目前對高速數據服務的急切需求使得寬帶連接離用戶越來越近，寬帶語音傳輸(VoB)和分組語音傳輸(VoP)成為語音/數據網絡的下一步發展目標。隨著寬帶網絡不斷涌現，以及光纖、xDSL、同軸電纜和無線連接相繼運用到環路中，測試接入和金屬環路測試也變得越來越困難。本文介紹如何對傳統機械環路測試進行改動以滿足寬帶網絡測試的需要。
為了解決寬帶語音網絡測試問題，在VoB網絡中可將測試功能集成到線路單元上以簡化測試接入，如利用線路單元特性盡量減少所占空間并降低服務提供商總投資成本。除此以外，通過線路單元微處理器接口或數字語音信道控制遠程線路單元和測試端，以及與測試結果進行通信，可以做到同時測試多條線路單元，并提供完整的結果數據報告，不會受因直流信號要求所造成的限制。但在進行這種集成之前，設計者必須密切關注有效測試與測試能力，以便實現以最低的成本取得最大回報。
一些電話公司很早就已意識到系統測試對于改善語音傳送服務質量的重要性，而且它還能降低簡易老式電話業務(POTS)的維護和維修成本。隨著政府對經濟的干預程度降低，競爭越來越激烈，對傳統或現代語音供應商來說，及時有效獲知及預測維護所需費用對于其今后的成功至關重要。
現代電話公司采用機械環路測試(MLT)系統進行自動信道和引出線測試，并控制、存儲和分析結果，監測傳輸和環路質量(圖1)。通過MLT，局端可以很方便地利用集中測試節點連接到成千上萬用戶線卡及其銅質環路上。
相比之下，VoB網絡的遠程用戶線單元分布更為廣泛，其金屬引出線更短(圖2)。在VoB架構下，用戶線卡和電話線與本地引出線的接口位于客戶終端設備上，如網絡接口設備、集成接入設備、線纜調制解調器、機頂盒和多線單元等，這些設備一般放置在路邊、屋檐下或者房間里面。
VoB金屬測試接入節點的分布式特性使得維護時必須要把技術人員派到大片陌生區域，所以人工維護很麻煩；而要對客戶房屋內部的設備進行人工測試維修則更加復雜，因為這還需要得到房屋或業主的合作。
一個可能的解決方案是用自動測試，以減少人員派遣并縮短維修平均耗時，因為這兩者均對服務質量和維護成本有負面影響。但由于用戶線卡和金屬引出線與RTU是完全絕緣的，所以VoB網絡自動測試需要和傳統機械環路測試全然不同的方法。
每個測試接入節點用戶線數相對較少意味著要用一對專用旁路銅線實現遠程測試接入，類似于綜合數字環路載波系統，但這樣做并不合算。另一個自動遠程測試實現方法是在客戶終端設備上將測試端和用戶線單元共置一處，然而不幸的是，將專用遠程信道和引出線測試端與每個分布式接入節點放在一起非常昂貴，并會引發測試管理和控制方面的問題。以典型機械環路測試為例，這部分需要價值數千美金的精密測試設備，當該費用由成千上萬的用戶線分攤時就很劃算，因此要避免在每個接入節點只有四個用戶線的結構上運用。
盡管有這些困難，VoB網絡的分支語音引出線相對于典型POTS用戶線還是具有一定的優勢，因為它們更短且不易受到環境條件如水浸和電力線路感應的影響，所以測試要求不如傳統MLT要求那么嚴格，使VoB測試系統在測試能力和測試成本之間可以找到一個最佳折衷點。仔細考慮這些短環路測試要求和測試應用策略可以減少自動測試成本并改善服務質量，對語音信道測試進行重新評估很可能得到客戶網關處MLT性能已改進的測試端，由常規數字語音信道或編解碼器控制鏈接進行控制。當客戶端網關處的用戶卡和測試端放在一起時，即可在典型VoB用戶單元設計里包括盡可能多測試端功能。
光纖語音信道測試
20世紀80年代出現的光纖環路系統(FITL)網絡增加了帶寬，并使模擬/數字接口離家庭更近，所以遇到和目前VoB構架所面臨類似的困難。為了控制自動測試成本并用與傳統MLT系統兼容的方式管理測試結果，Telcordia的GR-909標準定義了一個修改的測試要求。針對VoB系統的模擬測試問題，FITL的測試要求據稱可廣泛適用于多種VoB應用。
FITL標準建議信道測試采用為IDLC定義的GR-303標準，并對金屬引出線測試能力進行了描述。這些引出線測試是傳統MLT測試的子集，特別針對短環路應用。其中接收器摘機測試尤其有用，因為幾乎三分之一的故障都是用戶住所某個地方摘機而引起的，這個問題也很可能發生在局端FITL或VoB應用中，如果不能通過自動方式找出對于服務提供商來說將耗資巨大。其它可能由GR-909檢測到的短環路錯誤包括接頭、電話線短路以及接地或交流線短路等。
GR-909標準允許引出線測試結果以通過/失敗格式或具體測量值兩種方式給出，僅使用通過/失敗標準對測試端的要求較低，同時關于引出線的信息也少。GR-909是以IDLC為中心的，它要求測試結果采用“直流信號”通過金屬旁路，經過遠程主機數字端或遠程數字終端進行上行傳送，直流信號對不同電話線作特定阻抗組合傳到旁路線遠端，從而傳出各項測試的簡單通過/失敗信息，這樣就使得引出線位置對于RTU透明，不管測試環路是源自主數字終端還是ONU。GR-909和GR-303常認為需要在兩秒鐘內完成整組信道和引出線測試，并通過直流信號進行結果傳輸，之所以有這個時間要求部分原因是在一對銅線上要對多條線路進行測量，另外部分原因則是考慮到外部有害電壓應盡快消失。
對于希望進行自動信道和引出線測試的FITL系統，可將測試單元移到客戶終端設備(圖3a)。目前的趨勢是把測試單元和用戶線單元放在一起，并且對短環路測試能力與每項測試使用更少用戶線非常關注，這些都使技術朝向一個共同的目標發展，即將用戶線單元和測試單元逐漸合并。圖3b顯示了這種測試結構，它不僅僅是重新分配功能那么簡單，還牽涉到利用和設計用戶線卡以實現多重功能。
測試集成的平衡
事實表明，用戶線卡已具備了一定的質量和功能，可以進行自動測試。例如用戶線卡可直接與金屬引出線連接在一起，減少或免去了在測試設備或試驗負載之間轉換所需的額外中繼開關。由于用戶線卡可以產生振鈴信號，所以它能提供用于測試信號的大電壓；用戶線卡還能檢測環路電流以判斷開關掛機情況，因此也可用來檢測環路對測試信號的電流響應。
用戶線卡編解碼器上的A/D轉換器可用于對測試信號或外部電壓進行取樣，通過正常的數字語音信道或編解碼器控制鏈接傳送該數字信息。線單元本身的性能可設計為實現基本GR-909環路測試，無需專用測試單元和測試中繼，這樣的結構可以減少客戶終端設備對空間的需求，并提高測試可升級性。
把用戶線卡當做測試端使用還有一項優點，即它允許進行某些線單元自測以及在實際通話中完成某些類型測試。這種集成測試能力能檢測出多種錯誤，并在實際操作正在進行時作測量，而這些功能在圖3a結構里是不可能實現的。如既可在電話實際振鈴時測量振鈴電壓而不是在測試負載上測量，也可以在摘機時測量實際環路阻抗或檢測直流和交流錯誤而無需中斷通話服務。
總而言之，利用線卡本身功能執行線路測量可以降低測試成本，它省掉了中繼和重復的功能。有的還可以做成控制編解碼器，用以控制測試順序以及傳送測量值。
GR-909解決方案為窄帶測試提供了一個合理的方法，但是許多GR-909的量程和精度要求還是基于過去的MLT而不是基于VoB應用中最可能出現的錯誤。短環路目標的量程/精度要求和增加線單元自測使測試端與線單元可以經濟有效的形式集成到一起，同時將測試范圍拓展到超出GR-909通過/失敗方案所規定的量程。
作者：Richard Lambert
高級應用工程師Legerity Inc.
Email: richard.lambert@legerity.com
文章來源于領測軟件測試網 http://www.kjueaiud.com/
