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数字交叉连接通信网络的测试接入系统和方法

基本信息

  • 申请号 CN00810181.7 
  • 公开号 CN1363189A 
  • 申请日 2000/06/07 
  • 公开日 2002/08/07 
  • 申请人 ADC电信公司  
  • 优先权日期  
  • 发明人 玛丽安·克拉马奇克 戴维·弗尼 海姆·亚格布森 多布林·左兹科夫 罗伯特·J·科奇  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 美国明尼苏达州 
  • 分类号  
  • 专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 陆丽英 
  • 有效性 发明公开 
  • 法律状态
  •  

摘要

这里公开了一种用以将一个或多个测试设备接入多条通条信线路的系统和方法。
每条通信线路由该系统进行耦连,包括一个位于第一电信终端站的第一通信终端和一个位于第二电信终端站的第二通信终端。
该系统包括多个接入设备,每个接入设备都耦连到以第一电信终端站终结的通信线路之中至少一条和以第二电信终端站终结的通信线路之中至少一条。
一个或多个监测总线由多个继电器来限定,它们之中的一个或多个被耦连到该线路接入设备之中的一个。
一个测试设备接口能够可选地耦连到该总线,提供所选的通信线路与所选的已耦合到其上的测试设备之间的双向连接。
已激活的一个或多个继电器经由测试设备接口将所选的一条通信线路耦连到所选的一个测试设备,一种单的或多的接线能力用以在所选各通信线路之间提供人工建立交叉连接,并重新定向至所选测试设备的通信线路连接。
所述的测试接入系统和方法可以包容各种高速数字传输线路的协议。
通过该系统耦连的各传输线路包括高速数字传输线路,其特征是传输速率为每秒几十、几百或几千兆比特数量级。
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权利要求书


1.一种用以将一个或多个测试设备接入多条通信线路的系统,所述 的多条通信线路的每条线路都通过所述的系统进行耦连,并在第一电信 终端站具有第一终端,在第二电信终端站具有第二终端,其特征在于, 该系统包括: 多个线路接入设备,所述的多个线路接入设备之中的每个设备耦连 到以所述的第一电信终端站所终结的通信线路之中至少一条通信线路和 以第二电信终端站所终结的通信线路之中的至少一条通信线路; 多个继电器,限定一条总线,所述的继电器之中的一个或多个继电 器耦连到所述的线路接入设备之中的一个设备; 一个测试设备接口,耦连到所述的总线,所述的继电器之中的一个或 多个已被激活的继电器将一条选中的通信线路经由所述的测试设备接口 耦连到一个已选中的测试设备;及 一个接线电路,设置在每个线路接入设备中,用以在以所述的第一或 第二通信终端站其中之一所终结的一条已选中的通信线路与所选中的测 试设备之间人工地建立一个交叉连接,或者用以在以所述的第一和第二电 信终端站所分别终结的已选中的通信线路之间人工地建立一个连接。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,每个所述的接线电路 提供本地接入一条已耦连到其相应线路接入设备的通信线路。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,每个所述的接线电路 包括一个输入(IN)端口和一个输出(OUT)端口,用于人工建立交叉 连接。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,每个所述的接线电路 包括:一个输入(IN)端口、一个输出(OUT)端口和一个监测(MON) 端口。

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述的输入(IN) 端口、所述的输出(OUT)端口和所述的监测(MON)端口之中的每 种端口都包括一个插座型连接器。

6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,每个所述的接线电路 包括:一个输入(IN)端口、一个输出(OUT)端口、一个监测(MON) 端口和一个或多个可视指示器,一个可视指示器与一对交叉连接的线路 接入设备之中的每个的监测(MON)端口相关联,响应一个接线连接 器插入到至少一个相对应的监测(MON)端口而被点亮。

7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,每个所述的线路接入 卡包括:一个切换电路,一个线路接入卡的一对相对应的接线和切换电 路,协同工作以便在所述的已选中的测试设备与已耦连到一条已选中的 通信线路的设备之间提供连接。

8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的测试设备接口 在所述的已选中的通信线路与一个已选中的测试设备之间提供双向连 接。

9.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,经由所述的继电器、 测试设备接口和线路接入设备的一部分所限定一个或多个信号通路限定 无分支的“点对点”的连接。

10.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的通信线路包 括高速数字传输线路。

11.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的通信线路包 括高速数字传输线路,其特点是传输速率为每秒几十、几百或几千兆比 特(Mbps)量级。

12.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括一个机架, 其中每个所述的线路接入设备和所述的测试设备接口可以在远端插入设 在所述的机架中的多个插槽之中的一个插槽内。

13.根据权利要求12所述的系统,其特征在于,还包括:一个控制 设备和一个通信设备,其中所述的控制设备和所述的通信设备之中的每 个都可在远端插入设在所述机架中的多个插槽之中的一个插槽内。

14.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,每个所述的测试设 备接口都包括一个或多个可视指示器,用于传递操作状态信息。

15.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的测试设备接 口包括一个测试卡,所述的测试卡包括一个或多个可视指示器,用于传 递所述测试设备接口的操作状态信息。

16.根据权利要求11所述的系统,其特征在于,所述的测试卡包括 一个前测试卡和一个后测试卡,所述的前测试卡包括一个或多个可视指 示器,用于传递所述的测试设备接口的操作状态信息。

17.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,每个所述的线路接 入设备都包括一个线路卡,每个所述的线路卡都包括一个或多个可视指 示器,用于传递操作状态信息。

18.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,每个所述的线路接 入设备都包括一个后线路卡和一个前线路卡,所述的后线路卡耦连到所 述的通信线路之中的至少一个,所述的前线路卡提供对相应后线路卡的 控制,它包括至少IN和OUT连接插座,耦连到所述的接线电路。

19.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述的系统是在一 种数字信号交叉连接的环境中操作的。

20.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括桥接电阻, 耦连到所述的总线与所述的测试设备接口之间。

21.根据权利要求20所述的系统,其特征在于,还包括一个放大器, 耦连在每个所述的桥接电阻与所述的测试设备接口之间。

22.一种用于提供一个或多个测试设备接入多条通信线路的系统, 其特征在于,包括: 多个线路接入设备,每个所述的线路接入设备耦连到至少一条所述 的通信线路,它包括一个接线电路,用于建立一个交叉连接; 一个测试设备接口; 多个继电器,用于限定一个总线,所述的继电器之中已被启动的一 个或多个经由所述的测试设备接口将已选中的一条通信线路耦连到所述 测试设备的已选中的一个; 一个控制设备,被耦合到所述的线路接入设备和所述的测试设备接 口,并对它们进行控制;及 一个通信设备,耦连到所述的控制设备,所述的通信设备借助于一 个远端控制设备提供远端接入所述的系统。

23.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,所述的通信设备在 所述的系统与所述的远端控制设备之间提供信息的通信。

24.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,所述的通信设备提 供在所述的系统与所述的远端控制设备之间提供配置或状态的信息的通 信。

25.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,所述的远端控制设 备包括:一个计算机或一个终端。

26.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,所述的通信设备在 所述的系统与所述远端控制设备之间提供信息的通信,以便测试所述通 信线路。

27.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,每个所述的接线电 路都包括一个输入(IN)端口和一个输出(OUT)端口,用于人工建立 交叉连接。

28.根据权利要求22所述的系统,其特征在于,每个所述的接线电 路都包括一个输入(IN)端口、一个输出(OUT)端口和一个监测(MON) 端口。

29.根据权利要求28所述的系统,其特征在于,所述的输入(IN) 端口、所述的输出(OUT)端口和所述的监测(MON)端口之中的每 种端口都包括一个插座型连接器。

30.一种用于提供一个或多个测试设备提供接入多条通信线路的系 统,其特征在于,包括: 多个线路接入设备,每个所述的线路接入设备耦连到至少一条通信 线路,包括一个接线电路,用于建立一个交叉连接; 一个测试设备接口;及 多个继电器,用于限一个总线,所述的继电器之中已启动的一个或 多个经由所述的测试设备接口将所选的一条通信线路耦连到所选的一个 测试设备,所述的继电器、测试设备接口和线路接入设备的至少一部分 展现一条不平衡传输线的特性,所述的不平衡传输线具有特性阻抗,近 似等于所选通信线路阻抗。

31.根据权利要求30所述的系统,其特征在于,经由所述的继电器、 测试设备接口和线路接入设备一部分所限定的一个或多个信号通路限定 无分支的“点对点”的连接。

32.根据权利要求30所述的系统,其特征在于,所述的特性阻抗近 似为75欧姆。

33.根据权利要求30所述的系统,其特征在于,经由所述的继电器、 测试设备接口和线路接入设备一部分所限定的一个或多个信号通路具有 一种微带线结构。

34.根据权利要求30所述的系统,其特征在于,经由所述的继电器、 测试设备接口和线路接入设备一部分所限定的一个或多个信号通路是在 一种印制电路板(PCB)上或其内提供的。

35.根据权利要求34所述的系统,其特征在于,所述的印制电路板 (PCB)包括多层,其内提供一条或多条信号通路,它们具有微带线结 构。

36.根据权利要求30所述的系统,其特征在于,经由所述的继电器、 测试设备接口和线路接入设备一部分所限定的一个或多个信号通路包括 一个信号导体,设置在多个参考平面之间。

37.根据权利要求36所述的系统,其特征在于,还包括第一和第二 保护导体,分别地设置在每个所述信号导体的相对侧上,所述的保护导 体在预定的位置耦连到所述的参考面,并提供电磁感应(EMI)屏蔽。

38.根据权利要求36所述的系统,其特征在于,所述的导体的针被 配置得包括一个信号导体针,在其周围设置多个屏蔽导体针。

39.根据权利要求36所述的系统,其特征在于,所述的连接器包括 DIN连接器。

40.根据权利要求30所述的系统,其特征在于,所述的系统是在一 种测试模式和一种环路回送模式中可选地操作的。

41.根据权利要求30所述的系统,其特征在于,所述的通信线路包 括高速数字传输线路,其特点是传输速率为每秒数十、数百和数千兆比 特(Mbps)量级。

42.根据权利要求30所述的系统,其特征在于,还包括桥接电阻, 耦连在所述的总线与所述的测试设备接口之间。

43.根据权利要求42所述的系统,其特征在于,还包括一个放大器, 耦连在每个所述的桥接电阻与所述的测试设备接口之间。

44.一种用于提供一个或多个测试设备接入多条通信线路的方法, 其特征在于,包括: 选择多条通信线路之中的一条通信线路; 选择多个测试设备接口输出之中的一个测试设备接口的输出端; 在所选通信线路与所选测试设备接口输出端之间建立硬件或临时的 信号导通通路;及 提供经由所选通信线路所传送到所选测试设备接口输出端的信息信 号,用于将耦合到所选测试设备接口输出端的一个测试设备进行接入。

45.根据权利要求44所述的方法,其特征在于,所述的建立信号导 通通路还包括人工建立临时的信号导通通路。

46.根据权利要求44所述的方法,其特征在于,所述的建立信号导 通通路还包括激活一个或多个继电器,所述的继电器可选择地将多条通 信线路之中的一条与所选测试设备接口输出端耦连或“去耦连”。

47.根据权利要求44所述的方法,其特征在于,所述的提供信息信 号还包括可选择地将信息信号提供给所选测试设备接口输出端,或将该 信息信号环回到所选通信线路。

48.根据权利要求44所述的方法,其特征在于,还包括可视地指示 所选通信线路的状态或耦合到所选测试设备接口输出端的一个测试设备 的状态。

49.根据权利要求44所述的方法,其特征在于,选择多条通信线路 之中的一条通信线路还包括在远端选择所述的多条通信线路之中的一条 通信线路。

50.根据权利要求44所述的方法,其特征在于,选择多个测试设备 接口输出端之中的一个输出端还包括在远端选择多个测试设备接口输出 端之中的一个输出端。

51.根据权利要求44所述的方法,其特征在于,还包括:在将所述 的信息信号提供给所选测试设备接口输出端之前,衰减所述的信息信 号。

52.根据权利要求51所述的方法,其特征在于,还包括:在将所述 的已衰减的信息信号提供给所选测试设备接口输出端之前,放大所述的 已衰减的信息信号。
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说明书

相关申请: 本申请是美国系列号为09/219,269、申请日为1998年12月23日的 专利申请的部分继续申请。
为了完整性起见,在此特别说明。
发明领域: 本发明涉及通信线路测试系统,具体涉及一种用以对测试设备与多 个高速数字通信线路之中的任何线路提供可选连接并通过人工交叉连接 接线的接入在所选通信线路之间建立交叉连接的测试系统和方法。
背景技术: 术语“DS-1”是指一种通信协议标准,现已用在美国广泛使用的数 字传输技术之中。
DS-1标准提供一种用以在双绞线对上具有容量为 1.544Mbps(兆比特/秒)的传输链路。
DS-1链路具有这样的容量能够处 理相当于24路的语音电话,每路数字化为64kps(千比特/秒)。
然而, 随着现代技术和信息超高速公路对通信业的空前巨增的需求,需要日益 增加的通信带宽。
在响应这样的需求中,正在开发诸如DS-3传输链路 之类的更快捷的通信链路来满足这些需求。
传统的DS-3链路提供相当 于28条DS-1链路或44.736Mbps的容量,这相当于672路语音电话。
DS-3线路典型地用于光纤、微波或同轴电缆等线路。
DS-3系统的信令协议通常称为“DS-3信令”,它包含脉冲,需要 与VHF(甚高频)无线电波相比拟的带宽。
按照这种频率在通信链路 与测试设备之间提供可切换的接入,可能会成为难题,因为要保证DS- 3脉冲经由系统传播时的信号完整性。
例如,在电路方面,固态开关器 件由于存在高频寄生电路通路而不再有效地执行可开关的连接。
在印刷 电路板方面,由于电路通路基本上呈现传输线特性,必然出现任何故障, 这将导致电路板本身实质性的失配、反射和其它信号失真,此外,还有 串话。
发明概要 广义地讲,本发明的一个目的是提供一种用以在多条传输链路中切 换多个测试设备并同时在信号通过系统传送时保持完整性的方法和装 置。
特别考虑到,系统中所有信号通路展示出未提供明显的信号衰减或 失真和无明显串话的传输线路特性。
本发明的另一目的是提供一种除了 能够在多条传输线路中切换多个测试设备以外还能在所选择的传输线路 之间提供建立交叉连接的方法和装置。
根据用以说明本发明的目的、特性和优点的一个实施例,这里提供 一种系统,可为多个测试设备提供可供选择的测试接入到多条通信信号 线路。
该系统包括:线路接入卡,为多个高频信号线路提供接口;和至 少一个测试卡,为多个高频测试设备提供接口。
这些卡插入一块母板, 以在各测试设备与各信号线路之间提供可供选择的连接。
这些卡和母板上的所有高频信号通路呈现具有预定特性阻抗的传输 线路特性,并以最小衰减、最小失真和最小串话传送高频脉冲。
在母板 上由具有很低的插入损耗和串话的继电器提供开关切换。
在线路接入 卡、测试卡和母板上均装设有继电器。
所有信号通路代表直接的“点对 点”的电气电路,而无分支抽头。
在线路接入设备的后卡与母板之间由 96针的DIN连接器提供连接,并代表这条高频信号通路之中的其阻抗 未受到严格控制的唯一部分。
然而,在信号通过这些连接器之后保持信 号完整性是通过实施已模拟同轴电缆传输线路的连接针分配和造形配置 来保证的。
根据用以说明本发明目的、特性和优点的另一实施例,这里提供一 种系统,它可为多个测试设备提供可供选择的测试接入到多个通信信号 线路,此外,通过采用包括单个或多个接线电路的线路接入卡,还提供 人工接线的能力。
根据本发明的这个实施例的所述的系统结合了自动遥 控的测试接入的各种特点和优点,具有人工建立所希望的或所需要的交 叉连接的方便性和灵活性。
根据本发明的这个实施例,每个线路接入卡都提供了接入相应通信 线路例如DS-3传输线路的插座接口。
线路接入卡可以包容单个接线能 力或多个接线能力例如双接线能力。
根据这个实施例的线路接入卡包括 多个切换插座,可以为用户提供人工和直接地接入许多通信线路或通过 线路接入卡接入选定路由的信道。
每个线路接入卡包括:一个监测插座、 一个输入插座和一个输出插座,用于可供选择地将通信线路连接到辅助 装置侧、设备侧和各测试设备的终端。
根据本发明的另一方面,桥接电阻可耦连在经由测试接入系统的所 选择的通信线路与一个或多个测试设备之间,桥接电阻的数值典型地要 比被测通信线路的特性阻抗大几倍,以便防止测试设备不致遭受到通信 线路上正常数据流的干扰。
根据本发明的另一方面,一个放大器耦合在 每个桥接电阻与测试设备的相应输入端之间,该放大器被配置可使被测 信号的增益增加到相当于由该测试信号通路中桥接电阻的插入所引起衰 减的电平。
附图概述: 参照以下附图阅读下文详细描述的优选实施例,将会更全面的理解 本发明的上述和其它的目的、特点和优点。
图1示出根据本发明一个实施例的测试接入系统的前向透视图; 图2示出根据本发明一个实施例的测试接入系统的后向透视图; 图3示出根据本发明一个实施例的母板的侧视原理图,用以说明线 路接入模块的前、后卡怎样插入母板; 图4示出用以说明根据本发明一个实施例的测试接入系统操作的功 能方框图; 图5示出用以说明根据本发明一个实施例的测试接入系统的功能方 框图,图中示出了监测总线的结构,该监测总线允许可切换地接入在后 测试卡与后线路卡之间; 图6示出根据本发明一个实施例的线路接入模块的后线路卡的原理 方框图; 图7A示出根据本发明一个实施例的1型后测试卡的原理方框图; 图7B示出根据本发明一个实施例的2型后测试卡的原理方框图; 图8示出根据本发明一个实施例的图示线路接入模块的前线路卡的 功能方框图; 图9示出用以说明根据本发明的一个实施例的测试卡模块的前测试 卡工作的原理方框图; 图10示出本发明优选实施例中所使用的电路卡部分的局部截面图; 图11示出本发明优选实施例中所使用的96针连接器的原理图,它 具有一种针安排设计实现一种有效的传输线路; 图12A和12B示出本发明的测试接入系统的一个实施例,它包容 在各个线路接入卡中所提供的采用单个或多个接线电路的交叉连接能 力; 图13至15分别示出根据本发明一个实施例的、包括单个交叉连接 接线的一种通信线路接入卡的方框图、前视图以及端子布局; 图16至17分别示出根据本发明另一实施例的、包括双交叉连接接 线盘的一种通信线路接入卡的方框图和前视图; 图18示出根据本发明一个实施例的、包容性能监测能力和单个交 叉连接接线能力的一种通信线路接入卡的原理图; 图19示出根据本发明一个实施例的、包容性能监测能力和双交叉 连接接线能力的一种通信线路接入卡的原理图; 图20至22示出三种不同的测试配置的方框图,用以在本发明的通 过远端测试接入系统所选择的通信线路与一个或多个远端测试设备之间 建立连接。
实施例的详细描述: 现在来看附图,图1和2分别示出体现本发明目的和特点的测试接 入系统8的前向和后向透视图。
根据本发明的原理操作的一种系统的实 施例是从新泽西州、南哈肯沙克、ADC电信公司的“2005 DS-3接入系 统”得到的。
本发明的目的和特点已在符合DS-3传输载波标准的在北 美使用的电信网络的文章中描述了。
应当理解,本发明的系统和方法也 适用于接入和测试其它类型的传输线路,其中包括高速数字传输线路, 可提供传输速率在每秒几十、几百或几千兆比特(Mbps)量级。
正如在图1和2中看到的那样,测试接入系统8包括多个线路接入 卡15、一个测试设备卡35、一个控制卡25和两个电源28、29。
每个线 路接入卡15如图2所示包括多个连接器,用于接纳多条通信线路诸如 DS-3通信线路相对应的连接器。
测试设备卡35包括多个连接器,用于 接纳多个测试设备的相对应的连接器。
控制卡25包括一个可编程处理 器或CPU,用于协调测试接入系统8的工作,还可以经由一个通信卡18 与远端控制单元相通信。
根据本发明的一个优选例,如图1和2所示,测试接入系统8被设 计是模块化和可以机架安装式的。
根据这个实施例,测试接入系统8包 含9个线路接入卡15,每个线路接入卡15包含一个前线路卡(FLC)17 和一个后线路卡(RLC)19。
根据这个实施例,测试设备卡35包括一 个前测试卡(FTC)37和一个后测试卡(RTC)39。
如图3所示,测试 接入系统8包含一块双面母板10,具有插入母板10前面的前电路卡12 和插入母板10后面的后电路卡14U、14L。
还可以提供两个半高度的电 路卡,而不是一个全高度的电路卡,例如,一个顶部的后卡14U和一个 底部的后卡14L,如图3所示。
在这种配置结构中,9个前线路卡17 插入母板10的前面。
母板10的后面对于一组9个顶部后线路卡19 (RLO1-RLC-17,仅奇数)和一组9个底部后线路卡19(RLO2-RLC- 18,仅偶数)和总共18线路接入卡15,提供耦合。
一个单个测试设备 卡35也耦合到母板10,而测试设备卡35的前测试卡37和后测试卡39 被分别耦合到母板10的前面和后面。
控制卡(CC)25、通信卡(COMC) 18和电源28、29的每一个也都连接到母板10。
在操作过程中,在线路接入卡15上典型地是在每个线路接入卡15 的后线路卡19上设置的四个常规的BNC连接器(RXE、RXF、TXE、 TXF)为一个双向通信线路诸如DS-3通信线路提供了接口连接。
同样, 在测试设备卡35上典型地是在测试设备卡35的后测试卡39上设置的 BNC连接器(TXA、TXB、RXA、RXB)提供双测试端口,以允许接 入两台通信线路测试设备。
通信卡18有一个接口20,可包括三个连接, 以提供来往测试接入系统18的一个RS-232接口。
然而,还可以理解, 任何其它类型的通信接口20诸如网络接口20也会同样好的工作。
根据本发明的一个实施例,每个线路接入卡15的前线路卡17对一 对后线路卡19提供控制。
根据这个实施例,测试设备卡35的前测试卡 37对后测试卡39提供控制。
前线路卡17和前测试卡37在控制卡25所 提供的CPU的控制下操作。
图4示出描述各种卡怎样通过母板10相互连接的方框图,参照该 方框图将会更好地理解测试接入系统8的操作。
一个双工通信线路连接 到18个后线路卡19(即RLC1至RLC18)。
两个通信线路测试设备连 接到后测试卡39(RTC),并有选择地连接到18个RLC19之中的一个, 这是借助于两条监测总线MB1和MB2实现的。
RTC39连接到两条总 线MB1和MB2,而每个RLC19连接到两条总线MB1和MB2中的一 条。
在图4所示的本实施例中,奇数(上部的)RLC19连接到MB1, 而偶数(下部的)RLC19连接到MB2。
这样连接的详细情况将在下文 进一步讨论。
此时,注意到一个监测总线MB1或MB2与一个RLC19 之间的连接是通过一个或多个继电器进行的,就已经足够了。
根据图4所示的实施例,占用一个共用插槽的每对RLC19(即一 个上部的和一个下部的RLC19)是通过一个相应的前线路卡(FLC)17 进行控制的。
测试设备卡35的前测试卡(FTC)37控制后测试卡(RTC) 39。
FLC17和FTC37又由控制卡(CC)25所提供的CPU进行控制。
控制卡25经由通信卡(COMC)18所提供的一个RS-232链路从控制 设备诸如终端或个人计算机接收配置命令。
通信卡18还能够通过它的 通信端口20提供去向信息,如由控制卡25提供的状态信息。
利用通信 链路使得执行遥测特别有效。
根据本发明,测试接入系统8的一个重要方面是,保证通信信号脉 冲经由测试接入系统8传送过程中的信号完整性。
为了保证高度的信号 传输完整性,测试接入系统8中的所有信号通路都被设计得能展示具有 75欧姆特性阻抗的不平衡传输线的特性,能够以最小的衰减、最小的失 真和最小的串话传送通信信号脉冲。
然而,还可以理解,凡是合适的其 它特性阻抗也会同样好地工作。
为了在印制电路板方面提供这样的信号传输完整性,要采用特别的 布线技术。
根据本发明的一个实施例,与传送信息信号有关的(例如, RLC19、RTC39及母板10)测试接入系统8采用多层的、阻抗受控的 印制电路板。
根据这个实施例,一种电路板结构示于图10中,图中示 出电路板50的截面,具有四层,层1至层4。
然而,还会理解到,也能 够采用六层或更多层的印制板。
传送信息信号的所有踪迹都被设计为具有75欧姆特性阻抗的不平 衡传输线。
该传输线具有一种微带线结构,它是由一个信号导体和两个 参考平面组成的,一个参考平面在信号导体之上,另一个参考平面在信 号导体之下。
为了最大限度地屏蔽电磁感应(EMI),在信号导体每侧 放有保护导体,并包围每个信号踪迹。
保护导体位于印制电路板的信号 层上,并按每隔半英寸距离与两个参考平面相连接。
图10所示的层1-3 定义了微带线的结构配置,在层2通过导体52提供高频(HF)信号通 路。
保护导体54也在层2的信号导体52的任一侧提供。
层4用于相当 低速的逻辑(控制)信号。
印制电路板的基底材料最好是FR-4。
用于测试接入系统8的元器件也要挑选使之具有75欧姆特性阻抗 和优良频率特性。
信息信号通路的输入和输出的连接是由装配在印制电 路板上的75欧姆BNC连接器提供的。
切换是由具有低插入损耗和低串 话的75欧姆HF继电器提供的。
后卡(RLC、RTC)19、39与母板10 之间的连接是由96针DIN连接器提供的。
DIN针式连接器接口代表本 实施例中其阻抗不受严格控制的信息信号通路的唯一部分。
然而,通过这些导体后保持信号完整性是使用模拟同轴传输线的针 式分配实现的,因此可以使不连续性最小化,使导体对于传播信息信号 有效地透明。
这种针分配利用导体列B的一个针(即中间列的针)作为 信号导体,而所有8个周围的针用以作为屏蔽导体。
连接器60具有这 种针配置结构,如图11所示,图中示出四个隔离的针组。
例如,排31 中的中间针示为连接到信号导体。
与此同时,行30-32中的其余各针连 接在一起,并与地相连接。
从电子电路设计的观点来看,所有信号通路都是直接的“点对点” 的电子电路,无分支抽头。
在RLC19和RTC39上的不同信号通路之间 的所有结点都是通过继电器的触点实现的。
在RLC19上,“正常通过” 的信号通路经由750欧姆桥接电阻分支,用于监测,这实质上消除了在 监测方式时在通信线路上的分支电路的任何作用。
如上文所讨论的, RLC19通过继电器连接到监测总线MB1和MB2,该继电器装在母板10 上并受FLC17控制。
图5是用于解释在本发明的测试接入系统8中怎样实现监测总线切 换以确保信号完整性的原理方框图。
图5中包含已经在图4所示和所讨 论过的元件,并且这些元件用相同的标号来表示。
图5特别地示出各继 电器,它们是作为开关绘制的,它们还实现了监测总线的切换。
RTC继 电器、SWO在本发明中是RTC19的一部分,并且能够按照SWO的位 置将RTC39连接到MB1或MB2。
关于监测总线MB1和MB2,每个 RLC19包括相应的一组继电器。
例如,上部(奇数)RLC19耦连到相 关的继电器组SW1-SW17。
每种情况下,这些继电器通常在它们的下部 位置(即当没被加电时)。
当这些RLC继电器未得电时,提供每条监测总线MB1、MB2的“端 到端”的连通性,但RLC19未连接到监测总线。
然而,RLC19的各继电 器一次启动一个,以使RLC19之中的一个置于相应的监测总线上。
当 一个特定RLC的一组继电器得电时,该组继电器实际上置于图5所示 的上部位置,这会切断相应监测总线的“端到端”的连通性,并将相应 的RLC19连接到相应的监测总线。
所述的母板10的结构保证了在任何 时候在RTC39与被选的RLC19之间只有一个单一的“点到点”连接, 而且无其它RLC19与监测总线接通。
同时,不处于使用中的监测总线 部分被切断,不干扰信号的传播。
图6示出根据本发明的一个实施例的后线路卡(RLC)的原理方框 图。
总地来说,RLC19包括两个接口:一个是与通信线路的接口,另 一个是与母板10的接口。
与通信线路的接口是由四个BNC连接器提供 的,与母板10的接口是由一个96针DIN阴连接器提供的。
图6所示的RLC19包括一个双向通信端口,它具有两个输入(RXE 和RXF)和两个输出(TXE和TXF)。
RLC19还包括多个继电器,它 们在图6中示为开关,在相应FLC17的控制下操作。
有两条“正常通 过”通路,即从RXE至TXF的通路和从RXF至TXE的通路。
RLC19 还提供四条至监测总线的通路,其中两条通路是直通通路,从MON_TXE 至TXE和从MON_TXF至TXF的通路,另两条通路从RXE至 MON_RXE和从RXF至MON_RXF的通路,可以是直通通路,或是 通过B电路或B&T电路的通路,这取决于所希望的测试模式。
每个RLC19都具有在通信端口从RXE至TXE和从RXF至TXF 提供环路回送连接的能力。
应当注意,在优选实施例中,每个插槽中使 用两个后线路卡19(上部的和下部的)。
这种安排的优点是在线路卡需 要更换时只有一条线路需要更换而临时退出服务。
可以理解,也可以采 用一个单个线路卡容纳两条双工通信线路。
后测试卡(RTC)39最好提供两种型号,图7A和7B分别示出1 型RTC和2型RTC的原理方框图。
两种RTC型号都包含一个双测试 端口,具有两个输入(RXA和RXB)和两个输出(TXA和TXB)。
每 个RTC 39还包含多个的继电器,图中示为开关,它们在前测试卡(FTC) 37的控制下操作。
图7A示出1型RTC39,可以为多个输入端至任何一 个输出端提供环路回送。
图7B示出的2型RTC 39仅能从RXA至TXA 和从RXB至TXB提供环路回送。
另一方面,当选择A Split、AX Split、 B Split和BX Split模式时,1型RTC不能在未被使用的端口提供环路 回送。
图7A和7B中的四个标记为“NR”的连接器提供与“菊花链 (Daisy-chain)”配置的下一个装配机架相连接。
测试端口可以连接到 当前机架或下一个装配机架的监测总线之中的一条,这取决于图7A和 7B所示“菊花链”各触点的位置。
“交叉换向”触点为输入端(RXA和 RXB)和输出端(TXA和TXB)提供直接连接或交叉连接。
“环路回送” 触点提供从RXA至TXA和从RXB至TXB的环路回送连接。
“监测总 线选择”触点提供至MBl、MB2两条监测总线之中任一个的连接。
RTC 39包括三种接口:一是至通信线路测试设备的接口;二是至 下一个装配机架的接口;三是至母板10的接口。
至通信线路测试设备 的接口由四个BNC连接器诸如图2所示的RXA、TXA、RXB和TXB 来提供。
至下一个装配机架的接口由图2所示的标有“下个机架”的四 个BNC连接器来提供。
至母板10的接口由一个96针DIN阴接头来提 供。
图8示出用以说明根据本发明的一个实施例的前线路卡(FLC)17 操作的功能方框图。
为了描述而不是限制起见,图中所示的FLCl7耦 连到一对后线路卡19即RLC1和RLC2,它们中的每一个均由FLC17 控制,而FLC17又由控制卡25所提供的CPU来控制。
FLC17包含两 个控制单元(CTRL1和CTRL2),它们中的每一个提供对各自相应的 RLC19(分别为RLC1和RLC2)的控制。
FLC17还包含一组继电器,用于分别限定各自相应的监测总线MB1 和MB2部分。
在FLC17的前面板上所提供的两个发光二极管(LED1 和LED2)指示相对应的RLC19的状态。
例如,当一个相对应的RLC19 处于测试模式时,相对应的LED点亮,而当选择环路回送模式时,另 一个相对应的LED闪烁。
除各继电器驱动器外,控制单元CTRL1和 CTRL2还包含两个8位寄存器,寄存器1和2设置在RCL1的CTRL1 中,而寄存器3和4设置在RCL2的CTRL2中。
根据本发明一个实施例,奇数寄存器(寄存器1和寄存器3)中的 各比特位对于相对应的RLC19的各继电器具有以下作用: D7:为0时,闭合从RXE至TXF的“正常通过”通路。
    为1时,将RXE连接至监测总线。
D6:为0时,闭合从RXE至TXF的“正常通过”通路。
    为1时,将TXF连接至监测总线。
D5:为0时,选择B&T电路。
    为1时,选择从RXE至测试总线的直接连接。
D4:为0时,选择split(分离)模式。
    为1时,选择监测模式。
D3:为0时,闭合从RXF至TXE的“正常通过”通路。
    为1时,连接RXF至监测总线。
D2:为0时,选择B&T电路。
    为1时,选择从RXF至测试总线的直接连接。
D1:为0时,选择split(分离)模式。
    为1时,选择监测模式。
D0:为0时,闭合从RXF至TXE的“正常通过”通路。
    为1时,连接TXE至监测总线。
同理,根据本发明一个实施例,偶数寄存器(寄存器2和寄存器4) 中的各比特位对于相对应的RLC19的各继电器具有以下作用: D7:为0时,切断MON_RXE和MON_TXF与RLC的连接。
    为1时,将MON_RXE和MON_TXF连接至RLC。
D6:为0时,切断MON_RXF和MON_TXE与RLC的连接。
    为1时,将MON_RXF和MON_TXE与RLC相连接。
D5:为0时,不选择从RXE至TXE的环路回送。
    为1时,选择从RXE至TXE的环路回送。
D4:为0时,选择从RXF至TXF的环路回送。
    为1时,不选择从RXF至TXF的环路回送。
D3:为0时,切断RXE-TXF切换电路的屏蔽与监测总线的屏蔽的     连接。
    为1时,将RXE-TXF切换电路的屏蔽与监测总线的屏蔽相连     接。
D2:为0时,切断RXF-TXE切换电路的屏蔽与监测总线的屏蔽的     连接。
    为1时,将RXF-TXE切换电路的屏蔽与监测总线的屏蔽相连    接。
D1:为0时,切断RXE-TXF切换电路的屏蔽与RXF-TXE切换电     路的屏蔽的连接。
    为1时,将RXE-TXF切换电路的屏蔽与RXF-TXE切换电路     的屏蔽相连接。
D0:为0时,关断相应RLC的LED。
    为1时,点亮相应RLC的LED。
可以理解,RLC19的控制寄存器CNRL1和CNRL2允许借助每个 寄存器可以提供的不同的8比特字,提供大量不同的操作模式。
表1列 举了每个RLC19可以提供的许多不同的操作模式,这些模式相应于由 测试通信设备的Bellcore标准所定义的各种测试模式。
                            表1                    控制寄存器1(3)
                      (R1,R3)
                  控制寄存器2(4)
                    (R2,R4)

    模式

 D

 7
 D

 6
 D

 5
 D

 4
 D

 3
 D

 2
 D

 1
 D

 0
 D

 7
 D

 6
 D

 5
 D

 4
 D

 3
 D

 2
 D

 1
 D

 0
 E(X)Monitor
 X
 0
 0
 0
 X
 0
 0
 0
 1
 0
 0
 0
 1
 0
 0
 1
 F(X)Monitor
 X
 0
 0
 0
 X
 0
 0
 0
 0
 1
 0
 0
 0
 1
 0
 1
 EF(X)Monitor
 X
 0
 0
 0
 X
 0
 0
 0
 1
 1
 0
 0
 1
 1
 0
 1
 E(X)Split(F Loop)

 X

 1

 0

 0
(1)
 X

 0

 0

 1

 1

 1

 0

 0
(1)
 1

 1

 1

 1

 E(X)Split w B&T(FLoop)

 X

 1

 1

 0
(1)
 X

 0

 0

 1

 1

 1

 0

 0
(1)
 1

 1

 1

 1

 F(X)Split(E Loop)

 X

 0

 0

 1

 X

 1

 0

 0
(1)
 1

 1

 0
(1)
 0

 1

 1

 1

 1

 F(X)Split w B&T(ELoop)

 X

 0

 0

 1

 X

 1

 1

 0
(1)
 1

 1

 0
(1)
 0

 1

 1

 1

 1

 EF(X)Split
 X
 1
 0
 1
 X
 1
 0
 1
 1
 1
 0
 0
 1
 1
 1
 1
 EF=(X)Split w/B&T
 X
 1
 1
 1
 X
 1
 1
 1
 1
 1
 0
 0
 1
 1
 1
 1
 A(X)Split
 X
 1
 0
 1
 X
 0
 0
 0
 1
 0
 0
 0
 1
 0
 0
 1
 A(X)Split w/B&T
 X
 1
 1
 1
 X
 0
 0
 0
 1
 0
 0
 0
 1
 0
 0
 1
 B(X)Split
 X
 0
 0
 0
 X
 1
 0
 1
 0
 1
 0
 0
 0
 1
 0
 1
 B(X)Split w/B&T
 X
 0
 0
 0
 X
 1
 1
 1
 0
 1
 0
 0
 0
 1
 0
 1
 AB(X)Split
 X
 1
 0
 1
 X
 1
 0
 1
 1
 1
 0
 0
 1
 1
 1
 1
 AB(X)Split w/B&T
 X
 1
 1
 1
 X
 1
 1
 1
 1
 1
 0
 0
 1
 1
 1
 1
 ELoop
 X
 0
 0
 0
 X
 0
 0
 1
 0
 0
 1
 0
 0
 0
 1
 BL
 FLoop
 X
 0
 0
 1
 X
 0
 0
 0
 0
 0
 0
 1
 0
 0
 1
 BL
 EFLoop
 X
 0
 0
 1
 X
 0
 0
 1
 0
 0
 1
 1
 0
 0
 1
 BL
 DS1 Drop & Insert A
 X
 1
 1
 1
 X
 0
 0
 0
 1
 1
 0
 0
 1
 1
 1
 1
 DS1 Drop & Insert B
 X
 0
 0
 0
 X
 1
 1
 1
 1
 1
 0
 0
 1
 1
 1
 1
图9示出根据本发明的一个实施例的前测试卡(FTC)37操作的原 理方框图。
FTC37控制后测试卡(RTC)39中的继电器,而FTC37本 身由控制卡25所提供的CPU控制。
FLC17含有一个单一的控制单元 (CTRL1),用以提供对TRC39的控制,它包括在其前面板上提供的 一个发光二极管(LED),用以指示RTC39的状态。
当RTC39处于测 试模式时,LED点亮,而当RTC39处于环路回送模式时,LED闪烁。
FTC37包含RTC39的继电器驱动器和两个8位寄存器。
根据本发明一个实施例,FTC37中的CTRL1控制寄存器1的各比 特位对于RTC39的各继电器具有以下作用: D7:为0时,从上部的监测总线(MB1)选择出MON_RXB线路。
    为1时,从下部的监测总线(MB2)选择出MON_RXB线路。
D6:为0时,不选择RXB-TXB之间的环路回送(如果交叉换向没     被启动)。
    为1时,选择RXB-TXB间的环路回送(如果交叉换向不被启     动)。
D5:没被使用。
D4:没被使用。
D3:为0时,从上部的监测总线(MB1)选择出MON_TXA线路。
    为1时,从下部的监测总线(MB2)选择出MON_TXA线路。
D2:为0时,从上部的监测总线(MB1)选择出MON_TXB线路。
    为1时,从下部的监测总线(MB2)选择出MON_TXB线路。
D1:为0时,不选择RXA-TXA间的环路回送(如果交叉换向没被     启动)。
    为1时,选择RXA-TXA间的环路回送(如果交叉换向不被启     动)。
D0:为0时,选择直接连接到TXA和TXB(交叉换向)。
    为1时,选择交叉连接到TXA和TXB(交叉换向)。
根据本发明一个实施例,FTC37中CNRL1的控制寄存器2的各比 特位对于RTC39的各继电器具有以下作用: D7:没被使用。
D6:没被使用。
D5:为0时,从上部的监测总线(MB1)选择出MON_RXA线路。
    为1时,从下部的监测总线(MB2)选择出MON_RXA线路。
D4:为0时,选择直接连接到TXA和TXB(交叉换向)。
    为1时,选择交叉连接到TXA和TXB(交叉换向)。
D3:没被使用。
D2:为0时,选择本地机架。
    为1时,选择下一个机架。
D1:没被使用。
D0:为0时,关断测试LED。
    为1时,点亮测试的LED。
可以理解,在FTC37中的CNRL1的两个控制继电器可用的各比特 的不同组合将产生RTC39中的大量操作模式。
根据本发明的一个实施 例,表2列举了RTC39可以提供的各种不同操作模式。
表2                    控制寄存器1
                      (R1)
                 控制寄存器2
                    (R2)
    模式

 D
 7
 D
 6
 D
 5
 D
 4
 D
 3
 D
 2
 D
 1
 D
 0
 D
 7
 D
 6
 D
 5
 D
 4
 D
 3
 D
 2
 D
 1
 D
 0
 E Monitor(B Loop)

 A

 0
(1)
 X

 X

 A

 A

 0

 0

 X

 X

 A

 0

 X

 0

 X

 1

 EX Monicor(A Loop)

 A

 0
(1)
 X

 X

 A

 A

 0

 1

 X

 X

 A

 0
(1)
 X

 0

 X

 1

 F Monitor(A Loop)

 A

 0

 X

 X

 A

 A

 0
(1)
 0

 X

 X

 A

 0

 X

 0

 X

 1

 FX Monitor(B Loop)

 A

 0

 X

 X

 A

 A

 0
(1)
 1

 X

 X

 A

 0
(1)
 X

 0

 X

 1

 EF Monitor
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 0
 X
 X
 A
 0
 X
 0
 X
 1
 EFX Monitor
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 1
 X
 X
 A
 0
 X
 0
 X
 1
 E Split(B Loop)

 A

 0
(1)
 X

 X

 A

 A

 0

 0

 X

 X

 A

 0

 X

 0

 X

 1

 EX Split(A Loop)

 A

 0
(1)
 X

 X

 A

 A

 0

 1

 X

 X

 A

 1

 X

 0

 X

 1

 F Split(A Loop)

 A

 0

 X

 X

 A

 A

 0
(1)
 0

 X

 X

 A

 0

 X

 0

 X

 1

 FX Split(B Loop)

 A

 0

 X

 X

 A

 A

 0
(1)
 1

 X

 X

 A

 1

 X

 0

 X

 1

 EF Split
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 0
 X
 X
 A
 0
 X
 O
 X
 1
 EFX Split
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 1
 X
 X
 A
 1
 X
 0
 X
 1
 A Split
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 0
 X
 X
 A
 1
 X
 0
 X
 1
 AX Split
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 1
 X
 X
 A
 0
 X
 0
 X
 1
 B Split
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 0
 X
 X
 A
 1
 X
 0
 X
 1
 BX Split
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 1
 X
 X
 A
 0
 X
 0
 X
 1
 AB Split
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 0
 X
 X
 A
 1
 X
 0
 X
 1
 ABX Split
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 1
 X
 X
 A
 0
 X
 0
 X
 1
 A Loop
 X
 0
 X
 X
 X
 X
 1
 0
 X
 X
 X
 0
 X
 0
 X
 BL
 B Loop
 X
 1
 X
 X
 X
 X
 0
 0
 X
 X
 X
 0
 X
 0
 X
 BL
 AB Loop
 X
 1
 X
 X
 X
 X
 1
 0
 X
 X
 X
 0
 X
 0
 X
 BL
 Primary Loop
 X
 0
 X
 X
 X
 X
 1
 0
 X
 X
 X
 0
 X
 0
 X
 BL
 Sccondary Loop
 X
 1
 X
 X
 X
 X
 0
 0
 X
 X
 X
 1
 X
 0
 X
 BL
 DS1 Drop & Insert A
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 1
 X
 X
 A
 1
 X
 0
 X
 1
 DS1 Drop & Insert B
 A
 0
 X
 X
 A
 A
 0
 0
 X
 X
 A
 0
 X
 0
 X
 1
 Next Rack
 X
 X
 X
 X
 X
 X
 X
 X
 X
 X
 X
 X
 X
 1
 X
 1
根据本发明的另一实施例和根据本发明原理并参照图12A和图 12B,测试接入系统101利用线路接入卡115提供人工接线能力,该线 路接入卡115包含单个或多个接线电路。
根据本发明的这个实施例,测 试接入系统101体现上述的具有常规的和灵活的人工建立所希望或所需 要的交叉连接的自动遥控测试接入能力的特点和优点。
采用交叉连接能力的测试接入系统为永久连接的设备提供一个终端 点,通过使用根据本实施例的接线电路也能容纳多个切换插接座,典型 的是同轴插接座,借此可将接线绳用于临时的直接连接。
接线电路的信 号通路包括那些通过切换插接座和接线绳/座建立的通路,最好实施得具 有一种特性阻抗诸如75欧姆特性阻抗和良好的频率特性。
由于测试接入系统的设备和终端具有交叉连接能力,因此服务供应 商能够在各故障点周围进行人工接线,或是重安排设备和附属设备,而 不使服务中断。
服务供应商也可以选择那些通过硬件连接或临时接线连 接而建立的通信线路进行测试。
如图12A和12B所示的,测试接入系统101包括一个机架109,用 以限定安装测试接入系统101的各种卡所需的物理空间。
机架109包括 一个控制总线113,用以提供通信控制并在每个线路接入卡115与测试 接入系统101的其它卡和总线之间提供信息信号的传送。
系统101所有 卡的电源分配也由机架109提供。
机架109还提供至系统101的所有控 制连接的物理连接。
中央处理单元(CPU)107协调有关测试接入系统 101的各种控制功能。
CPU107还控制有关管理软件和其它链接的测试 接入系统101的各种通信的任务。
根据本发明的这个实施例,每个线路接入卡115都提供有插接座接 口用于接入一条或多条相应的通信线路例如DS-3传输线路。
采用插接 座接口接入能力的线路接入卡115还提供经由专用总线建立交叉连接的 能力。
线路接入卡115还提供经由测试总线116(例如继电器网络)至 高速通信线路的测试接入,接入到一个或多个测试总线,和接入一个或 多个测试设备。
测试卡111在线路接入卡115和所选被测通信线路与外 部或内设的测试设备之间提供一个接口。
供电电源105为测试接入系统 101提供所需的电能。
图13示出具有接线接入能力的线路接入卡115的一个实施例。
根 据这个实施例,线路接入卡115提供交叉连接、切换、测试和监测,其 中包括分别地经由发送和接收线路TXF110和RXF120而分别建立至电 信网络的附属设备侧100的永久和临时的连接和终端。
图14示出线路 接入卡115的前视图,它嵌入一个模块内,该模块被设计得用以在装入 测试接入系统后具有灵活的插拔操作,例如,图13和14所示的模块化 线路接入卡115可以被滑动插入图12A和12B所示的机架109的一个可 供使用的插槽中。
在正确地安装时,由机架109和线路接入卡115分别 提供的信号和电源连接器可以合适地啮合,无须人工干预便可以建立所 要求的信号和电源的分别连接。
图13和14所示的线路接入卡115的实施例包容单一接线能力。
如 图13和14所示,线路接入卡115包括插接座接口144,可为用户提供 人工和直接地接入两条通信线路或经由线路接入卡115已定路由的信 道。
每个附属设备的插接座接口144,分别表示为垂直方向对齐的MON (监测器)、OUT(输出)和IN(输入),相应于两条通信线路(信道) 中特定的一条。
如图13和14所示,线路接入卡115包含一个单个接线电路140, 它被设计得可在测试接入系统内操作,以提供接线连接,允许直接接入 到通信线路的附属设备侧100。
接线电路140包括三个接口,即附属设 备接口130、切换电路接口136和插接座接口144。
附属设备接口130 连接到网络的附属设备侧100(RXF和TXF)的设备。
切换电路接口136 内部连接到线路接入卡115的切换电路150。
插接座接口144包括位于 线路接入卡115的前面板的三个插接座连接器,分别标记为IN、OUT 和MON。
IN插接座提供至IN插接座所终端的设备的接入,并能够用来接入 或将信号发送至该设备的输入端。
OUT插接座用于监测来自OUT插接 座所终端的设备的输出信号。
MON插接座用作与OUT插接座相似的 功能,即监测通信信号,但不中断通信线路电路。
按照这种方式,MON 插接座允许在服务中桥接数字线路,而不干扰线路的操作。
在一个优选 的实施例中,通过将接线绳插入OUT插接座电路,该OUT插接座可用 于监测来自其所终端的设备的输出信号。
如图14所示,内含单个接线电路140的线路接入卡115还包括位 于线路接入卡115前面板上的两个发光二极管148、152。
第一个发光二 极管148是双色的发光二极管,代表测试/告警。
发光二极管148相应于 一个线路接入端口。
在“测试”模式时,发光二极管148以特定的颜色 点亮(如绿色),指示某一通信线路端口是否正在被测试。
在“告警” 模式时,发光二极管148以另一颜色点亮(如淡黄色),指示某一通信 线路端口的告警状态。
第二发光二极管152是红色的发光二极管,用以作为“跟踪器”发 光二极管。
发光二极管152用于标识不同通信线路电路之间的交叉连接。
当一个接线绳插入其相应的MON插接座时,或由一个相应的切换器例 如搬钮或插棒式开关启动后,发光二极管152点亮;其它与初始电路交 叉连接的通信线路电路也会点亮与其相应的发光二极管152。
这是借助 于经由线匣(wrap)或Telco针式连接器将测试接入单元后部的跟踪器 针与其它测试接入单元的跟踪器针相连而实现的。
在图15-17所示的另一实施例中,线路接入卡115可以包容双接线 能力,它使用与电信网络的附属设备侧100相关联的接线电路140和连 接到网络的设备侧200的接线连接180。
根据这个实施例,线路接入卡 115包括两个接线电路140和180,促成在远端位置的线路测试(即客 户建筑物的来自设备位置的来向的通信线路)。
例如图12B所示的线路 接入卡115组表示包含双接线能力的线路接入卡。
如前所述,每个接线电路140、180分别包括:一个设备接口130、 131,一个切换电路接口141、181;及一个插接座接口144、184。
每个 接线电路140、180的设备接口130、131连接到附属设备侧100或通信 线路电路的设备侧200。
每个接线电路140、180的切换电路接口141、 181内部连接到线路接入卡115的切换电路150。
每个接线电路140、180 的插接座接口144、184包括位于线路接入卡115的前面板的三个插接 座连接器。
三个插接座连接器分别标记为IN、OUT和MON,并与设备侧200 或附属设备侧100相关联。
每个IN插接座提供至它所终端的设备的接 入,并能够用于将信号发送到设备(或附属设备)的输入端。
OUT插 接座用于监测来自它所终端的设备的输出信号。
如前所述,MON插接 座提供在服务中桥接数字线路,而不干扰它的工作。
临时连接可以利用插接座电路之间的接线绳来进行,借此,允许故 障业务恢复,或对短时切断提供临时的连接。
接线绳用在交叉连接系统 环境时的正常功能是,临时地使电路连接重新定向对于不同于由电路硬 件连接所建立的连接的那些终端点的直接连接。
例如,当将接线绳插头 插入线路接入卡115的OUT插接座或IN插接座时,电路连接至硬件连 接就被切断,以便通过接线绳建立一个新的导通性的通路。
于是,在接 线绳的相对端所连接的接线插头可以被插入同一个或不同的机架中所提 供的另一个线路接入卡的一个合适的OUT或IN插接座中,以便通过该 接线绳建立一个新的通常为临时性的交叉连接。
业内人士可以理解,为了达到人工地跟踪一个连接的目的,将(踪 迹)线或灯线用在交叉连接系统中来连接每个交叉连接电路的踪迹发光 二极管。
根据本发明的另一实施例,踪迹线和接线绳的连接可以用来有 效地形成扫描总线,在该扫描总线上可以按照独特的扫描方法发送扫描 信号。
在测试接入/交叉连接系统环境中在与具有独特的扫描协议相结合 的情况下,这种非常规的使用踪迹线和接线绳的连接对连接状态信息提 供连续的和近乎实时的采集,这可将连接状态信息在集中交叉连接数据 库中得以保持和更新。
本领域的技术人员很容易理解,业已证明用常规的人工跟踪方法来 保持准确的成千上万连接的连接记录,这不是不可能的话也是不实际 的。
根据本发明的这个实施例,交叉连接监测系统提供准确和连续的电 子监测和更新任意数目连接的连接记录。
实施一种智能数字测试接入/交 叉连接系统的实施例以连续方式电子和自动地识别和监测所有的通过该 系统的线路接入卡所建立的连接,其细节可以在共同拥有的美国专利系 列号为08/972,159、申请日为1997年12月17日、题目为“用于交叉连 接系统的电子识别连接的系统和方法”中找到,为了完整性起见,引用 在这里以供参考。
图15示出提供双接线电路能力的线路接入卡115的布局。
图15所 示的根据本发明一个实施例的线路接入卡115包括多个接口。
一种48 针的DIN连接器117提供一个接口,可与图12A所示的控制总线113 和测试/监测总线116相接口,该接口117包括数据总线、控制信号和电 源线。
接口119包括四个通信线端口连接,它在本实施例中组成四个BNC 连接器。
两个接线电路140、180和相应的接线连接器组114、184提供 人工接入到通信线路电路的附属设备和设备侧100、200。
再参照图16和17,提供双接线能力的线路接入卡包括两组发光二 极管148、152,位于线路接入卡115的面板上。
第一组发光二极管148 包括标记为测试/告警的双色发光二极管。
每个发光二极管148相对应于 一个线路接入端口。
在“测试”模式时发光二极管148点亮特定颜色(如 绿色),指示某一通信线路端口是否正在被测试。
在“告警”模式时, 发光二极管148点亮第二种颜色(如淡黄色),指示某一通信线路端口 的告警状态。
第二组发光二极管152包括两个红色发光二极管,标记为“跟踪器”, 用于标识不同通信线路电路之间所建立的交叉连接。
当一个接线绳插入 其相应的MON插接座时,或当被一个相应的切换器如搬钮或插棒式开 关启动后,跟踪器发光二极管152点亮;所有其它与初始通信线路电路 交叉连接的通信线路电路也点亮它们相应的跟踪器发光二极管152,这 是借助于经由线匣(wrap)或Telco针式连接器将测试接入单元后部的 跟踪器针与其它测试接入单元的跟踪器针相连接而实现的。
除了含有单接线连接能力或双接线连接能力其中之一的本发明的线 路接入卡115之外,如图18和19所示,线路接入卡115还可以包括一 个性能监测电路90,它能够监测通信线路电路的各种各样线路故障和错 误信息。
现在参照图18和19,每个线路接入卡115配备监测功能,用 于从不同通信线路的附属设备和设备侧100、200两者收集线路故障。
根据本发明的这个实施例,检测功能可在不采用接线电路、单接线电路 和双接线电路的测试接入系统中实施。
在本发明的线路接入卡115中所包括的性能监测电路90最好是一 个高阻抗装置,以使经过线路接入卡115的信息信号不致劣化。
这个特 点对于允许通信线路的无妨碍监测是很重要的。
在一个实施例中,线路 信息连续地被采集,并存储在15分钟的寄存器、一小时寄存器和一天 的寄存器中。
性能监测在每个线路接入端口91、93同时进行;这就是 说,在优选实施例中无复用,这允许性能监测特性从每个相关的线路(如 RXE、RXF)接受同时发生的实时数据。
信息存储在寄存器中,并由管 理系统12能够随时调用。
一旦检测到一个告警状态,CPU就立即将告警状态信号发送到该管 理系统,管理系统一经收到,就将它提供给用户。
每个告警事件按日或 日期戳记的时间经过CPU提供给管理软件。
寄存器信息可在任何时间 从CPU收集。
如果使用具有寻呼能力的SNMP管理软件,则该管理软 件能够就每个告警的发生的信息寻呼该用户。
一种远端管理系统非常适 合用于本发明测试接入系统环境,它已在共同拥有的美国专利系列号为 09/219,810、申请日为1998年12月23日、题为“用于交叉连接通信网 络的测试接入和性能监测系统和方法”的专利申请中公开,为了完整性 起见,这里引用供参考。
由本发明的测试接入系统的性能监测和告警功能所支持的性能参数 包括近端线路性能参数和近端通路性能参数以及告警。
性能监测和告警 特性打算用于监测和检测线路和通路两者的异常和缺陷。
线路异常包 括:双极性违章扰乱(BPV),它发生为前一脉冲的同极性的非零脉冲; 过多的零(EXZ),它包括多于7个连零的任何零字串长度(B8ZS); 以及多于15个连续零的任何零字串长度(AMI)。
通路异常包括CRC-6差错和帧比特差错(FE)。
当所收到的CRC- 6码与由接收到的数据所计算出的CRC-6码不相匹配时,就检测到 CRC-6差错。
帧比特差错是指发生在所收到的帧比特格式中的比特差 错。
线路缺陷包括丢失信号(LOS),而通路缺陷包括误帧(OOF)、严 重差错帧(SEF)和告警指示信号(AIS)。
严重差错帧包括在窗口内发 生两个或更多个帧比特差错。
一个AIS事件表明发生了至少在3秒内存 在至少99.9%的“1密度”的不成帧信号。
这是一种上游流传输中断的 指示。
对于近端线路故障,当LOS缺陷持续2.5秒±0.5秒时,便发生一次 LOS。
近端通路故障包括AIS和LOS,而远端通路故障包括远端告警 指示(RAI),它表明当设备确定它已丢失来局方向信号时在去局方向发 送的一个信号。
其它指示包括近端通路故障计数(近端通路故障的计数) 和远端通路故障计数。
近端线路性能参数包括线路码违章扰乱(CV-L)、 线路误码秒(ES-L)和严重线路误码秒(SES-L)。
近端通路性能参数 包括通路码违章扰乱(CV-P)、通路误码秒(ES-P)、严重通路误码秒 (SES-P)、通路SEF/AIS秒(SAS)和通路不可用秒(UAS-P)。
所支 持的告警包括红告警、蓝告警、黄告警,分别相对应于信号丢失(LOS)、 告警指示信号(AIS)和远端告警指示(RAI)。
图20-22示出本发明的利用远端测试接入系统201的促进许多通信 线路202的无妨碍监测的各种连接配置。
在远端测试接入系统201与一 个或多个测试设备之间所选通信线路202的连接方式随许多因素而变 化,其中包括数据速率、特定测试设备203的灵敏度和远端测试接入系 统201与测试设备203之间的距离。
参照图20,图中示出远端测试接入系统201,许多通信线路202使 用硬件或上述的接线连接的两种方式或其中任一种方式通过远端测试接 入系统201。
所选的通信线路可以连接到测试设备203,并经受测试设 备203的无妨碍监测和测试。
在图20的实施例中,桥接电阻205耦合 在通过远端测试接入系统201的所选通信线路202与测试设备203之间。
桥接电阻205的典型数值要比被测的通信线路特性阻抗大9到10倍。
桥接电阻205的数值应足够大,以防止测试设备203不致干扰通信 线路202的正常数据流。
可以理解,在这种配置中,桥接电阻205与测 试设备203的输入阻抗一起,典型情况等效于被测的通信线路202的特 性阻抗,这将导致在监测点有明显的信号衰减(如-20dB)。
应当注意, 为了通信线路测试目的,某些测试设备203或许不能恢复受到很大衰减 的信号。
图21示出连接测试配置,在测试接入系统201与测试设备203之 间的连接可在监测点提供0dB信号衰减。
在这种配置中,要求测试设备 203提供足够高的输入阻抗,以免干扰被测的通信线路202的正常数据 流。
一般来讲,在测试接入系统201与测试设备203之间的连接应当很 短。
由于干扰被测通信线路202的正常数据流的程度可能是以相对高的 数据速率发生的,因此图21所示的测试配置最适合于相对低的数据速 率例如DS-1数据速率。
图22所示的测试配置可在监测点提供0dB信号衰减并且对被测通 信线路202的正常数据流提供最小的干扰。
图22所示的测试配置尤其 是非常适合于使用测试设备203监测高数据速率的通信线路202,这可 能要求或选择线路信号电平适合执行监测和/或测试功能。
根据图22所 示的实施例,桥接电阻205耦合在通过测试接入系统201的被选通信线 路202与测试设备203之间。
在图20所示的实施例中,桥接电阻205 的数值高得足以对被测通信线路的正常数据流不造成干扰,在监测点导 致信号明显的信号衰减。
一个放大器207耦合在每个桥接电阻205与测试设备203的相对应 的输入端之间。
放大器207有利于增大被测信号的增益,使其电平相当 于补偿包括被测信号通路中桥接电阻205导致的衰减。
放大器207可以 包括一些电路单元,它们能以最适合于一个给定测试设备203的方式使 被测信号得到改善。
例如,放大器207可以包括滤波器单元,以使得由 于放大桥接电阻205所衰减的信号而引起的任何相位失真最小化。
虽然为了说明目的起见现已公开了体现本发明的优选系统和方法, 但本领域的专业人员可以理解,在不背离本发明的范围的情况下,许多 增补、修改和替代都是可能的。
例如,已经描述了提供给DS-3通信链 路的一个测试接入系统,可以预料,本发明还可以用于其它的传输速率 和协议,包括欧洲E-3协议(34Mbps)或STM-1协议(155Mbps)。
还可以预料,本发明可以用于更高频率的信号诸如DS-5信号,它在欧 洲提供565.148Mbps的容量,以及每秒1亿或多亿比特(Bbps)量级 的信号速率。
所有这些变型都包括在正如在所附权利要求提出的本发明 范围内。
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