專利名稱：線路連接預定物理位速率的檢驗和保持方法
技術領域：
本發明是關于一個傳輸組件和至少一個用戶連接端口之間雙向連接位速率的檢驗方法和配置。
為了有一個快得多的傳輸，用數字用戶線(DSL)傳輸，它能使數字信號以高速在普通銅線，即也能在電話線上傳輸。隨著DSL-技術的引入，使電話公司獲益。所需要的雙芯銅線幾乎隨處可見，因而大多數家庭不用大的投資就能用寬帶DSL-輸入端口裝備起來。為了適應私人-和商務客戶的不同要求，帶寬可在廣闊的范圍內變化。可同時進行數據通信和通電話，與其它高速數據傳送率的技術相比，僅對環境有微小的電磁輻射。
在此期間出現了大量各種DSL-技術，最著名的有AsymmetricDigital Subscriber Line(ADSL)，Very High Data Rate DigitalSubscriber Line(VDAL)，High Data Rate Digital SubscriberLine(HDSL)和Single Line Digital Subscriber Line(SDSL)。
尤其傳聞將來ADSL要占高市場份額。基于其位速率，ADSL-系統實現了不對稱的、雙向傳輸。從而ADSL系統滿足了很多寬帶服務的要求，并會在電話交換領域很經濟地分布在客戶居住地。
對于ADSL，涉及的是一種新型的調制解調器技術，它使得經現有雙芯導線的高速傳輸成為可能。ADSL-技術能使在用戶方向的傳輸速率大于6MBit/s，在返回方向最大為640kBit/s。這種連接由三個信道組成一個在電話用戶方向的高速信道，一個中速的雙工信道和一個普通的電話信道。因為在典型的互聯網應用時，基本上是接收的數據要比發送的數據多，故用不對稱的傳輸方法。這種不對稱使在發送數據時比在接收數據時可供使用的頻帶較窄。
Single Line Digital Subscriber Line(SDSL)是屬于DSL-技術的一種眾所周知的變型。SDSL為了傳輸也需要一個唯一的雙芯導線對，此外有可能同時進行常規的電話通信。SDSL是針對具有對稱傳輸速率的應用而設計的，因而成為ADSL的對應物。
有一個問題，隨著遞增的導線長度和較高的頻率，生成所不希望的信號耦合。如果在一根電纜的多股雙芯線中傳輸對稱信號，則該可能的位速率會明顯受到限制。
這是非常不利的，限制位速率往往不能預見，因而造成大量問題，尤其是在傳輸中出現的同步問題。
此任務依據其方法的觀點通過兩個獨立的方法用權利要求1和2的特征，以及按照其配置的觀點通過用具有權利要求12和13的特征的配置來解決。
按照本發明，任務用下列方法步驟的方法解決a)調整物理位速率并存儲在位速率-閾值存儲器中，b)為了提高位速率調整至少一個校正措施，c)獲取一個線路卡與由觸發信號觸發的終端之間的當前位速率，d)將所獲取的位速率與在線路卡的位速率-閾值存儲器中存儲的物理速率通過一個比較裝置進行比較，并在低于物理位速率時由一個報警裝置產生一個報警通告，e)將報警通告傳輸到一個外部控制系統，并f)在需要由外部控制系統產生報警通告時，通過一個校正裝置觸發至少一個預先調整的校正措施。
本發明方法的一個基本思路是，在傳輸組件與用戶連接端口之間，對雙向連接導線的當前位速率提供一種自動、省錢的監視，以便在電話用戶還沒有提出投訴時，能提前識別出連接導線位速率下降并采取校正措施。
按照一個相對不受本發明影響的觀點，在各種系統配置時獲得基于對誤碼率評估的可達到的最大物理位速率，所述系統配置是在實施至少一個校正措施時相對一個輸出端口配置出現的。針對連接導線運行調整該最大誤碼率。由此獲取物理位速率與誤碼率的關系。
在一個優選的實施方案中，物理位速率，也就是說雙向連接的最大可能的位速率用下列的方法步驟來獲取a)調整誤碼率-閾值并存儲于一個誤碼率-閾值存儲器中，b)調整雙向連接的物理最大位速率，并作為當前物理位速率存儲于線路卡的位速率-閾值存儲器中，c)在傳輸組件與具有當前物理位速率的終端之間傳輸一個測試信號，d)用一個誤碼率-測量裝置獲取所傳輸的測試信號的誤碼率，e)通過一個與誤碼率-測量裝置和誤碼率-閾值存儲器連接的比較裝置，把所獲取的誤碼率與誤碼率-閾值進行比較，并在低于誤碼率-閾值時產生一個中斷通告和用步驟g)繼續進行，或者在超過誤碼率-閾值時產生一個出錯通告并f)降低當前的物理位速率，在需要出錯通告時作為物理位速率存儲于誤碼率-閾值存儲器中，并用步驟c)繼續進行，g)在需要中斷通告時將當前物理位速率存儲于位速率-閾值存儲器中。
物理位速率，即能夠經連接導線傳輸的數據的最大位速率，就能快速而簡單地以迭代方式商定(訓練)。此時，首先傳輸具有理論上最大可能位速率的測試信號。該最大可能位速率給出原則上可無錯誤傳輸信息流的絕對上限。該信道容量C可以由信號-/噪聲功率-比S/N0和按照仙農(Shannon)定義的帶寬B的關系來確定C＝B*1d(1+S/(2BN0) [位/秒]信道容量C與帶寬B成線性關系，隨著帶寬的增長可傳輸的位速率也提高。但是，對于大的帶寬B，在恒定的有效功率S時要出現很多傳輸錯誤。對于大的帶寬B，計算信道容量C的最終數值C＝0.72 S/N0[位/秒]
測試信號以這個理論信道容量C為前提傳輸。誤碼率-測量裝置獲取當前的誤碼率，并將其與事先調整過的誤碼率-閾值進行比較。如果當前誤碼率大于誤碼率-閾值，則要降低物理位速率且測試信號要用這個位速率傳輸。這些步驟要不斷重復，直到當前位速率小于誤碼率-閾值為止。
為了與連接的當前位速率進行比較，這樣商定的物理位速率就要按照前面所述的本發明的方法去考慮。
最好，觸發信號在安裝線路卡之后傳輸。這樣就確認，是否有一個由于安裝線路卡造成改變的邊緣條件而引起當前位速率的改變。觸發信號能附加或有選擇性地以有規則的時間間隔傳輸。以這樣的方式，進行尤其是時間上要連續監視的當前位速率。
在一個優選的實施方案中，觸發信號在超過誤碼率-閾值之后傳輸。在這種方法中，要連續不斷地測量所述連接的誤碼率，并在超過以前獲取的誤碼率-閾值時傳輸觸發信號。這種方法可應用于利用出錯識別或糾錯信道編碼被事先信道編碼的數據傳輸。可以看出，借助于數據的一個信道編碼能推斷出誤碼個數，從而能獲取出誤碼率。
特別優選的是，觸發信號在觸發至少一個校正措施后傳輸。這樣措施的作用，即希望提高當前位速率，再一次得到檢驗。如果校正措施沒起作用或作用不充分，則應該采取其它的和/或另外的校正措施。
在一個優選的實施方案中，校正措施包括對一個電纜分配做更改和/或更換至少一個傳輸模塊和/或更改數據業務收費。這些不同的校正措施導入對誤碼率的評估。
這些校正措施是在傳輸組件中執行。更改電纜分配最好是在耦合場進行。為了阻止位速率降低，這個校正措施是最簡單、同時又是最經濟的方法。此時，要將傳輸組件與用戶連接端口之間用于傳輸的冗余的連接考慮進去。對于所考慮進去的導線可以涉及到已經為其它用戶連接端口的數據傳輸所用、但尚有空閑傳輸容量的導線，也能涉及備用的備份導線。
雙向連接的位速率下降，也能由于傳輸線段的有缺陷傳輸模塊所造成。因此在確定當前位速率下降后，可以將傳輸模塊更換。如果以前對電纜分配的更改沒有使位速率明顯提高的話，這個校正措施就特別有意義。
如果以前所操作的校正措施對提高位速率沒有效果，那么更改數據業務收費就特別有意義。如果沒有能按合同保持給一個用戶承諾的位速率，則要實行這個校正措施。
在一個優選的實施方案中，總是將一個傳輸方向和一個用戶連接端口的物理位速率由外部控制系統傳輸到傳輸組件，并存儲到線路卡的位速率-閾值存儲器中。這樣，線路卡的物理位速率不斷被更新，并能隨時通過傳輸組件的比較裝置與當前所獲取的位速率進行比較。
最好，經過SNMP-接口將通告傳輸到外部控制系統。已經證實如果物理位速率同樣是經過SNMP-接口傳輸到傳輸組件，這對兼容性特別有利。傳輸通告和/或物理位速率也能利用其它適合的接口。
也已經證實如果將通告關系到其優先級借助于一種Leaky-Bucket-方法傳輸，也顯示有特殊的優點。Leaky-Bucket是對算法的一種類似說明，該算法用于在網絡中進行信息流的一致性復查。涉及到的是一種信息流控制方法，其中一個到來的數據流與由一個源確立的通信參數進行比較。從方法方面看，通告被加載到一個緩沖存儲器中，沒有使存儲器溢出。緩沖存儲器有可能使單個的通告達到其目標(leaky)。當緩沖存儲器有溢出威脅時，不一致的單元不于考慮。這樣就能將通告的數目大大壓縮，因此，通過補充實際位速率導入一個有目標的、如有可能還與方向相關的去干擾過程。
在一個優選實施方案中，將報警通告存儲到外部控制系統的一個報警通告存儲器中。
測試信號在傳輸之前，優選低要用一個出錯識別或出錯校正的信道代碼編碼，并通過誤碼率-測量裝置用識別出的或校正過的誤碼計算誤碼率。


圖1是多個用戶寬帶連接到公共數據網絡1的示意圖，尤其是對于互聯網。傳輸組件2借助于網關3連接到數據網絡1上。網關3與多個線路卡4、4｀連接。線路卡4、4｀各包括一個位速率-閾值存儲器5、5｀，用于存儲與用戶有關的物理位速率，即最大可達到的位速率。線路卡4、4｀各經過導線與位速率-測量裝置6、6｀連接。位速率-測量裝置經導線一端與一個耦合場7連接。所述耦合場用來連接導線的轉接和連接。用它完全透明地將輸入信號接通到相應的輸出端。耦合場7由多個進入和出去的連接線路連接而成的矩陣(交叉連接)組成，它們通過電接觸相互連接。
耦合場7輸出端與至少一個用戶的網絡終端部分8、8｀連接。網絡終端部分經導線與終端9連接。
位速率-測量裝置6、6｀各與一個比較裝置10、10｀連接，該比較裝置將當前位速率與物理位速率，即和用戶有關的位速率-閾值進行比較。當時的物理位速率存儲在位速率-閾值-存儲器5、5｀中，比較裝置10、10｀經導線同樣與它們連接。
如果要區分一個獲取過的當前位速率和一個物理位速率，則與比較裝置10、10｀連接的報警裝置11、11｀發出一個報警通告，給布置在外部控制系統12內的報警通告存儲器13、13｀。報警通告然后被一個校正裝置14、14｀從報警通告存儲器中加載。校正裝置14、14｀各與一個校正存儲器15、15｀連接，它保持著提高存儲當前位速率的措施。
在圖1所示的實施方案中，采用更改線路占用作為提高當前位速率的措施。校正裝置14、14｀將必要的更改從校正存儲器15、15｀加載，并傳輸到耦合場7。耦合場7改變線路占用，這是通過以下方式實施將數據經一個其它導線或原來的導線并且附加地以多路復用方法經另一個有空閑容量的導線傳輸。
可供選擇的是，能采用更換一個傳輸模塊作為校正措施。在另一個結構中，也能進行數據業務收費上的更改。
圖2是在低于位速率的情況下說明所進行的校正措施的流程圖。在低于位速率的情況，采取更改線路占用。為此，例如要將數據經一個其它線路連接傳輸。在此校正措施之后，進行當前位速率獲取，并在一直還處于低位速率的情況時更換至少一個傳輸模塊。再進行一個當前位速率獲取，并在仍處于低位速率時采取更改服務收費。
圖3示出了說明獲取物理位速率的流程圖。通過該流程圖可以很清楚地看到如何借助于獲取誤碼率和利用與誤碼率-閾值比較，進行商定(訓練)當前位速率。根據對各種系統配置的誤碼率的評估，獲取物理位速率，這些配置是通過圖2中所示的校正措施建立的。流程圖本身可以說明問題，在此不需要進一步深談。
本發明的實施不局限于上面所舉的例子，而是有可能有大量的變型，這屬于本領域處理的范圍。
權利要求
1.傳輸組件(2)與至少一個終端(9)之間雙向連接的預定物理位速率的檢驗和保持方法，所述方法具有下列的方法步驟a)調整一個物理位速率并存儲于一個位速率-閾值存儲器(5、5｀)中，b)調整至少一個校正措施以提高位速率，c)獲取傳輸組件(2)的線路卡(4、4｀)與要求一個觸發信號的終端(9、9｀)之間的當前位速率，d)通過比較裝置(10、10｀)，將所獲取的當前位速率與在線路卡(4、4｀)的位速率-閾值存儲器(5、5｀)中存儲的物理位速率進行比較，并當低于物理位速率時由一個報警裝置(11、11｀)產生一個報警通告，e)將報警通告傳輸到一個外部控制系統(12)和f)在需要外部控制系統(12)的報警通告時，通過一個校正裝置(14、14｀)觸發至少一個預先調整的校正措施。
2.在傳輸組件(2)與至少一個終端(9)之間確定用于雙向連接的位速率的方法，其特征在于在各種系統配置情況下，獲取基于誤碼率評估的最大可達到的物理位速率，所述系統配置在實施至少一個校正措施時，相對一個輸出端口配置出現，并且針對連接運行調整該最大誤碼率。
3.如權利要求2的方法，其特征在于獲取傳輸組件(2)與終端(9)之間雙向連接的物理位速率，所述方法具有下列方法步驟a)調整誤碼率-閾值并存儲于一個誤碼率-閾值存儲器中，b)調整雙向連接的理論上可能的物理位速率，并作為當前物理位速率存儲于線路卡(4、4｀)的位速率-閾值存儲器(5、5｀)中，c)在傳輸組件與具有當前物理位速率的終端之間傳輸一個測試信號，d)用一個誤碼率-測量裝置獲取所傳輸測試信號的誤碼率，e)通過一個與誤碼率-測量裝置和誤碼率-閾值存儲器連接的比較裝置，將所獲取的誤碼率與誤碼率-閾值進行比較，并在低于誤碼率-閾值時產生一個中斷通告并以步驟g)繼續進行，或者在超過誤碼率-閾值時產生一個出錯通告，和f)降低當前的物理位速率，在需要出錯通告時作為物理位速率存儲于誤碼率-閾值存儲器中，并以步驟c)繼續進行，g)在需要中斷通告時，將當前物理位速率存儲于位速率-閾值存儲器中。
4.如權利要求1的方法，其特征在于在安裝線路卡(4、4｀)之后和/或以有規則的時間間隔和/或在超過誤碼率-閾值之后，將觸發信號輸出。
5.如權利要求1的方法，其特征在于在觸發至少一個校正措施后傳輸觸發信號。
6.如上述權利要求之一的方法，其特征在于校正措施包括更改電纜分配和/或更換至少一個傳輸模塊和/或更改雙向連接的收費。
7.如上述權利要求之一的方法，其特征在于將總是一個傳輸方向和總是一個用戶連接端口的物理位速率由外部控制系統(12)傳輸到線路卡(4、4｀)上，并存儲到位速率-閾值存儲器(5、5｀)中。
8.如上述權利要求之一的方法，其特征在于報警通告經過一個SNMP-、HML-或Corba-接口傳輸到外部控制系統(12)。
9.如上述權利要求之一的方法，其特征在于報警通告借助于一個Leaky-Bucket-方法產生。
10.如上述權利要求之一的方法，其特征在于將報警通告存儲到所述外部控制系統的報警通告存儲器(13、13｀)中。
11.如權利要求2的方法，其特征在于測試信號借助于一個在線路卡(4、4｀)中布置的編碼器，在傳輸之前用一個出錯識別或出錯校正的信道編碼進行編碼和傳輸，并通過誤碼率-測量裝置(6、6｀)用識別出的或校正過的誤碼求出誤碼率。
12.實施如上述權利要求之一方法的傳輸組件，其特征在于-被分配給一個線路連接的位速率-測量裝置(6、6｀)用于獲取所述線路連接的當前位速率，-一個與位速率-測量裝置(6、6｀)和位速率-閾值存儲器(5、5｀)連接的比較裝置(10、10｀)用于將所獲取的當前位速率與一個所存儲的物理位速率進行比較，和-一個與比較裝置(10、10｀)連接的報警裝置(11、11｀)用于在低于物理位速率時產生一個報警通告并將報警通告傳輸到外部校正裝置(14、14｀)。
13.實施如權利要求1至11方法之一的配置，它有一個如權利要求12的傳輸組件，其特征在于-一個與傳輸組件(2)連接的外部控制系統(12)，-一個布置在外部控制系統(12)中的報警通告存儲器(13、13｀)用于將從報警裝置(11、11｀)發送到傳輸組件(2)的報警通告進行存儲，-一個與報警通告存儲器(13、13｀)連接的校正裝置(14、14｀)用于觸發一個校正措施，和-一個與校正裝置(14、14｀)連接的校正存儲器(15、15｀)用于存儲至少一個校正措施。
全文摘要
在一個傳輸組件與至少一個終端之間，線路連接的預定位速率的檢驗和保持方法，其中，通過觸發一個預定位速率的負偏差，來觸發至少一個校正措施以提高位速率。
文檔編號H04L1/20GK1433182SQ0310093
公開日2003年7月30日 申請日期2003年1月8日 優先權日2002年1月8日
發明者R·拉斯科夫斯基, F·施默勒 申請人:西門子公司