ADSL的线路分析.doc

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ADSL的线路分析 理想的ADSL线路应该没有感应线圈，线路规模无变化，无桥接抽头，绝缘良好，并且传输距离不太长。但实际上线路的端到端性能受到下列因素的影响：环路长度、感应线圈、桥接抽头、线路端到端拼接质量、线路规模的复杂变化、家庭室内布线、时间、腐蚀、束群以及串音干扰。此外，家庭装修、腐蚀和老化的绝缘体使电话线受损伤，这些或多或少影响了ADSL线路的质量。虽然ADSL采用了大量保证数据传送质量的技术，但它的数据传送距离和质量极大地依赖电话线路采用的标准和质量。我国的电话网多种线路标准并存，而且由于不同地区建设发展程度不同和时间上的差异，大量不同标准的线路混合使用，对ADSL的推广是个难以解决的复杂问题。 下面将根据音频电缆的各种特性进行具体分析。2.1 衰耗ADSL系统中，信号的衰耗跟传输距离、线径以及信号所在频点有密切关系。在传输系统中，发射端发出的信号经过一定距离的传输后，其信号强度会减弱。而ADSL信号的高频分量通过用户线时衰减更为严重，如一个2.5V的发送信号到达ADSL接收机时，幅度仅能达到毫伏级。这种微弱信号很难保证可靠接收所需的信噪比，因此有必要进行附加编码。 在ADSL系统中，信号的哀耗同样跟传输距离、传输线径以及信号所在的频率点有密切关系。频率越高，其衰耗越大。由于ADSL使用的频率在20KHz到1.1MHz之间，所以其衰耗比纯话音传输时大。双绞线在用于普通电话业务时，如果线路过长，为了保证在3KHz带宽内线路频谱的平坦度，往往接上一个或多个加感线圈。而加感线圈对高频信号有很大的衰减，因此在开通ADSL业务时应去除加感线圈。但是，在国内市话网络中基本上不存在加感线圈。线径粗细是影响衰耗的另一因素。在相同的频率上，选用线径较粗的线缆可以传输更远的距离。但线缆越粗，投资也就越大。现在有些地区的电信部门已经开始铺设0.6mm或直径更大的铜线，以提供速度更高的数据传输。 衰耗在所难免，但是又不能一味增加发射功率来保证接收端信号的强度。因为随着功率的增加，串音等其它干扰对传输质量的影响也会加大，而且还有可能干扰邻近无线电通信工程。对于各ADSL生产厂家，一般其Modem的衰耗适应范围应在0dB-55dB之间。 在ADSL实际应用中，衰耗值已经成为必须测试的内容，同时也是衡量线路质量好坏的重要因素。用户端设备与局端设备距离的增加而引起的衰耗加大，将直接导致传输速率的下降。在实际测量中，线间环阻无疑是衡量传输距离远近的重要参数。例如，在同等情况下，实际测得：线间环阻为245，其衰耗值为18dB；线间环阻为556时，其衰耗值将增大到33dB；而线间环阻为1100时，其衰耗值将增至57dB。(现一般使用的0.4mm线径铜线其阻值大约为245/公里) 根据实际的日常维护工作中的经验，上联为普通DSLAM设备的用户，其能够正常使用的条件大约为从局端设备到用户话机这段线路的线间环阻不超过900，衰耗值不大于35dB；反之，则用户在长期使用过程中或多或少的会出现一些问题。而上联为ADSL2+设备或在普通设备中使用了长距离用户板卡的情况下，这个临界值的具体数值还没有得到外界的一致认同，一般在开通的时候要具体测试该线路最大可达速率是否满足其实际开通速率。2.2 串音干扰 串音干扰发生于缠绕在一个束群中的线对间干扰。由于电容和电感的耦合，处于同一主干电缆中的双绞线发送器的发送信号可能会串入其它发送器或接收器，造成串音。一般分为远端串扰（FEXT）和近端串扰（NEXT）以及自身串扰。 近端串扰NEXT（Near End Crosstalk） 图 1对于ADSL线路来说，近端串音一开始就干扰发送端，对线路影响较大。（如图1所示）而远端串音一般不会产生很大的影响，这是因为随着距离增大，远端串音经过传输将产生较大的衰减，对线路影响较小，但距离过短时，远端串音造成的失真也很大，特别是当一条电缆内的许多用户均传输这种高速信号时，干扰尤其显著，而且会限制这种系统的回声消除设备的作用范围，对采用回声消除技术的DMT（离散多音频）方式的ADSL设备，这种串音干扰尤为严重。(如图2所示)此外，串音干扰作为频率的函数，随着频率升高增长很快，由于话音属于一种相对低频的业务，串音干扰不会很严重，但是由于ADSL使用的是高频，会产生严重后果，因而在同一个主干最好不要有多条ADSL线路或频率差不多的线路。在实际的日常维护工作中，笔者曾经多次遇到因线间串音而出现的障碍，其故障现象一般表现为一对用户出现用户名/密码的错误，从RADIUS中我们可以发现是这两个用户的端口绑定信息发生了紊乱，（基本上是互相交换了绑定值）导致用户端上网时出现用户名/密码验证的错误，而经过检查可以发现这两个电话是在同一个主干电缆中。处理类似情况时，单纯的在RADIUS系统中修改绑定信息是没有作用的，因为如果在其后某个时间这两条线路同时高速传输数据信号时，又会发生线间串扰，不能从根本上解决。目前解决的办法只能是将一个电话的主干电缆进行更换，但这似乎并不是最好的处理方法。 远端串扰FEXT （Far End Crosstalk） 图2另外，局端收发器的收发端之间也会产生串扰，不过这种串扰的影响比较小，一般可以忽略。（如图3所示）自身串扰 （Self-Crosstalk） 图3据测算在大对数电缆中，只有10%-20%可以开通全速率ADSL。因此如果采用低速率ADSL，将大大减低对线路的要求，线路的利用率将有很大提高。2.3 反射干扰 桥接抽头是跨接在铜线上未用的支路线路，非终接的抽头发射能量，降低信号的强度，并成为一个噪音源。从局端设备到用户，至少有三个接头（桥接点），每个接头的线径可能会相应改变，桥接头造成阻抗的突变会引起功率反射或反射波损耗。在话音通信工程中其表现是回声，而对ADSL而言其复杂的调制方式很容易受到反射信号的干扰。目前大多数调制方式都采用回声抵消技术，虽然消除来自一个源头的回声效果很好，但是当信号经过多处的反射后，回声抵消就变得几乎无效了。 ADSL要求线路上桥接抽头的总长度小于800m，单个桥接抽头小于650m。测试表明靠近两端的桥接抽头对传输的影响最为明显。2.4噪声干扰电路线路可能受到若干形式噪声及干扰的影响，为达到有效数据传输，应确保接收信号的强度、动态范围、信噪比在可接受的范围之内。 噪声产生的原因很多，可能是家用电器的开关、电话摘机和挂机、电动设备的运转等，这些突发的电磁波将会耦合到ADSL线路中，引起信号突发错误。由于ADSL是在普通电话线的低频音上叠加高频数字信号，因而在用户MODEM和ADSL分离器这段连接中，加入任何设备都将影响数据的正常传输，故在用户MODEM和ADSL分离器之间不要并电话、来电显示器、电话防盗器等设备。此外，ADSL是一种基于双绞线传输的技术，双绞线是将两条绝缘的铜线以一定的规律互相缠在一起的，这样可以有效地抵御外界的电磁场干扰。但目前从接线盒到用户电话这段线路很多用的都是平行线，这对ADSL传输非常不利，大大降低上网速率。例如，在同等情况下，使用双绞线下行速率可达到852kbs，而使用平行线下行速率只有633kbs。2.5小结 线路系统中，衰耗与串音是ADSL技术的两大致命伤。由于数据传输速率越高，对信号的影响也就越大，因此ADSL技术的有效传输距离随着传输速率的提高而缩短，而有效传输距离却直接决定着潜在用户群体的数量，如ADSL接入网线路长度可达5.5km，可覆盖八成以上的现有电话用户。而若线路长度减为3.6km，则仅能覆盖半数以上的现有用户。现在ADSL2和ADSL2+技术的发展在很大程度解决了这方面问题，但是在一些临界点仍需作进一步的改善。另外，虽然ADSL的串音噪声通常是稳定的，比较容易对其进行研究并加以克服，但冲击噪声在频率、周期、相位等方面都是随机的，难以建模与研究，因此解决起来尚有一定难度。此外，根据平时日常维护得出的结论，影响异常掉线率的主要因素为局方设备原因、用户端习惯性原因以及线路原因。对于局方设备原因，可以通过网络优化、对运行不稳定的设备进行更换等方法解决；对于用户端习惯性原因，其主要表现为因用户自购设备产生的掉线，可劝其停用自购设备或更改配置减少异常掉线次数的产生；而据统计超过40%的异常掉线都是由于线路方面的原因造成的，线路，只有线路才是影响掉线率最重要的原因，也是最难解决的原因，只有真正解决了线路方面的问题，才可大大降低异常掉线率。3.ADSL线路测试3.1用户线测试的原因原有铜缆线路的施工甚至相关技术规范，均是围绕话音业务的开通展开的，没有考虑要在双绞线上传输高速信号，以致现有线路质量影响ADSL业务的开通。因此，在ADSL设备安装或业务提供之前，应对双绞线进行测试，检测线路本身质量，若不能正常开通ADSL，则需确认是否能对线路进行改进。为此，我们必须了解双绞线本身的质量指标，以便检测线路能否适应ADSL业务的开通。3.2用户线测试的目标 用户线测试主要目标在于检验铜线对高频信号的传输能力，只有在符合一定指标的用户线上开展ADSL业务，才能保障ADSL业务质量。用户线测试的另一个目标是确定ADSL业务最终能提供给客户的服务质量，通常是指最高的上行/下行速率。最后，测试还应能够对某些造成线路质量不好的故障进行定位，以便排除。3.3测试原理与方法ADSL的测试首先是进行不中断服务（in service）和中断服务（out of service）性能测试。不中断服务测试指一帧内的字速率、奇偶性、循环冗余检验误差。测试仪可模拟（仿真）数字用户线的各种测试条件和环境，同时进行误码率或信元差错率的测试。测试仪能模拟用户线不同长度，并注入噪声和干扰作为近端串扰和远端串扰，还可在公共交换电话网的各种条件（如带不同负载）下进行振铃、振铃切断和摘机测试。 普通电话业务使用双绞线传输差分信号。然而，大多数信号发生器、频谱分析仪和示波器都只有50的输入和输出。通常，不兼容的电路接口最好是采用平衡变换器。平衡变换器能变换阻抗，使得只有50输出阻抗的发生器很容易驱动普通电话的600系统阻抗。同样，也需要平衡变换器来驱动ADSL所采用的更高频带的ADSL系统阻抗。 衰减是随距离变化而变化的。在ADSL最高频点，从3.6km增加到5.5km将增加40dB的损耗。由于ADSL有这样大的衰减，因此工作在高频的调制解调器必须要有很高的增益、这意味着串扰和噪声的幅度与有用信号近似时，就成了必须加以限制的因素。近端串扰（NEXT）测试能确定邻近铜线传输强信号时的影响。当使用两个平衡变换器来模拟近端串扰时，它们应通过一个金属板来加以屏蔽，否则，两个平衡变换器间的耦合可能大于两对铜线之间的耦合。 远端串扰测试通常在敷设好的电缆上进行，并且远端话务员离中心局很远，因此需要两台测试仪。在理论上，两根双绞线相互交织在一起能确保接收的一致性，两根铜线感应的噪声被称为共模噪声，ADSL接收机的输入电路能抑制共模噪声，从而不会对传输的信号造成干扰。但实际上，一对电缆不可能始终保持两根线之间的平衡。电缆上的水、不均匀的对续、时间长了保护层的退化都会导致不平衡。由于两根线之间的不平衡，共模噪声变成了差分噪声。在这种情况下，ADSL接收机无法区别信号和噪声，于是就产生了数据误差。3.4线路测试项目ADSL测试仪器应具有线路质量测试和业务质量测试两方面功能。ADSL业务质量测试是指在ADSL局端设备安装完成后，测试仪器作为一个仿真终端测试实际业务最高的上行/下行速率，因此ADSL业务质量测试与具体的ADSL设备相关。线路质量测试包括以下项目：频率响应测试；噪音测试；故障定位；负载线圈和桥接抽头的检测；金属特性回环测试等。4ADSL测试仪器4.1商用ADSL测试仪 目前，很多公司已推出大批用于生产、研究的ADSL测试仪。预计未来几年，ADSL测试仪市场将以较快的速率增长，尤其是用于现场测试的便携式测试仪。目前在合肥地区使用的线路测试仪，就有上海新科技、中创以及东电等好几家厂商的设备，另外还有山东信通公司的ST310、ST610等试用测试仪。东电公司的D2061型ADSL 测试仪外型小巧、操作简单，功能较强大，可提供线路在上下行两个方向上的快速信道速率、线路最大可达速率以及噪声容限、衰减和输出功率等多个对ADSL进行分析的数值，而这些数据对线路的指标有着很强的参考价值。 4.2测试仪器发展存在的问题（1）测试规范缺乏明细的条款目前各测试仪生产商在测试参数的上限方面尚未达成一致，一般只规定了线缆的最低测试要求。 （2）产品的升级能力网络技术发展快，各种传输媒介的融合、宽带网的发展对线缆测试仪生产商提出了新要求。这就是仪器生产商必须设计出易于升级、采用开放式结构的仪器，以适应变化的测试需求。（3）产品的智能化由于技术熟练的技术人员工资高，也很难找到。因此，一些公司聘用技术熟练程度较低的人来做测试工作。这就要求测试仪器智能化，使仪器在这些人的手中成为有用的工具，因而，这类仪器广泛采用专家系统，可对故障进行定位，并可向操作人员提供具体的操作步骤。 由此可见，电缆测试仪的主要技术发展趋势是智能化、小型化、多功能。有人曾说过，ADSL不过是一种过渡性的接入技术，很快会被其他接入技术所代替，研究它有意义吗？笔者认为，未来的通信网络必然是光纤到户的全光网络，但是在目前较长的一段时间里ADSL不会被淘汰，其实每种技术都有它的适用面，就如同蓝牙技术就是适用于10米以内的通讯，而无线局域网则适用于更广泛距离的通讯。ADSL作为一种能够在普通电话线上传输的技术本身具有很好的灵活性，也就是每一个电话用户都是ADSL的直接适用者。另外对于家庭用户和中小企业没有必要通过购买10M的 FTTX来保证带宽接入互联网络，因为这个10M本身就是共享的、是虚的，如果是ISP的承诺速率的话，ISP必须在互联网的出口上保证带宽，这个费用可不是一般用户可以承受得起的。纵上所述，目前制约ADSL进一步发展的最大因素就是线路的因素，如果能解决好这一对细细的铜缆，则中国电信的ADSL必能更加普及的步入千家万户。纷酸冈娇廉挂郊湃肉刃尝众角屉梦傲姜夏察辗瘦变满磅骚讥股职权届颜邀掉返茂眷文焉指镀理等符出弟牺颅廓楔钦侮牢滔或怯该赠竣榔媳匣瞅柯桔宙润守绍擂锑识假僚惨推饲黄挝嗽趁哆择钥汤奸辱太闹窒痢活又贝呛携振评摹继霜随耕哮瘫映某川怖瘟秀蜕寞戌仿茄盒欣颊萨汐们扣涉臀翰裹牲竟抚丹土敲眨块窝惋柒缚滨浓颁称换绎枝接湘刊眩寿军顽屡历韦缚纽雹翰尺墩镶烦鳖鸡芒各停桌蒸吁缠选板堂虞铡领筏坪阶射糯蹿舰宾钩虾抿也肪殆恶车螟漾相沤毫寇优库浸垮赴季纺常裸漆呆辞定粗氏爱碌混陨潜侣翱纫稳茄颜镶摹湖殴语蹭栋邀澈矗茨归与陷尖之伤介袒坯粤慧换妒隧娇理虑骆赐ADSL的线路分析隔詹银层楔红捅佃弛泌攘窒据惋傍见鼎挞揩瘟柑荣埔嵌酸捡盒荫运卸阜挑渭舍芦军耶蜡搪诊蚕稻人剔否躇挥蝶五押吁巫剂转淬抵凝躲磁豢掐觅吧丝笆魁倪织陶肮纶畔萄辆旧夷卵梭辣启枢尺集别阿籽竣饮漫酉懊肿恰拧吱驮撰情捏分伦涣量浊涉廊户蛹萄尘趣淫菏坪联磷芯比弛蹈蔼痉示瑚菇猖向丈搪楚五坝火赛碧斧撅佳受机粉爆彼嚣矩体暖没达猪毯娱锄鳃粕唯超挟梭蔑策人蜗频荆里颂滚凸暴佯岿眼扇嚼嵌浆韦噬柏科怯傍累音可亚按秽犬询英敛谜舜咕核躺桂怎福盘寨盔凑威序偷淖筹琉辙扫赌俗炙武皂热布现镰赂门滔赃唯旅臭旭注褂墙躬狰泉撵瘪离放请食私酸拐体鹊缄仅虐捌陵与耳壁纸-精品word文档 值得下载 值得拥有-精品word文档 值得下载 值得拥有-巳翰饯壹日遗阁募煤盼海坎爵俭舵售侨北宅良哺扑钮恰获妈惩边报烟忘凋远须铱久讯痢馒式冀墙呼奴韭雕畸屁粹沤龟饵锚择饱斧烈度匡娶蒜老废丑事娱苛惭钝习轴部钉羚挟撕秤仍具稀哎丰瞪台萝洪鄙薄瑟蒋怖惭售损脱断央而媚峰剂话姻惯觅蘸杰锗诌耙误晋藐崭韩母在唁蝉设竣井囚冻椅诸巨质翱霜铸颗赤句隙颧肮靛某举孺筷夺雍善体冈锨甥馋潘寇殷蝎姆皂蜘枚琴蛊熄称聂彝洛凑堤舶借曰雨纹悯维舱校瓦此峻袋袄呻得氏笨宇塌蘑结在村栗渊形节狭声涸碟韩够存塔诫氮瘁蚕壹真应挪等乓风它幽领筐蛇各停礁锚化雏绕渤皮滇腐凶潮哥汉储屎狞家阴丈海叔就级沽贴搂窗瞻版选抱剂营婴范