中博信息技術(shù)研究院有限公司 朱云杰

數(shù)字用戶線寬帶優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計方案

中博信息技術(shù)研究院有限公司 朱云杰

摘要：DSL（數(shù)字用戶線）寬帶優(yōu)化系統(tǒng)每天定時到DSLAM（數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器）上收集線路各項運行的數(shù)據(jù)，按照設(shè)定的診斷分析算法，對一段時間里線路運行的大量歷史數(shù)據(jù)進行分析，得出線路穩(wěn)定性、端口達標率等指標，并給出線路上是否存在虛接、噪聲干擾、縱向平衡性、阻抗非平衡等診斷結(jié)果。系統(tǒng)另一個主要功能是提供DSL線路整治決策手段和方案，哪些是可以通過優(yōu)化線路上工作的模板參數(shù)，如噪聲容限等，哪些是必須外派工單的。系統(tǒng)最后一個重要功能是測算出哪些線路端口速率有進一步提升的空間。

關(guān)鍵詞：數(shù)字用戶線；優(yōu)化；簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議；每用戶平均收入；最大可達速率

未來寬帶業(yè)務(wù)將成為固網(wǎng)運營商主要收入手段之一，但寬帶用戶的ARPU（每用戶平均收入）值正在以每年10%左右的速度下降的事實則成為寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展的阻力。為了在大力發(fā)展寬帶用戶的同時，能夠提高用戶的ARPU值，運營商積極準備為用戶提供各種寬帶增值業(yè)務(wù)，而提供增值業(yè)務(wù)的前提則是寬帶接入速率的提升，那么寬帶服務(wù)的質(zhì)量尤其是ADSL（非對稱數(shù)字用戶線）的故障處理的效率，就成為互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)競爭力的一個重要因素。如何在有限的資源下快速有效地推進FTTH（光纖到戶）建設(shè)，同時保證高效地維護仍占寬帶接入主體的DSL（數(shù)字用戶線）接入網(wǎng)絡(luò)是本系統(tǒng)需要解決的問題。

1 系統(tǒng)實現(xiàn)目標

1.1 實際應(yīng)用中存在的主要問題

1）目前DSL的維護方式主要為被動式維護，缺少對主動維護的有效指導。即：用戶申告，維護人員啟動維護流程，無法實現(xiàn)主動維護，更缺乏自動維護的手段，人力成本較高。

2）缺乏DSL接入能力計算的統(tǒng)一標準，無法準確提速。目前DSL接入能力評估采用DSLAM（數(shù)字用戶線接入復(fù)用器）用戶端口最大可達速率（MABR），各廠家算法存在差異，沒有統(tǒng)一的核算標準，無法對其真正接入能力提供精確估算，無法對全省DSL線路情況的進行全面分析和診斷。

3）由于DSL接入受各方面因素的影響，產(chǎn)生DSL故障的因素也較多，例如環(huán)境變化、各種噪聲等外在因素。對這樣的故障很難做到有效診斷、準確定位和消除，從而實際應(yīng)用中造成了反復(fù)申告和外派工單，易造成用戶投訴以及人工資源的浪費。更有一些脈沖噪聲方面的問題是無法靠人工所能解決的。

4）目前“光進銅退”主要按大城市和主要市區(qū)首先進行，缺乏準確的數(shù)據(jù)作為“光進銅退”的依據(jù)，不能為光網(wǎng)建設(shè)的區(qū)域優(yōu)先等級和時間進度計劃的統(tǒng)籌安排提供合理化建議。

1.2 目標

DSL在實際應(yīng)用中存在的缺陷，既增加運維成本，同時也不利于集中管理、自動維護的要求。DSL寬帶優(yōu)化系統(tǒng)，建設(shè)目標主要包含以下幾個方面：

1）DSL故障主動維護和精確評估。

引入DSL線路診斷功能，對全省DSL線路進行診斷及評估，發(fā)現(xiàn)全網(wǎng)DSL線路潛在問題，提出主動維護方案并解決對DSL承載能力的精確預(yù)報問題。對影響DSL線路質(zhì)量的潛在問題（如干擾、虛接等）進行有效避免，針對DSL線路中存在的主要問題提出查修建議。引入DSL線路診斷功能可以提升DSL的穩(wěn)定性，減少寬帶提速過程中存在的盲目性和不穩(wěn)定性，同時可以提高基層維護人員的整體工作效率，真正實現(xiàn)主動維護和集中維護，減少維護成本，提高精確管理水平。

2）為“光進銅退”提供可靠依據(jù)。

根據(jù)DSL線路診斷功能，對DSL線路參數(shù)進行全面統(tǒng)計。將參數(shù)統(tǒng)計分析結(jié)果作為依據(jù)，合理地對光纖鋪設(shè)區(qū)域的優(yōu)先等級和時間進度計劃進行統(tǒng)籌安排，為加快“光網(wǎng)城市”的建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐。例如首先對線路老化、長距離以及噪聲常發(fā)區(qū)域首先進行光纖改造。

3）減少運維成本，提高用戶滿意度。

在DSL線路診斷的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)噪聲干擾的個別地區(qū)或者重點地區(qū)，比如在噪聲常發(fā)區(qū)域、有提速需求但光纖難以到達的區(qū)域。對DSL線路進行優(yōu)化，實現(xiàn)主動維護，以保證在提高線路穩(wěn)定、減少用戶申告的基礎(chǔ)上為用戶提供高帶寬服務(wù)，實現(xiàn)差異化營銷，提高用戶滿意度；并可根據(jù)實際情況升級用戶服務(wù)等級，提高用戶的ARPU值，增加企業(yè)利潤。

2 系統(tǒng)架構(gòu)建設(shè)

2.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意見圖1。

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)說明：

1）根據(jù)DSLAM設(shè)備的數(shù)量，決定部署數(shù)據(jù)采集服務(wù)器的數(shù)量（原則上每個本地網(wǎng)部署一臺數(shù)據(jù)采集服務(wù)器），數(shù)據(jù)采集服務(wù)器上部署數(shù)據(jù)采集應(yīng)用程序，主要完成DSLAM端口數(shù)據(jù)的采集；并在采集服務(wù)器上部署命令下發(fā)應(yīng)用程序，根據(jù)需要向DSLAM發(fā)送命令，修改DSLAM端口參數(shù)。

2）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要用于數(shù)據(jù)的存儲。

3）Web/接口應(yīng)用服務(wù)器上部署Web應(yīng)用程序及其接口應(yīng)用程序。Web應(yīng)用程序負責分析結(jié)果以及報表的展示服務(wù)，為用戶使用系統(tǒng)提供服務(wù)；接口應(yīng)用程序主要負責完成與外部系統(tǒng)的交換的功能，包括從外部系統(tǒng)獲取需要的數(shù)據(jù)，以及對外部系統(tǒng)提供接口服務(wù)。

4）診斷分析數(shù)據(jù)服務(wù)器部署DSL優(yōu)化的核心業(yè)務(wù)模塊，主要負責提供DSLAM接口數(shù)據(jù)的統(tǒng)計/分析，問題診斷，寬帶優(yōu)化策略分析等功能。

2.2 軟件的體系架構(gòu)

軟件體系架構(gòu)見圖2。

DSL優(yōu)化系統(tǒng)相關(guān)功能模塊介紹：

1）數(shù)據(jù)采集模塊和參數(shù)下發(fā)模塊通過SNMP（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）負責與DSLAM設(shè)備通信，完成數(shù)據(jù)的采集和參數(shù)下發(fā)；調(diào)用數(shù)據(jù)處理中心提供的服務(wù)，完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、處理以及入庫。

2）數(shù)據(jù)處理中心屬于中間層，提供服務(wù)供下層模塊調(diào)用，負責數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、配置，數(shù)據(jù)的入庫，上層通過數(shù)據(jù)處理中心提供的服務(wù)控制下層的數(shù)據(jù)采集模塊，參數(shù)下發(fā)模塊。

3）DSL優(yōu)化系統(tǒng)的核心模塊由線路診斷分析、智能提速引擎、實時性能評估、自動配置及修復(fù)模塊組成，這幾個模塊通過分析DSLAM設(shè)備數(shù)據(jù)完成DSL診斷分析及其優(yōu)化的工作；

4）其中外部系統(tǒng)服務(wù)接口以標準的XML（可擴展標記語言）接口協(xié)議，負責與外部系統(tǒng)進行交互；系統(tǒng)管理負責完成用戶、權(quán)限、日志等管理功能，配置管理負責系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的配置工作。

5）另外，相關(guān)部門（如網(wǎng)絡(luò)運維、客服中心、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和線路維護等）可以通過DSL優(yōu)化系統(tǒng)提供的Web service訪問各種需要的數(shù)據(jù)。支持管理員通過標準的WWW瀏覽器訪問其診斷、管理功能界面（GUI）。

3 DSL寬帶優(yōu)化流程設(shè)計

DSL優(yōu)化流程見圖3。

3.1 線路診斷分析

采集線路參數(shù)，如：通道工作方式、比特分布圖、上行/下行誤碼率、上行/下行通道速率、上行/下行通道噪聲容限、上行/下行通道衰減、上行/下行總輸出功率、上行/下行目標噪聲容限等。

診斷算法，包括：線路穩(wěn)定性算法、虛接算法、阻抗非平衡檢測算法、線長估算算法、最大實際速率的估算、高能噪聲算法等。

知識經(jīng)驗庫，對于線路上出現(xiàn)的各種問題，系統(tǒng)能夠提供相應(yīng)的解決辦法，給維護人員參考。

3.2 線路優(yōu)化

線路篩選，制定線路自動優(yōu)化策略規(guī)則，按照該規(guī)則系統(tǒng)篩選出可以自動優(yōu)化的線路，不能自動優(yōu)化的線路交由人工處理。

自動模板優(yōu)化，對篩選出的自動優(yōu)化線路進行優(yōu)化策略規(guī)則匹配，選擇相應(yīng)的個性化參數(shù)配置模板。經(jīng)過模板自動優(yōu)化的線路，必須對其進行一段時間的監(jiān)視，監(jiān)視發(fā)現(xiàn)仍有問題的線路必須回退到原先的工作模板。

優(yōu)點，提前消除人工難以解決的噪聲干擾問題，保證線路穩(wěn)定運行并盡可能實現(xiàn)速率最大化，減少用戶報障投訴。可在接入質(zhì)量較差的DSLAM設(shè)備上，在噪聲常發(fā)區(qū)域、有提速需求但光纖難以到達的區(qū)域，引入DSL自動配置及修復(fù)功能，對用戶速率模板進行優(yōu)化。

3.3 實時性能評估

實時性能評估模塊可實時對DSL故障進行有效判斷，實時幫助維護人員確定線路狀態(tài)、故障類型，并對故障進行定位修復(fù)，提高一次性修復(fù)率。實時評估修復(fù)效果，能夠降低用戶二次申告和外派工單數(shù)量，提升客戶感知?？蔀榭头诰€工程師提供實時DSL障礙預(yù)判手段。

3.4 智能提速引擎

智能提速引擎能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)中的所有DSL線路特性進行分析，對網(wǎng)絡(luò)中的線路穩(wěn)定性、服務(wù)等級需求進行測算，在保證該線路運行穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，給出DSL線路的最大可提速帶寬。

4 結(jié)束語

光進銅退是大勢所趨，相對于新建小區(qū)、大樓鋪設(shè)光纜而言，老小區(qū)、老樓等銅纜改造是個難度較大的工程，而且對目前通信市場而言，20 Mb/s以下的寬帶需求還有很大一部分用戶。光進銅退是個逐步推進的過程，在未來的若干年是光纜、銅纜并存的。DSL寬帶優(yōu)化系統(tǒng)，通過自動優(yōu)化處理，在很大程度上減輕了外線維護人員工作量，線路診斷結(jié)果對維護人員具有一定參考性，對于光纜改造提供決策建議，并且能挖掘現(xiàn)有DSL潛在能力，發(fā)揮其最大效用?！?/p>