CZ12199A3

CZ12199A3 - Způsob zjišťování stavu přenosového vedení

Info

Publication number: CZ12199A3
Application number: CZ99121A
Authority: CZ
Inventors: Günther Stadlbauer; Robert Steininger
Original assignee: Ericsson Austria Aktiengesellschaft
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1997-07-16
Publication date: 1999-08-11
Also published as: BR9710323A; EP0913046A2; WO1998003001A2; ATA128096A; DE59704989D1; IL128013A0; WO1998003001A3; PL331183A1; AU3531797A; JP2000514621A; PL184441B1; AT406435B; EP0913046B1; HK1020820A1

Description

Způsob zjišťování stavu přenosového vedení.

Oblast techniky.

Vynález se týká způsobu zjišťování stavu přenosového vedení, stavu účetnického koncového přístroje, uzávěru vedení,nebo podobně, komunikačního systému pro přenos informací, například telefonního systému, při čemž gneratorem měrných signálů, zapojeným na koncích přenosového vedení nebo zapojeného proti zemi na jed nom konci přenosového vedení, se vytváří vysílací měrný signál a přitom vznikající přijímací měrný signál se přijímá přijímačem měrného signálu a přičemž generátorem měrného signálu se vytváří na přenosovém vedení vysílací měrný signál výhodně sinusového tvaru alespoň σ jedné frekvenci, kterýžto měrný sigoál vytvoří po střídavém působení na přenosovém vedení, přijí mací měrný signál a amplituda přijímacího měrného signálu se měří přijímačem měrného signálu a fázové posunutí mezi vysílacím a přijímacím měrným signálem se měří fázovým komparétorem na místě vytváření vysílá čího měrného signálu.

Dosavadní stav techniky.

Zjišťování a kontrola stavu přenosového vedení je pro bezchybný provoz komunikačního systému velmi důležitá, neboť při výskytu poruchy vedení se může provésti rychlá oprava, aby se tak obnovila funlřcnost systému. Zejména například u telefonního systému mělo by být provededitelné nředběžné ohodnocení druhu poruchy, aby se mohlo rozhodnout!, kteří odborníci se určí pro odstranění poruchy* Existuje více možných poruch, které se mohou vyskytnou na jednom přenosovém vedení, přičemž tyto poruchy musí být odlišitelné od jiných poruch v systému. Tak může například na přenosovém vedení dojít k jeho přerušení, ke zkratu,nebo k zemnímu zkratu jednoho z drátů vedení, atd. Aby se tyto poruchy odlišily od jiných poruch, například u samotného účastníka, slouží shora uvedený způsob. U dosud známých způsobů se provádí měření přenosových vedení, jako úcstnických vedení nebo kmenových vedení předpolních zařízeních telefonního systému, přičemž vedení, které se má měřit, se připojí zvláštními'pro to^zuspořádanými kontakty, na měřicí uspořádání, které je pevně přiřazeno centrálně velké skupině vedení.Přitom použitý měřicí princip spočívá v tom, že se na žíly vedení, případně na jednu žílu, přivede skokové napětí vzhledem k zemnímu potenciálu, a změří se impul zová odezva 'systému, ze které se pak může učinit rozhodnutí, v jakém stavu se vedení nachází.

Z pat. spisu VS 4 620 069 je znám způsob zjištování stavu přenosového vedení, jehož pomocí se může přezkoušet stávající zatížení pupinační cívky.Za tím účelem se připojí na přenosové vedení měrný signál s nejméně jednou frekvencí, přičemž příslušný účast nický koncový přístroj je vypnut. ^wa základě naměřené amplitudy výsledného příjmového signálu, jakož i fázového posunutí mezi vyslaným a přijatým měrným signálem se zjistí stav přenosového vedení, takže se může rozhodnout o tom, zdali má přenosové vedení pu w

pinační zatížení.

Nedostatkem známých způsobů tohoto druhu je to, že k tomu potřebují zařízení, jejichž opatření je spojeno s vysokými náklady, přičemž neposkytují vždy dostatečné informace o druhu stávající závddy.

Podstata vynálezu.

Úkolem vynálezu je, navrhnout způsob shora uve děného druhu, kterým se může provésti jednoduché a nenákladné posouzení stavu přenosového vedení,pří pádně spolehlivé a dostatečně podrobné ohodnocení druhu vyskytnuté závady.

Tento úkol se podle vynálezu splní tak, se se vysílá navzájem za sebou více periodických vysílacích měrných signálů rozdílné frekvence generátorem měrných signálů a odpovídající přijímací měrné signály se měří přijímačem měrných signálů a vzájemné fázové posunutí se měří fázovým komparátorem a ze zjištěných amplitud a fázových posunutí přijímacích měrných signálů sa interpolací Jjejich křivky určí místo na pře nosovém vedení, nebo se vypočítá náhradní schéma za pojení přanosového vedení.

Ze zjištění amplitudy a fázové polohy přijímacího měrného signálu může se posoudit stav přenosového vedení, účastnický koncový přístroj, stávající ukončení vedení, nebo podobně a mohou se provésti příslušná opatření prio odstranění závad, přičemž hodnota získané informace je tak výso• · · ♦ ká, že závada, která se vyskytla, se může ihned při řadit správné oblasti, případně správnému druhu závad.

porovnat

Získaná křivka míst může se při při analýze žávady/ buď s teoretickým výpočtem, nebo s hodnotami, získanými ze skušeností. Tím se může rychle rozhodnout o druhu závady, která se vyskytla.

Z hodnot jednotlivých členů náhradního schéma zapojení může se jednoduchým způsobem provésti posouzení přenosového vedení.

V dalším vytvoření vynálezu se předpokládá, že vysílací měrný signál připadne příslušný přijímací měrný signál áe vyšle nebo přijme jedním CODECem, přičemž prostřednictvím řídicí jednotkyse přivede na číslicový Ta stup COLECu číslicový signál tak, že přeměnou tohoto číslicového signálu v COLECu se vytvoří periodický, výhodně sinusový vysílací měrný signál a přičemž přijímací měrný signál se v DOBECu přemění v číslicový signál.

Tím je možné, použít již v komunikačním systému pevně zabudovaný CODEC pro posouzení stavu přenosového vedení, přičemž COBEC se použije pro provádění způsobu podle vynálezu. Přitom se mohou generovat měrné signály různé frekvence pro měření přenosového vedení, přičemž potřebné informace o fázi se mohou získat z napojeného fázového komparátoru. Zejména vý hodně se může zapojení podle vynálezu použít u rozhraních mezi ústřednou a účstníkem, mezi místní částí β 0

předpolního zařízení a účástníkem (na měděných vedeních, u vedeních rozhlasu po dráte, u okruhů s optickým vláknem) a na kmenových vedeních vodiči spojených předponlních zařízeních s přídavnými přepínacími zařízeními.

Další význak vynálezu múze spočítat v tom, že jako vysílací měrný signál o jedné frekvenci ze směsi frekvencí DTMF-vysílače, přičemž je výhodné, jestliže je DTMF-vysílač integrován v CODECu.

Tím se může DTMF-vysílač, který je již integrovaný v moderním CODECu,výhodně použít pro způsob podle vynálezu. Právě tak se mohou také externí DTMF-vysiláci e použít pro účely podle vynálezu.

Dalším úkolem vynálezu je navrhnout zapojení pro zjišťování stavu přenosového vedení, stavu účastnického koncového přístroje, koncového zapojení vedení a podobně, komunikačního systému pro přenos informace, na příklad telefonního systému s generátorem měrných signálů, s přijímačem měrných signálů a s fázovým komparátorem, měřícím fázové posunutí mezi vysílacím a přijímacím měrným signálem, kterým se může jednoduchým způsobem provésti zesílení vysílacího měrného signálu a přijímacího měrného signálu.

Tento úkol se podle vynálezu splní tím, že zesi lovací jednotka, tvořená vysílacím zesilovačem a při jímacím zesilovačem, je pro zesílení vysílacího měrného signálu a/nebo přijímacího signálu zapojena mezi přenosovým vedením a generátorem měrných signálů, případně přijímačem měrných signálů, přičemž mezi vysílacím zesilovačem a koncem přenosového vedení je zápoje• ·

na vždy referenční impedance a přijímací zesilovač je zapojen na spojovací místo referenční impedance a koneem přenosového vedení.

U velmi krátkých přenosových drah případně přenosových vedení s nízkoohmický koncovým zapojením vedení, nepostačí často nezesílený vysílací signál generátoru měrných signálů pro vytvoření dostatečně vysokého přijímacího signálu, takže tímto opatřením se může vytvořit odpomoc.

Přehled obrázků na výkrese.

V dalším textu bude vynález blíže vysvětlen na příkladech provedení za pomoci přiložených výkresů.

Na obr. 1 je znázorněno zapojení pro provádění způsobu podle vynálezu.

Na obr. 2 ze znázorněno další provedení zapojení pro provádění způsobu podle vynálezu.

Na obr. 3 je znázorněno zapojení pro zesílení signálů, vysílaných a přijímaných ve způsobu podle vynálezu.

schéma ho

Na obr. 4 je znázorněno/náhradní/zapojení podle obr. 3.

• 9

Příklady provedení vynálezu.

Na obr. 3 a 4 je znázorněno zapojení pro provádění způsobu podle vynálezu, které slouží pro zjišťování stavu přenosového vedení 7_λ stavu účastnického koncového přístroje,, koncového zapojení vedení, nebo podobně, komunikačního systému pro přenos informace telefonního systému. Na přenosovém vedení může dojít k přerušení vedení, ke zkratu mezi žilami vedení nebo k zemnímu zkratu jedné žíly, nebo že není napojen žádný účastnický přístroj, nebo i k jiným závadám. Přitom se vytváří generátorem měrných signálů, zapojeným na koncích přenosového vedení a který není znázorněn na obr. 3 a 4, vysílací měrný signál —Gen ^{a vzn}ikající přijímací měrný signál U_meg se měří rovněž neznázorněným přijímačem měrných signá lů.

Z vysílacího zesilovače 12 a z přijímacího zesilovače 13 vytvořená zesilovací jednotka pro ze sílení vysílacího a přijímacího měrného signálu, je přitom zapojena mezi přenosovým vedením 7 a neznázorněným generátorem měrných signálů, případně přijímačem měrných signálů, přičemž mezi vysílacím zesi lovačem 12_a mezi konci přenosového vedení 7 je zapojena vždy jedna referenční impedance 10_A 11 a přijímací zesilovači^e napojen na spojovací místo referenční impedance 10, 11 a konec přenovosého vedení γ.

Podle vynálezu se přitom tvoří na přenosovém vedení 7 vysílací měrný signál U<j_en výhodně sinusové-

* * *· ho tvaru, kterýžto měrný signál vytvoří po střídavém „ působení s přenosovým vedením, přijímací měrný signál, ^'yní se měří vždy amplituda přijímacího měrného sig nálu přijímačem měrného signálu a fázové posunutí mezi vysílacím a přijímacím měrným signálem se měří neznázorněným fázovým komparátorem na místě vytvá ření vysílacího měrného signálu a vždy při rozdíl ných frekvencích vysílacího měrného signálu U^_en se zjištuje stav přenosového vedení, stav ůcstnického koncového přístroje a koncového zapojení vedení.

Na obr. 3 se vysílací měrný signál ΙΙοθ_η ^na Přenosovém vedení 7 prostřednictvím zesilovače 12 zesílí a prostřednictvím referenčních odporů se přivede na přenosové vedení 7, Čímž se po střídavém působení s přenosovým vedením 7 včetně koncového zapojení vedení vytvoří přijímací měrný signál υ^^_ηθ· Tento se vede přes přijímací zesilovač 13 a tím se vytvoří přijímací signál U . Vyhodnocením přijímáčího signálu se zjistí hodnota amplitudy, tak že z této hodnoty a naměřeného fázového posunutí se^ matickým vyjádřením může vypočítat úplná impedance přenosového vedení pro měrnou frekvenci. Opakováním měření s jinými vysílacími měrnými signály uvnitř hovorového pásma se mohou získat další hodnoty im pedance. Vhodné zobrazení naměřených hodnot představuje křivka místa vypočítaných impedancí v kompleucnj. rovině. Dalekosáhlé interpretace získaných naměřených výsledků jsou možné prostřednictvím výpočtů ze vhodných veličin náhradního schéma zapojení.

Referenční impedance Z__re-f se ^v obr.· 3 výhodně zvolí vždy o poloviční velikosí¹výstupní impedance dílčího účastnického rozhraní, které je například 600 JI . nebo se realizuje komplexním zobrazením vedení. Přijímací měrné napětí, odebírané mezi koncem vedení a referenčními impedancemi Ζρθρ se zesilovačem 13 zesí lí a prostřednictvím výstupu U^_eg se přivede fázovému komparátoru. Pro měření, při kterém se vysílací měrný signál měří na konci přenosového vedení proti zemi, zůstává uspořádání nezměněné.

Obr. 4 ukazuje náhradní schéma zapojení z obr. 3» přičemž vysílací měrný signál ϋρ_Γθη ve tvaru výhodně sinu sového napětí se přivede na sériové zapojení, tvořené impedancí ^a impedancí ^Line ^veúení,které se má zjistit, přičemž impedance 2._Ζ_Γθ^ předsta vuje stejně jako v obr. 3jvýstupní impedanci dílčího účastnického rozhraní.

Protože na vedení 7 přivedený vysílací měrný si gnál je symetrický vůči zemi, vytvoří se na obou ží lách přenosového vedení 7 zesilovačem 12 na impe daňci 2. Z__ref·» pr otitakt ovány měrný signál. Měřící zesilovač 13 přemění symetrické napětí H,L£_ne ^v přijí mací signál U_Mes·

V obr. 1 je znázorněna Část telefonního systému, která je tvořena účastníkem 1, spojeným prostřednictví přenosového vedení 7 s voličovou ústřednou 15, přičemž ve voličové ústředně napojena jednotka 2 (S1IC) hraní a pro účely kódování je na přenosové vedení 7 dílčího účastnického rozpřípadně dekódování je napojen následující CODEC 2» 3' pro přeměnu analogo vých informačních signálů v číslicové, a naopak.CODEC je opět prostřednictvím sběrnice PCM spojen s řídí10

• « « · cí jednotkou 5., prostřednictvím které je informace, která se má účastníkovi 1 vyslat, nebo být od něho přijata, dále vede na CODEC, případně m^;í být tímto přijata. Toto se může analogickým způsobem uplatnit i v jiných komunikačních systémech, které obsahují GODEC nebo ekvivalentní kódovací/dekódovací prvek. Přenesená nebo přijatá informace není ve svém tvaru nijak omezena a obsahuje všechny druhy hovorové a datové informace, ^ro zjištovánr a kontrole stavu pre nosového vedení 7 se s použitím způsobu podle vynálezu, vysílací měrný signál případně příslušný při jímací signál OODEOem vyšle, případně přijme, při čemž se prostřednictvím řídicí jednotky 5. přivede na číslicový vstup CODECu číslicový signál tak» že jeho přeměnou v CODECu se vytvoří periodický, výhodně sinusový vysílací měrný signál a přičemž přijí mací měrný signál se v ÍBODECu přemění v číslicový si gnál.

Toto umožňuje přivésti periodický signál na přenosové vedení 7 a zjistit přijímací měrný signál, vznikající střídavým spolupůsobením s přenosovým vee děním. Pro zjištění fázové polohy přijímacího měrného signálu oproti vysílacímu měrnému signálu, je CODEC 2* 3 ' spojen se vstupem fázového komparátoru 4.

Pro jednodušší vyhodnocení naměřených výsledků je fázový komparátor 4 spojen svým výstupem s řídící jednotkou 2» takže všechny naměřené hodnoty amplitud a fází se do této jednotky mohou svést dohromady,

V f nebot také CODEC 2» 3 je spojen s řídící jednot kou 2· Výpočet impedance vedení se může provésti ma11 «· »·· · ·» tematickým přetvořením v řídící jednotce 5, která se v praxi realizuje například mikroprocesorem,mikrokontrolorem, 7Ssi8bním počítačem.

V obr, 2 je znázorněna další varianta vynálezu, přičemž se dvousměrný zesilovač 6 připojuje pro střednictvím reléového kontaktu 8 pro zesílení vy sílaoího a přijímacího měrného signálu mezi přeno sové vedení 7 a CODEC 3, 3 může být výhodné u krátkých přenosových vedeních s nízkoohmickým kon covým zapojením vedení, neboí jinak je naměřený při jímací signál příliš slabý.Odpovídajícím ovládáním kontaktu 8 neznázorněného relé, je, podle síly na měřených signálů, možné přepínání na zesilovač, přičemž v obr. 2 jednotka 2 (SLIC) dílčího účástnického rozhraní, nepotřebná pro měřící účely, se překlene paralelním zapojením zesilovače ke CODECu.

Alternativně k tomu může se realizovat takový způsob, že jako vysílací měrný signál se vyšle frek Vence ze směsi frekvencí DTMF-vysílaČe, přičemž je DTMF-vysílač výhodně integrován v CODECu.

Jako zejména dobrý prostředek pro vyhodnocování stavu vedení se prokázalo zhotovení křivky míst přenosového vedení včetně koncového zapojení veéení_ý ze získaných naměřených hodnot, přičemž se vysílá za sebou větxěí počet periodických vysílacích měrných sig nálů rozdílné frekvence prostřednictvím CODECu 2» XÍ a ze zjištěných amplitud a fázových posunutí se in terpoluje křivka míst přenosového vedení, ze které se zji stůje stav vedení. Takto se může z křivky míst ···· odečíst, jaké závady na vedení nastaly.

Další možnost pro charakterizování okamžitého stavu vedení spočívá v tom, že se vyšle^n^SI^Sffi Ž& sebou větší počet periodických vysílacích měrných signálů rozdílné frekvence a ze zjištěných amplitud a fázových posunutí se vypočítá náhradní schéma zapo jení přenosové sítě. Z porovnání hodnot jednotlivých členů s hodnotami již zjištěnými může se provésti analýza.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY « · · • · · · · »

1. Způsob zjistování stavu přenosového vedení, stavu účastnického koncového přístroje, koncového zapojení vedení nebo podobné, komunikačního systému pro přenos informace, například telefonního systému, přičemž generátorem měrných signálů, zapojeným na koncích přenosového vedení, nebo zapojeného proti zemi na jednom konci přenosového vedení, se vytváří vysílací měrný signál a přitom vznikající přijímací měrný signál se přijímá přijímačem měrného signálu a přičemž generátorem měrného signálu se vytváří na přenosovém vedení vysílací měrný signál výhodně sinusového tvaru alespoň o jedné frekvenci, kterýžto měrný signál vytváří po střídavém působení na pře nosovém vedení, přijímací měrný signál a amplituda přijímacího měrného signálu se měří přijímačem měrného signálu a fázové posunutí mezi vysílacím a přijímacím měrným signálem se měří fázovým komparátorem na místě vytváření měrného signálu, vyznačující se tím, že se vysílá generátorem (3) měrného signálu navzájem za sebou větší počet periodických vysílacích měrných signálů rozdílné frekvence a odpovídající přijímací signály se měří přijímačem (3^#) měrných signálů a vzájemná fázová posunutí se měří fázovým komparátorem (4) a že ze zjištěných ampli tůd a fázových posunutí přijímacích měrných signálů se interpoluje křivka míst přenosového vedení, nebo se vypočítá náhradní schéma zapojení přenosového vedení.

99 «··· »«·· ♦ ·
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že vysílací (měrný signál, případně příslušný přijímací měrný signál se vysílají, připadne přijímají vždy jedním CODECem (3, 3), přičemž prostřednictvím řídící jednotky se přivede na číslicový vstup CODECu (3, 3*) číslicový signál tak, že Dřeměnou tohoto signálu se vytvoří v CODECu (3» 3') periodický, výhodně sinusový vysílací měrný signál a přičemž přijí mací měrný signál se v CODECu (3, 3 ) přemění v číslicový signál.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že jako vysílací měrný signál se vysílá jedna frekvence ze směsi frekvencí LTMF-vysílače, přičemž je výhodně DTMF-vysílač integrován v CODECu.
4. Zapojení pro zjištování stavu přenosového vedení, stavu účstnického koncového přístroje, koncového zapojení vedení nebo podobně, komunikačního systému pro přenos informace, například telefonního systému, s generátorem (3) měrného signálu, přijímačem (3) měrného signálu a s fázovým komparátorem (4) pro měření fázového posunutí mezi vysílacím a přijímá cím perným signálem, vyznačující se tím, že zesilovací jednotka, vytvořená z vysílacího a přijímacího zesilovače (12, 13) pro zesílení vysílacího a/nebo přijímacího měrného signálu, je zapojena mezi přenosovým vedením (7) a mezi generátorem (3) měrného signálu, případně přijímačem (3*) měrného signá • Φ φφφφ· «· • · * φ » φ • ·*· »· ·♦ ♦· • φφφ lu, přičemž mezi vysílacím zesilovačem (12) a mezi konci přenosového vedení (7) je zapojena vždy jedna referenční impedance (10, 11) a přijímací zesilovač (13) je napojen na spojovací místo referenční impedance (10, 11) a konce přenosového vedení (7).