CN104767548A - 线路仿真的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及线路仿真的方法和装置。该装置包括模数转换模块，用于将发射端发射的初始模拟信号转换成数字信号；数字信号仿真模块，用于对该模数转换模块输出的该数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号；模数转换模块，用于将该数字信号仿真模块输出的该仿真模拟后的数字信号转换成仿真模拟后的模拟信号，并向接收端传输该仿真模拟后的模拟信号。本发明实施例的线路仿真的方法和装置，能够对模拟信号传播一定距离的仿真模拟，可以缩小仿真仪的体积，实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

Description

线路仿真的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及线路仿真的方法和装置。

背景技术

x数字用户线(x Digital Subscriber Line，简称“xDSL”)的测试组网图通常如图1所示。其中，中心局(central office，简称“CO”)是指中心局端的xDSL用户系统，一般用户线对端口数量从几十到几百不等；用户驻地设备(customer premises equipment，简称“CPE”)是众多的xDSL猫终端，数量与CO的端口数相匹配；铜线线路仿真仪是用于仿真CO和CPE之间的铜线线路衰减、串扰的，支持端口数与CO相匹配；发包仪是进行业务流量测试的仪表，可以生产数据报文，接收统计数据报文。

随着xDSL的发展，最初ADSL的频带是1.1MHz，后来ADSL2+的频带是2.2MHz，发展到VDSL 30A的频带是30MHz，当前G.fast的106MHz，将来G.fast的频带可以扩展到212MHz。xDSL使用的频段越来越高。仿真的距离从之前的几公里到现在的100米，甚至更短。

而对于现有的用于仿真的线路仿真仪通常采用L、R、C等分立器件实现用户线对xDSL上下行信号的衰减、串扰仿真。比如当衰减模块需要模拟用户线的50米衰减，通常是通过串接N个50米衰减模块实现最长50×N米的衰减，通过控制与之并联的开关的闭合，这个衰减模块可以实现50米，100米，150米…50×N米的步进为50米的衰减仿真。同样地，串扰模块是其它用户线分别通过L、R、C等分立器件，把信号耦合叠加到被串扰的用户线上。比如模拟用户线的串扰模块为模拟50米的串扰，通过串接N个50米串扰模块实现最长50×N米的串扰仿真，通过控制与之并联的开关的闭合，这个模拟系统可以实现50米，100米，150米…50×N米的步进50米的串扰仿真。

因此，当前线路仿真仪已经难以满足任意距离、步进小、精度高的用户线衰减和串扰仿真的要求；并且对现有仿真仪的带宽增大、距离增大、最小步进减小的要求，都需要重新设计仿真模块并开发相应的硬件。

发明内容

本发明提供了一种线路仿真的方法和装置，能够实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

第一方面，提供了一种线路仿真装置，该线路仿真装置包括：模数转换模块，用于将发射端发射的初始模拟信号转换成数字信号；数字信号仿真模块，用于对该模数转换模块输出的该数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号；模数转换模块，用于将该数字信号仿真模块输出的该仿真模拟后的数字信号转换成仿真模拟后的模拟信号，并向接收端传输该仿真模拟后的模拟信号。

结合第一方面，在第一方面的一种实现方式中，该线路仿真装置还包括第一转换模块，用于：根据该初始模拟信号所在的频段，确定该初始模拟信号的第一输出端口；将该初始模拟信号从该第一输出端口输出，其中，从该第一输出端口输出的该初始模拟信号被传输至该模数转换模块；该线路仿真装置还包括第二转换模块，用于：根据该仿真模拟后的模拟信号的频段，确定该仿真模拟后的模拟信号的第二输出端口；将该仿真模拟后的模拟信号从该第二输出端口输出，其中，从该第二输出端口输出的该仿真模拟后的模拟信号被传输至该接收端。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该线路仿真装置还包括用户控制接口，用于：输入对该数字信号传输给定距离进行仿真模拟时所需要的参数。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该数字信号仿真模块包括衰减仿真单元，用于：根据该数字信号的衰减距离和频带，确定信道衰减函数；根据该信道衰减函数，对该模数转换模块输出的该数字信号进行信号衰减模拟，并获得衰减模拟后的数字信号，该仿真模拟后的数字信号包括该衰减模拟后的数字信号。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该数字信号仿真模块包括串扰仿真单元，用于：根据该模数转换模块输出的该数字信号的串扰源，确定该串扰源对该数字信号的串扰信号；根据该串扰信号，对该数字信号进行信号串扰模拟，并获得串扰模拟后的数字信号，该仿真模拟后的数字信号包括该串扰模拟后的数字信号。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该初始模拟信号在多个用户线中的第一用户线中传输；该串扰仿真单元还用于：从该多个用户线中确定至少一个串扰用户线，该至少一个串扰用户线与该第一用户线之间的距离小于或等于阈值；将该至少一个串扰用户线确定为该串扰源。

第二方面，提供了一种线路仿真的方法，该方法包括：将发射端发射的初始模拟信号转换成数字信号；对该数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号；将该仿真模拟后的数字信号转换成仿真模拟后的模拟信号；向接收端传输该仿真模拟后的模拟信号。

结合第二方面，在第二方面的一种实现方式中，该将发射端发射的初始模拟信号转换成数字信号，包括：根据该初始模拟信号所在的频段，确定该初始模拟信号的第一输出端口；将该初始模拟信号从该第一输出端口输出；从该第一输出端口输出的该初始模拟信号被转换成数字信号；该向接收端传输该仿真模拟后的模拟信号，包括：根据该仿真模拟后的模拟信号的频段，确定该仿真模拟后的模拟信号的第二输出端口；将该仿真模拟后的模拟信号从该第二输出端口输出；从该第二输出端口输出的该仿真模拟后的模拟信号被传输至该接收端。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，该对该数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号，包括：根据该数字信号的衰减距离和频带，确定信道衰减函数；根据该信道衰减函数，对该数字信号进行信号衰减模拟，并获得衰减模拟后的数字信号，该仿真模拟后的数字信号包括该衰减模拟后的数字信号。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，该对该数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号，包括：根据该数字信号的串扰源，确定该串扰源对该数字信号的串扰信号；根据该串扰信号，对该数字信号进行信号串扰模拟，并获得串扰模拟后的数字信号，该仿真模拟后的数字信号包括该串扰模拟后的数字信号。

结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的另一种实现方式中，该初始模拟信号在多个用户线中的第一用户线中传输，该方法还包括：从该多个用户线中确定至少一个串扰用户线，该至少一个串扰用户线与该第一用户线之间的距离小于或等于阈值；将该至少一个串扰用户线确定为该串扰源。

第三方面，提供了一种数字用户线的测试系统，该系统包括：如第一方面或第一方面的其它几种实现方式中任一种实现方式所述的线路仿真装置，发包仪，发射端和接收端，该发包仪，用于向该发射端发送数据信号；该发射端，用于向该线路仿真装置发送该发包仪发送的该数据信号；该线路仿真装置，用于对该发射端发送的该数据信号传输给定距离进行线路仿真模拟，并向该接收端发送仿真模拟后的数据信号；该接收端，用于向该发包仪发送该线路仿真装置输出的该仿真模拟后的数据信号；该发包仪还用于接收该接收端发送的该仿真模拟后的数据信号，以便于该发包仪检测该发射端和该接收端是否正常工作。

结合第三方面，在第三方面的一种实现方式中，该发射端为中心局，该接收端为用户驻地设备；或该发射端为该用户驻地设备，该接收端为该中心局。

基于上述技术方案，本发明实施例的线路仿真的方法和装置，通过将输入的模拟信号转换为数字信号，对该数字信号进行信号衰减和信号串扰等仿真模拟，将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号输出，从而实现对模拟信号传播一定距离的仿真模拟，这样对于仿真带宽增大、距离增大、最小步进减小的需求，可以避免重新设计仿真装置并开发相应硬件，而只需要升级数字信号仿真模拟部分的算法，还可以缩小仿真仪的体积，实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的xDSL的测试组网图的示意图。

图2是根据本发明实施例的线路仿真装置的示意性框图。

图3是根据本发明实施例的一束多对用户线的截面示意图。

图4是根据本发明实施例的线路仿真装置的另一示意性框图。

图5是根据本发明实施例的线路仿真装置的再一示意性框图。

图6是根据本发明实施例的线路仿真的方法的示意性流程图。

图7是根据本发明实施例的线路仿真装置的另一示意性框图。

图8是根据本发明实施例的数字用户线的测试系统的示意性框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

应理解，本发明实施例的技术方案可以应用于各种通信系统，例如：全球移动通讯(Global System of Mobile communication，简称为“GSM”)系统、码分多址(Code Division Multiple Access，简称为“CDMA”)系统、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称为“WCDMA”)系统、通用分组无线业务(General Packet Radio Service，简称为“GPRS”)、长期演进(Long Term Evolution，简称为“LTE”)系统、LTE频分双工(FrequencyDivision Duplex，简称为“FDD”)系统、LTE时分双工(Time Division Duplex，简称为“TDD”)、通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunicatio5nSystem，简称为“UMTS”)、或全球互联微波接入(WorldwideInteroperabilityfor Microwave Access，简称为“WiMAX”)通信系统等。

图2示出了根据本发明实施例的线路仿真装置100的示意性框图，该线路仿真装置100包括：

模数转换模块110，用于将发射端发射的初始模拟信号转换成数字信号；

数字信号仿真模块120，用于对该模数转换模块110输出的该数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号；

模数转换模块130，用于将该数字信号仿真模块120输出的该仿真模拟后的数字信号转换成仿真模拟后的模拟信号，并向接收端传输该仿真模拟后的模拟信号。

具体地，该线路仿真装置通过模数转换模块110将发射端发射的初始模拟信号转换为数字信号，通过数字信号仿真模块120对该数字信号传输给定距离进行仿真模拟，该仿真模拟可以包括信号衰减模拟和信号串扰模拟；经过仿真模拟后的数字信号再由模数转换模块130转换为仿真模拟后的模拟信号，向接收端传输该仿真模拟后的模拟信号。

因此，本发明实施例的线路仿真装置，通过将输入的模拟信号转换为数字信号，对该数字信号进行信号衰减和信号串扰等仿真模拟，将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号输出，从而实现对模拟信号传播一定距离的仿真模拟，这样对于仿真带宽增大、距离增大、最小步进减小的需求，可以避免重新设计仿真装置并开发相应硬件，而只需要升级数字信号仿真模拟部分的算法，还可以缩小仿真仪的体积，实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

在本发明实施例中，该线路仿真装置的模数转换模块110将发射端发射的初始模拟信号转换成数字信号，并向数字信号仿真模块120传输该数字信号。可选地，该模数转换模块可以为模数转换器(Analog to Digital Converter，简称“ADC”)，该ADC将发射端发射的初始的模拟信号转换为数字信号。可选地，该线路仿真转置可以包括多个模数转换模块110，每个模数转换模块110对应一个用户线。

在本发明实施例中，该线路仿真装置的数字信号仿真模块120对模数转换模块110输出的该数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号。可选地，该数字信号仿真模块120可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称“DSP”)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称“FPGA”)、特定用途集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，简称“ASIC”)等数字处理器件。可选地，该线路仿真转置可以包括多个数字信号仿真模块120，每个数字信号仿真模块120对应一个用户线；该线路仿真转置也可以只包括一个数字信号仿真模块120，该数字信号仿真模块120可以处理多个用户线的仿真模拟。可选地，该数字信号仿真模块120可以包括衰减仿真单元和/或串扰仿真单元。

具体地，该线路仿真装置还可以包括用户控制接口，用于输入对数字信号传输给定距离进行仿真模拟时所需要的参数，即该数字信号仿真模块120包括的衰减仿真单元和/或串扰仿真单元所需要的参数可以通过用户控制接口输入。

在本发明实施例中，模数转换模块110输出的数字信号，可以通过数字信号仿真模块120中的衰减仿真单元进行信号传输给定距离时的信号衰减的模拟。具体地，可以根据由用户控制接口输入的该数字信号的衰减距离和信号的频带，确定信道衰减函数Dx，即Dx＝f(f,L)，其中，x表示用户线对的编号，参数f表示信号的频带，参数L表示数字信号的衰减距离。根据该信道衰减函数对输入的数字信号进行信号衰减模拟。可选地，可以将衰减模拟后的数字信号输出获得仿真模拟后的数字信号，也可以将该衰减模拟后的数字信号通过串扰仿真单元进一步进行信号串扰模拟。

在本发明实施例中，模数转换模块110输出的数字信号，还可以通过数字信号仿真模块120中的串扰仿真单元进行信号传输给定距离时的信号串扰的模拟。具体地，由于一条用户线电缆的用户线一般是几十对，上百对，在同一条电缆中，串扰用户线对被串扰的用户线的串扰信号的强弱，主要是与被串扰的用户线的距离强相关，距离越近，串扰信号越强。可选地，可以考虑全部用户线对被串扰用户线的串扰信号，但是这样对数字信号的处理能力要求高，因此，也可以选择强串扰源，而弱串扰源不考虑，降低串扰仿真难度，强串扰源就是用户线周边的用户线。

具体地，发射端发射的初始模拟信号通过多个用户线中的第一用户线传输，则对于该模拟信号转换的数字信号，确定该数字信号所在的第一用户线周边的至少一个用户线为串扰源，该至少一个用户线距离第一用户线的距离小于或等于阈值，该阈值可以根据实际需要设定。例如，如图3所示，对于一条用户线电缆包括的多个用户线，比如针对用户线1，确定该用户线1的串扰源时，可以设定一个阈值，该阈值范围内的用户线为串扰源，例如确定用户线3、5、7、25、27、9、11、13、15为串扰源，其它的用户线均为弱串扰源而忽略不计，则把串扰源的信号(用户线3、5、7、27、9、11、13)乘以系数后叠加到被串扰用户线(用户线1)，实现串扰仿真。用户线1的串扰信号强度可以表示为：

$\begin{array}{c}{U}_1(1,L)=U_{\mathrm{1,3}}(y,L)+U_{\mathrm{1,5}}(y,L)+U_{\mathrm{1,7}}(y,L)\\ +U_{\mathrm{1,27}}(y,L)+U_{\mathrm{1,9}}(y,L)+U_{\mathrm{1,11}}(y,L)+U_{\mathrm{1,13}}\left(y,L\right)\end{array}$

其中，U_1，3(y,L)，U_1，5(y,L)，U_1，7(y,L)，U_1，27(y,L)，U_1，9(y,L)，U_1，11(y,L)，U_1,13(y,L)分别表示用户线3、5、7、27、9、11、13对用户线1的串扰信号，y表示串扰源与被串扰用户线之间的距离，L表示串扰源与被串扰用户线的串扰的并行距离。

可选地，可以将串扰模拟后的数字信号确定为仿真模拟后的数字信号并输出；还可以将该串扰模拟后的数字信号传输至衰减模拟单元，进行衰减模拟，将经过串扰模拟和衰减模拟后的数字信号确定为仿真模拟后的数字信号并输出；也可以将衰减模拟单元输出的衰减模拟后的数字信号输入至串扰模拟单元，进行串扰模拟，将经过衰减模拟和串扰模拟的数字信号确定为仿真模拟后的数字信号，本发明并不限于此。

在本发明实施例中，数字信号仿真模块120将仿真模拟后的数字信号传输至数模转换模块130，该数模转换模块130将该信号转换为仿真模拟后的模拟信号，并向接收端传输该仿真模拟后的模拟信号。可选地，该数模转换模块130可以为数模装换器(Digital to Analog Converter，简称“DAC”)，该DAC将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号。可选地，该线路仿真转置可以包括多个数模转换模块130，每个数模转换模块130对应一个用户线。

因此，本发明实施例的线路仿真装置，通过将输入的模拟信号转换为数字信号，对该数字信号进行信号衰减和信号串扰等仿真模拟，将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号输出，从而实现对模拟信号传播一定距离的仿真模拟，这样对于仿真带宽增大、距离增大、最小步进减小的需求，可以避免重新设计仿真装置并开发相应硬件，而只需要升级数字信号仿真模拟部分的算法，还可以缩小仿真仪的体积，实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

可选地，图4示出了根据本发明实施例的线路仿真装置100的另一示意性框图，如图4所示，该线路仿真装置100还包括第一转换模块140和第二转换模块150。

具体地，该第一转换模块140，用于根据该初始模拟信号所在的频段，确定该初始模拟信号的第一输出端口；将该初始模拟信号从该第一输出端口输出，其中，从该第一输出端口输出的该初始模拟信号被传输至该模数转换模块。第二转换模块150，用于根据该仿真模拟后的模拟信号的频段，确定该仿真模拟后的模拟信号的第二输出端口；将该仿真模拟后的模拟信号从该第二输出端口输出，其中，从该第二输出端口输出的该仿真模拟后的模拟信号被传输至该接收端。

因此，本发明实施例的线路仿真装置，通过从输入的双向模拟信号中分离出为单向模拟信号，再将该单向模拟信号转换为数字信号，对该数字信号进行信号衰减和信号串扰等仿真模拟，将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号，并将该仿真模拟后的模拟信号合并到双向模拟信号中输出，从而实现对模拟信号传播一定距离的仿真模拟，这样对于仿真带宽增大、距离增大、最小步进减小的需求，可以避免重新设计仿真装置并开发相应硬件，而只需要升级数字信号仿真模拟部分的算法，还可以缩小仿真仪的体积，实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

在本发明实施例中，发射端发射的模拟信号可以为双向频分信号，该双向频分信号可以包括上行信号和下行信号，双向频分信号可以在同一用户线中传输。线路仿真装置的第一转换模块140可以根据发射端发射的模拟信号中的初始模拟信号所在的频段，确定第一输出端口，通过该第一输出端口输出该初始模拟信号，并传输至数模转换模块110，数模转换模块110再将从第一输出端口输出的模拟信号转换为数字信号。例如，发射端在同一用户线中发射的模拟信号包括上行信号和下行信号，下行信号为需要进行仿真模拟的初始模拟信号，一般上行信号使用频段1，下行信号使用其它频段，可以根据该初始模拟信号，即下行信号所在的频段，从用户线中的双向模拟信号中分离出初始模拟信号，并由第一输出端口输出。可选地，该第一转换模块140可以为二四线转换器，通过该二四线转换器从模拟信号中分离出输入至模数转换模块110的初始模拟信号，但本发明并不限于此。可选地，该线路仿真模块可以包括多个第一转换模块140，每个第一转换模块140对应一个用户线，例如可以包括多个二四线转换器，每个二四线转换器与一个用户线相对应。

在本发明实施例中，该线路仿真装置还包括第二转换模块150，用于根据仿真模拟后的模拟信号的频段，确定第二输出端口，将该仿真模拟后的模拟信号从该第二输出端口中输出，并传输至接收端。例如，该仿真模拟后的模拟信号为下行信号，一般上行信号使用频段1，下行信号使用其它频段，则根据该仿真模拟后的模拟信号所在的频段，确定输出的第二端口，使得该仿真模拟后的模拟信号与上行信号合并在同一用户线中输出。可选地，该第二转换模块150可以为二四线转换器，通过该二四线转换器将仿真模拟后的模拟信号合并到用户线中输出。可选地，该线路仿真模块可以包括多个第二转换模块150，每个第二转换模块150对应一个用户线，例如可以包括多个二四线转换器，每个二四线转换器与一个用户线相对应。

因此，本发明实施例的线路仿真装置，通过从输入的双向模拟信号中分离出为单向模拟信号，再将该单向模拟信号转换为数字信号，对该数字信号进行信号衰减和信号串扰等仿真模拟，将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号，并将该仿真模拟后的模拟信号合并到双向模拟信号中输出，从而实现对模拟信号传播一定距离的仿真模拟，这样对于仿真带宽增大、距离增大、最小步进减小的需求，可以避免重新设计仿真装置并开发相应硬件，而只需要升级数字信号仿真模拟部分的算法，还可以缩小仿真仪的体积，实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

可选地，作为一个实施例，图5示出了根据本发明实施例的线路仿真装置的再一示意性框图，如图5所示，该线路仿真装置包括多个二四线转换器、多个ADC、数字信号仿真模块、用户控制接口和多个DAC。

具体地，对于任意用户设备使用的用户线x，发射端将模拟信号通过该用户线x发送至二四线转换器1，该模拟信号可以为双向频分信号，包括上行信号和下行信号，上行信号使用频段1，下行信号使用其他频段，二四线转换器1根据信号所在频段不同，可以从该模拟信号中分离出单向的初始模拟信号，即可以将该模拟信号中的下行信号分离出来，该下行信号即为初始模拟信号，并从第一输出端口输出，传输至ADC 1，ADC 1将该初始模拟信号转换为数字信号，并将该数字信号传输至数字信号仿真模块，该数字信号仿真模块将该数字信号进行仿真模拟，模拟该数字信号传输一定距离。

可选地，该数字信号仿真模块可以包括衰减仿真单元和串扰仿真单元。衰减仿真单元可以将输入的数字信号进行衰减模拟，再由串扰仿真单元对衰减模拟后的数字信号进行串扰模拟，输出仿真模拟后的数字信号。可选地，还可以由串扰仿真单元对输入的数字信号进行串扰模拟，再由衰减模拟单元对串扰模拟后的数字信号进行衰减模拟，输出仿真模拟后的数字信号。可选地，对于输入的数字信号还可以只进行衰减模拟或只进行串扰模拟，输出仿真模拟后的信号，本发明并不限于此。可选地，该数字信号仿真模块还可以包括其他仿真单元，如噪声仿真单元，用于对数字信号进行噪声模拟。

可选地，作为一个实施例，当该数字信号仿真模块包括衰减仿真单元和串扰仿真单元时，可以先对数字信号进行衰减模拟，再进行串扰模拟。具体地，用户线x中的模拟信号转换为数字信号输入至该数字信号仿真模块后，先输入至衰减仿真单元进行衰减模拟。可以通过用户控制接口输入衰减模拟时需要的参数，例如输入该数字信号的衰减距离和信号的频带，并根据衰减距离和信号的频带生成信道衰减函数Dx，即Dx＝f(f,L)，其中，x表示用户线对的编号，参数f表示信号的频带，参数L表示数字信号的衰减距离。根据该衰减函数对数字信号进行衰减模拟，获得衰减模拟后的数字信号。

在本发明实施例中，该衰减模拟后的数字信号传输至串扰仿真单元，用户控制接口输入该衰减模拟后的数字信号的相关参数，串扰仿真单元确定该衰减模拟后的数字信号的串扰源。具体地，可以将该衰减模拟后的数字信号所在的用户线x的周围，与该用户线x的距离小于或等于阈值的至少一个用户线确定为串扰源。例如，如图3所示，当该用户线x为用户线1时，可以将其周围的用户线3、5、7、25、27、9、11、13、15确定为串扰源。根据每个串扰用户线与被串扰用户线的距离，以及相互串扰的长度，确定被串扰用户线1的串扰信号的总强度可以表示为：

$\begin{array}{c}{U}_1(1,L)=U_{\mathrm{1,3}}(y,L)+U_{\mathrm{1,5}}(y,L)+U_{\mathrm{1,7}}(y,L)\\ +U_{\mathrm{1,27}}(y,L)+U_{\mathrm{1,9}}(y,L)+U_{\mathrm{1,11}}(y,L)+U_{\mathrm{1,13}}\left(y,L\right)\end{array}$

其中，U_1，3(y,L)，U_1，5(y,L)，U_1，7(y,L)，U_1，27(y,L)，U_1，9(y,L)，U_1，11(y,L)，U_1,13(y,L)分别表示用户线3、5、7、27、9、11、13对用户线1的串扰信号，y表示串扰源与被串扰用户线之间的距离，L表示串扰源与被串扰用户线的串扰的并行距离。

在本发明实施例中，将经过衰减仿真单元和串扰仿真单元的数字信号确定为仿真模拟后的数字信号，并传输至DAC 2，该DAC 2将该仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号，将该仿真模拟后的模拟信号传输至二四线转换器2，该二四线转换器2根据该仿真模拟后的模拟信号所在的频段，确定第二输出端口，将该仿真模拟后的模拟信号从第二输出端口输出，与上行信号合并，均可以通过用户线x传输，该仿真模拟后的模拟信号被传输至接收端。

在本发明实施例中，该用户线x中可以传输双向模拟信号，通过二四线1转换器将双向模拟信号分离，使得该线路仿真装置可以同时处理上行信号和下线信号，同时进行模拟，再通过二四线转换器2将模拟后的模拟信号合并输出。

在本发明实施例中，图5示出了连接一个用户线时的线路仿真装置，当需要模拟多个用户线时，该线路仿真装置可以连接多个用户线，每个用户线均如图5所示连接，该线路仿真装置可以包括多个二四线转换器1，每个二四线转换器1与一个用户线相对应，同样地，可以包括多个ADC1、DAC 2以及二四线转换器2，每个模块均与一个用户线相对应，而对于数字信号仿真模块可以有多个，每个数字信号仿真模块与一个用户线对应，可选地，也可以通过一个数字信号仿真模块处理多个用户线的数据信号，本发明并不限于此。

因此，本发明实施例的线路仿真装置，通过从输入的双向模拟信号中分离出为单向模拟信号，再将该单向模拟信号转换为数字信号，对该数字信号进行信号衰减和信号串扰等仿真模拟，将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号，并将该仿真模拟后的模拟信号合并到双向模拟信号中输出，从而实现对模拟信号传播一定距离的仿真模拟，这样对于仿真带宽增大、距离增大、最小步进减小的需求，可以避免重新设计仿真装置并开发相应硬件，而只需要升级数字信号仿真模拟部分的算法，还可以缩小仿真仪的体积，实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

上文中结合图1至图5，详细描述了根据本发明实施例的线路仿真装置，下面将结合图6至图7，描述根据本发明实施例的线路仿真的方法。

图5示出了根据本发明实施例的线路仿真的方法200的示意性流程图，该方法200可以由线路仿真装置执行。如图5所示，该方法200包括：

S210，将发射端发射的初始模拟信号转换成数字信号；

S220，对该数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号；

S230，将该仿真模拟后的数字信号转换成仿真模拟后的模拟信号；

S240，向接收端传输该仿真模拟后的模拟信号。

因此，本发明实施例的线路仿真的方法，通过将输入的模拟信号转换为数字信号，对该数字信号进行信号衰减和信号串扰等仿真模拟，将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号输出，从而实现对模拟信号传播一定距离的仿真模拟，这样对于仿真带宽增大、距离增大、最小步进减小的需求，可以避免重新设计仿真装置并开发相应硬件，而只需要升级数字信号仿真模拟部分的算法，还可以缩小仿真仪的体积，实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

在S210中，线路仿真装置将发射端发射的初始模拟信号转换成数字信号。可选地，可以通过ADC将发射端发射的初始的模拟信号转换为数字信号。可选地，当该线路仿真装置需要处理多个用户线时，该线路仿真转置可以包括多个ADC，每个ADC对应一个用户线。

在S220中，该线路仿真装置对该数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号。可选地，该仿真模拟可以通过DSP、FPGA和ASIC等数字处理器件。可选地，对数字信号进行数字信号仿真模拟可以包括衰减仿真模拟和/或串扰仿真模拟。

在本发明实施例中，对数字信号传输给定距离进行信号衰减的模拟。具体地，可以根据输入的该数字信号的衰减距离和信号的频带，确定信道衰减函数Dx，即Dx＝f(f,L)，其中，x表示用户线对的编号，参数f表示信号的频带，参数L表示数字信号的衰减距离。根据该信道衰减函数对输入的数字信号进行信号衰减模拟。可选地，可以将衰减模拟后的数字信号输出获得仿真模拟后的数字信号，也可以将该衰减模拟后的数字信号通过串扰仿真单元进一步进行信号串扰模拟。

在本发明实施例中，可以对模数转换后的数字信号或衰减模拟后的数字信号传输给定距离进行信号串扰的模拟。具体地，由于一条用户线电缆的用户线一般是几十对，上百对，在同一条电缆中，串扰用户线对被串扰的用户线的串扰信号的强弱，主要是与被串扰的用户线的距离强相关，距离越近，串扰信号越强。可选地，可以考虑全部用户线对被串扰用户线的串扰信号，但是这样对数字信号的处理能力要求高，因此，也可以选择强串扰源，而弱串扰源不考虑，降低串扰仿真难度，强串扰源就是用户线周边的用户线。

具体地，发射端发射的初始模拟信号通过多个用户线中的第一用户线传输，则对于该模拟信号转换的数字信号，确定该数字信号所在的第一用户线周边的至少一个用户线为串扰源，该至少一个用户线距离第一用户线的距离小于或等于阈值，该阈值可以根据实际需要设定。例如，如图3所示，对于一条用户线电缆包括的多个用户线，比如针对用户线1，确定该用户线1的串扰源时，可以设定一个阈值，该阈值范围内的用户线为串扰源，例如确定用户线3、5、7、25、27、9、11、13、15为串扰源，其它的用户线均为弱串扰源而忽略不计，则把串扰源的信号(用户线3、5、7、27、9、11、13)乘以系数后叠加到被串扰用户线(用户线1)，实现串扰仿真。用户线1的串扰信号强度可以表示为：

$\begin{array}{c}{U}_1(1,L)=U_{\mathrm{1,3}}(y,L)+U_{\mathrm{1,5}}(y,L)+U_{\mathrm{1,7}}(y,L)\\ +U_{\mathrm{1,27}}(y,L)+U_{\mathrm{1,9}}(y,L)+U_{\mathrm{1,11}}(y,L)+U_{\mathrm{1,13}}\left(y,L\right)\end{array}$

其中，U_1，3(y,L)，U_1，5(y,L)，U_1，7(y,L)，U_1，27(y,L)，U_1，9(y,L)，U_1，11(y,L)，U_1,13(y,L)分别表示用户线3、5、7、27、9、11、13对用户线1的串扰信号，y表示串扰源与被串扰用户线之间的距离，L表示串扰源与被串扰用户线的串扰的并行距离。

可选地，可以将串扰模拟后的数字信号确定为仿真模拟后的数字信号并输出；还可以将该串扰模拟后的数字信号再进行衰减模拟，将经过串扰模拟和衰减模拟后的数字信号确定为仿真模拟后的数字信号并输出；也可以将衰减模拟后的数字信号再进行串扰模拟，将经过衰减模拟和串扰模拟的数字信号确定为仿真模拟后的数字信号，本发明并不限于此。

在S230中，将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号。可选地，可以通过DAC将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号。可选地，当该线路仿真装置需要处理多个用户线时，该线路仿真转置可以包括多个DAC，每个DAC对应一个用户线。

在S240中，将仿真模拟后的模拟信号输出，并向接收端传输该仿真模拟后的模拟信号。

因此，本发明实施例的线路仿真的方法，通过将输入的模拟信号转换为数字信号，对该数字信号进行信号衰减和信号串扰等仿真模拟，将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号输出，从而实现对模拟信号传播一定距离的仿真模拟，这样对于仿真带宽增大、距离增大、最小步进减小的需求，可以避免重新设计仿真装置并开发相应硬件，而只需要升级数字信号仿真模拟部分的算法，还可以缩小仿真仪的体积，实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

图7示出了根据本发明实施例的线路仿真的方法200的另一示意性流程图，如图7所示，该方法200中的S210还包括：

S211，根据该初始模拟信号所在的频段，确定该初始模拟信号的第一输出端口；

S212，将该初始模拟信号从该第一输出端口输出；

S213，从该第一输出端口输出的该初始模拟信号被转换成数字信号；

该方法200中的S240还包括：

S241，根据该仿真模拟后的模拟信号的频段，确定该仿真模拟后的模拟信号的第二输出端口；

S242，将该仿真模拟后的模拟信号从该第二输出端口输出；

S243，从该第二输出端口输出的该仿真模拟后的模拟信号被传输至该接收端。

在本发明实施例中，发射端发射的模拟信号可以为双向频分信号，该双向频分信号可以包括上行信号和下行信号，双向频分信号可以在同一用户线中传输。在S211中，线路仿真装置可以根据发射端发射的模拟信号中的初始模拟信号所在的频段，确定第一输出端口。在S212中，通过该第一输出端口输出该初始模拟信号。在S213中，再将从第一输出端口输出的模拟信号转换为数字信号。例如，发射端在同一用户线中发射的模拟信号包括上行信号和下行信号，下行信号为需要进行仿真模拟的初始模拟信号，一般上行信号使用频段1，下行信号使用其它频段，可以根据该初始模拟信号，即下行信号所在的频段，从用户线中的双向模拟信号中分离出初始模拟信号，并由第一输出端口输出。可选地，可以通过二四线转换器从模拟信号中分离出输入初始模拟信号，但本发明并不限于此。

在S241中，该线路仿真装置还可以根据仿真模拟后的模拟信号的频段，确定第二输出端口。在S242中，将该仿真模拟后的模拟信号从该第二输出端口中输出，在S243中，将从该第二输出端口输出的该仿真模拟后的模拟信号被传输至接收端。例如，该仿真模拟后的模拟信号为下行信号，一般上行信号使用频段1，下行信号使用其它频段，则根据该仿真模拟后的模拟信号所在的频段，确定输出的第二端口，使得该仿真模拟后的模拟信号与上行信号合并在同一用户线中输出。可选地，该第二转换模块150可以通过该二四线转换器将仿真模拟后的模拟信号合并到用户线中输出。

因此，本发明实施例的线路仿真的方法，通过从输入的双向模拟信号中分离出为单向模拟信号，再将该单向模拟信号转换为数字信号，对该数字信号进行信号衰减和信号串扰等仿真模拟，将仿真模拟后的数字信号转换为仿真模拟后的模拟信号，并将该仿真模拟后的模拟信号合并到双向模拟信号中输出，从而实现对模拟信号传播一定距离的仿真模拟，这样对于仿真带宽增大、距离增大、最小步进减小的需求，可以避免重新设计仿真装置并开发相应硬件，而只需要升级数字信号仿真模拟部分的算法，还可以缩小仿真仪的体积，实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

图8示出了根据本发明实施例的x数字用户线xDSL的测试系统的示意性框图。如图8所示，该系统300包括：发包仪310，发射端320，线路仿真装置330和接收端340。

发包仪310，用于向发射端320发送数据信号；

发射端320，用于向线路仿真装置330发送该发包仪310发送的该数据信号；

线路仿真装置330，用于对发射端320发送的数据信号传输给定距离进行线路仿真模拟，并向接收端330发送仿真模拟后的数据信号；

接收端340，用于向发包仪310发送该线路仿真装置330输出的该仿真模拟后的数据信号；

发包仪310还用于接收该接收端340发送的该仿真模拟后的数据信号，以便于该发包仪310检测该发射端320和该接收端340是否正常工作。

在本发明实施例中，线路仿真转置330可以为上述图2和图4的线路仿真装置100。该发射端可以为中心局CO，则该接收端为用户驻地设备CPE；可选地，该发射端可以为用户驻地设备CPE，则该接收端为中心局CO，本发明并不限于此。发包仪发送并接收数据信号，用于检测中心局CO和用户驻地设备CPE是否正常工作。

因此，本发明实施例的数字用户线的测试系统，通过发包仪发送数据信号，该数据信号经过发射端、线路仿真装置以及接收端，线路仿真转置模拟发射端与接收端直接线路传输一定距离时信号的变化，再由接收端将模拟后的数据信号发送至发包仪，发包仪可以根据接收到的模拟后的数据信号确定发射端和接收端是否正常工作。由于线路仿真装置采用的了数字信号仿真的方式对数据信号进行模拟，这样对于仿真带宽增大、距离增大、最小步进减小的需求，可以避免重新设计仿真装置并开发相应硬件，而只需要升级数字信号仿真模拟部分的算法，还可以缩小仿真仪的体积，实现任意距离、小步进、高精度的xDSL信号衰减、串扰仿真模拟。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种线路仿真装置，其特征在于，所述线路仿真装置包括：

模数转换模块，用于将发射端发射的初始模拟信号转换成数字信号；

数字信号仿真模块，用于对所述模数转换模块输出的所述数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号；

模数转换模块，用于将所述数字信号仿真模块输出的所述仿真模拟后的数字信号转换成仿真模拟后的模拟信号，并向接收端传输所述仿真模拟后的模拟信号。

2.根据权利要求1所述的线路仿真装置，其特征在于，所述线路仿真装置还包括第一转换模块，用于：

根据所述初始模拟信号所在的频段，确定所述初始模拟信号的第一输出端口；

将所述初始模拟信号从所述第一输出端口输出，其中，从所述第一输出端口输出的所述初始模拟信号被传输至所述模数转换模块；

所述线路仿真装置还包括第二转换模块，用于：

根据所述仿真模拟后的模拟信号的频段，确定所述仿真模拟后的模拟信号的第二输出端口；

将所述仿真模拟后的模拟信号从所述第二输出端口输出，其中，从所述第二输出端口输出的所述仿真模拟后的模拟信号被传输至所述接收端。

3.根据权利要求1或2所述的线路仿真装置，其特征在于，所述线路仿真装置还包括用户控制接口，用于：

输入对所述数字信号传输给定距离进行仿真模拟时所需要的参数。

4.根据权利要求3所述的线路仿真装置，其特征在于，所述数字信号仿真模块包括衰减仿真单元，用于：

根据所述数字信号的衰减距离和频带，确定信道衰减函数；

根据所述信道衰减函数，对所述模数转换模块输出的所述数字信号进行信号衰减模拟，并获得衰减模拟后的数字信号，所述仿真模拟后的数字信号包括所述衰减模拟后的数字信号。

5.根据权利要求3或4所述的线路仿真装置，其特征在于，所述数字信号仿真模块包括串扰仿真单元，用于：

根据所述模数转换模块输出的所述数字信号的串扰源，确定所述串扰源对所述数字信号的串扰信号；

根据所述串扰信号，对所述数字信号进行信号串扰模拟，并获得串扰模拟后的数字信号，所述仿真模拟后的数字信号包括所述串扰模拟后的数字信号。

6.根据权利要求5所述的线路仿真装置，其特征在于，所述初始模拟信号在多个用户线中的第一用户线中传输；

所述串扰仿真单元还用于：

从所述多个用户线中确定至少一个串扰用户线，所述至少一个串扰用户线与所述第一用户线之间的距离小于或等于阈值；

将所述至少一个串扰用户线确定为所述串扰源。

7.一种线路仿真的方法，其特征在于，所述方法包括：

将发射端发射的初始模拟信号转换成数字信号；

对所述数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号；

将所述仿真模拟后的数字信号转换成仿真模拟后的模拟信号；

向接收端传输所述仿真模拟后的模拟信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述将发射端发射的初始模拟信号转换成数字信号，包括：

根据所述初始模拟信号所在的频段，确定所述初始模拟信号的第一输出端口；

将所述初始模拟信号从所述第一输出端口输出；

从所述第一输出端口输出的所述初始模拟信号被转换成数字信号；

所述向接收端传输所述仿真模拟后的模拟信号，包括：

根据所述仿真模拟后的模拟信号的频段，确定所述仿真模拟后的模拟信号的第二输出端口；

将所述仿真模拟后的模拟信号从所述第二输出端口输出；

从所述第二输出端口输出的所述仿真模拟后的模拟信号被传输至所述接收端。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述对所述数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号，包括：

根据所述数字信号的衰减距离和频带，确定信道衰减函数；

根据所述信道衰减函数，对所述数字信号进行信号衰减模拟，并获得衰减模拟后的数字信号，所述仿真模拟后的数字信号包括所述衰减模拟后的数字信号。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述数字信号传输给定距离进行仿真模拟，并获得仿真模拟后的数字信号，包括：

根据所述数字信号的串扰源，确定所述串扰源对所述数字信号的串扰信号；

根据所述串扰信号，对所述数字信号进行信号串扰模拟，并获得串扰模拟后的数字信号，所述仿真模拟后的数字信号包括所述串扰模拟后的数字信号。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述初始模拟信号在多个用户线中的第一用户线中传输，所述方法还包括：

从所述多个用户线中确定至少一个串扰用户线，所述至少一个串扰用户线与所述第一用户线之间的距离小于或等于阈值；

将所述至少一个串扰用户线确定为所述串扰源。

12.一种数字用户线的测试系统，其特征在于，所述系统包括：

如权利要求1至6中任一项所述的线路仿真装置，发包仪，发射端和接收端，

所述发包仪，用于向所述发射端发送数据信号；

所述发射端，用于向所述线路仿真装置发送所述发包仪发送的所述数据信号；

所述线路仿真装置，用于对所述发射端发送的所述数据信号传输给定距离进行线路仿真模拟，并向所述接收端发送仿真模拟后的数据信号；

所述接收端，用于向所述发包仪发送所述线路仿真装置输出的所述仿真模拟后的数据信号；

所述发包仪还用于接收所述接收端发送的所述仿真模拟后的数据信号，以便于所述发包仪检测所述发射端和所述接收端是否正常工作。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，

所述发射端为中心局，所述接收端为用户驻地设备；或

所述发射端为所述用户驻地设备，所述接收端为所述中心局。