ES2246892T3 - Deteccion de fallos en lineas telefonicas de abonados. - Google Patents
Deteccion de fallos en lineas telefonicas de abonados.Info
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Abstract
Un método para detectar una incidencia o fallo en una línea de abonado incluyendo el paso (172) de realizar mediciones eléctricas, CARACTERIZADO porque el método consta de: a) el paso (175 o 176) de determinar una variable auxiliar basada en las mediciones eléctricas mediante relaciones probabilistas englobadas en un primer clasificador; y b) el paso (177) de determinar si la línea tiene una incidencia o fallo basándose en las mediciones eléctricas y en la variable auxiliar mediante relaciones probabilistas englobadas en un segundo clasificador.
Description
Detección de fallos en líneas telefónicas de
abonados.
Esta solicitud versa, de modo general, acerca de
las redes de comunicaciones, y, más en concreto, acerca de la
detección de fallos en las líneas de comunicaciones.
Últimamente se ha producido una demanda creciente
de líneas de abonado en los servicios de la telefonía convencional
ordinaria (POTS's, plain old telephone services) para que
porten señales digitales de alta velocidad. La demanda se ha visto
estimulada por el acceso doméstico tanto a internet como a
ordenadores en despachos remotos. Lo normal es que ambos tipos de
acceso empleen una línea POTS como parte del trayecto en la
transmisión de las señales digitales.
Las líneas POTS se crearon para llevar señales de
voz a frecuencias audibles y pueden también llevar señales digitales
a modo de señales de tonos en la gama de frecuencias casi audibles.
Los servicios digitales modernos, como la RDSI y el ADSL, transmiten
datos a frecuencias muy por encima de la gama audible. Con estas
frecuencias más elevadas, las líneas POTS que transmiten bien las
señales de voz puedan transmitir deficientemente las señales
digitales. No obstante, a muchas empresas operadoras de telefonía
(TELCO's, telephone companies) les gustaría ofrecer servicios
de datos sobre RDSI y/o ADSL a sus abonados.
Las líneas telefónicas entre una centralita TELCO
y el domicilio de un abonado son fuentes frecuentes de bajo
rendimiento a las altas frecuencias características de las
transmisiones por RDSI y ADSL. No obstante, los costes elevados han
convertido la sustitución generalizada de estas líneas de abonado en
una solución indeseable para dotar a los abonados de líneas capaces
de soportar la RDSI y el ADSL. Una alternativa menos cara sería
reparar o retirar aquellas líneas de abonado que sean inadecuadas
para transmitir datos a alta velocidad.
Para limitar la sustitución o la reparación a las
líneas inadecuadas, las TELCO han puesto algún empeño en el
desarrollo de métodos para predecir qué líneas de abonado van a
soportar los servicios de datos, como la RDSI y el ADSL. También ha
habido cierto empeño en predecir las gamas de frecuencias en las que
se soportarán tales servicios de datos. También se han desarrollado
algunos métodos para descubrir fallos en las líneas de abonado que
ya soportan servicios de datos para que las fallos puedan ser
reparadas.
Normalmente, los métodos actuales para predecir
la capacidad de las líneas de abonado para soportar transmisiones
digitales a alta velocidad no están automatizados, demandan mucho
trabajo, y conllevan accesos de comprobación en puntos múltiples. A
menudo, estos métodos conllevan la utilización de interpretaciones
expertas de las mediciones de alta frecuencia de los parámetros de
la línea para determinar las capacidades de transmisión de datos. A
escala de red, tales verificaciones resultan muy caras de
implementar.
La presente invención va dirigida a superar o, al
menos, a reducir los efectos de uno o más de los problemas expuestos
con anterioridad.
Un artículo titulado "DSL loop test"
[Comprobación de bucle DSL], de Hedlund y otros., publicado en
Telephony, Chicago, Illinois, EE. UU., vol. 235, nº 8, 24 de
agosto de 1998, XP002147002 ISSN: 0040-2656 plantea
los problemas que se dan en el despliegue del DSL.
La patente US 5.416.825 presenta una arquitectura
para un sistema de pruebas para ser utilizado para la verificación
en líneas de abonado.
La patente US 5.864.602 presenta una técnica de
verificación a emplear en las oficinas centrales para visar una
línea para el servicio de transmisión digital utilizando mediciones
de capacitancia.
En un primer aspecto, la invención presenta un
método de detectar una situación de fallo en una línea de abonado
que incluye el proceso de realizar mediciones eléctricas
caracterizado porque el método incorpora el proceso de determinar
una variable auxiliar basada en las mediciones eléctricas a través
de relaciones probabilistas englobadas en un primer clasificador, y
el proceso de determinar si la línea tiene una situación de fallo
basándose en las mediciones eléctricas y en la variable auxiliar a
través de relaciones probabilistas englobadas en un segundo
clasificador.
La invención es tal como se expone en las
reivindicaciones independientes 1 y 12, exponiéndose las formas
preferibles en las reivindicaciones dependientes.
Diversos ejemplos de realización utilizan accesos
de comprobación, que proporcionan datos sobre las propiedades
eléctricas de baja frecuencia de las líneas de abonado para hacer
predicciones en cuanto al rendimiento a alta frecuencia.
Otras características y ventajas de la invención
se harán evidentes a partir de la siguiente descripción tomada
conjuntamente con los dibujos, en los que:
la Fig. 1 muestra una porción de una red POTS
dotada de un sistema para detectar fallos en líneas telefónicas de
abonado;
la Fig. 2A muestra un primer sistema de medición
para efectuar mediciones eléctricas en un extremo de una línea
telefónica de abonado;
la Fig. 2B es un circuito equivalente para el
sistema de medición de la Fig. 2A;
la Fig. 2C muestra un segundo sistema de medición
para efectuar mediciones eléctricas en un extremo de una línea
telefónica de abonado;
la Fig. 3 ilustra las distorsiones de señal
producidas por el bus de comprobación y por el acceso normal
de voz para pruebas;
la Fig. 4 muestra una fallo por par escindido en
una línea de abonado;
la Fig. 5 muestra cómo un error de empalme puede
producir un fallo por par separado;
la Fig. 6A muestra una rúbrica de la medición de
fase de un desequilibrio resistivo en una línea de abonado;
la Fig. 6B muestra una rúbrica de la medición de
fase de un fallo por par separado en una línea de abonado;
la Fig. 7 es un diagrama de flujo que ilustra un
método de detectar fallos en líneas de abonado con el sistema de las
Figuras 1, 4 y 5;
la Fig. 8 es un diagrama de flujo que ilustra un
método de visar líneas de abonado con el método de la Fig. 7;
la Fig. 9 muestra un método de proporcionar
servicios de datos a alta velocidad usando los métodos de las
Figuras 7 y 8;
las Figuras 10A-10E muestran
líneas ejemplares de abonado que tienen mezclas de diferente
sección;
la Fig. 11 muestra una línea de abonado con una
toma puenteada.
las Figuras 12A-12E muestran
estructuras ejemplares de líneas de abonado dotadas de ramas
múltiples;
la Fig. 13 es un diagrama de flujo
correspondiente a un método de determinar la estructura física
específica de una línea de abonado a partir de un juego de
referencia;
la Fig. 14 es un diagrama de flujo
correspondiente a un método para encontrar la mejor correspondencia
entre las líneas de abonado y las líneas modelo;
la Fig. 15 es un diagrama de flujo para un método
de visar líneas de abonado; y
la Fig. 16 es un diagrama de flujo para un método
de trabajo de proporcionar a los abonados servicios de datos a alta
velocidad.
La Fig. 17 es un diagrama de flujo para un método
reiterativo de detectar ramas múltiples usando variables
auxiliares;
la Fig. 18A muestra atenuaciones de señal
predichas y reales de las líneas de abonado nominales;
la Fig. 18B muestra atenuaciones de señal
predichas y reales de las líneas de abonado no nominales;
la Fig. 18C muestra atenuaciones de señal
predichas, predichas desplazadas, y reales para una línea de abonado
nominal ejemplar;
la Fig. 19 muestra un árbol de decisiones
ejemplar;
la Fig. 20 ilustra la acción de las reglas del
árbol de decisiones de la Fig. 19 sobre un conjunto de líneas de
abonado;
la Fig. 21 es un diagrama de flujo que ilustra un
método de crear los árboles de decisiones con métodos de aprendizaje
de máquina; y
la Fig. 22 es un diagrama de flujo para un método
de determinar las reglas de ramificación del árbol de decisiones
ilustrado en las Figuras 19-20.
La Fig. 1 muestra una porción de una red POTS 10
que tiene un sistema 11 para detectar fallos en líneas de abonado
12-14. Las líneas de abonado 12-14
conectan unidades de abonado 16-18, o sea,
módems y/o teléfonos, a una centralita telefónica 15. La
centralita 15 conecta las líneas de abonado 12-14 al
resto de la red telefónica 10. La centralita 15 puede ser una
centralita POTS u otro dispositivo, por ejemplo un multiplexor de
acceso al bucle de abonado digital (DSLAM, digital subscriber
loop access multiplexer).
Cada línea de abonado 12-14
consiste en una línea telefónica de par trenzado normal adaptada
para las transmisiones de voz. A los dos hilos se los denomina
normalmente hilos negativo o ring (AR@) y positivo o tip
(AT@).
Una porción grande de cada línea de abonado
12-14 se alberga en uno o más cables telefónicos
normales 22. El cable 22 lleva muchas líneas de abonado
12-14, más de una docena, por ejemplo, en una
configuración muy compacta. La compacidad crea un entorno eléctrico
que cambia las propiedades de transmisión de las líneas individuales
de abonado 12-14.
Las mediciones eléctricas para detectar fallos en
las líneas son efectuadas por la unidad de medición 40. En diversos
ejemplos de realización, la unidad de medición 40 incluye uno de los
dispositivos 41 y 43, o ambos. Cada dispositivo 41, 43 efectúa
mediciones eléctricas en un extremo en líneas específicas
12-14. En los ejemplos idóneos de realización, las
mediciones eléctricas se efectúan en un extremo. El dispositivo 41
efectúa mediciones en los hilos positivo (tip) y negativo
(ring) de una línea de abonado específica
12-14 en una configuración de modo común y produce
resultados útiles para detectar pares separados. El dispositivo 43
puede medir las admitancias de los hilos positivo (tip) y
negativo (ring) de una línea específica
12-14, ya sea separadamente o en conjunto y produce
datos útiles para determinar la estructura física específica de la
línea. La unidad de medición 40 puede también albergar otros
dispositivos (no mostrados) para efectuar otros tipos de mediciones
eléctricas, o sea, mediciones de un extremo o de dos. La unidad de
medición 40 se acopla con la centralita 15 mediante un bus de
comprobación 42.
Los dispositivos 41, 43 se conectan a la
centralita 15 mediante el bus de comprobación 42 y por el
acceso normal de voz para pruebas 44. El acceso normal de voz para
pruebas 44 conecta eléctricamente ya sea el dispositivo 41 o el
dispositivo 43 a las líneas específicas de abonado
12-14 que deban verificarse. El acceso normal de voz
para pruebas 44 generalmente transmite señales eléctricas con bajas
frecuencias entre unos 100 hercios (Hz) y 20 kilohercios (KHz). Sin
embargo, el acceso para pruebas 44 puede transmitir señales a
frecuencias elevadas, hasta de 100 a 300 KHz, por ejemplo, en
algunas centralitas 15.
La unidad de medición 40 está controlada por el
ordenador 46, que selecciona los tipos de medición realizados, el
dispositivo 41, 43 que proceda usarse, y las líneas de abonado
12-14 que deban verificarse. El ordenador 46 envía
señales de control a la unidad de medición 40 por medio de una
conexión 48, por ejemplo una línea, red o hilo dedicado, y recibe
resultados de las mediciones procedentes de la unidad de medición 40
a través de la misma conexión 48.
El ordenador 46 contiene un programa de
software para controlar la verificación de la línea mediante
la unidad de medición 40 y para detectar incidencias o fallos en las
líneas con los resultados de la unidad de medición 40. El programa
de software está almacenado, en forma ejecutable, en un
dispositivo de almacenaje de datos 49, un disco duro o memoria de
acceso aleatorio (RAM, random access memory), por ejemplo. El
programa puede también estar codificado en un soporte de almacenaje
para lectura 50, tal como un disco óptico o magnético externo, desde
el que el programa puede ser ejecutado.
Para realizar una comprobación, la unidad de
medición 40 envía una señal al acceso de voz para pruebas 44 para
que ponga en contacto la línea 12-14 que ha de
verificarse a los hilos del bus 42 para su conexión a los
dispositivos internos 41, 43. A continuación, uno de los
dispositivos internos 41, 43, o ambos, efectúa mediciones eléctricas
en la línea específica 12-14. Una vez que se hayan
completado las mediciones, la unidad de medición 40 envía una señal
a la centralita 15 para que se desconecte la línea
12-14 de los hilos del bus 42.
El ordenador 46 puede clasificar líneas
específicas de abonado 12-14 con anterioridad a la
conexión plena de las líneas 12-14 a los servicios
de datos. La gama de clases posibles a las que puede ser asignada
una línea 12-14 dependerá de las necesidades de
negocio de una TELCO. Un conjunto de clases sencillo, pero muy útil
es "apta" y "no apta" para proporcionar servicios de
datos. La calificación de apto se basa en determinar, con alta
certidumbre, que una línea específica 12-14
soportará un servicio concreto de datos. La calificación de no apto
está basada en determinar, con alta certidumbre, que la línea
específica 12-14 no soportará el servicio concreto
de datos.
La Fig. 2A muestra un primer sistema 52 para
realizar un tipo de mediciones eléctricas en un extremo con el
dispositivo 41. Las mediciones son utilizadas para detectar defectos
tales como pares separados en las líneas de abonado
12-14 de la Fig. 1.
El dispositivo 41 tiene una fuente de tensión 54
de frecuencia variable para alimentar los hilos positivo
(tip) y negativo (ring), T y R, de la línea de abonado
12-14 que se está verificando. La fuente de voltaje
alimenta ambos hilos a la vez, o sea, en una configuración de modo
común, a una frecuencia controlada por la unidad de medición 40. Los
hilos positivo (tip) y negativo (ring), T y R, de la
línea 12-14 que se está verificando están conectados
al dispositivo 41 mediante el acceso de voz para pruebas 44.
La fuente de voltaje 54 se conecta a un lado de
las resistencias R_{1} y R_{2}. El segundo lado de las
resistencias R_{1} y R_{2} se conecta a los correspondientes
hilos positivo (tip) y negativo (ring), T y R,
respectivamente, de la línea de abonado 12-14 que se
está verificando. De este modo, la fuente de voltaje 54 alimenta los
hilos positivo (tip) y negativo (ring), T y R, en modo
común mediante las sendas resistencias R_{1} y R_{2}.
Las resistencias R_{1} y R_{2} tienen la
misma resistencia, de modo que la fuente de voltaje 54 induce
voltajes idénticos V_{1}, V_{2} entre cada resistencia R_{1},
R_{2} y tierra si las corrientes I_{T}, I_{R} que discurren
por ellas son también idénticas. Las diferencias en las impedancias
de entrada Z_{T}, Z_{R} de los hilos positivo (tip) y
negativo (ring), T y R, hacen que los voltajes V_{1},
V_{2} difieran en amplitud y/o fase. Por ejemplo, los efectos de
inductancia mutuos producidos por un par separado pueden hacer que
las impedancias de entrada Z_{T}, Z_{R} sean desiguales.
Los voltímetros VM_{1} y VM_{2} miden
amplitudes y fases de los voltajes V_{1} y V_{2},
respectivamente. A partir de las mediciones de los voltímetros
VM_{1} y VM_{2}, el ordenador 46 puede obtener la diferencia de
fase entre V_{1} y V_{2}.
La Fig. 2B muestra un circuito equivalente 55
para el sistema de medición 52 de la Fig. 4 para la medición. En la
configuración de modo común, los hilos positivo (tip) y
negativo (ring), T y R, actúan como elementos de circuitos
independientes 56, 57 que conectan la fuente de voltaje 54 a una
tierra común 58. El hilo positivo (tip) T es equivalente a
una impedancia Z_{T} del circuito 56, y el hilo negativo
(ring) R es equivalente a una impedancia Z_{R} del circuito
57.
Las impedancias de entrada Z_{T} y Z_{R}
pueden tener diferentes amplitudes y/o fases debido a la presencia
de una fallo en cualquiera de los hilos positivo (tip) o
negativo (ring), T y R. Valores diferentes de Z_{T} y
Z_{R} producen corrientes diferentes I_{T} e I_{R} en los
circuitos 56 y 57 y diferentes voltajes medidos V_{1} y V_{2}.
La fase de la diferencia de voltaje V_{1} - V_{2} es
proporcional a la diferencia de fase entre las impedancias de
entrada de los hilos positivo (tip) o negativo (ring),
T y R. En la fase de la diferencia V_{1} - V_{2}, pueden en su
mayor parte ignorarse los efectos de los terminadores asociados con
la unidad de abonado adjunta 16.
La Fig. 2C muestra un sistema de medición 60 para
efectuar mediciones eléctricas en un extremo en una línea específica
de abonado 12-14 con el dispositivo 43 mostrado en
la Fig. 1. El dispositivo 43 mide las propiedades eléctricas, que
pueden usarse para determinar la estructura física de las líneas
12-14 y para determinar las incidencias y fallos de
las líneas como se describe a continuación. Algunos métodos para
detectar fallos e incidencias en las líneas con el dispositivo 43 se
han descrito en la Solicitud Estadounidense Nº 09/294.563 (>563)
(correspondiente a WO00/10763), presentada el 20 de abril de
1999.
El dispositivo 43 está adaptado para medir
admitancias entre el hilo positivo (tip) T, el hilo negativo
(ring) R, y la tierra G para una línea de abonado
12-14 que se esté verificando. Los hilos positivo
(tip) y negativo (ring), T y R, de la línea
12-14 que se esté verificando se acoplan a voltajes
de alimentación V_{1}= y V_{2}= mediante las conductancias
conocidas G_{t} y G_{r}. Los hilos positivo (tip) y
negativo (ring), T y R, se conectan también a voltímetros
V_{t} y V_{r}. Los voltímetros V_{t} y V_{r} leen el voltaje
entre el hilo positivo (tip) T y la tierra G, y entre el hilo
negativo (ring) R y la tierra G, respectivamente. Las
lecturas de los voltímetros V_{t} y V_{r} permiten que el
ordenador 46 determine tres admitancias Y_{tg}, Y_{tr} e
Y_{rg} entre los pares tip-tierra,
tip-ring, y ring-tierra,
respectivamente. El dispositivo 43 puede medir las admitancias a
frecuencias preseleccionadas en la gama soportada por el acceso de
voz para pruebas 44. Hay métodos descritos en la solicitud >563
para efectuar tales mediciones.
Refiriéndonos a la Fig. 3, el ordenador 46 puede
compensar las distorsiones de señal introducidas por el bus
de comprobación 42 y/o el acceso de voz para pruebas 44. Para
efectuar la compensación, el ordenador 46 trata las dos líneas del
bus combinado 42 y el acceso de voz para pruebas 44 como un
sistema lineal de dos puertos. Entonces, las corrientes y los
voltajes I_{T}', V_{T}' e I_{R}', V_{R}' en los terminales
de salida del dispositivo de medición 40 se relacionan con las
corrientes y voltajes I_{T}, V_{T} e I_{R}, V_{R} de los
terminales de salida de los hilos positivo (tip) y negativo
(ring), T y R, mediante las siguientes ecuaciones matriciales
2x2:
[I_{T},
V_{T}] = A(f) [I_{T}', V_{T}']^{t} \ e \ [I_{T}, V_{T}] = A'
\ (f) [I_{R}',
V_{R}']^{t}.
Las matrices A(f) y A'(f), dependientes de
la frecuencia, son determinadas experimentalmente tanto para el
bus 42 como para el acceso de voz para pruebas 44. Acto
seguido, el ordenador 46 calcula las impedancias o admitancias de
los hilos positivo (tip) y negativo (ring), T y R, con
las corrientes y voltajes I_{T}, V_{T} e I_{R}, V_{R}
obtenidas a partir de las ecuaciones anteriores.
La unidad de medición 40 y el ordenador 46 pueden
detectar fallos como pares separados, desequilibrios resistivos,
fallos metálicos, bobinas de carga, ramas múltiples, mezclas de
diferente sección, y atenuaciones elevadas de señal. La solicitud
co-pendiente de patente estadounidense 09/285.954
('954), correspondiente a la patente US 6.385.297, presentada el 2
de abril de 1999, describe la detección de algunos de estos
fallos.
Refiriéndonos de nuevo a la Fig. 1, la proximidad
estrecha puede producir inductivamente el cruce entre las líneas de
abonado 12-14. El cruce es causado con frecuencia
por señales elevadas de ruido o de llamada en una de las líneas
12-14. La señal elevada produce señales
inductivamente en las líneas cercanas 12-14. Para
reducir el cruce, los hilos positivo (tip) y negativo
(ring), T y R, de cada línea de abonado o bien se trenzan
entre sí o bien se mantienen en estrecha proximidad dentro del cable
22. De esta manera, las señales dispersas afectan a los dos hilos
del par, de modo que las señales inducidas no inciden en la
diferencia de señal entre los hilos positivo (tip) y negativo
(ring).
Refiriéndonos a la Fig. 4, los hilos positivo
(tip) y negativo (ring), T' y R', de una línea de
abonado 24 están separados en el espacio en una porción de cable 26.
La porción de la línea de abonado 24 en la que los hilos positivo
(tip) y negativo (ring), T' y R' están separados en el
espacio se denomina par separado. Un par separado T', R' presenta un
riesgo elevado de recoger señales cruzadas de otras líneas
28-29 del mismo cable 26 o fuentes externas de ruido
como líneas eléctricas (no mostradas).
Los pares separados introducen discontinuidades
de impedancia en las líneas de abonado, dado que el par separado
crea una variación localizada y abrupta en la impedancia. Las
discontinuidades de impedancia pueden causar reflejos en la señal y
atenuaciones elevadas de señal para las transmisiones digitales de
alta velocidad.
La Fig. 5 ilustra un tipo de par separado,
concretamente, un par separado producido por un error de empalme. El
error de empalme se produjo cuando se unieron dos porciones de una
línea de abonado 32, que están ubicadas en dos cables diferentes 33,
34. El empalme 35 tiene hilos unidos de tipo positivo (tip) y
negativo (ring), T_{1} y R_{2}, procedentes de dos líneas
diferentes 36, 37 de pares trenzados del cable 33 a los hilos de
tipo positivo (tip) y negativo (ring), T_{3} y
R_{3}, de un único par trenzado 38 del cable adyacente 34. Los
hilos positivo (tip) y negativo (ring), T_{1} y
R_{2}, de la porción de la línea de abonado 32 están muy separados
en una porción sustancial del cable 33. Por lo tanto, los hilos
positivo (tip) y negativo (ring), T_{1} y R_{2},
forman un par separado.
La detección de fallos por par separado resulta
difícil por varias razones. En primer lugar, los pares separados no
producen efectos fácilmente detectables como los fallos metálicos, o
sea, o hilos cortados o cortocircuitados, ni desequilibrios de
impedancia. En segundo lugar, los pares separados producen cruces
que provocan fallos intermitentes dependiendo de las señales de las
líneas cercanas, por ejemplo, señales intermitentes de llamada. La
intermitencia hace que tales defectos resulten difíciles de
reconocer.
Las pruebas convencionales no han tenido mucho
éxito en la detección de pares separados. No obstante, los pares
separados pueden degradar la calidad de una línea de abonado de
servicios de datos de alta velocidad.
Las Figuras 6A y 6B presentan gráficas 68, 69 de
la fase de la diferencia de voltaje V_{1} - V_{2} entre
resistencias R_{1} y R_{2} mientras se verifican dos líneas
modelo de abonado 12-14 con el sistema de medición
52 de la Fig. 4. Las gráficas 68, 69 presentan barridos de
frecuencia de la diferencia de fase, que muestran rúbricas de fallos
que pueden interferir en los servicios de datos de alta velocidad,
por ejemplo, la RDSI o el ADSL.
Refiriéndonos a la Fig. 6A, la gráfica 68 muestra
una rúbrica de un fallo por desequilibrio resistivo en la línea de
abonado 12-14 sujeta a verificación. La rúbrica de
un desequilibrio resistivo es un pico pronunciado en la fase de la
diferencia de voltaje V_{1} - V_{2}. El pico aparece en la
diferencia de fase entre las impedancias de los hilos positivo
(tip) y negativo (ring). El pico tiene un grosor
estrecho que típicamente no va más allá de entre unos pocos cientos
y unos 2 KHz. Lo normal es que la fase tenga una altura mayor de
unos 5º.
Refiriéndonos a la Fig. 6B, la gráfica 69 muestra
una rúbrica para un fallo por par separado en la línea de abonado
12-14 sujeta a verificación. La rúbrica es una fase
llana y sustancialmente constante para V_{1} - V_{2}, o sea, una
diferencia de fase no nula sustancialmente constante entre las
impedancias de entrada Z_{T}, Z_{R} de los hilos T, R. Lo normal
es que la fase tenga un valor de entre unos 0,5º y 1,5º. La fase no
nula y llana se extiende sobre una región de frecuencias que tiene
una anchura de al menos 5.000 kilo Hz. La fase de Z_{T} y Z_{R}
puede permanecer llana, no nula y sin picos desde aproximadamente
100 Hz a unos 20.000 Hz si está presente un par separado, o sea, a
lo largo de una gama de frecuencias medible a través del acceso de
voz para pruebas 44, mostrado en la Fig. 1. Una diferencia de fase
no nula y sustancialmente independiente de la frecuencia entre las
impedancias de entrada Z_{T}, Z_{R} de los hilos positivo
(tip) y negativo (ring) es una rúbrica de un par
separado en la línea de abonado 12-14 sujeta a
verificación.
La Fig. 7 es un diagrama de flujo que ilustra un
método 70 de detectar una fallo en las líneas de abonado
12-14 con el sistema 11 de la Fig. 1. El ordenador
46 selecciona la línea de abonado 12-14 para
identificar fallos (paso 72). La unidad de medición 40 se conecta
eléctricamente a la línea seleccionada 12-14 por
medio del acceso de voz para pruebas 44 de la centralita 15 de la
TELCO (paso 74). La conexión produce el sistema de medición 52
ilustrado en las Figuras 4 y 5.
La unidad de medición 40 efectúa mediciones
eléctricas en un extremo para determinar una señal proporcional a la
diferencia de fase de las impedancias de entrada Z_{T}, Z_{R} de
los hilos positivo (tip) y negativo (ring) de la línea
seleccionada 12-14 (paso 76). La cantidad realmente
medida es la fase de V_{1} - V_{2}, que es proporcional a la
fase de la diferencia de las impedancias de entrada Z_{T},
Z_{R}. El dispositivo 41 mide la fase alimentando los hilos
positivo (tip) y negativo (ring) en la configuración
de modo común mostrada en la Fig. 4. Las frecuencias de alimentación
están entre aproximadamente 100 Hz a 20.000 kilo Hz y son accesibles
por medio del acceso de voz para pruebas 44. Tales frecuencias son
muy bajas comparadas con las frecuencias de transmisión de los
servicios de datos de alta velocidad como la RDSI y el ADSL.
El ordenador 46 analiza las mediciones de la fase
como función de la frecuencia para determinar si la fase tiene una
rúbrica que indique un fallo en la línea (paso 78). Los fallos de
línea que produzcan rúbricas en la fase incluyen los pares separados
y los desequilibrios de resistencia, tal como se ha descrito con
anterioridad en relación con las Figuras 6B y 6A, respectivamente.
Son posibles otras rúbricas, por ejemplo, para otros tipos de
fallos. Si se encuentra una rúbrica de un fallo de línea, el
ordenador 46 identifica que se ha detectado un fallo (paso 80). La
identificación puede que conlleve la realización de un acto de
notificación. El acto de notificación puede incluir la
cumplimentación de una entrada en un fichero que enumere los fallos
de las líneas de abonado 12-14, presentando una
advertencia en una pantalla de visionado 47 o en una pantalla de un
técnico de servicio (no mostrada), o pasando la información a un
programa que asigne líneas de abonado 12-14. Si no
se encuentran rúbricas de fallos de línea, el ordenador 46
identifica la ausencia de fallos asociados con las rúbricas de la
línea seleccionada 12-14, mediante la realización de
un acto de notificación (paso 82), por ejemplo.
La Fig. 8 es un diagrama de flujo que ilustra un
método 90 para una comprobación que determina si las líneas de
abonado 12-14 de la Fig. 1 con aptas o no para
proporcionar un servicio de datos de alta velocidad. Para iniciar
una comprobación, un operador o el ordenador 46 selecciona una línea
de abonado (paso 92). El operador o el ordenador 46 selecciona
también el tipo de servicio de datos para el que se ha de verificar
la línea de abonado 12-14 (paso 94). Por ejemplo,
los tipos de servicio pueden ser RDSI o ADSL. Tras seleccionar la
línea 12-14 y el tipo de servicio, la unidad de
medición 40 efectúa mediciones eléctricas en un extremo para
detectar los tipos predefinidos de fallos en la línea seleccionada
12-14 (paso 96). Las mediciones en un extremo
incluyen comprobaciones en conformidad con el método 70 de la Fig. 7
para detectar pares separados.
Los otros tipos de fallos e incidencias en la
línea, que se seleccionan para la verificación, dependen de los
tipos y velocidades de los servicios de datos, de las propiedades de
la centralita 15, y del tipo de módem que vaya a usarse. Con
frecuencia, las comprobaciones intentan determinar si se producen
atenuaciones elevadas de señal, desequilibrios resistivos, así como
la presencia de bobinas de carga, fallos metálicos o ramas
múltiples, dado que estas incidencias y fallos pueden descalificar a
una línea para un servicio de datos de alta velocidad. Sin embargo,
las comprobaciones de descalificación pueden también determinar si
se dan desequilibrios capacitivos y niveles de ruido por encima del
umbral, puesto que estas incidencias pueden afectar también los
resultados de calificación. Los métodos y el equipo para detectar
algunas de estas incidencias y fallos se describen en solicitudes de
patente co-pendientes.
Una de tales solicitudes en la Solicitud de
Patente del Reino Unido Nº 9914702.7, correspondiente a la patente
GB 2355361, titulada "Qualifying Telephone Lines for Data
Transmission" [Visado de líneas telefónicas para la transmisión
de datos], de Roger Faulkner, presentada el 23 de junio de 1999.
Otras solicitudes co-pendientes semejantes incluyen
las solicitudes de patente mencionadas con anterioridad >954 y
>563.
Si se detecta uno de los tipos predefinidos de
fallos o de incidencias en la línea, el ordenador 46 informa que la
línea de abonado 12-14 es no apta para las
transmisiones seleccionadas de datos (paso 98). Si no, el ordenador
46 informa que la línea seleccionada 12-14 es apta
para el servicio de datos elegido (paso 100).
Para informar del estado de la verificación de la
línea, el ordenador 46 efectúa una entrada en una lista almacenada
en el dispositivo de almacenaje 49. La lista identifica la línea, el
servicio de datos, y la calificación de apta o no apta que le
corresponda. El ordenador 46 puede también informar del estado de la
línea mostrando un signo de no apta o de apta en la pantalla de
visionado 47 que resulte visible para un operador.
La Fig. 9 es un diagrama de flujo para un método
101 usado por una TELCO para proporcionar un servicio de datos de
alta velocidad, RDSI o ADSL, por ejemplo, a abonados telefónicos. La
TELCO programa el ordenador 46 de la Fig. 1 para que seleccione
automáticamente líneas de abonado individuales 12-14
conectadas a la centralita local 15 (paso 102). En respuesta a la
selección de la línea 12-14, el acceso de voz para
pruebas 44 conecta la línea seleccionada 12-14 a la
unidad de medición 40 para su verificación (paso 104). La unidad de
medición 40 conecta la línea seleccionada 12-14 al
dispositivo de medición 41 y puede también conectar la línea
seleccionada 12-14 a otros dispositivos internos de
medición (no mostrados). El ordenador 46 y la unidad de medición 40
determinan si la línea seleccionada 12-14 tiene un
par separado y si se considera apta para el servicio de datos en
conformidad con los métodos 70, 90 de las Figuras 7 y 8 (paso 106).
A continuación, el ordenador 46 actualiza una lista que registra las
identidades de las líneas 12-14 que son aptas y de
las líneas 12-14 que tienen pares separados (paso
108). El ordenador 46 espera un tiempo predefinido y reinicia la
comprobación de otra de las líneas 12-14 en el paso
102.
La TELCO comprueba con regularidad la lista para
determinar si cualquiera de las líneas 12-14 tiene
pares separados (paso 110). Si una línea tiene un par separado, la
TELCO efectúa una acción de negocio basada en la presencia del fallo
por par separado (paso 112). La acción de negocio puede conllevar el
envío de un operario para reparar o sustituir la línea afectada
12-14, la designación de la línea afectada
12-14 como incapaz para la transmisión de datos, o
fijar una facturación reducida por la presencia del fallo.
La TELCO también comprueba con regularidad la
lista para determinar si cualquiera de las líneas
12-14 cumple los criterios para el servicio de datos
de alta velocidad (paso 114). En respuesta al hallazgo de que una o
más de las líneas 12-14 cumplen el criterio, la
TELCO efectúa una acción de negocio relacionada con la calificación
de la línea (paso 116). Por ejemplo, la TELCO puede ofrecer el
servicio de datos de alta velocidad a los abonados que tengan las
líneas 12-14 calificadas de aptas para el servicio
de datos y que no estén abonados en ese momento al servicio de
datos.
Refiriéndonos de nuevo a la Fig. 1, las líneas de
abonado 12-14 pueden tener estructuras físicas muy
diferentes. La estructura física específica de una línea queda
descrita por propiedades tales como la longitud de la línea, la
sección o secciones, y la presencia de ramas múltiples. Las
interpretaciones de las mediciones eléctricas para obtener las
propiedades de transmisión de la línea tales como la atenuación de
señal dependen de la estructura física específica de la línea. Por
lo tanto, conocer la estructura física específica de una línea de
abonado contribuye a la predicción de lo bien que la línea
12-14 soportará servicios digitales de datos de alta
velocidad, por ejemplo, para predecir las velocidades máximas de
datos.
Las Figuras 10A-E ilustran
parámetros que describen parámetros de mezclas de secciones mediante
líneas modelo 121-125 en las que el espesor de los
trazos representan secciones de hilos. Las líneas 121, 122 tienen
estructuras uniformes descritas por diferentes secciones de hilos.
Las líneas 124, 125 tienen estructuras segmentadas en las que los
segmentos adyacentes tienen secciones diferentes de hilo, o sea,
mezclas de secciones. La composición de sección de estas líneas 124,
125 está descrita por longitudes de segmento y secciones de
segmento. Las estructuras también están descritas por la disposición
en serie de los segmentos. La línea 123 tiene hilos diferentes
positivo (tip) y negativo (ring) T_{4}, R_{4} y
está descrita por las secciones de los hilos T_{4} y R_{4}.
Refiriéndonos ahora a la Fig. 11, una línea de
abonado 127 tiene un par de hilos trenzados extra 128 empalmados en
la línea 127. Al par de hilos empalmados 128 se le denomina ramas
múltiples. La existencia o ausencia de ramas múltiples es un
parámetro que también influye en lo bien que una línea de abonado
127 soportará servicios digitales de datos de alta velocidad.
En los Estados Unidos, muchas líneas de abonado
tienen ramas múltiples debido a la manera en que se tendieron las
líneas telefónicas en las subdivisiones de las viviendas. Las líneas
telefónicas se tendieron con anterioridad a la determinación del
posicionamiento exacto de las casas de las subdivisiones. Las líneas
discurrían cerca de las posiciones planificadas de varias casas.
Cuando, más tarde, se edificaron las casas, el constructor conectó
las unidades telefónicas al punto más cercano de una de las líneas
telefónicas tendidas originalmente. Las porciones no conectadas de
las líneas originales produjeron ramas múltiples.
La rama múltiple 128 refleja las señales de la
terminación 129. A continuación, las señales reflejadas retornan a
la línea de abonado 127 e interfieren con las señales de la línea de
abonado 127. La interferencia más dañina se produce cuando la señal
reflejada está desfasada con la señal entrante. En tal caso, la
señal reflejada interfiere de manera destructiva con la señal
entrante de la línea de abonado 127.
La longitud de la rama múltiple 128 determina la
diferencia de fase entre las señales original y reflejada. Para las
señales digitales de alta velocidad cuyas frecuencias se extienden
hasta aproximadamente 1 mega Hercio (MHz), las señales ADSL, por
ejemplo, puede darse una cancelación sustancial si la rama múltiple
128 tiene una longitud de entre 60 y 200 metros aproximadamente. En
los Estados Unidos, las ramas múltiples dejadas desde el momento de
la construcción de muchas subdivisiones de las viviendas tienen
longitudes que caen en este intervalo. Por ello, la capacidad de
detectar y eliminar la rama múltiple 128 es útil para las TELCO que
quieran ofrecer servicios digitales de datos a alta velocidad a sus
abonados.
Las Figuras 12A-12E ilustran los
parámetros estructurales que describen las ramas múltiples 130, 134
mediante líneas ejemplares de abonado 135-139. Las
líneas 135, 136 tienen ramas múltiples 130, 131 descritas por
longitudes físicas diferentes. Las líneas 137-138
tienen ramas múltiples 132, 133 descritas por localizaciones
diferentes a lo largo de las líneas 137, 138. La línea 139 tiene una
rama múltiple 134, que está descrita al menos parcialmente por su
ubicación a lo largo de un segmento particular de la línea 139. Por
último, las líneas 136, 139 tienen ramas múltiples 131, 134
descritas por secciones diferentes.
Para determinar las estructuras físicas
específicas de líneas de abonado desconocidas puede emplearse un
juego de referencia de líneas modelo. Un juego de referencia es un
conjunto de líneas modelo con estructuras físicas específicas
diferentes y conocidas. Para determinar la estructura física
específica de una línea de abonado desconocida, se comparan las
propiedades medidas de la línea desconocida con las mismas
propiedades de las líneas modelo. Si se encuentra una
correspondencia, la línea desconocida tiene la misma estructura
física específica que la línea modelo homóloga.
Los datos de referencia de las estructuras
físicas específicas de las líneas modelo pueden compilarse bien en
un fichero de datos de referencia o bien en un conjunto de
ecuaciones de referencia. Tanto el fichero de datos de referencia
como el conjunto de ecuaciones de referencia catalogan las líneas
modelo individuales mediante valores de un conjunto predefinido de
propiedades eléctricas susceptibles de medición. En algunos ejemplos
de realización, las propiedades eléctricas predefinidas son las
admitancias dependientes de la frecuencia susceptibles de medición
con el dispositivo 43 de la Fig. 2C.
El contenido de las líneas modelo en el juego de
referencia puede adaptarse a las estructuras esperadas de las líneas
de abonado desconocidas. Por ejemplo, si las líneas desconocidas no
tienen ramas múltiples, el juego de referencia podría no tener
líneas modelo con ramas múltiples. Por otra parte, si las líneas
desconocidas pueden tener ramas múltiples, el juego de referencia
incluye algunas líneas modelo con ramas múltiples. El conocimiento
de las prácticas usadas para tender las líneas de abonado sujetas a
verificación puede contribuir a determinar el mejor contenido de las
líneas modelo para el juego de referencia. Para poblaciones
diferentes de líneas de abonado, los juegos de referencia pueden ser
seleccionados de forma empírica, o basarse en el conocimiento
humano.
Típicamente, el juego de referencia incluye
líneas modelo caracterizadas por tener valores uniformemente
variables de los parámetros descritos en relación con las Figuras
10A-10E y 12A-12E. Las líneas
modelo tienen una distribución de longitudes y pueden incluir uno,
dos o tres segmentos con cero, una o dos ramas múltiples, y una
distribución de terminadores de carga de terminación de abonado. Los
segmentos y las ramas múltiples pueden tener longitudes,
localizaciones y secciones variadas.
La Fig. 13 es un diagrama de flujo para un método
140 de determinar la estructura física específica de línea de las
líneas de abonado 12-14 de la Fig. 1 a partir de un
juego de referencia de líneas modelo. Para empezar, un operador o el
ordenador 46 selecciona una línea de abonado (ssl) que haya de
verificarse (paso 142). El ordenador 46 ordena a la unidad de
medición 40 que efectúe las mediciones eléctricas predefinidas en un
extremo en la línea de abonado seleccionada a lo largo de una gama
de frecuencias (paso 144).
En un ejemplo de realización, las mediciones
eléctricas son en un extremo y están realizadas con el dispositivo
43, mostrado en la Fig. 2C. Durante las mediciones, la fuente de
voltaje 54 alimenta los hilos positivo (tip) y/o negativo
(ring) de la línea de abonado elegida 12-14
con las fuentes de voltaje V_{1}=, V_{2}=. La frecuencia de
alimentación tiene un barrido dentro de un intervalo, por ejemplo,
desde unos 100 hercios a unos 20.000 a 40.000 hercios, y se miden
una o más admitancias Y_{tg}, Y_{tr} e Y_{rg} para las
diversas frecuencias de alimentación. Las mediciones proporcionan
admitancias de entrada complejas, o sea, amplitudes y fases para un
conjunto predefinido de frecuencias "f".
Tras efectuar las mediciones, el ordenador 46
busca una "mejor" correspondencia entre las líneas modelo
pertenecientes al juego de referencia y la línea de abonado
seleccionada (paso 146). La búsqueda de correspondencias conlleva la
comparación de las propiedades eléctricas predefinidas de la línea
de abonado seleccionada con las mismas propiedades de las líneas
modelo. Para la línea de abonado seleccionada, los valores de las
propiedades eléctricas predefinidas se obtienen a partir de
mediciones eléctricas en un extremo. Para las líneas modelo, los
valores de las mismas propiedades eléctricas o bien se consultan en
un fichero en el dispositivo de almacenaje de datos 49, o bien se
calculan a partir de un conjunto de ecuaciones de referencia. La
comparación determina qué línea modelo se corresponde "mejor"
con la línea de abonado seleccionada.
El ordenador 46 identifica que una estructura
física específica de línea para la línea de abonado seleccionada
12-14 tiene la misma forma que la estructura física
específica de línea de la línea modelo que "mejor" se
corresponde (paso 148). Identificar la estructura física específica
de línea puede incluir presentar una notificación de la estructura,
por ejemplo mostrando valores de parámetros a un operador
correspondientes a la estructura física específica, escribiendo los
valores a un fichero, o proporcionando los valores a una aplicación
informática. Por ejemplo, la aplicación informática puede usar la
información sobre la correspondencia para otorgar la calificación de
apta o de no apta a la línea seleccionada 12-14. Los
parámetros pueden proporcionar mezclas de sección y ubicaciones y
posiciones de las ramas múltiples.
Para las líneas modelo, las estructuras físicas
específicas están o bien almacenadas en el mismo fichero que enumera
las propiedades eléctricas de las líneas modelo, o bien se
determinan a partir de las ecuaciones de referencia. Los valores
reales de las propiedades eléctricas y de los parámetros
estructurales de las líneas modelo se obtienen con anterioridad a la
verificación de la línea de abonado mediante cálculos analíticos o
la experimentación.
En un ejemplo de realización idóneo, el ordenador
46 encuentra la línea modelo que presenta la "mejor"
correspondencia calculando una función de error para cada línea
modelo (ml). La función de error tiene una de dos formas E o E'
dadas por:
E = Ó_{f}
W(f) \ | \ M_{ml}(f) - M_{sl}(f) \ | \ y \ E' \ = \ Ó_{f}
W(f) \ | \ M_{ml}(f) - M_{sl}(f) \ | \
^{2Q}
M_{ml}(f) y Ms_{sl}(f) son los
valores de las propiedades eléctricas predefinidas dependientes de
la frecuencia de la línea modelo (ml) y de la línea de abonado (ssl)
seleccionada, respectivamente. Q y W(f) definen la forma de
las funciones de error, o sea, E o E'. Q es un entero fijo, por
ejemplo 1 o 2. W(f) es una función de ponderación definida
positiva, por ejemplo, una función de la frecuencia "f" o una
constante.
En algunos ejemplos de realización, las
propiedades eléctricas predefinidas M_{ml}(f),
M_{ssl}(f) son las fases de una o más admitancias complejas
de las líneas ssl, ml. Diversos ejemplos de realización emplean o
bien la fase de la admitancia tip-a-tierra
Y_{tg}, o bien la fase de la admitancia
ring-a-tierra Y_{rg}, y/o la fase de la
admitancia tip-a-ring Y_{tr}. Si se usan las
admitancias tip-a-tierra o
ring-a-tierra, Y_{tg}, Y_{rg}, no se ven
muchos efectos de terminación debidos a las unidades de abonado
16-18 de la Fig. 1. La fase de estas admitancias es
a menudo pequeña, por ejemplo de 4º o menos, e iguala
aproximadamente al radio de las partes imaginarias a reales de la
admitancia.
Para un caso semejante y Q = 1, la función de
error E' es:
E' =
Ó_{f}[Im(admitancia)_{ml}/Re(admitancia)_{ml}
-
Im(admitancia)_{ssl}/Re(admitancia)_{ssl}]^{2}.
En otro ejemplo de realización, las propiedades
eléctricas predefinidas M_{ml}(f), M_{ssl}(f) son
las admitancias complejas totales de las líneas ssl, ml, o sea,
Y_{tg}, Y_{rg} y/o Y_{tr}. Utilizar las propias admitancias
complejas puede reducir los tiempos de cómputo.
Por último, en algunos ejemplos de realización,
la mejor correspondencia con la línea de abonado seleccionada
12-14 puede incluir varias líneas modelo diferentes,
por ejemplo, líneas modelo que generen error con un valor por debajo
del umbral. En estos ejemplos de realización, el ordenador 46
identifica a la línea de abonado seleccionada 12-14
como poseedora de una o más características comunes de todas las
líneas con "mejor correspondencia". Por ejemplo, puede que el
ordenador 46 identifique que la estructura física específica de la
línea de abonado seleccionada 12-14 tenga ramas
múltiples si la totalidad de las mejores líneas modelo homólogas
tienen ramas múltiples. Entonces, el ordenador 46 puede usar la
presencia de ramas múltiples en combinación con otras mediciones
para otorgar la calificación de apta o de no apta a la línea
12-14.
La Fig. 14 ilustra un método 150 de determinar
las "mejores" correspondencias utilizando las fases descritas
con anterioridad. El ordenador 46 determina la longitud de la línea
de abonado seleccionada utilizando mediciones de baja frecuencia
para la capacitancia de la línea efectuadas por la unidad de
medición 40 y el dispositivo 43 (paso 152). A continuación, el
ordenador 46 selecciona una línea modelo que tenga la misma longitud
que la línea de abonado seleccionada (paso 154). El ordenador 46
limita las comparaciones a las líneas modelo con la misma longitud
que la línea de abonado porque la longitud física de la línea afecta
a los valores de las fases de las admitancias. Limitar las
comparaciones a este subconjunto del juego de referencia elimina las
falsas correspondencias con líneas modelo cuyas longitudes difieran
de la longitud de la línea de abonado seleccionada.
El ordenador 46 calcula la función de error E'
basándose en la fase de las admitancias predefinidas para la línea
modelo seleccionada (paso 155). El ordenador 46 verifica si quedan
otras líneas modelo con la misma longitud (paso 156). Si quedan
otras líneas, el ordenador 46 repite la determinación de E' para
otra línea modelo seleccionada (157). Si no queda línea alguna, el
ordenador 46 presenta la línea modelo que tiene el menor valor para
la función de error E' como aquella que presenta la "mejor"
correspondencia con la línea de abonado seleccionada (paso 158).
Dado que el juego de referencia puede contener
hasta de 10.000 a 100.000 líneas modelo, el método 150 puede buscar
en el juego de referencia de manera jerárquica para reducir el
número total de búsquedas. En un modelo jerárquico, una primera
búsqueda divide el juego de referencia en grupos no solapados de
líneas modelo. Cada grupo tiene un gran número de líneas con
estructuras físicas específicas similares y define una línea modelo
representativa del grupo. La primera búsqueda utiliza el método 150
para determinar una "mejor" correspondencia entre la línea de
abonado seleccionada y una de las líneas modelo representativas. Una
segunda búsqueda utiliza el método 150 en las líneas modelo del
grupo asociado con la línea modelo representativa de mejor
correspondencia encontrada en la primera búsqueda.
La Fig. 15 es un diagrama de flujo que ilustra un
método 160 de visar líneas de abonado, por ejemplo, las líneas
12-14 de la Fig. 1, para un servicio de datos de
alta velocidad, por ejemplo, la RDSI o el ADSL. Después de
seleccionar una línea de abonado que deba verificarse, el ordenador
46 busca en un juego de referencia de líneas modelo la "mejor"
correspondencia con la línea de abonado seleccionada utilizando los
métodos 140, 150 de las Figuras 13 y 14 (paso 162). El ordenador 46
identifica que la línea de abonado seleccionada tiene ramas
múltiples o una mezcla de secciones como consecuencia de que la
línea modelo de "mejor" correspondencia tenga ramas múltiples o
una mezcla de secciones, respectivamente (paso 163). El ordenador 46
califica de apta o de no apta a la línea de abonado seleccionada
para el servicio de datos, al menos en parte, basándose en si la
línea de abonado tiene ramas múltiples o una mezcla de secciones
(paso 164). En algunos ejemplos de realización, el ordenador 46
utiliza la atenuación de señal para otorgar la calificación de apta
o de no apta a la línea de abonado seleccionada en conformidad con
un método descrito en la Solicitud co-pendiente de
patente estadounidense Nº 08/294.563 ('563). En esos ejemplos de
realización, el ordenador 46 calcula la atenuación de señal mediante
los métodos descritos en la solicitud '563. A continuación, el
ordenador 46 ajusta al alza o a la baja el valor calculado de la
atenuación de señal dependiendo de un factor de calidad. El factor
de calidad depende de la estructura física específica de la línea,
por ejemplo, en si están ausentes o presentes en la línea de abonado
ramas múltiples y/o una mezcla de secciones.
Según el valor del factor de calidad, el
ordenador 46 ajusta al alza o a la baja una atenuación calculada de
señal en cantidades predefinidas. Por ejemplo, la atenuación puede
verse disminuida, no sufrir cambios, o verse incrementada en
respuesta a que el factor de calidad sea bueno, medio, o pobre,
respectivamente. Acto seguido, el ordenador utiliza la atenuación
ajustada de señal para decidir otorgar la calificación de apta o de
no apta a la línea de abonado para el servicio de datos en
conformidad con los métodos descritos en la solicitud de patente
>563.
En otros ejemplos de realización, el ordenador 46
utiliza algunas estructuras físicas específicas de línea como
criterios de no aptitud. Por ejemplo, si los métodos descritos con
anterioridad llevan a la detección de ramas múltiples, el ordenador
46 puede calificar a la línea como no apta para el servicio de
datos.
La Fig. 16 es un diagrama de flujo que ilustra un
método de trabajo 165, que una TELCO utiliza para proporcionar un
servicio de datos de alta velocidad a los abonados. La TELCO
determina qué lineas de abonado 12-14 de la Fig. 1
tienen la calificación de apta y/o no apta para el servicio de datos
en conformidad con el método 160 de la Fig. 15 (paso 166).
Usando el método 160, el ordenador 46 determina
si están presentes ciertas estructuras de línea, por ejemplo, ramas
múltiples y/o mezclas seleccionadas de secciones. A continuación, la
estructura física específica se utiliza para ajustar las
predicciones de las propiedades eléctricas de la línea de abonado,
por ejemplo, una atenuación de señal. Si los valores ajustados de
las propiedades eléctricas se encuentran fuera de los umbrales para
el servicio de datos, la línea recibe una calificación de no
apta.
Entre los abonados con líneas calificadas como
aptas 12-14, la TELCO determina qué abonados que
tienen líneas visadas como aptas no están abonados al servicio de
datos (paso 167). La TELCO ofrece el servicio de datos a los
abonados que tienen líneas calificadas como aptas y que no estén
abonados al servicio en ese momento (paso 168).
En respuesta a la identificación de abonados con
líneas no aptas 12-14, la TELCO repara o sustituye
esas líneas 12-14 (paso 169).
Refiriéndonos nuevamente a la Fig. 1, las
comprobaciones para la detección de ramas múltiples utilizan
preferentemente mediciones eléctricas en un extremo que son
efectuadas en líneas de abonado 12-14 por medio del
acceso normal de voz para pruebas 44. El acceso de voz para pruebas
44 actúa a modo de filtro de paso bajo, que atenúa las frecuencias
por encima de 20 a 100 KHz. Así, las mediciones eléctricas se ven
restringidas generalmente a bajas frecuencias de entre
aproximadamente 20 Hz y 100 KHz.
Las ramas múltiples manifiestan su presencia
mediante picos en la atenuación de señal a frecuencias elevadas, por
ejemplo, entre aproximadamente 200 KHz y 1.000 KHz. Resulta difícil
y es propenso a errores el predecir características de la atenuación
de señal a alta frecuencia a partir de mediciones con baja energía,
que están disponibles mediante el acceso de voz para pruebas 44. Los
métodos actuales predicen falsamente la presencia o ausencia de
ramas múltiples en aproximadamente un 40% de los casos. Las falsas
predicciones resultan costosas para los abonados y para las TELCO,
ya que pueden tener como consecuencia oportunidades perdidas para
los servicios de datos a alta velocidad y pueden también acarrear
inversiones en equipos de transmisión que las líneas no
soportan.
La exactitud de las comprobaciones para la
detección de incidencias y fallos en las líneas, por ejemplo, ramas
múltiples, puede potenciarse con métodos reiterativos de
generalización que utilizan múltiples capas de clasificadores. Los
clasificadores determinan valores de variables auxiliares, que son
las etiquetas que asignan para clasificar a las líneas de abonado
12-14. Las variables auxiliares son generadas como
salida de los clasificadores. Por ende, las variables auxiliares
están relacionadas indirectamente con las mediciones eléctricas de
las líneas 12-14 mediante relaciones probabilistas
englobadas en los clasificadores. Los clasificadores del conjunto
reiterativo pueden ser árboles de decisiones, redes neuronales,
razonadores empíricos, o clasificadores de base estadística. Las
veteranas propiedades eléctricas y las nuevas variables auxiliares
pueden combinarse en clasificadores que proporcionan fuertes
correlaciones entre los valores de estas cantidades y la presencia o
ausencia de fallos o incidencias en la línea, como ramas múltiples y
mezclas de secciones.
La Fig. 17 es un diagrama de flujo que ilustra un
método 170 para utilizar clasificadores reiterativos para detectar
incidencias o fallos específicos de línea a partir de mediciones
eléctricas hechas con el sistema 11 de la Fig. 1. El sistema 11
efectúa preferentemente mediciones eléctricas en un extremo en una
línea de abonado seleccionada 12-14 usando o bien el
sistema 52 o el sistema 60, mostrados en las Figuras
2A-2C, 3 (paso 172). A estas mediciones, el
ordenador 46 les aplica un conjunto de reglas que definen un
conjunto predefinido de propiedades eléctricas derivadas para la
línea seleccionada 12-14 (paso 173). Hay relaciones
algebraicas que vinculan las propiedades derivadas a las mediciones.
Las propiedades eléctricas medidas y derivadas son enumeradas en el
Apéndice A.
Conjuntamente, las propiedades medidas y las
derivadas forman las propiedades de entrada para el conjunto
reiterativo de clasificadores. Estas propiedades de entrada pueden
incluir un valor preliminar de la atenuación de señal, la longitud
de la línea, las impedancias de la línea y los cocientes de las
impedancias de la línea. La selección de las propiedades de entrada
de la línea para el conjunto reiterativo puede cambiarse para dar
cabida a diferentes composiciones esperadas de las líneas de abonado
12-14 que se están verificando.
En cada capa U, V de clasificadores, mostrados en
la Fig. 17, el ordenador 46 determina valores de una o más variables
auxiliares para la línea seleccionada 12-14. Las
variables auxiliares pueden ser variables de tipo lógico que
indiquen que la línea 12-14 esté etiquetada por una
característica. Las variables auxiliares pueden también ser
variables de tipo probabilidad, indicando cada una la verosimilitud
de que la línea 12-14 esté etiquetada por una de
entre una pluralidad de características.
En la primera capa de la pila, el ordenador 46
aplica un primer clasificador a las mediciones y propiedades
eléctricas de entrada para determinar una primera variable auxiliar
(paso 175). La primera variable auxiliar caracteriza la línea
12-14 con una etiqueta "nominal" o una etiqueta
"no nominal". En una línea nominal, las propiedades de baja
frecuencia proporcionan una buena predicción de la atenuación de
señal a frecuencias elevadas donde las ramas múltiples afectan
muchísimo la atenuación. Por ello, conocer un valor de una variable
auxiliar que etiqueta una línea como nominal o no nominal puede
mejorar la exactitud de las predicciones en cuanto a la presencia de
fallos en la línea como ramas múltiples.
También en la primera capa U, el ordenador 46
aplica uno más clasificadores segundos a las propiedades eléctricas
de entrada para determinar una o más variables auxiliares
adicionales (paso 176). Estas variables auxiliares proporcionan una
predicción preliminar de si la línea seleccionada
12-14 está calificada como apta o no apta para uno o
más servicios de datos de alta velocidad. En algunos ejemplos de
realización, los valores de las variables auxiliares, descubiertos
en el paso 176, indican si la línea de abonado 12-14
es apta para los servicios de datos por RDSI, o ADSL, o ninguno de
los dos.
La calificación de no aptitud para el servicio de
datos de alta velocidad tiene que ver con la presencia de ramas
múltiples, ya que las ramas múltiples disminuyen la capacidad de una
línea para llevar señales de alta frecuencia. Por ello, conocer un
valor de una variable auxiliar que etiquete de forma preliminar una
línea como apta o como no apta para las transmisiones de datos puede
mejorar la exactitud de las predicciones acerca de la presencia o
ausencia de ramas múltiples.
Los pasos 175 y 176 pueden ser efectuados en
paralelo o de manera secuencial. Si estos pasos 175 y 176 son
secuenciales, el valor de la salida de la variable auxiliar del paso
anterior puede usarse en el paso posterior. Si el paso 175 se da
antes, el clasificador del paso 176 puede utilizar como entrada el
etiquetado de la variable auxiliar de la línea 12-14
en el sentido de que sea nominal o no nominal. Si el paso 176 se da
antes, el clasificador del paso 175 puede utilizar como entradas las
variables auxiliares que proporcionan una calificación preliminar de
aptitud o de insuficiencia para las transmisiones de datos.
En la segunda capa V de la pila, el ordenador 46
aplica un clasificador a las variables auxiliares de los pasos 175 y
176 y a las mediciones y propiedades eléctricas de los pasos 172 y
173. Este clasificador determina si la línea de abonado seleccionada
12-14 tiene un tipo predefinido de fallo o
incidencia en la línea (paso 177). Por ejemplo, el fallo o
incidencia puede ser la existencia de ramas múltiples o una mezcla
de secciones.
La pila en capas U, V puede predecir la presencia
o ausencia de ramas múltiples con una exactitud sustancialmente
mejorada. La pila en dos capas de la Fig. 17 puede predecir la
presencia de ramas múltiples con una exactitud de entre
aproximadamente un 75% y un 85%, y la ausencia de ramas múltiples
con una exactitud mayor de aproximadamente un 97%.
En los pasos 175, 176 y 177, los clasificadores
analizan los datos de entrada para determinar los valores de los
datos de salida. En lo sucesivo denominaremos características de la
línea al conjunto de los datos de entrada, que incluyen las
mediciones en un extremo, las propiedades derivadas de las
mediciones en un extremo, y/o las variables auxiliares. Los datos de
salida, que son valores las variables auxiliares, los denominaremos
etiquetas de clasificación.
Sus características de línea y etiquetas pueden
describir a los clasificadores de los pasos 175, 176 y 177. El
clasificador del paso 175 utiliza las propiedades eléctricas medidas
y derivadas seleccionadas de la línea seleccionada
12-14 como características para formar clases con
las etiquetas "nominal" y "no nominal". El clasificador
del paso 176 utiliza las mismas características para formar clases
con las etiquetas "apta para RDSI", "apta para ADSL", o
"no apta para servicios de datos" en un ejemplo de realización.
El clasificador del paso 177 utiliza las mismas características y
valores de las etiquetas de caracterización de los pasos 175, 176
para formar clases con las etiquetas "ramas múltiples
presentes" y "ramas múltiples ausentes".
La etiqueta "nominal" describe un tipo de
atenuación de señal a lo largo de un intervalo que incluye tanto
mediciones de baja frecuencia como servicios de datos de alta
frecuencia. Para una línea nominal, la diferencia entre las
atenuaciones de señal reales y predichas AA(f) y PA(f)
tiene una dependencia simple de la frecuencia "f". La
atenuación real de la señal AA es la atenuación de la línea
determinada a partir de mediciones eléctricas en los dos extremos.
La atenuación predicha de señal PA es la atenuación obtenida a
partir de mediciones eléctricas en un extremo, por ejemplo, usando
el sistema 11 de la Fig. 1.
La atenuación predica de señal PA(f) puede
obtenerse a partir de la capacitancia de la línea de abonado, por
ejemplo, la capacitancia C^{tg}_{30Hz} entre el hilo positivo
(tip) y tierra a 30 Hz. Una forma para la atenuación predicha
de señal PA(f) es:
PA(f) =
K(f)
C^{tg}{}_{30Hz}.
En esta fórmula, K(f) = -,1729, -,2074,
-,2395, -,2627, y -,2881 dB/nanofaradio para frecuencias f
respectivamente iguales a 100, 200, 300, 400 y 500 KHz.
Otra forma para la atenuación predicha
PA(f) está descrita en la Solicitud
co-pendiente de patente en el Reino Unido
9914702.7.
Para una línea nominal, la diferencia,
DFF(f), entre las atenuaciones de señal real y predicha
AA(f), PA(f) tiene una de las siguientes formas:
- 1)
- DFF(f) < 3,5 dB para 100 KHz < f < 500 KHz;
- 2)
- 3,5 dB # DFF(f) < 10,0 dB para 100 KHz < f < 500 KHz; o
- 3)
- DFF(f) \textdollar 10,0 dB para 100 KHz < f < 500 KHz.
Si la diferencia DFF(f), que depende de la
frecuencia, o sea, |AA(f) - PA(f)|, no tiene la forma
1, 2 o 3, la línea 12-14 se clasifica como línea no
nominal. De este modo, una determinación directa de si una línea
12-14 concreta es nominal requiere tanto mediciones
en un extremo como en los dos para obtener tanto PA(f) como
AA(f).
La Fig. 18A muestra las atenuaciones predicha y
real de líneas nominales ejemplares A, B y C. Para la línea A, las
atenuaciones predicha y real PA_{A} y AA_{A} difieren en menos
de 3,5 dB para toda la gama de frecuencias entre 100 y 500 KHz. La
línea A tiene una DFF(f) de la forma 1. Para la línea B, las
atenuaciones predicha y real PA_{B} y AA_{B} difieren entre de 4
a 9 dB para la gama de frecuencias entre 100 KHz y 500 KHz. La línea
B tiene una DFF(f) de la forma 2. Para la línea C, las
atenuaciones predicha y real PA_{C} y AA_{C} difieren en más de
10,0 dB para la gama de frecuencias entre 100 KHz y 500 KHz. La
línea C tiene una DFF(f) de la forma 3.
La Fig. 18B muestra las atenuaciones predichas y
reales de líneas ejemplares no nominales D y E. Para la línea D, las
atenuaciones de señal predichas y reales PA_{D} y AA_{D}
difieren en unos 8 dB a entre 200 y 400 KHz y son iguales a 150 y
300 KHz. Esta forma para PA_{D} y AA_{D} no se corresponde con
una DFF(f) de la forma 1, 2 ni 3. Para la línea E, las
atenuaciones de señal predichas y reales PA_{E} y AA_{E}
difieren en menos de 3,5 dB a frecuencias entre 100 y 200 KHz y en
más de 8 dB a frecuencias entre 400 y 500 KHz. Esta forma para
PA_{E} y AA_{E} no se corresponde tampoco con una DFF(f)
de la forma 1, 2 ni 3.
En las líneas no nominales D y E se dan amplias
fluctuaciones en DFF(f). Estas fluctuaciones convierten a un
desplazamiento constante de la atenuación predicha PA(f) en
una pobre aproximación a la atenuación real AA(f) a lo largo
de toda la gama que incluye tanto frecuencias elevadas como
frecuencias reducidas.
La Fig. 18C muestra las atenuaciones de señal
predichas y reales PA_{F} y AA_{F} para otra línea nominal de
abonado F.
También se muestra una atenuación predicha
desplazada SPA_{F} que se ha obtenido desplazando la atenuación
predicha PA_{F} en una constante. Para la línea nominal F, la
atenuación predicha desplazada SPA_{F} proporciona una mejor
aproximación a la atenuación real AA_{F} que la atenuación
predicha PA_{F} a lo largo de todo el intervalo entre 100 KHz y
500 KHz.
Las atenuaciones de señal real y predicha
AA(f), PA(f) de las líneas nominales guardan una
cierta relación con un desplazamiento constante a lo largo de una
amplia gama de frecuencias. La amplia gama de frecuencias incluye
tanto frecuencias bajas de medición como frecuencias elevadas en las
que los efectos de las ramas múltiples resultan observables
directamente.
En el paso 176 de la Fig. 17, las etiquetas
"apta para RDSI", "apta para ADSL" y "no apta para
servicios de datos" están definidas por el valor de la atenuación
real de señal a 100 KHz y 300 KHz. Las líneas de datos de alta
velocidad aptas y no aptas satisfacen lo siguiente:
| Etiqueta de clase | 100 KHz | 300 Khz |
| apta para ADSL | atenuación > -47 dB | atenuación > -40 |
| apta para RDSI | atenuación > -47 dB | atenuación # -40 |
| No apta | atenuación # -47 dB | atenuación # -40 |
| \begin{minipage}[t]{155mm} Así, la aptitud o la insuficiencia de una línea 12-14 para el ADSL o la RDSI están definidas por el valor de la atenuación real de señal a dos frecuencias elevadas, o sea, a 100 KHz y a 300 Khz. \end{minipage} |
La Fig. 19 ilustra un árbol de decisiones 180 que
determina una etiqueta de clasificación, por ejemplo, una variable
auxiliar generada en los pasos 175-177 de la Fig.
17. Se utiliza un clasificador aparte, por ejemplo, un árbol de
decisiones, para determinar cada etiqueta semejante.
El árbol de decisiones 180 tiene una disposición
jerárquica de pruebas en ramificación 1, 1.1-1.2;
1.1.1-2.2.2, ..., que van agrupadas en niveles
descendentes 1, 2, 3 .... Cada prueba asigna datos característicos
recibidos de un nivel superior para separar los subconjuntos del
siguiente nivel inferior. Los subconjuntos del nivel inferior se
ubican en los extremos de flechas que comienzan con la prueba. Por
ejemplo, la prueba 1.1 asigna datos característicos a los
subconjuntos 1.1 y 1.2, que están ubicados en los extremos de las
flechas 6 y 7 (véase la Fig. 20). En otro nivel inferior, otro
conjunto de pruebas puede actuar sobre los datos
característicos.
La Fig. 20 ilustra cómo actúan las pruebas 1,
1.1, 1.2, ... de los diversos niveles del árbol de decisiones 180 de
la Fig. 19 en un conjunto de datos característicos asociados con las
líneas de abonado 12-14. Cada prueba sucesiva divide
el conjunto al usar valores de las características seleccionadas en
subconjuntos de salida crecientemente disjuntos. Por ejemplo, la
prueba 1 divide a los datos característicos iniciales en un
subconjunto 1 y un subconjunto 2. El extremo más distante de cada
camino que atraviesa el árbol de decisiones 180 asigna una línea de
abonado a un subconjunto final en el que las líneas están asociadas
fundamentalmente con un valor de la etiqueta de clasificación del
árbol 180. Algunos árboles de decisiones 180 determinan una
probabilidad de que una línea de abonado 12-14 tenga
el valor de la etiqueta del subconjunto final al que está
asignada.
La Fig. 21 es un diagrama de flujo para un método
190 de crear árboles de decisiones para su utilización como los
clasificadores de los pasos 175, 176 y 177 de la Fig. 17. El método
190 utiliza métodos de aprendizaje de má-
quina.
quina.
Para emplear el aprendizaje de máquina, se crea
un conjunto de entrenamiento de líneas de abonado para datos (paso
192). El contenido del conjunto de entrenamiento incluye líneas
modelo con valores diferentes de etiquetas usadas por el árbol de
decisiones para clasificar las líneas. Si el árbol de decisiones
clasifica las líneas con las etiquetas "ramas múltiples
presentes" y "ramas múltiples ausentes", entonces algunas de
las líneas del conjunto de entrenamiento tendrán ramas múltiples y
algunas de las líneas no tendrán ramas múltiples. De modo similar,
en una pila de árboles que clasifique líneas con una etiqueta
particular, cada árbol de la misma se construye a partir de un
conjunto de entrenamiento dotado de líneas con valores diferentes de
la etiqueta particular.
Para cada línea del conjunto de entrenamiento, un
ordenador y/u operador determina los valores de un juego de
características potenciales y de etiquetas de clasificación
(194).
Las características potenciales incluyen las
propiedades eléctricas medidas en un extremo y derivadas que pueden
usarse en las comprobaciones del árbol de decisiones. Las
propiedades eléctricas potenciales de un ejemplo de realización
están enumeradas en el Apéndice A. Las características potenciales
incluyen también los valores de cualquier variable auxiliar que
pueda usarse en las comprobaciones del árbol de decisiones. Por
ejemplo, un árbol de decisiones usado en el paso 177 de la Fig. 17
incluiría también, como características potenciales, variables
auxiliares que determinasen si una línea es nominal y si ha recibido
la calificación preliminar de apta para servicios predefinidos de
datos.
Las etiquetas de clasificación son los valores de
la salida de las variables auxiliares por parte del árbol de
decisiones. Los valores de estas variables auxiliares de salida
pueden, por ejemplo, incluir una determinación de si una línea es
nominal, si es apta, o si tiene ramas múltiples.
La determinación de los valores de las etiquetas
de clasificación para las líneas del conjunto de entrenamiento puede
utilizar tanto mediciones eléctricas en un extremo, como mediciones
en los dos extremos. Por ejemplo, para clasificar una línea del
conjunto de entrenamiento como nominal o como no nominal se precisan
una medición de la atenuación real en los dos extremos, y una
medición de la atenuación predicha en un extremo. De modo similar,
para determinar la etiqueta de clasificación asociada con la aptitud
para los servicios de datos, se utilizan mediciones de la atenuación
real en los dos extremos. Sin embargo, las mediciones en los dos
extremos no se utilizan a modo de entrada en la construcción de
árboles de decisiones.
A partir de los valores de las características
potenciales y de las etiquetas de clasificación de cada línea del
conjunto de entrenamiento, el ordenador 46 determina de manera
recursiva las pruebas de ramificación del árbol de decisiones (paso
196).
La Fig. 22 es un diagrama de flujo para un método
200 de determinar las pruebas de ramificación del árbol de
decisiones 180 mostrado en las Figuras 19-20. Para
cada característica potencial, el ordenador 46 construye una
comprobación y divide el conjunto de entrenamiento en grupos de
subconjuntos disjuntos (paso 202). La comprobación asociada con una
característica asigna cada línea del conjunto de entrenamiento a
subconjuntos de acuerdo al valor de esa característica para la
línea.
El ordenador 46 evalúa los criterios del cociente
de ganancia para la división del conjunto de entrenamiento
producidos por cada característica potencial (paso 204). Los
criterios del cociente de ganancia miden los aumentos en la
consistencia de la adecuación de la línea para diferentes valores de
la etiqueta de clasificación en cada subconjunto. El ordenador 46
utiliza los criterios del cociente de ganancia para encontrar una
comprobación mejor y define que la prueba 1 del árbol de decisiones
180 es la mejor prueba (paso 206).
El ordenador retoma el bucle para realizar los
pasos 202, 204 y 206 para cada subconjunto producido por la prueba 1
para determinar las pruebas del nivel 2 del árbol de decisiones 180
(bucle 208). En estas determinaciones, los subconjuntos producidos
por la mejor prueba del nivel 1 se convierten en conjuntos de
entrenamiento para encontrar las pruebas del nivel 2. Tras realizar
los pasos 202, 204 y 206 para los subconjuntos 1 y 2, el ordenador
46 ha determinado las pruebas 1.1 y 1.2 del nivel 2 (bucle 208). El
ordenador 46 efectúa el bucle 208 o bien hasta que ramificaciones
ulteriores produzcan errores de clasificación de líneas por debajo
de un umbral predefinido o hasta que no queden características.
Existen varios métodos para definir las mejores
pruebas de ramificación en cada nivel del árbol de decisiones 180 de
la Fig. 19. El método C4.5 define como pruebas mejores aquellas
pruebas que producen los valores más altos de los criterios del
cociente de ganancia. El método C4.5* coge al azar las mejores
comprobaciones de entre las comprobaciones cuyos valores de los
criterios del cociente de ganancia están dentro de una selección
predefinida de porcentajes del valor más alto.
El algoritmo C4.5* predice probabilidades de que
una línea con las características "d" se divida en cada uno de
los subconjuntos finales del árbol de decisiones. La probabilidad de
que la línea esté en el subconjunto final mayoritario L es:
P_{L}(d) = 1 -
(Ó_{(j \ no \ en \ L)}N_{j} + 1) / (Ó_{(i \ en \ L)}N_{i} +
2).
Aquí, N_{i} es el número de líneas en el
subconjunto "i". La probabilidad de que la línea esté en un
subconjunto "i" es:
P_{i}(d) = [1
- P_{L}(d)] (N_{i}/Ó_{(j \ en \
L)}N_{j}).
En ejemplos de realización que usan el algoritmo
C4.5*, las probabilidades que acabamos de describir son las
variables auxiliares utilizadas como características en los pasos
175-177 de la Fig. 17.
Diversos ejemplos de realización combinan los
métodos de detectar fallos en la línea (70, 90), determinar
estructuras de las líneas (140, 160) y de detección reiterativa de
fallos (170), mostrados en las Figuras 7, 8, 13, 15, 17. Combinando
los métodos mencionados con anterioridad, estos ejemplos de
realización pueden clasificar mejor las líneas de abonado de acuerdo
a una variedad de criterios. Estos criterios incluyen la presencia
de incidencias y fallos en la línea, la velocidad de la línea, y la
calificación de aptitud o insuficiencia.
Otros ejemplos de realización están dentro del
ámbito de las siguientes reivindicaciones.
- Ytr (30) - Admitancia tip-a-ring medida a 30 Hz
- Ytg (30) - Admitancia tip-a-tierra medida a 30 Hz
- Yrg (30) - Admitancia ring-a-tierra medida a 30 Hz
- 30Gtr - Conductancia tip-a-ring medida a 30 Hz = real (Ytr(30))
- 30Str - Susceptancia tip-a-ring medida a 30 Hz = imag (Ytr(30))
- 30Gtg - Conductancia tip-a-tierra medida a 30 Hz = real (Ytg(30))
- 30Stg - Susceptancia tip-a-tierra medida a 30 Hz = imag (Ytg(30))
- 30Ctr - Capacitancia tip-a-ring medida a 30 Hz = Str(30) / (2 * pi * 30)
- 30Ctg - Capacitancia tip-a-tierra medida a 30 Hz = Stg(30) / (2 * pi * 30)
- Lmeas - Longitud en miles de pies medida a 30 Hz = 30Ctg / 1747
- Ytr (f) - Admitancia tip-a-ring, donde f = 150Hz, 600Hz, 1050Hz, 1500Hz... 19950Hz
- Ytg (f) - Admitancia tip-a-tierra, donde f = 150Hz, 600Hz, 1050Hz, 1500Hz... 19950Hz
- Yrg (f) - Admitancia ring-a-tierra, donde f = 150Hz, 600Hz, 1050Hz, 1500Hz... 19950Hz
- 150Gtr - Conductancia tip-a-ring medida a 150 Hz = real (Ytr(150))
- 600Gtr - Conductancia tip-a-ring medida a 600 Hz = real (Ytr(600))
\vskip1.000000\baselineskip
- 19950Gtr - Conductancia tip-a-ring medida a 19950 Hz = real (Ytr(19950))
\vskip1.000000\baselineskip
- 150Str - Susceptancia tip-a-ring medida a 150 Hz = imag (Ytr(150))
- 600Str - Susceptancia tip-a-ring medida a 600 Hz = imag (Ytr(600))
\vskip1.000000\baselineskip
- 19950Str - Susceptancia tip-a-ring medida a 19950 Hz = imag (Ytr(19950))
\vskip1.000000\baselineskip
- 150Gtg - Conductancia tip-a-tierra medida a 150 Hz = real (Ytg(150))
- 600Gtg - Conductancia tip-a-tierra medida a 600 Hz = real (Ytg(600))
\vskip1.000000\baselineskip
- 19950Gtg - Conductancia tip-a-tierra medida a 19950 Hz = real (Ytg(19950))
\vskip1.000000\baselineskip
- 150Stg - Susceptancia tip-a-tierra medida a 150 Hz = imag (Ytg(150))
- 600Stg - Susceptancia tip-a-tierra medida a 600 Hz = imag (Ytg(600))
\vskip1.000000\baselineskip
- 19950Stg - Susceptancia tip-a-tierra medida a 19950 Hz = imag (Ytg(19950))
\vskip1.000000\baselineskip
- 150Ctr - Capacitancia tip-a-ring medida a 150 Hz = 150Str / (2 * pi * 150)
- 600Ctr - Capacitancia tip-a-ring medida a 600 Hz = 600Str / (2 * pi * 600)
\vskip1.000000\baselineskip
- 19950Ctr - Capacitancia tip-a-ring medida a 19950 Hz = 19950Str / (2 * pi * 19950)
\vskip1.000000\baselineskip
- 150Ctg - Capacitancia tip-a-tierra medida a 150 Hz = 150Stg / (2 * pi * 150)
- 600Ctg - Capacitancia tip-a-tierra medida a 600 Hz = 600Stg / (2 * pi * 600)
\vskip1.000000\baselineskip
- 19950Ctg - Capacitancia tip-a-tierra medida a 19950 Hz = 19950Stg / (2 * pi * 19950)
- C30/C4K - Cociente de la capacitancia tip-a-tierra entre 30 Hz y 4200 Hz
- C4K/C10K - Cociente de la capacitancia tip-a-tierra entre 4200 Hz y 10050 Hz
- Cslope - Pendiente del cociente de la capacitancia = (C4K/C10K) / (C30/C4K)
- C30-C4K - Diferencia en la capacitancia tip-a-tierra entre 30 Hz y 4200 Hz
- C4K-C10K - Diferencia en la capacitancia tip-a-tierra entre 4200 Hz y 10050 Hz
- Cdelta - Delta diferencial en la capacitancia tip-a-tierra = (C4K-C10K) / (C30-C4K)
\vskip1.000000\baselineskip
- G4K/G30 - Cociente de la conductancia tip-a-tierra entre 4200 Hz y 30 Hz
- G10K/G4K - Cociente de la conductancia tip-a-tierra entre 10050 Hz y 4200 Hz
- Gslope - Pendiente del cociente de la conductancia = (G10K/G4K) / (G4K/G30)
- G4K-G30 - Diferencia en la conductancia tip-a-tierra entre 30 Hz y 4200 Hz
- C10K-G4K - Diferencia en la conductancia tip-a-tierra entre 4200 Hz y 10050 Hz
- Gdelta - Delta diferencial en la conductancia tip-a-tierra = (G10K-G4K) / (G4K-G30)
\vskip1.000000\baselineskip
- C30/G30 - Cociente entre la capacitancia y la conductancia tip-a-tierra a 30 Hz
- C30/G4K - Cociente entre la capacitancia tip-a-tierra a 30 Hz y la conductancia homóloga a 4200 Hz
- C4K/G4K - Cociente entre la capacitancia y la conductancia tip-a-tierra a 4200 Hz
\vskip1.000000\baselineskip
- Gtr_dmax - Pendiente positiva máxima de Gtr(f) = max(derivada(Gtr(f)/df))
- Gtr_fmax - Frecuencia en la que se da Gtr_dmax
- Gtr_dmin - Pendiente negativa máxima de Gtr(f) = min(derivada(Gtr(f)/df))
- Gtr_fmin - Frecuencia en la que se da Gtr_dmin
- Gtr_fpk - Frecuencia del primer pico (máximo local) en Gtr(f)
- Gtr_fval - Frecuencia del primer valle (mínimo local) en Gtr(f)
- Gtr_d_delta - Diferencia de la derivada Gtr Max/Min = Gtr_dmax - Gtr_dmin
- Gtr_pk_delta - Diferencia de frecuencia Gtr Pico/Valle = Gtr_fval - Gtr_fpk
- Gtr_pk - Valor de Gtr(f) a la frecuencia Gtr_fpk
- Gtr_val - Valor de Gtr(f) a la frecuencia Gtr_fval
- Gtr_delta - Diferencia Gtr pico/valle = Gtr_pk - Gtr_val
\vskip1.000000\baselineskip
- Gtg_dmax - Pendiente positiva máxima de Gtg(f) = max(derivada(Gtg(f)/df))
- Gtg_fmax - Frecuencia en la que se da Gtg_dmax
- Gtg_dmin - Pendiente negativa máxima de Gtg(f) = min(derivada(Gtg(f)/df))
- Gtg_fmin - Frecuencia en la que se da Gtg_dmin
- Gtg_d_delta - Diferencia de la derivada Gtg Max/Min = Gtg_dmax - Gtg_dmin
\vskip1.000000\baselineskip
- Ctr_dmax - Pendiente positiva máxima de Ctr(f) = max(derivada(Ctr(f)/df))
- Ctr_fmax - Frecuencia en la que se da Ctr_dmax
- Ctr_dmin - Pendiente negativa máxima de Ctr(f) = min(derivada(Ctr(f)/df))
- Ctr_fmin - Frecuencia en la que se da Ctr_dmin
- Ctr_fpk - Frecuencia del primer pico (máximo local) en Ctr(f)
- Ctr_fval - Frecuencia del primer valle (mínimo local) en Ctr(f)
- Ctr_d_delta - Diferencia de la derivada Ctr Max/Min = Ctr_dmax - Ctr_dmin
- Ctr_pk_delta - Diferencia de frecuencia Ctr Pico/Valle = Ctr_fval - Ctr_fpk
- Ctr_val - Valor de Ctr(f) a la frecuencia Ctr_fval
\vskip1.000000\baselineskip
- Ctg_dmax - Pendiente positiva máxima de Ctg(f) = max(derivada(Ctg(f)/df))
- Ctg_fmax - Frecuencia en la que se da Ctg_dmax
- Ctg_dmin - Pendiente negativa máxima de Ctg(f) = min(derivada(Ctg(f)/df))
- Ctg_fmin - Frecuencia en la que se da Ctg_dmin
- Ctg_d_delta - Diferencia de la derivada Ctg Max/Min = Ctg_dmax - Ctg_dmin
\vskip1.000000\baselineskip
- Str_dmax - Pendiente positiva máxima de Str(f) = max(derivada(Str(f)/df))
- Str_fmax - Frecuencia en la que se da Str_dmax
- Str_dmin - Pendiente negativa máxima de Str(f) = min(derivada(Str(f)/df))
- Str_fmin - Frecuencia en la que se da Str_dmin
- Str_fpk - Frecuencia del primer pico (máximo local) en Str(f)
- Str_fval - Frecuencia del primer valle (mínimo local) en Str(f)
- Str_d_delta - Diferencia de la derivada Str Max/Min = Str_dmax - Str_dmin
- Str_pk_delta - Diferencia de frecuencia Str Pico/Valle = Str_fval - Str_fpk
- Str_pk - Valor de Str(f) a la frecuencia Str_fpk
- Str_val - Valor de Str(f) a la frecuencia Str_fval
- Str_delta - Diferencia Str pico/valle = Str_pk - Str_val
\vskip1.000000\baselineskip
- Stg_dmax - Pendiente positiva máxima de Stg(f) = max(derivada(Stg(f)/df))
- Stg_fmax - Frecuencia en la que se da Stg_dmax
- Stg_dmin - Pendiente negativa máxima de Stg(f) = min(derivada(Stg(f)/df))
- Stg_fmin - Frecuencia en la que se da Stg_dmin
- Stg_fpk - Frecuencia del primer pico (máximo local) en Stg(f)
- Stg_fval - Frecuencia del primer valle (mínimo local) en Stg(f)
- Stg_d_delta - Diferencia de la derivada Stg Max/Min = Stg_dmax - Stg_dmin
- Stg_pk_delta - Diferencia de frecuencia Stg Pico/Valle = Stg_fval - Stg_fpk
\vskip1.000000\baselineskip
- Gtg20k/Gtg8K - Cociente de Gtg a 19950 Hz y 8250 Hz
- Gtg20k/Gtg4K - Cociente de Gtg a 19950 Hz y 4200 Hz
- Ctg30/Ctg20K - Cociente de Ctg a 30 Hz y 19950 Hz
- Ctg30/Ctg8K - Cociente de Ctg a 30 Hz y 8250 Hz.
Claims (12)
1. Un método para detectar una incidencia o fallo
en una línea de abonado incluyendo el paso (172) de realizar
mediciones eléctricas, caracterizado porque el método consta
de:
- a)
- el paso (175 o 176) de determinar una variable auxiliar basada en las mediciones eléctricas mediante relaciones probabilistas englobadas en un primer clasificador; y
- b)
- el paso (177) de determinar si la línea tiene una incidencia o fallo basándose en las mediciones eléctricas y en la variable auxiliar mediante relaciones probabilistas englobadas en un segundo clasificador.
2. El método de la reivindicación 1, en el que el
primer clasificador y el segundo sean cada uno de un árbol de
decisiones, una red neural, un razonador empírico, y un clasificador
de base estadística.
3. El método de acuerdo con cualesquiera de las
reivindicaciones precedentes en el que el paso de efectuar las
mediciones eléctricas comprenda el paso de efectuar mediciones
eléctricas en un solo extremo.
4. El método de acuerdo con cualesquiera de las
reivindicaciones precedentes en el que el paso de efectuar las
mediciones eléctricas comprenda el paso de efectuar mediciones
eléctricas en un solo extremo mediante el acceso de voz para pruebas
(44) de una centralita (15).
5. El método de acuerdo con cualesquiera de las
reivindicaciones precedentes en el que la variable auxiliar
caracterice la línea basándose en si las propiedades de la línea a
baja frecuencia proporcionan una buena predicción de la atenuación
de la señal a frecuencias elevadas.
6. El método de acuerdo con cualesquiera de las
reivindicaciones 1-4 en el que la variable auxiliar
caracterice la línea basándose en si es apta o no apta para los
servicios de datos.
7. El método de acuerdo con cualesquiera de las
reivindicaciones precedentes en el que el paso de determinar si la
línea tiene una incidencia o un fallo comprenda el paso de
determinar si la línea tiene ramas múltiples o una mezcla de
secciones.
8. El método de acuerdo con cualesquiera de las
reivindicaciones precedentes en el que las mediciones eléctricas
tengan frecuencias de menos de 100 KHz.
9. El método de acuerdo con cualesquiera de las
reivindicaciones precedentes que conste adicionalmente del paso (98,
100) de determinar si la línea es apta para un servicio de
datos.
10. El método de la reivindicación 9 en el que el
servicio de datos utilice frecuencias por encima de los 400 KHz.
11. El método de acuerdo con cualesquiera de las
reivindicaciones precedentes en el que el primer clasificador y el
segundo clasificador estén formados de acuerdo con el método que
incorpore:
- a)
- el paso de seleccionar un conjunto de aprendizaje de líneas de abonado, teniendo una porción de las líneas el fallo o la incidencia y no teniendo otra porción el fallo o la incidencia; y
- b)
- el paso de determinar la forma de un clasificador a partir de los valores de las características y de las variables auxiliares de las líneas del conjunto de aprendizaje, determinando el valor de cada variable auxiliar si la línea asociada tiene propiedades de baja frecuencia que proporcionen una buena predicción de la atenuación de la señal a frecuencias elevadas.
12. El equipo para detectar una incidencia o
fallo en una línea de abonado, que incluye un ordenador de control
(46) y una unidad de medición (40) que accede a una pluralidad de
líneas de abonado (12-14) mediante una centralita
(15), caracterizado porque el ordenador está programado para
efectuar todos los pasos de los métodos de cualesquiera de las
reivindicaciones precedentes.
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