DE4125882A1 - Verfahren zur messung von leitungsparametern der teilnehmeranschlussleitungen eines fernmeldenetzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen von Leitungs­ parametern der Teilnehmeranschlußleitungen eines Fernmeldenetzes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges aus der europäischen Patentanmeldung Nr. 88 12 464.8 bekanntes Verfahren läuft darauf hinaus, aus einer Mehr­ zahl von Abtastwerten in sechs Meßkonfigurationen einer Teil­ nehmeranschlußleitung sechs Lade- bzw. Entladekurven zu ermitteln, die jeweils durch eine e-Funktion beschreibbar sind. Es steht damit ein Gleichungssystem von sechs Gleichungen zur Verfügung, aus dem sich dann bei bekannten Werten für den Lade- bzw. Entla­ dewiderstand und für die Kapazität des an die Teilnehmeranschluß­ leitung angeschlossenen Endgeräts sechs Leitungsparameter der Teilnehmeranschlußleitung, nämlich die Kapazitäten und Isola­ tions- bzw. Ableitwiderstände zwischen den Leitungen und zwischen den Leitungsadern bzw. zwischen jeweils einer der Leitungsader und einem Erdpotential führenden Leitungspunkt errechnen lassen.

Die Qualität derartiger Messungen kann einerseits durch Wechsel­ spannungseinstreuungen auf die Teilnehmeranschlußleitung, die von in der Nachbarschaft verlaufenden Stromversorgungsleitungen, vom Bahnnetz oder dergleichen stammen, sowie durch Rauschspan­ nungen beeinträchtigt sein.

Die Eliminierung von Auswirkungen von Rauschspannungen ist Gegenstand einer Patentanmeldung gleicher Priorität.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Meßergebnisse des obengenannten Verfahrens von den Einflüssen der erwähnten Wechselspannungseinstreuungen weitgehend unabhängig zu machen.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß zwischen den Wechselspannungseinstreuungen und der Meßspannung kein innerer Zusammenhang besteht, so daß die bei den Spannungsmessungen des obengenannten Verfahrens erhaltenen Meßwerte als lineare Summe der Auswirkungen der an die Teilnehmeranschlußleitungen ange­ legten Meßspannung und der auf die Leitung eingestreuten Stör­ wechselspannung angesehen werden können.

Der Erfindung liegt ferner die Überlegung zugrunde, daß die Kennwerte der Störspannungen sich während der Meßzeiten, die für Messungen der obengenannten Art in Frage kommen, als unverändert angenommen werden können, so daß in einer Vorabmessung die Spannungsverhältnisse auf der Teilnehmeranschlußleitung erfaßt werden können, die auf die Störspannungen zurückzuführen sind und die entsprechenden Meßwerte dann von den Meßwerten der eigentlichen Messung subtrahiert werden können, nachdem die Pha­ sendifferenz berücksichtigt wurde, die aus dem zeitlichen Ab­ stand zwischen Vorabmessung und eigentlicher Messung resultiert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Korrektur der Meßwerte der eigentlichen Messung nur im Zusammen­ hang mit der Entladung der Teilnehmeranschlußleitung in den ent­ sprechenden Meßkonfigurationen vorgenommen, da in erster Linie die Entladekurven von solchen Störspannungen beeinträchtigt sind und damit insgesamt eine Verkürzung der Gesamtdauer der Prozedur der Leitungsparameterermittlung erzielt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispie­ les unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Ersatzschaltbild einer Teilnehmeran­ schlußleitung mit angeschlossenem Teilnehmerendgerät,

Fig. 2 bis 7 Blockschaltbilder zur Veranschaulichung von sechs unterschiedlichen Meßkonfigurationen,

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens.

Das in Fig. 1 dargestellte Ersatzschaltbild ist insofern verein­ facht, als die zwischen den Leitungsadern a und b und Erde lie­ genden Widerstände Rae und Rbe tatsächlich für die Parallelschal­ tung der Ableitwiderstände und von Widerständen stehen, die zwi­ schen den Adern der Teilnehmeranschlußleitung und den Speise­ spannungspotential führenden Anschlüssen einer Speisespannungs­ quelle liegen. Ferner sind die Einflüsse der Störspannungen in Form von Wechselspannungseinstreuungen auf die Teilnehmeran­ schlußleitung und von Rauschspannungen unberücksichtigt ge­ lassen. Mit Rab ist der Isolationswiderstand zwischen den Lei­ tungsadern und RL der Leitungswiderstand bezeichnet. Cae und Cbe stehen für die Kapazität der Leitungsadern gegen Erde und Cab für die Kapazität zwischen den Leitungsadern. L und Cp sind die Induktivität und Kapazität des an die Teilnehmeranschlußleitung angeschlossenen Teilnehmerendgerätes CPE.

In Durchführung des vorerwähnten bekannten Verfahrens wird, wie in der vorgenannten europäischen Patentanmeldung Nr. 88 12 464.5 ausführlich beschrieben, in drei verschiedenen Meßkonfigurationen, in denen entweder die eine oder die andere Ader an Erde gelegt ist (Fig. 2 und 4) oder beide Adern miteinander verbunden sind, (Fig. 6) der jeweils anderen Ader bzw. den miteinander verbundenen Adern eine impulsförmige Meßspannung Vs aufgeprägt und die sich daraus ergebende Impulsantwort (Vb, Va, V) zu diskreten Zeitpunkten ermittelt. In drei weiteren Meßkonfigurationen (Fig. 3, 5, 7) wird bei derselben Anschaltweise der Leitungsadern die Entladespannung Veb, Vea, Ve über einem Entladewiderstand Rsbd, Rsad, Rsd gemessen.

Die Meßwerte dieser sechs Messungen ergeben sechs in erster Näherung e-Funktionen folgende Lade- bzw. Entladekurven, V(t)=B+Ae^dt mit einem Anfangswert A, einem Offsetwert B und einer Zeitkonstanten d.

Die Zeitkonstanten dn der verschiedenen Kurven sind neben den be­ kannten Größen für die Lade- bzw. Entladewiderstände und der Ka­ pazität und der Induktivität des Endgeräts in unterschiedlichen Kombinationen von je sechs unbekannten Leitungsparametern, nämlich dem Isolationswiderstand Rab bzw. den Ableitwiderständen Rae und Rbe und den Kapazitäten Cab zwischen den Leitungsadern bzw. zwischen den Kapazitäten Cae und Cbe zwischen jeweils einer Lei­ tungsader oder einem Erdpotential führenden Schaltungspunkt ab­ hängig. Mit den Gleichungen, die diese Lade- bzw. Entladekurve beschreiben, steht damit ein Gleichungssystem aus sechs Gleichungen für sechs Unbekannte zur Verfügung, mit dessen Hilfe die Werte für diese Unbekannten errechnet werden können.

Dabei gelten unter Voraussetzung der nachstehenden Festlegung für die den genannten Widerständen entsprechenden Leitwerte und für die genannten Kapazitäten

Gb′ = Gab + Gbe; Ga′ = Gab + Gae
C′′ = Cp + Cab; Cb′′ = Cbe + C′′; Ca′′ = Cae + C′′

folgende Zusammenhänge:

Um jedoch die Auswirkungen von eingestreuten Wechselspannungen auf das Ergebnis zu verringern, wird erfindungsgemäß, wie auch Fig. 2 veranschaulicht, vor jeder eigentlichen Messung eine Messung an der von der Meßspanung noch nicht beeinflußten Teil­ nehmeranschlußleitung vorgenommen, womit Spannungen erfaßt werden, die aufgrund der Störungen zwischen den Leitungsadern und Erde herrschen "Abtasten der Teilnehmeranschlußleitung ohne Meßspannung". Die dabei ermittelten Werte werden gespeichert.

Danach wird die Meßspannung angelegt ("Anlegen der Meßspannung") und die Meßspannungsantwort ermittelt bzw. in den Entlademeßkon­ figurationen die Entladespannung gemessen ("Abtasten der Meß­ spannungsantwort"). Auch diese Meßwerte werden gespeichert.

Die Vorabmeßwerte und die Meßwerte der eigentlichen Messungen werden dann Kreuzkorrelationen unterworfen ("Kreuzkorrelation"), wodurch sich ein Grad für die Abhängigkeit der gemessenen Stör­ spannung und der aus Meßsignalantwort und Störspannungen zusammen­ gesetzten Summenspannung ergibt. Die Korrelationen werden solange unter Beibehaltung der Reihenfolge der Vorabmeßwerte und der eigent­ lichen Meßwerte mit unterschiedlichen Zuordnungen der Meßwerte aus den beiden Meßwertreihen wiederholt, bis sich ein eindeutiges Maximum ergeben hat ("Maximumbildung"), womit feststeht, daß Pha­ sengleichheit zwischen der separat gemessenen Störspannung und der Störspannungskomponente im Summensignal besteht.

Im Ablaufdiagramm ist dieser Vorgang der Herstellung der Phasen­ gleichheit als Schiebevorgang der Kurvenform der Störspannungen gegenüber derjenigen der Summenspannung versinnbildlicht ("Schieben Störspannungskurve").

Unter Beibehaltung der Zuordnung, die zu dem Maximum der Kreuz­ korrelation geführt hat, werden nunmehr die Meßwerte der Vorab­ messung von den Meßwerten der eigentlichen Messung subrahiert, womit Meßwerte vorliegen, die weitgehend von Störspannungsein­ flüssen bereinigt sind.

Aus diesen solcherart bereinigten Meßwerten der Messungen in den vor­ erwähnten sechs Meßkonfigurationen lassen sich dann in der vorer­ wähnten Weise die Leitungsparameter errechnen.

Claims (2)

1. Verfahren zur Messung von Leitungsparametern der Teilnehmer­ anschlußleitungen eines Fernmeldenetzes, demgemäß bei an die Teilnehmerleitung angeschlossenem Endgerät in verschiedenen Meßkonfigurationen nacheinander den beiden Adern der Teilnehmer­ anschlußleitung unter jeweiliger Erdung der anderen Ader und den beiden miteinander verbundenen Adern der Teilnehmeranschluß­ leitung über einen Speisewiderstand eine impulsförmige Meß­ spannung aufgeprägt wird, ferner bei gleicher Anschaltweise der Adern diese über einen Entladewiderstand gegen einen Erdpoten­ tial führenden Schaltungspunkt entladen werden, wobei in jeder dieser Meßkonfigurationen jeweils zu diskreten Zeitpunkten ent­ sprechende resultierende Spannungswerte gemessen werden und schließlich aus den dabei erhaltenen Meßwerten entsprechend ihrer durch eine e-Funktion gegebenen Abhängigkeit von den be­ kannten Werten für den Lade- bzw. Entladewiderstand und für die Kapazität des Endgerätes und den Leitungsparametern der Kapa­ zitäten und Isolations- bzw. der Ableitwiderstände zwischen den Leitungsadern bzw. zwischen einer Leitungsader und zwischen dem Potential führenden Schaltungspunkt die Werte dieser Lei­ tungsparameter errechnet werden, dadurch gekennzeichnet,
daß in den einzelnen Meßkonfigurationen, vor den eigentlichen Messungen ebenfalls zu diskreten Zeitpunkten an der von der Meß­ spannung noch unbeeinflußten Teilnehmeranschlußleitung in einer Vorabmessung die Spannungen zwischen deren einzelnen Adern und Erde bzw. zwischen deren miteinander verbundenen Adern und Erde gemessen und die entsprechenden Meßwerte gespeichert werden,
daß nach Durchführung der eigentlichen Messung Kreuzkorrela­ tionen zwischen den Werten der Vorabmessung und den ebenfalls gespeicherten Werten der eigentlichen Messung in so vielen unter Beibehaltung der Reihenfolge der Meßwerte in den beiden Meßwertreihen unterschiedlichen Zuordnungen vorgenommen werden, bis sich ein eindeutiges Maximum ergeben hat,
und daß in der einem solchen Maximum der Kreuzkorrelation entsprechenden Zu­ ordnung der Meßwerte die Meßwerte der Vorabmessung von den Meßwerten der eigentlichen Messung subtrahiert werden,
und daß die dabei erhaltenen Differenzwerte der Errechnung der Werte der Leitungsparameter zugrundegelegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berücksichtigung von Vorabwerten lediglich im Zusammen­ hang mit Meßkonfigurationen stattfindet, die der Ermittlung von Entladespannungen dienen.