利用對(duì)近端和遠(yuǎn)端誤碼的回歸分析來(lái)識(shí)別線路故障的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種識(shí)別電信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字用戶(hù)線路的故障的方法，尤其設(shè)及識(shí)別間 歇性故障的方法，例如數(shù)字用戶(hù)線路的金屬線對(duì)的不穩(wěn)定接合點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)字用戶(hù)線路值SL)技術(shù)（通常被稱(chēng)為"寬帶"）是通過(guò)構(gòu)成本地電話網(wǎng)絡(luò)的一部 分的金屬雙絞銅線提供高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)囊活?lèi)服務(wù)。D化通常用于為用戶(hù)家庭提供網(wǎng)絡(luò) 連接，通常通過(guò)ISP連接到因特網(wǎng)。
[0003] 寬帶線路容易發(fā)生故障。運(yùn)些故障導(dǎo)致速度慢或者掉線，影響用戶(hù)業(yè)務(wù)。運(yùn)些故 障中的有些易于識(shí)別和校正，例如用戶(hù)家中缺少微濾波器。其他的故障更加復(fù)雜，例如當(dāng)線 路遭受電線之間的接合處的銅線或者電線周?chē)慕^緣老化時(shí)。已經(jīng)發(fā)展出各種技術(shù)來(lái)幫助 識(shí)別運(yùn)種故障。
[0004] -種公知的方法是采用金屬線測(cè)試，其中電話交換機(jī)處的線路測(cè)試設(shè)備運(yùn)行各種 線路測(cè)試。運(yùn)些通常是電子測(cè)試，并且使用諸如電阻、電容等的測(cè)量結(jié)果來(lái)尋找金屬路徑上 的各種線路狀態(tài)。運(yùn)些測(cè)試旨在識(shí)別PSTN故障，可能缺乏對(duì)影響寬帶的故障狀態(tài)的敏感 度。事實(shí)上，一些測(cè)試會(huì)掩蓋某些故障，如在某些情況下，測(cè)試本身可能跳過(guò)故障狀態(tài)作為 施加到線路的電壓而產(chǎn)生的結(jié)果。運(yùn)種測(cè)試還需要連接到線路上的專(zhuān)口的設(shè)備，在測(cè)試進(jìn) 行時(shí)需要臨時(shí)禁用PSTN和D化服務(wù)。測(cè)試設(shè)備通常需要某些種類(lèi)的繼電器來(lái)接入，并且運(yùn) 些繼電器常常具有有限的使用壽命。
[0005] 此外，金屬線測(cè)試對(duì)于間歇性的故障也感到困難，由于其本身的性質(zhì)，無(wú)法在測(cè)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(yè)描述了一種自動(dòng)裝置，該裝置基于性能監(jiān)測(cè)測(cè)量結(jié)果預(yù)測(cè)性 地檢測(cè)VD化的業(yè)務(wù)退化特征或征兆。其描述了一種用于故障劃分和隔離W驗(yàn)證并確認(rèn)問(wèn) 題所在的位置的管理結(jié)構(gòu)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的實(shí)施方式的目的在于提供一種在電信網(wǎng)絡(luò)中識(shí)別數(shù)字用戶(hù)線路上的故 障的改進(jìn)方法。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種識(shí)別在電信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字用戶(hù)線路上的故障的 方法，所述的方法包括W下步驟：確定在時(shí)間段內(nèi)測(cè)量到的與數(shù)字用戶(hù)線路相關(guān)聯(lián)的近端 誤碼（error)實(shí)例和遠(yuǎn)端誤碼實(shí)例；確定近端誤碼實(shí)例和遠(yuǎn)端誤碼實(shí)例之間的相關(guān)程度； 根據(jù)所確定的相關(guān)程度識(shí)別數(shù)字用戶(hù)線路上的故障；
[0009] 相關(guān)性可W包括對(duì)近端和遠(yuǎn)端誤碼實(shí)例執(zhí)行回歸分析W確定擬合質(zhì)量參數(shù)。誤碼 實(shí)例通常是誤碼秒。此外，誤碼秒可W定義為數(shù)字用戶(hù)線路上數(shù)據(jù)傳輸?shù)某霈F(xiàn)了不可校正 的誤碼的秒。
[0010] 該時(shí)間段包括多個(gè)時(shí)間塊，與每個(gè)誤碼實(shí)例相關(guān)聯(lián)的近端誤碼實(shí)例的值和遠(yuǎn)端誤 碼實(shí)例的值可W是與每個(gè)時(shí)間塊相關(guān)聯(lián)的誤碼出現(xiàn)的計(jì)數(shù)。
[0011] 近端誤碼實(shí)例是在數(shù)字用戶(hù)線路的網(wǎng)絡(luò)端測(cè)量到的誤碼實(shí)例，并且遠(yuǎn)端誤碼實(shí)例 是在數(shù)字用戶(hù)線路的客戶(hù)端測(cè)量到的誤碼實(shí)例。
[0012] 識(shí)別故障的步驟進(jìn)一步包括將所確定的相關(guān)性與闊值進(jìn)行比較。
[0013] 本發(fā)明還具有不需要任何專(zhuān)口的測(cè)試設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。此外，所需的測(cè)量由客戶(hù)調(diào)制 解調(diào)器和DSLAM執(zhí)行，不需要中斷提供給客戶(hù)的任何業(yè)務(wù)。另外，由于測(cè)量結(jié)果可W被持續(xù) 地收集，某些線路故障可W被立即識(shí)別出來(lái)。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將僅W示例的方式結(jié)合附圖給出參考，其中：
[0015] 圖1是示出電話交換機(jī)和運(yùn)行到客戶(hù)端上的數(shù)字用戶(hù)線路的系統(tǒng)框圖；
[0016] 圖2是概括本發(fā)明的示例的步驟的流程圖；
[0017] 圖3是示出針對(duì)測(cè)試示例線路A的一系列時(shí)間塊的近端和遠(yuǎn)端誤碼秒數(shù)據(jù)的表 格；
[001引圖4是示出針對(duì)測(cè)試線路B的一系列時(shí)間塊的近端和遠(yuǎn)端誤碼秒數(shù)據(jù)的表格；
[0019] 圖5a是針對(duì)線路A相對(duì)于時(shí)間塊號(hào)碼繪制的近端誤碼秒的曲線圖；
[0020] 圖化是針對(duì)線路A相對(duì)于時(shí)間塊號(hào)碼繪制的遠(yuǎn)端誤碼秒的曲線圖；
[0021] 圖6a是針對(duì)線路B相對(duì)于時(shí)間塊號(hào)碼繪制的近端誤碼秒的曲線圖；
[0022] 圖化是針對(duì)線路B相對(duì)于時(shí)間塊號(hào)碼繪制的遠(yuǎn)端誤碼秒的曲線圖；
[0023] 圖7是針對(duì)線路A相對(duì)于近端誤碼秒（通過(guò)共同的時(shí)間塊相關(guān)聯(lián)）繪制的遠(yuǎn)端誤 碼秒的曲線圖；
[0024] 圖8是針對(duì)線路B相對(duì)于近端誤碼秒（通過(guò)共同的時(shí)間塊相關(guān)聯(lián)）繪制的遠(yuǎn)端誤 碼秒的曲線圖；
[002引圖9a是示出針對(duì)b和r2的閥值，W及得到線路分類(lèi)的表格；
[0026] 圖9b是示出針對(duì)b和r2的可變閥值，W及得到線路分類(lèi)的表格。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 本文參照具體示例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。然而，本發(fā)明并不僅限于運(yùn)些示例。
[002引本發(fā)明的示例提出了一種識(shí)別D化線路故障的方法，具體地識(shí)別由D化線路上不 穩(wěn)定的接合點(diǎn)而引起的間歇性故障。本發(fā)明收集DSLAM和客戶(hù)端設(shè)備（CPE，通常是家庭集 線器或路由器）的誤碼秒數(shù)據(jù)。在DSLAM上所收集的誤碼數(shù)據(jù)被稱(chēng)作近端誤碼，在C陽(yáng)上 所收集的誤碼數(shù)據(jù)被稱(chēng)作遠(yuǎn)端誤碼。然后對(duì)近端和遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)進(jìn)行分析W確定兩組數(shù)據(jù)之間 是否存在相關(guān)性或者相匹配。匹配的數(shù)據(jù)模式指示DSL線路中不穩(wěn)定的或者壞的接合點(diǎn)， 并且通常是間歇性的并位于客戶(hù)端附近。
[0029] 圖1示出了電信網(wǎng)絡(luò)100,其包括客戶(hù)端102。該客戶(hù)端102經(jīng)由電話線106連 接到電話交換機(jī)104上。電話線是銅或侶雙絞線。特別地，網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備N(xiāo)TE108位于線 路106-端的客戶(hù)端102處。NTE108經(jīng)常被稱(chēng)為線路箱或主插座（mastersocket),并且 是電話網(wǎng)絡(luò)和客戶(hù)端102中的客戶(hù)配線之間的分界點(diǎn)。線路106從NTE108延展到接線盒 110,并接著延展到分配點(diǎn)DP112。在該示例中，DP112是電線桿上的接合點(diǎn)。線路106接 著繼續(xù)到交換機(jī)104上，在此最終連接到數(shù)字用戶(hù)接入復(fù)用器DSLAM114上。在客戶(hù)端102 中，NTE108被連接到客戶(hù)端設(shè)備CPE124,該客戶(hù)端設(shè)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(guān)聯(lián)的客戶(hù)端提供數(shù)字用戶(hù)線路值SL)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò) 元件。線路106因此也被稱(chēng)為數(shù)字用戶(hù)線路，或者D化線路。在交換機(jī)上還包括被連接到 DSLAM114的故障檢測(cè)單元118。該故障檢測(cè)單元118包括處理器120和諸如硬盤(pán)陣列或 類(lèi)似的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器122。故障檢測(cè)單元118收集由DSLAM114產(chǎn)生的各種測(cè)量結(jié)果，并將它 們存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器122中，處理器120利用所存儲(chǔ)的測(cè)量結(jié)果確定線路何時(shí)表現(xiàn)出故障。
[0031]DSLAM114還具有到數(shù)據(jù)提供網(wǎng)路的前向連接116。本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解， 在交換機(jī)104中存在其他元件，例如向連接的線路提供標(biāo)準(zhǔn)PSTN服務(wù)的元件。然而，為了 簡(jiǎn)潔，運(yùn)些元件被省略。
[0032] 雖然本示例示出DSLAM存在于交換機(jī)104中，但本發(fā)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(gòu)造中，DSLAM114將位于路邊交換箱中，其 通常離客戶(hù)端比離交換機(jī)近。在另選的網(wǎng)絡(luò)布置中，類(lèi)似功能性的DSLAM可W由MSAN(多 業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)）提供，其還提供例如語(yǔ)音的其他性能。
[0033] 當(dāng)DSLAM114轉(zhuǎn)換由CPE124中的調(diào)制解調(diào)器傳送的信號(hào)時(shí)，DSLAM還記錄包含 導(dǎo)致?lián)p壞的信息的誤碼的傳輸?shù)拿霐?shù)。該參數(shù)被稱(chēng)為近端誤碼秒。類(lèi)似的，當(dāng)轉(zhuǎn)換從DSLAM 114接收的信號(hào)時(shí)，通過(guò)CPE124記錄的誤碼的秒數(shù)被稱(chēng)為遠(yuǎn)端誤碼秒。近端和遠(yuǎn)端誤碼秒 不斷地被記錄，從而隨著時(shí)間的推移，可W繪制出誤碼秒的圖像。作為DSLAM的常規(guī)操作的 一部分，近端和遠(yuǎn)端誤碼秒持續(xù)地被記錄，并因此是非侵入式的，不同于其中業(yè)務(wù)可能不得 不被中斷W激活特殊的線路測(cè)試的測(cè)試。
[0034] 圖2是概括本發(fā)明的步驟的流程圖。
[0035] 在步驟200中，故障檢測(cè)單元118分別從DSLAM114和CPE124收集關(guān)于近端誤碼 秒和遠(yuǎn)端誤碼秒數(shù)據(jù)的事件數(shù)據(jù)。在AD化化中，信息交換協(xié)議由D化標(biāo)準(zhǔn)定義。在AD^(I) 中，使用的協(xié)議可能依賴(lài)于制造商的實(shí)現(xiàn)。特別地，所收集的數(shù)據(jù)設(shè)及在每個(gè)已出現(xiàn)不可校 正的誤碼的收集周期、或者時(shí)間塊或時(shí)間窗中的秒數(shù)。在該示例中，時(shí)間塊持續(xù)時(shí)間為900 秒。各個(gè)收集周期的時(shí)間塊因此具有包括近端誤碼秒（肥_6巧和遠(yuǎn)端誤碼秒（FE_E巧的數(shù) 據(jù)對(duì)。
[0036] 故障檢測(cè)單元118將所收集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器122中。圖3和圖4中的表 格分別示出了針對(duì)不同的D化線路（線路A和線路B)所存儲(chǔ)的一些示例數(shù)據(jù)。
[0037] 圖3中的表格示出了針對(duì)線路A的數(shù)據(jù)，并具有用于時(shí)間塊302的列，數(shù)據(jù)從凌晨 00:00點(diǎn)開(kāi)始，每隔15分鐘，直到23:45為止。運(yùn)產(chǎn)生了如列304中所示的96個(gè)時(shí)間塊或 者時(shí)間窗。列306示出了在相關(guān)聯(lián)的時(shí)間塊中測(cè)量的近端誤碼秒，類(lèi)似的列308示出了在 相關(guān)聯(lián)的時(shí)間塊中測(cè)量的遠(yuǎn)端誤碼秒。圖4中的表格具有與圖3類(lèi)似的數(shù)據(jù)，不過(guò)是針對(duì) 線路B的。
[003引圖5a示出了針對(duì)線路A相對(duì)于時(shí)間塊號(hào)碼繪制的近端誤碼秒數(shù)據(jù)。圖化示出了 針對(duì)線路A相對(duì)于時(shí)間塊號(hào)碼繪制的遠(yuǎn)端誤碼秒數(shù)據(jù)。因此，圖5a和化提供了一段時(shí)期 內(nèi)近端和遠(yuǎn)端誤碼秒的可視化表示。圖6a和化示出了針對(duì)線路B的類(lèi)似的近端和遠(yuǎn)端誤 碼秒曲線圖。
[0039] 然而，通過(guò)目測(cè)無(wú)法直接確定表格或者相應(yīng)的曲線圖中所示出的數(shù)據(jù)是否是相關(guān) 的。本發(fā)明提出了一種借助執(zhí)行數(shù)值分析來(lái)確定是否存在相關(guān)性的方法，并且優(yōu)選地使用 一種線性回歸分析的統(tǒng)計(jì)方法。
[0040] 在步驟202中，處理單元120對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)執(zhí)行線性回歸分析W確定近端和遠(yuǎn)端 誤碼秒是否相關(guān)。對(duì)于相同的時(shí)間塊號(hào)碼來(lái)說(shuō)，近端誤碼秒數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)端誤碼秒是成對(duì)的，近 端誤碼秒設(shè)為X值，遠(yuǎn)端誤碼秒設(shè)為Y值。執(zhí)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(lái)確定：
[0044]
(2)
[0045] 其中n是時(shí)間塊的號(hào)碼，
[0046] X是針對(duì)時(shí)間塊的近端誤碼秒的值，
[0047] Y是針對(duì)相同的時(shí)間塊的遠(yuǎn)端誤碼秒的值，
[004引 E