专利名称：行动式vdsl讯号的测线仪的制作方法
技术领域：
本发明系一种网络测试装置，尤指一种在电信业者机房与各用户端设备间，用以测试VDSL通讯线路是否正常的可携带式测试装置。
目前，较受各方瞩目的解决方案，乃所谓的数字用户回路(DigitalSubscriber Line，以下简称DSL)，顾名思义，DSL系一种数字式的用户线路，其与一般所使用的模拟用户线(Plain Old Telephone service，以下简称POTS)不同，而DSL系统有许多类型，一般均将其称之为xDSL。在现今DSL系统中，高速率数字用户回路(Very High Data Rate DigitalSubscriber Line，以下简称VDSL)乃一备受重视的xDSL技术，因为它可利用现有的POTS线路来传送高传输率的讯息，而不需再增加现有的基础架构设备，此一发展趋势，不仅加速了资讯流通的速度及效率，也将为人们在生活及工作上带来极大的便利。
VDSL(Very High Data Rate Digital Subscriber Line，以下简称VDSL)系现有xDSL技术中速度最快的一种，仅需利用一条双绞线，即可达到速度12.9Mbps到52.8Mbps之间，甚至60Mbps，其速度变化主要依据线路长短不同而定，且可为对称或非对称传输。VDSL系统所使用的传输媒介，系架构在现有的两芯铜线电话网络系统上，令传统拨接式电话网络可在不必更改既有传输线路的情形下，将现有的电话线路，转换成高速的数字线路，既可具备达到高速网络传输的能力，同时又可维持原有电话线路的通话，且无需更换电信业者(Central Office)电话交换机房内的设备10，如图1所示，仅需在机房设备10及用户端设备20分别安装一台VDSL数据机30、40，即可建构成VDSL的系统架构1。VDSL数据机30、40系使用比语音更大的频宽，来传输资料，以提高其传输速度。
在VDSL的架构中，复参阅图1所示，电信业者(Central Office)的设备10系通过传统电话线路50连接到各用户端20，各用户端20所安装的VDSL数据机40，由于系用以取代传统模拟式电话，因此其上传统电话的功能，是不可缺少的，在VDSL上较低的频宽部份，系被用来进行传统的电话服务，该频宽系被该VDSL数据机40中所谓的一POTS分离器(Splitter)41，进行被动式过滤(passive filtering)，以从较低的频宽中将POTS讯号分离出来，其余的频宽则用来传送数据资料。
在电信业者机房中的VDSL数据机30，必须将数字资料供应商(ISP)传来的资料、电话公司传来的Internet连线讯号或公司网络传来的数据资料，调变或编码成VDSL讯号，并将POTS讯号与VDSL讯号结合起来，再通过现存的电话线路50，将讯号传送至各用户端20，各用户端20所安装的VDSL数据机40中的该POTS分离器41，会将POTS讯号由数字讯号中分离出来，再经ATU-R(ADSL Terminal Unit-Remote)设备42解调变或解码，传送至用户端20的设备(如电脑)。而由各用户端20的设备传送至电信业者机房10的资料，则系经由用户端20的VDSL数据机40，将欲上传的数字讯号，由ATU-C(ADSL Transceive Unit-Center Office)设备32加以调变及编码，并将该讯号与较低频宽的POTS讯号结合起来，并传送至电信业者机房，再由电信业者机房10的VDSL数据机30中的POTS分离器31，将POTS讯号再度由数字讯号中分离出来，而上传的数字讯号经解调变或解码后，再传送至数字资料供应商(ISP)、电话公司的Internet用户或公司网络。由于，VDSL系一种全天候的数字连线，且不会干扰到语音频道，使用者在使用VDSL资料频道时，仍可在同一条线上打电话，故极受消费者欢迎，许多通讯系统业者，为顺应此一市场趋势，藉增设电话设备，以提供VDSL的宽频通讯服务，此举不仅大幅提升了数据通讯的效率，亦为系统业者带来极大的市场商机。
在前述VDSL通讯线路中，当电信业者机房10与各用户端20间，发生线路中断或通讯品质不良时，维修人员必需携带着体积庞大的电脑及VDSL数据机等设备，在线路上各节点，模拟电信业者机房10(或用户端20)，对用户端20(或电信业者机房10)发出测试封包，进行测试，并判断是否正确接收到由用户端20(或电信业者机房10)传回的回覆封包，以确认其间是否发生线路中断或通讯品质不良的情况。由于，此种测试方式异于传统模拟用户线路的测试，除维修人员必需具备相当的网络专业知识外，尚须配备体积庞大的电脑及VDSL数据机等设备，且在线路上各节点逐一进行测试时，各测试地点尚必需供应可令该等设备正常运作所需的电源，凡此种种，不仅增加了测试的复杂度及困难性，对电信业者原有熟悉传统模拟用户线路的维修人员，亦不易顺利胜任此一重大责任，故如何令电信业者在不断扩充线路的同时，又能确保通讯线路维持良好的通讯品质，即成为在VDSL宽频网络系统上亟待解决的一重要课题。
有鉴于此，为改进前述VDSL宽频网络系统在通讯线路测试上所发生的问题，发明人经长久努力研究与实验后，终于开发设计出本发明的行动式VDSL讯号的测线仪。
本发明在该测线仪内设有一微处理器，该微处理器在读取到检测人员通过一输入元件所输入的一测试选项后，可将该选项所代表的一用户端或一电信业者机房设备的识别码，写入该测线仪上之一VDSL晶片组内，利用该VDSL晶片组模拟用户端(或电信业者机房)，对电信业者机房(或用户端)发出测试封包，进行测试，再根据由电信业者机房(或用户端)所传回的讯号强弱，判断其间是否发生线路中断或连线品质不良的情况，迅速侦测出问题所在。
本发明在该测线仪上设有一备用电源，以供应该测线仪正常运作所需的电源，以便检测人员可随身携带，而无需另携带电源转接器及寻找电源，即可顺利操作使用。
本发明在该测线仪上设有一显示元件，以通过该显示元件将测试结果显示出来，供检测人员参考辨视，令其可更轻易地判断出电信业者机房与各用户端间通讯线路上的问题，进而迅速加以排除；电信业的线路维修人员，可随身携带该测线仪，在电信业者机房与各用户端间的通讯线路上，对其进行测试，以迅速且顺利地侦测出问题所在。
图1系传统VDSL宽频系统的系统结构示意图；图2系本发明的测线仪的外观示意图；图3系本发明的测线仪的电路结构示意图；图4系本发明的测线仪的控制流程图。
具体实施例方式
本发明系一种行动式VDSL讯号的测线仪，该测线仪可接设在电信业者机房与各用户端间的通讯线路上，其内设一微处理器，在读取到检测人员通过一输入元件所输入的一测试选项后，可将该测试选项所对应的一用户端或一电信业者机房设备的识别码，写入其上所设的一VDSL晶片组，利用该VDSL晶片组模拟一虚拟用户端(或电信业者机房)，对电信业者机房(或用户端)发出测试封包，再根据由电信业者机房(或用户端)所传回的讯号强弱，判断其间是否发生线路中断或连线品质不良的情况。
在本发明的一最佳实施例中，该行动式VDSL讯号的测线仪，参阅图2及图3所示，包括一可携带大小的壳体6，该壳体6内安装有所需的电路及元件。该等元件包含一微处理器60、一VDSL晶片组61、一模拟数字转换器62、二滤波器63、64及二RJ-11插接头65、66，其中该微理器60系用以操控整个电路，令各该元件得以正常运作，该VDSL晶片组61系与该微处理器60相连接，其内设有可进行网络连线所需的电路，该模拟数字转换器62系与该VDSL晶片组61相连接，用以将所接收的数字讯号转换为模拟讯号，或将所接收的模拟讯号转换为数字讯号，并通过一讯号放大器621与一2对1的模拟开关622相连接，该模拟开关622再分别与微处理器60及该等滤波器63、64相连接，使接受该微处理器60的控制，切换与该等滤波器63、64的连线状态，该等滤波器分别为一用以模拟电信业者机房端的带通滤波器63及一用以模拟用户端的带通滤波器64，其中该带通滤波器63系针对接收自电信业者机房端或传送至电信业者机房端的讯号，进行滤波，该带通滤波器64系针对接收自用户端或传送至用户端的讯号，进行滤波，该二滤波器63、64的另端则分别与一插接头65、66(可为RJ-11接头，但不限于此)相连接，以藉该二接头65、66分别通过讯号线90、91与电信业者机房及用户端的网络设备相连接。
在该实施例中，复参阅图2及图3所示，该行动式VDSL讯号的测线仪尚包含一液晶显示面板68、一输入元件67(如输入按键)、一组显示灯69(如不同颜色的二极管显示灯)及一备用电源组70(如电池)等元件，该等元件分别与该微处理器60相连接。其中该输入元件67系用以输入资料及选择测试项目，该液晶显示面板68及显示灯69系分别用以显示输入资料及测试结果，该备用电源组70则系用以提供该测线仪上所有元件正常运作所需的电源。
当一VDSL网络系统发生问题，检测人员欲对用户端与电信业者机房间网络连线进行测试检修时，可携带该行动式VDSL讯号的测线仪至各网络节点，将各该节点上连接至电信业者机房及用户端的讯号线接头拔下，并分别连接至该测线仪上的二对应接头65、66，以通过各该讯号线分别与电信业者机房及用户端的网络设备相连接，然后再根据该液晶显示面板68上所显示的测试项目，通过该输入元件67点选欲进行测试的项目，该测线仪的微处理器60在读取到检测人员所输入的测试项目后，即将该项目所代表的一用户端或一电信业者机房设备的识别码，写入该VDSL晶片组61内，利用该VDSL晶片组61模拟用户端(或电信业者机房)，对电信业者机房(或用户端)发出测试封包，进行测试，再根据由电信业者机房(或用户端)所传回的讯号强弱，利用该显示灯69显示出测试结果，以作为判断其间是否发生线路中断或连线品质不良的依据，如此，逐一对各该节点进行检测，即可迅速侦测出问题所在。
本发明的测线仪在对用户端与电信业者机房间的网络连线进行检测时，该测线仪的微处理器60系依下列步骤进行处理，参阅图4所示(101)首先，判断通过该输入元件67所点选的测试选项，若该测试选项系选择对该节点至用户端的线路进行测试选项，即进行步骤(102)，若该测试选项系选择对该节点至电信业者机房间的线路进行测试选项，即进行步骤(103)；(102)至该微处理器60的存储器(图中未示)中，读取预先储存于该存储器中对应于该选项的该电信业者机房设备的识别码，将其写入该VDSL晶片组61内，令该VDSL晶片组61可虚拟一该电信业者机房设备，与该用户端设备相连线，并将所虚拟的对象(如电信业者机房)，通过该液晶显示面板68显示出来，供检测人员参考，再继续步骤(104)；(103)至该微处理器60的存储器中，读取预先储存于该存储器中对应于该选项的用户端设备的识别码，将其写入该VDSL晶片组61内，令该VDSL晶片组61可虚拟一用户端设备，与该电信业者机房设备相连线，并将所虚拟的对象(如用户端)，通过该液晶显示面板68显示出来，供检测人员参考，再继续步骤(104)；(104)送出测试封包至该电信业者机房设备(或用户端)，再判断是否接收到由该电信业者机房设备(或用户端)传回的封包讯号，若是，继续步骤(105)；若否，即返回步骤(104)，以判断其间线路是否连线；(105)令显示灯号组69中用以显示VDSL线路连线状态的灯点亮，读取所接收到的封包讯号数值，如QAM(Quadration AmplitudeModulation)、SNR(Signal to Noice Ratio)及TxPower(为存放在移动通信系统的通信封包中的一种信息代号)等讯号的数值；(106)将所读取的封包讯号数值，转换成十进位数值，并将该等十进位数值通过该液晶显示面板68显示出来，供检测人员参考，再继续步骤(107)；(107)根据该等十进位数值，加以运算，以判断出所接收到的讯号强弱，并根据运算结果，选择点亮不同颜色的灯号利用不同颜色的显示灯号组69，使检测人员可通过不同颜色灯号，一目了然地判断出线路状况。
当检测人员使用本发明的测线仪，对用户端与电信业者机房间的网络连线进行检测时，该测线仪的微处理器可根据检测人员所点选的测试选项，模拟电信业者机房或客户端设备，对所检测的VDSL线路，进行双向的讯号测量，并将所检测出的连线状态，如VDSL的连线建立、双向的QAM值及被测端的TxPower值及双向的SNR值，显示在该液晶显示面板68上，供检测人员参考；该测线仪的微处理器并根据所测得的QAM值，依存储器中预先设定的下列运算规则，点亮不同的显示灯号组69，复参阅图4所示(1)当QAM值等于4时，若SNR值＜15，即点亮黄灯，以表示讯号微弱；若SNR值＞15，即点亮绿灯，以表示讯号正常；(2)当QAM值等于8时，若SNR值＜18，即点亮黄灯，以表示讯号微弱；若SNR值＞18，即点亮绿灯，以表示讯号正常；(3)当QAM值等于16时，若SNR值＜21，即点亮黄灯，以表示讯号微弱；若SNR值＞21，即点亮绿灯，以表示讯号正常；(4)当QAM值等于64时，若SNR值＜27，即点亮黄灯，以表示讯号微弱；若SNR值＞27，即点亮绿灯，以表示讯号正常；(5)当QAM值等于256时，若SNR值＜33，即点亮黄灯，以表示讯号微弱；若SNR值＞33，即点亮绿灯，以表示讯号正常；如此，通过点亮不同颜色的显示灯号组69，即可令检测人员一目了然VDSL线路上讯号传输的状态。此外，由于该测线仪中的备用电源70可供应其正常运作所需的电源，故检测人员可随身携带该测线仪6，而无需另携带电源转接器及寻找电源，即可顺利依前述步骤，逐一对各该节点进行检测，以迅速侦测出用户端与电信业者机房间连线问题的所在，并加以排除，有效提高线路维护的效率及品质。
以上所述，仅为本发明的一最佳具体实施例，惟本发明的设计并不局限于此，任何熟悉该项技艺者在本发明领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆可涵盖于本发明的权利要求范围内。
权利要求
1.一种行动式VDSL讯号的测线仪，该测线仪可接设在电信业者机房与各用户端间的通讯线路上，包括一壳体，该壳体内安装有所需的电路及元件；一微处理器，系用以操控整个电路，令该测线仪上的各元件得以正常运作；一输入元件，系与该微处理器相连接，用以输入资料及选择测试项目；及一VDSL晶片组，系与该微处理器相连接，其内设有可进行网络连线所需的电路；使该微处理器在读取到通过该输入元件所输入的一测试选项后，可将该测试选项所对应的一用户端或一电信业者机房设备的识别码，写入该VDSL晶片组，令该VDSL晶片组可模拟一虚拟用户端或虚拟电信业者机房，对电信业者机房或用户端发出测试封包，再根据由电信业者机房或用户端所传回的讯号强弱，判断其间是否发生线路中断或连线品质不良的情况。
2.如权利要求1所述的行动式VDSL讯号的测线仪，其中该测线仪尚包括一模拟数字转换器，系分别与该VDSL晶片组及该微处理器相连接，用以将所接收的数字讯号转换为模拟讯号，或将所接收的模拟讯号转换为数字讯号；二滤波器，该二滤波器的一端系分别与该模拟数字转换器相连接，以对所接收及发送的讯号，进行滤波；二插接头，该二插接头的一端系分别与该二滤波器的另端相连接，其另端则可分别通过讯号线，与电信业者机房及用户端的网络设备相连接。
3.如权利要求2所述的行动式VDSL讯号的测线仪，其中该测线仪尚包括一讯号放大器，系与该模拟数字转换器相连接，用以将所接收的讯号，加以放大；一2对1的模拟开关，系分别与该讯号放大器、该模拟数字转换器、该微处理器及该二滤波器相连接，接受该微处理器的控制，切换其与该等滤波器的连线状态。
4.如权利要求2所述的行动式VDSL讯号的测线仪，其中该等滤波器分别为一用以模拟电信业者机房端的带通滤波器，系用以针对接收自电信业者机房端或传送至电信业者机房端的讯号，进行滤波，及另一用以模拟用户端的带通滤波器，系针对接收自用户端或传送至用户端的讯号，进行滤波，该二滤波器的另端则分别与一插接头相连接，以藉该二接头分别通过讯号线与电信业者机房及用户端的网络设备相连接。
5.如权利要求1所述的行动式VDSL讯号的测线仪，其中该测线仪尚包括一液晶显示面板，系与该微处理器相连接，用以显示输入资料及测试结果。
6.如权利要求1所述的行动式VDSL讯号的测线仪，其中该测线仪尚包括一组显示灯，系与该微处理器相连接，用以显示测试结果。
7.如权利要求1所述的行动式VDSL讯号的测线仪，其中该测线仪尚包括一备用电源组，系分别与该等元件相连接，用以提供该测线仪上所有元件正常运作所需的电源。
全文摘要
本发明系一种行动式VDSL讯号的测线仪，该测线仪上设有一备用电源，以供应该测线仪正常运作所需的电源；其内所设的一微处理器，在读取到检测人员通过一输入元件所输入的一测试选项后，可将该选项所代表的一用户端或一电信业者机房设备的识别码，写入其上所设的一VDSL晶片组，利用该VDSL晶片组模拟用户端(或电信业者机房)，对电信业者机房(或用户端)发出测试封包，进行测试，再根据由电信业者机房(或用户端)所传回的讯号强弱，判断其间是否发生线路中断或连线品质不良的情况，并通过一显示元件，将测试结果显示出来。检测人员可随身携带该测线仪，迅速地侦测出电信业者机房与各用户端间的线路问题，有效提高线路的维护效率及品质。
文档编号H04M3/22GK1440181SQ0210523
公开日2003年9月3日 申请日期2002年2月21日 优先权日2002年2月21日
发明者陈受利, 陈央 申请人:友讯科技股份有限公司