宽带接入段网络质量的指标测试及分析

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1、宽带接入段网络质量的指标测试及分析宽带接入段网络质量的指标测试及分析 周本汉 原慧敏 中国网通（集团）有限公司新乡市分公司 新乡 4530031 影响宽带接入段网络质量的主要环节 宽带接入段物理网络主要由 DSLAM 设备、主干电缆、交接箱、配线电缆、分线盒、用 户线、用户终端组成，因此，接入段网络质量会受到各个环节的物理性能的影响，另外 DSLAM 设备的数据配置也会对网络质量造成影响。以下重点对 DSLAM 设备数据配置、ADSL 线路性能、附属设备性能进行系统的测试与分析。 从图 1 中可以看出， 造成宽带故障的前 3 个原因分别是皮线故障（36%），用户设备 故障（20.2%）和电缆段

2、故障（13.8%）。因接入段各环节原因造成的宽带故障所占的比例 如图 1 所示。2 影响宽带接入段网络质量的指标测试 2.1 DSLAM 设备数据配置 DSLAM 设备中的端口数据参数配置对 I P 网络的运行质量产生很大的影响。DSLAM 端口 速率有 28 Mbit/s 等不同速率配置，通道配置模式有交织、快速两种，对某种 DSLAM 设备 在不同配置模式下的下载测试结果（速率、延时）见表 1。从测试结果可以得出如下结论。 配置的端口速率直接影响线路传输速率。在 4 Mbit/s 模式下，实际速率达到 3.3 Mbit/s（420 kbit/s8=3.36 Mbit/s），而 2 Mbi

3、t/s 模式只有 1.6 Mbi t/s（212 kbi t/s8=1.696 Mbit/s），因而对于传输带宽要求较高的业务（如 IPTV、VOD 等），需要将 DSLAM 端口速率配置到 2 Mbit/s 以上才能满足业务需求。 交织模式和快速模式对传输速率影响不大，可以认为基本相当，因此，从线路传输 速率来说，何种模式都不影响传输速率。 采用交织模式所需延时要比快速模式长，主要是因为在交织模式下，发端需要把数 据帧送入交织缓冲器中进行交织处理，从而增强在接收端的纠错能力，降低误码率，因此 提高了数据传输的稳定性，对于噪声具有良好的抵御能力。由于延时相差为毫秒级且在 20 ms 之内，因此

4、对于实时性要求不高的业务，甚至大多网上应用游戏，采用交织模式不会降 低用户的感知度。对于线路质量较差的用户，可通过设置交织模式来增加纠错能力。 为了进一步验证交织模式对线路的影响，通过调整 DSLAM 端口交织深度线路参数为 2 ms、4 ms、8 ms、16 ms、32 ms（缺省为 8 ms）来进行本地下载速率与延时测试，见表 2。从测试结果可以看出，随着交织深度在 232 ms 的调整变化，总体平均延时在逐步增 长，下载速度在持续下降，这说明交织模式在用增加延时、牺牲传输速度的方式换取线路 的稳定性。交织深度越深，送入交织寄存器中的比特流越多，读出延时也越大，同时通过 交织过程重排数据，

5、使那些在时间上连续的突发错误越能够被分散开，解码性能则越强， 线路的稳定性则越高。 通过对 DSLAM 端口速率或噪声容限参数的调整，也能够改变线路的传输性能，见表 3。从测试结果可以看出，线路速率与噪声容限之间是一种反比关系，线路速率每降低 1 Mbit/s，则噪声容限升高 4 dB，此外，速率与衰减没有关系。线路速率越低，噪声容限越 高，则线路对突发干扰的抗干扰能力愈强，因此，在线路质量较差或传输距离较远时，通 过适当地降低速率，能够提高线路传输的稳定性；反之，通过调整线路噪声容限的大小， 能够达到调整线路速率与线路稳定性的目的。2.2 电缆线路 电缆线路的长度直接影响到宽带网络质量，一般

6、来说，线路越长，信号衰减越大。不 同长度的电缆与信号衰减之间关系的测试结果如图 2 所示（考虑到交接箱可能的影响，图 中测试的电缆均为直配电缆）。从图 2 可以看出，在 0.4 mm 线径下，衰减与线路长度具有一定的线性递增关系，线路 长度愈长，衰减愈大。在 2.5 km 范围内，平均每千米大约有 15 dB 的衰减，但线路衰减有 临界点（ 一般为 36 dB），超出 36 dB 后线路质量明显下降，业务将会受到影响。 通过对测试数据进行回归分析，可得出信号衰减与线路长度满足线性回归方程 y=0.0122x+2 . 4 9 1 ， 可决系数（ R 2） 达到 0.971 1（R2 越接近 1

7、说明曲线拟合得 越好）。按照拟合公式可得出线路传输临界距离大约为 2.75 km，在 2.75 km 以内，质量 良好的线路最大速率可达 8 388 kbit/s（下行速率，下同）；在 2.73 km，虽然最大速率 能达到 6 586 kbit/s，实际传输速率能达到 4096 kbit/s，但线路稳定性较差，表现特征 为线路速率出现一定程度的幅度变化，ADSL Modem 容易出现掉线时的建链指示灯频闪现象。 超过 3.2 km 时，视频传送业务效果非常差。 2.3 交接箱 为测试交接箱对信号衰减的影响，分别在交接箱后端与前端使用 ADSL 仪表进行测试， 同时为了具有测试可比性，针对锈蚀程

8、度不同的交接箱分别进行测试。为 6 个交接箱所做 的测试结果见表 4。从对不同状况的交接箱的衰减、电阻、电容的测试结果可以得出以下几点结论：一是 交接箱质量好坏对线路衰减有一定程度的影响，无锈蚀、无灰尘、油污小的交接箱几乎没 有线路衰减（仪表读数至少为 0.5 dB），但锈蚀严重、灰尘厚、油污大的交接箱衰减最高 能达到 3 dB，相当于 550 m 的电缆所产生的衰减；二是交接箱质量对线路环阻影响较大， 锈蚀严重的交接箱环阻达到 12 ；三是交接箱质量对电容影响很小。 2.4 分线盒 按照同样的测试方法，对锈蚀程度不同的分线盒分别进行测试，表 5 为 3 个分线盒的 测试结果。分线盒对线路的衰

9、减影响不大，但锈蚀严重的分线盒容易造成 Modem 掉线、Modem 建 链时间长、传输速率降低以及网络不稳定等严重影响业务质量的问题。 2.5 用户线 用户线是分线盒到用户终端设备之间的线路，尽管线路距离不长，但用户线质量的好 坏却极大影响了全网的性能与运行质量。早期使用的用户线一般为铁芯皮线，在传输语音 等低频信号时无问题，但传输实时性要求较高的宽带业务时却力不从心。表 6 为对用户皮 线的传输指标测试结果，并将最长的皮线更换为铜芯双绞线后进行了对比。从测试结果可以看出， 采用铁线材质进行信号传输时，线路传输信号的性能和抗干扰 性能较差。平均每 4 m 铁线至少衰减 0.5 dB，且 20

10、 m 以上的铁线更易造成线路性能指标 急剧下降。当把 40 m 铁线更换为双绞线之后，线路性能极大提高，衰减由 4.5 dB 下降为 0.5 dB，因此，ADSL 用户线要选用铜质双绞线，对于不可避免的铁线，其最长距离不应超 过 20 m。 3 宽带接入段网络优化提速建议 基于以上主要性能指标测试及分析结果，笔者认为，做好宽带接入段网络优化提速工 作应从合理配置 DSLAM 数据端口、加速“光进铜退”、整治交接箱、分线盒等附属设备、 更换用户接入线等方面入手。 3.1 优化的前提合理配置 DSLAM 设备数据 确保宽带网络质量，因地制宜配置 DSLAM 设备数据是前提。维护人员应根据用户使用

11、的业务种类、用户接入线路质量等多方面来合理配置 DSLAM 设备数据，使之既能满足业务 需求，又不浪费资源。ADSL 交织工作模式不仅使线路抵抗各种噪声干扰能力增强，能够有 效降低线路的误码，提高线路的稳定性，而且在数据传输速度方面相对快速模式而言相差 无几，因此，对于网络上的承载业务来说，无论是上网业务还是丢包更为敏感的视频流业 务，把 ADSL 端口配置为交织模式更为合理。 对线路距离相对较长或线路质量相对较差的用户，可通过适当调整设备的噪声容限、 交织深度等参数来保障线路更好地适应外界环境的影响与干扰，从而确保网络稳定、可靠 地运行。 此外，对于网上一些像迅雷、BT 等极占网络带宽资源服

12、务的广泛应用，为了节省网络 带宽资源，有效减轻网络压力，可将新开 ADSL 上网业务的设备端口速率设置为 2.53 Mbit/s；而对于需要高带宽的视频流业务可以配置为 4 Mbit/s，这样既能够满足各种业务 需求，又能够避免网上应用对承载网络带来的不利影响。 3.2 优化的根本加快实施“光进铜退” 电缆线路长度是制约宽带网络质量、网速的关键环节，随着用户对带宽和网络的稳定 性要求越来越高，加快实施“光进铜退”，将设备接入节点下移，缩短线路长度是网络提 速之根本。实施“光进铜退”，最好把电缆长度控制在 2 km 以内，以提高接入线路运行质 量与网速。对超过 2.5 km 的线路可以通过新建接

13、入网点或采用 EPON 等技术来缩短电缆长 度，最终实现 FTTH/O。 对线路距离不长，当因线路质量原因造成网络质量差的，一般都是电缆接头进水、受 潮等原因造成的，可通过接头整治来加以解决，必要时可更换老化电缆。 3.3 优化的重点接入段附属设备整修和皮线更换交接箱的整修重点是清除多余跳线、检查跳线卡接接头和除尘除锈。大多数交接箱不 同程度地存在拆机不拆跳线的现象，因此交接箱的整治首先是清除箱内多余跳线。若不拆 除跳线，不仅浪费接线端子资源，而且容易造成对其他线对的影响以及产生故障，特别是 一端不拆，而另一端已从接线端子内挑出，从而致使裸露线头暴露在外，这样极易引起干 扰与短路现象。此外，要

14、认真检查线路接头卡接是否牢固、接触是否良好，确保不会受到 震动等因素而引起松动。为确保交接箱各项电气性能良好，定期清理灰尘和除锈也非常重 要。 分线盒的整治重点是端子除锈和更换锈蚀严重的分线盒。由于一部分分线盒因长期使 用或暴露在外，已出现锈蚀严重或接触不良等现象，容易造成上网掉线、视频播放不畅等 现象，而且雨天更容易出现故障，因此必须将锈蚀严重的分线盒进行更换。对一般锈蚀的 分线盒要对端子进行除锈处理。对一些线路装维人员不使用分线盒，直接使用绝缘胶布进 行缠绕对接的现象，需要重新改入分线盒内连接。 为适应宽带业务需求，对早期从电话业务需求出发而大面积使用的铁芯皮线要全面更 换为铜芯双绞线，新装用户无论城市农村应一律停止使用铁芯皮线；尽量避免从分线盒到 入户间的用户线存在接头现象，规范用户室内线的布放；尽力避免接头数量，若需接头， 需用接线盒、分离器正确连接。 4 结束语 提升宽带接入段网络的运行质量与速度，不仅需要增强宽带网络设备的稳定性、高效 性、可控性以及进行合理规范的设备参数配置，而且需要保证接入段各个环节的性能指标 达到技术要求，对容易造成隐患的交接箱、分线盒、用户线更需要加强维护和整治。只有 确保接入段各环节的网络质量，才能保证用户的体验满意。