CN1204714C - 对用户环路执行实线测试的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从语音交换机和DSL交换机对用户环路执行实线测试的系统，包括：在语音交换机中的音频线路卡，具有经过第一组中继器到第一实线测试总线的连接，第一组中继器被配置成将第一实线测试总线连接到用户环路，并且将用户环路从语音带电路中断开；在DSL交换机中的DSL线路卡，具有经过第二组中继器到第二实线测试总线的连接，第二组中继器被配置成将第二实线测试总线连接到用户环路，并且将用户环路从DSL电路中断开；语音交换实线测试单元，经过第一组中继器连接到第一实线测试总线，并且被配置成发送信号以控制第二组中继器，在整个有线频谱上提供实线测试；DSL实线测试单元，经过第一组中继器连接到第二实线测试总线，并且被配置成发送信号以控制第一组中继器，在整个有线频谱上提供实线测试。

Description

对用户环路执行 实线测试的系统和方法
技术领域
本发明涉及提供高速数据和语音业务的电话用户环路领域，尤其涉及这种环路的实线测试。
背景技术
一种相当新的技术利用嵌入式语音电话基础设施来提供高速数据业务。这种业务一般被称为“数字用户线路(DSL)”，它可以利用于多种市场。DSL以多种不同的方式实现，诸如非对称DSL(ADSL，其中上游和下游具有不同的带宽)，对称DSL(SDSL，其中上游和下游具有相同的带宽)，以及多种其他业务(在此称为“XDSL”或者“DSL”)。多种DSL技术通过将高速数据信号编码到高于传送普通老式电话业务(POTS)或者综合业务数字网络(ISDN)业务的频率范围的频率范围，在当前塞尖-塞环对上提供高速数据业务。因此，一个包含塞尖-塞环对的用户环路可以提供语音和高速数据业务。
在这种快速发展的市场中，业务提供商面临的一个问题是环路保持。具体地说，多个调节体要求每个用户环路对于电力线交叉点、过压等进行测试，如现有技术所已知的。然而，由于政府部门的语音业务提供商可以不同于DSL业务提供商的实体，在整个频谱上(在现有技术中指从直流频谱到光频谱)测试环路需要新的且相当复杂和昂贵的设备。
现在参照图1，当前的实线测试系统被示意在实线测试用户环路5的环境中。用户环路5预约语音和数字业务。在交换局10，有一个语音交换机12和一个数字用户线路接入多路复用器(DSLAM)14，它们分别提供用户环路6的语音和数据业务。语音交换机12通过线路卡16连接到用户环路5，如现有技术所已知的。线路卡16包括处理单元18，该单元经过用户环路5发送和接收模拟信号，并且处理到/来自脉码调制(PCM)数据的信号，如在现有技术的交换网络中所使用的。DSLAM14包括一个线路卡20，该线路卡经过收发信机22发送从环路5到数据网络的数据，并且经过收发信机22接收来自数据网络的数据。
更具体地，语音交换机12和处理单元12支持用户环路5的0-4kHz频带中的模拟信号。一般来说，DSLAM14和线路卡20上的收发信机22支持用户环路5的32-1100kHz频带中的信号。
DSL引入了频率特性，更重要地，引入了提供与多数当前现有语音业务线路卡不兼容的功率特性。相反，语音业务使用带有DSL数据干扰特性的DC功率。因此，设置了分离器24，以便过滤来自用户环路5的不需要特性，用以在线路卡16上的处理器28以及在DSL线路卡上进行处理。为了增强语音信号，分离器24包括低通滤波器26，其衰减DSL的高电压，并且一般滤除高频DSL信号。为了增强DSL信号，用户环路5上的DC分量被线路卡20上的电容28以及分离器24中的电容24滤除。
业已知道语音交换器包括一个语音交换实线测试单元32，其测试环路5的各种故障。实线测试单元32经过实线测试总线34连接到线路卡16。实线测试总线34经过一组中继器36连接，其中该中继器组包括一个通常关闭的中继器38和一个通常打开的中继器40。这组中继器36在语音交换实线测试单元测试环路5时被反向，以防止线路16上的处理单元18的电流。类似地，DSLAM14包括一个DSLAM实线测试单元42，其经过实线测试单元44连接到线路卡20上的中继器组46，该中继器组包括一个通常关闭的中继器48和一个通常打开的中继器50。
为了通过分离器24实现一个可利用的路径，用于实线测试单元32或42，多种附加的部件必须包含于分离器24中。例如，为了从语音交换实线单元32测试环路5，必须出现署名单元52，以便向语音交换实线测试单元提示电压损耗，由于分离器24的存在会产生电压损耗。如果没有署名单元52，那么对于断路的任何估计都将会不正确。
而且，需要将检测器54增加到分离器24，以便检测当前是否正在使用语音路径。另一个检测器56需要检测来自DSLAM实线测试单元42的信号，并且该检测器56将通知处理器58实线测试单元42正在测试环路5。当这发生时，处理器58关闭通常打开的中继器60，并且打开通常关闭的中继器62，以便允许来自DSLAM实线测试单元42的测试，而不会干扰语音交换机12上的线路卡16。所有这些附加单元不仅昂贵，而且需要电源64用以工作。所有这些单元也需要诊断、熔断、维护和报警，如现有技术所已知的。
发明内容
通过对于提供语音和数字用户线路业务的用户环路的实线测试系统和方法，可以解决这些问题，并且实现技术上的进步。
根据本发明的一个方面，提供了一种从语音交换机和DSL交换机对用户环路执行实线测试的系统，所述系统包括：
在所述语音交换机中的音频线路卡，其具有经过第一组中继器到第一实线测试总线的连接，所述第一组中继器被配置成将所述第一实线测试总线连接到所述用户环路，并且将所述用户环路从语音带电路中断开；
在所述DSL交换机中的DSL线路卡，其具有经过第二组中继器到第二实线测试总线的连接，所述第二组中继器被配置成将所述第二实线测试总线连接到所述用户环路，并且将所述用户环路从DSL电路中断开；
语音交换实线测试单元，其经过所述第一组中继器连接到所述第一实线测试总线，并且被配置成发送信号以控制所述第二组中继器，并且在整个有线频谱上提供实线测试；以及
DSL实线测试单元，其经过所述第一组中继器连接到所述第二实线测试总线，并且被配置成发送信号以控制所述第一组中继器，并且在整个有线频谱上提供实线测试。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于从语音交换机的实线测试单元中测试用户环路的方法，所述用户环路来自于所述语音交换机以及DSL交换机，其中所述用户环路连接到所述语音交换机中的语音线路卡以及所述DSL交换机中的DSL线路卡，所述方法包括：
从所述用户环路中断开所述音频线路卡；
将所述语音交换实线测试单元连接到所述用户环路；
向所述DSL线路卡发送测试消息；
响应于所述测试消息，从所述DSL线路卡中断开所述用户环路；
由所述语音交换实线测试单元测试所述用户环路；
重新连接所述DSL线路卡；以及
重新连接所述音频线路卡。
根据本发明的再一个方面，提供了一种从DSL交换机的实线测试单元中测试用户环路的方法，其中所述用户环路来自于语音交换机以及所述DSL交换机，其中所述用户环路连接到所述语音交换机中的音频线路卡以及所述DSL交换机的DSL线路卡，所述方法包括：
从所述用户环路中断开所述DSL线路卡；
将所述DSL交换实线测试单元连接到所述用户环路；
向所述音频线路卡发送测试消息；
响应于所述测试消息，从所述音频线路卡中断开所述用户环路；
由所述DSL交换实线测试单元测试所述用户环路；
重新连接所述音频线路卡；以及
重新连接所述DSL线路卡。
根据本发明，语音业务由语音交换机提供，并且DSL业务由数字用户线路接入多路复用器(DSLAM)提供。语音交换机和DSLAM都包括一个实线测试单元。语音交换机中的音频线路卡连接到第一实线测试总线，该总线经过第一组中继器连接到语音交换实线测试单元，该中继器组被配置测成将该实线测试总线连接到用户环路，并且在执行测试时，从语音频带电路上断开用户环路。
在这种情况下，语音交换实线测试单元发送信号以控制第二中继器组，以断开DSL线路卡，并且在整个有线频谱(从直流频谱到光频谱)上提供实线测试。连接到第二实线测试总线的DSL实线测试单元发送信号以控制第一中继器组，以断开DSL线路卡，并且从直流频谱到光频谱提供实线测试。有利地，在实线测试之前，确定在语音线路或者DSL线路上是否存在业务。实线测试接着可以被执行，并且例如一个定时器可以暂停中继器以重置为它们的初始状态。而且，每个线路卡上的检测器可以接收来自该实线测试的带外信令，并且暂停中继器的工作。
附图说明
根据下文的详细描述并且参照附图，可以更加彻底地理解本发明。其中：
图1是设置XDSL的现有技术中心局的方框图；
图2是根据本发明例证实施例，用于从语音交换机和DSL交换机实线测试用户环路系统的方框图；
图3是图2中的语音实线测试系统工作的流程图；
图4是图2中的XDSL实线测试单元工作的流程图。
具体实施方式
图2是用于从语音交换机200和数字用户线路接入多路复用器(DSLAM)实线测试用户环路系统的方框图，该数字用户线路接入多路复用器(DSLAM)也被称为DSL交换机202。一个DSL就绪POTS线路卡204经过一个脉码调制(PCM)后的连接206，连接到语音交换机200的交换中心。DSL就绪POTS线路卡204也经过实线测试总线210，连接到语音交换机200的实线测试单元208。为了描述起见，普通老式电话业务(POTS)也包括综合业务数字网(ISDN)业务。POTS和ISDN利用相同的低频段，并且以类似的方式执行实线测试，在某些情况下，以相同的方式。在此描述的DSL就绪线路卡也已在2000年8月28日申请的美国专利申请No.09/650,050中描述，其作为参考包含于此。在此描述的线路卡实施例只是示例性的；本领域技术人员在其能力之内可以修改该实施例，以满足不同线路卡配置的要求，而不会背离权利要求书的范围。
DSL就绪线路卡204包括四个主要的部件。根据该实例性实施例，DSL就绪线路卡204包括一个补偿数字信号处理器21，一个CODEC或者数字/模拟，模拟/数字转换器214以及一个供电电池216。此外，还包括一个二级低通滤波器218。为了更详细地描述POTS卡204的功能，请参照在此作为参考的美国专利申请No.09/650,050。
此外，根据本发明，有两对中继器220和222，它们连接和断开到塞尖-塞环对22的实线测试总线。每对220和222包括一个通常关闭的中继器224，其将塞尖-塞环连接到低通滤波器218，以及一个通常打开的中继器226。这些中继器由控制器228所控制。当执行实线测试时，处理器228使中继器224打开，使中继器226关闭，从而将语音交换实线测试单元经过实线测试总线210，连接到塞尖-塞环对22(并且将部件212，214，216和218从实线测总线和环路中去掉，这时电压和信号的出现可以破坏灵敏的电路)。
同样地，XDSL线路卡240在塞尖-塞环对22上发送和接收信号。XDSL线路卡240包括一个DC阻塞和低频滤波器，其被示为电容242。收发信机244在塞尖-塞环22上发送和接收数据，并且在线路246上，接收来自数据网络的数据，并且向数据网络发送数据。
XDSL线路卡也包括两对中继器250和252，它们分别包含通常关闭的中继器254和通常打开的中继器256。如上所述，当由实线测试单元在塞尖-塞环上，从DSLAM运行实线测试时，处理器256暂停中继器250和252，以打开中继器254并且关闭中继器256，从而将DSLAM实线测试单元经过实线测试总线260连接到塞尖-塞环对22。可选地，检测器262和264(虚线所示)检测何时实线单元208，258正在测试，如下文结合图3和图4将描述的。
现在参照图3，图3示出了用于控制DSLAM实线单元258测试塞尖-塞环对22的流程图。处理在步骤300开始，并且转到步骤305，在此处理器256暂停中继器对250和252，以打开通常关闭的中继器254，并且关闭通常打开的中继器256，从而将收发信机从塞尖-塞环对22断开。该动作也将DSLAM实线测试总线258经过实线测总线260连接到塞尖-塞环对22。处理接着转到步骤310，在此确定在音频中是否存在着活动性。该步骤通过从DSLAM实线测试单元258，经过实线测试单元260和塞尖-塞环对22，发送到检测器262，或者经过低通滤波器218和供电电池216发送到CODEC 214。在该示例性实施例中，该信号是一个10-16kHz的AC信号(在语音和XDSL频段之间)。其他频率AC或者DC信号也可以被使用。AC信号被接收，并且通知处理器228：DSLAM实线测试单元258希望测试环路22。该信号可以由检测器262，CODEC214，或者供电电池216检测到。处理器228接着询问CODEC 214，以确定当前是否正在处理语音。或者，检测器262或者甚至DSLAM实线测试单元258可以确定塞尖-塞环对上的音频范围的能量是否高于预定门限。响应经过塞尖-塞环对22和实线总线260，从检测器262或者CODEC 214发送回DSLAM实线测试总线258。如果在语音中存在活动性，那么实线测试被延迟，直到该活动性被清除。
如果在音频范围内不存在活动性，如步骤310所确定的，那么一个测试消息被发送到音频线路卡320。而且，该测试消息可以在语音和DSL频带，即10-16kHz范围内的AC信号之间的频带中。检测器262(如果存在)，CODEC214或者供电电池216通知处理器存在该信号。处理器228暂停中继器229和222，以打开通常关闭的中继器224，并且关闭通常打开的中继器226，如步骤330所示。处理转到步骤340，其中在处理器228中设置一个定时器。或者，如果存在检测器262，则不必设置定时器。在步骤250，DSLAM实线测试单元258可以根据“直流频谱到光频谱”来测试塞尖-塞环对。
在步骤350，测试结束之后，在步骤360确定是否存在检测器。如果检测器存在，则在步骤370，一个“包含测试”消息被发送到检测器262。检测器262接着在步骤380暂停处理器228，以重置中继器。否则，当定时器超时时，处理器228暂停中继器以重置。该处理在步骤390结束。
现在参照图4，图4示出了从语音交换实线测试单元的测试的流程图。该流程图非常类似于图3所示的流程图。
处理在步骤400开始，并且转到步骤405，在此处理器256暂停中继器对250和252，以打开通常关闭的中继器224，并且关闭通常打开的中继器226，从而将低通滤波器218以及DSL就绪线路卡上的其他电路从塞尖-塞环对22断开。而且，该动作也将语音交换实线测试单元208经过实线测试总线210连接到环路(塞尖-塞环对)22。处理接着转到步骤410，在此确定在DSL中是否存在着活动性。该步骤通过经过塞尖-塞环对22，向检测器264，或者向收发信机244发送信号来完成。这可以通过发送一个在语音和XDSL频段之间的10-16kHzAC信号来完成。处理器228接着询问收发信机244，以确定当前是否存在活动性(在本示例性实施例中不同于空闲代码)，或者，检测器264可以确定塞尖-塞环对上的音频范围的能量是否高于预定门限。响应被发送回语音交换实线测试总线208。或者，语音交换实线测试单元208可以确定在环路22上是否存在DSL业务。
如果在DSL频带内不存在活动性，如步骤410所确定的，那么一个测试消息被发送到DSL线路卡320。而且，该测试消息可以在是一个10-16kHz范围的AC信号。检测器264或者收发信机244通知处理器256存在该信号。处理器256暂停中继器250和252，以打开通常关闭的中继器254，并且关闭通常打开的中继器256，如步骤430所示。处理转到步骤440，其中在处理器256中设置一个定时器(如果该定时器存在)。或者，如果存在检测器264，则不必设置定时器。在步骤450，语音实线测试单元208可以根据“直流频谱到光频谱”来测试塞尖-塞环对。
在步骤450，测试结束之后，在步骤460确定是否存在检测器。如果检测器存在，则在步骤470，一个“包含测试”消息被发送到检测器264。检测器264接着在步骤380暂停处理器256，以重置中继器。否则，当定时器超时时，处理器256暂停中继器以重置。该处理在步骤490结束。
应该理解的是，上述实施例只是本发明原理的示意，并且本领域技术人员可以做出各种变化，而不会背离本发明的范围。因此，这些修改应该包含在所附权利要求书的范围之内。

Claims (20)

1、一种从语音交换机和DSL交换机对用户环路执行实线测试的系统，所述系统包括：
在所述语音交换机中的音频线路卡，其具有经过第一组中继器到第一实线测试总线的连接，所述第一组中继器被配置成将所述第一实线测试总线连接到所述用户环路，并且将所述用户环路从语音频带电路中断开；
在所述DSL交换机中的DSL线路卡，其具有经过第二组中继器到第二实线测试总线的连接，所述第二组中继器被配置成将所述第二实线测试总线连接到所述用户环路，并且将所述用户环路从DSL电路中断开；
语音交换实线测试单元，其经过所述第一组中继器连接到所述第一实线测试总线，并且被配置成发送信号以控制所述第二组中继器，并且在整个有线频谱上提供实线测试；以及
DSL实线测试单元，其经过所述第一组中继器连接到所述第二实线测试总线，并且被配置成发送信号以控制所述第一组中继器，并且在整个有线频谱上提供实线测试。
2、根据权利要求1的系统，其中所述音频线路卡包括一个DSL就绪的POTS线路卡。
3、根据权利要求1的系统，其中所述音频线路卡包括一个DSL就绪的ISDN线路卡。
4、根据权利要求1的系统，其中所述音频线路卡包括一个被配置成使所述第一组中继器工作的检测器。
5、根据权利要求1的系统，其中所述DSL线路卡包括一个被配置成使所述第二组中继器工作的检测器。
6、根据权利要求1的系统，其中在所述语音交换机中还包括信今装置，用于通知所述DSL线路卡何时所述语音交换实线测试单元需要测试所述用户环路。
7、根据权利要求1的系统，其中在所述DSL交换机中还包括信令装置，用于通知所述音频线路卡何时所述DSL实线测试单元需要测试所述用户环路。
8、根据权利要求1的系统，还包括在所述DSL实线测试单元测试所述环路之前，用于检测语音信号是否存在的装置。
9、根据权利要求1的系统，还包括在所述语音实线测试单元测试所述环路之前，用于检测DSL信号是否存在的装置。
10、根据权利要求1的系统，其中所述在整个有线频谱上的实线测试包括从直流频谱到光频谱的实线测试。
11、一种用于从语音交换机的实线测试单元中测试用户环路的方法，所述用户环路来自于所述语音交换机以及DSL交换机，其中所述用户环路连接到所述语音交换机中的音频线路卡以及所述DSL交换机中的DSL线路卡，所述方法包括：
从所述用户环路中断开所述音频线路卡；
将所述语音交换实线测试单元连接到所述用户环路；
向所述DSL线路卡发送测试消息；
响应于所述测试消息，从所述DSL线路卡中断开所述用户环路；
由所述语音交换实线测试单元测试所述用户环路；
重新连接所述DSL线路卡；以及
重新连接所述音频线路卡。
12、根据权利要求11的方法，还包括步骤：确定在所述用户环路上是否有以DSL频率而被传送的信息；并且所述向DSL线路卡发送测试消息的步骤响应于确定没有以所述DSL频率而被传送的信息。
13、根据权利要求11的方法，其中向所述DSL线路卡发送测试消息的步骤包括：在所述音频线路卡的工作频率范围和所述DSL线路卡的工作频率之间的频率范围内生成信号。
14、根据权利要求13的方法，其中所述生成信号的步骤包括：在10-16kHz的频率范围内生成AC信号。
15、根据权利要求11的方法，还包括在所述测试用户环路步骤之前，设置定时器的步骤，并且所述重新连接DSL线路卡和所述重新连接音频线路卡的步骤响应于所述定时器的期满。
16、一种从DSL交换机的实线测试单元中测试用户环路的方法，其中所述用户环路来自于语音交换机以及所述DSL交换机，其中所述用户环路连接到所述语音交换机中的音频线路卡以及所述DSL交换机的DSL线路卡，所述方法包括：
从所述用户环路中断开所述DSL线路卡；
将所述DSL交换实线测试单元连接到所述用户环路；
向所述音频线路卡发送测试消息；
响应于所述测试消息，从所述音频线路卡中断开所述用户环路；
由所述DSL交换实线测试单元测试所述用户环路；
重新连接所述音频线路卡；以及
重新连接所述DSL线路卡。
17、根据权利要求16的方法，还包括步骤：确定在所述用户环路上是否有以语音频率而被传送的信息；并且所述向音频线路卡发送测试消息的步骤响应于确定没有以语音频率而被传送的信息。
18、根据权利要求16的方法，其中向所述DSL线路卡发送测试消息的步骤包括：在所述音频线路卡的工作频率范围和所述DSL线路卡的工作频率之间的频率范围内生成信号。
19、根据权利要求18的方法，其中所述生成信号的步骤包括：在10-16kHz的频率范围内生成AC信号。
20、根据权利要求16的方法，还包括在所述测试用户环路步骤之前，设置定时器的步骤，并且所述重新连接DSL线路卡以及所述重新连接音频线路卡的步骤响应于所述定时器的期满。
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