ADSL业务的用户线测试及测试仪表选择
adsl业务的用户线测试及测试仪表选择
adsl业务利用现有的铜线资源实现高速数据、语音和图像的传输，增强了传统运营商在数据接入方面的优势，但同时也带来新的挑战。由于adsl业务的传输速率高于老式普通电话，因此它对用户线的质量提出了更高的要求。现有用户网络中使用的铜线规格、长度和质量状态都比较复杂，为了保证adsl业务的真正实现，首先必须对用户线进行测试。
在这种背景下，北京电信研发中心承担了北京电信用户线质量及adsl业务开通率测试工作，先后在五路居和服装学院等地区进行了系统的用户线和adsl业务开通率测试。并配合望京小区adsl试验网开展，进行了试验用户的用户线的测试工作。现根据以上实际工作，概括说明adsl业务用户线测试的具体事项。
2 adsl技术简介
adsl有两种不同的调制技术：无载波幅相调制（cap）和离散多音调制（dmt）。cap基于qam调制技术，相对于dmt，cap采用一个载波，对噪音干扰较为敏感，需要较大的功率，但实现技术相对简单。dmt调制技术的主要原理是将频带（0~1.104 mhz）分割为256个由频率指示的正交子信道（每个子信道占用4 mhz 带宽），输入信号经过比特分配和缓存，将输入数据划分为比特块，经tcm编码后再进行512点离散傅利叶反变换（idft）将信号变换到时域，这时比特块将转换成256个qam子字符。随后对每个比特块加上循环前缀（用于消除码间干扰），经数据模变换（da）和发送滤波器将信号送上信道。在接收端则按相反的次序进行接收解码。由于asni t1.413标准中推荐使用dmt技术，而cap尚无标准，预计今后adsl都将采用dmt技术。
3 测试的目标
用户线测试的主要目标在于检验铜线对高频信号的传输能力。只有在符合一定指标的用户线上开展adsl业务，才能保障adsl业务质量。
用户线测试的另一个目标是确定adsl业务最终能提供给客户的服务质量，通常是指最高的上行/下行速率。
最后，测试还应能够对某些造成线路质量不好的故障进行定位，以便排除。
4 影响adsl传输的因素
影响adsl传输的因素主要包括线路长度、桥接抽头、加感线圈和噪声等。
4.1 线路长度
adsl技术利用铜线的高频特性进行数据传输，铜线越长，高频部分的衰减越大。能应用adsl传输的线路最长的典型值为4~6 km，准确传输的最大长度根据铜线规格、线路状况而定。
4.2 桥接抽头
桥接抽头是跨接在铜线上的未用的支路线路。靠近adsl modem附件的桥接抽头上的反射信号具有一定的功率，可能会抵销从远端传来的有用的信号脉冲。adsl要求线路上桥接抽头的总长度小于800 m，单个桥接抽头小于650 m。靠近两端的桥接抽头对传输的影响最为明显。
4.3 加感线圈
在铜线只用于普通电话业务时，如果线路过长，为了保证在3khz带宽内线路频谱的平坦度，往往接上一个或多个加感线圈。而加感线圈对高频信号有很大的衰减，因此在开通adsl业务时应去除加感线圈。
4.4 串扰和背景噪声
来自在同一线束内其他传输数字信号线对的串扰，特别是近端串扰，可能由于铜线屏蔽不好，信号功率过强或线路不平衡会影响线路上的信噪比，此外，对于 50hz的电力线或无线电的感应电压也会影响线路的信噪比，从而影响adsl数据的传输速率。
5 测试的步骤和内容
从开通adsl业务的不同过程，测试可分为：开通前线路质量测试，传输质量测试和故障定位测试。
5.1 开通前线路质量测试
为了保证快速有效地开通adsl业务，应在开通前测试铜线的质量。应测试的项目有：线路长度的测量，频率响应的测试,加感线圈和桥接抽头的检测等。
5.1.1 线路长度的测量
· 通过测量电容判别线路长度。在线路上没有桥接抽头并且没有浸水情况下，可通过电容得知线路长度，在仪表上设置的线路规格同被测线路一致，仪表能给出电容值和线路长度值；
· 通过时域反射计(tdr)判别线路长度。将线路两端断开，一端接上仪表;根据接收到反射信号情况可知线路长度；
· 通过测量电阻，判断线路长度。用仪表测量出环路端到端电阻。例如:如果电阻值为1 127ω，对于规格为0.4 mm的铜线，每4m电阻为1ω，这样线路总长为4 508 m。
如果几种方法测试结果同预想值有较大差异， 表明线路可能有问题。
5.1.2 频率响应的测试
由于adsl使用了从20 khz到1.1 mhz或1.6 mhz的频谱，因此必须清楚这段频谱上信号衰减是否满足要求。ansi t1.413给出了对各种csa环路插入损耗的要求。
5.1.3 加感线圈和桥接抽头的检测
通过测试仪表可以判定线路上是否有加感线圈存在以及所在位置，也可以判定线路上是否存在桥接插头以及所在位置。
5.2 传输质量测试
利用测试仪表仿真adsl modem，判断线路是否满足业务传输需求。在激活电路后，测量线路上行、下行速率和每个子信道上传输的比特数，以及噪声裕量及误码率(bert)。
5.3 勘错测试
当服务中的adsl传输出现问题，如adsl modem不能激活电路或达不到服务要求，就需通过测量查找故障原因，找出故障位置。
(1) 一旦adsl线路不能激活，用测试仪表代替atu-r来与局端atu-c激活电路。
· 如果这时可以激活，这时要检查网管的最低比特率是否设置的过高。如果过高，则atu-r不能激活电路；
· 如果最低比特率设置正确，则用户端的atu-r应被更换。也可以用带atu-c模块的测试仪表来仿真atu-c，判断用户端atu-r是否有故障；
（2）如果这时仪表也不能激活电路，则检查是否有拨号音。判断电路是否连接到局端。
· 如果没有拨号音，则用tdr功能检查线路是否开路；
· 如果有拨号音，则检查线路上是否有加感线圈，如果有，则排除。
（3）如果仪表能够激活电路，但性能稍差，则用测试仪表测量线路背景噪声﹑信噪比和每个子信道比特数分布。
如果某个子信道上比特数很少，那么在此频点的噪声影响大，可能的原因有:
· 邻近数字线路的交流感应或串扰。如hdsl影响在196 khz﹑isdn影响在40 khz；
· 电力线或无线电干扰；
· 线路上有桥接抽头或部分线路浸湿，用tdr功能能可判断出其位置。
· 也可用仪表的插入损耗功能观察线路上是否有桥接抽头，并可估算其长度。
如果所有子信道上比特数降低，最可能的原因是线路上有直流问题，如短路﹑接地等。
（4）因为从局端到用户端的线路上存在交接箱或分线盒，为了准确地将故障定位，可能要求技术人员在线路各个点用测试仪表反复进行以上测试，直到故障排除。
6 对测试仪表的要求
6.1 测试仪表的功能要求
为了满足测试的目标，adsl测试仪器应具有线路质量测试和adsl业务质量测试两方面功能，
adsl业务质量测试是指在adsl局端设备安装完成后，测试仪器作为一个仿真终端测试实际业务最高的上行/下行速率。因此，adsl业务质量测试与具体的adsl设备相关。目前在atu-c侧，各厂商大都与alcatel兼容，而在atu-r侧，除了alcatel外，还存在其他厂商。
线路质量测试包括：
（1）频率响应测试
限制adsl业务开展的主要因素是本地回路对高频信号的的传输能力。频率响应测试就是确定从2k到2.0 mhz的频率范围里，信号在用户线上传输的衰减变化。
（2）噪音测试
噪音是判断通信线路传输质量的重要指标，是决定adsl信号在用户线中传输速度的重要因素。在用户线中的噪音通常有脉冲噪音，串扰产生的噪音和感应噪音等。在开展实际业务之前，首先需要对线路上的噪音进行定量测量。
（3）故障定位
利用时域反射计确定线路中故障的具体位置。
（4）负载线圈和桥接抽头的检测
负载线圈和桥接抽头的存在对高频信号的传输有很大的破坏，因此首先应检测线路中的加感线圈和桥接抽头，以便清除。
（5）金属特性回环测试
用于测量线路的金属特性，包括电压，电流，电容和阻抗。
6.2 测试仪表的性能指标
（1）频率响应
频率响应测试应包括单端测试和双端测试。单端测试时距离范围应到4 000 m，双端测试时到 8 000 m。频率范围从0~2 mhz。噪音级别范围从0~-90 dbm/hz。
（2） 噪音测试
噪音测试包括功率谱密度和脉冲噪音测试。具有ieee-743/1995 e，f和g滤波器。频率范围从0~2 mhz。噪音级别范围：0~-156 dbm/hz。
（3）时域反射计（tdr）
距离范围应到8 000 m。
（4）负载线圈和桥接抽头的检测
距离范围从0 ~ 5 000 m。
（5）电气特性回环测试
测试内容包括电压、电流、电容和电阻。 直流电压最高为400v，交流电压为250v，50hz，电阻从0~9.9 mω， 电容从100 pf到10 μf，最大电流：200 ma。
（6）最高速率的测量
距离范围应到8 000 m，频率范围为4.3 k ~ 1.104 m。
6.3 测试仪器其它要求
· 测试仪器必须轻巧、便于运输；
· 测试仪器需要与用户线连接的rj-45接头；
· 操作手册应包括对测试集操作的描述，以及与时域反射计测量相关的背景知识；
· 测试仪器对有害电压电流有自我保护功能，满足国际认可的电气安全要求；
· 测试仪器具有lcd图形显示；
· 测试设备必须易于操作，可以独立存储和打印测量结果。
7 结束语
通过对实地测试数据的分析，可以看出目前的线路大多能满足adsl业务的传输要求，但部分长度大于3 km的陈旧线路无法开通adsl业务。因此，为了确保有效地提供adsl业务，对线路质量和传输速率的测试工作是不可或缺的。此外，测试工作也应考虑到可能的勘错测试，而测试仪表选择是影响测试效率的重要因素。
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在这种背景下，北京电信研发中心承担了北京电信用户线质量及adsl业务开通率测试工作，先后在五路居和服装学院等地区进行了系统的用户线和adsl业务开通率测试。并配合望京小区adsl试验网开展，进行了试验用户的用户线的测试工作。现根据以上实际工作，概括说明adsl业务用户线测试的具体事项。
2 adsl技术简介
adsl有两种不同的调制技术：无载波幅相调制（cap）和离散多音调制（dmt）。cap基于qam调制技术，相对于dmt，cap采用一个载波，对噪音干扰较为敏感，需要较大的功率，但实现技术相对简单。dmt调制技术的主要原理是将频带（0~1.104 mhz）分割为256个由频率指示的正交子信道（每个子信道占用4 mhz 带宽），输入信号经过比特分配和缓存，将输入数据划分为比特块，经tcm编码后再进行512点离散傅利叶反变换（idft）将信号变换到时域，这时比特块将转换成256个qam子字符。随后对每个比特块加上循环前缀（用于消除码间干扰），经数据模变换（da）和发送滤波器将信号送上信道。在接收端则按相反的次序进行接收解码。由于asni t1.413标准中推荐使用dmt技术，而cap尚无标准，预计今后adsl都将采用dmt技术。
3 测试的目标
用户线测试的主要目标在于检验铜线对高频信号的传输能力。只有在符合一定指标的用户线上开展adsl业务，才能保障adsl业务质量。
用户线测试的另一个目标是确定adsl业务最终能提供给客户的服务质量，通常是指最高的上行/下行速率。
最后，测试还应能够对某些造成线路质量不好的故障进行定位，以便排除。
4 影响adsl传输的因素
影响adsl传输的因素主要包括线路长度、桥接抽头、加感线圈和噪声等。
4.1 线路长度
adsl技术利用铜线的高频特性进行数据传输，铜线越长，高频部分的衰减越大。能应用adsl传输的线路最长的典型值为4~6 km，准确传输的最大长度根据铜线规格、线路状况而定。
4.2 桥接抽头
桥接抽头是跨接在铜线上的未用的支路线路。靠近adsl modem附件的桥接抽头上的反射信号具有一定的功率，可能会抵销从远端传来的有用的信号脉冲。adsl要求线路上桥接抽头的总长度小于800 m，单个桥接抽头小于650 m。靠近两端的桥接抽头对传输的影响最为明显。
4.3 加感线圈
在铜线只用于普通电话业务时，如果线路过长，为了保证在3khz带宽内线路频谱的平坦度，往往接上一个或多个加感线圈。而加感线圈对高频信号有很大的衰减，因此在开通adsl业务时应去除加感线圈。
4.4 串扰和背景噪声
来自在同一线束内其他传输数字信号线对的串扰，特别是近端串扰，可能由于铜线屏蔽不好，信号功率过强或线路不平衡会影响线路上的信噪比，此外，对于 50hz的电力线或无线电的感应电压也会影响线路的信噪比，从而影响adsl数据的传输速率。
5 测试的步骤和内容
从开通adsl业务的不同过程，测试可分为：开通前线路质量测试，传输质量测试和故障定位测试。
5.1 开通前线路质量测试
为了保证快速有效地开通adsl业务，应在开通前测试铜线的质量。应测试的项目有：线路长度的测量，频率响应的测试,加感线圈和桥接抽头的检测等。
5.1.1 线路长度的测量
· 通过测量电容判别线路长度。在线路上没有桥接抽头并且没有浸水情况下，可通过电容得知线路长度，在仪表上设置的线路规格同被测线路一致，仪表能给出电容值和线路长度值；
· 通过时域反射计(tdr)判别线路长度。将线路两端断开，一端接上仪表;根据接收到反射信号情况可知线路长度；
· 通过测量电阻，判断线路长度。用仪表测量出环路端到端电阻。例如:如果电阻值为1 127ω，对于规格为0.4 mm的铜线，每4m电阻为1ω，这样线路总长为4 508 m。
如果几种方法测试结果同预想值有较大差异， 表明线路可能有问题。
5.1.2 频率响应的测试
由于adsl使用了从20 khz到1.1 mhz或1.6 mhz的频谱，因此必须清楚这段频谱上信号衰减是否满足要求。ansi t1.413给出了对各种csa环路插入损耗的要求。
5.1.3 加感线圈和桥接抽头的检测
通过测试仪表可以判定线路上是否有加感线圈存在以及所在位置，也可以判定线路上是否存在桥接插头以及所在位置。
5.2 传输质量测试
利用测试仪表仿真adsl modem，判断线路是否满足业务传输需求。在激活电路后，测量线路上行、下行速率和每个子信道上传输的比特数，以及噪声裕量及误码率(bert)。
5.3 勘错测试
当服务中的adsl传输出现问题，如adsl modem不能激活电路或达不到服务要求，就需通过测量查找故障原因，找出故障位置。
(1) 一旦adsl线路不能激活，用测试仪表代替atu-r来与局端atu-c激活电路。
· 如果这时可以激活，这时要检查网管的最低比特率是否设置的过高。如果过高，则atu-r不能激活电路；
· 如果最低比特率设置正确，则用户端的atu-r应被更换。也可以用带atu-c模块的测试仪表来仿真atu-c，判断用户端atu-r是否有故障；
（2）如果这时仪表也不能激活电路，则检查是否有拨号音。判断电路是否连接到局端。
· 如果没有拨号音，则用tdr功能检查线路是否开路；
· 如果有拨号音，则检查线路上是否有加感线圈，如果有，则排除。
（3）如果仪表能够激活电路，但性能稍差，则用测试仪表测量线路背景噪声﹑信噪比和每个子信道比特数分布。
如果某个子信道上比特数很少，那么在此频点的噪声影响大，可能的原因有:
· 邻近数字线路的交流感应或串扰。如hdsl影响在196 khz﹑isdn影响在40 khz；
· 电力线或无线电干扰；
· 线路上有桥接抽头或部分线路浸湿，用tdr功能能可判断出其位置。
· 也可用仪表的插入损耗功能观察线路上是否有桥接抽头，并可估算其长度。
如果所有子信道上比特数降低，最可能的原因是线路上有直流问题，如短路﹑接地等。
（4）因为从局端到用户端的线路上存在交接箱或分线盒，为了准确地将故障定位，可能要求技术人员在线路各个点用测试仪表反复进行以上测试，直到故障排除。
6 对测试仪表的要求
6.1 测试仪表的功能要求
为了满足测试的目标，adsl测试仪器应具有线路质量测试和adsl业务质量测试两方面功能，
adsl业务质量测试是指在adsl局端设备安装完成后，测试仪器作为一个仿真终端测试实际业务最高的上行/下行速率。因此，adsl业务质量测试与具体的adsl设备相关。目前在atu-c侧，各厂商大都与alcatel兼容，而在atu-r侧，除了alcatel外，还存在其他厂商。
线路质量测试包括：
（1）频率响应测试
限制adsl业务开展的主要因素是本地回路对高频信号的的传输能力。频率响应测试就是确定从2k到2.0 mhz的频率范围里，信号在用户线上传输的衰减变化。
（2）噪音测试
噪音是判断通信线路传输质量的重要指标，是决定adsl信号在用户线中传输速度的重要因素。在用户线中的噪音通常有脉冲噪音，串扰产生的噪音和感应噪音等。在开展实际业务之前，首先需要对线路上的噪音进行定量测量。
（3）故障定位
利用时域反射计确定线路中故障的具体位置。
（4）负载线圈和桥接抽头的检测
负载线圈和桥接抽头的存在对高频信号的传输有很大的破坏，因此首先应检测线路中的加感线圈和桥接抽头，以便清除。
（5）金属特性回环测试
用于测量线路的金属特性，包括电压，电流，电容和阻抗。
6.2 测试仪表的性能指标
（1）频率响应
频率响应测试应包括单端测试和双端测试。单端测试时距离范围应到4 000 m，双端测试时到 8 000 m。频率范围从0~2 mhz。噪音级别范围从0~-90 dbm/hz。
（2） 噪音测试
噪音测试包括功率谱密度和脉冲噪音测试。具有ieee-743/1995 e，f和g滤波器。频率范围从0~2 mhz。噪音级别范围：0~-156 dbm/hz。
（3）时域反射计（tdr）
距离范围应到8 000 m。
（4）负载线圈和桥接抽头的检测
距离范围从0 ~ 5 000 m。
（5）电气特性回环测试
测试内容包括电压、电流、电容和电阻。 直流电压最高为400v，交流电压为250v，50hz，电阻从0~9.9 mω， 电容从100 pf到10 μf，最大电流：200 ma。
（6）最高速率的测量
距离范围应到8 000 m，频率范围为4.3 k ~ 1.104 m。
6.3 测试仪器其它要求
· 测试仪器必须轻巧、便于运输；
· 测试仪器需要与用户线连接的rj-45接头；
· 操作手册应包括对测试集操作的描述，以及与时域反射计测量相关的背景知识；
· 测试仪器对有害电压电流有自我保护功能，满足国际认可的电气安全要求；
· 测试仪器具有lcd图形显示；
· 测试设备必须易于操作，可以独立存储和打印测量结果。
7 结束语
通过对实地测试数据的分析，可以看出目前的线路大多能满足adsl业务的传输要求，但部分长度大于3 km的陈旧线路无法开通adsl业务。因此，为了确保有效地提供adsl业务，对线路质量和传输速率的测试工作是不可或缺的。此外，测试工作也应考虑到可能的勘错测试，而测试仪表选择是影响测试效率的重要因素。
污染源VOCs监测：vocs在线监测设备
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阿里巴巴参战！智能家居战场又添一巨头
GTX1650和GTX1060哪个更值得买
你知道电动车用哪种防盗锁最安全吗？
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智慧院区新标杆！甘肃省妇女儿童医疗综合体项目成功验收，中软国际获客户高度认可
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见识一下电容器长什么样，以及在电路中的符号
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