ADSL業(yè)務(wù)的用戶線測試及測試儀表選擇

ADSL業(yè)務(wù)利用現(xiàn)有的銅線資源實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)、語音和圖像的傳輸，增強(qiáng)了傳統(tǒng)運(yùn)營商在數(shù)據(jù)接入方面的優(yōu)勢，但同時(shí)也帶來新的挑戰(zhàn)。由于ADSL業(yè)務(wù)的傳輸速率高于老式普通電話，因此它對用戶線的質(zhì)量提出了更高的要求?，F(xiàn)有用戶網(wǎng)絡(luò)中使用的銅線規(guī)格、長度和質(zhì)量狀態(tài)都比較復(fù)雜，為了保證ADSL業(yè)務(wù)的真正實(shí)現(xiàn)，首先必須對用戶線進(jìn)行測試。

　　在這種背景下，北京電信研發(fā)中心承擔(dān)了北京電信用戶線質(zhì)量及ADSL業(yè)務(wù)開通率測試工作，先后在五路居和服裝學(xué)院等地區(qū)進(jìn)行了系統(tǒng)的用戶線和ADSL業(yè)務(wù)開通率測試。并配合望京小區(qū)ADSL試驗(yàn)網(wǎng)開展，進(jìn)行了試驗(yàn)用戶的用戶線的測試工作。現(xiàn)根據(jù)以上實(shí)際工作，概括說明ADSL業(yè)務(wù)用戶線測試的具體事項(xiàng)。

　　2 ADSL技術(shù)簡介

　　ADSL有兩種不同的調(diào)制技術(shù)：無載波幅相調(diào)制（CAP）和離散多音調(diào)制（DMT）。CAP基于QAM調(diào)制技術(shù)，相對于DMT，CAP采用一個(gè)載波，對噪音干擾較為敏感，需要較大的功率，但實(shí)現(xiàn)技術(shù)相對簡單。DMT調(diào)制技術(shù)的主要原理是將頻帶（0~1.104 MHz）分割為256個(gè)由頻率指示的正交子信道（每個(gè)子信道占用4 MHz 帶寬），輸入信號經(jīng)過比特分配和緩存，將輸入數(shù)據(jù)劃分為比特塊，經(jīng)TCM編碼后再進(jìn)行512點(diǎn)離散傅利葉反變換（IDFT）將信號變換到時(shí)域，這時(shí)比特塊將轉(zhuǎn)換成256個(gè)QAM子字符。隨后對每個(gè)比特塊加上循環(huán)前綴（用于消除碼間干擾），經(jīng)數(shù)據(jù)模變換（DA）和發(fā)送濾波器將信號送上信道。在接收端則按相反的次序進(jìn)行接收解碼。由于ASNI T1.413標(biāo)準(zhǔn)中推薦使用DMT技術(shù)，而CAP尚無標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)今后ADSL都將采用DMT技術(shù)。

　　3 測試的目標(biāo)

　　用戶線測試的主要目標(biāo)在于檢驗(yàn)銅線對高頻信號的傳輸能力。只有在符合一定指標(biāo)的用戶線上開展ADSL業(yè)務(wù)，才能保障ADSL業(yè)務(wù)質(zhì)量。

　　用戶線測試的另一個(gè)目標(biāo)是確定ADSL業(yè)務(wù)最終能提供給客戶的服務(wù)質(zhì)量，通常是指最高的上行/下行速率。

　　最后，測試還應(yīng)能夠?qū)δ承┰斐删€路質(zhì)量不好的故障進(jìn)行定位，以便排除。

　　4 影響ADSL傳輸?shù)囊蛩?br>

　　影響ADSL傳輸?shù)囊蛩刂饕ň€路長度、橋接抽頭、加感線圈和噪聲等。

　　4.1 線路長度

　　ADSL技術(shù)利用銅線的高頻特性進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，銅線越長，高頻部分的衰減越大。能應(yīng)用ADSL傳輸?shù)木€路最長的典型值為4~6 km，準(zhǔn)確傳輸?shù)淖畲箝L度根據(jù)銅線規(guī)格、線路狀況而定。

　　4.2 橋接抽頭

　　橋接抽頭是跨接在銅線上的未用的支路線路。靠近ADSL Modem附件的橋接抽頭上的反射信號具有一定的功率，可能會抵銷從遠(yuǎn)端傳來的有用的信號脈沖。ADSL要求線路上橋接抽頭的總長度小于800 m，單個(gè)橋接抽頭小于650 m?？拷鼉啥说臉蚪映轭^對傳輸?shù)挠绊懽顬槊黠@。

　　4.3 加感線圈

　　在銅線只用于普通電話業(yè)務(wù)時(shí)，如果線路過長，為了保證在3KHz帶寬內(nèi)線路頻譜的平坦度，往往接上一個(gè)或多個(gè)加感線圈。而加感線圈對高頻信號有很大的衰減，因此在開通ADSL業(yè)務(wù)時(shí)應(yīng)去除加感線圈。

　　4.4 串?dāng)_和背景噪聲

　　來自在同一線束內(nèi)其他傳輸數(shù)字信號線對的串?dāng)_，特別是近端串?dāng)_，可能由于銅線屏蔽不好，信號功率過強(qiáng)或線路不平衡會影響線路上的信噪比，此外，對于 50Hz的電力線或無線電的感應(yīng)電壓也會影響線路的信噪比，從而影響ADSL數(shù)據(jù)的傳輸速率。

　　5 測試的步驟和內(nèi)容

　　從開通ADSL業(yè)務(wù)的不同過程，測試可分為：開通前線路質(zhì)量測試，傳輸質(zhì)量測試和故障定位測試。

　　5.1 開通前線路質(zhì)量測試

　　為了保證快速有效地開通ADSL業(yè)務(wù)，應(yīng)在開通前測試銅線的質(zhì)量。應(yīng)測試的項(xiàng)目有：線路長度的測量，頻率響應(yīng)的測試,加感線圈和橋接抽頭的檢測等。

　　5.1.1 線路長度的測量

　　· 通過測量電容判別線路長度。在線路上沒有橋接抽頭并且沒有浸水情況下，可通過電容得知線路長度，在儀表上設(shè)置的線路規(guī)格同被測線路一致，儀表能給出電容值和線路長度值；

　　· 通過時(shí)域反射計(jì)(TDR)判別線路長度。將線路兩端斷開，一端接上儀表;根據(jù)接收到反射信號情況可知線路長度；

　　· 通過測量電阻，判斷線路長度。用儀表測量出環(huán)路端到端電阻。例如:如果電阻值為1 127Ω，對于規(guī)格為0.4 mm的銅線，每4m電阻為1Ω，這樣線路總長為4 508 m。

　　如果幾種方法測試結(jié)果同預(yù)想值有較大差異， 表明線路可能有問題。

　　5.1.2 頻率響應(yīng)的測試

　　由于ADSL使用了從20 kHz到1.1 MHz或1.6 MHz的頻譜，因此必須清楚這段頻譜上信號衰減是否滿足要求。ANSI T1.413給出了對各種CSA環(huán)路插入損耗的要求。

　　5.1.3 加感線圈和橋接抽頭的檢測

　　通過測試儀表可以判定線路上是否有加感線圈存在以及所在位置，也可以判定線路上是否存在橋接插頭以及所在位置。

　　5.2 傳輸質(zhì)量測試

　　利用測試儀表仿真ADSL Modem，判斷線路是否滿足業(yè)務(wù)傳輸需求。在激活電路后，測量線路上行、下行速率和每個(gè)子信道上傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)，以及噪聲裕量及誤碼率(BERT)。

　　5.3 勘錯(cuò)測試

　　當(dāng)服務(wù)中的ADSL傳輸出現(xiàn)問題，如ADSL Modem不能激活電路或達(dá)不到服務(wù)要求，就需通過測量查找故障原因，找出故障位置。

　　(1) 一旦ADSL線路不能激活，用測試儀表代替ATU-R來與局端ATU-C激活電路。

　　· 如果這時(shí)可以激活，這時(shí)要檢查網(wǎng)管的最低比特率是否設(shè)置的過高。如果過高，則ATU-R不能激活電路；

· 如果最低比特率設(shè)置正確，則用戶端的ATU-R應(yīng)被更換。也可以用帶ATU-C模塊的測試儀表來仿真ATU-C，判斷用戶端ATU-R是否有故障；

　?。?）如果這時(shí)儀表也不能激活電路，則檢查是否有撥號音。判斷電路是否連接到局端。

　　· 如果沒有撥號音，則用TDR功能檢查線路是否開路；

　　· 如果有撥號音，則檢查線路上是否有加感線圈，如果有，則排除。

　?。?）如果儀表能夠激活電路，但性能稍差，則用測試儀表測量線路背景噪聲﹑信噪比和每個(gè)子信道比特?cái)?shù)分布。

　　如果某個(gè)子信道上比特?cái)?shù)很少，那么在此頻點(diǎn)的噪聲影響大，可能的原因有:

　　· 鄰近數(shù)字線路的交流感應(yīng)或串?dāng)_。如HDSL影響在196 kHz﹑ISDN影響在40 kHz；
　　· 電力線或無線電干擾；
　　· 線路上有橋接抽頭或部分線路浸濕，用TDR功能能可判斷出其位置。
　　· 也可用儀表的插入損耗功能觀察線路上是否有橋接抽頭，并可估算其長度。

　　如果所有子信道上比特?cái)?shù)降低，最可能的原因是線路上有直流問題，如短路﹑接地等。

　　（4）因?yàn)閺木侄说接脩舳说木€路上存在交接箱或分線盒，為了準(zhǔn)確地將故障定位，可能要求技術(shù)人員在線路各個(gè)點(diǎn)用測試儀表反復(fù)進(jìn)行以上測試，直到故障排除。

　　6 對測試儀表的要求

　　6.1 測試儀表的功能要求

　　為了滿足測試的目標(biāo)，ADSL測試儀器應(yīng)具有線路質(zhì)量測試和ADSL業(yè)務(wù)質(zhì)量測試兩方面功能，
ADSL業(yè)務(wù)質(zhì)量測試是指在ADSL局端設(shè)備安裝完成后，測試儀器作為一個(gè)仿真終端測試實(shí)際業(yè)務(wù)最高的上行/下行速率。因此，ADSL業(yè)務(wù)質(zhì)量測試與具體的ADSL設(shè)備相關(guān)。目前在ATU-C側(cè)，各廠商大都與ALCATEL兼容，而在ATU-R側(cè)，除了ALCATEL外，還存在其他廠商。

　　線路質(zhì)量測試包括：

　　（1）頻率響應(yīng)測試

　　限制ADSL業(yè)務(wù)開展的主要因素是本地回路對高頻信號的的傳輸能力。頻率響應(yīng)測試就是確定從2K到2.0 MHz的頻率范圍里，信號在用戶線上傳輸?shù)乃p變化。

　　（2）噪音測試

　　噪音是判斷通信線路傳輸質(zhì)量的重要指標(biāo)，是決定ADSL信號在用戶線中傳輸速度的重要因素。在用戶線中的噪音通常有脈沖噪音，串?dāng)_產(chǎn)生的噪音和感應(yīng)噪音等。在開展實(shí)際業(yè)務(wù)之前，首先需要對線路上的噪音進(jìn)行定量測量。

　?。?）故障定位

　　利用時(shí)域反射計(jì)確定線路中故障的具體位置。

　?。?）負(fù)載線圈和橋接抽頭的檢測

　　負(fù)載線圈和橋接抽頭的存在對高頻信號的傳輸有很大的破壞，因此首先應(yīng)檢測線路中的加感線圈和橋接抽頭，以便清除。

　?。?）金屬特性回環(huán)測試

　　用于測量線路的金屬特性，包括電壓，電流，電容和阻抗。

　　6.2 測試儀表的性能指標(biāo)

　?。?）頻率響應(yīng)

　　頻率響應(yīng)測試應(yīng)包括單端測試和雙端測試。單端測試時(shí)距離范圍應(yīng)到4 000 m，雙端測試時(shí)到 8 000 m。頻率范圍從0~2 MHz。噪音級別范圍從0~-90 dBm/Hz。

　?。?） 噪音測試

　　噪音測試包括功率譜密度和脈沖噪音測試。具有IEEE-743/1995 E，F(xiàn)和G濾波器。頻率范圍從0~2 MHz。噪音級別范圍：0~-156 dBm/Hz。

　　（3）時(shí)域反射計(jì)（TDR）

　　距離范圍應(yīng)到8 000 m。

　　（4）負(fù)載線圈和橋接抽頭的檢測

　　距離范圍從0 ~ 5 000 m。

　?。?）電氣特性回環(huán)測試

　　測試內(nèi)容包括電壓、電流、電容和電阻。 直流電壓最高為400V，交流電壓為250V，50Hz，電阻從0~9.9 MΩ， 電容從100 pF到10 μF，最大電流：200 mA。

　?。?）最高速率的測量

　　距離范圍應(yīng)到8 000 m，頻率范圍為4.3 k ~ 1.104 M。

　　6.3 測試儀器其它要求

　　· 測試儀器必須輕巧、便于運(yùn)輸；
　　· 測試儀器需要與用戶線連接的RJ-45接頭；
　　· 操作手冊應(yīng)包括對測試集操作的描述，以及與時(shí)域反射計(jì)測量相關(guān)的背景知識；
　　· 測試儀器對有害電壓電流有自我保護(hù)功能，滿足國際認(rèn)可的電氣安全要求；
　　· 測試儀器具有LCD圖形顯示；
　　· 測試設(shè)備必須易于操作，可以獨(dú)立存儲和打印測量結(jié)果。

　　7 結(jié)束語

　　通過對實(shí)地測試數(shù)據(jù)的分析，可以看出目前的線路大多能滿足ADSL業(yè)務(wù)的傳輸要求，但部分長度大于3 km的陳舊線路無法開通ADSL業(yè)務(wù)。因此，為了確保有效地提供ADSL業(yè)務(wù)，對線路質(zhì)量和傳輸速率的測試工作是不可或缺的。此外，測試工作也應(yīng)考慮到可能的勘錯(cuò)測試，而測試儀表選擇是影響測試效率的重要因素。