新新相惜:淺談新一代網絡的高效率線路測試方式

摘要：本文用新的MELT線路測試方法揭開了對新一代網絡測試的準確度和易用性。

關鍵詞：POTS；線路測試；SELT；新一代網絡MELT

在傳統的網絡中，測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生時才會進行。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，把外部測試服務器連接到中央測試頭端。隨后取而代之的則是，以更先進的POTS芯片組內建之完整測試機制來負責，并藉此省下購置具有繼電器矩陣的昂貴測試頭端(test heads)。不論是哪一種方式，都可以在三十秒內找出線路的問題，并且得知其傳輸質量是否符合要求，或者其訊號端點的情形，像是短路、開路，或斷路等。

SELT、DELT，以及MELT

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

MELT解決方案強化了既有SELF對于ADSL與VDSL的檢測，使得系統業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(bridge tap)偵測，以及串訊分析等相關信息與數據。此外，MELT解決方案可以提供對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干擾的位置。

如果系統業者要把MELT的功能套用到下一代網絡中，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DSL服務的影響也要盡可能的減少。

網絡測試的需求

在網絡基礎建設中，監視每一個用戶回路的不尋常與錯誤，并且在安裝時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，用以預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可以讓POTS線路的傳輸質量“有朝氣有活力”，但在xDSL的環境里卻沒此必要。

而一套有效率的MELT解決方案，還必須具備定位與分辨錯誤的能力。典型的錯誤有：Tip和Ring電線之間的短路，以及因潮濕導致絕緣不良。其它常見的錯誤，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誤。在這些外來的電壓中，最重要的就是要透過與對應電壓振幅的限制數值之間的比對，找出可能引發致命影響的潛在來源。

至于在確保傳輸服務質量(Qos，quality of service)方面，則需要持續地監視線路，并在錯誤發生時快速因應。是故，系統還要能在不影響DSL運作的前提下，進行MELT的量測。特別是在全數字化的網絡中，在沒有分歧器的環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運作表現的條件下進行量測。

標準化

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

創新的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，對照于繼電器式的聯機(relay-based connection)，這種方式的阻抗在交換過程中不會有所變動。這可以讓MELT解決方案在量測或防潮電流傳送進行時，不會影響到DSL的訊號與服務。而藕合電阻，則是透過高電壓多任務器所連接的輸出緩沖器與量測放大器。輸出緩沖器傳送量測訊號到線路中，并且透過量測放大器，把這些訊號的處理結果反映出來。

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功能，以利實時音質與網絡穩定度監控，而其精確性更是超出了外部測試頭端，并且能和DSL聯機同時運作。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。

對照于當今的線路檢測解決方案，以交換矩陣來控制外部測試頭端或測試卡，Lantiq這種整合的MELT解決方案，將可提供高達百分之九十的成本優勢。同時，其極低的功耗符合了歐洲“操作規范”(CoC，Code of Conduct)，對于能源效率的要求，并且還兼容于國際電信聯盟的ITU 996.2測試標準(G.lt)。

該芯片組支持了各家廠商的所有DSL技術(ADSL、VDSL，與SHDSL)，不但如此，比起傳統以繼電器式為基礎的PSTN線路檢測，它還具備了許多額外的功能，例如線路卡生產檢測。這個解決方案還提供了防潮電流傳送(粒度為十六個傳輸埠，即granularity of 16 ports)，以滿足線路可靠度、長期區域回路營運等各項需求。同時，對于需要客制化功能的檢測頭端，事先定義好的直流配對辨識音調，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通道的高壓檢測多任務器(Smart SLIC-T-16／MLT-16)所組成，并具備了一組整合多任務器與AD／DA轉換器。線路檢測控制器負責處理數字化的檢測信號、并計算出相對應的網絡模式。而Smart SLIC-T16／MLT16可以接到多達16+DSL實體線路，也能把防潮電流傳送出去，并且產生配對辨識音調。由于VINETIC-LTC128能支持8顆Smart-SLIC-T16／MLT16，因此將能達成以單一線路卡來進行128個通道的檢測工作。

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工作。Lantiq還提供了支持不同主控制器的完整軟件套裝，并達成了ITU K.20的保護要求(protection requirements)。正因為這個解決方案把MELT和SELT的功能建置在同一張線路卡上，將會讓各種相關的測量工作變得更為簡便。