专利名称：嵌入式不对称数字用户线路测试单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种嵌入式不对称数字用户线路测试单元(EATU)，为固 定电话网运营商在不对称数字用户线路(ADSL)上实施开通放号和运行维护的 业务，提供必要的测试工具，属于通信技术领域。
背景技术：
随着ADSL技术在国内固定电话网中广泛应用，用户容量迅速扩张，线路开 通放号测试和运行维护测试的工作量急剧增加，需要有效的测试手段，对用户线 路的电气性能和运行状态进行测试和分析评估。同时通信服务市场的竞争也在不 断加剧，运营商不仅要提高服务质量，而且要降低运行成本。因此要求测试装置 功能齐全、运行可靠、经济实用、安装方便。
现有的同类装置存在以下问题首先，品种繁多，功能单一，系统集成较为 困难，组网测试效率低。其次，电阻电容电压测试基本功能重复设置，造成资源 浪费。第三，组成系统较为复杂，结构体积庞大，占用场地空间较大，小局点无 法安装。因此，在应用于ADSL全网的综合测试系统解决方案中，现有的同类装 置难以推广使用。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种嵌入式不对称数字用户线路测试单元 EATU，能满足不对称数字用户线路ADSL全网实现线路开通放号测试和运行 维护测试的需要。
为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种嵌入式不对称数字用 户线路测试单元，其特征在于，由电源组模块、嵌入式系统模块、可编程逻辑 模块、测试接入矩阵、压阻容测试模块、时域频域测试模块、ADSL局端仿真 或交互测试模块、ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块组成。测试接 入矩阵模块分别与可编程逻辑模块、压阻容测试模块、时域频域测试模块、ADSL 局端仿真或交互测试模块、ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块和测 试总线连接，可编程逻辑模块分别与嵌入式系统模块、压阻容测试模块、时域 频域测试模块、ADSL局端仿真或交互测试模块连接，嵌入式系统模块分别与 ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块、网口和串口连接，电源组模块 分别与嵌入式系统模块、可编程逻辑模块、ADSL局端仿真或交互测试模块、 压阻容测试模块和ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块连接。
一种嵌入式不对称数字用户线路测试单元，其特征在于，由窄带测试单元 和宽带测试单元两部分组成，窄带测试单元的嵌入式系统模块与宽带测试单元 的嵌入式系统模块连接，
所述的窄带测试单元包括电源组、嵌入式系统、可编程逻辑、测试接入矩 阵、压阻容测试、时域频域测试、交互测试、综合业务数字网仿真八个模块组 成，测试接入矩阵模块分别与可编程逻辑模块、压阻容测试模块、时域频域测 试模块、交互测试模块和综合业务数字模块连接，可编程逻辑模块分别与嵌入 式系统模块、压阻容测试模块、时域频域测试模块和交互测试模块连接，测试 接入连接到PSTN窄带测试总线；
所述的宽带测试单元包括电源组、嵌入式系统、可编程逻辑、测试接入矩 阵、压阻容测试、时域频域测试、ADSL局端仿真、ADSL用户端仿真八个模 块组成，可编程逻辑模块分别与嵌入式系统模块、测试接入矩阵模块、压阻容 测试模块、时域频域测试模块和ADSL局端仿真模块连接，测试接入矩阵模块
分别与压阻容测试模块、时域频域测试模块、ADSL用户端仿真模块和ADSL 局端仿真模块连接，测试接入连接到ADSL宽带测试总线。
本实用新型采用模块化结构，其中，电源组、嵌入式系统、可编程逻辑三 个模块为基本电路，测试接入矩阵、压阻容测试、时域频域测试、ADSL局端 仿真或交互测试、ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真五个模块为可选配 的测试功能电路。选配ADSL局端仿真模块和用户端仿真模块的组合， 一般用 于ADSL线路运行维护测试。选配交互测试模块和综合业务数字网仿真模块的 组合， 一般用于ADSL线路开通放号测试，或线网中普通话音线路测试。
采用模块化结构的EATU，在不同用户容量、不同线路类型组合、不同机 型传输设备的线路节点上，可以很方便地进行测试功能配置，更为合理地满足 各种结构的ADSL线路开通放号测试和运行维护测试，有效提高了系统的测试 效率，提高了资源利用率，减小了安装空间。采用统一的测试功能模块，还有 利于提高装置的硬件电路和软件程序的技术成熟度，提高系统运行可靠性。
本实用新型在宽带ADSL和窄带话音混合线路的固网节点上，可以配置成 宽带测试单元和窄带测试单元，配置数量根据实际应用需求选择。
本实用新型在中小规模的远端DSLAM模块局节点上，可以配置成DSLAM 内置测试板卡，包括嵌入式系统、可编程逻辑、压阻容测试、时域频域测试、 ADSL用户端仿真五个模块，各种工作电源由DSLAM分离器框架提供，DSLAM
分离器测试矩阵控制抓线后直接连到板卡测试总线，测试单元不配置局端仿真 模块。测试单元配置成DSLAM内置测试板卡，可以满足中小规模的远端 DSLAM模块局高性能低成本的测试需求。
本实用新型的优点是采用模块化结构的测试单元，在不同用户容量、不同 线路类型组合、不同机型传输设备的线路节点上，可以很方便地进行测试功能 配置，更为合理地满足ADSL线路开通放号测试和运行维护测试，有效提高了 技术成熟度和运行可靠性，降低了不必要的重复成本。
图1为EATU电路结构框图2为EATU中的电源组模块电路结构框图3为EATU中的嵌入式系统模块电路结构框图4为EATU中的可编程逻辑模块电路结构框图5为EATU中的测试接入矩阵模块电路结构框图6为EATU中的压阻容测试模块电路结构框图7为EATU中的时域频域测试模块电路结构框图8为EATU中的ADSL局端仿真测试模块电路结构框图9为EATU中的ADSL用户端仿真测试模块电路结构框图10为EATU中的交互测试模块电路结构框图11为EATU中综合业务数字网仿真模块电路结构框图;
图12为EATU应用于宽带和窄带混合线路测试设备的配置示意图13为EATU应用于DSLAM内置测试板卡的配置示意具体实施方式
以下对采用本实用新型的嵌入式不对称数字用户线路测试单元作进一步详 细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结 构、相似方法及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。
实施例1:
如图1所示，为嵌入式不对称数字用户线路测试单元电路结构框图，所述 的嵌入式不对称数字用户线路测试单元由电源组模块、嵌入式系统模块、可编 程逻辑模块、测试接入矩阵模块、压阻容测试模块、时域频域测试模块、ADSL
局端仿真或交互测试模块、ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块组成。
测试接入矩阵模块分别与可编程逻辑模块、压阻容测试模块、时域频域测试模
块、ADSL局端仿真或交互测试模块、ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿 真模块和测试总线连接，可编程逻辑模块分别与嵌入式系统模块、压阻容测试 模块、时域频域测试模块、ADSL局端仿真或交互测试模块连接，嵌入式系统 模块分别与ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块、网口和串口连接， 电源组模块分别与嵌入式系统模块、可编程逻辑模块、ADSL局端仿真或交互 测试模块、压阻容测试模块和ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块连 接。选配ADSL局端仿真模块和ADSL用户端仿真模块的组合， 一般用于ADSL 线路运行维护测试。选配交互测试模块和综合业务数字网仿真模块的组合，一 般用于ADSL线路开通放号测试，或线网中普通话音线路测试。
采用模块化结构的EATU，在不同用户容量、不同线路类型组合、不同机 型传输设备的线路节点上，可以很方便地进行测试功能配置，更为合理地满足 各种结构的ADSL线路开通放号测试和运行维护测试，有效提高了系统的测试 效率，提高了资源利用率，减小了安装空间。采用统一的测试功能模块，还有 利于提高装置的硬件电路和软件程序的技术成熟度，提高系统运行可靠性。
所述电源组模块电路结构如图2所示，其中包括主电源、整流管、低压电 源、模拟电源、基准电源、高压电源。主电源采用NFC25-48T05-12J-25W开关 电源电路，输入-48V，输出+5V和士12V， +5V用于数字电路主电源，士12V 用于常规模拟电路的电源。整流管采用1N5401，输入+5V，输出约+4V，用于 继电器控制线圈电源，整流管可以隔离继电器动作时产生的过冲对+5V电源的 影响。低压电源采用AMS1084CM-3.3、 AMS1084CM-1.5和TPS767D325，输 入+5V，输出3.3V/2.5V/1.5V三种电压，分别用于向嵌入式系统、可编程逻辑 提供内核电源和外围接口电源。模拟电源采用CXA10-48D05-10W开关电源电 路，输入-48V，输出土5V，用于低电压的模拟电路的电源。基准电源采用 ZXDG12S4848-12W开关电源电路，输入-48V，输出+48V，用于电阻电容测试 的电压基准。高压电源采用HKS030Z96-10W开关电源电路，输入-48V，输出 高压-96V，用于综合业务数字网仿真模块上的S 口驱动器电源。
所述的嵌入式系统模块电路结构如图3所示，由中央处理器、动态随机存 储器、快闪存储器、扩展接口、网络接口和串行接口组成。中央处理器连接串 行接口，通过数据地址控制总线连接动态随机存储器、快闪存储器、扩展接口 和网络接口。嵌入式系统的网络接口上联到综合测试系统中的测试服务器，扩 展接口去连接到可编程逻辑模块，串行接口作为调试接口和指令与数据传输的 备用通道。嵌入式系统的中央处理器采用16/32位RISC微处理器ARM7系列 芯片S3C44B0X，动态随机存储器采用4x4M-Word容量的DRAM芯片 HY57V561620CT-H，快闪存储器采用128M-Word容量的芯片E28F128J3C150， 扩展接口采用芯片SN74LVTH16245A，采用2片10MHz/100MHz以太网控制 处理芯片DM9000E组成双通道网络接口 ，串行接口采用芯片MAX202。
所述的可编程逻辑模块电路模块结构如图4所示，由可编程逻辑芯片、串 行配置存储器、晶振、静态存储器、锁存器和继电器驱动器组成。可编程逻辑 芯片分别与串行配置存储器、晶振、静态存储器、锁存器连接，锁存器再连接 继电器驱动器。可编程逻辑芯片用以实现EATU的控制逻辑、定时计数、接口 扩展各项功能，它的33个可编程引脚用于连接嵌入式系统模块的扩展接口， 75 个可编程引脚用于连接各测试模块的输入输出信号。继电器驱动器的输出可同 时驱动56个继电器。串行配置存储器用于掉电存储和上电配置逻辑固件程序， 静态存储器用于高速数据采集的缓存，晶振芯片用于提供测试频率的基准。可 编程逻辑芯片采用PPGA芯片EP1C6Q240，串行配置存储器芯片采用容量为 1M-Bits的EPCS1，晶振芯片采用35.328MHz-3V3，静态存储器采用容量为
64K-Word的IS61LV6416A，锁存器采用7片74HC273,驱动器采用8片 MC1413。
所述的测试接入矩阵模块电路结构如图5所示，由10个继电器RLlll、 RL112、 RL121、 RL122、 RL13K RL132、 RL211、 RL212、 RL221、 RL231禾口 1个低通滤波器组成，用于EATU测试抓线控制，完成测试接续、线路旁路、 线路桥接、线路环接和内外线业务再续各项功能。测试接入矩阵模块为6输入 2输出，输入端口分别连接交换传输设备A、 B、 C的内线和外线测试抓线输入， 输出端口内线测试输出连接到压阻容测试、ADSL用户端仿真、交互测试、综 合业务数字网仿真模块，输出端口外线测试输出连接到压阻容测试、时域频域 测试、ADSL局端仿真、交互测试、综合业务数字网仿真模块。继电器采用 AGQ200O03,低通滤波器由3个电感VT-1069T串联构成。
所述的压阻容测试模块电路结构如图6所示，由测试功能切换、电容测试 充电采样、电阻电压测试信号采样、模数转换电路组成，用于EATU测试线路 的电阻、电容和电压参数，测试功能切换、电容测试充电采样、电阻电压测试 信号采样、模数转换四部分电路分别与可编程逻辑模块连接，测试功能切换电 路分别与电容测试充电采样和电阻电压测试信号采样电路连接，电阻电压测试 信号采样电路与模数转换测试电路连接，功能切换电路由8个继电器 AGQ200O03组成，电容测试充电采样电路由恒流管DH903C和电压比较器 LM393组成，电阻电压测试信号采样电路由4个继电器AGQ200O03和5个采 样电阻100Q、 lKn、 10 KQ、 100 KQ、 200 KQ组成，模数转换电路由运算放 大器INA118P和模数转换器AD1674组成。
所述的时域频域测试模块电路结构如图7所示，由测试功能切换、阻抗匹 配、放大滤波、激励信号驱动、模数转换电路组成，用于EATU测试噪声功率、 频率响应、纵向平衡、时域反射各项参数。测试功能切换、阻抗匹配、放大滤
波、激励信号驱动、模数转换五部分电路分别与可编程逻辑模块连接，测试功 能切换电路分别与阻抗匹配电路与激励信号驱动电路连接，阻抗匹配电路通过 放大滤波电路与模数转换测试电路连接，功能切换电路采用4个继电器 AGQ200O03组成，阻抗匹配电路采用3个继电器AGQ200003、匹配电阻100 Q和1.47KQ、 1个隔离变压器B2031组成，放大滤波电路采用高输入阻抗运 算放大器AD8056、可叠加偏置的差分运算放大器AD8139、 2个可变增益运算 放大器AD8370、滤波器LT6600-2.5依次串联组成，激励信号驱动电路采用 ADSL线路专用驱动芯片AD8016，模数转换电路采用差分运算放大器AD8130 和模数转换器ADS805组成。
所述的ADSL局端仿真测试模块电路结构如图8所示，由CO模拟前端、 RS存储器、低压电源、数字信号处理器、程序存储器、数据存储器组成，CO 模拟前端电路分别RS存储器和数字信号处理器连接，数字信号处理器分别与 可编程逻辑模块、低压电源、程序存储器和数据存储器连接。在EATU中通过 与用户端的调制解调器实现连接，仿真测试下行通道的当前线路衰减、当前噪 声余度、总输出功率、最大可行速率、通道容量使用率、DMT子载波比特装载 数各项参数。CO模拟前端电路采用GS3800-808-001，低压电源采用低压稳压 芯片AMS184CM1.5和电源时序控制器SMT4214G-273，数字信号处理器采用 GS7566-812-002U，程序存储器采用容量为4M-Byte的快闪存储芯片 SST39VF40， RS存储器和数据存储器均采用容量为512K-Byte静态存储芯片 CY7C1049CV33。
所述的ADSL用户端仿真测试模块电路结构如图9所示，由ADSL收发器、 低压电源、程序存储器、数据存储器、网络接口组成，ADSL收发器分别与低 压电源、程序存储器、数据存储器和网络接口连接，网络接口与可编程逻辑模 块连接，在EATU中通过与DSLAM用户板实现连接，仿真测试上行通道的最
大可行速率、通道速率、通道容量使用率、噪声余度、输出功率、DMT子载波 比特装载数、线路误码率、PING成功率、PPPoE成功率各项参数。ADSL收发 器采用ADSL-MODEM专用芯片BCM6338KFB，低压电源采用低压稳压芯片 SE8117T33 ，程序存储器采用容量为2M-Byte的快闪存储芯片 MBM29LV160CBTC-70，数据存储器均采用容量为4xlM-Word动态随机存储芯 片M12L64164A，网络接口电路采用TM1702M。
所述的交互测试模块电路结构如图IO所示，由测试功能切换、话机馈电、 铃流发生器、音效发生器、DTMF收发器、微控制器组成，微控制器分别连接 话机馈电、铃流发生器、音效发生器、DTMF收发器和测试功能切换电路，测 试功能切换电路分别连接话机馈电、铃流发生器、音效发生器和DTMF收发器。 在EATU中实现振铃、话机状态、通话、收号、催挂音、嚎鸣音各项交互测试 功能。测试功能切换电路由6个继电器AGQ200O03和继电器驱动器MC1413 组成，话机馈电电路采用恒流源DH317，铃流发生器采用PCR06，音效发生器 电路由多路模拟开关MC4051和2片运算放大器LF353组成，DTMF收发器电 路采用收发号芯片MT8888C，微控制器采用P89V51RD2。
所述的综合业务数字网仿真模块如图ll所示，由ISDN-U口、供电开关、 可编程控制逻辑、微控制器四部分电路相互连接组成，在EATU中用于ISDN 线路的用户端是否连接NT 、 U 口激活、U 口环测、S 口激活、S 口环领"传 输误码率各项测试。ISDN-U 口采用芯片PEB2091V5.2，供电开关采用芯片 PEB2026，可编程控制逻辑采用CPLD芯片EPM7064 ，微控制器采用 P89V51RD2。
实施例2:
图12为EATU应用于宽带和窄带混合线路测试设备的配置示意图，测试设 备由窄带测试单元和宽带测试单元两部分组成。窄带测试单元用于固网中普通 话音线路的测试和宽带线路放号前的预评估测试。宽带测试单元用于固网中的 宽带ADSL数字线路和ADSL加载线路的测试。
所述的窄带测试单元包括电源组、嵌入式系统、可编程逻辑、测试接入矩 阵、压阻容测试、时域频域测试、交互测试、综合业务数字网仿真八个模块组 成，测试接入矩阵模块分别与可编程逻辑模块、压阻容测试模块、时域频域测 试模块、交互测试模块和综合业务数字模块连接，可编程逻辑模块分别与嵌入 式系统模块、压阻容测试模块、时域频域测试模块和交互测试模块连接，测试 接入连接到PSTN窄带测试总线。
所述的宽带测试单元包括电源组、嵌入式系统、可编程逻辑、测试接入矩 阵、压阻容测试、时域频域测试、ADSL局端仿真、ADSL用户端仿真八个模 块组成，可编程逻辑模块分别与嵌入式系统模块、测试接入矩阵模块、压阻容 测试模块、时域频域测试模块和ADSL局端仿真模块连接，测试接入矩阵模块 分别与压阻容测试模块、时域频域测试模块、ADSL用户端仿真模块和ADSL 局端仿真模块连接，测试接入连接到ADSL宽带测试总线。
测试服务器连接到窄带测试单元的外接网口 ，测试服务器对宽带测试单元 的控制经过窄带测试单元的嵌入式系统转发经过外接串口连接到宽带测试单元 的外接串口。测试设备中窄带测试单元和宽带测试单元的配置数量可以根据实 际应用需求选择，当测试单元配置数量较多时，可以在测试服务器和测试单元 之间增加一个多网口测试数据转发模块。
测试单元内还可以配置网桥模块，在固网运营商的专用局域网和以太网之 间实现低成本的连接组网，充分利用现成的专用网络资源，尽量减少占用公共 网络资源。
实施例3:
图13为EATU应用于DSLAM内置测试板卡的配置示意图，EATU以板卡
的形式安装在分离器框架，集成到传输设备DSLAM中，测试控制的数据传输 通过DSLAM带内网络上联到测试服务器。
测试设备由嵌入式系统、可编程逻辑、压阻容测试、时域频域测试、ADSL 用户端仿真五个模块组成，嵌入式系统模块和可编程逻辑模块分别与压阻容测 试模块、时域频域测试模块、网口 1、网口 2和分离器板电源连接，板卡测试 接口分别与ADSL用户端仿真模块、压阻容测试模块和时域频域测试模块和分 离器板测试矩阵连接，ADSL用户端仿真模块与网口 2连接，网口l与分离器 板集线器连接，工作电源由分离器框架提供，分离器测试矩阵控制抓线后直接 连接到板卡测试总线。DSLAM内置测试板卡之所以没有配置ADSL局端仿真 模块，主要是为了降低成本。有关ADSL局端仿真测试，可以通过对DSLAM 传输套片提供的链路数据进行分析，得到相应的测试数据。
EATU配置成DSLAM内置测试板卡，可以满足小规模远端DSLAM模块 局的高性能低成本的测试需求。
权利要求1.一种嵌入式不对称数字用户线路测试单元，其特征在于，由电源组模块、嵌入式系统模块、可编程逻辑模块、测试接入矩阵、压阻容测试模块、时域频域测试模块、ADSL局端仿真或交互测试模块、ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块组成，测试接入矩阵模块分别与可编程逻辑模块、压阻容测试模块、时域频域测试模块、ADSL局端仿真或交互测试模块、ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块和测试总线连接，可编程逻辑模块分别与嵌入式系统模块、压阻容测试模块、时域频域测试模块、ADSL局端仿真或交互测试模块连接，嵌入式系统模块分别与ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块、网口和串口连接，电源组模块分别与嵌入式系统模块、可编程逻辑模块、ADSL局端仿真或交互测试模块、压阻容测试模块和ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块连接。
2. —种嵌入式不对称数字用户线路测试单元，其特征在于，由窄带测试单元和 宽带测试单元两部分组成，窄带测试单元的嵌入式系统模块与宽带测试单元 的嵌入式系统模块连接，所述的窄带测试单元包括电源组、嵌入式系统、可编程逻辑、测试接入 矩阵、压阻容测试、时域频域测试、交互测试、综合业务数字网仿真八个模 块组成，测试接入矩阵模块分别与可编程逻辑模块、压阻容测试模块、时域 频域测试模块、交互测试模块和综合业务数字模块连接，可编程逻辑模块分 别与嵌入式系统模块、压阻容测试模块、时域频域测试模块和交互测试模块 连接，测试接入连接到PSTN窄带测试总线；所述的宽带测试单元包括电源组、嵌入式系统、可编程逻辑、测试接入矩阵、压阻容测试、时域频域测试、ADSL局端仿真、ADSL用户端仿真八 个模块组成，可编程逻辑模块分别与嵌入式系统模块、测试接入矩阵模块、 压阻容测试模块、时域频域测试模块和ADSL局端仿真模块连接，测试接入 矩阵模块分别与压阻容测试模块、时域频域测试模块、ADSL用户端仿真模 块和ADSL局端仿真模块连接，测试接入连接到ADSL宽带测试总线。
3. —种嵌入式不对称数字用户线路测试单元，其特征在于，由嵌入式系统、可 编程逻辑、压阻容测试、时域频域测试、ADSL用户端仿真五个模块组成， 嵌入式系统模块和可编程逻辑模块分别与压阻容测试模块、时域频域测试 模块、网口 (1)、网口 (2)和分离器板电源连接，板卡测试接口分别与 ADSL用户端仿真模块、压阻容测试模块和时域频域测试模块和分离器板 测试矩阵连接，ADSL用户端仿真模块与网口 (2)连接，网口 (1)与分 离器板集线器连接。
专利摘要本实用新型涉及一种嵌入式不对称数字用户线路测试单元，其特征在于，由电源组模块、嵌入式系统模块、可编程逻辑模块、测试接入矩阵模块、压阻容测试模块、时域频域测试模块、ADSL局端仿真或交互测试模块、ADSL用户端仿真或综合业务数字网仿真模块组成。本实用新型的优点是采用模块化结构的测试单元，在不同用户容量、不同线路类型组合、不同机型传输设备的线路节点上，可以很方便地进行测试功能配置，更为合理地满足ADSL线路开通放号测试和运行维护测试，有效提高了技术成熟度和运行可靠性，降低了不必要的重复成本。
文档编号H04M3/22GK201069873SQ20072006908
公开日2008年6月4日 申请日期2007年4月19日 优先权日2007年4月19日
发明者徐旺发, 侃 梁, 田苏娟, 金少肪 申请人:上海欣泰通信技术有限公司