CN1784586A - 估计线路属性的方法和布置 - Google Patents

Abstract

将估计发送器和客户前端设备之间的信号线路的长度和衰减。测量频率相关线路输入阻抗(Z_in (f))，(如从发送器看到的)并产生阻抗的绝对值(|Z_in (f)|)。在图中将后者示为曲线(A1)，图中以频率(f)为横坐标并以阻抗(|Z_in (f)|)为纵坐标。指示极值(Max1、Max2、Max3；Min1、Min2、Min3)并产生两个连续极值之间的频率距离(FD1－FD4)。就L＝1/2·vop/FD1而言，产生线路长度(L)，其中vop是信号在线路上的传播速度。通过将线路长度与实际线路类型的平均衰减值相乘而估计衰减。优点是可采用简单方式为短线路十分准确地估计线路长度，以及采用简单方式估计线路衰减。

Description

估计线路属性的方法和布置

技术领域

本发明涉及估计信号线路的线路属性、例如线路长度和线路衰减的领域中的方法和布置。

相关技术描述

在如今的电信中，从经济的观点看，有必要使用现有的铜线用于宽带传输。从宽带观点来看，通常称为双绞线铜环路或铜接入线路的这些铜线相互之间具有非常不同的属性。电信运营商因此很有兴趣测试线路的属性以能够充分利用它们的传输容量。在WalterGoralski的论文“xDSL环路技术指标和测试”(″xDSL LoopQualification and Testing″，IEEE Communications Magazine，1999年5月，79-83页)中讨论了上面提到的内容。该论文还讨论了测试可能性和测试设备。

在JoséE.Schutt-Ainé的论文“双绞线电缆的高频特性”(″High-Frequency Characterization of Twisted-Pair Cables″，IEEE Transactionson Communications，Vol.49，No.4，2001年4月)中更详细地讨论了铜线路的传输属性。高位速率数字用户双绞线电缆的传播参数由波传播方法模型选取。研究了传输线属性中的频率相关性和趋肤效应对这些传输线属性的影响。

测试线路的传输属性可通过从线路的一端发送测试信号并在另一端测量该信号来执行，即通常所说的双端测试。该方法是劳动密集且昂贵的。更常用的方法是从线路的一端发送测试信号并测量从线路反射的信号，即通常所说的单端环路测试SELT。在Stefano Galli和David L Waring的论文“经由单端测试实现环路组成识别：除了仅有的环路技术指标”(“Loop Makeup Identification Via Single EndedTesting：Beyond Mere Loop Qualification″，IEEE Journal on SelectedAreas in Communications，Vol.20，No.5，2002年6月)中讨论了与单端测试有关的不同类型的线路不连续性和产生的回波的影响。特别讨论了用于测量线路长度的时域反射测量学TDR。向线路发送外出脉冲并检测反射脉冲。假设脉冲的速度是已知的，则通过测量这两个脉冲之间的时间可估计线路长度。传统TDR方法的一个困难是反射脉冲可能严重衰减并难以检测，因为它被相当宽的外出脉冲隐藏。为避免该问题，可对脉冲进行滤波，但是Galli和Waring的论文提出改为减去外出脉冲以得到清楚的反射脉冲。提出用于处理回波的数学方法以及对该方法的试验验证。

传统TDR方法的另一个问题是，对于短线路，外出脉冲和反射脉冲彼此接近，并且由于这个原因难以分离。另一方面，对于很长的线路，反射脉冲严重衰减并且可能隐藏在噪声中。因此，在传统TDR中，对于一些测量，仅有一个脉冲是可观察到的，并且不可能知道脉冲是由很短的线路还是很长的线路而定。

在单端测试中，使用收发器作为接受测试的环路的测量装置的一部分是有利的。宽带通信收发器不是理想的电压发生器，在测量中引入了失真。在Thierry Pollet的标准化论文“G.selt如何规定S₁₁(校准测量)？”(″How is G.selt to specify S₁₁(calibrated measurements)？″，ITU Telecommunication Standardization Sector，Temporary DocumentOJ-091；Osaka，Japan 21-25，2002年10月)中讨论了如何除去该失真。基于单端口散射参数S₁₁提出校准方法，该参数S₁₁包括在校准期间产生的收发器参数。而且在Thierry Pollet的标准化论文“测量和解释单元之间要传递的最少信息”(″Minimal information to be passedbetween measurement and interpretation unit″，ITU TelecommunicationStandardization Sector，Temporary Document OC-049；Ottawa，Canada5-9，2002年8月)中讨论了单端口散射参数S₁₁。

发明简述

本发明关注的主要问题是如何估计信号线路的长度。

另一个问题是在长度估计之前如何将线路分类为长线路或短线路。

又一个问题是如何在单端环路测试中利用用于通信目的的收发器执行长度估计。

另外的问题是估计线路衰减。

通过产生频率相关线路输入阻抗的绝对值并利用线路输入阻抗绝对值的波形和周期性解决这些问题。

更详细地，通过选择线路输入阻抗绝对值的连续最大值或连续最小值解决这些问题。确定两个连续极值之间的频率距离。借助于线路上的信号传播速度和频率距离来估计线路长度。在一个实施例中，基于长度和线路的每长度单位的衰减来产生衰减值。在备选实施例中，绝对阻抗值曲线的极值用于估计线路衰减。

本发明的目的是采用简单方式估计信号线路的长度。

另一个目的是在长度估计之前将线路分类为长或短。

又一个目的是便于在线路长度估计中使用用于通信目的的收发器。

又一个目的是使长度估计独立于收发器中的硬件。

另外的目的是估计线路衰减。

利用本发明的一个优点是在长度估计之前可将线路判定为短。

另一个优点是可为短线路估计可靠的长度值。

又一个优点是可校准用于通信目的的收发器并将其用于估计。

又一个优点是使长度估计独立于收发器中的硬件。

另外的优点是可采用简单方式产生线路衰减。

借助于实施例并参考附图将更详细地描述本发明。

附图简述

图1示出连接到线路的测量装置的示意框图；

图2示出不同线路的线路阻抗图；

图3示出一条线路的线路阻抗图；

图4示出线路长度估计方法的流程图；

图5示出连接到线路的收发器的示意框图；

图6示出收发器的某种程度上更详细的示意框图；

图7示出连接到测试阻抗的测试收发器的示意框图；

图8示出产生收发器模型值的方法的流程图；

图9示出产生线路阻抗值的方法的流程图；以及

图10示出产生线路衰减值的方法的流程图。

实施例详细描述

图1示出经由长度为L的信号线路2连接到客户的远程装置3的前端装置即测量装置MD1。该信号线路是最初用于窄带信号传输的铜线。线路2上的信号以vop m/s的速度进行传播。如上所述，电信运营商对于使用这样的线路用于宽带传输很感兴趣，因此必须知道线路2的属性，例如线路长度L。因此要测量线路的属性，这可由不同的方法实现。

图1示出一种这样的方法。测量装置MD1包含互相连接的线路单元LU1和计算单元CU1。测量装置MD1包含控制输入/输出IU1。线路单元包含电压为E的频率宽带电压源VS1和阻抗Z_s以及测量线路输入电压V₁的电压测量装置VM1。通过等式

$V_1=\frac{Z_{\mathrm{in}}}{Z_{\mathrm{in}}+Z_S}E---\left(1\right)$

可计算出包括线路2和远程装置3的环路的频率相关线路输入阻抗(Z_in(f))。在计算单元CU1中执行该计算。

在本发明中，频率相关线路输入阻抗Z_in(f)用于产生线路长度L的估计值。如图2所示，观察到，阻抗Z_in(f)是函数，包含随频率的周期性部分。该图形是以频率f为横坐标且以线路输入阻抗的绝对值|Z_in(f)|为纵坐标的图。该图示出对不同长度的信号线路2的输入阻抗Z_in(f)的绝对值|Z_in(f)|测量的曲线。信号线路是某种类型的电缆并且远程装置3在实施例中是处于挂机状态的电话机。图中以千米指示的电缆长度是0.5千米、1.0千米和1.5千米。从图中看出，对于不同的电缆长度，各条曲线的周期是不同的。

图3只示出一条长度为L的信号线路的阻抗图。该图以频率f为横坐标且以线路输入阻抗的绝对值|Z_in(f)|为纵坐标。在该图中示出阻抗曲线A1，该曲线基本上是周期性的并且由相互频率距离为Δf的多个样本A2产生。曲线A1有多个极值，示出极值中的最大值Max1、Max2、Max3和最小值Min1、Min2、Min3。分别由FD1、FD2、FD3和FD4指示相同类型的两个连续极值之间的频率距离。现在通过使用距离FD1并借助于传播速度vop通过等式(2)可估计线路长度L：

L＝vop/FD1                      (2)

或者可将该等式表示为

$L=\frac{1}{2}\frac{\mathrm{vop}}{\mathrm{cycle}\·\mathrm{\Δf}}---\left(3\right)$

在等式(3)中，符号cycle是以在曲线A1的两个连续最大值或最小值之间样本A2的数量表示的输入阻抗|Z_in(f)|的″循环时间″，即周期。

传播速度vop大约是光在真空中速度的0.7，即vop≈2·10⁸m/s。在图3的实例中，频率距离是FD1≈200kHz。通过等式2可估计线路长度大约为L＝500m。

通过使用不止一个频率距离可改进线路2的长度估计。如上所述，曲线A1基本上是周期性的。然而，观察到，在取决于终端类型的一些情况下，频率距离FD2稍长于距离FD1，并且相应地距离FD4稍长于FD3。对于更高的频率，频率距离仍一点点接连增加。在实际情况中，该事实取决于传播速度vop随频率增加而增加。可为频率距离产生平均值MV1和MV2，例如通过等式

MV1＝(FD1+FD2)/2              (4)

MV2＝(FD3+FD4)/2              (5)

将线路长度L估计为

L＝vop/MV1                  (6)

L＝vop/MV2                  (7)

又一个改进是同时使用最大值和最小值，例如通过产生平均频率距离

MV3＝(MV1+MV2)/2              (8)

并将线路长度估计为

L＝vop/MV3                  (9)

在上面的实例中，使用了三个最大值或最小值之间的频率距离。显然，有可能使用曲线A1另外的极值以产生线路2的长度估计值L。求平均值方法的类型取决于线路终端的类型，即远程装置3的类型。如果在特定情况下终端是已知的，则有可能选择最适当的求平均值方法。

从图2显而易见的是，对于短环路的信号|Z_in(f)|中的振幅振荡大于对于长环路的信号|Z_in(f)|中的振幅振荡。这意味着估计的长度值L对于长环路会不太精确。因此所关心的是，估计是否环路可被认为是短的。下面公开的是如何可将输入阻抗Z_in(f)用于该目的，即短环路检测。基本原理是计算判定值dValue并将它与阈值thValue进行比较，阈值应适用实际的电信电缆。阈值取决于不同类型电缆的不同衰减。可如下计算判定值：

$\mathrm{mValue}=\frac{1}{f_2-f_1}\underset{f=f1}{\overset{f2}{\mathrm{\Σ}}}\left|Z_{\mathrm{in}}\left(f\right)\right|---\left(10\right)$

其中，f₁和f₂是表示所考虑的最低和最高频率的设计参数。mValue是实际频率范围中的曲线A1的平均值。

$\mathrm{dValue}=\underset{f=f1}{\overset{f2}{\mathrm{\Σ}}}\left|\left(\right|Z_{\mathrm{in}}\left(f\right)|-\mathrm{mValue})\right|---\left(11\right)$

dValue对应于实际频率范围中的曲线A1的波动的能量值。如果dValue≥thValue，则应当认为环路是短的。值thValue是设计参数，它设置何时环路应当被认为是短的限制。

将结合图4的流程图集中描述如上所述的短环路长度的判定以及信号线路2的长度的产生。

在第一步骤401，产生线路输入阻抗Z_in(f)。在步骤402，产生线路输入阻抗的绝对值|Z_in(f)|。在步骤403，根据等式(10)产生平均值mValue，并且在步骤404，根据等式(11)产生判定值dValue。在步骤405，判定线路2的实际电信电缆类型的阈值thValue。判定是基于电缆类型的衰减。在步骤406，调查判定值是否大于阈值。在选择“否”时，过程在步骤407停止。在相反选择“是”时，过程继续进行到步骤408，选择线路输入阻抗绝对值曲线A1的极值。产生频率距离，或者作为多个频率距离值的平均值，参见等式(4)、(5)或(8)。在步骤410，产生线路长度值L，参见等式(6)、(7)或(9)。

在上面的描述中，经由测量装置MD1测量线路2的线路输入阻抗Z_in(f)。对于电信运营商，如果可使用用于通信目的的传统收发器来代替诸如装置MD1的专用测量装置，则是有利的。下面将描述如何可以校准这样的收发器并在单端环路测试SELT中将其用于测量线路输入阻抗Z_in(f)。

图5示出前端装置，在这种情况下收发器1经由信号线路2连接到远程装置3。收发器适合通信目的并这样描述收发器使得可解释SELT测量。收发器1包括数字部件41、编解码器42和模拟部件43，模拟部件43即通常所说的模拟前端AFE。数字部件又包括数字信号发生器13和与存储器装置12互连的计算装置11。收发器1还包括输入63和输出64。连接到计算装置11的发生器经由编解码器42、模拟部件43和线路2向远程装置3发送宽带输入环路测试信号v_in。从线路2经由模拟部件和编解码器在计算装置中接收反射的宽带环路测试信号v_out。

为这样的测量目的而发送的宽带环路测试信号v_in，在线路2上被反射回来，并被标记为环路测试信号v_out。如下面将描述的，信号v_in和v_out用于确定线路2的属性。

运营商事实上需要知道的是包括远程装置3的线路2的输入阻抗Z_in(f)，输入阻抗Z_in(f)是从收发器接口5测量的并独立于收发器1本身。得到所需线路属性的第一步是产生实际线路2的回波传递函数H_echo(f)。这是通过执行宽带信号v_in和v_out的频率变换(frequencytranslation)来计算的，导致频域中的信号V_in(f)和V_out(f)。通过关系式

H_echo(f)＝V_out(f)/V_in(f)                               (12)

来产生传递函数，其中由f指示频率。

自然地，函数H_echo(f)包括收发器1的属性。下面将通过实例描述借助于频率相关回波传递函数H_echo(f)如何可获得线路2的需要的线路属性。首先，结合图6将在某种程度上更详细地描述收发器模拟部件43。这是以简单方式阐明表征收发器1中的难点。

图6是图5的模拟收发器部件43和线路2的简化框图，然而在某种程度上该图比图5更详细。模拟部件43包括放大器块6、混合块7、读出电阻器RS和线路变压器8。放大器块6包含驱动器61，其输入经由编解码器42连接到数字发生器13，未示出。放大器块6还包含接收器62，其接收来自线路2的信号并且将其输出连接到收发器数字部件41，未示出。驱动器输出连接到读出电阻器RS，RS的接线端连接到混合块7。混合块7包含4个电阻器R1、R2、R3和R4并且连接到接收器62的输入。线路变压器8包含初级绕组L1和由电容器C1互连的两个次级绕组L2和L3。初级绕组L1连接到读出电阻器RS而次级绕组L2和L3连接到线路2。在接口5的频率相关线路输入阻抗指示为Z_in(f)，而在变压器初级侧的输入阻抗指示为ZL。线路2的远端终端即远程装置3由阻抗ZA表示。

信号v_in(来自编解码器42、现在采用模拟形式)在驱动器块61中放大。驱动器的输出阻抗由来自读出电阻器RS的反馈环路合成。线路变压器8具有从驱动器到环路的电压递升。电容器C1具有隔直流功能。变压器和电容器担当驱动器61/接收器62和环路2、3之间的高通滤波器，截止频率大约30kHz。在这种情况下，有可能没有电通向环路。

在本说明书中，回波传递函数H_echo(f)的频域模型用来计算环路2和3的频率相关输入阻抗Z_in(f)，如收发器1在接口5看到的。输入阻抗则可用于计算若干环路鉴定(loop qualification)参数。回波传递函数H_echo(f)的该频域模型包括涉及收发器1的三个参数Z_h0(f)、Z_hyb(f)和H_∞(f)。从该观点上，这些参数即收发器模型值充分描述了收发器。

最初从收发器的电路分析推导出参数Z_h0(f)、Z_hyb(f)和H_∞(f)。在分析中进行了一些较小的简化，但是已经证明模型是很准确的。

通常，不直接从收发器的元件参数计算参数值，而是从校准过程中的测量中产生，下面将对其进行描述。

在较早提到的标准化论文″How is G.selt to specify S₁₁(calibratedmeasurements)？″中，利用收发器的三个参数C1、C2和C3表示散射参数S₁₁。不应当将这些参数与本说明书的收发器模型值Z_h0(f)、Z_hyb(f)和H_∞(f)混淆。虽然参数C1、C2和C3成功地用于为收发器建模，但它们是无量纲量并且没有被赋予任何具体含义。在分析中认可本说明书的收发器模型值并可将其直接解释为：

值H_∞(f)是收发器1与线路2的连接开路即当线路阻抗的幅值是无穷时的频率相关回波传递函数。

值Z_hyb(f)是收发器阻抗，该阻抗是在与线路2的连接处测量的，即从线路侧看到的接口5处的收发器阻抗。

值Z_h0(f)可表示为Z_h0(f)＝H₀(f)·Z_hyb(f)，其中值H₀(f)是收发器1与线路2的连接被短接(shortcut)时的频率相关回波传递函数，并且值Z_hyb(f)如上定义。

可以观察到，不直接测量收发器模型值，而是在将如下描述的过程中产生。

等式(1)的回波传递函数H_echo(f)可表示为：

$H_{\mathrm{echo}}\left(f\right)=\frac{H_{\∞}\left(f\right)Z_{\mathrm{in}}{\left(f\right)+Z}_{h0}\left(f\right)}{Z_{\mathrm{in}}\left(f\right)+Z_{\mathrm{hyb}}\left(f\right)}---\left(13\right)$

其中，Z_in(f)是较早提到的、作为频率f的函数的、线路2的输入阻抗；而Z_h0(f)、Z_hyb(f)和H_∞(f)是复向量并且是上面提到的收发器模型值。

在校准测量某一型式的收发器之后，可确定其向量。然后将这些向量即收发器模型值预存储在例如所测量型式的收发器的软件中，例如收发器1的存储器12中。然后将模型值用于属性最初未知的线路2的环路测试。

结合图7将论及如何执行校准测量。图7示出测试收发器31，在用于线路2的接口5将不同预定值的测试阻抗9连接到测试收发器31。带有存储器33的测量装置32连接到测试收发器的输入63和输出64。测量装置32向测试收发器31发送控制信号VC1并且使测试收发器31产生宽带收发器测试信号vt_in，对于测试阻抗9的每一个值产生一个。在测试收发器中接收反射的输出收发器测试信号vt_out，测试收发器向测量装置发送相应的控制信号VC2。完整的测量需要测量三个选定阻抗值。然后根据关系式(12)产生回波传递函数H_echo(f)。

使用用于校准的三个阻抗值足够产生收发器值。为得到更精确的值，可使用多于三个阻抗。这产生超定方程系统。关于用于校准的测试阻抗9的一组标准值的实例是开路、短接电路和对应于环路预期值的阻抗值、例如100欧姆。应当注意，纯电阻元件的值通常只在有限的频率内是有效的，例如1MHz。对于更高频率，推荐测量“电阻”元件的阻抗值。

以下面的方式执行所测量的收发器31的三个复向量Z_h0(f)、Z_hyb(f)和H_∞(f)的产生。在关系式(13)中的回波传递函数模型可表示为：

$(1-H_{\mathrm{echo}}\left(f\right)Z_{\mathrm{in}}\left(f\right))\left(\begin{array}{c}{Z}_{h0}\left(f\right)\\ Z_{\mathrm{hyb}}\left(f\right)\\ H_{\∞}\left(f\right)\end{array}\right)=H_{\mathrm{echo}}\left(f\right)Z_{\mathrm{in}}\left(f\right)---\left(14\right)$

或者等效Ax＝b，其中

A＝(1-H_echo(f)Z_in(f))， $x=\left(\begin{array}{c}{Z}_{\mathrm{ho}}\left(f\right)\\ Z_{\mathrm{hyb}}\left(f\right)\\ H_{\∞}\left(f\right)\end{array}\right)$ and b＝H_echo(f)Z_in(f)

系统Ax＝b的通解是

x＝(A^TA)^-1A^Tb

通过使用如上所述用不同类型的输入终端9测量的传递函数H_echo(f)的值，可求出向量x。这样产生的向量x的校准值存储在例如测量装置32的存储器33或所测量型式的收发器的存储器12中。注意到，A、x和b通常是复值且频率相关。

在测量实际未知线路2的回波传递函数H_echo(f)之后，收发器1在接口5看到的线路2的输入阻抗可产生为：

$Z_{\mathrm{in}}\left(f\right)=\frac{Z_{h0}\left(f\right)Z_{\mathrm{hyb}}{\left(f\right)+H}_{\mathrm{echo}}\left(f\right)}{H_{\mathrm{echo}}\left(f\right)+H_{\∞}\left(f\right)}---\left(15\right)$

概括来说，首先校准收发器(像收发器1)的某一硬件。这是借助于阻抗9和收发器测试信号vt_in和vt_out对测试收发器31执行的。计算向量x，并将向量x的值存储并使其可用于具有相同硬件的任何收发器。然后借助于环路测试信号v_in和v_out由收发器1为属性未知的线路2测量回波传递函数H_echo(f)。然后产生线路2的频率相关输入阻抗Z_in(f)，如从收发器接口5看到的。

在上面描述的实施例中，收发器测试信号vt_in、vt_out和环路测试信号v_in、v_out都是宽带信号。使用具有任何希望的频宽的信号用于校准和测量线路是可能的。校准和环路测试将当然仅对于选定的频率范围有效。已经提到，收发器模型值存储在收发器1的存储器12中。显然的备选是将值存储在存储器33或某一中央计算机的存储器中，并且当需要它们以产生例如线路2的输入阻抗Z_in(f)时，将它们传送到收发器1。而且，在说明书中已提到用于通信目的的测试收发器31和收发器1。测试收发器31可以是基于相同硬件的一组收发器中的任一个。显然，测试收发器可用于通信目的。

结合图8和9的流程图将简短描述上面的收发器模型值的产生和线路2的阻抗值的产生。

图8示出产生并存储收发器模型值。在步骤601，方法开始于选择用于测试目的的收发器31。在步骤602，选择具有预定值的阻抗9，而在步骤603，将阻抗连接到测试收发器31的线路连接。在步骤604，通过收发器31将收发器测试信号vt_in发送到线路2。为得到可用于宽范围应用的收发器模型值，测试信号是宽带信号。由远程装置3反射信号并通过收发器31之后，在步骤605反射信号作为收发器测试信号vt_out被接收。在首先将信号vt_in和vt_out转化到频域内之后，在步骤606，在计算装置32中为实际阻抗9产生回波传递函数H_echo(f)。在步骤607，调查是否已经对足够数量的阻抗9进行了测量，使得能够产生收发器模型值Z_h0(f)、Z_hyb(f)和H_∞(f)。在选择“否1”中，在步骤602另外选择阻抗9。对于选择“是1”，在步骤608产生收发器模型值Z_h0(f)、Z_hyb(f)和H_∞(f)。在步骤609，将向量x即收发器模型值存储在存储器33中。接着，在步骤610选择用于通信目的的收发器1。在步骤611将Z_h0(f)、Z_hyb(f)和H_∞(f)传送到选定的收发器1并存储在存储器12中。

图9示出在到线路2的收发器接口5处的频率相关线路输入阻抗Z_in(f)的产生。在步骤701，将用于通信目的的收发器1连接到带远程装置3的线路2。在步骤702，发送环路测试信号v_in。在步骤703，收发器接收由线路2反射的环路测试信号v_out并对其测量。在步骤704，在计算装置11中产生频率相关回波传递函数H_echo(f)。在步骤705，借助于存储的收发器模型值和回波传递函数，在装置11中产生线路2的频率相关阻抗值Z_in(f)。依照关系式(15)执行该产生。

信号线路2的一个根本属性是其信号衰减。对于可认为是短的线路，可采用简单方式以足够的精度来估计该衰减。实现该点的要求是以恰当的精度估计线路的长度L，例如如上所述。将结合图10中的流程图描述该方法。在第一步骤101，为选定的一组经常使用的电信电缆计算平均衰减值AA1。关于这样的平均值的一个实例是AA1＝11dB/千米。在步骤102，以恰当的精度估计实际短线路的线路长度L。在步骤103，通过将线路长度L与平均衰减值AA1相乘，产生线路衰减值LA1。在一个实施例中，参考图1，通过经由控制输入/输出IU1写平均衰减值AA1并将该值存储在计算单元CU1中，来执行该方法。依照等式(1)计算线路输入阻抗Z_in(f)并通过计算单元CU1中的计算来估计线路长度。在同一单元产生线路衰减LA1。

估计关于线路衰减的值的另一个可能是使用图3中曲线A1的绝对阻抗值|Z_in(f)|的幅值的最小值和相邻最大值之间的比率。使用等式(16)执行估计：

作为实例，使用最小值Min1和相邻最大值Max1，这给出

该值“损耗”是当在图5的收发器1和远程装置3之间插入线路2时，由线路2引起的插入损耗值。

Claims (12)

1.产生信号线路的线路属性的方法，包括为环路产生(401)频率相关线路输入阻抗(Z_in(f))，所述环路包括所述信号线路(2)和远程装置(3)，所述方法特征在于：

-从所述频率相关线路输入阻抗(Z_in(f))产生(402)绝对值函数(|Z_in(f)|，A1)，所述函数基本上是周期性的；

-选择(408)所述绝对值函数(|Z_in(f)|)的相同类型的至少两个连续的极值(Max1；Max2)；

-基于所述至少两个极值产生(409)频率距离(FD1)；

-基于所述频率距离(FD1)和所述信号线路(2)上的信号传播速度(vop)产生(410)线路长度值(L)。

2.如权利要求1所述的产生信号线路的线路属性的方法，其特征在于，所述频率距离是至少两个不同频率距离(FD1-FD4)之间的平均值(MV1、MV2、MV3)，所述频率距离(FD1-FD4)的每一个在相同类型的极值(Max1、Max2、Max3；Min1、Min2、Min3)中的两个连续极值之间延伸。

3.如权利要求1或2所述的产生信号线路的线路属性的方法，作为单端环路测试执行所述方法，并且所述方法包括：

-选择适合通信目的的测试收发器(31)；

-在校准过程中，将至少三个各自具有预定值的阻抗(9)连接(603)到所述测试收发器(31)的信号线路连接(5)；

-利用测试信号(vt_in、vt_out)和所述至少三个阻抗(9)产生(606)频率相关回波传递函数(H_echo(f))；以及

-借助于所述回波传递函数(H_echo(f))和相应的阻抗值(9)产生(608)收发器模型值(Z_h0(f)、Z_hyb(f)、H_∞(f))，所述模型值包括线路连接(5)开路时所述测试收发器(31)的回波传递函数(H_∞(f))、从所述线路(2)侧看到的收发器阻抗值(Z_hyb(f))以及所述收发器阻抗值(Z_hyb(f))与线路连接(5)短接时所述收发器(31)的回波传递函数(H₀(f))的乘积(Z_h0(f))。

4.如权利要求3所述的产生信号线路的线路属性的方法，包括存储所述校准过程中获得的所述收发器模型值(Z_h0(f)、Z_hyb(f)、H_∞(f))。

5.如权利要求4所述的产生信号线路的线路属性的方法，包括：

-选择(610)与所述校准过程中的所述测试收发器(31)硬件类型相同的用于通信目的的收发器(1)；

-将所述环路连接(701)到所述收发器(1)；

-经由所连接的收发器(1)将环路测试信号(v_in)发送(702)到所述线路(2)；

-经由所述收发器(1)测量(703)反射的环路测试信号(v_out)；

-为所述环路(2、3)产生(704)环路回波传递函数(H_echo(f))；

-借助于所存储的收发器模型值(Z_h0(f)、Z_hyb(f)、H_∞(f))和所产生的回波传递函数(H_echo(f))为所述环路(2、3)产生(705)频率相关线路输入阻抗值(Z_in(f))。

6.如权利要求1、2或5所述的产生信号线路的线路属性的方法，其特征在于，估计短环路长度判定值(dValue)，所述方法包括：

-在预定环路长度频率范围(f₁-f₂)内产生所述线路输入阻抗(Z_in(f))的绝对值(|Z_in(f)|)的阻抗平均值(mValue)；

-基于所述线路输入阻抗(Z_in(f))和所述阻抗平均值(mValue)在所述环路长度频率范围内产生所述短环路长度判定值(dValue)；

-将所述短环路长度判定值(dValue)与预定阈值(thValue)进行比较；

-基于所述比较判定所述环路是短环路。

7.如权利要求1、2、5或6所述的产生信号线路的线路属性的方法，包括：

-为选定的一组电信电缆计算平均衰减值(AA1)；

-估计所述短信号线路(2)的长度(L)；

-通过将所述平均衰减值(AA1)与所述线路长度(L)相乘而为所述线路(2)产生衰减值(LA1)。

8.如权利要求1、2、5或6所述的产生信号线路的线路属性的方法，包括：

-选择所述绝对值函数(|Z_in(f)|，A1)的最小值(Min1)之一和相邻的最大值；

-基于所述最小和最大值为所述线路(2)产生插入损耗(“损耗”)值。

9.一种用于产生信号线路的线路属性的布置，所述布置包括具有环路连接(5)的前端装置(MD1；1)，所述环路包括所述信号线路(2)和远程装置(3)，所述布置包括在所述前端装置(MD1；1)中用于为所述环路产生频率相关线路输入阻抗(Z_in(f))的电路(LU1；42、42、43)；所述布置特征在于：

-计算单元(CU1；11)用于从所述频率相关线路输入阻抗(Z_in(f))产生绝对值函数(|Z_in(f)|)，所述函数基本上是周期性的；

-所述计算单元(CU1；11)中的电路适合：

a).选择所述绝对值函数(|Z_in(f)|)的相同类型的至少两个连续的极值(Max1、Max2)；

b).基于所述至少两个极值产生频率距离(FD1)；

c).基于所述频率距离(FD1)和所述信号线路(2)上的信号传播速度(vop)产生线路长度值(L)。

10.如权利要求9所述的用于产生信号线路的线路属性的布置，其特征在于，设置所述计算单元(CU1；11)用于计算所述频率距离(FD1-FD4)中至少两个不同的频率距离之间的平均值(MV1、MV2、MV3)，所述频率距离(FD1-FD4)的每一个在相同类型的极值(Max1、Max2、Max3；Min1、Min2、Min3)中的两个连续极值之间延伸。

11.如权利要求9或10所述的用于产生信号线路(2)的线路属性的布置，其特征在于，所述前端装置是用于通信目的的收发器(1、31)，校准模式中的所述布置包括：

-连接到测量装置(32)的测试收发器(31)；

-设置所述测量装置(32)以在校准过程中借助于至少三个阻抗(9)和测试信号(vt_in、v_tout)为用于通信目的的收发器(1、31)产生校准值，所述阻抗(9)各自具有预定值并且连接到所述测试收发器(1、31)的线路连接(5)；

-设置所述测量装置(32)以为连接到所述各个阻抗(9)的所述测试收发器(1、31)产生频率相关回波传递函数(H_echo(f))；

-设置所述测量装置(32)以借助于所述回波传递函数(H_echo(f))和相应的阻抗值(9)产生收发器模型值(Z_h0(f)、Z_hyb(f)、H_∞(f))，所述模型值包括线路连接(5)开路时所述收发器(1、31)的回波传递函数(H_∞(f))、从所述线路(2)侧看到的收发器阻抗值(Z_hyb(f))以及所述收发器阻抗值(Z_hyb(f))与线路连接(5)短接时所述收发器(1、31)的回波传递函数(H₀(f))的乘积；以及

-设置所述用于通信目的的收发器(1、31)以借助于所述收发器模型值(Z_h0(f)、Z_hyb(f)、H_∞(f))产生所述频率相关线路输入阻抗(Z_in(f))。

12.如权利要求11所述的用于产生信号线路(2)的属性的布置，所述布置包括用于存储所述收发器模型值(Z_h0(f)、Z_hyb(f)、H_∞(f))的存储器(12、33)。

Images