數字用戶線寬帶優化系統設計方案

中博信息技術研究院有限公司 朱云杰

數字用戶線寬帶優化系統設計方案

中博信息技術研究院有限公司 朱云杰

摘要：DSL（數字用戶線）寬帶優化系統每天定時到DSLAM（數字用戶線路接入復用器）上收集線路各項運行的數據，按照設定的診斷分析算法，對一段時間里線路運行的大量歷史數據進行分析，得出線路穩定性、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果。系統另一個主要功能是提供DSL線路整治決策手段和方案，哪些是可以通過優化線路上工作的模板參數，如噪聲容限等，哪些是必須外派工單的。系統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。

關鍵詞：數字用戶線；優化；簡單網絡管理協議；每用戶平均收入；最大可達速率

未來寬帶業務將成為固網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務發展的阻力。為了在大力發展寬帶用戶的同時，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務，而提供增值業務的前提則是寬帶接入速率的提升，那么寬帶服務的質量尤其是ADSL（非對稱數字用戶線）的故障處理的效率，就成為互聯網接入業務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，同時保證高效地維護仍占寬帶接入主體的DSL（數字用戶線）接入網絡是本系統需要解決的問題。

1 系統實現目標

1.1 實際應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接入能力計算的統一標準，無法準確提速。目前DSL接入能力評估采用DSLAM（數字用戶線接入復用器）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，產生DSL故障的因素也較多，例如環境變化、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，從而實際應用中造成了反復申告和外派工單，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首先進行，缺乏準確的數據作為“光進銅退”的依據，不能為光網建設的區域優先等級和時間進度計劃的統籌安排提供合理化建議。

1.2 目標

DSL在實際應用中存在的缺陷，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寬帶優化系統，建設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，發現全網DSL線路潛在問題，提出主動維護方案并解決對DSL承載能力的精確預報問題。對影響DSL線路質量的潛在問題（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的穩定性，減少寬帶提速過程中存在的盲目性和不穩定性，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。

根據DSL線路診斷功能，對DSL線路參數進行全面統計。將參數統計分析結果作為依據，合理地對光纖鋪設區域的優先等級和時間進度計劃進行統籌安排，為加快“光網城市”的建設提供數據支撐。例如首先對線路老化、長距離以及噪聲常發區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線路診斷的基礎上，發現噪聲干擾的個別地區或者重點地區，比如在噪聲常發區域、有提速需求但光纖難以到達的區域。對DSL線路進行優化，實現主動維護，以保證在提高線路穩定、減少用戶申告的基礎上為用戶提供高帶寬服務，實現差異化營銷，提高用戶滿意度；并可根據實際情況升級用戶服務等級，提高用戶的ARPU值，增加企業利潤。

2 系統架構建設

2.1 網絡架構

網絡架構示意見圖1。

網絡架構說明：

1）根據DSLAM設備的數量，決定部署數據采集服務器的數量（原則上每個本地網部署一臺數據采集服務器），數據采集服務器上部署數據采集應用程序，主要完成DSLAM端口數據的采集；并在采集服務器上部署命令下發應用程序，根據需要向DSLAM發送命令，修改DSLAM端口參數。

2）數據庫服務器主要用于數據的存儲。

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

4）診斷分析數據服務器部署DSL優化的核心業務模塊，主要負責提供DSLAM接口數據的統計/分析，問題診斷，寬帶優化策略分析等功能。

2.2 軟件的體系架構

軟件體系架構見圖2。

DSL優化系統相關功能模塊介紹：

1）數據采集模塊和參數下發模塊通過SNMP（簡單網絡管理協議）負責與DSLAM設備通信，完成數據的采集和參數下發；調用數據處理中心提供的服務，完成數據的轉換、處理以及入庫。

2）數據處理中心屬于中間層，提供服務供下層模塊調用，負責數據的轉換、配置，數據的入庫，上層通過數據處理中心提供的服務控制下層的數據采集模塊，參數下發模塊。

3）DSL優化系統的核心模塊由線路診斷分析、智能提速引擎、實時性能評估、自動配置及修復模塊組成，這幾個模塊通過分析DSLAM設備數據完成DSL診斷分析及其優化的工作；

4）其中外部系統服務接口以標準的XML（可擴展標記語言）接口協議，負責與外部系統進行交互；系統管理負責完成用戶、權限、日志等管理功能，配置管理負責系統相關參數的配置工作。

5）另外，相關部門（如網絡運維、客服中心、網絡規劃和線路維護等）可以通過DSL優化系統提供的Web service訪問各種需要的數據。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寬帶優化流程設計

DSL優化流程見圖3。

3.1 線路診斷分析

采集線路參數，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。

知識經驗庫，對于線路上出現的各種問題，系統能夠提供相應的解決辦法，給維護人員參考。

3.2 線路優化

線路篩選，制定線路自動優化策略規則，按照該規則系統篩選出可以自動優化的線路，不能自動優化的線路交由人工處理。

自動模板優化，對篩選出的自動優化線路進行優化策略規則匹配，選擇相應的個性化參數配置模板。經過模板自動優化的線路，必須對其進行一段時間的監視，監視發現仍有問題的線路必須回退到原先的工作模板。

優點，提前消除人工難以解決的噪聲干擾問題，保證線路穩定運行并盡可能實現速率最大化，減少用戶報障投訴。可在接入質量較差的DSLAM設備上，在噪聲常發區域、有提速需求但光纖難以到達的區域，引入DSL自動配置及修復功能，對用戶速率模板進行優化。

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、故障類型，并對故障進行定位修復，提高一次性修復率。實時評估修復效果，能夠降低用戶二次申告和外派工單數量，提升客戶感知。可為客服在線工程師提供實時DSL障礙預判手段。

3.4 智能提速引擎

智能提速引擎能夠對網絡中的所有DSL線路特性進行分析，對網絡中的線路穩定性、服務等級需求進行測算，在保證該線路運行穩定的基礎上，給出DSL線路的最大可提速帶寬。

4 結束語

光進銅退是大勢所趨，相對于新建小區、大樓鋪設光纜而言，老小區、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寬帶優化系統，通過自動優化處理，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，并且能挖掘現有DSL潛在能力，發揮其最大效用。◆