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Dokumentenidentifikation DE102005029271B4 04.12.2008
Titel Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des Leckwiderstands von zumindest einer Ader einer mehrere Adern aufweisenden Teilnehmeranschlussleitung in einem Kommunikationsnetz
Anmelder Nokia Siemens Networks GmbH & Co.KG, 81541 München, DE
Erfinder Dollinger, Rudolf, 81243 München, DE
DE-Anmeldedatum 23.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005029271
Offenlegungstag 04.01.2007
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.12.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.12.2008
IPC-Hauptklasse H04M 3/30(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04M 1/24(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H04B 3/46(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01R 27/16(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestimmung des Leckwiderstands von zumindest einer Ader einer mehrere Adern aufweisenden Teilnehmeranschlussleitung in einem Kommunikationsnetz.

Die Betreiber von Kommunikationsnetzen wie beispielsweise dem herkömmlichen Telefonnetz bzw. Fernsprechnetz stellen den Teilnehmern oder Kunden neben der Nutzdatenübermittlung (im Telefonnetz: der Sprache) oftmals eine Vielzahl an weiteren Leistungen bzw. Teilnehmerleistungsmerkmalen zur Verfügung. Zu diesen Leistungen gehören z. B. Konferenzschaltungen, die Übertragung bzw. Unterdrückung von Rufnummern, die Anrufweiterleitung oder der Gebührenimpuls.

Bei Beschwerden der Teilnehmer oder auch bei einer routinemäßigen Überprüfung oder Kontrolle dieser zugesicherten Leistungen müssen unter anderem die elektrischen Eigenschaften der Teilnehmeranschlussleitungen (TAL) vom Betreiber des Fernsprechnetzes gemessen werden. Bei einer derartigen Messung dürfen angeschlossene Endgeräte jedoch nicht hörbar ansprechen.

Ein Verfahren zum Ausmessen von Teilnehmeranschlussleitungen wird beispielsweise in dem europäischen Patent EP 0721722 B1 offenbart, in dem insbesondere ein Verfahren zum Voraussagen von Spannungen bei Telefonleitungen beschreiben wird. Eine Schaltungsanordnung zum Prüfen von Teilnehmerleitungen ist des Weiteren beispielsweise aus der europäischen Patentanmeldung EP 0762713 A1 bekannt.

Zwei der wichtigsten elektrischen Parameter der Teilnehmeranschlussleitung sind der ohmsche Leckwiderstand zwischen Leitung und Erde sowie der so genannte Leitungsbelag, die Kapazität zwischen Leitung und Erde.

1 zeigt nun beispielhaft den prinzipiellen, schematischen Aufbau eines aktuellen analogen Teilnehmeranschlusses eines Fernsprech- bzw. Telefonnetzes.

Die jeweiligen Teilnehmer TN sind dabei über die entsprechende Teilnehmeranschlussleitung TAL mit einer der Vermittlungseinrichtung zugeordneten Teilnehmeranschlussbaugruppe SLM („subscriber line module") verbunden. Die Anschlussleitung TAL selbst besteht üblicherweise aus herkömmlichen Kupfer-Doppeladern, wobei die beiden Anschlüsse als a-Ader bzw. b-Ader bezeichnet werden.

Das an die Teilnehmeranschlussleitung TAL angeschlossene Endgerät entspricht schaltungstechnisch bei nahezu allen Endgeräten einer zwischen die Enden der a-Ader und der b-Ader geschalteten Kapazität C. Diese Kapazität C wird auch als Wecker-Kapazität bezeichnet, da es sich dabei um die Komponente des Endgeräts handelt, die die von der Vermittlungsstelle bei einem ankommenden Anruf auf die Teilnehmeranschlussleitung TAL aufgelegte Wechselspannung erfasst, die also den ankommenden Anruf erkennt.

Des Weiteren sind in 1 zwei Leckwiderstände Ra und Rb dargestellt, die die Verbindungen für die Leckströme zwischen den beiden Adern a und b der Teilnehmeranschlussleitung und der Erde repräsentieren.

Bei einem dem Stand der Technik zuzuordnenden Verfahren zur Bestimmung dieser Leckwiderstände Ra und Rb und des Leitungsbelags („RC-Messung") ergibt sich nun ein Problem: die Weckerkapazität C verfälscht bei dem aktuellen Verfahren die gemessenen Werte der Leckströme auf den Adern (a und b) der Teilnehmeranschlussleitung TAL.

Dieses Messverfahren nach dem Stand der Technik wird im Folgenden unter Verweis auf 2 beschrieben.

2 stellt beispielhaft den zeitlichen Ablauf eines Verfahrens zur Bestimmung von sowohl dem Widerstand zwischen Leitung und Erde als auch der Kapazität zwischen Leitung und Erde auf der a-Ader einer Teilnehmeranschlussleitung eines analogen Fernsprechanschlusses dar.

Bei einer RC-Messung der a-Ader wird die zweite Ader b zu Beginn hochohmig geschaltet. Anschließend wird an die auszumessende Leitungsader a eine Spannung mit dem in 2 gezeigten zeitlichen Verlauf aufgelegt.

Dabei wird zuerst eine konstante (in diesem Beispiel negative) Spannung UaG an die a-Ader angelegt. Während dieser Phase (I) wird der ohmsche Leckstrom IRa1 zwischen Ader a und Erde gemessen.

Im Anschluss daran wird eine konstant steigende Spannung UaG an die a-Ader angelegt (Phase II). Während dieser zweiten Phase wird nun der Verlauf des kapazitiven Stroms ICa1 gemessen. Dabei steigt während der Messung die an die b-Ader angelegte Spannung UaG vom negativen Bereich konstant bis auf einen vorgebbaren positiven Wert an.

Nach dem Erreichen dieses Maximalwerts wird die Spannung UaG anschließend konstant gehalten (Phase III). Auch während der dritten Phase wird nun der ohmsche Leckstrom gemessen. Es ergibt sich somit ein zweiter Wert für den Leckstrom, in diesem Fall bezeichnet mit IRa2.

Zum Abschluss der Messung wird in Phase IV die angelegte Spannung UaG konstant verringert. Dabei wird ein zweites Mal der Stromverlauf des kapazitiven Stroms der Teilnehmeranschlussleitung gemessen, hier bezeichnet mit ICa2. Die Spannung UaG nimmt dabei ausgehend von dem vorgebbaren positiven Wert bis zu einem vorherbestimmten negativen Wert ab.

Aus diesen vier während der Messung erfassten Werten IRa1, IRa2, ICa1 und ICa2 können anschließen Leckwiderstand und Leitungsbelag der a-Ader der Teilnehmeranschlussleitung bestimmt werden. Zur Bestimmung der entsprechenden Werte für die zweite Ader b der Teilnehmeranschlussleitung werden die oben beschriebenen Schritte mit entsprechend vertauschten Ausgangspositionen durchgeführt.

Nachteilig an dem soeben beschriebenen Verfahren zur RC-Messung ist dabei, wie oben bereits erwähnt, die Tatsache, dass die zwischen den beiden Adern a und b angeordnete Weckerkapazität die Werte für IRa1 bzw. IRa2 verfälscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zur Bestimmung des Leckwiderstands von zumindest einer Ader einer mehrere Adern aufweisenden Teilnehmeranschlussleitung in einem Kommunikationsnetz zu verbessern. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale sowie ausgehend von einer Einrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 10 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung des Leckwiderstands von zumindest einer Ader einer mehrere Adern aufweisenden Teilnehmeranschlussleitung in einem Kommunikationsnetz wird vor der Bestimmung des Leckwiderstands der zumindest einen Ader eine zwischen der zumindest einen Ader und einer weiteren Ader anordenbare Kapazität entladen. Dabei wird die Kapazität durch das Anlegen einer abfallenden Spannung an die zumindest eine Ader und das Anlegen einer steigenden Spannung an die weitere Ader sowie das anschließende Hochohmigschalten der weiteren Ader entladen.

Vorteilhaft werden die Endwerte der abfallenden Spannung und der steigenden Spannung so gewählt, dass die Spannung auf der weiteren Ader nach dem Hochohmigschalten der weiteren Ader 0 Volt beträgt – Anspruch 2.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Bestimmung des Leckwiderstands der zumindest einen Ader nach dem Hochohmigschalten der weiteren Ader – Anspruch 3.

Zudem erfolgt die Bestimmung des Leckwiderstands vorteilhaft durch zumindest eine Messung des Leckstroms auf der einen Ader der Teilnehmeranschlussleitung, wobei die zumindest eine Messung des Leckstroms vorteilhaft bei einer konstanten angelegten Spannung erfolgt – Ansprüche 4 und 5.

Vorteilhaft erfolgen ferner zwei Messungen des Leckstroms, wobei vor der zweiten Messung die Kapazität erneut entladen wird – Anspruch 6.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sowie eine Einrichtung zur Bestimmung des Leckwiderstands von zumindest einer Ader einer mehrere Adern aufweisenden Teilnehmeranschlussleitung in einem Kommunikationsnetz sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.

Mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung detaillierter erläutert. Dabei zeigen:

1 den prinzipiellen, schematischen Aufbau eines aktuellen analogen Teilnehmeranschlusses eines Fernsprech- bzw. Telefonnetzes,

2 den zeitlichen Ablauf eines Verfahrens zur Bestimmung des Leckwiderstands sowie des Leitungsbelags auf der a-Ader einer Teilnehmeranschlussleitung gemäß dem Stand der Technik, und

3 den zeitlichen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Leckwiderstands, wobei bei diesem Beispiel zusätzlich der Leitungsbelag auf der a-Ader nach einem herkömmlichen Verfahren einer Teilnehmeranschlussleitung bestimmt wird.

In 3 ist der zeitliche Ablauf des Verfahrens zur Bestimmung des Widerstands zwischen Ader und Erde einer Teilnehmeranschlussleitung gemäß der Erfindung dargestellt. Das Verfahren wird dabei beispielhaft anhand einer kombinierten Bestimmung von Leckwiderstand und Leitungsbelag („RC-Messung") der a-Ader einer zwei Adern (a und b) umfassenden Teilnehmeranschlussleitung beschrieben.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren sind zu Beginn sowohl a-Ader als auch b-Ader der Teilnehmeranschlussleitung niederohmig geschaltet. Im ersten Schritt (Phase I) wird an die auszumessende Ader a eine konstant abfallende Spannung UaG (durch eine durchgezogene Linie verdeutlicht) angelegt, wodurch bedingt durch die Kopplung der beiden Adern a und b gleichzeitig die Spannung UbG (durch eine strichlierte Linie verdeutlicht) auf der zweiten Ader b einen entsprechenden, konstant steigenden Verlauf aufweist. Die beiden Spannungen UaG bzw. UbG erreichen dabei jeweils einen vorgebbaren Endwert.

Zu Beginn von Phase II wird nun Ader b hochohmig geschaltet. Durch eine geeignete Wahl der im ersten Schritt eingestellten End- bzw. Zielspannungen fällt durch dieses Hochohmigschalten der b-Ader die Spannung UbG (b-Ader gegen Erde) auf 0 Volt, wodurch Kapazität C entladen wird. Zeitgleich erfolgt ein entsprechender Abfall der Spannung UaG (a-Ader gegen Erde) auf ein tieferes, negatives Niveau. Die Spannung UaG wird anschließend konstant auf dem besagten Niveau gehalten, und es erfolgt eine erste Messung des ohmschen Stroms auf der a-Ader: IRa1.

Nach Abschluss dieser Messung wird an Ader a eine konstant steigende Spannung angelegt (Phase III) bis die Spannung UaG einen vorgebbaren positiven Wert erreicht hat. Während dieser Spannungszunahme auf Ader a wird der Verlauf des kapazitiven Stroms ICa1 auf dieser Ader gemessen. Durch die zunehmende Spannung auf der a-Ader nimmt, wie in 3 dargestellt, zugleich die Spannung UbG zwischen b-Ader und Erde zu (gestrichelte Linie).

Nach Abschluss der Messung von ICa1 und nach dem Erreichen der Maximalspannung wird zu Beginn von Phase IV die b-Ader der Teilnehmeranschlussleitung wieder niederohmig geschaltet. Durch das Niederohmigschalten wird zum einen Ader b auf ein tieferes Spannungsniveau gezogen, während zum anderen UaG ebenfalls fällt. In diesem Fall fällt die Spannung zwischen Ader und Erde (UaG) bis auf einen negativen Spannungswert.

Anschließend wird gemäß dem beispielhaften Verfahren für eine zweite Messung des Leckstroms so vorgegangen wie in Phase I – allerdings mit entgegengesetzten Vorzeichen. D. h. in Phase IV wird an Ader a eine konstant steigende Spannung angelegt, wodurch Ader b gleichzeitig mit einer konstant fallenden Spannung versorgt wird. Beide Spannungen UaG und UbG durchlaufen dabei in diesem Beispiel den Nullpunkt und erreichen schließlich als Endspannungen jeweils einen vorgebbaren Zielwert.

In Phase V wird Ader b nun wieder hochohmig geschaltet. Eine geeignete Einstellung der End- bzw. Spitzenspannungen von UaG und UbG in Phase IV führt dazu, dass die Spannung b-Ader gegen Erde UbG erneut auf 0 Volt gezogen wird. Spannung UaG (Spannung zwischen a-Ader und Erde) steigt gleichzeitig auf einen entsprechend höheren Wert. Im Anschluss an dieses erneute Hochohmigschalten der b-Ader wird die Spannung UaG konstant gehalten und eine zweite Messung des ohmschen Stroms IRa2 durchgeführt. Auch bei dieser zweiten Messung gilt: UbG = 0 Volt.

Abschließend wird in Phase VI an Ader a eine konstant fallende Spannung angelegt. Während dieser Phase wird eine zweite Messung des kapazitiven Stroms ICa2 auf der a Ader durchgeführt, während die Spannung a-Ader gegen Erde UaG bis auf einen vorgebbaren negativen Wert abnimmt.

Nach Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens können aus den erfassten Messwerten IRa1, ICa1, IRa2 und ICa2 die Werte für den Leckwiderstand sowie den Leitungsbelag der a-Ader der Teilnehmeranschlussleitung auf herkömmliche Weise bestimmt werden. Wie oben erwähnt, ergeben sich bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren keine fehlerhaften Messungen der ohmschen Ströme IRa1 bzw. IRa2, da die Weckerkapazität C jeweils vor der Messung der Ströme entladen wird.

Um die Werte für die b-Ader zu bestimmen, um also eine entsprechende RC-Messung der b-Ader durchzuführen, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch entsprechend auf der zweiten Ader b der Teilnehmeranschlussleitung eingesetzt werden.


Anspruch[de]
Verfahren zur Bestimmung des Leckwiderstands (Ra, Rb) von zumindest einer Ader (a) einer mehrere Adern (a, b) aufweisenden Teilnehmeranschlussleitung (TAL) in einem Kommunikationsnetz, wobei vor der Bestimmung des Leckwiderstands (Ra, Rb) der zumindest einen Ader (a) eine zwischen der zumindest einen Ader (a) und einer weiteren Ader (b) anordenbare Kapazität (C) entladen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazität (C) durch das Anlegen einer abfallenden Spannung (UaG) an die zumindest eine Ader (a) und das Anlegen einer steigenden Spannung (UbG) an die weitere Ader (b) sowie durch das anschließende Hochohmigschalten der weiteren Ader (b) entladen wird. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Endwerte der abfallende Spannung (UaG) und der steigenden Spannung (UbG) so gewählt werden, dass die Spannung (UbG) auf der weiteren Ader (b) nach dem Hochohmigschalten der weiteren Ader (b) 0 Volt beträgt. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Leckwiderstands (Ra, Rb) der zumindest einen Ader (a) nach dem Hochohmigschalten der weiteren Ader (b) erfolgt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Leckwiderstands (Ra, Rb) durch zumindest eine Messung des Leckstroms (IRa1) auf der einen Ader (a) der Teilnehmeranschlussleitung (TAL) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Messung des Leckstroms (IRa1) bei einer konstanten angelegten Spannung (UaG) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Messungen des Leckstroms (IRa1, IRa2) erfolgen, wobei vor der zweiten Messung die Kapazität (C) erneut entladen wird. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erneute Entladen der Kapazität (C) vor der zweiten Messung durch das Anlegen einer steigenden Spannung (UaG) an die zumindest eine Ader (a) und das Anlegen einer abfallenden Spannung (UaG) an die weitere Ader (b) sowie durch das Hochohmigschalten der zweiten Ader (b) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Endwerte der steigenden Spannung (UaG) und der abfallenden Spannung (UbG) so gewählt werden, dass die Spannung (UbG) auf der weiteren Ader (b) nach dem Hochohmigschalten der weiteren Ader (b) 0 Volt beträgt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Leckwiderstands (Ra, Rb) im Rahmen einer Bestimmung von Leckwiderstand und Leitungsbelag der Teilnehmeranschlussleitung (TAL) durchgeführt wird. Einrichtung zur Bestimmung des Leckwiderstands (Ra, Rb) von zumindest einer Ader (a) einer mehrere Adern (a, b) aufweisenden, anschließbaren Teilnehmeranschlussleitung (TAL) in einem Kommunikationsnetz mit Mitteln zum Anlegen einer Spannung (UaG), wobei die Mittel zum Anlegen einer Spannung (UaG) derart ausgestaltet sind, dass vor der Bestimmung des Leckwiderstands (Ra, Rb) der zumindest einen Ader (a) eine zwischen der zumindest einen Ader (a) und einer weiteren Ader (b) anordenbare Kapazität (C) entladen wird, dadurch gekennzeichnet dass die Mittel zum Anlegen einer Spannung (UaG, UbG) derart ausgestaltet sind, dass die Kapazität durch das Anlegen einer abfallenden Spannung (UaG) an die zumindest eine Ader (a) und das Anlegen einer steigenden Spannung (UaG) an die weitere Ader (b) sowie das anschließende Hochohmigschalten der weiteren Ader (b) entladen wird. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Anlegen einer Spannung (UaG, UbG) derart ausgestaltet sind, dass die Endwerte der abfallenden Spannung (UaG) und der steigenden Spannung (UbG) so gewählt werden, dass die Spannung (UbG) auf der weiteren Ader (b) nach dem Hochohmigschalten der weiteren Ader (b) 0 Volt beträgt. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strommesseinrichtung vorgesehen ist, die so ausgestaltet ist, dass zur Bestimmung des Leckwiderstands (Ra, Rb) wenigsten einmal der Leckstrom (IRa1, IRa2) auf der einen Ader (a) der Teilnehmeranschlussleitung (TAL) gemessen wird.






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