专利名称：有线传输线路测试方法
技术领域：
本发明涉及用于确定有线传输线路(ADSL)的至少一个物理特性的 有线传输线路测试方法，用于确定有线传输线路的至少一个物理特性的的 系统，用于确定有线传输线路的物理特性的的第一收发器，用于确定有线 传输线路的物理特性的的第二收发器，以及用于确定有线传输线路的物理 特性的中央处理设备CPD。
背景技术：
这种线路测试方法和相关的设备在现有技术中已经是已知的，例如 2003年3月由德州仪器公布的由Peter J.W. Melsa等人所著的白皮书 "Single Ended loop testing ( SELT ) expectation and realities (单端环路 测试(SELT)期望和现实)"。
该单端环路测试方法(SELT)与POTS领域的金属性测试一才羊，是 一种从线路的一端，或者从中心局或者从用户端"艮少)自动测试DSL环 路的方法。单端环路测试首先包括从线路的一侧向另一侧发送激励4言号， 例如从中心局向用户端；其次，在同一端，即，在这种情况下在中心局侧， 接收由用户线路反射的激励信号的反射，在该用户线路中，反射是由线路 和线路的一端内的阻抗变化引起的。根据所接收的反射图，随后可以进行 环路评定。
这种环路评定对于确定环路的长度、环路是否由混合线路构成、环路 中是否存在桥接抽头及其所处的位置、环路中是否存在加感线圏、以及若 干其它影响最大可达数据速率的有关参数是必要的。该环路评定的结果可 以用于确定最大服务等级，即可以提供给终端用户的DSL服务的质量和性
能等级。
当前，通过重新利用已有的用于DSL信号传输的家庭电话网络以及在 线POTS过滤器，许多新的DSL连接可以由终端用户在自己的家里使用"自 己动手"工具安装。
由于由终端用户进行DSL连接安装，因此在DSL内部布线中通常出 现以下的缺陷
-遗漏、错误或缺陷过滤导致DSL信号不能完全屏蔽电话设备的非线 性和瞬变，进而导致DSL信号恶化、POTS设备干扰、声学噪音等。
-失衡双绞线可导致DSL频带中脉冲噪音和RFI的大量增加，由此导 致DSL错误和不稳定。另外，可以导致对人体的过高辐射。
-从距离桥接抽头几米远开始，桥接抽头严重影响VDSL性能。
-诸如氧化的有害接触、单线连接和电容耦合造成物理线路特性的动 态变化，导致DSL的不稳定性和对入口的高敏感性。
在中心局(CO)和用户屋内设备(CPE)之间的DSL物理布线上的 这些缺点和问题降低了最大服务等级，导致在通过DSL连接传送的高要求 应用(如视频、音频流和游戏)上的不可接受的差错率。这些缺点和问题 主要位于DSL终端用户的屋内。
然而，从中心局进行的单端环路测试方法的缺点在于当远离CO,例 如在终端用户的屋内时，该方法对于上述提到的的问题，其准确性有限或 者完全没有，这主要是由于CO与房子之间的距离。
发明内容
本发明的目的是提供一种上述已知类型的线路测试方法和一种相关的 线路测试系统，其中该方法的准确性足以用于确定有线传输缺陷，特别是 诸如桥接抽头、失衡电缆、过滤器问题等的内部布线问题。
根据本发明，该目的可以通过一种用于确定有线传输线路的至少一个 物理特性的线路测试方法、相关的线路测试系统、第一收发器、第二收发 器和中央处理设备实现。
实际上，本发明的目的通过如下的技术方案实现由第一收发器通过 有线传输线路向第二收发器发送第一 已知激励信号，随后第 一收发器和第 二收发器都产生所接收的信号的第 一表示，其中所接收的信号分别包括第 一已知激励信号的反射或转发部分，然后根据分别由第一收发器和第二收 发器产生的第一表示，由处理部获得有线传输线路的至少一个物理特性。
根据第 一 已知4id送信号的反射和转发信号的这些第 一表示，处理部 可以确定该已知纟支发送信号的失真。随后，根据所确定的失真，确定该有 线传输线路的缺陷和/或特性。
所接收的信号的这种表示可以是被采样的信号或其它表示所接收的信 号的方式，诸如反射图。
本发明的另一个特征是通过第二收发器发送第二已知激励信号，随 后第一收发器和第二收发器都产生所接收的信号的第二表示，其中所接收 的信号分别包括第二已知激励信号的转发或反射部分，并且根据分别由第 一收发器和第二收发器产生的第一和第二表示，由处理部获得所迷有线传 输线路的至少一个物理特性。这样，通过由第一收发器发送第一激^励信号 并随后由第二收发器发送第二激励信号，向处理部提供双向接收信号的双 重测量，使得该设备能够更准确地确定有线传输线路的如上所述的缺陷和/ 或特性。
本发明的另 一个特征是在由所述第 一收发器发送已知激励信号后的 预定时间段内发送第二已知激励信号。
本发明的另 一个特征是第 一收发器和第二收发器以同步的方式发送 所述第一和/或第二已知激励信号。这样，通过约定同步时刻，第一收发器 和第二收发器都能够发送所转发的已知信号，即所述激励信号，并且能够 以同步的方式接收所转发的已知信号和其反射，使得这两个设备都能够定 时(timing-context )地采样所接收的信号并能够正确地解释所接收的信号。
应当注意，在权利要求中所使用的术语"包括"不应当被解释为局限 于所列出的装置。因此，表述"包括装置A和B的设备"的范围不应限于 设备仅包括组件A和B。它意味着对于本发明，该设备的相关组件仅是A 和B。
同样，应当注意，在权利要求中还使用的术语"连接"不应当被解释 为仅限于直接连接。因此，表述"连接到设备B的设备A"的范围不应限 于这样的设备或系统，其中设备A的输出直接连接到设备B的输入。它意 味着在设备A的输出与设备B的输入之间存在一条路径，该路径可以是包 括其它设备或装置的路径。
通过参考下面结合附图对实施例的描述，本发明的上述和其它目的和 特征将会变得更清楚，并且本发明本身也会得到最好的理解，其中
图1表示XDSL接入网络的功能性表示。根据本发明，该XDSL接入 网络包括在本实施例中是ADSL接入网络中的中心局的第一收发器CO和 在本实施例中是ADSL接入网络中的用户屋内设备的第二收发器CPE,即 中心局收发器CO和远程单元收发器CPE，以及中央处理设备CPD。
具体实施例方式
在下面的段落中，参照附图，将在第一段中描述根据本发明的ADSL 接入网络中的线路测试方法、相关的中心局收发器CO、远程单元收发器 CPE和相关的中央处理单元CPU的实施例。
在第二段中，定义在前述的单元和所描述的装置之间的所有连接。随
后，在描述所有互连之后，描述如图1所示的所述线路测试系统的所有相 关的功能性装置。
这种ADSL接入网络首先包括第 一用户线收发器CO，在本实施例中， 它被选作中心局收发器CO，能够将多个诸如远程单元收发器设备CPE的 远程单元收发器设备连接到诸如因特网(未示出)的核心网络。另外，存 在远程单元收发器设备CPE，其可以是ADSL调制解调器或ADSL路由器 /调制解调器，能够提供用户终端对因特网的访问。 一个或多个电话可以被 连接到内部布线IDW，并且一个或多个用户数据终端可以被连接到远程单
元收发器设备CPE (未示出)。还应当注意，为了简化该描迷，尽管通常 多个远程单元收发器被连接到中心局收发器co，但是，仅描述一个中心
局收发器CO，而且仅描述一个远程单元收发器。
在本发明的该接入网络中的另一个网络单元是中央处理设备CPD，用 于确定数字用户线ADSL的物理特性，其中数字用户线ADSL被连接在第 一数字用户线收发器CO和第二数字用户线收发器CPE之间。中央处理设 备CPD用于根据来自中心局收发器CO和远程单元收发器CPE的所接收 的信号的信号表示确定数字用户线的物理特性，其中所接收的信号即在一 侧的已知转发信号和在另一侧其反射的部分。
这些信号表示例如可以是所接收的信号的样本或反射图。
中心局收发器CO和远程单元收发器CPE通过非对称数字用户线 ADSL连接。可选择地，连接可以使用诸如VDSL或SHDSL或其它DSL 变形的任何其它DSL实施方式实现。
另外，中央处理设备CPD可以位于网络内，并例如通过光纤连接到包 含中心局收发器的数字用户线接入多路复用器。中央处理设备CPD通过 ADSL链路上的虚拟信道连接到远程单元收发器，例如，通过使用DSL论 坛的CPE管理标准WT-069。可选择地，通过将中央处理设备CPD集成 到同一个数字用户线接入多路复用器中而将中央处理设备CPD连接到中 心局收发器CO。
连接ADSL的一部分可以由内部数字用户线布线IDW组成。内部数 字用户线布线包括将诸如电话T1、 T2、传真机等的用户终端连接到远程单 元收发器CPE的用户内部布线，其中CPE由ADSL调制解调器实^L。
中心局收发器CO包括第一激励信号发送部ESSPl,其用于通过数字 用户线ADSL向远程单元收发器设备CPE发送已知激励信号；第一信号 表示产生部SRGP1，其用于产生所接收的信号的表示，该所接收的信号包 括由第一或第二 DSL收发器CO、 CPE产生的已知激励信号的反射或转发 部分；以及样本发送部STP1，用于向中央处理设备CPD转发所生成的信 号表示，该信号表示例如是样本或者被处理的样本，例如所接收的信号的
反射图。
中心局收发器CO还包括接口部IP1，其能够在中心局收发器CO的 发送和接收部与数字用户线ADSL之间提供接口，即，处理信号的接收和 信号的发送。
远程单元收发器CPE可包括第二激励信号发送部ESSP2，其用于通 过数字用户线ADSL向中心局收发器CO发送第二已知激励信号；第二信 号表示产生部SRGP2，其用于产生所接收的信号的表示，该所接收的信号 包括由第一或第二 DSL收发器CO、 CPE产生的已知激励信号的反射或转 发部分；样本发送部STP2，用于向中央处理设备CPD转发这些所生成的 所接收的信号的信号表示。远程单元收发器CPE还包括接口部IP2，其能 够在中心局收发器的发送和接收部与数字用户线之间提供接口 ，即处理信 号的接收和信号的发送。
本发明的接入网络还包括中央处理设备CPD，其包括第一4妻收部 RP1,用于从中心局收发器CO接收所接收的信号的信号表示，所接收的 信号分别包括所转发的已知激励信号或所转发的已知激励信号的反射部 分；第二接收部RP2，用于从远程单元收发器CPE接收所接收的信号的信 号表示；以及处理部PP，其能够根据由中心局收发器CO和远程单元收发 器CPE转发的信号表示获得数字用户线ADSL的至少一个物理层特性， 诸如物理线路长度。
应当注意，可选择地，中央处理设备CPD可以包括信号接收部，用于 接收中心局收发器CO的样本和接收远程接入单元收发器CPE的样本。
还应当注意，尽管在本实施例中处理部在中央处理设备CPD中实现， 但是至少与将该处理部PP结合在中心局CO或甚至在远程单元收发器 CPE中是等效的。
为了说明本发明的执行，假定中心局收发器CO和远程单元收发器 CPE在握手过程期间约定以同步的方式发送已知激励信号，例如通过在 ITU G.994握手标准的标准信息字段(SIF)或非标准信息字段(NSIF ) 中设置比特来协商这种同步。
一旦协商了同步，那么两个收发器都确切地知道第一 H叚定来自CO) 和第二 (假定来自CPE)激励信号将在什么时候发送。
然后，例如，在与发送器和接收器所约定的同步对应的时间，中心局 收发器CO开始通过第 一激励信号发送部ESSP1和对应的接口部IP1在数 字用户线ADSL上向远程单元收发器设备CPE发送已知激励信号。
该已知激励信号沿着数字用户线ADSL和内部数字用户线IDW向远 程单元收发器CPE传播，该已知激励信号例如具有频率扫描信号、脉沖信 号或甚至脉冲(序列)信号的形状，其中频率扫描信号例如可包括数字用 户线频谱的所有频率。
然后，远程单元收发器CPE的信号表示产生部SRGP2通过对该所接 收的信号采样而产生信号表示，该所接收的信号包括所转发的已知激励信 号。同时，所转发的已知信号的一部分在数字用户线ADSL的不同部分(例 如，在每次电缆规格变化处，在每个损伤处)纟t反射，并沿着数字用户线 ADSL向该激励信号的源，即中心局收发器CO，回传。中心局收发器CO 的信号表示产生部SRGP1也产生信号表示，其在这种情况下是所接收的 信号的采样，在这里，所接收的信号包括已知激励信号的反射部分。
随后，远程单元收发器CPE的样本发送部STP2向中央处理设备CPD 转发所接收的信号的样本，即包括定时信息的所接收的已知激励信号的转 发部分的样本。随后，中心局收发器CO的样本发送部STP1向中央处理 设备CPD转发所接收的信号的样本，即包括定时信息的已知激励信号的反 射部分的样本。
中央处理设备CPD的第一接收部RP1和第二接收部RP2分别从中心 局收发器CO和远程单元收发器CPE接收这些所接收的信号的样本，所接 收的信号分别包括所转发的已知激励信号或所转发的已知激励信号的反射 部分。中央处理设备的处理部PP根据由中心局收发器CO和远程单元收
发器CPE转发的样本获得数字用户线ADSL的至少一个物理层特性，诸 如物理环路拓朴。
样本由处理部PP进行处理以确定振幅峰值，其表明ADSL布线中的
阻抗变化。这样的阻抗变化导致信号的一部分以某个相位被反射，而信号
的一部分被转发。考虑该ADSL布线中的信号传播速度，相对发送器与阻 抗变化之间的距离重新计算不同峰值之间的时间。根据从转发的和反射采 样的信号数据中获得的峰值振幅、相位和距离，处理部PP现在可以确定 总环路长度、电缆规格变化的位置、桥接抽头的位置和长度、桥接抽头的 末端等。所转发的和所反射的信号被同时处理的事实导致这样的能力，即 与单端环路测试(SELT)相比具有两倍高的环路长度检测能力以及在 ADSL布线的每一点两倍的高阻抗变化检测能力，其中信号在每一点被改 变(信号的一部分被反射，剩余部分以变化后的形式被转发)。与仅使用 被反射的信号相比，将对所转发的信号和所反射的信号的测量相结合会导 致测量更长环路的能力，以及在阻抗变化的属性、检测和定位上更高的准 确性。
下面描述本发明的更有利的实施例。
前述测量的结果可以通过以下方式改进，即，数字用户线ADSI」的相 对端，即远程单元收发器的第二已知激励信号发送部ESSP2，在第一已知 激励信号发送后的某个时间段内，通过数字用户线ADSL向中心局CO发 送第二已知激励信号。
该第二已知激励信号可以是频率扫描信号、脉冲信号或甚至脉沖(序 列)信号，其中频率扫描信号例如可以使用数字用户线频谱的所有频率。
应当注意，第二已知激励信号没有必要是与第 一 已知激励信号相同的信号。 中心局收发器CO的信号表示产生部SRGP1也产生信号表示，在此， 它是所接收的信号的采样。同时，所转发的第二已知信号的一部分在ADSL 线路的不同位置4a射，并沿着数字用户线ADSL返回到该激励信号的源， 即远程单元收发器CPE。远程单元收发器CPE的信号表示产生部SRGP2 也对所接收的信号采样，在这里，所接收的信号包括第二已知激励信号的 反射部分。
随后，远程单元收发器CPE的样本发送部STP2向中央处理设备CPD 转发所接收的信号的样本，即包括第二已知激励信号的反射部分的样本。
随后，中心局收发器CO的样本发送部STP1向中央处理设备CPD转发所 接收的信号的样本，即包括所转发的第二已知激励信号的样本。
另外，中央处理设备的第一接收部RP1和第二接收部RP2分别从中 心局收发器CO和远程单元收发器CPE接收这些所接收的信号的样本，所 接收的信号分别包括第二已知激励信号的转发或反射部分。通过将已知激 励信号的所接收的信号的样本和该已知激励信号的所接收的信号的反射部 分的样本以及第二已知激励信号的所接收的信号的样本和该第二已知激励 信号的所接收的信号的反射部分的样本相结合的处理，中央处理设备的处 理部PP能够以更准确的方式根据由中心局收发器CO和所述远程单元收 发器CPE转发的样本获得数字用户线的至少一个物理层特性。以与上述相 同的方式进行该处理。
信号表示产生部件SRGP1和SRGP2都考虑在远程单元收发器CPE 上发送和接收各个所转发的信号与在中心局收发器CO上发送和接收已知 信号的反射部分之间经历的时间。
另外应注意，尽管本实施例描述了将处理部包含在中央网络单元中， 但是可选择地，处理部可以包含在中心局收发器CO中或者甚至在远程单 元收发器CPE中。
还应当注意，尽管本发明在ADSL接入网络中进行描述，但是本发明 还可以应用于例如同轴网络或光纤网络。
另外应注意，所接收的信号的信号表示可以是被采样的信号，或者其 它表示所接收的信号的方式，诸如反射图。
最后应注意，本发明的实施例在上面以功能模块的形式描述。才艮据如 上给出的这些模块的功能描述，对于设计电子设备领域的技术人员来说， 如何用已知的电子元件制造这些模块的实施例是显而易见的。因此，不再 给出功能模块的详细结构。
尽管本发明的基本原理已经在上面结合特定装置进行了描述，但是应 当清楚地知道，该描迷仅以示例的方式作出，不应作为对如在所附的权利 要求中定义的本发明的保护范围的限制。
权利要求
1. 一种用于确定有线传输线路(ADSL)的至少一个物理特性的有线传输线路测试方法，所述有线传输线路(ADSL)被连接在第一线路收发器设备(CO，CPE)和第二收发器设备(CPE，CO)之间，所述方法包括以下步骤a.所述第一收发器(CO，CPE)通过所述有线传输线路(ADSL)发送第一已知激励信号，其特征在于，所述方法还包括以下步骤b.所述第一收发器(CO，CPE)和所述第二收发器(CPE，CO)都产生所接收的信号的第一表示，所述所接收的信号分别包括所述已知激励信号的反射或转发部分；以及c.根据由所述第一收发器(CO，CPE)和所述第二收发器(CPE，CO)产生的所述第一表示，处理部(PP)获得所述有线传输线路(ADSL)的至少一个物理特性。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤d. 所述第二收发器(CPE, CO)发送第二已知激励信号；e. 所迷第一收发器(CO, CPE)和所迷第二收发器(CPE， CO)都 产生所接收的信号的第二表示，所述所接收的信号分别包括所述第二已知 激励信号的转发或反射部分；以及f. 根据由所述第一收发器(CO， CPE)和所述第二收发器(CPE， CO)产生的所述第一和第二表示，所述处理部(PP)获得所述有线传输 线路(ADSL)的至少一个物理特性。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二已知激励信号 在所述第一收发器发送所述第一已知激励信号后预定的时间段内发送。
4. 根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述第一 收发器(CO， CPE)和所述第二收发器(CPE， CO)以同步的方式发送 所述第 一和/或所述第二已知激励信号。
5. 根据权利要求l至4任意一项所述的方法，其特征在于，所迷有线 传输线路(ADSL)包括内部数字用户线布线(IDW)。
6. —种用于确定有线传输线路(ADSL)的至少一个物理特性的有线 传输线路测试系统，所述线路测试系统包括有线传输线路(ADSL)，其 被连接在第一收发器(CO, CPE)和第二收发器(CPE， CO)之间，所 述有线传输线路测试系统包括a. 在所述第一收发器(CO， CPE)中的第一发送单元(ESSP1)， 其用于通过所述有线传输线路(ADSL)发送第一已知激励信号，其特征 在于，所述有线传输线路测试系统还包括以下部件b. 在所述第一收发器(CO, CPE )中的第一信号表示产生部(SRGP1 )， 其用于产生包括所述第 一 已知激励信号的反射部分的所接收的信号的第一表示；c. 在所述第二收发器(CPE, co)中的第二信号表示产生部件(SRGP2)，其用于产生包括所述第一已知激励信号的转发部分的所接收 的信号的第一表示；以及d. 处理部(PP)，用于根据由所述第一收发器(CO, CPE)和所迷 第二收发器(CPE， CO)产生的所述第一表示获得所述有线传输线路(ADSL)的至少一个物理特性。
7. 根据权利要求6所述的线路测试系统，其特征在于，所述第二收发 器(CPE， CO)还包括第二发送单元(ESSP2)，用于通过所述有线传输 线路(ADSL)向所述第一收发器(CO， CPE)发送第二已知激励信号；所述第一信号表示产生部(SRGP1)还用于产生包括所述第二已知激 励信号的转发部分的所接收的信号的第二表示；所述第二信号表示产生部件(SRGP2)还用于产生包括所述第二已知 激励信号的反射部分的所接收的信号的第二表示；所述处理部(PP)还用于根据由所述第一收发器(CO， CPE)和所 述第二收发器(CPE， CO )产生的所述第一和第二表示获得所述有线传输线路(ADSL)的至少一个物理特性。
8. —种第一收发器(CO， CPE)，用于确定有线传输线路(ADSL) 的物理特性，所述有线传输线路(ADSL )被连接在所迷第一收发器(CO， CPE)和第二收发器(CPE, CO)之间，所述第一收发器(CO， CPE) 包括a. 第一发送单元(ESSP1)，用于通过所述有线传输线路(ADSL) 向第二收发器(CPE, CO)发送已知激励信号，其特征在于，所述第一收 发器(CO， CPE)还包括b. 信号表示产生部(SRGP1)，用于产生所接收的信号的表示，所 述所接收的信号包括由所述第一或第二收发器产生的所述已知激励信号的 反射或转发部分；以及c. 处理部(PP)，用于根据由所述第一收发器(CO， CPE)和所述 第二收发器(CPE， CO)转发的所述表示，获得所述有线传输线路的至少 一个物理特性。
9. 一种第二收发器(CPE， CO),用于确定有线传输线路(ADSL) 的物理特性，所述有线传输线路(ADSL)被连接在第一收发器(CO, CPE) 和所述第二收发器(CPE， CO)之间，其特征在于，所述第二收发器(CPE， CO)包括以下部件a, 第二信号表示产生部(SRGP2)，用于产生所接收的信号的表示， 所述所接收的信号包括由所述第一或第二收发器产生的所述已知激励信号 的反射或转发部分；以及b. 处理部(PP),用于根据由所述第一收发器(CO， CPE)和所述 第二收发器(CPE， CO)转发的所迷表示，获得所述有线传输线路的至少 一个物理特性。
10. —种中央处理设备(CPD)，用于确定有线传输线路(ADSL) 的物理特性，所述有线传输线路(ADSL)被连接在第一收发器(CO, CPE) 和第二收发器(CPE， CO)之间，其特征在于，所述中央处理设备(CPD) 包括处理部(PP)，用于根据在所述第一收发器(CO， CPE)和所述第二收发器(CO， CPE)上接收的信号的表示，获得所述有线传输线路 (ADSL)的至少一个物理特性，所述信号包含已知激励信号的反射或转发部分，所ii^示分别由所述第一收发器(CO, CPE)和所述第二收发器 (CPE, CO)转发。
全文摘要
本发明涉及用于确定有线传输线路的至少一个物理特性的有线传输线路测试方法，其中有线传输线路被连接在第一和第二收发器设备之间。该方法包括第一收发器通过有线传输线路发送第一已知激励信号；第一收发器和第二收发器都产生包括已知激励信号的反射或转发部分的所接收的信号的第一表示；根据第一和第二收发器产生的第一表示，处理部获得有线传输线路的至少一个物理特性。另外，有线传输线路测试方法可包括第二收发器发送第二已知激励信号，第一收发器和第二收发器都产生分别包括第二已知激励信号的转发或反射部分的所接收的信号的第二表示，根据第一收发器和第二收发器产生的第一和第二表示，处理部获得有线传输线路的至少一个物理特性。
文档编号H04M3/22GK101207654SQ200610168780
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月20日 优先权日2005年12月23日
发明者F·C·M·德弗特, G·B·M·伊瑟巴尔特 申请人:阿尔卡特朗讯公司