CN1663227A

CN1663227A - 用于使用平均环路损耗对用于dsl服务的电话线预鉴定的系统和方法

Info

Publication number: CN1663227A
Application number: CN03814142.6A
Authority: CN
Inventors: 穆罕默德·A·阿夫扎尔
Original assignee: Teradyne Inc
Current assignee: Teradyne Inc
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2005-08-31
Also published as: EP1514398A2; US20030235274A1; EP1514398A4; CA2484913C; AU2003278722A1; JP2006507716A; US6826258B2; WO2004002039A2; CA2484913A1; WO2004002039A3; AU2003278722A8; EP1514398B1

Abstract

一种用于测试网络中的线的系统和方法。结合和电话网络一起使用以帮助网络运营商确定是否任何线都可以支持高速数据服务的系统来说明该系统和方法。根据本方法，在低频测量和高频范围上的平均环路损耗之间建立映射。平均环路损耗被用于计算线的等效工作长度，其是支持高速数据服务的线能力的工业标准量度。

Description

用于使用平均环路损耗对用于DSL服务的电话线预鉴定的系统和方法

发明领域

本发明通常涉及数据传输网络，更具体的，涉及确定用于高速数据服务的电话网络的数据速率。

背景技术

随着近来互联网应用的增长以及小型和家庭办公室的增加，在许多建筑物对于高速数据服务有大量需求。许多电话公司通过在他们的现有电话线上提供DSL服务来响应于这一需求。DSL代表“数字用户环路”。

DSL服务允许在电话线上以数字形式传输信息。用DSL系统中使用的数字编码，可通过电话线发射的比特数目远远大于用常规的模拟调制解调器的比特数目。模拟调制解调器提供用代表数字信息的比特调制的载波信号。调制可以是幅度、频率或相位的。

因为调制的信息是数字的，因此载波可被调制为若干状态之一。为一次发射一比特，仅需将载波调制为两种状态之一，即一个状态发信号该比特具有0值，并且另一个状态发信号该比特具有1值。

如果希望一次发送多于一个的比特，则可将载波调制为多于两个状态。例如，如果将载波调制为四个状态其中之一，一次可发送两个比特。对于三个比特，要求8个调制状态。无论使用何种调制方案，在该线的接收端的调制解调器检测载波的调制状态并根据该调制状态输出具有分配值的比特组。

通常载波调制状态数目的增加会增加通过信道传送比特的速率。然而，可同时传送的比特数目不能被设为任意大。因为调制状态数目增加，各调制状态之间的差别变小。调制状态之间的差别越小，则通信信道中的噪声越可能破坏通信。噪声可以使得在一个调制状态中的信号看起来像是被调制到不同状态，并且接收调制解调器会将此信道中的该信号和错误的调制状态相关。因此，因为通信信道上的噪声，可同时在一个载波上传送的比特数目是有限的。

可在通信信道上发射的比特数目还取决于信道中的衰减。如果信号被衰减，则接收调制解调器可用于区分信号和噪声的能量就变少。因此，信道的比特速率还受限于信道中的衰减量。

为确定能够支持何种比特速率，常规模拟调制解调器通常经历“训练序列”。试图发起和另一个调制解调器连接的调制解调器通常尝试用若干不同调制方案发射。选择提供最高带宽的调制方案用于这两个调制解调器之间的通信。

DSL系统以和常规模拟调制解调器类似的方式操作。然而，DSL系统可使用多个载波频率。作为训练序列的一部分，调制解调器确定每个载波信号可以承载的调制状态的数目。将给具有高衰减或具有放多噪声的载波频率分配较少数目的调制状态。如果噪声太大或衰减过多，某些频率根本不被用于通信。

DSL和常规模拟调制解调器之间的第二种区别是，DSL调制解调器使用的许多载波频率处于高于用于常规模拟调制解调器频率的频率。具有较高频率信号允许在一个电话线中具有更多的载波信号，因此可同时传输更多比特。然而，常规的电话线是设计用于具有低于近似20kHz的频率范围的语音信号的。

虽然多数电话线可以承载高于20kHz频率的信号，但线衰减通常随频率增加，这限制了可通过线传输的比特速率。不是所有的电话线都具有相同的衰减特性。某些线能承载足够高的频率信号，它们可以支持每秒数百千比特的比特速率的DSL服务。其它能够支持DSL服务，但在较低的比特速率。还有一些不能承载足够高的频率信号，从而不能满足被认为是作为高速数据服务可接受的最低水平。

为提供DSL服务，在电话公司连接特定的预定DSL服务之前知道通向该用户住房的线是否支持高速数据服务是重要的。并且，如果电话公司基于消费者选择的数据速率提供DSL服务的不同服务等级，则电话公司知道该线是否支持和所选择服务等级相关的最低比特速率是重要的。

因此，需要电话公司“预鉴定”用于高速数据服务的用户线。“预鉴定”意思是电话公司用合理的确定性程度确定该线会支持选定数据速率的DSL服务，并确定在安装服务之前做出该鉴定。

一种实现预鉴定的简单方法是通过使用现场技术人员。技术人员可以到用户住房现场，并将测量设备连接到用户线的远端。通过在该线的近端和测试设备的一系列交互，技术人员可以确定能够支持的数据速率。

常规上，将300kHz的线衰减用作预鉴定用户线的度量。虽然DSL服务操作在从10kHz到高于1MHz范围的多个载波频率上，但任何时间发射的大部分数据通常在接近300kHz的载波频率进行。此外，该线在较高频率的性能通常和它在300kHz的性能相关，因此知道了在该频率的性能通常允许做出在整个频谱范围内的可接受的性能预测。

然而，派技术人员到线的远端测量衰减的成本高昂。许多电话公司更喜欢无需两端测量的预鉴定方案。

一种进行预鉴定的替换方案是估计用户电话线的长度，因为线长度严重影响线衰减。电话公司建立了在称为等效工作长度(EWL)和该电话线提供的DSL服务的数据速率之间的关系。在ANSI标准T1.417-2001 Spectrum Management for Loop transmission System中定义了EWL。

使用了对EWL估计而无需两端测量的技术。一种方案是从安装信息估计线长度。某些简单的技术使用用户相对于他们的用户线所连接的交换机的地理位置。一种估计用户位置的简单方法是通过使用邮政编码。邮局根据地理位置分配邮编，从而可能估计出用户和交换机之间的距离。

然而使用邮政编码不是非常准确。邮政编码仅给出了近似距离。如果在交换机和用户之间该线行进了迂回路由，则在性能预测的预鉴定和实际结果之间存在显著差别。类似的，如果线上有异常，例如是该线用比额定用户线小的规格线制成或包含桥接抽头或负载线圈，则在实际性能和通过线长度估计预测的性能之间存在显著差异。

通过邮政编码预鉴定线的方法的变化方案是使用电话公司的电缆记录。大多数电话公司有说明他们网络结构的记录。从这些记录中，可以确定线的EWL。然而，发现许多电话公司的记录没有更新。有时在数据库中没有准确记录布线的修补和改变。并且，在某些电话公司，部分或完全以纸件形式保存电缆记录，使得查找所需信息非常消耗时间。

使用线长度来预鉴定用于DSL服务的线的另一个变化方案是测量线的电容，并使用测量的电容预测线长度。当线长度增加时，线的电容也会增加。然而，除了线长度之外的其他因素也会影响线的电容。例如，用于制作线的导线的厚度以及线上的桥接抽头数都会影响电容，但通常不会对由线所承载的信号的衰减具有成比例的影响。结果，基于测量电容的线的DSL性能估计不如预期的准确。

还有其他非基于电容的技术(例如TDR)来测量用于线鉴定的环路长度。这些方法遭受和以上所述基于电容的长度测量相似的限制。TDR长度和基于电容的长度一样不准确。

一种预鉴定的改进方案是用美国伊利诺斯州迪尔菲尔德Teradyne出售的称为Celerity^TM的产品。该系统提供通过电话公司交换机连结到多个用户线的测量单元。电话交换机常规上设计成允许测试接入到用户线。然而，电话交换机的测试接入端口具有低频响应于，-意思是在测试中仅相对低频率的信号可通过交换机耦合在测量单元和特定用户线之间。通常，电话交换机的测试接入可可靠通过高达大约20KHz的信号。然而，DSL系统通常使用高于1MHz的信号。并且，甚至当从特定频率处的衰减中计算出EWL时，该信号频率也可能在100KHz到300KHz的范围。除了要求单端测量技术外，通过交换机进行单端测量存在特殊挑战，它将可用于测量的频率范围限制在需要测量衰减的频率之下。

Celerity^TM预鉴定系统解决了这一问题。它利用了多种使用低频测量信号来预鉴定用于高速数据服务的线的技术。该产品的制造商，Teradyne Inc.是关于线预鉴定的若干专利和专利申请的受让人。PCT申请WO01/67729，名称为“Technique for Estimation of a Subscriber LineInsertion Loss”，描述了一种在单个频率处估计插入损耗的技术。该插入损耗直接和线衰减相关。该产品的制造商还拥有以下专利和申请：PCT申请WO00/27134，名称为“Method and Apparatus for QualifyingLoops For Data Services”；PCT申请WO00/64132，名称为“PredictingPerformance of Telephone Lines for Data Services”；PCT申请WO01/01597，名称为“Qualifying Telephone Lines for DataTransmission”；以及PCT申请WO01/24490，名称为“Subscriber LineQualification with Numeral Networks with Respect to Data TransmissionCharacteristics”。上述所有申请被结合在此作为参考。

发明概述

具有上述背景在脑海中，本发明的目的是提供一种改进的技术，其使用一端测量来预鉴定用于高速数据服务的线。

为实现上述目的，以及其他目的和优点，提供一种系统，其在电话线上使用低频测量来预测在多个高频处的线衰减，并且然后根据平均环路损耗提供线的更准确特性。

附图简述

考虑随后的说明和附图会更加清楚本发明的另外的目的、优点以及新颖的特点，其中：

图1是用于环路预鉴定的现有技术系统的图示；

图2和2A是显示作为用于多个不同长度的线的频率函数的插入损耗的图；

图3A和3B是使用本发明确定环路损耗的方法的流程图；

图4是显示平均环路损耗和等效工作长度之间的映射的图；

图5A到5C显示使用本发明的系统改进性能的图。

发明详细说明

图1显示现有技术通信网络100，其可以代表公共交换电话网络的接入网络。网络100包括连接到多个用户线112₁...112₄的交换机110。交换机110将选定的用户线112₁...112₄之一连接到网络中的其他位置以建立通信路径。例如，交换机110可以连接到接下来路由到另一交换机的干线。为简化起见，将结合接入网络说明本发明的优选实施例，虽然可以理解本发明可用于网络的其他领域或其它类型的网络。

用户线112₁...112₄连接到多个用户住宅114₁...114₄。显示用户住宅114₁...114₃是通过网络100接收标准电话服务的。用户住宅114₄示出为通过网络100接收数字数据服务。用户住宅114₄能通过用户线112₄接收高速数据服务。对网络运营商的挑战是确定用户线112₄是否合格以用户所期望的服务等级承载高速数据服务。

为确定任何特定用户线是否合格用于数据服务，网络100包括测量单元116。测量单元116进行可用于如下所述的确定用户线是否能支持某等级数据服务的电气测量。测量单元116是本领域已知的测量单元，其可以响应于计算机命令来测量电流或电压，还可以提供电流或电压激励信号。这些信号可源于多个频率并在该多个频率上进行测量。通过这些能力，可以测量连接到测量单元116的用户线的多种电气属性。例如，可以确定线中的电容和功率消耗。

测量单元116连接到交换机110。交换机110然后可将测量单元116连接到用户线112₁...112₄之中任何一个。在优选实施例中，交换机110是常规用于公共交换电话网络的交换机类型。此类交换机具有允许将测试信号耦合到用户线的测试接入端口。通常，这样的测试接入端口具有有限带宽，最高至大约20kHz。因此，测量单元116在其上产生和测量信号的频率范围优选的被限于落入通过交换机110的路径带宽之内。

测量单元116从服务中心118接收命令并提供数据回到服务中心118。可能的，整个网络包含多个图1所示类型的接入网络。测量单元116可能被联接到每个接入网络。然而，任何测试的整体控制都可能在连接到多个接入网络的服务中心进行。

服务中心118包括编程用于响应于人工操作员请求或根据常规计划进行特定用户线上测量的计算机(未编号)。在服务中心，对数据进行分析。一种分析数据的方法是预测特定线是否合格用于高速数据服务。

一种进行线鉴定的方法是通过预测线衰减或EWL进行的。说明一种用于更准确确定线衰减以及用于预测EWL的方法。

图2显示预测环路损耗的技术的原理。图2显示说明在多个用户线上作为频率函数的插入损耗的图表200。插入损耗和衰减是表示线内损耗的不同方式。该损耗的精确表达对于本发明并不重要。图2中的数据被用于建立预测EWL的特定数值。

曲线210₁...210₁₁中的每一条代表作为不同长度线的频率函数的插入损耗。如图所示，用于创建曲线210₁...210₁₁的线在长度上连续增加，从而每条线的插入损耗也增加。基于其中布署了根据本发明的线鉴定系统的接入网络的特性，图2所示线的特定长度以及在其上进行损耗测量的频率范围是优选选择的。例如，如果接入网络中多数用户线在2到6公里之间，则优选的用代表从2到6公里变化的线长度的多个曲线来创建图2。

用于创建图2中连续曲线的线长度的递增量对于本发明也不是关键的。优选的，会有足够数目的曲线来给出线性能图，而不管线长度。然而，不应当有太多曲线，那样数据分析变得困难。在图2创建中使用近似0.5公里的线递增量。

此外，在其上收集数据的频率范围优选的取决于在其中收集线鉴定的特定网络。不同的网络运营商会提供使用不同频谱的不同高速数据服务类型。例如，如果特定网络提供商想要提供采用高达500kHz频率的高速数据服务，则图2优选的显示高至大约500kHz的频率范围上的衰减。

应当理解，图2是便于概念理解的数据的图形表示。数据不必表示为图形。可以表格、公式或其他方便的形式捕获比较数据。

图2所示数据代表在要布署鉴定系统的接入网络中的线。可从对在该接入网络中建模那些鉴定系统的线的实际测量获得这些数据。可在实验室环境中创建该建模线。可选的，建模线可以是已被测量的实际网络中的线的子集。另一个例子，该数据可从对预期具有与待鉴定网络相似的操作特性的其他网络进行的实际测量收集而来。或者，可基于网络中线的期望物理特性、从线的数学模型中产生这些数据。在优选实施例中，从在实验室环境中创建的两端测量中获得图2的数据。

图2中的数据可被认为是跨越多个频率范围。频率范围212代表测量单元116通过交换机110可以可靠地进行测量的频率范围。频率范围214代表为感兴趣的特定高速数据服务发送数据的频率范围。例如，在典型的ADSL网络，下游链路中的数据可能跨越近似168kHz到1.1MHz的频率范围。频率范围214代表该频率范围。

如果特定数据服务涉及多个频率范围，可以采用额外的频率范围。该频率范围的处理和频率范围214的处理类似。例如，ADSL服务具有分开的上游和下游频率范围。期望分开地预测关于上游频率范围和下游频率范围的损耗，这样可以允许网络运营商具有关于上游和下游信道中数据速率的分开的预测。为简单起见，将说明仅根据一个频带的线鉴定，但该技术可用于多个频率范围中。

应当注意到，在图示实施例中，频率范围212和频率范围没有重叠。频率范围214明显的延伸到其中可用测量单元116对任何特定线进行测量的频率范围之上。因此，为使用图1的系统进行线鉴定，必需将在频率范围212内进行的测量和在频率范围214内的线性能相关。

将根据“平均环路损耗”(ALL)进行线性能的预测。ALL是在范围214内的每个载波频率上的环路损耗或插入损耗的数学组合，即，在用于承载DSL数据的频率上的平均环路损耗。

对图2所示线的ALL的计算简单明了的。该数据提供在不同频率上的一系列插入损耗值。这些环路损耗可表示为

P(f_k)[dB]，k＝1，2，......

为在范围214上计算ALL，只是必需根据以下公式选择代表频率范围214中损耗的N个数据值，并且将这些值进行平均，

ALL[Watts]＝(1/N)∑10^P(fk)/10 EQ(1)

该和是在频率范围214内的P(f_k)的N个值上计算的。然而，对该计算的可能提纯是从该平均中排除那些代表衰减大到以致数据不能在那个频率上发射的值。例如，排除在其上衰减大于-85dB的任何音频，因为通过具有如此大衰减的音频几乎不承载任何数据。

因此，每个曲线210₁...2101₁都具有和频率范围214内的特征数据传输相关的ALL值。为了在对网络内的线进行的实际测试中使用此信息，必需能够将可以进行实际测量的频率范围212内的值映射到代表频率范围214内性能的ALL上。

可对图2中的数据进行若干观察以帮助进行低频数据和高频数据之间的映射。一种观察是，除了在较高衰减处更为显著的噪声外，损耗是频率的单调递减函数。其次，损耗作为频率函数递减的速率对于所有线长度是不同的。线越长，递减速率越快。

从这些观察中，我们得出结论，通过使用适当的系数缩放并偏移低频范围212中的值，在频率范围214中可做出精确的性能预测。然而，用于缩放并偏移该低频值的适当系数取决于线长度。因此，在优选实施例中，我们推导多组系数。

在最佳实施例中，我们导出5组系数。其中三组系数适于用在短、中、长的线。剩下的两组系数用于确定一组测量指示它是在短、中或长的线上进行的。它们可以是“路程短”和“路程长”系数。

用于从一组测量确定在特定频率f上的插入损耗的映射可被认为是采用公式2的形式：

ALL＝α_i∑₁+β_i∑₂+C_i EQ(2)

项α_i，β_i和C_i是从图2所示数据确定出来的系数。在优选实施例中，有5个i值，从而对于每个频率f都有一组系数，-一组用于短线、中线、长线，而一组用于“路程短”和“路程长”计算。

项∑₁和∑₂代表从频率范围212中计算出的量。应当理解，虽然图2中的曲线示出为连续曲线，但实际测量是在多个离散频率进行的。∑₁和∑₂代表不同离散值的组合。

∑₁对应于在范围212内所测量频率的一个子集上的线内消耗的平均功率。在优选实施例中，测量单元116测量在频率范围212内45个分开的频率上进行测试的线两端的电压。∑₁是从对应于这些频率子集的频率值导出的。

将最低频率测量作为参考功率电平来归一化该平均。因此，∑₁等于第一选定子集的平均插入损耗，用最低频率上的插入损耗对其归一化。该计算用以瓦特为单位的插入损耗说明。然后取对数(以10为底)将结果化为分贝。然而，可用以分贝表示的损耗执行等效计算。

以类似方式计算∑₂，并且它代表测量点组合。然而，选择范围212中不同的点子集并选择不同参考值用于归一化该平均。用于归一化该平均的精确参考值并不重要。改变参考值会导致β_i值的相应改变。然而，EQ2中仅使用这些项的乘积，该乘积不取决于选择的特定参考值。

我们的经验显示出为其收集数据的网络中的交换机类型会影响结果。因此，用于计算∑₁和∑₂的精确的点数目优选的根据经验选择，以给出测量频率之间的良好相关性。我们确定对于使用5ESS交换机的网络，除了用于参考的点之外的参考之外的两个点足以计算∑₁和∑₂。然而，对于DMS100交换机，分别使用2和14个点。

为确定α_i，β_i和C_i的特定值，根据i的值选择图2中的曲线子集。例如，图2B显示当i＝1(即用于短线)时，用于计算α_i，β_i和C_i的曲线子集。选择α_i，β_i和C_i的值使得对于子集中的所有线最小化使用EQ2计算ALL中的误差。已知多种数字技术可用于确定一组最小化误差的系数。这些技术可在商业可用数值分析软件包中找到。例如，在优选实施例中使用减小的梯度优化。但是，可以使用诸如最小平方或其他优化技术。

当i＝2，...5(即用于中、长和“路程短”和“路程长”情形)时，为计算α_i，β_i和C_i，使用不同线子集。例如，对于中等的线，使用曲线210₅...210₈；对于长线，使用曲线210₉...210₁₁；对于“路程短”，使用曲线210₁...210₆；对于“路程长”，使用曲线210₇...210₁₁。这样，可以建立出一整组系数，以将来自范围212的低频值映射到用于ALL的特定值。

如上所述，测量单元116可以进行范围212内的测量，而不是在计算ALL所需的全部范围上进行测量。因此，在使用中，将把这些系数编程到服务中心118内的计算机中。测量单元116在测试中对特定线进行测量。这些测量会在用于计算用于创建以上映射的∑₁和∑₂值的相同频率上。因此，可将该系数应用到从测量中计算的∑₁和∑₂值中，以指定ALL值给被测试线。

更具体的，在上述实施例中，作为鉴定特定线的一部分，测量单元116驱动特定线上的电压，并测量该线两端的电压降。在此情形中，可将该线考虑为该电压源上的负载。从基本电路理论来看，负载中消耗的功率和该负载两端电压平方成正比。因此，该线两端的电压是该线内消耗功率的指示器。

每个电压测量都是复数，具有同相分量和正交相位分量。消耗的功率和电压幅度的平方成正比，该电压幅度平方可被计算为两个分量的平方和。因此，从由测量单元116所作的简单测量，可在需要计算∑₁和∑₂的频率上确定测试中的线上的损耗。

参考图3，给出了线鉴定的流程图。该预鉴定响应于商务条件而开始。例如，网络运营商可能希望周期性地监测这些线以检验它们支持额定速率的DSL服务。或者，网络运营商可能希望在用户请求此类服务时具有能支持DSL服务的线的列表。另一选择是，网络运营商在连接特定用户进行数据服务之前希望测试该线。不管触发测试某线所需要的事件，测试过程都是类似的。

服务中心118内的计算机会发送命令到交换机110和将测试单元连接到测试中的特定线的测量单元116。测量单元116然后在线上进行测试。然后将这些测量回传给服务中心118内的计算机用于处理。在此描述结果的处理将不直接参考进行的测量。然而，应当理解，该测量是根据现有技术或其他适当测量技术进行的。

在步骤310，估计被测试线的长度。该步骤可使用现有技术的长度估计技术，例如电容测量。在步骤310的测量被认为是过程估计。因此，不必做出高精确度的长度测量估计。

在步骤312，进行关于在步骤310中估计的线长度是否在ALL技术所要求的范围之内的检查。非常短的线具有低的衰减，因此可不作进一步处理就是合格的。另一方面，非常长的线对于高速服务不合格，而且进一步的处理没有用处。

步骤312比较线长度的大致估计与低、高阈值。例如，如果该线小于6000英尺(1.76kM)，则可能以该线的ALL低于30dB的报告来终止处理。如果该线长于19,000英尺(5.6kM)，则可能以该线ALL大于70dB的报告来终止处理。该预分类步骤是可选的，但优选的用于改进ALL估计的精确性。取决于网络配置以及对该线是合格用于的数据服务类型，特定长度阈值和报告的衰减可以是变化的。

在步骤314，在步骤310测量的线长度被用于进一步的分支。如果该线长度是短的，则处理进行到步骤320，在此实施用于短线的ALL计算提纯。另一方面，如果测量的长度指示该线是长，则处理进行到步骤322，在此继续进行适于长线的处理。在优选实施例中，将短于8000英尺(4.5公里)的线认为是短的。长于13,000英尺(7.3公里)的线被认为是长的。

对于具有在短和长之间的估计长度的线，处理进行到步骤316。在步骤316，对被测试线进行ALL估计。由测量单元116所作的测量被用于计算用于被测试线的∑₁和∑₂。这些值和为“路程短”情形而建立的α_i，β_i和C_i组合，以根据EQ2计算ALL值。

在步骤318，ALL的路程估计被用于选择下一处理步骤。如果ALL的路程估计在损耗范围中是低，则被被测试线可能是短的。如果该估计该范围中是高的，则被被测试线可能是长的。因此，如果路程估计是低，处理进行到步骤320。如果衰减是高，处理进行到步骤322。在优选实施例中，使用50dB阈值来识别该范围中的衰减低。

如果处理转向步骤320，这表示被测试线具有和图2中较短曲线210₁...210₄之一类似的衰减轮廓。因此，为短情形而建立的α_i，β_i和C_i值被用于计算ALL。测量单元116所作的测量被用于计算用于被测试线的∑₁和∑₂。这些值和为短情形而建立的α_i，β_i和C_i组合，并且根据EQ2计算ALL值。计算结果被报告为被测试线的ALL，并且此阶段处理完成。

如果处理转向步骤322，被测试线可能具有类似图2所示中或长线之一的衰减轮廓。因此，步骤322使用为“路程长”情形而建立的系数α_i，β_i和C_i，以根据EQ2计算ALL。

在步骤350，进行用“路程长”系数预测的ALL在适于中或长线衰减的范围内是否是低的检查。如果衰减在范围内是低，则被测试线可能是中等长度线并且处理进行到步骤352。如果不是，该线可能是长线并且处理进行到步骤354。在优选实施例中，使用57dB的ALL来区分中和长线。

如果该线是中等长度线，步骤352使用线上测量值以及为中线情形建立的系数α_i，β_i和C_i来应用EQ2，以计算ALL。该计算结果被报告为被测试线的ALL，此阶段处理完成。

如果该线是长线，步骤354使用线上测量值和为长线情形建立的系数α_i，β_i和C_i来应用EQ2，以计算ALL。该计算结果被报告为被测试线的ALL，此阶段处理完成。

一旦被测试线的ALL确定，将该值直接报告给人工操作员，例如通过是服务中心118一部分的计算机的用户接口。

或者，可用ALL的值预测用于数据服务的线的性能。服务中心118内的计算机可用数据编程，以将ALL映射到数据速率，该数据速率是如果由特定类型的DSL服务使用频率范围214则能被发射的数据速率。例如，可利用在ALL和用于ADSL服务的下游数据速率之间的映射来编程构成服务中心118的计算机。构成服务中心118一部分的计算机或人工操作员然后将预测数据速率和网络运营商对于多种等级ADSL服务所通知的数据速率进行比较。对于每个具有比预测服务低的数据速率的服务等级，将把该线报告为“合格”。

注意到此种类型鉴定可出现在通过交换机进行的单端测量。因此，它特别适于线的资格预鉴定。

可选的，为特定线预测的ALL可被转换为线性能的工业标准测量。例如，可将ALL翻译为线的等效工作长度(EWL)。

图4解释将ALL映射到EWL的方法。图4显示为许多不同长度的多个采样线绘制的EWL和ALL的图表400。曲线410显示绘制出的实际测量数据。曲线410基本上是直线，指示ALL和EWL之间存在高相关性。

曲线412代表410的线性近似。它是一阶近似，但提供较好近似。在收集数据的例子中，发现该映射是每10dBALL近似2,000英尺(0.6公里)。因此，如果计算的ALL是40dB，则服务中心118内的计算机会报告8000(2.4公里)英尺的EWL。

一旦提供EWL，处理该值将如先前所知方式进行处理。将该值报告为EWL的一个优点是EWL早已是已知标准，存在基于线的EWL评价该线的工具。

例子

测试多个采样线。使用三种不同的方法来预测它们的性能。在第一个例子中，使用已知电容技术预测线长。在第二种例子中，预测在单个频率(在此是300kHz)的线的插入损耗。在第三种例子中，如上所述计算平均环路损耗。

在每个例子中，在各条线上测量实际调制解调器速度。该调制解调器速度测量和线性能的每个预测程序是成对的。图5A用图形显示该数据，其中性能预测程序是长度测量。图5B用图形显示该数据，其中性能预测程序是在单个频率上的损耗。图5C是用图形显示该数据，其中性能预测程序是ALL。

图5A中的图形比其他两个图形具有更多展开点。该展开的点具有低相关系数。对于在该例中使用的采样集，相关因子是0.82。这样一个相关因子表示在测量长度和性能之间存在关系。然而，低于1的相关因子表明，该相关不是理想的，意思是和该预测比较，实际结果中会出现变化。相关系数离1越远，则该变化的量就越大。

图5B显示单个频率插入损耗会提供较少变化性，因此是更精确的预测。在图5B的图形中，数据点分散较少。该数据集具有的相关系数是0.91。因此，该数据显示单频率插入损耗是比线长度的电容测量更好的实际线性能的预测程序。

图5C显示使用上述的ALL技术提供具有更少分散的数据集。该数据集的相关系数是0.95。因此，该数据表明使用本发明的技术提供更少的变化性，因此改进了性能预测。

有利的，根据本发明的技术在现有技术上提供了改进。它计算EWL，考虑了在极高频的线中的衰减。然而，该计算所需的测量是在相对较低频率进行的，允许通过交换机或其他低频部件进行测量。我们注意到使用ALL进行线鉴定比基于在单个频率的衰减估计来预测性能更精确。并且，在包含桥接抽头的线上，该改进更加显著。在诸如接近70％的环路具有桥接抽头的北美和南美网络中这一点更加显著。

在此描述的系统和方法特别适结合其中网络运营商希望提供DSL服务的已建立电话网络一起使用。

替换方案

已经说明了一个实施例，可以作出多种替换实施例或变化方案。

例如，描述了通过确定将范围212内的测量映射到范围214内的频率处的衰减的系数来进行映射。另一选择是，也可以通过描述曲线或曲线的某些子集，在图2中用公式来进行该映射。还可以通过寻找在被测试线上进行的实际测量和曲线之一的最佳拟合进行映射。然后使用匹配选定曲线的公式来预测在较高频率的性能。

同样，应当理解，用于ALL的技术是结合线预鉴定处理一起使用。还可将ALL用于其他非线鉴定的应用中。

此外，应当理解，结合优选实施例的说明给出了特定数字。用于在此说明的特定数字和ADSL服务有关。然而，该技术还可用于其他服务类型，例如VDSL。应当理解，这些数字仅为说明起见。用于现场系统的实际数值可从代表系统中的线的建模线建立。

作为另一个例子，图3A和3B说明了根据线长度或衰减的路程估计来将该线归入三个性能库之一的处理过程。用于区分库的库数目和特定阈值仅为说明起见。可根据服务类型或在其内安装有结合本发明的系统的网络的特性而使用不同数目的库或不同阈值。

作为另一个改变，应当理解，数据速率预测以及线鉴定无需作为物理独立步骤进行。例如，上述说明使用公式从测量中确定ALL，然后将ALL用于确定线鉴定。可在将测量直接映射到鉴定状态的表中执行相同顺序的步骤。在此例子中，当为包含在表内而计算该值时执行上述逻辑步骤。

虽然本发明参考优选实施例进行显示和说明，但本领域技术人员应当理解可做出形式和细节上的不同改变而不背离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种鉴定用于高速数据服务的线的方法，包括：

a)在低于第一频率的第一范围内的多个频率上测量消耗在线上的功率；

b)将测量的功率消耗映射到代表在扩展到第二频率的第二频率范围中该线内平均损耗的值上，该第二频率高于该第一频率；

c)使用代表该平均损耗的值预测在第二范围内发射的信号的数据速率；以及

d)当所预测数据速率超过预定阈值时，该线对于高速数据服务是合格的。

2.权利要求1的方法，其中映射到代表平均损耗的值上包括：

a)对线长度进行初步评估；

b)根据线长度的该初步评估选择系数；

c)使用所选择的系数将所测量的功率消耗映射到平均线长度。

3.权利要求2的方法，其中进行线长度初步评估包括将该线指定到多个线长度范围之一。

4.权利要求1的方法，其中测量所消耗的功率的步骤包括以公共模式驱动该线并测量跨接在线上的电压。

5.权利要求1的方法，其中测量功率消耗包括通过在电话网络中连接到多条用户线的电话交换机来驱动该线。

6.权利要求1的方法，其用于鉴定电话网络中的线对于DSL服务合格。

7.权利要求6的方法，其中DSL服务是ADSL。

8.权利要求6的方法，其中测量是在联接到网络中的电话交换机的测量单元上执行。

9.权利要求8的方法，其中预测数据速率是在服务中心的计算机上执行。

10.权利要求6的方法，其中对达到用户住宅的线的鉴定是在提供高速数据服务到该住宅之前进行。

11.一种鉴定被测试线合格用于高速数据服务的方法，包括：

a)提供表示相对于在至少较低频率范围和较高频率范围的频率特性具有不同衰减的线的多条建模线；

b)将该多条线划分成多个组；

c)对于每个组，建立较低频率中的特性和较高频率范围上的性能之间的映射；

d)在线上进行多个测量，包括：在较低频率范围中的多个频率上测量消耗在被测试线内的功率；

e)使用所测量的值选择该多个组中的一个，并应用所测量的功率损耗到为选定组建立的模型，来预测较高频率范围上的被测试线的性能。

12.权利要求11的方法，其中提供多个建模线包括在多条线上进行两端测量。

13.权利要求11的方法，其中提供多条建模线包括在网络中多个线的数学模型上执行计算。

14.权利要求11的方法，其中较低频率范围包括网络中电信交换机的通带，以及较高频率范围包括DSL服务下行链路占用的频率范围。

15.权利要求11的方法，其中该映射在鉴定被测试线之前被创建并被存储在链接到包含该被测试线的网络中的测量单元的计算机中。

16.权利要求11的方法，其中进行多个测量包括：测量被测试线的电容，以及选择多个组之一包括：部分地基于所测量的电容进行选择。

17.权利要求11的方法，其中在较高频率范围上的性能包括在该频率范围上的平均衰减。

18.权利要求11的方法，其中预测性能包括用于该线能够支持的DSL服务的数据速率。

19.权利要求11的方法，其中预测性能包括被测试线能够支持预定等级的DSL服务的指示。

20.权利要求11的方法，其用于鉴定电话网络中的用户线对于具有交换机和测量单元的网络中的DSL服务合格，该交换机联接到该多条用户线，该测量单元通过该交换机以可交换方式连接到该多条用户线中的任何一条，并且该测量单元进行多个测量；其中该网络还包括链接到该测量单元的计算机，以及该计算机编程用于预测通过该交换机链接到该测量单元的被测试线的性能。