CN101159777B - 线路测量方法以及测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种线路测量方法以及测量装置。所述线路测量方法包括：分别获得第一、第二线径线路在固定频率下的线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据；根据被测量线径线路插入损耗的相位弧度值、环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据得到四个长度值，每个参数值下两长度值定义一个长度范围，分为第一、二长度范围；判断所述第一长度范围的中点靠近所述第二长度范围的哪个边界，以所述中点靠近的边界一侧对应的线路长度值为测量到的线路长度，以该线路长度值对应的线径为测量到的线径。本发明可以同时测量线径与长度，精确度高。

Description

线路测量方法以及测量装置 

技术领域

本发明涉及线路测量方法以及测量装置。 

背景技术

随着数字用户线路接入复用器(DSLAM，Digital Subscriber Line AccessMultiplexer)网络规模的逐步扩大，DSLAM网络的应用需要进行快速的用户线缆选用、准确的故障定位和自动线路定期维护。 

根据ITU-T标准ADSL2(G.992.3)的定义，双端测试技术(DELT，Dual-ended Line Testing)是在线路两端设置测试点，测试该线路状况。该技术可以用于线路诊断模式的测试。通过DELT技术对DSL进行测试所获得的测试数据可以帮助维护工程师分析得到由串扰、无线电频率干扰或(桥式)分接头所造成的故障位置和故障源等信息。 

DELT可以对线路衰减情况进行直接测量，以获得被测线路的长度。以DELT原理获得线路长度的方法包括衰减测量和频率/相位测量等等。例如，要测量下游线路长度，可通过局端中的DSL收发器在线路中插入一个激励信号，同时由用户端设备中的DSL收发器对频率响应进行测量，根据频率响应的接收结果计算出该线路长度；又例如，通过线路衰减测试的方式，计算得到线路的长度。 

在进行本发明创造过程中，发明人发现采用上述现有DELT测量线路长度的技术至少存在以下问题： 

1)现有DELT技术测试的手段较为简单，比如单纯进行衰减测试、频率/相位测试，在未知线路线径的情况下，这些测试误差范围较大，测得线路长度的精确度不高； 

2)测试对象单一，比如现有的DELT技术并未出现计算线路线径的方法。 

发明内容

本发明实施方式要解决的技术问题是提供一种线路测量方法以及测量装 置，可以在DELT测试中同时测量得到线路的线径和线长，提高测量精确度。 

提供一种测量线路的方法，包括：分别获得第一、第二线径线路在固定频率下的线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据；根据被测量线径线路插入损耗的相位弧度值在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第一长度范围；根据被测线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第二长度范围；判断所述第一长度范围的中点靠近所述第二长度范围的哪个边界，以所述中点靠近的边界一侧对应的线路长度值为测量到的线路长度，以该线路长度值对应的线径为测量到的线径。 

提供一种测量线路的方法，包括：分别获得第一、第二线径线路在固定频率下的线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据；根据被测量线径线路插入损耗的相位弧度值在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第一长度范围；根据被测线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询得到两个长度值，分别以所述两长度值为中心，分别定义以所述两个中心为中点的第二、三长度范围，定义所述第二、三长度范围之间剩下的长度范围为第四长度范围，所述第二、三长度范围分别对应第一、第二线径线路，所述第四长度范围对应第一和二线径线路组成的混合线路；当所述第一长度范围的中点属于第二或第三长度范围时，确定该第二或第三长度范围所对应线径为测量到的第一或第二线径，当所述第一长度范围的中点属于第四长度范围时，确定该第四长度范围所对应的混合线径为测量到的线径。 

提供一种测量线路的方法，包括：分别获得第一、第二线径线路的线路长度与上行环路衰减参数值的关系数据，分别获得所述第一、第二线径线路的线路长度与下行环路衰减参数值的关系数据；根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与上行环路衰减参数值关系数据中分别得到第一、第二长度值；根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与下行环路衰减参数值关系数据分别得到第三、第四长度值；获得所述第一长度值和第三长度值之差的绝对值，获取所述第二长度值和第四长度值之差的绝对值，比较上述两个绝对值，以绝对值小的一组长度值所对应线路线径与长度为测量到的线径与长度。 

提供一种测量线路的方法，包括：获得被测线路的插入损耗；分别将第一、第二线径线路一个中间距离的环路的第一、第二插入损耗理论值和所述被测线路的插入损耗代入固定频率下插入损耗与线路长度的函数，分别得到第一、第二可选线路长度；分别将所述第一、第二线径线路的线径值以及所述第一、第二线路长度代入第一、第二线径线路的插入损耗函数，分别获得第一、第二插入损耗计算值；获得所有频段或者部分频段内被测线路的插入损耗与第一插入损耗计算值的均方误差和、方差和、或差值和，获得所有频段或者部分频段内被测线路的插入损耗与第二插入损耗计算值的均方误差和、方差和、或差值和，比较上述两组数据的误差和，以误差和小的那一组数据对应的线路长度及其线径为被测线路长度和线径。 

提供一种测量装置，包括：保存单元，用于保存第一线径线路在固定频率下的线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据；还进一步保存第二线径线路在该固定频率下的线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据；测量单元，用于获得被测量线径线路插入损耗的相位弧度值和环路衰减参数值；查找单元，用于根据被测量线径线路插入损耗的相位弧度值在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第一长度范围；根据被测线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第二长度范围；判断单元，用于判断所述第一长度范围的中点靠近所述第二长度范围的哪个边界，以所述中点靠近的边界一侧对应的线路长度值为测量到的线路长度，以该线路长度值对应的线径为测量到的线径。 

提供一种测量装置，包括：保存单元，用于保存第一、第二线径线路的线路长度与上行环路衰减参数值的关系数据、以及所述第一、第二线径线路 的线路长度与下行环路衰减参数值的关系数据；测量单元，获得被测量线径线路环路衰减参数值；查找单元，用于根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与上行环路衰减参数值关系数据中分别得到第一、第二长度值；根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与下行环路衰减参数值关系数据分别得到第三、第四长度值；判断单元，用于在获得所述第一长度值和第三长度值之差的绝对值、所述第二长度值和第四长度值之差的绝对值后，比较上述两个绝对值，以绝对值小的一组长度值所对应线路线径与长度为测量到的线径与长度。 

以上技术方案可以看出，由于预先得到各种可能线径线路的线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据，然后根据实际被测线路得到的插入损耗相位弧度值、环路衰减参数值，在所述各种线径线路长度与插入损耗的相位弧度值、环路衰减参数值关系数据得到相应的各个长度值，然后在相位弧度值、环路衰减参数值等特定参数条件下比较各种线径线路长度的误差，以误差小的线长与线径为被测线径线路的线长与线径，因此能巧妙地同时确认被测线路的线长和线径，提高测量精确度，便于后续线路或故障维护。 

附图说明

图1是本发明测量方法第一实施方式的流程图； 

图2是本发明测量方法第二实施方式的流程图； 

图3是本发明第二实施方式中一个二端口网络的示意图； 

图4是本发明第二实施方式中一个双绞线传输系统的示意图； 

图5是本发明一个实施方式中#24和#26线径的Hlin(f)的弧度相位值和频率的关系； 

图6是频率固定为1104KHz时，线路长度和相位弧度值的关系图； 

图7是本发明一个实施方式中线路长度和上行LATN的关系图； 

图8是本发明测量线路的方法第三实施方式的流程图； 

图9是本发明一个实施方式中混合线径区间的分布示意图； 

图10是测量线路的方法第四实施方式的流程图； 

图11是本发明测量线路的方法第五实施方式的流程图； 

图12是本发明测量装置第一实施方式的原理框图； 

图13是本发明测量装置第二实施方式的原理框图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施方式，对本发明进一步详细说明。 

本发明实施方式的一个方面是利用DELT测试数据计算线路长度和线径的实用化技术，是根据ITU-T标准ADSL2(G.992.3)、ADSL2+(G.992.5)中相关章节的定义的测试参数(Test Parameters)来计算用户线路长度和线径的一种方法，为后续用户的线路维护和排障提供参考依据。 

参阅图1，本发明提供测量线路的方法第一实施方式，包括： 

步骤101：获得第一线径线路在固定频率下的线路长度与插入损耗[Hlin(f)]的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据；获得第二线径线路在该固定频率下的线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据； 

步骤102：根据被测量线径线路Hlin(f)的相位弧度值在所述第一、第二线径线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第一长度范围；根据被测线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第二长度范围； 

步骤103：判断所述第一长度范围的中点靠近所述第二长度范围的哪个边界，以所述中点靠近的边界一侧对应的线路长度值为测量到的线路长度，以该线路长度值对应的线径为测量到的线径。 

以上实施方式可以看出，由于预先得到各种可能线径线路的线路长度与Hlin(F)的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据，然后根据实际被测线路得到的Hlin(f)相位弧度值、环路衰减参数值，在所述各种线径线路长度与Hlin(f)的相位弧度值、环路衰减参数值关系数据得到相 应的各个长度值，得到第一、二长度范围。现有技术中可以推出，从第一、第二线径线路的相位弧度值与线路长度关系数据中得到的第一长度范围较第二长度范围小，也即精确度高，因此以第一长度范围的中点为判断依据，以所述中点靠近的第二长度范围边界一侧对应的线路长度值为测量到的线路长度，以该线路长度值对应的线径为测量到的线径，因此能巧妙地同时确认被测线路的线长和线径，提高测量精确度，便于后续线路或故障维护。 

下面，以双绞线被测线径线路为例进行本发明线路测量方法的说明，其中，又以第一线径#24、第二线径#26两个线径规格的双绞线为例对本发明实施方式进行说明。 

参阅图2，本发明提供测量线路的方法第二实施方式，本实施方式是利用测试参数中的Hlin(f)的相位值和环路衰减(LATN)值来计算线路长度和线径，通过下面步骤实现： 

步骤201：获得第一线径线路在固定频率下的线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据；获得第二线径线路在该固定频率下的线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据； 

1)获得第一、第二线径线路在固定频率下的线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据。 

ITU-T标准ADSL2(G.992.3)定义Hlin(f)是反映信道传输特性的函数，即Hlin(f)。可以通过双绞线的数值RLCG模型和ABCD参数的推导，建立Hlin(f)和双绞线特性参数之间的方程。 

1、RLCG模型 

双绞线是传输线的一种。对于任何传输线，都存在一些最基本的参数，如电阻(R)、电感(L)、电导(G)，这些参数叫做RLCG参数。所谓RLCG模型，就是利用双绞线的RLCG参数，来表征双绞线的信道特性。这种模型又称为双绞线信道的一次模型，这是因为它仅仅提供了双绞线的信道的RLCG参数，而没有提供双绞线信道的传递函数。后面本发明将会通过RLCG参数推导出传递函数。 

#24、#26线径规格双绞线的数值RLCG模型，是通过实测电缆的曲线拟合得到的，可适用于各个频段，包括VDSL频段。式1～4是RLCG的通用方程式。 

$R\left(f\right)=\sqrt[4]{r_{\mathrm{oc}}^4+a_c{f}^2}---\left(1\right)$

$L\left(f\right)=\frac{l_0+l_{\∞}{(f/f_m)}^b}{1+{(f/f_m)}^b}---\left(2\right)$

$G\left(f\right)=g_0{f}^{g_e}---\left(3\right)$

C(f)＝c_∞    (4) 

公式中涉及的参数如表1所示。 

参数	#24规格	#26规格
			roc/(Ω/km)	174.55888	286.17578
ac/(Ω4/km4Hz2)	0.053073481	0.14769620
			l0/(H/km)	617.29593*10-6	675.36888*10-6
l∞/(H/km)	478.97099*10-6	488.95186*10-6
			fm/(Hz)	553760.63	806338.63
b	1.1529766	0.92930728
			g0(Siemen/Hz*km)	0.23487476*10-12	4.3*10-8
ge	1.38	0.70
			c∞(nF/km)	50*10-9	49*10-9

表一：数值双绞线模型参数 

2、传输线的传输常数和特性阻抗 

根据上述传输线的RLCG参数，可以求得两个常用的参数：传输常数(λ)和特性阻抗(Z₀(f))，它们可以表征沿传输线的电压和电流。其中传输常数为： 

$\mathrm{\λ}=\mathrm{\α}+\mathrm{j\β}=\sqrt{(R+\mathrm{j\ωL})(G+\mathrm{j\ωC})}---\left(5\right)$

在定义传播常数时基于两种基本假定的情形，第一种jωC＞＞G，第二种当频率f＞100KHz时，jωL＞＞R，由式5可以推导出下面的式6和式7 

$\mathrm{\α}=R\sqrt{\frac{C}{L}}={\mathrm{\α}}_0{f}^{1/2}---\left(6\right)$

$\mathrm{\β}=\mathrm{\ω}\sqrt{\mathrm{LC}}={\mathrm{\β}}_{0}f---\left(7\right)$

在以上两个方程中，α₀，β₀均为常数。根据传输线的RLCG模型定义的 特性阻抗为： 

$Z_0=\sqrt{\frac{R+\mathrm{j\ωL}}{G+\mathrm{j\ωC}}}---\left(8\right)$

3、二端口网络的ABCD模型 

ABCD模型用一个二端口网络来表征双绞线信道特征。它把双绞线信道看出一个黑盒，用它的输入/输出关系来描述其特征。这种信道模型又称为双绞线信道的二次模型，这是因为ABCD参数通常要根据RLCG参数来求得，根据信道ABCD模型，可以很容易地计算出双绞线地传递函数、特性阻抗、输入阻抗等重要参数。 

对于一个一般的二端口网络，其ABCD参数描述如图3所示。 

相应的数学描述为： 

V₁＝AV₂+BI₂    (9) 

I₁＝CV₂+DI₂    (10) 

对于图4所示的双绞线传输系统，可以证明其ABCD参数为： 

$\left[\begin{array}{cc}A& B\\ C& D\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}\cosh \left(\mathrm{\λL}\right)& Z_0\sinh \left(\mathrm{\λL}\right)\\ \frac{\sinh \left(\mathrm{\λL}\right)}{Z_0}& \cosh \left(\mathrm{\λL}\right)\end{array}\right]---\left(11\right)$

如果不存在环路(Z_S被直接连到Z_L)，则分布在负载上的电压为： 

$V_L=V_S\frac{Z_L}{Z_S+Z_L}---\left(12\right)$

如果存在环路，电压V₁能够被简写成下式： 

V₁＝AV₂+BI₂＝V_S-I₁Z_S    (13) 

将I₁用第二个基本ABCD公式替代上式得： 

V₁＝AV₂+BI₂＝V_S-(CV₂+DI₂)Z_S    (14) 

用欧姆定律V₂/Z_L来替换I₂得： 

${\mathrm{AV}}_2+B\frac{V_2}{Z_L}=V_S-({\mathrm{CV}}_2+D\frac{V_2}{Z_L})Z_S---\left(15\right)$

通过上式可以解得V₂： 

$V_2=\frac{V_S{Z}_L}{{\mathrm{AZ}}_L+B+Z_S({\mathrm{CZ}}_L+D)}---\left(16\right)$

由此可以求得Hlin(f)Hlin为： 

$\mathrm{Hlin}\left(f\right)=\frac{V_2}{V_L}=\frac{Z_S+Z_L}{{\mathrm{AZ}}_L+B+{\mathrm{CZ}}_S{Z}_L+{\mathrm{DZ}}_S}---\left(17\right)$

4、Hlin(f)的相位弧度值与线路长度的关系 

将式(11)代入式(17)得： 

$\mathrm{Hlin}\left(f\right)=\frac{Z_L+Z_S}{\cosh \left(\mathrm{\λL}\right)Z_L+Z_0\sinh \left(\mathrm{\λL}\right)+Z_S(\frac{\sinh \left(\mathrm{\λL}\right)}{Z_0}{Z}_L+\cosh \left(\mathrm{\λL}\right))}---\left(18\right)$

在图4中，当源端阻抗Z_S，特性阻抗Z₀，负载阻抗Z_L匹配的情况下，并且当f≥100kHz时，可以认为Z_S＝Z_L≈Z₀，则上式可以简化为： 

$\mathrm{Hlin}\left(f\right)=\frac{1}{\cosh \left(\mathrm{\λL}\right)+\sinh \left(\mathrm{\λL}\right)}=e^{-\mathrm{\λL}}---\left(19\right)$

将式5代入上式得： 

Hlin(f)＝e^-(α+βj)L     (20) 

由式20和式7可推出下式： 

∠Hlin(f)＝-βL＝-β₀fL    (21) 

由此可知，当f一定时，Hlin(f)的相位弧度值与与长度成线型关系。 

基于上面的Hlin(f)公式18，用计算机仿真不同线路长度下#24和#26线径的Hlin(f)的相位值弧度和频率的关系，参见图5。 

图5中，Y轴代表相位弧度值，X轴代表频率。相位原始值是随着频率的增加而呈现周期性的变化的折线。在图5中，对相位弧度值做了展开处理，即每隔2π周期将下一个相位周期内的值移位使下一个周期的相位值与上个周期衔接，这样使得相位弧度在整个频率范围内是一条直线，而不是随着周期变化的折线。这样处理有助于观察和理解相位弧度与频率、线路长度之间的关系。 

由图5可知，随着线路长度的增加，相位弧度值也在增大，并且#24和#26规格的线缆在同一距离下弧度值相差很小。 

图6是频率固定为1104KHz时，线路长度和相位弧度值的关系图。其中Y轴代表相位弧度，X轴代表线路长度。 

以图6中#24和#26线为例，计算当f＝1104KHz，L∈(1km，6km)范围内相位和长度的比值K(1)： 

K(l)＝∠(Hlin(f))/L    (22) 

距离L(m)	1000	2000	3000	4000	5000	6000
							K#24	-2.0347	-2.0347	-2.0347	-2.0348	-2.0348	-2.0348
K#26	-2.1042	-2.1043	-2.1043	-2.1043	-2.1043	-2.1043

表二：相位角和线路长度的比值 

通过表2可知，K_#24和K_#26的值近似恒定值，其变化最大范围大约0.005％左右，在以后的计算中可以忽略此误差，取L∈(1km，6km)内的平均值得： 

K_#24＝-2.03475 

K_#26＝-2.1043 

在获得被测线路Hlin(f)后，分别根据#26和#24计算出此线路的长度范围(D₁，D₂) 

$D_2=\frac{\∠\left(\mathrm{Hlin}\right)}{K_{\#24}}---\left(23\right)$

$D_1=\frac{\∠\left(\mathrm{Hlin}\right)}{K_{\#26}}---\left(24\right)$

那么可以估计一个粗略的线路长度值： 

$\frac{D_1+D_2}{2}---\left(25\right)$

取此长度范围的差值： 

ΔD＝|D₂-D₁|    (26) 

代入D₁，D₂的值可得： 

$\mathrm{\ΔD}=|\∠\left(\mathrm{Hlin}\left(f\right)\right)(\frac{1}{K_{\#24}}-\frac{1}{K_{\#26}})|---\left(27\right)$

当∠Hlin(f)∈(0，-13000)时，求式24和实际线路长度之间的误差： 

$E_{\mathrm{Hlin}}=\±\frac{\mathrm{\ΔD}}{2D_2}---\left(28\right)$

将式27和式23代入上式得其误差为1.65％。 

2)同时，获得第一、第二线径线路在固定频率下的线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据。 

ITU-T标准ADSL2(G.992.3)定义LATN是反映环路衰减的参数，它是发送功率和接收到的功率的在dB上的差值，定义如下： 

$\mathrm{LATN}\left(\mathrm{dB}\right)=10*\log \frac{\underset{i=0}{\overset{\mathrm{NSC}-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H(i*\mathrm{\Δf})\right|}^2}{\mathrm{NSC}}---\left(29\right)$

图7是线路长度和上行LATN的关系图，其中Y轴代表LATN，X轴代表线路长度。在与直线拟合中发现，LATN上行方向的值和线路长度趋近线型关系。 

定义LATN与线路长度的比值M(1)： 

$M\left(l\right)=\frac{\mathrm{LATN}\left(l\right)}{L}---\left(30\right)$

下面是根据式29计算出不同长度下的M(1)的数值： 

距离L(m)	1000	2000	3000	4000	5000	6000
							M#24	0.0136	0.0124	0.0116	0.0110	0.0106	0.0103
M#26	0.0171	0.0157	0.0148	0.0142	0.0138	0.0135

表三：上行LATN与线路长度的比值 

通过表三可知，M值的最大变化率是8％。这个误差对于后面区分线径的计算是可以忽略不计的。同一线径的M值在测试区间内变化较为缓慢，可以近似恒定，取其平均值可得： 

M_#24＝0.0116 

M_#26＝0.0148 

如果已知被测线路是#24或者#26的一种，在测得被测线路上行LATN后，可以推算出此线路的长度范围(L₁，L₂) 

$L_1=\frac{\mathrm{LATN}}{M_{\#26}}---\left(31\right)$

$L_2=\frac{\mathrm{LATN}}{M_{\#24}}---\left(32\right)$

取此长度范围的差值： 

ΔL＝|L₂-L₁|      (33) 

代入L₁，L₂得： 

$\mathrm{\ΔL}=\mathrm{LATN}*|\frac{1}{M_{\#24}}-\frac{1}{M_{\#26}}|---\left(34\right)$

计算误差值： 

$E_{\mathrm{LATN}}=\frac{\mathrm{\ΔL}}{2L_2}---\left(35\right)$

将式32和式34代入式35，得其误差为11.13％. 

其中，所述测量得到的第一、第二线径线路环路衰减参数值可以是通过第一、第二线径线路测量得到的上行环路衰减参数值，也可以是通过第一、第二线径线路测量得到的下行环路衰减参数值。 

由21式可知： 

∠(Hlin)∝D      (36) 

由20式可以推出： 

|Hlin(f)|_dB＝20log|e^-γL|＝20log|e^-(α+jβ)L| 

则有： 

|Hlin(f)|_dB＝(-20αL)loge 

即： 

|Hlin(f)|_dB∝L    (37) 

由29式可知随着D的增大，LATN值也在增大。 

由26式和33式可知，在∠(Hlin)和LATN各自值域范围内： 

E_LATN＞＞E_Hlin

所以有： 

ΔL＞＞ΔD    (38) 

由此可以推断∠(Hlin)相对于线径(#24，#26)变化率远远小于LATN相对与线径(#24，#26)的变化率。可以理解，从相位弧度值与线路长度关系数据得到的线路长度误差较小，精确度较高。 

步骤202：根据被测量线径线路Hlin(f)的相位弧度值在所述第一、第二线径线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第一长度范围；根据被测线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第二长度范围；具体如下： 

基于式18，分别建立频率f＝1104KHz时#24和#26线径下线路长度和相位弧度值的关系表格。表格中线路长度可以设定在0～6Km(或根据实际情况变化)，5m为最小步进。线长的最小步进决定计算出的线路的最小误差，这个可以根据实际需要而变化。在获得被测线路Hlin(f)后，可以计算出其相位弧度值，可以用查表法分别找出#26和#24对应出此线路的长度范围(D₁，D₂)，在本实施方式中称第一长度范围。 

基于式29，分别建立#24和#26线径下线路长度和上行或者下行LATN值的关系表格。表格中线路长度通常在0～6Km，5m为最小步进。线长的最小步进决定计算出的线路的最小误差，这个可以根据实际需要而变化。在获得被测线路的上行或者LATN后，可以用查表法分别查出#26和#24对应出此线路的长度范围(L₁，L₂)，在本实施方式中称第二长度范围。 

这样可以利用∠(Hlin)信息先确定一个较小的线路第一长度范围(D₁，D₂)，之后利用LATN确定一个较大的线路第二长度范围(L₁，L₂)。 

步骤203：判断所述第一长度范围的中点靠近所述第二长度范围的哪个边界，以所述中点靠近的边界对应的线路长度值为测量到的线路长度，以该线 路长度值对应的线径为测量到的线径，具体是： 

比较 

和 

的大小。如果 

大于 

这表明线路长度更接近第二长度范围的边界L₂，那么可以判断线路线径为#24。如果 

小于 

这表明线路长度更接近第二长度范围的边界L₁，那么可以判断线路线径为#26。此方法可用于单一线径的判断。 

因为，在同样线路长度下∠(Hlin)相对于线径(#24，#26)变化率远远小于LATN相对与线径(#24，#26)的变化率，所以为了得到更加精确的线路长度结果，通常会根据步骤203中所确定的线径在∠(Hlin)所确定的长度D₁和D₂中选其一。 

参阅图8，本发明测量线路的方法第三实施方式包括步骤： 

步骤801：获得第一线径线路在固定频率下的线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据；获得第二线径线路在该固定频率下的线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据； 

步骤802：根据被测量线径线路Hlin(f)的相位弧度值在所述第一、第二线径线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第一长度范围；根据被测线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询得到两个长度值，分别以所述两长度值为中心，分别定义以所述两个中心为中点的第二、三长度范围，定义所述第二、三长度范围之间剩下的长度范围为第四长度范围，所述第二、三长度范围分别对应第一、第二线径线路，所述第四长度范围对应第一和二线径线路组成的混合线路； 

步骤803：当所述第一长度范围的中点属于第二或第三长度范围时，确定该第二或第三长度范围所对应线径为测量到的线径，当所述第一长度范围的中点属于第四长度范围时，确定该第四长度范围所对应的混合线径为测量到的线径。 

此实施方式是测量混合线径线路的方法，在实际测量中，有可能被测线路由两种以上线径的线路连接而成，因此相较单一一种被测线径线路来说，需要将可能的线长提供多个长度区间。如图9所示的混合线径区间，对应两种线径的用户线路组成的被测线路，可以将L₁，L₂确定的范围划分为三段区间。 

为此，可以根据式28和测试误差e％计算出一个标准误差： 

E％＝E_Hlin％+e％ 

估算出一个判断范围，即： 

1)#26线径判断区间： 

[L₁-(L₂-L₁)*E％，L₁+(L₂-L₁)*E％]    (39) 

2)#24线径判断区间： 

[L₂-(L₂-L₁)*E％，L₂+(L₂-L₁)*E％]    (40) 

3)混合线径判断区间： 

[L₁+(L₂-L₁)*E％，L₂-(L₂-L₁)*E％]  (41) 

根据 

所在的区间来判断线路的线径种类，以及确定线路长度。 

可以根据其线径类型的RLCG参数建立与Hlin的方程，按照步骤801～803计算线路长度、线路线径及判断是否为混合线径。 

参阅图10，本发明提供测量线路的方法第四实施方式，本实施方式是利用测试参数中的LATN的上行和下行值来计算线路长度和线径，通过下面步骤实现： 

基于式29，通过计算发现相同线径线路在上行方向和下行方向LATN随线路变化率是不相同的。利用这个性质在测得某一线路长度的上行和下行的LATN值后即可计算出该线路的长度和线径。 

步骤1001：获得第一线径线路的线路长度与上行环路衰减参数值的关系数据，获得所述第一线径线路的线路长度与下行环路衰减参数值的关系数据；获得第二线径线路的线路长度与上行环路衰减参数值的关系数据，获得所述第二线径线路的线路长度与下行环路衰减参数值的关系数据； 

基于式29，分别建立#24和#26线径下线路长度与上行和下行LATN值的关系表格。表格中线路长度通常在0～6Km，5m为最小步进。线长的最小步进决定计算出的线路的最小误差，这个可以根据实际需要而变化。 

步骤1002：根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与上行环路衰减参数值关系数据中分别得到第一、第二长度值；根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与下行环路衰减参数值关系数据分别得到第三、第四长度值； 

在获得被测线路的上行和LATN后，可以用查表法分别查出#26和#24对应出此线路的长度(D₁，D₂)。在获得被测线路的下行和LATN后，可以用查表法分别查出#26和#24对应出此线路的长度(D₄，D₃)。 

步骤1003：获得所述第一长度值和第三长度值之差的绝对值，获取所述第二长度值和第四长度值的之差的绝对值，比较上述两个绝对值，以绝对值小的一组长度值所对应线路线径与长度为测量到的线径与长度。 

比较|D₁-D₄|和|D₂-D₃|的大小，较小的那一组对应的线径和线长即为实际线路的线径和线长。 

本实施方式仅测量一个参数值，方便测量。 

参阅图11，提供本发明测量线路的方法第五实施方式，本发明方案实施例三是利用测试参数中的Hlog(f)值来计算线路长度和线径，通过下面步骤实现： 

步骤1101：获得被测线路的插入损耗的对数值Hlog_test； 

步骤1102：将第一线径线路一个中间距离的环路的第一插入损耗对数理论值H log_ref24和所述被测线路的插入损耗对数值Hlog_test代入固定频率下插入损耗对数值Hlog_(f)与线路长度的线性函数，得到可选线路长度L_test24，将第二线径线路一个中间距离的环路的第二插入损耗对数理论值Hlog_ref26和所述被测线路的Hlog_test代入固定频率下Hlog_(f)与线路长度的线性函数，得到可选线路长度L_test26； 

由式37|Hlin(f)|_dB∝L可知，当频率＞100KHz时，在相同的频率下，Hlog(f)和线路长度L近似成线性关系： 

$\frac{H\log {\left(f\right)}_1}{H\log {\left(f\right)}_2}=\frac{L_1}{L_2}---\left(42\right)$

首先获得线路Hlog_test参数。之后分别选择#24和#26一个中间距离的环路(如2公里)的理论值Hlog_ref24和Hlog_ref26作为参考环路；利用式42可得： 

$L_{\mathrm{test}24}=L_{\mathrm{ref}}\×\frac{{H\log }_{\mathrm{test}}}{{H\log }_{\mathrm{ref}24}}---\left(43\right)$

$L_{\mathrm{test}26}=L_{\mathrm{ref}}\×\frac{{H\log }_{\mathrm{test}}}{{H\log }_{\mathrm{ref}26}}---\left(44\right)$

将测得的Hlog_test参数分别代入43和44式，得到两个不同线径下的长度值L_test24和L_test26。 

步骤1103：将所述第一线径线路的线径值以及所述线路长度L_test24代入插入第一线径线路的损耗函数Hlin(f)，再取对数值Hlog，获得Hlog_test24，将所述第二线径线路的线径值以及所述线路长度L_test26代入插入第二线径线路的损耗函数Hlin(f)，再取对数值Hlog，获得Hlog_test26； 

在所有频段内求下面的方差和： 

${\mathrm{error}}_{24}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{H\log }_{\mathrm{test}}\left(f_i\right)|-|{H\log }_{\mathrm{test}24}\left(f_i\right)\left|\right|}^2---\left(45\right)$

${\mathrm{error}}_{26}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{H\log }_{\mathrm{test}}\left(f_i\right)|-|{H\log }_{\mathrm{test}26}\left(f_i\right)\left|\right|}^2---\left(46\right)$

步骤1104：获得所有频段或者部分频段内Hlog_test与Hlog_test24的均方误差和、方差和、或差值和，获得所有频段或者部分频段内Hlog_test与Hlog_test26的均方误差和、方差和、或差值和，比较上述两组数据的误差和，以误差和小的那一组数据对应的线路长度及其线径为被测线路长度和线径。 

比如，比较式error₂₄和error₂₆的大小，对应较小值的error的线径和线长即是实际线路的线长线径。 

在更多实施方式中，可以不采用插入损耗函数的对数形式，而直接采用插入函数值本身进行计算，这样插入损耗对数值Hlog_(f)与线路长度的线性函数则更改为插入损耗对数值Hlog_(f)与线路长度的函数。 

本领域普通技术人员可以理解实现上述测量线路长度的方法实施方式中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可以包括前述本发明方法各个实施方式的内容。这里所称得的存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。 

参阅图12，本发明还提供测量装置第一实施方式，所述测量装置包括： 

保存单元，用于保存第一线径线路在固定频率下的线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据；还进一步保存第二线径线路在该固定频率下的线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据、以及线路长度与环路衰减参数值的关系数据； 

测量单元，用于获得被测量线径线路Hlin(f)的相位弧度值和环路衰减参数值； 

查找单元，用于根据被测量线径线路Hlin(f)的相位弧度值在所述第一、第二线径线路长度与Hlin(f)的相位弧度值关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第一长度范围；根据被测线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询得到两个长度值，根据所述两长度值定义第二长度范围； 

判断单元，用于判断所述第一长度范围的中点靠近所述第二长度范围的哪个边界，以所述中点靠近的边界对应的线路长度值为测量到的线路长度，以该线路长度值对应的线径为测量到的线径。 

以上本发明第一实施方式可以看出，由于。 

在其他实施方式中，。 

参阅图13，本发明还提供测量装置第二实施方式。所述测量装置包括： 

保存单元，用于保存第一线径线路的线路长度与上行环路衰减参数值的关系数据、以及所述第一线径线路的线路长度与下行环路衰减参数值的关系 数据；还进一步保存第二线径线路的线路长度与上行环路衰减参数值的关系数据、以及所述第二线径线路的线路长度与下行环路衰减参数值的关系数据； 

测量单元，获得被测量线径线路环路衰减参数值； 

查找单元，用于根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与上行环路衰减参数值关系数据中分别得到第一、第二长度值；根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与下行环路衰减参数值关系数据分别得到第三、第四长度值； 

判断单元，用于在获得所述第一长度值和第三长度值的绝对值、所述第二长度值和第四长度值的绝对值后，比较上述两个绝对值，以绝对值小的一组长度值所对应线路线径与长度为测量到的线径与长度。 

值得说明的是，前述本发明测量装置第一实施方式中的保存单元、测量单元、查找单元以及判断单元可以集成在一个处理模块中；同理，  前述本发明测量装置第二实施方式中的各单元也可以集成在一个处理模块中；或者，前述各实施方式各单元中的任何两个或两个以上都可以集成在一个处理模块中。 

还值得说明的是，本发明测量装置实施方式中的各单元既可以采用硬件的形式实现，可软件实现的部分也可以采用软件功能模块的形式实现。相应地，本发明实施方式既可以作为独立的产品销售或使用，可软件实现的部分也可以存储在一个计算机可读取存储介质中进行销售或使用。 

综上，本发明至少可以产生如下技术效果： 

1)能对DELT能够测试范围内的线路长度和线径同时进行判断，并且测试长度范围大，通常DELT能够测试#26线径线路长度范围在(0～6000m)； 

2)对于长度计算和线径判断的精确度较高，并且因为首先判断出线径，然后根据该线径的特性去判断线路的长度，精确度高； 

3)可以判断线路是否为混合线径； 

4)使用性较为广泛。可以在DELT参数Hlin、Hlog、LATN中任选其一、两两结合或者全部来作为线路测量的参数。 

以上对本发明所提供的一种线路测量方法以及测量装置通过具体实施例 进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 

Claims (8)

1.一种测量线路的方法，其特征在于，包括：

分别获得第一、第二线径线路在固定频率下的线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据、以及分别获得第一、第二线径线路在固定频率下的线路长度与环路衰减参数值的关系数据，其中，所述插入损耗为能够反映信道传输特性的参数；

根据被测量线径线路插入损耗的相位弧度值在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询分别得到一个长度值，根据在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询分别得到的一个长度值定义第一长度范围；

根据被测线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询分别得到一个长度值，根据在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询分别得到的一个长度值定义第二长度范围；

判断所述第一长度范围的中点靠近所述第二长度范围的哪个边界，以所述中点靠近的边界一侧对应的线路长度值为测量到的线路长度，以该线路长度值对应的线径为测量到的线径。

2.根据权利要求1所述的测量线路的方法，其特征在于，第一、第二线径线路环路衰减参数值是通过第一、第二线径线路测量得到的上行或下行环路衰减参数值。

3.根据权利要求1所述的测量线路的方法，其特征在于，所述：以所述中点靠近的边界一侧对应的线路长度值为测量到的线路长度，是指：确认所述中点靠近的第二长度范围边界，选择所述确认的第二长度范围边界所临近的第一长度范围的边界，以选择的所述第一长度范围边界所对应的线路长度值为测量到的线路长度。

4.一种测量线路的方法，其特征在于，包括：

分别获得第一、第二线径线路在固定频率下的线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据、以及分别获得第一、第二线径线路在固定频率下的线路长度与环路衰减参数值的关系数据，其中，所述插入损耗为能够反映信道传输特性的参数；

根据被测量线径线路插入损耗的相位弧度值在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询分别得到一个长度值，根据在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询分别得到的一个长度值定义第一长度范围；

根据被测线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询分别得到一个长度值，分别以在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询分别得到的一个长度值为中心，分别定义以所述两个中心为中点的第二、三长度范围，定义所述第二、三长度范围之间剩下的长度范围为第四长度范围，所述第二、三长度范围分别对应第一、第二线径线路，所述第四长度范围对应第一和二线径线路组成的混合线路；其中，所述第二长度范围为，以在所述第一线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询得到的一个长度值为中心，正负偏差为标准误差与在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询分别得到一个长度值之差的乘积所对应的判断范围；所述第三长度范围为，以在所述第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询得到的一个长度值为中心，正负偏差为标准误差与在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询分别得到的一个长度值之差的乘积所对应的判断范围；

当所述第一长度范围的中点属于第二或第三长度范围时，确定该第二或第三长度范围所对应线径为测量到的第一或第二线径，当所述第一长度范围的中点属于第四长度范围时，确定该第四长度范围所对应的混合线径为测量到的线径。

5.一种测量线路的方法，其特征在于，包括：

分别获得第一、第二线径线路的线路长度与上行环路衰减参数值的关系数据，分别获得所述第一、第二线径线路的线路长度与下行环路衰减参数值的关系数据；

根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与上行环路衰减参数值关系数据中分别得到第一、第二长度值；根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与下行环路衰减参数值关系数据中分别得到第三、第四长度值；

获得所述第一长度值和第三长度值之差的绝对值，获取所述第二长度值和第四长度值之差的绝对值，比较上述两个绝对值，以绝对值小的一组长度值所对应线路线径与长度为测量到的线径与长度。

6.一种测量线路的方法，其特征在于，包括：

获得被测线路的插入损耗；

分别将第一、第二线径线路一个中间距离的环路的第一、第二插入损耗理论值和所述被测线路的插入损耗代入固定频率下插入损耗与线路长度的函数，分别得到第一、第二可选线路长度；

分别将所述第一、第二线径线路的线径值以及所述第一、第二可选线路长度代入第一、第二线径线路的插入损耗函数，分别获得第一、第二插入损耗计算值；

获得所有频段或者部分频段内被测线路的插入损耗与第一插入损耗计算值的均方误差和、方差和、或差值和，获得所有频段或者部分频段内被测线路的插入损耗与第二插入损耗计算值的均方误差和、方差和、或差值和，比较上述两组数据的误差和，以误差和小的那一组数据对应的线路长度及其线径为被测线路长度和线径。

7.一种测量装置，其特征在于，包括：

保存单元，用于保存获得的第一线径线路在固定频率下的线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据、以及获得的线路长度与环路衰减参数值的关系数据；还进一步保存获得的第二线径线路在该固定频率下的线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据、以及获得的线路长度与环路衰减参数值的关系数据，其中，所述插入损耗为能够反映信道传输特性的参数；

测量单元，用于获得被测量线径线路插入损耗的相位弧度值和环路衰减参数值；

查找单元，用于根据被测量线径线路插入损耗的相位弧度值在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询分别得到一个长度值，根据在所述第一、第二线径线路长度与插入损耗的相位弧度值关系数据中查询分别得到的一个长度值定义第一长度范围；根据被测线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询分别得到一个长度值，根据在所述第一、第二线径线路长度与环路衰减参数值的关系数据中查询分别得到的一个长度值定义第二长度范围；

判断单元，用于判断所述第一长度范围的中点靠近所述第二长度范围的哪个边界，以所述中点靠近的边界一侧对应的线路长度值为测量到的线路长度，以该线路长度值对应的线径为测量到的线径。

8.一种测量装置，其特征在于，包括：

保存单元，用于保存获得的第一、第二线径线路的线路长度与上行环路衰减参数值的关系数据、以及分别获得的所述第一、第二线径线路的线路长度与下行环路衰减参数值的关系数据；

测量单元，获得被测量线径线路环路衰减参数值；

查找单元，用于根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与上行环路衰减参数值关系数据中分别得到第一、第二长度值；根据被测量线径线路环路衰减参数值在所述第一、第二线径线路长度与下行环路衰减参数值关系数据分别得到第三、第四长度值；

判断单元，用于在获得所述第一长度值和第三长度值之差的绝对值、所述第二长度值和第四长度值之差的绝对值后，比较上述两个绝对值，以绝对值小的一组长度值所对应线路线径与长度为测量到的线径与长度。

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