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　　隨著電信系統業者逐漸擁抱“次世代網絡”(NGN：Next Generation Network)，這種以因特網通訊協議(IP)為基礎的網絡，將取代舊有的“公眾交換電話網絡”(PSTN：public switched telephone networks)，并同時傳送語音與數據。最普遍的情境是將朝全數字化的線路進化，而且以“封包”(packaged)的方式把語音訊號透過用戶終端裝置，采因特網語音(VoIP：Voice over Internet Protocol)的數字用戶回路(DSL)數據串流來傳送。為了能替這些網絡做好準備，系統業者需要導入新的測試和診斷措施，以便能找出線路中的干擾和問題。也就是基于這個原因，使得高度整合的“金屬線路檢測”(MELT：Metallic Line Testing)芯片組解決方案能在此發揮功效與彈性。

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　　【圖一】面對把傳統的ATM-DSLAMs網絡改朝換代到具有彈性和成本效益的IP式網絡，在這種全數字回路(ADL)的中，需要有嶄新的線路測試解決方案

　　傳統上，接取網絡都劃分為電話網絡(即PSTN)以及寬帶數據網絡(如異步傳輸模式ATM網絡與IP網絡)兩大區塊，但在網絡聚合的趨勢下，使得網絡基礎建設朝整并合一的方向邁進。而在這過渡期間，階段性的解決方案仍有其必要，以期能藉由數字用戶線存取多任務器(DSLAM：Digital Subscriber Line Access Multiplexers)，來同時提供傳統的“一般舊式電話服務”和“整合服務數字網絡”(POTS/ISDN)，以及語音通話等服務。有了這種純數字聯機的網絡之后，就可以稱得上是“全數字回路”(ADL：All Digital Loop)了。其所帶來的好處，像是降低網絡復雜度以及節省成本，都是顯而易見的，然而對于讓用戶回路的監測與頻寬數據的傳輸得以并行則是一大挑戰。不僅如此，所有過渡階段中的每一個環節與步驟，都要能滿足各種配套措施，否則將衍生許多難以捉摸的問題。舉例來說，電信系統業者就會以分歧器(splitters)來維持原有的PSTN/POTS結構，藉此逐漸過渡到NGN的架構。在這樣的情形下，具有彈性的MELT解決方案也要能符合同時與POTS并聯的網絡架構，才能協助業者掌握旗下的所有網絡。

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　　2a

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　　2b

　　【圖二】既有網絡基礎建設的線路測試方法(2a)，以及新一代的全數字網絡之線路測試方法(2b，不含PSTN/POTS)

　　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。爾后取而代之的則是，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(譯注：線路沒接上終端裝置)，或斷路(譯注：線路斷線)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中還有包括繼電器矩陣與中央測試頭端等硬件已不復存在了。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。其它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 Line Testing)，簡稱為DELT。由于DSL的訊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、串訊(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SELT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 frequency interference)，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的功能套用到次世代網絡中，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。這些饋送的電流訊號可以讓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(algorithm)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。首先是在二○○二年，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竟功。在二○○六年之前，必須檢測的參數項目表仍付之闕如，爾后，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。

　　通訊解決方案廠商Lantiq，是一家在MELT標準化中積極投入的公司，并且與諸多一流的系統業者與系統供貨商攜手共同推動相關的工作。如今，MELT業已成為國際電信聯盟(ITU)的全球標準ITU 996.2 standard(G.lt)的一部分，此規范標準是用在“XDSL收發機的單端檢測、雙端檢測以及金屬檢測等線路檢測形式中”。

　　在市場上，最初將此導入到現場實務工作中是在二○一○年四月，由德國的網絡營運商開始把這些MELT的功能帶進旗下所有今后的xDSL安裝工程中。

　　創新的MELT芯片組

　　Lantiq公司之MELT芯片組的特色之一，在于可以直接放進DSL線路卡里。DSL的線路是透過高奧姆值的電阻來存取，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。

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　　【圖三】在Lantiq的MELT解決方案中，其芯片組將可直接安裝在DSL線路卡里

　　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解決方案系由一顆一百廿八通道的控制器(VINETICTM-LTC128)，以及一顆十六通到的高壓檢測多任務器(Smart SLIC-TTM-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訊號，并計算出相對應的網絡模式。而Smart SLICTM-T16/MLT16可以接到多達十六個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VINETICTM-LTC128能支持八顆Smart-SLICTM-T16/MLT16，因此將能達成以單一線路卡來進行一百廿八個通道的檢測工作。

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　　【圖四】最新的MELT芯片(MLT16)還支持了仍然使用POTS分歧器(splitter)的過渡期特別方案。由于此MELT具備了高輸入阻抗的特色，將可避免在使用分歧器時，因為高通濾波器所產生對DSL線路的存取干擾

　　有了Lantiq的MELT解決方案，只消三十秒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，將會讓各種相關的量測工作變得更為簡便。

　　充分整合的線路檢測

　　為了要充分體驗并評估這些嶄新的MELT 技術，該公司業已提供了支持ADSL、VDSL，以及SHDSL的設計套裝MELT Easy-Boards。這將讓系統開發人員可以快速且簡便地享受高度整合之MELT芯片組所帶來的種種優勢，并透過極為小巧的空間要求來顯著地降低整體成本(沒有繼電器或不需要切換矩陣)。線路檢測以及防潮電流能在不限制任何DSL的運作下進行，透過規律與并行的檢測，充分確保網絡的運作。在最新一代的VDSL2與ADSL2+芯片組中，Lantiq還更進一步地把已經整合的線路檢測控制器，做進DSL芯片中。