DE4323781A1

DE4323781A1 - Gerät und Verfahren zum Prüfen einer Telefon-Teilnehmerschleife

Info

Publication number: DE4323781A1
Application number: DE19934323781
Authority: DE
Inventors: Christopher William Lewis Hobs; John Hayward
Original assignee: Northern Telecom Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1993-07-15
Publication date: 1994-01-27
Also published as: GB2269073A; FR2694151B1; GB9215657D0; FR2694151A1; GB2269073B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Prüfen einer Telefon-Teilnehmerschleife sowie auf ein Verfahren zum Prüfen der Schleife.

In einem üblichen Telefonsystem sind eine große Anzahl, üblicherweise einige Tausend, Teilnehmer mit einem Zentralamt oder einem Vermittlungsamt jeweils über ein elektrisches Leiterpaar verbunden, das üblicherweise als Teilnehmerschleife bezeichnet wird. Um eine Wartung der Qualität der Dienste sicherzustellen, ist es erforderlich, irgendwelche Einrichtungen zum Prüfen jeder Teilnehmerschleife vorzusehen, um Fehler festzustellen und zu identifizieren. Zu diesem Zweck ist das Zentralamt mit einem oder mehreren Testköpfen versehen, die zur Messung der elektrischen Eigenschaften von Teilnehmerschleifen ausgebildet sind, um auf diese Weise Fehler zu diagnostizieren. Diese Testköpfe sind relativ aufwendige Geräteteile, doch sind, weil jeder Testkopf eine große Anzahl von Teilnehmern bedienen kann, die Kosten pro Leitung niedrig.

Es werden nunmehr Systeme eingeführt, bei denen eine kleine Anzahl, beispielsweise 100, Teilnehmer über relativ kurze Teilnehmerschleifen mit einer örtlichen Multiplexer- Demultiplexer-Straßeneinheit und dann über einen Lichtwellenleiterpfad oder eine Zubringerleitung mit einem entfernt angeordneten Vermittlungsamt verbunden sind. Bei einem derartigen System besteht keine direkte elektrische Verbindung zwischen dem Zentralamt und dem Teilnehmer, wodurch die Verwendung eines an dem Zentralamt angeordneten Testkopfes ausgeschlossen wird. Derartige Systeme installierende Organisationen sind aus verständlichen Gründen zurückhaltend, den Aufwand der Verwendung eines Testkopfes in jeder Straßeneinheit in Kauf zu nehmen. Zusätzlich erfordert die Installation eines Testkopfes in einer Straßeneinheit die Reservierung einer erheblichen Kanalkapazität auf dem Lichtwellenleiterpfad zum Zentralamt, wodurch die für den Teilnehmerverkehr zur Verfügung stehende Bandbreite begrenzt wird. Die Verwendung eines Testkopfes erfordert weiterhin die Installation komplizierter Schalter, die als Prüfzugriffkarten bekannt sind, die es ermöglichen, daß der Prüfkopf auf einen bestimmten Kanal aufgeschaltet wird.

Von Kunden gemeldete Leitungsfehler erfordern daher die Anwesenheit eines Ingenieurs, der mit einem tragbaren Prüfgerät ausgerüstet ist. Dieses Verfahren ist wesentlich weniger als ideal. Wenn der Fehler tatsächlich in dem Endgerät des Teilnehmers liegt, so kann dies nicht innerhalb der Verantwortlichkeit des Netzwerkbetreibers liegen, und die Fahrt des Ingenieurs stellt damit verlorene Zeit und verlorenen Aufwand dar. Weiterhin kann die Art des Fehlers derart sein, daß er außerhalb der Zuständigkeit eines Prüfingenieurs liegt und die Aufmerksamkeit eines Wartungsingenieurs erfordert. Auch dies stellt wiederum einen unnötigen Aufwand und eine Verzögerung in dem Fehlerreparaturvorgang dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Prüfgerät sowie ein Prüfverfahren zu schaffen, daß diese Nachteile soweit wie möglich verringert oder beseitigt.

Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung wird ein Gerät zum Prüfen einer Telefon-Teilnehmerschleife geschaffen, die einen elektrisch leitenden Signalisierungspfad zwischen einem Telefongerät und einem Lichtwellenleiterpfad umfaßt, über den die schleife mit einem entfernt angeordneten Zentralamt verbunden ist, wobei das Gerät dadurch gekennzeichnet ist, daß Einrichtungen zum Anlegen eines elektrischen Impulses längs der Zweige der Schleife vorgesehen sind, und daß Einrichtungen zur Messung des Musters eines Übergangsspannungssignals vorgesehen sind, das die Antwort auf den Impuls darstellt, um auf diese Weise den elektrischen Zustand der Schleife zu bestimmen.

Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung wird ein Verfahren zum Prüfen einer Telefon-Teilnehmerschleife geschaffen, die einen elektrisch leitenden Signalisierungspfad zwischen einem Telefongerät und einem Lichtwellenleiterpfad umfaßt, über den die Schleife mit einem entfernt angeordneten Zentralamt verbunden ist, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es das Anlegen eines elektrischen Impulses längs der Zweige der Schleife einschließt, wobei der Impuls das Auftreten eines Übergangsspannungssignals längs der Zweige der Schleife hervorruft, und daß der elektrische Zustand der schleife aus dem Muster des Übergangsspannungssignals bestimmt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der elektrische Impuls an die Schleife dadurch angelegt, daß die Polarität der Leistungsversorgung an diese Schleife umgekehrt wird. Die Eigenart des Übergangsspannungssignals wird durch eine kleine Anzahl von diskreten Spannungsmessungen bestimmt. Diese Messungen können die maximale Spannung, die Spannung bei einer festen Zeit nach dem Impuls, beispielsweise die Spannung nach 1,2 ms, die Zeit, die die Spannung benötigt, um auf einen vorgegebenen Wert abzusinken, und den "Unendlichkeits"- Spannungszustand einschließen, der die Langzeit- Spannungsabklinggrenze darstellt. Andere Spannungs-/ Strommessungen können ebenfalls zur Charakterisierung des Übergangssignals durchgeführt werden.

Die Schleifenprüfung kann entweder als Routinevorgang oder bei Vorliegen eines Fehlerberichtes von einem Teilnehmer durchgeführt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Telekommunikationssystem, bei dem ein Zentralamt mit den Teilnehmern über einen Lichtwellenleiterpfad und eine örtlich angeordnete Straßeneinheit gekoppelt ist,

Fig. 2 in schematischer Form ein mit einer Teilnehmerschleife des Systems nach Fig. 1 gekoppeltes Schleifenprüfgerät,

Fig. 3 ein typisches Übergangsspannungssignal, das an einer Teilnehmerschleife erhalten wird, und

Fig. 4 eine Ausführungsform einer Entscheidungstabelle zur Ermittlung der Art des Fehlers.

Gemäß Fig. 1 schließt das Telekommunikationssystem ein Vermittlungsamt oder Zentralamt 11 ein, das über elektrische Leiterpaare mit einer Schnittstelleneinheit 12 gekoppelt ist. Die Schnittstelleneinheit bildet Multiplexer-/Demultiplexer- Einrichtungen und bildet weiterhin eine Schnittstelle zwischen dem Vermittlungsamt 11 und einer Anzahl von Lichtwellenleiterpfaden oder Zubringerleitungen 13. Jeder Lichtwellenleiterpfad 13 bedient eine Anzahl von Teilnehmern und ist in einer örtlich angeordneten Straßeneinheit 14 abgeschlossen, die einen örtlichen Multiplexer-/Demultiplexer umfaßt. Die Verbindung zwischen der Straßeneinheit und jedem Teilnehmerendgerät 15 erfolgt über ein Leiterpaar oder eine Teilnehmerschleife 16. Jede Teilnehmerschleife ist mit einer entsprechenden Leitungskarte 17 in der Straßeneinheit 14 gekoppelt. Zusätzlich zur Weiterleitung von Telefonverkehr kann das System weiterhin beispielsweise Kabelfernsehsignale führen.

Es ist zu erkennen, daß in dem System nach Fig. 1 keine direkte elektrische Verbindung zwischen dem Vermittlungsamt 11 und den Teilnehmerschleifen 16 besteht.

In Fig. 2 ist die Teilnehmerschleife schematisch durch die Widerstände R11, R12 und R13, die Kondensatoren C11 und C12 und die Induktivitäten L11 und L12 dargestellt. Am Teilnehmerende sind die Zweige der Schleife längs der Teilnehmeranschlußdose angeschaltet, die durch den Kondensator C21 und den Widerstand R21 dargestellt ist. Das Endgerät des Teilnehmers ist in Form eines Widerstandes R31 und einer Induktivität L31 dargestellt, die an den Widerstand R21 der Anschlußdose angeschaltet sind.

Eine Schnittstelle zwischen der Straßeneinheit und der Teilnehmerschleife ist durch die Leitungskarte gebildet. Zusätzlich zur Kopplung von Sprachsignalen an die Schleife liefert die Leitungskarte weiterhin eine Leistungsversorgung, typischerweise 48 Volt längs der Schleife, um das Teilnehmerendgerät zu betreiben. Um ihre normale Funktion durchzuführen, schließt eine Leitungskarte einen Schalter ein, mit dessen Hilfe die Polarität der Speisespannung an die Leitung umgekehrt werden kann. Dies ist eine technische Forderung. Die Auswirkung einer umgekehrten Polarität an eine im Ruhezustand befindliche Leitung besteht darin, daß die Leitung einem Spannungssprung mit der doppelten Speisespannung ausgesetzt wird, d. h. einem Sprung von 96 Volt für die übliche Speisespannung in Großbritannien.

Die Teilnehmerschleife ist mit der Leitungskarte über Ausgangswiderstände R41 und R42 verbunden, wobei längs eines (R41) dieser Widerstände die Eingänge eines Differenzverstärkers AMP angeschaltet sind. Wahlweise ist ein Schalter SW1 vorgesehen, um ein Ankoppeln des Verstärkers AMP längs der Zweige der Schleife zu ermöglichen. Der Ausgang des Verstärkers ist mit einem Analog-/Digitalwandler A/D verbunden, dessen digitales Ausgangssignal zum Zentralamt über den Lichtwellenleiterpfad übertragen wird, beispielsweise auf einen Überwachungskanal. Vorzugsweise sind der Verstärker AMP und der Analog-/Digitalwandler A/D auf der Leitungskarte angeordnet.

Wenn eine Teilnehmerschleife geprüft werden soll, so wird ein Signal von dem Zentralamt an die entsprechende Karte geliefert, wobei dieses Signal bewirkt, daß die Polarität der Leistungsversorgung an die Teilnehmerschleife umgekehrt wird. Dies ergibt einen elektrischen Impuls an die Schleife, die zu einem entsprechenden Übergangsstrom führt, dessen Eigenart eine Funktion des elektrischen Zustandes der Schleife ist. Ein diesem Übergangsstrom entsprechendes Spannungssignal erscheint längs des Widerstandes R41, wodurch ein entsprechendes Ausgangssignal von dem Verstärker AMP erzeugt wird. Dieses Ausgangssignal wird in dem Analog-/Digitalwandler in ein entsprechendes Digitalsignal umgewandelt, und dieses Signal wird an das Zentralamt zurückgeführt, beispielsweise über einen Überwachungskanal. Der Schalter SW1 ermöglicht die Durchführung einer ähnlichen Messung längs der Zweige der Schleife.

Eine Analyse des Übergangssignals ergibt eine Anzeige des elektrischen Zustandes der Teilnehmerschleife und ergibt ggf. eine Fehlerinformation. Dies ist in Fig. 3 gezeigt, die eine typische Übergangsschwingungsform für eine Teilnehmerschleife zeigt.

Eine Analyse der Übergangsschwingungsform wird mit Hilfe einer relativ geringen Anzahl von Messungen der charakteristischen Merkmale der Schwingungsform durchgeführt, wobei der Strom vorzugsweise auf einen bestimmten Wert begrenzt wird. Geeignete charakterisierende Parameter sind in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt, wobei es jedoch verständlich sein soll, daß diese Parameter lediglich in Form eines Beispiels angegeben sind und in keiner Weise als beschränkend betrachtet werden sollen.

Kennzeichnende Parameter
Symbol
Parameter
V_max75
Maximale längs des Speisewiderstandes gemessene Spannung bei einer auf 75 mA eingestellten Strombegrenzung
V_∞ ₃₅	Längs des Speisewiderstandes gemessene Langzeit-Ruhespannung mit auf 35 mA eingestellter Strombegrenzung
V_∞ ₇₅	Längs des Speisewiderstandes gemessene Langzeit-Ruhespannung mit auf 75 mA eingestellter Strombegrenzung
V_1,2	Längs des Speisewiderstandes gemessene Spannung 1,2 ms nach dem Anlegen des Spannungssprungs
t₇₅	Zeit, die die Spannuung längs des Speisewiderstandes benötigt, um auf 37% von V_1,2 abzufallen
V₂	Längs der Leitungsanschlüsse gemessene Spannung, bevor der Spannungssprung angelegt wird

Wenn die Teilnehmerleitung anfänglich installiert wird, so werden diese Parameter gemessen und beispielsweise beim Netzwerkmanager gespeichert. Typische Werte dieser Parameter sind in der folgenden Tabelle 2 sowohl für moderne als auch ältere Telefongeräte aufgeführt:

Tabelle 2

Anfängliche Leitungskennzeichnung

Eine periodische Prüfung der Schleife kann durchgeführt werden, um größere Änderungen dieser Parameter festzustellen, die möglicherweise einen Fehlerzustand anzeigen. Alternativ kann die Schleife bei Vorliegen einer Anforderung von dem Teilnehmer geprüft werden. Typische Fehlerbedingungen und die zugehörigen Parameter sind in der folgenden Tabelle 3 aufgeführt:

Tabelle 3

Fehlerzustände

Die Ergebnisse dieser Messung können eine Anzeige eines Fehlerzustandes am Zentralamt liefern. Unter Verwendung einer geeigneten Entscheidungstabelle (Fig. 4) ist es möglich, aus einigen wenigen einfachen Messungen zu bestimmen, ob ein Fehler in der Teilnehmerschleife, in der Anschlußdose oder in dem Endgerät des Teilnehmers vorliegt.

Es ist zu erkennen, daß die Kosten der an der Leitungskarte angeordneten Ausrüstungen relativ niedrig ist. Es ist daher wirtschaftlich sinnvoll, die vorstehend beschriebene Testeinrichtung für jede Teilnehmerschleife vorzusehen.

Claims

1. Gerät zum Prüfen einer Telefon-Teilnehmerschleife, die einen elektrisch leitenden Signalisierungspfad zwischen einem Telefongerät und einem Lichtwellenleiterpfad umfaßt, über den die Schleife mit einem entfernt angeordneten Zentralamt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Anlegen eines elektrischen Impulses längs der Zweige der Schleife vorgesehen sind, und daß Einrichtungen zur Messung des Musters eines Übergangsspannungssignals vorgesehen sind, das eine Antwort auf den Impuls darstellt, wodurch der elektrische Zustand der Leitung bestimmt wird.

2. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Anlegen eines elektrischen Impulses Einrichtungen zum Umkehren der Polarität einer Leistungsversorgung an die Teilnehmerschleife umfassen.

3. Prüfgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtungen einen Differenzverstärker umfassen, dessen Eingänge längs eines Widerstands in Serie mit der Schleife angeschaltet sind.

4. Prüfgerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät in eine Teilnehmer- Leitungskarte eingefügt ist.

5. Verfahren zum Prüfen einer Telefonteilnehmerschleife, die einen elektrisch leitenden Signalisierungspfad zwischen einem Telefongerät und einem Lichtwellenleiterpfad umfaßt, über den die Schleife mit einem entfernt angeordneten Zentralamt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren das Anlagen eines elektrischen Impulses längs der Zweige der Schleife einschließt, daß der Impuls das Auftreten eines Übergangsspannungssignals längs der Zweige der Schleife hervorruft, und daß der elektrische Zustand der Schleife aus dem Muster des Übergangsspannungssignals bestimmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls durch Umkehren der Polarität einer mit der Schleife gekoppelten Leistungsversorgung angelegt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsspannung durch Messen ihrer maximalen Spannung, der Zeit, die die Spannung benötigt, um auf eine vorgegebene Funktion der maximalen Spannung abzuklingen, und den Grenzwert charakterisiert wird, auf den die Spannung abklingt.