線路物理層指標(biāo)與測試方法
目前ADSL技術(shù)已經(jīng)廣泛地被應(yīng)用起來。ADSL是一項在傳統(tǒng)電話網(wǎng)上實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù),因此不可避免地我們遇到了許多關(guān)于維護(hù)和測試方面的問題。本系列文章試圖從物理層、傳輸層、協(xié)議層以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層等不同角度對ADSL技術(shù)及其維護(hù)作一些介紹。文章中對各個指標(biāo)的測試門限及要求主要由直接或間接引用國際或國家標(biāo)準(zhǔn),實際測試經(jīng)驗這三方面組成。一個實際的ADSL用戶接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)如“圖1”。
1. 用戶線路及設(shè)備的絕緣性能
用戶線路的絕緣性能主要影響到線路上原來的電話業(yè)務(wù)是否能夠正常工作,嚴(yán)重時可影響到ADSL的傳輸性能。本指標(biāo)要求從“圖1”中的“U-C2接口”、“U-R2接口”、“PSTN接口”和“POTS接口”測試:A線-B線、A線-GND、B線-GND之間的絕緣電阻大于5MΩ。
2. 環(huán)路阻抗與環(huán)路長度
適宜開通ADSL業(yè)務(wù)的用戶線路環(huán)阻應(yīng)當(dāng)小于900歐姆,線路長度應(yīng)當(dāng)小于3.7公里。環(huán)阻過大、環(huán)路過長會導(dǎo)致ADSL用戶可開通速率很低或根本不能激活,并容易掉線。
用戶線長度與線徑有著如下的對應(yīng)關(guān)系:
用戶線長度 =(環(huán)路電阻 / 電阻率)÷ 2
常見的用戶線路線經(jīng)分別為:0.3mm、0.4mm、0.5mm。
3. 線路電壓
ADSL用戶線路在斷開PSTN交換機后直流電壓應(yīng)當(dāng)在±1V之內(nèi)。如果在斷開PSTN交換機后測得的電壓值不滿足要求則說明被測線路與其他帶有電壓的線路發(fā)生短路故障。這種現(xiàn)象通常由線路絕緣不良、線芯與配線架短路等故障造成。另外在PSTN交換機正常相連并且電話處于掛機時,從POTS接口測得的電壓應(yīng)在45V左右才能保障電話的正常工作。
4. 頻域衰減指標(biāo)
線路衰減越大,接收到的有用信號電平越低,信噪比也越小,使子載頻所調(diào)制的比特數(shù)越少,從而導(dǎo)致ADSL線路速率下降、誤碼率升高、甚至“掉線”或根本無法激活。
通常線路越長,衰減將越大。而且由于從DLSAM到用戶端設(shè)備之間的線路,通常具有4~5個接頭,由于氧化、受潮、絕緣不良等因素通常會導(dǎo)致線路衰減的升高,因此檢測線路的衰減是ADSL故障檢修的重要手段。
ADSL用戶線路在ADSL頻帶內(nèi)各個頻率上的衰減應(yīng)小于35dB。
衡量線路衰減指標(biāo)的常用單位為“分貝”,它與電壓比、功率比有著以下對應(yīng)關(guān)系:
5. 背景噪聲的頻譜密度(PSD)
通過“頻譜密度”的測試,能夠有效顯示出影響ADSL通訊的背景噪聲在頻率上的強度分布,這些噪聲主要來自于同組電纜的信號串?dāng)_和調(diào)幅電臺、電機、開關(guān)電源等帶內(nèi)強干擾源。
實際測試經(jīng)驗表明當(dāng)ADSL用戶線路背景噪聲在每一個DMT子信道上的頻譜密度小于-94dBm/Hz時,該線路能夠適應(yīng)4公里以內(nèi)的ADSL各種應(yīng)用。噪聲水平高于該數(shù)值的線路應(yīng)采取限制下行速率或減少環(huán)路衰減(通常是減少環(huán)路長度)的辦法來提高信噪比,從而保障線路的通訊質(zhì)量。
背景噪聲較高的頻段上的DMT子信道調(diào)制深度將減少,數(shù)據(jù)速率將降低,如果在整個頻率上的背景噪聲都很高則會導(dǎo)致用戶可用速率低或者經(jīng)常掉線。
6. 縱向平衡性
ADSL線路傳輸采用的是雙絞線,它的兩條芯線理論上的物理特性應(yīng)當(dāng)完全一致,從而干擾信號對該兩條芯線的影響是相同的,在信號的接收端可以方便地將這個“共模干擾”去除。但是實際環(huán)境下雙絞線的兩條線的物理特性并不完全相同,導(dǎo)致干擾信號對每條線路的影響不一致,從而引起“差模干擾”,這種差模干擾將無法和有用信號區(qū)分開,直接影響到通信質(zhì)量??v向平衡指標(biāo)差的線路抗干擾能力弱,容易掉線或根本不能激活。
縱向平衡衰減 = 20Log ( Vout / Vin )(圖)
用戶線路在ADSL頻帶內(nèi)各個頻率上的縱向平衡衰減值應(yīng)當(dāng)大于40dB。