CN101729683B - 检测桥接抽头的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种检测桥接抽头的方法、装置及系统，属于数字用户线技术领域。为解决现有数字用户线路接入复用器网络计算得到线路拓扑的技术中，计算量巨大，难以应用到实际中的问题而发明。本发明实施例通过测量得到发送端和接收端之间线路的信道传输函数，利用该信道传输函数来计算得到线路拓扑，包括主干线路和桥接抽头的长度、个数，较现有检测线路拓扑的算法，计算量大大减小，计算速度有很大提高，而且准确度很高，根据实际测试结果验证准确率达到85％以上。还可以利用本发明实施例实现利用双端测试完成单端测试，从而得到线路的长度的功能。

Description

检测桥接抽头的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及数字用户线技术，尤其涉及一种检测桥接抽头的方法、装置及系统。

背景技术

在现有计算得到线路拓扑的技术中，首先建立线路拓扑模型，如图1所示，该线路拓扑模型包括主干环路各段的线径和长度，各桥接抽头的线径和长度。局端和用户端之间通过主干线路传输数据，桥接抽头是跨接在双绞线上的未用的支路线路。为能灵活地增加或改变用户配置，大多数用户线路都并联有一段开路双绞线，称为桥接抽头，一般多靠近用户端，这些抽头对数字传输的高频信号将产生反射，可能会抵消从远端传来的有用信号脉冲，所以在线路拓扑的检测中，桥接抽头的检测是重点。

在现有技术中，根据所建立的线路拓扑模型得到信道传输函数，然后将得到的信道传输函数和测量所得到的实际信道传输函数，计算均方误差。对线路拓扑模型中的每一段（包括主干和桥接抽头）的信道传输函数，和测量所得到的信道传输函数分别计算均方误差，当均方误差值最小时，所对应的环路拓扑，就是所求的环路拓扑。

发明人发现在现有计算得到线路拓扑的技术中，需要对所建立的线路拓扑模型中所有主干和桥接抽头的组合进行计算，因而计算量巨大，很难应用到实际中。

发明内容

为了解决现有计算得到线路拓扑的技术中计算量巨大的问题，本发明实施例提供以下技术方案：。

一方面，本发明实施例提供一种检测桥接抽头的方法。

一种检测桥接抽头的方法，包括：

获取发送端和接收端之间线路的信道传输函数H（f）；

对所述信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，根据运算结果得到主干线路长度，根据该主干线路长度得出主干线路传输函数；

根据所述信道传输函数H（f）和所述主干线路传输函数，获取桥接抽头传输函数；

将不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值存入表格K,计算所述桥接抽头传输函数与所述表格K中不同理论值的相关系数r,根据相关系数r，确定桥接抽头的长度和个数。

一方面，本发明实施例提供一种检测桥接抽头的装置。

一种检测桥接抽头的装置，包括：

信道传输函数获取模块，用于通过在发送端发送测试信号，接收端接收该测试信号来获取发送端和接收端之间线路的信道传输函数H（f）；

主干线路传输函数获取模块，用于对所述信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，根据运算结果得到主干线路长度，根据该主干线路长度得出主干线路传输函数；

桥接抽头传输函数获取模块，用于根据所述信道传输函数H（f）和所述主干线路传输函数，获取桥接抽头传输函数；

桥接抽头信息获取模块，用于将不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值存入表格K,计算所述桥接抽头传输函数与所述表格K中不同理论值的相关系数r,根据相关系数r，确定桥接抽头的长度和个数。

另一方面，本发明实施例提供一种检测桥接抽头的系统。

一种检测桥接抽头的系统，该系统包括中心局、用户、局端和用户端之间的主干线路、跨接在主干线路上的桥接抽头以及检测桥接抽头装置，该检测桥接抽头装置包括：

信道传输函数获取模块，用于通过在发送端发送测试信号，接收端接收该测试信号来获取发送端和接收端之间线路的信道传输函数H（f）；

主干线路传输函数获取模块，用于对所述信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，根据运算结果得到主干线路长度，根据主干线路长度得出主干线路传输函数；

桥接抽头传输函数获取模块，用于根据所述信道传输函数H（f）和主干线路传输函数，获取桥接抽头传输函数；

桥接抽头信息获取模块，用于将不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值存入表格K,计算所述桥接抽头传输函数与所述表格K中不同理论值的相关系数r,根据相关系数r，确定桥接抽头的长度和个数。

本发明实施例通过测量得到发送端和接收端之间线路的信道传输函数，利用该信道传输函数来计算得到线路拓扑，包括主干线路和桥接抽头的长度、个数，相比较现有检测线路拓扑的算法，计算量大大减小，计算速度得到较大提高，而且准确度很高，根据实际测试结果验证准确率达到85%以上。还可以利用本发明实施例实现利用双端测试完成单端测试，从而得到线路的长度的功能。

附图说明

图1为现有计算得到线路拓扑的技术中所建立得线路拓扑模型；

图2为本发明实施例中检测桥接抽头的方法流程图；

图3为本发明实施例中获取发送端和接收端之间信道传输函数的方法流程图；

图4为本发明实施例中根据信道传输函数获取主干线路传输函数的方法流程图；

图5为本发明实施例中所述RLCG模型；

图6为本发明实施例中所述用ABCD参数来表示双端口上的电压电流关系示意图；

图7为本发明实施例中所述不存在环路时用ABCD参数来表示双端口上的电压电流关系示意图；

图8为本发明实施例中根据桥接抽头传输函数获取桥接抽头的长度的方法流程图；

图9为本发明实施例中检测桥接抽头的装置框图；

图10为本发明实施例中利用双端测试完成单端测试来测试线路长度的结构框图。

具体实施方式

为了解决现有计算得到线路拓扑的技术中计算量巨大的问题，本发明实施例提供了一种检测桥接抽头的方法。

如图2所示，该检测桥接抽头的方法包括：

201、获取发送端和接收端之间线路的信道传输函数H（f），步骤包括：

如图3所示、2011、在发送端发送已知功率谱密度和频率范围的测试信号；

2012、接收端接收该测试信号；

2013、对接收到的测试信号进行测量，与发送端发送的测试信号进行比较，从而得到信道传输函数H（f）。在实际运用中，可以通过以下几种方法得到信道传输函数H（f）：

1）对于支持ADSL2（Asymmetrical Digital Subscriber Line 2，第二代非对称数字用户线）/ADSL2+（Asymmetrical Digital Subscriber Line 2plus，第二代非对称扩展频段的数字用户线）或者VDSL2（Very-high-bit-rate DigitalSubscriber Line 2，第二代甚高速数字用户线）业务的线路，可以通过在局端和用户端之间进行DELT（Double End Line Testing，双端测试）测试得到信道传输函数。

在ITU-T（International Telecommunication Union TelecommunicationStandardization Sector，国际电信联盟电信标准局）的ADSL2/2+或者VDSL2标准中，对DELT做了相关规定。DELT测试完成后，CO和CPE将交互以下参数：线路衰减（LATN）、信号衰减（SATN）、信噪比容限（SNRM）、可获得的净速率（ATTNDR）、当前发射总功率（ACTATP）、子载波的信道传输函数线性标称下的复值Hlin(f)、子载波的信道传输函数对数标称下的量值Hlog(f)、每个子载波的静态线路噪声PSD QLN（f）、每个子载波的信噪比SNR（f），其中Hlin(f)就是信道传输函数，Hlog(f)则是信道传输函数幅值的对数形式。

2）对于支其他类型DSL（Digital Subscriber Line，数字用户线）业务的线路，可以利用专用的测试工具（如第三方测试头）得到信道传输函数。

202、对所述信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，根据运算结果得到主干线路长度，根据该主干线路长度得出主干线路传输函数H_NoTap（f），步骤包括：

如图4所示、2021、建立信道传输函数平均衰减值与主干线路长度L一一对应的数据表格；

在线路传输中，可以利用RLCG模型进行分析。如图5所示：

其中的RLCG的值，都可以利用信道所用传输介质——双绞线的参数计算出来，双绞线是将一对互相绝缘的金属导线互相绞合，以此来抵御一部分外界电磁波干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，可以降低信号干扰的程度，每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。双绞线一般由两根22-26号绝缘铜导线相互缠绕而成，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规格的双绞线	＃26规格的双绞线
			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1＃24规格和＃26规格双绞线的参数

根据上述RLCG参数，可以求得两个常用的参数：传输常数γ和特性阻抗Z₀.

其中传输常数为：

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

特性阻抗为：

$Z_0=\sqrt{\frac{R+\mathrm{j\ωL}}{G+\mathrm{j\ωC}}}---\left(6\right)$

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

$\mathrm{\α}=R\sqrt{\frac{C}{L}}{\mathrm{\α}}_0{f}^{1/2}---\left(7\right)$

$\mathrm{\β}=\mathrm{\ω}\sqrt{\mathrm{LC}}={\mathrm{\β}}_{0}f---\left(8\right)$

在以上两个式子中，α₀，β₀均为常数

双绞线可以看为一个双端口网络，通常用ABCD参数来表示双端口上的电压电流关系。如图6所示：

相应的数学描述为：

V₁=AV₂+BI₂                        （9）

I₁=CV₂+DI₂                        （10）

对于图6所示的双绞线传输系统，可以推导出其ABCD参数为：

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

对于两个串联的两端口网络的ABCD参数可以由各个独立的两端口的ABCD参数距阵相乘得到，

$\left[\begin{array}{cc}A& B\\ C& D\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{A}_1& B_1\\ C_1& D_1\end{array}\right]\·\left[\begin{array}{cc}{A}_2& B_2\\ C_2& D_2\end{array}\right]---\left(12\right)$

如果不存在环路，如图7所示，Z_S被直接连到Z_L，则分布在负载上的电压为：

$V_L=V_S\frac{Z_L}{Z_S+Z_L}---\left(13\right)$

如果存在环路，电压V₁能够被简写成下式：

V₁=AV₂+BI₂＝V_S-I₁Z_S    （14）

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    （15）

用欧姆定律V₂/Z_L来替换I₂得：

${\mathrm{AV}}_2+B\frac{V_2}{Z_L}=V_S-({\mathrm{CV}}_2+D\frac{V_2}{Z_L})Z_S---\left(16\right)$

通过上式可以解得V₂：

$V_2=\frac{V_S{Z}_L}{{\mathrm{AZ}}_L+B{+Z}_S({\mathrm{CZ}}_L+D)}---\left(17\right)$

由此可以求得电压传递函数Hlin为：

$\mathrm{Hlin}\left(f\right)=\frac{Z_S+Z_L}{{\mathrm{AZ}}_L+B+{\mathrm{CZ}}_S{Z}_L+{\mathrm{DZ}}_S}---\left(18\right)$

在源端阻抗，特性阻抗，负载阻抗匹配的情况下，当f≥100kHz时，可以认为Z_G＝Z_L≈Z₀，则上式可为

$H\left(f\right)=\frac{Z_G+Z_L}{{\mathrm{AZ}}_L+B+Z_G({\mathrm{CZ}}_L+D)}$

$=\frac{Z_G+Z_G}{{\mathrm{AZ}}_G+B+Z_G({\mathrm{CZ}}_G+D)}$

$=\frac{Z_G+Z_G}{\cosh \left(\mathrm{\γL}\right)Z_G+\sinh \left(\mathrm{\γL}\right)Z_G+Z_G(\frac{\sinh \left(\mathrm{\γL}\right)}{Z_0}{Z}_G+\cosh \left(\mathrm{\γL}\right))}$

$\≈\frac{1}{\cosh \left(\mathrm{\γL}\right)+\sinh \left(\mathrm{\γL}\right)}$

$=e^{-\mathrm{\γL}}---\left(19\right)$

因传播常数和γ和Z₀定义如下

$Z_0=\sqrt{\frac{R+\mathrm{j\ωL}}{G+\mathrm{j\ωC}}}---\left(6\right)$

$\mathrm{\γ}=\sqrt{(R+\mathrm{j\ωL})(G+\mathrm{j\ωC})}=Z_0(G+\mathrm{j\ωC})---\left(5\right)$

考虑近似jwC>>G因此有：

γ≈jωCZ₀=jωC(Z_0r+jZ_0i)=jωCZ_0r-ωCZ_0i

其中Z_0r和Z_0i是Z₀的实部和虚部，因此有

$\left|e^{-\mathrm{\γl}}\right|=\left|e^{-{\mathrm{j\ωCZ}}_{0r}l+{\mathrm{\ωCZ}}_{0i}l}\right|=e^{{\mathrm{\ωCZ}}_{0i}l}---\left(20\right)$

最后

${\left[H\left(f\right)\right]}_{\mathrm{dB}}=20\log \left|H\left(f\right)\right|=20\log \left|e^{-\mathrm{\γl}}\right|=20\log e^{{\mathrm{\ωCZ}}_{0i}l}=\frac{{20\mathrm{\ωCZ}}_{0i}l}{\mathrm{Ln}10}=\mathrm{kfl}---\left(21\right)$

其中 $k=\frac{{40\mathrm{\πCZ}}_{0i}}{\mathrm{Ln}10}$

所以在相同的频率下，信道传输函数H（f）和主干线路长度L的近似关系为

$\frac{{\left|H_1\left(f\right)\right|}_{\mathrm{dB}}}{{\left|H_2\left(f\right)\right|}_{\mathrm{dB}}}\≈\frac{L_1}{L_2}---\left(22\right)$

这是计算主干线路长度一个重要的公式，在实际应用中，由于某一个频段|H(f)|_dB值受到干扰偏离实际值的可能性较大，所以在计算中往往取一段频段的衰减的平均值。

$\frac{\frac{1}{N-\mathrm{start}}\underset{i=\mathrm{start}}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_1\left(i\right)\right|}_{\mathrm{dB}}}{\frac{1}{N-\mathrm{start}}\underset{i=\mathrm{start}}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\left|H_2\left(i\right)\right|}_{\mathrm{dB}}}=\frac{L_1}{L_2}---\left(23\right)$

其中N值是子载波的总数，start是开始计算的子载波序号。

由于桥接抽头对估算线路长度有较大影响，选取频率较低的频段的平均值来估算线路长度会比较准确。这是因为一方面桥接抽头形成的波峰波谷对低频端影响相对较小，一方面低频端衰减较高频段小。

建立平均衰减值与主干线路长度L一一对应的数据表格；

2022、将测试得到的信道传输函数H（f）进行

2023、用查表法将上述计算结果与数据表格中的数据进行比较；表格中最接近的那个衰减值所对应的长度值即是估计到的主干线路长度值。

2024、根据主干线路长度L得到主干线路传输函数H_NoTap（f）。

203、根据测得的信道传输函数H（f）和主干线路传输函数H_NoTap（f），获取桥接抽头传输函数H_Tap（f），信道传输函数H（f）=H_NoTap（f）·H_Tap（f），其中H_Tap（f）只包含桥接抽头信息，H_NoTap（f）只包含主干信息，根据这一公式就可以由信道传输函数H（f）和主干线路传输函数H_NoTap（f）得到桥接抽头传输函数H_Tap（f）。

根据得到的H_Tap（f），修正主干长度L，修正主干长度L的过程如下：

即首先求出H’_NoTap（f）=H（f）/H_Tap（f），得出H’_NoTap（f）;

然后根据H’_NoTap（f）的值得到更准确的主干长度L’。根据L’可以得到修正后的主干线路传输函数H_NoTap（f）。

204、将不同长度下的桥接抽头传输函数H_Tap（f）的理论值存入表格K,计算所述桥接抽头传输函数与所述表格K中不同理论值的相关系数r,根据相关系数r，确定桥接抽头的长度和个数，包括：

如图8所示，2041、将不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值存入表格K；

2042、计算已得到的桥接抽头传输函数H_Tap（f）的值，将计算结果与表格K中桥接抽头传输函数的理论值采用相关公式进行匹配，得出相关系数r，可以采用Pearson相关公式来计算相关系数r，但是不仅限于这一公式：

$r=\frac{\underset{m}{\mathrm{\Σ}}\underset{n}{\mathrm{\Σ}}(A_{\mathrm{mn}}-\stackrel{\‾}{A})(B_{\mathrm{mn}}-\stackrel{\‾}{B})}{\sqrt{\left(\underset{m}{\mathrm{\Σ}}\underset{n}{\mathrm{\Σ}}{(A_{\mathrm{mn}}-\stackrel{\‾}{A})}^2\right)\left(\underset{m}{\mathrm{\Σ}}\underset{n}{\mathrm{\Σ}}{(B_{\mathrm{mn}}-\stackrel{\‾}{B})}^2\right)}}---\left(24\right)$

式24就是Pearson相关公式，其中A和B分别表示需要比较的两组数据。

和

表示数组A的平均值和数组B的平均值。

2043、当相关系数r最大时，那一组数值所对应表格K中的长度即是所求的桥接抽头长度。

在进行相关运算的过程中，相关系数r可能会出现两个以上的超过判断门限的峰值，由于H_Tap（f）的波峰波谷在整个VDSL2（第二代甚高速数字用户环路）频段内频率相同，所以可以只取低频段的信息与表格K相应的低频段进行相关运算，这样舍去了高频段的信息，就减少了对相关系数r值的干扰。

然而，实际情况中，尽管舍去了高频段的信息，相关系数r仍然可能出现两个以上接近的峰值。此时可以分别用得到的桥接抽头长度计算出对应的信道传输函数，然后分别与测试得到的实际线路的信道传输函数进行方差和运算，方差和较小的那一组所对应的即是所要求的r值。

方差和公式如下：

$\mathrm{error}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|\right|H_{\mathrm{cal}}\left(f_i\right)|-|H_{\mathrm{meas}}\left(f_i\right)\left|\right|---\left(25\right)$

其中H_cal（f_i）是根据得到的桥接抽头长度计算出的对应的信道传输函数，H_meas（f_i）是测试得到的实际线路的信道传输函数。

对于两个以上桥接抽头检测，该检测桥接抽头的方法一样适用。先用检测一个桥接抽头的方法检测出第一个桥接抽头，然后将测试得到的传输函数去除第一个桥接抽头的影响，对主干长度进行修正；再根据去除第一个桥接抽头影响，修正主干长度后的信道传输函数，用检测一个桥接抽头的方法检测出第二个桥接抽头，重复这一步骤，不断去除桥接抽头的影响，对主干长度进行修正，并根据修正主干长度后的信道传输函数，检测桥接抽头，直至检测出全部的桥接抽头。通过不断对主干长度进行修正，可以提高检测的精度。

本发明实施例测量发送端和接收端之间实际线路的信道传输函数，然后通过测量得到的信道传输函数来计算得到线路拓扑，包括主干线路和桥接抽头的长度、个数，相比较现有检测线路拓扑的算法，计算量大大减小，计算速度得到较大提高，而且准确度很高，根据实际测试结果验证准确率达到85%以上。

本发明实施例还提供了一种检测桥接抽头的装置。

如图9所示，该检测桥接抽头的装置包括：

信道传输函数获取模块901，用于获取发送端和接收端之间线路的信道传输函数H（f），可以通过在发送端发送已知功率谱密度和频率范围的测试信号，在接收端接收测试信号，对接收到的测试信号进行测量，与发送的测试信号进行对比，从而得到信道传输函数H（f）。

主干线路传输函数获取模块902，用于对信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，根据运算结果得到主干线路长度，根据该主干线路长度得出主干线路传输函数H_NoTap（f），包括：

数据表格903，对不同主干线路长度所对应的信道传输函数H（f）进行平均衰减值

运算，并将结果存放在数据表格中；

主干线路L估计单元904，用于对测量得到的信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，然后用查表法将运算结果与数据表格903中的数据进行对比，表格中最接近的衰减值所对应的长度值即是得到的主干线路长度L；

然后根据主干线路长度L，进行计算即可得到主干传输函数H_NoTap（f）。

桥接抽头传输函数获取模块905，用于根据信道传输函数H（f）和主干线路传输函数H_NoTap（f），获取桥接抽头传输函数H_Tap（f），信道传输函数H（f）=H_NoTap（f）·H_Tap（f），其中H_Tap（f）只包含桥接抽头信息，H_NoTap（f）只包含主干信息，根据这一公式就可以由信道传输函数H（f）和主干线路传输函数H_NoTap（f）得到桥接抽头传输函数H_Tap（f）。

根据得到的H_Tap（f），可以修正主干长度L。修正主干长度L的过程如下：

即首先求出H’_NoTap（f）=H（f）/H_Tap（f），得出H’_NoTap（f）;

然后根据H’_NoTap（f）的值得到更准确的主干长度L’。根据L’可以得到修正后的主干线路传输函数H_NoTap（f）。

桥接抽头信息获取模块906，用于将不同长度下的桥接抽头传输函数H_Tap（f）的理论值存入表格K,计算所述桥接抽头传输函数与所述表格K中不同理论值的相关系数r,根据相关系数r，确定桥接抽头的长度和个数，包括：

表格K907，用于存放不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值，对不同长度下的桥接抽头传输函数进行计算，得到桥接抽头传输函数的理论值，存入表格K；

相关系数计算单元908，用于计算桥接抽头传输函数H_Tap（f）与表格K中不同理论值的相关系数r，计算已得到的桥接抽头传输函数H_Tap（f）的值，将计算结果与表格K中桥接抽头传输函数的理论值用相关方法进行匹配，计算相关系数r，可以采用Pearson相关公式来计算相关系数r，但是不仅限于这一公式，当相关系数r最大时，此时表格K中对应的桥接抽头的的长度既是所求桥接抽头的长度。

在进行相关运算的过程中，相关系数r可能会出现两个以上的超过判断门限的峰值，由于H_Tap（f）的波峰波谷在整个VDSL2（第二代甚高速数字用户环路）频段内频率相同，所以可以只取低频段的信息与表格K相应的低频段进行相关运算，这样舍去了高频段的信息，就减少了对相关系数r值的干扰。

然而，实际情况中，尽管舍去了高频段的信息，相关系数r仍然可能出现两个以上接近的峰值。此时可以分别用得到的桥接抽头长度计算出对应的信道传输函数，然后分别与测试得到的实际线路的信道传输函数进行方差和运算，方差和较小的那一组所对应的即是所要求的r值。

方差和公式如下：

$\mathrm{error}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left|\right|H_{\mathrm{cal}}\left(f_i\right)|-|H_{\mathrm{meas}}\left(f_i\right)\left|\right|---\left(25\right)$

其中H_cal（f_i）是根据得到的桥接抽头长度计算出的对应的信道传输函数，H_meas（f_i）是测试得到的实际线路的信道传输函数。

对于两个以上桥接抽头检测，该检测桥接抽头的装置一样适用，先用检测一个桥接抽头的装置检测出第一个桥接抽头，然后将测试得到的传输函数去除第一个桥接抽头的影响，对主干长度进行修正：再根据去除第一个桥接抽头影响，修正主干长度后的信道传输函数，用检测一个桥接抽头的装置检测出第二个桥接抽头，重复这一步骤，不断去除桥接抽头的影响，对主干长度进行修正，并根据修正主干长度后的信道传输函数，检测桥接抽头，直至检测出全部的桥接抽头。通过不断对主干长度进行修正，可以提高检测的精度。

还可以利用本发明实施例实现利用双端测试完成单端测试，从而得到线路的长度的功能。当需要检测一条线路时，如果线路的终端没有接用户端，可以利用下面的方式完成对被测线路的线路长度的检测。

如图10所示，在线路的局端附加一个用户端设备，将局端和用户端之间的线路看作是要检测的线路，而将被测线路看作是一个桥接抽头，就可以利用上述检测桥接抽头的方法/装置进行分析，准确计算出被测线路的长度。

本发明实施例还提供了一种检测桥接抽头的系统。

该系统由中心局、用户、局端和用户端之间的主干线路、跨接在主干线路上的桥接抽头以及检测桥接抽头装置组成。

该检测桥接抽头装置包括：

信道传输函数获取模块，用于获取发送端和接收端之间线路的信道传输函数H（f），可以通过在发送端发送已知功率谱密度和频率范围的测试信号，在接收端接收测试信号，对接收到的测试信号进行测量，与发送的测试信号进行对比，从而得到信道传输函数H（f）。

主干线路传输函数获取模块，用于对信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，根据运算结果得到主干线路长度，根据该主干线路长度得出主干线路传输函数H_NoTap（f）。

桥接抽头传输函数获取模块，用于根据信道传输函数H（f）和主干线路传输函数H_NoTap（f），获取桥接抽头传输函数H_Tap（f），信道传输函数H（f）=H_NoTap（f）·H_Tap（f），其中H_Tap（f）只包含桥接抽头信息，H_NoTap（f）只包含主干信息，根据这一公式就可以由信道传输函数H（f）和主干线路传输函数H_NoTap（f）得到桥接抽头传输函数H_Tap（f）。

根据得到的H_Tap（f），可以修正主干长度L。修正主干长度L的过程如下：

即首先求出H’_NoTap（f）=H（f）/H_Tap（f），得出H’_NoTap（f）;

然后根据H’_NoTap（f）的值得到更准确的主干长度L’。根据L’可以得到修正后的主干线路传输函数H_NoTap（f）。

桥接抽头信息获取模块，用于将不同长度下的桥接抽头传输函数H_Tap（f）的理论值存入表格K,计算所述桥接抽头传输函数与所述表格K中不同理论值的相关系数r,根据相关系数r，确定桥接抽头的长度和个数。

主干线路传输函数获取模块，包括：

数据表格，用于对不同主干线路长度所对应的信道传输函数H（f）进行平均衰减值

运算，并将结果存放在数据表格中；

主干线路L估计单元，用于对测量得到的信道传输函数H（f）进行平均衰减值

运算，然后用查表法将运算结果与数据表格903中的数据进行对比，表格中最接近的衰减值所对应的长度值即是得到的主干线路长度L；

然后根据主干线路长度L，进行计算即可得到主干传输函数H_NoTap（f）。

桥接抽头信息获取模块包括：

表格K，用于存放不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值，对不同长度下的桥接抽头传输函数进行计算，得到桥接抽头传输函数的理论值，存入表格K；

相关系数计算单元，用于计算桥接抽头传输函数H_Tap（f）与表格K中不同理论值的相关系数r，计算已得到的桥接抽头传输函数H_Tap（f）的值，将计算结果与表格K中桥接抽头传输函数的理论值用相关方法进行匹配，计算相关系数r，可以采用Pearson相关公式来计算相关系数r，但是不仅限于这一公式，当相关系数r最大时，此时表格K中对应的桥接抽头的的长度既是所求桥接抽头的长度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种检测桥接抽头的方法，其特征在于，包括：

获取发送端和接收端之间线路的信道传输函数H（f）；

对所述信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，根据运算结果得到主干线路长度，根据该主干线路长度得出主干线路传输函数；

根据所述信道传输函数H（f）和所述主干线路传输函数，获取桥接抽头传输函数；

将不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值存入表格K,计算所述桥接抽头传输函数与所述表格K中不同理论值的相关系数r,根据相关系数r，确定桥接抽头的长度和个数。

2.根据权利要求1所述的检测桥接抽头的方法，其特征在于，所述获取发送端和接收端之间线路的信道传输函数的步骤包括：

发送端发送测试信号；

接收端接收所述测试信号；

测量得到所述信道传输函数。

3.根据权利要求1所述的检测桥接抽头的方法，其特征在于，所述对所述信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，根据运算结果得到主干线路长度，根据主干线路长度得出主干线路传输函数的步骤包括：

建立信道传输函数平均衰减值与主干线路长度L一一对应的数据表格；

对获取到的所述传输函数H（f）进行平均衰减值运算；

将运算结果与所述数据表格中的数据进行对比；

表格中最接近的衰减值所对应的长度值即是得到的主干线路长度L；

根据主干线路长度L得到主干线路传输函数。

4.根据权利要求1所述的检测桥接抽头的方法，其特征在于，根据所述信 道传输函数H（f）和主干线路传输函数，获取桥接抽头传输函数的步骤包括：

所述信道传输函数H（f）=H_NoTap（f）·H_Tap（f）

其中，H_Tap（f）为桥接抽头传输函数，H_NoTap（f）为主干线路传输函数，利用所述信道传输函数H（f）和主干线路传输函数H_NoTap（f），得到桥接抽头传输函数H_Tap（f）。

5.根据权利要求1所述的检测桥接抽头的方法，其特征在于，所述将不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值存入表格K,计算所述桥接抽头传输函数与所述表格K中不同理论值的相关系数r,根据相关系数r，确定桥接抽头的长度和个数的步骤包括：当相关系数r的值最大时，此时所述表格K中对应的桥接抽头的长度即是所求桥接抽头的长度。

6.根据权利要求2所述的检测桥接抽头的方法，其特征在于，所述将不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值存入表格K,计算所述桥接抽头传输函数与所述表格K中不同理论值的相关系数r,根据相关系数r，确定桥接抽头的长度和个数的步骤包括：

当相关系数r出现至少两个峰值时，利用每一个峰值所对应的桥接抽头长度计算出对应的信道传输函数；

然后将计算得到的信道传输函数分别与所述测量得到的信道传输函数进行方差和运算，方差和最小的那一组所对应的桥接长度即是所要求的桥接抽头长度。

7.一种检测桥接抽头的装置，其特征在于，包括：

信道传输函数获取模块，用于通过在发送端发送测试信号，接收端接收该测试信号来获取发送端和接收端之间线路的信道传输函数H（f）；

主干线路传输函数获取模块，用于对所述信道传输函数H（f）进行平均衰 减值运算，根据运算结果得到主干线路长度，根据该主干线路长度得出主干线路传输函数；

桥接抽头传输函数获取模块，用于根据所述信道传输函数H（f）和所述主干线路传输函数，获取桥接抽头传输函数；

桥接抽头信息获取模块，用于将不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值存入表格K,计算所述桥接抽头传输函数与所述表格K中不同理论值的相关系数r,根据相关系数r，确定桥接抽头的长度和个数。

8.根据权利要求7所述的检测桥接抽头的装置，其特征在于，所述主干线路传输函数获取模块包括：

数据表格，用于存放与主干线路长度L一一对应的信道传输函数的平均衰减值；

主干线路L估计单元，用于对获取到的所述信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，并将运算结果与所述数据表格中的数据进行对比，表格中最接近的衰减值所对应的长度值即是得到的主干线路长度L，根据主干线路长度L即可得到主干线路传输函数。

9.根据权利要求7所述的检测桥接抽头的装置，其特征在于，所述桥接抽头信息获取模块包括：

表格K，用于存放不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值；

相关系数计算单元，用于计算所述桥接抽头传输函数H_Tap（f）与所述表格K中不同理论值的相关系数r，当相关系数r的值最大时，此时所述表格K中对应的桥接抽头的长度即是所求桥接抽头的长度。

10.一种检测桥接抽头的系统，该系统包括中心局、用户、局端和用户端之间的主干线路、跨接在主干线路上的桥接抽头以及检测桥接抽头装置，其特 征在于，该检测桥接抽头装置包括：

信道传输函数获取模块，用于通过在发送端发送测试信号，接收端接收该测试信号来获取发送端和接收端之间线路的信道传输函数H（f）；

主干线路传输函数获取模块，用于对所述信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，根据运算结果得到主干线路长度，根据主干线路长度得出主干线路传输函数；

桥接抽头传输函数获取模块，用于根据所述信道传输函数H（f）和主干线路传输函数，获取桥接抽头传输函数；

桥接抽头信息获取模块，用于将不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值存入表格K,计算所述桥接抽头传输函数与所述表格K中不同理论值的相关系数r,根据相关系数r，确定桥接抽头的长度和个数。

11.根据权利要求10所述的检测桥接抽头的系统，其特征在于，所述主干线路传输函数获取模块包括：

数据表格，用于存放与主干线路长度L一一对应的信道传输函数的平均衰减值；

主干线路L估计单元，用于对获取到的所述信道传输函数H（f）进行平均衰减值运算，并将运算结果与所述数据表格中的数据进行对比，表格中最接近的衰减值所对应的长度值即是得到的主干线路长度L，根据主干线路长度L即可得到主干线路传输函数。

12.根据权利要求10所述的检测桥接抽头的系统，其特征在于，所述桥接抽头信息获取模块包括：

表格K，用于存放不同长度下的桥接抽头传输函数的理论值；

相关系数计算单元，用于计算所述桥接抽头传输函数HTap（f）与所述表格 K中不同理论值的相关系数r，当相关系数r的值最大时，此时所述表格K中对应的桥接抽头的长度即是所求桥接抽头的长度。 

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