数字用户线宽带优化系统设计方案

中博信息技术研究院有限公司 朱云杰

数字用户线宽带优化系统设计方案

中博信息技术研究院有限公司 朱云杰

摘要：DSL（数字用户线）宽带优化系统每天定时到DSLAM（数字用户线路接入复用器）上收集线路各项运行的数据，按照设定的诊断分析算法，对一段时间里线路运行的大量历史数据进行分析，得出线路稳定性、端口达标率等指标，并给出线路上是否存在虚接、噪声干扰、纵向平衡性、阻抗非平衡等诊断结果。系统另一个主要功能是提供DSL线路整治决策手段和方案，哪些是可以通过优化线路上工作的模板参数，如噪声容限等，哪些是必须外派工单的。系统最后一个重要功能是测算出哪些线路端口速率有进一步提升的空间。

关键词：数字用户线；优化；简单网络管理协议；每用户平均收入；最大可达速率

未来宽带业务将成为固网运营商主要收入手段之一，但宽带用户的ARPU（每用户平均收入）值正在以每年10%左右的速度下降的事实则成为宽带业务发展的阻力。为了在大力发展宽带用户的同时，能够提高用户的ARPU值，运营商积极准备为用户提供各种宽带增值业务，而提供增值业务的前提则是宽带接入速率的提升，那么宽带服务的质量尤其是ADSL（非对称数字用户线）的故障处理的效率，就成为互联网接入业务竞争力的一个重要因素。如何在有限的资源下快速有效地推进FTTH（光纤到户）建设，同时保证高效地维护仍占宽带接入主体的DSL（数字用户线）接入网络是本系统需要解决的问题。

1 系统实现目标

1.1 实际应用中存在的主要问题

1）目前DSL的维护方式主要为被动式维护，缺少对主动维护的有效指导。即：用户申告，维护人员启动维护流程，无法实现主动维护，更缺乏自动维护的手段，人力成本较高。

2）缺乏DSL接入能力计算的统一标准，无法准确提速。目前DSL接入能力评估采用DSLAM（数字用户线接入复用器）用户端口最大可达速率（MABR），各厂家算法存在差异，没有统一的核算标准，无法对其真正接入能力提供精确估算，无法对全省DSL线路情况的进行全面分析和诊断。

3）由于DSL接入受各方面因素的影响，产生DSL故障的因素也较多，例如环境变化、各种噪声等外在因素。对这样的故障很难做到有效诊断、准确定位和消除，从而实际应用中造成了反复申告和外派工单，易造成用户投诉以及人工资源的浪费。更有一些脉冲噪声方面的问题是无法靠人工所能解决的。

4）目前“光进铜退”主要按大城市和主要市区首先进行，缺乏准确的数据作为“光进铜退”的依据，不能为光网建设的区域优先等级和时间进度计划的统筹安排提供合理化建议。

1.2 目标

DSL在实际应用中存在的缺陷，既增加运维成本，同时也不利于集中管理、自动维护的要求。DSL宽带优化系统，建设目标主要包含以下几个方面：

1）DSL故障主动维护和精确评估。

引入DSL线路诊断功能，对全省DSL线路进行诊断及评估，发现全网DSL线路潜在问题，提出主动维护方案并解决对DSL承载能力的精确预报问题。对影响DSL线路质量的潜在问题（如干扰、虚接等）进行有效避免，针对DSL线路中存在的主要问题提出查修建议。引入DSL线路诊断功能可以提升DSL的稳定性，减少宽带提速过程中存在的盲目性和不稳定性，同时可以提高基层维护人员的整体工作效率，真正实现主动维护和集中维护，减少维护成本，提高精确管理水平。

2）为“光进铜退”提供可靠依据。

根据DSL线路诊断功能，对DSL线路参数进行全面统计。将参数统计分析结果作为依据，合理地对光纤铺设区域的优先等级和时间进度计划进行统筹安排，为加快“光网城市”的建设提供数据支撑。例如首先对线路老化、长距离以及噪声常发区域首先进行光纤改造。

3）减少运维成本，提高用户满意度。

在DSL线路诊断的基础上，发现噪声干扰的个别地区或者重点地区，比如在噪声常发区域、有提速需求但光纤难以到达的区域。对DSL线路进行优化，实现主动维护，以保证在提高线路稳定、减少用户申告的基础上为用户提供高带宽服务，实现差异化营销，提高用户满意度；并可根据实际情况升级用户服务等级，提高用户的ARPU值，增加企业利润。

2 系统架构建设

2.1 网络架构

网络架构示意见图1。

网络架构说明：

1）根据DSLAM设备的数量，决定部署数据采集服务器的数量（原则上每个本地网部署一台数据采集服务器），数据采集服务器上部署数据采集应用程序，主要完成DSLAM端口数据的采集；并在采集服务器上部署命令下发应用程序，根据需要向DSLAM发送命令，修改DSLAM端口参数。

2）数据库服务器主要用于数据的存储。

3）Web/接口应用服务器上部署Web应用程序及其接口应用程序。Web应用程序负责分析结果以及报表的展示服务，为用户使用系统提供服务；接口应用程序主要负责完成与外部系统的交换的功能，包括从外部系统获取需要的数据，以及对外部系统提供接口服务。

4）诊断分析数据服务器部署DSL优化的核心业务模块，主要负责提供DSLAM接口数据的统计/分析，问题诊断，宽带优化策略分析等功能。

2.2 软件的体系架构

软件体系架构见图2。

DSL优化系统相关功能模块介绍：

1）数据采集模块和参数下发模块通过SNMP（简单网络管理协议）负责与DSLAM设备通信，完成数据的采集和参数下发；调用数据处理中心提供的服务，完成数据的转换、处理以及入库。

2）数据处理中心属于中间层，提供服务供下层模块调用，负责数据的转换、配置，数据的入库，上层通过数据处理中心提供的服务控制下层的数据采集模块，参数下发模块。

3）DSL优化系统的核心模块由线路诊断分析、智能提速引擎、实时性能评估、自动配置及修复模块组成，这几个模块通过分析DSLAM设备数据完成DSL诊断分析及其优化的工作；

4）其中外部系统服务接口以标准的XML（可扩展标记语言）接口协议，负责与外部系统进行交互；系统管理负责完成用户、权限、日志等管理功能，配置管理负责系统相关参数的配置工作。

5）另外，相关部门（如网络运维、客服中心、网络规划和线路维护等）可以通过DSL优化系统提供的Web service访问各种需要的数据。支持管理员通过标准的WWW浏览器访问其诊断、管理功能界面（GUI）。

3 DSL宽带优化流程设计

DSL优化流程见图3。

3.1 线路诊断分析

采集线路参数，如：通道工作方式、比特分布图、上行/下行误码率、上行/下行通道速率、上行/下行通道噪声容限、上行/下行通道衰减、上行/下行总输出功率、上行/下行目标噪声容限等。

诊断算法，包括：线路稳定性算法、虚接算法、阻抗非平衡检测算法、线长估算算法、最大实际速率的估算、高能噪声算法等。

知识经验库，对于线路上出现的各种问题，系统能够提供相应的解决办法，给维护人员参考。

3.2 线路优化

线路筛选，制定线路自动优化策略规则，按照该规则系统筛选出可以自动优化的线路，不能自动优化的线路交由人工处理。

自动模板优化，对筛选出的自动优化线路进行优化策略规则匹配，选择相应的个性化参数配置模板。经过模板自动优化的线路，必须对其进行一段时间的监视，监视发现仍有问题的线路必须回退到原先的工作模板。

优点，提前消除人工难以解决的噪声干扰问题，保证线路稳定运行并尽可能实现速率最大化，减少用户报障投诉。可在接入质量较差的DSLAM设备上，在噪声常发区域、有提速需求但光纤难以到达的区域，引入DSL自动配置及修复功能，对用户速率模板进行优化。

3.3 实时性能评估

实时性能评估模块可实时对DSL故障进行有效判断，实时帮助维护人员确定线路状态、故障类型，并对故障进行定位修复，提高一次性修复率。实时评估修复效果，能够降低用户二次申告和外派工单数量，提升客户感知。可为客服在线工程师提供实时DSL障碍预判手段。

3.4 智能提速引擎

智能提速引擎能够对网络中的所有DSL线路特性进行分析，对网络中的线路稳定性、服务等级需求进行测算，在保证该线路运行稳定的基础上，给出DSL线路的最大可提速带宽。

4 结束语

光进铜退是大势所趋，相对于新建小区、大楼铺设光缆而言，老小区、老楼等铜缆改造是个难度较大的工程，而且对目前通信市场而言，20 Mb/s以下的宽带需求还有很大一部分用户。光进铜退是个逐步推进的过程，在未来的若干年是光缆、铜缆并存的。DSL宽带优化系统，通过自动优化处理，在很大程度上减轻了外线维护人员工作量，线路诊断结果对维护人员具有一定参考性，对于光缆改造提供决策建议，并且能挖掘现有DSL潜在能力，发挥其最大效用。◆