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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Automatisierung
von DSL-Performancemessungen sowie entsprechend angepasste Vorrichtungen.
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Mit
dem explosionsartigen Wachstum des Internets in den vergangenen
Jahren kamen auf den ganzen Bereich der technischen Telekommunikation völlig neue
Anforderungen zu. Bisher ging es im Wesentlichen darum, Telefon-
und Faxverbindungen möglichst
schnell, kostengünstig
und mit hoher Qualität,
also im Wesentlichen mit hohem Signal-Rausch-Abstand herzustellen. Ein Lösungsweg war
hier, neben Trägerfrequenzsystemen,
die Digitalisierung zumindest im Fernnetz, die durch eine Hierarchie
mehrerer Multiplexerstufen auch schon hochbitratige Übertragungen
zunächst
auf Kupferkabeln, später
zunehmend auf Glasfasern nötig
machte. Die dafür
entwickelten Systeme waren jedoch nur für die Rationalisierung der
Architektur im Fernnetz geeignet, nicht aber für die Anforderungen, die sich
aus dem Wachstum der Teilnehmerzahlen im Internet ergeben.
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Jeder
Internet-Nutzer muss die Möglichkeit haben,
digitale Informationen zu senden und zu empfangen. Dabei spielt
es aus Kostengründen
eine wichtige Rolle, dass die vorhandene Infrastruktur genutzt werden
kann. Im leitergebundenen Bereich sind dies Telefon-, BK- (Breitbandkommunikation,
Kabelfernsehen) und Energieversorgungsleitungen.
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Für die Übertragung
digitaler Signale mit hoher Bitrate auf BK- und/oder Energieversorgungsleitungen
gibt es bereits technische Realisierungen, die jedoch mit teilweise
erheblichen Schwierigkeiten zu kämpfen
haben und sich bis heute nicht flächendeckend durchgesetzt haben,
wobei insbesondere die „letzte
Meile", also die
Entfernung von der Vermittlungsstelle zum Hausanschluss, überwiegend
durch Nutzung der Telefonleitungen geschieht.
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Für die Übertragung
digitaler Signale mit hoher Bitrate auf Telefonleitungen bieten
sich die DSL-Techniken (DSL – Digital
Subscriber Line, Digitale Teilnehmer-Anschlussleitung) an. Diese
umfassen die asymmetrische DSL-Technik (ADSL – Asymmetric Digital Subscriber
Line), die symmetrische DSL-Technik
(SDSL – Symmetric
Digital Subscriber Line bzw. Single-Pair Digital Subscriber Line),
die DSL-Technik für
hohe Bitraten (HDSL – High
bitrate Digital Subscriber Line) und die DSL-Technik sehr hohe Bitraten
(VDSL – Very
high bitrate Digital Subscriber Line), welche sich im Wesentlichen
in den übertragbaren
Bitraten und erzielbaren Reichweiten unterscheiden. Das den Techniken
zugrundeliegende Grundprinzip ist jedoch im Wesentlichen identisch.
ADSL beispielsweise, eignet sich aufgrund der typischen Bitraten
und Reichweiten insbesondere zur Überwindung der „letzten
Meile" auf Kupferkabeln
bei Privat- und Kleinfirmenzugängen
zum Internet.
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Ferner
muss, um digitale Informationen auf Kupferkabeln über weite
Strecken übertragen
zu können,
eine Anpassung an das Medium vorgenommen werden, wobei die digitalen
Informationen einem analogen Träger
aufmoduliert werden. Grundsätzlich
kommen verschiedene Modulationsarten in Frage, beispielsweise die
Quadratur-Amplituden-Modulation (QAM), wobei die Übertragungsbandbreite und
Störsicherheit
dabei üblicherweise
konkurrierende Ziele sind. Eine hohe Bandbreite stellt hohe Anforderungen
an den Signal-Stör-Abstand,
wohingegen eine Reduzierung der Bandbreite auch bei vergleichsweise
hohen Störpegeln
eine geringe Bitfehlerrate verspricht.
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Herkömmlicher
Weise wird eine solche DSL- Strecke netzwerkseitig durch einen DSLAM
(Digital Subscriber Line Access Multiplexer), also einem digitalen
Nebenstellenleitung-Zugangsmultiplexer abgeschlossen, der in der
Regel eine Vielzahl von DSL-Anschlüssen umfasst und die Verbindung
bzw. den Zugang zum glasfaserbasierten Übertragungsnetz herstellt,
und Nutzer- bzw. Teilnehmerseitig durch ein, den eigentlichen DSL-Netzabschluss
darstellendes DSL-Endgerät
abgeschlossen, welches in der Fachterminologie allgemein als NTBBA
(Network Termination Broadband Access, also als Netzwerk abschließender Breitband
Zugang) bezeichnet wird. Basierend auf der ADSL-Technik beispielsweise,
ist international ferner die allgemeine Bezeichnung ATU-R, für „ADSL Transceiver
Unit- Remote side" üblich. Gebräuchlicher
ist allerdings die eher umgangssprachliche Bezeichnung „DSL-Modem".
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Die
erzielbare Reichweite und/oder Bitrate eines DSL-Systems in Abhängigkeit
von Dämpfung und
Störszenario
auf der Übertragungsstrecke
zwischen dem DSLAM und dem DSL-Modem, nachfolgend als DSL-Performance
bezeichnet, ist im Wesentlichen von den jeweils eingesetzten Geräten selbst
und von der die Kanalqualität
beeinflussenden physikalischen Leitungslänge abhängig.
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Folglich
gehört
die Überprüfung der DSL-Performance
zu den unverzichtbaren Bestandteilen einer jeden Abnahmeprüfung. Seit
der Öffnung der
U-R2-Schnittstelle, der Schnittstelle zwischen DSLAM und NTBBA,
und der Liberalisierung des Endgerätemarktes hat sich der Aufwand
für die DSL-Performancemessungen
zusätzlich
erheblich erhöht,
da ferner zu prüfen
ist, ob ein abzunehmendes Gerät
die Anforderungen an jedem beliebigen auf dem Markt befindlichen
Gegenstück
erfüllt.
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In
der Praxis werden DSL-Performancemessungen an realen Kabeln jedoch
nur zur Kontrolle durchgeführt.
Für die
vollständige
Messung wird dagegen ein Digitaler Leitungssimulator, in der Beschreibung
und den Ansprüchen
nachfolgend als DLS bezeichnet, verwendet. Ein solcher DLS ist in der
Regel mit einer proprietären,
also im Wesentlichen gerätespezifischen
Software von einem PC aus bedienbar. Applikationsspezifisch und
in Abhängigkeit
von der Bestückung
mit LineCards, also im Wesentlichen mit Steckkarten zur Simulation
eines Leitungsstücks
mit einem bestimmten Leitungsmodell, können mit einem solchen DLS
verschiedene ETSI-Testhoops simuliert, Stichleitungen nachgebildet und
verschiedene Störquellen
auf die Leitung geschaltet werden. Da für einen Zugriff auf Seiten
des DSLAM jedoch bisher unabhängig
von der Ansteuerung des DLS direkt auf den jeweiligen DSL-Chipsatz auf
der Teilnehmer-Schnittstellenkarte im DSLAM zugegriffen wird, führt dies
für Geräte unterschiedlicher Hersteller
somit zusätzlich
zu der Notwendigkeit jeweils spezielle, entsprechend angepasste
Messsysteme bereitzustellen, welches zusätzlich zu einer geringen Einsatzflexibilität hohe Kosten
zur Folge hat.
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Eine
Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuen und wesentlich verbesserten
Weg zur DSL-Performancemessung aufzuzeigen, mit welchem vorstehend
aufgezeigten Problemen entgegengetreten sowie eine hohe Flexibilität und weitgehende
Automatisierung gewährleistet
wird.
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Die
erfindungsgemäße Lösung der
Aufgabe ist auf höchst überraschende
Weise bereits durch den jeweiligen Gegenstand mit den Merkmalen
eines der anhängenden
unabhängigen
Ansprüche
gegeben.
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Vorteilhafte
und/oder bevorzugte Ausführungsformen
bzw. Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen anhängenden
abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung schlägt
somit zum Durchführen
einer DSL-Performancemessung unter Verwendung eines zwischen einer
Teilnehmer-Abschlusseinrichtung einer DSL-Strecke, insbesondere
einem DSL-Modem, und einer Netz-Zugangseinrichtung
einer DSL-Strecke, insbesondere einem DSLAM, geschalteten DLS ein
Verfahren vor, bei welchem der DLS zur Ansteuerung und die Netz-Zugangseinrichtung
zum Ein- und/oder
Auslesen von DSL-spezifischen Parametern mit einer gemeinsamen,
eine Messablaufsteuerung umfassenden Messeinrichtung verbunden werden
und basierend auf vorgebbaren Grundparametern automatisiert eine
Performancemessung derart durchgeführt wird, dass unter Ansprechen
der Messeinrichtung auf ein Synchronisieren der Teilnehmer-Abschlusseinrichtung
und der Netz-Zugangseinrichtung
der DLS zur schrittweisen Neueinstellung der Übertragungsstreckenlänge angesteuert
wird.
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Bevorzugt
ist zur Durchführung
einer solchen automatisierten DSL-Performancemessung der Einsatz
eines Systems vorgesehen, welches einen DLS mit wenigstens zwei
Ports zum Anschalten der Teilnehmer-Abschlusseinrichtung der Netz-Zugangseinrichtung
umfasst, wobei dem DLS zur Nachbildung definierbarer Übertragungseigenschaften
einer DSL-Strecke zwischen der Teilnehmer-Abschlusseinrichtung und
der Netz-Zugangseinrichtung
wenigstens ein Störgenerator
zugeordnet ist, der an wenigstens einen der Ports des DLS zuschaltbar
ist, und welches eine, eine Messablaufsteuerung umfassende Messeinrichtung
aufweist, die zur Ansteuerung des DLS mit diesem verbunden ist und
die ferner zum Zugreifen auf Daten der Netz-Zugangseinrichtung über eine
standardisierte Management-Schnittstelle der Netz-Zugangseinrichtung
mit dieser verbunden ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung der
Aufgabe ermöglich
somit erstmalig den Zugriff auf den DLS und die netzseitige Zugangsseinrichtung über eine standardisierte
Management-Schnittstelle
durch ein gemeinsames Testwerkzeug. Ferner wird aufgrund der Synchronitätsüberwachung
und der bedingten schrittweisen Neueinstellung der Übertragungsstreckenlänge automatisiert
eine DSL-Performancemessung für
unterschiedliche Übertragungsstreckenlängen bereitgestellt
und somit ein Test von DSL-Systemen dahingehend gewährleistbar,
ob diese bei bestimmten Leitungslängen nicht synchronisieren,
wohl aber bei anderen Leitungslängen.
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Der
wenigstens eine Störgenerator
kann hierbei in zweckmäßiger Weise
ferner wenigstens einen DLS-internen Störgenerator und/oder wenigstens
einen DLS-externen Störgenerator
umfassen.
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Der
Zugriff auf die netzseitige Zugangseinrichtung über die standardisierte Management-Schnittstelle,
beispielsweise eine Netzwerkkarte zum Anschluss an den DSLAM oder
ein QDCN (Q-Interface
Data Communications Network), ermöglicht darüber hinaus weitere wesentliche
Vorteile.
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So
wird zum Einen die Anpassung an eine Vielzahl von verschiedenen
DSLAMs unterschiedlicher Hersteller oder QDCNs mit nur einem Testwerkzeug überhaupt
erst möglich.
Lediglich ein Softwareupgrade der Messablaufsteuerung, welches den Befehlssatz
für einen
jeweils spezifischen DSLAM implementiert, ist noch erforderlich.
Die erfindungsgemäße Kombination
von Ansteuerungen, in besonders zweckmäßiger Ausgestaltung insbesondere über die
Standardschnittstellen RS232 und SNMP/LAN, macht das erstellte Testwerkzeug
somit wesentlich universeller als die bisher bekannten Lösungen.
Zum Anderen wird der DSLAM als Gesamtsystem in die Messung einbezogen
und entsprechend in einer Weise auch angesteuert, also insbesondere
durch manuelle und/oder automatische Profileinstellung am DSLAM,
wie es im realen Wirkbetrieb auch geschieht. Die Messung gewinnt
dadurch an Realitätsnähe. Insbesondere
durch zusätzliche Einbeziehung
von in Testbetrieben gewonnenen Erfahrungen, wird darüber hinaus
eine Ausgestaltung des Messprozedere derart ermöglicht, dass bei uneingeschränkter Güte der Messergebnisse
eine wesentlich verkürzte
Messdauer gewährleistbar
ist.
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Um
eine äußerst realitätsnahe Nachbildung des,
in erster Linie geräteabhängigen Zusammenhangs
zwischen Störsituation
und erreichter Übertragungsrate
bzw. erzieltem Störabstand
zu gewährleisten,
so dass die Erfindung für
im Wesentlichen jeden DSL-Standard einsetzbar ist, der eine ratenadaptive und/oder
eine ratenfixierte Betriebsart unterstützt, sehen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung für
die Performancemessung ferner die Vorgabe eines minimalen Störabstandes
und/oder einer definierten Übertragungsrate
vor.
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Da
in der Praxis die Kanalqualität
auch von der physikalischen Leitungslänge abhängt und die eingesetzten DSLAMs
aufgrund ihrer Anforderungen an die Haustechnik (Stromversorgung,
Klima) im Regelfall nicht in Kabelverzweigern untergebracht sind wird
die Kanalqualität
wesentlich von der Entfernung zwischen Hausanschluss und jeweiliger
Vermittlungsstelle bestimmt. Während
die in Deutschland vorkommenden Leitungslängen für analoge Telefonie und auch
für ISDN
unkritisch sind, stoßen
jedoch DSL-Systeme häufig
an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit.
Um somit notwendiger Weise dafür
Sorge zu tragen, dass die angebotenen, eingesetzten und/oder für DSL zertifizierten
Systeme vorgeschriebene Mindestreichweiten auch einhalten, ist ferner bevorzugt
vorgesehen, zumindest bei letztmöglicher Synchronisation
in Abhängigkeit
der eingestellten Übertragungsstreckenlänge entsprechend
zugeordnete DSL-spezifische
Parameter, insbesondere über das
SNMP der Netz-Zugangseinrichtung,
durch die Messeinrichtung zur Weiterverarbeitung auszulesen.
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Derartige
DSL-spezifische Parameter werden zur Weiterverarbeitung gemäß zweckmäßigen Weiterbildungen
protokollarisch, graphisch und/oder tabellarisch aufbereitet.
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Die
Erfindung sieht ferner in bevorzugter Weiterbildung vor, dass die
automatisierten Performancemessungen wahlweise für Upstream, also für eine Übertragungsrichtung
vom Netz zum Teilnehmer, und/oder Downstream, also für eine Übertragungsrichtung
vom Teilnehmer zum Netz, durchgeführt werden, wobei die jeweiligen Übertragungsstreckenlänge Vorteilhafterweise
durch variierbare Schrittweite selektiv eingestellt wird. Ergänzend oder alternativ
ist ferner bevorzugt vorgeschlagen, eine Anzahl von zur Durchführung der
Performancemessung auswählbaren
Messmodi bei den Grundeinstellungen bereitzustellen, insbesondere
basierend auf einer jeweiligen gewünschten Schrittweite, einer
spezifischen Störsituation
und/oder einer gewünschten Anzahl
von Messdurchläufen.
Insbesondere, bei Verwendung eines Systems mit einem DLS, welches
einen Störgenerator
umfasst, der lediglich an einem der Ports zuschaltbar ist, sieht
die Erfindung zur weiteren Automatisierung vor, zum Wechseln von
einer Upstream-Performancemessung zu einer Downstream-Performancemessung
eine Umschaltprozedur zum Umpolen der Ports des DLS durchzuführen, wobei
die Umschaltprozedur in praktischer Weise unter Ansteuerung einer
mit dem DLS zu dessen Ansteuerung verbundenen Umschalteinrichtung durchgeführt wird.
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Das
folglich bevorzugt, insbesondere zur Verbindung zwischen der Messeinrichtung
und dem DLS, nutzbare serielle Schnittstellen, insbesondere RS232-Schnittstellen,
umfassende System weist somit ferner gemäß bevorzugten Weiterbildungen
eine Umschalteinrichtung zum internen Ändern des Anschlussschemas
der Ports des DLS zum anwählbaren
Durchführen
einer DSL-Upstream-Performancemessung oder DSL-Downstream-Performancemessung und/oder
zum elektrischen Auftrennen der Verbindungen zur Teilnehmer-Abschlusseinrichtung
und zur Netz-Zugangseinrichtung auf.
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Eine
solche Umschalteinrichtung ist ferner bevorzugt zwischen die Messeinrichtung
und den DSL geschaltet, insbesondere jeweils auch über eine standardisierte
serielle Schnittstelle, wie z.B. RS232-Schnittstelle.
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Ein
automatisiertes Ändern
des Anschlussschemas der Ports des DLS ist in praktischer Ausbildung
unter Ansprechen auf Steuersignale von der Messeinrichtung, insbesondere
durch Ändern
von Relaisstellungen der Umschalteinrichtung gewährleistet.
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Um
dem steuernden Messablaufprogramm z.B. auch Informationen über Funktionsstörungen der
Relais mitzuteilen, sieht die Erfindung ferner vor, dass Information
von der Umschalteinrichtung auch zur Messeinrichtung übertragbar
ist.
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Die
Umschalteinrichtung kann applikationsspezifisch ferner einen Mikroprozessor
umfassen, der zum Simulieren einer RS232-Schnittstelle ausgebildet
ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass unter Ansprechen auf
das jeweilige Empfangen von einem definierten Datenbyte eine entsprechende Änderung
des Relaisstatus erfolgt und/oder die Umschalteinrichtung einen
Treiberbaustein zur Durchführung
einer Signalpegelanpassung zwischen dem Mikroprozessor und RS232-Schnittstellen
umfasst.
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Besonders
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sehen ergänzend oder
alternativ ferner vor, dass unter Ansprechen auf eine Neueinstellung der Übertragungsstreckenlänge die
Performancemessung nach Verstreichen wenigstens eines definierbaren
Zeitintervalls abgebrochen wird, sofern eine Synchronisation nicht
festgestellt wird und/oder, dass unter Ansprechen auf eine festgestellte
Synchronisation die Performancemessung nach Verstreichen wenigstens
eines definierbaren Zeitintervalls abgebrochen wird, sofern die
festgestellte Synchronisation wieder ausfällt, dass bei Abbruch und/oder
erfolgter Durchführung
der Performancemessung in Abhängigkeit
von vorgegebenen Grundparameter die Performancemessung bei unveränderter
oder veränderter Übertragungsstreckenlänge wieder
aufgenommen wird, bis ein spezifischer vorgebbarer Schwellwert erreicht
wird, wobei der Schwellwert bevorzugt auf eine maximalen Anzahl
von Versuchen und/oder auf der minimalen Granularität des DLS, welcher
durch Verringerung der Schrittweite zur Neueinstellung der Übertragungsstreckenlänge erreicht werden
kann, basiert. Ferner beinhalten die Grundeinstellungen in zweckmäßiger Ausgestaltung
Daten der Netz-Zugangseinrichtung, verschiedene Störszenarien
Interleavertiefen und/oder Margin-Vorgaben.
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Durch
die vorstehenden Maßnahmen
ist folglich eine wesentliche Erhöhung einer, insbesondere applikationsabhängigen,
Flexibilität
gewährleistet.
So ist insbesondere verifizierbar, ob eine Synchronisation, beispielsweise
im ratenadaptiven Modus nicht nur bei größeren sondern auch bereits
bei kurzen Leitungslängen
erfolgt. Messungen können somit
bereits bei simulierten Leitungslängen von z.B. maximal 1km,
in besonders bevorzugter Ausführung von
maximal einigen 100m begonnen, und ergänzend oder alternativ sehr
kleine Schrittweite eingestellt werden.
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Um
andererseits applikationsspezifisch dennoch Messdurchläufe mit
großer
Schrittweite durchführen
zu können,
um z.B. schnell einen groben Eindruck von der Leistungsfähigkeit
eines Systems zu bekommen, ist für
die praktische Anwendung somit ein schneller Modus zweckmäßig, mit
welchem einsbesondere eine ratenadaptive Messung mit gestörtem Downstream
bereits bei eingestellter großer Schrittweite
sehr zufriedenstellend durchführbar
ist. Ein Modus mit geringer eingestellten Schrittweite eignet sich
beispielsweise zu einer im Wesentlichen vollständigen Messung mit gestörtem Up- und/oder Downstream
sowohl bei ratenadaptiver Übertragung als
auch bei ratenfixierter Übertragung.
Applikationsspezifisch umfassen somit weitere zweckmäßige Modi
insbesondere einen benutzerdefinierten Modus, mit welchem individuelle
Messprofile erstellt und abgespeichert werden können, sowie einen Modus, bei
welchem der DLS auf eine bestimmte Leitungslänge und Störsituation fest eingestellt
und die entsprechenden DSL-Parameter auslesbar sind, wobei die Wahl
der Leitungslänge
als auch das Auslesen der Parameter stets an ein und demselben Rechner in
ein und derselben Anwendung möglich
ist.
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Darüber hinaus
werden folglich auch „vorprogrammierte
Messmodi" unterstützt, die
z.B. bewirken, dass eine vom Benutzer erstellte Liste von Messaufgaben
sukzessive abgearbeitet wird, z.B. der komplette Messablauf zehnmal
hintereinander abgearbeitet wird. Nach jedem Durchlauf wird ein
eigenes Protokoll angelegt und unter einem automatisch vergebenen
Dateinamen abgespeichert. Jedes Protokoll für sich enthält in zweckmäßiger Weise
wenigstens einen Parametersatz zu jedem Messschritt, so dass durch
Vergleiche der einzelnen Protokolle Aussagen darüber getroffen werden können, ob
das Systemverhalten konstant ist. Ein solcher Modus berücksichtigt somit
zusätzlich
das Phänomen
mancher Systeme, trotz gleicher Bedingungen bei mehreren Synchronisationsvorgängen verschiedene
Raten und Margins zu erreichen, und begegnet hierdurch Problemen,
die bei einer automatischen mehrmaligen Messung jeden Messschritts
bei anschließender
Mittelwertbildung auftreten würden.
So würde
beispielsweise eine automatisierte Mittelwertbildung, wenn zwei
von drei Synchronisationsvorgängen
erfolgreich sind und ähnliche
Ergebnisse liefern, ein dritter Versuch aber fehlschlägt, irreführende Ergebnisse
liefern.
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Mit
der erfindungsgemäßen Synchronisationsüberwachung
wird darüber
hinaus auch den Umständen
Rechnung getragen, dass während
eines Synchronisationsvorgangs eine Linie zunächst synchronisiert, die Synchronität aber nach
kurzer Zeit wieder ausfällt,
welches sich im Wesentlichen beliebig oft wiederholen kann und,
dass ein System ggf. nur einige Anläufe benötigt, um dann einen Zustand stabiler
Synchronität
zu erreichen.
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Da überdies
grundsätzlich
auch bei ratenfixierten Messungen „Synchronisationslücken" bei geringen Leitungslängen auftreten
können
und/oder die Grenzreichweite teilweise signifikant unterschiedlich ist,
je nachdem, ob bei synchronisiertem System die Leitungslänge schrittweise
erhöht
oder aus einer Überlänge heraus
schrittweise verringert wird, ermöglicht die Erfindung ferner
eine zuverlässige
automatische ratenfixierte Messung bei vertretbarem Zeitbedarf.
Ein erfindungsgemäßer Algorithmus
für die
Ablaufsteuerung bewirkt eine iterative Annäherung an die Grenzreichweite,
welche gegenüber
einer einfachen schrittweisen Erhöhung der Leitungslänge mit
festem Inkrement eine wesentlich schnellere Bestimmung der Grenzreichweite
ermöglicht.
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Da
die der jeweiligen Messung zugrundeliegenden Übertragungsstreckenlängen und/oder Schrittweiten
entsprechend der bevorzugten Ausführungsformen in einer Tabelle
abgelegt sind und/oder werden und aufgrund der ermöglichten
applikationsspezifischen Selektion eines der vorgenannten oder ähnlichen
Modi durch den Benutzer gewährleistet
die Erfindung eine nochmalig wesentlich erhöhte Flexibilität.
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Eine
besonders bevorzugte Ausführungsform
sieht hierbei ferner vor, dass die Performancemessung an einer ADSL-Strecke
durchgeführt
wird. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen wird die erfindungsgemäße Performancemessungen
in im Wesentlichen gleicher oder ähnlicher Weise wie an ADSL-Strecken an SDSL-,
HDSL oder VDSL-Strecken durchgeführt.
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Gemäß weiteren
zweckmäßigen Ausbildungsformen
der Erfindung wird vor Durchführung der
eigentlichen Performancemessung durch Starten der Messablaufsteuerung
eine Initialisierung, welches also insbesondere das Laden der gewählten Grundeinstellungen,
entsprechend zugeordneter Parametervariablen, das Öffnen der
Schnittstellen und das Bereitstellten der SNMP-Funktionen umfasst, durchgeführt.
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Erfindungsgemäß ist ferner
von Vorteil, vor Durchführung
der Performancemessung durch die Messablaufsteuerung einen Konfigurationstest durchzuführen, um
insbesondere eine Testfunktionalität bereitzustellen, die Aufschluss
darüber
gibt, ob der Messaufbau korrekt ist oder nicht. Hierdurch werden
z.B. Verschaltungs- bzw. Verkabelungsfehler vorgebeugt, also z.B.,
dass das Modem aus Versehen an einen anderen Port des DSLAM geschaltet
ist als eigentlich beabsichtigt und es in Folge zu einem mysteriösem Systemverhalten
führt.
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Da
ferner bei der praktischen Nutzung der DSL-Technologie herkömmlicher
Weise auf der Teilnehmerseite ein sogenannter Splitter verwendet wird,
also im Wesentlichen eine passive Frequenzweiche, die eine Aufteilung
der Signale abhängig
von den Frequenzen auf zwei Ausgänge
vornimmt, umfassen zweckmäßige, applikationsspezifisch
realitätsnahe
Ausführungsformen
ferner eine Frequenzweiche, die zwischen das DLS und die Teilnehmer-Abschlusseinrichtung
schaltbar ist.
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Die
Erfindung ermöglicht
somit das äußerst flexible
Durchführen
von DSL- Performancemessungen durch weitgehende Automatisierung,
wobei insbesondere die Messungen im ratenadaptiven und im ratenfixierten
Modus, die Ansteuerung des DLS und die Kommunikation mit der netzseitigen
Zugangsseinrichtung automatisch ablaufen. Im Verantwortungsbereich
des Abnahmepersonals verbleiben die eigentlichen Ingenieurtätigkeiten,
also im Wesentlichen die Festlegung der Randbedingungen und die Bewertung
der aufgenommenen Daten.
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Die
Erfindung umfasst schließlich
einen computerlesbaren Träger
mit einem Programmcode, der, implementiert in einem Messsystem,
insbesondere in einer Messeinrichtung des erfindungsgemäßen Systems,
die Messablaufsteuerung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
bewirkt.
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Weitere
Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden basierend auf der
nachfolgenden detaillierteren, jedoch lediglich beispielhaften Beschreibung
bevorzugter erfindungsgemäßen Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
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In
den Zeichnung zeigen:
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1 skizzenhaft einen Messaufbau
für eine erfindungsgemäße DSL-Performancemessung,
basierend auf einer ADSL-Technik,
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2 einen Stromlaufplan einer
erfindungsgemäßen Umschalteinrichtung
zur auswählbaren Störung des
Upstream oder des Downstream,
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3 einen Ablaufplan zum Steuern
der Umschalteinrichtung nach 2,
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4 einen Ablaufplan zum Starten
einer DSL-Performancemessung
nach der Erfindung,
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5 einen Ablaufplan zum Durchführen eines
Konfigurationstests einer DSL-Performancemessung nach der Erfindung,
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6 einen Ablaufplan zur Gewährleistung von
zeitlichen Bearbeitungsabfolgen einer DSL-Performancemessung nach
der Erfindung,
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7 einen auf 6 basierten allgemeinen Ablaufplan,
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8 einen Ablaufplan eines
einzelnen Messschrittes basierend auf einer ratenfixierten DSL-Performancemessung
nach der Erfindung,
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9 eine Benutzeroberfläche zum
Anlegen eines neuen Messprotokolls einer DSL-Performancemessung
nach der Erfindung,
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10 eine Benutzeroberfläche zum Ändern von
Grundeinstellungen einer DSL-Performancemessung nach der Erfindung,
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11a eine vierwertige Quadratur-Amplituden-Modulation,,
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11b eine sechzehnwertige
Quadratur-Amplituden-Modulation,
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11C eine sechzehnwertige
Quadratur-Amplituden-Modulation
mit gestörter Übertragung,
und
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12 das Leistungsspektrum
auf einer ADSL-Übertragungsstrecke.
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Nachfolgend
werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung beispielhaft beschrieben, welche zur DSL-Performancemessung
einer ADSL-Übertragungsstrecke
ausgelegt ist, die, wie vorstehend bereits erwähnt, sich aufgrund der typischen
Bitraten und Reichweiten von ADSL vor allem zur Überwindung der „letzten
Meile" auf Kupferkabeln
bei Privat- und Kleinfirmenzugängen
zum Internet eignet.
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Den
beschriebenen Ausführungsformen
liegen ferner die Annahme zugrunde, dass die zu testenden, eine
DSL-Strecke abschließenden
Einrichtung zur Datenübertragung
eine QAM anwenden. Hierbei ist die Information in der Phasenlage
und der Amplitude des Trägers
enthalten. Mehrere Bits zusammengefasst bezeichnen einen Punkt im
Konstellationsdiagramm der QAM. Bei jedem Übertragungsschritt wird durch
Phasenlage und Amplitude des Trägers
ein Punkt des Konstellationsdiagramms bezeichnet und das damit verknüpfte Bitmuster übertragen.
Das Aussehen des Konstellationsdiagramms hängt somit stark davon ab, wie
viele Bits mit jedem Schritt übertragen
werden. Werden lediglich zwei Bits pro Schritt übertragen, genügen vier
Konstellationspunkte um alle möglichen
Bitmuster, also 11, 10, 01, 00 zu kodieren (11a). Allerdings beträgt die übertragbare Bitrate dann auch
nur das Doppelte der Schrittfrequenz. Mit jedem zusätzlichen
Bit pro Schritt verdoppelt sich die Zahl der Konstellationspunkte,
wobei die Abstände
zwischen den Punkten entsprechend geringer werden und sich das Konstellationsdiagramm
entsprechend verdichtet, wie aus 11b,
welche eine 16-wertige QAM veranschaulicht, zu sehen ist.
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Durch
das erfindungsgemäße Messsystem eingebrachte
Störgeräusche auf
der Leitung, z.B. Rauschen und Nebensprechen, verfälschen daher die
Amplitude und Phasenlage des Trägers,
wobei ein Störer
quasi ein zusätzlicher „Träger" ist, der geometrisch
zum eigentlichen Träger
addiert wird. Auf Empfängerseite
wird folglich nicht mehr der ursprünglich gesendete Konstellationspunkt,
sondern ein Punkt, der mehr oder weniger weit davon entfernt ist
(11c), empfangen. Der
Empfänger
geht folglich in diesem Fall davon aus, dass der nächstliegende
gültige
Konstellationspunkt gesendet wurde. Ist die Amplitude des Störers ausreichend
klein, so ist der nächstliegende
Konstellationspunkt auch der tatsächlich gesendete. In dem Fall
wird demzufolge kein Bitfehler auftreten. Erst wenn der Störer größer ist
als der halbe Abstand zwischen zwei gültigen Konstellationspunkten,
kann es zu Übertragungsfehlern
kommen.
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Wie
groß eine
Störeramplitude
sein kann, die noch nicht zu Bitfehlern führt, hängt also auch vom Abstand der
Konstellationspunkte, und dieser wiederum von der Anzahl der übertragenen
Bits pro Schritt, ab. Folglich besteht bei der QAM durch Zuordnung
einer beliebigen Anzahl von Bits pro Konstellationspunkt die Möglichkeit,
bei gegebener Schrittfrequenz die Übertragungsrate und die Störanfälligkeit
direkt zu beeinflussen. Bandbreite und Störsicherheit sind dabei konkurrierende
Ziele. Eine hohe Bandbreite wird grundsätzlich durch Zuordnung vieler
Bits pro Konstellationspunkt erreicht, welches jedoch ein dichtes
Konstellationsdiagramm und entsprechend hohe Anforderungen an den
Signal-Stör-Abstand
zur Folge hat. Umgekehrt bringt eine Reduzierung der Bandbreite
ein ausgedünntes Konstellationsdiagramm,
welches auch bei vergleichsweise hohen Störpegeln eine geringe Bitfehlerrate
verspricht. Gebräuchliche
Werte bei der ADSL- Technik sind zwei bis acht Bits pro Konstellationspunkt,
welches vier bis 256 Konstellationspunkten entspricht. Während der
Synchronisation einer DSL-Strecke messen grundsätzlich sowohl der DSLAM, also die
netzseitige Zugangseinrichtung und Gegenstück zum DSL-Modem, als auch
das DSL-Modem den vorhandenen Kanal ein und bestimmen für jedes
Teilband den Signal-Rausch-Abstand. Abhängig davon legen die Geräte fest,
welchem Träger
wie viele Bits zugeordnet werden. So ergibt sich die Möglichkeit,
Frequenzbereichen mit besonders schlechter Kanalqualität nur wenige
Bits zuzuordnen, um die Störempfindlichkeit
ausreichend gering zu halten. Bereiche guter Kanalqualität können dafür verstärkt ausgenutzt
werden, um eine hohe Anzahl von Bits zu übertragen. Auch während des
Bestehens einer Verbindung wird der Kanal ständig überwacht, so dass aufgrund
von Änderungen
im Störspektrum
die Bitzuordnungstabelle durch sogenanntes „bit swapping" auch im laufenden
Betrieb entsprechend geändert
werden kann.
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Unter
der weiteren Annahme, dass der Betrieb einer solchen DSL-Verbindung
darüber
hinaus gleichzeitig mit und unabhängig von einer bestehenden
Verbindung im analogen Telefon- oder im ISDN-Dienst möglich sein
soll, wird für
die Übertragung
der DSL-Signale folglich im Wesentlichen nur der Frequenzbereich
oberhalb der von POTS (Plain Old Telephone System) bzw. ISDN genutzten
Bänder zur
Verfügung
gestellt. Im Fall des in Deutschland eingesetzten Standards „ADSL over
ISDN", beschrieben
in G.992.1 Annex B bzw. ETSI (European Telecommunications Standards
Institute) TS 101388, beginnt das von ADSL genutzte Spektrum bei 138kHz
und endet bei 1104 kHz. In anderen Ländern (insbesondere USA), wo
ISDN kaum verbreitet ist, werden auch niedrigere Frequenzen für DSL genutzt. Zur
Trennung von Up- und Downstream kommen grundsätzlich zwei Verfahren in Frage.
Das Frequenzgetrenntlageverfahren (frequency division duplex, fdd)
und das Echokompensationsverfahren (echo cancellation, ec), wobei
beide Verfahren vom Standard unterstützt werden.
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Beispielsweise
ist im Fall des in Deutschland eingesetzten Standards „ADSL over
ISDN" und bei Verwendung
des fdd-Verfahrens
in der von der Deutschen Telekom eingesetzten Art und Weise der
Frequenzbereich von 142kHz bis 272kHz für den Upstream reserviert,
so dass der Frequenzbereich von 276kHz bis 1104kHz für den Downstream
zur Verfügung
steht.
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Da
die verwendeten Kabel folglich ursprünglich für die Übertragung analoger Signale
im Bereich von 300Hz bis 3,4kHz konzipiert worden sind und auf höhere Frequenzen überhaupt
nicht ausgelegt sind, berücksichtigt
die Erfindung bei praktischer Anwendung ferner, dass die verwendeten
Leitungen im DSL-Band besonders anfällig für Nebensprechen und Störeinkopplungen
sind, welche, anders als Rauschstörungen, sehr frequenzabhängige Störeinflüsse sind.
Folglich wird davon ausgegangen, dass die Übertragungseigenschaften der
Leitung, also im Wesentlichen das Signal-Rausch-Verhältnis, innerhalb
der Bänder
alles andere als konstant sind und die Verwendung von jeweils einem
Träger
für Up-
und Downstream, dessen Frequenz in der Mitte eines jeweils zugewiesenen
Bandes liegt und der bei ausreichend hoher Symbolfrequenz das gesamte
Band für die Übertragung
nutzen würde,
zwar ideal jedoch in der in der Regel nicht praktikabel ist. Um
mit der Frequenzselektivität
der Leitung zurechtzukommen, wird z.B. im Fall einer ADSL-Strecke
für Deutschland
das zur Verfügung
stehende Spektrum in mehrere Bänder
von jeweils 4,3125kHz Breite unterteilt, wobei jedem Band ein Träger zugeordnet
ist, dem im QAM-Verfahren ein Teil der zu übertragenden Bits aufmoduliert
wird. Die entsprechende, der Erfindung nachfolgend zugrundegelegte
Frequenzaufteilung ist mit dem Leistungsspektrum gemäß 12 skizziert.
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Darüber hinaus
berücksichtigt
die Erfindung, dass der ADSL-Standard
grundsätzlich
eine ratenadaptive und eine ratenfixierte Betriebsart unterstützt. Während im ratenadaptiven
Modus die jeweils maximal mögliche
Bitrate zur Verfügung
steht, werden im ratenfixierten Modus feste Bitraten für den Up-
und Downstream, also vom Endnutzer zur Vermittlungsstelle bzw. von
der Vermittlungsstelle zum Endnutzer, vorgegeben. Beim ADSL-Technologie
basierten ratenfixierten Modus sollen Endnutzer Daten beispielsweise
mit einer Rate von bis zu 768kbit/s netto empfangen (Downstream)
und mit einer Rate von bis zu 128kbit/s netto senden (Upstream)
können.
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Folglich
umfasste die erfindungsgemäße DSL-Performancemessung
bei praktischen Versuchen die Messung der Performance im ratenadaptiven
Bereich sowie im ratenfixierten Modus. Im ratenadaptiven Bereich
wurde das ratenadaptive Profil mit 32 bis 768kbit/s Upstream und
32 bis 8096kbit/s Downstream eingestellt. Als minimaler Störabstand wurden
6dB in Up- und Downstream bei einer hohen Verschachtelungstiefe
(Interleavertiefe) vorgegeben. Diese Einstellungen entsprechen denjenigen,
die auch im Wirkbetrieb eingestellt werden. Als Störer wurde
durch den verwendeten DLS das ETSI Noise Model B mit einem Pegel
von -43dBm bei 100 Ohm Leitungsimpedanz verwendet. Dieses Störszenario bildet
die Beeinflussung durch Nebensprechen von 10 ADSL-Systemen auf benachbarten
Doppeladern nach. Die gewählte
Leitungsart war 0,4mm ADSL (ETSI Loop #1), welche die in Deutschland
am häufigsten
verlegten Fernsprechkabel am besten repräsentiert.
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Für DSL-Performancemessungen
bei einer fixierten Übertragungsrate
wurden die DSL-Performancemessung zunächst bei einer Leitungslänge von
0m beginnend durchgeführt
und anschließend die
Leitungslänge
in Schritten von maximal einigen 100m erhöht, bis die Grenze der Leistungsfähigkeit erreicht
war und die simulierte Linie nicht mehr synchronisierte. Bei jeder
Leitungslänge
konnte somit das Synchronisationsverhalten beobachtet werden und
bei schließlich
erreichter Synchronisation die ADSL-Parameter, im Wesentlichen die
Raten und Störabstände, in
Up- und Downstream ausgelesen und notiert werden.
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Den
Messungen der ratenfixierten Performance lagen die in der U-R2-Schnittstellenbeschreibung
vorgegebenen Bitratenkombinationen und zugehörige minimal einzuhaltende
Reichweiten zu Grunde, wobei bei einem jeweils eingestellten ratenfixierten
Profil der Störabstand
und die Interleavertiefe in der Regel entsprechend wie bei der ratenadaptiven
Messung gewählt
wurde. Durch schrittweises Ändern
der Leitungslänge
konnte somit die Grenzreichweite eines getesteten Systems bestimmt
werden.
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Der
in praktischen Versuchen hierzu verwendete digitale Leitungssimulator
DLS umfasste bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Konfiguration nur einen
Port, gemäß 1 mit Port A gekennzeichnet, an
dem der Störer,
wie mit dem Blitz angedeutet, zuschaltbar war
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In
diesem Fall sind daher für
jede DSL-Performancemessung zwei Messreihen aufzunehmen, d.h. je
eine Messreihe mit Störung
des Upstream und mit Störung
des Downstream. Ferner sollte bei im Wesentlichen jeder Messung
berücksichtigt
werden, dass die jeweiligen Ergebnisse nur für das entsprechend verwendete
Gegenstück
gelten. Für
den Betrieb an Geräten
anderer Hersteller sollten die Ergebnisse daher zumindest stichprobenartig
verifiziert werden. In der Praxis hat sich gezeigt, dass sogar zwischen
Geräten
desselben Herstellers, die sich nur in der Version unterscheiden,
teilweise erhebliche Unterschiede im Systemverhalten zu beobachten waren.
Auch wenn durch die Erfindung sicherstellt wird, dass die Aufnahme
einer vollständigen
Messreihe zur DSL- Performance durch Einstellen bestimmter Parameter
nach einem festen Schema und Auslesen von Folgeparameter im Wesentlichen
in Form einer Routineaufgabe durchführbar ist, ist es somit applikationsspezifisch
ggf. zweckmäßig, die Messung
für ein
und denselben Testfall mehrmals durchzuführen insbesondere, wenn der
Prüfling
in einem ersten Anlauf die Mindestvorgaben nicht erfüllt und/oder
der Hersteller nachbessert.
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Bei
der gemäß 1 dargestellten Konfiguration,
ist der vorstehende DLS über
den Port A mit einem DSL-Modem bzw. einem zwischengeschalteten Splitter
und über
einen zweiten Port B mit dem verwendeten DSLAM über den enthaltenen Leitungschip
verbunden. Zur Umschaltung zwischen Upstream-Messung und einer Downstream-Messung ist
der DLS ferner über
eine serielle Schnittstelle mit einer Umschalteinrichtung verbunden.
Die Umschalteinrichtung wiederum ist über eine serielle Schnittstelle
mit einem als Messeinrichtung verwendeten PC mit einem implementierten
Messablaufsteuerungsprogramm verbunden. Diese Konfiguration eignet
sich also insbesondere für
Rechnersysteme, die nur eine freie serielle Schnittstelle aufweisen,
so dass die Umschalteinrichtung über
die selbe serielle Schnittstelle ansteuerbar ist, über die
auch die Kommunikation mit dem DLS durchgeführt wird. Der PC ist ferner über die
standardisierte SNMP-Schnittstelle des DSLAMs mit diesem verbunden,
so dass zur Ansteuerung der Umschalteinrichtung und in Folge des DLS
und für
den Zugriff auf den DSLAM eine gemeinsame Benutzeroberfläche bereitgestellt
ist.
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Zusätzlich wurde
die Umschalteinrichtung über
entsprechende TF-Buchsen mit dem DLS, dem Modem (bzw. dem Splitter)
und dem DSLAM verbunden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass für
Messungen ohne Umschalteinrichtung die serielle Schnittstelle des
DLS direkt mit einer freien seriellen Schnittstelle des PCs verbunden
werden musste. Ist das Modem bzw. der Splitter, wie bei 1 dargestellt, mit dem Port
A des DLS, und der DSLAM mit Port B des DLS verbunden, ist demnach
immer nur der Downstream gestört,
so dass Messwerte, die sich auf gestörten Upstream beziehen, ungültig sind.
Für Upstream-Messungen
müssen
folglich die über
die Ports A und B angeschalteten Geräte vertauscht werden.
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Wie
erwähnt,
umfasste der verwendete DLS nur einen am Port A zuschaltbaren Störgenerator. Nachfolgend
wird daher das bevorzugte automatische Umschalten des Störgenerators
zur DSL-Leistungsmessung zwischen Upstream und Downstream, also
im Wesentlichen das „Umpolen" der Ports A und
B des DLS detaillierter beschrieben. Das automatische Ändern des
Anschlussschemas wurde zweckmäßiger Weise über eine
Schaltmatrix mit Wechslerrelais realisiert. Erfindungsgemäß wurde
ferner vorgesehen diese Relais direkt aus dem Messprogrammablauf
heraus ansteuerbar auszubilden.
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Wird
die Umschalteinrichtung überdies
in die Lage versetzt, auch die Verbindung zwischen dem DSLAM und
dem Modem ganz aufzutrennen, beispielsweise zur Unterstützung eines
nachfolgend beschriebenen Konfigurationstests, ergeben sich folglich
drei mögliche
Schaltzustände.
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Da
es jedoch beide Anforderungen unmöglich machten, die Ansteuerung
einer Umschalteinrichtung über
einfaches High- oder
Low-Schalten einer Steuerleitung bzw. der T×D-Leitung zu realisieren,
wurde für
ein eigener Befehlssatz definiert, der sich vom Befehlssatz des
DLS unterscheidet. Zur Erkennung und Dekodierung der für die vewendete Umschalteinrichtung
bestimmten Befehle diente ferner ein dieser zugeordneter Mikrocontroller
mit entsprechender Programmierung. Verwendet wurde im vorliegenden
Beispiel ein handelsüblicher,
kostengünstiger
Standard-Microcontroller PIC mit einer durch Software emulierbaren
RS232-Schnittstelle.
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Unter
Bezugnahme auf 2, welche
den Stromlauf der verwendeten Umschalteinrichtung skizziert, wurden
bei praktischen Versuchen zwei gesockelte 4fach-Wechsler-Industrierelais
Rel1 und Rel2 verwendet, von denen jeweils zwei Kontaktsätze die
Adern der ADSL- Strecke zwischen Port A und Port B des DLS hin und
her schalteten. Der dritte Kontaktsatz war unbelegt und der vierte
Kontaktsatz diente zum Schalten einer Sensorleitung, die je nach Relaisstellung
High- oder Low-Potential führte
und dem Mikrocontroller PIC Informationen über die aktuelle Relaisstellung
vermittelte. Die Ansteuerung der Relais erfolgte über jeweils
eine Treiberstufe mit einem NPN-Transistor.
Da niemals beide Relais gleichzeitig angezogen sind, genügte ein
gemeinsamer Vorwiderstand 75. Beide Relais besaßen ferner eine Freilaufdiode,
die die Treiberstufe vor Überspannungen
beim Abschalten schützte.
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Der
Mikrocontroller PIC besaß neben
den Anschlüssen
für Betriebsspannung,
Takt und Reset zweckmäßigerweise
einen 5 Bit breiten Port A und einen 8 Bit breiten Port B, deren
einzelne Bits als Ein- oder Ausgänge
konfiguriert werden konnten. Bei der den Port A als Eingang und
den Port B als Ausgang konfigurierenden Darstellung gemäß 2 stellten Pin 2 (bei 2 der zweite Pin von links
oben) den Dateneingang für
die serielle Schnittstelle, Pin 17 und Pin 18 (bei 2 der zweite bzw. erste Pin von rechts oben)
die Sensoreingänge
bereit, über
die dem Mikrocontroller PIC die aktuelle Position der Relais mitgeteilt
werden. Pin 12 und 13 (bei 2 der
dritte bzw. vierte Pin von rechts unten) dienten als Steuerausgänge für die Relais,
die über
jeweils einen Spannungsteiler die Treibertransistoren ansteuerten.
Die Takterzeugung für
den Mikrocontroller PIC erfolgte über einen eingebauten Taktgenerator,
wobei lediglich ein externer Quarz notwendig war.
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Zur
Anpassung der Signalpegel zwischen dem Mikrocontroller PIC und der
PC-Schnittstelle RS232-PC wurde noch ein Treiberbaustein IC, z.B. ein
Standardtreiber, für
eine Pegelwandlung eingesetzt, da der Mikrocontroller PIC CMOS-Logikpegel (High
= +5V, Low = 0V) verwendete, die Pegel auf der seriellen PC-Schnittstelle
jedoch -12V für
logisch „High" und +12V für logisch „Low" betragen. Da der verwendete
Treiberbaustein lediglich eine Versorgungsspannung von +5V benötigte, wurden
die nötigen
+/-12V über
interne Spannungsverdoppler und -invertierer erzeugt. Der Standardtreiber
IC wies ferner jeweils zwei Treiber/Pegelwandler zur Wandlung der
Pegel von der PC-Schnittstelle auf die CMOS- Pegel und umgekehrt
auf. Werden folglich sowohl die Sende- wie auch die Empfangsleitungen
der seriellen Schnittstellen zwischen den Anschlüssen für den PC und den DLS über je einen
Treiber/Pegelwandler von der PC-Schnittstelle
auf den CMOS-Pegel und wieder zurückgeführt erfüllt die erfindungsgemäße Umschalteinrichtung
zusätzlich
die Funktion eines Signalregenerators für RS232. Der Einfachheit halber wurde
jedoch nur das Signal vom PC zum DLS ausgekoppelt und im Mikrocontroller
PIC ausgewertet, das Signal in der umgekehrten Richtung wurde nur durchgeschleift.
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Prinzipiell
ist somit jedoch auch eine Kommunikation von der Umschalteinrichtung
zum PC gewährleistbar,
um dem steuernden Programm z.B. Informationen über Funktionsstörungen der
Relais mitzuteilen, wobei jedoch mögliche Kollisionen zwischen
Mitteilungen von dem DLS und Mitteilungen von der Umschalteinrichtung
beachtet werden sollten. Solange die Umschalteinrichtung hingegen
reine Empfängerfunktion
hat, ist die Kommunikation auf der Seriellen Schnittstelle zwischen
dem PC, dem DLS und der Umschalteinrichtung unkritisch.
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Die
Stromversorgung der ganzen Schaltung erfolgte über ein externes Steckernetzteil,
dass ca. 9V Wechselspannung lieferte. Die über einen Brückengleichrichter
und Siebkondensator resultierende Gleichspannung von ca. 12V wurde
für die
Versorgung der Treiberstufen und Relais benötigt, wobei die von den integrierten
Bausteinen benötigte
stabilisierte Versorgungsspannung von 5V durch einen integrierten
Festspannungsregler LM7805 aus der 12V Gleichspannung erzeugt wurde.
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Das
Steuerprogramm des Mikrocontrollers PIC, hatte somit im Wesentlichen
nur die Aufgabe den Datenverkehr auf der seriellen Schnittstelle
zwischen dem PC und dem DLS mitzulesen und in den Fällen, in
denen gültige
Steuerbefehle für
die Umschalteinrichtung erkannt wurden, entsprechende Änderungen
der Relaisstellungen vorzunehmen, welches gemäß 3 bevorzugt mit einer Endlosschleife
realisiert wurde. Die vorstehend erwähnte applikationsspezifische
Nachbildung der RS232- Schnittstelle erfolgte praktischer Weise
dadurch, dass der Mikrocontroller überwachte, ob ein Startbit
gesendet wurde. Hatte der Mikrocontroller ein Startbit detektiert,
wurden in einer Schleife, die achtmal durchlaufen wurde, die einzelnen
Bits nacheinander eingelesen und durch einen Rotationsbefehl in
das Arbeitsregister geschoben. Nach dem achten Schleifendurchlauf
stand somit das gesendete Byte im Arbeitsregister. Wie aus 3 zu sehen überprüft also
bei einer entsprechenden Ausführung
der Umschalteinrichtung der Mikrocontroller immer, wenn ein Byte empfangen
worden ist, ob dieses Byte zusammen mit dem letzten empfangenen
einen gültigen
Umschalteinrichtungs-Befehl darstellt und veranlasst in dem Fall
eine entsprechende Änderung
des Relaisstatus.
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Wie
ferner aus 3 ersichtlicht
ist, enthält die äußere Schleife
des Programms darüber
hinaus auch einen Aufruf für
die Prüfung
des Relaisstatus. Die entsprechende Funktion überprüft anhand der Sensoreingänge, ob
die tatsächliche
Relaisstellung der Stellung entspricht, die nach dem letzten empfangenen
Befehl vorgegeben ist. Ist das nicht der Fall, wird zweckmäßiger Weise
eine Error- LED eingeschaltet. Nachfolgend wird die Durchführung einer erfindungsgemäßen DSL-Performancemessung
näher beschrieben.
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Beim
Anlegen eines neuen Messprotokolls oder auch mehrerer neuer Messprotokolle
werden bevorzugt zunächst
die verwendeten Einrichtungen, also insbesondere die Teilnehmer- und Netzseitigen DSL-Abschlusseinrichtung
eindeutig identifiziert, und gewünschte
Grundeinstellungen vorgegeben. Applikationsspezifisch können hierzu
bereits Voreinstellungen implementiert sein, aus denen eine Auswahl zu
treffen ist und/oder es werden vom Benutzer selbsttätig Vorgaben
getroffen. Anschließend
greifen der Einfachheit halber automatische Messungen bevorzugt
auf gleiche Protokollvorlagen zurück, wobei Tabelleninhalte jedoch
unterschiedlich beschreibbar sind und spezifische Programmdateien
die jeweils zugeordneten Informationen, insbesondere über Leitungslängen, Datenratenkombinationen
und/oder Störszenarien,
enthalten, bei denen die automatischen Messungen durchzuführen sind.
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Die
Wahl als auch das anschließende
Auslesen der Parameter nach Durchführung einer Messung sind aufgrund
der vorstehenden Systemkonfiguration an ein und demselben Rechner
in ein und derselben Anwendung gewährleistet.
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Zweckmäßige Voreinstellungen
zum Anlegen eines neuen Messprotokolls beinhalten zunächst insbesondere
eine Anzahl von auswählbaren
Betriebsmodi. Bewährt
haben sich hierbei insbesondere auswählbare Modi, die vorgeben,
ob eine manuelle oder eine automatische Messung durchgeführt wird und,
ob die Messung schnell, vollständig,
benutzerdefiniert und/oder als Langzeitmessung durchgeführt wird.
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Ein
schneller Modus diente insbesondere dazu, in kurzer Zeit einen groben Überblick über die Leistungsfähigkeit
eines Systems zu verschaffen. Hierbei wurde somit bevorzugt nur
im ratenadaptiven Modus mit vergrößerter Schrittweite und nur
mit gestörtem
Downstream gemessen. Der Zeitbedarf betrug bei praktischen Versuchen,
abhängig
von den Zeitvorgaben in den weiteren Grundeinstellungen, ca. 45
Minuten.
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Bei
Wahl des vollständigen
Modus hingegen wurde das System mit gestörtem Up- und Downstream im
ratenadaptiven und im ratenfixierten Modus durchgemessen. Der Zeitbedarf
betrug hierbei, abhängig
von den Zeitvorgaben in den weiteren Grundeinstellungen, ca. 10
Stunden.
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Eine
Langzeitmessung ist zweckmäßiger Weise
als Zusatzoption vorgesehen, die zu allen automatischen Messmodi
zusätzlich
gewählt
werden. Die Anwahl des Langzeit Modus bewirkt bevorzugt, dass nach
dem Ende eines Messdurchlaufes das entsprechende Messprotokoll automatisch
abspeichert und ein neuer Messdurchlauf begonnen wird. So könne hierüber eine
Anzahl von Messprotokollen zur anschließenden Überprüfung erstellt werden, ob die
Leistungsfähigkeit
des überprüften Systems gleichbleibend
ist.
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Die
benutzerdefinierten und manuellen Modi sind insbesondere vorteilhaft,
wenn individuelle Messprofile erstellt und abgespeichert sollen
bzw. der verwendete DLS auf eine bestimmte Leitungslänge und
Störsituation
fest eingestellt und die entsprechenden DSL-Parameter ausgelesen
werden sollen.
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Basierend
auf einem entsprechend neu angelegten Messprotokoll zeigt 9 eine beispielhafte Benutzeroberfläche mit
vordefinierten Feldern zur Eingabe weiterer Grundeinstellungen.
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Das
Feld „ADSL-System
(DSLAM)" betrifft hierbei
die Bezeichnung des Systems, für
das eine Messung durchgeführt
wird. Das Feld „LineCard" betrifft die verwendete
LineCard, wobei die LineCard-Steckplätze in einem DSLAM in der Regel
von links nach rechts mit 1 beginnend durchnummeriert sind. Das
Feld „ADSL-Linie" betrifft die verwendete Linie,
also der Übertragungsstrecke.
Sind die eingegeben Grundparameter im PC abgelegt, werden die entsprechende
Hard-, Soft- und Firmwarestände
der ausgewählten
Linie ausgewählt
und in den entsprechenden Feldern aktualisiert angezeigt. Über das Feld „Rauschgenerator" wird ein Rauschgenerator ausgewählt, wobei
im Feld „Rauschleistung/dBm" verfügbare Rauschleistungswerte
aus einer Liste auswählbar
sind oder ein gewünschtes
Rauschmaß eintragbar
(z.B. „-43") ist. Beim Feld „ETSI-
Loop" wird beispielsweise
zwischen den Standards ETSI- Loop 1 (0,4mm ADSL) und ETSI- Loop
2 (0,5mm ADSL) gewählt.
Im Feld „Kurzbezeichnung
Modem" wird eine
Bezeichnung eingegeben, die das verwendete Modem eindeutig identifiziert. Über die
Felder „Software
Modem" und „Hardware
Modem" können weitere
Informationen über
den Soft- und Hardwarestand des jeweiligen Modems eingetragen werden.
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Eine
anschließend
gestartete Messung kann zweckmäßiger Weise
jederzeit unterbrochen und wieder fortgesetzt werden, wobei in den
dargestellten Tabellen T des Messprotokolls die Messergebnisse der
ratenadaptiven und/oder ratenfixierten Messung eingetragen werden.
Bevorzugt wird jeder Wert sofort nach der Aufnahme eingetragen,
so dass die Systemleistung schon während der Messung überprüfbar ist.
Das Grafikfeld G bietet z.B. die Möglichkeit, die im ratenadaptiven
Modus erzielte Downstream-Bandbreite mit gestörtem Downstream über der
Leitungslänge
zu visualisieren, wobei die Grafik selbst bevorzugt während des
Messablaufes aktualisiert wird. Bei aktiviertem Langzeit-Modus können z.B.
ferner die Graphen aller Messabläufe übereinander
gelegt werden oder bei späterer
Auswahl eines bestimmten der automatisch erstellten Protokolle einzeln
angesehen werden. Alle Ergebnisse einer automatischen Messung sind
in praktischer Ausbildung ferner so abgespeichert, dass diese zur individuellen
Weiterverarbeitung in andere Anwendungen exportierbar sind.
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Applikationsspezifisch
kann es ferner zweckdienlich sein, dass während einer automatischen Messung
der Fortschritt der Messung, beispielsweise den Fortschritt einer
aktuellen Aktion und/oder den der gesamten Messung, visualisiert
wird. Ferner können
je nach spezifischer Ausbildung z.B. die Nummer des aktuellen Messschrittes,
die Gesamtzahl der Messschritte, die verstrichene Zeit und/oder
die geschätzte
Restzeit angezeigt werden.
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Weitere
Grundeinstellungen gemäß 10 betreffen insbesondere
Zeitvorgaben der Messung und weitere Randbedingungen für die nachfolgend beschriebene,
bei praktischen Versuchen eingesetzte spezifische, auf Software
basierte Messablaufsteuerung. Es sei jedoch darauf hingewiesen,
dass die jeweilig eingesetzte Messablaufsteuerung Hardware und/oder
Software umfassen kann und folglich andere Grundeinstellungen erfordern.
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Der „Min. Margin" Parameter entspricht
dem „Retrain
Noise Margin" in
der Nomenklatur des Siemens-Local Craft Terminal (LCT, proprietäre Bediensoftware
für die
Siemens-DSLAMs). Mögliche Werte
sind alle ganzzahligen dB-Werte von -6dB bis +12dB, wobei die Voreinstellung
0dB betrug. Der „Margin" Parameter entspricht
dem „Configured Desired
Noise Margin" in der
Nomenklatur des Siemens- Local Craft Terminal (LCT, proprietäre Bediensoftware
für die
Siemens- DSLAMs). Mögliche Werte
sind alle ganzzahligen dB-Werte von -6dB bis +12dB, wobei die Voreinstellung
+6dB betrug. Der „Latency" Parameter bestimmt
die Interleavertiefe der ADSL-Strecke. Mögliche Werte sind „High" und „Low". Die Einstellung „High" entspricht der Konfiguration
der Systeme in der betrieblichen Praxis. Sie bewirkt eine verringerte
Empfindlichkeit der Strecke gegenüber Impulsstörungen,
da eine starke Verschachtelung die Effektivität der Trellis-Codierung erhöht. Nebeneffekt
ist eine Erhöhung
der Laufzeit. Die Einstellung „Low" bewirkt eine Verringerung
der Laufzeit um den Preis einer erhöhten Fehleranfälligkeit. Voreinstellung
ist „High". Der „Sync timeout" Parameter bestimmt,
wie viele Sekunden maximal auf das Eintreten der Synchronität gewartet
wird. Eine zu geringe Einstellung kann zur Folge haben, dass ein Synchronisationsversuch
als fehlgeschlagen gewertet wird, obwohl das Modem in der Lage gewesen wäre zu synchronisieren.
Die Messergebnisse würden
dadurch verfälscht.
Eine zu hohe Einstellung bewirkt, dass der Zeitbedarf für die automatischen
Messungen unnötig
erhöht
wird. Voreinstellung war 180. Der „Unsync timeout" Parameter bestimmt,
wie viele Sekunden die Synchronität überwacht wird. Eine zu geringe
Einstellung kann zur Folge haben, dass eine Synchronisation als
stabil gewertet wird, die in Wahrheit nicht stabil ist. Die Messergebnisse
würden
dadurch verfälscht.
Eine zu hohe Einstellung bewirkt, dass der Zeitbedarf für die automatischen
Messungen unnötig
erhöht
wird. Voreinstellung war 180. Der „Poll sync cycle" Parameter bestimmt,
nach wie vielen Sekunden erneut der Zustand der Linie abgefragt wird.
Eine zu geringe Einstellung erhöht
unnötig
die Netzlast des QDCN- Netzwerkes. Eine zu hohe Einstellung kann
dazu führen,
dass kurzfristige Ausfälle der
Synchronität
nicht registriert werden. Dies würde zur
Folge haben, dass eine Synchronisation als stabil gewertet wird,
die in Wahrheit nicht stabil ist.
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Die
Messergebnisse würden
dadurch verfälscht.
Voreinstellung war 5. Der „Max.
Schrittweite" Parameter
bestimmt, mit welcher maximalen Schrittweite die ratenfixierten
Messungen durchgeführt
werden. Eine zu geringe Einstellung erhöht unnötig den Zeitbedarf für die Messungen.
Eine zu hohe Einstellung kann dazu führen, dass „Synchronisationslücken" bei geringen Leitungslängen nicht
registriert werden. Die Messergebnisse würden dadurch verfälscht. Mögliche bevorzugte
Werte sind 1000m, 500m, 250m und 50m. Voreinstellung war 1000m.
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Eine
weitere bevorzugte, bei den Benutzeroberflächen gemäß 9 und 10 jedoch
nicht dargestellte Grundeinstellung betraf die Auswahl der verwendeten
DLS-Slotbestückung.
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Die
bei den praktischen Versuchen eingesetzte Messablaufsteuerung ist
derart ausgebildet, dass unter Ansprechen auf das Starten einer DSL-Messung
zunächst,
wie bei 4 zu sehen ist, das
Laden der Grundeinstellungen, die Initialisierung der Programmvariablen,
das Öffnen
und Initialisieren der Seriellen Schnittstelle, die Initialisierung
des DLS und die Initialisierung der SNMP-Funktionen gesteuert wird. Anschließend wird
mit einem zusätzlich
implementierten Konfigurationstest, wie dem Ablaufplan der 5 zu entnehmen ist, sichergestellt,
dass das Modem nicht versehentlich an einen falschen Port des DSLAM
geschaltet ist, wobei ein bevorzugter Konfigurationstest der Erfindung
hierbei wie folgt konzipiert ist.
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Am
DSLAM wird ein beliebiges ADSL- Profil eingestellt (z.B. ratenadaptiv)
und die Linie aktiviert. Der DLS wird auf 0m eingestellt und der
Störgenerator
abgeschaltet. Die Umschalteinrichtung wird auf Downstream stören oder
Upstream stören
geschaltet und auf das Eintreten der Synchronität gewartet. Tritt diese innerhalb
der vordefinierten Synchronisierungszeit „sync timeout" nicht ein, so liegt
ein Fehler der Verkabelung vor. Andernfalls wird die Linie von der
Umschalteinrichtung unterbrochen und auf Ausfall der Synchronität gewartet.
Fällt die
Synchronität innerhalb
der Synchronisierungszeit nicht aus, so ist dies wiederum ein Hinweis
auf einen Verschaltungsfehler. Fällt
die Synchronität
dagegen innerhalb der zweiten Synchronisierungszeit „unsync
timeout" aus, so
ist es wahrscheinlich, dass tatsächlich
auf den richtigen Port aufgeschaltet worden ist.
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Die
Sicherheit der Routine kann darüber
hinaus noch weiter erhöht
werden, indem der Benutzer selbst abgefragt wird, welchen Synchronisationszustand
das Modem jeweils anzeigt, um hierüber auch die Synchronitätsanzeige
des Modems auf Plausibilität
zu überprüfen.
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Eine
erfindungsgemäße bevorzugte
Synchronitätsüberwachung
ist bei 6 dargestellt.
Ein Integer-Zeitparameter, bei 6 als „timeout" bezeichnet, wird
als Referenz übergeben
und erfüllt zwei
Funktionen. Beim Aufruf wird einer Funktion mit dem Inhalt des Zeitparameters,
welche die Messablaufsteuerung entweder dazu veranlasst, auf das
Eintreten der Synchronität
der Linie zu warten, bei 6 als „wait_for_syn(int
*timeout)" bezeichnet,
oder auf das Ausfallen der Synchronität zu warten, mitgeteilt, wie
viele Sekunden maximal auf das Eintreten bzw. Ausfallen der Synchronität gewartet
werden soll. Der Inhalt wird bei „normalen" Aufrufen der Funktion in die interne
Variable „timeout_intern" kopiert, die während des
Wartens heruntergezählt
wird. Tritt die Synchronität
bzw. deren Ausfall innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne ein, so
beschreibt die Funktion den als Referenz übergebenen Parameter „timeout" mit dem Wert 0 (Null),
andernfalls mit dem Wert 1. Der Parameter „timeout" erfüllt
demnach als zweite Funktion die des Rückgabewertes der Funktion.
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Während des
Wartens auf Synchronität
wird durch die Synchronität-überwachungsfunktionalität in festen
Zeitabständen
der Zustand der Linie überprüft. Die
Länge dieser
Zeitabstände
ist bei der in 6 dargestellten
Ausbildung in dem vorstehend beschriebenen Parameter „PollSyncCycle" abgelegt und kann
geändert
werden, genau wie die Parameter „SyncTimeout" und „UnsyncTimeout".
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Beim
Ablauf einer DSL-Messung kann es an vielen Stellen notwendig sein,
Wartezeiten einzurichten, um z.B. der Leitungssimulation Gelegenheit
zu geben, einen Befehl auszuführen,
bevor der nächste Befehl übertragen
wird, oder um auf das Eintreten der Synchronität der DSL-Linie zu warten.
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Ein
erster für
die erfindungsgemäße Ausführung applikationsspezifisch
bereits bewährter
Ansatz basiert z.B. darauf, die Messablaufsteuerung in einer sogenannten
dowhile-Schleife zu halten und innerhalb dieser Schleife ständig die
Systemzeit abzufragen. Die Differenz der aktuellen Zeit zur Eintrittszeit in
die Schleife ergibt die vergangene Zeitspanne, beim Erreichen der
gewünschten
Verzögerungszeit kann
die Schleife dann verlassen werden. Diese Art der Verzögerungsrealisierung
ist fast die einfachste denkbare. Berücksichtigt werden sollte hierbei
jedoch, dass die Abfrage der Systemzeit nur auf ganze Sekunden genau
ist, welches dazu führt,
dass zweckmäßiger Weise
eine Zeitdifferenz von mindestens zwei Sekunden vorgegeben werden
sollte, um stets eine Wartezeit zu garantieren, da es schließlich denkbar
ist, dass der Einsprung in die Wartefunktion unmittelbar vor dem
Umspringen der Systemzeit stattfindet.
-
Noch
einfacher ist es jedoch, wenn statt der Zeitabfrage eine feste Zahl
von Schleifendurchläufen vorgegeben
wird. In diesem Fall hängt
jedoch die Zeit der Verzögerung
stark von der Leistung der jeweiligen Messeinrichtung, also häufig von
dem eingesetzten Rechner bzw. PC ab.
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Eine
erfindungsgemäß äußerst bevorzugte Lösung sieht
daher vor, die Messeinrichtung, wenn diese an eine Stelle kommt
an der gewartet werden soll, zunächst
alle anstehenden Prozesse beenden zu lassen und nach Ablauf der
Wartezeit an die Stelle zurückspringen
zu lassen, die den Warteprozess ausgelöst hat.
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Gemäß 7 wird hierzu z.B. unter
Anforderung einer Wartezeit, ein Timer initialisiert, gestartet und
eine globale Variable „waiting_process" beschrieben. Diese
Variable enthält
während
des normalen Programmablaufs z.B. einen leeren String. Löst ein Prozess
die Wartefunktionalität
aus, so schreibt er einen String in die Variable, der den wartenden
Prozess und bei Bedarf die Stelle des Aufrufs eindeutig identifiziert.
Ist der Timer abgelaufen, so wird ein Ereignis ausgelöst, welches
den Prozess wieder aufruft, der anhand des Inhalts von „waiting_process" als Prozess identifiziert
ist, der die Wartefunktion ausgelöst hat. Damit die Messeinrichtung
nun nicht den betreffenden Prozess wieder von vorne beginnt, werden
zweckmäßigerweise
am Beginn aller Prozesse, die Wartefunktionen benutzen, entsprechende
Bearbeitungsroutinen vorgesehen. Diese prüfen ebenfalls den Inhalt der
Variablen „waiting_process". Ist der Inhalt
ein leerer String, so handelt es sich um einen „normalen" Funktionsaufruf und der Prozess wird
ganz normal von Anfang an abgearbeitet. Enthält „waiting_process" jedoch einen gültigen String,
so springt die Messeinrichtung mittels einer goto-Anweisung an die
Stelle, an der der Prozess nach Ablauf der Wartezeit fortgesetzt
werden soll. Gleichzeitig wird der Inhalt von „waiting_process" durch einen leeren
String ersetzt. Etwas komplexer wird gegebenenfalls die Wartefunktion,
wenn ein Prozess einen anderen aufruft, der seinerseits dann die
Wartefunktionalität
nutzen soll. In dem Fall ist sicherzustellen, dass die Messeinrichtung,
wenn der untergeordnete Prozess im Wartezustand verlassen wird,
nicht mit der Abarbeitung des übergeordneten
Prozesses fortfährt.
Für den
entsprechenden übergeordneten
Prozess sollte also auch der Inhalt von „waiting_process" geprüft und entsprechende
Aus- und Einsprungfunktionalitäten bereitgestellt
werden, auch wenn dieser selbst die Wartefunktion nicht nutzt. Arbeitet
der bereitgestellte Timer auf eine Millisekunde genau, können somit auch
Bruchteile von Sekunden als Wartezeit realisiert werden, und die
vorgegebenen Wartezeiten werden genau eingehalten.
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Im
ratenadaptiven Modus wird ein minimaler Signal-Rausch-Abstand, ein
sogenannter „Noise Margin" vorgegeben. Der
DSLAM und das Modem ordnen dann jedem Träger so viele Bits wie möglich zu,
ohne den vorgegebenen Störabstand
zu unterschreiten. Die gesamte zur Verfügung stehende Übertragungsbandbreite
schwankt folglich in Abhängigkeit
von der Kanalqualität.
Sie sollte im Downstream von 32kbit/s bis 8096kbit/s und im Upstream
von 32kbit/s bis 864kbit/s betragen, wobei die Grenzen für die minimale
und die maximale Rate bei der entsprechenden Profileinrichtung auch
enger gewählt
werden können.
Kann auch bei der minimalen Datenrate in Up- oder Downstream der
geforderte minimale Störabstand
nicht eingehalten werden, findet eine Synchronisation nicht mehr
statt.
-
Bei
einer ratenadaptive DSL-Performancemessung werden somit bevorzugt
in einer do-while-Schleife die Zeilen der ratenadaptiven Tabelle
abgearbeitet. Bei jedem Schleifendurchlauf wird die Umschalteinrichtung
eingestellt, welches also je nach Betriebsmodus entweder eine dauerhafte Störung einer Übertragungsrichtung,
z.B des Downstream, oder eine abwechselnde Downstream-Störung und
Upstream-Störung
bewirkt und der DLS auf die entsprechende Leitungslänge eingestellt.
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Dann
wird auf das Eintreten der Synchronisation gewartet. Synchronisiert
die Linie nicht innerhalb der maximalen Wartezeit (sync timeout),
wird der Messschritt sofort beendet und zum nächsten Messschritt übergegangen.
Datenraten und Margins werden in dem Fall als „0" (Null) eingetragen. Synchronisiert
die Linie jedoch innerhalb der Zeitvorgabe, so wird in den nächsten Zustand
gewechselt und die Synchronisation überwacht. Erst wenn die Überwachungszeit
(unsync timeout) ohne Ausfall der Synchronität verstrichen ist, wird die
Synchronität
als stabil angesehen und die DSL-Parameter
werden ausgelesen. Fällt
dagegen die Synchronität
während
der Überwachungszeit
wieder aus, wird in den vorherigen Zustand zurück gewechselt und optional
gleichzeitig eine interne Zählvariable
erhöht.
Insgesamt kann der Zyklus von Synchronisation und Ausfall somit
mehrmals durchlaufen werden. Wenn bis zum Erreichen eines einstellbaren
Schwellwertes immer noch keine stabile Synchronität erreicht
worden ist, wird die Synchronisation als fehlgeschlagen gewertet und
Raten und Margins mit „0" eingetragen. Während des
Wartens auf Synchronität
bzw. auf Ausfall der Synchronität
wird zweckmäßiger Weise
in bestimmten Abständen
(poll sync cycle) der Zustand der Linie abgefragt.
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Im
ratenfixierten Modus werden dagegen bestimmte Bitraten für Up- und
Downstream fest vorgegeben. Die Bitzuordnung zu den einzelnen Trägern wird
dann von den Systemen so gewählt,
dass über das
gesamte Spektrum ein möglichst
konstanter Störabstand
eingehalten wird. Kann der auch im ratenfixierte Modus vorzugebende
minimale Störabstand
nicht eingehalten werden, findet wiederum eine Synchronisation nicht
mehr statt.
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Eine
erfindungsgemäß bevorzugte
DSL-Performancemessung mit fixierter Übertragungsrate, die sich bei
vorstehend beschriebenem vollständigen Betriebsmodus
an eine ratenadaptive Messung anschließt, basiert somit im Wesentlichen
darauf, dass bei jedem Messschritt ein ADSL-Profil mit fest vorgegebenen Datenraten
am DSLAM eingestellt wird. Dann wird ermittelt, bis zu welcher Kabellänge das ADSL-System
in der Lage ist zu synchronisieren.
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Eine
zur Durchführung
bevorzugt ausgebildete Messablaufsteuerung arbeitet, unter Bezugnahme
auf 8, wie folgt. Zunächst wird
bei 0m Leitungslänge
die Synchronisation überprüft. Tritt
sie ein und erweist sich als stabil, so wird die Leitungslänge um den
Grundeinstellungswert „maximale
Schrittweite" erhöht und die
Synchronisation wieder überprüft. Das
wird so lange wiederholt, bis die Linie nicht mehr synchronisiert.
Tritt dieser Fall ein, so wird die letzte Erhöhung der Leitungslänge rückgängig gemacht.
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Daraufhin
wird das Inkrement, also der Wert, um den die Leitungslänge jeweils
erhöht
worden ist, halbiert, die Leitung um den neuen Inkrementwert verlängert und
wiederum die Synchronität überprüft. Stellt
sich eine stabile Synchronität
nicht ein, wird auch diese Erhöhung
rückgängig gemacht
und das Inkrement nochmals halbiert, falls doch, wird die Leitungslänge weiter
erhöht.
Auch in diesem Fall hat sich die Halbierung des Inkrements als zweckmäßig erwiesen,
da sonst bei zweimaliger Erhöhung
mit dem halbierten Inkrement unnötig
nochmals bei einer Länge
gemessen werden würde,
bei der die Synchronisation schon als erfolglos erkannt worden ist.
Dieses Prozedere wird so lange wiederholt, bis das Inkrement der
minimalen Granularität
der Leitungslänge
des verwendeten DLS entspricht, gemäß 8 somit 50m.
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Wenn
der Fall eintritt, dass das Inkrement nur noch der minimalen Granularität entspricht
und die Linie nicht mehr synchronisiert, ist die Grenze der Systemleistung
bei Erhöhung
der Leitungslänge
erreicht und im betrachteten Beispiel auf 50m genau eingemessen.
Dieser Wert muss nun noch für
die Verringerung der Leitungslänge
aus Überlänge heraus
verifiziert werden. Hierzu wird praktischer Weise als Inkrement
der Wert -50m verwendet und die Leitungslänge schrittweise wieder verringert,
bis die Synchronität
wiederkehrt. Beim Eintreten einer stabilen Synchronität ist die
maximale Reichweite des Systems bestimmt und der Messschritt abgeschlossen.
Diese Messung wird optional sowohl für gestörten Upstream wie auch für gestörten Downstream durchgeführt.
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Unter
Zugrundelegung der vorstehenden Beschreibung lässt sich zusammenfassend somit
ferner feststellen, dass durch die erfindungsgemäße Automatisierung von DSL-
Performancemessungen über serielle
Schnittstellen und das SNMP zusätzlich
die Möglichkeit
eröffnet
wird, auch kurzfristig notwendige Tests von im Wesentlichen beliebigen
DSLAMs basierend auf im Wesentlichen beliebigen Testloops, auch
gestückelt
und mit Stichleitungen (bridged taps), durchzuführen. Ferner können bei
Erweiterung um eine manuelle DSLAM-Steuerung teilautomatisierte
Messungen auf einfachste Weise auch an DSLAMs durchgeführt werden,
deren Befehlssätze
nicht implementiert sind bzw. die keine standardisierte SNMP-Schnittstelle besitzen.
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Es
sei ferner darauf hingewiesen, dass, auch wenn die Erfindung vorstehend
am Beispiel eines ADSL-Strecken basierten Performancetests beschrieben
worden ist, die Erfindung ferner Ausführungsformen umfasst, die auf
einer SDSL-, HDSL- bzw. VDSL-Strecke basieren.