HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet
von Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssystemen bzw.
PLC-Systemen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf Prüfeinrichtungen oder Vorrichtungen zum
Analysieren der Informationsübertragung auf einem
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem.
2. Beschreibung der verwandten Technik
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Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssysteme können
Wechselstrom(AC = alternating current)- oder Gleichstrom(DC
= direct current)-Energieversorgungsleitungen zur
Kommunikation zwischen elektronischen Geräten verwenden, die durch
die Energieversorgungsleitungen verbunden sind. Durch die
Verwendung existierender Energieversorgungsleitungen als
Kommunikationsmedium entfallen die Installationskosten für
das Hinzufügen eines speziellen Kommunikationsleitungsnetzes
zu existierenden Strukturen.
Energieversorgungsleitungs-Kommunikation bzw. PLC ist schwierig zu implementieren,
aufgrund der ungünstigen Umgebung, in der
Energieversorgungsleitungs-Kommunikation stattfinden muß. Ein typisches AC-
Energieversorgungsleitungs-Netzwerk wird zur
Energieverteilung an eine Anzahl mit diesem verbundener elektrischer
Geräte verwendet. Jede der verschiedenen Gerätearten kann
einen bedeutenden Rauschpegel zurück auf die
Energieversorgungsleitung führen. Unterschiedliche Geräte erzeugen
unterschiedliche Arten und Mengen von Rauschen, das den
Informationsfluß über die Energieversorgungsleitung behindern kann.
Rauschen auf der Energieversorgungsleitung kann den
ordnungsgemäßen und zuverlässigen Betrieb eines
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssystems beeinträchtigen.
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Ein weiteres Problem, das ein
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem möglicherweise beeinträchtigt,
ist die Signaldämpfung. Teilweise aufgrund der
unterschiedlichen Impedanzpegel der in Verbindung mit einem
Energieversorgungsleitungs-Netzwerk verwendeten elektrischen Geräte,
können übertragene Kommunikationssignale mehr als 40 dB
Dämpfung erleiden, bevor sie von einem Empfänger erfaßt
werden. Dieses bedeutende Dämpfungsproblem in Kombination mit
dem Rauschproblem macht eine wirksame Kommunikation sehr
schwierig. Ein Beispiel eines Energieversorgungsleitungs-
Kommunikationssystems ist ein von Echelon Corporation, Palo
Alto, Kalifornien, hergestelltes System.
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Die in einem bestimmten
Energieversorgungsleitungs-Netzwerk existierenden Rausch- und Dämpfungsprobleme können sich
von einem Netzwerk zu einem anderen anhängig von den Arten
der mit dem Energieversorgungsleitungs-Netzwerk verbundenen
Geräte deutlich unterscheiden. Ferner können sogar bei
bestimmten Geräten an dem
Energieversorgungsleitungs-Netzwerk unterschiedliche Betriebsmodi die Rausch- oder
Dämpfungspegel auf dem Energieversorgungsleitungs-Netzwerk
unterschiedlich beeinflussen. Aus diesem Grund ist es
wünschenswert, eine Analyse eines Energieversorgungsleitungs-
Netzwerks durchzuführen, um Rauschpegel, Dämpfungspegel und
die Kapazität des Netzwerks zu bestimmen, um Informationen
wirksam und genau von einem sendenden Knoten zu einem
empfangenden Knoten auf dem Energieversorgungsleitungs-Netzwerk
zu übertragen.
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Es gibt drei besondere Probleme, denen sich bekannte
Systeme nicht gewidmet haben. Ein besonderes Problem bei der
Energieversorgungsleitungsanalyse ist die Bestimmung und die
Anzeige des Pegels nur derjenigen Arten von Rauschen, die
ein Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem
beeinträchtigen. Ein
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem weist Rauschempfindlichkeiten auf, die sich in
Abhängigkeit von der Frequenz ändern. Damit eine Rauschanzeige
ein verwendbares Maß für die Stärke der Kommunikationsbeeinträchtigung
in einem bestimmten Netzwerk bereitstellen kann,
sollte die Anzeige ähnliche Empfindlichkeitskenndaten in
Abhängigkeit von der Frequenz wie ein
Kommunikationsempfänger aufweisen. Als weiteres Beispiel kann der gleiche
Rauschpegel die Kommunikation unterschiedlich stark
beeinträchtigen, und zwar abhängig davon, ob das Rauschen vom
Wesen her kontinuierlicher oder impulsförmiger ist. Die
Empfindlichkeit der Anzeige auf verschiedene Rauscharten sollte
wieder der Empfindlichkeit des Kommunikationsempfängers
gegenüber einer Beeinträchtigung durch diese Rauscharten
ähnlich sein. Sobald eine ordnungsgemäße Bestimmung des
Rauschens durchgeführt wurde, wird ein Maß für den
Empfangssignalpegel ebenfalls benötigt, so daß der Rauschabstand
(S/N = signal to noise ratio) und die Betriebstoleranz
(Empfangssignal oberhalb dessen, was für eine zuverlässige
Kommunikation erforderlich ist) bestimmt werden können.
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Ein zweites Problem beider
Energieversorgungsleitungsanalyse besteht darin, daß ein verminderter Rauschabstand
nicht der einzige Grund für eine beeinträchtigte
Energieversorgungsleitungs-Kommunikation ist.
Energieversorgungsleitungs-Impedanzen in Verbindung mit den Impedanzen von mit
der Energieversorgungsleitung verbundenen Geräten können
eine Frequenz- und Phasen-Antwort (zwischen einem
Kommunikationssender und -empfänger) erzeugen, die die Form des
übertragenen Signals auf eine Art und Weise verzerrt, die die
Kommunikation beeinträchtigt. Für diese Art von
Beeinträchtigung erfordert die Charakterisierung der Betriebstoleranz
eine Übertragung der gedämpften Signale gefolgt von einer
Messung der Fehlerrate an dem Empfänger. Der maximale Pegel
der Übertragungsdämpfung, die noch zu einer annehmbaren
Fehlerrate führt, wird zu einem Maß der Betriebstoleranz. Es
sei bemerkt, daß dieses zweite Maß der Betriebstoleranz alle
Wirkungen von Energieversorgungsleistungsrauschen, -dämpfung
und -verzerrung umfaßt. Durch Verwenden des zweiten Maßes
der Betriebstoleranz in Verbindung mit der vorhergehenden
Bestimmung des Rauschabstandes kann die dominierende Beeinträchtigung
bestimmt werden. Die Kenntnis, welche
Beeinträchtigung dominierend ist, führt dann zu einer Bestimmung
einer geeigneten Korrekturmaßnahme, falls erforderlich.
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Ein drittes Problem bei der
Energieversorgungsleitungsanalyse ist der Wunsch einer Person oder eines Benutzers,
die Analyse durchführen zu können, ohne an beiden zu
testenden Einheiten anwesend sein zu müssen. Die Kommunikation von
Parametern zwischen Einheiten, wie beispielsweise der
Fehlerrate und der Übertragungsdämpfung, würde dieses Problem
lösen, wenn ein Mittel für diese Nachrichten bereitgestellt
wird, die unter sehr beeinträchtigten Bedingungen zu
übertragen sind.
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Somit wird ein
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsanalysator mit diesen Merkmalen benötigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie durch den
unabhängigen Anspruch 1 definiert ist, wird ein
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsanalysator zum Messen einer
Signalqualität eines Übertragungssignals über ein
Energieversorgungsleitungsverteilungsnetzwerk bereitgestellt, wobei
der Kommunikationsanalysator aufweist:
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Eine Steuerlogik zum Messen einer Signalstärke des
Übertragungssignals und eines Rauschpegels, der auf dem
Kommunikationsnetzwerk vorhanden ist, wobei die Steuerlogik darüber
hinaus dem Bestimmen einer für eine zuverlässige
Kommunikation auf dem Kommunikationsnetzwerk über dem Rauschpegel
erforderlichen Betriebstoleranz zwischen der Signalstärke
des Übertragungssignals und einer minimalen
Sendesignalstärke dient; und
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eine Senderlogik zum Erzeugen und Senden von
Datenpaketen in dem Übertragungssignal auf dem
Kommunikationsnetzwerk, wobei die Senderlogik eine Logik zum Erzeugen und
Senden von Steuernachrichten auf das Kommunikationsnetzwerk
einschließt, wobei die Steuernachrichten eine Steuernachricht
zum dynamischen selektiven Setzen eines Parameters auf
einem fernen Kommunikationsanalysator, der mit dem
Kommunikationsnetzwerk gekoppelt ist, einschließt, wobei der
Parameter Informationen zum dynamischen Konfigurieren des fernen
Kommunikationsanalysators in einen Sendemodus oder einen
Empfangsmodus einschließt, wobei der Parameter dynamisch
selektiv auf der Grundlage der von der Steuerlogik
bestimmten Betriebstoleranz gesetzt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 veranschaulicht ein herkömmliches
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk.
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Fig. 2 veranschaulicht das Energieversorgungsleitungs-
Netzwerk, das mit zwei erfindungsgemäßen
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsanalysatoren (PLCA) gekoppelt ist.
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Fig. 3 veranschaulicht die interne Struktur des PLCA
der bevorzugten Ausführungsform.
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Fig. 4 veranschaulicht die Benutzer-Kleintastatur des
PLCA.
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Fig. 5 bis 26 sind Ablaufdiagramme der bei der
bevorzugten Ausführungsform verwendeten Steuerlogik.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsanalysator, der ein
Signalstärke-Meßsystem und auswählbare
Signaldämpfungsfunktionen bereitstellt, und ein Mittel zum Einstellen der
Dämpfung der Sendeeinheit und zum Messen der Fehlerrate, ohne
daß ein Benutzer an sowohl den zu prüfenden Sendeorten als
auch den zu prüfenden Empfangsorten anwesend sein muß. In
der folgenden ausführlichen Beschreibung werden zahlreiche
spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein ausführliches
Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Es
wird jedoch für einen Fachmann offensichtlich sein, daß
diese spezifischen Einzelheiten nicht benutzt werden müssen,
um die vorliegende Erfindung zu realisieren. In anderen
Fällen sind bekannte Strukturen, Materialien, Schaltungen und
Schnittstellen nicht ausführlich gezeigt oder beschrieben
worden, um die vorliegende Erfindung nicht unnötigerweise
unverständlich zu machen.
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Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein typisches
Energieversorgungsleitungsverteilungsnetzwerk 150 gezeigt
ist. Das in Fig. 1 gezeigte vereinfachte
Energieverteilungsnetzwerk ist für diejenigen typisch, die in den meisten
Industrie-, Geschäfts- und Wohnstrukturen vorhanden sind. Im
allgemeinen umfassen derartige Systeme eine
Leistungsschaltertafel 103, mit der eine Mehrzahl von
Energieversorgungsleitungen 114 und 115 gekoppelt sind. Typische elektrische
Anschlußstellen 104 und 105 können ebenfalls mit den
Energieversorgungsleitungen 114 und 115 verbunden sein. Dieses
Energieverteilungsnetzwerk wird typischerweise verwendet, um
50 oder 60 Hz Wechselstromleistung zu verteilen; obgleich in
einigen Fällen höhere Frequenzen, wie beispielsweise 400 Hz
bei Flugzeugsystemen, oder niedrigere Frequenzen, wie
beispielsweise 25 Hz oder Gleichstrom bei einigen
Eisenbahnsystemen verwendet werden. Viele unterschiedliche Arten von
elektrischen Geräten können mit einem
Energieverteilungsnetzwerk 150, wie mit dem in Fig. 1 gezeigten, gekoppelt
sein.
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Das in Fig. 1 gezeigte Energieverteilungsnetzwerk 150
kann als Kommunikationsmedium sowie als
Energieverteilungseinrichtung verwendet werden. Somit können Daten von einer
Stelle an dem Energieverteilungsnetzwerk zu einer anderen
Stelle über Leitungen 114 und/oder 115 übertragen werden. Um
die Datenkommunikationsfähigkeit bereitzustellen, wird ein
Sender/Empfänger (d. h. Sendeempfänger) 101 und 102
bereitgestellt. Der Sendeempfänger 101 ist mit einer Anschlußstelle
104 über eine Leitung 111, und der Sendeempfänger 102 ist
mit einer Anschlußstelle 105 über eine Leitung 112 gekoppelt
dargestellt. Somit können Daten von dem Sendeempfänger 101
über die Leitungen 111 und 114 durch die Schaltungstafel 103
in den Sendeempfänger 102 über Leitungen 115 und 112
übertragen werden. Der Sendeempfänger 101 und 102 kann ebenfalls
mit Zellen 107 und 108 gekoppelt sein. Die Zellen 107 und
108 sind Datenverarbeitungseinrichtungen, wie beispielsweise
die im US-Patent Nr. 4 944 143 beschriebene Einrichtung oder
eine andere Dateneinrichtung. Die Zelle oder andere
Einrichtung 107 kann mit dem Sendeempfänger 101 gekoppelt sein, um
Daten zur Übertragung über das Energieverteilungsnetzwerk zu
liefern. Auf ähnliche Weise kann eine Zelle oder eine andere
Einrichtung 108 mit einem Sendeempfänger 102 gekoppelt sein,
um die von dem Sender 120 übertragenen Daten zu empfangen.
Es wird für Fachleute offensichtlich sein, daß eine Zelle
nicht notwendigerweise als Datenquelle oder Datensenke
verwendet werden muß. Weitere Arten von Quellen für
Digitaldaten können mit den Sendeempfängern 101 und 102 gekoppelt
sein. Auf ähnliche Weise kann ein Prozessor in den
Sendeempfängern 101 und 102 enthalten sein. Außerdem wird es für
Fachleute offensichtlich sein, daß der Sendeempfänger 101
nicht notwendigerweise mit einer Anschlußsteckdose 104, wie
der in Fig. 1 dargestellten, gekoppelt sein muß.
Beispielsweise kann der Sendeempfänger 101 in die Steckdose 104
integriert sein, um Daten über die Energieversorgungsleitung 114
zu senden und/oder zu empfangen. Es sei ferner bemerkt, daß
der Sendeempfänger 101 in Hinblick auf den Aufbau und die
Funktion identisch zu dem Sendeempfänger 102 ist, wie es in
Fig. 1 gezeigt ist. Die
Energieversorgungsleitungs-Kommunikations-Sendeempfänger, wie beispielsweise die
Sendeempfänger 101 und 102, werden von der Echelon Corporation, Palo
Alto, Kalifornien, hergestellt.
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Es gibt zahlreiche zu
Energieversorgungsleitungsverteilungssystemen gehörende Rauschquellen und andere transiente
Signale, die es schwierig machen, Signale von einem
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssender zu empfangen
und/oder wiederherzustellen. Beispielsweise erzeugen
Lichthelligkeitsregler ein erhebliches Rauschen auf dem Energieversorgungsleitungsverteilungsnetzwerk.
Weitere
Rauschquellen sind Fernsehgeräte, Computer, Elektromotoren und
zahlreiche weitere Arten von elektronischen oder elektrischen
Geräten. Die Leitungsinduktivität und die Belastungseffekte
der Impedanz von Geräten, die mit dem
Energieversorgungsleitungsverteilungsnetzwerk verbunden sind, können ohne
weiteres zu einer Dämpfung eines übertragenen Signals um 40 dB
bis 60 dB führen. Noch schlimmer ist, daß sich die
elektrischen Kenngrößen des
Energieversorgungsleitungsverteilungsnetzwerkes von Moment zu Moment ändern, wodurch ein sich
kontinuierlich änderndes Kommunikationsmedium vorliegt.
Folglich müssen die Sendeempfänger 101 und 102 imstande
sein, Daten über das
Energieversorgungsleitungsverteilungsnetzwerk trotz des existierenden Umgebungsrauschens auf dem
Netzwerk zu senden und zu empfangen.
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Die Spreizspektrum-Signalisierung ist eines der besten
Verfahren zum Kommunizieren über die
Energieversorgungsleitung aufgrund deren Fähigkeit, das
Energieversorgungsleitungsrauschen zu überwinden. Idealerweise verteilt eine
Spreizspektrum-Übertragung ein Signal über die breitest
mögliche Bandbreite für eine optimale Leistung trotz
elektrischen Rauschens. Bandbreitenbegrenzungen für die
Energieversorgungsleitungs-Signalisierung werden in den Vereinigten
Staaten von der Federal Communications Commission (FCC)
festgelegt. Da die FCC verfügt hat, daß
Energieversorgungsleitungssignale AM-Radios nicht stören, die bis hinunter zu
535 kHz arbeiten, ist die praktische Obergrenze 450 kHz.
Eine untere Bandbreitenbegrenzung unter 100 kHz bietet
geringe Leistungsvorteile, da das
Energieversorgungsleitungsrauschen unterhalb dieser Frequenz dramatisch ansteigt. Um
den größten Anteil dieses 350 kHz breiten Bandes zu
verwenden, können ein modifiziertes Direktsequenz-Spreizspektrum
und eine Codiertechnik mit einer Bitrate von 10 Kilobit pro
Sekunde bei einem herkömmlichen
Energieversorgungsleitungsverteilungsnetzwerk verwendet werden, wie es in Fig. 1
dargestellt ist. Ein Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem
das dieses Spreizspektrum und diese Codiertechnik
verwendet, wird von der Echelon Corporation, Palo Alto,
Kalifornien, hergestellt.
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Die Antwortzeit eines Steuernetzwerks, wie
beispielsweise des in Fig. 1 dargestellten
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerks, ist die Geschwindigkeit, mit
der das Netzwerk auf eine Änderung in dem Status eines
Sensors oder einer mit dem Netzwerk gekoppelten
Ausgabevorrichtung oder auf eine über das Netzwerk ausgegebene
Operatordirektive reagieren kann. Änderungen in dem Status von mit dem
Netzwerk gekoppelten Sensoren, Aktuatoren, Anzeigen oder
Steuereinrichtungen werden als Datenbitpakete übertragen.
Ein Datenpaket umfaßt im allgemeinen die Adresse des
sendenden und empfangenden Sendeempfängers, Befehlssignale und
Fehlererfassungsinformationen. Jeder Sendeempfänger 101 und
102 umfasst bei dem herkömmlichen
Energieversorgungsleitungsverteilungs-Kommunikationsnetzwerk einen NEURON®-Chip
und einen Energieversorgungsleitungs-Sendeempfänger (PLT =
power line Sendeempfänger). Sowohl der Sendeempfänger als
auch die integrierte NEURON®-Chip-Schaltung sind von
Echelon Corporation, Palo Alto, Kalifornien, erhältlich. Ferner
sind die NEURON®-Chips und das entsprechende
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk, in dem sie arbeiten,
Gegenstand des US-Patents Nr. 4 918 690, erteilt am 17.
April 1990, mit den Erfindern Armas C. Markkula u. a. und
übertragen an Echelon Corporation, Palo Alto, Kalifornien.
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Der NEURON®-Chip wird zum Formatieren und Decodieren
von Datenpaketen zur Übertragung oder zum Empfang über das
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk optimiert.
Der NEURON®-Chip arbeitet mit dem PLT zusammen, um zwischen
55 und 60 Datenpakete pro Sekunde für typische Anwendungen
zu liefern. Die Systemantwortzeit hängt davon ab, wie
schnell die Datenpakete von dem Sender formatiert, über das
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk übertragen
und dann von dem Empfänger decodiert werden können. Es wird
für Fachleute offensichtlich sein, daß andere Ausführungsformen
eines herkömmlichen
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerkes andere Arten von Steuerschaltungen
benutzen können; in allen Fällen muß jedoch ein Sender zum
Codieren von Datenpaketen und ein Empfänger zum Decodieren
von Datenpaketen, die über das Energieversorgungsleitungs-
Kommunikationsnetzwerk übertragen wurden, bereitgestellt
werden. Die in dem oben angegebenen Patent offenbarten
Vorrichtungen und Verfahren stellen eine Möglichkeit dar, um
tatsächliche Übertragung und Lieferung eines Datenpaketes
über das Netzwerk zu handhaben.
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Jedes Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk
weist seinen eigenen einzigartigen Satz von eine
zuverlässige Energieversorgungsleitungs-Kommunikation
beeinflussenden Beeinträchtigungen auf. Daher ist es bedeutend, die
Eignung einer möglichen Anlage bewerten zu können, bevor das
tatsächliche Kommunikationssteuersystem installiert wird.
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Es wird nun auf Fig. 2 Bezug genommen. Das herkömmliche
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk 150 ist
mit zwei
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsanalysatoren (PLCA = power line communication analyzer) 210 und 220
verbunden. Die PLCAs analysieren und melden die
Zuverlässigkeit der Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsverbindung
zwischen zwei beliebigen Punkten in einem bestimmten
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk. Durch das
Analysieren der Übertragung von Daten über das Netzwerk 150
kann die Eignung eines bestimmten Netzwerks für die
Datenübertragung bestimmt werden. Ferner können Modifikationen
oder Verbesserungen an dem Netzwerk durchgeführt werden, um
die Qualität der Datenübertragung zu verbessern. Der PLCA
210 ist mit dem Netzwerk 150 über die Anschlußstelle 214 und
Leitungen 212 und 216 verbunden. Der PLCA 220 ist mit dem
Netzwerk 150 über die Anschlußstelle 224 und Leitungen 222
und 226 gekoppelt. Es wird für einen Durchschnittsfachmann
offensichtlich sein, daß die PLCAs 210 und 220 mit dem
Netzwerk 150 in jeder beliebigen für die Verbindung des
Sendeempfängers 101 oder des Sendeempfängers 102 mit dem Netzwerk
150 vorgesehenen Art und Weise gekoppelt sein können. Im
tatsächlichen Betrieb wirkt einer der PLCAs (d. h. 210 oder
220) als Datensender und der andere PLCA als Datenempfänger.
Die Betriebsart des PLCA kann während des Betriebs des
Systems dynamisch geändert werden. Die Ausgestaltung und die
Funktionsweise der PLCAs 210 und 220 sind Gegenstand der
hier beanspruchten Erfindung und werden ausführlich in den
folgenden Abschnitten beschrieben.
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Es wird auf Fig. 3 Bezug genommen, in der die interne
Struktur des
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsanalysators 300 der bevorzugten Ausführungsform dargestellt ist.
Der PLCA 300 umfaßt eine Steuerlogik 310, die Hardware
und/oder Firmware zum Steuern des Betriebs des PLCA umfaßt.
Im allgemeinen empfängt die Steuerlogik 310 Befehlseingaben
von einer Kleintastatur 342, erzeugt Datenpakete zur
Übertragung auf einem
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk 150, empfängt und analysiert von dem
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk 150 empfangene
Datenpakete, erfaßt das Energieversorgungsleitungssignal und/oder
den Rauschpegel und steuert die LED-Anzeige entsprechend an,
und zeigt Paketübertragungsinformationen auf einer LCD-
Anzeige 340 an. Die Ausgestaltung und die Funktionsweise der
Steuerlogik 310 werden ausführlich in Verbindung mit den
Ablaufdiagrammen der Fig. 5 bis 26 beschrieben. Es wird
für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich sein, der die
hier bereitgestellte ausführliche Beschreibung der Erfindung
gelesen hat, daß die Steuerlogik 310 unter Verwendung einer
Standard-Gate-Array-Logik, einer diskreten Logik oder einer
in einer Nur-Lese-Speicher-Einrichtung (ROM device = read
only memory device) gespeicherten
Software-Verarbeitungslogik implementiert werden kann.
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Die Steuerlogik 310 ist mit dem Sendeempfänger 312
gekoppelt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Der
Sendeempfänger 312 umfaßt eine Logik und eine Schaltungsanordnung, die
im wesentlichen mit den Sendeempfängern 101 und 102
identisch ist, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind. Ein
Sendeempfänger, wie beispielsweise der Sendeempfänger 312,
wird von Echelon Corporation, Palo Alto, Kalifornien,
hergestellt und vertrieben.
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Im allgemeinen empfängt der Sendeempfänger 312
Datenpakete und Steuerinformationen von der Steuerlogik 310. Die so
von dem Sendeempfänger 312 empfangenen Datenpakete werden
zur Übertragung auf dem
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk 150 formatiert. Auf ähnliche Weise empfängt
der Sendeempfänger 312 von einer anderen PLCA-Einrichtung
über das Netzwerk 150 gesendete Datenpakete. Die über das
Netzwerk 150 von dem Sendeempfänger 312 empfangenen
Datenpakete werden zur Decodierung an die Steuerlogik 310
übertragen. Das besondere Protokoll und die besonderen Verfahren
zum Übertragen und Empfangen von Datenpaketen auf dem
Netzwerk 150 sind bekannt, die in einem von Echelon Corporation
hergestellten Sendeempfänger implementiert sind.
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Zur Unterstützung des
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsanalysators 300 ist die Steuerlogik 310 mit einer
LED-Anzeige 344 gekoppelt. Die Steuerlogik umfaßt eine
digitale Filterung, um die Anzeige zu veranlassen,
Energieversorgungsleitungsrauschen in einer ähnlichen Art und Weise zu
dem Sendeempfänger auszufiltern. Sie umfaßt ebenfalls eine
Logik, um kurze Ereignisse zu verlängern, um eine visuelle
Anzeige auf den entsprechenden LEDs bereitzustellen. Die
LED-Anzeige 344 umfaßt bei der bevorzugten Ausführungsform
LED-Decodierer und Treiber zum Treiben eines Satzes von
Signalstärke-LEDs und drei Status-Anzeigen. Die Signalpegel-
LEDs umfassen bei der bevorzugten Ausführungsform einen Satz
von zehn grünen LED-Anzeigen, die die von dem PLCA 300 in
dem Trägerband empfangene relative Signalstärke angeben. Bei
der bevorzugten Ausführungsform weisen diese LEDs jeweils
Nennwerte von -42, -36, -30, -24, -18, -12, -9, -6, -3 und 0
dB bezüglich des 5 VSS-Signals auf der
Energieversorgungsleitung 150 auf. Diese LEDs sind zum Anzeigen eines
schnellen Schätzwerts des Signal (während Pakete vorhanden sind)-
zu-Rausch(während keine Pakete vorhanden sind)-Abstands auf
dem Netzwerk 150 zu einem beliebigen bestimmten Zeitpunkt
verwendbar. Die drei Statusanzeigen umfassen eine
Trägererfassungs- bzw. Carrier-Detect-LED, eine Paketerfassungs-LED
und eine Fehlerkorrektur-LED. Die Fehlererfassungs-LED
umfaßt eine gelbe LED, die für 50 Millisekunden aufleuchtet,
wann immer der Sendeempfänger 312 ein Signal erfaßt, das die
Korrelationsschwelle durchbricht. Diese LED liefert eine
näherungsweise visuelle Anzeige der Dichte der an dem
Netzwerk 150 vorhandenen trägerähnlichen Signale (entweder aus
gültigen Paketen oder aus Rauschen mit Charakteristika, die
einer gültigen Übertragung ähnlich sind). Das
Paketerfassungs-LED ist eine grüne LED-Anzeige, die die Erfassung
eines gültigen Datenpaketes angibt, wenn es von dem
Sendeempfänger 312 empfangen wird. Diese LED wird bei der
bevorzugten Ausführungsform für mindestens 200 Millisekunden
aktiv gehalten, so daß die Anzeige dauerhaft beleuchtet
bleibt, wenn gültige Datenpakete mindestens alle 200
Millisekunden empfangen werden. Die Fehlerkorrektur-LED ist eine
gelbe LED, die widerspiegelt, daß der Sendeempfänger 312
versucht hat, eine Fehlerkorrektur an einem empfangenen
Datenpaket durchzuführen. Eine ausführlichere Beschreibung
der Art und Weise, mit der Signale auf der LED-Anzeige 344
angezeigt werden, wird hier in einem nachfolgenden Abschnitt
geliefert.
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Der Sendeempfänger 312 ist mit einem Netzwerkkoppler 314
verbunden. Der Netzwerkkoppler 314 umfaßt einen Schalter zum
Auswählen zwischen Gegentakt- und Gleichtakt - 120/240-Volt-
Betrieb. Der Netzwerkkoppler 314 ist Fachleuten bekannt. Der
Netzwerkkoppler 314 ist mit einem Schalter 316 gekoppelt.
Der Schalter 316 wird verwendet, um zwischen einer an einem
externen Kopplungsverbinder 318 bereitgestellten externen
Netzwerkverbindung oder einer an einem IEC-Verbinder 320
bereitgestellten internen Netzwerkverbindung zu wählen. Der
Verbinder 320 ist durch Sicherungen 322 gekoppelt. Der
Verbinder 320 entspricht einem Verbinder, der zum Koppeln des
PLCA 300 mit der Anschlußstelle 214 oder 224 geeignet ist,
wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Der PLCA 300 ist dadurch
mit dem Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk
150 gekoppelt. Eine Wechselstromspannung von 120 oder 240
Volt wird über diesen Verbinder 320 bereitgestellt. Die
Energieversorgung für den PLCA wird durch Abgreifen der an
der Leitung 323 vorhandenen Energiequelle über das Filter
324 und die Leistungsversorgung 326 bereitgestellt. Das
Filter 324 und das Netzteil 326 wandeln den an dem Netzwerk 150
vorhandenen Wechselstrom in einen Gleichstrom um, der zum
Treiben der internen Logik des PLCA 300 geeignet ist. Der
von dem Netzteil 326 ausgegebene Gleichstrom wird
Spannungsreglern 330 durch eine Sicherung 329 zugeführt. Die
Spannungsregler 330 stellen eine Gleichstromenergiequelle bereit
mit einem geeigneten Spannungspegel zur Energieversorgung
der internen Logik des PLCA 300. Außerdem sieht die
bevorzugte Ausführungsform eine Gleichstrombuchse 328 vor, die
dem Benutzer ein Mittel zur Verfügung stellt, um die Regler
330 mit einer externen Gleichstromenergiequelle zu versehen.
Somit ist die interne Architektur des PLCA 300 beschrieben.
Die in der Steuerlogik 310 enthaltene Logik und die
Wechselwirkung dieser Steuerlogik mit anderen Komponenten des PLCA
300 wird nun beschrieben.
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Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, sind die beiden PLCA-
Einrichtungen 210 und 220 mit einem zu testenden Netzwerk
zum Analysieren der Datenübertragung in diesem gekoppelt.
Zum Testen der Kommunikation in einer Richtung ist eine
PLCA-Einrichtung als Sendeanalysator und der andere PLCA als
Empfangsanalysator konfiguriert. Die Steuerlogik 310 in dem
PLCA 300 enthält eine Logik zum Arbeiten entweder in einem
Sendeanalysatormodus oder in einem Empfangsanalysatormodus.
Entweder der Sende- oder der Empfangsmodus kann während des
Betriebs des PLCA 300 dynamisch konfiguriert sein. Der
Sendelogikteil der Steuerlogik 310 erzeugt und sendet explizite
Datennachrichten über das Netzwerk 150 an einen
Empfangsanalysator. Jede Datennachricht umfaßt einen geordneten Zwei-
Byte-Wert mit einer Gesamtzahl von zwölf Bytes pro Paket
(Minimum) einschließlich Overhead plus einem Vorspann. Der
Empfangsanalysator sucht sequentiell nach diesen
Nachrichten. Wenn es eine Lücke in der Folge gibt, werden die
fehlenden Nachrichten von der Empfängerlogik innerhalb der
Steuerlogik 310 als verloren gezählt. Die Übertragung dieser
Datennachrichten wird unter Verwendung von Steuernachrichten
synchronisiert und geordnet.
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Die vorliegende Erfindung sieht zwei Grundbetriebsmodi
vor: Einen Physikalische-Schicht-Modus und einen
Protokollschicht- oder Bestätigter-Dienst-Modus. Bei dem
Physikalische-Schicht-Modus werden Datenpakete auf dem
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk übertragen, ohne
Bestätigung von einem Empfänger und ohne zu versuchen, ein
fehlerhaft empfangenes Paket erneut zu senden. Bei dem
bestätigten Modus verlangt die Datenpaketübertragung die
Bestätigung von einem Empfänger, und Übertragungswiederholungen
werden versucht, wenn ein Datenpaket nicht ordnungsgemäß
empfangen wird.
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Unter Verwendung des Paars von PLCA-Einrichtungen 210
und 220, die in Fig. 2 dargestellt sind, kann ein
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk 150 analysiert
werden. Da jeder PLCA 210 und 220 identische Sender- und
Empfängersteuerlogiken aufweist, kann das Netzwerk 150 in
beiden Richtungen mittels des PLCA 210 und des PLCA 220
getestet werden. Jeder PLCA umfaßt eine Steuerlogik zum
Konfigurieren des PLCA als Sendeanalysator oder als
Empfangsanalysator. Wenn ein PLCA als Sender konfiguriert ist,
sendet der Sendeanalysator automatisch eine Steuernachricht an
den anderen PLCA, die den das Gegenstück bildenden PLCA
automatisch als Empfangsanalysator konfiguriert und
umgekehrt. Die Senderlogik in jedem PLCA liefert ein Mittel, um
bei einem fernen Empfangsanalysator verlorene
Paketinformationen abzufragen, die auf der lokalen Sendeanalysator-LCD-
Anzeige 340 angezeigt werden.
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Sender- und Empfangsanalysatorlogik in der Steuerlogik
310 umfassen eine Logik zum Unterstützen eines Physikalische-Schicht-
oder Bestätigter-Dienst-Betriebs. Bei dem
bestätigten Dienst werden Datenpakete, die von einem
Empfangsanalysator empfangen wurden, mittels einer an die als
Sender konfigurierte Einheit zurückgesendeten
Paketbestätigung bestätigt. Wenn die Bestätigung von dem Sender nicht
empfangen wird, wird der Sender das Datenpaket erneut
senden; diese Übertragung wird bei der bevorzugten
Ausführungsform bis zu dreimal wiederholt. Bei dem Physikalische-
Schicht-Betrieb werden keine Bestätigungen gesendet und
jedes Datenpaket wird nur einmal gesendet. Im allgemeinen
funktioniert die vorliegende Erfindung, wie sie nachstehend
beschrieben ist, in einer ähnlichen Art und Weise sowohl in
der Physikalische-Schicht- als auch in der Bestätigter-
Dienst-Betriebsart.
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In dem folgenden Abschnitt wird die Steuerlogik 310 in
bezug auf als Tasten-Aktivierungen auf der Kleintastatur 342
eingegebene Befehle, von einem PLCA an einen zweiten PLCA
gesendete Nachrichten und von der Steuerlogik 310 an die
LCD-Anzeige 340 ausgegebene Anzeigeinformationen
beschrieben. Da Teile des Sendeanalysatorteils der Steuerlogik 310
sich von dem Empfangsanalysatorteil der Steuerlogik 310
unterscheiden, werden die Sendeanalysatorlogik und die
Empfangsanalysatorlogik in der folgenden ausführlichen
Beschreibung getrennt dargestellt. In jedem Fall antwortet
die Steuerlogik 310 auf die Aktivierung von Tasten auf der
Kleintastatur 342 und auf von einem fernen PLCA gesendete
Nachrichten. Somit wird die Steuerlogik 310 nachstehend in
bezug auf bestimmte Befehlstastenselektionen, die auf einer
Kleintastatur 342 aktiviert werden, und auf von einem fernen
PLCA empfangene Nachrichten beschrieben. Es wird für einem
Fachmann offensichtlich sein, daß weitere Formen der
Befehls- oder Nachrichteneingabe verwendet werden können, um
Parameter einzustellen und Informationen von dem PLCA 300 zu
betrachten. Beispielsweise kann an dem PLCA 300 ein Host-
Eingangs/Ausgangs-Port zum Übertragen von Befehls- und Statusinformationen
an/von einem Host-Computer bereitgestellt
werden.
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Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen, in der die auf
der Kleintastatur 342 bei der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Tasten
dargestellt sind. Wie es gezeigt ist, umfassen die Tasten auf der
Kleintastatur 342 eine Start-Taste, eine Stopp-Taste, eine
Pause-Taste, eine Bewege-Taste, eine Ändere-Taste, eine
Freigabe-Taste und einen Zahlentastensatz von Null bis Neun.
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Bei dem
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsanalysator 300 wird ein Sendeanalysatormodus oder eine
Empfangsanalysatormodus mit einer bestimmten Tastensequenz auf der
Kleintastatur 342 eingestellt, wie es nachstehend
beschrieben ist. Sobald der Sende/Empfangsanalysatormodus
eingestellt wurde, antwortet die Sendeanalysatorlogik oder
Empfangsanalysatorlogik der Steuerlogik 310 auf
Tastenaktivierungen auf der Kleintastatur 342, wie es in den folgenden
Abschnitten beschrieben ist. Da die Antwort auf
Tasten-Aktivierungen auf der Kleintastatur 342 für einen in einem
Sendeanalysatormodus und einen im Empfangsanalysatormodus
arbeitenden PLCA unterschiedlich sein kann, wird die
Steuerlogik 310 in den folgenden Abschnitten in bezug auf einen
vorher eingestellten Sendeanalysatormodus oder
Empfangsanalysatormodus beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf die in den Fig. 5 bis 26
dargestellten Ablaufdiagramme wird die in der Steuerlogik 310 der
bevorzugten Ausführungsform enthaltene Verarbeitungslogik
dargestellt. Es wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen. Die
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsanalysator-Steuerlogik beginnt bei der Blase 510 beim Einschalten oder
Rücksetzen des Analysators. Die Einschaltinitialisierung oder
das Rücksetzen wird in dem Verarbeitungsblock 512 empfangen.
Die Grundinitialisierung des Systems, wie beispielsweise das
Löschen von Puffern, das Rücksetzen von Zählern und
Initialisieren der Hardware wird in dem Verarbeitungsblock 514
durchgeführt. Als Standardanalysatormodus wird der Empfangsanalysatormodus
im Verarbeitungsblock 516 eingestellt. Der
Standardanalysatormodus wird eingestellt, wenn der
Analysator das erste Mal jemals eingeschaltet wird. Nach diesem
ersten Mal wird der aktuelle Analysatormodus im
nichtflüchtigen Speicher gehalten und für jede nachfolgende
Einschaltinitialisierung verwendet.
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Jeder PLCA kann als Sendeanalysator oder als
Empfangsanalysator arbeiten. Der Sende/Empfangsmodus ist einer von
verschiedenen von der vorliegenden Erfindung
bereitgestellten Betriebsmodi. Ein Betriebsmodus wird auf einen
Anfangsstandardzustand von IDLE bzw. RUHEZUSTAND im
Verarbeitungsblock 518 eingestellt. Die mit MAIN LOOP bzw. HAUPTSCHLEIFE
bezeichnete Blase beginnt eine Normalbetriebsschleife der
PLCA, wie sie von der Verarbeitungslogik durchgeführt wird
und beginnend in Fig. 6 dargestellt ist.
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Es wird auf Fig. 6 Bezug genommen, in der ein erster
Teil der HAUPTSCHLEIFE des PLCA dargestellt ist. Bei dem
Teil der HAUPTSCHLEIFE prüft die PLCA-Logik auf irgendwelche
Steuernachrichten, die von einem fernen PLCA empfangen
worden sein könnten. Diese Steuernachrichten umfassen eine
Start-Nachricht, eine Synchronisations-Nachricht, eine
Stopp/Pause-Nachricht, eine
Test-Status-Anforderungs-Nachricht und eine Modus- oder Dämpfungs-Änderungs-Nachricht. Es
wird für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich sein,
daß weitere Arten von Steuernachrichten bereitgestellt
werden können. Beginnend beim Entscheidungsblock 670 prüft der
PLCA auf eine Start-Nachricht hin. Eine Start-Nachricht wird
von einem fernen Empfänger-PLCA erzeugt, wenn ein ferner
Benutzer eine Start-Taste auf der fernen PLCA-Kleintastatur
aktiviert. In diesem Fall wird der Dämpfungspegel von dem
fernen PLCA in der Start-Nachricht gesendet. Der lokale PLCA
aktualisiert den lokalen Dämpfungspegel, wie er von dem
fernen PLCA spezifiziert wird, im Verarbeitungsblock 673. Der
lokale PLCA springt dann zu der Verarbeitungslogik beginnend
an der mit TSTART bezeichneten Blase, die in Fig. 15
dargestellt ist, wobei eine Senderstartsequenz initiiert wird.
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Wenn eine Synchronisations-Nachricht empfangen wird, wird
der Verarbeitungspfad 678 in Fig. 6 zu der mit H
bezeichneten Blase genommen, die in Fig. 20 dargestellt ist. Die
Synchronisations-Nachricht wird verwendet, um einen
Empfänger-PLCA für den Empfang von Testdatenpaketen von einem
Sender-PLCA vorzubereiten.
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Es wird auf den Entscheidungsblock 682 in Fig. 6 Bezug
genommen. Ein Verarbeitungspfad 684 wird genommen, wenn eine
Stopp/Pause-Nachricht von einem fernen PLCA empfangen wird.
Diese Nachricht wird gesendet, wenn ein Benutzer eine Stopp-
oder Pause-Taste auf einer fernen PLCA-Tastatur aktiviert.
In diesem Fall wird ein Sender-PLCA das Senden von
Testdatenpaketen unterbrechen und die lokale LCD-Anzeige mit dem
neuen Pause- oder Stopp-Status aktualisieren. Der lokale
PLCA wird ebenfalls den Empfang der Stopp/Pause-Nachricht
dem fernen PLCA bestätigen (Verarbeitungsblock 675). Die
Steuerung kehrt dann zum oberen Ende der in Fig. 6
dargestellten Hauptschleife zurück.
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Es wird auf den Entscheidungsblock 688 in Fig. 6 Bezug
genommen. Der Verarbeitungspfad 690 wird genommen, wenn eine
Test-Status-Anforderungs-Nachricht von einem fernen PLCA
empfangen wird. Diese Nachricht wird gesendet, wenn ein
ferner PLCA Informationen verlangt, die die Menge von
Testdatenpaketen, die von einem Sender-PLCA gesendet wurden, oder
die Menge von Testpaketen, die von einem Empfänger-PLCA
empfangen wurden, betreffen. Diese Informationen werden
verwendet, um die Anzeige jedes PLCA mit aktuellen Test- und
Fehlerinformationen zu aktualisieren. Bei Empfang dieser
Nachricht wird die Menge gesendeter Testdatenpakete oder die
Menge empfangener Testdatenpakete an den fernen
(anfordernden) PLCA beim Verarbeitungsblock 675 gesendet. Die
Steuerung kehrt dann zum oberen Ende der in Fig. 6 dargestellten
Hauptschleife zurück.
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Es wird auf den Entscheidungsblock 694 in Fig. 6 Bezug
genommen. Der Verarbeitungspfad 696 wird genommen, wenn eine
Modus- oder Dämpfungs-Änderungs-Nachricht von einem fernen
PLCA empfangen wird. Diese Nachricht wird gesendet, wenn der
Sende/Empfangs-Modus oder der Dämpfungspegel in einem fernen
PLCA geändert wird. Diese Art von Änderung veranlaßt den
lokalen PLCA, sofort auf die Änderung des fernen PLCA zu
antworten. Auf diese Art und Weise arbeiten die beiden PLCAs
immer in einem kompatiblen Zustand. Bei Empfang dieser
Nachricht wird der Modus oder der Dämpfungspegel in dem lokalen
PLCA geändert, um dem Modus oder dem Dämpfungspegel des
fernen PLCA im Verarbeitungsblock 697 zu entsprechen. Die
Steuerung kehrt dann zum oberen Ende der in Fig. 6
dargestellten Hauptschleife zurück. Wenn keine Steuernachricht
von einem fernen PLCA empfangen wurde, geht die Steuerung
mit der in Fig. 7 mit A bezeichneten Blase weiter, wo
Kleintastaturtastenaktivierungen verarbeitet werden.
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Es wird nun auf Fig. 7 Bezug genommen, in der eine
Tasten-Aktivierungs-Verarbeitungslogik beginnend bei der mit
A bezeichneten Blase dargestellt ist. Wenn die Bewege-Taste
auf der Kleintastatur 342 aktiviert wird, wird der
Verarbeitungspfad 632 zu der mit BEWEGE bezeichneten Blase genommen,
wie es in Fig. 10 dargestellt ist. Wenn die Ändere-Taste
aktiviert wird, wird der Verarbeitungspfad 638 zu der mit
ÄNDERE bezeichneten Blase genommen, wie dies in Fig. 11
dargestellt ist. Wenn die Freigabe-Taste aktiviert wird,
wird der Verarbeitungspfad 644 zu der mit FREIGABE
bezeichneten Blase genommen, wie es in Fig. 12 und 13
dargestellt ist. Und schließlich wird, wenn eine Zahlentaste des
auf der Kleintastatur 342 bereitgestellten
Zahlentastensatzes aktiviert wird, der Verarbeitungspfad 650 zu der mit NUM
bezeichneten Blase genommen, wie es in Fig. 14 dargestellt
ist. Nachdem die Aktivierung der Bewege-, Ändere-, Freigabe-
oder Zahlentasten getestet wurde, wird der Analysatormodus
getestet, um zu bestimmen, ob der PLCA als Sender- oder
Empfangsanalysator konfiguriert ist (Entscheidungsblock 654).
Wenn der PLCA als Sender konfiguriert ist (Verarbeitungspfad
658), wird die Verarbeitung an der mit TX bezeichneten Blase
fortgesetzt, wobei eine für den Sendeanalysator spezifische
Funktionalität bereitgestellt wird. Wenn jedoch der
Analysator in einem Empfangs-Modus arbeitet, wird der
Verarbeitungspfad 656 zu der Blase RX genommen, die in Fig. 9
dargestellt ist, in der die für den Empfangsanalysator
spezifische Funktionalität dargestellt ist.
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Wie es in Fig. 8 dargestellt ist, empfängt die
Sendeanalysator-Verarbeitungslogik Tasten-Aktivierungen von der
Kleintastatur 342 und antwortet auf die Tasten-Aktivierungen
entsprechend. Bei einer Start-Taste-Aktivierung
(Verarbeitungspfad 612) wird die Verarbeitung an der mit TSTART
bezeichneten Blase fortgesetzt, wie es in den Fig. 15 und
16 dargestellt ist. Wenn eine Stopp-Taste aktiviert wird,
wird der Verarbeitungspfad 618 zu der mit TSTOP bezeichneten
Blase genommen, wie es in Fig. 17 dargestellt ist. Wenn die
Pause-Taste auf der Kleintastatur 342 aktiviert wird, wird
der Verarbeitungspfad 624 zu der mit TPAUSE bezeichneten
Blase genommen, wie es in Fig. 18 dargestellt ist.
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Wie es in Fig. 9 dargestellt ist, empfängt die
Empfangsanalysator-Verarbeitungslogik Tasten-Aktivierungen von
der Kleintastatur 342 und antwortet auf deren
Tasten-Aktivierungen entsprechend. Für eine
Empfänger-Start-Taste-Aktivierung (Verarbeitungspfad 1612), wird die Verarbeitung bei
der mit RSTART bezeichneten Blase fortgesetzt, wie es in den
Fig. 19 und 20 dargestellt ist. Wenn eine Empfänger-
Stopp-Taste aktiviert wird, wird der Verarbeitungspfad 1618
zu der mit RSTOP bezeichneten Blase genommen, wie es in
Fig. 21 dargestellt ist. Wenn die Pause-Taste auf der
Empfänger-Kleintastatur 342 aktiviert wird, wird der
Verarbeitungspfad 1624 zu der mit RPAUSE gekennzeichneten Blase
genommen, wie es in Fig. 22 dargestellt ist.
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Es wird nun auf Fig. 10 Bezug genommen, in der die
Verarbeitungslogik für eine Bewege-Taste-Aktivierung beginnend
bei der Blase 1210 dargestellt ist. Die Bewege-Taste, die
Ändere-Taste und die Freigabe-Taste werden alle verwendet,
um verschiedene Systemparameter zu spezifizieren und zu
modifizieren, die auf der LCD-Anzeige 340 dargestellt werden.
Die Bewege-Taste wird verwendet, um einen Cursor in
sequentieller Reihenfolge von einem modifizierbaren Feld auf
der LCD-Anzeige 340 zu dem nächsten modifizierbaren Feld zu
bewegen. Wenn sich der Cursor durch das letzte Feld auf der
LCD-Anzeige 340 bewegt, läßt die Verarbeitungslogik in Fig.
10 den Cursor zu dem ersten Feld der LCD-Anzeige 340 zurück
laufen. Beginnend an dem in Fig. 10 dargestellten
Entscheidungsblock 1212 wird der aktuelle Status des Analysators
getestet. Wenn der aktuelle Status IDLE bzw. IM RUHEZUSTAND
ist, wird dem Cursor im Verarbeitungsblock 1220 ermöglicht,
zu dem nächsten modifizierbaren Feld auf der LCD-Anzeige
vorzurücken. Wenn der Cursor durch das letzte Feld auf der
LCD-Anzeige 340 läuft, wird der Verarbeitungsblock 1228
ausgeführt, um den Cursor zu dem ersten Feld auf der LCD-
Anzeige 340 zu bewegen. Der Aktuelles-Feld-Zeiger wird im
Verarbeitungsblock 1230 eingestellt. Der
Aktuelles-Feld-Zeiger kennzeichnet das Feld, zu dem der Cursor bewegt wurde.
Die Verarbeitung für die Bewege-Taste-Aktivierung wird als
Rückschleife zu der normalen Verarbeitungsschleife bei der
in Fig. 6 dargestellten Blase HAUPTSCHLEIFE zurückgeführt.
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Es wird erneut auf den in Fig. 10 dargestellten
Entscheidungsblock 1212 Bezug genommen. Wenn der aktuelle
Status des Sendeanalysators nicht IM RUHEZUSTAND ist, wird der
Verarbeitungspfad 1214 zum Verarbeitungsblock 1218 genommen,
indem der Cursor zu dem Sendedämpfungsfeld bewegt wird. Da
das Sendedämpfungsfeld während des aktiven Betriebs des
Senders oder Empfängers modifiziert werden kann, wird der
Cursor bei Aktivierung der Bewege-Taste, während der PLCA nicht
in eine RUHEZUSTAND-Modus ist, automatisch an dem
Sendedämpfungsfeld positioniert. In diesem Fall wird der Aktuelles-
Feld-Zeiger im Verarbeitungsblock 1230 auf das
Sendedämpfungsfeld gesetzt, und die Verarbeitung wird bei der in
Fig. 6 dargestellten Blase HAUPTSCHLEIFE fortgesetzt.
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Es wird nun auf Fig. 11 Bezug genommen, in der die
Verarbeitungslogik für eine Ändere-Taste-Aktivierung beginnend
bei der Blase 1310 dargestellt ist. Die Ändere-Taste wird
verwendet, um das aktuelle Feld durch einen Satz von Werten
laufen zu lassen, die das Feld annehmen kann. Bei dem
Verarbeitungsblock 1312 wird der Aktuelles-Feld-Zeiger erhalten,
und der Status des aktuellen Felds wird modifiziert, um
anzugeben, daß eine Änderung an dem Feld bevorsteht. Wenn das
aktuelle Feld das Sende/Empfangsmodusfeld ist, wird der
Verarbeitungspfad 1316 zu dem Verarbeitungsblock 1320 genommen,
wo der Satz von Werten für den Sende/Empfangsmodus
sequentiell für jede Ändere-Taste-Aktivierung auf der LCD-Anzeige
340 angezeigt wird. Der Satz von Werten für den
Sende/Empfangsmodus umfaßt einen Sendemodus mit Bestätigung,
einen Empfangsmodus mit Bestätigung, einen physikalischen
Sendemodus, einen physikalischen Empfangsmodus und einen
Experten-(Solo)-Modus. Der Experten(Solo)-Modus wird
bereitgestellt, um das Testen mit einem einzigen mit dem
Energieversorgungsleitungs-Netzwerk gekoppelten Analysator zu
ermöglichen. Die vorgeschlagene Änderung wird im
Verarbeitungsblock 1320 ausgewählt. Die Verarbeitung setzt sich dann
durch die in Fig. 6 dargestellte Blase HAUPTSCHLEIFE fort,
wo die Verarbeitung für die nächste Befehls-Nachricht oder
die nächste Tasten-Aktivierung fortgesetzt wird. Wenn das
aktuelle Feld das Sendedämpfungsfeld ist, wird der
Verarbeitungspfad 1324 zu dem Verarbeitungsblock 1330 genommen, wo
der Satz von Werten für das Sendedämpfungsfeld sequentiell
auf der LCD-Anzeige 340 dargestellt wird. Die möglichen
auswählbaren Dämpfungswerte bei der bevorzugten Ausführungsform
umfassen 0, 6, 12, 18 und 24 dB. Wenn der Experten-Modus
aktiv ist, werden zusätzliche Sendedämpfungswerte
bereitgestellt (z. B. 99). Die vorgeschlagene
Sendedämpfungsfeldänderung wird, wie von einem Benutzer ausgewählt, im
Verarbeitungsblock 1330 angegeben. Die Verarbeitung setzt sich dann
durch die in Fig. 6 dargestellte Blase HAUPTSCHLEIFE fort.
Wenn das aktuelle Feld das Carrier-Detect-Modus- bzw.
Trägererfassungsmodusfeld ist, wird der Verarbeitungspfad 1334
zu dem Verarbeitungsblock 1338 genommen, wo der Satz von
Werten, die der Trägererfassungsmodus annehmen kann, sequentiell
auf der LCD-Vorrichtung 340 angezeigt wird. Die
möglichen Werte für den Trägererfassungsmodus sind bei der
bevorzugten Ausführungsform automatisch oder fest. Ein
automatischer Trägererfassungsmodus gibt an, daß der Analysator für
eine automatische Einstellung der Trägererfassungsschwelle
eingestellt ist. Ein fester Trägererfassungsmodus gibt einen
festen Trägererfassungsschwellenpegel an. Ein weiterer Modus
ist im Experten-Betrieb verfügbar. Dieser zusätzliche Modus
ist der RAW-Modus bzw. Rohmodus. In diesem Fall werden die
Trägererfassungsschwelle und weitere Konfigurationsparameter
durch zwei mit REG 1 und REG 2 bezeichnete interne
Steuerregister definiert. Die vorgeschlagene Änderung an dem
Trägererfassungsmodus wird im Verarbeitungsblock 1338 angegeben.
Wenn das aktuelle Feld das Trägererfassungsmodusauswahlfeld
ist und der Rohmodus aktiv ist, wird der Verarbeitungspfad
1342 zum Verarbeitungsblock 1346 genommen, wo eines der
beiden Konfigurationsregister REG1 oder REG2 ausgewählt werden
kann. Das ausgewählte Register wird im Verarbeitungsblock
1346 angegeben. Wenn das aktuelle Feld das
Hintergrundbeleuchtungsauswahlfeld ist, wird der Verarbeitungspfad 1348
zum Verarbeitungsblock 1352 genommen, wo die Logik die
verfügbaren Hintergrundbeleuchtungsoptionen durchläuft: OFF
bzw. AUS, LOW bzw. GERING, MED bzw. MITTEL und HI bzw.
STARK. In jedem Fall wird die Verarbeitung durch die in
Fig. 6 dargestellte Blase HAUPTSCHLEIFE fortgesetzt.
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Es wird nun auf Fig. 12 Bezug genommen, in der die
Verarbeitungslogik zur Aktivierung der Freigabe-Taste beginnend
bei der Blase 1410 dargestellt ist. Die Freigabe-Taste wird
verwendet, um eine vorher vorgeschlagene Änderung auf ein
ausgewähltes Feld anzuwenden. Nachdem eine vorgeschlagene
Feldänderung unter Verwendung der Bewege- und Ändere-Taste
oder Zahlentasten spezifiziert ist, wird die Freigabe-Taste
verwendet, um die Änderung auf das ausgewählte Feld
anzuwenden. Beim Verarbeitungsblock 1412 wird der Aktuelles-Feld-
Zeiger erhalten und eine vorher vorgeschlagene Änderung an
dem Feld ebenfalls erhalten. Wenn das aktuelle Feld das
Sende/Empfangsmodusfeld ist, wird der Verarbeitungspfad 1418
zum Entscheidungsblock 1420 genommen. Wenn sich der
Sende/Empfangsmodus von einem Sendemodus in einen
Empfangsmodus ändert, wird der Verarbeitungspfad 1424 zum
Verarbeitungsblock 1426 genommen, wo eine Steuernachricht an den
fernen Analysator gesendet wird, die den fernen Analysator
auffordert, in einen Sendemodus zu wechseln
(Verarbeitungsblock 1426). Wenn das aktuelle Feld nicht das
Sende/Empfangsmodusfeld ist (Verarbeitungspfad 1416) oder
sich der Modus nicht in den Empfangsmodus ändert
(Verarbeitungspfad 1422), wird die Verarbeitung an der in Fig. 13
dargestellten, mit M gekennzeichneten Blase fortgesetzt.
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Es wird auf Fig. 13 Bezug genommen. Der
Verarbeitungspfad 1484 wird genommen, wenn das aktuelle Feld das
Sendedämpfungsfeld ist. In diesem Fall wird eine Steuernachricht
an den fernen Analysator gesendet, die den fernen Analysator
auffordert, den Dämpfungspegel zu ändern (Verarbeitungsblock
1486). In allen anderen Fällen besteht die Antwort auf eine
Freigabe-Taste-Aktivierung darin, den Inhalt des aktuellen
Felds in den Wert der vorgeschlagenen Änderung zu
modifizieren (Verarbeitungsblock 1488). Die Verarbeitung wird dann an
der in Fig. 6 dargestellten Blase HAUPTSCHLEIFE
fortgesetzt.
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Es wird nun auf Fig. 14 Bezug genommen, in der die
Verarbeitungslogik für eine Zahlentasteeingabe auf der
Kleintastatur 342 dargestellt. Da die Zahlentaste-Eingabe nur im
RUHE-Modus erlaubt ist, wird der Verarbeitungspfad 1514 zu
der in Fig. 5 dargestellten Blase HAUPTSCHLEIFE genommen,
wenn der RUHE-Modus nicht aktiv ist. Wenn jedoch der RUHE-
Modus aktiv ist, wird der Verarbeitungspfad 1516 zum
Verarbeitungsblock 1518 genommen, wo der Aktuelles-Feld-Zeiger
erhalten wird. Wenn das aktuelle Feld ein Zahlenfeld ist,
wird der Verarbeitungspfad 1524 zum Verarbeitungsblock 1526
genommen, wo die Zahleneingabe angenommen und die
vorgeschlagene Änderung an dem Zahlenfeld im Verarbeitungsblock
1526 angewendet wird. Wenn jedoch das aktuelle Feld kein
Zahlenfeld ist, wird der Verarbeitungspfad 1522 genommen,
und die Verarbeitung für die Zahlentaste-Eingabe endet durch
die in Fig. 6 dargestellte Blase HAUPTSCHLEIFE.
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Es wird nun auf Fig. 15 Bezug genommen, in der die
Verarbeitung für eine Aktivierung der Start-Taste für einen als
Sender konfigurierten Analysator in Fig. 15 beginnend bei
der Blase 810 dargestellt ist. Die Start-Taste wird
verwendet, um das Senden von Datenpaketen von einem
Sendeanalysator zu initiieren.
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Beim Verarbeitungsblock 818 wird eine
Synchronisationsnachricht von dem Sendeanalysator an einen
Empfangsanalysator gesendet, der irgendwo außerhalb mit dem
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk 150 gekoppelt ist. Die
Synchronisationsnachricht soll einen Empfangsanalysator
benachrichtigen, daß eine Datenpaketübertragung dabei ist, in
einer neuen Testsequenz zu beginnen. Der Sender sendet
außerdem den aktuellen Sendedämpfungspegel an den Empfänger-
PLCA. Der Sendeanalysator zeigt außerdem eine Nachricht
"Kommuniziere" auf der LCD-Anzeige 340 an. Ein aktiver Modus
wird außerdem in dem Verarbeitungsblock 818 eingegeben. Wenn
der Empfangsanalysator den Empfang der
Synchronisationsnachricht bestätigt, wird der Verarbeitungspfad 824 zu dem
Verarbeitungsblock 826 genommen, wo eine Nachricht "ferne
Einheit bereit (remote ready)" auf der LCD-Anzeige 340
angezeigt wird. In diesem Fall beginnt der Sendeanalysator das
Senden von Testdatenpaketen an den am Netzwerk 150
vorhandenen Empfangsanalysator. Die Datenpakete werden
kontinuierlich gesendet, bis eine Pause-Taste- oder eine Stopp-Taste-
Aktivierung empfangen wird oder der Sender den Test durch
Senden der ausgewählten Anzahl von Testpaketen abschließt.
Die Verarbeitung wird an der in Fig. 6 dargestellten Blase
HAUPTSCHLEIFE am oberen Ende der normalen
Verarbeitungsschleife fortgesetzt. Es wird erneut auf den
Entscheidungsblock 820 Bezug genommen. Wenn der Empfangsanalysator den
Empfang der Synchronisationsnachricht nicht bestätigt, wird
der Verarbeitungspfad 822 zu der in Fig. 16 mit C
gekennzeichneten Blase genommen.
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Es wird nun auf Fig. 16 Bezug genommen. Beginnend bei
der Blase C wird eine Nachricht "keine ferne Einheit
gefunden" auf der LCD-Anzeige 340 im Verarbeitungsblock 830
angezeigt. Die Verarbeitung wird dann am oberen Ende der
normalen Verarbeitungsschleife bei der in Fig. 6 dargestellten
Blase HAUPTSCHLEIFE fortgesetzt.
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Es wird nun auf Fig. 17 Bezug genommen, in der die
Verarbeitungslogik zum Handhaben einer Stopp-Taste-Aktivierung
für einen als Sender konfigurierten PLCA beginnend bei der
Blase 1010 dargestellt ist. Bei einer
Stopp-Taste-Aktivierung wird der Analysatorstatus im Verarbeitungsblock 1012 in
den RUHE-Modus gesetzt, und die Verarbeitung wird bei der in
Fig. 18 mit E gekennzeichneten Blase fortgesetzt. Teile der
bei einer Stopp-Taste-Aktivierung durchgeführten
Verarbeitung sind den bei einer Pause-Taste-Aktivierung
durchgeführten Verarbeitungsschritten ähnlich.
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Es wird nun auf Fig. 18 Bezug genommen, in der die bei
einer Pause-Taste-Aktivierung für einen als Sender
konfigurierten PLCA durchgeführte Verarbeitungslogik beginnend bei
der Blase 1110 dargestellt ist. Anfangs wird im
Verarbeitungsblock 1112 eine Statusanzeige auf PAUSE gesetzt. Zu
einer beliebigen Zeit während eines Übertragungstests
beendet die Aktivierung der PAUSE-Taste die Übertragung und
zeigt Test-Statusinformationen auf der LCD-Anzeige 340 an.
Die Test-Statusinformationen geben die Anzahl der von dem
Sendeanalysator gesendeten Datenpakete, die Anzahl der
verlorenen Datenpakete und einen prozentualen Fehlerwert an,
der berechnet wird als das Verhältnis der Anzahl der
verlorenen Datenpakete zu der Gesamtanzahl der von dem
Sendeanalysator gesendeten Pakete. Der Sender informiert den
Empfänger über die Menge der gesendeten Datenpakete. Der Empfänger
informiert den Sender über die Menge der erfolgreich
empfangenen Datenpakete. Die Test-Statusinformationen werden wie
folgt berechnet. Die Menge der verlorenen Datenpakete ist
gleich:
-
Menge der von dem Sender gesendeten Pakete - Menge der von dem Empfänger empfangenen Pakete
-
Der Empfangsanalysator berechnet ferner den
Fehlerprozentsatz oder die Fehlerrate als Bruch aus der Anzahl der
verlorenen Pakete mal 100 geteilt durch die Anzahl der von
dem Sender gesendeten Pakete. Die Fehlerrate ist gleich:
-
verlorene Pakete · 100/von dem Sender gesendete Pakete
-
Die Test-Statusinformationen geben die Qualität der
Datenübertragung zwischen einem Sender- und einem
Empfangsanalysator an. Als Antwort auf die Pause-Taste-Aktivierung
wird die Datenpaketübertragung im Verarbeitungsblock 1114
unterbrochen. Der Sendeanalysator sendet im
Verarbeitungsblock 1116 eine Nachricht an den Empfangsanalysator, in der
die Test-Statusinformationen angefordert werden. Wenn die
Test-Statusinformationen von dem Empfangsanalysator
empfangen werden, wird der Verarbeitungspfad 1122 zum
Verarbeitungsblock 1124 genommen, wo die Menge der von dem Empfänger
empfangenen Pakete erhalten wird. Da der Sendeanalysator
weiß, wie viele Datenpakete übertragen wurden, kann die
Anzahl der verlorenen Datenpakete berechnet werden. Außerdem
wird der Fehlerprozentsatz als das Verhältnis aus der Anzahl
der verlorenen Pakete zu der Anzahl der gesendeten Pakete
berechnet. Die berechneten Test-Statusinformationen werden
auf der LCD-Anzeige 340 im Verarbeitungsblock 1124
angezeigt. Es wird erneut auf den Entscheidungsblock 1118 Bezug
genommen. Der Verarbeitungspfad 1120 wird genommen, wenn die
Test-Statusinformationen nicht von dem Empfangsanalysator
empfangen werden. Auf eine in einem nachfolgenden Abschnitt
beschriebene Art und Weise wird ein Wiederholungsvorgang für
eine Steuersequenz durchgeführt, die das erste Mal nicht
erfolgreich abgeschlossen wurde. Nach einer voreingestellten
Anzahl von Wiederholungsversuchen wird der Verarbeitungspfad
1120 oder 1122 abhängig davon genommen, ob die Steuersequenz
erfolgreich abgeschlossen ist. Wenn sie nicht erfolgreich
abgeschlossen ist, wird eine Nachricht "keine ferne Einheit
gefunden" auf der LCD-Anzeigeeinrichtung 340 angezeigt.
Ferner wird der Sendeanalysator-Status im Verarbeitungsblock
1126 auf RUHEZUSTAND gesetzt. Die Verarbeitung wird dann an
der in Fig. 6 dargestellten Blase HAUPTSCHLEIFE
fortgesetzt.
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Die Fig. 19 bis 22 stellen die Logik für die
Verarbeitung von Kleintastatur-Aktivierungen für einen Analysator
dar, der als Empfänger konfiguriert ist. Es wird nun auf
Fig. 19 Bezug genommen, in der die Verarbeitungslogik für
die Aktivierung der Start-Taste für einen als Empfänger
konfigurierten Analysator beginnend bei der Blase 1810
dargestellt ist. Wenn der aktuelle Status des Empfangsanalysator
RUHEZUSTAND ist, wird der Verarbeitungspfad 1816 zum
Verarbeitungsblock 1818 genommen, wo der Empfangsanalysator eine
Start-Nachricht an den Sendeanalysator sendet. Die Start-
Nachricht soll den Sendeanalysator benachrichtigen, daß die
Datenpaketübertragung beginnen sollte. Der Empfänger sendet
ebenfalls den aktuellen Dämpfungspegel an den
Sendeanalysator. Der Dämpfungspegel kann in der Start-Nachricht codiert
sein. Eine Nachricht "Kommuniziere" wird auf der LCD-Anzeige
340 angezeigt. Der Status des Empfangsanalysators wird im
Verarbeitungsblock 1818 auf einen aktiven Zustand, gesetzt.
Beim Verarbeitungsblock 1826 stellt sich der Empfänger
darauf ein, eine Synchronisationsnachricht von dem
Sendeanalysator zu empfangen. Die Synchronisationsnachricht wird als
Reaktion auf die Start-Nachricht gesendet. Wenn die
Synchronisationsnachricht von dem Empfangsanalysator empfangen
wird, wird der Verarbeitungspfad 1832 zu der in Fig. 20 mit
H gekennzeichneten Blase genommen. Ein nachstehend beschriebener
Wiederholungsversuch wird erneut durchgeführt, wenn
keine Synchronisationsnachricht empfangen wird.
-
Es wird auf die in Fig. 20 dargestellte
Verarbeitungslogik Bezug genommen. Der Empfang der
Synchronisationsnachricht wird von dem Sendeanalysator beim Verarbeitungsblock
1834 bestätigt. In Erwartung der neuen Testsequenz werden
anwendbare Testpuffer und Zähler beim Verarbeitungsblock
1834 gelöscht. Der Dämpfungspegel wird ebenfalls
aktualisiert, wie er in der Synchronisationsnachricht von dem
fernen Analysator empfangen wird. Eine Nachricht "ferne Einheit
bereit" wird auf der LCD-Anzeige 340 des Empfangsanalysators
beim Verarbeitungsblock 1834 angezeigt. Beim
Verarbeitungsblock 1836 stellt sich der Empfangsanalysator darauf ein,
Datenpakete von dem Sendeanalysator zu empfangen. Wenn
Datenpakete empfangen werden, wird der von dem Empfänger
unterhaltene Sendestatus aktualisiert und auf der LCD-
Anzeige 340 angezeigt. Der Empfangsanalysatormodus wird im
Verarbeitungsblock 1836 auf aktiv gesetzt. Die Verarbeitung
wird bei der in Fig. 6 dargestellten Blase HAUPTSCHLEIFE
fortgesetzt.
-
Es wird erneut auf Fig. 19 Bezug genommen. Beim
Entscheidungsblock 1828 wird, wenn der Empfangsanalysator die
von dem Sendeanalysator gesendete Synchronisationsnachricht
nicht empfängt, der Verarbeitungspfad 1830 zum
Verarbeitungsblock 1834 genommen, wo eine Nachricht "keine ferne
Einheit gefunden" auf der LCD-Anzeige 340 angezeigt wird.
Die Verarbeitung wird dann am oberen Ende der
Haupt-Verarbeitungsschleife an der in Fig. 6 dargestellten Blase
HAUPTSCHLEIFE fortgesetzt.
-
Es wird nun auf Fig. 21 Bezug genommen, in der die
Verarbeitungslogik bei Aktivierung der Stopp-Taste für einen
als Empfänger konfigurierten Analysator beginnend bei der
Blase 2010 dargestellt ist. Bei einer
Stopp-Taste-Aktivierung wird im Verarbeitungsblock 2012 der
Empfangsanalysatorstatus auf den RUHE-Modus gesetzt. Die Verarbeitung wird
dann bei der mit I gekennzeichneten Blase fortgesetzt, die
in Fig. 22 dargestellt ist. Ein Teil der Verarbeitung für
die Stopp-Taste entspricht der für die Pause-Taste
durchgeführte Verarbeitung, wie es in Fig. 22 dargestellt ist.
-
Es wird nun auf Fig. 22 Bezug genommen, in der die
Verarbeitung bei Aktivierung einer Pause-Taste für einen als
Empfänger konfigurierten Analysator beginnend bei der Blase
2110 dargestellt ist. Anfangs wird der
Empfangsanalysatorstatus im Verarbeitungsblock 2112 auf Pause gesetzt. Da der
Empfangsanalysator auf Pause gesetzt wurde, wird eine
Steuernachricht an den Sendeanalysator gesendet, die den Sender
auffordert, das Senden von Datenpaketen anzuhalten. Der
Empfangsanalysator unterbricht dann außerdem den Empfang von
Datenpaketen im Verarbeitungsblock 2114. Der Empfänger
sendet eine Steuernachricht an den Sendeanalysator, wobei Test-
Statusinformationen im Verarbeitungsblock 2116 angefordert
werden. Wenn die Teststatusinformationen von dem Sender
empfangen wird, wird der Verarbeitungspfad 2122 zu dem
Verarbeitungsblock 2124 genommen. Der nachstehend beschriebene
Wiederholungsvorgang wird durchgeführt, wenn eine
Steuernachricht anfangs nicht empfangen wird. Wenn die
Steuernachricht empfangen wird, wird die Anzahl der von dem Sender
gesendeten Pakete aus den Teststatusinformation erhalten. Da
der Empfangsanalysator die Menge der von dem Empfänger
empfangenen Pakete kennt, kann der Empfangsanalysator die
Anzahl der verlorenen Datenpakete berechnen. Die verlorenen
Datenpakete sind gleich:
-
Menge der von dem Sender gesendeten Pakete - Menge der vom Empfänger empfangenen Pakete
-
Der Empfangsanalysator berechnet ebenfalls den
Fehlerprozentsatz oder die Fehlerrate als den Bruch aus der Anzahl
der verlorenen Pakete mal 100 geteilt durch die Anzahl der
empfangenen Pakete plus der Anzahl der verlorenen Pakete.
Die Fehlerrate ist gleich:
-
verlorene Pakete · 100/gesendete Pakete
-
Diese Informationen werden auf der LCD 340 im
Verarbeitungsblock 2124 angezeigt. Wenn jedoch keine
Status-Nachricht von dem Sendeanalysator empfangen wird, wird der
Verarbeitungspfad 2120 zu dem Verarbeitungsblock 2126 genommen,
wo eine Nachricht "keine ferne Einheit gefunden" auf der
LCD-Anzeige 340 angezeigt wird. In diesem Fall wird der
Empfängerstatus auf RUHEZUSTAND gesetzt (Verarbeitungsblock
2126). Die Verarbeitung für die Pause-Taste-Aktivierung wird
dann durch die mit HAUPTSCHLEIFE gekennzeichnete Blase
fortgesetzt, die in Fig. 6 dargestellt ist.
-
Wie es oben beschrieben ist, bieten die Sender- und
Empfängerteile des PLCA der bevorzugten Ausführungsform ein
Mittel zum selektiven Konfigurieren des Dämpfungspegels von
über das Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk
150 gesendeten Datenpaketen. Ein Grund zum Dämpfen einer
Datenübertragung besteht darin, den Abstand zwischen der
Empfangssignalstärke der übertragenen Daten und dem auf dem
Netzwerk vorhandenen Rauschpegel zu bestimmen. Bei der
bevorzugten Ausführungsform wird die Dämpfung in
hardwaremäßig durch Verschieben der an einen Digital/Analog-Wandler
innerhalb des Sendeempfängers 312 gesendeten digitalen
Übertragungsdaten um 0 bis 4 Bits durchgeführt. Außerdem wird
eine DC-Vorspannung hinzugefügt, um den ausgegebenen
Gleichstrompegel des D/A-Wandlers auf 2,5 Volt zu halten. Jede 1-
Bit-Verschiebung der Übertragungsdaten entspricht einer
Dämpfung von 6 dB. Um die Zuverlässigkeit der
Netzwerk-Kommunikation zwischen zwei Punkten auf der
Energieversorgungsleitung vollständig zu bewerten, sollten Messungen mit einem
um verschiedene Beträge gedämpften Übertragungssignal
aufgenommen werden, um den Betriebsabstand bzw. die
Betriebstoleranz zu bestimmen. Bei der bevorzugten Ausführungsform kann
die Übertragungsdämpfung von dem Benutzer als 0, 6, 12, 18
oder 24 dB ausgewählt werden. Die Dämpfung wird durch
arithmetisches nach rechts Schieben der digitalen
Übertragungsdaten in dem Sendeempfänger 312 um 0, 1, 2, 3 oder 4 Bits
durchgeführt. Das Ergebnis dieser Verschiebung wird dann zu
dem passenden konstanten Wert hinzu addiert, um die
Signalsymmetrie um die Skalenmitte beizubehalten. Der
resultierende digitale Datenstrom wird dann zur Übertragung auf die
Energieversorgungsleitung an einen Digital/Analog-Wandler
und Sendeverstärker innerhalb des Sendeempfängers 312
gesendet.
-
Nur Testdatenpakete werden gedämpft. Alle über das
Netzwerk 150 gesendeten Befehls-, Steuer-, Initialisierungs- und
Synchronisationspakete werden mit Null Dämpfung gesendet, um
die Wahrscheinlichkeit zu maximieren, daß die Befehls- und
Steuernachrichten fehlerfrei von dem Empfangsanalysator
empfangen werden. Sowohl der Sendeanalysator als auch der
Empfangsanalysator zeigen immer den aktuellen Dämpfungspegel
des zu testenden Senders auf ihren jeweiligen LCD-Anzeigen
340 an. Auf diese Art und Weise ist der Dämpfungspegel für
Übertragungsdaten einem Benutzer immer verfügbar. Wann immer
die Start-Schaltfläche an einem Empfänger aktiviert wird,
wird der Dämpfungswert auf der Anzeige des Empfängers an den
Sender gesendet. Der Sender aktualisiert seine eigene
Anzeige mit diesem Wert und sendet die Testdaten mit dem neu
ausgewählten Betrag der Dämpfung. Wann immer die Start-
Schaltfläche an einem Sender gedrückt wird, wird der
Dämpfungswert auf der Anzeige des Senders an den Empfänger
gesendet. Der Empfänger aktualisiert seinen eigenen
Dämpfungswert mit dem von dem Sender empfangenen neuen Wert. Der
Benutzer kann den Sendedämpfungswert entweder von einem
Sendeanalysator oder einem Empfangsanalysator zu einer
beliebigen Zeit während eines Tests unter Verwendung der Ändere-
und Freigabe-Tasten ändern. Wenn die Freigabe-Taste gedrückt
wird, wird der neue Dämpfungswert von dem lokalen Empfänger
oder Sender an den fernen Sender oder Empfänger gesendet,
und der Test wird mit dem neuen Dämpfungswert wieder aufgenommen.
Auf diese Art und Weise kann ein Benutzer
Dämpfungspegel selektiv erhöhen oder verringern und die resultierende
Wirkung auf die auf der LCD 340 angezeigte
Paketübertragungsfehlerrate überprüfen. Beispielsweise kann der
Dämpfungspegel sequentiell erhöht werden, bis ein unannehmbar
hoher Fehlerpegel durch die Fehlerratenanzeige auf der LCD-
Anzeige 340 angegeben wird. Durch Erhöhen der Dämpfung über
verschiedene Pegel, kann die auf dem
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk existierende Betriebstoleranz
bestimmt werden.
Der Wiederholungsvorgang
-
Viele zuverlässige Kommunikationsprotokolle
(einschließlich desjenigen der vorliegenden Erfindung), die eine
garantierte Lieferung von Anwendungsnachrichten umfassen (d. h.,
es wird nicht nur die Nachricht geliefert, sondern der
Sender wird informiert, wenn sie nicht geliefert wird)
beinhalten eine Zweiweg-Kommunikation, wobei eine Nachricht
geliefert und eine Bestätigung innerhalb einer vorbestimmten
Zeitspanne erwartet wird. Wenn keine Bestätigung empfangen
wird, wird die Nachricht bis zu einer vorbestimmten Anzahl
von Malen wiederholt.
-
Die Sequenz von Schritten (Senden einer Nachricht und
möglicherweise von Wiederholungen und Empfangen einer
Bestätigung) ist als eine Transaktion bekannt. Bei der
vorliegenden Erfindung sind Wiederholungsversuche auf 15 begrenzt.
Wenn mehr als 15 Wiederholungsversuche erforderlich sind,
sind mehrere Transaktionen erforderlich, und die Anwendung
muß ihre eigene Transaktionsnummer unterhalten, um eine
ordnungsgemäße Handhabung von doppelten Paketen
sicherzustellen. Transaktionen können ebenfalls nicht bestätigt sein,
wobei in diesem Fall alle Wiederholungsversuche gesendet
werden.
-
Diese Transaktions-basierte Strategie reicht völlig aus,
wenn Fehlerraten angemessen, beispielsweise kleiner als 10%,
sind. In den Umgebungen, in denen der PLCA verwendet wird,
sind Fehlerraten typischerweise unbekannt und könnten ohne
weiteres 10% überschreiten. Ein Verfahren zum Überwinden
einer höheren Fehlerrate besteht darin, die Anzahl von
Wiederholungsversuchen zu erhöhen. Dies funktioniert bis zu
einem Punkt. Beispielsweise seien eine 90%-ige Fehlerrate
und bis zu zwei Transaktionen mit jeweils 15
Wiederholungsversuchen angenommen. Eine Nachricht wird mit einer
erfolgreichen Bestätigung mit der folgenden Wahrscheinlichkeit
geliefert:
-
(1((1 - (.1**2))**32))*100 = 27,6%
-
Dieser Prozentsatz ist zu niedrig für einen brauchbaren
Betrieb. Eine Modifikation würde darin bestehen, die Anzahl
der Wiederholungsversuche sogar noch zu erhöhen. Das Problem
dabei ist, daß das Erzeugen einer riesigen Anzahl von
Wiederholungsversuchen zeitintensiv ist. Es würde zu lange für
die Einheit dauern, in Fällen aufzugeben, in denen die
Fehlerrate 100% beträgt (z. B. ferne Einheit ist nicht
verbunden).
-
Somit wird eine ganz andere Kommunikationsstrategie
benötigt. Die für Steuernachrichten von dem PLCA der
vorliegenden Erfindung verwendete Strategie besteht darin, den
Empfang einer weiteren Anwendungsnachricht von der fernen
Einheit anzufordern, anstatt sich nur auf eine Bestätigung
zu verlassen. Die Anfangstransaktion wird bestätigt mit bis
zu 15 Wiederholungsversuchen gesendet. Die Bestätigung
ermöglicht, daß Wiederholungsversuche schnell angehalten
werden können, wenn Fehlerraten niedrig sind. Wenn keine
Bestätigung empfangen wird, wird eine nicht bestätigte
Transaktion mit einem kleineren Wiederholungsversuchs-Intervall
initiiert. Bei Empfang der Anwendungsnachricht durch die
ferne Einheit ändert die ferne Einheit ihre Richtung und
sendet eine entsprechende Anwendungsnachricht an den
Initiator zurück. Die ferne Einheit verwendet die gleiche
Strategie des Sendens bestätigter Nachrichten ggf. gefolgt von
unbestätigten Nachrichten.
-
Setzt man die gleiche 90%-ige Fehlerrate und zwei
Transaktionen mit 15 Wiederholungsversuchen voraus, lautet auf
diese Art und Weise die Wahrscheinlichkeit für eine
Lieferung mit einer erfolgreichen Bestätigung (in diesem Fall
nimmt die Bestätigung die Form einer Anwendungsnachricht an)
wie folgt:
-
((1 - ((1 - .1)**32))**2)*100 = 93,3%
-
Dies ergibt viel bessere Erfolgsaussichten (93,3% zu
27,6%). Es würde 270 Wiederholungsversuche erfordern, um
diese Erfolgswahrscheinlichkeit alleine mit mehr
Wiederholungsversuchen zu erreichen.
-
Alle Steuernachrichten werden anfangs unter Verwendung
des bestätigen Protokolldienstes mit 15
Wiederholungsversuchen und einem Wiederholungsversuchsabstand von 64
Millisekunden gesendet. Wenn die Anfangs-Steuertransaktion nicht
erfolgreich ist, werden N zusätzliche Transaktionen unter
Verwendung des nicht-bestätigten Protokolldienstes mit 15
Wiederholungen und einem Wiederholungsabstand von 32
Millisekunden initiiert. Für ferne Tastenbetätigungen und
Zustandsänderungsnachrichten ist N gleich 1. Für
Statistik/Antwort-Nachrichten ist N gleich 3. Da Nachrichten
mehrere Transaktionen erfordern können, um durchzugehen, wird
eine Transaktionsnummer in die Nachrichten aufgenommen, so
daß die Anwendung Duplikate verwerfen kann. Eine anfänglich
bestätigte Nachricht und ihre nachfolgenden
nichtbestätigten Wiederholungsnachrichten weisen alle die gleiche
Anwendungs-Transaktionsnummer auf.
Adressenauflösung
-
Jede PLCA-Einheit ist anfangs identisch konfiguriert. In
einer Netzwerksituation tritt jedoch die Frage auf, wie
Adressen zuzuweisen sind, so dass PLCAs erfolgreich in einer
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsnetzwerk-Umgebung
kommunizieren können. Eine mögliche Lösung besteht darin,
einen Dip-Schalter, einen Hardware-Schalter oder einen anderen
Benutzereingriff zu verlangen, um die Adressen von
bestimmten PLCAs auszuwählen. Dies ist für den Benutzer
unzweckmäßig und fehleranfällig.
-
Eine weitere Option würde darin bestehen, eine bekannte
"geklonte" Domänenadressiereinrichtung zu verwenden. Diese
Einrichtung ermöglicht es Knoten (d. h. PLCA-Einheiten), ihre
Domainadressierinformationen zu klonen. Dies ermöglicht es
mehreren Knoten, die gleiche Adresse zu haben; sie sind
jedoch auf eine Teilmenge der Adressiermodi und auf den
unbestätigten Dienst begrenzt. Derartige Knoten sind
außerdem bei Duplikat-erzeugenden Topologien anfällig dafür,
Nachrichten von sich selber zu empfangen. Da die Verwendung
der Bestätigter-Dienst-Betriebsart wünschenswert ist, und da
die Energieversorgungsleitung eine Duplikat-erzeugende
Topologie ist, ist die alleinige Verwendung der klonenden
Einrichtung nicht annehmbar. Daher wird die folgende Lösung bei
der bevorzugten Ausführungsform verwendet, die die klonende
Einrichtung und normale eindeutige Adressiertechniken
kombiniert.
-
Beim ersten Einschalten weist jede PLCA-Einheit die
gleichen Adressierinformationen auf. Eindeutige Adressen
werden wie folgt zugewiesen:
-
Jede Einheit ist ein Element von zwei Domains, einer
primären Domain und einer sekundären Domain. Diese Domains
weisen 1-Byte-Domain-Identifizierer (IDs) von 0xEC und 0xEB
(hex) auf. Jedem Teilnetz wird ein ID von 0xFC gegeben, und
jeder Knoten-ID wird auf 0x7A eingestellt. Diese Zahlen
werden ausgewählt, um weniger wahrscheinlich mit anderen Knoten
in Konflikt zu kommen, die bereits auf einem zu testenden
Kanal existieren können.
-
Die von einem Knoten während der Adressenauflösungsphase
durchgeführte Verarbeitung der Initialisierung ist in Fig.
23 beginnend bei der Blase 2310 dargestellt. Nach jedem
Einschalten einer PLCA-Einrichtung werden beide Domains der
Einrichtung als geklonte Domains definiert (Empfangszustand
aktiv). Diese Definition ermöglicht es einem Knoten, Nachrichten
von einer anderen Einheit mit der gleichen Adresse
wie seiner zu empfangen. Dies ist kein Fehlerzustand,
solange wie der empfangende Knoten nicht sendet. Man sagt,
daß ein Knoten mit geklonten Domains in einen UNSURE- bzw.
UNSICHER-Zustand ist (Verarbeitungsblock 2312).
-
Wenn ein Knoten in einem UNSICHER-Zustand ist, versucht
der Knoten, unter Verwendung der sekundären Domain zu
kommunizieren. Vor dem Senden wird der "Geklont-Status" der
sekundären Domain entfernt (nicht empfangsfähiger Zustand nun
aktiv). Dies gewährleistet, daß die sendende Einheit
doppelte Nachrichten zurückweist, die auf sie selbst
zurückreflektiert werden. Bei Beendigung einer Übertragung in der
sekundären Domain (entweder erfolgreich oder nicht), wird
die sekundäre Domain in eine geklonte Domain zurückgeändert
(empfangsfähiger Zustand erneut aktiv). Dies ermöglicht dem
Knoten, für Nachrichten empfangsfähig zu sein, die von
anderen Einheiten in dem UNSICHER-Zustand initiiert werden
(Verarbeitungsblock 2316).
-
Wenn eine Einheit zu einer beliebigen Zeit eine
Nachricht von einem anderen PLCA empfängt, setzt sie ihre
primäre Knotennummer auf entweder 0x7B (MASTER) oder 0x7C
(SLAVE), wie es durch die Steuernachricht bestimmt wird
(jede Steuernachricht enthält einen MASTER/SLAVE-Status, von
dem der Sender erwartet, daß ihn der Empfänger aufweist).
Sie verläßt ebenfalls den UNSICHER-Zustand und tritt
entweder in den MASTER- oder SLAVE-Zustand ein. Sie ändert
ebenfalls die primäre Domain, so daß diese nicht länger den
"Geklonten"-Status aufweist (Verarbeitungsblock 2324). Dies
beendet den Adressenauflösungsprozeß der vorliegenden
Erfindung. Sobald der Prozeß abgeschlossen ist, wird die primäre
Domain verwendet, bis die Energieversorgung an einen der
PLCAs unterbrochen wird oder bis ein
Steuertransaktionsfehler auftritt.
LCD-Anzeige-Aktualisierungen
-
Der Gesendete-Pakete-Zählwert und der Verlorene-Pakete-
Zählwert werden an sowohl den Sender- als auch den
Empfängereinheiten schnell aktualisiert. Das Standardverfahren zum
Aktualisieren eines Zählwerts auf einer LCD-Anzeige besteht
darin, eine binäre Ganzzahldarstellung im Speicher zu
halten, sie in ASCII umzuwandeln, bevor sie angezeigt wird, und
danach die Zeichenkette anzuzeigen. Dieses Verfahren würde
sowohl hinsichtlich des Konvertierens von binär in ASCII als
auch hinsichtlich des Aktualisierens eines 7-Zeichen-
Anzeige-Eintrags zuviel Echtzeit verbrauchen, um bei dieser
Anwendung zu funktionieren.
-
Daher wird ein alternatives Verfahren verwendet, wie es
in Fig. 24 dargestellt ist. Zusätzlich zu dem Beibehalten
einer binären Darstellung des Paketzählwerts wird eine
ASCII-Darstellung der Anzahl ebenfalls beibehalten. Wenn
sich die Anzahl ändert, wird die ASCII-Darstellung ebenfalls
geändert durch Hinzufügen des Inkrementalwerts zu der
niederwertigsten Ziffer in der ASCII-Darstellung und
Weiterleiten jedes Übertrags an die höherwertigen Zahlen. Dann werden
nur diejenigen Zahlen, die sich in der ASCII-Darstellung
geändert haben, auf der Anzeige aktualisiert: Wenn
Datenpakete empfangen werden und der Zählwert um Eins inkrementiert
wird, beeinflußt diese Aktualisierung zu 90% der Zeit
typischerweise nur eine einzige Ziffer, insbesondere die
niederwertigste Ziffer.
LED-Anzeigen-Verarbeitung
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Wie es in den Fig. 25 und 26 dargestellt ist, umfaßt
die Steuerlogik 310 eine Logik zum Verarbeiten des
Netzwerkübertragungssignals zur Anzeige auf einer Mehrzahl von LED-
Anzeigeelementen 344. Das Empfangsdatensignal
(Übertragungssignal) wird von der Empfangsschaltungsanordnung in dem
Sendeempfänger 312 des PLCA abgegriffen und einem
8-Bit-Digital/Analog-Wandler zugeführt. Die Ausgabe des Wandlers wird
bei der bevorzugten Ausführungsform von der Steuerlogik 310
in 51 Mikrosekunden-Abständen abgetastet. Jedes
Abtastergebnis wird zweifach gefiltert, um die Rauschunterdrückungs-
Charakteristika des Empfängerabschnitts des Sendeempfänger
zu imitieren. Zuerst werden Abtastergebnisse, die transiente
Rauschspitzen umfassen können, durch Vergleich dieser mit
dem Mittelwert der vorherigen zwei Abtastergebnisse
ausgefiltert. Wenn das aktuelle Abtastergebnis 12dB oder mehr
stärker ist als der Mittelwert der vorherigen zwei
Abtastergebnisse, dann wird das aktuelle Abtastergebnis ersetzt
durch den Mittelwert der vorherigen zwei Abtastergebnisse
plus 6 dB. Das Hinzufügen von 6 dB ist notwendig, um zu
verhindern, daß nicht transiente Signale ausgefiltert werden.
-
Der resultierende Datenstrom wird dann weiter durch
Bilden des Mittelwerts aus vier Abtastergebnissen gleichzeitig
gefiltert. Der Mittelwert wird mit jedem neuen
Abtastergebnis wie folgt aktualisiert: Wenn ein neues Abtastergebnis
eingeht, wird das älteste Abtastergebnis verworfen und ein
neuer Mittelwert berechnet.
-
Das Ergebnis des Mittelwerts wird dann auf der LED-
Anzeige wie folgt angezeigt: Jeder neue Mittelwert wird mit
einem zuvor gehaltenen Wert verglichen. Wenn der neue
Mittelwert größer oder gleich dem gehaltenen Wert ist, wird der
gehaltene Wert durch den neuen Mittelwert ersetzt und ein
200 Millisekunden-Zeitgeber zurückgesetzt. Wenn die Zeit von
200 Millisekunden abläuft (d. h., wenn der gehaltene Wert für
200 Millisekunden nicht durch eine neuen Mittelwert ersetzt
wird), wird der gehaltene Wert um Eins dekrementiert, bis er
Null erreicht. Nachdem der Zeitgeber von 200 Millisekunden
abgelaufen ist, wird dessen Zeit auf 50 Millisekunden
eingestellt. Der gehaltene Wert wird von einem
Prioritäts-Decodierer decodiert, der jede LED aufleuchten läßt, die gleich
oder kleiner als der gegenwärtig gehaltene Wert ist. Das
Fazit dieser Verarbeitung besteht darin, dass die LED-
Anzeige als Spitzen-Halte-Anzeige wirkt, die jede Spitze für
200 Millisekunden hält, bevor die LEDs einzeln mit 50
Millisekunden pro LED abgeschaltet werden.
Toleranz-Testen
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Die PLCA-Einheiten der vorliegenden Erfindung
ermöglichen es dem Benutzer, eine
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsumgebung schnell zu charakterisieren. Der
Charakterisierungsprozeß kann in zwei Teile unterteilt werden: das
Toleranz-Testen und die Beeinträchtigungs-Identifizierung.
-
Bevor die PLCA-Einheiten verwendet werden, ist es
wichtig nachzuprüfen, daß keine anderen
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssysteme auf der zu testenden
Energieversorgungsleitung verwendet werden. Die Anwesenheit derartiger
Einrichtungen kann ohne weiteres durch Beobachten der
Paketerfassungs-LED auf einer PLCA-Einheit erfaßt werden, wenn
keine Pakete übertragen werden. Die Paketerfassungs-LED wird
nur aufleuchten, wenn ein Energieversorgungsleitungs-Paket
empfangen wird: Es ist ungewöhnlich, daß Rauschen diese LED
aktiviert.
-
Das Toleranz-Testen wird mit Hilfe des Sendedämpfungs-
Merkmals der PLCA-Einheit durchgeführt. Das Testen wird
begonnen, indem ein Kommunikationspfad anfangs ohne
Sendedämpfung (TXATT = 0) getestet wird. Nachdem ermittelt wurde,
daß die Paket-Fehlerrate annehmbar ist, wird die
Sendedämpfung dann von 0 auf 6, 12, 18 und dann auf 24 dB erhöht, bis
die Paket-Fehlerrate nicht länger annehmbar ist. Je größer
der Dämpfungspegel ist, der erforderlich ist, um die
Fehlerratengrenze zu erreichen, desto größer ist die
Betriebstoleranz. Das Sendedämpfungstesten vereinigt das
Signaldämpfungstesten, das Rauschpegeltesten und das
Signalverzerrungstesten zu einem einfachen praktischen Test. Es sei
bemerkt, daß die Energieversorgungsleitungs-Kommunikations-
Zuverlässigkeit nicht symmetrisch ist, so daß die Fähigkeit,
vom Senderanalysator zum Empfangsanalysator zu
kommunizieren, nicht die Fähigkeit angibt, zuverlässig vom Empfänger
zum Sender zu kommunizieren. Aus diesem Grund ist es
bedeutsam, das Toleranztesten in beiden Richtungen durchzuführen.
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Ein annehmbarer Leistungspegel für eine Kommunikation
auf einer Energieversorgungsleitung besteht darin, daß er
mindestens 6 dB und vorzugsweise 12 dB Toleranz aufweisen
sollte. Für Anwendungen an Leitungspaaren ohne
Energieversorgung (verdrillte Leitungspaare oder Telefonleitungen ohne
Energieversorgung), ist eine Toleranz von 6 dB normalerweise
ausreichend.
Beeinträchtigungs-Identifizierung
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Nach dem Toleranztesten, um einen problematischen
Kommunikationspfad zu identifizieren, besteht der nächste Schritt
darin, die Art der Kommunikations-Beeinträchtigung zu
identifizieren. Eine unzuverlässige Kommunikation auf einer
Energieversorgungsleitung ist im allgemeinen das Ergebnis
einer Kombination von drei elektrischen Effekten, von denen
jeder bei der Kommunikations-Beeinträchtigung der
dominierende Faktor sein kann. Diese Effekte umfassen eine
Signaldämpfung infolge von Übertragungsverlusten und Belastung der
Energieversorgungsleitung, Rauschen, wie es von dem
Empfänger gesehen wird, infolge einer mit der
Energieversorgungsleitung verbundenen Einrichtung und eine Verzerrung des
übertragenen Pakets. Die PLCA-Einheit weist Merkmale auf,
die so ausgestaltet sind, um bei der Bestimmung zu helfen,
welcher dieser Effekte für eine beeinträchtigte
Kommunikation am meisten verantwortlich ist. Sobald die Art der
Beeinträchtigung identifiziert würde, kann eine geeignete
Korrekturmaßnahme ergriffen werden.
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Das Signalstärke-Meßgerät der PLCA-Einheit ist das
wichtigste Werkzeug, das zum Identifizieren der Art von
Beeinträchtigungen verwendet wird. Zwei Messungen sind zum
genauen Bestimmen der Art der Beeinträchtigung notwendig:
Der Signalpegel an dem Empfänger, wenn Pakete übertragen
werden, und das Signal an dem Empfänger, wenn keine Pakete
übertragen werden (dies wird auch als der Rauschpegel
bezeichnet). Die arithmetische Differenz zwischen diesen
Rauschabstand, wird berechnet als der Signalpegel an dem
Empfänger minus dem Rauschpegel an dem Empfänger, In einer
Umgebung mit einer großen Kommunikations-Toleranz kann
beispielsweise
der Signalpegel an dem Empfänger -12 dB sein,
während der Rauschpegel an dem Empfänger -36 dB sein kann,
was einen Rauschabstand von -24 dB ergibt.
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Das Dominieren der Signaldämpfung als Faktor kann durch
Beobachten des Signalstärke-Meßgeräts an dem Empfänger
ermittelt werden, während ein Test läuft. Die Dämpfung ist
wahrscheinlich die dominierende Beeinträchtigung, wenn der
empfangene Signalpegel -42 dB oder kleiner ist. Wenn es
andererseits ohne Paket einen großen beobachteten Rauschpegel
(-30 dB bis -6 dB) gibt und der Rauschabstand kleiner als
oder gleich -6 dB ist, dann ist eine Rauschquelle nahe dem
Empfänger wahrscheinlich die dominierende Beeinträchtigung.
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In seltenen Fällen kann die Kommunikation beeinträchtigt
sein, wenn ein Rauschabstand größer als 6 dB an dem
Empfänger beobachtet wird. Die Beobachtung eines guten
Rauschabstandes in Verbindung mit einer beeinträchtigten
Kommunikation weist auf eine Paketverzerrung durch eine ungewöhnliche
Energieversorgungsleitungsübertragungscharakteristik hin.
Die obigen Schlußfolgerungen werden in der folgenden Tabelle
zusammengefaßt.
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Somit wurde ein
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationsanalysator beschrieben, der eine Signalstärkenmessung und
auswählbare Dämpfungsfunktionen bereitstellt. Obgleich die
vorliegende Erfindung hier mit Bezug auf eine spezielle
bevorzugte Ausführungsform beschrieben ist, werden dem
Durchschnittsfachmann ohne weiteres viele Modifikationen und
Veränderungen an dieser einfallen. Demgemäß werden alle
derartigen Variationen und Modifikationen in den beabsichtigten
Schutzumfang der Erfindung, wie er in den folgenden
Ansprüchen definiert ist, aufgenommen.