DE69432854T2 - Einrichtung zur Messung des Kabelübersprechens - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen das Kabeltesten und die Fehlersuche und insbesondere das Messen von Kabelübersprechcharakteristika zwischen benachbarten Paaren von Kabeln und das Ableiten von diagnostischen Informationen, um Fehler in Kabeln zu lokalisieren.
  • Lokale Netzwerke (LANs), die durch eine große Zahl von mit einander verbundenen Computern, Arbeitsplätzen, Druckern und Dateiservern gebildet sind, werden in modernen Büros immer üblicher. Bei einer typischen Anlage können LAN-Kabel durch Wände, Böden und Decken eines Gebäudes geführt werden. LAN-Kabelsysteme müssen nicht nur bei der Installation überprüft werden, sie erfordern eine ständige Wartung, Hochrüstungen und Fehlersuche, weil LAN-Kabel und Verbinder brechen können, Büros und Geräte bewegt werden müssen und neue Geräte hinzugefügt werden. Ein LAN-System wird am üblichsten dadurch erreicht, daß alle diese Geräte mit LAN-Kabeln mit Kupferleitern und verdrillten Leiterpaaren physisch verbunden werden, wobei die üblichsten ein Achtleiterkabel ist, das in vier verdrillten Leiterpaaren (allgemein einfach als "verdrillte Paare" bezeichnet), innerhalb einer flexiblen Umhüllung ausgebildet ist, die eine elektrostatische Abschirmung umfassen kann, wobei jedes Ende des Kabels in einem Verbinder der Industrienorm endet.
  • Der Übersprechpegel ist ein Leistungsparameter, der das Ausmaß der Signalkopplung zwischen getrennten, aber benachbarten Datenübertragungswegen anzeigt und ist so von großer Bedeutung für die Bestimmung von Problemen bei Kabeln mit verdrillten Leiterpaaren bei LAN-Systemen. Es ist wünschenswert, daß der Grad der Isolierung hoch (und der Übersprechpegel niedrig) ist, um eine Störung zwischen Übertragungswegen zu vermeiden. Dementsprechend ist die Möglichkeit, das Übersprechen zu messen, bei jedem Testwerkzeug, das beim Testen von und der Fehlersuche bei LAN-Kabeln verwendet werden soll, sehr wünschenswert.
  • Raffiniertere LAN-Kabeltestgeräte gehören oft zur Ausrüstung, um Übersprechen durch standardisierte Nahübersprechmessungen (allgemein als "NEXT" bezeichnet) zu bewerten. Ein herkömmliches Verfahren zum Messen von Übersprechen oder NEXT ist es, ein Hochfrequenz-Sinuswellensignal an ein verdrilltes Leiterpaar in dem Kabel anzulegen und den Übersprechsignalpegel in einem anderen der verdrillten Leiterpaare zu messen. Die Sinuswellenuelle wird in diskreten Schritten über einen Bereich von Frequenzen inkrementiert, während Messungen durchgeführt werden und eine Liste Übersprechen gegen Frequenz erzeugt wird. Diese Liste wird mit einer Worst-Case-Funktion zum Übersprechen gegen Frequenz, die für die Kabelinstallation, die geprüft wird, spezifiziert ist, verglichen, um die Einhaltung – d. h. ob die Übersprechpegel akzeptabel sind oder nicht – zu bestimmen. Dieses herkömniliche Verfahren ergibt jedoch keine brauchbaren diagnostischen Informationen, um den Benutzer darüber zu informieren, wo genau das Problem liegt oder wie man es repariert. Beispielsweise kann ein nicht akzeptables Übersprechen die Folge eines Fehlers im Kabel sein, wie z. B., daß das Kabel an einem Punkt physisch gequetscht ist oder einfach eine Verbindungsleitung schlechter Qualität irgendwo in einem LAN-Verlauf.
  • Herkömmliche Impulsreflektometer (TDRs) lokalisieren Fehler, die durch beträchtliche Änderungen der Impedanz in einem Kabel, wie Unterbrechungen und Kurzschlüsse, durch Messen der Zeit, die zwischen einem Stimuluspuls und einem reflektierten Puls in dem gleichen Kabel verstreicht; jedoch können solche herkömmlichen TDRs keine Funktion Übersprechen gegen Frequenz zur Verfügung stellen und auch nicht ein Problem, wie eine fehlerhafte Verbindungsleitung oder eine Verbindungsleitung schlechter Qualität, lokalisieren, die eine sehr gute Impedanzanpassung zu dem LAN-Kabel mit dem verdrillten Leiterpaar aufweist.
  • Die US-A-5 063 351 beschreibt eine Anordnung zum Testen eines Kabelkommunikationssystems, das einen Pseudorauschsequenzerzeuger zur Erzeugung eines Stroms von Bits, die normal verteilt sind, und einen Digitalfilter umfaßt, der auf den Sequenzerzeuger anspricht, zum Implementieren einer Frequenzcharakteristik, die dem Spektralinhalt einer Störquelle, wie durch einen Nahübersprechpfad gewichtet, entspricht. Die Schaltung erzeugt so digital ein Übersprechsignal, das die kombinierte Wirkung von einer oder mehr Störquellen und dem Nahübersprechkoppelpfad anzeigt, der die Störquellen mit dem System, das getestet wird, verbindet.
  • Die GB-A-2 065 312 beschreibt eine Vorrichtung zum Lokalisieren von Übersprechfehlern in Telekommunikationskabeln auf eine Auflösung von etwa 10 Metern. Für jede potentielle Übersprechkoppeldistanz speichert (oder berechnet) die Vorrichtung eine erwartete Übersprechwellenform in der Form einer Anzahl von zeitlich beabstandeten Abtastwerten. Die tatsächlich empfangene Wellenform ist mit jeder potentiellen Wellenform kreuzkorreliert, wobei die Korrelation das höchste Ergebnis ergibt, wodurch die Koppelentfernung angegeben wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den beiliegenden Ansprüchen angegeben.
  • In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert ein Kabelübersprech-Meßsystem diagnostische Fehlerinformationen, um zusätzlich zum Bereitstellen einer Funktion Übersprechen gegen Frequenz die Ursache der schlechten Übersprechleistung zu lokalisieren, um LAN-Kabel mit verdrillten Leiterpaaren zu testen und deren Fehler zu suchen.
  • Ein Kabeltestgerät legt Stimulussignale an ein ausgewähltes verdrilltes Leiterpaar in einem LAN-Kabel an, während es die Übersprechsignalkopplung an einem getrennten, jedoch benachbarten verdrillten Leiterpaar innerhalb des gleichen Bündels oder Kabels überwacht. Ein Meßsystem analysiert Übersprechsignale und liefert diagnostische Informationen zur Lokalisierung von Fehlern in dem Kabel und liefert auch Informationen zum Übersprechen gegen Frequenz, um zu bestimmen, ob diese akzeptabel sind oder nicht.
  • Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nutzt die wohlbekannte Tatsache aus, daß das Frequenzspektrum eines Pulses primär durch die Breite und Amplitude des Pulses bestimmt werden kann. Ein Pulserzeuger legt wiederholt einen relativ schmalen Stimuluspuls (beispielsweise in der Größenordnung von vier oder fünf Nanosekunden) an eine Schaltmatrix an, die den Stimuluspuls an ein ausgewähltes aus einer Vielzahl von verdrillten Leiterpaaren leitet, während sie eines der anderen verdrillten Leiterpaare mit einem Wellenform-Digitalisierer verbindet. Der Wellenform-Digitalisierer zeichnet die empfangene Übersprech-Wellenform mit Hilfe von sequentieller Abtastung auf, um eine rekonstruierte Ersatzzeit-Wellenform des Übersprechsignals zu liefern. Eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) wird mit der digitalisierten Wellenformaufnahme durchgeführt, um nach Normalisieren und Skalieren eine Tabelle von Informationen zum Übersprechen gegen Frequenz bereitzustellen. Diese Informationen können dann verwendet werden, um mit den spezifizierten Worst-Case-Übersprecherfordernissen für das bestimmte LAN-Kabel verglichen zu werden, um die Einhaltung zu bestimmen.
  • Des weiteren wird die digitalisierte Übersprechwellenformaufnahme mit Bezug auf relativ große Zacken oder Spitzen untersucht. Die Zeit des Auftretens eines Zackens kann verwendet werden, um die physische Stelle entlang des Kabelverlaufs des Ereignisses oder der Situation, die den Übersprechzacken verursacht, mit einem ziemlichen Grad an Genauigkeit annähernd festzustellen. Die zeitlichen Informationen werden bereitgestellt, indem die Zeit aufgezeichnet wird, die von dem Einkoppeln eines Stimuluspulses bis zur Feststellung der Zacke verstrichen ist, und dann kann die Entfernung zum Fehler berechnet werden.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform unterscheidet ein Kabeltestgerät die Stelle der Zacken, die eine vorbestimmte Schwellenamplitude übersteigen, und gibt dem Benutzer nur die sich auf die Entfernung beziehenden Fehler an.
  • Anordnungen, die die vorliegende Erfindung verkörpern, werden jetzt im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein verallgemeinertes Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Kabeltestund Fehlersuchgeräts;
  • 2A und 2B sind ein Nahübersprech-(NEXT)-Modell, die jeweils eine Meßstruktur und ein Wellenforrndiagramm zeigen;
  • 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form eines detaillierten Blockdiagramms; und
  • 4 ist ein Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Anhand von 1 der Zeichnungen wird ein verallgemeinertes Blockdiagramm eines Kabeltest- und Fehlersuchgeräts 10 gezeigt, das über einen Industrienorm-Verbinder 14 mit einem Ende eines beispielhaften LAN-Kabels 12 verbunden ist, das mit vier verdrillten Leiterpaaren (oder einfach verdrillten Leiterpaaren wie sie in der relevanten Industrie bekannt sind) 12-1, 12-2, 12-3 und 12-4 innerhalb einer flexiblen Ummantelung 16 aufgebaut ist, die als elektrostatische Abschirmung fungieren kann. Es sollte festgestellt werden, daß LAN-Kabel typischerweise nicht abgeschirmt sind. Ein Signalerzeuger 20 innerhalb des Geräts 10 erzeugt Stimulussignale, um das LAN-Kabel 12 zu testen und solche Stimulussignale werden über eine Schaltmatrix 22 an ein ausgewähltes Leiterpaar der verdrillten Leiterpaare angelegt. Eine Meßschaltung 24 ist mit einem zweiten der verdrillten Leiterpaare über die Schaltmatrix 22 verbunden, um jegliche Übersprechsignale zu empfangen, d. h. Signale, die zu einer Kopplung des Stimulussignals von dem ausgewählten verdrillten Leiterpaar zu dem zweiten führen. Die Meßschaltung 24 analysiert die Übersprechsignale und liefert Informationen zum Übersprechen gegen Frequenz sowie diagnostische Informationen zum Lokalisieren von Fehlern in dem LAN-Kabel an eine Anzeigevorrichtung. Bei dem gezeigten Beispiel wird der Ausgang des Signalerzeugers 20 mit dem verdrillten Leiterpaar 12-1 über die geschlossenen Kontakte 22-1a der Schaltmatrix 22 verbunden und die Meßschaltung 24 wird mit dem verdrillten Leiterpaar 12-2 über die geschlossenen Kontakte 22-2b der Schaltmatrix 22 verbunden. Ein Mikroprozessor 28 sorgt für die gesamte Steuerung des Geräts 10, einschließlich der Festlegung der Signalführung und des Betriebs der Schaltmatrix 22 und des Steuerns der Meßschaltung 24 zum Analysieren von Übersprechsignalen. Die Meßschaltung 24 gibt auch Befehlssignale an den Signalerzeuger 20 zur Erzeugung von Stimulussignalen.
  • Um diagnostische Informationen zur Lokalisierung von Fehlern in dem LAN-Kabel bereitzustellen, muß zwischen den durch den Signalerzeuger 20 erzeugten Stimulussignalen und den durch die Meßschaltung 24 analysierten Übersprechsignalen eine zeitliche Beziehung bestehen. Um eine Einschätzung dieser zeitlichen Abstimmung zu gewinnen, siehe das Nahübersprech- oder NEXT-Meßmodel der 2A und 2B die jeweils ein Modell der Meßstruktur und ein Wellenformdiagramm zeigen.
  • In 2A ist ein Kabeltestinstrument 10 mit einem nahen Ende eines Kabels, das verdrillte Leiterpaare 12-1 und 12-2 umfaßt, in der im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Weise verbunden. Das ferne Ende jedes verdrillten Leiterpaars bei dem Modell ist mit Abschlußwiderständen 30 und 32 abgeschlossen, die der charakteristischen Impedanz des Kabels angepaßt sind. Die Abschlußwiderstände 30 und 32 können in geeigneter Weise Teil einer Ferneinheit 34 sein, die mit dem Kabeltestinstrument 10, das mit den entfernten Ende des Kabels verbunden ist. Die nahen Enden der verdrillten Leiterpaare 12-1 und 12-2 sind in gleicher Weise mit Abschlußwiderständen 36 und 38, von denen jeder gleich einer Hälfte der charakteristischen Impedanz des Kabels ist, und dem Widerstand 40 abgeschlossen. Bei einer vorgeschlagenen kommerziellen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind sowohl das nahe als auch das ferne Ende des Kabels mit Symmetrietransformatoren verbunden, um eine symmetrische Kabelansteuerung zu erzielen und die anderen Funktionen außer dem hier beschriebenen Meßsystem zu erleichtern. Jedoch ist die Ersatzschaltung über dem Meßfrequenzband wie in 2A gezeigt. Der Signalerzeuger 20, der geeigneterweise ein Pulserzeuger sein kann, erzeugt einen Stimuluspuls, der den Übertragungsweg des verdrillten Leiterpaars 12-1 herunter geführt wird. Jegliches Übersprechen, das quer zu dem das getrennten, jedoch benachbarten verdrillten Leiterpaar 12-2 gekoppelt ist, pflanzt sich zu dem Meßsystem zurück fort und wird als empfangenes Signal über den Widerstand 40 entwickelt. Es wird angenommen, daß ein Fehler, wie ein schlechter Verbinder in einer Entfernung LF von dem nahen Ende des Kabels 12 existiert. Dieser Fehler wird von den Kondensatoren 44 und 46 nachgebildet. Es ist festzustellen, daß die von dieser An von Fehlern dargestellte Impedanz typischerweise groß mit Bezug auf die charakteristische Impedanz des Kabels ist und deshalb nicht von irgendwelchen Testinstrumenten lokalisiert würde, die nach Stoßstellen suchen, wie Impulsreflektometer und dergleichen. Die von den Kondensatoren 44 und 46 nachgebildete Impedanz verursacht jedoch ein ausreichendes Koppeln, um zu einem NEXT-Versagen zu führen.
  • Anhand von 2B wird ein Stimuluspuls 50 durch den Signalerzeuger 20 erzeugt und zum Zeitpunkt T0 über den von dem verdrillten Leiterpaar 12-1 gebildeten Übertragungsweg geführt. Der Puls 50 pflanzt sich mit einer Geschwindigkeit V, die ein Prozentsatz der Lichtgeschwindigkeit ist und in einem elektrischen Kabel etwa acht Zoll pro Nanosekunde (oder 20 Zentimeter pro Nanosekunde) beträgt, über das verdrillte Leiterpaar 12-1 bis zu dem von den Kondensatoren 44 und 46 dargestellten Fehler fort, wo er auf das ver drillte Leiterpaar 12-2 quergekoppelt wird. Das gekoppelte Übersprechsignal pflanzt sich seinerseits zu dem Kabeltestinstrument 10 über das verdrillte Leiterpaar 12-1 mit einer Geschwindigkeit V zurück fort und kommt nach einer verstrichenen Zeit TF = T1 – T0 = 2 LFN am Widerstand 40 an. Die Wellenform 52 stellt denjenigen Teil des empfangenen Signals dar, der auf Ersatz-Koppelkondensatoren 44 und 46 zurückzuführen ist. Die Entfernung zu dem Fehler (Länge des Kabels von dem Instrument 10 zu dem Fehler) kann dann als LF = 1/2 TpV berechnet werden.
  • Ein Kabeltest- und Fehlersuchgerät in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform nützt die wohlbekannte Tatsache aus, daß das Frequenzspektrum eines Pulses in erster Linie durch die Breite und Amplitude eines Pulses wie dem Puls 50 bestimmt werden kann. Ein relativ schmalerer Puls 50, z. B. in der Größenordnung von fünf Nanosekunden erzeugt ein Frequenzspektrum, das einen größeren Prozentsatz seiner Leistung in den höheren Frequenzen, z. B. bis zu etwa 100 Megahertz hat, während ein relativ breiterer Puls 50, z. B. in der Größenordnung von 30 Nanosekunden, ein Frequenzspektrum erzeugt, daß einen größeren Prozentsatz seiner Leistung in den unteren Frequenzen, z. B. bis zu etwa 20 Megahertz hat.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 3 gezeigt. Das Kabeltestgerät 10 umfaßt einen Verbinder 60 zum Verbinden des Kabeltestgeräts mit einem zu testenden Kabel. Der Verbinder 60 kann ausgewählt werden, um irgendeinen Typ von Kabel oder irgendeine Anzahl von Übertragungsleitungen aufzunehmen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Verbinder 60 ein Industrienorm-Verbinder RJ-45, der dazu geeignet, ist, mit dem Verbinder eines herkömmlichen LAN-Kabels mit acht Leitern zusammenzupassen, das mit vier verdrillten Leiterpaaren aufgebaut ist. Der Signalerzeuger 20 ist ein Pulserzeuger, der einen relativ schmalen Puls erzeugt, z. B. in der Größenordnung von fünf Nanosekunden wie vorstehend beschrieben, bei Auslösung eines Pulssteuersignals von einer Erfassungszeitsteuervomchtung 74 (die nachstehend erörtert wird), die ihrerseits von dem Mikroprozessor 28 gesteuert wird. Die Pulse werden wiederholt mit einem Abstand von etwa acht Mikrosekunden erzeugt, was für genügend Zeit sorgt, um die Übersprechsignale von Fehlern, die sich in einer beträchtlichen Entfernung von dem Meßsystem befinden, abzutasten, so daß das Meßsystem verwendet werden kann, um Übersprechfehler in praktisch jedem lokalen Netzwerk festzustellen.
  • Der Mikroprozessor 28 ist über eine typische Busstruktur mit einem Speicher 62 verbunden, der sowohl Direktzugriffs- als auch Festspeicher enthalten kann, eine Blocktastatur 64 zur Eingabe von benutzerdefinierten Informationen und eine Anzeigevorrichtung 66, die ein Flüssigkristall-Flachbildschirmvorrichtung (LCD) sein kann, und die dazugehörigen Anzeigeschaltungen umfassen kann.
  • Der Mikroprozessor 28 liefert auch das Steuersignal an die Schaltmatrix 22, die geeigneterweise aus digital gesteuerten Relais herkömmlicher Konstruktion zum Leiten eines Stimuluspulses von dem Signalerzeuger 20 zu einem ausgewählten verdrillten Leiterpaar und von Übersprechsignalen von einem weiteren verdrillten Leiterpaar zur Meßschaltung 24.
  • Die Meßschaltung 24 ist ein Wellenformdigitalisierer ähnlich demjenigen, der für das Digitalisieren von Wellenformen von Eingabesignalen in einem herkömmlichen digitalen Speicheroszilloskop verwendet wird und umfaßt deshalb herkömmliche und wohlbekannte Elemente und wird in einer in der Technik bekannten, herkömmlichen Betriebsart für das sequentielle Abtasten betrieben, wobei aus einer Anzahl von periodischen Signalen Abtastwerte erfaßt werden, die später in einer Ersatzzeitaufnahme rekonstruiert werden, die ein Echtzeitsignal darstellt. Dies gestattet das Abtasten mit einer höheren effektiven Rate als der verfügbaren Abtast-Taktrate, die erforderlich ist, um Übersprechsignale abzutasten, die Artifakte von Stimuluspulsen mit einer Dauer von fünf Nanosekunden sind.
  • Übersprechsignale, die über die Schaltmatrix 22 von dem verdrillten Leiterpaar erhalten werden, das überwacht wird, werden an einem Abtast/Halteverstärker 70 angelegt, der die Amplitude des Übersprechsignals lang genug einfriert, damit es mittels eines A/D-Wandlers (ADC) 72 in eine digitale Darstellung umgewandelt wird. Falls gewünscht, können geeignete Signalaufbereitungsschaltungen wie Verstärker, Dämpfungselemente, Filter usw. in den Signalweg vor dem Digitalisieren zwischengeschaltet werden, um Signalzustände der Leistungsfähigkeit des Wellenformdigitalisierers anzupassen.
  • Die Erfassungssynchronisierung wird von der Erfassungssynchronisier-Steuereinrichtung 74 bereitgestellt, die geeigneterweise ein digitaler Signalprozessor (DSP) in Kombination mit einer programmierbaren Logikeinrichtung und einem Hochgeschwindigkeitstaktgeber (etwa 60 Megahertz bei dieser Ausführungsform) ist, um für die gewünschte zeitliche Abstimmung und Steuerung zu sorgen. Die Erfassungszeitsteuereinrichtung 74 löst Pulssteuerbefehle an den Signalerzeuger 20 wie vorstehend erörtert aus und legt auch Abtast/Haltesignale an den Abtast/Halteverstärker 70 und Umwandlungs-Steuerbefehlssignale an den ADC 72 mit einer Rate von etwa vier Megahertz an. Die Abtast/Halte- und ADC-Steuersignale werden in progressiv zunehmenden Verzögerungsinkrementen von zwei Nanosekunden über eine interne Verzögerungsleitung nach der Auslösung der Pulssteuersignale, die an den Signalerzeuger 20 angelegt werden, erzeugt. Während die Umwandlungsrate des Abtast/Halteverstärkers 70 und des ADC 72 bei dieser Ausführungsform etwa vier Megahertz beträgt, gestattet so die wohlbekannte sequentielle Abtasttechnik eine effektive Abtastrate von 500 Megahertz. In Übereinstimmung mit dem wohlbekannten Abtastlehrsatz von Nyquist gestattet dies das Abtasten von Übersprechsignalen in einem Frequenzspektrum bis 250 Megahertz.
  • Die umgewandelten digitalisierten Abtastwerte, die jeweils eine momentane Amplitude des empfangenen Übersprechsignals darstellen, werden mittels einer Erfassungszeitsteuereinrichtung zu einem Schnellerfassungs-Wellenformspeicher 78 transportiert. Obgleich die Abtastwerte nicht in einer chronologischen Reihenfolge erhalten werden, werden sie, wenn sie in dem Speicher 78 gespeichert werden, in ihrer ordnungsgemäßen zeitlichen Abfolge neu geordnet, wie dies für Fachleute wohlbekannt ist. Danach wird die Wellenformaufnahme mittels des Mikroprozessors 28 wiedergewonnen und in den Speicher 62 bewegt. So zeichnet der Wellenformdigitalisierer die empfangene Übersprechwellenform mittels sequentiellen Abtastens auf; um eine rekonstruierte Ersatzzeitwellenform des Übersprechsignals bereitzustellen.
  • Eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) wird mittels eines Mikroprozessors 28 an der digitalisierten Übersprechwellenforrnaufnahme durchgeführt um, nach Normalisieren und Skalieren, eine Liste der Informationen zum Übersprechen gegen Frequenz bereitzustellen, die auf der Anzeigevorrichtung 66 angesehen werden kann. Diese Informationen können dann verwendet werden, um sie gegen die spezifizierten Worst-Case-Übersprecherfordernisse für die bestimmte LAN-Kabelinstallation zu prüfen, um das Befolgen zu bestimmen.
  • Des weiteren wird die digitalisierte Übersprechwellenformaufnahme mit Bezug auf relativ große Zacken oder Spitzen untersucht. Die Zeit des Auftretens eines Zackens kann verwendet werden, um die physische Stelle entlang des Kabelverlaufs des Ereignisses oder der Situation, die den Übersprechzacken verursacht, mit einem ziemlichen Grad an Genauigkeit annähernd festzustellen. Die zeitlichen Informationen werden bereitgestellt, indem die Zeit aufgezeichnet wird, die von dem Einkoppeln eines Stimuluspulses bis zur Feststellung der Zacke verstrichen ist, und dann kann die Entfernung zum Fehler berechnet werden.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform der in 4 dargestellten Meßschaltung 24 unterscheidet ein Kabeltestgerät die Stelle der Zacken, die eine vorbestimmte Schwellenamplitude übersteigen und gibt dem Benutzer nur die sich auf die Entfernung beziehenden Fehler an. Übersprechsignale, die über die Schaltmatrix 22 erhalten werden, werden an eine Signalaufbereitungsschaltung 80 gekoppelt, die die Signale auf einen für den Vergleich mit einem vorbestimmten Schwellenwertpegel geeigneten Pegel mit Hilfe des Komparators 82 einstellt. D. h. wenn eine Übersprechzacken- oder -spitzenspannung einen vorbestimmten Pegel übersteigt, ändert der Ausgang des Komparators 82 den Zustand. Ein Zähler 84 wird durch die Auslösung eines Stimuluspulses eingeschaltet und zählt Hochgeschwindigkeits-Taktsignale von einem Taktgeber 86, bis die Zählung durch den Ausgang des Komparators 82 gestoppt wird. Die verstrichene Zeit von dem Zähler 84 kann direkt als Entfernung auf der Anzeigevorrichtung 90 ausgelesen werden.
  • Während wir die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben haben, ist es für Fachleute offensichtlich, daß viele Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können ohne die Erfindung in ihren breiteren Aspekten zu verlassen. Beispielsweise könnte der Signalerzeuger 20 aufgetastete Bündel von Hochfrequenz-Sinuswellensignalen von kurzer Dauer erzeugen, um eine Tabelle Übersprechen gegen Frequenz ähnlich derjnigen, die durch herkömmliche Kabeltestgeräte erzeugt wird, aufzubauen, wobei die zeitlichen Informationen für die diagnostische Fehlerlokalisierung aus den Auftastbefehlen extrahiert werden könnte. Mit geeigneten Steuerungen und zusätzlichen Schaltungen könnte die Meßschaltung 24 von Fachleuten als herkömmlicher Random-Sampling-Wellenformdigitalisierer ausgeführt werden. Alternativ könnte eine Einzelfehlererfassung mit geeigneten Hochgeschwindigkeits-Wellenform-Digitalisierschaltungen und den dazu gehörigen erhöhten Kosten durchführt werden.

Claims (9)

  1. Kabeltestgerät mit: einem Signalerzeuger (20) zum Erzeugen von Stimulussignalen mit einer vorgegebenen Amplitude und einem vorgegebenen Frequenzspektrumsinhalt für eine erste Übertragungsleitung in einem zu untersuchenden Kabel (12); einen Meßsystem (24, 28), das mit einer zweite Übertragungsleitung in dem zu untersuchenden Kabel (12) verbunden ist, um Übersprechsignale, die als Reaktion auf die Stimulussignale erzeugt werden, zu empfangen, wobei das Meßsystem (24, 28) eine Vorrichtung zum Messen von Übersprechsignalpegeln, eine Vorrichtung zum Detektieren von einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitenden Übersprechsignalen, eine Vorrichtung zum Messen der Laufzeit zwischen der Erzeugung des Stimulussignals und den detektierten Übersprechsignalen, und eine Vorrichtung zum Berechnen eines Abstands längs des zu untersuchenden Kabels aus der Laufzeit.
  2. Gerät nach Anspruch 1, wobei das Meßsystem (24, 28) außerdem eine Darstellung von Übersprechen gegenüber Frequenz bereitstellt.
  3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Meßvorrichtung ein Wellenform-Digitalisierer ist, der eine digitalisierte Wellenformaufnahme der Übersprechsignale bereitstellt.
  4. Gerät nach Anspruch 3, mit weiterhin einer Vorrichtung zum Analysieren der digitalisierten Wellenformaufnahme, um Informationen bezüglich Übersprechen gegen Frequenz bereitzustellen.
  5. Gerät nach Anspruch 4, wobei die Vorrichtung (28) zum Analysieren der digitalisierten Wellenformaufnahme ein Prozessor ist, der eine Fast-Fourier-Transformation durchführt.
  6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stimulussignale Pulse relativ kurzer Dauer sind.
  7. Verfahren zum Testen eines Kabels, wobei für eine erste Übertragungslinie in einem zu untersuchenden Kabel (12) Stimuluspulse erzeugt werden, die eine vorgegebene Amplitude und einen vorgegebenen Frequenzspektrumsinhalt aufweisen,; von einer zweiten Übertragungsleitung in dem zu untersuchenden Kabel (12) Übersprechsignale empfangen werden, die in der zweiten Übertragungsleitung als Reaktion auf die Stimuluspulse in der ersten Übertragungsleitung auftreten, und eine digitalisierte Wellenformaufnahme der Übersprechsignale bereitgestellt wird; und die digitalisierte Wellenformaufnahme der Übersprechsignale zum Messen der Übersprechsignalpegel, zum Detektieren von einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitenden Übersprechsignalen, zum Messen einer Laufzeit zwischen dem Stimulussignal und den detektierten Übersprechsignalen, und zum Berechnen eines Abstands längs des zu untersuchenden Kabels (12) aus der Laufzeit, benutzt wird, um mindestens eine Stelle innerhalb des zu untersuchenden Kabels (12) bereitzustellen, wo die Übersprechsignale einen vorgegebenen Pegel überschreiten.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei weiterhin aus der digitalisierten Wellenformaufnahme Informationen zur Übersprechamplitude gegen Frequenz über das vorgegebene Frequenzspektrum des Stimuluspulses erhalten werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei eine Fast-Fourier-Transformation angewandt wird, um aus der digitalisierten Wellenformaufnahme Informationen zur Übersprechamplitude gegen Frequenz zu erhalten.
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