[发明专利]检测数字用户线路中的配线缺陷的方法和装置

说明书

技术领域

本公开涉及数字用户线路（DSL）通信领域，具体地说，涉及检测、分析和报告DSL配线缺陷情况的方法和装置。

背景技术

数字用户线路（DSL）技术可能在现有电话用户线路（称为环路和/或铜设备）上提供大的数字通信带宽。尽管电话用户线路的原始设计仅用于语音带模拟通信，但是它们也能提供这个带宽。具体地，非对称用户数字线路（ADSL）和超高速用户数字线路（VDSL）能通过使用向每个音调（或子载波）分配多个比特的离散多音调（DMT）线路编码而适应于用户线路的特征，每个音调（或子载波）能适应于位于用户线路的每个末端的调制解调器（通常是起发射机和接收机作用的收发机）的训练和初始化过程中确定的信道状况。DSL系统能使用矢量化技术，其中能在多组双绞线之中执行联合发射机和/或联合接收机信号处理，以减轻串扰的影响，因此提高性能。

当存在不希望有的噪声源或者当环路受损时，可能影响DSL系统的性能。确定问题（例如能够导致DSL链路故障、链路错误或带宽损失的DSL链路不稳定和/或差链路质量）的具体原因并采取措施来报告上述问题和其相应原因，以便修复问题，这将进一步对DSL系统有益。

具体地，当用户驻地设备附近出现配线问题或环路损坏时，由于多种原因，下行比特分配可能失真。上述原因之一可能是与来自附近电子设备或其它噪声源的噪声谐波结合的不完整的共模抑制。这可能发生在两条铜线中的一条受损时或者当两条线的阻抗不恰当匹配时，因此导致不平衡的线路。两条线中的不平衡问题使它们易受共模噪声影响。噪声源可能是DSL环境中或DSL用户家庭内的一般的射频源的辐射。例如，一些线路受具有40~80Khz谐波的噪声源影响，这些谐波通常由TV和计算机显示器产生，例如由HDTV源产生。该噪声可例如通过使用频谱分析仪并通过将探针放到噪声源（例如笔记本电脑屏幕）附近来测量，其中笔记本电脑屏幕能表现出接近60Khz的谐波。

另一可能原因是DSL信号在存在配线问题时的短反射。利用双绞线的多端口建模示出，在极端情况下交叉配对的模式可能“从音调到音调”变化多达40dB。该效应被两条线绞缠中的较大缺陷（绞缠中的缺陷具有与平衡中的缺陷类似的效应）放大。实际上，对于不平衡来说，例如当存在在旧式电话中作为用于振铃的电路使用的第三条“线”时出现的不平衡，第三条线可以认为是地线，这样的不平衡意味着与不规则绞缠类似的影响。基础的多端口传输线路理论通过一系列递增的相同部分对传输线进行建模。由缺陷导致的不连续沿线路形成多个反射点，导致电磁波来回地短反射，这可能导致比特分配中的快速开槽（notching）。在此情况下，诸如Hlog或Hlin的信道参数可能示出开槽。

此外，DSL系统加载算法和比特交换算法可能是另一问题源。当在用户驻地设备附近存在配线问题并且来自电子设备或其它源的噪声影响线路的比特加载时，由该设备接收的噪声频谱可能由于噪声源的本质而及时地快速改变。在噪声频谱及时地快速改变时，用户驻地设备中的比特加载算法可能无法正确地响应，因此导致异常的比特分配。当比特加载模式不匹配任何频率谐波时，尤其可能出现这种情况。

DSL系统中有很多已知类型的配线问题。例如，在一些国家，内部DSL配线通常包括几十年前用于电话铃的多余的第三条线。该第三条线不再被使用，但是在DSL系统中存在这样的第三条线造成不平衡的阻抗。第三条线的存在导致线路不平衡，这使系统易受上面介绍的外界噪声、信号反射、不希望的比特加载等的影响。

此外，其它损坏（回声、外界噪声和串联电阻/旁路/半切（half-cut）等等）也可能导致线路不稳定。另外，不稳定还会出现在例如Hlog、噪声或信噪比（SNR）的其它线路参数测量中。例如串联电阻/旁路/半切在Hlog以及比特加载中产生类似作用。

通过评估来自DSL系统的相关数据来检测上述配线缺陷问题以及它们的成因，DSL系统运营商和用户将大大受益。

现有线路测试技术通常不能识别上述损坏的来源，并且还需要专用设备和测试仪器。许多线路测试技术需要使用线路探针、测试信号、测试仪器和测试设备，这些线路探针、测试信号、测试仪器和测试设备测量线路的物理特征或者在线路上传输信号，并且测量反射，以找出与正在测试的线路的状态有关的信息。这些技术中的大多数技术需要派技术人员到用户现场，这不仅需要服务提供商承担大量开支，而且测试过程还中断线路的工作。在这些技术中，为了执行线路测试，当执行测试和信号测量时，需要中断线路的正常工作。在一些情况中，服务提供商甚至请求用户帮助。在上述情况下，请求用户操作内部设备，据此服务提供商将执行测试测量来识别配线问题。