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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bilden
einer Prüfschleife
für Telekommunikationsnetze,
insbesondere für
eine Festverbindung mit So-Schnittstelle
in digitalen Netzen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Verfahren
und Vorrichtungen zum Prüfen von
Datenübertragungssystemen
sind grundsätzlich bekannt.
So ist in der ITU-T-Empfehlung V.54 ab Seite 309 die Bildung von
Schleifenschaltungen für
Modems beschrieben. Daraus geht auch hervor, daß es wichtig ist, daß durch
die Verringerung der Unterbrechungszeiten auf solchen Verbindungen
Ersparnisse erzielt werden. Die Feststellung der Fehlerorte kann in
vielen Fällen
durch Schleifenschaltungen in den Modems erreicht werden. Diese
Schleifen erlauben örtliche
oder ferne Prüfungen – analog
oder digital -, die wahlfrei von den Verwaltungen/Betriebsgesellschaften
und/oder den betroffenen Benutzern ausgeführt werden können. Gemäß dieser
Beschreibung sind vier Schleifen bekannt. Im Bereich der Standardfestverbindungen
(2M Bit/s) werden ferne Schleifen über das Sa6-Bit
gesteuert, wie in der Publikation von Quante "Kurzbeschreibung für Netzabschlußgerät NTPM und
Netzabschluß-/Leitungsendgerät NTLEPM", Ausgabe April 1995,
Seite 23, dargestellt ist. Für
die Prüfung
der fehlerfreien Übertragung
von Daten auf einem Übertragungsweg
wird unter anderem die sogenannte Bitfehlerratenmessung durchgeführt. Um
dabei die Fehlerquelle eingrenzen zu können, bildet man an verschiedenen
Stellen der Übertragungsstrecke
Schleifen. Mit einer Messung über eine
Schleife läßt sich
auch die komplette Übertragungsstrecke überprüfen. Diese
Methode hat allerdings den Nachteil, dass man vom Messpunkt aus nicht
feststellen kann, wo sich die Schleife befindet. Außerdem ist
die Einbeziehung einer weiteren Person bei Ende-Ende-Messungen und
bei Messungen von Teilabschnitten des Übertragungsweges erforderlich.
Dabei müssen
die Mitwirkenden bei der Prüfung
jeweils gebeten werden, die Schleife aufzutrennen, um feststellen
zu können,
ob man auch tatsächlich
bis zu diesem Punkt gemessen hat.
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Aus
der
DE 42 03 968 A1 ist
ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Schleifenschaltung
bei Multiplex-Systemen zur Überprüfung der Datenleitungen
ohne Rechnerhilfe durch eine Notschaltschleifenschaltung bekannt.
Hierzu wird ein Schleifensignal (SS) ausgesendet, dass in der fernen Multiplex-Einrichtung
ein Steuersignal (SS1) erzeugt, das wiederum die Rücksendung
eines Schleifensignals (SS) veranlasst. Zur Übertragung des Schleifensignals
wird das Stopfbit eines Kanals (K15) verwendet.
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Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Bilden einer Prüfschleife für Telekommunikationsnetzwerke,
insbesondere für
Festverbindungen mit S0-Schnittstelle zu
schaffen, die es gestatten, die Funktion der Übertragungswege auf fehlerfreie Übertragung
der Daten mittels Bitfehlerratenmessung durchzuführen, wobei auch eindeutig
ohne zweite Person feststellbar ist und vom Messpunkt aus festgestellt
werden kann, wo sich die jeweilige Schleife befindet.
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Die
erfindungsgemäße Lösung der
Aufgabe besteht in einem Verfahren das im Kennzeichen des Patentanspruchs
1 charakterisiert ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung für die Schaltungsanordnung
ist im Kennzeichen des Patentanspruchs 5 charakterisiert.
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Weitere
Lösungen
für das
erfindungsgemäße Verfahren
bzw. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Kennzeichen der Patentansprüche 2 bis 4
angegeben.
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Weitere
Lösungen
bzw. Ausgestaltungen der Schaltungsanordnung der Erfindung sind
in den Kennzeichen der Patentansprüche 6 bis 8 charakterisiert.
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Ein
großer
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist
die Sicherheit, dass man tatsächlich
die gewünschte
Schleife messen kann. Man kann mit einem definierten Bitmuster eine
Messung durchführen und
empfängt
nicht die gesendeten Daten. Mit jedem anderen Bitmuster wird eine
Schleife gebildet und die Bitfehlerratenmessung kann durchgeführt werden.
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Die
Einbeziehung einer weiteren Person, bei Ende-Ende-Messungen und bei
Messungen von Teilabschnitten des Übertragungsweges ist nicht
mehr erforderlich.
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Die
Schaltungsanordnung kann auch relativ einfach gestaltet werden,
da das Bitmuster zur Deaktivierung der Schleife bestimmt werden
kann, was kostengünstig
ist. Dabei ist zu beachten, welche Bitmuster vom Meßgerät gesendet
werden können
und welche als Prüftexte
definiert bzw. empfohlen sind.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung, insbesondere der bitmusterabhängigen und bitmustergesteuerten
Schleifenbildung, ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher beschrieben.
In der Beschreibung, in den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und
in der Zeichnung werden die in der hinten angführten Liste der Bezugszeichen
verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
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In
der Zeichnung bedeuten:
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1 ein
Prinzipblockschaltbild für
eine bitmusterabhängige
Schleifenbildung;
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2 ein
Prinzipblockschaltbild für
die bitmusterabhängige
Schleifenbildung bei einer So-Standardfestverbindung;
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3 ein
Blockschaltbild zur Aktivierungserkennung einer Endstelleneinrichtung
und
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4 einen
Schleifenstecker für
Standardfestverbindungen.
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In 1 ist
ein prinzipielles Blockschaltbild für eine bitmusterabhängige Schleifenbildung
dargestellt. Die Schaltung selbst besteht aus einem Auskoppler 1,
der über
eine So-Schnittstelle 6 mit einem Stecker 9 verbunden
ist und außerdem über eine
Leitung 8 mit einer Spannungsversorgung 4. Weiterhin ist
der Auskoppler 1 über
eine So-Schnittstelle 6' mit einem Schnittstellenumsetzer 2 verbunden,
der ebenfalls über
eine Leitung 8 mit der Spannungsversorgung 4 verbunden
ist und andererseits mit einer IOM-Schnittstelle 7 als
modulare Schnittstelle für ISDN,
die ihrerseits mit einer Schaltung zur Schleifenbildung 3 verbunden
ist. Die Schaltung zur Schleifenbildung 3 ist außerdem ebenfalls
mit der Leitung 8 für
die Spannungsversorgung 4 verbunden.
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Wenn
diese prinzipielle Anordnung zum Bilden einer bitmusterabhängigen Schleife über die
zu messende Schnittstelle mit Energie versorgt werden soll, muB
die Versorgungsspannung 4 von den Datensignalen getrennt
werden. Diese Aufgabe übernimmt
der Auskoppler 1. Daraus ergibt sich, daß an einem
Ausgang das reine Datensignal zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung steht
und am zweiten Ausgang die Versorgungsspannung anliegt. Im Falle der
So- Schnittstelle 6 realisiert
man die Auskopplung durch zwei Übertrager
mit Mittelabgriff, um die phantomeingespeiste Versorgungsspannung
von 40 Volt auszukoppeln.
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Wegen
der im Einschaltmoment benötigten Energie
ist es meistens erforderlich, dafür zu sorgen, daß die Versorgungsspannung
beim Einschalten gesteuert wird. In einigen Fällen ist es außerdem erforderlich,
die von der So-Schnittstelle 6 kommende Spannung
umzuwandeln, damit die für
die integrierten Schaltkreise notwendigen Spannungen zur Verfügung gestellt
werden können.
Diese beiden Funktionen sind in der Spannungsversorgung 4 implementiert.
Für die
Spannungsversorgung verwendet man handelsübliche Spannungsregler. Wenn
eine So-Schnittstelle 6, 6' zugrundeliegt,
ist es vorteilhaft, nur Komponenten einzusetzen, die nur sehr geringe Verlustleistungen
haben, um die von der So-Schnittstelle 6, 6' kommende Leistung
von 380 Milliwatt nicht zu überschreiten.
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Der
Schnittstellenumsetzer 2 stellt die zur Schleifenbildung
und zur Bitmustererkennung notwendigen Signale zur Verfügung. Das
heißt,
der Schnittstellenumsetzer 2 gibt den aus dem Empfangssignal
reproduzierten Takt bzw. Takte und die darauf synchronisierten Daten
aus. Weiterhin übernimmt
er die Funktion, Signale (zum Beispiel TDL-Signale) so anzupassen,
daß sie
von den integrierten Schaltkreisen verarbeitet werden können.
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Die
Schleife läßt sich
so durch ein einfaches Und-Gatter realisieren. Selbstverständlich sind
auch andere schaltungstechnische Varianten zur Realisierung möglich, ohne
daß das
Prinzip der Erfindung verlassen wird.
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In 2 ist
eine prinzipielle Schaltung für eine
bitmusterabhängige
Schleifenbildung in einer Standardfestverbindung mit So-Schnittstelle 6, 6' dargestellt.
Diese Schaltung entspricht bis zur IOM-Schnittstelle 7 als modulare
Schnittstelle für ISDN
dem Prinzipschaltbild nach 1. Hier
ist lediglich noch eine Schaltung zur Schleifendeaktivierung 5 eingefügt. Die
Schaltung zur Schleifendeaktivierung 5 ist mit der IOM-Schnittstelle 7 am
Eingang der Schaltungsanordnung zur Schleifenbildung 3 über eine
Leitung 10 verbunden sowie mit dem Eingang der Schaltung
zur Schleifenbildung 3. Außerdem ist die Schaltung zur
Schleifendeaktivierung 5 ebenfalls noch mit der Spannungsversorgung 4 über die
Verbindung 8 verbunden.
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Die
Schleifendeaktivierung 5 erkennt bzw. überprüft das übertragene Bitmuster und legt
in Abhängigkeit
von diesem Bitmuster eine Schleife ein bzw. trennt sie auf. Die
Erkennung des Bitmusters kann in einem einfachen Fall mit dem Bitmuster 10101010
dadurch realisiert werden, daß man
einen Zähler,
vom Bittakt der So-Schnittstelle 6, 6' getaktet, die
Flanken für
eine definierte Zeit zählen
läßt. Läßt man diesen
Zähler
zum Beispiel acht Takte zählen, dann
kann man den Ausgang des Zählers
als Kriterium verwenden, um die Schleife zu deaktivieren. Zum Beispiel
könnte
dann ein FlipFlop dafür
sorgen, daß das
Signal zur Schleifendeaktivierung bis zum nächsten Durchlauf gehalten wird.
Ein zweiter Zähler oder
falls vorhanden, ein Byte- bzw.
Oktetakt könnte als
Resetsignal für
den Zähler
dienen.
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Die
Schaltung zur Schleifendeaktivierung 5 übernimmt eine wesentliche Funktion
der bitmusterabhängigen
Schleifenbildung, die darin besteht, die Schleife zu deaktivieren,
wenn das Bitmuster 10101010 bzw. 01010101 empfangen wird. Diese gewählten Bitmuster
sind deshalb günstig,
weil man auch hier wieder einen Zähler acht Schritte zählen lassen
kann, der bei einem Wert von acht die Schleife deaktiviert und bei
jedem anderen Wert keine Deaktivierung der Schleife vornimmt. Dies
ist jedoch nur ein Ausführungsbeispiel
und es können
selbstverständlich
auch andere Bitmuster verwendet werden. Im nachfolgenden wird ein
Ausführungsbeispiel
für den
Einsatz der bitmusterabhängigen
und bitmustergesteuerten Schleifenbildung anhand einer Standardfestverbindung
mit So-Schnittstelle prinzipiell beschrieben.
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Ein
Kunde beauftragt zum Beispiel eine Standardfestverbindung mit zwei
B-Kanälen.
Durch einen Fehler wird die Festverbindung nicht mit zwei, sondern
mit einem B-Kanal eingerichtet. Dabei ist von Bedeutung, daß der zweite
B-Kanal im Netz geschleift wird, wenn eine Festverbindung mit einem Nutzkanal
eingerichtet wird.
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Würde man
nun mit einer Schleife an einem Ende der Standarfestverbindung arbeiten,
dann wäre das
Meßergebnis
wertlos, weil man auf dem zweiten B-Kanal keine Messung bis zum
Kunden (entfernte Seite) durchgeführt hätte. Arbeitet man dagegen mit der
bitmusterabhängigen
Schleifenbildung nach der vorliegenden Erfindung, dann kann man
zunächst
mit dem Bitmuster 10101010 bzw. 01010101 überprüfen, ob irgendwo auf dem Übertragungsweg
eine Schleife eingelegt ist. Anschließend kann man dann die Standardfestverbindung
mit einem Prüftext
einmessen.
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In 3 ist
ein Blockschaltbild zur Aktivierungserkennung einer Endstelleneinrichtung
prinzipiell angegeben. Mit Hilfe dieser Schaltung ist es möglich, die
Aktivierung an der So-Schnittstelle, zum
Beispiel durch Einstecken einer Endeinrichtung am zweiten Anschluß des NT,
zu erkennen. Durch diese zusätzliche
Anschaltung wird ein Signal ausgesendet, das zur Deaktivierung der
Schleife verwendet wird. Das bedeutet, daß Daten an der So-Schnittstelle 6 zum
Netz geschleift werden, wenn keine Endeinrichtung auf die So-Schnittstelle 6 zugreift
oder eine Störung
im Bereich der Endeinrichtung in der Weise vorliegt, daß die Endeinrichtung
die So-Schnittstelle 6 nicht mehr
aktiviert.
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Nach 3 ist
die Schaltung zur Signalauskopplung mit Leitungsnachbildung 11 eingangsseitig mit
dem NT-Netzabschluß 14 und
andererseits mit einem So-Schnittstellen-Schleifenstecker
verbunden. Der Ausgang der Schaltung zur Signalauskopplung mit Leitungsnachbildung 11 ist
mit einem Signalumformer 12 verbunden, der seinerseits
mit einer Schaltung zur Signalerkennung 13 verbunden ist
und an dessen Ausgang 16 ein Aktivierungssignal erscheint.
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Die
Implementierung und Wirkungsweise der Schaltung nach 3 ist
wie folgt:
In der Schaltung zur Signalauskopplung mit Leitungsnachbildung 11 wird
die Verbindung vom NT-Netzabschluß 14 zum
So-Schnittstellen-Schleifenstecker 15 durchgeschaltet,
während
die andere Verbindung über
eine nichtdargestellte Spule mit Mittelanzapfung geführt wird.
Hierbei ist zu beachten, daß der
Eingang vom So-Schnittstellen-Schleifenstecker 15 direkt
an die Mittelanzapfung angeschlossen wird. Ein äußerer Abgriff des Übertrages
wird zum Beispiel über
einen 100 Ohm-Widerstand an den ersten Draht geschaltet, und der
andere geht zum NT, wobei vor dem NT-Netzabschluß 14 an beiden Drähten zur
Anpassung ein weiterer 100 Ohm-Widerstand liegt. Der nichtdargestellte Übertrager,
der zur Auskopplung des Signals dient und den restlichen Teil der
Schaltung von der Uso-Schnittstelle galvanisch trennt,
hat eine Übersetzung
von 1 : 2, wodurch sich die Signalamplitude verdoppelt.
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Der
Schaltung zur Signalauskopplung mit Leitungsnachbildung 11 ist
ein Signalumformer 12 nachgeschaltet. Dabei handelt es
sich um einen einfachen Brückengleichrichter,
der das Wechselsignal in eine Gleichspannung umwandelt, die später zum Vergleich
dient. Zur Unterdrückung
der Brummspannung ist ein Kondensator nachgeschaltet. Fällt das Signal
am Eingang aus, darf keine Vergleichsspannung mehr zur Verfügung stehen.
Da der Brückengleichrichter
in diesem Fall keine Vergleichsspannung mehr liefert, wird die gespeicherte
Energie im Kondensator über
einen 100 kOhm Widerstand entladen und steht nicht mehr als Vergleichsspannung zur
Verfügung.
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Der
Ausgang des Signalumformers 12 führt auf eine Schaltung zur
Signalerkennung 13, die wie folgt realisiert werden kann:
Ein Operationsverstärker als
Komparator ist zur Signalerkennung 13 geschaltet. Über die
Versorgungsspannung, die vom So-Schnittstellen-Schleifenstecker 15 bereitgestellt wird,
wird eine Referenzspannung mittels Spannungsteiler erzeugt und an
einem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers angeschaltet. Der Spannungsteiler
ist dabei so ausgelegt, daß die
Referenzspannung ca. 140 Milivolt beträgt. Die Vergleichsspannung
liegt am nichtinvertierten Eingang an. Diese beträgt 0 Volt
solange keine Endeinrichtung an den NT-Netzanschluß 14 angeschlossen wird.
Geschieht dies doch, so findet ein Signalaustausch zwischen der
Endeinrichtung und NT statt. Dieses Signal wird in die Vergleichsspannung,
die höher
als die Referenzspannung ist, umgewandelt und an den nichtinvertierenden
Eingang des Operationsverstärker
geführt.
Der Komparator liefert dann einen High-Pegel an den Ausgang 16,
um dem So-Schnittstellen-Schleifenstecker 15 zu
signalisieren, daß eine
Endeinrichtung zusätzlich
angeschlossen wurde, die die So-Schnittstelle
aktivieren möchte.
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In 4 ist
prinzipiell ein So-Schnittstellen-Schleifenstecker
für Standardfestverbindungen dargestellt.
Er besteht grundsätzlich
aus der Zusammenschaltung der Blockschaltbilder 2 und 3 und
führt somit
die bereits beschriebenen Funktionen der 2 und 3 aus.
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- 1
- Auskoppler
- 2
- Schnittstellenumsetzer
- 3
- Schleifenbildung
- 4
- Spannungsversorgung
- 5
- Schleifendeaktivierung
- 6,6'
- So-Schnittstelle
- 7
- IOM-Schnittstelle
- 8
- Verbindungen
- 9
- Stecker
- 10
- Leitung
- 11
- Signalauskopplung
mit Leitungsnachbildung
- 12
- Signalumformer
- 13
- Signalerkennung
- 14
- NT-Netzabschluß
- 15
- So-Schnittstellen-Schleifenstecker (für
-
- Standardfestverbindungen)
- 16
- Ausgang