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Verfahren zur Prüfung einer Teilnehmeranschlußschaltung
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sowie der daran angeschlossenen Analogteilnehmerstation und Teilnehmeranschlußleitung
sowie Schaltungsanordnung zur DurchfUhrung des Verfahrens.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer Teilnehmeranschlußschaltung
für den Anschluß einer Analogteilnehmerstation an eine digitale Vermittlungsstelle,
der Analogteilnehmerstation selbst und der Analogteil nehmerstation und Teilnehmeranschlußleitung
verbindenden Teilnehmeranschlußleitung, demgemäß schaltungsinterne Prüfanschaltpunkte
der Teilnehmeranschlußschaltung, ggf. während einer Zufuhr von Prüfsignalen an die
Teilt nehmeranschlußschaltung, wahlweise zur Weitergabe der betreffenden auszuwertenden
Prüfergebnissignale mit einem Ausgang verbunden werden. Die Erfindung betrifft ferner
eine Schaltungsanordnung zur Durchfuhrung dieses Verfahrens.
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Es ist bekannt, (ISS 81 CIC Montreal 21. bis 25. Oktober 1981) zum
Zwecke einer derartigen Prüfung geschaltete Impedanzen vorzusehen, durch die der
an die T?ilnehmerstation gelieferte Speise strom verändert werden kann, sowie einen
sogenannten Schleifensimulator einzusetzen, der aus einer Reihe von Stromquellen
besteht, die zwischen die Leitungsadern der Teilnehmeranschlußleitung geschaltet
werden können.
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Die Prüfergebnissignale, die im Zuge der einzelnen Prüfungen als Analogsignale
entstehen, werden im genannten bekannten Fall einer gesonderten Einrichtung zur
Analog-Digital-Wandlung zugeführt, die Bestandteil einer mehrere Teilnehmeranschlußschaltungen
bedienenden Steuerung ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Prüfverfahren sowie.eine
Anordnung zur DurchfEErung dieses Verfahrens anzugeben, die es gestatten, Teilnehmeranschlußschaltung,
daran angeschlossene Analogteilnehmerstation und die Analogteilnehmerstation und
Teilnehmeranschlußschaltung verbindende Teilnehmeranschlußleitung in allen wesentlichen
Teilen und Funktionen zu überprüfen, dabei Jedoch weitgehend auf im Zusammenhang
mit dem Normalbetrieb dieser Einrichtungen erforderlichen Bestandteile zurückzugreifen.
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art
gelöst, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Prüfergebnissignale
in der Einrichtung zur Analog-Digital-Wandlung der Teilnehmeranschluß schaltung
in Digitalsignale umgewandelt und über einen Verbindungsweg durch die Vermittlungsstelle,
zu der die Teilnehmeranschlußleitung gehört, einer für eine Vielzahl von Teilnehmeranschlußleitungen
zuständigen Prüfeinheit zugeführt und dort ausgewertet werden, wozu, sofern die
Priifergebnissignale Gleitstromsignale sind, das der Einrichtung zur Analog-Digital-Wandlung
zugeordnete Hochpaßsendefilter umgangen wird, und daß die ggf. zuzuführenden Prüfsignale
als Digitalsignale in der Prüfeinheit erzeugt und über den genannten Verbindungsweg
und die Einrichtung zur Digital-Analog-Wandlung der Teilnehmeranschlußschaltung
dieser zugeführt werden.
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In Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erübrigen sich gesonderte
Einrichtungen zur Analog-Digital-Wandlung. Die aufgrund der Erfindung mögliche Ausnutzung
der zur Teilnehmeranschlußschaltung gehörenden Einrichtung zur Analog-Digital-Wand-
lung
für die Weitergabe der Prüfergebnissignale ermöglichst, wie noch erläutert werden
wird9 in einfacher Weise auch die Überprüfung dieser Einrichtung selbst. Für die
Weitergabe der PrUfergebnissignale an eine zentrale Prüfeinheit werden die normalerweise
für Fernmeldeverbindungen ausgenutzten Übertragungs- und Meldewege verwendet.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird den Prüfergebnissignalen
ein Signal überlagert, dessen zeitlicher Verlauf nach einer Digital-Analog-Wandlung
aus linearen Abschnitten besteht und dessen Extremwerte auf den Grenzen des für
die PrUfergebnissignalauswertung eingestellten Meßbereichs liegen Aufgrund dieser
Maßnahme kann die Auflösung bei der Auswertung der Prüfergebnissignale erhöht werden.
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Eine erfindungsgemäß ausgestaltete Schaltungsanordnung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ihre Einrichtung
zur Analog-Digital-Wandlung über einen gleichstromdurchläs sigen Weg zugänglich
ist, daß sie eine weitere Einrichtung zur Digital-Analog-Wandlung aufweist, unter
deren Verwendung vom Ausgangssignal der Einrichtung zur Analog-Digital-Wandlung
ein Analogsignal abgeleitet wird, das dem Eingangssignal der Einrichtung zur Analog-Digital-Wandlung
überlagert wird und dabei mit derartiger Amplitude und Polarität wirksam ist, daß
der Offset-Fehler des Verstärkers, von dessen Ausgangssignal das Eingangssignal
dieser Einrichtung zur Analog-Digital-Wandlung abhängt, kompensiert wird, und daß
sie einen schaltbaren Umgehungsweg des der Einrichtung zur Analog-Digital-Wandlung
zugeordneten Hochpaßsendefilters aufweist. Bei dieser Schaltungsanordnung fehlt
die gleichstrommäßige Trennung zwischen dem Teil der Teilnehmeranschlußschaltung,
der im wesentlichen die für die Teilnehmerspeisung, die Rufs
spannungseinspeisung,
die Schleifenzustandsüberwachung und den Zweidraht-/VierdrahtUbergang maßgeblichen
Einrichtungen umfaßt, und demJenigen Teil der Teilnehmeranschlußleitung, der die
Einrichtungen zur Analog-Digital-Wandlung und Digital-Analog-Wandlung sowie die
zugehörigen Sende- und Empfangsfilter umfaßt, wobei dennoch sichergestellt ist,
daß der Offsetfehler des im Sende zweig des genannten ersten Teil der Teilnehmeranschlußleitung
befindlichen Verstärkers, der in diesem Fall auch die Einrichtung zur Ajnalog-Digital-wandlung
beeinflussen kann, das Meßergebnis nicht verfälscht.
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Ferner ist gewährleistet, daß auch Prüfungen durchgeführt werden können,
die auf Gleichstrommessungen zurückgeführt sind.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß ihre die Leitungsadern der Teilnehmeranschlußleitung abschließenden Verstärker
selektiv aktivierbar sind, daß Jeweils ein Eingang dieser Verstärker mit dem Prüfeingang
in Verbindung steht, daß die Ausgangssignale der diesen Verstärkern jeweils zur
Gewinnung von Kriterien für eine Einrichtung zur Schleifenschlußindikation zugeordneten
Stromfühler in Form von Spannungsänderungen wahlweise auf den Prüfausgang schaltbar
sind, daß die an den Anschlüssen für den Adern der Teilnehmeranschlußleitung auftetenden
Potentiale wahlweise auf den Prüfausgang schaltbar sind, und daß diese Anschlüsse
durch einen Widerstand definierter Größe überbrückbar sind.
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Aufgrund dieser Ausstattung, die nur einen unwesentlichen Mehraufwand
gegenüber der Grundausstattung einer Teilnehmeranschlußschaltung darstellt, sind
eine Reihe verschiedener Strom- und Spannungsmessungen, aus denen sich signifikante
Kennwerte der TeilnehmeranschluBleitung und der Analogteilnehmerstation ermitteln
lassen,
sowie Schleifenprüfungen durchführbar, die Aussagen über
die Funktionsfähigkeit von Teilen der Teilnehmeranschlußschaltung gestatten.
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Die Prüfmöglichkeiten werden durch noch eine andere erfindungsgemäße
Maßnahme erweitert 9 die dadurch gekennzeichnet ist, daß der eine Anschluß für die
eine Ader-der Teilneberanschlußleitung über einen ersten Schalter mit dem einen
Eingang eines Operationsverstärkers und über diesen ersten Schalter sowie über einen
zweiten Schalter mit dem Prüfausgang verbindbar ist, daß der andere Anschluß für
die andere Ader der Teilnehmeranschlußleitung mit dem zweiten Eingang des Operationsverstärkers
verbindbar ist, zwischen dessen Ausgang und dem zweiten Eingang eine RUckkopplungsverbindung
besteht, und daß der Ausgang des Operationsverstärkers über einen dritten Schalter
mit dem PrUfausgang verbindbar ist.
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Der eine der Eingänge der Einrichtung sur Schleifenschlußindikation
ist gem. einer Weiterbildung der Erfindung wahlweise mit einer Vergleichsspannungsquelle
und dem Prüfeingang verbindbar. Auf Grund dieser Maßnahmen kann, wie noch erläutert
werden wird, bei Verwendung eines bestimmten Prüfsignals eine Messung bestimmter
Leitungskapazitäten der TellnehmeranschluB-leitung vorgenommen werden, außerdem
ist es möglich, die der Schleifenzustand zur Überwachung dienende Indikationsschaltung
der Teilnehmeranschlußschaltung zu überprüfen.
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Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf eine Figur näher erläutert, in der eine im Hinblick auf die
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgestattete Teilnehmeranschlußschaltung
im für das Verständnis erforderlichen Umfang dargestellt ist.
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Die in der Figur dargestellte erfindungsgemäß# Teilnehmeranschlußschaltung
besteht aus einem Teil SLIC, der von den Einrichtungen zur Durchführung der sogenannten
BORSCHT-Funktionen die Einrichtungen der Teilnehmerspeisung (B), des Uberspannungsschutzes
(0), der Rufspannungseinspeisung (R), der Leitungszustandsüberwachung (S), des Zeidraht-/Vierdrahtübergangs
(H) und zum Teil der Prüfung (T) enthält. Von diesen Einrichtungen sind hier jedoch
lediglich die Verstärker Va'und Vb, durch die die Adern a und b der Teilnehmeranschlußleitung
TL abgeschlossen sind und über die der Speisestrom zugeführt wird, sowie der Komparator
K dargestellt, der der Leitungszustandsüberwachung dient. Die Verstärker Va und
Vb können Jeweils wahlweise aktiviert sein oder einen hochohmigen Zustand annehmen.
Es ist ihnen Jeweils ein Stromfühler Fa und Fb zugordnet, der hier als gesteuerte
Stromquelle symbolisiert ist. In der Praxis sind diese Stromfühler ,jedoch in Form
von Meßwiderständen, die im Hauptstromkreis der Verstärker liegen, sowie in Form
jeweils eines Spannungs-Stromwandlers realisiert, durch den die an den Meßwiderständen
abgegriffenen Spannungen in einen entsprechenden Strom umgewandelt werden. Die Stromfühler
sind so dimensioniert, daß die abgegriffenen ströme zu den die Verstärker durchfließenden
Ströme z.B. im Verhältnis 1/40Q stehen.
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Uber wahlweise betätigbare Schalter SIa und SIb sind diese abgegriffenen
Ströme auf einen gleichstrommäßig am Bezugspotential liegenden Widerstand R1 schaltbar,
dessen einer Anschluß mit einem Prüfausgang UTx verbunden ist, an-dem demanch die
Ausgangssignale der Stromfühler in Form von Spannungsänderungen auftreten.
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Der Anschluß des Schaltungsteils SLIC für die a-Ader der Teilnehmeranschlußleitung
Tl ist über einen Widerstand R2 mit dem einen Eingang eines Operationsverstärkers
V verbunden. Die andere Ader der Teilnehmer-
anschlußleitung, die
b-Ader, ist über einen Widerstand R3 und einen Schalter SO mit dem zweiten Eingang
des Operationsverstärkers sowie außerdem über die genannten Schaltelemente R3 und
SO und den Schalter 51 mit dem Prüfausgang UTx verbindbar. Der Ausgang des Operationsverstärkers,
von dem aus über den Widerstand R4 eine Rückkopplungsverbindung zu dem erstgenannten
Eingang besteht, ist 5ar einen Schalter S2 ebenfalls mit dem Prüfausgang UTx verbindbar.
Die Schalter SO, S1 und S2 können unabhängig voneinander betätigt werden.
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Der genannte Komparator K ist mit seinem einen Eingang an den genannten
Widerstand Rl angeschlossen, sein anderer Eingang ist durch Betätigung eines Schalters
S4 wahlweise mit einer Vergleichsspannungsquelle Uv und mit dem Prüfeingang URx
des Schaltungsteils SLIC verbindbar.
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Die Anschlüsse für die Adern a und b der Teilnehmeranschlußleitung
können über einen Widerstand Rab definierter Größe und einen Schalter S5 miteinander
verbunden werden.
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Der zweite Teil COSLAC der dargestellten Teilnehmeran schluß schaltung
enthält im Zusammenhang mit den genannten BORSCHT-Funktionen einen Analog-Digital-Wandler
Co mit zugehörigem Sendefilter SF, das aus einem Tiefpaßfilter und einem nachgeschalteten
Hochpaßfilter besteht, und einen Digital-Analog-Wandler Dec mit zugehörigem Empfangsfilter
EF.
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Der Analog-Digital-Wandler Co, ist eingangsseitig über den Prüfausgang
UTx des Teils SLIC aus erreichbar und zwar Je nach dem Schaltzustand einer Umschalteinrichtung,
die hier als Schalter S3 symbolisiert ist,über das Tiefpaßfilter.Tp des Sendefilters
SF allein oder Uber
die Kettenschaltung von Hochpaßfilter HP und
Tiefpaßfilter TP des Sendefilters, die zusammen einen Bandpaß bilden.
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Ausgangsseitig ist der Analog-Digital-Wandler mit einer PCM-Leitung
für abgehende Ubertragungsrichtung PCMg verbunden. Sein Ausgangssignal wird aber
auch einer Einrichtung D/A zur Digital-Analog-Wandlung zugeführt, deren Analogausgangssignal
dem Eingangssignal des Sendefilters SF bzw. dem Eingangssignal des Tiefpaßfilters
TP überlagert wird, so daß der Offset-Fehler der durch den Verstärker Va hervorgerufen
wird, und der wegen der gleichstromdurchgängigen Verbindung zwischen dem Ausgang
UTx und dem dementsprechenden Eingang des Schaltungsteils COSLAC sich auch auf die
Einrichtung Co auswirken kann, kompensiert wird. Sofern diese Art der Offset-Kompensation
Jedoch nicht mehr ausreichend ist, wird der beschriebene die Einrichtung D/A enthaltende
Rückkopplungsweg mit Schalter S6 aufgetrennt und vor den eigentlichen Messungen
am Ort der Meßwertauswertung der Ergebnisse der nachfolgenden Messungen berücksichtigt.
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Der Ausgang der Einrichtung Co ist mit einer PCM-Leitung PCMg für
gehende Ubertragungsrichtung verbunden.
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Der Eingang des genannten Empfangsfilters EF ist mit einer PCM-Leitung
PCMk für kommende Ubertragungsrich tung verbunden, der Ausgang der genannten Einrichtung
Dec zur Digital-Analog-Wandlung steht mit dem genannten Prüfeingang URx in Verbindung.
Uber die PCM-Leitungen PCMk und PCMg besteht über ein Koppelfeld K eine Verbindung
mit einer Prüfeinrichtung TPU, die eine Mehrzahl von Teilnehmeranschlußleitungen
wie die beschriebene bedient.
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Nachstehend werden die wesentlichsten Prüfungen erläutert, die auf
Grund der geschilderten Ausstattung der erfindungsgemäßen Teilnehmeranschlußschaltung
vorgenommen werden können.
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Wenn geprüft werden soll, ob bei der Teilnehmeranschlußleitung TL
eine Leitungsunterbrechung vorliegt, wird eine Kapazitätsmessung vorgenommen. Diese
wiederum wird auf die Messung eines Stroms zurückgeführt, der sich aufgrund eines
dem Prüfeingang URx zugeführten Prüfsignals ergibt. Bei diesem Prfsignal handelt
es sich um ein Spannungssignal mit rampenförmigem Verlauf, das also ausgehend von
einem bestimmten Wert linear auf den Spannungswert Null abfällt. Wenn z.B. geprüft
werden soll, ob die a-Ader der Teilnehmeranschlußleitung TL intakt ist, werden beide
Verstärker Va und Vb aktiv geschaltet. Der Schalter SIa ist dabei geschlossen; wogegen
der Schalter SIb geöffnet ist, so daß mit Hilfe des Stromfühlers Fa der Strom Ia
ermittelt wird und am Prüfausgang UTx ein dementsprechendes Spannungs-.
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signal auftritt. Aus diesem Strom, der im Falle einer Unterbrechung
der a-Ader der Ladestrom der Kapazität zwischen dem Teilnehmer anschlußseitigen
Teil dieser Ader und Erde ist, läßt sich entsprechend dem Zusammenhang C . URx =
# ic . dt wobei ic der genannte Ladestrom und AURx der Verlauf der genannten Spannungsrampe
ist, die genannte Kapazität bestimmen.
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Soll die b-Ader auf Leitungsunterbrechung untersucht werden, dann
ist der Schalter SIb geschlossen und der Schalter SIa geöffnet, so daß der Strom
Ib gemessen wird.
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Der Analogspannung, die sich aufgrund des Prüfsignals ergibt, kann
durch ein an den Fußpunkt des Widerstandes
R7 gelegtes Signal
überlagert werden, dessen zeitlicher Verlauf aus linearen Abschnitten besteht und
dessen Extremwerte auf den Grenzwerten des für die Prüfergebnissignalauswertung
eingestellten Meßbereichs liegen. Ein solches Signal ist auch als Dither-Signal
bekannt. Es bewirkt eine Vergößerung des Auflösungsvermögens bei der Meßergebnisauswertung,
die wegen der Quantisierung bei der Analog-Digital-Wandlung unter Umständen ohne
diese Maßnahme nicht ausreichend groß ist.
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Die Schalter SO, S1 und S2 sind bei dieser Messung geöffnet.
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Zur Ermittlung der Widerstände zwischen der a-Ader und einem erdpotentialführenden
Schaltungspunkt, zwischen der b-Ader und einem erdpotentialführenden Schaltungspunkt,
sowie des Schleifenstandes werden zunächst unter Beaufschlagung des Eingangs URx
mit dem Dithersignal die Ströme Ia, Ib und der Summenstrom Ia + Ib ermittelt, wozu
getrennte Messungen mit geschlossenem Schalter SIa, mit geschlossenem Schalter SIb
und mit gleichzeitig geschlossenen Schaltern SIa und SIb vorgenommen werden.
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Außerdem werden die Spannungen Ua zwischen der a-Ader und einem erdpotentialführenden
Schaltungspunkt, Ub zwischen der b-Ader und einem erdpotentialführenden Schaltungspunkt
sowie Uab zwischen den beiden Leitungsadern ermittelt. Bei der Ermittlung der Spannung
Ua ist lediglich der Schalter S2 geschlossen. Bei der Ermittlung der Spannung Ub
sind der Schalter S2 und SO geschlossen. Bei der Messung der Spannung Uab sind die
Schalter SOa und S2b geschlossen. Die solcherart am Ausgang UTx auftretenden Signale
werden über den Schalter S3 direkt der Einrichtung Co zur Analog-Digital-Wandlung
zugeführt, dort in einen Digital-Wandlung zugeführt, dort in einen Digitalwert umgewandelt
und schließlich an die zentrale Prüfeinrichtung TPU über tragen, wo eine Ermittlung
der Widerstandswerte entsprechend den Zusammenhängen
Ra/E = Ua;
Rb/E=Ub;Rab = 2xUab Ia Ib Ia+Ib erfolgt.
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Zur Feststellung des Erdwiderstandes ist der Verstärker Va aktiviert,
der Verstärker Vb dagegen nicht aktiviert, also sehr hochohmig. Entsprechend den
vorangegangenen Prozeduren wird in diesem Fall der Strom Ia ermittelt, wozu der
Schalter SIa geschlossen ist, sowie die Spannung Ub, wozu der Schalter S1 geschlossen
ist, wobei die Meßwerte ebenfalls wieder unter Umgehung des Hochpaßfilters HP der
Einrichtung Co zur Analog-Wandlung zugeführt werden und dann als Digitalwerte an
die prüfeinrichtung TPU gelangen. Dort wird entsprechend dem Zusammenhang Re = Ub
der Erdwiderstand ermittelt.
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Die vorstehend beschriebenen Prüfungen betrafen die Teilnehmeranschlußleitung.
Wie angedeutet, können jedoch auch Prüfungen vorgenommen werden, die die Funktionsfähigkeit
von Teilen der Teilnehmeranschlußschaltung selbst betreffen.
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Für eine erste Prüfung dieser Art wird der Schalter S5 geschlossen,
so daß die Anschlüsse für die a-Ader und b-Ader innerhalb der Teilnehmeranschlußschaltung
definiert überbrückt sind, bei aktiven Verstärkern Va und Vb also ein definierter
Schleifenstrom e wartet werden kann. Wenn nun der Eingang URx über den Schalter
S4 an den einen Eingang der Indikationsschaltung K gelegt wird und die diesem Eingang
zugeführte, für die Indikationsschaltung als Vergleichsspannung wirkende Spannung
so lange verändert wird, bis an deren Ausgang ein Potentialwechsel stattfindet,
kann festgestellt werden,
ob dieser Umschaltspegel dem erwarteten
definierten Schleifenstrom entspricht. Im positiven Fall ist damit der ordnungsgemäße
Betrieb der Indikationsschaltung K bestätigt.
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Wenn unter diesen Umständen, d.h. bei geschlosssenem Schalter S5 von
der Prüfeinrichtung TPU PCM-Worte mit definiertem Bitmuster ausgesendet werden und
ein Vergleich mit dem daraufhin von der Einrichtung CO abgegebenen PCM-Wörtern durchgeführt
wird, ist die Funktionsfähigkeit der Einrichtungen Dec, EF, SF und Co sowie der
Vbertragungsweg zwischen dem Eingang URx und dem Ausgang UTx des Teils SLIC der
Teilnehmeranschlußleitung überprüft.
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6 Patentansprüche 1 Figur
L e e r s e i t e