JPH02230853A - 金属ループの遠隔試験装置と遠隔試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、金属ループの遠隔試験装置及び遠隔試験方法
に係り、特に金属パスの遠隔地より金属ループ内の短絡
、オーブン、接地あるいは負荷性コイルの存在を金属ル
ープへの金属接触を行うことなく検出する金属ループの
遠隔試験装置及び試験方法に関する。

（従来技術の説明） 金属電話ループでは、様々な障害が時々起こり、それら
は検出され、位置が確定され、さらに修復される必要が
ある。特に、それらの障害は片側あるいは両側の障害と
なりえる。片側障害は、ケーブル内の導線ペアのチップ
あるいはリングのどちらかがオーブンあるいはグランド
に短絡された所で起こる。両側障害は、導線ペアのチッ
プ及びリングの両方が互いにあるいはグランドに短絡さ
れ、あるいは共にオーブンである所で起こる。これらの
障害は、製造時の不揃いあるいはもつと一般的にケーブ
ル使用時に起こる物理的な損傷により生じる。

１９７３年７月８日のアイ●イー●イー・イーφトラン
ザクションズ●オン●インダストリ●アプリケーション
ズ（ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｉｎ
ｄｕｓｔｒｙＡｐｐｌ’ｌｅａｔ１ｏｎｓ）第３８０乃
至３９４頁（特に第３８５と３８６頁）のシー−　ｘ　
−　−　ｖ．ｏ二−　（Ｃ．Ａ．Ｍａｌｏｎｅｙ）の文
献“ケーブル障害の位置検出（Ｌｏｃａｔ１ｎｇ　ｃａ
ｂｌｅ　ｆａｕｌｔｓ）“が、抵抗性分路障害の位置検
出に用いられる従来技術を示している。これらの従来技
術は、障害への電気的距離の測定値である電圧出力を得
るためにブリッジ型測定を用いる。ブリッジ測定では、
バランスブリッジ条件を実現するために、ブリッジ制御
を操縦する技術者の関与が必要とされる。そのような操
作は、障害点検出のような幾つかの現在のアプリケーシ
ョンには充分である、ユーザーがトラブルを申出るとき
からサービスが回復されるまでの仕事を自動化する事に
よってネットワークを動作、処理及び保持するのに必要
な手動作業を減らす要求には満足できない。

特に、各回路のコストの殆ど半分は、装置、トランク及
び設備操作の運営に用いられている。明、らかに、回路
をテストするのに必要な手動作業の減少及び技術者の生
産性の改善は、そのような高いコストの低減に役立つ。

（発明の概要） 上述した従来技術の欠点、不足及び不都合は、テスト装
置と金属ループとの間に直接の金属接続を必要なしに、
金属ローカルループでのオーブン、短絡、接地及び負荷
性コイルの存在を遠隔地で検出する本発明の金属ループ
の遠隔試験装置と遠隔試験方法によって除去される。

要するに、本発明においては、デジタル形のテスト信号
は特定のユーザー目的地へ向かう伝送パスに発せられる
。この伝送パスは光ファイバーケーブル、ラジオリンク
などである。特定のユーザー目的地を指定することによ
り、テストされるべき特定の金属ループは自動的に確認
される。所定の金属ループへの回路が形成された後、伝
送されたデジタル信号は、金属ループに沿った伝送のた
めのＡ／Ｄコンバータによって生成されるべきアナログ
信号を確認する。Ａ／Ｄコンバータによって生成された
アナログ信号は、特定の周波数及び所定の振幅を有する
。このアナログ信号がテスト信号である。

テスト信号は金属ループに沿ってユーザー構内へ進み、
このテスト信号がユーザー構内へ伝わるとき、オーブン
、短絡、接地あるいは負荷性コイルのようなライン内で
の不連続により、テスト信号の一部がＡ／Ｄコンバータ
へフラッシュバックすなわち戻ってくる。

Ａ／Ｄコンバータに到達したフラッシュバック信号は、
デジタル等価物に変換され、デジタルの形で再びテスト
装置へ進む。戻ってきた信号は主にオリジナルのテスト
信号と同じ周波数であるが、オリジナルのテスト信号よ
り小さい振幅を有する。

テスト装置はその周波数と持続時間によって戻ってきた
テスト信号を確認し、伝送されたテスト信号に対する振
幅及び位相を記録する。テストは複数回繰り返され、各
回のテストは異なる周波数のテスト信号で行われる。伝
送された信号及び受信されたフラッシュバック信号は、
金属ループの状態を決めるのに用いられる。

伝送されたテスト信号と受信された戻り信号は、オーブ
ン、短絡、接地及び／または負荷性コイルから生じる信
号における影響を記述するのに用いることができる。ル
ープ状態の変化は、生成されたデータを、金属ループが
欠陥を含まないときに得られたデータと比較することに
よって検出できる。

（実施例の説明） 第１図に、チャネルユニット２０を有するネットワーク
の概略図が示されており、このチャネルユニットは一般
に中央局に置かれ、デジタル伝送パス２２と金属ループ
との間に通常挿入される。

デジタル伝送パス２２は２つの別々のパスを含むことが
でき、１つのパス２６はチャネルユニット２０を介して
情報を２線式ワイヤ金属ループ２４へ伝送し、もう１つ
のパス２８はチャネルユニット２０を介して２線式ワイ
ヤ金属ループからの情報を受信する。

チャネルユニット２０は、ハイブリッド３０を含み、こ
のハイブリッド３０が２線式ワイヤ金属ルーブ２４とデ
ジタル伝送パス２２の゜送信パス２６及び受信パス２８
を結合している。

ハイブリッド３０と送信パス２Ｂとの間に配置されたＡ
／Ｄコンバータ３２は、送信パス２６から来る信号を金
属ルーブ２４へ伝送するためにアナログ形に変換する。

他のＡ／Ｄコンバータ３４は、ハイブリッド３０と受信
パス２８との間に配置され、金属ルーブからのアナログ
信号を受信パス２８へ伝送するためにデジタル形に変換
する。アナログ信号をデジタル形に変換するかあるいは
デジタル信号をアナログ形に変換するかに拘らず、ここ
ではコンバータは全てＡ　／’　Ｄコンバータと呼ぶ。

受信されたデジタル信号をアナログ等価物に変換すると
き、Ａ／Ｄコンバータはアナログ信号を生成し、そのア
ナログ信号は、所定の時間区間で特定の周波数と振幅を
有する。受信されたアナログ信号をデジタル信号等価物
に変換するとき、Ａ／Ｄコンバータはデジタル信号を生
成し、このデジタル信号が受信された信号の周波数、振
幅及び持続時間を表わす。ハイブリッド内に置かれたバ
ランスネットワーク３６はエコー信を低減するのに役立
っている。

チャネルユニットは、一般に中央局あるいは加入者ルー
プキャリアシステムのリモートターミナルに配置される
。受信パス２６及び送信パス２８は、デジタルネットワ
ークの一部として、例えば５ＥＳＳのようなスイッチン
グ装置を含む他の中央局とルートを構成でき、そのスイ
ッチング装置は金属ループ２４の遠端のユーザーとの間
に通信パスを作るのに用いることができる。金属ルーブ
２４は、短絡、オープン、接地及び／または負荷性コイ
ルのためにしばしばテストされる必要がある。金属ルー
プをテストする際、一般的にはテストされるべき金属ル
ープのチャネルユニットを含む中央局へ技術者が派遣さ
れる。その技術者が所定の金属ループを特定し、必要な
テスト装置を金属ループに物理的に接続し、次にループ
の状態を決めるのに必要なテストを行う。

金属ループのテストを早くするために、米国特許第４．
８４１．２９９号に示されるようなローカル金属アクセ
スポートあるいはホスト電話スイッチを用いて機械化さ
れたループテストを提洪する装置が開発されている。ホ
スト電話スイッチとサービスを提供する電話ループの終
端との距離がしきい値インピーダンスを超えると、ルー
プをテストする装置はホスト電話スイッチから隔れで配
置される。

テスト装置は、ホストスイッチの所でも良いし、あるい
はホストリモートスイッチから陥れて配置されでもよい
。

ホストスイッチから隔れて配置されたテスト装置は、２
つのアップリケ回路を用いてリモートスイッチに接続さ
れた電話ループへのアクセスを含む。この２つのアップ
リケ回路の１つは、リモートスイッチに配置され、もう
１つのホストスイッチに配置される。アップリケ回路は
、テスト装置と電話ループとの間の接続を行うために、
遠隔地に位置するテスト装置とホストスイッチのテスト
されないトランクとの間に信号を伝送する。

本発明においては、ループは遠隔地からテストされるこ
とができ、そのためテスト装置と金属ループとの間の金
属パスを提供するためのホストスイッチあるいは専用ラ
ラインを用いる必要がない。

即ち本発明では、テスト装置と金属ループとの間の直接
金属パスが必要されない。

第１図に示したように、テスト装置４０は、デジタルネ
ットワーク４６の送信パス４２と受信パス４４に接続さ
れている。デジタルネットワークは、直接あるいは５Ｅ
ＳＳＷのスイッチを介して送信パス２Ｂ及び受信パス２
８に結合される。上述したように送信パス２Ｂ及び受信
パス２Ｂは、チャネルユニット２０及び金属ルーブ２４
を介してユーザー構内に結合される。具体的には、テス
ト装置は、目標とされる金属ループが属するチャネルバ
ンクのタイムスロットに、任意のデジタルネットワーク
を介してマップされる送信及び受信タイムスロットに接
続される。

テスト装置４０は、デジタル形の信号を伝送するように
設定されており、その信号がテストされるべき金属ルー
プを確認する。これは金属ループに接続されたユーザー
を確認することによって非常に簡単になされる。テスト
装置とテストされるべき金属ループとの間に伝送パスが
設置されると、所定の持続時間に所定の周波数と振幅を
有するアナログ信号と確認したデジタルテスト信号は、
テスト装置によって伝送される。

金属ループをテストするため、テスト装置４０からのデ
ジタルテスト信号は、送信パス４２に入力され、デシジ
タルネットワーク４８と中央局２０を介して金属ループ
２４へ設置されたパスに沿って伝搬され．る。中央局２
０では、Ａ／Ｄコンバータ３２によって受信されたデジ
タル信号が、所定の持続時間で所定の周波数と振幅を有
するアナログ信号に変換される。アナログ信号は、ハイ
ブリッド３０を通過し、金属ルーブ２４に沿って進む。

アナログ信号が金属ループに沿ってハイブリッドからユ
ーザー構内う進むとき、オーブン、短絡、接地及び／ま
たは負荷性９イルに通うことがある。オーブン、短絡、
接地及び／または負荷性コイルに違う度に、金属ループ
上のアナログ信号の一部はハイブリッド３０ヘフラッシ
ニバックされる。

フラッシェパック信号は遭遇したオープン、短絡、接地
及び／または負荷性コイルから戻ってくる。即ちその信
号は金属ループ２４に沿ってハイブリッド３０に戻り、
次にＡ／Ｄコンバータ３４とデジタルネットワークを通
ってテスト装！４８に戻る。

具体的には、フラッシュバック信号は、テストアクセス
の間に設置された回路に沿って戻ってくる。

Ａ／Ｄコンバータはそのアナログ信号をデジタル等価物
に変換する。特にフラッシュバック信号は、主にオリジ
ナル信号と同じ周波数を有する。しかし、フラッシュバ
ック信号の振幅と位相は、オリジナルテスト信号のそれ
らの値とは異なる。テストを行っている間は、オリジナ
ルアナログテスト信号の一部もハイブリッド３０内のバ
ランスネットワーク３６によって受信される。エコーを
抑圧するために用いられるバランスネットワークは、フ
ラッシュバック信号を完全に抑圧しない。従って、フラ
ッシュバック信号の一部は、Ａ／Ｄコンバータによって
受信され、そこでデジタル等価物に変換される。デジタ
ル形のフラッシュバック信号は、デジタルネットワーク
を介してテスト装置に伝送される。

伝送されたオリジナル信号は、 ＴｍＡｓｉｎ　ωｔ と表わすことができる。ここで、 Ａは伝送された信号の振幅、 ωは伝送された信号の周波数、 ｔは信号が送信された時間である。

受信されたフラッシュバック信号は、 Ｒ−Ｂｓｌｎ　　（ωｔ　＋８） と表わすことができる。またこれは、 Ｂ　（ｓ１ｎ（ωｔ）ｃｏｓ（θ）　＋ｃｏｓ（ωｔ）
ｓｉｎ（ｅ）　）と書くこともできる。ここで、 Ｂはフラッシュバック信号の振幅、 ωはフラッシュバック信号の周波数、 （は信号が受信された時間、 ｅは位相差である。

受信された信号は、受信された信号［Ｂ　（ｓｉｎ（ω
ｔ　＋８）　］を送信信号［Ａｓｉｎ　ωｔ　］及びそ
の直交成分に［Ａｃｏｓωｔ］と掛けることによって同
期検波され、その結果、得られたものはローパスフィル
タされて直流成分が除去され、次に示すようなＸとＹを
与える。

（ローパスフィルタ）　Ａｓｉｎ（ωｔ）　（Ｒ）−Ｂ
ｃｏｓｅ−Ｘ ここでＢは受信された信号のオリジナル信号に対する振
幅、 ｃｏｓｅは受信された信号のオリジナル信号に対する位
相である。また、 （ローパスフィルタ）　　（Ａｃｏｓ　ωｔ）　（Ｒ）
−Ｂ　（ｓ１ｎ）ｅ−Ｙ ここでＢは受信された信号の振幅、 ｓｉｎθは受信された信号のオリジナル信号に対する位
相である。

ｅ（位相）からＢ（振幅）を分離するために、次のよう
な関係式 Ｘ２＋Ｙ２−Ｂ２ ここでＢは振幅で、 Ｘ／Ｂ−ｃｏｓｅ，及び Ｙ／Ｂ＝ｓｌｎｅ， が用いられる。

これで振幅Ｂは遅延に依存せず、また位相ｅは、デジタ
ルネットワーク及びハイブリッドとＡ／Ｄコンバータ遅
延を含むアナログネットワークヲ通る信号の伝搬遅延に
依存する。ここで注意しなければならないのは、遅延は
信号の周波数に依存しないが周波数に対する位相変動で
あるため、それが周波数に関して線形な位相項に寄与し
ている点である。

従って、 ｅ一定数×周波数十周波数に関して線形でない係数 と言える。

ここで注意しなければならないのは、遅延は、周波数に
依存しないため、この定数は遅延を含むことである。

線形の位相寄与は２次微分には存在しない。従って、測
定を２次（及び高次）微分に設計すれば、遅延の影響は
除去でき、測定はアクセスポイントに依存しなくなる。

金属ループのオーブン、短絡、接地及び／または負荷コ
イルの存在を試験する前に、ベンチマーク測定が可能で
ある。従って、金属ループの据え付け時あるいはその後
、回路の測定が行われ、その結果が記録される。ベンチ
マーク測定を行うとき、回路のターミネーションに注意
が必要である。

例えば、もしターミネーション装置が電話であれば、タ
ーミネーションはフック（オーブン）である可能性があ
る。

ベンチマークテストは単一周波数トーンのシーケンスを
用いて行われることができる。第２図に示したように、
例えば２００　１１ｚから始まり、３４００Ｈｚまで延
び、それぞれ１秒の持続時間及び特定の振幅を有する１
シリーズのトーン（例えばＢ４の異なる周波数）は、デ
ジタルの形でテスト装置４０によって送信される。その
信号はＡ／Ｄコンバータ３２によってアナログ形に変換
され、金属ルーブ２４に沿って進む。シリーズのトーン
のフラッシュバック即ち部分反射は、金属ループを戻り
、Ａ／Ｄコンバータ３４によってデジタル形に変換され
、そしてフラッシニパック情報が、後に使用するため及
び参照用に記録される。このベンチマークテストは、全
ての後続のテストと比較され、金属ループに欠陥がある
かどうかを決める。

金属ループをテストするには、同じシリーズのトーンが
デジタル的に生成され、Ａ／Ｄコンバータによってアナ
ログ等価物に変換され、金属ループに送信される。フラ
ッシュバック情報は処理され、ざら．に記録される。受
信されたテスト結果とべ．ンチマークテストの結果とを
比較することにより、オーブン、短絡及び接地の存在が
確認される。

明らかに、アナログ信号をデジタル形で表わすと、テス
ト装置の信号は自由にデジタルネットワークを通過でき
る。信号は、伝送媒質が光ファイバＴ１キャリアあるい
はそのようなものに拘らず、それに影響されず、また信
号はマルチブレクシング、デマルチプレクシング及びそ
のようなものにも影響されない。従って、デジタル的に
表わされるアナログ信号に対して、テスト装置からチャ
ネルユニット及びその逆のデジタル信号は無損失であり
、さらに無分散である。これは実際には信号そのもので
はなく、信号の値だけが伝送されるからである。

第３図には、金属ループのテストのグラフが示されてい
る。１番上の曲線はチップとリング間のオーブンを表わ
し、その下の曲線はチップと接地間の短絡を表わす。上
３番目の曲線は、金属ループが９００Ω及び２．ｌ５μ
ｆで終端されているときに得られたものである。１番下
の曲線はチップとリング間の短絡を表わす。

第４図は、負荷コイルを有する金属ループを示すグラフ
である。約１０００Ｈｚでの鋭い凹みは、金属ループに
負荷コイルの存在を示す特徴となっている。受信された
信号は、鋭い凹みではっきりしたフラッシュバック信号
の残存零を確認する用に処理される。１つあるいはそれ
以上の残存零を確認することは、負荷コイルの検出と等
価である。

【図面の簡単な説明】

第１図はハイブリッ，ド、Ａ／Ｄコンバータ及びデジタ
ル伝送ラインと金属ループ間に挿入されたバランスネッ
トワークを有するチャネルユニットを示すネットワーク
を示す本発明の概略図、第２図はテスト信号を表わすグ
ラフ、 第３図は金属ループのテストを表わすグラフ、第４図は
他の金属ループのテストを表わすグラフである。 ２４・・・金属ループ、２８．４２・・・送信パス、２
１．４４・・・受信パス、３０・・・ハイブリッド、８
２．３４・・・Ａ／Ｄコンバータ、３Ｂ・・・バランス
ネットワーク、４０・・・テスト装置、４Ｂ・・・デジ
タルネットワーク。 出　願　人：アメリカン　テレフォン　アンドテレグラ
フ　カムパニー ２０・・・チャネルユニット、２２・・・デジタル伝送
パス、ＦＩＧ．　７ ＦＩ６．２ ＦＩＧ．　３ ＦＩＧ．４

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）一端がチャネルユニットで終端し、他端がユーザ
   ー装置で終端するアナログ信号を伝送する２線式導電電
   話ループと、 上記チャネルユニットへまたこのチャネルユニットから
   信号をデジタルの形で伝送するデジタル伝送パスと、 上記２線式導電電話ループと上記デジタル伝送パスを接
   続するハイブリッドを備えたチャネルユニットと、 上記２線式導電電話ループからデジタル伝送パスへ進む
   アナログ信号をデジタル形に変換すると共にデジタル伝
   送パスから２線式導電電話ループへ進むデジタル信号を
   アナログ形に変換するために接続されたＡ／Ｄコンバー
   タと、 上記デジタル伝送パスに接続されたテスト装置と、を有
   し、このテスト装置が、設置された通信パスに沿って伝
   わるとき所定の時間間隔で所定の周波数と振幅を有する
   アナログ信号にＡ／Ｄコンバータによって変換されたデ
   ジタルテスト信号を発生させるテスト手段と、設置され
   た通信パスに沿って２線式導電電話ループの終端装置の
   端に向かって進むときとテスト装置に向かって戻って来
   るときの不連続部に遇うアナログテスト信号によって生
   成されたアナログフラッシュバック信号のデジタル等価
   物を受信するテスト受信手段と、ハイブリッドを介して
   見られる不連続部により生じる振幅及び位相の変化を決
   定するために接続された処理手段とを備えたことを特徴
   とする金属ループの遠隔試験装置。
2. （２）テスト装置のテスト発生手段は、所定の振幅で所
   定の時間間隔毎に２００Ｈｚから４０００Ｈｚの周波数
   を有するテスト信号を発生するために用いられることを
   特徴とする請求項１記載の金属ループの遠隔試験装置。
3. （３）テスト信号は、異なる周波数の１シリーズで、そ
   れぞれ所定の持続時間と所定の振幅を有することを特徴
   とする請求項２記載の金属ループの遠隔試験装置。
4. （４）異なる周波数のシリーズは、３０以下の離散周波
   数を有することを特徴とする請求項３記載の金属ループ
   の遠隔試験装置。
5. （５）異なる周波数のシリーズは、実質上等間隔の６４
   以下の離散周波数を有し、この各離散周波数は１秒に近
   い所定の持続時間を有することを特徴とする請求項３記
   載の金属ループの遠隔試験装置。
6. （６）デジタルネットワークパス、デジタル信号をアナ
   ログにまたアナログ信号をデジタルに変換するためのコ
   ンバータ、及びデジタル伝送パスを２線式導電電話ルー
   プに接続するハイブリッドを通る通信パスを設け、 所定の時間間隔で所定の周波数と振幅を有するアナログ
   信号を表わすデジタル信号をデジタル伝送パスを通って
   電話ループに送信し、 電話ループに沿って伝わるとき不連続部に遇うアナログ
   テスト信号から生じたアナログフラッシュバック信号の
   デジタル等価物を受信し、 その後受信された信号からテスト結果を得ることを特徴
   とする金属ループの遠隔試験方法。
7. （７）さらに上記テスト結果と欠陥のないときの電話ル
   ープのテスト結果とを比較するようにしたことを特徴と
   する請求項６記載の金属ループ遠隔試験方法。
8. （８）さらに振幅と、デジタル伝送パスから金属ループ
   のへの信号の伝送時間と関係のない位相の部分とを決め
   るために受信された信号を処理する請求項６記載の金属
   ループの遠隔試験方法。