使用無變壓器混合電路的dsl系統中的單端線路探測的製作方法

2023-04-23 08:15:26 4

專利名稱：使用無變壓器混合電路的dsl系統中的單端線路探測的製作方法
技術領域：
本發明涉及遠程通信領域，特別是使用無變壓器混合電路的數字用戶線路(DSL)系統中的單端線路探測(SELP)。
背景技術：
為了高速數據傳輸，在DSL通信中使用銅電話線(例如，雙絞線)。對DSL服務提供商而言，一個主要的問題是在配置DSL服務以前精確限定用戶的本地迴路(有時稱作「探測線路」)。通常，線路探測涉及測定諸如環路電容和環路電阻這樣的線路參數。用於探測線路的典型方法需要連接在位於電話公司中心局(CO)的電話線一端的第一電話聽筒，和連接在位於客戶端設備(CPE)的電話線另一端的第二電話聽筒。因此，在電話線兩端需要人力相互作用，包括向CPE位置的業務通話，這將增加配置成本。SELP技術不需要向CPE位置業務通話並且除去了這種服務的額外花費。
如圖1A所示，現有的SELP技術使用阻容(RC)電路模型來估算傳輸介質的長度。RC電路模型一般包括線路的已知電源電阻Rs和未知的線路電容C1。線路電容大約與傳輸介質的長度L成比例。將直流(DC)脈衝施加到線路並監控充電時間tc。有時利用數字萬用表進行這項操作。一旦知道了充電時間(並且設定了Rs的值)，就可以估算線路電容C1和線路長度。圖1B是表示作為時間的函數的線路電容C1兩端電壓的坐標圖。
但是，以上說明的探測技術不能用於典型的CO DSL數據機。這是應為RC電路模型的電阻一般包括電源電阻Rs而忽略了線路電阻。當電源電阻比線路電阻大很多的時候，這是電阻合理的近似值。但是，在現有的DSL數據機板中，電源的輸出電阻通常不比線路電阻大很多。因此，忽略線路電阻降低了環路長度估算的精度。此外，這種現有的線路探測技術沒有考慮具有無變壓器混合電路的DSL數據機的特徵。
因此，需要一種新的SELP技術，該技術適於使用具有無變壓器混合電路的DSL數據機，並且不需要向CPE位置的業務通話就能提供對用戶環路長度的精確估算。

發明內容
本發明的目標是一種用於具有無變壓器混合電路的設備(例如，DSL數據機)的SELP技術。這些SELP技術通過計算表徵無變壓器混合電路和傳輸介質(例如，DSL系統中的用戶線路)的傳遞函數，提供該傳輸介質長度的精確估算。該傳遞函數在一個或多個頻率處與傳輸介質的長度相關。
本發明的一個實施例提供了一種用於估算包含在具有無變壓器混合電路的通訊系統中的傳輸介質長度的方法。該方法包括經由無變壓器混合電路通過傳輸介質發送探測信號，以及測定從傳輸介質接收到的該探測信號的反射樣式。該方法繼續根據發送的探測信號和該探測信號的反射樣式，確定表徵傳輸介質和無變壓器混合電路的傳遞函數，和根據該傳遞函數估算傳輸介質長度。
本發明的另一個實施例提供了一種用於估算包含在具有無變壓器混合電路的通訊系統中的傳輸介質長度的系統。該系統包括無變壓器混合電路，用於通過傳輸介質發送探測信號。處理器有效連接到無變壓器混合電路(或者包含在其中)，用於根據發送的探測信號和從傳輸介質接收到的該探測信號的反射樣式，來確定表徵傳輸介質和無變壓器混合電路的傳遞函數。該處理器根據該傳遞函數估算傳輸介質的長度。


參照權利要求、以下的說明和附圖，本發明的特徵和優勢變得更容易理解，附圖如下圖1A是現有技術RC電路模型的電路圖；圖1B是表示圖1A中RC電路模型的階越電壓響應的坐標圖；圖2是本發明一個實施例的無變壓器SELP設備的框圖；圖3是本發明一個實施例的分路器設備的框圖；圖4A是本發明一個實施例的無變壓器混合電路的電路圖；圖4B是用於圖4A所示混合電路中的阻抗電路的電路圖；圖5A是從圖4A所示混合電路獲得的傳遞函數VL/V2的絕對值的坐標圖；圖5B是從圖4B所示混合電路獲得的傳遞函數VL/V2的相位的坐標圖；圖6A-6C分別是圖4A所示混合電路的輸出阻抗Zout的實數值、虛數值和絕對值的坐標圖；圖7是圖4A所示混合電路的戴維寧(Thevenin)等效電路的電路圖；圖8是圖4A所示混合電路連接到傳輸介質的RC模型的戴維寧等效電路的電路圖；圖9是表示圖4A所示混合電路及其計算機模型的傳遞函數的絕對值的坐標圖；圖10是表示從圖4A所示混合電路獲得的傳遞函數的絕對值與環路長度的關係的坐標圖；圖11是本發明一個實施例確定的VL/Vt和V2/Vt傳遞函數的坐標圖；以及圖12是本發明一個實施例的用於估算傳輸介質長度的SELP方法的流程圖。
具體實施例方式
無變壓器SELP設備圖2是表示本發明一個實施例的無變壓器SELP設備200(以下也稱作「數據機200」)的框圖。數據機200一般包括處理器206、模擬前端(AFE)208、發送器/線路驅動電路210(以下稱作線路驅動器210)、橋接電路212、數字隔離裝置214和電源隔離裝置216。數據機200中沒有現有DSL數據機中通常使用的線路隔離變壓器。
數據機200還可以包括其它為了避免本發明的模糊而從圖2中省略的組件(例如，濾波器和其它現有數據機模塊)。數據機200可以是包含在多埠集合(例如，具有48個獨立的數據機和相應埠的線路卡)中的多個DSL數據機中的一個。或者，數據機200是用來測定傳輸介質長度的獨立的DSL數據機或者其它SELP設備。在本實施例中，數據機200被配置在中心局，並且經由分路器204與末端和環(或者其它適當的傳輸介質)有效連接。該分路器204也與POTS接口202連接。
在上行數據流方向(例如，信號進入CO)，利用已知的過濾技術，由分路器204將從傳輸線路接收到的輸入模擬信號分為高頻和低頻模擬信號。低頻的普通老式電話服務(POTS)信號被送到POTS接口202，其將信號處理為適於經過電話網絡傳輸。高頻數據信號(例如，DSL數據)被送到數據機200，在數據機200中該數據信號進入橋接電路212，該橋接電路212進行二/四線變換(例如，將雙線電話線變換為一個發送對和一個接收對)。然後該數據信號被AFE 208接收，AFE 208一般包括模擬-數字(A/D)轉換器和數字-模擬(D/A)轉換器。AFE 208還可以包括用於調整數位訊號電平的可編程增益放大器(PGA)。AFE 208接收到的模擬數據信號被A/D轉換器轉換為數字形式並經由數字隔離裝置214提供給處理器206。
處理器206被編程或者設置為作用於本發明的原理，在下面將對該原理進行更充分說明。例如，處理器206被設置為在以SELP模式運行時生成用於激活開關機構(例如，圖3中的開關)的控制信號。或者，處理器206適合發送探測信號並測定該探測信號經反射的樣式，從而確定傳輸線路的特徵(例如，傳遞函數)。處理器206還適合實現其它功能，例如加擾/解擾、編碼/解碼、誤差校驗、調製/解調和其它可編程的數據機功能(例如，FFT/DFT運算)。在一個實施例中，處理器206是數位訊號處理器(DSP)，而這裡也可以使用其它適當的處理環境(例如，微控制器和微處理器)。
在下行數據流方向(例如，信號離開CO)，例如來自系統接口的數據信號被處理器206接收。該數據信號可以由高速數據網絡發起或者由位於公共開關電話網絡(PSTN)某處的另外的CO發起。處理器206的數字輸出被AFE 208中的D/A轉換器轉換為其模擬當量。AFE208的輸出被提供到與橋接電路212連接的線路驅動器210。在數據信號經由分路器204被發送到傳輸線路之前，橋接電路212對數據信號進行四/二線變換。從POTS接口202輸出的POTS信號與從數據機200輸出的高頻數據信號在分路器204中結合併通過傳輸線路發送。
數據機200包括數字隔離裝置214和電源隔離裝置216，用來在沒有線路變壓器的情況下提供隔離。一個概念上的電隔離(圖2中的垂直虛線)將線路側地和系統側地分開，並包括數字隔離裝置214和電源隔離裝置216。數字隔離裝置214將AFE 208與處理器206電隔離。因此，數字雙工數據可以在AFE 208與處理器206之間傳輸，但是與AFE 208相關聯的地和與處理器206相關聯的地相隔離。因此，如果數字數據路徑經受系統側故障模式(例如，在通訊系統接口或者底板中的短路)，將阻止該故障模式傳播到傳輸線路。同樣，線路側的故障也將被阻止傳輸到系統側。
另一方面，電源隔離裝置216隔離電源Vin與電源輸出Vout(1)、Vout(2)和Vout(3)。每一個電源輸出都可以獨立動作。如果出現電源問題(例如，假設線路驅動器210的故障造成Vout(3)短路)，Vin將被保護避免短路。同樣，其餘的電源輸出(例如Vout(1)和Vout(2))也將被保護避免短路。這樣的電源隔離允許數據機200被系統側的電源驅動，該電源參考系統側接地平面(系統側GND)。然而，該系統側接地平面與線路側接地平面(線路側GND)隔離。因此，線路側接地平面的變化將不會與系統側接地平面混合，並且防止了Vin中出現不期望的波動。
通過提供既作為數字隔離裝置又作為電源隔離裝置的電隔離的線路，可以滿足相關的工業標準，除去了不期望的DSL耦合變壓器，並且數據機200完全由系統側電源驅動。數字隔離裝置和電源隔離裝置的多種實施例在題目為「ELECTRICAL ISOLATIONTECHNIQUES FOR DSL SYSTEM」的專利號為09/703,324的美國專利申請中有更詳細的討論。
包括分路器的實施例圖3是表示根據本發明一個實施例，可選擇性地與數據機200一起使用的分路器300的框圖。分路器一般連接在CO DSL數據機和電話線路之間，用來將輸入的高頻DSL數據信號與輸入的低頻POTS信號分離。為了允許由DSL數據機發送的低頻探測信號進入傳輸介質，必須繞過分路器或者將其從通訊路徑中除去。分路器300可以是獨立設備或者集成在數據機200中。
在本發明的一個實施例中，分路器300包括低通濾波器302、旁路開關304a-b和DC耦合電容器306a-b。DC耦合電容器306a-b串聯連接在線路與數據機200之間，阻止低頻信號在正常運行期間進入數據機200。在SELP模式期間，旁路開關304a-b閉合，從而將DC耦合電容器306a-b從信號路徑中除去。因此，允許低頻探測信號進入傳輸線路。開關306a-b被在進入SELP模式時起作用的控制信號控制。該控制信號可以例如響應於接收並解碼由遠程數據機發送的SELP模式使能/請求信號(例如，指定為SELP模式使能/請求信號的導頻音)而觸發。或者，可以由本地處理器(例如，處理器206)響應於接收到的進入SELP模式的請求而提供或者觸發控制信號。該請求可以來自例如本地網絡操作員或者管理機構。或者，該請求可以由數據機200響應於檢測到的特定情況，例如數據模式中反覆的鏈路故障而自發產生。在上述實施例中，DC耦合電容器306a-b包含在分路器300中。然而，該DC耦合電容器也可以是以下參照圖4A說明的混合電路400中的一部分，如以下參照圖4A和4B的說明，上述數據機200可以用來估算傳輸介質的長度，該長度可以利用模型化了數據機200和傳輸介質特徵的傳遞函數來估算。
混合電路圖4A是表示本發明一個實施例的無變壓器混合電路(下文稱作「混合電路400」)的電路圖。圖4B是表示用於如圖4A所示的無變壓器混合電路中的阻抗電路的圖。為了簡化討論，只有一半混合電路400顯示在圖4A中。本領域的技術人員將理解另一半混合電路400是所示電路的鏡像，並且高通濾波器組件(例如，2C6和R14/2)已被適當調整以說明另一半電路。本領域的技術人員還將理解混合電路400說明了許多這種結構中的一種，所示的結構並不意味著限定本發明的範圍。例如，圖中沒有表示的多種其它組件也可以包含在SELP設備結構中(例如，另外的電容器、放大器和電阻器等)。同樣，圖中所示的組件也可以不包含在其它SELP設備的結構中。電壓Vt和Vr分別是發送和接收電壓。電壓V2是當不連接傳輸線路時混合電路400的輸出電壓(開環電壓)，電壓VL是當連接傳輸線路時混合電路400的輸出電壓(閉環電壓)。
混合電路400包括線路驅動器210、橋接電路212、負載電阻器402(R12)和串聯電容器404(C)。線路驅動器210還包括放大器406、偏壓電阻器408(R11)、反饋電阻器410(R3)、濾波電阻器412(R14)和濾波電容器414(C6)。選擇偏壓電阻器408和反饋電阻器410的值從而為放大器406提供期望的輸出增益。濾波電阻器412和濾波電容器414構成高通濾波器。選擇濾波電阻器412和濾波電容器414的值從而為高通濾波器提供期望的轉折頻率。
橋接電路212還包括電阻器416(R8)、417(R27)和阻抗418a-b(Z)。橋接電路212在混合電路400的內電路和傳輸線路之間提供二/四線轉換和阻抗匹配。阻抗418a-b可以包含具有被選擇用來提供這種阻抗匹配的值的有源和無源器件的多種組合。圖4B表示阻抗418a-b的一個實施例，其中包括電阻器420、424、428、432和電容器422、426和430。
混合電路的運行混合電路400可以以至少兩種運行模式運轉正常運行和SELP模式。在正常運行中，數據機200向和從傳輸介質(例如，銅雙絞線)發送和接收高頻DSL數據信號，同時阻止低頻信號進入傳輸介質。在SELP模式中，數據機將一種或多種低頻探測信號(例如DC至10KHz)發送到傳輸介質，以估算其環路長度。因此，混合電路400可以根據運行模式，在不同的時間提供高頻和低頻信號。
環路長度估算根據本發明，閉環線路電壓VL的測量結果可以用來估算傳輸介質(例如，xDSL系統中的用戶環路)的長度。在混合電路400中節點A和B應用基爾霍夫(Kirchhoff)電壓定律(KVL)將導出以下公式系統Vt+V2R11+VtR142+12sC6+Vt-V1R3=0---(1)]]>V2-V1R1+V2+V1Z+R27+V2R12+V2+VtR22=0---(2)]]>通過解等式(1)和(2)可以計算出當不連接負載時從Vt到V2的傳遞函數(例如，V2＝H(s)Vt)。
圖5A和5B是表示無環傳遞函數H(s)＝V2/Vt的大小和相位的圖。圖5A很清楚的表示混合電路400性能類似高通濾波器，但是在聲音頻段中仍存在足夠的功率來利用低頻探測信號進行SELP運行。
為了發現混合電路400的輸出阻抗Zout，使發送電壓Vt＝0並在節點B連接電流源I。則KVL公式具有以下形式V2R11-V1R3=0---(3)]]>V2-V1R1+V2+V1Z+R27+V2R12+V2R23=I---(4)]]>其中輸出阻抗Zout是Zout=V2I---(5)]]>圖6A-6C是表示圖4A所示混合電路400的輸出阻抗Zout的圖。
Zout可以算術表示為Zout＝X+jY，其中X是實數，Y是虛數。圖6A表示Zout的實部。圖6B表示Zout的虛部。圖6C表示Zout的絕對值，該絕對值由|Zout|=X2+Y2]]>來確定。從圖6C可以觀察得出，47歐姆的電阻器可以精確模型化該輸出阻抗Zout。因此，如圖7所示，混合電路400的戴維寧等效電路包括47歐姆的等效電阻器702。
以上計算的輸出阻抗Zout是特定於本發明的一個特定實施例的。一般，Zout的值由混合電路中無源和有源器件的數量和類型決定。無變壓器混合電路的其它實施例可以具有不同的輸出阻抗，本說明書中的方法也可以應用於其它實施例。
圖8是表示連接到傳輸介質的一半混合電路400的戴維寧等效電路的電路圖。該等效電路800是將圖7所示的等效電路700與圖1所示的低頻RC電路連接在一起而產生的。在一個特定實施例中，電路800包括等效輸出電阻器702、串聯電容器802(C)、線路輸入電阻器804(Rin)和線路電容器806(Cin)。串聯電容器802提供與混合電路400中的DC解耦電容器306a-b近似的功能，電容值是150nF。線路輸入電阻器804和線路電容器806分別被二等分及加倍，以說明混合電路400的另一半。
圖9是表示從等效電路800得到的5Kft，26美國線規(AWG)環路的混合電路400的傳遞函數的絕對值的圖。圖9表示兩條曲線。第一條曲線904(以下也稱作「模型」曲線)基於環路的簡單RC模型，如用於圖8所示等效電路800中的RC模型。第二條曲線902(以下也稱作「實際」曲線)基於環路的更複雜的計算機模型。V2是當環路不與混合電路連接時，輸出節點處的開環電壓(參照圖4A)，Vt是當環路與混合電路連接時，相同節點處的電壓。
如圖9所示，在低頻(例如，DC至約10KHz)時「模型」曲線904與「實際」曲線902十分接近，這是預期的，因為RC電路模型本來就是低頻模型。由於等效電路800中的線路輸入電阻804和線路電容806與環路長度直接相關，所以環路長度可以在一個特定頻率範圍(例如，DC至10KHz)中的一個特定頻率(例如，1KHz)處理論上與傳遞函數VL/V2的絕對值相關。傳遞函數VL/V2與環路長度L之間的理論關係可以如下式從等效電路800得出VLV2=ZinZin+Zs---(6)]]>Zs=Zout+1Cs---(7)]]>Zin=12(Rin+1Cins)---(8)]]>Rin=roc3L---(9)]]>Cin＝c∞L (10)其中，roc和c∞是已知電纜參數，C是圖4A所示的串聯電容(例如，0.15μF)。例如，對於26美國線規(AWG)的環路來說，roc＝286.18Ω/Km，c∞＝49nF/Km。roc和c∞的值可以儲存在能被處理器(例如，處理器206)訪問的計算機介質(例如，EEPROM或者閃速存儲器)中的查詢表裡。由於各種線型的常數roc和c∞沒有較大改變，因此可以對於每一個常數roc和c∞使用不同線型的平均值，而不會降低測量的精度。公式6至10可以用來計算環路長度L。在給定的頻率範圍上變換的傳遞函數VL/V2的每一個值與相應的環路長度L相關。因此，可以開發查詢表或者其它數據結構，用來提供在特定的探測頻率上的傳遞函數值與環路長度值對。不同環路長度L的VL/V2的值在存儲到查詢表或者其它數據結構以前被規格化。一旦確定了VL/V2的絕對值，可以參考查詢表來確定相應的環路長度L。在另外一個實施例中，可以利用公式6-10和存儲的roc和c∞值迅速確定L的值。
圖10是表示在1KHz的探測信號頻率時，傳遞函數VL/V2的絕對值與環路長度L的關係的圖。「模型」和「實際」曲線都被表示在圖10中。在1KHz的探測信號頻率時，「模型」曲線1004十分接近「實際」曲線1002。如圖10所示，對於直到約15Kft的環路長度，在大約1KHz處可以得到精確的環路長度L。較低的探測信號頻率(例如，500Hz)可以用於較長的環路(例如，20Kft)。
注意，可用於估算環路長度的探測信號的頻率範圍隨無變壓器混合電路的結構不同而不同。因此，可以實現其它的混合電路結構，以允許例如不提供穩定狀態的傳遞函數值的高頻探測信號。
圖11是表示對於本發明的一個實施例的5Kft，26AWG環路，VL/Vt(被指定為1104)和V2/Vt(被指定為1102)傳遞函數在低頻(DC至10KHz)時的圖。V2是節點B處的開環電壓，Vt是發送電壓。如圖11所示，在1KHz處，兩個傳遞函數具有充分的幅值，並且它們的差約為6dB，該差在模擬-數字轉換器(A/D)中被轉換為約二比特解析度。因此，可以用相同的可編程增益放大器(PGA)來測定兩個電壓(VL和Vt)，不必在兩個測定之間調整。
圖12是表示本發明一個實施例的估算環路長度的SELP方法的圖。該方法可以由例如位於CO並且如圖2、3和4設置的無變壓器DSL數據機(例如，數據機200)來執行。當SELP設備響應於例如位於CO的系統操作員或者運行在遠地主機上的應用程式的請求而進入1200 SELP模式時，SELP模式開始。這可以在單獨或者大批進行DSL服務認證期間發生。或者，SELP設備可以被編程為在例如初始化階段期間自動運行SELP模式。
在開始1200 SELP模式之後，SELP設備被重新配置1202，從而允許具有預定頻率(例如，1KHz)的線路探測信號進入傳輸線路。或者，通過在期望的頻率範圍(例如，1Hz至10KHz)掃描發送信號的頻率，可以通過傳輸介質發送一系列線路探測信號。如果系統中包含分路器(例如，分路器300)，旁路開關304a-b閉合從而允許低頻探測信號進入線路。
在重新配置1202 SELP設備之後，SELP設備可選擇地將自己從傳輸介質中斷開1204，並在開環中發送1206線路探測信號。可以利用一個或多個軟體或硬體開關或等效設備將傳輸介質從傳輸介質中斷開1204。在一個實施例中，將發送的線路探測信號的採樣存儲在可以被位於SELP設備內部或與其連接的處理器(例如，處理器206)訪問的存儲設備(例如，EEPROM或者其它存儲設備)中。當接收到初始化線路探測序列的請求時，處理器從存儲設備中訪問採樣，然後該採樣被轉換為模擬形式並被驅動(例如，經由線路驅動器210)到達傳輸介質。或者，處理器觸發信號發生器來提供線路探測信號。如果使用多個頻率，則選擇線路探測信號的頻率步長以達到預定的精度(例如，100Hz的梯級)。在一個實施例中，用於線路探測信號的波形類型是正弦波，但是可以使用任何波形，包括但並不限定於，矩形波、三角波和這些波形的任何組合。為每個被發送的探測信號測定1208在SELP埠的開環輸出電壓(例如，圖4A中節點B處的開環電壓V2)。在測定了一個或多個頻率處的開環電壓之後，將環路重新連接1210到傳輸介質，並且再次發送1212線路探測信號。每個發送的線路探測信號都經過傳輸線路的長度並反射回SELP埠。對於每個發送的線路探測信號，SELP埠的閉環輸出電壓(例如，圖4A中節點B處的閉環電壓VL)被轉換為數字形式(例如，通過AFE 208)並且被測定1214(例如，通過處理器206)。
或者，可以理論上確定開環電壓比率並將其存儲在本地存儲器或者遠程位置，從而SELP設備不必執行步驟1204-1210。
通過將步驟1214中確定的閉環電壓除以步驟1208中確定的開環電壓，計算1216連接線路的混合電路的傳遞函數(例如，VL/V2)。得到的比率可以被用作，例如，索引或者以其它方式訪問查詢表或其它數據結構，並確定1218傳輸介質的相應長度。如果在一個頻率範圍中收集了傳遞函數VL/V2的多個採樣，則這些採樣的平均值或者其它統計測定可以被用來訪問查詢表。例如，可以確定傳遞函數VL/V2的測定值與VL/V2的查詢表值之間的均方誤差(MSE)，與具有最低MSE的一對傳遞函數VL/V2值相對應的環路長度可以被選擇作為環路長度的估算值。一種關於輸出阻抗的近似技術在申請號為09/853,048的題目為「SINGLE ENDED LINE PROBING IN DSL SYSTEM」的未決專利申請中進行了詳細說明。本領域技術人員可以理解如何利用這些技術來確定傳遞函數VL/V2的測定值與VL/V2的查詢表值之間的均方誤差MSE。
在本發明的一個實施例中，查詢表或者其它數據結構包括如圖10所示的對於給定頻率的傳遞函數VL/V2的值和與其對應的環路長度。例如，多種線路長度的VL/V2值可以儲存在能被處理器(例如，處理器206)訪問的計算機可讀介質(例如，EEPROM或者閃速存儲器)中的查詢表裡。可以選擇環路長度值的範圍以覆蓋感興趣的範圍，例如，xDSL環路條件所需的範圍(例如，1Kft至2Kft)。環路長度L的步長將決定查詢表的大小。為了減小查詢表的大小，可以結合實時內插法使用較大的步長，從而得到更精細的步長值。無論如何，可以適當選擇步長從而在測定的精度範圍內提供期望的解析度。查詢表不需要位於數據機200中，但是可以位於例如，在CO中並且在SELP模式期間能被數據機200訪問的資料庫中。
在本發明的一個實施例中，傳遞函數VL/V2幅值的比率可以被用來確定線路中是否存在短路。如果比率VL/V2的比率絕對值比預定閾值小，則線路中存在短路。
在本發明的一個實施例中，可以通過在一系列頻率(例如，DC至約5KHz)上檢查傳遞函數VL/V2來識別線路中的負載線圈。負載線圈一般是沿傳輸線路以6Kft為間隔設置的串聯電感(例如，88mH)，用來在聲音頻段中提供更平坦的頻率響應。由於DSL服務一般不能在具有負載線圈的線路上實施，所以識別負載線圈的存在是為DSL服務限定傳輸線路時所需要的步驟。一般，在感興趣的頻率範圍內的傳遞函數VL/V2中檢測到的峰值數量與傳輸線路中負載線圈的數量相等。一種近似的技術在申請號為09/853,048的題目為「SINGLE ENDED LINEPROBING IN DSL SYSTEM」的未決專利申請中進行了詳細說明。本領域技術人員應當理解如何利用這些技術，通過檢查混合電路400操作範圍內的傳遞函數VL/V2來識別線路中的負載線圈。
在確定1218了估算線路長度之後，SELP模式退出1220，估算的線路長度可以存儲在本地存儲器或者其它存儲設備(本地或外部)，用於檢索和/或進一步處理。在DSL系統中，在DSL系統中，估算的線路長度可以提供給網絡操作員，用來幫助確定在特定的線路(例如，用戶環路)上是否能提供基於DSL的服務。
以上的說明是用來闡述優選實施例的操作，並不意味限定本發明的範圍。本發明的範圍僅由權利要求來限定。從以上的討論，對於本領域的技術人員，包含在本發明的實質和範圍內的許多變形是明顯的。
權利要求
1.一種用於估算包含在具有無變壓器混合電路的通訊系統中的傳輸介質的長度的方法，包括經由無變壓器混合電路通過傳輸介質發送探測信號；測定從傳輸介質接收到的該探測信號的反射樣式；根據發送的探測信號和該探測信號的反射樣式，確定表徵傳輸介質和無變壓器混合電路的傳遞函數；和根據該傳遞函數估算傳輸介質的長度。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，傳遞函數是根據將無變壓器混合電路連接到傳輸介質上時，在無變壓器混合電路的輸出端測定的閉環電壓，與將無變壓器混合電路從傳輸介質上解除連接時，在無變壓器混合電路的輸出端測定的開環電壓的比率來確定的。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，開環電壓是通過將無變壓器混合電路從傳輸介質上解除連接，並在無變壓器混合電路的輸出端測定開環電壓來確定的。
4.根據權利要求2所述的方法，其中，開環電壓被預先計算並可以從存儲器獲得。
5.根據權利要求2所述的方法，其中，閉環電壓與開環電壓的比率被用來訪問包含估算線路長度的數據結構。
6.根據權利要求1所述的方法，其中，傳輸介質是數字用戶線路環路。
7.根據權利要求1所述的方法，其中，傳輸介質的估算長度是根據傳遞函數與傳輸介質長度之間的理論關係來確定的。
8.根據權利要求1所述的方法，其中，多個傳遞函數是在一個頻率範圍內確定的，從而提供多個測定值，這些測定值與已知值進行比較來確定傳輸介質的特徵。
9.一種用於估算包含在具有無變壓器混合電路的通訊系統中的傳輸介質的長度的系統，包括無變壓器混合電路，用於通過傳輸介質發送探測信號；和處理器，有效連接到無變壓器混合電路，用於根據發送的探測信號和從傳輸介質接收到的該探測信號的反射樣式，來確定表徵傳輸介質和無變壓器混合電路的傳遞函數，並且用於根據該傳遞函數估算傳輸介質的長度。
10.根據權利要求9所述的系統，其中，系統是數字用戶線路數據機，傳輸介質是數字用戶線路環路。
11.根據權利要求9所述的系統，其中，傳遞函數是根據在無變壓器混合電路輸出端測定的開環電壓和在無變壓器混合電路輸出端測定的閉環電壓的比率來確定的。
12.根據權利要求9所述的系統，其中，傳輸介質的估算長度是根據傳遞函數和傳輸介質長度之間的理論關係來確定的。
13.根據權利要求9所述的系統，其中，多個傳遞函數是在一個頻率範圍內確定的，從而提供多個測定值，這些測定值與已知值進行比較來確定傳輸介質的特徵。
14.根據權利要求9所述的系統，其中，無變壓器混合電路被設置為允許探測信號進入傳輸介質。
15.根據權利要求9所述的系統，還包括分路器，該分路器有效連接在無變壓器混合電路與傳輸介質之間，可以被重新配置為允許探測信號進入傳輸介質。
16.一種上面存儲了指令的計算機可讀介質，指令當被處理器執行時使得處理器執行步驟測定從傳輸介質接收到的發送的探測信號的反射樣式；根據發送的探測信號和該探測信號的反射樣式，確定表徵傳輸介質和無變壓器混合電路的傳遞函數；和根據該傳遞函數估算傳輸介質的長度。
17.根據權利要求16所述的計算機可讀介質，其中，傳輸介質是數字用戶線路環路。
18.根據權利要求16所述的計算機可讀介質，其中，傳輸介質的估算長度是根據傳遞函數和傳輸介質長度之間的理論關係來確定的。
19.根據權利要求16所述的計算機可讀介質，其中，多個傳遞函數是在一個頻率範圍內確定的，從而提供多個測定值，這些測定值與已知值進行比較來確定傳輸介質的特徵。
20.根據權利要求16所述的計算機可讀介質，其中，開環電壓是通過將無變壓器混合電路從傳輸介質上解除連接，並在無變壓器混合電路的輸出端測定開環電壓來確定的。
21.根據權利要求16所述的計算機可讀介質，其中，傳遞函數是根據將無變壓器混合電路連接到傳輸介質上時，在無變壓器混合電路的輸出端測定的閉環電壓，與將無變壓器混合電路從傳輸介質上解除連接時，在無變壓器混合電路的輸出端測定的開環電壓的比率來確定的。
22.根據權利要求17所述的計算機可讀介質，其中，開環電壓被預先計算並可以從存儲器獲得。
23.根據權利要求17所述的計算機可讀介質，其中，閉環電壓與開環電壓的比率被用來訪問包含估算線路長度的數據結構。
24.一種數字用戶線路數據機，包括無變壓器混合電路裝置，用於通過傳輸介質發送探測信號；和處理裝置，有效連接到無變壓器混合電路裝置，用於根據發送的探測信號和從傳輸介質接收到的該探測信號的反射樣式，來確定表徵傳輸介質和無變壓器混合電路裝置的傳遞函數，並且用於根據該傳遞函數估算傳輸介質的長度。
全文摘要
本發明提供了一種用於具有無變壓器混合電路的設備的單端線路探測(SELP)技術。這些SELP技術通過計算表徵無變壓器混合電路和傳輸介質(例如，數字用戶線路(DSL)系統中的用戶環路)的傳遞函數，並且將該傳遞函數在一個或多個頻率處與傳輸介質長度相關聯，從而提供對於傳輸介質長度的精確估算。
文檔編號H04L12/26GK1524353SQ02813548
公開日2004年8月25日 申請日期2002年7月3日 優先權日2001年7月5日
發明者賈利勒·卡邁利, 法魯赫·拉希德-法魯希, 拉希德-法魯希, 賈利勒 卡邁利 申請人:勝天通訊有限公司