用于檢測在數(shù)字用戶線路中pots分離器的不存在的設(shè)備和方法
【專利摘要】一種用于檢測在數(shù)字用戶線路(204)上普通老式電話業(yè)務(wù)或POTS分離器(203)的不存在的設(shè)備，包括：用于采集數(shù)字用戶線路(204)的信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)(301)的裝置(221)；以及用于檢測信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)(301)中的單孔(hole)的裝置(222)。
【專利說明】用于檢測在數(shù)字用戶線路中POTS分離器的不存在的設(shè)備 和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明整體上涉及檢測在數(shù)字用戶線路（DSL)(例如被使用用于通過雙絞電話線 的雙向數(shù)據(jù)傳遞的甚高速數(shù)字用戶線路（VDSL)或異步數(shù)字用戶線路（ADSL))上普通老式 電話業(yè)務(wù)（POTS)分離器的不存在。更具體地，本發(fā)明目的在于公開用于檢測這樣的POTS 分離器的不存在的快速的、不復(fù)雜的、可靠的并且不要求用戶的存在或協(xié)助的方法和工具。

【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知DSL技術(shù)與諸如電話或傳真裝置之類的同時(shí)使用相同線的POTS設(shè)備不 兼容。為了保證可靠的和穩(wěn)定的DSL業(yè)務(wù)，POTS分離器（即將POTS頻帶從被使用用于上 行和下行DSL業(yè)務(wù)的頻帶中濾出的專用設(shè)備）被安裝。這樣的POTS分離器必須被安裝在 中心或者在用戶端處的每個(gè)POTS設(shè)備上。這樣的POTS分離器（多個(gè)分離器）的安裝往往 由終端用戶來完成。
[0003] POTS分離器的不存在或者不正確安裝會(huì)產(chǎn)生POTS與DSL信號(hào)之間的干擾，從而通 過傳輸錯(cuò)誤和再同步導(dǎo)致DSL業(yè)務(wù)退化或業(yè)務(wù)不穩(wěn)定。面臨特定DSL線路上的業(yè)務(wù)退化或 不穩(wěn)定的DSL運(yùn)營商必須確定業(yè)務(wù)退化的原因以便能夠修復(fù)業(yè)務(wù)。此外，DSL運(yùn)營商必須 確定業(yè)務(wù)退化的責(zé)任方以便能夠向該方收取干預(yù)或修復(fù)費(fèi)用。POTS分離器的不存在或者不 正確安裝可以導(dǎo)致終端用戶因?yàn)楦深A(yù)被收費(fèi)，而在DSL運(yùn)營商的領(lǐng)域中的損傷導(dǎo)致的業(yè)務(wù) 退化由DSL運(yùn)營商來支付。
[0004] 幾種工具和機(jī)制已經(jīng)被開發(fā)以幫助DSL運(yùn)營商檢測POTS分離器的不存在或者不 正確安裝，但是如將在以下段落中說明的，這些現(xiàn)有的方法是緩慢的、復(fù)雜的、具有有限的 可靠性和/或要求用戶的存在。
[0005] 直接的解決方案在于派遣技術(shù)人員到用戶端以便驗(yàn)證是否所有POTS設(shè)備都已經(jīng) 被正確配置有POTS分離器。這樣的解決方案是昂貴且耗時(shí)的，并且要求訪問用戶端（即終 端用戶的家里或辦公室）。
[0006] 備選解決方案（所謂的時(shí)間分割算法）依賴對(duì)電話的掛機(jī)狀態(tài)與摘機(jī)狀態(tài)之間的 轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的參數(shù)改變的檢測。在不存在POTS分離器的情況中，這樣的轉(zhuǎn)換顯示出如此嚴(yán)重 的阻抗改變以致于DSL線路必須再同步。在掛機(jī)狀態(tài)與摘機(jī)狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換之后，DSL線 路的操作線路參數(shù)（像比特率、噪聲容限、信噪比或SNR等）已經(jīng)完全改變。通過監(jiān)控在從 掛機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到摘機(jī)狀態(tài)處的參數(shù)變化，時(shí)間分割算法可以檢測POTS分離器的不存在。
[0007] 時(shí)間分割算法的缺點(diǎn)在于，它要求至少一個(gè)電話呼叫發(fā)生在被監(jiān)控的線路上。因 為要求1天的典型監(jiān)控周期以便捕獲電話呼叫，對(duì)POTS分離器的不存在的檢測因此是緩慢 的。而且，終端用戶必須出現(xiàn)在用戶端處以拿起電話。
[0008] 可以通過誘導(dǎo)電話事件（例如在POTS頻帶中發(fā)送響鈴信號(hào)，同時(shí)監(jiān)控DSL操作線 路參數(shù)改變）來改進(jìn)時(shí)間分割算法。然而響鈴信號(hào)可能不足以引起可檢測的參數(shù)變化。最 好的結(jié)果在電話從掛機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到摘機(jī)狀態(tài)的時(shí)候獲得，但是這種所謂的交互式測試要求 終端用戶在用戶端處的存在以拿起電話。這種改進(jìn)的時(shí)間分割算法的進(jìn)一步缺點(diǎn)在于，它 要求訪問不僅DSL而且電話交換機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施。這涉及復(fù)雜的操作支持系統(tǒng)（OSS)集成。
[0009] 另一種現(xiàn)有的解決方案依賴對(duì)由于在不存在POTS分離器的情況下由POTS設(shè)備誘 導(dǎo)的互調(diào)，信號(hào)功率從上行DSL帶泄漏到下行DSL帶中的檢測?；フ{(diào)現(xiàn)象不是線性的。因 此，上行發(fā)送的功率中小的變化可以導(dǎo)致下行帶中例如SNR的大的變化。這種現(xiàn)有的測試 因此在于改變上行發(fā)送的功率和監(jiān)控下行帶中操作線路參數(shù)的改變。
[0010] 雖然不要求訪問POTS設(shè)備并且不再需要在用戶端處人的存在，但是因?yàn)樾枰€ 路配置參數(shù)的改變，該方法仍然涉及復(fù)雜的0SS集成。因?yàn)椴皇撬蠵OTS設(shè)備誘導(dǎo)足以使 POTS分離器不存在可檢測的互調(diào)水平，基于互調(diào)的測試進(jìn)一步是可靠性差的。進(jìn)一步地，因 為像例如氧化接點(diǎn)那樣的其它損傷也可以造成互調(diào)，測試會(huì)受正誤識(shí)（false positive)檢 測的困擾。
[0011] 本發(fā)明的目的是提供解決現(xiàn)有解決方案的上述缺點(diǎn)、用于對(duì)DSL線路上POTS分離 器的不存在檢測的設(shè)備和方法。更確切地說，本發(fā)明的目的是公開在無需派遣技術(shù)人員、 無需要求冗長的監(jiān)控周期、無需要求在用戶端處人的存在、無需涉及訪問POTS設(shè)備的復(fù)雜 0SS集成并且具有改進(jìn)的可靠性的情況下檢測POTS分離器的不存在的設(shè)備和方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 根據(jù)本發(fā)明，上面定義的目的由如通過權(quán)利要求1定義的、用于檢測在數(shù)字用戶 線路上普通老式電話業(yè)務(wù)或POTS分離器的不存在的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，該設(shè)備包括：
[0013] --用于采集數(shù)字用戶線路的信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)的裝置；以及
[0014] -用于檢測信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)中的單孔的裝置。
[0015] 實(shí)際上，電話裝置的典型輸入電路包含在電話線路的兩條線之間的金屬氧化物變 阻器。金屬氧化物變阻器通過吸收所有可以出現(xiàn)在線路上的可能電涌（例如由于雷擊）來 保護(hù)電話裝置的其它部件。金屬氧化物變阻器將在信道傳遞函數(shù)中造成單孔，在DSL標(biāo)準(zhǔn) 中還稱為Hlog數(shù)據(jù)。在不存在POTS分離器的情況中，不論實(shí)際電話是掛機(jī)或摘機(jī)，金屬 氧化物變阻器的單孔特征將總是在信道傳遞函數(shù)中可見。因此，根據(jù)當(dāng)前發(fā)明的設(shè)備要求 Hlog數(shù)據(jù)的單一采集（這可以在幾秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)），并且要求用于檢測Hlog數(shù)據(jù)中單孔的技 術(shù)。它不要求長的監(jiān)控周期、與POTS交換機(jī)復(fù)雜的集成、DSL配置參數(shù)的改變或在用戶端 處人的存在以用于交互式測試。Hlog數(shù)據(jù)的采集可以隨時(shí)進(jìn)行。
[0016] 根據(jù)通過權(quán)利要求2定義的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的可選方面，用于檢測單孔的裝置 可以包括用于計(jì)算信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)的曲線導(dǎo)數(shù)的裝置以及用于根據(jù)曲線導(dǎo)數(shù)檢測局部 最小值的裝置。
[0017] 實(shí)際上，用于檢測信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)中孔的一種方式可以依賴導(dǎo)數(shù)計(jì)算。從負(fù)到 正的導(dǎo)數(shù)值改變同時(shí)導(dǎo)數(shù)曲線過零點(diǎn)則指示信道傳遞函數(shù)中局部最小值或孔的存在。
[0018] 根據(jù)通過權(quán)利要求3定義的另一個(gè)可選方面，用于檢測單孔的裝置可以適于在高 于2. 2兆赫的頻率范圍內(nèi)檢測單孔。
[0019] 實(shí)際上，大多數(shù)POTS設(shè)備在高于2. 2MHz的頻率范圍內(nèi)造成孔。本發(fā)明優(yōu)選利用 這一知識(shí)，并且在信道頻率響應(yīng)中可以特別掃描這些頻率（即由VDSL2技術(shù)使用的略微高 于2. 2MHz的頻率），以在沒有或不正確安裝的POTS分離器的情況下檢測POTS設(shè)備。然而 不排除某些電話型號(hào)將造成低于2. 2MHz的孔。
[0020] 進(jìn)一步可選地，如通過權(quán)利要求4定義的，根據(jù)當(dāng)前發(fā)明的設(shè)備可以包括：
[0021] --能夠檢測信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)中多孔存在的裝置；以及
[0022] -用于辨別在信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)中造成單孔的POTS分離器的不存在與在信道 傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)中造成多孔的另外的線路損傷的裝置。
[0023] 與金屬氧化物變阻器相反，像橋接抽頭、與失配阻抗分割、不良接觸等那樣的其它 環(huán)路損傷在信道傳遞函數(shù)中生成一系列均勻間隔的孔。根據(jù)當(dāng)前發(fā)明被使用用于檢測POTS 分離器的不存在的設(shè)備辨別其中單孔出現(xiàn)在信道傳遞函數(shù)中的情況與其中多孔出現(xiàn)在信 道傳遞函數(shù)中的情況。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備可以與能夠分析Hlog數(shù)據(jù)中一系列孔的功能組 合以便還識(shí)別不同于缺失的POTS分離器的其它損傷（或者可以不組合）。
[0024] 除了如通過權(quán)利要求1定義的設(shè)備之外，本發(fā)明還涉及如通過權(quán)利要求5定義的、 用于檢測在數(shù)字用戶線路上普通老式電話業(yè)務(wù)或POTS分離器的不存在的對(duì)應(yīng)方法，該方 法包括：
[0025] --采集數(shù)字用戶線路的信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)；以及
[0026] --檢測信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)中的單孔。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1圖示了 POTS設(shè)備的典型輸入電路；
[0028] 圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的用于檢測POTS分離器的不存在的設(shè)備的實(shí)施例；
[0029] 圖3圖示了在由沒有POTS分離器的POTS設(shè)備終止的數(shù)字用戶線路上測量的信道 傳遞函數(shù)；以及
[0030] 圖4圖示了在具有橋接抽頭的數(shù)字用戶線路上測量的信道傳遞函數(shù)。

【具體實(shí)施方式】
[0031] 本發(fā)明提供了用于檢測DSL上缺失的POTS分離器的簡單并且快速的方式。本發(fā) 明基于可以在幾秒鐘內(nèi)完成的單一數(shù)據(jù)采集，而最好的現(xiàn)有解決方案通常要求在測試期間 發(fā)生至少一次電話呼叫，這意味著非常長的測試持續(xù)時(shí)間，通常至少一天。根據(jù)本發(fā)明，通 過檢測Hlog曲線中單孔的存在，缺失的POTS分離器根據(jù)單一 Hlog測量來標(biāo)識(shí)。這種孔檢 測對(duì)應(yīng)于曲線中局部最小值的檢測。這一主題已經(jīng)被廣泛研究并且像例如基于曲線導(dǎo)數(shù)的 方法那樣的各種方法可以被使用用于曲線中局部最小值的檢測。
[0032] 圖1圖示了 POTS設(shè)備在Hlog曲線中造成這樣的特征的原因，其中繪制了現(xiàn)代電 子POTS設(shè)備的典型輸入電路。連接在電話線路的兩條線101與102之間的第一部件是金 屬氧化物變阻器103。金屬氧化物變阻器103的目的是通過吸收所有可以出現(xiàn)在線路上的 可能電涌（例如由于雷擊）來保護(hù)POTS設(shè)備的其它電子部件，即掛鉤開關(guān)104、整流橋105 和POTS集成電路106。
[0033] 像103那樣的金屬氧化物變阻器由夾在兩個(gè)導(dǎo)電金屬電極之間、像鋅那樣的各種 金屬氧化物的薄陶瓷層（充當(dāng)絕緣體）構(gòu)成。通過構(gòu)造，這產(chǎn)生電容器。
[0034] 在金屬氧化物變阻器103被放置在POTS設(shè)備中的時(shí)候，部件腿連同印刷電路板軌 道（track)會(huì)造成電感。該電感將與金屬氧化物變阻器電容共振。在共振頻率處，金屬氧 化物變阻器的阻抗將達(dá)到最小值并且金屬氧化物變阻器將充當(dāng)短路。這一行為說明了在由 沒有POTS分離器的POTS設(shè)備終止的DSL線路的Hlog曲線中可見的單孔。
[0035] 要注意的是，金屬氧化物變阻器被廣泛使用在所有現(xiàn)代POTS設(shè)備中，因?yàn)檎娴男?要他們保護(hù)所有電子電路免受雷擊電涌。而且，它們總是被使用作為連接到線路的第一部 件，甚至在掛鉤開關(guān)之前。因此不論實(shí)際電話是掛機(jī)或摘機(jī)，它們?cè)贖log中的特征總是可 見的。
[0036] 圖2圖示了本發(fā)明的實(shí)施例。DSL用戶端設(shè)備（CPE)收發(fā)器201和電話202經(jīng)由 POTS分離器203被連接到雙絞電話線204。DSLCPE收發(fā)器201與形成數(shù)字用戶線路接入 復(fù)用器210的一部分的DSL中心局（C0)收發(fā)器211通信。DSL運(yùn)營商進(jìn)一步具有分析整 個(gè)運(yùn)營商的DSL網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)診斷工具220或DIAGNOSIS。該網(wǎng)絡(luò)診斷工具220托管（host) 自動(dòng)采集信道頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)（還名為Hlog數(shù)據(jù)）的模塊221。此外網(wǎng)絡(luò)診斷工具220包 含例如在處理器上運(yùn)行的軟件模塊的模塊222用于分析Hlog數(shù)據(jù)并且用于檢測其中的單 孔。網(wǎng)絡(luò)診斷工具220最后包含模塊223,其能夠在在Hlog數(shù)據(jù)曲線中檢測到單孔的情況 下，通知運(yùn)營商關(guān)于在DSL線路上POTS分離器是缺失的或者未正確安裝的事實(shí)。
[0037] 圖3示出了在由沒有任何POTS分離器的電話終止的1千米DSL環(huán)路上測量的信 道傳遞函數(shù)301。曲線301示出了略微高于2. 2MHz的單孔。
[0038] 可能地，本發(fā)明利用在VDSL2中可用的更高的頻率以便掃描這些較高頻率的單 孔，經(jīng)由信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)沒有POTS分離器的POTS設(shè)備的存在的檢測。因此原因 在于由POTS設(shè)備造成的孔通常給出略微高于2. 2MHz從而使其在VDSL2中可見的事實(shí)。由 于這個(gè)原因，與處理ADSL2+線路相比，本發(fā)明更加適合處理VDSL2線路。然而，不排除某些 電話型號(hào)造成低于2. 2MHz的孔，在這種情況下孔在ADSL2+頻帶中也變得可見。
[0039] 除了提供用于檢測POTS分離器的不存在的簡單并且快速的方式之外，本發(fā)明的 優(yōu)點(diǎn)在于它不要求與POTS交換機(jī)的復(fù)雜集成、DSL線路設(shè)置中的改變或者用戶存在在家 里。
[0040] 還要注意的是，與像橋接抽頭、阻抗失配分割或不良接觸等那樣的其它環(huán)路損傷 通常在Hlog曲線中造成一系列均勻間隔的孔相反，金屬氧化物變阻器在Hlog曲線中造成 單孔。在具有22米橋接抽頭的1千米DSL環(huán)路上測量的孔的這樣的均勻間隔的行為在圖 4中通過信道傳遞函數(shù)401圖示。
[0041] 雖然通過參照具體實(shí)施例已經(jīng)圖示了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而 易見的是，本發(fā)明不限于前述說明性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，并且本發(fā)明可以通過各種改變和修改 來體現(xiàn)而不脫離其范圍。因此，本實(shí)施例要在所有方面被看作是說明性和非限制性的，本發(fā) 明的范圍由所附權(quán)利要求而不是由前述說明書來指示，并且因此，在權(quán)利要求的等同物的 含義和范圍內(nèi)的所有改變旨在于被包含在其中。換句話說，預(yù)期涵蓋落入基本的底層原理 的范圍內(nèi)并且其基本屬性在本專利申請(qǐng)中被要求的任何和所有修改、變化或等同物。此外， 本專利申請(qǐng)的讀者將理解的是，詞語"包括"或"包含"不排除其它元件或步驟，詞語"一" 或"一個(gè)"不排除多個(gè)，以及諸如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、處理器或另外的集成單元之類的單一元件可 以實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求中列舉的幾個(gè)裝置的功能。權(quán)利要求中的任何參考符號(hào)不應(yīng)該被解釋為 限制各自的有關(guān)權(quán)利要求。在說明書中或者在權(quán)利要求中被使用的時(shí)候，術(shù)語"第一"、"第 二"、"第三"、" a "、"b"、"c"等被引進(jìn)以辨別類似的元件或步驟，而不必要描述連續(xù)的或時(shí)間 順序。類似地，術(shù)語"頂部"、"底部"、"在……之后"、"在……之下"等被引進(jìn)用于描述性目 的并且不必要表示相對(duì)位置。要理解的是，這樣使用的術(shù)語在適當(dāng)?shù)那闆r下是可互換的，并 且本發(fā)明的實(shí)施例有以其它順序或者以不同于上面描述或圖示的一個(gè)（多個(gè)）的方向根據(jù) 本發(fā)明進(jìn)行操作的能力。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于檢測在數(shù)字用戶線路（204)上普通老式電話業(yè)務(wù)或POTS分離器（203)的 不存在的設(shè)備， 其特征在于所述設(shè)備包括： --用于采集用于所述數(shù)字用戶線路（204)的信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)（301)的裝置（221); 以及 --用于檢測所述信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)（301)中的單孔的裝置（222)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備， 其中用于檢測單孔的所述裝置（222)包括用于計(jì)算所述信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)（301)的曲 線導(dǎo)數(shù)的裝置以及用于從所述曲線導(dǎo)數(shù)檢測局部最小值的裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備， 其中用于檢測單孔的所述裝置（222)適于在高于2. 2兆赫的頻率范圍內(nèi)檢測所述單 孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括： 一一能夠檢測所述信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)（401)中多孔的存在的裝置；以及 一一用于辨別在所述信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)中造成單孔的POTS分離器的不存在與在所述 信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)中造成多孔的另外的線路損傷的裝置。
5. -種用于檢測在數(shù)字用戶線路上普通老式電話業(yè)務(wù)或POTS分離器的不存在的方 法， 其特征在于所述方法包括： --采集用于所述數(shù)字用戶線路（204)的信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)（301);以及 --檢測所述信道傳遞函數(shù)數(shù)據(jù)（301)中的單孔。
【文檔編號(hào)】H04M3/30GK104115476SQ201380008660
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月9日
【發(fā)明者】B·德羅加格, I·瓦希比 申請(qǐng)人:阿爾卡特朗訊