ADSL技术应用与测试

tian7163

（一） ADSL线路物理层指标与测试方法
　　
　　摘要：本文重点介绍了ADSL物理层的指标和常用测试方法
　　
　　关键词：线路衰减、频谱密度、近端串扰、远端串扰
　　
　　目前ADSL技术已经广泛地被应用起来。ADSL是一项在传统电话网上实现高速数据传输的技术，因此不可避免地我们遇到了许多关于维护和测试方面的问题。本系列文章试图从物理层、传输层、协议层以及网络结构层等不同角度对ADSL技术及其维护作一些介绍。文章中对各个指标的测试门限及要求主要由直接或间接引用国际或国家标准，实际测试经验这三方面组成。一个实际的ADSL用户接入网结构如“图1”。
　　
　　1. 用户线路及设备的绝缘性能
　　
　　用户线路的绝缘性能主要影响到线路上原来的电话业务是否能够正常工作，严重时可影响到ADSL的传输性能。本指标要求从“图1”中的“U-C2接口”、“U-R2接口”、“PSTN接口”和“POTS接口”测试：A线-B线、A线-GND、B线-GND之间的绝缘电阻大于5MΩ。
　　
　　2. 环路阻抗与环路长度
　　
　　适宜开通ADSL业务的用户线路环阻应当小于900欧姆，线路长度应当小于3.7公里。环阻过大、环路过长会导致ADSL用户可开通速率很低或根本不能激活,并容易掉线。
　　
　 用户线长度与线径有着如下的对应关系：
　　
　　用户线长度 =（环路电阻 / 电阻率）÷ 2
　　
　　常见的用户线路线经分别为：0.3mm、0.4mm、0.5mm。
　　
　　3. 线路电压
　　
　　ADSL用户线路在断开PSTN交换机后直流电压应当在±1V之内。如果在断开PSTN交换机后测得的电压值不满足要求则说明被测线路与其他带有电压的线路发生短路故障。这种现象通常由线路绝缘不良、线芯与配线架短路等故障造成。另外在PSTN交换机正常相连并且电话处于挂机时，从POTS接口测得的电压应在45V左右才能保障电话的正常工作。
　　
　　4. 频域衰减指标
　　
　　线路衰减越大，接收到的有用信号电平越低，信噪比也越小，使子载频所调制的比特数越少，从而导致ADSL线路速率下降、误码率升高、甚至“掉线”或根本无法激活。
　　
　　通常线路越长，衰减将越大。而且由于从DLSAM到用户端设备之间的线路，通常具有4~5个接头，由于氧化、受潮、绝缘不良等因素通常会导致线路衰减的升高，因此检测线路的衰减是ADSL故障检修的重要手段。
　　
　　ADSL用户线路在ADSL频带内各个频率上的衰减应小于35dB。
　　
　　衡量线路衰减指标的常用单位为“分贝”，它与电压比、功率比有着以下对应关系：
　　
　　5. 背景噪声的频谱密度（PSD）
　　
　　通过“频谱密度”的测试，能够有效显示出影响ADSL通讯的背景噪声在频率上的强度分布，这些噪声主要来自于同组电缆的信号串扰和调幅电台、电机、开关电源等带内强干扰源。
　　
　　实际测试经验表明当ADSL用户线路背景噪声在每一个DMT子信道上的频谱密度小于-94dBm/Hz时，该线路能够适应4公里以内的ADSL各种应用。噪声水平高于该数值的线路应采取限制下行速率或减少环路衰减（通常是减少环路长度）的办法来提高信噪比，从而保障线路的通讯质量。
　　
　　背景噪声较高的频段上的DMT子信道调制深度将减少，数据速率将降低，如果在整个频率上的背景噪声都很高则会导致用户可用速率低或者经常掉线。
　　
　　6. 纵向平衡性
　　
　　ADSL线路传输采用的是双绞线，它的两条芯线理论上的物理特性应当完全一致，从而干扰信号对该两条芯线的影响是相同的，在信号的接收端可以方便地将这个“共模干扰”去除。但是实际环境下双绞线的两条线的物理特性并不完全相同，导致干扰信号对每条线路的影响不一致，从而引起“差模干扰”，这种差模干扰将无法和有用信号区分开，直接影响到通信质量。纵向平衡指标差的线路抗干扰能力弱，容易掉线或根本不能激活。
　　
　　纵向平衡衰减 = 20Log ( Vout / Vin )(图)
　　
　　用户线路在ADSL频带内各个频率上的纵向平衡衰减值应当大于40dB。
　　
　　7. 近端串扰（NEXT）
　　
　　近端串扰主要是指电缆同一侧设备所发信号对其它线路上的接收信号的干扰。
　　
　　开通ADSL业务的用户电缆在ADSL频带内各个频率上的近端串扰指标应当小于 -40dB。近端串扰指标差的电缆最大可开通的用户数量少。
　　
　　8. 远端串扰（FEXT）
　　
　　远端串扰主要是指电缆两端设备所发信号对其它线路上的接收信号的干扰。
　　
　　开通ADSL业务的用户电缆在ADSL频带内各个频率上的远端串扰指标应当小于-50dB。远端串扰指标差的电缆最大可开通的用户数量少。
　　
　　9. 脉冲噪声（Pulse Noise）
　　
　　脉冲噪声可能由某些突发性事件如电机启动、电话摘挂机引起的。脉冲噪声会导致ADSL线路误码升高，严重时甚至使ADSL通信发生中断。同时ADSL信号的带外泄漏也可形成音频的脉冲噪声从而影响电话通讯的质量。
　　
　　在ADSL系统初始化或正常运行同时，15分钟测试时间之内，在PSTN或POTS接口上接收到峰值超过-43dBmp的脉冲噪声计数小于15次。
　　
　　10. 分离器对ADSL频带内信号的衰减
　　
　　分离器对于ADSL频带内信号的衰减应当大于-1dB。本项指标不合格的分离器容易导致用户上网掉线或开通速率低。
　　
　　11. 桥接头（Bridge Tap）
　　
　　加感线圈（Load Coil）
　　
　　加感线圈会导致信号的高频部分得到相应的补偿，从而提高长距离通话的质量。在ADSL线路中应当去掉加感线圈，但是，在国内市话网络中基本不存在加感线圈。