CN1524353A

CN1524353A - 使用无变压器混合电路的dsl系统中的单端线路探测

Info

Publication number: CN1524353A
Application number: CNA028135482A
Authority: CN
Inventors: ��ա��; 贾利勒·卡迈利; ��ϣ��-��³ϣ; 法鲁赫·拉希德-法鲁希
Original assignee: Centillium Communications Inc
Current assignee: Centillium Communications Inc
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2004-08-25
Also published as: US6801601B2; EP1405432A1; WO2003005598A9; WO2003005598A1; US20020176490A1

Abstract

本发明提供了一种用于具有无变压器混合电路的设备的单端线路探测(SELP)技术。这些SELP技术通过计算表征无变压器混合电路和传输介质(例如，数字用户线路(DSL)系统中的用户环路)的传递函数，并且将该传递函数在一个或多个频率处与传输介质长度相关联，从而提供对于传输介质长度的精确估算。

Description

使用无变压器混合电路的DSL系统中的单端线路探测

相关申请

本申请以2001年7月5日提交的申请号为60/303,330的美国临时申请以及2002年3月25日提交的申请号为10/106,291的美国专利申请为在先申请。

技术领域

本发明涉及远程通信领域，特别是使用无变压器混合电路的数字用户线路(DSL)系统中的单端线路探测(SELP)。

背景技术

为了高速数据传输，在DSL通信中使用铜电话线(例如，双绞线)。对DSL服务提供商而言，一个主要的问题是在配置DSL服务以前精确限定用户的本地回路(有时称作“探测线路”)。通常，线路探测涉及测定诸如环路电容和环路电阻这样的线路参数。用于探测线路的典型方法需要连接在位于电话公司中心局(CO)的电话线一端的第一电话听筒，和连接在位于客户端设备(CPE)的电话线另一端的第二电话听筒。因此，在电话线两端需要人力相互作用，包括向CPE位置的业务通话，这将增加配置成本。SELP技术不需要向CPE位置业务通话并且除去了这种服务的额外花费。

如图1A所示，现有的SELP技术使用阻容(RC)电路模型来估算传输介质的长度。RC电路模型一般包括线路的已知电源电阻R_s和未知的线路电容C₁。线路电容大约与传输介质的长度L成比例。将直流(DC)脉冲施加到线路并监控充电时间t_c。有时利用数字万用表进行这项操作。一旦知道了充电时间(并且设定了R_s的值)，就可以估算线路电容C₁和线路长度。图1B是表示作为时间的函数的线路电容C₁两端电压的坐标图。

但是，以上说明的探测技术不能用于典型的CO DSL调制解调器。这是应为RC电路模型的电阻一般包括电源电阻R_s而忽略了线路电阻。当电源电阻比线路电阻大很多的时候，这是电阻合理的近似值。但是，在现有的DSL调制解调器板中，电源的输出电阻通常不比线路电阻大很多。因此，忽略线路电阻降低了环路长度估算的精度。此外，这种现有的线路探测技术没有考虑具有无变压器混合电路的DSL调制解调器的特征。

因此，需要一种新的SELP技术，该技术适于使用具有无变压器混合电路的DSL调制解调器，并且不需要向CPE位置的业务通话就能提供对用户环路长度的精确估算。

发明内容

本发明的目标是一种用于具有无变压器混合电路的设备(例如，DSL调制解调器)的SELP技术。这些SELP技术通过计算表征无变压器混合电路和传输介质(例如，DSL系统中的用户线路)的传递函数，提供该传输介质长度的精确估算。该传递函数在一个或多个频率处与传输介质的长度相关。

本发明的一个实施例提供了一种用于估算包含在具有无变压器混合电路的通讯系统中的传输介质长度的方法。该方法包括经由无变压器混合电路通过传输介质发送探测信号，以及测定从传输介质接收到的该探测信号的反射样式。该方法继续根据发送的探测信号和该探测信号的反射样式，确定表征传输介质和无变压器混合电路的传递函数，和根据该传递函数估算传输介质长度。

本发明的另一个实施例提供了一种用于估算包含在具有无变压器混合电路的通讯系统中的传输介质长度的系统。该系统包括无变压器混合电路，用于通过传输介质发送探测信号。处理器有效连接到无变压器混合电路(或者包含在其中)，用于根据发送的探测信号和从传输介质接收到的该探测信号的反射样式，来确定表征传输介质和无变压器混合电路的传递函数。该处理器根据该传递函数估算传输介质的长度。

附图说明

参照权利要求、以下的说明和附图，本发明的特征和优势变得更容易理解，附图如下：

图1A是现有技术RC电路模型的电路图；

图1B是表示图1A中RC电路模型的阶越电压响应的坐标图；

图2是本发明一个实施例的无变压器SELP设备的框图；

图3是本发明一个实施例的分路器设备的框图；

图4A是本发明一个实施例的无变压器混合电路的电路图；

图4B是用于图4A所示混合电路中的阻抗电路的电路图；

图5A是从图4A所示混合电路获得的传递函数V_L/V₂的绝对值的坐标图；

图5B是从图4B所示混合电路获得的传递函数V_L/V₂的相位的坐标图；

图6A-6C分别是图4A所示混合电路的输出阻抗Z_out的实数值、虚数值和绝对值的坐标图；

图7是图4A所示混合电路的戴维宁(Thevenin)等效电路的电路图；

图8是图4A所示混合电路连接到传输介质的RC模型的戴维宁等效电路的电路图；

图9是表示图4A所示混合电路及其计算机模型的传递函数的绝对值的坐标图；

图10是表示从图4A所示混合电路获得的传递函数的绝对值与环路长度的关系的坐标图；

图11是本发明一个实施例确定的V_L/V_t和V₂/V_t传递函数的坐标图；以及

图12是本发明一个实施例的用于估算传输介质长度的SELP方法的流程图。

具体实施方式

无变压器SELP设备

图2是表示本发明一个实施例的无变压器SELP设备200(以下也称作“调制解调器200”)的框图。调制解调器200一般包括处理器206、模拟前端(AFE)208、发送器/线路驱动电路210(以下称作线路驱动器210)、桥接电路212、数字隔离装置214和电源隔离装置216。调制解调器200中没有现有DSL调制解调器中通常使用的线路隔离变压器。

调制解调器200还可以包括其它为了避免本发明的模糊而从图2中省略的组件(例如，滤波器和其它现有调制解调器模块)。调制解调器200可以是包含在多端口集合(例如，具有48个独立的调制解调器和相应端口的线路卡)中的多个DSL调制解调器中的一个。或者，调制解调器200是用来测定传输介质长度的独立的DSL调制解调器或者其它SELP设备。在本实施例中，调制解调器200被配置在中心局，并且经由分路器204与末端和环(或者其它适当的传输介质)有效连接。该分路器204也与POTS接口202连接。

在上行数据流方向(例如，信号进入CO)，利用已知的过滤技术，由分路器204将从传输线路接收到的输入模拟信号分为高频和低频模拟信号。低频的普通老式电话服务(POTS)信号被送到POTS接口202，其将信号处理为适于经过电话网络传输。高频数据信号(例如，DSL数据)被送到调制解调器200，在调制解调器200中该数据信号进入桥接电路212，该桥接电路212进行二/四线变换(例如，将双线电话线变换为一个发送对和一个接收对)。然后该数据信号被AFE 208接收，AFE 208一般包括模拟-数字(A/D)转换器和数字-模拟(D/A)转换器。AFE 208还可以包括用于调整数字信号电平的可编程增益放大器(PGA)。AFE 208接收到的模拟数据信号被A/D转换器转换为数字形式并经由数字隔离装置214提供给处理器206。

处理器206被编程或者设置为作用于本发明的原理，在下面将对该原理进行更充分说明。例如，处理器206被设置为在以SELP模式运行时生成用于激活开关机构(例如，图3中的开关)的控制信号。或者，处理器206适合发送探测信号并测定该探测信号经反射的样式，从而确定传输线路的特征(例如，传递函数)。处理器206还适合实现其它功能，例如加扰/解扰、编码/解码、误差校验、调制/解调和其它可编程的调制解调器功能(例如，FFT/DFT运算)。在一个实施例中，处理器206是数字信号处理器(DSP)，而这里也可以使用其它适当的处理环境(例如，微控制器和微处理器)。

在下行数据流方向(例如，信号离开CO)，例如来自系统接口的数据信号被处理器206接收。该数据信号可以由高速数据网络发起或者由位于公共开关电话网络(PSTN)某处的另外的CO发起。处理器206的数字输出被AFE 208中的D/A转换器转换为其模拟当量。AFE208的输出被提供到与桥接电路212连接的线路驱动器210。在数据信号经由分路器204被发送到传输线路之前，桥接电路212对数据信号进行四/二线变换。从POTS接口202输出的POTS信号与从调制解调器200输出的高频数据信号在分路器204中结合并通过传输线路发送。

调制解调器200包括数字隔离装置214和电源隔离装置216，用来在没有线路变压器的情况下提供隔离。一个概念上的电隔离(图2中的垂直虚线)将线路侧地和系统侧地分开，并包括数字隔离装置214和电源隔离装置216。数字隔离装置214将AFE 208与处理器206电隔离。因此，数字双工数据可以在AFE 208与处理器206之间传输，但是与AFE 208相关联的地和与处理器206相关联的地相隔离。因此，如果数字数据路径经受系统侧故障模式(例如，在通讯系统接口或者底板中的短路)，将阻止该故障模式传播到传输线路。同样，线路侧的故障也将被阻止传输到系统侧。

另一方面，电源隔离装置216隔离电源Vin与电源输出V_out(1)、V_out(2)和V_out(3)。每一个电源输出都可以独立动作。如果出现电源问题(例如，假设线路驱动器210的故障造成V_out(3)短路)，Vin将被保护避免短路。同样，其余的电源输出(例如V_out(1)和V_out(2))也将被保护避免短路。这样的电源隔离允许调制解调器200被系统侧的电源驱动，该电源参考系统侧接地平面(系统侧GND)。然而，该系统侧接地平面与线路侧接地平面(线路侧GND)隔离。因此，线路侧接地平面的变化将不会与系统侧接地平面混合，并且防止了V_in中出现不期望的波动。

通过提供既作为数字隔离装置又作为电源隔离装置的电隔离的线路，可以满足相关的工业标准，除去了不期望的DSL耦合变压器，并且调制解调器200完全由系统侧电源驱动。数字隔离装置和电源隔离装置的多种实施例在题目为“ELECTRICAL ISOLATIONTECHNIQUES FOR DSL SYSTEM”的专利号为09/703,324的美国专利申请中有更详细的讨论。

包括分路器的实施例

图3是表示根据本发明一个实施例，可选择性地与调制解调器200一起使用的分路器300的框图。分路器一般连接在CO DSL调制解调器和电话线路之间，用来将输入的高频DSL数据信号与输入的低频POTS信号分离。为了允许由DSL调制解调器发送的低频探测信号进入传输介质，必须绕过分路器或者将其从通讯路径中除去。分路器300可以是独立设备或者集成在调制解调器200中。

在本发明的一个实施例中，分路器300包括低通滤波器302、旁路开关304a-b和DC耦合电容器306a-b。DC耦合电容器306a-b串联连接在线路与调制解调器200之间，阻止低频信号在正常运行期间进入调制解调器200。在SELP模式期间，旁路开关304a-b闭合，从而将DC耦合电容器306a-b从信号路径中除去。因此，允许低频探测信号进入传输线路。开关306a-b被在进入SELP模式时起作用的控制信号控制。该控制信号可以例如响应于接收并解码由远程调制解调器发送的SELP模式使能/请求信号(例如，指定为SELP模式使能/请求信号的导频音)而触发。或者，可以由本地处理器(例如，处理器206)响应于接收到的进入SELP模式的请求而提供或者触发控制信号。该请求可以来自例如本地网络操作员或者管理机构。或者，该请求可以由调制解调器200响应于检测到的特定情况，例如数据模式中反复的链路故障而自发产生。在上述实施例中，DC耦合电容器306a-b包含在分路器300中。然而，该DC耦合电容器也可以是以下参照图4A说明的混合电路400中的一部分，

如以下参照图4A和4B的说明，上述调制解调器200可以用来估算传输介质的长度，该长度可以利用模型化了调制解调器200和传输介质特征的传递函数来估算。

混合电路

图4A是表示本发明一个实施例的无变压器混合电路(下文称作“混合电路400”)的电路图。图4B是表示用于如图4A所示的无变压器混合电路中的阻抗电路的图。为了简化讨论，只有一半混合电路400显示在图4A中。本领域的技术人员将理解另一半混合电路400是所示电路的镜像，并且高通滤波器组件(例如，2C₆和R₁₄/2)已被适当调整以说明另一半电路。本领域的技术人员还将理解混合电路400说明了许多这种结构中的一种，所示的结构并不意味着限定本发明的范围。例如，图中没有表示的多种其它组件也可以包含在SELP设备结构中(例如，另外的电容器、放大器和电阻器等)。同样，图中所示的组件也可以不包含在其它SELP设备的结构中。电压V_t和V_r分别是发送和接收电压。电压V₂是当不连接传输线路时混合电路400的输出电压(开环电压)，电压V_L是当连接传输线路时混合电路400的输出电压(闭环电压)。

混合电路400包括线路驱动器210、桥接电路212、负载电阻器402(R₁₂)和串联电容器404(C)。线路驱动器210还包括放大器406、偏压电阻器408(R₁₁)、反馈电阻器410(R₃)、滤波电阻器412(R₁₄)和滤波电容器414(C₆)。选择偏压电阻器408和反馈电阻器410的值从而为放大器406提供期望的输出增益。滤波电阻器412和滤波电容器414构成高通滤波器。选择滤波电阻器412和滤波电容器414的值从而为高通滤波器提供期望的转折频率。

桥接电路212还包括电阻器416(R₈)、417(R₂₇)和阻抗418a-b(Z)。桥接电路212在混合电路400的内电路和传输线路之间提供二/四线转换和阻抗匹配。阻抗418a-b可以包含具有被选择用来提供这种阻抗匹配的值的有源和无源器件的多种组合。图4B表示阻抗418a-b的一个实施例，其中包括电阻器420、424、428、432和电容器422、426和430。

混合电路的运行

混合电路400可以以至少两种运行模式运转：正常运行和SELP模式。在正常运行中，调制解调器200向和从传输介质(例如，铜双绞线)发送和接收高频DSL数据信号，同时阻止低频信号进入传输介质。在SELP模式中，调制解调器将一种或多种低频探测信号(例如DC至10KHz)发送到传输介质，以估算其环路长度。因此，混合电路400可以根据运行模式，在不同的时间提供高频和低频信号。

环路长度估算

根据本发明，闭环线路电压V_L的测量结果可以用来估算传输介质(例如，xDSL系统中的用户环路)的长度。在混合电路400中节点A和B应用基尔霍夫(Kirchhoff)电压定律(KVL)将导出以下公式系统：

\frac{V_{t} + V_{2}}{R_{11}} + \frac{V_{t}}{\frac{R_{14}}{2} + \frac{1}{2 s C_{6}}} + \frac{V_{t} - V_{1}}{R_{3}} = 0 - - - (1)

\frac{V_{2} - V_{1}}{R_{1}} + \frac{V_{2} + V_{1}}{Z + R_{27}} + \frac{V_{2}}{R_{12}} + \frac{V_{2} + V_{t}}{R_{22}} = 0 - - - (2)

通过解等式(1)和(2)可以计算出当不连接负载时从V_t到V₂的传递函数(例如，V₂＝H(s)V_t)。

图5A和5B是表示无环传递函数H(s)＝V₂/V_t的大小和相位的图。图5A很清楚的表示混合电路400性能类似高通滤波器，但是在声音频段中仍存在足够的功率来利用低频探测信号进行SELP运行。

为了发现混合电路400的输出阻抗Z_out，使发送电压V_t＝0并在节点B连接电流源I。则KVL公式具有以下形式：

\frac{V_{2}}{R_{11}} - \frac{V_{1}}{R_{3}} = 0 - - - (3)

\frac{V_{2} - V_{1}}{R_{1}} + \frac{V_{2} + V_{1}}{Z + R_{27}} + \frac{V_{2}}{R_{12}} + \frac{V_{2}}{R_{23}} = I - - - (4)

其中输出阻抗Z_out是：

Z_{out} = \frac{V_{2}}{I} - - - (5)

图6A-6C是表示图4A所示混合电路400的输出阻抗Z_out的图。

Z_out可以算术表示为Z_out＝X+jY，其中X是实数，Y是虚数。图6A表示Z_out的实部。图6B表示Z_out的虚部。图6C表示Z_out的绝对值，该绝对值由

| Z_{out} | = \sqrt{X^{2} + Y^{2}}

来确定。从图6C可以观察得出，47欧姆的电阻器可以精确模型化该输出阻抗Z_out。因此，如图7所示，混合电路400的戴维宁等效电路包括47欧姆的等效电阻器702。

以上计算的输出阻抗Z_out是特定于本发明的一个特定实施例的。一般，Z_out的值由混合电路中无源和有源器件的数量和类型决定。无变压器混合电路的其它实施例可以具有不同的输出阻抗，本说明书中的方法也可以应用于其它实施例。

图8是表示连接到传输介质的一半混合电路400的戴维宁等效电路的电路图。该等效电路800是将图7所示的等效电路700与图1所示的低频RC电路连接在一起而产生的。在一个特定实施例中，电路800包括等效输出电阻器702、串联电容器802(C)、线路输入电阻器804(R_in)和线路电容器806(C_in)。串联电容器802提供与混合电路400中的DC解耦电容器306a-b近似的功能，电容值是150nF。线路输入电阻器804和线路电容器806分别被二等分及加倍，以说明混合电路400的另一半。

图9是表示从等效电路800得到的5Kft，26美国线规(AWG)环路的混合电路400的传递函数的绝对值的图。图9表示两条曲线。第一条曲线904(以下也称作“模型”曲线)基于环路的简单RC模型，如用于图8所示等效电路800中的RC模型。第二条曲线902(以下也称作“实际”曲线)基于环路的更复杂的计算机模型。V₂是当环路不与混合电路连接时，输出节点处的开环电压(参照图4A)，V_t是当环路与混合电路连接时，相同节点处的电压。

如图9所示，在低频(例如，DC至约10KHz)时“模型”曲线904与“实际”曲线902十分接近，这是预期的，因为RC电路模型本来就是低频模型。由于等效电路800中的线路输入电阻804和线路电容806与环路长度直接相关，所以环路长度可以在一个特定频率范围(例如，DC至10KHz)中的一个特定频率(例如，1KHz)处理论上与传递函数V_L/V₂的绝对值相关。传递函数V_L/V₂与环路长度L之间的理论关系可以如下式从等效电路800得出：

\frac{V_{L}}{V_{2}} = \frac{Z_{in}}{Z_{in} + Z_{s}} - - - (6)

Z_{s} = Z_{out} + \frac{1}{Cs} - - - (7)

Z_{in} = \frac{1}{2} (R_{in} + \frac{1}{C_{in} s}) - - - (8)

R_{in} = \frac{r_{oc}}{3} L - - - (9)

C_in＝c_∞L (10)

其中，r_oc和c_∞是已知电缆参数，C是图4A所示的串联电容(例如，0.15μF)。例如，对于26美国线规(AWG)的环路来说，r_oc＝286.18Ω/Km，c_∞＝49nF/Km。r_oc和c_∞的值可以储存在能被处理器(例如，处理器206)访问的计算机介质(例如，EEPROM或者闪速存储器)中的查询表里。由于各种线型的常数r_oc和c_∞没有较大改变，因此可以对于每一个常数r_oc和c_∞使用不同线型的平均值，而不会降低测量的精度。公式6至10可以用来计算环路长度L。在给定的频率范围上变换的传递函数V_L/V₂的每一个值与相应的环路长度L相关。因此，可以开发查询表或者其它数据结构，用来提供在特定的探测频率上的传递函数值与环路长度值对。不同环路长度L的V_L/V₂的值在存储到查询表或者其它数据结构以前被规格化。一旦确定了V_L/V₂的绝对值，可以参考查询表来确定相应的环路长度L。在另外一个实施例中，可以利用公式6-10和存储的r_oc和c_∞值迅速确定L的值。

图10是表示在1KHz的探测信号频率时，传递函数V_L/V₂的绝对值与环路长度L的关系的图。“模型”和“实际”曲线都被表示在图10中。在1KHz的探测信号频率时，“模型”曲线1004十分接近“实际”曲线1002。如图10所示，对于直到约15Kft的环路长度，在大约1KHz处可以得到精确的环路长度L。较低的探测信号频率(例如，500Hz)可以用于较长的环路(例如，20Kft)。

注意，可用于估算环路长度的探测信号的频率范围随无变压器混合电路的结构不同而不同。因此，可以实现其它的混合电路结构，以允许例如不提供稳定状态的传递函数值的高频探测信号。

图11是表示对于本发明的一个实施例的5Kft，26AWG环路，V_L/V_t(被指定为1104)和V₂/V_t(被指定为1102)传递函数在低频(DC至10KHz)时的图。V₂是节点B处的开环电压，V_t是发送电压。如图11所示，在1KHz处，两个传递函数具有充分的幅值，并且它们的差约为6dB，该差在模拟-数字转换器(A/D)中被转换为约二比特分辨率。因此，可以用相同的可编程增益放大器(PGA)来测定两个电压(V_L和V_t)，不必在两个测定之间调整。

图12是表示本发明一个实施例的估算环路长度的SELP方法的图。该方法可以由例如位于CO并且如图2、3和4设置的无变压器DSL调制解调器(例如，调制解调器200)来执行。当SELP设备响应于例如位于CO的系统操作员或者运行在远地主机上的应用程序的请求而进入1200 SELP模式时，SELP模式开始。这可以在单独或者大批进行DSL服务认证期间发生。或者，SELP设备可以被编程为在例如初始化阶段期间自动运行SELP模式。

在开始1200 SELP模式之后，SELP设备被重新配置1202，从而允许具有预定频率(例如，1KHz)的线路探测信号进入传输线路。或者，通过在期望的频率范围(例如，1Hz至10KHz)扫描发送信号的频率，可以通过传输介质发送一系列线路探测信号。如果系统中包含分路器(例如，分路器300)，旁路开关304a-b闭合从而允许低频探测信号进入线路。

在重新配置1202 SELP设备之后，SELP设备可选择地将自己从传输介质中断开1204，并在开环中发送1206线路探测信号。可以利用一个或多个软件或硬件开关或等效设备将传输介质从传输介质中断开1204。在一个实施例中，将发送的线路探测信号的采样存储在可以被位于SELP设备内部或与其连接的处理器(例如，处理器206)访问的存储设备(例如，EEPROM或者其它存储设备)中。当接收到初始化线路探测序列的请求时，处理器从存储设备中访问采样，然后该采样被转换为模拟形式并被驱动(例如，经由线路驱动器210)到达传输介质。或者，处理器触发信号发生器来提供线路探测信号。如果使用多个频率，则选择线路探测信号的频率步长以达到预定的精度(例如，100Hz的梯级)。在一个实施例中，用于线路探测信号的波形类型是正弦波，但是可以使用任何波形，包括但并不限定于，矩形波、三角波和这些波形的任何组合。为每个被发送的探测信号测定1208在SELP端口的开环输出电压(例如，图4A中节点B处的开环电压V₂)。在测定了一个或多个频率处的开环电压之后，将环路重新连接1210到传输介质，并且再次发送1212线路探测信号。每个发送的线路探测信号都经过传输线路的长度并反射回SELP端口。对于每个发送的线路探测信号，SELP端口的闭环输出电压(例如，图4A中节点B处的闭环电压V_L)被转换为数字形式(例如，通过AFE 208)并且被测定1214(例如，通过处理器206)。

或者，可以理论上确定开环电压比率并将其存储在本地存储器或者远程位置，从而SELP设备不必执行步骤1204-1210。

通过将步骤1214中确定的闭环电压除以步骤1208中确定的开环电压，计算1216连接线路的混合电路的传递函数(例如，V_L/V₂)。得到的比率可以被用作，例如，索引或者以其它方式访问查询表或其它数据结构，并确定1218传输介质的相应长度。如果在一个频率范围中收集了传递函数V_L/V₂的多个采样，则这些采样的平均值或者其它统计测定可以被用来访问查询表。例如，可以确定传递函数V_L/V₂的测定值与V_L/V₂的查询表值之间的均方误差(MSE)，与具有最低MSE的一对传递函数V_L/V₂值相对应的环路长度可以被选择作为环路长度的估算值。一种关于输出阻抗的近似技术在申请号为09/853,048的题目为“SINGLE ENDED LINE PROBING IN DSL SYSTEM”的未决专利申请中进行了详细说明。本领域技术人员可以理解如何利用这些技术来确定传递函数V_L/V₂的测定值与V_L/V₂的查询表值之间的均方误差MSE。

在本发明的一个实施例中，查询表或者其它数据结构包括如图10所示的对于给定频率的传递函数V_L/V₂的值和与其对应的环路长度。例如，多种线路长度的V_L/V₂值可以储存在能被处理器(例如，处理器206)访问的计算机可读介质(例如，EEPROM或者闪速存储器)中的查询表里。可以选择环路长度值的范围以覆盖感兴趣的范围，例如，xDSL环路条件所需的范围(例如，1Kft至2Kft)。环路长度L的步长将决定查询表的大小。为了减小查询表的大小，可以结合实时内插法使用较大的步长，从而得到更精细的步长值。无论如何，可以适当选择步长从而在测定的精度范围内提供期望的分辨率。查询表不需要位于调制解调器200中，但是可以位于例如，在CO中并且在SELP模式期间能被调制解调器200访问的数据库中。

在本发明的一个实施例中，传递函数V_L/V₂幅值的比率可以被用来确定线路中是否存在短路。如果比率V_L/V₂的比率绝对值比预定阈值小，则线路中存在短路。

在本发明的一个实施例中，可以通过在一系列频率(例如，DC至约5KHz)上检查传递函数V_L/V₂来识别线路中的负载线圈。负载线圈一般是沿传输线路以6Kft为间隔设置的串联电感(例如，88mH)，用来在声音频段中提供更平坦的频率响应。由于DSL服务一般不能在具有负载线圈的线路上实施，所以识别负载线圈的存在是为DSL服务限定传输线路时所需要的步骤。一般，在感兴趣的频率范围内的传递函数V_L/V₂中检测到的峰值数量与传输线路中负载线圈的数量相等。一种近似的技术在申请号为09/853,048的题目为“SINGLE ENDED LINEPROBING IN DSL SYSTEM”的未决专利申请中进行了详细说明。本领域技术人员应当理解如何利用这些技术，通过检查混合电路400操作范围内的传递函数V_L/V₂来识别线路中的负载线圈。

在确定1218了估算线路长度之后，SELP模式退出1220，估算的线路长度可以存储在本地存储器或者其它存储设备(本地或外部)，用于检索和/或进一步处理。在DSL系统中，在DSL系统中，估算的线路长度可以提供给网络操作员，用来帮助确定在特定的线路(例如，用户环路)上是否能提供基于DSL的服务。

以上的说明是用来阐述优选实施例的操作，并不意味限定本发明的范围。本发明的范围仅由权利要求来限定。从以上的讨论，对于本领域的技术人员，包含在本发明的实质和范围内的许多变形是明显的。

Claims

1.一种用于估算包含在具有无变压器混合电路的通讯系统中的传输介质的长度的方法，包括：

经由无变压器混合电路通过传输介质发送探测信号；

测定从传输介质接收到的该探测信号的反射样式；

根据发送的探测信号和该探测信号的反射样式，确定表征传输介质和无变压器混合电路的传递函数；和

根据该传递函数估算传输介质的长度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，传递函数是根据将无变压器混合电路连接到传输介质上时，在无变压器混合电路的输出端测定的闭环电压，与将无变压器混合电路从传输介质上解除连接时，在无变压器混合电路的输出端测定的开环电压的比率来确定的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，开环电压是通过将无变压器混合电路从传输介质上解除连接，并在无变压器混合电路的输出端测定开环电压来确定的。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，开环电压被预先计算并可以从存储器获得。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，闭环电压与开环电压的比率被用来访问包含估算线路长度的数据结构。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，传输介质是数字用户线路环路。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，传输介质的估算长度是根据传递函数与传输介质长度之间的理论关系来确定的。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，多个传递函数是在一个频率范围内确定的，从而提供多个测定值，这些测定值与已知值进行比较来确定传输介质的特征。

9.一种用于估算包含在具有无变压器混合电路的通讯系统中的传输介质的长度的系统，包括：

无变压器混合电路，用于通过传输介质发送探测信号；和

处理器，有效连接到无变压器混合电路，用于根据发送的探测信号和从传输介质接收到的该探测信号的反射样式，来确定表征传输介质和无变压器混合电路的传递函数，并且用于根据该传递函数估算传输介质的长度。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，系统是数字用户线路调制解调器，传输介质是数字用户线路环路。

11.根据权利要求9所述的系统，其中，传递函数是根据在无变压器混合电路输出端测定的开环电压和在无变压器混合电路输出端测定的闭环电压的比率来确定的。

12.根据权利要求9所述的系统，其中，传输介质的估算长度是根据传递函数和传输介质长度之间的理论关系来确定的。

13.根据权利要求9所述的系统，其中，多个传递函数是在一个频率范围内确定的，从而提供多个测定值，这些测定值与已知值进行比较来确定传输介质的特征。

14.根据权利要求9所述的系统，其中，无变压器混合电路被设置为允许探测信号进入传输介质。

15.根据权利要求9所述的系统，还包括分路器，该分路器有效连接在无变压器混合电路与传输介质之间，可以被重新配置为允许探测信号进入传输介质。

16.一种上面存储了指令的计算机可读介质，指令当被处理器执行时使得处理器执行步骤：

测定从传输介质接收到的发送的探测信号的反射样式；

根据该传递函数估算传输介质的长度。

17.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其中，传输介质是数字用户线路环路。

18.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其中，传输介质的估算长度是根据传递函数和传输介质长度之间的理论关系来确定的。

19.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其中，多个传递函数是在一个频率范围内确定的，从而提供多个测定值，这些测定值与已知值进行比较来确定传输介质的特征。

20.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其中，开环电压是通过将无变压器混合电路从传输介质上解除连接，并在无变压器混合电路的输出端测定开环电压来确定的。

21.根据权利要求16所述的计算机可读介质，其中，传递函数是根据将无变压器混合电路连接到传输介质上时，在无变压器混合电路的输出端测定的闭环电压，与将无变压器混合电路从传输介质上解除连接时，在无变压器混合电路的输出端测定的开环电压的比率来确定的。

22.根据权利要求17所述的计算机可读介质，其中，开环电压被预先计算并可以从存储器获得。

23.根据权利要求17所述的计算机可读介质，其中，闭环电压与开环电压的比率被用来访问包含估算线路长度的数据结构。

24.一种数字用户线路调制解调器，包括：

无变压器混合电路装置，用于通过传输介质发送探测信号；和

处理装置，有效连接到无变压器混合电路装置，用于根据发送的探测信号和从传输介质接收到的该探测信号的反射样式，来确定表征传输介质和无变压器混合电路装置的传递函数，并且用于根据该传递函数估算传输介质的长度。