用于对在电信线内的损伤进行定位的方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于对在电信线(13)内的损伤(77)进行定位的方法(45)。为了允许精确和可靠检测在电信线中的损伤并且估计损伤的位置而不中断电信线的正常操作，建议该方法(45)包括确定(47)与电信线(13)有关的测量数据(Hlog，G)并且根据测量数据(Hlog，G)估计(61)损伤(77)的位置(P)，其中所述测量数据包括串扰数据(G)，该串扰数据(G)包括串扰矩阵(G)的至少一个传递函数元素(g21)，该传递函数元素(g21)表征从电信线(13)朝向至少一个其他电信线(36)的串扰传递函数(65，69)，并且该方法(45)包括检测(71)在串扰传递函数(65，69)中的振荡。
【专利说明】用于对在电信线内的损伤进行定位的方法和设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对在电信线内的损伤(impairment)进行定位的方法。另外，本发明涉及一种被布置用于对在电信线内的损伤进行定位的损伤定位设备和被编程用于执行用于对损伤进行定位的方法的计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]已知执行在数字用户线(DSL)中的单端线测试(SELT)。SELT包括允许确定损伤在用户线的一对导体中的位置的基于反射计的测量过程。通常，损伤反射通过用户线传输的信号。因此，可以通过测量从用户线的单端到损伤并且回到DLS的该单端的信号传播时间来确定损伤的位置。然而SELT需要通过用户线传输特殊测试信号，并且必须在SELT期间中断用户线的正常操作。因此，SELT不能很好地适合用于用户线的反复或者自动测试。
[0003]另外，DSL系统通常提供用于双端线测试(DELT)的过程。DELT由连接到DSL的不同端点的两个节点、例如由接入节点和作为客户驻地设备(CPE)的一部分的节点执行。可以借助简单网络管理协议(SNMP)从在用户线的端点的节点取回DELT的结果。
[0004]此外，已知适配通过至少部分在常见捆绑器(binder)中延伸的多个电信线的数据传输以适应在这些多个电信线之间的串扰。这一适应性传输经常称为“矢量化”。在执行矢量化时，测量在电信线之间的串扰，并且根据测量的串扰对通过个体电信线传输的信号进行预编码以便消除电信线之间的串扰的扰乱影响。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种允许检测在电信线中的损伤并且精确和可靠估计损伤的位置而不中断电信线的正常操作的方法、设备和计算机程序产品。这一目的由根据权利要求I的一种方法、根据权利要求10的一种损伤定位设备和根据权利要求13的一种计算机程序产品实现。
[0006]根据本发明的一个优选实施例，提供一种用于对在电信线内的损伤进行定位的方法，该方法包括确定与电信线有关的测量数据并且根据测量数据估计损伤的位置，其中所述测量数据包括表征在电信线与至少一个其他电信线之间的串扰的串扰数据。由于损伤影响在电信线与优选地在与受损的线相同的捆绑器内驻留的邻近的其他线之间的串扰，所以串扰可以用于检测位置。另外，损伤在电信线内的位置对串扰数据具有影响。因此，串扰数据可以用来更精确估计损伤的位置。
[0007]损伤是电信线的任何类型的不对称缺陷或者退化，该不对称缺陷或者退化不对称地影响该线、因此引起在该线内的模式转换。例如损伤可以是在该线的电导体与另一个线的导体之间的并接电阻、接地的并接电阻、在该线的电导体内的串联电阻、在该线的电导体与另一个线的电导体之间的并接电容、接地的并接电容或者在该线的电导体内的串联电容。另外，线可以具有在该线的导体与另一个线的导体之间的断路这一形式或者开路接线(例如中断的导体)这一形式的损伤。短路类型和开路接线类型的损伤分别是并接电阻和串联电阻的特殊情况。
[0008]在一个实施例中，串扰数据包括串扰矩阵的至少一个传递函数元素,该传递函数元素表征在电信线与在相同矢量化组中的至少一个其它电信线之间的串扰传递函数。
[0009]另外，在一个实施例中，确定测量数据包括请求来自网元、优选地来自电信线的一端连接到的网元(例如接入节点、DSLAM或者DSL调制解调器)的至少一个传递函数元素。通常，这一网元执行——至少在操作期间的某些阶段中——测量以便确定电信线的传输特性。这些测量可以确定测量数据，该测量数据表征电信线的传递函数和/或在该线与至少一个其他线之间的串扰。在一些实施例中，以对数标度表示电信线的传递函数的量值。对应测量数据常称为Hlog数据。可以在双端线测试(DELT)过程期间确定测量数据。可以在该线的操作的某些阶段期间、例如在该线连接到的节点被上电时或者在通常应当被电信线相互连接的节点之间的连接中断之后执行DELT过程。通信协议、比如简单网络管理协议(SNMP)或者普通文件传送协议(TFTP)可以用来从网元取回测量数据。使用通信协议允许在与连接到电信线的网元不同的设备上执行该方法。然而，也可以在连接到该线的网元上直接执行该方法。
[0010]在一个实施例中，该方法包括检测在串扰传递函数中的振荡。优选地，该方法可以包括如果已经检测到在串扰传递函数中的振荡则确定损伤在该线中存在。在一个实施例中，该方法包括根据所述检测估计损伤的位置。如果电信线具有损伤，则串扰传递函数在频域中示出振荡。这些振荡的幅度依赖于损伤的位置。因此，损伤的位置可以特别容易地通过分析串扰矩阵的传递函数元素所描述的串扰传递函数来估计。
[0011]为了能够检测损伤和/或确定损伤的可能位置集合，在一个实施例中，测量数据包括表征电信线的直接传递函数的直接传递函数数据。直接传递函数数据可以包括Hlog数据。直接传递函数数据可以用来检测损伤和/或确定例如两个可能位置。
[0012]在一个实施例中，该方法包括如果检测到直接传递函数的至少一个振荡则确定损伤在该线中存在。至少一个振荡由损伤引起。使用直接传递函数允许特别可靠地检测损伤。然而在另一实施例中，不同方式应用于检测损伤；例如串扰数据可以用于例如通过校验串扰传递函数是否具有损伤引起的振荡来检测损伤。
[0013]在一个实施例中，该方法包括优选地根据直接传递函数确定损伤的可能位置并且根据串扰传递函数的振荡的幅度选择所述可能位置之一作为损伤的估计的位置。
[0014]在一个实施例中，该方法可以包括如果振荡的幅度大于阈值或者等于阈值则选择与被馈送到电信线中的信号的信号源最接近的可能位置作为估计的位置。
[0015]在另一实施例中，该方法包括确定在串扰传递函数的振荡幅度与电信线的传递函数的振荡幅度之间的比率并且如果所述比率大于或者等于预定义的阈值则选择与信号源最接近的可能位置作为估计的位置。
[0016]在一个实施例中，该方法包括确定直接传递函数的至少一个振荡的至少一个周期间隔、优选为两个周期间隔，其中根据所述检测确定可能位置。至少一个周期间隔由在损伤的位置的传输模式转换引起，这些传输模式转换又引起在电信线内的多个信号传播路径。连接到电信线的负载看见与沿着个体传播路径传输的信号的叠加对应的所得信号。由于信号传播路径依赖于损伤的位置、因此影响信号的叠加，所以可以根据至少一个周期间隔确定可能位置。[0017]根据本发明的另一实施例，提供一种被布置用于对在电信线内的损伤进行定位的损伤定位设备，该设备包括控制器，该控制器被布置用于确定与电信线有关的测量数据并且根据测量数据估计损伤的位置，其中所述测量数据包括电信线的Hlog和/或表征在电信线与至少一个其他电信线之间的串扰的串扰数据。损伤定位设备可以是计算设备、比如服务器、个人计算机、手持计算机等。在一个实施例中，损伤定位设备是连接到电信网络的服务器计算机，其中电信线属于这一电信网络。
[0018]在一个实施例中，该设备、具体为控制器被布置、优选地编程为执行根据本发明的其实施例在这里被描述的方法。
[0019]在一个实施例中，该设备是连接到电信线的网元、优选为接入节点或者客户驻地节点的一部分或者被布置用于与网元通信的监控站的一部分。
[0020]根据本发明的又一优选实施例，提供一种包括计算机程序的计算机程序产品、优选为存储介质，其中计算机程序被编程用于执行根据本发明的其实施例在这里被描述的方法。当在计算机、具体为损伤检测设备的控制器上执行计算机程序时，计算机执行根据本发明的方法。所述存储介质可以是比如闪存的半导体存储器、比如磁盘或者磁带的磁介质或者比如光盘的光存储介质。计算机程序产品可以由服务器提供以用于下载。
【专利附图】
【附图说明】
[0021 ] 在图中示出并且下文具体描述本发明的示例实施例和其他优点。
[0022]图1示出通信网络；
[0023]图2示出用于对在图1中所示网络的电信线内的损伤进行定位的方法的流程图；
[0024]图3示出电信线的直接传递函数和在有与连接到电信线的信号源接近的开路接线损伤的情况下的串扰传递函数的示图；
[0025]图4示出在有与连接到电信线的信号负载接近的明线损伤的情况下的与图3相似的示图；
[0026]图5示出根据差分传输模式和公共传输模式的沿着图1中所示网络的电信线的信号路径以及从该电信线到其他电信线的串扰的示图；
[0027]图6示出在有电信线中的与信号源接近的接地短路的情况下的与图3相似的示图；并且
[0028]图7示出在有与信号负载接近的接地短路的情况下的与图6相似的示图。
【具体实施方式】
[0029]说明书和附图仅举例说明本发明的原理。因此将理解本领域技术人员将能够设计虽然这里未明确地描述或者示出、但是体现本发明的原理并且在它的精神实质和范围内包括的各种布置。另外，这里记载的所有示例主要明确地旨在于仅用于示范目的以辅助读者理解本发明的原理和发明人贡献的用于发展本领域的概念并且将被解释为不限于这样的具体记载的示例和条件。另外，这里所有记载本发明的原理、方面和实施例的陈述以及其具体示例旨在于涵盖其等效方式。
[0030]图1示出包括电信线13的通信网络11。电信线13具有电导体(15a、15b)对15，而该对15的第一端16连接到网络I的网络侧终结节点、也称为接入节点17，并且该对15的第二端18连接到网络11的终端侧终结节点19。终端侧终结节点19可以是网络11的客户驻地设备(CPE21)的一部分。
[0031]在所示实施例中，电信线13是数字用户线(DSL)、比如ADSL、VDSL等。因而，接入节点17可以是DSL接入复用器(DSLAM)或者另一类型的DSL接入节点。终端侧终结节点19可以是DSL调制解调器或者包括DSL调制解调器。然而本发明不限于DSL。在另一实施例中，网络11包括不同类型的电信线13。
[0032]接入节点17具有该对15的第一端16连接到的第一调制解调器电路23。此外，接入节点17具有被适配用于控制接入节点17的操作的第一控制器25。在一个实施例中，第一控制器25是包括例如微处理器的处理器27和例如半导体存储器的存储单元29的可编程计算机。
[0033]终端侧终结节点19包括该对15的第二端18连接到的第二调制解调器电路33。另外，终端侧终结节点19包括第二控制器31。第二控制器31可以具有与第一控制器25相同的基本配置，即第二控制器31可以是可编程计算机并且包括处理器27和/或存储单元29。
[0034]在所示实施例中，该对15的至少一部分是捆绑器35的一部分并且与至少一个其他电信线36平行延伸。每个其他线36包括其他导体对37。捆绑器35可以包括可以如在图1中描绘的那样接地的导电的、优选为金属的屏蔽38。
[0035]另外，网络11可以包括可选监控站39，该监控站例如经由互连网络41连接到节点
17、19中的至少一个节点，从而站39可以与节点17、19中的至少一个节点、优选为接入节点17通信。站39包括第三控制器43。第三控制器43可以具有与第一控制器25相同的基本配置，即第三控制器43可以是可编程计算机并且包括处理器27和/或存储单元29。在一个示例实施例中，站39可以是服务器计算机、个人计算机、比如PDA的手持计算机或者蜂窝电话等。
[0036]控制器25、31或者43中的至少一个控制器被布置用于执行一种用于标识在电信线13内、具体在导体(15a、15b)对15内的损伤的方法。为此，可以提供一种计算机程序，该计算机程序被编程使得控制器25、31、43中的至少一个控制器在运行所述计算机程序时执行该方法。换而言之，可以在接入节点17上、在站39上或者终端侧终结节点19执行该方法。计算机程序可以存储于至少一个存储单元29上。此外，计算机程序可以存储于任何类型的数据存储介质、比如磁或者光盘或者半导体存储介质上。另外，程序可以由服务器提供以用于通过网络、优选为因特网传输。
[0037]图2具体输出方法45。该方法45包括用于取回与电信线13、具体与该对15有关的测量的测量块47。例如测量块47可以包括用于取回第一测量数据Hlog的步骤49。在所示实施例中，第一测量数据Hlog优选地以对数标度表征在该对15的两端16、18之间的传递函数的量值。例如第一测量数据Hlog可以包括传递函数的量值的多个值而每个值对应于将通过该对15传输的信号的不同频率。
[0038]另外，测量块47包括取回第二测量数据的步骤51，该第二测量数据表征在电信线13，即该对15与至少一个其他电信线之间的串扰。例如第二测量数据可以包括串扰矩阵G或者其至少一个串扰系数gij。串扰系数的索引指示个体线13、36。如图2中所示，可以在步骤59之后执行步骤51。在另一实施例中，与步骤59独立，即与步骤49并行执行步骤51。一般而言，方法45的步骤的执行顺序可以在不同实施例中变化。
[0039]串扰矩阵G的系数gij、i Φ j表征在通常至少部分位于相同捆绑器35内的线i与线j之间的串扰。例如，如果线13具有索引i = I并且其他线36之一具有索引j = 2，则从线13朝向该其他线36的串扰、例如远端串扰(FEXT)由串扰系数g21表征。串扰矩阵G的对角系数为零，即gii = O。串扰传递函数可以用来描述串扰。在这一情况下，系数gij依赖于频率。例如系数gij可以本身为矢量，该矢量的元素gijf针对不同离散频率f描述串扰传递函数的量值和/或相位。在使用矢量形式的依赖于频率的串扰gu时，串扰矩阵G为三维。
[0040]在一个优选实施例中，第一调制解调器电路23和/或第二调制解调器电路33使用矢量化以便消除串扰的扰乱影响。所述矢量化包括执行线13、36的传输特性的测量并且基于这些测量估计串扰矩阵G或者串扰矩阵G的至少一个串扰系数gu。在执行矢量化时考虑的电信线13、16形成矢量化组。在一个实施例中，串扰矩阵描述在单个矢量化组的电信线之间的串扰。
[0041]在有通过属于相同矢量化组的N个不同电信线传输的N个信号S1,...，Sn以及N个接收的信号R1,...，Rn的情况下，以下等式指示接收的信号:
【权利要求】
1.一种用于对在电信线(13)内的损伤(77)进行定位的方法(45)，所述方法(45)包括:确定(47)与所述电信线(13)有关的测量数据(Hlog，G)，并且根据所述测量数据(Hlog, G)来估计(61)所述损伤(77)的位置(P)，其中所述测量数据包括表征在所述电信线(13)与至少一个其他电信线(36)之间的串扰(65，69)的串扰数据(G)，其中所述串扰数据包括串扰矩阵(G)的至少一个传递函数元素(g21)，所述传递函数元素(g21)表征从所述电信线(13)朝向所述至少一个其他电信线(36)的串扰传递函数(65，69)，并且其中所述方法(45)包括检测(71)在所述串扰传递函数(65，69)中的振荡。
2.根据权利要求1所述的方法(45)，其中确定(47)测量数据包括请求(49，51)来自网元(17，19)的所述至少一个传递函数元素(g21)。
3.根据权利要求1或者2所述的方法(45)，其中所述方法(45)包括如果已经检测到在所述串扰传递函数(65，69)中的所述振荡则确定所述损伤(77)在所述线(13)中存在，和/或所述方法(45)包括根据所述检测(71)来估计所述损伤的所述位置(P)。
4.根据前述权利要求之一所述的方法(45)，其中所述测量数据包括表征所述电信线(13)的直接传递函数出3，67)的直接传递函数数据(Hlog)。
5.根据前述权利要求之一所述的方法(45)，其中所述方法(45)包括如果检测到所述直接传递函数(63)的至少一个振荡则确定(53)所述损伤(77)在所述线(13)中存在。
6.根据前述权利要求之一所述的方法(45)，其中所述方法包括优选地根据所述直接传递函数(63，67)来确定(59)所述损伤(77)的可能位置(Pl，P2)，并且根据所述串扰传递函数出5，69)的所述 振荡的幅度(Cix)来选择所述可能位置(P1，P2)中的一个可能位置作为所述损伤(77)的估计的位置(P)。
7.根据权利要求6所述的方法(45)，其中所述方法(45)包括如果所述振荡的所述幅度Ux)大于或者等于阈值则选择与被馈送到所述电信线(13)中的信号(Vs)的信号源(78)最接近的所述可能位置(P1，P2)作为所述估计的位置(P)。
8.根据权利要求6所述的方法(45)，其中所述方法(45)包括确定在所述串扰传递函数(65，69)的振荡的所述幅度(Cix)与所述电信线(13)的所述传递函数(63,67)的振荡的幅度(α)之间的比率(αχ/α)，并且如果所述比率大于或者等于预定义的阈值(Th)则选择与所述信号源(78)最接近的所述可能位置(Ρ1，Ρ2)作为所述估计的位置(P)。
9.根据权利要求4至8之一所述的方法(45)，其中所述方法(45)包括确定(59)所述直接传递函数(63，67)的所述至少一个振荡的至少一个周期间隔(Af1, Af2),并且其中所述可能位置(Ρ1，Ρ2)根据所述确定(59)来确定。
10.一种被布置用于对在电信线(13)内的损伤(77)进行定位的损伤定位设备(39，17，19)，所述设备(39，17，19)包括控制器(25，31，43)，所述控制器(25，31，43)被布置用于确定与所述电信线(13)有关的测量数据(G，Hlog)并且根据所述测量数据(G，Hlog)估计所述损伤(77)的位置(P)，其中所述测量数据(G，Hlog)包括表征在所述电信线(13)与至少一个其他电信线(36)之间的串扰(65，69)的串扰数据(G)，其中所述串扰数据包括串扰矩阵(G)的至少一个传递函数元素(g21)，所述传递函数元素(g21)表征从所述电信线(13)朝向所述至少一个其他电信线(36)的串扰传递函数(65，69)，并且其中所述控制器(25，31,43)被布置用于检测(71)在所述串扰传递函数(65，69)中的振荡。
11.根据权利要求10所述的设备(39，17，19)，其中所述控制器(25，31，43)被布置，优选地被编程，用于执行根据权利要求1至9之一所述的方法(45)。
12.根据权利要求10或者11所述的设备(39，17，19)，其中所述设备(39，17，19)是连接到所述电信线(13)的网元(17，19)的一部分，优选为接入节点(17)或者客户驻地节点(21)的一部分，或者被布置用于与所述网元(17，19)通信的监控站(39)的一部分。
13.—种包括计算机程序的计算机程序产品，优选为存储介质(29)，其中所述计算机程序被编程用于执行根据权利要求1至9之一所述的方法(45)。
【文档编号】H04B3/46GK104025467SQ201280065775
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年9月12日 优先权日:2012年2月16日
【发明者】X·达尔德恩, B·德罗加格 申请人:阿尔卡特朗讯