ES2272095T3 - Condiciones de fallo que afectan a los servicios de datos de alta velocidad. - Google Patents
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Abstract
Un método para detectar un fallo en una línea de abonado (12) que tiene dos hilos (T, R) con impedancias de entrada distintas, que incluye alimentar la línea de abonado desde un extremo con una señal de voltaje alterno (54), llevando a cabo mediciones eléctricas en un extremo de la línea alimentada, determinando una cantidad a partir de las mediciones e identificando un fallo como respuesta a esa cantidad; CARACTERIZADO porque el método incluye: determinar a partir de las mediciones la diferencia de fase (68) de las dos impedancias de entrada como una función de la frecuencia; e identificar un fallo de par separado (28, 29) si la diferencia de fase medida tiene una magnitud mayor que un límite preseleccionado y no tiene picos en una extensión de intervalo de frecuencia de 5 KHz que se extiende entre 100 y 30 KHz, estando el límite preseleccionado entre 0, 5º y 1, 5º por encima de ese intervalo de frecuencia.
Description
Condiciones de fallo que afectan a los servicios
de datos de alta velocidad.
Esta solicitud versa generalmente acerca de las
redes de comunicaciones, y más particularmente, acerca de
propiedades eléctricas de las líneas de comunicación de hilos
múltiples.
Recientemente, ha habido un incremento en la
demanda de líneas de abonado en los servicios de la telefonía
convencional ordinaria (POTS's, plain ordinary telephone
services) para transportar señales digitales de alta velocidad.
La demanda ha sido estimulada por el acceso desde casa tanto a
Internet como a ordenadores de la oficina a distancia. Ambos tipos
de acceso emplean típicamente una línea POTS como parte del trayecto
para transportar señales digitales.
Las líneas POTS's se construyeron para
transportar señales de voz a frecuencias audibles y también pueden
transportar señales digitales como señales de tono en el intervalo
de frecuencias cercano a las audibles. Servicios digitales modernos
como la RDSI y el ADSL transmiten datos a frecuencias bastante por
encima del intervalo audible. A estas altas frecuencias, las líneas
POTS's que transmiten señales de voz bien pueden transmitir señales
digitales mal. No obstante, a muchas empresas operadoras de
telefonía (TELCO's, telephone companies) les gustaría
ofrecer servicios de datos RDSI y/o ADSL a sus abonados.
Las líneas telefónicas entre una centralita de
una TELCO y el domicilio de los abonados son fuentes frecuentes de
un rendimiento pobre a las altas frecuencias características de las
transmisiones RDSI y ADSL. Aun así, el alto coste ha hecho que un
reemplazo extenso de estas líneas de abonados sea una solución
indeseable para proporcionar a los abonados unas líneas capaces de
soportar la RDSI y el ADSL. Una alternativa menos costosa sería
reparar o quitar únicamente aquellas líneas de abonados que sean
inadecuadas para transmitir datos digitales de alta velocidad.
Para limitar la sustitución o la reparación de
líneas inadecuadas, las TELCO's han enfatizado el desarrollo de
métodos para predecir qué líneas de abonados soportarán servicios de
datos, tales como la RDSI y el ADSL. También se ha enfatizado en
parte la predicción de intervalos de frecuencia a los que dichos
servicios de datos se soportarían. También se han desarrollado
algunos métodos para encontrar fallos en las líneas de abonados que
ya soportan servicios de datos para que dichos fallos puedan
repararse.
Típicamente, los métodos actuales para predecir
la capacidad de que las líneas de abonados soporten transmisiones
digitales de alta velocidad no están automatizados, son laboriosos e
imponen accesos de prueba en múltiples puntos. A menudo, estos
métodos conllevan utilizar interpretaciones expertas de medidas de
alta frecuencia de parámetros de la línea para determinar la
capacidad de la transmisión de datos. Dichas comprobaciones son muy
costosas de implementar a nivel de red.
Backer et al: "Telephone Access Network
Measurements" ["Medidas de la Red de Acceso Telefónico"]),
Telephone Access Network Measurements, Octubre 1998 (1998 -
10), la patente XP002148949 expone un método de detección de fallos
en conformidad con la parte precaracterística de la Reivindicación
1.
La presente invención está dirigida a superar o,
al menos, reducir los efectos de uno o más de los problemas
expuestos anteriormente.
La invención proporciona un método como se
define en las Reivindicaciones 1 y 9 para detectar diferentes tipos
de fallos.
Serán claras otras características y ventajas de
la invención a raíz de la siguiente descripción en conjunto con los
dibujos en los que:
la fig. 1 muestra una parte de una red POTS que
tiene un sistema para detectar fallos en líneas telefónicas de
abonados;
la fig. 2A muestra una primera disposición de
medición para realizar medidas eléctricas en un extremo de una
línea telefónica de un abonado;
la fig. 2B es un circuito equivalente de la
disposición de medición de la Fig. 2A;
la fig. 2C muestra una segunda disposición de
medición para realizar medidas eléctricas en un extremo de una
línea telefónica de un abonado;
la fig. 3 ilustra las distorsiones de señal
producidas por el bus de comprobación y acceso de prueba de
voz estándar;
la fig. 4 muestra un fallo por par separado 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 de un fallo por par separado en una línea de abonado;
la fig. 7 es un diagrama de flujo que ilustra un
método para detectar fallos en líneas de abonados con el sistema de
las Figuras 1, 4 y 5;
la fig. 8 es un diagrama de flujo que ilustra un
método para calificar líneas de abonados con el método de la Fig.
7;
la fig. 9 muestra un método para proporcionar
servicios de datos de alta velocidad utilizando los métodos de las
Figuras 7 y 8;
las fig. 10A-10E muestran líneas
de abonados ejemplares que tienen diferentes mezclas de
calibres;
la fig. 11 muestra una línea de abonado con una
rama múltiple;
las fig. 12A-12E muestran
estructuras ejemplares de líneas de abonados que tienen una rama
múltiple;
la fig. 13 es un diagrama de flujo de un método
para determinar la estructura física específica de una línea de
abonado de un conjunto de referencia;
la fig. 14 es un diagrama de flujo de un método
para encontrar la mejor correlación entre una línea de abonado y
una línea modélica;
la fig. 15 es un diagrama de flujo de un método
para calificar a las líneas de abonados; y
la fig. 16 es un diagrama de flujo de un método
de trabajo para proporcionar servicios de datos de alta velocidad a
abonados;
la fig. 17 es un diagrama de flujo de un método
reiterativo para detectar ramas múltiples utilizando variables
auxiliares;
la fig. 18A muestra atenuaciones de señal
predichas y actuales de líneas de abonados nominales;
la fig. 18B muestra atenuaciones de señal
predichas y actuales de líneas de abonados no nominales;
la fig. 18C muestra atenuaciones de señal
predichas, predichas desplazadas y actuales 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 en un conjunto de líneas de
abonados;
la fig. 21 es un diagrama de flujo que ilustra
un método para crear los árboles de decisiones con métodos de
aprendizaje de máquina; y
la fig. 22 es un diagrama de flujo de un método
para determinar las reglas de ramificación del árbol de decisiones
ilustrado en las Figuras 19-20.
La Fig. 1 muestra una parte de una red POTS 10
que tiene un sistema 11 para detectar fallos en las líneas de
abonados 12-14. Las líneas de abonados
12-14 conectan unidades de abonado
16-18, o sea, módems y/o teléfonos, a una
centralita telefónica 15. La centralita 15 conecta a las líneas de
abonados 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 dos hilos trenzados estándar
adaptada a las transmisiones de voz. Normalmente a los dos hilos se
les conoce como los hilos negativo (ring) AR@ y el positivo
(tip) AT@.
Gran parte de cada línea de abonado
12-14 está alojada en uno o más cables telefónicos
estándar 22. El cable 22 contiene muchas líneas de abonados
12-14, por ejemplo, más de una docena, en una
configuración muy compacta. El compacidad crea un entorno eléctrico
que cambia las propiedades de transmisión de las líneas de abonados
individuales 12-14.
Se llevan a cabo las medidas eléctricas para
detectar fallos en las líneas por medio de una unidad de medición
40. En varios ejemplos de realización, la unidad de medición 40
incluye uno o ambos dispositivos 41 y 43. Cada dispositivo 41, 43
lleva a cabo mediciones eléctricas en un extremo en las líneas
seleccionadas 12-14. En los ejemplos de realización
preferidos, las mediciones eléctricas se toman en un extremo. El
dispositivo 41 realiza mediciones en los hilos positivo
(tip) y negativo (ring) de una línea de abonado
seleccionada 12-14 en un modo común de
configuración y produce resultados útiles para detectar pares
separados. El dispositivo 43 puede medir admitancias de los hilos
positivo (tip) y negativo (ring) de una línea
seleccionada 12-14 ya sean separadas o juntas y
produce datos útiles para determinar la estructura física de la
línea específica. La unidad de medición 40 también puede albergar
otros dispositivos (no mostrados) para llevar a cabo otros tipos de
mediciones eléctricas, o sea, en un extremo o en ambos extremos. La
unidad de medición 40 se acopla a la centralita 15 mediante un
bus de comprobación 42.
Los dispositivos 41, 43 se conectan a la
centralita 15 a través de un bus de comprobación 42 y un
acceso normal de voz para pruebas 44. El acceso de voz para pruebas
44 conecta eléctricamente cualquiera de los dispositivos 41 o 43 a
las líneas de abonados 12-14 seleccionadas para la
comprobación. El acceso de voz para pruebas 44 transmite
generalmente señales eléctricas de bajas frecuencias entre 100
Hercios (Hz) y 20 kilo HZ (KHz). Pero, el acceso para pruebas 44
puede transmitir señales a frecuencias superiores, por ejemplo,
hasta de 100 a 300 KHz, en algunas centralitas 15.
La unidad de medición 40 está controlada por un
ordenador 46, que selecciona los tipos de medidas a realizar, el
dispositivo 41, 43 a usar, y las líneas de abonados
12-14 a probar. El ordenador 46 envía señales de
control a la unidad de mediciones 40 mediante una conexión 48, por
ejemplo, una línea, red, o hilo dedicado, y recibe medidas
resultantes de la unidad de medición 40 mediante la misma conexión
48.
El ordenador 46 contiene un programa de
software para controlar las verificación de línea mediante la
unidad de medición 40 y para detectar las condiciones de la línea o
fallos con los resultados de la unidad de medición 40. El programa
de software se almacena, de forma ejecutable, en un
dispositivo de almacenamiento de datos 49, por ejemplo, un disco
duro o memoria de acceso aleatorio (RAM). El programa puede también
estar codificado en un medio de almacenaje legible 50, tal como un
disco óptico o magnético, desde el que el programa puede ser
ejecutado.
ejecutado.
Para realizar la comprobación, la unidad de
medición 40 manda una señal para que el acceso de voz para pruebas
44 conecte a la línea 12-14 a ser probada a hilos
del bus 42 para conectar a los dispositivos internos 41, 43.
Entonces, uno o ambos de los dispositivos internos 41, 43 llevan a
cabo mediciones eléctricas en la línea seleccionada
12-14. Después de haberse completado las mediciones,
la unidad de medición 40 manda una señal a la centralita 15 para
desconectar la línea 12-14 de los hilos del
bus 42.
El ordenador 46 puede clasificar líneas de
abonados seleccionadas 12-14 antes de conectar
completamente las líneas 12-14 para los servicios
de datos. El intervalo de posibles categorías a las que se pueden
asignar una línea 12-14 dependerá de las
necesidades de negocio de una TELCO. Un simple, pero muy útil
conjunto de categorías es "apto" y "no apto" para
proporcionar servicios de datos. La clasificación se basa en
determinar, con una alta certeza, que la línea seleccionada
12-14 no podrá soportar el servicio de datos
especificado.
La Fig. 2A muestra una primera configuración 52
para llevar a cabo un tipo de medición eléctrica en un extremo con
el dispositivo 41. Las mediciones se utilizan para detectar fallos
como los pares separados en las líneas de abonados
12-14 de la Fig. 1.
El dispositivo 41 tiene una fuente de voltaje de
frecuencia variable 54 para poner los hilos positivo (tip) y
negativo (ring) T, R de la línea de abonado
12-14 que se está comprobando. La fuente de voltaje
junta ambos hilos, o sea, en una modo de configuración común, a una
frecuencia controlada por la unidad de medición 40. Los hilos
positivo (tip) y negativo (ring) T, R de la línea
12-14 que se están 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 al hilo positivo
(tip) y negativo (ring) T, R respectivo de la línea
de abonado 12-14 que se está comprobando. Así, la
fuente de voltaje 54 pone los hilos positivo (tip) y negativo
(ring) T, R en modo común a través de las resistencias
correspondientes R_{1} y R_{2}.
Las resistencias R_{1} y R_{2} tienen la
misma resistencia para que la fuente de voltaje 54 induzca los
mismos voltajes V_{1}, V_{2} entre cada resistencia R_{1},
R_{2} y tierra si las corrientes I_{T}, I_{R} en las mismas
también son iguales. Las diferencias en las impedancias de entrada
Z_{T}, Z_{R} de los hilos positivo (tip) y negativo
(ring) T, R hacen que los voltajes V_{1}, V_{2} difieran
en amplitud y/o fase. Por ejemplo, los efectos de la inductancia
mutua producidos por un par separado pueden hacer que las
impedancias de entrada Z_{T}, Z_{R} no sean iguales.
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 la configuración de medición 52 de la Fig. 4. En la
configuración de modo común, los hilos positivo (tip) y
negativo (ring) T, 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} en el circuito 56, y el hilo negativo
(ring) R es equivalente a una impedancia Z_{R} en el
circuito 57.
Las impedancias de entrada Z_{T} y Z_{R}
pueden tener diferentes amplitudes y/o fases debido a la presencia
de un fallo en cualesquiera de los hilos positivo (tip) o
negativo (ring) T, R. Distintos valores para Z_{T} y
Z_{R} producen diferentes corrientes I_{T} e I_{R} en los
circuitos 56 y 57 y diferentes mediciones de voltajes 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) y negativo (ring)
T, R. En la fase de la diferencia V_{1} - V_{2}, los efectos de
terminación asociados a la unidad de abonado acoplada 16 pueden ser
ignorados en su mayor parte.
La Fig. 2C muestra una configuración de medición
60 para llevar a cabo mediciones eléctricas en un extremo en una
línea de abonado seleccionada 12-14 con el
dispositivo 43 mostrado en la Fig. 1. El dispositivo 43 mide
propiedades eléctricas, que pueden ser utilizadas para determinar la
estructura física específica de las líneas 12-14 y
para determinar las condiciones de la línea y fallos como se
describe a continuación. En la solicitud de patente U.S. nº
09/294.563 ('563), presentada el 20 de abril de 1999 se han descrito
algunos métodos para detectar con el dispositivo 43 fallos y
condiciones en la línea. La solicitud '563 se incorpora en este
documento, mediante referencia, en su integridad.
El dispositivo 43 está adaptado para medir
admitancias entre el hilo positivo (tip) T, hilo negativo
(ring) R, y tierra G para una línea de abonado
12-14 que esté siendo probada. Los hilos positivo
(tip) y negativo (ring) T, R de la línea
12-14 que esté siendo probada se acoplan a los
voltajes de alimentación V_{1}' y V_{2}' a través de conocidas
conductancias G_{t} y G_{r}. Los hilos positivo (tip) y
negativo (ring) T, R también se conectan a los voltímetros
V_{t} y V_{r}. Los voltímetros V_{t} y V_{r} leen,
respectivamente, el voltaje entre el hilo positivo (tip) T y
la tierra G y entre el hilo negativo (ring) R y la tierra G.
Las lecturas de los voltímetros V_{t} y V_{r} permiten
determinar al ordenador 46 tres admitancias Y_{tg}, Y_{tr} y
Y_{rg} entre los pares positivo
(tip)-tierra, positivo
(tip)-negativo (ring) y negativo
(ring)-tierra, respectivamente.
El dispositivo 43 puede medir las admitancias a
frecuencias preseleccionadas en el intervalo soportado por el
acceso de voz para pruebas 44. La solicitud '563 ha descrito métodos
para llevar a cabo dichas mediciones.
Haciendo referencia a la Fig. 3, el ordenador 46
puede compensar distorsiones de señal introducidas por el
bus de comprobación 42 y/o el acceso de voz para pruebas 44.
Para realizar la compensación, el ordenador 46 trata a las dos
líneas del bus combinado 42 y al acceso para pruebas 44 como
un sistema lineal de dos puertos. Después, las corrientes y
voltajes I_{T}', V_{T}' e I_{R}', V_{R}' en las terminales
de salida del dispositivo de medición 40 están relacionadas con las
corrientes y voltajes I_{T}, V_{T} e I_{R}, V_{R} en las
terminales de salida de los hilos positivo (tip) y negativo
(ring) T, R mediante las siguientes ecuaciones matriciales
2\times2:
[I_{T}, V_{T}] = A (f) [I_{T}', V_{T}']
e [I_{R}, V_{R}] = A' (f) [I_{R}',
V_{R}']^{t}. Las matrices dependientes de la frecuencia A (f) y
A' (f) están determinadas experimentalmente para cada bus 42
como para el acceso de voz para pruebas 44. Después, el ordenador 46
calcula las impedancias o admitancias de los hilos positivo
(tip) y negativo (ring) T, R con las corrientes y
voltajes I_{T}, V_{T} e I_{R}, V_{R} obtenidas 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 calibres y altas atenuaciones de señal. La solicitud de
patente U.S. nº 09/285.954 ('954), en tramitación con la presente,
presentada el 2 de abril de 1999, describe la detección de algunos
de estos fallos y se incorpora en este documento por medio de
referencias en su integridad.
Haciendo referencia de nuevo a la Fig. 1, la
estrecha proximidad puede producir inductivamente el cruce entre
las líneas de abonados 12-14. El cruce está causado
frecuentemente por señales de ruido grandes o de llamada en una de
las líneas 12-14. La señal grande produce
inductivamente señales en líneas cercanas 12-14.
Para reducir el cruce, los hilos positivo (tip) y negativo
(ring) T, R de cada línea de abonado 12-14
están trenzados entre sí o bien se mantienen en estrecha proximidad
dentro del cable 22. De este modo, las señales spray afectan a
ambos hilos de un par para que las señales inducidas no impacten
sobre la diferencia de señal entre los hilos positivo (tip)
y negativo (ring).
Haciendo referencia a la Fig. 4, los hilos
positivo (tip) y negativo (ring) T', R' de una línea
de abonado 24 están separados espacialmente en una parte del cable
26. A la parte de la línea de abonado 24 en la que los hilos
positivo (tip) y negativo (ring) T', R' están
separados espacialmente se la denomina un par separado. Un par
separado T', R' tiene un alto riesgo de recoger señales cruzadas de
otras líneas 28-29 del mismo cable 26 o fuentes de
ruido externo como líneas de tensión (no mostradas).
Los pares separados también introducen
discontinuidades de impedancia en las líneas de abonados, debido a
que el par separado crea una variación de impedancia localizada y
abrupta. Las discontinuidades de impedancia pueden causar
reflexiones de señal y altas atenuaciones de señal en transmisiones
digitales de alta velocidad.
La Fig. 5 ilustra un tipo de par separado, o
sea, un par separado causado por un error de empalme. El error de
empalme se dio cuando se unieron dos partes de una línea de abonado
32, que están ubicadas en dos cables distintos 33, 34. El empalme
35 ha unido hilos positivo (tip) y negativo (ring)
T_{1}, R_{2} de dos líneas distintas de pares trenzados 36, 37
en el cable 33 a los hilos positivo (tip) y negativo
(ring) T_{3}, R_{3} de un único par trenzado 38 en el
cable adyacente 34. Los hilos positivo (tip) y negativo
(ring) T_{1}, R_{2} de la parte de la línea de abonado
32 están ampliamente separados en una parte sustancial del cable
33. Así, los hilos positivo (tip) y negativo (ring)
T_{1}, R_{2} forman un par separado.
La detección de fallos por pares separados es
difícil por varias razones. En primer lugar, porque los pares
separados no producen efectos fácilmente detectables como fallos
metálicos, o sea, hilos rotos o cortocircuitados, o desequilibrios
de impedancias. En segundo lugar, porque los pares separados
producen cruces que ocasionan fallos intermitentes dependiendo de
las señales en líneas cercanas, por ejemplo, señales intermitentes
de llamada. La intermitencia hace que dichos fallos sean difíciles
de reconocer.
Las comprobaciones convencionales no han tenido
mucho éxito determinando pares separados. No obstante, los pares
separados pueden degradar la calidad de la línea de abonado para
servicios de datos de alta velocidad.
Las Fig. 6A y 6B proporcionan los gráficos 68,
69 de la fase de la diferencia de voltaje V_{1} - V_{2} entre
las resistencias R_{1} y R_{2} mientras se comprueban dos líneas
de abonados ejemplares 12-14 con la configuración
de medición 52 de la Fig. 4. Los gráficos 68, 69 proporcionan
barridos de frecuencia de la diferencia de fase, que muestra
rúbricas de fallos que pueden interferir con los servicios de datos
de alta velocidad, por ejemplo, la RDSI o el ADSL.
Haciendo referencia a la Fig. 6A, el gráfico 68
muestra una rúbrica para un fallo de por desequilibrio resistivo en
la línea de abonado probada 12-14. La rúbrica para
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 una anchura
estrecha que no es más de unos pocos cientos hasta aproximadamente
2 KHz, típicamente. Normalmente, la fase tiene una altura mayor de
unos 5º.
Haciendo referencia a la Fig. 6B, el gráfico 69
muestra una rúbrica para un fallo de par separado en la línea de
abonado probada 12-14. La rúbrica es una fase llana
y sustancialmente constante para V_{1} - V_{2}, o sea, una
diferencia de fase no igual a cero sustancialmente constante entre
las impedancias Z_{T}, Z_{R} de los hilos T, R. Típicamente, la
fase tiene un valor de entre 0,5º y 1,5º. La fase no igual a cero y
llana se extiende sobre una región de frecuencias que tienen al
menos una anchura de 5.000 kilo Hz. La fase de Z_{T} y Z_{R}
puede permanecer llana, no igual a cero, y sin pico desde
aproximadamente 100 Hz hasta aproximadamente 20.000 Hz si hay un
par separado presente, o sea, por el intervalo de frecuencias
medible a través del acceso de voz para pruebas 44, mostrado en la
Fig. 1. Una diferencia de fase no igual a cero 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 para un par separado en una línea de
abonado 12-14 que esté siendo probada.
La Fig. 7 es un diagrama de flujo que ilustra un
método 70 para detectar un fallo en la línea de abonado
12-14 con el sistema 11 de la Fig. 1. El ordenador
46 selecciona la línea de abonado 12-14 para
comprobar si hay fallos (paso 72). La unidad de medición 40 se
conecta eléctricamente a la línea seleccionada 12-14
mediante el acceso de voz para pruebas 44 de la centralita de la
TELCO 15 (paso 74). La conexión produce la configuración de
medición 52 ilustrada en las Figuras 4 y 5.
La unidad de medición 40 realiza 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
medida en realidad es la fase de V_{1} - V_{2}, que es
proporcional a la fase de la diferencia entre las impedancias de
entrada Z_{T}, Z_{R}. El dispositivo 41 mide la fase mediante
la alimentación de los hilos positivo (tip) y negativo
(ring) en la configuración de modo común mostrada en la Fig.
4. Las frecuencias de alimentación van desde entre aproximadamente
100 Hz hasta 20.000 kilo Hz y son accesibles a través del acceso de
voz para pruebas 44. Dichas 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 una función de la frecuencia para determinar si la fase
tiene una rúbrica para un fallo de línea (paso 78). Los fallos de
línea que producen rúbricas en la fase incluyen pares separados y
desequilibrios de resistencias como se ha descrito anteriormente en
relación a las Figuras 6B y 6A, respectivamente. Son posibles otras
rúbricas, por ejemplo, para otros tipos de fallos. Si se encuentra
una rúbrica para un fallo de línea, el ordenador 46 identifica que
se ha detectado un fallo (paso 80). La identificación puede
conllevar realizar un acto de notificación. El acto de notificación
puede incluir la cumplimentación de una entrada en un fichero que
enumere los fallos en las líneas de abonados 12-14,
mostrando un aviso en la pantalla del operador 47 o en una pantalla
de un técnico del servicio (no mostrada), o informando a un
programa que identifica las líneas de abonados
12-14. Si no se encuentran rúbricas para fallos de
línea, el ordenador 46 identifica la ausencia de fallos de línea
asociados con rúbricas para la línea seleccionada
12-14, por ejemplo, al realizar un acto de
notificación (paso 82).
La Fig. 8 es un diagrama de flujo que ilustra un
método 90 para una verificación que determina si las líneas de
abonados 12-14 de la Fig. 1 son aptas o no aptas
para un servicio de datos de alta velocidad. Para comenzar una
comprobación, un operador o el ordenador 46 selecciona una línea de
abonado 12-14 (paso 92). El operador u ordenador 46
también selecciona el tipo de servicio de datos para el que la línea
de abonado seleccionada 12-14 va a ser probada
(paso 94). Por ejemplo, los tipos de servicio pueden ser RDSI o
ADSL. Después de seleccionar la línea 12-14 y el
tipo de servicio, la unidad de medición 40 realiza mediciones
eléctricas en un extremo para detectar tipos preseleccionados de
fallos en la línea seleccionada 12-14 (paso 96). Las
mediciones en un extremo incluyen verificaciones en conformidad con
el método 70 de la Fig. 7 para detectar pares separados.
Los otros tipos de fallos y condiciones de
línea, que están seleccionados para la comprobación, dependen de
los tipos y velocidades de los servicios de datos, las propiedades
de la centralita 15, y el tipo de módem a ser utilizado.
Frecuentemente, las verificaciones comprueban si hay grandes
atenuaciones de señal, desequilibrios resistivos, y la presencia de
bobinas de carga, fallos metálicos, o ramas múltiples, porque estas
condiciones y fallos pueden descalificar a una línea para el
servicio de datos de alta velocidad. Pero, las comprobaciones de
aptitud pueden también comprobar los desequilibrios capacitivos, y
los niveles de ruido por encima del umbral, porque estas
condiciones también pueden afectar los resultados de la
calificación. Los métodos y aparatos para detectar algunas de estas
condiciones y fallos están descritos en las solicitudes de patentes
en tramitación con la presente.
Una solicitud semejante es la solicitud de
patente U.K. nº 9914702,7, titulada "Calificando Líneas
Telefónicas para Transmisión de Datos" ("Qualifying Telephone
Lines for Data Transmission"), por Roger Faulkner, presentada el
23 de junio de 1999, que se incorpora en este documento mediante
referencia, en su integridad. Otras solicitudes semejantes en
tramitación con la presente incluyen las solicitudes de patentes
'954 y '563 mencionadas anteriormente.
Si se detecta uno de los tipos preseleccionados
de fallos o condiciones de línea, el ordenador 46 notifica que la
línea de abonado seleccionada 12-14 no es apta para
las transmisiones de datos seleccionadas (paso 98). De lo
contrario, el ordenador 46 notifica que la línea seleccionada
12-14 es apta para el servicio de datos
seleccionado (paso 100).
Para notificar el estado de la línea probada, el
ordenador 46 realiza una entrada en una lista almacenada en el
dispositivo de almacenaje 49. La lista identifica la línea, servicio
de datos, y el estado de apto o no apto. El ordenador 46 también
puede notificar el estado de la línea mostrando una señal de no apto
o apto en la pantalla 47 siendo visible para un operador.
La Fig. 9 es un diagrama de flujo para un método
101 utilizado por una TELCO para proporcionar un servicio de datos
de alta velocidad, por ejemplo, RDSI o ADSL, a los abonados
telefónicos. Las TELCO programan el ordenador 46 de la Fig. 1 para
seleccionar automáticamente líneas de abonados individuales
12-14 conectadas a la centralita local 15 (paso
102). Como respuesta al seleccionar la línea 12-14,
el acceso de voz para pruebas 44 conecta la línea seleccionada
12-14 a la unidad de medición 40 para probarla (paso
104). La unidad de medición 40 conecta la línea seleccionada
12-14 a un dispositivo de medición 41 y también
puede conectar la línea seleccionada 12-14 a otros
dispositivos de medición internos (no mostrados). El ordenador 46 y
la unidad de medición 40 determinan si la línea seleccionada
12-14 tiene un par separado y es 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 grabando 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 preseleccionado y reinicia las
comprobaciones para otra de las líneas 12-14 en el
paso
102.
102.
La TELCO comprueba regularmente la lista para
determinar si cualquiera de las líneas 12-14 tienen
pares separados (paso 110). Si una línea tiene un par separado, la
TELCO realiza una acción de negocio basada en la presencia del
fallo de par separado (paso 112). La acción de negocio puede incluir
mandar a un trabajador a reparar o sustituir la línea afectada
12-14, designar la línea afectada
12-14 como incapaz para transmitir datos, o fijar
una facturación reducida debida a la presencia del fallo.
La TELCO también comprueba regularmente la lista
para determinar si cualquiera de las líneas 12-14
son aptas para los servicios de datos de alta velocidad (paso 114).
Como respuesta al encontrar que una o más de las líneas
12-14 son aptas, la TELCO realiza una acción de
negocio en relación a la aptitud de la línea (paso 116). Por
ejemplo, la TELCO puede ofrecer un servicio de datos de alta
velocidad a abonados que tienen líneas 12-14 aptas
para el servicio de datos y que actualmente no estén abonados al
servicio de datos.
Haciendo referencia de nuevo a la Fig. 1, las
líneas de abonados 12-14 pueden tener gran
diferencia de estructuras físicas. Se describe a la estructura
física de una línea específica por las propiedades tales como la
longitud de la línea, calibre o calibres, y el contenido de las
ramas múltiples. Las interpretaciones de las medidas 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 ayuda al predecir cuán bien la línea
12-14 soportará los servicios de datos digitales de
alta velocidad, por ejemplo, para predecir las velocidades de datos
máximas.
Las Figuras 10A-E ilustran
parámetros que describen los parámetros de mezcla de calibres a
través de líneas ejemplares 121-125 en las que las
anchuras dibujadas representan los calibres de los hilos. Las líneas
121, 122 tienen estructuras uniformes descritas por diferentes
calibres de hilo. Las líneas 124, 125 tienen estructuras
segmentadas en las que segmentos adyacentes tienen diferentes
calibres de hilo, o sea, mezcla de calibres. La composición del
calibre de estas líneas 124, 125 se describe por longitudes de
segmentos y calibres de segmentos. Las estructuras también están
descritas por la disposición en serie de los segmentos. La línea
123 tiene diferentes hilos positivo (tip) y negativo
(ring) T_{4}, R_{4} y está descrita por el calibre de
los hilos T_{4}, R_{4}.
Haciendo referencia ahora a la Fig. 11, una
línea de abonado 127 tiene un par de hilos trenzados extra 128
empalmados en la línea 127. Nos referimos al par de hilos empalmados
128 como una rama múltiple. La existencia o ausencia de ramas
múltiples es un parámetro que también influencia cuán bien la línea
de abonado 127 soportará servicios de datos digitales de alta
velocidad.
En los Estados Unidos de América, muchas líneas
de abonados tienen ramas múltiples debido a la forma en la que las
líneas telefónicas se tendieron en las subdivisiones de las
viviendas. Las líneas telefónicas que tendieron antes de determinar
la posición exacta de las casas o de las subdivisiones. Las líneas
discurrían cerca de posiciones planificadas de varias casas. Cuando
más tarde se construyeron las casas, el constructor conectó las
unidades telefónicas al punto más cercano en una de las líneas
telefónicas tendidas originalmente. Las partes sin conectar de las
líneas originales produjeron ramas múltiples.
La rama múltiple 128 refleja señales de la
terminación 129. Luego las señales reflejadas vuelven por la línea
de abonado 127 e interfieren con las señales de la línea de abonado
127. La interferencia más perjudicial se da cuando la señal
reflejada está desfasada con la señal entrante. En dicho caso, la
señal reflejada interfiere destructivamente 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
señales digitales de alta velocidad cuyas frecuencias llegan hasta
aproximadamente 1 mega Hercio (MHz), por ejemplo, señales de ADSL,
puede darse una cancelación sustancial si la rama múltiple 128 tiene
una longitud de entre aproximadamente 60 y 200 metros. En los
Estados Unidos de América, las ramas múltiples restantes de la
construcción de muchas subdivisiones de las viviendas tienen
longitudes en este intervalo. Así, la capacidad para detectar y
eliminar la rama múltiple 128 es útil para las TELCO's que quieren
ofrecer servicios de datos digitales de alta velocidad a sus
abonados.
Las Figuras 12A-12E ilustran
parámetros de estructura que describen las ramas múltiples 130, 134
a través de líneas de abonados ejemplares 135-139.
Las líneas 135, 136 tienen ramas múltiples 130, 131 descritas por
diferentes longitudes físicas. Las líneas 137-138
tienen ramas múltiples 132, 133 descritas por diferentes
ubicaciones a lo largo de las líneas 137, 138. La línea 139 tiene
una rama múltiple 134, que está al menos parcialmente descrito por
su ubicación a lo largo de un segmento particular de la línea 139.
Finalmente, las líneas 136, 139 tienen ramas múltiples 131, 134
descritas por diferentes calibres.
Para determinar las estructuras físicas
específicas de líneas de abonados desconocidas, se puede utilizar
un conjunto de referencia de líneas modélicas. Un conjunto de
referencia es un conjunto de líneas modélicas 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 a las
mismas propiedades de líneas modélicas. Si se encuentra una
semejante, la línea desconocida tiene la misma estructura física
específica que la línea modélica semejante.
Se pueden compilar datos de referencia de la
estructura física específica de las líneas modélicas en un fichero
de datos de referencia o en un conjunto de ecuaciones de referencia.
Tanto el fichero de datos de referencia como el conjunto de
ecuaciones de referencia ponen un índice a las líneas modélicas
individuales por valores de un conjunto preseleccionado de
propiedades eléctricas mensurables. En algunos ejemplos de
realización, las propiedades eléctricas preseleccionadas son las
admitancias dependientes de la frecuencia mensurables con el
dispositivo 43 de la Fig. 2C.
El contenido de las líneas modélicas en el
conjunto de referencia puede estar hecho a la medida de las
estructuras predichas de las líneas de abonados desconocidas. Por
ejemplo, si las líneas desconocidas no tienen ramas múltiples, el
conjunto de referencia puede no tener líneas modélicas con ramas
múltiples. Por otra parte, si las líneas desconocidas pueden tener
ramas múltiples, el conjunto de referencia incluye algunas líneas
modélicas con ramas múltiples. El conocimiento del sistema utilizado
para tender las líneas de abonados que han de ser verificadas puede
ayudar a determinar el mejor contenido de las líneas modélicas para
el conjunto de referencia. Para distintas poblaciones de líneas de
abonados, los conjuntos de referencia pueden estar seleccionados
empíricamente o basados en conocimientos humanos.
Típicamente, el conjunto de referencia incluye
líneas modélicas que tienen valores uniformemente variables de los
parámetros descritos con respecto a las Figuras
10A-10E y 12A-12E. Las líneas
modélicas 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 abonado. Los segmentos
y las ramas múltiples pueden tener longitudes, ubicaciones y
calibres variables.
La Fig. 13 es un diagrama de flujo de un método
140 para determinar la estructura física específica de línea de las
líneas de abonados 12-14 de la Fig. 1 a partir de un
conjunto de referencia de líneas modélicas. Para empezar, un
operador o el ordenador 46 selecciona una línea de abonado (sl) para
probarla (paso 142). El ordenador 46 manda a la unidad de medición
40 que realice las mediciones eléctricas en un extremo
preseleccionadas en la línea de abonado seleccionada en un
intervalo de frecuencias (paso 144).
En un ejemplo de realización, las mediciones
eléctricas son tomadas en un extremo y llevadas a cabo por 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 seleccionada
12-14 con fuentes de voltaje V_{1'}, V_{2'}. La
frecuencia de alimentación barre un intervalo, por ejemplo, desde
aproximadamente 100 Hercios hasta aproximadamente 20.000 a 40.000
Hercios, y se mide una o más de las admitancias Y_{tg}, Y_{tr},
Y_{rg} para varias frecuencias de alimentación. Las mediciones
proporcionan admitancias de entrada complejas, o sea, amplitudes y
fases para un conjunto de frecuencias preseleccionado "f".
Después de realizar las mediciones, el ordenador
46 busca la "mejor" correspondencia entre las líneas modélicas
que pertenecen al conjunto de referencia y a la línea de abonado
seleccionada (paso 146). La búsqueda para las correspondencias
consta de comparar propiedades eléctricas preseleccionadas de la
línea de abonado seleccionada con las mismas propiedades de las
líneas modélicas. Para la línea de abonado seleccionada, los valores
de las propiedades eléctricas preseleccionadas se obtienen a partir
de mediciones eléctricas en un extremo. Para las líneas modélicas,
los valores de esas mismas propiedades eléctricas se miran en un
fichero del dispositivo de almacenaje de datos 49 o se calculan a
partir de un conjunto de ecuaciones de referencia. La comparación
determina qué línea modélica es la que "más" se asemeja a la
línea de abonado seleccionada.
El ordenador 46 identifica una estructura física
específica de línea para una línea de abonado seleccionada
12-14 que tiene la misma forma que una estructura
física específica de línea de la línea modélica "más" semejante
(paso 148). Identificar la estructura física específica de la línea
puede incluir notificar acerca de la estructura, por ejemplo,
mostrar los valores de parámetros para la estructura física
específica a un operador, escribir los valores a un fichero, o
proporcionar los valores a una aplicación de software. Por
ejemplo, la aplicación de software puede usar la información
sobre la correlación para calificar a descalificar a la línea
seleccionada 12-14. Los parámetros pueden
proporcionar mezclas de calibre y ubicaciones y posiciones de
ramas.
Para las líneas modélicas, las estructuras
físicas específicas están almacenadas en el mismo fichero enumerando
las propiedades eléctricas de las líneas modélicas o determinadas a
partir de las ecuaciones de referencia. Los valores concretos de
las propiedades eléctricas y los parámetros estructurales de las
líneas modélicas se obtienen antes de probar la línea de abonado
mediante cálculos analíticos o experimentación.
En un ejemplo de realización preferido, el
ordenador 46 encuentra la línea modélica que "más" se asemeja
calculando una función de error para cada línea modélica (ml). La
función de error tiene una de dos formas E o E' dadas por:
E = \Sigma_{f}
\ W \ (f) \ | \ M_{ml} \ (f) - M_{sl} \ (f) \ | \
\hskip0.5cmy
\hskip0.5cm\ E' = \Sigma_{f} \ W \ (f) \ | \ M_{ml} \ (f) - M_{sl} \ (f) \ |^{2Q}.
M_{ml} (f) y M_{sl} (f) son los valores de
las propiedades eléctricas dependientes de la frecuencia
preseleccionadas de la línea modélica (ml) y de la línea de abonado
seleccionada (sl), 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 peso definitivo positivo,
por ejemplo, una función de la frecuencia "f" o una
constante.
En algunos ejemplos de realización, las
propiedades eléctricas preseleccionadas M_{ml} (f), M_{sl} (f)
son las fases de una o más admitancias complejas de las líneas sl,
ml. Varios ejemplos de realización emplean la fase de la admitancia
positivo (tip)-a-tierra
Y_{tg}, la fase de la admitancia negativo
(ring)-a-tierra Y_{rg},
y/o la fase de la admitancia positivo
(tip)-a-negativo
(ring) Y_{tr}. Si se utilizan las admitancias positivo
(tip)-a-tierra o negativo
(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 normalmente pequeña, por ejemplo, 4º o menos,
e iguala aproximadamente la relación de las partes imaginaria y real
de la admitancia. En tal caso y Q = 1, la función de error E'
es:
E' =
\Sigma_{f} \ W \ [Im \ (admitancia)_{ml}/Re \
(admitancia)_{ml} - mi \ (admitancia)_{sl}/Re \
(admitancia)_{sl}]^{2}
En otro ejemplo de realización, las propiedades
eléctricas preseleccionadas M_{ml} (f), M_{sl} (f) son las
admitancias complejas completas de las líneas sl, ml, o sea,
Y_{tg}, Y_{rg} y/o Y_{tr}. Utilizando las propias admitancias
complejas puede reducir los tiempos de cálculo.
Finalmente, en algunos ejemplos de realización,
la mejor correlación con la línea de abonado seleccionada
12-14 puede incluir varias líneas modélicas
diferentes, por ejemplo, líneas modélicas que están generando
errores 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 que tiene una o más
características de todas las líneas con "mejor correlación".
Por ejemplo, el ordenador 46 puede identificar a la estructura
física específica de una línea de abonado seleccionada
12-14 como que tiene una rama múltiple si todos las
líneas modélicas más semejantes tienen una rama múltiple. Entonces,
el ordenador 46 puede usar la presencia de una rama múltiple en
combinación con otras mediciones para calificar o descalificar a la
línea 12-14.
La Fig. 14 ilustra un método 150 para determinar
las "más" semejantes utilizando las fases descritas
anteriormente. El ordenador 46 determina la longitud de la línea de
abonado seleccionada utilizando mediciones de baja frecuencia para
la capacitancia de la línea llevadas a cabo por la unidad de
medición 40 y el dispositivo 43 (paso 152). A continuación, el
ordenador 46 selecciona una línea modélica que tiene la misma
longitud que la línea de abonado seleccionada (paso 154).
\newpage
El ordenador 46 restringe las comparaciones a
líneas modélicas de la misma longitud que la línea de abonado,
porque la longitud física de la línea afecta a los valores de las
fases de admitancias. Limitando las comparaciones a este
subconjunto del conjunto de referencia elimina similitudes falsas
con líneas modélicas cuyas longitudes difieren de la longitud de la
línea de abonado seleccionada.
El ordenador 46 calcula la función de error E',
basada en la fase de las admitancias preseleccionadas, para la
línea modélica seleccionada (155). El ordenador 46 comprueba si
quedan otras líneas modélicas con la misma longitud (paso 156). Si
quedan otras líneas, el ordenador 46 determina E' de nuevo para otra
línea modélica seleccionada (paso 157). Si no quedan otras líneas,
el ordenador 46 notifica la línea modélica que tiene el menor valor
para la función de error E' como la "más" semejante a la línea
de abonado seleccionada (paso 158).
Dado que el conjunto de referencia puede
contener tantas como 10.000 a 100.000 líneas modélicas, el método
150 puede buscar en el conjunto de referencia de manera jerárquica
para reducir el número total de búsquedas. En un esquema
jerárquico, una primera búsqueda divide el conjunto de referencia en
grupos no solapados de líneas modélicas. Cada grupo tiene gran
cantidad de líneas con estructuras físicas específicas similares y
define una línea modélica como representativa del grupo. La primera
búsqueda utiliza el método 150 para determinar el "más"
semejante entre las líneas de abonados seleccionada y una de las
líneas modélicas representativas. Una segunda búsqueda utiliza un
método 150 con las líneas modélicas del grupo asociado con la línea
modélica representativa más semejante encontrada en la primera
búsqueda.
La Fig. 15 es un diagrama de flujo que ilustra
un método 160 de calificar a las líneas de abonados, por ejemplo,
líneas 12-14 de la Fig. 1, para un servicio de datos
de alta velocidad, por ejemplo, RDSI o ADSL. Después de seleccionar
una línea de abonado para probar, el ordenador 46 busca un conjunto
de referencia de líneas modélicas para la mejor correlación 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 una rama múltiple o mezcla de
calibres en respuesta a que la línea modélica de "mejor"
correlación tiene una rama múltiple o una mezcla de calibres,
respectivamente (paso 163). El ordenador 46 califica o descalifica a
la línea de abonado seleccionada para el servicio de datos, al
menos en parte, basándose en si la línea de abonado tiene una rama
múltiple o mezcla de calibres (paso 164).
En algunos ejemplos de realización, el ordenador
46 utiliza la atenuación de señal para calificar o descalificar a
la línea de abonado seleccionada en conformidad con un método
descrito en la solicitud de patente U.S. nº 08/294.563 ('563), en
tramitación con la presente. En esos ejemplos de realización, el
ordenador 46 calcula la atenuación de señal mediante los métodos
descritos en la solicitud '563. Luego, el ordenador 46 ajusta el
valor calculado de la atenuación de señal hacia arriba o hacia abajo
dependiendo de un factor de calidad. El factor de calidad depende
de la estructura física específica de la línea, por ejemplo, si en
la línea de abonado tiene o carece de una rama múltiple y/o una
mezcla de calibres.
En conformidad con el valor del factor de
calidad, el ordenador 46 ajusta una atenuación de señal calculada
hacia arriba o hacia abajo en cantidades preseleccionadas. Por
ejemplo, la atenuación puede ser disminuida, no cambiarse, o
incrementada en respuesta a que el factor de calidad sea bueno,
medio o pobre, respectivamente. Entonces, el ordenador utiliza la
atenuación de señal ajustada para determinar si la línea de abonado
es apta o no apta para el servicio de datos en conformidad con los
métodos descritos en la solicitud '563.
En otros ejemplos de realización, el ordenador
46 descalifica a algunas estructuras físicas específicas de línea.
Por ejemplo, si los métodos descritos anteriormente conllevan a la
detección de una rama múltiple, el ordenador 46 puede descalificar
a la línea para el servicio de datos.
La Fig. 16 es un diagrama de flujo que ilustra
un método de trabajo 165, utilizado por una TELCO para proporcionar
un servicio de datos de alta velocidad a sus abonados. La TELCO
determina qué línea de abonado 12-14 de la Fig. 1
es apta y/o no apta para el servicio de datos en conformidad con el
método 160 de la Fig. 15 (paso 166).
Utilizando el método 160, el ordenador 46
determina si se encuentran presentes estructuras de línea, por
ejemplo, ramas múltiples y/o mezclas de calibres seleccionados.
Entonces se utiliza la estructura física específica 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 están por fuera de los
límites para el servicio de datos la línea no es apta.
Entre los abonados con líneas aptas
12-14, la TELCO determina qué abonados que tienen
líneas aptas no están abonados al servicio de datos (paso 167). La
TELCO ofrece el servicio de datos a los abonados que tengan líneas
aptas y no estén abonados al servicio en ese momento (paso 168).
Como respuesta al encontrar abonados con líneas
no aptas 12-14, la TELCO repara o sustituye esas
líneas 12-14 (paso 169).
Haciendo referencia de nuevo a la Fig. 1, las
comprobaciones para las ramas múltiples se llevan a cabo
preferiblemente con mediciones eléctricas en un extremo que se
realizan sobre líneas de abonados 12-14 mediante el
acceso "normal" de voz para pruebas 44. El acceso de voz para
pruebas 44 actúa como un filtro de paso bajo, que elimina las
frecuencias por encima de 20 a 100 KHz. Así, las mediciones
eléctricas están normalmente restringidas a frecuencias bajas entre
aproximadamente 20 Hz y 100 KHz.
Las ramas múltiples manifiestan su presencia por
medio de picos en la atenuación de señal a altas frecuencias, por
ejemplo, entre aproximadamente 200 KHz y 1.000 KHz. Son difíciles y
es propenso a errores el predecir y las características de la
atenuación de señal de alta frecuencia a partir de las mediciones de
baja energía, que están disponibles a través del acceso de voz para
pruebas 44. Los métodos actuales predicen equivocadamente la
presencia o ausencia de ramas múltiples en aproximadamente el 40% de
los casos. Las predicciones equivocadas son costosas para los
abonados y TELCO's, porque pueden ser oportunidades perdidas de
servicios de datos de alta velocidad y pueden también tener como
resultado que se invierta en equipos de transmisión que las líneas
no soportan.
La precisión de las comprobaciones para las
condiciones de línea y fallos, por ejemplo, ramas múltiples, se
pueden mejorar con métodos reiterativos de generalización que
utilicen múltiples capas de clasificación. Los clasificadores
determinan los valores de las variables auxiliares, que son las
etiquetas que ellos asignan para clasificar a las líneas de
abonados 12-14. Las variables auxiliares se generan
como salidas de clasificadores. Las variables auxiliares por lo
tanto, están relacionadas indirectamente con las mediciones
eléctricas en las líneas 12-14 a través de las
relaciones probabilísticas englobadas en los clasificadores. Los
clasificadores reiterativos pueden ser árboles de decisiones, redes
neurales, razonadores empíricos, o clasificadores de base
estadística. Las antiguas propiedades eléctricas y las nuevas
variables auxiliares pueden combinarse en clasificadores que
proporcionan fuertes correlaciones entre valores de estas cantidades
y la presencia o ausencia de fallos y condiciones de línea, tales
como ramas múltiples y mezclas de calibres.
La Fig. 17 es un diagrama de flujo que ilustra
un método 170 para utilizar clasificadores reiterativos para
detectar condiciones o fallos de una línea seleccionada a partir de
mediciones eléctricas llevadas a cabo con el sistema 11 de la Fig.
1. El sistema 11 realiza preferiblemente mediciones eléctricas en un
extremo en una línea de abonado seleccionada 12-14
utilizando la configuración 52 o la configuración 60, mostradas en
las Figuras 2A-2C, 3 (paso 172). A estas mediciones,
el ordenador 46 aplica un conjunto de reglas que definen un
conjunto preseleccionado de propiedades eléctricas derivadas para la
línea seleccionada 12-14 (paso 173). Las relaciones
algebraicas relacionan a las propiedades derivadas con las
mediciones. Se enumeran las propiedades eléctricas medidas y
derivadas en el Apéndice A.
Las propiedades medidas y derivadas forman
conjuntamente las propiedades de entrada para clasificadores
reiterativos. Estas propiedades de entrada pueden incluir un valor
preliminar de la atenuación de señal, la longitud de línea, las
impedancias de línea, y relaciones de impedancias de línea. La
selección de las propiedades de entrada de línea para el conjunto
reiterativo pueden ser cambiadas para acomodar diferentes
composiciones predichas de las líneas de abonados
12-14 que estén siendo probadas.
En cada capa U, V de los 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 indican que la línea 12-14 está
etiquetada por una característica. Las variables auxiliares pueden
también ser variables de tipo probabilística, indicando cada una la
probabilidad de que la línea 12-14 esté etiquetada
por una de una pluralidad de características.
En la primera capa U de la pila, el ordenador 46
aplica un primer clasificador a las mediciones eléctricas de
entrada y propiedades para determinar una primera variable auxiliar
(paso 175). La primera variable auxiliar caracteriza a la línea
12-14 con una etiqueta "nominal" o una etiqueta
"no nominal".
En una línea nominal, las propiedades a baja
frecuencia proporcionan una buena predicción de la atenuación de
señal a altas frecuencias donde las ramas múltiples afectan mucho a
la atenuación. Así, conocer el valor de una variable auxiliar que
etiqueta a una línea como nominal o no nominal puede mejorar la
precisión de las predicciones acerca de la presencia de fallos de
línea como las ramas múltiples.
También en la primera capa U, el ordenador 46
aplica uno o más segundos clasificadores a las propiedades
eléctricas de entrada para determinar una o más de las otras
variables auxiliares (paso 176). Estas variables auxiliares
proporcionan una predicción preliminar de si la línea seleccionada
12-14 es 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, encontrados en el paso 176,
indican si la línea de abonado 12-14 es apta para
servicios de datos de RDSI, ADSL o para ninguno.
Las descalificaciones para los servicios de
datos de alta velocidad se correlacionan con la presencia de una
rama múltiple, porque una rama múltiple resta a la capacidad de una
línea a llevar señales de alta frecuencia. Por lo tanto, conocer un
valor de una variable auxiliar que etiqueta preliminarmente a una
línea como apta o no apta para transmisiones de datos puede mejorar
la precisión de las predicciones acerca de la presencia o ausencia
de ramas múltiples.
Los pasos 175 y 176 pueden ser llevados a cabo
en paralelo o de manera secuencial. Si estos pasos 175 y 176 son
secuenciales, el valor de la salida de variable auxiliar por un paso
previo puede ser utilizado en un paso posterior. Si el paso 175 es
anterior, el clasificador del paso 176 puede utilizar la variable
auxiliar que etiqueta a la línea 12-14 como nominal
o no nominal, como una entrada. Si el paso 176 es anterior, el
clasificador del paso 175 puede utilizar las variables auxiliares
proporcionando una calificación o descalificación previa para
transmisiones de datos como entradas.
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 eléctricas y propiedades de los pasos 172 y
173. Este clasificador determina si la línea de abonado
seleccionada 12-14 tiene un tipo preseleccionado de
fallo o condición de línea (paso 177). Por ejemplo, el fallo o
condición puede ser la existencia de una rama múltiple o una mezcla
de calibres.
La pila en capas U, V puede predecir la
presencia o ausencia de ramas múltiples con una precisión
sustancialmente mejorada. La pila en dos capas de la Fig. 17 puede
predecir la presencia de ramas múltiples con una precisión de entre
el 75% y el 85% y la ausencia de ramas múltiples con una precisión
de más de aproximadamente el 97%.
En los pasos 175, 176 y 177, los clasificadores
analizan los datos de entrada para determinar los valores de datos
de salida. En lo sucesivo nos referimos a los datos de entrada, que
incluyen mediciones en un extremo, propiedades derivadas de
mediciones llevadas a cabo en un extremo, y/o variables auxiliares,
como características de línea. A los datos de salida, que son
valores de variables auxiliares, nos referimos como etiquetas
clasificadoras.
Sus características de línea y etiquetas pueden
describir a los clasificadores de los pasos 175, 176 y 177. El
clasificador en el paso 175 utiliza las propiedades eléctricas
medidas y derivadas seleccionadas de la línea seleccionada
12-14 como características para formar classes 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 servicio 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 "presencia de rama
múltiple" y "ausencia de rama múltiple".
La etiqueta "nominal" describe un tipo de
atenuación de señal a lo largo de un intervalo que incluye tanto
las mediciones de bajas frecuencias y servicio de datos de altas
frecuencias. Para una línea nominal, la diferencia entre las
atenuaciones de señal real y la predicha AA (f) y PA (f) tiene una
dependencia sencilla de la frecuencia "f". La atenuación de
señal real AA es la atenuación de la línea determinada directamente
por mediciones eléctricas en ambos extremos. La atenuación de señal
predicha PA es la atenuación obtenida de las mediciones eléctricas
en un extremo, por ejemplo, utilizando el sistema 11 de la Fig.
1.
La atenuación de señal predicha 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 medida a 30 Hz. Una de las formas para la
atenuación de señal predicha PA (f) es:
PA \ (f) = K \
(f) \
C^{tg}{}_{30Hz}.
En esta fórmula, K (f) = -,1729, -,2074, -,2395,
-,2627 y -,2881 dB/nano Faradios para las frecuencias respectivas f
iguales a 100, 200, 300, 400 y 500 KHz.
Se describe otra forma para la atenuación
predicha PA (f) en la solicitud de patente U.K. 9914702,7, en
tramitación con la presente.
Para una línea nominal, la diferencia, DFF (f),
entre las atenuaciones de señal real y predicha AA (f), PA (f)
tiene una de estas formas siguientes:
- 1)
- DFF (f) < 3,5 dB para 100 KHz < f < 500 KHz;
- 2)
- 3,5 dB \leq DFF (f) < 10,0 dB para 100 KHz < f < 500 KHz; o
- 3)
- DFF (f) \geq 10,0 dB para 100 KHz < f < 500 KHz.
Si la diferencia dependiente de la frecuencia
DFF (f), o sea, |AA (f) - PA (f)|, no tiene la forma 1, 2
o 3, la línea 12-14 se clasifica como una línea no
nominal. Por lo tanto, una determinación directa de si una línea
particular 12-14 es nominal requiere tanto
mediciones en un extremo como en ambos extremos para obtener la PA
(f) y la 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 el intervalo completo 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}, AA_{B} difieren entre
4 y 9 dB a lo largo del intervalo 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}, AA_{C} difieren en
más de 10,0 dB a lo largo del intervalo 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 predicha y
real de las líneas no nominales ejemplares D y E. Para la línea D,
las atenuaciones de señal predicha y real PA_{D} y AA_{D}
difieren en aproximadamente 8 dB a 200 y 400 KHz y son iguales a
150 y 300 KHz. Esta forma de PA_{D} y AA_{D} no se corresponde
con una DFF (f) de forma 1, 2 o 3. Para la línea E, las
atenuaciones de señal predicha y real PA_{E}, 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} tampoco se corresponde a una DFF (f) de forma 1, 2 o 3.
En las líneas no nominales D y E se dan amplias
fluctuaciones en la DFF (f). Estas fluctuaciones hacen que un
desplazamiento constante de las atenuaciones predichas PA (f) sea
una pobre aproximación a la atenuación real AA (f) a lo largo del
intervalo completo de frecuencias, tanto altas como bajas.
La Fig. 18C muestra las atenuaciones de señal
predicha y real PA_{F}, AA_{F} para otra línea de abonado
nominal F. También se muestra una atenuación predicha desplazada
SPA_{F}, que ha sido obtenida a través de desplazar la atenuación
predicha PA_{F} por 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 del intervalo completo entre 100 KHz y
500 KHz.
Las atenuaciones de señal real y predicha AA
(f), PA (f) de líneas nominales están relacionadas aproximadamente
mediante un cambio constante a lo largo de un amplio intervalo de
frecuencias. El amplio intervalo de frecuencias incluye tanto a las
mediciones de frecuencias bajas como a las frecuencias altas donde
los efectos de las ramas múltiples son observables
directamente.
En el paso 176 de la Fig. 17, las etiquetas de
"apta para RDSI", "apta para ADSL", y no apta para
servicio de datos se definen por el valor de la atenuación de señal
real a 100 KHz y 300 KHz. Las etiquetas de línea apta para datos de
alta velocidad y línea no apta para datos de alta velocidad
satisfacen:
| Etiqueta de clase | 100 KHz | 300 Khz |
| Apta para ADSL | Atenuación > -47 dB | Atenuación > -40 |
| Apta para RDSI | Atenuación > -47 dB | Atenuación \leq -40 |
| No apta | Atenuación \leq -47 dB | Atenuación \leq -40 |
Por lo tanto, la aptitud o no aptitud de una
línea 12-14 para ADSL y RDSI se define por el valor
de la atenuación de señal real a dos altas frecuencias, o sea, 100
KHz y 300 KHz.
La Fig. 19 ilustra un árbol de decisiones 180
que determina una etiqueta clasificadora, por ejemplo, una variable
auxiliar, generada en los pasos 175-177 de la Fig.
17. Un clasificador aparte, por ejemplo, un árbol de decisiones, se
utiliza para determinar cada etiqueta semejante.
El árbol de decisiones 180 tiene una disposición
jerárquica de las pruebas de ramificación 1,
1.1-1.2; 1.1.1-2.2.2, …, que están
agrupadas en niveles descendientes 1, 2, 3… Cada prueba asigna datos
característicos recibidos desde un nivel superior para separar los
subconjuntos del siguiente nivel inferior. Los subconjuntos del
nivel inferior se ubican en extremos de las flechas que comienzan
con las pruebas. Por ejemplo, la prueba 1.1 asigna datos
característicos a los subconjuntos 1.1 y 1.2, que están ubicadas al
final de las flechas 6 y 7, ver Fig. 20. En el nivel inferior, otro
conjunto de pruebas puede actuar sobre los datos
característicos.
La Fig. 20 ilustra cómo las pruebas 1, 1.1, 1.2,
… de los distintos niveles del árbol de decisiones 180 de la Fig.
19 actúan sobre un conjunto de datos característicos asociados con
las líneas de abonados 12-14. Cada prueba sucesiva
divide el conjunto al utilizar los valores de las características
seleccionadas, hasta subconjuntos de salida crecientemente
disjuntos. Por ejemplo, la prueba 1 divide los datos característicos
iniciales en un subconjunto 1 y un subconjunto 2. El extremo más
distante de cada rama del árbol de decisiones 180 asigna una línea
de abonado a un subconjunto final en el que las líneas están
asociadas principalmente con un valor de la etiqueta clasificadora
del árbol 180. Algunos árboles de decisiones 180 determinan la
probabilidad de que la línea de abonado 12-14 tenga
el valor de la etiqueta del subconjunto final al que se ha
asignado.
La Fig. 21 es un diagrama de flujo de un método
190 para crear árboles de decisiones para su uso como los
clasificadores de los pasos 175, 176 y 177 de la Fig. 17. El método
190 utiliza métodos de aprendizaje de máquina.
Para emplear el aprendizaje de máquina, se crea
un conjunto de entrenamiento datos de líneas de abonados (paso
192). El contenido del conjunto de entrenamiento incluye líneas
modélicas con distintos valores de etiquetas utilizadas por el
árbol de decisiones para clasificar las líneas. Si el árbol de
decisiones clasifica líneas con la etiqueta "presencia de rama
múltiple" y "ausencia de rama múltiple", entonces algunas de
las líneas de los conjuntos de entrenamiento tendrán ramas
múltiples y otras de las líneas no tendrán ramas múltiples.
Similarmente, en una pila de árboles que clasifica a las líneas con
una etiqueta particular, cada árbol del mismo está construido a
partir de un conjunto de entrenamiento que tiene líneas con
distintos valores de una etiqueta particular.
Para cada línea del conjunto de entrenamiento,
un ordenador y/u operador determina el valor de un conjunto de
características potenciales y las etiquetas clasificadoras (paso
194).
Las características potenciales incluyen
propiedades eléctricas medidas en un extremo y derivadas que pueden
ser utilizadas 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
también incluyen valores de cualquier variable auxiliar que pueda
ser utilizada en las comprobaciones del árbol de decisiones. Por
ejemplo, un árbol de decisiones utilizado en el paso 177 de la Fig.
17 también incluiría, como características potenciales, variables
auxiliares que determinasen si una línea es nominal y apta
preliminarmente para servicios de datos preseleccionados.
Las etiquetas clasificadoras son los valores de
la salida del árbol de decisiones de las variables auxiliares. Los
valores de estas salidas de variables auxiliares pueden, por
ejemplo, incluir una determinación de si la línea es nominal, apta
o si tiene una rama múltiple.
Las determinaciones de los valores de las
etiquetas clasificadoras para las líneas del conjunto de
entrenamiento pueden utilizar tanto mediciones eléctricas en un
extremo como en ambos extremos. Por ejemplo, para clasificar una
línea del conjunto de entrenamiento como nominal o no nominal se
necesita una medición en ambos extremos de la atenuación real y una
medición en un extremo de la atenuación predicha. Similarmente, para
determinar la etiqueta clasificadora asociada con la aptitud para
los servicios de datos, se utilizan mediciones en ambos extremos de
la atenuación real. Sin embargo, las mediciones en ambos extremos no
se utilizan como entradas en la construcción de árboles de
decisiones.
A partir de los valores de las características
potenciales y de las etiquetas clasificadoras de cada línea en el
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 de un método
200 para 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 prueba
y divide el conjunto de entrenamiento en grupos de subconjuntos
disjuntos (paso 202). La prueba asociada con una característica
asigna a cada línea del conjunto de entrenamiento a subconjuntos de
acuerdo a un valor de esa característica para la línea.
El ordenador 46 evalúa el criterio de la
relación de ganancia para la división del conjunto de entrenamiento
producido por cada característica potencial (paso 204). El criterio
del cociente de ganancia mide 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 el
criterio de la relación de ganancia para hallar la mejor prueba 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 de nivel 2 del árbol de decisiones 180
(bucle 208). En estas determinaciones, los subconjuntos producidos
por la mejor prueba de nivel 1 se convierten en conjuntos de
entrenamiento para hallar las pruebas de nivel 2. Después de llevar
a cabo 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 lleva a cabo bucle 208 hasta que
ramificaciones posteriores producen errores de clasificación de
línea por debajo del límite preseleccionado 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 las mejores pruebas como
pruebas que producen los valores más altos del criterio de la
relación de ganancia. El método C4.5* escoge de manera aleatoria las
mejores pruebas de entre las pruebas cuyos valores del criterio de
la relación de ganancia están entre un porcentaje de selección
preseleccionado del valor más alto.
El algoritmo C4.5* predice las probabilidades de
que una línea con características "d" será dividido en cada
uno de los subconjuntos finales del árbol de decisiones. La
probabilidad de que la línea estará en el subconjunto final de la
mayoría L es de:
P_{L} \ (d) =
1 - (\Sigma_{(j \ no \ en \ L)}N_{j} + 1)/(\Sigma_{(i \ en \
L)}N_{i} +
2).
Aquí, N_{i} es el número de líneas en el
subconjunto "i". La probabilidad de que la línea estará en el
subconjunto "i" es de:
P_{i} \ (d) =
[1 - P_{L} \ (d)] (N_{i}/\Sigma_{(j \ en \
L)}N_{j}).
En los ejemplos de realización que utilizan el
algoritmo C4.5*, las probabilidades descritas anteriormente son las
variables auxiliares utilizadas en los pasos 175-177
de la Fig. 17.
Varios ejemplos de realización combinan los
métodos de detectar fallos de línea (70, 90), determinando las
estructuras de línea (140, 160), y de detección reiterativa de
fallos (170), mostrados en las Figuras 7, 8, 13, 15, 17. Al
combinar los métodos mencionados anteriormente, estos ejemplos de
realización pueden clasificar mejor a las líneas de abonados de
acuerdo a una variedad de criterios. Estos criterios incluyen la
presencia de condiciones y fallos de línea, la velocidad de línea,
y el estado de calificación.
Apéndice
A
Mediciones directas a 30Hz:
- 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
\vskip1.000000\baselineskip
Mediciones derivadas a 30Hz:
- 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 / 17,47
\vskip1.000000\baselineskip
Mediciones directas a
150Hz-20KHz:
- 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
\vskip1.000000\baselineskip
Mediciones derivadas a
150Hz-20KHz:
- 150Gtr - Conductancia tip-a-ring medida a 150 Hz = real (Ytr(150))
- 600Gtr - Conductancia tip-a-ring medida a 600 Hz = real (Ytr(600))
- 19950Gtr - Conductancia tip-a-ring medida a 19950 Hz = real (Ytr(19950))
- 150Str - Susceptancia tip-a-ring medida a 150 Hz = imag (Ytr(150))
- 600Str - Susceptancia tip-a-ring medida a 600 Hz = imag (Ytr(600))
- 19950Str - Susceptancia tip-a-ring medida a 19950 Hz = imag (Ytr(19950))
- 150Gtg - Conductancia tip-a-tierra medida a 150 Hz = real (Ytg(150))
- 600Gtg - Conductancia tip-a-tierra medida a 600 Hz = real (Ytg(600))
- 19950Gtg - Conductancia tip-a-tierra medida a 19950 Hz = real (Ytg(19950))
- 150Stg - Susceptancia tip-a-tierra medida a 150 Hz = imag (Ytg(150))
- 600Stg - Susceptancia tip-a-tierra medida a 600 Hz = imag (Ytg(600))
- 19950Stg - Susceptancia tip-a-tierra medida a 19950 Hz = imag (Ytg(19950))
- 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)
- 19950Ctr - Capacitancia tip-a-ring medida a 19950 Hz = 19950Str / (2 * pi * 19950)
- 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)
- 19950Ctg - Capacitancia tip-a-tierra medida a 19950 Hz = 19950Stg / (2 * pi * 19950)
\vskip1.000000\baselineskip
Mediciones derivadas secundarias a
150Hz-20KHz:
- 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)
- 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)
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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 (16)
1. Un método para detectar un fallo en
una línea de abonado (12) que tiene dos hilos (T, R) con impedancias
de entrada distintas, que incluye alimentar la línea de abonado
desde un extremo con una señal de voltaje alterno (54), llevando a
cabo mediciones eléctricas en un extremo de la línea alimentada,
determinando una cantidad a partir de las mediciones e
identificando un fallo como respuesta a esa cantidad;
Caracterizado porque el método
incluye:
determinar a partir de las mediciones la
diferencia de fase (68) de las dos impedancias de entrada como una
función de la frecuencia; e identificar un fallo de par separado
(28, 29) si la diferencia de fase medida tiene una magnitud mayor
que un límite preseleccionado y no tiene picos en una extensión de
intervalo de frecuencia de 5 KHz que se extiende entre 100 y 30
KHz, estando el límite preseleccionado entre 0,5º y 1,5º por encima
de ese intervalo de
frecuencia.
frecuencia.
2. El método de la Reivindicación 1,
donde el acto de alimentar incluye aplicar la señal de voltaje
alterno a los dos hilos en un modo de configuración común.
3. El método de la Reivindicación 1 o
Reivindicación 2, donde el acto de alimentar incluye el acoplamiento
del voltaje de alimentación a la línea de abonado a través de una
centralita telefónica o un dispositivo multiplexor de acceso al
bucle de abonado digital.
4. El método de cualesquiera de la
reivindicaciones anteriores, donde el acto de alimentar incluye el
acoplamiento del voltaje de alimentación a la línea de abonado a
través de un acceso de pruebas de una centralita telefónica o un
dispositivo multiplexor de acceso al bucle de abonado digital.
5. Un método para determinar si una
línea de abonado puede soportar un servicio de datos, incluyendo el
método de detectar un fallo en conformidad con cualesquiera de las
reivindicaciones precedentes; y descalificando a la línea para el
servicio de datos como respuesta a que la línea sea identificada
como que tiene el fallo.
6. El método de la Reivindicación 5,
donde las mediciones se llevan a cabo a frecuencias por debajo del
intervalo de frecuencias en el que el servicio de datos transmite
los datos.
7. El método de la Reivindicación 6,
donde las mediciones se llevan a cabo a frecuencias por debajo de
aproximadamente 30 KHz y el servicio de datos transmite datos a
frecuencias por encima de aproximadamente 100 KHz.
8. Un método para proporcionar servicios
de datos digitales, que consiste en:
monitorizar una pluralidad de líneas de abonados
llevando a cabo regularmente mediciones eléctricas en un extremo de
las líneas en conformidad con cualesquiera de las Reivindicaciones 1
a 4, y determinar a partir de las mediciones si una de las líneas
de abonados tiene un par separado.
9. Un método para detectar un fallo en
una línea de abonado (12) que tiene dos hilos (T, R) con impedancias
de entrada distintas, que incluye alimentar la línea de abonado
desde un extremo con una señal de voltaje alterno (54), llevando a
cabo mediciones eléctricas en un extremo de la línea alimentada,
determinando una cantidad a partir de las mediciones e
identificando un fallo como respuesta a esa cantidad;
Caracterizado porque el método
incluye:
determinar a partir de las mediciones la
diferencia de fase (69) de las dos impedancias de entrada como una
función de la frecuencia; e
identificar que la línea tiene un desequilibrio
resistivo (25) si la diferencia de fase medida como una función de
la frecuencia tiene un pico entre unos pocos cientos de Hz y 2 KHz,
teniendo el pico una altura mayor de 5º.
10. El método de la Reivindicación 9,
donde el acto de alimentar incluye aplicar la señal de voltaje
alterno a los dos hilos en un modo de configuración común.
11. El método de la Reivindicación 9 o
Reivindicación 10, donde el acto de alimentar incluye el
acoplamiento del voltaje de alimentación a la línea de abonado a
través de una centralita telefónica y un dispositivo multiplexor de
acceso al bucle de abonado digital.
12. El método de cualesquiera de las
Reivindicaciones 9 a 11, donde el acto de alimentar incluye el
acoplamiento del voltaje de alimentación a la línea de abonado a
través de un acceso de pruebas de una centralita telefónica y un
dispositivo multiplexor de acceso al bucle de abonado digital.
\newpage
13. Un método para determinar si una
línea de abonado puede soportar un servicio de datos, incluyendo
un método para detectar un fallo en conformidad con cualesquiera de
las Reivindicaciones 9 a 12, incluyendo la descalificación de la
línea para un servicio de datos como respuesta a que la línea sea
identificada como que tiene el fallo.
14. El método de la Reivindicación 13,
donde las mediciones se llevan a cabo a frecuencias por debajo de
un intervalo de frecuencias en el que el servicio de datos transmite
los datos.
15. El método de la Reivindicación 14,
donde las mediciones se llevan a cabo a frecuencias por debajo de
aproximadamente 30 Hz y el servicio de datos transmite los datos a
frecuencias por encima de aproximadamente 100 KHz.
16. Un método para proporcionar servicios
de datos digitales, que consiste en:
monitorizar una pluralidad de líneas de abonados
mediante la realización de mediciones eléctricas en un extremo de
las líneas en conformidad con cualesquiera de las Reivindicaciones 9
a 12, y
determinar a partir de los valores si una de las
líneas de abonados tiene un fallo resistivo.
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