現今業界首度能將DSL線路偵測功能直接整合至DSL資料引擎元件，但在實際建置環境的諸多挑戰下，估計約有50%的DSL連結，在第一次連接時宣告失敗，而敏迅科技運用其LoopWizard軟體技術，搭配其ZipWireMulti局端G.shdsl收發器，推出了業界唯一內建線路測試技術的解決方案。在此之前矽晶軟體的問題解決都要求建立「端對端」的連接，而LoopWizard則可以使用在另一端未安裝設備狀態下，執行未部署線路。

敏迅科技將昂貴的局端網路測試功能直接整合於矽晶元件中，協助克服目前最艱難的DSL建置困境，同時提供唯一支援新型遠端及DLC建置模式之解決方案，此外，其解決方案亦提供一套支援未來擴充的理想平台，讓電信業者能節省每埠將近20%以上之DSL線路部署及維護成本。

持續成長的需求與建置問題

難以放棄的網路空間

根據市調公司TeleChoice在2001年2月發表的統計資料顯示，至2000年第四季末，北美地區總計共有超過280萬的DSL服務線路，雖然顧客的需求持續上揚，但在全美1.2億的銅質家庭與企業用電纜線路中，僅有2%已部署成DSL線路。同時，全球資訊網已成為日常生活中不可或缺的一部份，根據市調公司Arbitron and Statistical Research公司(SRI)於2001年進行的一項調查中發現，全美家中設有網路存取線路之使用者，若被迫必須在電視與網路之中作一選擇，有三分之一表示願意放棄電視。

對於擁有寬頻連線的使用者而言，全球資訊網的吸引力會更加顯著；在聽過或看過線上串流媒體的使用者中，有41%表示願意放棄電視，而不願放棄網際網路。儘管全球資訊網已有將近10年的歷史，但全美仍有超過90%的用戶是透過撥接式的窄頻連線存取網路資源。

DSL迴路面臨難題

其中有部份問題涉及現有銅質纜線之通訊品質及特性。當記錄或迴路狀況改變時，原本正確的迴路資料也會變成無用的記錄，而迴路記錄通常與實際的迴路組態不符，即使記錄曾有一段時間是正確的，但也不會永遠保持更新狀態，其資料經常因各種不當的資料輸入而產生錯誤；過時的資料圖表、種類或未記載的空缺事件，都會對目前DSL迴路建置產生嚴重的影響，當迴路記錄不正確或缺乏時，載波就須依賴以往的資料進行推測、使用里程記錄推斷迴路長度、經過詳細的評估後推測出迴路最有可能的組態。

另一方面，業者可利用各種迴路偵測設備，包括各種運用時域反射分析儀(time domain reflectometry；TDR)技術的寬頻與語音頻帶測試系統。傳統建置於局端的TDR設備會發出大量的高功率訊號，且會像無線電偵測與測距（RADAR）一樣透過設備監視從線路端點反射回來的訊號，而根據接收與反射訊號所花費的時間與相對相位，系統便能推算出各種主要的線路特性，但它卻有伴隨而來的風險，因為TDR脈衝不能單獨與其它服務訊號相容，因此可能會干擾其它服務；纜線規格愈大，便須使用更高的功率才能得到足夠強度的反射訊號，而所產生的干擾也就愈大，此外，TDR的成本、功率以及設備空間需求，讓遠端、無管理功能的數位迴路載波之部署更加困難。

這樣的問題究竟有多嚴重？根據分析師指出，若目前二百萬的線路中約有半數在首次嘗試連線時就失敗，每次須花費至少300美元的技術人員成本，對電信業者而言，相關的部署與維護成本將高達4,500億美元，其中還不包括局端的測試設備成本。

《圖一　傳統式組態》

測試方案與相關成本

寬頻TDR設備可用來偵測出迴路長度、開路、閉路、橋接的分接(taps)和負載線圈等線路狀況，寬頻測試頭端設備售價約為7,000美元，可容納1,000至2,000條線路，而技術人員將系統連結至DSLAM的每埠成本約為3.5至7美元，其中包含測試頭端設備與佈線成本，但在佈線時技術人員可能會造成可靠度方面的問題。

此外大約須要再投入每埠3.5至7美元的設備成本，以測試舊式電話服務(POTS)之語音功能，其中並未包含佈線成本，而若要執行完整的音頻及寬頻測試功能，每埠成本約為12至20美元。(圖一)

若測試成本為每埠20美元，而每季約供應50萬戶的DSL線路部署，則業者每季便須支付將近1,000萬美元的測試設備開支，且尚不包含OEM與電信業者的費用，這些開支由各服務供應商平均分攤之後，再轉嫁予消費者，此外，業者通常尚須付擔電源費用以及在局端機房的傳統寬頻與音頻測試設備之成本。

除了這些附帶成本外，各種機架式測試系統亦會佔用服務商寶貴的機房空間，減少營利設備的使用空間，其中一半以上的機架空間很可能會被各種測試、跨接及分線器等設備所佔用，當然，業者寧願將這些空間用來放置各種能產生獲利之系統與設備。

人員技術不足，花費龐大

通常電信業者都沒有購置測試設備，若雖採購了相關設備，但技術人員卻沒受過專業訓練以具效率地執行故障排除作業，業者可能會過度反應或缺乏經驗地執行不必要的派出技術人員出勤，而每次將耗費數百美元之成本，但若區域性電信業者(CLEC)缺乏DSL技術人員或資源來支援出勤維護作業，便無法提供有效的線路需求服務；此外，業者面臨的另一項新挑戰即是迅速興起的遠端DSL建置模式，其取代了昂貴的維護作業，故根本不須技術人員出勤，業者也不必在數百個遠端終端或是電信業者服務範圍內之數位迴路載波中維護各種測試設備；不必在遠端點騰出空間安置各種測試設備，也不必派駐技術人員負責監控與維護線路，便同時解決了擴展DSL市場之最大潛在障礙。

《圖二　狹小空間內容納的諸多設備》

遠端建置模式所產生的新挑戰

如前所述，安裝在遠端或DLC端點之TDR，會透過中繼矩陣變換電路串連至外部跳接線路，在每次執行測試作業時執行暫時性的切換線路，這會在跳接的成本外額外增加每埠將近5美元之成本，不過，在遠端或DLC端點有限的空間內--通常安置於半空中或地下一至二層小型的防水地下室，可能無法安裝跳接線路，另一項缺點則是可能沒有現場技術人員負責監控或維護遠端測試設備，而此點便是現有的解決方案無法加以克服的問題。(圖二)

Southwestern Bell 公司(SBC) 起初推展的Pronto計畫，就積極推動遠端與DLC建置模式，在Pronto計畫中，SBC建構一套寬頻網路，並在服務區域內佈建光纖網路，其預計在2002年底前開始為7,700萬美國公民，約等於Southwestern Bell、Ameritech、Pacific Bell、Nevada Bell以及SNET客戶總數之80%，將透過DSL系統提供高速語音、資料及影像等通訊服務；雖然遠端建置模式能讓業者透過像SBC Pronto這類計畫為更多顧客提供DSL服務，但它亦會讓目前的線路測試面臨更嚴荷的挑戰。

解決之道

將這些關鍵性的測試功能，建置成為軟體解決方案，直接整合於DSL資料引擎矽晶片中，並採用標準模式，不需像先前矽晶片與軟體方案一樣須採用端對端式連線，讓電信業者避免和傳統TDR技術一樣，遭遇到功率與空間方面之挑戰。

LoopWizard：整合於資料引擎矽晶元件中

敏迅科技LoopWizard技術代表了一項重要的發展里程碑，其突破以往舊式的建置觀念以支援更高數量的DSL建置。一系列LoopWizard軟體產品建置於敏迅科技RISC型DSL資料引擎架構上，其初期發展目標鎖定在矽晶片中整合各種TDR功能，以取代各種測試設備，而後LoopWizard將陸續融入其它功能，以提供完整的DSL建置服務與維護功能，且克服每埠20美元的部署及維護成本。

LoopWizard家族計畫中的第一項產品科技源自先進的展頻射頻(spread-spectrum RF)和其他無線傳輸技術，其採用統計關聯技術以建構一種最佳化低功率版本之業界標準時域反射分析儀(TDR：Time Domain Reflectomer)科技，敏迅科技稱之為STDR (Sequence TDR；STDR)。LoopWizard專利的STDR科技用於決定迴路長度，同時也供偵測並找出可能降低品質或甚至阻礙服務部署的開路、短路、橋接的分接(taps)和負載線圈。(圖三)

這些功能的達成並未犧牲任何DSL涵蓋面或效能，它採用一種低幅(low-amplitude)的LoopWizard STDR展頻訊號，因此不會像傳統TDR設備因採用頻譜不相容的高能量訊號而導致服務中斷，此外，STDR以低功率發送低幅的展頻訊號，並利用各種統計演算法解譯複雜的回傳訊號，它不會發送大型的脈衝訊號，而是傳送一連串的小筆資料，並和傳統TDR脈衝傳送至測試設備一樣，將訊號傳送至DSL資料引擎，之後LoopWizard之STDR關聯器(correlator)會運用統計演算法找出正確的序列，並排除雜訊及重建清晰的反射影像。(圖四)

此套消除雜訊的解析方法(採用有別於序列模式的隨機方式)讓LoopWizard STDR軟體能辨識出映射資訊，並擷取有關線路長度與傳輸品質的關鍵資訊，因此提供比標準TDR更準確的數據，不像傳統TDR會接收大量含有映射脈衝的雜訊。

《圖三　TDR PSD vs. STDR PSD》

業界實用情形

LoopWizard 能執行各種關鍵的寬頻測試功能，並將這些功能透過軟體的形式整合於敏迅科技RISC型CX28985 ZipWireMulti 8埠局端 Data pump IC中執行，這免除了外接測試設備的需求，並提供比傳統TDR技術更清晰的訊號，且具備更高度的抗雜訊能力。

CX28985 G.shdsl 收發器採用一套處理器型架構，能加速產品上市時程，讓業者不需研發即時軟體，且讓顧客主處理器能空出更多資源執行各種加值功能。此套處理器型架構亦提供理想的平台，協助顧客建置各種內建式線路測試功能，並省下每埠3至5美元的寬頻線路測試成本，而未來敏迅科技將持續為LoopWizard擴增功能，為業者節省更多的成本。

由於CX28985 ZipWireMulti的任何一埠都可以獨立提供任何服務，因此可以個別的執行STDR掃描，而其餘的埠則繼續以G.shdal (G.991.2)、高速數位用戶電路HDSL (G.991.1)、HDSL2 (ANSI T1.418)或整合式數位服務DSL (IDSL)模式作業。再者，由於STDR序列在內相容於其他服務頻譜的線束，因此所有的測試程序都和DSL服務一樣在迴路的同一實體位置執行。

研發目標

當遠端或DLC端點對CX28985收發器之ARM RISC處理器下指令於所要求的連結埠上進入STDR模式時，LoopWizard的STDR功能就會啟動，其餘的連結埠則繼續以G.shdsl模式作業。當STDR序列傳送至線路中，而LoopWizard亦收到回傳訊號後，資料會傳送至主處理器並透過協力廠商的應用程式進行解譯，這些協力廠商應用程式會對LoopWizard和其他來源收集到的資料進行比對與分析，而敏迅科技目前正與軟體協力廠商合作，有助開發應用程式以進一步簡化運用LoopWizard STDR線路診斷資料的分析及報告。

當資料經過解譯後，電信業者便能瞭解迴路組態，並判斷迴路是否能支援DSL服務，以及迴路是否因過長而無法提供通訊服務。另一方面，迴路也有可能因橋接的分接導致迴路無法運作，而讓業者必須派出技術人員至準確位置修復問題。而另一種較棘手的狀況是某些迴路會產生邊界品質效應，導致電信業者僅能為有這樣迴路的顧客建置低速的服務。

《圖四　TDR脈衝 vs. STDR 》

展望未來

將DSL供應軟體直接整合至DSL資料引擎矽元件中，亦提供了發展各種未來功能之基礎。漸增式的改良功能，可融入現有的測試方案中，系統亦能整合各種新的測試功能，例如利用音頻測試減少音頻測試設備與相關佈線作業之費用。其它整合的功能包括串音與寬頻雜訊測試、頻道與線路偵測機制，以判斷迴路能支援的資料傳輸率。此外，STDR線路偵測技術亦可作為業界標準G.shdsl G.hs，讓DSL數據機能在標準的程序下，更有效率地調節出最理想的連線速度。

此外，系統亦能整合其它功能，例如透過DSL數據機的存取線路監控流量狀況，協助電信業者調整通訊容量。隨著電信業者逐漸轉移至遠端終端與DSL型建置模式，並致力提升（若非接近最佳程度）DSL服務之安裝成功率時，上述功能的重要性就日漸提高，而將LoopWizard概念整合在RISC型矽晶平台上，系統將可永無止盡地擴增測試功能。

LoopWizard 與其初期的STDR方案為現今關鍵的DSL服務供應與維護提供一套突破性的解決方案，讓DSL服務能以更迅速且低廉的模式展開建置作業，並提供一套完善的平台，讓業者能進一步擴增並鋪設支援各種寬頻DSL網際網路之連線，以爭取更廣泛的用戶。