配置数字用户线路的装置和方法

文档序号:7642489阅读:147来源:国知局

专利名称::配置数字用户线路的装置和方法
技术领域
:本发明涉及在数字接入网中用户线路的配置。
背景技术
:三重播放(3P)服务递送(即利用DSL作为公共电话网的接入域内的传输介质向顾客传送视频、语音和数据)的引入,导致了网络运营商难以解决并且解决起来非常昂贵的几个问题。这是由于以下事实所造成的新的高要求服务在可行性能的边界处操作所述DSL线路,其中在涉及服务质量(QoS)要求时,比如脉冲噪声以及由于过载所导致的分组丢失之类的非理想效应开始扮演重要角色。一方面,每一种高要求服务都对所述接入网提出了很高的要求,从而需要对所述接入网进行良好的配置以实现令人满意的QoS。是由所讨论的铜线环路的质量以及该环路所处的环境决定的。因此,通往每一个顾客的DSL传输信道都是不同的,并且可能需要针对底层物理条件对所述DSL传输信道进行专门配置。传统上,网络工程师对公共网络的DSL接入域进行配置、优化及操作。内置的DSL测试工具和所述网络工程师的经验决定了被人工输入到配置工具中并且对各网络节点自动执行的简档。在操作时间期间,由所述测试工具记录并且由所述工程师监督基本性能参数和警报陷阱。如果某一简档导致问题,则所述工程师负责排除故障并且改变简档,以便找到可行的配置。在应对比如因特网接入之类的单个低要求尽力而为服务时,上述过程是足够的。由于可以用相同的简档服务于大多数线路,因此重要的是故障管理而不是优化。只需要由所述网络工程师建立及管理少数简档。通过鲁棒的TCP/IP协议栈并且利用低于可持续极限速率的速率来传输因特网服务。线路质量方面的差异是可以忽略的,并且可以把相同的网络/服务配置(用户简档)用于大多数DSL用户。因此,所并且容易满足大多数顾客。当应该在相同的线路上传输除了尽力而为因特网之外的新服务(比如视频和语音)时出现了问题。与仅有尽力而为因特网的规定不同,为了在第一步中使得几种服务能够共存以及为了随后提供QoS,必须按照智能的方式使用所述本地环路上的资源。大多数运营商已经开始启动布置到DSL用户的服务束,其中包括IP语音和UDP电视(SDTV和HDTV)。这些新服务的要求非常高,并且对所述网络提出了QoS约束。在这种情况下,在涉及服务供应和QoS递送时,由于物理电缆使用寿命和噪声环境所造成的DSL质量的波动将导致非常高的运营成本。对于单个低要求服务,大多数线路根据由该服务决定的标准简档来工作。对于几种高要求服务,在线路和用户方面的可行性和QoS规定的范围急剧增大,并且故障排除对于网络运营商来说变成一项巨大且昂贵的任务。在"SystemOverviewEDA"(EricssonAB-2005)中将找到对于根据当前技术的接入网及其配置的描述。
发明内容本发明涉及上面提到的问题即在把诸如视频、语音和因特网之类的服务一起传输的数字接入网中,按照高效的方式配置所述接入网中的用户线路是困难且昂贵的。另一个问题是在不使用过多线路容量的情况下保证某一用户线路的预定义性能。又一个问题是在不断变化的外部环境下保持所述用户线路的最佳性能。又一个问题是表明某一用户线路何时不工作。所述问题是按照以下方式解决的。为了在所述用户线路上保持可接受的容量和服务质量,通过监控工具来自动监控某一用户线路的实际参数。对于指示基本线路属性(比如线路稳定性和分组丢失)的某些性能线路参数定义阈值。把所述阈值与相应的性能参数的实际监控的均值进行比较。基于所述比较,所述监控工具改变所述线路的配置参数的值。观测所述改变的结果,并且所述配置工具连续地监控及重新配置所述线路。从而可以把所述线路的容量和服务质量保持在可接受的水平上。略为详细地说,所述用户线路的上行和下4亍方向都可以;故处理。此外,当改变所述配置参数时,可以由所述监控工具做出不同的尝试,并且把所述不同尝试的结果进行比较。对于所述改变来选择导致某一基本配置参数的最小惩罚的所述尝试,同时所述性能参数仍然不超出其阈值。本发明的一个目的是通过运营商的最少管理来自动配置铜线接入网中的用户线路。所述网络打算并行传输比如语音、-魄频和数据之类的服务。另一个目的是在不使用过多线路容量的情况下保证预定义的性能。又一个目的是在不断变化的外部环境下保持最佳网络性能。又一个目的是表明不工作的用户线路。一个优点在于,线路配置在很少人为干预的情况下自动工作。从而可以降低用于顾客支持的成本。另一个优点在于,能够以良好的服务质量执行所谓的三重播放,即同时传输语音、^L频和数据。又一个优点在于,各用户线路被单独优化,并且可以最大程度地利用单个线路。在差的线路上保证最低服务递送。对于中等和良好线路,把未被利用的多余容量转换成服务质量和线路稳定性。可以表明并且处理不工作的线3各。又一个优点在于增大了覆盖范围,即增多了可以为之提供服务的用户的数目。现在将参考附图借助于示例性实施例来更加详细地描述本发明。图1示出现有技术的线路配置装置的示意性方框图2示出一种线路配置装置的示意性方框图3示出监控工具的示意性方框图4示出测量参数的时序图5示出协议栈的示意性方框图6示出用于线路的下行方向的、不同INP值的比特率与环路长度的关系的图7示出对应于图6但是用于上行方向的图;图8示出用于下行的、不同环路长度的比特率与SNR余量的关系的图9示出对应于图8但是用于上行方向的图10a和10b示出参数值与噪声功率的关系的图11示出优化器中的方法的流程图;以及图12a和12b示出对应于不同线路改变的比特率和参数的时序图。具体实施例方式图1示出用于配置数字网络NP的现有技术装置。把可以访问网络简档PP的配置工具CTP连接到所述网络,并且由网络工程师NEP来管理该配置工具。对所述数字网络NP进行配置、优化和操作的传统方式是由内置的DSL测试工具和所述网络工程师NEP的经-睑来决定^皮人工输入到配置工具中的所述简档PP。随后对各网络节点自动执行所述简档。在操作时间期间,由所述工具记录并且由所述网络工程师NEP监督基本性能参数和警报陷阱。如果某一简档导致问题,则所述工程师负责排除故障并且改变简档,以便找到可行的配置。图2示出一种用于配置数字接入网NW1的装置。所述网络被连接到配置工具CTl,该配置工具又被连接到简档数据库PD1。自动监控工具MT1通过连接MNC1^皮连接到所述网络NW1,并且通过连接MCC1被连接到所述简档数据库PD1。所述网络具有节点控制器NCl,其被连接到所述配置工具CT1、所述监控工具MT1以及所述网络中的多个互连接入节点N1、N2、N3。用户Sl、S2、S3和S4通过铜线用户线路Ll、L2、L3和L4被连接到所述各接入节点。所述各接入节点分别具有一个DSLAM接入模块(比如节点N1中的模块DM1),并且所述各用户分别具有一个调制解调器(比如在用户S2处的调制解调器MM2)。按照常规的方式测量所述线路的参数值,比如比特率、噪声和分组丢失。所述用户可以要求不同的服务,比如电-见、电话和数据传输,例如对于用户S2示出了电视机TV1、电话PH1和个人计算机PC1。所述简档数据库存储多个网络简档P1、P2、P3和P4,所述各网络简档分别具有一组参数,所述各参数分别具有一个指定值。这些参数例如可以是比特率R或者脉沖噪声保护INP。所述用户线路的属性最初可能是完全未知的。将在上行US和下行DS方向上执行所述线路配置。在配置所述网络NW1时,"I巴所述网络简档加载到所述配置工具CT1中,该配置工具翻译其中一个所接收的简档(比如简档PI)并且将其下载到所述网络控制器NC1中。该网络控制器把所该网络简档传送到其中一个接入节点(例如节点Nl),该节点配置它的其中一条用户线路(比如到用户S2的线路L2)。所述配置旨在设置所述线路的配置参数,比如比特率R、延迟D、脉沖噪声保护INP以及SNR余量。在执行所述配置时应当使得对所述线路的多个性能参数的要求得到满足。性能参数的例子是已校正码字FEC或错误秒ES。由于所有用户线路Ll,.丄4在长度和噪声环境方面都是不同的,因此被分配给所有所述用户线路Ll..丄4的平均标准简档的效率不是很高。一方面,良好的线路没有利用其多余容量,另一方面更引人注意的是,差的线路在这种简档下完全不工作。不同的服务需要不同的资源,即所述配置参数的不同值。所述配置参数的值又影响所述性能参数的值。对于不同的用户线路预定义所述性能参数的阈值,从而使得不同的服务可以在所述配置参数的适当值下适当地工作。所述监控工具MT1通过检查所述配置参数以及记录和评估所述性能参数来监督所述用户线路L1,.丄4。所述监控工具MT1随后改变所述各配置参数当中的适当的一个的值,比如所述SNR余量值。随后测试所述改变对于所述各配置参数当中的预定义的一个的影响。为了检查所述SNR余量参数改变是否真的适当,恢复原始的SNR余量参数,并且改变所述各配置参数当中的另一个。同样也测试该笫二改变对所述各配置参数当中的预定义的各参数的影响,并且把所述两个测试结果进行比较。选择对于所述预定义的配置参数的性能给出最小惩罚的改变。所述监控工具把具有所选择的改变后的参数值的简档P5传送到所述配置工具CT1,该配置工具被指示通过所述节点控制器NC1把所述简档P5加载到所述接入节点Nl中。所述监控工具MT1继续监督所述用户线路Ll,.丄4的性能参数并且迭代地改变所述配置参数。这样,例如线路L2将连续地得到更好的值,其中该线路将按照稳定的方式工作,同时所述配置参数仍然具有可接受的值。下面将结合图3描述所述监控工具MT1和所述配置工具CT1。如上所述,所述监控工具MT1被连接到所述网络NW1并且还连接到所述配置工具CTl,该配置工具也纟皮连接到所述网络。所述监控工具MT1包括铜线工厂管理者服务器CPM1和CPM客户端CC1。所述监控工具MT1被用来携带几个不同的工具,这些工具在操作所述DSL网络NW1时是有用的。本说明书特别感兴趣的其中一个所述工具是自动优化器DAOl。所述服务器CPM1建立各接口,并且其各功能块被所述优化器DAOl以及其他工具使用。下面列出并描述这些功能块。所述服务器包括元件处理器EH1,其通过所述连接MNC1被连接到所述网络NW1。该处理器EH1是建立与各网络元件(比如图1中的DSLAM模块DM1)的管理通道所必需的功能实体。所述管理通道被用来读出特定于线路的信息,比如速率、延迟、INP和SNR余量,即由所述优化器DAO1所使用的线路配置参数。所述信息是来自所述网络NW1中的各铜线线路的到所述优化器中的输入数据。所述元件处理器EH1被连接到线路测试处理器LTH1。该功能实体指定应当从网络元件N1、N2、N3当中的哪一个读取什么种类的数据。对数据类型的该指定被交接到所述元件处理器EH1,以便从容纳所述DSL线路(例如所述优化器DAOl操作在其上(寻址信息)的用户线路L2)的正确的DSLAM实际执行所述数据读出(SNMP查询)。所述线路测试处理器LTH1还负责通过使用数据库处理器DBH1把新数据(即线路性能参数)写入到数据库DB1中。所述线路测试处理器LTH1被连接到调度器服务器SS1,该调度器服务器被连接到所述数据库处理器DBH1。该功能实体(服务器SS1)指定对所述优化器DAOl进行监控的定时,即指定应当由所述元件处理器EH1读出由所述线路测试处理器LTH1所指定的数据的时间和频度。对所述调度器服务器SS1的配置是由所述客户端CC1通过对应于所述优化器DAOl的配置和观看器元件CV1的接口来进行的。所述自动优化器DAOl被连接到所述数据库处理器DBH1。所述优化器DAOl运行一个算法,该算法执行配置所述用户线路L1,.丄4的所述方法。所述优化器基于由所述线路测试处理器LTH1获取的所述数据库DB1中的数据来执行所述方法。略为详细地说,所述优化器DAOl从在所述用户线路上测量的数据来计算统计数据(平均值),比较由所述客户端CC1中的所述块CV1配置的阈值,以及在超出阈值的情况下启动一些简档改变(INP、SNR余量)。记录信息被交给所述客户端CC1,以供用户在所述配置和观看器块CV1中观看。通过外部接口处理器EIH1来建立所述服务器CPM1与所述配置工具CT1之间的通信信道MCC1。它的接口被用来把具有参数的新简档P1...P5加载到所述配置工具CT1中。它还建议所述配置工具把所述新参数加载到容纳所述实际线路L2的DSLAM(例如DSLAMDM1)上。下面将给出对于所述用户线路L1…L4和所述优化器DAOl的监控的i羊细描述。监控用户线路取决于所使用的算法,需要由所述监控工具MT1收集并且由所述优化器DAOl处理不同的参数。下面将定义所需要收集的参数。所述参数可以被划分成潔f參炎和^處##义。配置参数定义方向/线路/信道配置,而性能参数代表正在运行的配置的性能。性能参数例如在ADSL2(+)中定义了几个性能参数。这里列出了与对于所述优化器DAO1起到重要作用的物理层性能相关的各参数,并且在下面进4亍更"^细的讨^仑-FEC:已校正码字,其作为良好数据被传递该参数表明噪声环境。-CRC:导致丢帧的被破坏的数据-ES(错误秒)1秒内有一个或多个CRC,或者其他线路故障,比如信号丢失(LOS)或功率损失(LOP)-SES(严重错误秒)一秒内有18个或更多CRC,—个或多个LOS,一个或多个SEF,—个或多个LPR参数CRC、ES和SES表明分组丢失。-UAS(不可用秒)IO个连续SES,直接导致再训练该参数表明线路稳定性。在各性能参数之间有严格的依赖关系。所述UAS计数器具有追溯力,即声明UAS的10个SES被追溯计数为10个UAS。在不可用性(由UAS声明)期间以及在SES期间,所有其他性能参数计数都被禁止,即CRC计数器被停止。在不可用性期间,SES和ES被禁止。在SES期间,ES不被禁止。简而言之,所述优化器DAOl监控根据上面提到的规则直接从CRC导出的参数ES和UAS,以便执行所述线路稳定化。所述FEC计数器被监控并且被用于反转所述稳定化动作(速率增大)。配置参数所述优化器DAOl对于其操作需要关于正在运行的线路配置的知识。因此,必须有可能接收以下信息-速率R:流的实际比特率(方向)-延迟D:流的实际时间延迟(方向)-INP:实际脉冲噪声保护INP值-SNR余量ASNR:实际信噪比SNR余量监控细节必须按照等距时间间隔在长期基础上(1天、2天)执行对FEC、ES和UAS的监控。在图4中描绘了一般的监控过程,其是例示对参数ES的监控的时间t图。在长度为NAt的历史间隔上计算所述计数器的均值和标准偏差。可配置的参数是-间隔尺寸At:两次参数测量之间的时间间隔(小时、分、秒);以及-窗尺寸N:所述均值和标准偏差过程所应跨越的间隔的数目。按照常规的方式计算所述参数的均值li和平均标准偏差(J。所述优化器DAOl中的算法所述优化器DAOl中的算法被用来在线路稳定性和脉沖噪声保护方面优化物理单向信道。一个例子是所述ADSL2(+)单向信道,在图5的示意性方框图中示出了与之对应的协议栈。在2003年5月的ITU-T推荐G992.5"AsymmetricDigitalSubscriberLineTransceiver-ExtendedBandwidth(ADSL2plus)"中定义了ADSL2(+)。ATU-C(DSLAM)、ATU-C(调制解调器)是中心局/顾客建筑物侧的ADSL收发器单元。块51是物理传输介质,以及块52和53分别是内部接口和用户数据接口。块54a和54b是物理介质相关PMD子层。块55a和55b是物理介质特定PMSTC(传输会聚)层,以及块56a和56b是传输协议特定TPSTC层。块57a和57b是传输协议,以及58a和58b是ATU。所述算法在所述ATU的应用恒定部分上工作,其覆盖上行US或下行DS流上的PMS-TC和PMD功能。所述传输协议特定TC层(TPS-TC)负责传送同步流(STM-TC),异步流(ATM-TC)或分组数据(PTM-TC)不受该算法覆盖。由于频分双工(FDD),DS和US方向在其操作中是独立的,因此:间路径功能#0(信道。)r其中一;算法对应于:s帧承载,另二;对应于US帧承载。基本上是由所述优化器DAOl中的所述算法通过调谐所述PMS-TC和PDM-TC功能来稳定所述ADSL2(+)传输信道。所述线路在稳定性和分组丢失方面的平均长期行为被监控,并且在出现问题的情况下采取稳定化动作。在本实施例中,按照緩慢的方式改变信噪比余量(SNR余量)和脉沖噪声保护(INP),以保证对于更高层上的足够的QoS所需要的所需链路特性。因此,所述SNR余量提供一种提高稳定性的柔和方式,而所述INP代表一种更为激进的策略。二者的组合是合理的。脉冲噪声保护在ADSL中,ReedSolomon(RS)编码、交织以及离散多音网格调制(DMT)被用来提供宽带无符号间干扰(ISI)物理宽带信道。因此所述物理介质特定TC功能(PMS-TC)在等待时间路径内执行帧承载多路复用、数据加扰、循环冗余校验(CRC)计算、ReedSolomon前向纠错(FEC)以及对角交织。所述物理介质相关(PMD)功能提供所述网格调制编码和DMT快速傅里叶变换(FFT)过程。PMS-TC从相应的较低接收PMD功能获得所接收的数据,并且基于所述CRC和FEC八位字节来应用纠错和检错。如果所述传输路径上的数据受到所述本地环路上的错误传输的破坏,则根据所述交织的RS码的强度来应用前向纠错。如果可以通过所述FEC信道解码器来校正所述错误,则发生所谓的FEC事件,这意味着可以恢复所述数据并且将其作为良好数据向上传递到更高层。如果所述FEC的强度不足以校正受到所述FEC冗余度(A个冗余八位字节)保护的整个MDS序列,则发生所谓的CRC事件,这导致丢弃所述数据并且降低所述物理链路性能和稳定性。如在小节0中所概述的那样,所述CRC计数器是定义线路性能和稳定性的关键参数。脉沖噪声保护(INP)代表所述PMS-TC功能校正由线路上的噪声所导致的比特错误的能力。如在等式1中用公示所表明的那样,所述INP值定义了在发生破坏的情况下可以校正多少个连续的DMT符号(一个数据帧的丄个比特)。/WP-ipZl等式1:INP定义l2丄/8JTW-D^^等式2:INP定义22w其中,S=S7WI表示每个FEC帧的DMT符号的数目,还可以像等式2中那样写出INP。从中可以明显看出,INP实际上受到三个分量的影响。所述编码的冗余度由以下参数反映R(每个数据帧的冗余八位字节的数目)和N(数据帧的长度)、交织器深度D(以长度为N+R的码字的数目计)、以及成帧参数S(每个码字(即FEC帧)的DTM符号的数目)。取决于这些参数的范围的实现方式,通过一对DSLAM调制解调器来支持不同的INP尺度。所述码(码速率)的冗余度直接影响所述传输的数据速率,而所述交织器引入了延迟。因此,更高的INP值必然意味着在速率和/或延迟上的惩罚。速率和延迟都可以被折衷,以便提供所期望的脉沖噪声保护程度。ADSL提供了一个配置参数以保证在物理流上的最小脉沖噪声保护INP。所述优化器DAOl中的算法利用所述参数INP在易出错性方面稳定所述线路。SNR余量虽然使用了所述参数INP,但是还可以使用所述参数SNR余量△SNR来升级ADSL系统的稳定性。在DMT中,整个传输频谱;故划分成几个小频道(音调或子载波),随后可以通过利用网格编码调制来独立地使用所述几个小频道来无符号间干扰(ISI)地传输数据。随后可以把整个传输的速率计算为所有子信道上的速率之和,这取决于各音调上的接收SNR和SNR间隙r。利用几何SNR均值SNRg,由等式3给出所述信道的总容量(Shannon容量)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>等式3:速率r=K+A5AW—^等式4:以dB计的SNR间隙所述间隙r在等式4中公式化,从而代表由非理想编码引入的在信道容量方面的速率惩罚。它由常数〖、所述SNR余量和编码增益Ye构成,其中所述常数〖由调制方案来决定。因此,更高的编码增益将减小所述间隙,而更高的SNR余量将朝向所述信道容量(理论最大速率)加宽所述间隙。对于给定的编码器/调制器,需要特定的最小接收SNR来提供给定的误比特率(BER)。所述SNR余量决定在仍然保持所述误比特率BER极限的情况下可以由所述线路上的加性高斯白噪声AWGN类噪声恶化实际接收的SNR的程度。如等式3和等式4所暗示的那样,更高的SNR余量将降低所述速率,这是因为必须减轻在所述各音调上的比特加载以便对于给定的发射功率保持所需的接收SNR。所述编码增益Ye对所述间隙有正面影响。如果应用了编码,则可以使用更高的SNR余量。因此,所述SNR余量是抑制所述线路上的噪声的影响的一种方式,这是通过在接收侧引入SNR緩冲器而实现的。然而这样做必然意味着速率惩罚。所述优化器DAOl中的算法使用所述SNR余量来在AWGN类噪声方面稳定所述线路。下面将结合图6、图7、图8、图9和图IO描述一些性能参数与配置参数之间的关系。所述附图是关于所述关系如何影响所述优化器DAOl中的算法的例子。改变INP值图6是横坐标上为用户线路的环路长度L1而纵坐标上为比特率R1的图。该图示出了分别对于不同的INP值0-16测量的对应于ADSL2+传输的典型的下行DS速率-范围(range)曲线1-7。可以看出,对于短线路,速率Rl中的惩罚不幸地对于大的INP值(例如对应于曲线6和7的INP二8或16)来说非常高。然而,对于中等范围和长范围线路来说,具有更高INP值的曲线正在逼近具有更低INP值的曲线,并且线路越长,所述速率惩罚变得越小。由以千米计的环路长度表示的椭圆标记出其中两条相邻曲线的速率惩罚低于2Mbps的极限长度。因此,对于短于这些极限(闸点)的环路来说,向上切换到下一个更高的INP值会损失2Mbps或更多,因此受到限制。图7是与图6类似的图,其描绘了相同的情况但是用于上行US方向。该图具有分别对应于INP值0-16的曲线1-7。可以看出,上^f亍的4亍为比下行更差,这是因为所述断点(椭圆)位于更高的环路长度处。然而对于长于所述断点的环路来说,可以在没有任何速率损失的情况下启动INP增大。已经观察到,不断增大的INP值将增大所述传输的延迟。在上行和下行方向上,所述延迟惩罚都是8ms左右,这不会限制对不断增大的INP值的使用。对于低范围环路,增大所述INP值将导致大的速率惩罚。因此,对于这种环路来说,增大INP是一种相当激进的策略,而对于较长的线路来说,所述速率降低小,并且可以在没有大的速率损失的情况下调节更高的INP值。上面的内容意味着,对于短环路来说,所述算法使用INP来粗调所述线路,而对于较长环路来说,在所述延迟增大可以被接受的情况下可以默iU也启用INP。改变SNR余量图8是对黄坐标上为以dB计的SNR余量SNR1而纵坐标上为比特率Rl的图。给出了对应于以千米计的不同环路长度的曲线0-5。增大的SNR余量导致所述速率R1的接近线性的降低。这一降低主要取决于所述INP值和线路长度。图8在INP值为2的情况下对于不同的线路长度描绘了下行速率与所述SNR余量的关系。图9是相应的上行图,其中也对于以千米计的不同环路长度给出了曲线0-5。对于低的环路长度(例如曲线0-2),SNR余量在低于18dB的低余量区域内的增大不会立即导致速率降低。在下行方向上对于较高的INP值也可以看出这一效应。从表1中也可以明显看出这一效应,其中对于不同的环路长度和INP值以及对于下行/上行方向列出了每ldB的SNR余量增大的速率降低。对于值为0的INP,把所述SNR增大ldB在下行中对于低范围环路将产生大约500kbps的速率降低,对于长环路将产生大约200kbps的速率降低。所述INP值越高,所述速率惩罚就越低。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表k下行/上行的每ldB的SNR余量增大的速率惩罚从上面的各图中可以明显看出,至少对于短环路来说,可以在不改变所述速率太多的情况下使用所述SNR余量来稳定线路。因此,在所述优化器DAOl内的所述算法中,所述SNR余量可以-故用作细调工具。SNR余量和INP对线路稳定性的影响所述两个参数SNR余量ASNR和INP可以被用来使得ADSL线路对于外部干扰更加鲁棒。启用INP使得由于更强的编码而导致更好的纠错,而更高的SNR余量允许所述线路上的更多噪声。这两个分量加起来在干扰方面得到更高的稳定性。原则上,如图10a和10b所示,所述性能参数FEC和CRC发生在有噪声的线路上。所述图是横坐标上为噪声功率NP1而纵坐标上为所述参数CRC和FEC的值的图。所述图具有分别对应于FEC事件的数目和CRC事件的数目的曲线。随着噪声功率不断增大,FEC事件的数目增多,直到所述码的强度不足以校正所述数据中的所有错误,并且发生CRC。CRC事件导致数据丢失,并且作为最终结果导致再同步尝试。在所述FEC曲线与CRC曲线的起始之间的噪声功率的数量与所述编码增益Ye相关联,从而与所述INP值相关联。更高的INP值将加宽FEC曲线与CRC曲线的起始点之间的间隙。上部的图10a主要示出所述FEC和CRC参数事件对于给定的SNR余量的演进。下部的图10b示出对于增大的SNR余量ASNR,所述FEC参数事件的起始点朝向更高噪声功率偏移。因此,利用所述SNR余量ASNR,对应于FEC和CRC事件的曲线的原点在噪声功率方面可以被偏移开,而利用所述INP,可以把差CRC的发生推向更高噪声功率值。利用二者的组合可以建立所需的稳定性。优化器DAOl图3中的优化器DA01根据图11中的流程图示出的方法来工作。简而言之,所述方法包括两个部分,即稳定器部分D13和执行器部分D12。所述稳定器部分D13稳定所述用户线路(例如图2中的线路L2),这是通过增大所述SNR余量或所述INP值二者当中的任一个参数而实现的。关于增大哪一个参数的判定是基于两种策略所引起的所述速率R中的惩罚。此外还可以添加延迟D和/或所述速率R中的约束。分别对于所添加的参数ES和UAS的事件数目设置两个阈值,以便保证更高层上的服务所需要的最小速率和/或最大延迟。对应于ES事件的低阈值77^5与低SNR余量增大ASNR—L相关联,而对应于更严重的UAS的高阈值77z04S代表高余量增量ASNR—H。所述执行器部分D12简单地检查所述参数FEC数目的平均值是否低于给定阈值77z/WC,以便在恢复线路的情况下反转所述稳定器部分D13的动作。应当注意,即使某一线路在一开始完全未知,所述方法对于该线路也适用。可以在所述线路的下行DS和上行US方向上执行所述方法。下面将详细描述上面非常简要地给出的方法。第一步Dl包括通过从所述节点直接读取正在运行的配置来监控参数。所讨论的参数可以是所述实际的比特率R、延迟D、脉冲噪声INP和SNR余量ASNR。在步骤D2中,把所述速率R存储为数据緩沖器值R气随后结束所述初始化过程。在步骤D3中,在通过所述方法最终改变了某一参数值之后检查所述正在运行的配置。在步骤D4中加载实际的SNR余量值ASNR以作为辅助数据緩冲器值ASNR承。在步骤D5中,监控所述线路性能参数FEC、ES和UAS的值。按照结合图4描述的那样生成所述参数的平均值M^fec、Hes和Muas。牙巴这些平均值分别与上面提到的阈值T7zF五C、77z^S和T7zf/AS"进行比较。例如可以由网络运营商或者由顾客预定义所述阈值。还可以在所述稳定器D13的最后的稳定器动作(SNR或INP增大)之后由所述FEC平均数|lifec加载所述阈值7MWC。在步骤D6中,测试对于所监控的线路是否有许多不可用秒,即是否有,AS》27z[/AS。这是最坏情况的测试,并且所述阈值的量值可以是1个月损失15秒。如果步骤D6中的该问题的答案为"是,,,则必须稳定所述线路。在步骤D7中,为SNR余量增大变量ASNRj力。载参数ASNR—H(高),其量值可以是10dB。所述10dB的量值是预先指定的。在描述所述方法时,取代继续描述所述稳定器D13,我们观察如果步骤D6中的该问题iiiuAs》77z[/AS的答案为"否,,会发生什么。在步骤D8中,所述方法随后测试是否有陶s^77^S。如果步骤D8中的该问题的答案"是,,,则必须稳定所述线路。在步骤D9中,为所述SNR余量增大变量ASNRj加载参数ASNR_L(低),其量值可以是预先指定的5dB。另一方面,如果步骤D8中的该问题的答案为"否",则到达所述方法的所述执行器部分12。随后在步骤D10中对于所述FEC参数检查是否有卿c《77lF五C。如果步骤DIO中的该问题的答案为"否",则所述方法继续到步骤Dll,其中遵循所述箭头返回以便采取下一个监控步骤。跳过步骤D4和D5,所述方法回到步骤D6。上面描述了在步骤D6和D8中的所述问题的答案为"是"时所发生的情况。所述方法可以继续到步骤D14。在该步骤中,把在步骤4中緩沖的值ASNR^曾大所述值ASNRp其或者是来自步骤D7的ASNR—H或者是来自步骤D9的ASNR—L,这取决于步骤D6中的该问题的答案是否为"是"。该新值4皮设置为ASNR*—ASNR^+ASNRj。在步骤D15和D16中进行两个不同的测试,随后比较这两个测试的结果。首先在步骤D15中执行SNR余量测试。为所述用户线路给出来自步骤D14的新的ASNRM直和来自步骤D3的旧的INP值。所得到的比特率值Rs和延迟时间值Ds被监控及存储。随后在步骤D16中执行INP测试。为所述用户线路给出来自步骤D3的旧的ASNR值和由INP+1表示的新的INP值。该标记INP+1是指所述INP数目从一个预定值变为下一个值,例如从数目4变为数目8,如在图6-9中所示出的那样。所得到的比特率值R!和延迟时间值D^皮记录。在步骤D17中,比较是否有R^R^R、Rs。该比较是调查所述值Rj是否给出比值Rs更高的比特率惩罚(即比特率损失)。由于低比特率损失是合乎期望的,因此所述比较使得有可能选择分别在步骤D15和D16中测试的SNR值的改变或INP值的改变。在步骤D17中还冲企查所述比特率R!和Rs是否高于由运营商设置的极限Rmin。此外,来自所述步骤D16的延迟时间值D!被检查为低于由运营商设置的极限Dmax。如果步骤D17中的该问题的答案为"是",则在步骤D18中改变所述SNR余量值。所述值INP和在步骤D15中测试的所述值ASNR承被选择,并且接受所述比特率Rs和延迟时间值Ds。如果步骤D17中的该问题的答案为"否",则在步骤D19中改变所述INP值。所述值INP+1和在步骤D16中测试的所述值ASNR被选择,并且接受所述比特率Ri和延迟时间值D^在步骤D20中,为所述緩冲器R"口载所述新的比特率值并且所述方法通过回到步骤D3而继续,以便检查所述新的配置是否已被实施。步骤D21处理所述稳定器13的步骤D6和D9中的问题都为否定的情况。如果在步骤DIO中的问题^iFEc《77zFEC的答案为"是",则所述方法反转最后的稳定化,并且从所述稳定器D13回到早期存储的配置值。例如在所述用户线路上的噪声降低的情况下这种做法是很重要的。步骤21使得有可能回到更好的性能(速率)而不是稳定性。记号D22表示方法循环。所述用户线路被监控,并且如果步骤D18、D19或D21中的动作没有产生所述比特率R、延迟D、脉冲噪声保护INP或者信噪比值ASNR的所预期的值,则设置告警。下面将进一步讨论上面描述的方法。例如更详细地提到了在对所述线路进行监控或重新配置时的情况。初始4t过牙呈当在上行US或下行DS方向上在激活的ADSL线路(比如所述线路L2)上启用所述优化器DAOl时,从所述节点中读取正在运行的线^各配置。不必考虑所述ADSL模式(ADSL1、ADSL2和ADSL2+),这是因为所述INP概念适用于所有ADSL技术。此外,如果启用了INP,则只有交织的路径参数是相关的,并且所述快速路径参数是无关的。速率R、延迟D、脉冲噪声保护/7V尸以及目标SNR余量ASNR等实际的参数被读出及存储。所述实际的速率R被加载到所述辅助速率变速率降低。在所述初始化过程期间,必须;险查所述线路的状态(ATU-R存在,线路激活)。可以仅仅在正在运行的线路上激活所述稳定器DAOl。在某一线路上停用了所述稳定器之后,必须再次运行所述初始化过程以便加载所述正在运行的配置参数。不必在所述初始化过程之后在步骤D3中执行对所述正在运行的配置的检查。在每一个优化步骤(INP或SNR余量增大)之后,必须执行对该正在运行的配置的读出。监控阶段在所述稳定器DAOl进入监控之前,除了第一次之外(在所述初始化过程之后)总是读取所述线路的配置,以便检查最后一个优化步骤(INP或SNR余量增大)是否已生效。如果加载了来自所述最后一个步骤的所提出的配置,则所述正在运行的配置任务通过为所述辅助变量ASNR^加载所述实际的余量ASNR(步骤D4)而结束。此后,进入所述方法的循环。如果线路没有与所提出的配置同步(例如加载了不可能的配置的故障),则必须实施步骤D3中的异常策略(后退到最后正在运行的配置、禁用DAO以及开启警报陷阱)。在步骤D5中,通过查询在N个实例上的At的时间实例(图4)内的所述参数ES、UAS和FEC的事件来监控所述线路性能。这样得到所述加窗的平均值jies、^uas和|aFEC。如果在步骤D6中所述不可用秒均值,as大于所配置的阈值77z〖/AS,则为所述SNR余量增大变量ASNRi加载所述参数ASNR一H(步骤D7),并且启动所述执行阶段。如果在步骤D8中所述值陶s大于所述预先配置的阈值77z^S,则为所述余量增大变量ASNRi加载所述另一个参数ASNR一L(步骤D9),并且还在此进入所述执行阶段。对于所述UAS秒必须加以注意,这是因为它们可能由有问题的线路或者由不存在的顾客建筑物设备CPE生成。因此,必须进行监控以便检查出一个运转中的CPE被连接到所述线路的远端并且该线路是激活的。如果不存在CPE或者所述CPE被关断,则在CPE可用时必须自动暂停及重启所述优化器DAOl。在所述暂停期间,不记录性能计数器,并且不更新所述平均值。此外,在简档改变期间,不记录所述参数UAS并且重置所述记录窗。必须由用户配置所述阈值参数77z[/AS和772£5以及所述余量步长△SNR—H(高步)和ASNR—L(低步)。过T7z0451阔值用信号表明不稳定线路(由于在IO个UAS之后掉线,因此是严重事件)并且提出SNR余量的大步长(ASNR—H),而过7T^S事件用信号表明受到破坏的分组(QoS降低,由于线路仍然运转因此不太严重),从而较低步长(ASNR_L)就足够了。对于行为良好的线路(没有过T7z[/AS"也没有过77z£S)来说,启动所述DAO执行器以便检查FEC的数目是否已减少。可以用历史FEC水平(在改变所述线路配置之后直接测量的FEC水平)来配置或加载所述阈值77zF^S。如果是这种情况,则启动所述稳定器的执行阶段。执行阶段在步骤D14中为所述辅助变量加载所述余量增大,其或者是高步或者是低步,这取决于超出哪一个阈值。在步骤D15中启动SNR余量测试。从而丢弃所述线路,并且利用所述新的SNR余量ASNRM旦是利用所述旧的/7V尸值来重新启动该线路。所得到的速率Rs和延迟Ds被记录。此后,步骤D16中的INP测试再次断开所述线路,把实际的配置改变为下一个更高的INP值但是采用原始SNR余量,把所述线路带回到表现时间(show-time)以及读出新的比特率和延迟Q。在步骤D17中比较对应于所述两种策略(INP增大或SNR余量增大)的速率惩罚。如果通过跳到下一个更高的INP值所得到的速率惩罚大于由另一次SNR余量增大所引入的速率惩罚,则增大所述SNR余量,而在另一种情况下改变所述INP值。还有可能通过引入速率下限和延迟上限来控制所述速率惩罚和延迟惩罚。如果所述SNR余量空间被耗尽,即所述SNR余量已经处在最大值ASNRmax,则必须代之以做出INP改变,并且为所述SNR余量加载所述最小值。如果引起了新的SNR余量改变,则必须代之以做出INP改变,并且为所述SNR余量加载所述最小值。如果决定在步骤D18中做出SNR余量改变,则利用所述增大的SNR余量ASNI^和所述实际的INP值来重新启动所述线路,从而导致所述速率Rs和延迟Ds。在该过程之后,DAO跳回以检查所述改变是否已生效(检查正在运行的配置)。把所述新的正在运行的SNR余量加载到ASNR*中,并且所述优化器DAOl进入所述监控阶段。如果在步骤D19中触发了INP改变,则利用所述下一个更高的INP值INP+1和所述初始SNR值ASNR(而不是增大的ASNR*)来重新启动所述线路。此后,所述线路将以所述速率Rj和延迟Q运行。在步骤D20中把所述新速率Rj加载到所述辅助变量11*中,以便设置新的比净交参考。如果所述新配置不工作,则在步骤D3中加载最后一个可行的配置,并且触发警报。在所述优化器DAOl第一次进入所述执行部分(稳定器D13)时,必须执行所述INP测试,随后只有当在前动作是INP改变时才执行所迷INP测试。在其他情况下可以跳过所述INP测试,这是由于所述INP测试是对所述标准SNR余量ASNR执行的,因此其不给出关于所述"INP+1"速率的任何新信息。如果所述INP测试可以^皮跳过,则可以直接使用来自所述SNR余量测试的新配置,并且不必重新启动所述线i各。如果启动了INP改变,则来自前面的INP测试的所述配置已经被实施,并且不必重新启动所述线路。如果由于所述FEC阈值T7zFEC下溢而执行所述执行器部分,则在步骤D21中反转所述总是最后一个的稳定器步骤。如果在其间没有稳定器事件的情况下先后触发了几次执行器执行,则反转所述稳定器动作的序列。因此所述动作的序列被存储在存储器中。优化器功能的图形描述下面将结合图12a和12b给出关于所述优化器如何工作的例子。所述图描绘了由所述优化器DA01在操作期间所采取的动作序列。所述监控工具MT1和所述配置工具CT1操作在其中一条用户线路(例如线^各L2)上。图12a是纵坐标上为传输速率Rl的时间t图,以及图12b也是时间图,但是在纵坐标上是配置参数INP和SNR余量。图中的虛线A、B、C、D和E标记出重新配置事件。所述用户线路在速率R(图12a)下操作,并且在SNR余量ASNR(图12b)下操作。监控表明在所述用户线路L2处的性能参数UAS出现问题。对参数INP和SNR余量的测试表明,在增大所述SNR余量而不是使用下一个更高的INP值INP+1时的速率惩罚更低。因此,在第一步中,在线路A处把所述SNR余量增大ASNR一H,并且所述速率降4氏到所述值Rs。在检查出所述线路L2的所述新配置正在工作之后,所述优化器DAOl直接返回到所述监控阶段。第二个动作是所述参数ES的问题,从而导致在线路B处的另一次SNR余量增大ASNR—L。所述SNR测试产生新速率Rs。由于在线路B处的所述新速率仍然大于对应于值INP+1的速率R!,因此启动另一次SNR余量改变。在这种情况下,可以跳过所述INP测试并且可以在不重的配置。在第三步中,在线路C处,与改变所述参数INP并且使用原始余量△SNR(而不是递增后的余量ASNR)相比,另一次SNR余量增大将把所述速率Rs降低得更多。因此,所述INP值被增大到所述值INP+1。现在,在下一个执行阶段中无法跳过所述INP测试,这是因为必须获知对应于INP值INP+2的速率Ri。在第四间隔内,在线路D处,所述优化器DAOl执行器由于FEC阈值7T^EC下溢而采取动作(步骤D12),从而反转最后的动作(即最后的INP增大)。在上面的实施例中提到了一组参数,其中包括性能和配置参数。在ITU-T推荐G.997丄中提到了这些参数,该推荐还提到了多个替换参数。在7.1和7.2节中提到了替换的性能参数,比如在7.1.1.1.1中提到的"信号丢失(LOS)故障,,或者在7.2.1丄4中提到的"LOS第二线路(LOSS-L)"。在7.3节中提到了替换的配置参数,比如在7.3.1丄2中提到的"ATU强制阻抗状态(ASIF)",此外7.3.2列出了多个配置参数。在图11的实施例中使用了三个阈值,即ThUAS、ThES和ThFEC。在一个简化版本中,仅仅使用一个阈值,例如不可用秒的阈值ThUAS或错误秒的ThES的其中之一。在这种情况下,仅能使用具有经过修改的形式的稳定器D13,但是所述线路将被稳定化。如果还使用了所述阈值ThFEC,则有可能使用所述执行器D12并且在所述用户线路恢复时(例如在噪声级降低时)回到所述用户线路的较早且较好的参数值。权利要求1、用于配置数字接入网(NW1)中的用户线路的接入系统中的装置,该网络包括通过所述用户线路(L1...L4)连接到所述用户(S1...S4)的接入节点(N1,N2,N3),该装置包括-配置工具(CT1),其被连接到所述网络(N1)并且被设置成把参数下载到所述接入节点中,所述接入节点被设置成根据所述参数来配置所述用户线路(L1...L4),其中,对于至少其中一条所述用户线路(L2)预定义性能参数(UAS)的至少一个第一阈值(ThUAS),其特征在于-所述装置包括监控工具(MT1),其被连接到所述网络(N1)和所述配置工具(CT1);-所述监控工具被设置成检查(D1,D3)所述线路(L2)的配置参数(R,INP,ΔSNR);-所述监控工具(MT1)被设置成监控(D5)所述用户线路(L2)上的所述性能参数(UAS),并且把其值(μUAS)与所述第一阈值(ThUAS)进行比较(D6);-所述监控工具(MT1)被设置成基于所述比较来执行以下操作的其中之一改变(D7,D9,D18)所述配置参数当中的至少第一个(SNR)的值(ΔSNR),以及重复(D11)对所述配置参数(R,INP,ΔSNR)的所述检查(D1,D3)。2、根据权利要求l所述的接入系统中的装置,其中,所述监控工具(MT1)执行对所述配置参数值(ASNR)的改变,并且被设置成把所述改变后的配置参数值传送到所述配置工具(CT1)以便下载到所述接入节点(Nl)内以及重新配置所述用户线路(L2)。3、根据权利要求1或2所述的接入系统中的装置,其中-所述监控工具被设置成改变(D7,D9)所述第一配置参数值(ASNR),并且检查所述改变对所述配置参数当中的预定的一个(R)的惩罚(R-Rs);-所述监控工具被设置成改变(D7,D9)所述配置参数当中的第二个(INP)的值,并且检查所述改变对所述预定配置参数(R)的惩罚(R-Ri);-所述监控工具被设置成执行具有最'J、惩罚的所述改变。4、根据权利要求l、2或3所述的接入系统中的装置,其中,对于替换性能参数(ES)预定义第二阈值(ThES),并且其中-所述监控工具(MT1)被设置成监控(D5)所述用户线路(L2)上的所述替换性能参数(ES),以便把其值(陶s)与所述第二阔值(ThES)进行比较(D10);-所述监控工具(MT1)被设置成基于与所述两个阈值(ThUAS,ThES)的比较来利用预定高步(ASNRJH)和预定低步(ASNR—L)的其中之一来执行对所述第一配置参数(SNR)的改变。Ml、配置数字接入网(NW1)中的用户线路的方法,包括-根据参数配置所述用户线路(Ll,.丄4);-对于至少其中一条所述用户线路(L2)预定义性能参数(UAS)的至少一个第一阈值(ThUAS);其特征在于-通过自动监控工具(MT1)来检查(Dl,D3)所述用户线路(L2)的配置参数(R,INP,ASNR);-在所述监控工具(MT1)中监控(D5)所述用户线路(L2)上的所述性能参数(UAS);-由所述监控工具(MT1)把所述性能参数的所监控值(归As)与所述第一阈值(ThUAS)进行比较;-由所述监控工具(MT1)基于所述比较来决定执行以下操作的其中之一改变(D7,D9,D18)所述配置参数当中的至少第一个(SNR)的值(ASNR),以及重复(D11)对所述配置参数(R,INP,ASNR)的所述4企查(Dl,D3)。M2、根据权利要求M1所述的配置用户线路的方法,包括-在所述监控工具(MT1)中改变所述配置参数值(ASNR);-把所述改变后的配置参数值(ASNR)从所述监控工具(MT1)传送到配置工具(CT1),以便下载到所述网络(NW1)内的接入节点(Nl)中以及重新配置所述用户线路(L2)。M3、根据权利要求M1或M2所述的配置用户线路的方法,包括-通过所述监控工具(MT1)改变(D7,D9)所述第一配置参数值(ASNR);-检查所述改变对所述配置参数当中的预定的一个(R)的惩罚(R陽Rs);國通过所述监控工具改变(D7,D9)所述配置参数当中的第二个(INP)的值;-检查所述改变对所述预定配置参数(R)的惩罚(R-R。;-由所述监控工具执行具有最小惩罚的所述改变。M4、才艮据;f又利要求Ml、M2或M3所述的配置用户线^各的方法,包括画预定义替换性能参数(ES)的第二阈值(ThES);誦在所述监控工具(MT1)中监控所述用户线路(L2)上的所述替换性能参数(ES);-在所述监控工具(MT1)中把所述替换性能参数(ES)的所监控值(陶s)与所述第二阈值(ThES)进行比较(D10);-利用预定高步(ASNR—H)和预定低步(ASNR_L)的其中之一执行对所述第一配置参数(SNR)的改变,所述改变是在所述监控工具(MT1)中基于与所述两个阈值(ThUAS,ThES)的比较来执行的。Dl、用于配置数字接入网(NW1)中的用户线路的接入系统中的节点,该节点(MT1)具有对应于所述网络的连接(MNC1)和对应于配置工具(CT1)的连接(MCC1),该节点包括-具有到所述网络(NW1)的所述连接(MNC1)的元件处理器(EH1),其被设置成从所述网络读取特定于线路的信息参数(R,D,證,ASNR);-数据库处理器(DBH1),用于收集所述节点(MT1)中的信息;-线路测试处理器(LTH1),其被设置成把所述特定于线路的信息发送到所述数据库处理器(DBH1);-外部接口处理器(EIH1),其被设置成在所述连接(MCC1)上把所述特定于线路的信息参数传送到所述配置工具;-优化器(DAOl),其被设置成收集所述特定于线路的信息参数的至少一部分,把至少其中一个所述参数(UAS)与预定义的阈值(ThUAS)进行比较,并且执行以下操作的其中之一改变(D7,D9,D18)所述参数当中的预定的一个(SNR)的值(ASNR),以及重复(Dll)对所述特定于线路的信息参数(R,INP,ASNR)的检查(Dl,D3)。全文摘要接入网(NW1)具有节点(N1,N2,N3)和控制器(NC1)。该网络通过铜线线路(L1...L4)被连接到用户(S1...S4),所述用户可以具有电视(TV1)、电话(PH1)和计算机(PC1)。所述铜线线路(L1...L4)的传输容量有限,其由配置工具(CT1)来配置。一个问题在于把所述铜线线路(L1...L4)配置成在不使用过多线路容量的情况下以可接受的质量载送比如视频、语音和数据之类的所有服务。因此通过监控工具(MT1)自动监控所述线路(L1...L4)的实际参数。对于所述线路的性能参数(比如线路稳定性和分组丢失)设置阈值,并且通过所述监控工具把所述阈值与相应的所监控值进行比较。基于所述比较,生成对应于某一线路的线路配置参数(比如比特率)的初步值。对不同的配置尝试进行比较,并且把随后选择的配置参数值发送到所述配置工具(CT1)。所述配置工具重新配置所述线路(L1...L4),并且不断重复所述过程。文档编号H04L1/00GK101416443SQ200680054203公开日2009年4月22日申请日期2006年4月13日优先权日2006年4月13日发明者E·特罗杰申请人:艾利森电话股份有限公司
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