新新相惜:淺談新一代網(wǎng)絡(luò)的高效率線路測(cè)試方式

摘要：本文用新的MELT線路測(cè)試方法揭開了對(duì)新一代網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的準(zhǔn)確度和易用性。

關(guān)鍵詞：POTS；線路測(cè)試；SELT；新一代網(wǎng)絡(luò)MELT

在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中，測(cè)試工作一般都是定期在POTS線路的某些工程階段中或特定失誤發(fā)生時(shí)才會(huì)進(jìn)行。過去所采用的方法是透過POTS線路卡(linecard)繼電器矩陣(relay matrix)的方式，把外部測(cè)試服務(wù)器連接到中央測(cè)試頭端。隨后取而代之的則是，以更先進(jìn)的POTS芯片組內(nèi)建之完整測(cè)試機(jī)制來負(fù)責(zé)，并藉此省下購(gòu)置具有繼電器矩陣的昂貴測(cè)試頭端(test heads)。不論是哪一種方式，都可以在三十秒內(nèi)找出線路的問題，并且得知其傳輸質(zhì)量是否符合要求，或者其訊號(hào)端點(diǎn)的情形，像是短路、開路，或斷路等。

SELT、DELT，以及MELT

在當(dāng)今的DSL聯(lián)機(jī)環(huán)境中，傳統(tǒng)的測(cè)試方法是不可行的，畢竟在POTS包括繼電器矩陣與中央測(cè)試頭端等硬件的情況已不復(fù)存在了。像是可能就在路邊的DSLAM，這種安裝在遠(yuǎn)程的DSL線路卡，就無法在現(xiàn)有的測(cè)試架構(gòu)中達(dá)成。基于種種諸如此類的因素，使得業(yè)者必須面臨許多的挑戰(zhàn)。非但如此、沒有足夠的方法可供用以進(jìn)行DSL線路的測(cè)試，也是令業(yè)者深感頭痛的來由。實(shí)際的做法是從中央機(jī)房的傳輸埠里。透過線路送出DSL測(cè)試訊號(hào)，然后把反射回來的訊號(hào)藉由掌握或比對(duì)某些特定參數(shù)來分析訊號(hào)結(jié)果。這些測(cè)試稱之為單端線路檢測(cè)(Single-Ended Line Testing)，簡(jiǎn)稱為SELT。其他線路測(cè)試方式則需要在兩端都安裝DSL調(diào)制解調(diào)器，稱之為雙端線路檢測(cè)(Dual-Ended LineTesting)，簡(jiǎn)稱為DELT。由于DSL的信號(hào)是透過互感器來耦合，因此，不論是利用SELT還是DELT方式，都很難找出非對(duì)稱的錯(cuò)誤以及接地的問題。所以，為了要有效地除錯(cuò)并提供獨(dú)立且直接的個(gè)別線路存取，具有整合MELT功能的硬件就有其必要了。在寬帶的量測(cè)上，SELT和DELT都是很有用的方式，這些方式可以檢測(cè)出與頻率無關(guān)的參數(shù)結(jié)果，諸如線路衰減、串音(crosstalk)和外部噪聲等。然而，這些方式只有在結(jié)合MELT的解決方案下，才能確實(shí)的檢測(cè)出線路中所有的物理參數(shù)。

MELT解決方案強(qiáng)化了既有SELF對(duì)于ADSL與VDSL的檢測(cè)，使得系統(tǒng)業(yè)者能充分掌握用戶回路的傳輸情形，包括：線路距離和傳輸速率、橋接分接點(diǎn)(bridge tap)偵測(cè)，以及串訊分析等相關(guān)信息與數(shù)據(jù)。此外，MELT解決方案可以提供對(duì)于電磁波的潛在重迭信息、甚至是已知的射頻干擾(RFI，radio frequencyinterference)，并藉此推算出線路中可能出現(xiàn)干擾的位置。

如果系統(tǒng)業(yè)者要把MELT的功能套用到下一代網(wǎng)絡(luò)中，則必須把符合的硬件直接整合到DSL的線路卡里。這些額外的電路成本與電路板空間，要盡可能的降到最低，而MELT硬件對(duì)DSL服務(wù)的影響也要盡可能的減少。

網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的需求

在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)中，監(jiān)視每一個(gè)用戶回路的不尋常與錯(cuò)誤，并且在安裝時(shí)提供必要的支持以及定期的防潮電流傳送(wetting currents)(提供低電量的訊號(hào)，用以預(yù)防線路因潮濕而老化或氧化)，都是非常重要的工作。這些饋送的電流信號(hào)可以讓POTS線路的傳輸質(zhì)量“有朝氣有活力”，但在xDSL的環(huán)境里卻沒此必要。

而一套有效率的MELT解決方案，還必須具備定位與分辨錯(cuò)誤的能力。典型的錯(cuò)誤有：Tip和Ring電線之間的短路，以及因潮濕導(dǎo)致絕緣不良。其它常見的錯(cuò)誤，還包含了各式各樣的接地問題或線纜破損等。此外，MELT的算法還要能量測(cè)出像是在建筑工地里，所耦合的外來交直流電壓之振幅和頻率，或是異常的安裝與接線錯(cuò)誤。在這些外來的電壓中，最重要的就是要透過與對(duì)應(yīng)電壓振幅的限制數(shù)值之間的比對(duì)，找出可能引發(fā)致命影響的潛在來源。

至于在確保傳輸服務(wù)質(zhì)量(Qos，quality of service)方面，則需要持續(xù)地監(jiān)視線路，并在錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)快速因應(yīng)。是故，系統(tǒng)還要能在不影響DSL運(yùn)作的前提下，進(jìn)行MELT的量測(cè)。特別是在全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)中，在沒有分歧器的環(huán)境里還能完成如此的要求。一套需要處理繼電器切換的MELT解決方案，無法在不影響DSL運(yùn)作表現(xiàn)的條件下進(jìn)行量測(cè)。

標(biāo)準(zhǔn)化

來自芯片廠商與系統(tǒng)供貨商的各家獨(dú)門專屬檢測(cè)解決方案，早已在市場(chǎng)上行之有年了。隨著xDSL電信服務(wù)裝機(jī)普及率的提升，業(yè)界對(duì)于解決方案標(biāo)準(zhǔn)化的呼聲也越來越高。首先是在2002年，業(yè)界試圖將SELT1標(biāo)準(zhǔn)化所踏出的第一步：G.selt標(biāo)準(zhǔn)，但時(shí)至今日還是無法完全成功。在2006年之前，必須檢測(cè)的參數(shù)項(xiàng)目表仍付之闕如，隨后，才對(duì)于三種測(cè)試方法(即SELT、DELT、MELT)的配套，以及各自所適合用于找出不同的錯(cuò)誤有些交代。G.selt在日后變?yōu)镚.lt，并且成為合并SELT、DELT，以及MELT的全球標(biāo)準(zhǔn)。從SELT中所建立的功能參考模式，已經(jīng)被DELT和MELT采納，并成為一般線路檢測(cè)的功能參考。

創(chuàng)新的MELT芯片組

Lantiq公司MELT芯片組的特色之一，在于可以直接放進(jìn)DSL線路卡里。DSL的線路是透過高歐姆值的電阻來存取，換句話說，對(duì)照于繼電器式的聯(lián)機(jī)(relay-based connection)，這種方式的阻抗在交換過程中不會(huì)有所變動(dòng)。這可以讓MELT解決方案在量測(cè)或防潮電流傳送進(jìn)行時(shí)，不會(huì)影響到DSL的訊號(hào)與服務(wù)。而藕合電阻，則是透過高電壓多任務(wù)器所連接的輸出緩沖器與量測(cè)放大器。輸出緩沖器傳送量測(cè)訊號(hào)到線路中，并且透過量測(cè)放大器，把這些訊號(hào)的處理結(jié)果反映出來。

由Lantiq所提供的高成本效益比且值得信賴的多通道MELT解決方案，具備了高效率的線路與回路檢測(cè)功能，以利實(shí)時(shí)音質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定度監(jiān)控，而其精確性更是超出了外部測(cè)試頭端，并且能和DSL聯(lián)機(jī)同時(shí)運(yùn)作。不僅具有如此的整合性能，MELT的解決方案還能滿足DSL線路卡之極為有限的空間限制。

對(duì)照于當(dāng)今的線路檢測(cè)解決方案，以交換矩陣來控制外部測(cè)試頭端或測(cè)試卡，Lantiq這種整合的MELT解決方案，將可提供高達(dá)百分之九十的成本優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，其極低的功耗符合了歐洲“操作規(guī)范”(CoC，Code of Conduct)，對(duì)于能源效率的要求，并且還兼容于國(guó)際電信聯(lián)盟的ITU 996.2測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(G.lt)。

該芯片組支持了各家廠商的所有DSL技術(shù)(ADSL、VDSL，與SHDSL)，不但如此，比起傳統(tǒng)以繼電器式為基礎(chǔ)的PSTN線路檢測(cè)，它還具備了許多額外的功能，例如線路卡生產(chǎn)檢測(cè)。這個(gè)解決方案還提供了防潮電流傳送(粒度為十六個(gè)傳輸埠，即granularity of 16 ports)，以滿足線路可靠度、長(zhǎng)期區(qū)域回路營(yíng)運(yùn)等各項(xiàng)需求。同時(shí)，對(duì)于需要客制化功能的檢測(cè)頭端，事先定義好的直流配對(duì)辨識(shí)音調(diào)，仍舊可以在Lantiq所提供的整合式MELT解決方案中自行選擇使用。

該MELT解決方案系由一顆128通道的控制器(VINETIC-LTC128)，以及一顆16通道的高壓檢測(cè)多任務(wù)器(Smart SLIC-T-16／MLT-16)所組成，并具備了一組整合多任務(wù)器與AD／DA轉(zhuǎn)換器。線路檢測(cè)控制器負(fù)責(zé)處理數(shù)字化的檢測(cè)信號(hào)、并計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)模式。而Smart SLIC-T16／MLT16可以接到多達(dá)16+DSL實(shí)體線路，也能把防潮電流傳送出去，并且產(chǎn)生配對(duì)辨識(shí)音調(diào)。由于VINETIC-LTC128能支持8顆Smart-SLIC-T16／MLT16，因此將能達(dá)成以單一線路卡來進(jìn)行128個(gè)通道的檢測(cè)工作。

有了Lantiq的MELT解決方案，只消30S就能完成單一通道的一整組檢測(cè)工作。Lantiq還提供了支持不同主控制器的完整軟件套裝，并達(dá)成了ITU K.20的保護(hù)要求(protection requirements)。正因?yàn)檫@個(gè)解決方案把MELT和SELT的功能建置在同一張線路卡上，將會(huì)讓各種相關(guān)的測(cè)量工作變得更為簡(jiǎn)便。