專利名稱：一種激活vdsl/vdsl2 us0頻道的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其是涉及一種甚高比特率數(shù)字用戶線(VDSL)和/或第二代VDSL(VDSL2)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中激活US0頻道的方法。
背景技術(shù)：
VDSL(Very High-bit-rate Digital Subscriber Line)又稱為甚高比特率數(shù)字用戶線，VDSL2(Second generation VDSL)是第二代VDSL。從技術(shù)角度看，VDSL/VDSL2可視為是非對(duì)稱數(shù)字用戶線(AsymmetricalDigital Subscriber Line)的下一代技術(shù)，在短距離內(nèi)，它在一對(duì)普通電話雙絞線上提供的速率大大超過ADSL的速率。在300米范圍內(nèi)，VDSL傳輸速率可達(dá)52Mbps；在1.5千米范圍內(nèi)，傳輸速率一般可達(dá)16Mbps。由于VDSL提供了更大的帶寬，所以可以滿足更多的業(yè)務(wù)需求，包括傳送高保真音樂和高清晰度電視、多通道純MPEG2信息流，是真正的全業(yè)務(wù)接入手段。另外，VDSL的速率與以太網(wǎng)速率非常接近，完全可以作為以太網(wǎng)的延伸，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間距離在1公里以上的“大以太網(wǎng)”，VDSL是實(shí)現(xiàn)小區(qū)LAN接入的較好的解決方案。
VDSL/VDSL2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，如圖1所示，其包括一個(gè)局端通信站點(diǎn)的VTU-C(Central Office VDSL Terminal Unit)和一個(gè)遠(yuǎn)端通信站點(diǎn)的VTU-R(Remote VDSL Terminal Unit)，兩個(gè)通信站點(diǎn)通過一條線路進(jìn)行通信，站點(diǎn)VTU-C發(fā)向站點(diǎn)VTU-R的信號(hào)稱為下行信號(hào)，沿相反方向的信號(hào)稱為上行信號(hào)。通信過程中，站點(diǎn)VTU-C和站點(diǎn)VTU-R分別支持多種運(yùn)行模式，這些模式使用不同的頻帶。
VDSL/VDSL2主要是針對(duì)1到1.5千米的較短的電話雙絞線優(yōu)化設(shè)計(jì)的。VDSL/VDSL2在各國(guó)各地區(qū)定義的頻道不同，但一般有4-6個(gè)頻道。圖2是一個(gè)典型的例子，其中有2-3個(gè)下行頻道，2-3個(gè)上行頻道，第一個(gè)上行頻道US1的起始頻率一般在3MHz以上。
除此之外，VDSL/VDSL2還定義了第0個(gè)上行頻道US0，US0頻道起始頻率f0L為0/25/138kHz，終止頻率f0H為138/276kHz。對(duì)于大于一千米的電話雙絞線，由于線路信道衰減過大，US1頻道幾乎不能用來傳送上行數(shù)據(jù)。由于US0頻道是低頻頻道，信道衰減較小，因此，如果VDSL/VDSL2局端和遠(yuǎn)端設(shè)備都支持US0頻道，局端和遠(yuǎn)端設(shè)備可以通過握手協(xié)議激活US0頻道，VDSL/VDSL2業(yè)務(wù)即能在一千米以上的長(zhǎng)距離電話雙絞線上開通運(yùn)行。
對(duì)于激活US0頻道的時(shí)機(jī)，當(dāng)前的簡(jiǎn)單易行的方法是在VDSL/VDSL2初始化過程中根據(jù)測(cè)量的信道衰減估算電話雙絞線的長(zhǎng)度，當(dāng)電話雙絞線的長(zhǎng)度大于一個(gè)門限，例如一千米，則激活US0頻道。同時(shí)為了降低對(duì)其他線路的干擾，還可以將幾乎不能傳送數(shù)據(jù)的所有高頻的上行頻道US1-US3頻道關(guān)閉。
在某頻點(diǎn)f的信道衰減LOSS(f)＝發(fā)射的功率-接收的功率。
線路長(zhǎng)度L=LOSS(f)/(Kf),]]>其中K是一個(gè)根據(jù)理論計(jì)算的線路模型參數(shù)。在實(shí)際中，不同頻點(diǎn)的信道衰減不同，因此LOSS(f)的差值很大，根據(jù)LOSS(f)估算的線路長(zhǎng)度也不同，常用可以取最大，平均或最小值。
當(dāng)前方法存在如下缺點(diǎn)1.當(dāng)前方法中只考慮了信道衰減，沒有考慮線路噪聲的影響。如果線路噪聲較大，即使線路長(zhǎng)度低于激活門限，US1頻道也可能幾乎不能用于傳送上行數(shù)據(jù)，或者即使可以傳送上行數(shù)據(jù)，傳送速率仍較低，如10Kbps。如果激活US0頻道，可能得到幾百Kbps的傳送速率。
2.當(dāng)前方法中用測(cè)量信道衰減的方法來估計(jì)電話雙絞線的長(zhǎng)度一般較粗略，激活US0頻道的門限設(shè)置很難控制精確。如果門限設(shè)置過小，線路會(huì)在較短長(zhǎng)度激活US0頻道并關(guān)閉US1-US3頻道，但此時(shí)US1-US3頻道還可以用來以較高速率(＞1Mbps)傳送上行數(shù)據(jù)，而US0頻道最高只能以1Mbps的速率傳送上行數(shù)據(jù)，降低了上行傳送速率；如果門限設(shè)置過大，線路在低于門限的某個(gè)長(zhǎng)度已經(jīng)無法以US1-US3頻道傳送上行數(shù)據(jù)，會(huì)造成線路訓(xùn)練(Training)失敗，以至于造成長(zhǎng)度在某個(gè)長(zhǎng)度距離到激活門限間的線路無法開通VDSL/VDSL2業(yè)務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上現(xiàn)有激活VDSL/VDSL2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中US0頻道技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種方法，能夠更準(zhǔn)確的確定激活US0頻道的時(shí)機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)本目的，本發(fā)明提供一種激活VDSL/VDSL2 US0頻道的方法，包括步驟測(cè)量US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的信噪比，獲得US0頻道和US1頻道可承載的數(shù)據(jù)率，進(jìn)而獲得US0頻道和US1頻道的傳輸速率，比較US0頻道和US1頻道的傳輸速率以決定是否激活US0頻道。
所述的測(cè)量US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的信噪比在G.993.2信道發(fā)現(xiàn)階段，在確定US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的上行功率降低的同時(shí)，測(cè)量US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的靜態(tài)噪聲和信道衰減，并根據(jù)所選的VDSL/VDSL2頻道計(jì)劃的功率譜密度，配置相應(yīng)的噪聲容限和編碼增益，確定US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的信噪比。
所述的確定US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的上行功率降低是根據(jù)估算的局端通信站點(diǎn)和遠(yuǎn)端通信站點(diǎn)之間的電話雙絞線的電氣長(zhǎng)度來確定的。
所述的US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的靜態(tài)噪聲和信道衰減隨頻點(diǎn)變化。
所述的確定US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的信噪比是頻點(diǎn)的信噪比(dB)＝頻點(diǎn)功率譜密度(dB)-信道衰減(dB)-噪聲容限(dB)+編碼增益(dB)。
所述的獲得US0頻道和US1頻道可承載的數(shù)據(jù)率是將US0頻道或US1頻道所有頻點(diǎn)實(shí)際承載的數(shù)據(jù)率累加得到US0頻道或US1頻道可承載的總數(shù)據(jù)率。
所述的獲得US0頻道和US1頻道的傳輸速率是US0頻道或US1頻道的傳輸速率＝US0頻道或US1頻道的總數(shù)據(jù)率*符號(hào)速率。
所述的符號(hào)速率取VDSL/VDSL2定義的數(shù)值。
所述的VDSL/VDSL2定義的數(shù)值是4000每秒或8000每秒。
所述的比較US0頻道和US1頻道的傳輸速率以決定是否激活US0頻道是如果US0頻道擁有較大傳輸速率，則局端通信站點(diǎn)通過消息激活US0頻道，同時(shí)可以關(guān)閉US1-US3頻道；如果US1頻道擁有較大傳輸速率，局端通信站點(diǎn)通過消息關(guān)閉US0頻道。
本發(fā)明在G.993.2信道發(fā)現(xiàn)階段測(cè)量US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的信噪比，既考慮了信道衰減，又考慮線路噪聲的影響，能計(jì)算出US0頻道和US1頻道的傳輸速率，準(zhǔn)確判斷US0頻道的激活時(shí)機(jī)，是一種更精確的方案；另外本發(fā)明完全依據(jù)現(xiàn)有的VDSL/VDSL2標(biāo)準(zhǔn)，可以與標(biāo)準(zhǔn)的VDSL/VDSL2設(shè)備兼容。


圖1是VDSL/VDSL2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)示意圖。
圖2是一種VDSL/VDSL2頻道頻率分配圖。
圖3是VDSL/VDSL2線路初始化5個(gè)階段的示意圖。
圖4是本發(fā)明的VDSL/VDSL2頻道選擇流程圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)信號(hào)處理理論，頻點(diǎn)(tones)的信噪比是既考慮了信道衰減，又考慮線路噪聲的影響。本發(fā)明的激活US0頻道的方法就是以US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的信噪比為基礎(chǔ)來確定激活US0頻道的時(shí)機(jī)。根據(jù)US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的信噪比，獲得US0頻道和US1頻道可承載的數(shù)據(jù)率，進(jìn)而獲得US0頻道和US1頻道的傳輸速率，比較US0頻道和US1頻道的傳輸速率以決定是否激活US0頻道。
VDSL/VDSL2線路的初始化過程分5個(gè)階段，如圖3所示，依次為G.994.1握手階段，G.993.2信道發(fā)現(xiàn)階段(Channel Discovery Phase)，訓(xùn)練階段，信道分析階段和交換階段。
以VDSL2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)為例，G.994.1握手階段是由VTU-C和VTU-R通過交換信息選擇工作方式階段，如ADSL，ADSL2+，VDSL，VDSL2等；信道發(fā)現(xiàn)階段是確定信道的基本特性的階段，如鎖定時(shí)鐘等；訓(xùn)練階段是訓(xùn)練時(shí)域均衡器的階段；信道分析和交換階段是詳細(xì)分析信道特性，確定傳輸參數(shù)的階段。
本發(fā)明的方法運(yùn)用的設(shè)備是原有測(cè)量設(shè)備中的信號(hào)處理部分，通過下述方案實(shí)施在G.993.2信道發(fā)現(xiàn)階段(Channel Discovery Phase)，在確定US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的上行功率降低(UPBO)的同時(shí)，確定US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的信噪比。
G.993.2標(biāo)準(zhǔn)中是根據(jù)估算的電話雙絞線的電氣長(zhǎng)度確定US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的UPBO，UPBO是在保證上行信道接收端的信噪比容限、滿足上行功率譜密度模板(PSD MASK)規(guī)定的前提下，盡量降低發(fā)射功率的機(jī)制。其機(jī)制的實(shí)現(xiàn)為1.VTU-R測(cè)試線路的電氣長(zhǎng)度(kl0)，電氣長(zhǎng)度是根據(jù)線路的衰減特性采用等同于現(xiàn)有技術(shù)中的方法來估算的等效長(zhǎng)度。
2.根據(jù)kl0和功率譜密度模板(PSD MASK)確定頻點(diǎn)f新的上行發(fā)射功率TxPSD(kl0，f)TxPSD(kl0，f)＝PSDREF(f)+LOSS(kl0，f)+3.5[dB]LOSS(k10,f)=k10f[dB]]]>在G.993.2信道發(fā)現(xiàn)階段測(cè)量設(shè)備可測(cè)量出隨頻點(diǎn)變化的US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的靜態(tài)噪聲和信道衰減，并根據(jù)所選的VDSL/VDSL2頻道計(jì)劃(Bandplan)的功率譜密度，配置相應(yīng)的噪聲容限和編碼增益，可以確定US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的信噪比。
US0頻道或US1頻道頻點(diǎn)的信噪比可用下述公式表示頻點(diǎn)的信噪比(dB)＝頻點(diǎn)功率譜密度(dB)-信道衰減(dB)-噪聲容限(dB)+編碼增益(dB)頻點(diǎn)的信噪比一般在0～100dB范圍內(nèi)，當(dāng)計(jì)算頻點(diǎn)傳輸速率時(shí)需要減去固定的噪聲容限跨度，如9.5(dB)。
對(duì)單個(gè)頻點(diǎn)來說，一般每3dB可以承載1比特的數(shù)據(jù)率。當(dāng)信噪比為45dB的時(shí)候，單個(gè)頻點(diǎn)可承載15比特的數(shù)據(jù)率，頻點(diǎn)達(dá)到其最大的數(shù)據(jù)傳輸能力。將US0頻道或US1頻道所有頻點(diǎn)實(shí)際承載的數(shù)據(jù)率累加即可得到US0頻道或US1頻道可承載的總數(shù)據(jù)率。
US0頻道或US1頻道的傳輸速率與其承載的總數(shù)據(jù)率有如下關(guān)系US0頻道或US1頻道的傳輸速率＝US0頻道或US1頻道的總數(shù)據(jù)率*符號(hào)速率。其中，符號(hào)速率取VDSL/VDSL2定義的數(shù)值，如4000每秒或8000每秒。
綜上所述，由US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的信噪比可獲得US0頻道和US1頻道可承載的數(shù)據(jù)率，進(jìn)而獲得US0頻道和US1頻道的傳輸速率。
圖4是本發(fā)明的VDSL/VDSL2頻道選擇流程圖，如圖4所示，如果US0頻道擁有較大傳輸速率，則VTU-C通過消息激活US0頻道，同時(shí)可以關(guān)閉US1-US3頻道；如果US1頻道擁有較大傳輸速率，VTU-C通過消息關(guān)閉US0頻道。
實(shí)施本發(fā)明可由US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的信噪比精確地判斷US0頻道的激活時(shí)機(jī)，在信道發(fā)現(xiàn)階段選擇正確的運(yùn)行模式。
本發(fā)明的激活VDSL/VDSL2數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中US0頻道的方法不僅可以運(yùn)用到當(dāng)前的VDSL/VDSL2系統(tǒng)中，而且也可以運(yùn)用到在VDSL/VDSL2基礎(chǔ)上改進(jìn)型的通信系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種激活VDSL/VDSL2 US0頻道的方法，其特征在于包括步驟測(cè)量US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的信噪比，獲得US0頻道和US1頻道可承載的數(shù)據(jù)率，進(jìn)而獲得US0頻道和US1頻道的傳輸速率，比較US0頻道和US1頻道的傳輸速率以決定是否激活US0頻道。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的測(cè)量US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的信噪比在G.993.2信道發(fā)現(xiàn)階段，在確定US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的上行功率降低的同時(shí)，測(cè)量US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的靜態(tài)噪聲和信道衰減，并根據(jù)所選的VDSL/VDSL2頻道計(jì)劃的功率譜密度，配置相應(yīng)的噪聲容限和編碼增益，確定US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的信噪比。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的確定US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的上行功率降低是根據(jù)估算的局端通信站點(diǎn)和遠(yuǎn)端通信站點(diǎn)之間的電話雙絞線的電氣長(zhǎng)度來確定的。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的靜態(tài)噪聲和信道衰減隨頻點(diǎn)變化。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的確定US0頻道和US1頻道上行頻點(diǎn)的信噪比是頻點(diǎn)的信噪比(dB)＝頻點(diǎn)功率譜密度(dB)-信道衰減(dB)-噪聲容限(dB)+編碼增益(dB)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的獲得US0頻道和US1頻道可承載的數(shù)據(jù)率是將US0頻道或US1頻道所有頻點(diǎn)實(shí)際承載的數(shù)據(jù)率累加得到US0頻道或US1頻道可承載的總數(shù)據(jù)率。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的獲得US0頻道和US1頻道的傳輸速率是US0頻道或US1頻道的傳輸速率＝US0頻道或US1頻道的總數(shù)據(jù)率*符號(hào)速率。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述的符號(hào)速率取VDSL/VDSL2定義的數(shù)值。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的VDSL/VDSL2定義的數(shù)值是4000每秒或8000每秒。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的比較US0頻道和US1頻道的傳輸速率以決定是否激活US0頻道是如果US0頻道擁有較大傳輸速率，則局端通信站點(diǎn)通過消息激活US0頻道，同時(shí)可以關(guān)閉US1-US3頻道；如果US1頻道擁有較大傳輸速率，局端通信站點(diǎn)通過消息關(guān)閉US0頻道。
全文摘要
本發(fā)明是一種甚高比特率數(shù)字用戶線和/或第二代VDSL數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中激活US0頻道的方法，用于通過雙絞線連接的包括局端通信站點(diǎn)和遠(yuǎn)端通信站點(diǎn)的通信系統(tǒng)中，在G.993.2信道發(fā)現(xiàn)階段測(cè)量US0頻道和US1頻道頻點(diǎn)的信噪比，獲得US0頻道和US1頻道可承載的數(shù)據(jù)率，進(jìn)而獲得US0頻道和US1頻道的傳輸速率，比較US0頻道和US1頻道的傳輸速率以決定是否激活US0頻道。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1852379SQ20051012345
公開日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者杜斌 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司