-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Testen
von Telefonleitungsschnittstellen, vor allem diejenigen, welche
eine Widerstandsschaltung, insbesondere des Hybrid-Typs, umfassen,
um verschiedene Aufgaben wie die Stromversorgung der Telefonleitung
und die Begrenzung des Rufstroms auszuführen. Sie betrifft auch eine
Leitungsschnittstelle zur Umsetzung dieses Verfahrens.
-
Das
Dokument
US 6.219.417 beschreibt eine
Schnittstelle einer analogen Telefonleitung, die eine Hybrid-Widerstandsschaltung
und einen Signalprozessor umfasst, wobei dieser Prozessor außerdem dazu
genutzt wird, um Tests insbesondere während des Sendens eines Rufsignals
auf der Telefonleitung durchzuführen.
Es beschreibt jedoch keinen Test, der es ermöglichen würde, sich der Integrität der Hybrid-Widerstandsschaltung
zu vergewissern.
-
Das
Dokument
EP 0.808.053 beschreibt eine
Schnittstelle einer analogen Telefonleitung, die eine Hybrid-Widerstandsschaltung
und einen Signalprozessor umfasst, wobei dieser Signalprozessor
außerdem
zur Durchführung
von Tests genutzt wird. Es beschreibt, wie die Schnittstelle während der
Tests an der Schnittstelle von der Telefonleitung ohne Verwendung
von Relais getrennt wird. Es beschreibt einen Test, der es ermöglicht,
sich der Integrität
der Hybrid-Widerstandsschaltung zu vergewissern. Der Signalprozessor
liefert an einen Codec ein Testsignal in digitaler Form mit einer
Frequenz von 1 kHz. Das Testsignal wird vom Codec in ein analoges
Signal umgewandelt und anschließend
in die Hybrid-Widerstandsschaltung
eingespeist. Das von der Hybridschaltung reflektierte Signal wird
vom Empfangsverstärker
des Telefonsignals verstärkt,
danach wird seine Amplitude vom Signalprozessor gemessen. Es hängt von
der auf jeder der Adern der Telefonleitung vorhandenen Last und
dem Zustand der Hybrid-Widerstandsschaltung ab. Wenn diese einen
Widerstand umfasst, zu dem die Verbindung unterbrochen ist, dann
hat das reflektierte Signal eine größere Amplitude als ein festgelegter
Schwellenwert, und der Signalprozessor löst einen Alarm aus. Der Nachteil des
Testverfahrens liegt darin, dass es nur auf eine Schnittstelle anwendbar
ist, die einen Signalprozessor umfasst. Nun erhöht aber ein solcher Prozessor erheblich
die Kosten einer Telefonleitungsschnittstelle.
-
In 1 ist
eine klassische Leistungsschnittstelle dargestellt, die dazu bestimmt
ist, über
eine Telefonleitung 101 an einen Basis-Telefonapparat angeschlossen
zu werden, das heißt,
der auf einer gewöhnlichen
Analogleitung arbeitet, im Gegensatz zu den neuen Systemen wie beispielsweise
ISDN oder ADSL. Die Leitungen und Organe, die dazu bestimmt sind,
die Sprachsignale zwischen dieser Schnittstelle und der Wählvermittlungsstelle
zu übertragen
und zu empfangen, sind bekannt und sind zur Vereinfachung der Figur
nicht dargestellt worden und auch deshalb, weil sie an der Erfindung
nicht beteiligt sind.
-
Die
Telefonleitung ist auf der Eingangsseite der Leitungsschnittstelle
mit einer Schutzvorrichtung gegen Überspannungen 102 eines
bekannten Typs verbunden. Diese Vorrichtung 102 ist mit
einem Leitungstestrelais 103 verbunden. Dieses Relais ermöglicht,
die Leitungsschnittstelle von der Telefonleitung zu trennen, um
diese mit einem Leitungstestbus 104 zu verbinden.
-
Ein
zweites Schnittstellentestrelais 105 ermöglicht,
die Funktionsweise der Leitungsschnittstelle, vor allem die Abheben/Auflegen-Funktion
und insbesondere die Integrität
der Hybrid-Widerstandsschaltung 107 zu testen, indem der
Eingang der Schaltung 107 abgetrennt wird, um ihn mit einem Schnittstellentestbus 106 zu
verbinden. Außerhalb dieser
Testzeiträume
verbindet dieses Relais 105 folglich vom Relais 103 aus
die Leitung mit dem Eingang der Hybridschaltung 107.
-
Diese
Hybridschaltung 107, deren detaillierte Struktur weiter
unten beschrieben werden wird, ist über ein Rufrelais 108 entweder
mit einer Speiseschaltung 109 oder mit einer Rufschaltung 111 verbunden.
In diesem Darstellungsbeispiel ist diese Schaltung 109 mit
den beiden Schaltkreisen dieses Relais verbunden und entspricht
für den
einen dem (–)-Pol
der Speisung Vbat und für
den anderen dem (+)-Pol dieser Speisung. In bekannter Weise ist
jedoch der (–)-Pol
die heiße
Stelle, und der (+)-Pol ist mit der allgemeinen Masse 110 verbunden.
-
Die
Betätigungen
dieser verschiedenen Relais sind bekannt und werden daher nicht
in der Figur dargestellt.
-
Der
Ausgang der Hybridschaltung 107 ist mit einer Schaltung 112 zur
Erkennung des Abhebens oder des Auflegens des mit der Leitungsschnittstelle verbundenen
Telefonapparats verbunden. Eine Spannung Vcc, die über eine
Verbindung 114 an die Hybridschaltung 107 angelegt
wird, ermöglicht,
eine Polarisation zu erhalten, die zum Betrieb dieser Schaltung 112 dient.
Wenn das Abheben erkannt wird, sendet die Schaltung 112 ein
logisches Signal auf einer Ausgangsverbindung 113. Bei
der Erkennung des Auflegens sendet sie ein dazu komplementäres logisches
Signal.
-
Die
Verwendung eines Testrelais 105 zum Testen der Hybridschaltung 107 zieht
Kosten nach sich, die umso höher
sind, je mehr Relais und ebenso viele Leitungsschnittstellen und
somit Telefonapparate vorhanden sind, die von dem System bedient
werden.
-
Zur
Senkung dieser Kosten, indem diese Testrelais weggelassen werden,
schlägt
die Erfindung ein Testverfahren vor, das weder dieses Testrelais 105 noch
einen Signalprozessor benötigt.
Es ist dadurch gekennzeichnet, dass es zum Testen der Widerstandsschaltung
daraus besteht:
- – die Schnittstelle von der
Telefonleitung zu trennen;
- – das
Rufsignal anzulegen;
- – und
dieses logische Signal zu analysieren, welches, wenn die Widerstandsschaltung
defekt ist, aus einer Folge von 1en und 0en mit der Frequenz der
Wechselspannungskomponente des Rufsignals besteht.
-
Die
Erfindung schlägt
gleichfalls eine Wählvermittlungsstelle
vor, die dazu bestimmt ist, mit einer Schnittstelle einer analogen
Telefonleitung verbunden zu werden und die einen Steuerungsrechner
für diese
Leitungsschnittstelle umfasst, wobei diese Leitungsschnittstelle
umfasst:
- – eine
Widerstandsschaltung, die dazu bestimmt ist, die Schnittstelle mit
einer analogen Telefonleitung zu koppeln;
- – zwischen
die Widerstandsschaltung und die Telefonleitung geschaltete Vorrichtungen,
mit deren Hilfe die Schnittstelle von der Telefonleitung getrennt
werden kann;
- – Vorrichtungen,
mit deren Hilfe ein Rufsignal mit einer niederfrequenten Wechselspannungskomponente
an die Schnittstelle angelegt werden kann;
- – und
eine Abheben/Auflegen-Erkennungsschaltung, die ein logisches Abheben/Auflegen-Signal liefert;
dadurch
gekennzeichnet, dass, um das Testen der Hybrid-Widerstandsschaltung
zu ermöglichen,
der Rechner so programmiert ist, dass er die Vorrichtungen steuert,
mit deren Hilfe die Schnittstelle von der Telefonleitung getrennt
werden kann, sowie die Vorrichtungen, mit deren Hilfe ein Rufsignal
an die Schnittstelle angelegt werden kann;
und dass er so programmiert
ist, dass er erkennt, ob das logische Signal aus einer Folge von
1en und 0en mit der Frequenz der Wechselspannungskomponente des
Rufsignals zusammengesetzt ist.
-
Weitere
Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden
Beschreibung klar ersichtlich werden, die unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Figuren erfolgt, welche darstellen:
-
1 den
vereinfachten Schaltplan einer bekannten Leitungsschnittstelle;
-
2 den
gemäß der Erfindung
abgeänderten
Schaltplan von 2; und
-
3 den
Schaltplan der in dem gestrichelten Rahmen 115 von 2 enthaltenen
Organe.
-
In 2 ist
eine Leitungsschnittstelle dargestellt, mit deren Hilfe das Verfahren
gemäß der Erfindung
umgesetzt werden kann. Man stellt fest, dass sich diese Leitungsschnittstelle
nicht wesentlich von der in 1 dargestellten
unterscheidet, mit Ausnahme des Funktionstestrelais 105,
das hier weggefallen ist.
-
Anhand
des detaillierteren Schaltplans der in dem gestrichelten Rahmen 115 enthaltenen
Organe, der in 3 dargestellt ist, kann die
Funktionsweise des Verfahrens gemäß der Erfindung erklärt werden.
-
Die
Hybridschaltung 107 speist das Relais 103 und
somit die Telefonleitung über
zwei Strombegrenzungswiderstände
RA 201 und RB 211, die ihrerseits vom Rufrelais 108 gespeist
werden. Zur Vereinfachung der Zeichnung wurde die Speiseschaltung 109 nicht
dargestellt.
-
Eine
Brücke,
die gebildet wird aus zwei Widerständen RB1A 202 und
RB2B 212, die in Reihe zwischen dem Eingang von RA und
dem Ausgang von RB geschaltet sind, sowie zwei Widerständen RB2A 203 und
RB1B 213, die in Reihe zwischen dem Ausgang von RA und
dem Eingang von RB geschaltet sind, ermöglicht, die Richtung des Polarisationsstroms
zu bestimmen, die in bekannter Weise den abgehobenen oder aufgelegten
Zustand des mit der Leitungsschnittstelle verbundenen Telefonapparats angibt.
Hierfür
sind die Mittelpunkte der beiden Zweige der Brücke mit den Eingängen (+)
und (–)
eines Komparators verbunden, der das wesentliche Organ der Abheben-Erkennungsschaltung 112 bildet,
deren Ausgang 113 eine Spannung Vs liefert. Diese Spannung
kippt zwischen 0 und X Volt hin und her, wenn die Eingangsspannung
Ve des Komparators ihre Richtung ändert, was, je nach Sachlage,
dem Senden eines logischen Signals 1 oder 0 entspricht. Außerdem verbindet
ein erster Polarisationswiderstand RAb 204 eine Versorgungsquelle
Vcc mit dem Mittelpunkt der Widerstände RB2A und RB1B, und ein zweiter
Polarisationswiderstand RBb 214 verbindet den Mittelpunkt
der Widerstände
RB1A und RB2B mit Masse. Dies ermöglicht, die Spannung Ve auf
einen Mindestwert festzulegen, damit der Komparator 112 keine
Instabilität
aufweist.
-
Damit
das Gesamtsystem korrekt arbeitet, erfüllen die Werte der verschiedenen
Widerstände die
folgenden Relationen: RA = RB << RAb = RBb << RB1A
= RB1B = RB2A = RB2B
-
Um
die Leitungsschnittstelle und insbesondere ihre Hybridschaltung
zu testen, schlägt
die Erfindung vor, die Schnittstelle von Leitung durch das Relais 103 zu
trennen und danach an sie über
das Relais 108 von einem Rufsignalgenerator 205 aus
ein Rufsignal anzulegen. Dieser Vorgang erfolgt durch einfache Programmierung
des Steuerungsrechners der Wählvermittlungsstelle,
mit der die Leitungsschnittstelle verbunden ist.
-
Das
angelegte Rufsignal ist vorzugsweise ein Signal, das in bekannter
Weise eine Gleichspannungskomponente von –52 V umfasst, der eine niederfrequente
Wechselspannungskomponente von 80 Veff überlagert ist.
-
Wenn
die Widerstände
der Hybridschaltung auf ihrem Nennwert sind, erzeugt die niederfrequente Wechselspannungskomponente
am Eingang der Schaltung 112 nur eine Restwechselspannung
mit schwacher Amplitude in der Größenordnung von einigen mV.
Diese Komponente ist deutlich kleiner als der Wert der Polarisationsspannung
Ve, wodurch es nicht möglich
ist, den in der Schaltung 112 enthaltenen Komparator zum
Kippen zu bringen.
-
Wenn
dagegen ein beliebiger der Widerstände RB1A, RB2A, RB1B oder RB2B
der Hybridschaltung 107 eine Fehlerhaftigkeit aufweist,
sei dies eine Unterbrechung, ein Kurzschluss oder eine bedeutende
Abweichung seines Wertes, überschreitet
der Wert der Ve überlagerten
Wechselspannungskomponente den Wert dieser Anfangspolarisationsspannung,
was zu einem Hin- und Herkippen des Komparators der Schaltung 112 mit
der Frequenz der Wechselspannungskomponente des Rufsignals führt. Die Schaltung 112 sendet
folglich ein logisches Signal, das aus einer Folge von 1en und 0en
mit der Frequenz dieser Wechselspannungskomponente besteht und das
die Erkennung einer solchen Fehlerhaftigkeit anzeigt. Bezüglich der
Widerstände
RA und RB ermöglicht
dieses System auch die Erkennung einer Unterbrechung oder einer
sehr starken Erhöhung ihrer
Werte.
-
Dieses
logische Signal ist vollkommen verschieden von dem Signal, das einem
Vorgang des Abhebens oder Auflegens entspricht, welches, wenn es
aufgebaut ist, ein stabiles Signal ohne Übergang ist. Der Steuerungsrechner
der Wählvermittlungsstelle,
mit dem die Leitungsschnittstelle verbunden ist, kann folglich sehr
leicht durch Erkennen dieser Folge feststellen, dass die Hybridschaltung
dieser Leitungsschnittstelle defekt ist. Diese Erkennung erfolgt auch
hier durch einfache Programmierung dieses Rechners.
-
Die
Erfindung ermöglicht
somit, für
jede Leitungsschnittstelle auf das Testrelais 105 sowie
auf den Bus und seine dazugehörige
Elektronik zu verzichten und im Gegenzug lediglich einige Programmierzeilen
in das Programm des Rechners der Wählvermittlungsstelle hinzuzufügen, mit
der alle Leitungsschnittstellen verbunden sind.
-
Die
Erfindung ist auch auf Leitungsschnittstellen anwendbar, in denen
die Relais durch Halbleiterschaltkreise ersetzt sind.