СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ СКОРОСТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В МНОГОЖИЛЬНЫХ КАБЕЛЯХ Российский патент 2019 года по МПК H04B3/32 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для оптимизации скорости передачи данных в многожильном кабеле, в частности к способу и устройству для оптимизации скорости передачи данных в многожильном кабеле посредством минимизации помех за счет регулировки полосы пропускания частот и мощности передачи сигнала в каждом кабеле в составе многожильного кабеля.

Уровень техники

Многожильный кабель обычно представляет собой кабельный жгут с двумя или более проводами, изолированными друг от друга. Монтаж и работа с многожильными кабелями проще по сравнению с использованием нескольких одножильных кабелей. Многожильные кабели обладают рядом преимуществ с точки зрения экономичности.

В проводной сети предшествующего уровня техники существует проблема невозможности приспособления к изменениям проводной инфраструктуры, поскольку параметры использования оконечных устройств фиксированы. Т.е. производительность соединения с оконечным устройством часто меняется в зависимости от типов кабелей, длины, износа и т.п. проводной инфраструктуры. Одновременный доступ множества пользователей создает различные взаимные помехи между кабелями, что приводит к нестабильной производительности соединения между оконечными устройствами. Однако сложно надлежащим образом реагировать на изменения проводной сети.

В частности, недавно на рынок была выведена услуга, обеспечивающая гигабитную технологию работы Интернет-инфраструктуры на скорости 100 Мб/с или более. Благодаря развитию технологии высокоскоростной передачи по медным проводам (например, GiGA Wire), стало возможным обеспечение инфраструктуры Интернета гигабитного класса на основе медных проводов в составе многожильного кабеля. Однако существует проблема, состоящая в том, что качество передачи ухудшается из-за помех между проводами в составе многожильного кабеля, в частности из-за совмещения проводов для Интернет-услуг гигабитного класса и проводов, используемых для других типов Интернет-услуг, в том числе VDSL. Кроме того, качество передачи может ухудшаться из-за добавления / удаления Интернет-пользователя, перезагрузки оборудования из-за сбоя электроснабжения или отказа, или из-за изменений состояния окружающей среды, например, молнии / дождя.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая задача

Настоящее изобретение предложено для того, чтобы минимизировать помехи и оптимизировать скорость передачи данных в сети Интернет за счет мониторинга и управления скоростью передачи данных в каждом проводе в составе многожильного кабеля в режиме реального времени. Настоящее изобретение предложено с целью регулировки полосы пропускания частот и мощности передачи сигнала в некоторых проводах, когда возникает ухудшение скорости передачи данных из-за помех между проводами в составе многожильного кабеля.

Техническое решение

В иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения предложен способ установки параметров многожильного кабеля устройством сетевого управления.

Способ включает в себя: измерение скоростей передачи данных множества проводов в составе многожильного кабеля при первом измерении производительности; регулировку полосы пропускания частот сигнала в первом проводе, в котором скорость передачи данных меньше заранее заданного эталонного значения среди множества проводов; измерение скоростей передачи данных во множестве проводов в составе многожильного кабеля во втором измерении производительности; и регулировку мощности передачи сигнала во втором кабеле, в котором скорость передачи данных самая низкая среди множества проводов.

Множество проводов в составе многожильного кабеля могут быть распределены на несколько групп, и заранее заданное эталонное значение может быть установлено отдельно для каждой группы.

Способ может дополнительно содержать сохранение информации об измененной полосе пропускания частот и измененной мощности передачи в соответствующем проводе.

Когда первых проводов существует множество, регулировка полосы пропускания частот может быть выполнена, как регулировка полос пропускания частот множества первых проводов последовательно, начиная с провода, в котором скорость передачи данных наименьшая среди первых проводов.

Регулировка полосы пропускания частот может быть осуществлена как расширение, сокращение и/или изменение полосы пропускания частот сигнала в первом проводе в заранее заданном порядке и диапазоне, с учетом выделенных полос пропускания частот в проводах соседних с первым проводом.

Регулировка мощности передачи может быть осуществлена, как увеличение или уменьшение мощности передачи сигнала во втором проводе в заранее заданном диапазоне.

Регулировка мощности передачи может включать в себя: определение второго провода, в котором скорость передачи данных самая низкая среди множества проводов в составе многожильного кабеля; увеличение мощности передачи сигнала во втором проводе за n-ый период; расчет среднего значения и стандартного отклонения скоростей передачи данных множества проводов за n-ый период; причем средним значением, рассчитанным за n-ый период является n-ое среднее значение, а стандартным отклонением, рассчитанным за n-ый период является n-ое стандартное отклонение; определение, равны или превышают ли n-ое среднее значение и n-ое делительное значение, соответственно, (n-1)-oe среднее значение и (n-1)-oe делительное значение, причем n-ое делительное значение представляет собой n-ое среднее значение, поделенное на n-ое стандартное отклонение, a (n-1)-oe среднее значение и (n-1)-oe делительное значение рассчитаны за (n-1)-ый период, т.е. предыдущий период относительно n-го периода; когда n-ое среднее значение и n-ое делительное значение, соответственно, равны или превышают (n-1)-oe среднее значение и (n-1)-oe делительное значение, повторное увеличение мощности передачи сигнала во втором проводе за (n+1)-ый период, т.е. следующий период относительно n-го периода; и когда n-ое среднее значение и n-ое делительное значение соответственно меньше, чем (n-1)-oe среднее значение и (n-1)-е делительное значение, восстановление мощности передачи сигнала во втором проводе до мощности передачи (n-1)-го периода.

В другом варианте осуществления предложено устройство сетевого управления.

Устройство сетевого управления содержит: измеритель производительности, измеряющий скорости передачи данных проводов в составе многожильного кабеля; контроллер частоты, контролирующий полосу пропускания частот сигнала в первом проводе, в котором скорость передачи данных меньше заранее заданного эталонного значения среди множества проводов; контроллер мощности передачи, регулирующий мощность передачи сигнала во втором проводе, в котором скорость передачи данных наименьшая; и хранилище параметров, сохраняющее информацию об измененной полосе пропускания частот и измененной мощности передачи.

Устройство сетевого управления может дополнительно содержать вычислитель. Вычислитель способен вычислять среднее значение и делительное значение скоростей передачи данных множества проводов за n-ый период, причем среднее значение, рассчитанное за n-ый период является n-ым средним значением, делительное значение, рассчитанное за n-ый период является п-ым делительным значением, n-ое делительное значение представляет собой n-ое среднее значение, поделенное на n-ое стандартное отклонение, а n-ое стандартное отклонение является стандартным отклонением скоростей передачи данных во множестве проводов за n-ый период. Вычислитель способен сравнивать и определять, равно или превышает ли n-ое среднее значение и n-ое делительное значение соответственно (n-1)-oe среднее значение и (n-1)-oe делительное значение, причем (n-1)-oe среднее значение и (n-1)-oe делительное значение рассчитаны за (n-1)-ый период, а (n-1)-ый период является периодом, предшествующим n-му периоду, в котором осуществлен контроль мощности передачи во втором проводе.

Контроллер частоты способен расширять, сокращать и/или изменять полосу пропускания частот сигнала в первом проводе в заранее заданном порядке и диапазоне, с учетом полос пропускания частот в проводах соседних с первым проводом.

Контроллер мощности передачи способен увеличивать или уменьшать мощность передачи сигнала во втором проводе в пределах заранее заданного диапазона.

Полезные эффекты изобретения

В соответствии с иллюстративными вариантами осуществления настоящее изобретение может быть предложено для минимизации наложения сигналов между проводами в составе многожильного кабеля и оптимизации среды передачи данных в проводе в составе многожильного кабеля посредством регулировки полосы пропускания частот и мощности передачи сигнала в каждом проводе в составе многожильного кабеля. Таким образом, настоящее изобретение может обеспечить более стабильную Интернет-инфраструктуру.

Описание чертежей

ФИГ. 1 - иллюстрирует структуру системы сетевого управления на основе медных проводов в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

ФИГ. 2 - иллюстрирует явление взаимных помех, которое возникает между соответствующими проводами в составе многожильного кабеля.

ФИГ. 3 - иллюстрирует процедуру установки параметров в проводе в составе многожильного кабеля в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

ФИГ. 4 - иллюстрирует способ регулировки полосы пропускания частот сигнала в проводе в составе многожильного кабеля в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

ФИГ. 5 - иллюстрирует способ регулировки полосы пропускания частот сигнала в проводе в составе многожильного кабеля в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

ФИГ. 6 - иллюстрирует процедуру способа регулировки мощности передачи сигнала в проводе в составе многожильного кабеля в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

ФИГ. 7 - иллюстрирует способ передачи данных VDSL в предшествующем уровне техники и способ передачи данных в многожильном кабеле в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

ФИГ. 8 - иллюстрирует блок-схему устройства сетевого управления в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения.

Вариант осуществления изобретения

Настоящее изобретение может включать в себя различные модификации и различные примеры осуществления изобретения, и далее приведено подробное раскрытие конкретных вариантов осуществления на основе прилагаемых чертежей.

Следующие примеры осуществления предложены для содействия детальному пониманию способа, устройства и/или системы, раскрытой в настоящем описании. Однако, это не более, чем пример, и настоящее изобретение им не ограничено.

При раскрытии вариантов осуществления настоящего изобретения подробное раскрытие известного уровня техники, относящегося к настоящему изобретению, пропущено в тех случаях, когда решено, что такое подробное раскрытие может послужить причиной неясности сущности настоящего изобретения. Кроме того, термины, которые будут раскрыты ниже в качестве терминов, которые определены с учетом функций настоящего изобретения, могут варьироваться в зависимости от намерений или обычной практики пользователя или оператора. Соответственно, термины следует определять исходя из контекста содержания по мере изложения настоящего описания. Термины, используемые в разделе «Осуществление изобретения», использованы только для раскрытия примеров осуществления настоящего изобретения и ни в коей мере не несут ограничительного характера. Если явно не указано иное, выражение в единственном числе включает в себя значение для множественного числа. В настоящем описании словосочетания, такие как «включающий в себя» или «содержащий», предназначены для того, чтобы указать определенные особенности, количество, шаги, операции, элементы, их сочетания, и такие словосочетания не должны быть истолкованы для исключения наличия или возможности применения одной или более иных особенностей, количества, шагов, операций, элементов или их сочетаний.

Кроме того, термины, включающие в себя слова «первый», «второй» и т.п. использованы для описания различных составляющих элементов, но составляющие элементы не ограничены терминами, и термины использованы только для различения одного составляющего элемента от других составляющих элементов.

Кроме того, примеры осуществления способа, обеспечивающего оптимальную Интернет-инфраструктуру посредством минимизации наложения сигналов между соответствующими проводами в составе многожильного кабеля в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения, и устройство для осуществления способа будут подробно раскрыты со ссылкой на сопроводительные чертежи.

ФИГ. 1 - иллюстрирует структуру системы сетевого управления на основе медного провода в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения. Структура включает в себя только принципиальную схему, чтобы раскрыть примеры осуществления настоящего изобретения, поэтому структура сети не ограничена этими конфигурациями.

Со ссылкой на ФИГ. 1 система 100 сетевого управления в соответствии с примером осуществления настоящего изобретения может включать в себя устройства 110а и 110b сетевого управления, многожильный кабель 120 и оконечные устройства 130а - 130е. Хотя это не показано, система 100 сетевого управления может дополнительно содержать промежуточный распределительный фрейм (intermediate distribution frame - IDF), установленный в точке изгиба или точке разветвления многожильного кабеля 120, роль которого состоит в промежуточной регулировке, такой как соединение, маршрутизация, усиление и т.п.

Устройства 110а и 110b сетевого управления способны осуществлять мониторинг производительности соединения оконечных устройств 130а - 130е. Устройства 110а и 110b сетевого управления способны улучшать производительность соединения оконечных устройств 130а - 130е посредством изменения и регулировки значений параметров, таких как полоса пропускания частот и мощность передачи сигнала в каждом кабеле. Когда возникает новое событие, устройства сетевого управления могут отслеживать производительность соединения и менять значения параметров. Новые события могут включать в себя начальную настройку оконечных устройств 130а - 130е, изменение характеристик передачи, включая внешнюю среду, и т.д. Устройства сетевого управления могут периодически отслеживать производительность соединения и менять значения параметров с заранее заданным интервалом. Устройство сетевого управления получает пробный пакет данных от каждого оконечного устройства 130а - 130е и анализирует производительность соединения на основе соответствующего пробного пакета данных. Производительность соединения может включать в себя скорость передачи данных, соотношение «сигнал-шум» (SNR), задержку передачи, потерю скорости и т.д.

Возможна установка множества устройств 110а и 110b сетевого управления, и соответствующие устройства сетевого управления могут обеспечивать различные Интернет-инфраструктуры. Например, устройства 110а сетевого управления могут быть мультиплексором доступа DSL (DSLAM), обеспечивающим скорость передачи данных не более 100 Мб/с. Устройства 110b сетевого управления могут быть мультиплексором доступа G.hn (GAM), обеспечивающим скорость передачи данных гигабитного класса. Кроме того, когда предусмотрено множество устройств 110а и 110b сетевого управления, дополнительно добавленное устройство управления более высокого уровня может управлять множеством устройств 110а и 110b сетевого управления.

Многожильный кабель 120 означает жгут проводов, включающий в себя множество одножильных проводов, покрытых изоляционным материалом. Кабель может включать в себя силовой провод или сигнальные провода, в том числе медный провод, оптический кабель, неэкранированную витую пару и т.д. Тип, длина или толщина соответствующих проводов в многожильном кабеле может отличаться, что также может вызывать ухудшение качества Интернет-услуг.

Оконечные устройства 130а - 130е соответственно могут быть модемами, установленными в каждом доме для пользования Интернет-услугами. В модеме передающая сторона служит, главным образом, для кодирования цифрового сигнала в аналоговый сигнал, а приемная сторона служит, главным образом, для декодирования аналогового сигнала в цифровой сигнал. Оконечные устройства 130а - 130е могут включать в себя сетевой терминал G.hn (GNT), абонентское оборудование (АО) и т.п.

Оконечные устройства 130а - 130е способны принимать запрос на отправку пробного пакета от устройств 110а и 110b сетевого управления, чтобы измерить производительность соединения в соответствующем кабеле. Оконечные устройства 130а - 130е способны передавать пробные пакеты для анализа производительности соединения соответствующего оконечного устройства в устройствах 110а или 110b сетевого управления. Кроме того, значения параметров каждого провода в составе многожильного кабеля могут быть изменены или регулироваться напрямую устройствами 110а и 110b сетевого управления. Изменение и регулировка значений параметров каждого провода в составе многожильного кабеля может быть осуществлены локально в соответствующих оконечных устройствах 130а - 130е посредством получения контрольной информации параметра от устройства 110а или 110b сетевого управления.

ФИГ. 2 - иллюстрирует явление взаимных помех, которое возникает между соответствующими проводами в составе многожильного кабеля.

Со ссылкой на ФИГ. 2 множество одножильных проводов может быть включено в состав многожильного кабеля, и среди множества проводов кабелей могут возникать взаимные помехи, ухудшающие качество Интернет-услуг. В частности, производительность соединения каждого провода может быть изменена из-за различных причин, таких как добавление / удаление Интернет-пользователей, начальная настройка, оценка каждого канала, перезагрузка оборудования из-за сбоя электроснабжения или отказа, или из-за изменений состояния окружающей среды, таких как молния / дождь, и в результате самого факта передачи данных. При изменении производительности соединения могут возникать помехи, влияющие на соседние провода, которые приводят к ухудшению производительности соединения. Настоящее изобретение предложено в попытке минимизировать проявление помех посредством регулировки полосы пропускания частот и мощности передачи в каждом проводе с учетом помех, возникающих вследствие различных причин, изображенных на ФИГ. 2. Настоящее изобретение предложено для того, чтобы в конечном итоге максимально оптимизировать инфраструктуру Интернет-услуг.

ФИГ. 3 - иллюстрирует процедуру установки параметров в проводе в составе многожильного кабеля в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Со ссылкой на ФИГ. 3 система 100 сетевого управления способна устанавливать параметры провода в составе многожильного кабеля в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения. Система 100 сетевого управления способна измерять скорости передачи данных во множестве проводов в составе многожильного кабеля (S310). Система 100 сетевого управления способна регулировать полосу пропускания частот сигнала в первом проводе, в котором скорость передачи данных меньше заранее заданного эталонного значения (S320). Система 100 сетевого управления способна измерять скорости передачи данных во множестве проводов в составе многожильного кабеля (S330). Система 100 сетевого управления способна регулировать мощность передачи сигнала во втором проводе, в котором скорость передачи данных самая низкая (S340). И система 100 сетевого управления способна сохранять информацию об изменении полосы пропускания частот и изменении мощности передачи сигнала в каждом проводе (S350).

Далее, со ссылкой на ФИГ. 4-6 более подробно раскрыт способ регулировки полосы пропускания частот и мощности передачи сигнала в проводе в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Во-первых, на шаге 310 выполняется измерение скоростей передачи данных во множестве проводов в составе многожильного кабеля. В этом случае способ измерения скорости передачи данных включает в себя различные способы, но, например, устройства 110а и 110b сетевого управления могут запрашивать пробный пакет от оконечных устройств 130а - 130е и измерять скорость передачи данных в каждом проводе, используя соответствующий пробный пакет. Далее, помехи между проводами в составе многожильного кабеля могут быть напрямую подтверждены, используя способ, раскрытый в не прошедшей экспертизу патентной заявке Кореи № 10-2014-0003804 (система и способ оценки помех проводника в составе многожильного кабеля). Другие способы измерения могут быть использованы, в которых оконечные устройства 130а - 130е измеряют скорость передачи данных и передают соответствующую информацию устройствам 110а или 110b сетевого управления.

Далее, скорость передачи данных может быть измерена, когда возникают новые события, такие как добавление / удаление Интернет-пользователей, перезагрузка оборудования из-за сбоя электроснабжения или отказа, изменения в окружающей среде, такие как молния / дождь и т.п. В предпочтительном варианте измерение скорости передачи данных может быть выполнено периодически с заранее заданным интервалом в дополнение к измерениям, выполняемым при наступлении нового события.

Далее, на основе информации, измеренной на шаге S310, на шаге S320 выполняется регулировка полосы пропускания частот сигнала в первом проводе, в котором скорость передачи данных меньше заранее заданного эталонного значения. Этот шаг, главным образом, предназначен для улучшения скорости передачи данных в отдельных проводах.

ФИГ. 4 - иллюстрирует способ регулировки полосы пропускания частот сигнала в проводе в составе многожильного кабеля 120 в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения. В целях упрощения описания система сетевого управления упрощена до одного устройства 110 сетевого управления и двух оконечных устройств 130а и 130b.

Как показано на ФИГ. 4(a), полоса пропускания частот сигнала в проводе, соединенном с оконечным устройством 130а, распределена между «а» и «b» (Гц), и полоса пропускания частот сигнала в проводе, соединенном с оконечным устройством 130b, распределена между «с» и «d» (Гц).

Если предположить, что провод, соединенный с оконечным устройством 130b - это первый провод, в котором скорость передачи данных меньше заранее заданного эталонного значения, скорость передачи данных может быть улучшена посредством регулировки полосы пропускания частот сигнала в первом проводе, как показано на ФИГ. 4(b). Однако способ регулировки полосы пропускания частот сигнала в первом проводе не ограничен какими-либо примерами на ФИГ. 4(b) и может быть осуществлен посредством сочетания примеров на ФИГ. 4(b). Далее, скорость передачи данных в первом проводе может быть улучшена посредством регулировки полосы пропускания частот в проводе, подключенном к оконечному устройству 130а, в дополнение к проводу, подключенному к оконечному устройству 130b.

На ФИГ. 5 показан пример способа регулировки полосы пропускания частот, показанной на ФИГ. 4, в виде более подробной процедуры в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения.

Более подробно на ФИГ 5(a) - 5(d) показан способ изменения полосы пропускания частот первого провода, в котором скорость передачи данных меньше заранее заданного эталонного значения, в составе многожильного кабеля 120.

На ФИГ. 5(a) показана первоначальная полоса пропускания частот, установленная в конкретном проводе. В этом случае, когда скорость передачи данных в первом проводе меньше заранее заданного эталонного значения, нижняя граница первоначальной полосы пропускания частот, установленной в первом проводе, может быть оставлена без изменений, а верхняя граница может быть расширена в сторону более высокой частоты, как показано на ФИГ. 5(b) (первый шаг). В этом случае, поскольку эффективность передачи данных в низкочастотной полосе лучше, общая полоса пропускания частот расширена, при этом сохраняя низкочастотную полосу. В этом случае шаг увеличения частоты может быть задан заранее (например, расширение полосы с шагом 1 МГц). При каждом увеличении частоты возможно постоянно выполнять измерения, стала ли скорость передачи данных в первом проводе равной или больше заранее заданного эталонного значения. Такой процесс может быть повторяем до тех пор, пока расширенная полоса пропускания частот не достигнет допустимой полосы пропускания частот. Когда скорость передачи данных в первом проводе равна или больше заранее заданного значения, цель регулировки частоты достигается и, в результате, шаг регулировки частоты завершается.

Несмотря на то, что способ по первому шагу выполняется, когда скорость передачи данных в первом проводе все еще ниже заранее заданного эталонного значения, нижняя граница полосы пропускания частот повышается, как показано на ФИГ. 5(c), чтобы сократить полосу пропускания частот (второй шаг). Это предназначено для того, чтобы уменьшить помехи с окружающими проводами до минимума, обеспечивая Интернет-услуги посредством использования соответствующей полосы пропускания частот за счет минимизации дублированной полосы пропускания частот. Именно поэтому главная используемая полоса пропускания для Интернет-услуг, например VDSL2 - это низкочастотная полоса 3-30 МГц. Даже в этом случае, аналогично первому шагу, полоса пропускания частот сокращена на шаг изменения частоты, заданный ранее, и детализированный способ может быть осуществлен аналогично первому шагу.

Несмотря на то, что способ по второму шагу выполнен, когда скорость передачи данных в первом проводе все еще ниже заранее заданного эталонного значения, ширина полосы пропускания частот может быть изменена в сторону низкой частоты или высокой частоты, при этом сохраняя ширину полосы пропускания частот, как показано на ФИГ. 5(d-1) и 5(d-2) (третий шаг). Даже в этом случае шаг изменения частоты, используемый для изменения (смещения) полосы пропускания частот может быть заранее установлен аналогично первому шагу или второму шагу.

Однако способы расширения, сокращения и изменения полосы пропускания частот на ФИГ. 5(a) - 5(d) не ограничены конкретным порядком, и, естественно, способы могут быть осуществлены по-другому в соответствии с условиями.

Кроме того, когда провода в составе многожильного кабеля распределены на несколько групп, заранее заданное эталонное значение может быть установлено отдельно для каждой группы. В этом случае шаг S320 может быть осуществлен отдельно для каждой группы.

Кроме того, когда предусмотрено множество первых проводов, шаг 320 может быть последовательно осуществлен, начиная с провода, в котором скорость передачи данных наименьшая среди первых проводов.

На данном шаге для каждой из ФИГ. 5(a) - 5(d) диапазон, изменяемое нижнее значение или верхнее значение и т.п. для расширения или сокращения ширины полосы пропускания частот может соответствующим образом регулироваться в соответствии с принятой политикой, внешними условиями системы сетевого управления, уровнем скорости передачи данных или производительностью устройства сетевого управления, и т.п.

Далее, поскольку шаг S330 - это шаг измерения скорости передачи данных во множестве проводов в составе многожильного кабеля с целью определения провода, в котором скорость передачи данных наименьшая среди проводов в составе многожильного кабеля - это точно такой же шаг, как и шаг S310, подробное описание будет пропущено.

Далее, на шаге S340 осуществляется регулировка мощности передачи сигнала во втором проводе с наименьшей скоростью передачи данных.

Со ссылкой на ФИГ. 6 в соответствии с настоящим вариантом осуществления изобретения осуществляется регулировка мощности передачи сигнала в проводе в составе многожильного кабеля, в котором скорость передачи данных наименьшая. Этот шаг предназначен для улучшения средней производительности соединения многожильного кабеля.

Шаги 320 и 340 отличны друг от друга и дополняют друг друга. На шаге S320 улучшена скорость передачи данных для отдельных проводов, в которых скорость передачи данных меньше заранее заданного эталонного значения. При этом на шаге S340 улучшена средняя производительность соединения всех проводов в составе многожильного кабеля.

На ФИГ. 6 шаг S340 раскрыт более подробно. Система 100 сетевого управления способна регулировать мощность передачи в проводах в составе многожильного кабеля в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения. Система 100 сетевого управления способна определять второй провод, в котором скорость передачи данных самая низкая (S341). Система 100 сетевого управления способна увеличивать мощность передачи сигнала во втором проводе (S342). Система 100 сетевого управления способна вычислять среднее значение и стандартное отклонение скоростей передачи данных множества проводов в составе многожильного кабеля за текущий период (n-ый период) (S343). Среднее значение, рассчитанное за n-ый период представляет собой n-ое среднее значение, а стандартное отклонение, рассчитанное за n-ый период представляет собой n-ое стандартное отклонение. Система 100 сетевого управления способна определять, равно или превышает ли n-ое среднее значение и n-ое делительное значение соответственно (n-1)-oe среднее значение и (n-1)-oe делительное значение (S344). N-oe делительное значение представляет собой n-ое среднее значение, поделенное на n-ое стандартное отклонение. (N-l)-oe среднее значение и (n-1)-oe делительное значение рассчитаны с использованием скоростей передачи множества проводов в составе многожильного кабеля за (n-1)-ый период (предыдущий период). Система 100 сетевого управления способна уменьшать мощность передачи сигнала во втором проводе, увеличенную на шаге 342 (S345).

На шаге S341 система 100 сетевого управления способна определять второй провод, в котором скорость передачи данных наиболее низкая среди множества проводов в составе многожильного кабеля с использованием скорости передачи данных многожильного кабеля, измеренной на шаге S330.

На шаге S342 система 100 сетевого управления способна увеличивать мощность передачи сигнала во втором проводе. Однако способ регулировки мощности передачи сигнала во втором проводе не ограничен увеличением мощности передачи, и может уменьшать мощность передачи. Диапазон, изменяемое нижнее значение или верхнее значение и т.п. для увеличения или уменьшения мощности передачи может зависеть от соответствующих настроек, условий системы сетевого управления, уровня скорости передачи данных или производительности устройства сетевого управления.

На шаге S343 система 100 сетевого управления способна вычислять n-ое среднее значение и n-ое стандартное отклонение скоростей передачи данных множества проводов в составе многожильного кабеля. «N» представляет собой номер одного периода шагов S341 - S344. Таким образом, предыдущий период относительно n-го периода соответствует (n-1)-му периоду, а следующий период относительно n-го периода соответствует (n+1)-му периоду.

На шаге S344 система 100 сетевого управления способна определять, улучшена ли средняя производительность соединения многожильного кабеля в связи с увеличением мощности передачи сигнала во втором проводе, посредством сравнения n-го среднего значения и n-го делительного значения, рассчитанного на этапе S343, и (n-1)-го среднего значения и (n-1)-го делительного значения, рассчитанного за (n-1)-ый период. Явление, при котором производительность соединения сконцентрирована на нескольких проводах в составе многожильного кабеля, также может быть частично предотвращено посредством одновременного использования стандартного отклонения без определения улучшения производительности соединения многожильного кабеля только через среднее значение скорости передачи данных в каждом проводе.

Более подробно, когда n-ое среднее значение и n-ое делительное значение, рассчитанное за текущий период, равно или превышает (n-1)-oe среднее значение и (n-1)-oe делительное значение, рассчитанное за предыдущий период, система 100 сетевого управления повторяет шаги S341 - S344 в (n+1)-ом периоде, чтобы улучшить среднюю производительность соединения многожильного кабеля. Однако когда n-ое среднее значение и n-ое делительное значение меньше (n-1)-го среднего значения и (n-1)-го делительного значения, система 100 сетевого управления может определить, что увеличение мощности передачи сигнала во втором проводе за n-ый период не улучшает среднюю производительность соединения многожильного кабеля. Таким образом, система 100 сетевого управления способна восстанавливать мощность передачи сигнала во втором проводе, увеличенную за n-ый период, до мощности передачи, заданной в (n-1)-ом периоде, который является предыдущим периодом до увеличения мощности передачи сигнала во втором проводе в n-ом периоде (S344). Затем система 100 сетевого управления может останавливать процесс увеличения мощности передачи сигнала во втором проводе.

Далее, провода в составе многожильного кабеля могут быть распределены на несколько групп, и шаги S341 - S345 могут быть выполнены отдельно для каждой группы. Например, когда провода в составе многожильного кабеля могут быть распределены в группу со скоростью передачи класса 100 Мб/с и группу со скоростью передачи гигабитного класса, процесс улучшения средней производительности соединения многожильного кабеля посредством регулировки мощности передачи может быть осуществлен отдельно в каждой группе. Кроме того, поскольку поставщик Интернет-услуг взимает более высокую плату с пользователей услуг гигабитного класса, способ оптимизации Интернет-инфраструктуры в соответствии с настоящим изобретением может быть более предпочтительно применен к пользователям услуг гигабитного класса, чем к пользователям услуг класса 100 Мб/с.

Далее, когда регулировка мощности передачи необходима во множестве вторых проводов, регулировка мощности передачи с шагами S341 - S344 в предпочтительном варианте начинается с провода, в котором скорость передачи данных наименьшая среди вторых проводов. Когда выполняется шаг S345, регулировка мощности передачи с шагами S341 - S344 осуществляется в проводе со второй наименьшей скоростью передачи данных. И когда снова выполняется шаг S345, регулировка мощности передачи с шагами S341 - S344 осуществлена в проводе с третьей наименьшей скоростью передачи данных.

Далее, приведен пример способа для увеличения мощности передачи во втором проводе с наименьшей скоростью передачи данных, но в некоторых случаях может быть применен способ для уменьшения мощности передачи.

Последнее, на шаге S350 сохраняется информация об измененной полосе пропускания частот и мощности передачи сигнала в каждом проводе в составе многожильного кабеля.

Устройства 110а и 110b сетевого управления могут устанавливать и сохранять информацию о полосе пропускания частот и мощности передачи в каждом проводе в составе многожильного кабеля, которые определены на шагах S320 и S340, и передавать значения, определенные на этих шагах, в соответствующие оконечные устройства 130а - 130f для функционирования в соответствии с переданными значениями. Кроме того, когда полоса пропускания частот и/или мощность передачи снова изменяется, ранее сохраненные полоса пропускания частот и/или мощность передачи могут быть обновлены.

Каждый шаг, раскрытый на ФИГ. 3 в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения, может быть осуществлен проходящим через шаг S310 и автоматически повторен с заранее заданным интервалом. И даже до истечения заранее заданного интервала каждый шаг может быть осуществлен для оптимизации Интернет-инфраструктуры, даже в случаях, когда возникают новые события, такие как добавление / удаление Интернет-пользователя, перезагрузка оборудования из-за сбоя электроснабжения или отказа и т.п.

ФИГ. 7 - иллюстрирует способ передачи данных VDSL в предшествующем уровне техники и способ передачи данных в многожильном кабеле в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

На ФИГ. 7А, когда устройство сетевого управления предоставляет данные множеству пользователей с использованием многожильного кабеля в системе VDSL в предшествующем уровне техники, устройство сетевого управления регулирует передачу данных посредством синхронизации и разнесения данных по времени. Как показано на ФИГ. 7А, все пользователи VDSL получают данные на одной и той же полосе пропускания частот и с одной и той же мощностью передачи.

На ФИГ. 7В взаимные помехи между соответствующими проводами в составе многожильного кабеля уменьшены в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На ФИГ. 7В показана передача данных с регулировкой полосы пропускания частот, показанной на оси Y, и мощности передачи, показанной на оси Z, в дополнение к способу передачи с разнесением по времени в предшествующем уровне техники. Когда пользователь услуг класса 100 Мб/с и пользователь услуг гигабитного класса используют провода в составе одного и того же многожильного кабеля, соответственно, взаимные помехи могут быть минимизированы, а качество каждой услуги может быть гарантировано за счет регулировки выделенной полосы частот и мощности передачи сигнала в проводе, через который пользователь услуг гигабитного класса осуществляет передачу / прием данных.

ФИГ. 8 - иллюстрирует блок-схему устройства сетевого управления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Со ссылкой на ФИГ. 8 устройство 110 сетевого управления может включать в себя измеритель 1101 производительности, контроллер 1102 частоты, контроллер 1103 мощности передачи, вычислитель 1104, и хранилище 1105 параметров, а управляющий блок может дополнительно содержать блок управления смещением соотношения «сигнал-шум», блок управления битов на несущую (ВРС) и т.п. в соответствии с целью и функцией пользователя.

Измеритель 1101 производительности способен измерять скорости передачи данных множества проводов, подключенных к устройству 110 сетевого управления. Например, измеритель 1101 производительности способен измерять скорость передачи данных с использованием пробного пакета, полученного от оконечного устройства 130. Или каждое оконечное устройство 130 может напрямую измерять скорость передачи данных и затем передавать измеренную информацию в устройство сетевого управления.

Контроллер 1102 частоты способен контролировать полосу пропускания частот сигнала в каждом проводе в составе многожильного кабеля 120. Измеритель 1101 производительности измеряет скорость передачи данных и определяет провод, в котором скорость передачи данных меньше заранее заданного эталонного значения. Контроллер 1102 частоты способен регулировать полосу пропускания частот соответствующего провода, чтобы снижать помехи, воздействующие на сигнал в соседнем проводе, и в итоге улучшать скорость передачи данных. Контроллер 1102 частоты способен расширять полосу пропускания частот, сокращать полосу пропускания частот или смещать полосу пропускания частот вверх или вниз. Однако поскольку эффективность передачи на низких частотах выше, а уровень шума стремится к увеличению на высоких частотах в большинстве случаев, в лучшем варианте регулировку частоты следует осуществлять в соответствии с изобретением со ссылкой на ФИГ. 5, чтобы в максимальной степени использовать низкочастотную полосу.

Контроллер 1103 мощности передачи способен регулировать мощность передачи сигнала в каждом проводе в составе многожильного кабеля 120. Осуществляется регулировка мощности передачи сигнала в проводе, в котором скорость передачи данных наименьшая среди проводов в составе многожильного кабеля 120. Регулировка может включать в себя увеличение мощности передачи и уменьшение мощности передачи.

Вычислитель 1104 вычисляет среднее значение скоростей передачи данных во множестве проводов в составе многожильного кабеля в текущем периоде. И вычислитель 1104 вычисляет делительное значение текущего периода, вычисляемое делением среднего значения за текущий период на стандартное отклонение скоростей передачи данных множества проводов в составе многожильного кабеля за текущий период. Вычислитель 1104 сравнивает среднее значение и делительное значение за текущий период со средним значением и делительным значением за предыдущий период. Вычислитель 1104 определяет, повысилась ли средняя производительность многожильного кабеля в текущем периоде за счет регулировки мощности передачи по сравнению с предыдущим периодом. Процесс регулировки мощности передачи осуществляют повторно до тех пор, пока не будет достигнута наилучшая производительность соединения.

Хранилище 1105 параметров сохраняет значение полосы пропускания частот и мощности передачи, регулируемых контроллером 1102 частоты и блоком 1103 управления мощностью в качестве набора параметров соответствующего кабеля. Таким образом, когда осуществляется регулировка новой полосы пропускания частот и новой мощности передачи, параметры каждого провода непрерывно обновляются и сохраняются.

В соответствии с иллюстративными вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем изобретении, вышеуказанные способы могут быть осуществлены машиночитаемым кодом и дополнительно сохранены на машиночитаемом носителе. Машиночитаемый носитель может включать в себя различные записывающие устройства, сохраняющие машиночитаемые данные. Машиночитаемые носители могут включать в себя ПЗУ, ОЗУ, CD-ROM, магнитную ленту, дискету, оптическое запоминающее устройство и т.п. Машиночитаемый носитель может быть установлен в компьютерной системе, подключенной к сети, для возможности распространения, сохранения и исполнения машиночитаемого кода.

Несмотря на то, что наглядные иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения подробно раскрыты выше, следует понимать, что различные модификации вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы специалистами в этой области техники, не отступая от объема настоящего изобретения. Таким образом, объем настоящего изобретения не ограничен иллюстративными вариантами осуществления и определяется пунктами формулы изобретения и эквивалентами пунктов формулы изобретения.

Изобретение относится к системе проводной связи и предназначено для минимизации помех и оптимизации скорости передачи данных в сети Интернет за счет мониторинга и управления скоростью передачи данных в каждом проводе в составе многожильного кабеля в режиме реального времени. Способ включает в себя: измерение скоростей передачи данных множества проводов в составе многожильного кабеля при первом измерении производительности; регулировку полосы пропускания частот сигнала в первом проводе, в котором скорость передачи данных меньше заранее заданного эталонного значения по сравнению с остальными проводами; измерение скоростей передачи данных проводов в составе многожильного кабеля при втором измерении производительности; и регулировку мощности передачи сигнала во втором проводе, в котором скорость передачи данных самая низкая среди множества проводов. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ настройки параметров многожильного кабеля устройством сетевого управления, содержащий:

измерение скорости передачи данных множества проводов в составе многожильного кабеля при первом измерении производительности;

регулировку полосы пропускания частот сигнала в первом проводе, в котором скорость передачи данных меньше заранее заданного эталонного значения среди множества остальных проводов;

измерение скорости передачи данных множества проводов в составе многожильного кабеля при втором измерении производительности; и

регулировку мощности передачи сигнала во втором проводе, в котором скорость передачи данных наименьшая среди множества проводов.

2. Способ по п. 1, в котором множество проводов в составе многожильного кабеля распределяют на несколько групп, и

заранее заданное эталонное значение устанавливают отдельно для каждой группы.

3. Способ по п. 1, дополнительно содержащий:

сохранение информации об измененной полосе пропускания частот и измененной мощности передачи в соответствующем проводе.

4. Способ по п. 1, в котором, когда имеется большое количество первых проводов, регулировка полосы пропускания частот выполняется, как регулировка полосы пропускания частот множества первых проводов, последовательно, начиная с провода, в котором скорость передачи данных наименьшая по сравнению с остальными первыми проводами.

5. Способ по п. 1, в котором регулировка полосы пропускания частот осуществляется как расширение, сокращение и/или изменение полосы пропускания частот сигнала в первом проводе в заранее заданном порядке и диапазоне, с учетом выделенных полос пропускания частот в проводах, соседних с первым проводом.

6. Способ по п. 1, в котором регулировка мощности передачи осуществляется как увеличение или уменьшение мощности передачи сигнала во втором проводе в заранее заданном диапазоне.

7. Способ по п. 1, в котором регулировка мощности передачи включает в себя:

определение второго провода, в котором скорость передачи данных самая низкая среди множества проводов в составе многожильного кабеля;

увеличение мощности передачи сигнала в этом втором проводе за n-й период;

вычисление среднего значения и стандартного отклонения скоростей передачи данных множества проводов, заданных в n-м периоде, причем средним значением, рассчитанным за n-й период, является n-е среднее значение, а стандартным отклонением, рассчитанным за n-й период, является n-е стандартное отклонение;

определение, равны или превышают ли n-е среднее значение и n-ое делительное значение, соответственно, (n-1)-e среднее значение и (n-1)-e делительное значение, причем n-е делительное значение представляет собой n-е среднее значение, поделенное на n-е стандартное отклонение, a (n-1)-e среднее значение и (n-1)-e делительное значение рассчитаны за (n-1)-й период, который является предыдущим периодом относительно n-го периода;

когда n-е среднее значение и n-е делительное значение соответственно равны или превышают (n-1)-e среднее значение и (n-1)-e делительное значение, повторно увеличивают мощность передачи сигнала во втором проводе за (n+1)-й период, т.е. следующий период относительно n-го периода; и

когда n-е среднее значение и n-е делительное значение, соответственно, меньше, чем (n-1)-e среднее значение и (n-1)-e делительное значение, восстановление мощности передачи сигнала во втором проводе до мощности передачи (n-1)-го периода.

8. Устройство сетевого управления, содержащее:

измеритель производительности, измеряющий скорости передачи данных проводов в составе многожильного кабеля;

контроллер частоты, контролирующий полосу пропускания частот сигнала в первом проводе, в котором скорость передачи данных меньше заранее заданного эталонного значения по сравнению с остальными проводами;

контроллер мощности передачи, регулирующий мощность передачи сигнала во втором проводе, в котором скорость передачи данных наименьшая; и

хранилище параметров, сохраняющее информацию об измененной полосе пропускания частот и измененной мощности передачи.

9. Устройство сетевого управления по п. 8, дополнительно содержащее вычислитель, причем вычислитель выполнен с возможностью вычисления среднего значения и делительного значения скоростей передачи данных множества проводов за n-й период, причем среднее значение, рассчитанное за n-й период, является n-м средним значением, делительное значение, рассчитанное за n-й период, является n-м делительным значением, n-ое делительное значение представляет собой n-е среднее значение, поделенное на n-ое стандартное отклонение, а n-е стандартное отклонение является стандартным отклонением скоростей передачи данных множества проводов за n-й период; и

сравнения и определения, равно или превышает ли n-е среднее значение и n-е делительное значение соответственно (n-1)-e среднее значение и (n-1)-e делительное значение, причем (n-1)-e среднее значение и (n-1)-e делительное значение рассчитаны за (n-1)-й период, а (n-1)-й период является предыдущим периодом относительно n-го периода, в котором осуществлен контроль мощности передачи во втором проводе.

10. Устройство сетевого управления по п. 8, в котором контроллер частоты выполнен с возможностью

расширять, сокращать и/или изменять полосу пропускания частот сигнала в первом проводе в заранее заданном порядке и диапазоне, с учетом полос пропускания частот в проводах, соседних с первым проводом.

11. Устройство сетевого управления по п. 8, в котором контроллер мощности передачи выполнен с возможностью

увеличивать или уменьшать мощность передачи сигнала во втором проводе в пределах заранее заданного диапазона.