，确定为图4所示的场景3，即第三场景短线；
当计算的串扰比等于预定K0值时，确定为图2所示的场景1，即第一场景，线路等长；当计算的串扰比小于预定K0值时，确定为图3所示的场景2，即第二场景短线。
在图7中，采用的距离、串扰比的比较结果都是硬判决，这样在逻辑上比较清晰。便在实际应用过程中，相应的判决还可以使用软判决实现，比如，在确定串扰比与K0的时候，可以设置另一个比较小的常数e，当串扰比＞K0-|e|且＜K0+|e|时才判决为串扰比等于K0，当串扰比＞K0+|e|时判决串扰比大于K0，当串扰比＜K0-|e|是判决串扰比小于K0。
本发明中，基于上述确定线路工作场景的方法，可以实现自动选择当前线路的设备对应的功率控制策略，具体包括首先，根据所述的方法确定当前线路的工作场景；之后，根据当前线路的工作场景，以及设定的各工作场景对应的功率控制策略为当前线路的设备选择对应的功率控制策略；这样，便可以在网络中首先为各工作场景下的设备选择最佳的减小串扰的功率控制策略，之后，根据确定的实际工作场景为各线路的相应设备选择适当的功率控制策略，从而有效减小xDSL线路中的串扰。
本发明还提供了一种确定xDSL收发器工作场景的装置，如图8所示，具体包括以下模块串扰比计算模块用于根据当前线路的噪声功率参数计算确定相应的串扰比值，所述的当前线路的噪声功率参数可以通过CPE中已有的模块测量获得，可以通过专门设备的相应模块测量获得，具体的计算串扰比的方式前面已经描述，此处不再详述；电气长度获取模块用于获取确定的当前线路的电气长度值，同样可以由CPE中已有的模块测量获得，即在xDSL收发器的初始化的过程中可以获得该参数信息，以及串扰比计算模块所需要的噪声功率参数信息；工作场景确定模块根据串扰比计算模块及电气长度获取模块确定的串扰比值及电气长度值，并根据预定的串扰比值确定当前线路的工作场景；仍如图8所示，所述的工作场景确定模块具体包括线路长度判定模块根据电气长度获取模块确定的线路电气长度判定当前线路为长线或者短线；场景判定模块根据串扰比计算模块计算确定的串扰比确定当前线路所处于的场景；超长线判定模块用于根据电气长度获取模块确定的线路电气长度判定当前线路是否为超长线；上述各模块的具体的计算或判别处理过程前面已经描述，故不再详述。
本发明中所述的装置可以设置于CO或CPE上，或者同时设置于CO和CPE上，或者，独立于CO和CPE设置。
综上所述，利用本发明可以在一对xDSL收发器间确定应用场景，并根据应用场景确定相应的功率谱控制策略，以优化xDSL线路的整体性能，提高出线率。而且，整个过程不需要通过网管或类似的服务器来配置、下发各种功率控制策略，因此，可以有效节省配置的人工成本和相关设备的建设、维护成本；同时，本发明与网管或类似服务器的配置方法相比具有更加灵活的优点，能够更快适应相应线路的变化。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种确定xDSL收发器工作场景的方法，其特征在于，包括A、获取当前线路的电气长度和噪声功率参数；B、根据所述的电气长度和噪声功率参数信息确定当前线路的xDSL收发器工作场景。
2.根据权利要求1所述的确定xDSL收发器工作场景的方法，其特征在于，所述的步骤B包括B1、根据噪声功率参数计算当前线路的串扰比值；B2、将所述的串扰比值与预定的串扰比值进行比较，并根据所述的当前线路的电气长度值确定当前线路的工作场景。
3.根据权利要求2所述的确定xDSL收发器工作场景的方法，其特征在于，所述的步骤B1包括根据噪声功率参数计算当前线路的平均上行功率谱和平均下行功率谱间的比值，作为当前线路的串扰比值。
4.根据权利要求1所述的确定xDSL收发器工作场景的方法，其特征在于，所述的步骤B包括B3、根据所述噪声功率参数计算当前线路的平均串扰功率值；B4、将所述的平均串扰功率值与预定的平均串扰功率值进行比较，并根据所述当前线路的电气长度值确定当前线路的工作场景。
5.根据权利要求2、3或4所述的确定xDSL收发器工作场景的方法，其特征在于，所述的预定的串扰比值为根据同时包括远端串扰和近端串扰的工作场景确定，且为一个具体的数值或者为一个范围值。
6.根据权利要求1至4任一项所述的确定xDSL收发器工作场景的方法，其特征在于，所述的步骤B包括B5、判断当前线路的电气长度是否大于预定的线路长度值，如果是，则确定为长线，否则，确定为短线；B6、根据当前线路的长、短线情况，以及当前线路的串扰比值确定其工作场景。
7.根据权利要求6所述的确定xDSL收发器工作场景的方法，其特征在于，所述的步骤B5还包括当确定当前线路为长线时，如果进一步确定当前线路的电气长度大于第二预定的线路长度值，则确定为无需进行功率调整的超长线路。
8.根据权利要求6所述的确定xDSL收发器工作场景的方法，其特征在于，所述的步骤B6还包括若当前线路为长线，则当线路的串扰比值大于预定的值时，线路为第二场景，当线路的串扰比值小于预定的值，则线路为第三场景；若当前线路为短线，则当线路的串扰比值小于预定的值时，线路为第二场景，当线路的串扰比值大于预定的值，则线路为第三场景；当线路的串扰比值等于预定的值时，则线路为第一场景。
9.一种确定xDSL收发器工作场景的装置，其特征在于，包括串扰比计算模块用于根据当前线路的噪声功率参数计算确定相应的串扰比值；电气长度获取模块用于获取确定的当前线路的电气长度值；工作场景确定模块根据串扰比计算模块及电气长度获取模块确定的串扰比值及电气长度值，并根据预定的串扰比值确定当前线路的工作场景。
10.根据权利要求9所述的确定xDSL收发器工作场景的装置，其特征在于，所述的工作场景确定模块包括线路长度判定模块根据电气长度获取模块确定的线路电气长度判定当前线路为长线或者短线；场景判定模块根据串扰比计算模块计算确定的串扰比确定当前线路所处于的场景。
11.根据权利要求9或10所述的确定xDSL收发器工作场景的装置，其特征在于，所述的工作场景确定模块还包括超长线判定模块用于根据电气长度获取模块确定的线路电气长度判定当前线路是否为超长线。
12.根据权利要求9或10所述的确定xDSL收发器工作场景的装置，其特征在于，所述的装置设置于局端设备和/或用户端设备上，或者，独立于局端设备和用户端设备设置。
13.一种自动选择功率控制策略的方法，其特征在于，包括D、根据确定xDSL收发器工作场景的方法确定当前线路的工作场景；E、根据当前线路的工作场景，以及设定的各工作场景对应的功率控制策略为当前线路的设备选择对应的功率控制策略。
全文摘要
本发明涉及一种确定xDSL收发器工作场景的方法。本发明主要包括首先，获取当前线路的电气长度和噪声功率参数，之后，根据所述的电气长度和噪声功率参数信息确定当前线路的xDSL收发器工作场景。本发明能通过xDSL收发器本身自动优化线路的整体性能，提高出线率。而不需要通过网管或类似的服务器来配置、下发各种功率控制策略。从而有效节省了配置的人工成本和相关设备的建设、维护成本。
文档编号H04L5/06GK1863078SQ200510105699
公开日2006年11月15日 申请日期2005年9月30日 优先权日2005年9月30日
发明者石清泉 申请人:华为技术有限公司