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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Testen einer Teilnehmerverbindung in einem
System, das eine drahtlose Teilnehmerverbindung verwirklicht und
Basisstationen sowie drahtlose Endgeräte umfasst, mit denen eine
Teilnehmerendgerätevorrichtung
verbunden ist, wobei ein Teil der Teilnehmerverbindung durch eine
Funkverbindung zwischen der Endgerätevorrichtung und der Basisstation
gebildet wird.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
Telefonfestnetzen wird das Teilnehmerleitungsnetzwerk derart gebildet,
dass Doppelkabel von mehreren Teilnehmerendgerätevorrichtungen in einer Kreuzungsvermittlungsstelle
bzw. Crossbar-Einheit aufgenommen werden, Kabel von mehreren Crossbar-Einheiten
in einer anderen Crossbar-Einheit kombiniert bzw. verknüpft werden
und ein Kabel hiervon in einer Vermittlungsstelle aufgenommen wird.
Eine Signalisierungsschnittstelle, die den Teilnehmerleitungen der
Vermittlungsstelle gegenüberliegt,
ist standardisiert und entweder eine Verbindung von analogen Zwei-Leitungs-Teilnehmerleitungen,
eine Multiplexer-Schnittstelle entsprechend der CCITT-V2-Empfehlung
oder eine auf Nachrichten basierende Multiplexer-Schnittstelle entsprechend
der ETSI-V5.1-Empfehlung.
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Teilnehmerleitungen
verursachen sowohl im Aufbau des Netzwerks als auch bei seiner Wartung
hohe Kosten. Der Zustand von Teilnehmerleitungen muss konstant überwacht
werden, indem automatische Schleifenmessungen ausgeführt werden.
In allen Vermittlungsstellen, sei es, dass die Vermittlungsstelle
eine Ortsvermittlungsstelle oder PBX-Vermittlungsstelle ist, ist jede Teilnehmerleitung
mit der Vermittlungsstelle mittels einer SLIC (Subscriber Line Interface
Circuit bzw. Teilnehmerleitungsschnittstellenschaltung) verbunden.
Die SLIC-Schaltung führt
die sogenannten BORSHT-Funktionen aus, die eine Batteriezufuhr bzw.
Battery Feed, einen Überspannungsschutz
bzw. Overvoltage Protection, ein Läuten bzw. Ringing, eine Überwachung
bzw. Supervision, Hybrid und Test umfassen. Es gibt eine gute kommerzielle
Versorgung integrierter SLIC-Schaltungen. In der Europäischen Patentanmeldung
EP 0 543 161 ist die Verwendung
einer SLIC-Schaltung in einem verdrahtetem Telefonnetzwerk offenbart.
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In 1 ist
eine bekannte Anordnung zum Testen des Zustands einer Teilnehmerleitung
veranschaulicht. Das typische Telefon in einem Festnetzwerk kann
durch einen Abschlusswiderstand R1 zum Zwecke von Schleifenmessungen
und durch eine Läutschaltung
bzw. Ringing-Schaltung, die durch eine Kapazität C und einen Widerstand R
gebildet wird, dargestellt werden.
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Bei
einer Impedanzmessung, die mit einer Gleichspannung ausgeführt wird,
nimmt die Vermittlungsstelle das Telefon bei einem aufgelegten Zustand
als eine sehr hohe Impedanz wahr. Dies ist in der Läutschaltungskapazität begründet. Wenn
die Gabel ausgehakt ist, übt
die Läutschaltung
keinen Einfluss aus, wodurch das Telefon als ein niedriger Widerstand
wahrgenommen wird. In der SLIC- Schaltung
gibt es eine Schleifenidentifikation, die auf einem Vergleich des
Stromverbrauchs der Teilnehmerleitung mit einem Grenzwert beruht. Diese
Funktion findet den eingehängten
oder ausgehakten Zustand heraus.
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Für Messungen
bei einer Audio- oder Tonfrequenz sind die Impedanz des Leitungstelefons
und die SLIC-Impedanz in den Standards eindeutig definiert. In den
meisten Ländern
ist 600 W als die Endgeräteimpedanz
für den
Tonbereich des Telefons in dem ausgehakten Zustand definiert, auch
wenn zwischen den Ländern
Unterschiede bestehen. In Abhängigkeit
von der Frequenz ist die Tonbereichsimpedanz in dem eingehängten Zustand
in der Größenordnung
von 1,5 kOhm. Somit ist gemäß 1 der
Endgerätewiderstand
R1 in Abhängigkeit
von der Situation eine Gleichspannungsimpedanz oder eine Wechselspannungsimpedanz
mit ausgehakter Gabel.
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Das
Telefon ist mit der Vermittlungsstelle mit einer Teilnehmerleitung
verbunden, die üblicherweise
ein Doppelkabel AB ist. Über
ein spezielles Relais 10 geleitet wird die Teilnehmerleitung
AB vor der SLIC-Schaltung
in der Vermittlungsstelle zu einer Messeinrichtung 12 verzweigt,
die den Teilnehmerschleifenwiderstand und die Teilnehmerschleifenkapazität misst.
Von der SLIC-Schaltung
ist lediglich die Empfängerschaltung
gezeigt. Durch Trennen der Teilnehmerleitung von dem SLIC-Eingangsanschluss
mit einem Relais ist die Messeinrichtung in der Lage, den Teilnehmerschleifenwiderstand
unter Verwendung einer Gleichspannung zu messen, wodurch ein möglicher
Kurzschluss erfasst wird, und die Kapazität unter Verwendung einer Wechselspannung
zu messen, wobei somit der Zustand der Läutschaltung des Telefons herausgefunden wird.
Oftmals wird ebenso der Widerstand der Schleife zur Erdung gemessen,
um mögliche
Erdungsfehler herauszufinden. Es ist anzumerken, dass es durch Verwenden
lediglich einer Messeinrichtung in der Vermittlungsstelle möglich ist, Schleifenmessungen
einer großen
Anzahl von Teilnehmerverbindungen auszuführen.
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Beim
Aufbau eines Telefonnetzwerks ist die Installation von Teilnehmerleitungen
zwischen der Vermittlungsstelle und den Teilnehmerendgerätevorrichtungen
sowohl ein beträchtlicher
Kostenpunkt als auch eine zeitintensive Arbeit. Insbesondere in
einer Region mit spärlicher
Bevölkerung
können
die Kosten für
die einzelne Verbindung groß werden.
Eine Lösung,
um die Kosten zu senken, besteht darin, die Festnetzteilnehmerschleife
zwischen einer Vermittlungsstelle und einer Teilnehmerendgerätevorrichtung
durch eine Funkverbindungsstrecke zu ersetzen. Hierdurch ist die
Teilnehmerendgerätevorrichtung
in dem Festnetzwerk mit einer Endgeräteeinheit verbunden, die eine
Funksende-/Empfangseinrichtung beinhaltet und das Tonfrequenzsignal der
Teilnehmerendgerätevorrichtung
in ein Funkfrequenzsignal umwandelt und es mittels Funk zu der Basisstation
zu überträgt sowie
entsprechend das empfangene Funkfrequenzsignal in ein Tonfrequenzsignal
umwandelt, welches die Teilnehmerendgerätevorrichtung versteht.
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In
einer Lösung
dieser Art kann das Funksystem ein reines analoges oder digitales
zellulares System sein, wobei die Endgeräteeinheiten mit der Basisstation
kommunizieren, oder es kann ein modifiziertes zellulares System
sein, von dem einige Netzwerkelemente entfernt worden sind und einige
Funktionen vereinfacht worden sind. In der vorliegenden Anmeldung
wird diese Lösung
ein WLL- oder drahtloses Ortsschleifensystem (Wireless Local Loop)
genannt.
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Das
WLL-System kann auf eine derartige Weise aufgebaut sein, dass strukturelle
Teile einiger vorhandener zellularer Systeme angewendet werden.
Ein Mobiltelefonsystem kann bspw. ein analoges NMT- oder TACS-System
oder ein digitales GSM-System sein. Hierdurch entspricht die Signalisierung
des WLL-Systems dem fraglichen System, Basisstationen sind Standard-Basisstationen des
fraglichen Systems und die Funkeinheit des Endgeräts ist ähnlich zu
der Funkeinheit einer Mobilstation oder das Endgerät kann die
Mobilstation in einem Mobiltelefonsystem sein. Das wichtige Bauelement
des WLL-Systems ist das Teilnehmernetzwerkelement, das Teilnehmer
mit der Ortsvermittlungsstelle, die die Standards erfüllt, verbindet.
In einem reinen zellularen System ist dies eine Mobilvermittlungsstelle
Oder Mobile Switching Center und in einem angewendeten System ist
dies ein Netzwerkelement, das nachstehend beschrieben wird. Das
Teilnehmernetzwerkelement verändert
die Signalisierung des WLL-Netzwerks, bspw. eine NMT- oder GSM-Signalisierung,
in eine Signalisierung, die für
das Festnetzwerk (bspw. PSTN) geeignet ist, und passt dementsprechend
die Signalisierung des Festnetzwerks an die WLL-Netzwerkschnittstelle
an.
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In 2 ist
ein Prinzip des WLL-Systems gezeigt. Ein drahtloses Festnetzendgerät T umfasst
eine Funkeinheit mit einer Antenne und einer Telefonadaptereinheit 4,
die eine Standard-Teilnehmerendgerätevorrichtung 5 mit
dem Endgerät
verbindet. Die Teilnehmerendgerätevorrichtung
kann ein übliches
Telefon, ein Telefax oder ein Modem sein. Sie ist mit dem Endgerät verbunden,
indem ein Standard-Verbindungsstecker in die Adaptereinheit- Verbindung des Endgeräts gesteckt
wird. Der Benutzer verwendet die Teilnehmerendgerätevorrichtung 5 wie
in einem üblichen
Festnetzwerk, obwohl der Hauptteil der Teilnehmerleitungsverbindung durch
die Funkverbindung zwischen dem Endgerät T und einer Basisstation 2 oder 3 gebildet
wird. Die Teilnehmerendgerätevorrichtung
und das Endgerät
können
kombiniert werden, um eine einzelne physikalische Vorrichtung 6 zu
bilden, wie bspw. eine Mobilstation, die in demjenigen System verwendet
wird, auf dem das WLL-System basiert. Jede Basisstation kann mehreren
Teilnehmerendgerätevorrichtungen
dienen. Die Basisstationen sind mit einem speziellen Teilnehmernetzwerkelement 1 verbunden,
welches für
seinen Teil mit einer Standard-Telefonvermittlungsstelle verbunden
ist.
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Das
Endgerät
empfängt
seine Leistungszufuhr bzw. Stromzufuhr entweder direkt von einem
Leistungszufuhrhauptnetz oder Stromzufuhrhauptnetz, wenn eines bei
dem Ort des Endgeräts
verfügbar
ist, oder von einer Batterie. In dem erstgenannten Fall wird ebenso
eine Bereitschaftsbatterie verwendet, wobei dann eine Aufladeeinrichtung
die Bereitschaftsbatterie geladen hält. Im Falle einer Stromfehlfunktion
erhält
das Endgerät
seine Stromzufuhr von der Batterie und ist somit in der Lage, seinen
Betrieb fortzusetzen.
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Das
Netzwerkelement 1 ist mit einer Ortsvermittlungsstelle
mit einer Multiplexerverbindung verbunden, die ein offenes 2-Mbit/s-PCM-System
des V2- oder V5.1-Typs
verwendet. Wenn die Ortsvermittlungsstelle nur eine 2-Leitungs-Verbindung
unterstützt,
ist das Netzwerkelement mit der Vermittlungsstelle verbunden, indem
die V2-Signalisierung in eine analoge 2-Leitungs-Teilnehmerverbindungsschnittstelle umgewandelt wird.
Eine Signalisierung zwischen dem Netzwerkelement und den Basisstationen,
die mit ihm verbunden sind, ist die Signalisierung des angewendeten
Mobiltelefonnetzwerks, wobei sie jedoch auf eine derartige Weise
modifiziert ist, dass für
das zellulare Netzwerk typische Funktionen, wie bspw. eine Zellen-Verbindungsübergabe und
ein Roaming, ausgelassen sind. Somit muss der Teilnehmer in dem
Abdeckbereich seiner genannten Basisstation bleiben. Ein Weiterleiten
von eingehenden und ausgehenden Anrufen beruht auf der Teilnehmerdatei
des Netzwerkelements. Der Betrieb des Netzwerkelements ist ähnlich zu
dem Betrieb einer Konzentratoreinheit oder Zentralumschaltereinheit:
ein Anruf wird von der Teilnehmerverbindung zu der Vermittlungsstelle weitergeleitet,
während
eine Analyse von Zahlen, eine Berechnung und andere Funktionen in
der Vermittlungsstelle ausgeführt
werden.
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Gemäß dem vorstehend
Beschriebenen kann ein WLL-Netzwerk auf dem bekannten GSM-System beruhen.
GSM ist ein digitales zellulares System, das auf einem Zeitmultiplex
beruht, wobei ein Verkehrskanal TCH immer zusammen mit einem mit
ihm verbundenen SACCH (Slow Associated Control Channel bzw. langsamer
zugeordneter Steuerungskanal) zugeordnet ist. Die Mobilstation muss
die Leistung des empfangenen Signals, eine Signalstärke von
BOCH-Trägern
benachbarter Basisstationen messen und sie muss ein Bitfehlerverhältnis berechnen,
das die Qualität
des empfangenen Signals beschreibt. Sie muss Messergebnisse entsprechend
der GSM-Empfehlung nicht weniger als einmal pro Sekunde auf dem
vorstehend genannten SACCH (Slow Associated Control Channel) berichten.
Wenn der SACCH-Kanal
nur zum Zwecke des Berichtens verwendet wird, kann die Mobilstation
Messergebnisse zweimal pro Sekunde berichten. Bei einer WLL-Anwendung
kann das Endgerät
die gleichen Messungen wie die Mobilstation ausführen, obwohl Messungen, die
eine Verbindungsübergabe
betreffen, unnötig
sind.
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Es
ist richtig, dass das WLL-System in der Lage ist, aus den durch
das Endgerät übertragenen
Messergebnissen in gewissem Grade schließen kann, ob Fehler in dem
Betrieb des Endgeräts
vorhanden sind. Wenn keine Ergebnisse empfangen werden, ist es natürlich ersichtlich,
dass das Endgerät
nicht in Betrieb ist. Das System weiß aber nicht, ob Störungen beim
Läuten,
bei dem Durchgang von DTMF-Signalen, in Reaktionen auf Aushak- und
Auflegesignalen der Teilnehmerendgerätevorrichtung usw. vorliegen.
Zusätzlich
ist das System nicht in der Lage herauszufinden, ob Fehler in dem
Betrieb der Teilnehmerendgerätevorrichtung
vorliegen. Die Teilnehmerendgerätevorrichtung,
die ein herkömmliches
Festnetzwerktelefon sein kann, kann kurzgeschlossen sein, ihre Gabel
kann ausgehakt gelassen sein, der Stecker ist nicht mit dem Endgerät verbunden usw.
Ebenso weist das System keine Einrichtungen zum Herausfinden auf,
ob die Bereitschaftsbatterie des Endgeräts in Ordnung ist und ob die
Batterieaufladeeinrichtung arbeitet, wie sie sollte. In einigen
Fällen
kann der Teilnehmer, ohne dass es die Bedienungsperson bzw. der
Operator weiß,
Batterien eines falschen Typs verwenden, die Störungen bei dem Betrieb des
Endgeräts
verursachen können.
Der Teilnehmer macht einen Fehlerbericht an die Bedienungsperson,
die dann die Ursache der Schwierigkeit herausfinden muss, die so einfach
wie die vorstehend beschriebene ist.
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In
der Internationalen Patentanmeldung WO9509512 ist ein Verfahren
zur Ausführung
von Signalpegel- und Signalqualitätstests zwischen einem Endgerät und einer
Basisstation in einem WLL-System sowie eine Messung des Aufladepegels
einer Batterie-Reserveeinheit einer Stromquelle und des Zustands
der Stromversorgung offenbart.
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In
der Internationalen Patentanmeldung WO94/22255, deren Anmelder Telular
International, Inc. ist, ist eine für ein System des WLL-Typs geeignete
Testvorrichtung beschrieben, welche automatisch programmierte Tests
bei dem Endgerät
ausführt.
Wenn sie physikalisch mit dem Endgerät verbunden ist, überwacht die
Testvorrichtung den Betrieb des Endgeräts und der Funkeinheit, einer
Adaptereinheit und einer Stromversorgung und überprüft, ob deren Betrieb korrekt
ist. Wenn sie mit der Adaptereinheit verbunden ist, simuliert sie
Funktionen, der Teilnehmerendgerätevorrichtung
(Telefon, Modem, Fax), wobei sie aus Reaktionen der Adaptereinheit
schließt,
ob die Adaptereinheit arbeitet, wie sie sollte. Hinsichtlich der
Simulation ist anzumerken, dass die Testvorrichtung ein Aushaksignal
für die
Adaptereinheit erzeugt und überprüft, ob die
Adaptereinheit mit einem Amtszeichen reagiert. Sie leitet den Läutton, der
durch die Adaptereinheit erzeugt wird, zu dem Endgerät, erzeugt
dann ein Aushaksignal und überprüft, ob die
Adaptereinheit den Läutton
in Reaktion auf das Aushaksignal ausschaltet. Die Testvorrichtung
kann mit einer Sende-/Empfangseinrichtung verbunden sein und dieser
befehlen, einen ausgehenden Anruf an ihre eigene Nummer zu erzeugen,
anders ausgedrückt,
sich selbst über
das Netzwerk anzurufen, wodurch die Vorrichtung überprüft, ob die Sende-/Empfangseinrichtung einen
Besetztton in Reaktion auf den Anruf erzeugt.
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Die
Testvorrichtung gemäß dem Stand
der Technik weist einige Schwierigkeiten auf. Erstens kann die Netzwerkbedienungsperson
eine Testsequenz nicht durch eine Fernsteuerung starten oder Testergebnisse, die
den Betrieb des Endgeräts
betreffen, nicht empfangen, wobei aber der Test lokal entweder automatisch oder
durch den Benutzer gestartet stattfindet. Sie zeigt der Partei,
die die Verbindung anordnet, die Testergebnisse bspw. durch Anzeigelichter
an. Zweitens führt
die Testvorrichtung keinerlei Test hinsichtlich des Betriebs des
Endgeräts
oder der Teilnehmerleitung, die diese mit der Teilnehmerendgerätevorrichtung
verbindet, aus, noch tut sie dies hinsichtlich des Betriebs der
Teilnehmerendgerätevorrichtung,
so dass, wenn ein Fehler in der Teilnehmerleitung oder in der Teilnehmerendgerätevorrichtung
auftritt, der Benutzer eine Kundendienstperson rufen muss. Dies
ist bspw. nicht erforderlich, wenn der Telefonstecker nicht richtig
in die Adaptereinheit gesteckt ist. Drittens ist es möglich, dass
die Bedienungsperson Schleifenmessungen auf der Teilnehmerleitung ausführen muss,
wie es ebenso bei dem Festnetzwerk der Fall ist, wobei aber dies
in dem WLL-System
nicht möglich
ist, da ein Teil der Teilnehmerleitung eine Funkverbindung ist.
Sollte das in 1 gezeigte, bekannte Verfahren
angewendet werden, würde
dies bedeuten, das jedes WLL-Endgerät seine eigene Widerstands-/Kapazitätsmesseinrichtung
aufweisen sollte. Diese würde ökonomisch
teuer sein, wobei dennoch keine Einrichtungen zum Leiten von Messdaten
zu der Bedienungsperson vorhanden sind. Viertens ist es mit der
Testvorrichtung nicht möglich,
den Zustand der Bereitschaftsbatterie des Endgeräts zu testen.
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Somit
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Testen
des Betriebs sowohl des Endgeräts
als auch einer zugehörigen
Bereitschaftsbatterie sowie des Zustands der Teilnehmerleitung und
einer Teilnehmerendgerätevorrichtung
bereitzustellen, wobei der Test mittels Funk von dem Netzwerk gestartet werden
kann und die Testergebnisse mittels Funk zu dem Netzwerk weitergegeben
werden können.
Eine Verbindung, die das Verfahren implementiert, ist eine weitere
Aufgabe.
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Die
gestellten Aufgaben werden durch Lösungen erreicht, die in den
unabhängigen
Patentansprüchen definiert
sind.
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Kurzzusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einer
Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt zum
Fern-Testen einer drahtlosen Teilnehmerverbindung in einem System,
in dem eine Teilnehmerendgerätevorrichtung
durch eine Verbindungsleitung mit einer Adaptereinheit eines Endgeräts verbunden
ist, und in dem ein Teil der Teilnehmerverbindung durch eine Funkverbindung
zwischen einer Funkeinheit des Endgeräts und einer Basisstation gebildet
ist, wobei das Endgerät
erste Testfunktionen zum Messen des Zustands einer Bereitschafts-Batterie
und zum Senden von Testergebnissen durch die Funkeinheit zur Basisstation
umfasst, wobei die Verbindung zwischen der Teilnehmerendgerätevorrichtung
und der Adaptereinheit durch einen in der Adaptereinheit enthaltenen
Teilnehmerleitungs-Schnittstellenschaltkreis (SLIC) implementiert
ist, wobei eine separate Teilnehmerendgerätevorrichtung eingerichtet
ist, mit dem Endgerät
unter Verwendung einer Verbindungsleitung verbunden zu werden, das
Endgerät
eingerichtet ist, zweite Testfunktionen durchzuführen, wobei die zweiten Testfunktionen
ein Testen des Endgeräts,
der Teilnehmerendgerätevorrichtung
und der Verbindung zwischen diesen umfassen, wobei das Verfahren
einen Schritt umfasst, in dem eine die gewünschten Testfunktionen startende Nachricht
durch die Funkverbindung zum Endgerät gesendet wird, und die Testfunktionen,
auf die sich die Nachricht bezieht, ansprechend auf die Nachricht
durchgeführt
werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Endgerät in einem
Funksystem einer drahtlosen Teilnehmerverbindung bereitgestellt,
wobei das Endgerät
eine Adaptereinheit, eine Funkeinheit und erste Testfunktionen umfasst,
wobei die Adaptereinheit eingerichtet ist, das Endgerät mit einer Teilnehmerendgerätevorrichtung
mittels einer Verbindungsleitung zu verbinden, die ersten Testfunktionen
zur Messung des Zustands einer Bereitschaftsbatterie verwendet werden,
die Funkeinheit verwendet wird, einen Teil einer Teilnehmerverbindung
durch eine Funkverbindung zwischen der Funkeinheit und der Basisstation
zu bilden und Testergebnisse zu der Basisstation zu senden, wobei
das Endgerät
des Weiteren zweite Testfunktionen umfasst, wobei die zweiten Testfunktionen
den Zustand des Endgeräts,
einer Verbindungsleitung und einer Teilnehmerendgerätevorrichtung
betreffende Tests umfassen, und das Endgerät des Weiteren eine Funktionseinrichtung
beinhaltet, die in Reaktion auf eine Nachricht, die über die
Funkverbindung empfangen wird, die Testfunktionen startet und die
gewünschten
Testfunktionen ausführt,
wobei die Funktionseinrichtung eine Teilnehmerleitungsschnittstellenschaltung
(SLIC) umfasst, die zur Verbindung der Teilnehmerendgerätevorrichtung
mit dem Endgerät
verwendet wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein System
bereitgestellt zur Implementierung einer drahtlosen Teilnehmerverbindung,
das Basisstationen und Endgeräte
umfasst, wobei die Endgeräte
eine Funkeinheit und eine Adaptereinheit umfassen, wobei eine Teilnehmerendgerätevorrichtung durch
eine Verbindungsleitung mit der Adaptereinheit von einem der Endgeräte verbunden
ist, wodurch eine Funkverbindung einen Teil der Teilnehmerverbindung
bildet, wobei das System aufweist: ein Netzwerkelement, das dazu
angepasst ist, eine die Testfunktionen im einen Endgerät startende
Nachricht zu bilden, einen durch die Adaptereinheit umfassten Teilnehmerleitungs-Schnittstellenschaltkreis
(SLIC), wodurch eine separate Teilnehmerendgerätevorrichtung dazu angepasst
ist, durch Verwendung einer Verbindungsleitung mit der Teilnehmerleitungs-Schnittstelleneinheit
(SLIC) verbunden zu sein, eine Testeinrichtung im Endgerät, die dazu
angepasst ist, die in der empfangenen, die Testfunktionen startenden
Nachricht angegebenen Testfunktionen durchzuführen, eine Einrichtung im Endgerät zum Senden
der Testergebnisse zur Funkverbindung, und ein Übertragungsprotokoll zum Weiterreichen
der Nachrichten durch das Datenübertragungsnetzwerk.
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Erfindungsgemäß ist eine
Verbindungsanordnung in einem WLL-Endgerät beinhaltet, um von dem Netzwerk
eine Testnachricht zu empfangen, die zu ihm unter Verwendung eines
geeigneten Protokolls übertragen
wird, Diagnosefunktionen auszuführen,
die in der Nachricht angegeben sind, und die Ergebnisse zu dem Netzwerk
unter Verwendung eines geeigneten Protokolls zu übertragen.
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Diagnosefunktionen
umfassen einen Endgerätetest,
der Tests des gleichen Typs wie diejenigen beinhalten kann, die
in einer Anordnung gemäß dem Stand
der Technik ausgeführt
werden, wie bspw. Auflege-/Aushak-Messungen und Signalpegelmessungen.
Die Diagnosefunktionen umfassen insbesondere Schleifenmessungen
der Teilnehmerschleife und eine Funktionsüberprüfung des Zustands der Bereitschaftsbatterie des
Endgeräts.
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Zur
Ausführung
einer Schleifenmessung beinhaltet die Verbindungsanordnung eine
SLIC-Schaltung, die verwendet wird, um eine Teilnehmerverbindung
auszuführen,
d. h., das Doppelkabel von der Teilnehmerendgerätevorrichtung wird zu dieser
Schaltung gebracht. Parallel zu dem 2-Leitungs-Eingangsanschluss der SLIC-Schaltung
und zu der Teilnehmerleitung befindet sich eine Reihenschaltung,
die eine Signalerzeugungseinrichtung bzw. einen Signalgenerator
und einen Widerstand umfasst. Der Widerstandswert ist näherungsweise
der gleiche wie die Eingangsimpedanz der SLIC-Schaltung. Der Signalgenerator
legt eine Wechselspannung an die Teilnehmerleitung an, die in Abhängigkeit
von dem Zweck der Messung entweder eine niedrige Frequenz oder eine
hohe Frequenz aufweist. Der Zustand der Teilnehmerschleife bestimmt
die Wirkung des angelegten Signals in dem SLIC-Eingangsanschluss
und dementsprechend in dem zugehörigen
Ausgangsanschluss. Ergebnisse von Niedrig- und Hochfrequenzmessungen
werden miteinander verglichen und es ist einfach, von diesen Ergebnissen
herauszufinden, ob ein Kurzschluss in der Teilnehmerleitung vorliegt, ob
die Leitung unterbrochen ist, ob das Telefon ausgehakt ist und ob
die Läutschaltung
des Telefons fehlerhaft ist.
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Die
SLIC-Schaltung selbst beinhaltet eine Schleifenidentifikation, die
auf einem Vergleich des Stromverbrauchs der Teilnehmerleitung mit
einem Grenzwert beruht. Diese Funktion findet heraus, ob die Gabel
ausgehakt oder eingehängt
ist. Digitale Endgeräte
verwenden bereits einen Signalprozessor, mit dem ein A/D-Wandler, üblicherweise
eine PCM-Codier-/Decodiereinrichtung bzw. Codec-Einrichtung verbunden
ist, der für
seinen Teil mit dem SLIC-Ausgangsanschluss verbunden ist. Dem Signalprozessor
kann die Aufgabe zugewiesen sein, notwendige Berechnungen auszuführen. Eine
separate Berechnungsschaltung kann bei analogen Endgeräten verwendet
werden.
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Zum
Herausfinden des Zustands der Bereitschaftsbatterie wird eine derartige
Logikeinheit dem Endgerät
oder einer zugehörigen
Leistungszufuhreinheit bzw. Stromzufuhreinheit hinzugefügt, die
einen Batteriezustandstest in Reaktion auf eine Nachricht von dem
Netzwerk ausführt,
die den Test startet. Der Test umfasst zumindest einen Batterieladungstest.
Das Endgerät
erzeugt dann eine Nachricht, in der Informationen über den
Batteriezustand zu dem Netzwerk übertragen
werden.
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Zum
Senden von den Test startenden Nachrichten von dem Netzwerk zu dem
Endgerät
und entsprechend zum Senden von Berichten von dem Endgerät zu dem
Netzwerk wird ein vorhandenes Protokoll des zellularen Netzwerks
verwendet, wenn es möglich
ist. Ein analoges NMT-Netzwerk verwendet bestimmte Rahmen, die in
den Spezifikationen definiert sind. Ein digitales Netzwerk verwendet
ein SMS-Protokoll (Kurznachrichtendienst bzw. Sport Message Service)
oder irgendein Übertragungsprotokoll,
das auf einer SMS-Basis entwickelt wird. Der Test kann durch ein
Netzwerkelement, wie bspw. ein Fernbetriebszentrum oder ein Teilnehmernetzwerkelement
gestartet werden, wobei aber die Basisstation ebenso den Test starten
kann und die Ergebnisse analysieren kann. Ein anderes Anwendungsprotokoll,
das in einem digitalen zellularen Netzwerk verwendet wird, wird
Unstructured Supplementary Service Data (USSD) genannt. Dieses Protokoll
ist durch das European Telecommunication Standards Institute (ETSI)
in der Spezifikation ETS 300 625, Januar 1995, vorgeschlagen worden.
Sowohl eine Mobilstation als auch das Netzwerk sind in der Lage,
unstrukturierte Stränge
(strings) zu erzeugen, zu senden und zu empfangen. Nachdem die Mobilstation
den Strang empfangen hat, verwirklicht es Operationen, die durch
das Netzwerk angewiesen werden, erzeugt einen neuen Strang, der
Ergebnisse beinhaltet, und überträgt den Strang
zu dem Netzwerk.
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Nachdem
das Endgerät
die Testnachricht empfangen hat, sucht es diejenige Funktionsspezifikation von
einer gespeicherten Tabelle, auf die in der Nachricht Bezug genommen
wird, und führt
die in der Spezifikation definierten Aufgaben aus. Nach Abschluss
der Aufgabe und einer Berechnung der Ergebnisse erzeugt das Endgerät eine Nachricht,
die dem Protokoll entspricht, und überträgt diese zu dem Netzwerk.
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Testfunktionen
des Endgeräts
können
gestartet werden, wie es erforderlich ist, entweder mit einer regulären Wiederholung,
lediglich zu einer bestimmten Zeit, wie bspw. nachts, sowie lediglich
einige Endgeräte betreffend
oder alle Endgeräte
betreffend. Eine Testanweisung kann eine einzelne Messung oder eine
ganze Reihe von Messungen betreffen.
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Liste der
Figuren
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Die
Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen
Figuren ausführlicher
beschrieben. Es zeigen:
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1 das
bekannte Prinzip einer Schleifenmessung,
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2 ein
WLL-System,
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3 eine
vereinfachte Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung,
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4 ein
praktisches Ausführungsbeispiel
der Verbindung,
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5 eine
erfindungsgemäße Verbindung
in einem digitalen Endgerät,
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6 eine
erste Anordnung zum Testen einer Bereitschaftsbatterie eines Endgeräts,
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7 eine
weitere Anordnung zum Testen einer Bereitschaftsbatterie eines Endgeräts,
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8 ein
Flussdiagramm von Funktionen, die durch ein Endgerät ausgeführt werden,
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9A und 9B Rahmen,
die für
eine Nachrichtenübertragung
in einem analogen zellularen Netzwerk geeignet sind, und
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10 ein
digitales zellulares Netzwerk, das mit erfindungsgemäßen Elementen
ergänzt
ist.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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In 3 ist
eine Verbindungsanordnung in einem WLL-Endgerät gezeigt, die Schleifenmessungen
ermöglicht.
Die Markierungen in der Figur entsprechen den Markierungen gemäß 1 in
anwendbaren Teilen. Ein wesentlicher Unterschied bezüglich der
Teilnehmerleitung besteht darin, dass die Teilnehmerleitung gemäß 1,
die von dem Telefon zu der Vermittlungsstelle verläuft, lang
ist, sogar mehrere Kilometer, wohingegen in dem WLL-Fall gemäß der Figur
die Länge
der Teilnehmerleitung, d. h. der Leitung, die von der Teilnehmerendgerätevorrichtung
zu dem Endgerät
verläuft,
kurz ist, typischerweise lediglich wenige Meter, und das die Teilnehmerverbindung
danach eine Funkverbindung ist.
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Es
sind lediglich für
die Erfindung wesentliche Schaltungen bzw. Schaltkreise in dem WLL-Endgerät gezeigt,
das durch eine gestrichelte Linie abgegrenzt ist. Sie umfassen eine
herkömmliche
SLIC-Schaltung, die für
Telefonvermittlungsstellen vorgesehen ist und von mehreren Zulieferern
verfügbar
ist, sowie einen Wechselspannungsgenerator 31, einen Schalter 32 und
einen Widerstand 33. Der SLIC-Eingangsanschluss wird durch
Leitungen bzw. Drähten
A und B eines Doppelkabels gebildet, welches die Teilnehmerleitung
ist. Eine Reihenschaltung des Wechselspannungsgenerators 31,
des gesteuerten Schalters 32 und des Widerstands 33 ist
zwischen die Eingangspole der Schaltung geschaltet. Der Widerstandswert
des Widerstands 33 ist gleich demjenigen der SLIC-Eingangsimpedanz
R1, die für
ihren Teil ungefähr
gleich der Endgeräteimpedanz
des Tonbereichs der Teilnehmerendgerätevorrichtung ist, d. h. der
Impedanz, die bei niedrigen Frequenzen (auch Bezugszeichen R1) in
einem ausgehakten Zustand gemessen wird. Wenn der Stecker der Teilnehmerleitung
in eine Adaptereinheitsbuxe des Endgeräts gesteckt ist, sind sowohl
die Teilnehmerschleife, der Wechselspannungsgenerator als auch die
SLIC-Schaltung parallel geschaltet und eingepasst, wie es von dem Verbindungspunkt
gesehen wird.
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Es
ist in Verbindung mit der Beschreibung des Standes der Technik angemerkt
worden, dass herkömmliche
SLIC-Schaltungen,
die bspw. eine Schleifenidentifikation auf der Grundlage eines Vergleichs
des Stromverbrauchs der Teilnehmerleitung mit einem Grenzwert beinhalten,
eingesetzt werden können.
Diese Funktion ermöglicht
eine Identifikation des Gabelzustands des Telefons, d. h., ob sie
eingehängt
bzw. aufgelegt oder ausgehakt bzw. abgenommen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht
ebenso eine Trennung der Zustände
a)
ausgehaktes Telefon (d. h., ein Anruf findet statt, der Hörer ist
auf dem Tisch vergessen worden oder ungenügend platziert worden) und
b) ein Kurzschluss in der Teilnehmerleitung
und der Zustände c) eine
Teilnehmerleitung ist ausgeschaltet (d. h., die Leitung ist wirklich
ausgeschaltet oder unterbrochen, oder die Läutschaltung des Telefons ist
fehlerhaft oder unterbrochen) und d) der Hörer ist eingehängt und
die Läutschaltung
kann gesehen werden (d. h., alles ist in Ordnung) voneinander.
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Diese
Zustände
können
identifiziert werden, indem lediglich Wechselspannungen unterschiedliche Frequenzen
an die Teilnehmerleitung von einem getrennten Signalgenerator angelegt
werden. Auf die Zustände
kann gefolgert werden, indem Signalpegel, die von dem Ausgangsanschluss
eines SLIC-Verstärkers
erhalten werden, bei unterschiedlichen Sequenzen miteinander verglichen
werden. Das Folgern kann auf unterschiedliche Weise ausgeführt werden,
wobei hiervon eine vorteilhafte Art nachstehend dargestellt ist.
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Wenn
keine Schleifenmessungen ausgeführt
werden, ist der Schalter 32 offen und die SLIC-Schaltung ist
in einem passiven Zustand. Wenn das Endgerät von dem Netzwerk eine Nachricht
empfängt,
die eine Schleifenmessung veranlasst, wird der Schalter 32 geschlossen
und der Wechselspannungsgenerator 32 wird aktiviert.
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Mehrere
unterschiedliche Frequenzen können
mit dem Generator gebildet werden, wobei ihre Wirkung nachstehend
mit Hilfe einer Tabelle 1 dargestellt ist.
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Wenn
der Generator eine beliebige Frequenz A(f) zuführt, wobei A die Amplitude
und f die Frequenz ist, und der SLIC-Ausgangssignalpegel 0 ist,
ist bekannt, dass die Teilnehmerleitung kurzgeschlossen ist. Der Grund
hierfür
liegt darin, dass, von dem Endgerät betrachtet, der Widerstand
zwischen Leitungen A und B Null oder wenige Ohm beträgt, so dass
die Generatorabzweigung kurzgeschlossen ist, wobei aus diesem Grund kein
Signal von dem SLIC-Empfängerausgangsanschluss
empfangen wird. Dies ist der Fall, sei es, dass die Gabel ausgehakt
oder eingehängt
ist.
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Wenn
der Generator eine beliebige Frequenz A(f) zuführt und der SLIC-Ausgangspegel
1/2A ist, ist bekannt, dass die Teilnehmerleitung ausgeschaltet
oder unverbunden ist. Der Grund hierfür liegt darin, dass, da die
Impedanz zu der Teilnehmerleitung unendlich ist, die durch den Generator
angelegte Spannung gleichmäßig zwischen
dem Generatorwiderstand 33 und dem SLIC-Eingangswiderstand
R1 aufgeteilt wird (die Widerstände
sind gleich groß).
Somit wird von dem SLIC-Ausgangsanschluss eine derartige Spannung
empfangen, deren Amplitude exakt eine Hälfte der Amplitude A der Spannung
des Generators 31 ist. Dies ist der Fall, sei es, dass
die Kabel ausgehakt oder eingehängt
ist. Die durch den Generator gegebene Frequenz weist in diesem Fall
ebenso keine Bedeutung auf.
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Die
Frequenz ist von Bedeutung, wenn die Teilnehmerleitung in Ordnung
ist und wenn der Betrieb der Läutschaltung
des Telefons, der Gleichspannungswiderstand des Telefons und Tonbereichsimpedanzen
untersucht werden. Die Abschaltfrequenz der Läutschaltung des Telefons, die
als eine RC-Reihenschaltung in 3 gezeigt
ist, liegt in dem Bereich von 0,5 ... 1 kHz. Wenn die Frequenz der
durch den Generator 31 angelegten Wechselspannung darüber hinaus
vergrößert wird,
d. h., A(f) > Ausschaltfrequenz
der Läutschaltung, und
A(f) bspw. eine Wechselspannung von 4 kHz ist, stellt der Kondensator
C der Läutschaltung lediglich
einen niedrigen Widerstand dar, so dass die Teilnehmerleitungsimpedanz
verringert ist, was zu einer Verringerung der SLIC-Eingangsspannung
und somit ebenso der Ausgangsspannung führt. Daraus kann gefolgert
werden, dass die Läutschaltung
in Ordnung ist. Der eingehängte
Zustand ist bekannt.
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Wenn
in der vorstehend beschriebenen Messung, in der A(f) > Abschaltfrequenz der
Läutschaltung
ist, der SLIC-Ausgangspegel
nicht verändert
wird, wird gefolgert, dass die Läutschaltung
fehlerhaft ist.
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Wenn
die Generatorfrequenz unter die Abschaltfrequenz der Läutschaltung
verringert wird, d. h. A(f) < Abschaltfrequenz
der Läutschaltung,
und A(f) bspw. eine Wechselspannung von 50 Hz ist, ist es möglich, auf Gleichstromimpedanzen,
die dem Gabelzustand entsprechen, zu schließen. Wenn die Gabel eingehängt ist, sieht
der SLIC-Eingangsanschluss die Teilnehmerleitungs-Gleichstromimpedanz
als hoch, und wenn die Gabel ausgehakt ist, wodurch die Läutschaltung
keine Wirkung hat, sieht die SLIC-Schaltung den Wert der Telefonendgeräteimpedanz
R1.
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Indem
die Generatorzufuhr die Frequenz A(f) > Abschaltfrequenz der Läutschaltung
aufweist, wird herausgefunden, ob die Tonbereichsimpedanzen so sind,
wie sie sein sollten.
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Wenn
die SLIC-Schaltung mit einer PCM-Codier-/Decodiereinrichtung (PCM-Codec-Einrichtung)
verbunden ist, könnte
gedacht werden, dass ein Signalgenerator der Codier-/Decodiereinrichtung
verwendet wird, dessen Signal außerhalb der Schaltung über einen
internen Zufuhrverstärker
der SLIC verfügbar
ist. Er kann jedoch nicht als ein Signalgenerator 31 entsprechend
der Erfindung verwendet werden, da die Hybridfunktion der SLIC-Schaltung
verhindert, dass das Signal der Codier-/Decodiereinrichtung in der
Empfängerverzweigung
empfangen wird, wenn keine Phasendifferenz zwischen dem gesendeten
Signal und dem empfangenen Signal bewirkt wird. Eine Phasendifferenz
kann sich natürlich
ergeben, wenn die SLIC-Schaltung auf die herkömmliche Weise in der Telefonvermittlungsstelle
eines Festnetzwerks verwendet wird, wodurch die Teilnehmerleitung
oftmals lang genug ist und das gesendete Signal von dem Teilnehmergerätevorrichtungsende
zurückreflektiert
wird. In dem WLL-Fall ist die Teilnehmerleitung viel zu kurz für die Erzeugung
irgendeiner Phasendifferenz.
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Die
Schleifenmessungsverbindung gemäß 3 ist
vorzugsweise gemäß 4 implementiert.
Gemäß 4 wird
ein Messsignal mittels eines Schalters 46, eines Kondensators 42,
der sich um die Gleichstromdifferenz kümmert, und eines Widerstands 41 zu
einer Leitung A des Doppelkabels gebracht. Während die Messung stattfindet,
ist die andere Kabelverzweigung mit einem Schalter 45 mit
der Erdung der Schaltung vom Standpunkt einer Wechselspannung über einen
Kondensator 44, der sich um die Gleichstromdifferenz kümmert, und über einen
Widerstand 43 verbunden. Die Kondensatoren werden benötigt, um
den Arbeitspunkt des SLIC-Eingangsverstärkers in
einem linearen Bereich zu halten und sie müssen derart dimensioniert sein, dass
sie das Messergebnis nicht negativ beeinflussen, wenn niedrigere
Messfrequenzen verwendet werden. Ein Rechteckwellensignal mit einem
Spannungsbereich von 0 V–5
V, das von dem PWM-Gatter
eines Mikroprozessors (47), der sich in dem Endgerät befindet,
verfügbar
ist, wird als ein Signalgenerator verwendet. Da das Signal ebenso
hohe Frequenzen neben einer niedrigen Grundfrequenz umfasst, müssen diese
Frequenzen durch ein Tiefpassfilter gefiltert werden. Eine Filtrierung
kann auf einfache Weise ausgeführt
werden, wenn die Messalgorithmen mit einem Signalprozessor, der
auch andernfalls in dem Endgerät
beinhaltet ist, implementiert werden.
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Die
Schalter 45 und 46 können durch BJT-Transistoren
oder FET implementiert werden. Wie es ersichtlich ist, erfordert
eine Implementierung der Messfunktion lediglich ein paar Widerstände und
Kondensatoren sowie einige Schalttransistoren, aber da die Schalter
in der Messschaltung sind und sie von der Teilnehmerleitung gleichstromgetrennt
sind, ist die Implementierung preiswert und einfach.
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In 5 ist
eine prinzipielle Darstellung eines digitalen WLL-Endgeräts gezeigt,
wobei Blöcke,
die für die
Erfindung wesentlich sind, neben der bereits beschriebenen SLIC-Schaltung
und der Verbindung 31, 32, 33, die eine
Wechselspannung bei der Teilnehmerschleife erzeugt, gezeigt sind.
Der Adapterteil des Endgeräts weist
bereits eine PCM-Codier-/Decodiereinrichtung 41 auf, die
das PCM-Sprachsignal von dem Netzwerk in ein analoges Signal und
entsprechend das analoge Signal von der Teilnehmerendgerätevorrichtung
in ein PCM-codiertes Signal für
eine weitere Übertragung
auf dem Funkwege umwandelt. Der PCM-Block beinhaltet hier sowohl
A/D- als auch D/A-Wandler. Eine Basisbandsignalverarbeitung wird
in einem Signalprozessor DSP, 42, ausgeführt, der Übertragungsrahmen
von einem Bitstrom bildet, der durch den PCM-Block aus einem Analogsignal
erzeugt wird, das von der Teilnehmerendgerätevorrichtung ankommt. Die Übertragungsrahmen
sind kanalkodiert und eine RF- bzw. HF-Einheit 44 überträgt Übertragungsrahmen
zu der Basisstation. Die Funktion ist ähnlich zu der, wenn die Übertragungsrahmen
durch die Basisstation gesendet werden und durch das Endgerät empfangen
werden.
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Operationen
werden durch eine MCU (Main Controller Unit bzw. Hauptsteuerungseinheit) 43 des
Endgeräts
gesteuert, die einen Mikroprozessor und die erforderliche Software
beinhaltet. Dies alles ist für
einen Fachmann ersichtlich.
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Erfindungsgemäß überträgt die Bedienungsperson
derartige Nachrichten zu dem Endgerät, die eine Anzeige beinhalten,
eine bestimmte Messfunktion auszuführen. In der Figur ist dies
durch einen "Messungsnachricht"-Kasten veranschaulicht.
Dementsprechend sendet das Endgerät, nachdem die Messungen ausgeführt worden
sind, eine Messberichtsnachricht zu der Bedienungsperson, was in
der Figur durch eine "Ergebnis"-Nachricht veranschaulicht
ist. In Abhängigkeit
von dem WLL-Anwendungsnetzwerk wird immer die Standardnachricht
des Netzwerks oder ein anderer geeigneter Kommunikationsmechanismus
verwendet, wenn es möglich
ist.
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Über das
Netzwerk ankommende Nachrichten können ebenso eine Anweisung
beinhalten, einen Test des Zustands von Bereitschaftsbatterien auszuführen.
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Bereitschaftsbatterien
werden verwendet, um die elektrische Leistungs- bzw. Stromzufuhr
für das
Endgerät
im Falle einer Fehlfunktion in der versorgenden elektrischen Stromhauptleitung
sicherzustellen. Wenn keine elektrische Stromhauptleitung vorhanden
ist, fungieren die Batterien als die primäre Stromquelle. Der Vorteil,
der durch Bereitschaftsbatterien gegeben wird, wird jedoch nicht
erreicht, wenn die Bereitschaftsbatterien aus irgendeinem Grund
zu langsam aufgeladen werden. Durch Hinzufügen eines Batteriezustandstests zu
den Ferntestfunktionen kann die Bedienungsperson den Teilnehmer
rechtzeitig über
unzureichend geladene Batterien informieren und der Teilnehmer kann
dann die erforderlichen Schritte rechtzeitig unternehmen.
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In 6 und 7 ist
eine Anordnung zum Testen von Batterien gezeigt. Für den Test
ist eine Logikeinheit 63 erforderlich, die durch das Endgerät gesteuert
die Funktion ausführt,
welche durch die Messungsnachricht spezifiziert ist, d. h. den Batterietest.
Die Logikeinheit kann sich in der Bereitschaftsbatterieeinheit (62)
befinden, wie es in 6 gezeigt ist, oder sie kann
als ein Teil des WLL-Endgeräts
(61) platziert sein, wie es in 7 gezeigt
ist. Die nachstehend beschriebenen Aufgaben sind der Logikeinheit
zugewiesen:
Einschalten und Ausschalten des Aufladestroms der
Aufladeeinrichtung zu der Batterie,
Verbinden einer Testlast
mit der Batteriespannung,
Lesen der Batteriespannung und
möglicherweise
Untersuchen der Batteriegröße und des
Herstellers.
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Wenn
die Messungsnachricht eine Nachricht beinhaltet, einen Bereitschaftsbatteriezustandstest
auszuführen,
wird ein Batterieladungstest ausgeführt. Die Hauptsteuerungseinheit
steuert das MCU-Logikbauelement 63, um den Versorgungsstrom
einer Aufladeeinrichtung 64 von den Batterien auszuschalten.
Die Batteriespannung wird dann über
die Steuerungsleitung gelesen. Da die Batteriespannung eine analoge
Größe ist, muss
eine der A/D-Leitungen der MCU für
diese Aufgabe verwendet werden. Nach dem Lesen der Batteriespannung
schaltet die Logikeinheit eine Testlast zwischen die Batteriepole, entlädt die Batterien
bei der Testlast für
eine vorbestimmt Zeit und ließt
wieder die Batteriespannung, nachdem diese Zeit vergangen ist. Somit sind
Informationen über
die Anfangs-Batteriespannung, einen Entladestrom und eine Spannung
nach der Entladezeit empfangen worden. Diese Informationen werden
in die Ergebnisnachricht eingegeben und in dem Netzwerk übertragen.
Vor der Übertragung
kann das Endgerät
eine Anfangsverarbeitung der Ergebnisse ausführen. Durch Analysieren der
Ergebnisse erzeugt das Netzwerk eine Warnungs- oder Alarmnachricht,
wie es erforderlich ist, die zu dem Endgerät weitergeleitet wird.
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Die
Batteriegröße und der
Hersteller können
ebenso untersucht werden. Dies wird ausgeführt, indem irgendein bekanntes
Verfahren, wie bspw. ein Untersuchen desjenigen Widerstands, der
sich in der Batterie befindet und der die Batteriegröße und den
Hersteller anzeigt, ausgeführt
wird. Die A/D-Leitung der MCU wird ebenso für diese Aufgabe verwendet.
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Es
ist ebenso möglich,
den Batteriezustand ohne Verwenden einer getrennten Logikeinheit
zu untersuchen, wodurch die Überprüfung lediglich
ausgeführt
wird, wenn die Aufladeeinrichtung den zugehörigen Versorgungsstrom verliert.
Wenn das Endgerät
herausfindet, dass die Aufladeeinrichtung keinen Strom abgibt, wodurch
das Endgerät
von der Stromzufuhr von der Batterie abhängig ist, misst es für eine bestimmte
Zeit den Spannungsabfall der Batterie über diese Zeit. Es überträgt die Ergebnisse
zu dem Netzwerk entweder nach einer vorausgehenden Verarbeitung
oder ohne eine vorausgehende Verarbeitung.
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Dieses
Verfahren weist den Vorteil auf, das keine getrennte Logikeinheit
erforderlich ist, um die Aufladeeinrichtung von der Batterie zu
trennen und sie damit wieder zu verbinden oder um eine getrennte
Testlast an die Batteriepole anzuschließen.
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In 8 ist
ein Flussdiagramm der Schritte gezeigt, die durch das Endgerät unternommen
werden, nachdem es eine Messungsnachricht empfangen hat. Die Funktionen
starten, nachdem das Endgerät
eine Nachricht über
Funk empfangen hat, die eine Anzeige zur Ausführung einer Messung sowie Informationen
darüber,
welche Messfunktionen es ausführen
muss, beinhaltet. Das Endgerät
sucht dann eine Messfunktionsspezifikation aus einer Tabelle, die
in dem Speicher gespeichert ist, 5. Jede
Spezifikation ist ein bestimmter Anweisungssatz, der unter einer
Prozessorsteuerung ausgeführt
wird. Die Messungen können
Schleifenmessungen sowie Messungen sein, die die Endgeräteadaptereinheit
und/oder den Betrieb der Funkeinheit betreffen. Nachdem die Messungen
ausgeführt
worden sind und die Messwerte erhalten worden sind, bildet das Endgerät eine Nachricht
entsprechend dem System, die Messwerte und, wenn es erforderlich
ist, ebenso Informationen darüber
beinhaltet, wo die Messungen ausgeführt worden sind. Die Informationen
können
ein Bezug auf ein Identifikationselement in der empfangenen Messungsnachricht
sein. Das Endgerät
nimmt dann einen zugehörigen
Leerlaufzustand an. Messungsnachrichten können empfangen werden und Ergebnisnachrichten
können
gesendet werden, auch wenn der Benutzer eine Verkehrsverbindung
mit dem Netzwerk hat, d. h. während
eines Anrufs, während
des Sendens eine Faxes usw.
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Wenn
das System ein zellulares NMT-900-System ist, kann die Nachricht,
die die Messfunktion startet, mit dem Rahmen 1a, der in
Punkt 4.3.2.1 der NMT-Spezifikation NMT DOC 900-1 vom Januar 1995
(Anrufkanalanzeige allgemein) definiert ist, 1a' (Anrufkanalanzeige
für eine
MS-Gruppe A), 1a'' (Anrufkanalanzeige
für eine
MS-Gruppe B) oder 1b (kombinierte Anrufs- und Verkehrskanalanzeige)
gesendet werden.
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In 9A ist
die allgemeine Form der Felder von Rahmen, die in einer Abwärtsstrecken-Richtung
bzw. Downlink-Richtung zu senden sind, gezeigt. Nach den Feldern
für eine
Kanalzahl, ein Präfix,
eine Verkehrsbereichszahl und ein Telefonidentifikationselement
gibt es ein Feld, das für
Daten von 3 Stellen bzw. Digits (hexadezimale Zeichen), d. h. von
12 Bits reserviert ist. In Rahmen 1a und 1b bilden
das Informationsfeld und das Telefonidentifikationselementfeld gemeinsam
ein Feld, das für
zusätzliche
Informationen reserviert ist, wodurch ein Feld für 10 Zahlen (Stellen) erhalten
wird. Unter bestimmten Bedingungen kann das Telefonidentifikationselementfeld
ebenso in Rahmen 1a' und 1a'' für zusätzliche Informationen verwendet
werden. In diesen Standardrahmen können zumindest die Bits des
Informationsfelds zur Definition der Messungsaufgabe verwendet werden.
Mit 12 Bits können
insgesamt 212 unterschiedliche Aufgaben
definiert werden, was ausreichend ist. Eine Zahl ist ausreichend,
um anzugeben, dass die Aufgabe eine Messungsaufgabe ist, die durch das
Endgerät
auszuführen
ist, wodurch weiterhin 28 = 256 Alternativen
zur Definition der Aufgaben verbleiben.
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Wenn
es die Nachricht empfangen hat, sucht das Endgerät die Tabelle in dem zugehörigen Speicher nach
der Definition einer Funktion ab, die dem Bitmuster entspricht,
führt die
Funktion aus, und überträgt die Ergebnisse
zu dem Netzwerk. Sie können
standardmäßig entsprechend 9B in
einer Rahmenstruktur der Aufwärtsstreckenrichtung
bzw. Uplink-Richtung insbesondere in den Rahmen gesendet werden,
die in Punkten 10a (Anrufbestätigung von MS auf Anrufskanal
und Zugriffe auf Zugriffskanal, verkürzter Rahmen) und 10d (Anrufsbestätigung von
MS bei dem Alternativ-Anruftyp auf kombinierten CC/TC, verkürzter Rahmen)
der Spezifikation definiert sind. Ihr 5-Stellen-Informationsfeld
(20 Bits) ist ausreichend, um alle möglichen Messergebnisse und
Messungsaufgaben zu identifizieren. Es ist eine derartige Prozedur
möglich,
bei der in der Nachricht 1 Stelle die ausgeführte Messungsaufgabe identifiziert
und die verbleibenden vier Stellen verwendet werden, um die Messergebnisse
anzuzeigen. Vier Stellen bedeuten 16 Bits, was eine ausreichende
Zahl zur Angabe der Ergebnisse ist.
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Die
vorstehende Beschreibung darüber,
wie Rahmen verwendet werden, dient lediglich zur Anregung und zur
Veranschaulichung, dass eine Rahmenstruktur entsprechend dem NMT-900-Standard
als solche eine Weiterleitung von Messungsaufgabennachrichten und
Messberichtnachrichten in einem zellularen Analognetzwerk ermöglicht.
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In
einem WLL-System, das auf einem digitalen zellularen System beruht,
ist es von Vorteil, einen SMS (Short Message Service bzw. Kurznachrichtendienst)
des Systems oder ein Protokoll, das auf SMS aufbaut, zum Senden
der Nachricht zu verwenden, die die Messfunktion startet. Der Kurznachrichtendienst
des zellularen GSM-Systems ist bspw. in dem Standard ETS 300 502
definiert.
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Eine
Kurznachricht kann von einem Punkt-Zu-Punkt-Typ sein, wodurch es
möglich
ist, zwischen SMS-MT/PP (Mobile Terminating Short Message Service,
Point-to-Point bzw. bei Mobilstation endender Kurznachrichtendienst,
Punkt-Zu-Punkt)
und SMS-MO/PP (Mobile Originating Short Message, Point-to-Point
bzw. von Mobilstation stammender Kurznachrichtendienst, Punkt-Zu-Punkt)
zu unterscheiden. Zusätzlich
kann das Netzwerk Kurznachrichten des Rundfunk- bzw. Rundsendetyps,
SMS-CB (Cell Broadcast Short Message Service bzw. Zellenrundfunk-Kurznachrichtendienst),
senden. Die maximale Länge
einer Kurznachricht ist 140 Bytes oder 160 ASCII-Zeichen von jeweils
7 Bit. Das zellulare Netzwerk weist ein spezielles SMSC (Short Message
Service Center bzw. Kurznachrichtendienstzentrum) auf, das speichert,
puffert und Nachrichten weiterleitet. In der Praxis ist das SMSC
eine Arbeitsstation. Wenn eine Kurznachricht entweder von einem PSTN-Netzwerk
oder von einer Mobilstation gesendet wird, wird sie immer zu einem
Dienstzentrum gesendet, welches sie dann weitersendet. Somit gehen
alle Kurznachrichten durch das SMSC. Wenn eine Kurznachricht bei
einer Mobilstation endet, erlaubt der GSM-Standard ebenso die Antwort/Bestätigung der
Empfangseinrichtung in der Kurznachricht, wobei diese Antwort durch
das SMSC zu der Sendeeinrichtung weitergeleitet wird.
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In 10 ist
ein WLL-System, das auf einem zellularen GSM/DCS-System beruht,
gezeigt. Es sind diejenigen Elemente in dem zellularen System gezeigt,
die bei einer Übertragung
von Messungsnachrichten und Messergebnisnachrichten gemäß der Erfindung
verwendet werden. Es ist anzumerken, das beinahe alle Elemente in
den vorhandenen zellularen Netzwerken bereits vorhanden sind. Elemente,
die das vorliegende zellulare System betreffen, befinden sich innerhalb
der gestrichelten Linie. Diese Element sind die Mobilvermittlungsstelle 81, über die
das zellulare Netzwerk mit dem PSTN/ISDN-Netzwerk verbunden ist, ein OMC (Operation & Maintenance Center
bzw. Betriebs- und Wartungszentrum) (85) des zellularen
Netzwerks, das bspw. eine Arbeitsstation ist, welche unter einer
Verwaltungssoftware des Netzwerks läuft. Eine Ausdruckeinheit 86 ist
mit der Arbeitsstation verbunden. Zusätzlich beinhaltet das Netzwerk
ein SMSC (Short Message Service Center) 87, das in der
Praxis eine Arbeitsstation mit Software ist, und Basisstationssteuerungsvorrichtungen 82 sowie
Basisstationen 83, 84.
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Neben
den vorhandenen Elementen erfordert die erfindungsgemäße Anordnung
ein Netzwerkelement, das durch Bezugszeichen 88 angezeigt
ist, d. h. ein ROC (Remote Operation Center bzw. Fernbetriebszentrum),
das eine Arbeitsstation oder, in kleinen WLL-Netzwerken, ein üblicher
PC sein kann, der bei einer allgemeinen Verwendung die Verwaltungssoftware
für die
WLL-Endgeräte
ablaufen lässt.
Es ist mit einer Ausdruckeinheit 89 zum Ausdrucken von
Berichten auf Papier verbunden. Es ist möglich, das ROC mit dem OMC zu
integrieren, oder sie können
getrennt sein, wie es in der Figur gezeigt ist.
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Das
ROC 88 bildet Messungsaufgabennachrichten, die Aufgabendefinitionen
und die Adresse des WLL-Endgeräts
oder der WLL-Endgeräte
beinhalten, die der Gegenstand sind, wobei die Kurznachricht zu dem
Dienstzentrum 87 gesendet wird, die auf bekannte Weise
die Kurznachrichten zu ihrem Ziel weiterleitet. Das ROC bildet bspw.
eine Nachricht, die eine Messungsaufgabe für ein WLL-Endgerät 810 betrifft.
Die Nachricht startet von dem ROC mit einem Standard-SMS-Protokoll
und geht zu dem Kurznachrichtendienstzentrum 87, das sie
zu der Mobilvermittlungsstelle 81 und mittels einer Basisstationssteuerungsvorrichtung 82 zu
der Basisstation 84 in dem Ortsbereich, in dem sich das
Endgerät 810 befindet,
weiterleitet. Die Basisstation sendet die Kurznachricht weiter zu
dem WLL-Endgerät 810,
das das Ziel ist und das die Nachricht empfängt und dann arbeitet, wie
es in Verbindung mit den 5 und 6 beschrieben
ist. Nach den Messungen bildet das Endgerät eine Kurznachricht, die sie
an das Fernbetriebszentrum ROC 88 richtet. Entsprechend
dem üblichen Kurznachrichtenprotokoll
schreitet die Kurznachricht, die Messergebnisse beinhaltet, zu dem
Kurznachrichtenzentrum 87 voran, welches sie weiter zu
dem ROC 88 leitet.
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Die
vorstehende Beschreibung ist eine Darstellung eines Verfahrens zum
Senden von Messungsnachrichten unter Verwendung eines Kurznachrichtendienstes.
Eine derartige Anordnung erfordert keine Änderungen in dem Netzwerk oder
in den darin verwendeten Protokollen. Der Schutzbereich der Patentansprüche erlaubt
ebenso viele andere unterschiedliche Wege zur Implementierung der
Erfindung. Unterschiedliche Hersteller können ebenso andere verbesserte
Mechanismen zum Aufrufen der Funktionen in dem Endgerät von einem
Fernbetriebszentrum verwenden. Diese Mechanismen sind Datenübertragungsprotokolle,
die mit SMS als eine Grundlage entwickelt sind. Ein derartiges ist
das Radio-Local-Net-(RLN-)Übertragungsprotokoll,
das durch den Anmelder entwickelt ist, welches zum Senden derartiger
Anrufe über
das Übertragungsnetzwerk verwendet
werden kann, die gewünschte
Funktionen in einem Fern-Endgerät
starten.
