DE19581903C2

DE19581903C2 - Verfahren zur Vermeidung von Interferenzrauschen in einem Kabeltelefonsystem

Info

Publication number: DE19581903C2
Application number: DE19581903T
Authority: DE
Inventors: James Mason Williams; Jonas Butvila
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2015-12-27
Also published as: US5847660A; GB9717307D0; DE19581903T1; CN1094683C; BR9510683A; WO1997019532A1; AU5661996A; GB2314244A; CN1175332A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung von von Interferenzrauschen bei einem Kabeltele fonsystem.

Bei Kabelverteilungssystemen wird das System abgedichtet bzw. abgeschirmt, um zu vermeiden, daß die Radiofrequenz(RF)-Signale in die umgebenen Bereiche austreten und um einen Leck-"Befall" bzw. ein Leck-"Eindringen" in das Kabelsystem zu vermeiden. Dieser Typ von Eindringen kann von typischen kabellosen Syste men (z. B. Depeschensysteme, Zellensysteme usw.) sowie von ande ren Typen von Gerätschaften (z. B. Strahlung von kommerziellen, medizinischen und industriellen Gerätschaften) herrühren.

Wenn ein Eindringen im stromabwärts verlaufenden Spektrum des Kabels (dem momentan für Videoübertragungen verwendeten Be reich) auftritt, kann es als Verzerrung (wie z. B. Schnee bzw. Flimmern) auf dem Bild sichtbar sein oder den Klang beeinträch tigen. Die stromaufwärts und stromabwärts verlaufenden Bereiche befördern beide weitere Signale, wie z. B. Stimmen und Daten, welche ebenfalls gestört werden können.

Momentan wird erwartet, daß ein Eindringen wahrscheinlicherma ßen engbandiger Natur ist (in der Größenordnung von 10 kHz) und eher in dem stromaufwärts verlaufenden Bereich des Kabelspekt rums liegt. Zusätzlich wird das Eindringen für die Kabelver mittlungs-Dienstleistungen schädlicher wirken, welche alterna tive, wettbewerbsmäßige, grundlegende Telefondienstleistungen in Lokalvermittlungsbereichen oder einen alternativen Zugang zu Zwischenvermittlungs-Dienstleistungen bieten. Die Kabelvermitt lungsdienstleistung kann ebenfalls weitere Spezialdienstleis tungen, wie z. B. Daten-, ISDN-, Digitalvideotelefon- und inter aktive Multi-Media-Dienstleistungen aufweisen.

Deshalb wäre es für die Betreiber solch eines Systems wün schenswert, die potentiellen Störungen bzw. Verzerrungen zu mi nimieren, und ein System mit einer optimalen Funktionstüchtig keit bereitzustellen.

Die DE 38 06 604 A1 betrifft Pin Kommunikationssystem, bei dem die Teilnehmer über individuelle Verbindungen mit einer Zentra le verbunden sind und auf der Grundlage von Störungen eine Emp fängerauswahl erfolgt. Die mit der dynamischen Zuordnung von Kommunikationskanälen in Verbindung stehende Problematik tritt hier nicht auf.

Die DE 36 42 141 A1 und die DE 30 50 171 C1 beschreiben Mög lichkeiten zur Umleitung von Verbindungen bei Störungen, indem physikalisch andere Leitungen verwendet werden. Die Möglichkeit des Ausweichens auf physikalisch andere Leitungen besteht bei dem eingangs beschrieben Kabelsystem nicht.

Die genannten Dokumente DE 38 06 604 A1, DE 36 42 141 A1 und DE 30 50 171 C1 betreffen daher grundsätzlich andere Problematiken als vorstehend beschrieben.

In der US 5,225,902 geht es um ein Vermeiden von Störungen auf grund von simultaner Verwendung mehrerer Frequenzen durch meh rere Teilnehmer. Treten Störungen auf, so wird eine alternative Frequenz ausgewählt und allen Teilnehmern für die Datenüber mittlung in eine wenig frequentierte Richtung einer Kommunika tionsverbindung zur Verfügung gestellt, das heißt insbesondere in Aufwärtsrichtung (von den Teilnehmern weg). Dies ist bei Kommunikationssystemen mit hoher Datenstromdichte auch in Auf wärtsrichtung nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Interferenzrauschen in einem Kommunikationssystem mit ei ner Vielzahl von Teilnehmern zu vermeiden, wobei insbesondere ein hohes Datenaufkommen in Aufwärts- und in Abwärtsrichtung unter Vermeidung der auf Interferenzen zurückzuführenden Stö rungen vermieden werden soll.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines grundlegenden Kabelfernseh systems;

Fig. 2 ein detailliertes Blockdiagramm der Kopfstelle des Systems von Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockdiagramm der im Besitz des Fernsprechteil nehmers befindlichen Ausrüstung;

Fig. 4 einen Plan zum Zeigen der spektralen Zuordnung in ei nem Kabelkommunikationssystem;

Fig. 5 und 6 Blockdiagramme zum Illustrieren der Struktur der Rah men und Schlitze der stromabwärts und stromaufwärts verlaufenden Übertragungen;

Fig. 7 bis 9 Fließdiagramme eines Verfahrens, welches eine Ausfüh rungsform eines Verfahrens zur Prioritätszuordnung zu Kanälen in einem Kommunikationssystem darstellt;

Fig. 10 und 11 Fließdiagramme eines Verfahrens, welches eine Ausfüh rungsform eines Verfahrens zur Evaluierung einer Ein dringliste bzw. Befallsliste darstellt;

Fig. 12 ein Blockdiagramm einer Trägerliste;

Fig. 13 ein Fließdiagramm eines Verfahrens zum Auswählen von Kanälen in einem Kommunikationssystem;

Fig. 14 ein Fließdiagramm eines Verfahrens, welches eine Aus führungsform eines Verfahrens zum Umschalten auf ei nen alternativen Kanal darstellt;

Fig. 15 ein Fließdiagramm eines Verfahrens, welches eine Aus führungsform eines Verfahrens zum Auswählen eines al ternativen Kanals darstellt;

Fig. 16 ein Fließdiagramm eines Verfahrens, welches eine Aus führungsform eines Verfahrens zum Umschalten auf ei nen alternativen Kanal darstellt, was durch eine Ka belzugangseinheit durchgeführt wird; und

Fig. 17 ein Fließdiagramm eines Verfahrens, welches eine Aus führungsform eines Verfahrens zum Bestimmen, ob ein Verkehrskanal bzw. ein Kommunikationskanal akzeptier bar bzw. verwendbar ist, darstellt.

Obwohl sie in den meisten Kommunikationssystemen angewendet werden kann, wird die vorliegende Erfindung hauptsächlich in Verbindung mit Kabelkommunikationssystemen beschrieben. Kabel systeme, wie z. B. Kabelfernseh(CATV)-Netzwerke sind typischer weise in einer Baum-und-Zweig-Rückgratanordnung konfiguriert. Mit anfänglichem Bezug auf Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines grundlegenden CATV-Kommunikationssystems, welches allgemein mit 10 bezeichnet ist, dargestellt.

Das System 10 zeigt die Baum-und-Zweig-Anordnung, bei der sich eine Vielzahl von Teilnehmern 11 einen gemeinsamen Zweig teilt. Grundlegend besteht das System 10 aus einer Kopfstelle 12, wel ches nachstehend detaillierter beschrieben wird, und vorzugs weise einer Faserverbindung 13 zu einem Faserknoten 14. Jeder Faserknoten 14 hat typischerweise ein Koaxialkabel 15, das von ihm ausgeht. Eingesetzt entlang des Koaxialkabels 15 ist eine Reihe von Verstärkern 16 und Abzweigungen bzw. Abgriffen 17. Wie hier illustriert, sind die Verstärker 16 Zweiweg-Ver stärker. Zweiweg-Verstärker sind wegen der Verwendung des Ka belnetzwerks zum Transportieren von Information in beide Rich tungen dargestellt.

Jetzt mit Bezug auf Fig. 2 ist ein detaillierteres Blockdia gramm der Kopfstelle 12 des Systems 10 dargestellt. Die Kopf stelle 12 besteht aus einem Kabelvermittlungs-Schaltamt (CESO) 21, welches mit einem öffentlichen geschalteten Telefonnetzwerk (PSTN) 22 verbunden ist. Das PSTN 22 ist das Außennetzwerk, welches verschiedene Signale (z. B. Stimmen, Daten, Video usw.) empfängt und überträgt. Eingeschlossen in das CESO 21 an der Kopfstelle 12 ist die Teilnehmerschleifen-Schnittstelle 23, welche ein Zentralamt-Endgerät (COT) 24 enthalten kann. Die Signale sind mit einer Kabelvermittlungs-Schnittstelleneinheit (CEX) 25 verbunden. Die CEX 25 besteht aus einer Kabelport- Steuereinheit (CPCU) 26, einem Lokalzugangsmanager (LAM) 27, einer Vielzahl von Kabelports (CPs) 28 und einem Kombinator 29. Die Kabelvermittlungs-Schnittstelle 25 ist mit einem CATV- Wandler/Kombinator 30 verbunden; der ebenfalls mit einer Video quelle 31 und mit dem Rest des CATV-Netzwerks über die Faser verbindung 13 verbunden ist.

Die Teilnehmerschleifen-Schnittstelle 23 wird zur Verbindung der CPCU 26 mit der CEX 21 verwendet. Digitale Trägereinrich tungen, wie z. B. T1 oder E1 können für diese Verbindung verwen det werden. Das Multiplexier- und Signalisierformat entspricht einem der Hauptstandards für den digitalen Teilnehmerschleifen- Transport. Solche Hauptstandards umfassen diejenigen, welche in Bellcore-Dokumente TR-TSY-000008, TR-NWT-000303 oder in den Do kumenten V5.1 oder V5.2 des europäischen Standardinstituts be schrieben sind. Für die CEXs mit integrierten Teilnehmerschlei fen-Möglichkeiten sind die zugeordneten Teilnehmerleitungs- Erscheinungen virtuell, wobei in diesem Fall das COT 24 nicht erforderlich wäre. Bei anderen CEXs lägen die Teilnehmerleitun gen physikalisch in Form von Analogleitungen vor, was die Ver wendung des COT 24 erfordern würde.

Innerhalb der Kabelvermittlungs-Schnittstelleneinheit 25 hat die CPCU 26 eine Schnittstelle zu einer Vielzahl von CPs 28. Dies schafft ebenfalls die Funktionen, die zum Unterstützen der Datenverbindungsschicht der Kabelvermittlungs-Zugangsschnitt stelle (CEAI) notwendig sind, was das Transport, Signalisie rungs und Steuerprotokoll ist, welches zwischen der Kopfstelle 12 und der im Besitz des Fernsprechteilnehmers befindlichen Ausrüstung 40 von Fig. 3 verwendet wird. Die CEAI ist in vie len Belangen ähnlich wie eine Luftschnittstelle, die typischerweise bei gemeinsam verwendeten drahtlosen Radiotelefonsystemen verwendet wird. Ein Beispiel einer möglichen Schnittstelle ist im Bellcore-Dokument "Generic Criteria for Version 0.1 Wireless Communications (WACS)", Issue I (Oktober 93) angegeben. Die hier vorgeschlagene CEAI weist die folgende Struktur auf:

Die durch die CPCU 26 bereitgestellten Funktionen enthalten: Transkodieren zwischen der Pulscodemodulation (PCM) der Teil nehmerschleifen-Schnittstelle 23 und dem Stimmkodierschema der physikalischen Kanalstruktur CEAI und Multiplexieren/Demul tiplexieren der Verkehrs- und Steuerkanäle auf sowohl der CEAI als auch der Teilnehmerschleifen-Schnittstelle 23.

Die CPCU 26 enthält einen Zeitschlitzaustauscher (TSI) 35, der zur Verbindung irgendeines Zeitschlitzes in der Teilnehmer schleifen-Schnittstelle 23 mit einer weiteren in den CEAI- Einrichtungen der Kabelports 28 verwendet wird. Die CPCU 26 hat ebenfalls eine Schnittstelle zum LAM 27 zum Transferieren von Signalisierungs- und Steuernachrichten. Es sollte hier bemerkt werden, daß der LAM 27 in die CPCU 26 integriert werden kann.

Der LAM 27 wird zur Beendigung der Kanalisierungskanäle der di gitalen Teilnehmerschleife und der CEAI 25 verwendet und führt irgendwelche benötigten Protokollumwandlungen durch. Der LAM 27 bietet die Logik zum Steuern der Systeminformationssendung, A larmierungs-, Zugangs-, der Autenthisierungs- und Verschlüsse lungsprozesse auf der CEAI 27. Weiterhin korrelliert der LAM 27 die Teilnehmerendgerät-Identität mit der Erscheinungsform der geeigneten Teilnehmerleitung und verwaltet Zeitschlitz- Verbindungen durch die TSI 35 in der CPCU 26.

Die Kabelports 28 enthalten ein oder mehrere digitale Übertra gungs/Empfangseinrichtungen, welche so abgestimmt sind, daß sie an Paaren von Radiofrequenz(RF)-Trägern arbeiten. Diese können ebenfalls in die CPCU 26 integriert werden.

Der Wandler/Kombinator 30 wandelt modulierte RF-Träger, welche von den Videoquellen und von den CPs 28 empfangen werden, in die geeigneten Frequenzen innerhalb des Kabelspektrums um. Die se Signale werden dann kombiniert und zum Modulieren eines op tischen Trägers zur stromabwärts verlaufenden Übertragung ver wendet. Der Wandler/Kombinator 30 demoduliert ebenfalls die stromaufwärts verlaufenden optischen Träger und wandelt sie in ihre geeigneten RF-Frequenzen um. Diese RF-Träger werden an die CPs 28 geleitet.

Die Videoquellen 31 sind Quellen der Fernsehprogrammierung von einer beliebigen von verschiedenen Quellen, wie z. B.: Videoband, Satellitenübertragungen, außerhalb der Luft befindliche TV-Übertragungen usw.

Der Faserknoten 14 wird zum bidirektionalen Umwandeln zwischen der optischen Domäne des Faserrückgrats und der elektrischen Domäne des koaxialen Verteilungsnetzwerks verwendet.

Jetzt mit Bezug auf Fig. 3 ist ein Blockdiagramm der im Besitz des Teilnehmers befindlichen Ausrüstung, welche im allgemeinen mit 40 bezeichnet ist, dargestellt. Die im Besitz des Teilneh mers befindliche Ausrüstung 40 besteht aus einem Signalteiler 41, der zum Teilen des Signals verwendet wird, um es an ver schiedene Vorrichtungen zu liefern. Bei diesem Beispiel wird das Signal an einen Fernseher 42 und ein Telefon 43 geliefert. Das an das Telefon 43 gelieferte Signal wird durch eine am Ka bel hängende Zugangseinheit (CFAU) 44 vorverarbeitet. Die CFAU 44 besteht aus einer Kabel-Übertragungs-/-Empfangseinrichtung 45 und einer Telefonschnittstelle 46.

Das oben beschriebene System verwendet eine trunkierte Trans port-Technologie. Ein trunkiertes Systems ist eines, bei dem der Verkehrskanal nicht einem bestimmten Benutzer zugeordnet wird, sondern für alle Benutzer verfügbar ist. In Verbindung mit der vorhergehenden und folgenden Diskussion werden die Fachleute verstehen, daß viele der beschriebenen Verfahren, und zwar einschließlich derer, welche sich auf die vorliegende Er findung beziehen, durch digitale und analoge Hardware und dazu gehörige Software ausgeführt werden können. Diese Hardware und Software können beispielsweise in der Kopfstellen-Ausrüstung, wie z. B. der CPCU 26, oder in einer Teilnehmereinheit, wie z. B. der CFAU 45, oder in einem Computer zur allgemeinen Verwendung angeordnet sein, und zwar abhängig von der Anwendung.

Bei einem Kabelsystem ist ein gewisser Anteil des Kabelspekt rums verwendbar. Eine Unterschied zwischen einem Kabelsystem und einem drahtlosen System ist derjenige, daß das gesamte Spektrum in jedem Zweig des Kabelsystems wiederverwendet werden kann. In Fig. 4 ist ein Spektralplan, welcher im allgemeinen mit 50 bezeichnet ist, zum Illustrieren einer möglichen Zuord nung der Träger 51 gezeigt. Wie dargestellt, ist der stromab wärts verlaufende Abschnitt des Spektrums viel größer als der stromaufwärts verlaufende Abschnitt. Dies wird durch die Erfor dernisse des Systems diktiert. Momentan wird der stromabwärts verlaufende Abschnitt benötigt, um eine große Anzahl üblicher Fernsehkanäle zu befördern. Dieselbe Kapazität wird nicht auf dem stromaufwärts verlaufenden Abschnitt verwendet.

Bei einem bevorzugten System kann es 120 Kanäle geben, jeweils 6 MHz breit, welche zum Befördern der Fernsehsignale verwendet werden. Bei einem Netzwerk, welches eine Kabelvermittlungs- Dienstleistung anbietet, sind ein Abschnitt des stromabwärts verlaufenden Spektrums, typischerweise ein natürliches Vielfa ches von 6 MHz, und ein äquivalentes Spektrum im stromaufwärts verlaufenden Abschnitt einer Vielzahl von trunkierten Verkehrs kanälen gewidmet, welche eine große Anzahl von Teilnehmern mit Telefon und/oder weiteren Zweiweg-Dienstleistungen versorgen. Gemäß den oben aufgeführten CEAI-Standards sind die RF-Träger 600 kHz voneinander beabstandet und jeder trägt 8 digital ko dierte nach Zeitteilungsart multiplexierte, informationstragen de Verkehrskanäle. Die Kanäle werden manchmal als Schlitze be zeichnet, und 8 Schlitze bilden einen Rahmen. Das System ist als Frequenzteilungsduplex(FDD)-System entworfen, was bedeutet, daß die Träger paarweise verwendet werden, und zwar mit einem für den stromaufwärts verlaufenden Abschnitt und dem anderen für den stromabwärts verlaufenden Abschnitt. Ein stromaufwärts verlaufender Träger ist typischer Weise mit einem stromabwärts verlaufenden Träger abgestimmt, um so ein Duplexpaar entweder mit einer festen, vorbestimmten Beziehung oder dynamisch unter der Steuerung der CPCU 26, wenn eine Notwendigkeit nach zusätz licher Verkehrsbeförderungskapazität auftritt, zu bilden.

Wie oben angedeutet, hat jeder Rahmen 8 Schlitze. Jeder Schlitz enthält 240 Bits. Die Bits in einem Schlitz sind, wie in Fig. 5 (stromabwärts) und die Fig. 6 (stromaufwärts) gezeigt, ge teilt. Im stromabwärts verlaufenden Schlitze von Fig. 5 sind die folgenden Bits jedem Abschnitt zugeordnet:

Tabelle 1

Stromabwärts verlaufende Bitanordnung

Im stromaufwärts verlaufenden Schlitz von Fig. 6 sind die Bits folgendermaßen zugeordnet:

Tabelle 2

Stromaufwärts verlaufende Bitanordnung

Bei dem Systemdesign ist die Lage des der Kabelvermittlungs- Dienstleistung zugeordneten stromaufwärts verlaufenden oder stromabwärts verlaufenden Spektrums dem CFAUs bekannt. Wenn ei ne CFAU zunächst online geschaltet wird, scannt sie automa tisch die stromaufwärts verlaufenden Träger in einem Versuch, eine Rahmensynchronisierung mit dem Systemsendekanal (SBC) zu erlangen, welcher einen der Zeitschlitze auf einem der Träger paare in jedem Zweig des Systems belegt. Jeder stromaufwärts verlaufende Zeitschlitz ist mit einem einzigartigen Bitmuster zum Anzeigen einer möglichen Zuordnung markiert. Diese Zuord nungen können folgendes enthalten:

Tabelle 3

Kanalzuordnungen

Der SBC enthält zwei logische Informationsströme: den Systemin formationskanal (SIC) und den Alarmierungskanal (AC). Wenn eine CFAU den SBC lokalisiert, hört sie auf den SIC hinsichtlich In formation allgemeinen Interesses für alle Endgerätvorrichtungen und greift dann auf das System zu, um eine Registrierungstrans aktion durchzuführen, so daß sie einer Alarmierungsidentifizie rung zugeordnet werden kann. Zum Registrierungszugang wird die Rahmensynchronisierung über dieselbe Art eines digitalen Korre lationsprozesses erworben wie bei der SBC-Erlangung, und zwar mit Ausnahme dessen, daß das Bitmuster für einen verfügbaren, freien Verkehrskanal verwendet wird. Nach der Registrierung er wirbt die CFAU wieder den SBC und hört auf den AC zur Mittei lung eingehender Rufe.

Diese Systeme enthalten ebenfalls eine Möglichkeit für einen alternativen Verbindungstransfer (ALT), so daß eine Teilnehmer einheit (SU); welche in einen laufenden Ruf verwickelt ist, im mer dann auf eine andere Radioverbindung transferiert werden kann, wenn die ursprüngliche Verbindung schlechter wird. Um dies zu bewerkstelligen, wäre es erwünscht, ein Verfahren zu verwenden, welches eine verbesserte Qualität bietet und den durch die Benutzer gesehenen Einfluß vermindert. Zum Erreichen dieses Ziel sollte das System folgendermaßen gestaltet sein: zum Erfassen des Einsatzes einer Interferenz auf einem Träger und zum Bewirken des Transfers der aktiven Rufe auf einen al ternativen Träger, wenn die Interferenz erfaßt ist. Das Paaren der bestimmten stromaufwärts verlaufenden und stromabwärts ver laufenden Trägerfrequenzen, welche für den SBC zu verwenden sind, wird durch die CPCU 26 bestimmt. Es ist wichtig, daß die beste verfügbare Auswahl getroffen wird, so daß das System mit minimaler Unterbrechung arbeiten kann. Die CPCU 26 erstellt ih re Auswahlen mit Bezug auf Listen von Kandidaten-Trägerfre quenzen, welche gemäß verschiedenen Messungen der Verwendbar keit geordnet sind. Da die stromaufwärts verlaufenden und stromabwärts verlaufenden Trägerfrequenzen separat verwaltet werden, werden zwei Sätze dieser Listen durch die CPCU 26 gehalten, welche in Verbindung mit den CPs 28 und den CFAUs 44 arbeitet. Die Prozeduren werden nachstehend in allgemeiner Wei se beschrieben. Es sollte im Sinn behalten werden, daß die Re sultate dieser Prozeduren unabhängig auf die Listen für sowohl die stromaufwärts verlaufenden als auch die stromabwärts ver laufenden Träger angewendet werden.

Für einen beliebigen Trägersatz, dem ein oder mehrere Benutzer aktiv zugeordnet sind, mißt der Empfänger in der CFAU 44 die Verwendbarkeitsdaten für den stromabwärts verlaufenden Träger und berichte die Resultate entlang einem CP 28. Der Empfänger in dem CP 28 mißt den stromaufwärts verlaufenden Träger und be richtet diese Resultate zusammen mit den Stromabwärts-Resultaten, welche durch die CFAU 44 gesendet werden, an die CPCU 26. Alle Verwendbarkeitsdaten werden gesammelt und automatisch und kontiniuerlich berichtet.

Für Trägerfrequenzen, welche nicht in aktiver Verwendung sind, kann ein beliebiger freier CP 28 in Zusammenhang mit speziellen CFAUs verwendet werden, welche an den Enden der Kabelzweige liegen, um routinemäßig einen Verkehr auf sonst unverwendeten Frequenzsätzen einzurichten. Dies ermöglicht, die Verwendbar keit solcher Träger zu bestimmen und aufzunehmen. Wenn frei, würde eine Test-CFAU 44 einfach den Systemalarmkanal überwa chen. Als Teil ihres normalen Betriebs würde die CPCU 26 ein Paar unverwendeter Frequenzen auswählen, der Extra-CP 28 zur Benutzung dieser Frequenzen einrichten, einen Alarm an die Test-CFAU 44 senden und die Test-CFAU 44 dem ausgewählten Ka nalsatz zuordnen. Der Extra-CP 28 und die Test-CFAU 44 würden dann eine einfache Testsitzung durchführen, während der Ver wendbarkeitsdaten auf normale Art und Weise erhalten würden.

Beim Messen der Verwendbarkeit mißt das Verfahren die Wortfeh lerrate (WER) und die Signalqualität (SQ). Diese zwei Messungen werden dann zur Bestimmung der Verwendbarkeit verwendet. Die Signalqualitätsmessung läuft bei dieser bevorzugten Ausfüh rungsform in der Augenöffnung des Signals. Jedoch werden die Fachleute verstehen, daß es viele verschiedenen Messungen für die Signalqualität gibt, wie z. B. die Signalstärke, und daß die vorliegende Erfindung nicht auf diese bestimmten Messungen be grenzt ist. Es sollte verstanden werden, daß, obwohl ein Träger verschiedene Verkehrskanäle hat (z. B. Zeitschlitze), die Ver wendbarkeit eines Trägers typischerweise alle Verkehrskanäle auf einem Träger beeinflußt, und nicht nur einen.

Jetzt ist mit Bezug auf Fig. 7 ein Fließdiagramm eines Verfah rens zum Zuordnen einer Priorität für Kanäle durch Verwendbar keit, welches im allgemeinen mit 70 bezeichnet ist, als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird das Verfahren 70 durch die CPCU 26 gesteu ert, könnte aber in irgendeiner Verarbeitungsstelle an der Kopfstelle 12 durchgeführt werden und könnte zusätzlich die CFAU 44 involvieren. Das Verfahren 70 beginnt beim Schritt 71 und bestimmt, ob ein Verwendbarkeitsbericht (oder eine andere Anzeige der Verwendbarkeit) empfangen worden ist, Entschei dungsschritt 72. Diese Anfrage, kann das Resultat einer Stan dardroutine sein (wie z. B. von den CPs gelieferte Berichte) o der das Resultat eines erkannten Problems. Es sollte hierbei verstanden werden, daß, obwohl ein Träger einige Verkehrskanäle aufweist (z. B. Zeitschlitze), die Interferenz auf einem Träger typischerweise alle Verkehrskanäle auf einem Träger beeinflußt, und nicht nur einen. Falls kein Verwendbarkeitsreport empfangen wurde, endet das Verfahren 70, Schritt 77.

Falls ein Verwendbarkeitsreport empfangen worden ist, Entschei dungsschritt 72, dann bestimmt das Verfahren 70, ob die berich tete Verwendbarkeit unterhalb einer Schwelle liegt, Entschei dungsschritt 73. Falls die Verwendbarkeit unterhalb der Schwel le liegt, wird ein BEFALL-Unterprozess 74 implementiert. Falls die Verwendbarkeit nicht unter einer Schwelle liegt, dann wird ein VORZUG-Unterprozess 76 begonnen. Nach jedem Unterprozess 74 oder 76 endet das Verfahren 70, Schritt 77.

Der Unterprozess BEFALL 74 ist detaillierter in Fig. 8 illust riert. Der Unterprozess 74 beginnt bei Schritt 81 und setzt den Träger auf die Unterseite einer Befallsliste 122, Fig. 12. Es sollte hier bemerkt werden, daß sogar Träger, die bereits auf der Befallsliste 112 stehen, ihre Verwendbarkeit periodisch be stimmt bekommen, so daß eine Ansiedlung auf der Unterseite der Liste einfach bedeutet, daß der Träger der zeitlich letzte ist, für den der Befall erfaßt wurde. Als nächstes nimmt der Unter prozess 74 die laufende Zeit als die letzte Zeit des Befalls für den bestimmten Träger auf, Schritt 83. Die Verwendbarkeitsdaten WER und SQ werden dann in Schritt 84 aufgenommen. Letzt lich kehrt der Unterprozess 74 zum Prozess 70, Schritt 85.

Falls der Träger keine Verwendbarkeit unterhalb der Schwelle aufweist; Entscheidungsschritt 73 von Fig. 7, dann wird der VORZUG-Unterprozess 76 ausgeführt. Dies ist detaillierter in Fig. 9 illustriert. Der Unterprozess 76 ordnet eine Vorzugs liste gemäß der Verwendbarkeit, was einen einzelnen Verwendbar keitsparameter oder, wie bei dieser bevorzugten Ausführungs form, mehrere Parameter involvieren kann. Der Unterprozess 76 beginnt bei Schritt 91, und nimmt die Verwendbarkeitsparameter, WER und SQ, auf, Schritt 92. Der Träger wird dann auf die Vor zugsliste in der Rangreihenfolge gesetzt, wobei bei dieser Aus führungsform das WER Priorität hat, Schritt 93. Dies ist durch den Abschnitt 123 der Liste 120 von Fig. 12 illustriert. Wie illustriert, ist dies ebenfalls der gesamte Abschnitt der Vor zugsliste 120. Bei jedem WER-Rang werden die Träger mit demsel ben WER gemäß ihrer SQ eingestuft. Diese sind durch die Gruppen 124 bis 130 der Liste 120, Fig. 12, illustriert. Der Unterpro zess endet dann, Schritt 94, und kehrt zum Verfahren 70 zurück.

Wie oben erwähnt, wird, wenn ein Träger auf eine Befallsliste gesetzt ist, er von dieser Liste nach einer vorbestimmten Zeit entfernt, falls kein weiterer Befall erfaßt wird. Dieser Pro zess, der im allgemeinen mit 100 bezeichnet ist, ist in Fig. 10 illustriert, und zwar beginnend mit Schritt 101. Bei ausge wählten Intervallen evaluiert der Prozess 100 die Träger, wel che momentan auf einer Befallsliste sind, um zu bestimmen, ob irgendwelche zur Beförderung auf eine Vorzugsliste auswählbar sind. Der Prozess 100 untersucht zunächst eine Befallslisten zeit zur Bestimmung, ob es die Zeit zur Evaluierung der Be fallsliste ist, Entscheidungsschritt 102. Falls nicht, endet der Prozess 100, Schritt 105, und die CPCU fährt mit ihren nor malen Steueraktivitäten fort. Falls im Entscheidungsschritt 102 bestimmt wird, daß die Befallslistenzeit abgelaufen ist, dann wird der BEFÖRDERUNG-Unterprozess 103 ausgeführt.

Der Unterprozess 103 ist detaillierter in Fig. 11 illustriert, und zwar beginnend mit Schritt 111. Der Prozess 103 startet mit der Oberseite der Befallsliste Schritt 112, da der Träger, der am kürzesten einem Befall unterliegt, stets an der Unterseite der Befallsliste angesiedelt ist. Als nächstes in Schritt 113 bestimmt der Unterprozess 103 die Zeitspanne, während der der Träger auf der Befallsliste gewesen ist, durch Subtrahieren der Befallszeit (z. B. der Zeit, zu der der Träger auf die Befalls liste gesetzt wurde) von der laufenden Zeit. Der Unterprozess 103 bestimmt dann, ob die Zeit auf der Liste eine vorbestimmte Maximalzeit überschreitet, Entscheidungsschritt 114. Falls die Zeit auf der Liste die Maximalzeit nicht überschreitet, dann ist bekannt, daß keine weiteren Träger auf der Befallsliste lange genug auf der Liste gewesen sind, um befördert werden zu können, und der Unterprozess 103 endet.

Falls die im Entscheidungsschritt 113 bestimmte Zeit größer als eine Maximalzeit ist, dann wird der Träger auf eine Vorzugslis te gesetzt, Schritt 115, und unter Verwendung des Unterprozes ses 74, Fig. 9, rangmäßig eingestuft. Der Unterprozess 103 be stimmt dann, ob die Unterseite der Befallsliste erreicht ist, Entscheidungsschritt 116. Falls nicht, dann wird der nächste Träger ausgewählt, Schritt 117, und der Unterprozess schleift zurück zum Schritt 113. Falls die Unterseite der Liste erreicht worden ist, dann endet der Unterprozess 103, Schritt 118, und kehrt zum Prozess 100 zurück.

Zurückkehrend zu Fig. 10, wird ein Befallslistenzeitgeber zu rückgesetzt, Schritt 104, und der Prozess 100 endet, Schritt 105. An diesem Punkt fährt die CPCU 26 mit weiteren Steuerakti vitäten fort.

Diese Listen werden durch den LAM 27 verwendet, um Träger für einen Sendekanal zuzuordnen, Verkehrskanäle zuzuordnen oder zu Verbindungstransferzwecken zu verwenden. Fig. 13 zeigt das Verfahren zum Verwenden der Liste zu Zuordnung von freien Kanä len zu verschiedenen Kanaltypen. Der Prozess startet, Schritt 140, mit dem Schaffen der Vorzugsliste, der Befallsliste und einer Frequenzliste, Schritt 142. Die Frequenzliste ordnet alle Träger gemäß ihrer Frequenz rangmäßig. Diese Listen werden zum Auswählen von Trägern und Zeitschlitzen für den Systemsendeka nal, Schritt 144; die Verkehrskanäle, Schritt 146; und die Al ternativkanäle, Schritt 148, verwendet. Der Systemsendekanal wird durch Auswählen des Trägers an der Oberseite der Vorzugs liste ausgewählt. Falls der LAM bestimmt, daß es notwendig ist, den SPC einem anderen Träger zuzuordnen, wird der neue Kanal als SPC markiert, und die SEC- und AC-Übertragung wird auf die sem Kanal beginnen sowie auf dem alten. Eine "SBC-Transfer"- Nachricht wird dann in dem SIC auf dem alten SBC übertragen, um den neuen SBC-Träger zu identifizieren. Alle freien CFAUs wer den auf den neuen Träger umgestimmt und mit dem neuen SBC- Zeitschlitze synchronisiert. Der alte SBC-Zeitschlitz wird dann als frei gekennzeichnet.

Der LAM 27 wählt Träger zur Oberseite der Vorzugsliste hin als als Verkehrskanäle verfügbar aus. Wenn es jedoch keine freien Zeitschlitze auf irgendeinem der Träger auf der Vorzugsliste gibt, kann der LAM Träger aus der Befallsliste verwenden. In formation zum Identifizieren eines oder mehrerer Träger mit markierten freien Zeitschlitzen wird auf dem SIC an die freien CFAUs über eine "Zugangsträger-ID"-Nachricht übertragen. Häufig hat mehr als ein Träger einen markierten freien Zeitschlitz, um den Wettbewerbsbetrieb während Perioden hoher Zugangsaktivitä ten zu minimieren.

Eine Ausführungsform der Schritt im Prozess des Schaltens auf einen Alternativkanal durch den LAM 27 ist in Fig. 14 gezeigt.

Der Prozess startet, Schritt 150, durch Empfang einer Verkehrs kanalanforderung, Schritt 152. Ein Verkehrskanal und ein Alter nativkanal werden durch den LAM ausgewählt Schritt 154. Das Verfahren zum Auswählen eines Verkehrskanals wurde zuvor be schrieben. Das Verfahren zum Auswählen eines alternativen Ka nals wird in Zusammenhang mit Fig. 15 beschrieben. Der LAM ü berträgt, Schritt 156, seine Auswahl für den und den Alterna tivkanal an die CFAU, welche einen Verkehrskanal bei Schritt 152 anforderte. Ein Telefonanruf beginnt, Schritt 158. Der LAM bestimmt, ob der Verkehrskanal akzeptierbar ist, Schritt 160. Wenn der Verkehrskanal akzeptierbar ist, dann läuft das Tele fongespräch weiter, Schritt 162, und die Verarbeitung kehrt zu rück zu Schritt 160. Wenn der Verkehrskanal nicht akzeptierbar ist, überträgt der LAM eine "Schalten auf Alternativkanal"- Nachricht, Schritt 164. Alternativermaßen kann der LAM von der CFAU die "Schalten auf Alternativkanal"-Nach-richt empfangen. Auf jeden Fall stimmt der LAM dann den CP auf den Alternativka nal um und wartet, bis er eine "Wiederverbin-dungsanforderung"- Nachricht, Schritt 166, empfängt. Der LAM überträgt dann einen neuen Alternativkanal, Schritt 168. Der Prozess kehrt dann zu rück zu Schritt 160.

Eine Ausführungsform des Prozesses, den der LAM durchführt, um einen Alternativkanal auszuwählen, ist in Fig. 15 gezeigt. Der Prozess startet, Schritt 170, mit dem Bestimmen, ob ein Träger auf der Vorzugsliste verfügbar ist, Schritt 172. Wenn ein Trä ger auf der Vorzugsliste verfügbar ist, wird der höchste ver fügbare Träger auf der Vorzugsliste ausgesucht, Schritt 174. Wenn kein Träger von der Vorzugsliste verfügbar ist, wird der höchste verfügbare Träger auf der Befallsliste ausgewählt, Schritt 176. Wenn einmal ein Träger ausgewählt ist, wird be stimmt, ob der ausgewählte Träger eine minimale Anzahl von Trä gern weg von dem Verkehrskanal auf der Frequenzliste ist, Schritt 178. Dies gewährleistet, daß der Alternativkanal und der Verkehrskanal um einen minimalen Abstand entlang des Frequenzspektrums getrennt sind. Daraus resultierend ist es un wahrscheinlich, daß der Verkehrskanal und der Alternativkanal durch dieselbe Interferenz beeinflußt werden. Wenn der Ver kehrskanal und der ausgewählte Träger nicht durch die minimale Anzahl von Trägern separiert sind, wird der Träger von der Lis te von Kandidaten entfernt, Schritt 180. Der Prozess kehrt dann zurück zu Schritt 172. Wenn der Verkehrskanal und der ausge wählte Träger um die minimale Anzahl von Trägern separiert sind, wird einer der Schlitze auf dem Träger als der Alterna tivkanal ausgesucht, Schritt 182. Einige Alternativkanäle kön nen ausgewählt werden und an die CFAU im Schritt 154 von Fig. 14 übertragen werden.

Eine Ausführungsform des durch die CFAU verwendeten Prozesses zum Umschalten auf einen Alternativkanal ist in Fig. 16 ge zeigt. Der Prozess beginnt, Schritt 190, dadurch, daß die CFAU einen Verkehrskanal von dem LAM anfordert, Schritt 192. Die CFAU empfängt dann einen Verkehrskanal und zumindest eine Al ternativkanal-Zuordnung, Schritt 194. Die CFAU beginnt dann ei nen einen Ruf, Schritt 196. Die CFAU überwacht dann den Ver kehrskanal, um zu bestimmen, ob er aktzeptierbar ist, Schritt 198. Wie die CFAU und der LAM bestimmen, ob der Verkehrskanal akzeptierbar ist, wird in Zusammenhang mit Fig. 17 erklärt. Solange der Verkehrskanal akzeptierbar ist, dauert der Ruf an, Schritt 200, und die CFAU überwacht den Verkehrskanal. Wenn der VerkehrskanalKommunikationskanal nicht akzeptierbar ist, über trägt die CFAU eine "Schalten auf Alternativkanal"-Nachricht, Schritt 202. Zusätzlich kann die CFAU eine "Schalten auf Alter nativkanal"-Nach-richt von dem LAM empfangen. Auf jeden Fall stimmt die CFAU auf den Alternativkanal um und erwirbt eine Rahmensynchronisierung, Schritt 204. Die CFAU überträgt dann eine "Wiederverbindung"-Nachricht, Schritt 206. Die CFAU emp fängt dann eine neue Alternativkanal-Zuordnung, Schritt 208. Der Prozess kehrt dann zurück zum Schritt 98.

Eine Ausführungsform des durch den LAM und CFAU verwendeten Prozesses zur Bestimmung, ob ein Verkehrskanal akzeptierbar ist, ist in Fig. 17 gezeigt. Dieser Prozess bestimmt zunächst, ob die Signalqualität akzeptierbar ist. Die Signalqualität wird kontinuierlich durch die Empfängerschaltung immer dann gemes sen, wenn irgendein Träger empfangen wird. Das System schaltet auf die Alternativkanalprozedur, wenn die Signalqualität nicht akzeptierbar ist. Wenn die Signalqualität akzeptierbar ist, wird als nächstes bestimmt, ob es irgendwelche unkorrigierbaren Fehler in dem Rahmen gibt. Rahmen mit unkorrigierbaren Fehlern sind nicht akzeptierbare Rahmen. Bei einer Ausführungsform bestimmt der Prozess den Prozentsatz nicht akzeptierbarer Rahmen, und wenn dieser Prozentsatz eine bestimmte Schwelle überschreitet, wird die Alternativkanalprozedur begonnen. Normalerweise möchte man eine fortschreitende bzw. gleitende Abtastung des Prozentsatzes nicht akzeptierbarer Rahmen. Daraus resultierend wird der Prozentsatz beispielsweise nur über 10 Rahmen aufrechterhalten. Nach zehn Rahmen werden die Zähler initialisiert und der Prozess startet die Beginnung eines neuen Prozentsatzes.

Der Prozess startet am Beginn eines Rufs, Schritt 210, durch Deaktivieren des Fehlerzählens (Rücksetzen des Fehlerzählwerts) im Schritt 212. Im Schritt 214 wird ein Rahmen empfangen, und es wird bestimmt, ob die Signalqualität größer als eine Schwel le ist, Schritt 216. Wenn die Signalqualität nicht größer als eine Schwelle ist, wird die Alternativkanalprozedur begonnen, Schritt 234. Wenn die Signalqualität größer als eine Schwelle ist, wird eine Rahmenprüfung berechnet, Schritt 218. Im Schritt 220 wird bestimmt, ob der Rahmen fehlerhaft ist. Wenn der Rah men nicht fehlerhaft ist, wird der Rahmenzähler im Schritt 232 inkrementiert. Wenn der Rahmen fehlerhaft ist, wird bei Schritt 222 bestimmt, ob die Fehlerzählung aktiv ist. Wenn die Fehler zählung nicht aktiv ist, wird die Fehlerzählung durch Rückset zen des Rahmenzählwerts und des Fehlerzählwerts im Schritt 226 gestartet, und der Prozess kehrt zurück zum Schritt 232. Wenn das Fehlerzählen aktiv ist, wird der Fehlerzähler inkremen tiert, und eine Fehlerrate wird berechnet, Schritt 224. Wenn die Fehlerrate größer als eine Schwelle ist, Schritt 228, wird eine Alternativkanalprozedur bei Schritt 234 begonnen. Wenn die Fehlerrate geringer als eine Schwelle ist, Schritt 228, dann wird bestimmt, ob die Fehlerzählung ausgeführt ist, Schritt 230. Wenn die Fehlerzählung ausgeführt ist, dann kehrt der Pro zess zurück zu Schritt 212. Wenn die Fehlerzählung nicht ausge führt ist, kehrt der Prozess zurück zu Schritt 232.

Somit wurde ein Verfahren zum Vermeiden einer Interferenz in einem Kabeltelefonsystem beschrieben. Das Verfahren erklärt, wie Träger für den Systemsendekanal, die Verkehrskanäle und die Alternativkanäle auszuwählen sind. Zusätzlich beschreibt das Verfahren, wie es zu bestimmen ist, wenn die Interferenz nicht akzeptierbar ist, und wie auf einen zuvor ausgewählten Alternativkanal umzuschalten ist.

Claims

1. Verfahren zum Vermeiden von Interferenzrauschen in ei nem Kabelsystem mit einer Vielzahl von Kommunikationskanä len, mit folgenden Schritten:

a) Empfangen einer Kommunikationskanalzuordnung und einer Alternativkanalzuordnung an einer kabelgebundenen Zugangseinheit (44);
b) Prüfen eines Kommunikationskanals auf Verwendbarkeit;
c) Übertragen eines Umschaltsignals über den Kommunikati onskanal zwischen einem Lokalzugangsmanager (27) und der kabelgebundenen Zugangseinheit (44), wenn der Kommunikati onskanal als nicht verwendbar geprüft wurde;
d) Umschalten auf einen Alternativkanal; und
e) Übertragen einer Wiederverbindungs-Anforderung von der kabelgebundenen Zugangseinheit (44) zum Lokalzugangsmanager (27).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (b) weiterhin folgende Schritte aufweist:

1. Empfangen eines Rahmens;
2. Klassifizieren des Rahmens als verwendbar oder nicht verwendbar;
3. falls ein erster vorbestimmter Prozentsatz an Rahmen nicht verwendbar ist, Voranschreiten zu Schritt (c); und
4. falls ein zweiter vorbestimmter Prozentsatz an Rahmen verwendbar ist, Zurückkehren zu Schritt (b1).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass in Schritt (a) die Kommunikationskanalzuordnung aus einer Vorzugsliste von Kanälen ausgewählt wird, welche durch die Signalqualität rangmäßig angeordnet sind, und wobei die Alternativkanalzu ordnung aus einer Frequenzliste ausgewählt wird, die durch die Frequenz rangmäßig angeordnet sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zusätzlich folgende Schritte zum prioritätsmäßigen Einordnen von Kanälen für die Kanalzuordnung aufweist:

a) Empfangen eines Hinweises einer Verwendbarkeit eines Trägers;
b) Setzen des Trägers auf eine Befallsliste, falls die Verwendbarkeit des Trägers unterhalb einer Schwelle ist; und
c) Setzen des Trägers auf eine Vorzugsliste, falls die Verwendbarkeit oberhalb der Schwelle ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt:

a) Transferieren des Trägers von der Befallsliste auf die Vorzugsliste, falls der Träger länger als eine vorbestimmte Zeitspanne auf der Befallsliste gewesen ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, gekenn zeichnet durch den zusätzlichen Schritt:

a) Wiederholen der Schritte (aa)-(cc) für den Träger auf der Befallsliste nach einem Ablauf einer Zeitspanne auf der Befallsliste.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekenn zeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Sortierens ei ner Vielzahl von Trägern auf der Vorzugsliste gemäß einer Wortfehlerrate, WER, des Trägers.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekenn zeichnet durch den Schritt des Sortierens einer Vielzahl von Trägern auf der Vorzugsliste gemäß einer Signalqualität entsprechend einer Augenöffnung von jedem der Vielzahl von Trägern.

9. Verfahren zum Vermeiden von Interferenzrauschen auf einem Kommunikationskanal mit folgenden Schritten:

a) Kategorisieren von Kommunikationsträgern aus einer Vielzahl von Kommunikationsträgern entweder als bevorzugte Kommunikationsträger oder als befallene Kommunikationsträ ger, Schaffen einer Vorzugsliste und einer Befallsliste;
b) rangmäßiges Einordnen der bevorzugten Kommunikations träger auf der Vorzugsliste basierend auf einer Signalqua lität;
c) rangmäßiges Einordnen der befallenen Kommunikations träger auf der Befallsliste basierend auf einer verstriche nen Zeit;
d) rangmäßiges Einordnen der Vielzahl der Kommunikations träger gemäß einer Frequenz zur Erzeugung einer Frequenz liste; und
e) Auswählen eines Kommunikationskanals aus der Vielzahl von Trägern basierend auf einem Kanaltyp und der rangmäßi gen Einordnung des Kommunikationsträgers innerhalb zumin dest einer: der Vorzugsliste, der Befallsliste oder der Frequenzliste.