使用线路衰减的故障识别的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在电信网络中识别数字用户线路中的故障的方法，尤其涉及一种识别由在数字用户线路的金属对的劣化导致的特定故障状态的方法。
【背景技术】
[0002]通常被称作“宽带”的数字用户线路(DSL)技术是通过形成本地电话网的一部分的金属双绞铜线对提供高速数字数据传输的一类服务。DSL通常被用于给用户的家提供网络连接，通常经由ISP连接到互联网。
[0003]宽带线路容易发生故障。这些故障导致很慢的线路速度或掉线，影响用户服务。这些故障中的一些故障容易被识别和校正，诸如，在用户家里缺少微过滤器。其它故障更复杂，诸如，当线路在线缆之间的接头处的铜对中或在线缆周围的绝缘方面遭受劣化时。已经开发了各种技术来帮助识别这些故障。
[0004]一种已知方法是采用金属线测试，其中，在电话交换机处的线路测试设备运行各种线路测试。这些线路测试通常是电气测试，并且所得到的测量值(诸如，电阻、电容等)被用于寻找金属路径上的各种线路状态。这些测试旨在识别PSTN故障，并且可能对影响宽带的故障状态缺乏敏感性。实际上，一些测试将掩盖特定故障，如在特定情况下，作为电压被施加到线路上的结果，测试本身能够清除故障状态。这种测试还要求将专业人员测试设备连接到线路，要求在测试发生时暂时禁止PSTN和DSL服务。测试设备通常要求一些类型的中继以进行接入，并且那些中继倾向于具有有限寿命。
[0005]其它方法类似地采用专业人员测试设备，例如，与来自用户驻地设备(DSL调制调解器)的训练音调交互。
【发明内容】
[0006]本发明的实施方式的目的在于提供一种在电信网络中识别数字用户线路中的故障的改进方法。
[0007]根据本发明的一方面，提供了一种在电信网络中识别数字用户线路中的故障状态的方法，该方法包括以下步骤:
[0008]确定与数字用户线路相关联的上行(upstream)线路衰减和下行(downstream)线路衰减，
[0009]基于下行线路衰减和上行线路衰减，针对所述数字用户线路计算线路衰减比率，
[0010]将所计算出的线路衰减比率与根据全部数字用户线路(a populat1n of digitalsubscriber lines)计算出的线路衰减比率分布进行比较，
[0011]根据比较的结果，确定数字用户线路的状态。
[0012]线路衰减比率分布可以包括衰减比率的上限阈值和衰减比率的下限阈值，上限阈值和下限阈值限定衰减比率的范围，全部数字用户线路中的大多数数字用户线路位于该衰减比率的范围内。
[0013]当所计算出的线路衰减比率低于下限阈值或高于上限阈值时，所确定的状态可以是故障。如果所计算出的线路衰减比率低于下限阈值，则故障可能是高电阻连接。如果所计算出的线路衰减比率高于上限阈值，则故障可能是分流(shunt)。
[0014]优选地，线路衰减比率是下行线路衰减与上行线路衰减的比率。
[0015]本发明具有不要求任何专业人员测试设备的优点。另外，所要求的测量值从DSLAM或者用户的调制调解器得到，而不中断提供给用户的任何服务。
[0016]电线测试的性质意味着测试不经常被执行，或者响应于故障报告被执行为“一次(one-shot)”测试。特定故障的动态性质可能引起“虚假绿色”良好(OK)测试结果。因为诸如衰减的DSL参数能够以常规且频繁的间隔被获得，所以可以连续地监测线路的状态，实现对间歇性故障并且使线路状态劣化的检测。
【附图说明】
[0017]为了更好地理解本发明，现在将仅通过示例参照附图，附图中:
[0018]图1是示出电话交换机和达到多个用户驻地的线路的系统图，
[0019]图2是用于典型数字用户线路的按频率绘制的衰减的曲线图，
[0020]图3是概括本发明的示例的步骤的流程图，
[0021]图4是示出针对全部线路的按上行衰减绘制的所计算出的衰减比率的曲线图，
[0022]图5是示出针对全部线路与上行衰减的衰减比率在1dB至30dB的范围内的频率分布的曲线图，
[0023]图6示出遭受分流故障的线缆，
[0024]图7示出遭受高电阻连接故障的线缆。
【具体实施方式】
[0025]在此参照特定示例描述本发明。然而，本发明不限于这些示例。
[0026]本发明的示例提出一种使用上行衰减测量值和下行衰减测量值识别DSL线路中的故障的方法，上行衰减测量值和下行衰减测量值能够从DSLAM或CPE直接获得，因此既不要求专业人员测试设备，也不中断服务。针对一条线路计算下行衰减与上行衰减比率，遍及全部线路重复计算。基于全部线路确定比率的分布、以及上限阈值和下限阈值。如果线路具有高于上限阈值或低于下限阈值的衰减比率，则该线路被识别为可能有故障。具体地，低于下限阈值的衰减比率被识别为具有高电阻接头故障(由多对线路中的至少一对线路中的接头处的不良连接或腐蚀导致)，并且高于上限阈值的比率被识别为分流(由多对线路之间的绝缘的劣化导致，并且通常伴随水浸入)。
[0027]图1示出包括3个用户的驻地102a、102b和102的电信网络100。用户的驻地102a、102b和102c中的每一个经由相应电话线104a、104b和104c连接到电话交换机110。各条电话线是双胶铜线或铝线对。具体地，用户驻地设备106a、106b或106c在用户驻地端连接到各条线路的端部。在各条线路的在交换机110处的另一端部处，线路在数字用户线路接入多路复用器DSLAM 112处终止。DSLAM将数字用户线路(DSL)服务提供给所连接的线路以及相关用户驻地。因此，所连接的线路还可以被称作数字用户线路或DSL线路。在交换机处，还存在连接到DSLAM 112的故障检测单元115。故障检测单元116包括处理器118和数据存储器120 (诸如硬盘阵列或类似装置)。故障检测单元116能够收集由DSLAM112得到的各种测量值，将这些测量值存储在数据存储器120中，并且使用这些测量值来检测在任何连接线路上的潜在故障。
[0028]故障检测单元116可以从DSLAM 112收集的一些测量值是与线路相关联的衰减值。衰减实际上是在线路上经受的信号损耗的测量，并且以dB为单位被测量。当数据在DSL系统中在离散频率区间段(bin)内被发送时，衰减被测量为频率的函数。
[0029]图2示出曲线图202，曲线图202示出针对理想DSL线路(没有经受任何故障的线路)的按频率绘制的衰减的曲线202。在y轴上是以dB为单位的衰减，并且在X轴上是频率206。在频率轴上标记两个点Π和f2，Π和f2限定在线路上的用于数据传输的边界。在f I和f2之间的区域用于上行数据传输(从CPE “向上”到DSLAM)，并且大于f2的区域用于下行数据传输(从DSLAM “向下”到CPE)。因此，在fl和f2之间的区域已经被标记为“上行频率区域”208，并且大于f2的区域被标记为“下行频率区域”210。
[0030]通过仅考虑位于f I和f2之间的上行数据传输区域208内的衰减，上行线路衰减的单个值可以根据来自曲线图202的值的范围针对一条线路来确定。更具体地，上行线路衰减可以等于例如在上行区域内的衰减值的平均值或者中点。
[0031]类似地，下行线路衰减的单个值可以通过仅考虑用于下行区域210的衰减来确定。从而，下行线路衰减可以等于例如下行区域内的衰减值的平均值或者中点。
[0032]图2中所示的数据由DSLAM 112自动生成，并且由此能够在任意时间通过故障检测单元116收集，并且被存储在数据存储器120中。用于上行线路衰减和下行线路衰减的单个值能够由故障检测单元116基于从DSLAM 112收集的测量值确定，或者由DSLAM 112根据单元的配置生成。
[0033]图3是概括本发明的步骤的流程图。
[0034]处理开始于步骤300，在步骤300中，由故障检测单元116从DSLAM 112收集针对网络(例如，104a、104b、104c以及其它)中的大量线路的上行线路衰减测量值和下行线路衰减测量值。存在单个值，对上述测量值求平均。衰减值被存储在数据存储器120中。
[0035]在步骤302中，分析针对全部线路的衰减值，以确定针对各条线路的衰减比率，衰减比率由下式(I)给出。
[0036]衰减比率=下行衰减/上行衰减(I)
[0037]图4是示出按照上行衰减404绘制的针对全部线路计算出的衰减比率402的曲线图。可以观察到，对于在1dB至30dB之间的上行衰减，大多数线路聚集在衰减比率为1.8的线路的峰值计数周围。图5示出针对全部样本的上行衰减在1dB至30dB的范围内的线路的衰减比率的频率分布，并且其中，可以清楚地看出，大多数线路位于峰值1.8周围。<