CN100566358C - 一种通信线路传输损耗测试方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信线路传输损耗测试方法，应用于采用调制解调器Modem的数据通信，包括：在网络侧通过线路传输损耗测试设备对客户端Modem发送的握手载波信号的电压信号进行采样；根据获取的采样数据计算出Modem相应的载波信道的传输损耗频率响应；由所述载波信道的传输损耗频率响应计算出通信线路其余频道的传输损耗频率响应。本发明还提供一种相应的通信线路传输损耗测试设备。采用本发明方法和设备，实现了双端环路测试，测试结果准确，方法简单，成本低廉，容易实现。

Description

一种通信线路传输损耗测试方法和设备

技术领域

本发明设计通信领域，尤其涉及一种应用于采用调制解调器Modem的数据通信的通信线路传输损耗测试方法和设备。

背景技术

在电信业务领域，运营商通过市话电缆(通常是双绞线)，向用户同时提供宽带电信业务和窄带电信业务，如传统普通电话业务增开非对称数字用户线路(ADSL over POTS)、综合业务数字网增开非对称数字用户线路(ADSL overISDN)、传统普通电话业务增开甚高速数字用户线路(VDSL over POTS)、综合业务数字网增开甚高速数字用户线路(VDSL over ISDN)等业务，该类应用在国内和国外已经相当普遍。

现有技术中，在POTS/ISDN增开xDSL(本文中，对ADSL、VDSL统称为xDSL)的结构如图1所示，xDSL信号和POTS/ISDN信号共存于一条用户外线中。在局端侧，宽带接入设备数字用户线路接入复用器(Data SubscriberLine Access Mulitiplexer，DSLAM)中的分离器(Splitter，SPL)将宽、窄业务区分开来，分别送往宽带业务板(xDSL业务板)和窄带业务板(POTS/ISDN业务板)进行处理，而用户端侧，分离器(SPL)则将分离出的宽、窄带业务送往用户端远端用户单元(Remote Teiminal Unit，RTU)和话机。

在此类业务的运行和维护过程中，比如用户申报故障，经常需要对用户线路进行各种测量来判断线路的质量和故障情况，以及是否是用户误申报故障。图1中的宽带线路测试模块实现各项测试功能。当用户报告ADSL业务故障，局端需要测试通信线路的传输衰减来判断是否线路故障，如线路老化导致线路衰减太大，使得ADSL信号速率下降甚至无法达到最低ADSL速率要求。

目前，宽带测试单元通过在局端发送信号，测试线路响应然后根据线路响应计算出线路的传输损耗，这种方法属于单端环路测试(Single Ended LoopTest，SELT)方法。

这种SELT方法基于一些复杂的理论知识和可预知的线路特性，而线路传输损耗频率响应是一个双端传输特性，因此，这种单端的测试方法对于不可预知的线路特性可能会出现比较大的误差。另外，由于SELT测试方法不是直接测试传输损耗，而是通过求一些线路的基本参数来理论推导出线路的传输损耗，因此这种方法比较复杂，成本较高。

由于线路的传输损耗是一个双端口特性参数，因此可以通过检测用户端的调制解调器(Modem)的握手信号的载波功率或者功率谱密度来实现通信线路传输损耗的双端环路测试(Dual Ended Loop Test，DELT)。

发明内容

本发明提供一种通信线路传输损耗测试方法和设备，用以解决现有技术中存在的测试数据不准确、测试成本高的问题。

本发明方法应用于采用调制解调器Modem的数据通信，包括：

在网络侧通过线路传输损耗测试设备对客户端Modem发送的握手载波信号的电压信号进行采样；

根据获取的采样数据计算出Modem相应的载波信道的传输损耗频率响应；

由所述载波信道的传输损耗频率响应计算出通信线路其余频道的传输损耗频率响应；具体包括：

计算出所述Modem在ADSL2+第9个信道、第17个信道和第25个信道上的传输损耗频率响应；

由所述ADSL2+第25个信道上的传输损耗频率响应计算出通信线路的第26个信道到第511个信道的传输损耗频率响应；

由所述ADSL2+第9个信道上的传输损耗频率响应计算出通信线路的第0个信道到第8个信道的传输损耗频率响应；

根据Modem在ADSL2+第9个信道、第17个信道和第25个信道上的传输损耗频率响应，采用三次样条曲线方法生成ADSL2+第10个信道到第24个信道上的传输损耗频率响应。

根据本发明的上述方法，预先确定出采样总时长，使其大于等于客户端Modem发送的握手载波信号的发送周期；

预先确定出每批数据的采样时长，使其大于等于所述握手载波信号的一个信号周期。

根据本发明的上述方法，将采样过程中获取的采样数据存储到所述线路传输损耗测试设备的随机存储器RAM中。

根据本发明的上述方法，由所述线路传输损耗测试设备中的数字信号处理单元DSP检测采样状态，当一批数据采集完成后，从所述RAM中获取该批数据，进行快速傅立叶变换，计算出Modem相应的载波信道的传输参数值的频率响应，所述传输参数值与其对应的标准值的差值为所述载波信道的传输损耗。

若计算出的传输参数值小于设定的阈值，且采样时长小于设置的采样总时长，则继续采样下一批数据并覆盖RAM中存储的数据；否则，结束采样流程。

所述计算出的传输参数值为传输功率值、功率谱密度值或传输电压有效值。

所述计算通信线路的第26个信道到第511个信道的传输损耗频率响应，具体计算方法为：

$\mathrm{dB}{\mathrm{\η}}_m=\mathrm{dB}{\mathrm{\η}}_{25}\sqrt{\frac{m}{25}},m=\mathrm{26,27}\·\·\·511$

上式中，dBη₂₅为ADSL2+第25个信道的传输损耗频率响应，单位分贝；dBη_m为ADSL2+第26个信道到第511个信道的传输损耗频率响应，单位分贝；

所述计算通信线路的第0个信道到第8个信道的传输损耗频率响应，具体计算方法为：

$\mathrm{dB}{\mathrm{\η}}_m=\mathrm{dB}{\mathrm{\η}}_9\sqrt{\frac{m}{9}},m=\mathrm{0,1}\·\·\·8$

上式中，dBη₉为ADSL2+第9个信道的传输损耗频率响应，单位分贝；dBη_m为ADSL2+第0个信道到第8个信道的传输损耗频率响应，单位分贝。

本发明另提供一种通信线路传输损耗测试设备，包括：中央处理单元CPU、输出显示单元、数字信号处理单元DSP、逻辑单元、随机存储器RAM、模拟/数字信号转换器A/D、滤波器和隔离器；

所述CUP与所述DSP和所述输出显示单元相连接；向所述DSP发送测试命令，并接收DSP的计算结果信息由所述输出显示单元进行显示；

所述DSP接收到测试命令后，通知所述逻辑单元配置采样参数；

所述逻辑单元控制所述A/D开始采样流程，并控制RAM对采样数据进行存储；

所述隔离器将客户端Modem发送的握手载波模拟信号发送到所述滤波器；

所述滤波器对所述Modem握手载波模拟信号进行滤波后发送到所述A/D；

所述A/D在所述逻辑单元的控制下对接收的所述Modem握手载波模拟信号的电压信号进行采样；并转换为数字信号发送到所述RAM；

所述DSP获取RAM中存储的采样数据计算出Modem相应的载波信道的传输损耗频率响应和通信线路其余频道的传输损耗频率响应，并通过CPU输出到所述显示单元显示出结果信息；具体包括：

计算出所述Modem在ADSL2+第9个信道、第17个信道和第25个信道上的传输损耗频率响应；

由所述ADSL2+第25个信道上的传输损耗频率响应计算出通信线路的第26个信道到第511个信道的传输损耗频率响应；

由所述ADSL2+第9个信道上的传输损耗频率响应计算出通信线路的第0个信道到第8个信道的传输损耗频率响应；

根据Modem在ADSL2+第9个信道、第17个信道和第25个信道上的传输损耗频率响应，采用三次样条曲线方法生成ADSL2+第10个信道到第24个信道上的传输损耗频率响应。

根据本发明的上述设备，还包括有差分运算放大器，连接在所述滤波器和所述隔离器之间，将所述隔离器输出的握手载波模拟信号进行放大处理。

所述隔离器为变压器。

本发明有益效果如下：

(1)本发明通过对用户端Modem发送的握手载波信号的测试，实现了通信线路的双端环路测试，测试得到的是线路的真实的传输损耗，结果准确，解决了单端环路测试误差较大的缺点。

(2)采用本发明提供的通信线路传输损耗测试设备对线路进行双端环路测试，成本低廉，容易实现。

附图说明

图1为现有技术中POTS/ISDN增开xDSL业务时局端和用户端的结构示意图；

图2为本发明线路传输损耗频率响应双端测试实现原理图；

图3为本发明通信线路传输损耗测试设备结构示意图；

图4为本发明利用远端ADSL传输单元的Modem实现线路传输损耗频率响应的双端环路测试方法流程图；

图5为采用本发明方法计算的0.4mm线路传输损耗结果与实际测试结果的对比示意图。

具体实施方式

本发明基于国际通信联盟传输组织(ITU-T)中对数据通信服务协议的相关规定：当远端包含ADSL传输单元(ADSL Transmission Unit-Remote，ATU-R)的设备与局端包含ADSL传输单元(ADSL Transmission Unit-Centre，ATU-C)的设备进行ADSL或者ADSL2+信号传输协商时，ATU-R端的Modem与ATU-C端的Modem需要通过握手信号来建立联系，以确定双端的设备是否准备就绪，以及数据传输应采用的编码方式等。ADSL2+信号带宽是2.208MHz，分为512个信道，每信道带宽为2.208MHz/512＝4.3125KHz。Modem在建立连接时会周期性的发送用于握手通信的确定性载波信号，该握手载波信号在第9，17，25三个信道上进行传输，标准中对握手载波信号的功率谱密度进行了限定，这个发送握手载波信号的过程是周期持续的。

基于上述相关规定，本发明方法为：在ATU-C端采样客户端Modem握手载波信号的电压信号，根据该电压信号计算线路在相应的载波信道的传输损耗频率响应，根据相应的载波信道的传输损耗频率响应计算线路分布于整个ADSL2+频带内的传输损耗频率响应，整体框架图如图2所示。

为实现上述测试，本发明提供的通信线路传输损耗测试设备，如图3所示，具体包括：

逻辑单元：控制模拟/数字信号转换器A/D开始采集数据，并控制随机存储器RAM对采样数据进行存储，以及其他通用逻辑功能如时钟产生等；

A/D：在逻辑单元的控制下，对接收的Modem握手载波模拟信号的电压信号进行采样；将采集到的模拟电压信号转换为适合于DSP处理的数字信号发送到RAM；

RAM：存储A/D采集到的数据；

数字信号处理单元DSP：实现信号处理，如快速傅立叶变换(FFT)、功率谱密度(PSD)计算，以及调制解调器上电状态判断等；

中央处理单元CPU：向DSP发送测试命令，并接收DSP的计算结果信息由输出显示单元进行显示；

输出显示单元：显示DSP的计算结果信息，如波形等；

隔离器：将客户端Modem发送的握手载波模拟信号发送到滤波器；可由变压器实现线路隔离；

差分运算放大器：将隔离器输出的握手载波模拟信号进行放大；

滤波器：对Modem握手载波模拟信号进行滤波后发送到A/D，为FFT提供抗混叠滤波；

图3中，位于隔离器和差分运算放大器之间有一阻抗匹配电阻R，继电器开关K1、K2和K3。

其中，DSP接收到测试命令后，通知逻辑单元配置采样参数，获取RAM中存储的采样数据计算出Modem相应的载波信道的传输损耗频率响应和通信线路其余频道的传输损耗频率响应，并通过CPU输出到所述显示单元显示出结果信息。

下面结合上述通信线路传输损耗测试设备，对本发明的通信线路传输损耗测试方法进行详细描述如下。

参见图4，为利用ATU-R Modem实现线路传输损耗频率响应的DELT方法流程图，具体包括：

系统上电加载就绪，CPU、逻辑单元等部分进行初始化；

CPU检测到DSP处于测试准备好状态，闭合继电器开关K1、K2和K3，发送测试命令状态字到DSP；

DSP得到命令后即通知逻辑单元配置好相关的采样参数如采样点数，采样频率，数据存储地址等，然后就启动A/D开始采样，开始计时；

A/D完成采样后将数据保存在RAM中；

DSP在这个采样过程中一直检测A/D的采样状态，当检测到采样完成的状态时就从RAM中将数据取出到DSP内部的高速缓存中，对采样数据进行快速傅立中变换(FFT)，分别结算出Modem握手信号的三个载波(第25、17和7子信道)功率P₉，P₁₇和P₂₅；

将P₉、P₁₇和P₂₅分别与设定的Modem握手载波信号(第9，17，25信道)功率阈值进行比较，若匹配，即大于等于设定的阈值，则认为检测到了处于上电状态的Modem；此时根据P₉、P₁₇和P₂₅计算出第9，17，25信道上的功率损耗，并根据这三个信道的功率损耗推导出线路在全部512个ADSL2+信道的线路传输损耗；

若上述步骤中，当将P₉、P₁₇和P₂₅分别与设定的Modem握手载波信号功率阈值进行比较时，若不匹配，即小于设定的功率阈值，则再判断总的采样时间是否大于Modem建立连接的握手信号的一个重复周期(一般为10秒)；若总的采样时间大于10秒，则说明Modem未上电，用户端Modem不存在，则结束测试流程，并显示状态；若总的采样时间小于10秒，则重新启动A/D采样，按照上述步骤计算功率损耗。

DSP将计算结果上报给CPU，CPU将结果在输出显示单元进行显示，完成整个测试过程。

上述利用ATU-R Modem实现线路传输损耗频率响应的DELT方法流程中，Modem采用实时系统设计进行采样，采样的三个重要参数为每批数据的采样时长、采样频率和采样总点数，下面分别描述这三个参数的选择依据。

每批数据的采样时长应大于等于握手信号的一个信号周期，其值为232μS，其选择依据为：

已知Modem发送握手信号的周期为10秒，每个周期内握手信号的载波信号持续时间为3秒，握手信号的载波信号由第9，17，25信道承载；

记调制信号各调制频率分别为：

$\left\{\begin{array}{c}f=\left[\begin{array}{cccc}{f}_0& f_1& \mathrm{\Λ}& f_n\end{array}\right]\\ \mathrm{\ω}=2\mathrm{\πf}\end{array}\right.$

则其周期分别为：

$T=\left[\begin{array}{cccc}\frac{1}{f_0}& \frac{1}{f_1}& \mathrm{\Λ}& \frac{1}{f_n}\end{array}\right]$

记调制信号各调制幅度分别为：

$A=\left[\begin{array}{c}{a}_0\\ a_1\\ M\\ a_n\end{array}\right]$

不失一般性，令各调制信号初相位均为零，则已调制信号可以表达为：

$u_t=\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i\sin {\mathrm{\ω}}_{i}t$

令上述已调制信号的最小周期数表示为T_m，则有：

$u_{(t+T_m)}=\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i\sin {\mathrm{\ω}}_i(t+T_m)=\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i\sin ({\mathrm{\ω}}_{i}t+2\mathrm{\π}{f}_i{T}_m)$

若上述算式中：

2πf_iT_m＝k×2π，k∈N，i＝0，1Λn

则上述算式可表示为：

$u_{(t+T_m)}=\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i\sin ({\mathrm{\ω}}_{i}t+2\mathrm{\π}{f}_i{T}_m)=\underset{i=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_i\sin {\mathrm{\ω}}_{i}t=u_t$

设已调制信号的频率为 $f_m=\frac{1}{T_m},$ 根据T_m与f_i之间的关系有：

$2\mathrm{\π}{f}_i{T}_m=2\mathrm{\π}{f}_i\frac{1}{f_m}=k\×2\mathrm{\π}\⇔\frac{f_i}{f_m}=k,k\∈N,i=\mathrm{0,1}\mathrm{\Λn}$

上述等式表明：欲使T_m为已调制信号的最小周期数，则要求f_m为各调制频率的最大公约数，即：

$T_m=\frac{1}{\mathrm{DCG}\left(f_i\right)},i=\mathrm{0,1}\mathrm{\Λn}$

其中，符号DCG(f_i)表示求各调制信号的最大公约数。

根据上面的结论，对于Modem载波信号而言，其载波频率分别在第9，17，25三个ADSL信道，其最大公约数为4312.5，因此可以得到由第9，17，25信道所确定的已调信号的周期为：

$T=\frac{1}{4312.5}=232\mathrm{uS}$

即每批数据的采样时长应不小于232uS。

采样频率为500Hz，其选择依据为：

由于Modem的握手信号在第7，19，25信道上调制而成，因此握手信号的最高频率不超过(25+1)×4312.5＝112.125KHz，根据经验，选择采样频率为500Hz。

采样总点数为1024，其选择依据为：

根据上述步骤推断出的每批数据的采样时长，采样频率和在该采样时间内单位信道的采样频率样本数不少于5的经验值，可推导出采样总点数，该参数是选择DSP的重要依据，推导步骤如下：

假设采样点数为N，采样频率为f_s，则在每个信道内的采样频率样本数为：

$m=\frac{4312.5}{f_s}N$

根据经验，单位信道内的采样频率样本数m不少于5，因此从上述算式推断出：

$m=\frac{4312.5}{f_s}N\≥5\⇒N>580$

考虑到采样点数应为2的幂级数以便快速得到时间样本数据的频谱，且越小越有利于放宽对DSP的选择，因此最小采样点数取值为1024。

并且，该采样点数满足每批数据的采样时长的要求，即采样总时间长度T_p大于232uS：

$T_p=\frac{N}{f_s}=\frac{1024}{500000}=2.048\mathrm{mS}>232\mathrm{uS}$

上述利用ATU-R Modem实现线路传输损耗频率响应的DELT方法流程中，DSP采用FFT的功率检测算法，计算出ADSL在第9，17，25信道的功率及传输功率损耗，并根据第9，17，25信道的传输功率损耗推导出其他子信道的传输功率损耗，其算法和推导依据及过程为：

已知能量有限的时域信号f(t)的能量E可以表达为：

$E={\∫}_{-\∞}^{+\∞}f{\left(t\right)}^2\mathrm{dt}$

若该信号是周期性的，则相应的在一个周期时间T内，其功率可以表示为：

$P=\frac{1}{T}{\∫}_{-\∞}^{+\∞}f{\left(t\right)}^2\mathrm{dt}=\frac{1}{T}.{\∫}_{-\∞}^{+\∞}{\left|F\left(j2\mathrm{\πf}\right)\right|}^2\mathrm{df}$

其中f(t)是信号的时域表示，F(j2πf)是信号的频域表示。对于f(t)为连续函数，F(j2πf)可以通过如下变换得到：

$F\left(j2\mathrm{\πf}\right)={\∫}_{-\∞}^{+\∞}f\left(t\right).e^{-\mathrm{jwt}}\mathrm{dt}$

对于f(t)为N点离散采样序列f(n)的情况，F(j2πf)同样为N点离散变换序列F(n)，F(n)可以通过f(n)的FFT变换得到：

$F\left(\frac{k}{N}{f}_s\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{f}_{\left(n\right)}{e}^{-\mathrm{jkn}\frac{2\mathrm{\π}}{N}}$

其中各参数含义分别为：

k＝0，1Λ N-1，f_s为采样频率，N为采样点数。

可见，

即为信号频率，由此可以得到对应于第9个ADSL信道的序列位置为：

$9\&times;4312.5\&le;\frac{k}{N}{f}_s<10\&times;4312.5\&DoubleRightArrow;k_1\&le;k<k_2$

因此，将采样序列k₁与k₂间的各采样点信号F(k)的功率相加，即得到Modem握手信号在ADSL第9个信道的载波功率：

$P_{\mathrm{Tone}9}=\frac{1}{T}.\underset{k=k_1}{\overset{k_2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|F\left(k\right)\right|}^2$

同理，分别可以得到Modem握手信号在ADSL第17，25个信道的功率：

$\left\{\begin{array}{c}17\&times;4312.5\&le;\frac{k}{N}{f}_s<18\&times;4312.5\&DoubleRightArrow;k_1\&le;k<k_2\\ P_{\mathrm{Tone}17}=\frac{1}{T}.\underset{k=k_1}{\overset{k_2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|F\left(k\right)\right|}^2\end{array}\right.$

$\left\{\begin{array}{c}25\&times;4312.5\&le;\frac{k}{N}{f}_s<26\&times;4312.5\&DoubleRightArrow;k_1\&le;k<k_2\\ P_{\mathrm{Tone}25}=\frac{1}{T}.\underset{k=k_1}{\overset{k_2}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\left|F\left(k\right)\right|}^2\end{array}\right.$

根据上述计算出的第9，17，25信道的功率，可得到第9，17，25信道的线路传输的功率损耗为：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{dB\&eta;}}_9={\mathrm{dBP}}_9^{\&prime;}-{\mathrm{dBP}}_9\\ {\mathrm{dB\&eta;}}_{17}={\mathrm{dBP}}_{17}^{\&prime;}-{\mathrm{dBP}}_{17}\\ {\mathrm{dB\&eta;}}_{25}={\mathrm{dBP}}_{25}^{\&prime;}-{\mathrm{dBP}}_{25}\end{array}\right.$

其中，

dBη₉为线路在ADSL第9信道上的传输功率损耗，单位为分贝(dB)，

dBη₁₇为线路在ADSL第17信道上的传输功率损耗，单位为dB，

dBη₂₅为线路在ADSL第25信道上的传输功率损耗，单位为dB，

dBP′₉为在ATU-C端通过采样数据计算出的ADSL第9信道上的功率，单位为dBmw，

dBP₉为在ATU-R端的Modem发送的握手信号在ADSL第9信道上的功率，单位为dBmw，

dBP′₁₇为在ATU-C端通过采样数据计算出的ADSL第17信道上的功率，单位为dBmw，

dBP₁₇为在ATU-R端的Modem发送的握手信号在ADSL第17信道上的功率，单位为dBmw，

dBP′₂₅为在ATU-C端通过采样数据计算出的ADSL第25信道上的功率，单位为dBmw，

dBP₂₅为在ATU-R端的Modem发送的握手信号在ADSL第25信道上的功率，单位为dBmw。

根据上述检测并计算出的ADSL第9、第17和第25信道上的传输功率损耗，可推导出ADSL2+信号在512个信道上的传输功率损耗，推导依据及过程为：

根据双绞线的传输线方程，可以得到线路的传输损耗为：

η＝e^-α

其中，α为损耗系数，为双绞线传播系数γ的实部。

对于双绞线，如果每单位长度来回两线的电阻为R，电感为L，电容为C，电导为G，则有：

$\mathrm{\&gamma;}=\mathrm{\&alpha;}+\mathrm{j\&beta;}=\sqrt{(R+\mathrm{j\&omega;L})(G+\mathrm{j\&omega;C})}$

$Z=\sqrt{\frac{R+\mathrm{j\&omega;L}}{G+\mathrm{j\&omega;C}}}$

其中Z为双绞线的特征阻抗，当频率较高时，其等于一实常数。

$(\mathrm{\&alpha;}+\mathrm{j\&beta;})Z=\sqrt{(R+\mathrm{j\&omega;L})(G+\mathrm{j\&omega;C})}\sqrt{\frac{R+\mathrm{j\&omega;L}}{G+\mathrm{j\&omega;C}}}=R+\mathrm{j\&omega;L}$

由此得到频率较高时，有：

$\mathrm{\&alpha;}=\frac{R}{Z}=k\sqrt{f},$ 其中k为一实常数。

这样，双绞线传输损耗频率响应以dB表示为：

$\mathrm{dB\&eta;}=20\log \mathrm{\&eta;}=20\log e^{-k\sqrt{f}}=-8.686k\sqrt{f}$

这表明，在频率较高时，双绞线的传输损耗的dB值与频率的平方根成正比；同理，在频率较低时，双绞线的传输损耗的dB值与频率的平方根成正比。

因此，可推导出线路第26个ADSL信道到511个ADSL信道的传输损耗频率响应：

$\mathrm{dB}{\mathrm{\&eta;}}_m=\mathrm{dB}{\mathrm{\&eta;}}_{25}\sqrt{\frac{m}{25}},m=\mathrm{26,27}\mathrm{\&Lambda;}511$

计算线路第0个ADSL信道到第8个ADSL信道的传输损耗频率响应：

$\mathrm{dB}{\mathrm{\&eta;}}_m=\mathrm{dB}{\mathrm{\&eta;}}_9\sqrt{\frac{m}{9}},m=\mathrm{0,1}\mathrm{\&Lambda;}8$

以dBη₉，dBη₁₇，dBη₂₅为已知节点，采用三次样条曲线方法(该方法是现有技术，在此不作详细描述)生成第10个ADSL信道到第24个ADSL信道之间的传输损耗频率响应光滑曲线。

这样就得到了整个ADSL2+频带内共512个信道的线路传输损耗频率响应。

本发明是通过计算传输功率计算传输损耗的，也可通过计算功率谱密度或者电压有效值或其他参数进行线路传输损耗的计算。

通过对1公里长的直径为0.4mm的双绞线，按照本发明方法进行实际测试，并将测试结果与高精度的网络分析仪全双端口校准后的测试结果进行比较，如图5所示，表明本发明方法具有很高的精度。

综上所述，本发明真正实现了DELT测试，测试得到的是线路的真实的传输损耗，结果准确，解决了SELT测试误差较大的缺点。采用DELT实现线路传输损耗，方法简单，成本低廉，容易实现。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1、一种通信线路传输损耗测试方法，应用于采用调制解调器Modem的数据通信，其特征在于包括：

在网络侧通过线路传输损耗测试设备对客户端Modem发送的握手载波信号的电压信号进行采样；

根据获取的采样数据计算出Modem相应的载波信道的传输损耗频率响应；

由所述载波信道的传输损耗频率响应计算出通信线路其余频道的传输损耗频率响应；具体包括：

计算出所述Modem在ADSL2+第9个信道、第17个信道和第25个信道上的传输损耗频率响应；

由所述ADSL2+第25个信道上的传输损耗频率响应计算出通信线路的第26个信道到第511个信道的传输损耗频率响应；

由所述ADSL2+第9个信道上的传输损耗频率响应计算出通信线路的第0个信道到第8个信道的传输损耗频率响应；

根据Modem在ADSL2+第9个信道、第17个信道和第25个信道上的传输损耗频率响应，采用三次样条曲线方法生成ADSL2+第10个信道到第24个信道上的传输损耗频率响应。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，预先确定出采样总时长，使其大于等于客户端Modem发送的握手载波信号的发送周期；

预先确定出每批数据的采样时长，使其大于等于所述握手载波信号的一个信号周期。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，将采样过程中获取的采样数据存储到所述线路传输损耗测试设备的随机存储器RAM中。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，由所述线路传输损耗测试设备中的数字信号处理单元DSP检测采样状态，当一批数据采集完成后，从所述RAM中获取该批数据，进行快速傅立叶变换，计算出Modem相应的载波信道的传输参数值的频率响应，所述传输参数值与其对应的标准值的差值为所述载波信道的传输损耗。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，若计算出的传输参数值小于设定的阈值，且采样时长小于设置的采样总时长，则继续采样下一批数据并覆盖RAM中存储的数据；否则，结束采样流程。

6、如权利要求1-5所述的方法，其特征在于，所述计算出的传输参数值为传输功率值、功率谱密度值或传输电压有效值。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算通信线路的第26个信道到第511个信道的传输损耗频率响应，具体计算方法为：

$\mathrm{dB}{\mathrm{\&eta;}}_m=\mathrm{dB}{\mathrm{\&eta;}}_{25}\sqrt{\frac{m}{25}},m=\mathrm{26,27}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;511$

上式中，dBη₂₅为ADSL2+第25个信道的传输损耗频率响应，单位分贝；dBη_m为ADSL2+第26个信道到第511个信道的传输损耗频率响应，单位分贝；

所述计算通信线路的第0个信道到第8个信道的传输损耗频率响应，具体计算方法为：

$\mathrm{dB}{\mathrm{\&eta;}}_m=\mathrm{dB}{\mathrm{\&eta;}}_9\sqrt{\frac{m}{9}},m=\mathrm{0,1}\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;8$

上式中，dBη₉为ADSL2+第9个信道的传输损耗频率响应，单位分贝；dBη_m为ADSL2+第0个信道到第8个信道的传输损耗频率响应，单位分贝。

8、一种通信线路传输损耗测试设备，其特征在于包括：中央处理单元CPU、输出显示单元、数字信号处理单元DSP、逻辑单元、随机存储器RAM、模拟/数字信号转换器A/D、滤波器和隔离器；

所述CUP与所述DSP和所述输出显示单元相连接；向所述DSP发送测试命令，并接收DSP的计算结果信息由所述输出显示单元进行显示；

所述DSP接收到测试命令后，通知所述逻辑单元配置采样参数；

所述逻辑单元控制所述A/D开始采样流程，并控制RAM对采样数据进行存储；

所述隔离器将客户端Modem发送的握手载波模拟信号发送到所述滤波器；

所述滤波器对所述Modem握手载波模拟信号进行滤波后发送到所述A/D；

所述A/D在所述逻辑单元的控制下对接收的所述Modem握手载波模拟信号的电压信号进行采样；并转换为数字信号发送到所述RAM；

所述DSP获取RAM中存储的采样数据计算出Modem相应的载波信道的传输损耗频率响应和通信线路其余频道的传输损耗频率响应，并通过CPU输出到所述显示单元显示出结果信息；具体包括：

计算出所述Modem在ADSL2+第9个信道、第17个信道和第25个信道上的传输损耗频率响应；

由所述ADSL2+第25个信道上的传输损耗频率响应计算出通信线路的第26个信道到第511个信道的传输损耗频率响应；

由所述ADSL2+第9个信道上的传输损耗频率响应计算出通信线路的第0个信道到第8个信道的传输损耗频率响应；

根据Modem在ADSL2+第9个信道、第17个信道和第25个信道上的传输损耗频率响应，采用三次样条曲线方法生成ADSL2+第10个信道到第24个信道上的传输损耗频率响应。

9、如权利要求8所述的设备，其特征在于，还包括有差分运算放大器，连接在所述滤波器和所述隔离器之间，将所述隔离器输出的握手载波模拟信号进行放大处理。

10、如权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述隔离器为变压器。

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