DE3240663A1

DE3240663A1 - Verfahren zur verkehrserfassung auf fernmeldeleitungen

Info

Publication number: DE3240663A1
Application number: DE19823240663
Authority: DE
Inventors: Joel Dr.-Ing. 7151 Auenwald Korn; Dieter Dr.-Ing. 7155 Oppenweiler Schenkel
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1982-11-04
Filing date: 1982-11-04
Publication date: 1984-05-10
Also published as: DE3240663C2

Description

Verfahren zur Verkehrserfassung auf F-ernmeldeleitunAen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verkehrserfassung mit Sensoren auf Fernmeldeleitungen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine- Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Durch die DE-OS 30 17 623 ist ein Sensor zur Verkehrserfassung von aus Analogsignalen bestehenden Nachrichtenströmen auf Fernmeldeleitungen bekannt geworden, bei dem der Signalpegel auf der Leitung ausgewertet wird. Mittels Filter wird dabei zunächst das Eingangssignal auf das Sprachband begrenzt, so daß nieder- und hochfrequente Störsignale unwirksam gemacht werden. Durch eine anschließende Amplitudenbewertung und -Begrenzung wird ein weiterer Teil der Störsignale unterdrückt.
Mittels nachfolgender Zeit-, Amplituden- und erneuter Zeitbewertung, welch letztere nach Impuls- und Pausenzeiten getrennt erfolgt, soll eine sichere Unterscheidung von Nachrichtensignalen gegenüber eingestreuten Störungen und Rauschen erzielt werden und dem jeweils tatsächlichen Nachrichtenfluß entsprechende zusammenhängende Erfassungszeiten ge- bildet werden. Der beschriebene Sensor ist brauchbar, solange die Nutzignale größer als die Störsignale sind.
Es gibt jedoch Fälle, bei denen die Störsignale zu groß werden, beispielsweise bei gleichstromgespeisten Fernsprechteilnehmeranschlußleitungen, welche bei passivem Zustand des Teilnehmerapparates keinen definierten Abschlußwiderstand und eine starke Unsymmetrie aufweisen. In einem solchen Fall können Sensoren nach der obigen OS ansprechen.
Durch die Deutsche Patentanmeldung P 31 39 598.8 (BK 81/72) ist eine Schaltungsanordrung zur Erfassung ies analogen Fernmeldeverkehrs auf Leitungen eines Nachrichtennetzes mittels Sensoren vorgeschlagen worden, welche größere Störsignale zuläßt und für Messungen auf Leitungen mit definiertem Abschlußwiderstand gut geeignet ist.
Bei unbelegten Fernsprechschleifen kann es jedoch vorkommen, daß die Störsignale das Nutzsignal bei niedrigem Sprachpegel übertreffen.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Verfahrenider eingangs genannten Art anzugeben, welches in unaufwendiger Weise sowohl bei belegten als auch bei unbelegten Leitungen eine hohe Störungsunempfindlichkeit aufweist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich der Vorteil, daß Störsignale auch bei unbelegter Leitung den Sensor nicht zum Ansprechen bringen können.
Als Störquellen wirken elektrische und magnetische Feldstärken in der Umgebung der Leitungen sowie Spannungsabfälle auf dem Kabelmantel infolge von Erdströmen. Die Längsspannungen des Kabelmantels werden hauptsächlich über die Kapazitäten zwischen Adern und Kabelmantel (etwa 50 nF pro Kilometer) als Beeinflussungsspannungen auf die Adern übertragen.
Die Beeinflussungsspannungen sind Gleichtaktspannungen und rufen in beiden Adern Ströme der gleichen Richtung hervor. Durch unsymmetrische Belastungen der Adern, wie z.B. Erdschlüsse einer Ader, sind die Beeinflussungsströme in den beiden Adern ungleich.
Die Analogsensoren nach der Deutschen Patentanmeldung P 31 39 598 werten die Ströme in den beiden Adern der Leitung aus und haben hohe Gleichtaktunterdrückung, d.h. die Wirkung gleich großer Beeinflussungsströme in den beiden Adern heben sich auf. Eine vorhandene Differenz der Beeinflussungsströme in den beiden Adern kann jedoch zur Fehlanzeige des Sensors führen. Die Nutzsignale sind Gegentaktsignale und werden von den Sensoren voll erfasst. Infolge Unsymmetrien können die Nutzsignalströme in den beiden Adern ungleich sein. Werden die Nutzströme in der a-Ader mit inl und in der b-Ader mit in2 sowie die Beeinflussungsströme in der a-Ader mit ibl und in der b-Ader mit ib2 bezeichnet, so ist der Gesamtstrom in der a-Ader i1 = inl + ibl und in der b-Ader i2 = in2 - ib2.
Der oben genannte Sensor erfasst die Summe der Gegentaktströme Igeg = il + i2 = inl + in2 + ibl - ib2.
Fehlerhaftes Ansprechen des Sensors kann dann vorkommen, wenn die Differenz der Beeinflussungsströme ibl - ib2 etwa gleich der oder größer als die Summe der Nutzströme inl + in2 ist. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere bei Ortsleitungen, die mit Fernsprechapparaten abgeschlossen sind, im unbelegten Zustand die Störkomponente ib1 - ib2 größer sein kann als die Nutzkomponente im belegten Zustand der Leitung.
Die Summe der Gleichtaktströme ist dagegen gegeben durch igl = inl - in2 + ibl + ib2.
Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß die infolge von Beeinflussungsspannungen auftretende Summe der Gleichtaktströme bei unbelegter Leitung stets größer als die oder höchstens gleich der Summe der Gegentaktströme ist: igl = ibl + ib2 igeg = ib1 - ib2 Der Grenzfall der Gleichheit wird erreicht, wenn aufgrund einer vollen Unsymmetrie lediglich in der einen Ader ein Störstrom fließt.
Es folgt nun die Beschreibung der Erfindung anhand der Figuren.
Fig. 1 und 2 zeigen jeweils ein Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Zur Erfassung der Gegentakt- und Gleichtaktsignale sind die Ubertrager ül bzw. ü2 vorgesehen. Sie weisen jeweils zwei gleiche symmetrisch aufgebaute Primärwicklungen auf, von denen je eine in die a- bzw. b-Ader geschleift ist. Beim übertrager ü1 werden die beiden Primärwicklungen gleichsinnig und beim übertrager Ü2 gegensinnig vom Nutzstrom durchflossen. Die Sekundärwicklungen der Übertrager sind jeweils mit einem gleichen Arbeitswiderstand Ral, Ra2 abgeschlossen, an denen eine dem Gegentakt- bzw. Gleichtaktsignal proportionale Spannung wirksam wird. Beide Signale werden mittels gleich aufgebauter Verstärker V, Filter F, Gleichrichter G und Integratoren I1, I2 verstärkt, gesiebt, gleichgerichtet und geglättet. Die Ausgänge der Integratoren sind auf einen Vergleichsverstärker VV geführt, dessen Ausgang auf den Sperreingang einer Sensorausgangsschaltung SA geführt ist. Deren Eingang wird vom Gleichrichterausgang des Gegentaktzweiges gespeist, und ihr Ausgang A wird gesperrt, wenn der Vergleichsverstärker eine etwa gleich große oder größere Gleichtakt- als Gegentaktspannung vorfindet.
Die Fig. 2 zeigt den grundsätzlich gleichen Aufbau der Fig. 1, wobei eine der Kettenschaltungen aus Verstärker V, Filter F und Gleichrichter G eingespart wurde. Neben dem gesparten Auf- wand hat diese Schaltung den Vorteil, daß bei Auswertung des Gegentakt- und Gleichtaktsignals durch die gleiche Kettenschaltung unterschiedliche Auswertefehler vermieden werden. Entsprechend der Ausgestaltung der Erfindung sind hierfür Multiplexerschalter S1 bis S4 vorgesehen, durch welche die Auswertekette zur Auswertung des Gegentaktsignals und alternativ des Gleichtaktsignals verwendet wird. Eingang und Ausgang der Auswertekette werden dabei immer abwechselnd an den Ausgang des übertragers ül bzw. an den Eingang des Integrators I1 oder an den Ausgang des übertrages ü1 bzw. an den Eingang des Integrators I2 geschaltet. Die Schaltersteuerung erfolgt durch ein Taktsignal T bzw. durch sein Komplement T. Ein für sprachfrequente Signale günstiges Taktintervall für T hat die Grössenordnung von einigen Millisekunden. Als Schalter sind beispielsweise integrierte CMOS-Bauelemente, z.B. 4066 einsetzbar. Es muß jedoch dabei beachtet werden, daß die Eingangswiderstände der den Schaltern nachfolgenden Verstärker bzw.
Integratoren hochohmig bemessen werden müssen, damit die Kanaldurchlaßwiderstände der CMOS-Bauelemente die Messung nicht verfälschen.
Da die Störsignale bei Fernmeldeleitungen nicht nur Gleichtaktcharakter sondern auch einen Gegentaktanteil aufweisen, ist es vorteilhaft, den Sensor schon zu sperren, bevor die Gleichtaktsumme die Gegentaktsumme erreicht. Je nach Größe des Gegentaktanteils, dessen Größe empirisch bestimmt werden kann, liegt eine günstige Sperrschwelle in den Bereich etwa um bis zu 10 % unter der Gleichtaktsumme.
Selbstverständlich bleibt die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens nicht auf die beiden beschriebenen Schaltungsanordnungen beschränkt.

Claims

Patentansprüche (1 IVerfahren zur Verkehrserfassung mit Sensoren auf als Doppeladern bestehenden Fernmeldeleitungen, wobei jeweils in den Doppeladern die Nutzsignale als Gegentaktströme wirken und die Störsignale von Gleichtakt-Beeinflussungsspannun gen herrühren, dadurch gekennzeichnet, daß in den Doppeladern der Fernmeldeleitung jeweils die Summe der Gleichtaktströme und die Summe der Gegentaktströme ausgewertet werden und ein Ansprechen des Sensors auf die Gegentaktsumme verhindert wird, wenn die Gleichtaktsumme etwa gleich der oder größer als die Gegentaktsumme ist.
2. Schaltungsanordnung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswertung der Gegentakt- und der Gleichtaktströme je ein Übertrager (ü1, ü2) mit jeweils zwei gleichen symmetrisch aufgebauten Primärwicklungen vorgesehen ist, von denen je eine in die a-Ader und je eine in die b-Ader geschleift sind, und daß ein Vergleichsverstärker (VV) vorgesehen ist zum Vergleich der am Ausgang der übertrager (Ül, 2) anstehenden Gegentakt- und Gleichtaktspannungen und daß der Sensor einen Sperreingang aufweist, der mit dem Vergleichsverstärkerausgang derart verbunden ist, daß der Sensorausgang (A) gesperrt ist, wenn die Gleichtaktspannung die Gegentakspannung übersteigt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet1 daß die zwei Primärwicklungen. des ersten Übertragers (ü1) gleichsinnig und die des zweiten übertragers (ü2) gegensinnig vom Nutzstrom durchflossen sind.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übertrager jeweils mit einem gleichen Arbeitswiderstand (Ral, Ra2) belastet sind.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannungen der zwei übertrager vor dem Vergleich jeweils mittels einer Schaltungskette aus Verstärker (V), Filter (F), Gleichrichter (G) und Integrator (I) verstärkt, gesiebt, gleichgerichtet und geglättet werden.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nur eine Schaltungskette aus Verstärker (V), Filter (F) und Gleichrichter (G) für jeden Sensor vorgesehen ist und diese mittels eines Multiplexers alternativ zur Auswertung des Gegentakt- bzw. Gleichtaktsignals verwendet wird (Fig. 2).
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Multiplexer zwei Schalterpaare (S1, S2 und S3, S4) vorgesehen sind, die jeweils alternativ durch ein Taktsignal (T) bzw. ein komplementäres Taktsignal (T) leitend gesteuert bzw. gesperrt werden, wobei jeweils der eine Schalter (S1, S3) zwischen dem zugehörigen Übertrager (U1, U2) und dem Verstärker (V) und der zweite Schalter (S2, S4) zwischen Gleichrichter (G) und dem zugehörigen Inte- grator (I1, I2) angeordnet sind.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Sperreingang des Sensors.

an seiner Ausgangsschaltung (SA) befindet, deren Eingang mit dem Eingang des Integrators (I1) des Gegentaktsignalzweiges verbunden ist.