Учебное пособие 2147

абонентского канала (полоса пропускания), переходное затухание на ближнем конце (NEXT), шумовые характеристики канала, возвратные потери и коэффициент отражения, импульсные характеристики помех в кабеле, задержка в распространении сигнала, отношение затухания к переходному затуханию, параметр скрутки, полярность жил

вкабеле, параметры, связанные с локализацией неисправности

вкабеле.

Всовременной практике применяются три основных подхода к измерениям параметров абонентского кабеля: метод измерения АЧХ/ГВЗ, связанный с тональным тестированием канала, метод измерения ИЧХ кабеля и анализ рефлектограммы кабеля. Эти три подхода к организации измерений связаны с использованием различных групп измерительных приборов и являются эквивалентными на уровне анализа характеристики затухания в кабеле и ее равномерности.

Следует отметить, что методами рефлектометрии и анализа ИЧХ невозможно измерение всех параметров, приведенных выше. Таким образом, они являются дополнительными к основному методу анализа АЧХ/ГВЗ и других параметров, связанных с тональным тестированием канала.

Схема такого измерения представлена на рис. 5.22.

Рис. 5.22. Схема тонального тестирования с использованием двух анализаторов параметров ТЧ

Для его проведения используется два анализатора параметров каналов ТЧ с расширенной спецификацией тестов, позволяющей использовать их для анализа линий в диапазоне до 250-300 кГц (2 МГц). Анализаторы помещаются по обоим

261

концам тестируемой линии, затем проводится серия измерений по анализу АЧХ, ГВЗ, импульсных шумов и перекрестных помех в упомянутом диапазоне.

Описанная схема имеет недостаток, так как требует двух анализаторов с полными возможностями. Для оптимизации этой схемы и устранения упомянутого недостатка используются удаленные респондеры - приборы с неполными возможностями анализаторов. В частности, в схеме на рис. 5.23 удаленный респондер TX-1Dпредставляет широкополосный генераторный модуль анализатора, управляемый анализатором.

Рис. 5.23. Схема тонального тестирования с использованием анализатора параметров ТЧ и удаленного респондера

Для поиска катушек Пупина может с успехом служить схема организации измерений с использованием анализатора параметров ТЧ, включенного по схеме, представленной на рис. 5.24.

Рис. 5.24. Схема включения анализатора для измерения импедансно-частотной характеристики

262

Модуль анализатора каналов ТЧ обеспечивает генерацию синусоидального свиппирующего сигнала в линию. Приемник (Rx) подключается к линии высокомно, в результате на анализаторе отображается ИЧХ линии.

Следует отметить, что данная методика не обеспечивает измерение всех необходимых параметров линии (например, импульсных шумов, переходных помех и т.д.), однако она очень эффективна для обнаружения катушек Пупина в кабеле. Важным преимуществом методики является возможность проведения измерений с одного конца.

Третьим методом организации измерений является использование рефлектометров (обычно портативных рефлектометров витых пар, описанных в предыдущих разделах). Рефлектометры также позволяют обнаружить параллельные отведения и катушки Пупина, могут эффективно использоваться для поиска повреждений в кабеле, однако не позволяют измерять все перечисленные выше параметры.

5.9.4. Имитаторы кабеля. Структура комплексного имитационного стенда

Имитаторы кабеля служат для проведения полномасштабных тестов оборудования «последней мили», включая оборудование ISDN, HDSL, ADSL, модемное оборудование в стандарте V.34 и V.90 (56К) с целью определения возможности его использования в АКС с заданными параметрами. Эти параметры, полученные на основе результатов измерений реальной АКС, являются параметрами имитации, реализуемыми на стенде.

Следует отметить, что целью имитации параметров кабеля является не точное, а приближенное соответствие имитационного стенда параметрам реальной сети. Ни один имитатор не обеспечит в полной мере соответствие всех параметров реальной сети. Однако имитаторы дают возможность оценить пригодность оборудования к работе в сети с заданными параметрами, и, тем самым, определить круг фирм-

263

поставщиков, оборудование которых должно анализироваться на этапе линейных испытаний.

Принцип работы имитаторов связан с использованием пассивных компонентов для имитации двунаправленной линии с изотропными характеристиками. Принцип имитации кабельной линии сводится к конструированию линии из стандартных участков с имитацией высокоомных отпаек и катушек Пупина. В качестве стрессового воздействия обычно используется одна или несколько точек внесения аддитивных шумов.

На рис. 5.25 приведено экранное меню установок типичного кабельного имитатора.

Рис. 5.25. Экранное меню кабельного имитатора

В примере рис. 5.25 установлены параметры составного двухпроводного кабеля из четырех составных частей, используемого в качестве линии ISDN. Символами ТЗ и Т4 обозначены точки размещения LTи NTсоответственно. На ближнем к NTучастке вносятся помехи (модуль IM), которые задаются отдельно в таблице по уровню вносимых импульсных шумов, шумов по цепи питания и нарушениях в форме передаваемого импульса (ширина импульса условно обозначена как «ч»). Выходы для подключения LTи NTвыведены на панель прибора. Таким образом,

264

использование кабельного имитатора позволяет проанализировать устойчивость работы NTк различным параметрам абонентского кабеля в лабораторных условиях.

Поскольку всегда возникает задача выбора тестовых шлейфов, максимально приближенных к параметрам существующего абонентского кабеля, стандартами ANSI/ETSIпредусмотрены спецификации стандартных шлейфов для задач анализа аппаратуры HDSLи ADSL.

Так, для анализа аппаратуры HDSLи ISDNстандартом ANSIТ1.601/1998 предусмотрено 15 стандартных тестовых шлейфов, представленных на рис. 5.26.

Обычно измерения, связанные с имитацией характеристик кабеля, выполняются методом внесения модификаций или подключения внешних источников шумов к одному из стандартных тестовых шлейфов. Прибор обеспечивает имитацию кабеля различной длины, наличие в линии нескольких участков разных кабелей (имитация составного канала). Программное обеспечение управления позволяет задавать длину и конфигурацию имитируемого кабеля, наличие и размещение шунтов, точки внесения и параметры аддитивного шума в линии. Для имитации протяженных линий несколько имитаторов кабелей могут объединяться в цепь.

265

Рис. 5.26. Тестовые шлейфы стандарта Т1.601/1998

266

Аналогичные наборы шлейфов предусмотрены стандартами ETSI (рис. 5.27).

Рис. 5.27. Стандартный набор шлейфов для анализа

3 (слева) и 2 (справа) парных модемов HDSLстандарта ETSI

Поскольку в настоящее время отечественные стандарты на параметры абонентской пары не разработаны, при разработке таких стандартов можно ориентироваться как на европейские нормы, поскольку отечественные стандарты разработаны на основании рекомендаций ETSI, так и на американские, учитывая, что наибольшее распространение технология «последней мили» получила в США, следовательно, стандарты ANSIв этой области более отработаны.

Для анализа аппаратуры в стандарте ADSLиспользуется спецификация из 28 шлейфов (рис. 5.28).

267

Рис. 5.28. Спецификация из 28 шлейфов для анализа аппаратуры в стандарте ADSL

Обычно имитатор может работать в автономном режиме, программирование его в этом случае осуществляется с фронтальной панели на жидкокристаллическом экране. Прибор может управляться с компьютера через интерфейс

IEEE488 (GP-IB) и RS232C. Шина IEEE488 дает возможность

268

создания измерительного комплекса с централизованным управлением.

Один из вариантов такого комплексного имитационного стенда представлен на рис. 5.29.

Рис. 5.29. Пример имитатора параметров кабелей

В состав стенда входят имитаторы кабелей для анализа модемов HDSL, ADSLи генератор шумов в кабеле, используемый для имитации шумов в канале с различной характеристикой мощности.

Отдельно от задачи анализа модемов в стандартах HDSLи ADSLсовременные измерительные технологии рассматривают задачу анализа модемов в аналоговых стандартах и в стандарте V.90 (56К).

Структура сети в стандарте 56К схематично представлена на рис. 5.30.

269

Рис. 5.30. Пример использования технологии 56К

Принцип работы модемов в стандарте 56К заключается в подключении аналоговых пользователей непосредственно к карте оцифровки в сети SLIC, после чего цифровой сигнал передается по сети на системный модем без аналого-цифровых преобразований. Основным принципом работы модемов является уменьшение участка использования аналогового сигнала для передачи до размеров абонентского шлейфа. Такая технология может успешно служить для развития услуг передачи данных операторами местной связи, поэтому требует дополнительного исследования с использованием комплекса, представленного на рис. 5.31 (в качестве примера приведена система TCS56К компании Consultronics).

Рис. 5.31. Схема подсистемы анализа модемов

270