ADSL在線測試技術及應用

摘 要：在線測試技術的應用已成為ADSL運營商寬帶運維系統中的關鍵環節。本文 從系統結構、測試功能和應用示例等方面介紹中興通訊的在線測試技術及應用。

關鍵詞：ADSL 在線測試 測試功能 應用

一 應用背景

截止到2003年底，中國ADSL的市場規模已經突破1000萬線，運營商在為市場的巨大增長欣喜的同時，也實實在在地感受到了管理日益龐大的DSLAM網元和用戶數量的巨大壓力，運維方式的相對滯后已成為運營服務質量提升的最大障礙，如果不能很好的解決這一難題，必將嚴重影響寬帶接入市場的進一步發展。

構建全方位、自動化、智能化的寬帶運維系統是運營商和制造商針對這一難題的解決方案，而在線測試技術及其應用平臺作為寬帶運維系統中承擔故障定位、故障診斷重任的關鍵環節，其實施方案和實際效用更是成為目前ADSL應用領域的熱點之一，很多運營商就此展開了測試、試驗局建設甚至部分商用。中興通訊依托強大的研發實力和為客戶創造價值的設計理念，積極探索在線測試技術的應用方案，以期用最小的投資為客戶創造最大的效益。

二 系統結構

ADSL在線測試系統用于對ADSL用戶集中的、自動的故障測試與診斷，通過與用戶故障處理系統（112系統）互聯，進一步實現ADSL故障的集中受理、集中派修和集中管理。作為寬窄帶業務統一的用戶服務平臺，ADSL在線測試系統實現了用戶故障處理系統針對ADSL用戶的集中測試。目前基于寬帶測試單元（Test Unit）的在線測試系統必須具備以下功能：

線路自動抓取和自動釋放能力；
測內、測外、搭接、多線對測試等多種抓線方式；
線路窄帶12項測試能力；
寬帶性能（TDR、DMT、噪聲、PSD、串擾等）測試的能力；
ATUC、ATUR仿真測試的能力；
協議仿真測試的能力，如PPPoE撥號，PING測試等；
具備與原有112系統、97系統接口的能力。
目前，中興通訊的ZXDSLAM 8220 2.x已內置抓線功能，而已經規模應用于現網的DSLAM系統則可以通過增加外置抓線系統TAM提供抓線功能，由于測外線時，抓線點位置非常重要，如果測試線路上存在分離器，則實際線路測試中將無法正常有效的測量，所以中興通訊的DSLAM在設計抓線功能時將測外線時的抓線點放置在局端分離器之前，有效的保證了測試結果的正確性。在不同的組網模式下，抓線命令的發起者可能位于不同的位置，所以中興通訊提供了豐富的抓線接口，既可以將抓線命令以TL1命令的方式直接下發到DSLAM上執行，也可以以APP命令的方式通過DSLAM網管進行轉發。

另外，為了有效降低寬帶測試單元的采購成本，中興通訊的DSLAM設備提供了級聯抓線和測試的功能，只要在級聯的根網元上配備一臺寬帶測試單元，則級聯的所有DSLAM設備都可以共享該測試單元進行測試，大大降低了每線新增的測試成本。
同樣是出于不同組網方式的考慮，寬帶測試單元接收測試命令和返回測試結果既可以通過獨立的測試網絡與測試服務器直接通信，也可以借助DSLAM帶內網管通道跨越DSLAM設備和網管服務器與測試服務器通信，從而減少了搭建和維護測試專用網絡的額外開銷。

為了使在線測試系統能夠與112系統無縫兼容，中興通訊的在線測試系統也提供了與112系統和97系統的接口，可以直接使用電話號碼、直列位、DSLAM物理端口標識等多種方式發起對用戶線路的測試。

在線測試系統必須提供的測試功能由寬帶測試單元完成，目前中興通訊與國內外多家測試設備和測試系統廠家完成了系統對接和測試，測試接口的統一使得廣泛的兼容性成為可能。另外，中興通訊的在線測試系統不僅僅局限于提供單一的功能測試，而是基于故障診斷模型和專家系統對測試功能進行了整合，測試的針對性和完整性得到極大增強。

三 測試功能

統計顯示，目前ADSL故障申告中65%以上為用戶使用不當造成的終端故障，25％左右的故障為線路質量故障，僅有10％的故障來自網絡側設備。可見，如何準確地定位ADSL申告故障，如何區分運營商設備故障和用戶自身設備故障，從而將維護人員從疲于奔命中解救出來，是運營商寬帶運維過程中面臨的首要問題。

另外，由于ADSL業務是利用雙絞線路為載體，在4.13KHz-1.104MHz的帶寬上劃分256個子通道進行數據傳輸，因此對線路質量十分敏感。噪聲、串擾、縱向不平衡、線路過長、絕緣不良等情況對低頻話音業務影響不大，但對高頻數據傳輸的影響非常大，再加上由于施工質量、線路老化等原因，部分用戶電話線路高頻特性受到嚴重損傷，直接影響了ADSL業務使用和推廣，所以在業務開通之前對用戶線路質量進行預評估，以保證用戶線路能夠承載ADSL業務，以及業務開通后能夠對線路故障快速準確地分析定位，也是加快申告響應速度和提高運維服務質量的重要保證。

中興通訊的在線測試系統即以此為依據，力圖將各種在線測試技術有效融合，為運營商提供直觀、有效、便捷的故障診斷處理平臺。

1．線路預檢測功能

中興通訊在線測試系統提供的ADSL線路自動檢測功能，在無需Modem配合的情況下，通過對普通電話用戶和空線對進行線路質量的預評估，從而在設備放號前，根據加載線路和直放線路的不同情況，提供用戶線路的預先測試功能，評估分析每一條用戶線的性能，鑒別其是否可以開通DSL業務，以及能達到的速率，有效地解決了人工選線的繁重工作。決定能否給用戶立即開通ADSL業務，主要是通過DMT測試評估線路能夠承載的最高速率，通過縱向平衡判斷用戶環路抵抗共模的能力，通過DMM測試線路對地絕緣是否正常，通過TDR測試線路的長度及故障的位置。以下對這幾個測試項目進行簡單介紹：

1．DMT測試：離散多音頻調制（DMT）是ADSL的調制方式，采用頻分復用技術，將1.104MHz以下的頻段分成256個子通道（tone），分別承載數據。DMT測試通過測試每一個子通道可以承載的比特率，直觀地給出線路可以承載的最大上行（用戶到局端）和下行（局端到用戶）速率，為線路能否開通ADSL，上網是否正常穩定提供最直接的參考。

2．縱向平衡測試：DSL的傳輸采用兩線制的差分方式，差分方式對線路的共模噪聲有很強的抑制作用。但是，以上設計是基于線路阻抗平衡的，當線路縱向不平衡時，共模噪聲將成為破壞性的干擾?？v向平衡測試測試線路的縱向平衡度，反映線路對共模噪聲的抑制能力。ITU-T標準規定在ADSL頻段范圍內縱向平衡度必須大于40dB，否則對業務開通有很大影響。

3．DMM測試：DMM測試即窄帶12項參數指標測試，主要檢測用戶線路的AB間、A對地、B對地的交流電壓、直流電壓、絕緣電阻、電容十二項參數，可判斷被測線路是否混線、短路、絕緣不良等情況。

4．TDR測試：TDR（時域反射）測試通過在被測線對中發送測試信號，同時監測信號在該線對的反射相位和強度。如果信號在通過電纜時遇到一個阻抗的突變，部分或所有的信號會反射回來，反射信號的時延、大小以及極性表明了電纜中特性阻抗不連續的位置和性質。該測試可以測試電纜長度，可以定位由于短路、開路、連接不良和電纜不匹配連接等引起的阻抗異常點，還可以確定線路上的橋接抽頭的位置和長度。

ADSL線路自動檢測功能自動地對給定的用戶線路進行上述測試項目的測試，并對測試結果進行綜合分析，給出直觀明確的測試結論，比如“線路正?！?、“線路短路”等用戶能夠清楚理解的用語，即使使用者不具備在線測試技術的專業知識也能輕松操作。同時，中興通訊的在線測試系統還提供了健康庫功能，所有測試過的用戶線路數據都可以存入健康庫，使系統始終維護著線路的最新健康狀況，維護人員能夠隨時查詢了解線路的最新線況，從而在為用戶開通業務時做到有的放矢，大大改善業務開展的質量。

2．故障定位\診斷功能

中興通訊的在線測試系統將物理層、鏈路層和應用/網絡層的測試技術有機融合，通過終端、線路、局端故障的三點定位可準確判斷出故障源，有效地解決了規模網絡中故障定位的問題。通過寬帶線路測試，可以定位線路故障；通過ATU-C仿真測試，可以定位用戶Modem側故障；通過ATU-R仿真測試，可以定位局側DSLAM設備故障；通過PPPoE撥號測試和PING測試，可以定位BAS和ISP方向故障。下面對這幾個測試項目進行簡單介紹：

1．ATU-C仿真測試：ATU-C仿真測試是指測試設備直接與用戶側Modem相連，仿真局端ATU-C設備完成建鏈過程，并獲取相應的鏈路信息，如上下行可達速率、上下行速率、上下行衰減、子載波比特分布圖等信息。借助該測試項，如果測試能夠正常完成，且測試結果理想，則說明線路及用戶側故障情形可排除。

2．ATU-R仿真測試：ATU-R仿真測試是指測試設備直接與局側用戶端口相連，仿真用戶側ATU-R設備完成建鏈過程，并獲取相應的鏈路信息，如上下行可達速率、上下行速率、上下行衰減、子載波比特分布圖等信息。借助該測試項，如果測試能夠正常完成，且測試結果理想，則說明局側故障情形可排除。

3．PING測試：測試設備通過配置相應的協議信息、登錄信息和目標地址，與局端設備建立鏈路，然后撥號成功后發起對目標地址的PING命令測試，如果測試成功，則說明接入服務器無故障。如果測試失敗，則可根據失敗的階段定位故障。該測試項主要用于定位廣域網方向的鏈路連通性和故障類型。

4．噪聲測試：噪聲測試可以測量線路上的功率譜密度和脈沖噪聲。這些有助于確定線路是否具有太多的噪聲而不能恰當地評估測試中的電纜。脈沖噪聲是出現數據傳輸差錯的一個確定因素。引起噪聲的因素很多，比較常見的包括不良的接合，線徑變化，串擾或來自其它E1、T1和xDSL 的干擾。

5．頻率響應測試：線路的衰減體現線路傳輸能力的大小，是線路最重要的特性指標。頻率響應測試，采用掃頻的方法，測量線路在各個頻率點時的衰減，在整個DSL的頻域上反應出線路的傳輸能力。

中興通訊的在線測試系統能夠直觀的顯示當前測試所在的網絡位置（局側、線路、用戶側等），并在測試結束后醒目標識故障位置，方便維護人員進一步排查，同時也提供了多種測試模式，可選擇性的對網絡上某一位置進行測試，以適應不同的網絡拓撲情況。

3. 其它測試功能

除了對測試技術進行必要的整合之外，中興通訊的在線測試系統也提供了專業測試功能，讓用戶自己組合所需的測試項目進行測試，增強了測試方案的靈活性。而批量測試的功能，不僅有效地利用了測試單元的處理能力，而且能夠支持多個測試單元的同時測試，緩解用戶數量增長對測試頻度的壓力。

四 應用示例

中興通訊的在線測試系統充分考慮了運營商的業務流程和使用習慣，除了提供豐富的測試功能和測試模板外，還提供了定時測試、優先測試、全網線路質量統計報表等輔助功能。對于線路預檢測可結合批量測試和定時測試的功能在無人值守的情況下自動完成，優先測試的功能使得在批量測試過程中能夠對亟待測試的線路插入測試任務隊列優先進行，有效地協調了突發測試和例行測試之間的優先級矛盾。以下是中興通訊在線測試系統的一個具體應用實例。

在部署好測試設備和啟動相應的測試服務器之后，進入測試客戶端，便可以進入測試窗口執行需要的測試過程，一般分為以下幾個步驟：

（1）輸入要測試的用戶號碼，該號碼可以通過97接口獲得對應的DSLAM端口位置，也可以通過配置界面直接配置號碼與DSLAM端口的對應關系；

（2）選擇測試模板開始測試，可選擇的測試模板包括線路質量測試、網絡側測試、用戶側測試等多種，分別針對不同的網絡位置或其組合進行測試；

（3）測試過程中，當前測試所在的網絡位置（比如DSLAM、BAS、用戶環路、Modem等）會在網絡拓撲圖上閃爍顯示，讓維護人員直觀地了解測試進度和測試狀態；

（4）測試結束后，故障定位窗口將以圖形化的形式給出測試結論，顯著標識故障所處的網絡位置；

（5）維護人員進入“詳細信息”窗口可進一步查看各測試項結果及故障原因描述，例如“線路短路故障”，并給出相應的測試圖示；

（6）測試結束后，維護人員可以填寫相應的測試結果備注，以便將來參考，同時測試結果會載入歷史記錄庫，如果需要，也可轉入“健康庫”備案，以反應當前測試線路的最新線況。

中興通訊的在線測試系統經過多個試驗局的使用目前已經逐步走向成熟，設計上能夠滿足靈活的組網要求及適配不同的測試設備，功能上基本覆蓋了故障診斷測試的各種業務邏輯，操作上也盡量貼近維護人員的使用習慣，再整合中興通訊特有的M+1保護功能和Modem遠程管理功能，便立體構成了滿足運營商全方位、自動化、智能化的寬帶運維系統要求的解決方案，必將擁有廣闊的應用前景，我們也堅信，隨著在線測試技術的進一步發展和在線測試應用的不斷深入，中興通訊的在線測試技術也將趨于更加成熟和完善。