利用對近端和遠端誤碼的回歸分析來識別線路故障的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種識別電信網絡中的數字用戶線路的故障的方法，尤其設及識別間 歇性故障的方法，例如數字用戶線路的金屬線對的不穩定接合點。
【背景技術】
[0002] 數字用戶線路值SL)技術（通常被稱為"寬帶"）是通過構成本地電話網絡的一部 分的金屬雙絞銅線提供高速數字數據傳輸的一類服務。D化通常用于為用戶家庭提供網絡 連接，通常通過ISP連接到因特網。
[0003] 寬帶線路容易發生故障。運些故障導致速度慢或者掉線，影響用戶業務。運些故 障中的有些易于識別和校正，例如用戶家中缺少微濾波器。其他的故障更加復雜，例如當線 路遭受電線之間的接合處的銅線或者電線周圍的絕緣老化時。已經發展出各種技術來幫助 識別運種故障。
[0004] -種公知的方法是采用金屬線測試，其中電話交換機處的線路測試設備運行各種 線路測試。運些通常是電子測試，并且使用諸如電阻、電容等的測量結果來尋找金屬路徑上 的各種線路狀態。運些測試旨在識別PSTN故障，可能缺乏對影響寬帶的故障狀態的敏感 度。事實上，一些測試會掩蓋某些故障，如在某些情況下，測試本身可能跳過故障狀態作為 施加到線路的電壓而產生的結果。運種測試還需要連接到線路上的專口的設備，在測試進 行時需要臨時禁用PSTN和D化服務。測試設備通常需要某些種類的繼電器來接入，并且運 些繼電器常常具有有限的使用壽命。
[0005] 此外，金屬線測試對于間歇性的故障也感到困難，由于其本身的性質，無法在測試 期間顯示出任何故障特征。
[0006]在 2010 年 10 月 10 日，I邸E，2010Inte;rnationalConferenceon切ber-En油led DistributedComputingandKnowledgeDiscovery，由CharlieChen-YuiYang等人 提出的"MethodandSystemofPerformanceMonitoringtoDetectVD化Service Degradation"中第468-475頁描述了一種自動裝置，該裝置基于性能監測測量結果預測性 地檢測VD化的業務退化特征或征兆。其描述了一種用于故障劃分和隔離W驗證并確認問 題所在的位置的管理結構和方法。

【發明內容】

[0007] 本發明的實施方式的目的在于提供一種在電信網絡中識別數字用戶線路上的故 障的改進方法。
[0008] 根據本發明的一個方面，提供一種識別在電信網絡中的數字用戶線路上的故障的 方法，所述的方法包括W下步驟：確定在時間段內測量到的與數字用戶線路相關聯的近端 誤碼（error)實例和遠端誤碼實例；確定近端誤碼實例和遠端誤碼實例之間的相關程度； 根據所確定的相關程度識別數字用戶線路上的故障；
[0009] 相關性可W包括對近端和遠端誤碼實例執行回歸分析W確定擬合質量參數。誤碼 實例通常是誤碼秒。此外，誤碼秒可W定義為數字用戶線路上數據傳輸的出現了不可校正 的誤碼的秒。
[0010] 該時間段包括多個時間塊，與每個誤碼實例相關聯的近端誤碼實例的值和遠端誤 碼實例的值可W是與每個時間塊相關聯的誤碼出現的計數。
[0011] 近端誤碼實例是在數字用戶線路的網絡端測量到的誤碼實例，并且遠端誤碼實例 是在數字用戶線路的客戶端測量到的誤碼實例。
[0012] 識別故障的步驟進一步包括將所確定的相關性與闊值進行比較。
[0013] 本發明還具有不需要任何專口的測試設備的優點。此外，所需的測量由客戶調制 解調器和DSLAM執行，不需要中斷提供給客戶的任何業務。另外，由于測量結果可W被持續 地收集，某些線路故障可W被立即識別出來。
【附圖說明】
[0014] 為了更好地理解本發明，現在將僅W示例的方式結合附圖給出參考，其中：
[0015] 圖1是示出電話交換機和運行到客戶端上的數字用戶線路的系統框圖；
[0016] 圖2是概括本發明的示例的步驟的流程圖；
[0017] 圖3是示出針對測試示例線路A的一系列時間塊的近端和遠端誤碼秒數據的表 格；
[001引圖4是示出針對測試線路B的一系列時間塊的近端和遠端誤碼秒數據的表格；
[0019] 圖5a是針對線路A相對于時間塊號碼繪制的近端誤碼秒的曲線圖；
[0020] 圖化是針對線路A相對于時間塊號碼繪制的遠端誤碼秒的曲線圖；
[0021] 圖6a是針對線路B相對于時間塊號碼繪制的近端誤碼秒的曲線圖；
[0022] 圖化是針對線路B相對于時間塊號碼繪制的遠端誤碼秒的曲線圖；
[0023] 圖7是針對線路A相對于近端誤碼秒（通過共同的時間塊相關聯）繪制的遠端誤 碼秒的曲線圖；
[0024] 圖8是針對線路B相對于近端誤碼秒（通過共同的時間塊相關聯）繪制的遠端誤 碼秒的曲線圖；
[002引圖9a是示出針對b和r2的閥值，W及得到線路分類的表格；
[0026] 圖9b是示出針對b和r2的可變閥值，W及得到線路分類的表格。
【具體實施方式】
[0027] 本文參照具體示例對本發明進行描述。然而，本發明并不僅限于運些示例。
[002引本發明的示例提出了一種識別D化線路故障的方法，具體地識別由D化線路上不 穩定的接合點而引起的間歇性故障。本發明收集DSLAM和客戶端設備（CPE，通常是家庭集 線器或路由器）的誤碼秒數據。在DSLAM上所收集的誤碼數據被稱作近端誤碼，在C陽上 所收集的誤碼數據被稱作遠端誤碼。然后對近端和遠端數據進行分析W確定兩組數據之間 是否存在相關性或者相匹配。匹配的數據模式指示DSL線路中不穩定的或者壞的接合點， 并且通常是間歇性的并位于客戶端附近。
[0029] 圖1示出了電信網絡100,其包括客戶端102。該客戶端102經由電話線106連 接到電話交換機104上。電話線是銅或侶雙絞線。特別地，網絡終端設備NTE108位于線 路106-端的客戶端102處。NTE108經常被稱為線路箱或主插座（mastersocket),并且 是電話網絡和客戶端102中的客戶配線之間的分界點。線路106從NTE108延展到接線盒 110,并接著延展到分配點DP112。在該示例中，DP112是電線桿上的接合點。線路106接 著繼續到交換機104上，在此最終連接到數字用戶接入復用器DSLAM114上。在客戶端102 中，NTE108被連接到客戶端設備CPE124,該客戶端設備CPE124通常是路由器或家庭集 線器。
[0030]DSLAM是向連接的線路和相關聯的客戶端提供數字用戶線路值SL)服務的網絡 元件。線路106因此也被稱為數字用戶線路，或者D化線路。在交換機上還包括被連接到 DSLAM114的故障檢測單元118。該故障檢測單元118包括處理器120和諸如硬盤陣列或 類似的數據存儲器122。故障檢測單元118收集由DSLAM114產生的各種測量結果，并將它 們存儲在數據存儲器122中，處理器120利用所存儲的測量結果確定線路何時表現出故障。
[0031]DSLAM114還具有到數據提供網路的前向連接116。本領域技術人員還應當理解， 在交換機104中存在其他元件，例如向連接的線路提供標準PSTN服務的元件。然而，為了 簡潔，運些元件被省略。
[0032] 雖然本示例示出DSLAM存在于交換機104中，但本發明也將適用于DSLAM位于其 他某處的配置。例如，在光纖到交換箱（FTTC)構造中，DSLAM114將位于路邊交換箱中，其 通常離客戶端比離交換機近。在另選的網絡布置中，類似功能性的DSLAM可W由MSAN(多 業務接入節點）提供，其還提供例如語音的其他性能。
[0033] 當DSLAM114轉換由CPE124中的調制解調器傳送的信號時，DSLAM還記錄包含 導致損壞的信息的誤碼的傳輸的秒數。該參數被稱為近端誤碼秒。類似的，當轉換從DSLAM 114接收的信號時，通過CPE124記錄的誤碼的秒數被稱為遠端誤碼秒。近端和遠端誤碼秒 不斷地被記錄，從而隨著時間的推移，可W繪制出誤碼秒的圖像。作為DSLAM的常規操作的 一部分，近端和遠端誤碼秒持續地被記錄，并因此是非侵入式的，不同于其中業務可能不得 不被中斷W激活特殊的線路測試的測試。
[0034] 圖2是概括本發明的步驟的流程圖。
[0035] 在步驟200中，故障檢測單元118分別從DSLAM114和CPE124收集關于近端誤碼 秒和遠端誤碼秒數據的事件數據。在AD化化中，信息交換協議由D化標準定義。在AD^(I) 中，使用的協議可能依賴于制造商的實現。特別地，所收集的數據設及在每個已出現不可校 正的誤碼的收集周期、或者時間塊或時間窗中的秒數。在該示例中，時間塊持續時間為900 秒。各個收集周期的時間塊因此具有包括近端誤碼秒（肥_6巧和遠端誤碼秒（FE_E巧的數 據對。
[0036] 故障檢測單元118將所收集的數據存儲在數據存儲器122中。圖3和圖4中的表 格分別示出了針對不同的D化線路（線路A和線路B)所存儲的一些示例數據。
[0037] 圖3中的表格示出了針對線路A的數據，并具有用于時間塊302的列，數據從凌晨 00:00點開始，每隔15分鐘，直到23:45為止。運產生了如列304中所示的96個時間塊或 者時間窗。列306示出了在相關聯的時間塊中測量的近端誤碼秒，類似的列308示出了在 相關聯的時間塊中測量的遠端誤碼秒。圖4中的表格具有與圖3類似的數據，不過是針對 線路B的。
[003引圖5a示出了針對線路A相對于時間塊號碼繪制的近端誤碼秒數據。圖化示出了 針對線路A相對于時間塊號碼繪制的遠端誤碼秒數據。因此，圖5a和化提供了一段時期 內近端和遠端誤碼秒的可視化表示。圖6a和化示出了針對線路B的類似的近端和遠端誤 碼秒曲線圖。
[0039] 然而，通過目測無法直接確定表格或者相應的曲線圖中所示出的數據是否是相關 的。本發明提出了一種借助執行數值分析來確定是否存在相關性的方法，并且優選地使用 一種線性回歸分析的統計方法。
[0040] 在步驟202中，處理單元120對存儲的數據執行線性回歸分析W確定近端和遠端 誤碼秒是否相關。對于相同的時間塊號碼來說，近端誤碼秒數據與遠端誤碼秒是成對的，近 端誤碼秒設為X值，遠端誤碼秒設為Y值。執行線性回歸分析W擬合下面的算式（1)給出 的直線圖：
[0041] Y=a+bX (1)
[0042] 其中a是截距，b是直線圖的斜率。
[004引斜率b利用下面的算式似來確定：
[0044]
(2)
[0045] 其中n是時間塊的號碼，
[0046] X是針對時間塊的近端誤碼秒的值，
[0047] Y是針對相同的時間塊的遠端誤碼秒的值，
[004引 E