NL1004325C2

NL1004325C2 - Onderbrekingslocalisatie.

Info

Publication number: NL1004325C2
Application number: NL1004325A
Authority: NL
Inventors: Eric Simon Trommel
Original assignee: Nederland Ptt
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 1998-04-22
Also published as: ATE233450T1; CA2264130A1; US5991338A; AU4948097A; EP0932948A1; DE69719349T2; AU725695B2; ES2191831T3; DE69719349D1; CA2264130C; WO1998018226A1; EP0932948B1

Description

Titel: Onderbrekingslocalisatie A. Achtergrond van de uitvinding

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het localiseren van tijdelijke onderbrekingen in verbindingen, zoals 5 communicatieverbindingen, voor het transporteren van digitale signalen, een inrichting voor het ten uitvoer leggen van de werkwijze en een stelsel en communicatienetwerk waarin de werkwijze wordt toegepast.

10 Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het localiseren van een tijdelijke onderbreking in een verbinding tussen een eerste post en een tweede post, aan weerszijden van de verbinding, aan de hand van de tijdstippen waarop signaalveranderingen op de verbinding de posten bereiken. Met name 15 wordt daarmee de afstand bepaald van die posten ten opzichte van het punt waar zich de onderbreking heeft voorgedaan. In het navolgende zal steeds de term onderbreking worden gebruikt voor het aanduiden van de oorzaak van de signaalveranderingen, ook indien geen sprake is van een volledige onderbreking, dat wil zeggen een volledig wegvallen van een 20 over de verbinding getransporteerd signaal, of indien de onderbreking slechts kortstondig is.

Veel van de (tijdelijke) onderbrekingen in communicatieverbindingen ontstaan bij onderhouds- of beheerswerkzaamheden. Te denken valt bij 25 voorbeeld aan tijdelijke herroutering van een verbinding, of aan het (kortstondig) uittrekken van een plaat met gedrukte bedrading in een versterkerstation. Voor het bepalen van de verantwoordelijkheid voor de storing in het informatieverkeer, veroorzaakt door de onderbreking, is het van belang vast te stellen waar de onderbreking heeft 30 plaatsgevonden.

Weliswaar is uit de Japanse octrooiaanvrage JP-A-4-37321 [ref. 1] een werkwijze bekend om de plaats van een onderbreking te bepalen op basis van de looptijden van signaalveranderingen. In het geval van 35 deze bekende werkwijze bestaat een signaalverandering echter specifiek in het (nagenoeg) wegvallen van een draaggolf of informatiesignaal op de verbinding, en dit wegvallen zal in het algemeen een rechtstreeks 2 gevolg zijn van een onderbreking of althans storing in de verbinding. De werkwijze berust op het bepalen van het verschil in tijdstip van optreden van een verandering in analoge signaalwaarde, vastgesteld aan weerszijden van de verbinding. Er wordt gebruik gemaakt van het feit 5 dat op de betrokken analoge transmissieweg een signaal aanwezig is dat bij het optreden van een onderbreking in die transmissieweg geheel of nagenoeg geheel wegvalt. Het tijdstip van zulk een wegvallen van signaal is niet met eenvoudige middelen nauwkeurig vast te stellen, terwijl dit wel aan beide kanten van de verbinding dient te geschieden 10 teneinde het verschil met /oldoende nauwkeurigheid te kunnen bepalen. Wanneer via de transmissieweg digitale signalen worden getransporteerd, zouden speciale voorzieningen aangebracht moeten worden om uit de digitale signalen een signaal af te leiden dat bij onderbreking van de verbinding een dergelijke karakteristieke 15 verandering als in de bekende werkwijze ondergaat. Bovendien moeten bij de bekende werkwijze meetwaarden, te weten tijdstippen van optreden van veranderingen in signaalwaarde, tussen posten aan weerszijden van de verbinding worden uitgewisseld en met elkaar vergeleken. Dit kan slechts via een op dat moment bestaande andere 20 verbinding tussen de posten, of na herstel van de verbinding aan de hand van de tevoren, relatief onnauwkeurig bepaalde, meetwaarden. Voorts moet voor de bepaling van de plaats van de onderbreking de totale lengte van de verbinding, in JP-A-4-37321 met L aangeduid, bekend zijn.

25 B. Samenvatting van de uitvinding

De uitvinding beoogt een werkwijze voor het localiseren van 30 onderbrekingen in verbindingen voor het transporteren van digitale signalen te verschaffen, die niet alleen zeer betrouwbaar is, maar waarbij geen van de plaats van de onderbreking afhankelijke meetwaarden tussen de posten hoeven te worden uitgewisseld en de lengte van de verbinding niet bekend hoeft te zijn.

35

De uitvinding beoogt verder een werkwijze voor het localiseren van onderbrekingen in verbindingen te verschaffen, die het mogelijk maakt de plaats van de onderbreking in elk van de posten afzonderlijk te 10043 25 3 bepalen, zodat een controle van de plaatsbepaling mogelijk is.

De uitvinding beoogt bovendien een werkwijze voor het localiseren van onderbrekingen in verbindingen te verschaffen, die het 5 mogelijk maakt de lengte van de verbinding te meten respectievelijk te controleren.

Deze en andere oogmerken worden volgens de uitvinding bereikt met een werkwijze van de in de aanhef van conclusie 1 genoemde soort, 10 gekenmerkt door het opwikken van signaalveranderingen nadat herstel van de verbinding is opgetreden.

In een voorkeursuitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het tijdstip van herstel bepaald aan de hand van ontvangen 15 datasignalen.

In een verdere uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt na het bepalen van het tijdstip van herstel van de verbinding een detectiesignaal aan de verbinding toegevoerd. Dit toevoeren van een detectiesignaal kan 20 met inachtneming van een zekere vertraging geschieden; de vertragingstijd dient dan vooraf bepaald te zijn. Bij voorkeur bestaat het detectiesignaal uit een datasignaal met een karakteristiek patroon van nullen en enen, niet eigen aan de te transporteren data.

25 C. Referentie [1] JP-A-4-37321 Cable fault point locating system 30 D. Korte beschrijving van de tekening

De uitvinding zal nader worden toegelicht middels een beschrijving van een uitvoeringsvoorbeeld, waarbij wordt verwezen naar een 35 tekening, waarin:

Fig. 1 schematisch een verbinding, zoals een communicatieverbinding voor het transporteren van digitale signalen, met aan weerszijden posten, respectievelijk met A en B aangeduid, •ί f: f" L r r' r~ 4 toont;

Fig. 2 schematisch een mogelijke uitvoeringsvorm van een post weergeeft;

Fig. 3 een tijddiagram voor de relevante signalen toont.

5 E. Beschrijving van een uitvoerinesvoorbeeld

In Fig. 1 is (1) een duplex communicatieverbinding met daarin 10 opgenomen tussenposten (2), terwijl zich aan weerszijden van de verbinding (1) posten A en B bevinden. De in dergelijke communicatieverbindingen gebruikelijke tussenposten omvatten versterkereenheden. In dit geval zijn drie tussenposten getekend, maar dit aantal vormt slechts een voorbeeld. De gebruikers van de 15 verbinding zijn met GA en GB aangegeven. De plaats van de onderbreking die met de te beschrijven werkwijze kan worden gelocaliseerd is met (3) aangeduid. De afstand van de onderbreking (3) tot post A wordt op X gesteld, die tot post B op Y. De in Fig. 1 aangeduide plaats van een onderbreking is uiteraard slechts één van de mogelijke plaatsen. Een 20 andere mogelijke plaats is die tussen een tussenpost en één van de posten A en B.

Gebruikelijk is dat bij constateren, in een tussenpost (2), van een onderbreking in de transmissieweg een "Alarm Indication Signal" 25 (AIS) in de richting van de einden van de verbinding wordt gezonden.

Zo zendt in de in Fig. 1 weergegeven situatie de tussenpost links van de onderbreking (3) een AIS in de richting van post A en de tussenpost rechts van de onderbreking (3) een AIS in de richting var. post B. Een dergelijk AIS bestaat uit een opeenvolging van hoofdzakelijk enen. In 30 reactie daarop zetten de posten A en B een vlag Q op; met andere woorden: aan een signaal Q wordt de digitale waarde "1" gegeven.

In de werkwijze volgens de uitvinding wordt op herstel van de verbinding gewacht om de plaats van de onderbreking vast te stellen.

35 Als gevolg van de eindige transportsnelheid van signalen worden enige tijd na dit herstel in de posten A en B weer van de gebruikers GB en GA afkomstige, informatie bevattende signalen, data, ontvangen. In het algemeen zullen de tijdstippen van constateren van herstel van de 5 verbinding voor de posten A en B van elkaar verschillen; alleen wanneer de looptijden van signalen vanaf het punt van de onderbreking tot de posten A en B gelijk zijn, zullen de herstelconstateringstijdstippen, verder respectievelijk met tA en tB 5 aangeduid, gelijk zijn. Wanneer gesteld wordt dat herstel van de verbinding op het tijdstip t0 plaatsvindt, geldt: tA t0 + tx waarbij tx de tijdsspanne voorstelt, nodig voor de voortplanting 10 van een signaal over een afstand X vanaf het punt van de onderbreking tot aan de post A.

Zo geldt ook: 15 tB - tQ + t^

Op de tijdstippen tA en tB worden in post A, respectievelijk post B, klokken gestart. Vervolgens wordt, na een vastgestelde vertraging tD, door posten A en B een kortstondig karakteristiek 20 patroon van nullen en enen, bij voorkeur een pseudo-AIS met hoofdzakelijk enen, gezonden. In beide posten wordt vervolgens de ontvangst van het kortstondige pseudo-AIS van de andere zijde afgewacht. Op het tijdstip van ontvangst van dit pseudo-AIS zijn alle gegevens voor onderbrekingslocalisatie aanwezig. Op dat moment wordt 25 in post A, respectievelijk post B, aan het signaal Q de digitale waarde "0" gegeven. Worden de tijdstippen van ontvangst van het kortstondige AIS voor de posten A en B aangeduid met t0lA> respectievelijk t0LB, dan geldt:

30 t0LA = t0 + ty + tjj + tx+Y

en:

t0LB = ϋο + üx + + CX+Y

35

In post A wordt het verschil tussen tA en t0LA bepaald, in post B het verschil tussen tB en t0LB. Zo geldt voor post A dat deze meetwaarde t^ gevonden wordt als: 1004325 6 tmA “ tOLA CA " “ tQ + ty + tj, + tx+ï - t0 - tX =

= ty + t;D + tx+Y - tx -- 2.tY + tD

5 waarbij is aangenomen dat de looptijd van een signaal over een deel van de verbinding evenredig is met de lengte van dat deel van de verbinding.

Evenzo geldt voor post B: 10

CmB = C0LB ‘ CB =

= 2 . tx + tD

Uit de in post A gevonden meetwaarde t^ kan derhalve, aangezien 15 tD bekend is, de tijd worden afgeleid die een signaal nodig heeft om de afstand vanaf het punt van de onderbreking tot post B te doorlopen. Gebruik makend van het feit dat de snelheid bekend is, waarmee signalen zich over de verbinding voortplanten, kan uit t^ de afstand bepaald worden van de onderbreking tot post B. Op soortgelijke wijze 20 kan uit de in post B gevonden meetwaarde t^j de afstand bepaald worden van de onderbreking tot post A. Dit alles zonder de totale lengte van de verbinding te hoeven kennen. In feite kan zelfs uit een sommatie van meetwaarden in de posten A en B de totale lengte van de verbinding worden afgeleid.

25

In Fig. 2, een mogelijke uitvoeringsvorm weergevend van een post (in dit geval post B van Fig. 1), zijn (I) en (0) de in- en uitgaande signalen van de ontvangkant van post B en (I') en (0') de in- en uitgaande signalen van de zendkant van post B. De in de beschrijving 30 van Fig. 2 genoemde onderdelen komen ook voor in post A. In deze uitvoeringsvorm worden "CEPT (El) line cards" toegepast, in Fig. 2 aangeduid met (4) en (4'). Zulk een kaart, verder kortheidshalve aangeduid met "CEPT-kaart", wordt o.a. door de firma Dallas geleverd: de DS2284. De CEPT-kaart (4) genereert een signaal SI, "receive AIS", 35 dat de logische waarde "1" heeft wanneer aan de ingang I gedurende een zekere tijd vrijwel uitsluitend enen zijn ontvangen. Met een signaal S2, op een nog te beschrijven wijze door onderbrekings-besliscircuit (5) uit SI afgeleid, wordt een klok (6) gestart en 7 gestopt. Het signaal S3 representeert de meetwaarde voor de tijdsspanne tussen starten en stoppen van de klok (6) en wordt door resultaat-weergever (7) in de vorm van een getal, overeenkomend met de grootte van de afstand van post B tot de plaats van de onderbreking, 5 gepresenteerd. CEPT-kaart (4') heeft een ingang voor een signaal S4; wanneer S4 de logische waarde "1" heeft, zendt CEPT-kaart (4') een serie enen uit via uitgang 0'. Dit doet dienst als pseudo-AIS voor post A. Het signaal S4 wordt door patroongenerator (8) afgeleid uit S2, op zodanige wijze dat CEPT-kaart (4') onder besturing van S4 een 10 specifiek patroon van pseudo-AIS, afgewisteld met data, uitzendt op 0'. Dit patroon kan b.v. bestaan uit: een korte tijd pseudo-AIS, (vrijwel) uitsluitend enen, gevolgd door data en afgesloten met weer een korte tijd pseudo-AIS. Eventueel kan in het pseudo-AIS-patroon een karakteristiek patroon van nullen worden opgenomen. Een dergelijk 15 uniek, en voor posten A en B identiek, AIS-/datapatroon (detectiesignaal) wordt, als het door post B wordt uitgezonden, door het onderbrekings-besliscircuit (5) in post A herkend en omgezet in een stopsignaal voor de in post A aanwezige klok (6). Het gebruik van een uniek patroon voor het detectiesignaal levert het voordeel op dat 20 een snel wisselen van de beslissing vermeden wordt, zoals wanneer een regelcircuit van hysteresis wordt voorzien. Uit het voorgaande volgt dat S2 de startwaarde moet krijgen (de waarde waarbij klok (6) gestart wordt), wanneer SI overgaat van een logische "1" in een logische ”0", ten teken dat het einde van de onderbreking is geconstateerd. Het 25 signaal S2 moet, zoals reeds is opgemerkt, de stopwaarde krijgen (de waarde waarbij klok (6) gestopt wordt), wanneer het unieke patroon van AIS en data, het detectiesignaal, wordt herkend.

In het voorgaande is aangenomen dat de te localiseren 30 onderbreking zich bevindt tussen twee tussenposten, dus bijvoorbeeld op plaats (3) in Fig. 1. Doet de onderbreking zich voor op het stuk tussen de dichtstbijzijnde tussenpost en post B, dus wanneer zich tussen de onderbreking en post B geen tussenpost meer bevindt, dan zal post B geen AIS ontvangen. In dat geval wordt de onderbreking 35 geconstateerd doordat in post B wordt waargenomen dat er geen signaal meer is: "carrier loss". De CEPT-kaart (4) meldt dit door middel van het signaal S5 (RCL, "Receive Carrier Loss"), dat dan de logische waarde "1" aanneemt. Om een dergelijke onderbreking te kunnen 8 localiseren, moet S2 niet alleen de startwaarde krijgen wanneer SI overgaat van een logische "1" in een logische "0", maar ook wanneer S5 de logische waarde "1" krijgt. Samenvattend kan gezegd worden dat het onderbrekings-besliscircuit (5) een beslissing neemt op grond van 5 een aantal criteria, waarvan de waarden voor SI en S2 genoemd zijn. Daarnaast kunnen in een concreet geval nog andere, implementatie -afhankelijke, criteria in beschouwing worden genomen, zoals periodeduur van signalen.

10 Fig. 3 geeft een tijddiagram voor enkele van de relevante signalen voor het geval de onderbreking zich bevindt tussen twee tussenposten. Hierin is te zien dat op het tijdstip tB, met gering verschil overeenkomend met het tijdstip waarop na een onderbreking weer data worden ontvangen, SI van "1" in "0" overgaat en vervolgens 15 het unieke patroon, verzonden vanuit post A, representeert. Signaal S2, het start/stop-signaal voor de klok, neemt de startwaarde aan wanneer Sl van "1" in "0" overgaat en de stopwaarde na de herkenning van het door post A gezonden unieke patroon. De van de gebruiker B afkomstige data worden op 0' doorgegeven, met uitzondering van de 20 periode gedurende welke door post B het unieke patroon wordt gezonden, te beginnen op het moment tB + tD.

Het zal deskundigen duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de weergegeven uitvoeringsvormen en dat vele 25 wijzigingen en aanvullingen mogelijk zijn zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

1004325

Claims

1. Werkwijze voor het lokaliseren van een tijdelijke onderbreking in een verbinding voor het transporteren van digitale 5 signalen tussen een eerste post en een tweede post aan weerszijden van de verbinding, aan de hand van de tijdstippen van optreden van signaalveranderingen op de verbinding, gekenmerkt door het opwekken van signaalveranderingen nadat herstel van de verbinding is opgetreden. 10

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin het tijdstip van herstel wordt bepaald aan de hand van ontvangen datasignalen.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin na het bepalen 15 van het tijdstip van herstel een detectiesignaal aan de verbinding wordt toegevoerd.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, waarin het detectiesignaal eerst na een voorafbepaalde vertragingstijd wordt 20 opgewekt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarin het detectiesignaal uit tenminste 256 opeenvolgende enen bestaat.

6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarin door het aan de verbinding toevoeren van detectiesignalen door de eerste en de tweede post de lengte van de verbinding wordt bepaald.

7. Inrichting voor het ten uitvoer leggen van de werkwijze 30 volgens een van de voorgaande conclusies, omvattende een eerste en een tweede post, elk voorzien van eerste middelen voor het doorgeven van digitale signalen, waarbij de eerste middelen tevens signalen opwekken die indicatief zijn voor het aanwezig zijn van een onderbreking in de verbinding tussen de eerste en de tweede post, met het kenmerk dat de 35 posten elk voorzien zijn van tweede middelen voor het, in respons op de indicatieve signalen, opwekken van een detectiesignaal dat aan de verbinding wordt toegevoerd, en van derde middelen voor het, in afhankelijkheid van de indicatieve signalen en het detectiesignaal, 1. rH ? 2 5 opwekken van een meetwaardesignaal dat indicatief is voor de afstand tussen de plaats van de onderbreking in de verbinding en de tussenpost waarin het meetwaardesignaal wordt opgewekt.

8. Stelsel voor het bewaken van tenminste één verbinding, omvattende tenminste een inrichting volgens conclusie 7.

9. Communicatienetwerk, voorzien van een stelsel volgens conclusie 8. 1 '