综合业务接入网的用户线路测量技术

 几年前，随着程控交换机的大规模使用，为提高电信部门本地电话网申告受理和障碍查修的服务质量，解决修电话难的热点问题，１９９６年邮电部发行了《本地网１１２集中测量系统总体技术要求》，各地电信部门在此要求下建立了本地１１２中心，实现了电话用户申告的集中自动受理、测试、派修和管理。

近几年来，随着电信网络的飞速发展，对电信网络的集中管理和集中测试显得越来越重要。目前综合业务接入网在电信网络中所占的比例越来越大，由于综合业务接入网的特点，其用户线路的测量不同于程控交换机，这对本地区１１２测量中心提出了更高的要求。

１ 集中管理和集中测试

    随着接入网技术的广泛采用，如何实现对接入网用户的测试已经成为接入网发展过程中必须解决的一个问题。由于接入网与本地交换局的接口是规范的Ｖ５接口，在Ｖ５接口协议中不包括测试命令及网管信息，所以原有的本地１１２系统不能利用与交换机的接口对接入网用户进行测试，接入网必须单独提供与１１２系统的接口。

    由于Ｖ５接口协议的特性，决定了接入网用户线路测量不同于交换机用户，于是电信总局制定了《用户接入网集中监控维护管理系统与１１２集中受理系统接口规范》，规定了接入网用户与本地１１２中心的接口标准及实现方式，具体规定了命令下发和命令执行结果返回的报文格式。对测试内容，目前电总规范中只明确了外线测试、内线和话机测试的部分内容。广东省以电总规范为基础，又进行了扩充，形成了更为全面和细化的广东规范，丰富了测试内容。所有接入网和１１２产品都按这些规范的接口来进行对接，采用规范接口，将会使得对接工作无论在工程上还是技术上都保证了接入网和１１２系统的顺利对接，大大地简化了接入网设备维护测试任务。

    本地１１２集中受理系统接到用户的１１２申告电话后，根据电话号码查询九七数据库，区分该故障用户是接入网用户还是其他用户及该用户属性。若是接入网用户，１１２系统把需要进行测试的用户号码和测试命令发给接入网；若是普通用户，１１２系统把需要进行测试的用户号码和测试命令发给交换机。

    目前国内已对接成功并实用的通信接口规范协议有：电总１１２集中测试协议、中兴１１２仿真测试协议、华为１１２测试协议、四川巨华测试协议、Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ ＡＬ-ＴＡ／ＲＡＴＵ、福建宏智测试协议等。通信协议一般采用ＲＳ２３２串口通信协议，另外还有ＴＣＰ／ＩＰ协议。

２ 当前国内的用户线路测量手段

    程控交换机技术的迅猛发展，使电话用户数量迅速增加，这对本地用户线路测量提出了要求，各地电信部门在原邮电部发行的《本地网１１２集中测量系统总体技术要求》指导下，建立了本地１１２测量中心。国内许多厂家相继研制出高精度的外置式测试头，丰富了用户线路测量手段，保证了测试精度、速度和故障判断准确率。

    由于程控交换机的用户电路一般都集中在局端机房，相应的用户线路测试设备也在局端机房，这保证了外置式测试头的使用环境要求，同时由于程控交换机的用户数量一般在１万到１０万左右，使测试设备的每线成本比较低。而接入网的用户特点就不同了，接入网远端用户单元的环境比较恶劣，如供电电压不稳、机房空间小、通风条件差、湿度和温度随季节变化大等，不利于测试头长期工作，同时接入网远端用户单元的用户数量比较少，一般最多不会超过１万，绝大多数为几百个用户，相对每线用户的测试成本较高，这造成外置式测试头不可能在接入网中大量使用。不少厂家为克服以上测试头的缺点，研制出内置式测试卡。相对测试头来说，测试卡测试速度比较慢，精度比较低。

    随着科学技术的进步，数字信号处理等新技术的成熟，为测量技术的完善提供必要的基础。当前最新设计的测试卡，硬件设计采用数字信号（ＤＳＰ）、可编程门阵列（ＦＰＧＡ）、超高速Ａ／Ｄ采样等当前先进技术，测试原理采用高频激励、ＤＳＰ时域、频域分析处理、高次曲线逼近，测试算法经特别优化，故障判断考虑了外线的各种复杂情况，因而其测试速度快，测试精度高，测试功能齐全。与外置式测试头相比，最新设计的测试卡的测试速度、功能、精度等都不亚于测试头，达到了国家标准的要求。

３ 目前国外的测量手段

    目前，国外比较流行的接入网用户线路测量方式为数字旁路（ＤＢＭ）板方式，其原理为ＤＢＭ把用户环线一端出现的模拟信号变换成数字信号，并在数字或光纤线路中占用１２８ｋｂｉｔ／ｓ带宽的通道，把它传送到另一端的ＤＢＭ，再由ＤＢＭ把它变换成原来的模拟信号，交由本地高精度测试头测量。这里，具有１２８ｋｂｉｔ／ｓ交叉连接功能的一对ＤＢＭ通过系统控制模块（ＳＣＭ）和光纤链路接通，它的功能就像架通了一对金属旁路线对把局端测试头的测试总线与远端连接起来，从而可以利用设在交换局中的精密仪器测试远端用户线。

    ＤＢＭ方式的优点有：

  （１） 提供局方准确、一致的判断标准，由于ＤＢＭ相当于一段铜线，测试结果来源于一个测试头，判断标准统一。

  （２）操作界面与原系统一致。

  （３）是一种集中测试的解决方案。

  （４）是一种将测试和接入网的业务完全分开的方案。

    该方式的缺点有：

   （１）对不同的测试头的测试，ＤＢＭ板需作相应改动，不利于生产及工程维护。

   （２）引入了测试误差，误差典型值为２％，最大值８％。

    （３）由于一对ＤＢＭ相当于一段铜线，这段铜线的长度将作为这个ＯＮＵ点上电话线的一段被测试头测出，也就是说，这个ＯＮＵ上每条电话线测出的结果都有统一的偏移值，为使结果更直观，局方将更改其１１２管理平台软件，增加对接入网每个ＯＮＵ的偏移值扣除的程序。

    （４）考虑到局方现有测试头的容量，对于新上的接入网，局方可能要为之提供专门测试头扩容。

    由于ＤＢＭ板方式的测量精度、每线测试成本等与目前国内广泛采用的内置式测试卡相比没有任何优势，因而其在中国的推广以失败告终，但是该测量方式的技术水平远超过测试卡，如果能进一步降低测试成本，该技术将会被采用。

４ 测量手段的进一步完善

    随着电信技术的飞速发展，当前的综合业务接入网能够支持包括语音、数据、文字、图像在内的综合业务，其用户终端类别不一，这对接入网的用户线路测量提出了新的要求。

    现有１１２测试系统虽已解决了模拟用户线路的测量要求，随着综合业务接入网的进一步发展和应用，用户终端业务类型已逐渐多样化，包括模拟用户、数字ＩＳＤＮ 用户、ＡＤＳＬ用户等已开始大规模应用，这对１１２测量系统提出了更高的要求，即不仅要满足模拟用户的测量，还要解决数字用户线路等的测量。下面将就当前已经实用的用户终端的测量提出解决方式。

４．１  ＩＳＤＮ用户的测量技术

   ＩＳＤＮ由电话综合数字网（ＩＤＮ）演变而成，提供端到端的数字连接，以支持一系列的业务。其用户入网接口采用数字传输，即用户线上传送数字信号。Ｉ．４１２建议为用户网络接口规定了两种接口结构，即基本接口结构ＢＲＡ（２Ｂ＋Ｄ）和一次群速率接口结构ＰＲＡ（３０Ｂ＋Ｄ）。

    由于一次群速率接口结构ＰＲＡ（３０Ｂ＋Ｄ）并未大量使用，当前要尽快解决的是基本接口结构ＢＲＡ（２Ｂ＋Ｄ）的测试。在电总颁发的１１２测量要求中仅提出了ＢＲＡ接口ＬＴ环回和ＮＴ１ 环回两项测试，这不能满足对ＩＳＤＮ测量的要求。对ＩＳ-ＤＮ的ＢＲＡ接口测试应包括物理参数测试（外线参数和远供馈电电压）、ＩＳＤＮ物理层功能测试（ＬＴ激活ＮＴ１、ＮＴ１激活ＬＴ、ＮＴ１环回）、ＩＳＤＮ高层功能测试（ＬＴ环回和承载业务测试）。

    物理参数测试（外线参数和远供馈电电压）中外线参数测试同普通模拟用户外线１２项测试，远供馈电电压由采样线上电压得到；ＩＳＤＮ物理层功能测试（ＬＴ激活ＮＴ１、ＮＴ１激活ＬＴ、ＮＴ１供电状态、ＮＴ１环回）中，ＬＴ激活ＮＴ１和ＮＴ１激活ＬＴ是通过物理层Ｃ／Ｉ－Ｃｈａｎｎｅｌ中的ＡＣＴ和ＤＥＡ比特来实现的。ＮＴ１供电状态是通过读取物理层Ｃ／Ｉ－Ｃｈａｎｎｅｌ中的ＰＳ１和ＰＳ２比特来得到的。ＮＴ１环回是通过物理层ＥＯＣ功能来实现的；ＩＳＤＮ高层功能测试（ＬＴ环回和承载业务测试）中，ＬＴ环回是通过发起一次呼叫来实现的。

４．２ 对于子速率板，数据板数据通道的测试

    对子速率板、数据板数据通道的测试可通过网络侧的环回和用户侧的环回进行测试，通过环回可对网络侧和用户侧的数据通道进行测试。对子速率板、数据板数据通道的管理支持状态实时监测、在线查询以及单板复位操作，通过查询可实时了解用户端口状态、用户终端状态、线路状态、占用的ＨＷ时隙号以及对端的设备情况。

４．３   ＡＤＳＬ用户线路的测量

    ＡＤＳＬ利用目前先进的数字编码和调制解调技术，在一对普通电话双绞线上可传送高速数字信号，最高下行速率为８Ｍｂｉｔ／ｓ，最高上行速率为１Ｍｂｉｔ／ｓ，传输距离最长可达５ｋｍ，实际应用传输距离视线路质量和传输码速而定。

    当ＡＤＳＬ技术用于普通电话双绞线时，１１２测量设备不仅要测试该用户线路的基带特性，还要求测试整个可用频段（０～１００ＭＨｚ）的传输特性。原有的测试设备是无法实现该项要求的，必须开发新的测量设备以满足市场需求。

（收稿日期：２０００－０４－１２）

[摘要] 文章介绍了目前国内已使用的综合接入网用户线路测量技术和国外流行的测量手段，对综合接入网用户线路测量技术进行了分析。

[关键词] 用户线路 测试头 测试卡

[Abstract] The paper introduces the subscriber line measurement techniques used in china now for the integrated services access network and methods commonly used abroad for subscriber line measurement , and preliminarily analyzes the development of the mentioned techniques.

[Keywords] Subscriber line Measurement facility Measurement card