(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気通信回線（１３）内の機能障害（７７）を位置特定するための方法（４５）であって、電気通信回線（１３）に関係付けられた測定データ（Ｈｌｏｇ、Ｇ）を決定するステップ（４７）と、測定データ（Ｈｌｏｇ、Ｇ）に応じて機能障害（７７）の位置（Ｐ）を推定するステップ（６１）とを含み、前記測定データが、電気通信回線（１３）と少なくとも１つのさらなる電気通信回線（３６）との間の漏話（６５、６９）の特徴を表す漏話データ（Ｇ）を含み、漏話データが、漏話行列（Ｇ）の少なくとも１つの伝達関数要素（ｇ２１）を含み、伝達関数要素（ｇ２１）が、電気通信回線（１３）から少なくとも１つのさらなる電気通信回線（３６）に向かう漏話伝達関数（６５、６９）の特徴を表し、方法（４５）が、漏話伝達関数（６５、６９）内の振動を検出するステップ（７１）を含み、
測定データが、電気通信回線（１３）の直接伝達関数（６３、６７）の特徴を表す直接伝達関数データ（Ｈｌｏｇ）を含み、
直接伝達関数（６３、６７）に応じて、機能障害（７７）の可能性のある位置（Ｐ１、Ｐ２）を決定するステップ（５９）と、漏話伝達関数（６５、６９）の振動の振幅（αｘ）に応じて、機能障害（７７）の推定される位置（Ｐ）として前記可能性のある位置（Ｐ１、Ｐ２）の１つを選択するステップとを含む、方法（４５）。
【請求項２】
測定データを決定するステップ（４７）が、ネットワーク要素（１７、１９）に、少なくとも１つの伝達関数要素（ｇ２１）を要求するステップ（４９、５１）を含む、請求項１に記載の方法（４５）。
【請求項３】
振動の振幅（αｘ）がしきい値以上である場合、推定される位置（Ｐ）として、電気通信回線（１３）内に供給される信号（Ｖｓ）の信号源（７８）に対して最も近い、可能性のある位置（Ｐ１、Ｐ２）を選択するステップを含む、請求項１に記載の方法（４５）。
【請求項４】
漏話伝達関数（６５、６９）の振動の振幅（αｘ）と、電気通信回線（１３）の伝達関数（６３、６７）の振動の振幅（α）との間の比（αｘ／α）を決定するステップと、前記比が、あらかじめ規定されたしきい値（Ｔｈ）以上である場合、推定される位置（Ｐ）として、信号源（７８）に対して最も近い、可能性のある位置（Ｐ１、Ｐ２）を選択するステップとを含む、請求項１に記載の方法（４５）。
【請求項５】
直接伝達関数（６３、６７）の少なくとも１つの振動の、少なくとも１つの周期性間隔（Δｆ１、Δｆ２）を決定するステップ（５９）を含み、可能性のある位置（Ｐ１、Ｐ２）が、前記決定するステップ（５９）に応じて決定される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法（４５）。
【請求項６】
電気通信回線（１３）内の機能障害（７７）を位置特定するように構成される機能障害位置同定デバイス（３９、１７、１９）であって、電気通信回線（１３）に関係付けられた測定データ（Ｇ、Ｈｌｏｇ）を決定するように、および、測定データ（Ｇ、Ｈｌｏｇ）に応じて機能障害（７７）の位置（Ｐ）を推定するように構成されるコントローラ（２５、３１、４３）を備え、前記測定データ（Ｇ、Ｈｌｏｇ）が、電気通信回線（１３）と少なくとも１つのさらなる電気通信回線（３６）との間の漏話（６５、６９）の特徴を表す漏話データ（Ｇ）を含み、漏話データが、漏話行列（Ｇ）の少なくとも１つの伝達関数要素（ｇ２１）を含み、伝達関数要素（ｇ２１）が、電気通信回線（１３）から少なくとも１つのさらなる電気通信回線（３６）に向かう漏話伝達関数（６５、６９）の特徴を表し、コントローラ（２５、３１、４３）が、漏話伝達関数（６５、６９）内の振動を検出する（７１）ように構成され、
測定データが、電気通信回線（１３）の直接伝達関数（６３、６７）の特徴を表す直接伝達関数データ（Ｈｌｏｇ）を含み、
コントローラ（２５、３１、４３）が、直接伝達関数（６３、６７）に応じて、機能障害（７７）の可能性のある位置（Ｐ１、Ｐ２）を決定し（５９）、漏話伝達関数（６５、６９）の振動の振幅（αｘ）に応じて、機能障害（７７）の推定される位置（Ｐ）として前記可能性のある位置（Ｐ１、Ｐ２）の１つを選択するように、さらに構成される、機能障害位置同定デバイス（３９、１７、１９）。
【請求項７】
コントローラ（２５、３１、４３）が、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法（４５）を実行するように、構成され、好ましくはプログラムされる、請求項６に記載のデバイス（３９、１７、１９）。
【請求項８】
電気通信回線（１３）に接続されるネットワーク要素（１７、１９）、好ましくはアクセスノード（１７）もしくは顧客構内ノード（２１）の一部分であり、または、ネットワーク要素（１７、１９）と通信するように構成される監視局（３９）の一部分である、請求項６または７に記載のデバイス（３９、１７、１９）。
【請求項９】
コンピュータに、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法（４５）の各ステップを実行させる、コンピュータプログラム。
【請求項１０】
コンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、該コンピュータプログラムが、コンピュータに、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法（４５）の各ステップを実行させる、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気通信回線内の機能障害を位置特定するための方法に関連する。さらに本発明は、電気通信回線内の機能障害を位置特定するように構成される機能障害位置同定デバイス、および、機能障害を位置特定するための方法を実行するようにプログラムされるコンピュータプログラム製品に関連する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル加入者回線（ＤＳＬ）においてシングルエンド回線テスト（ＳＥＬＴ）を実施することが知られている。ＳＥＬＴは、加入者回線の１対の導体内の機能障害の位置を決定することを可能にする反射計測ベースの測定手順を含む。典型的には機能障害は、加入者回線を介して伝送される信号を反射する。したがって機能障害の位置は、加入者回線のシングルエンドから機能障害への、およびＤＳＬのそのシングルエンドに戻る信号伝搬時間を測定することにより決定され得る。しかしながらＳＥＬＴは、特別なテスト信号が加入者回線を介して伝送されることを必要とし、加入者回線の通常の動作は、ＳＥＬＴの間は中断されなければならない。したがってＳＥＬＴは、加入者回線の繰り返される、または自動的なテストに十分には適していない。
【０００３】
さらにＤＳＬシステムは典型的には、デュアルエンド回線テスト（ＤＥＬＴ）のための手順を提供する。ＤＥＬＴは、ＤＳＬの異なるエンドポイントに接続される２つのノードにより、例えば、アクセスノード、および顧客構内機器（ＣＰＥ）の一部分であるノードにより実施される。ＤＥＬＴの結果は、簡易ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）によって加入者回線のエンドポイントでノードから取り出され得る。
【０００４】
加えて、少なくとも一部分が共通のバインダ内に延在する複数の電気通信回線を介してのデータ伝送を、これらの複数の電気通信回線間の漏話に適応させることが知られている。この適応的な伝送は、「ベクタリング」と呼ばれることが多い。ベクタリングを実施するとき、電気通信回線間の漏話が測定され、個々の電気通信回線を介して伝送される信号は、電気通信回線間の漏話の迷惑な影響を除去するために、測定される漏話に応じてプリコーディングされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１２３０５０３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、電気通信回線の通常の動作を中断することなく、電気通信回線内の機能障害を検出することを、ならびに、機能障害の位置を高い精度で、および高い信頼性で推定することを可能にする、方法、デバイス、およびコンピュータプログラム製品を提供することである。この目的は、請求項１に記載の方法、請求項１０に記載の機能障害位置同定デバイス、および、請求項１３に記載のコンピュータプログラム製品により解決が図られる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の好適な実施形態によれば、電気通信回線内の機能障害を位置特定するための方法が提供され、方法は、電気通信回線に関係付けられた測定データを決定するステップと、測定データに応じて機能障害の位置を推定するステップとを含み、前記測定データは、電気通信回線と少なくとも１つのさらなる電気通信回線との間の漏話の特徴を表す漏話データを含む。機能障害は、電気通信回線と、好ましくは機能障害のある回線と同じバインダ内に存する、近傍のさらなる回線との間の漏話に影響を与えるので、漏話は位置を検出するために使用され得る。その上、電気通信回線内の機能障害の位置は、漏話データへの影響力を有する。したがって漏話データは、より高い精度で機能障害の位置を推定するために使用され得る。
【０００８】
機能障害は、非対称的に回線に影響を与え、したがって回線内でモード変換を引き起こす、電気通信回線の任意のタイプの非対称的な欠陥または劣化である。例えば機能障害は、回線の電気導体と別の回線の導体との間のシャント抵抗、接地に対するシャント抵抗、回線の電気導体内の直列抵抗、回線の電気導体と別の回線の電気導体との間のシャントキャパシタンス、接地に対するシャントキャパシタンス、または、回線の電気導体内の直列キャパシタンスであり得る。さらに回線は、回線の導体と別の回線の導体との間の短絡の形態での、または開状態の電線（すなわち、切断された導体）の形態での、機能障害を有する場合がある。短絡のタイプおよび開状態の電線のタイプの機能障害は、それぞれシャント抵抗および直列抵抗の特別な場合である。
【０００９】
実施形態では漏話データは、漏話行列の少なくとも１つの伝達関数要素を含み、伝達関数要素は、電気通信回線と、同じベクタリンググループ内の少なくとも１つの他の電気通信回線との間の漏話伝達関数の特徴を表す。
【００１０】
さらに実施形態では、測定データを決定するステップは、ネットワーク要素に、好ましくは電気通信回線の端部が接続されるネットワーク要素（例えば、アクセスノード、ＤＳＬＡＭ、またはＤＳＬモデム）に、少なくとも１つの伝達関数要素を要求するステップを含む。典型的にはこのネットワーク要素は、少なくとも動作中のある決まった段階で、電気通信回線の伝送特性を決定するために測定を実施する。これらの測定は、電気通信回線の伝達関数、および／または、回線と少なくとも１つのさらなる回線との間の漏話の特徴を表す測定データを決定することが可能である。一部の実施形態では、電気通信回線の伝達関数の大きさは対数目盛で表される。対応する測定データは、Ｈｌｏｇデータと呼ばれることが多い。測定データは、デュアルエンド回線テスト（ＤＥＬＴ）手順の間に決定され得る。ＤＥＬＴ手順は、回線の動作のある決まった段階の間に、例えば、回線が接続されるノードがパワーオンされるときに、または、通常は電気通信回線により相互に接続されるべきであるノード間の接続の中断の後に実施され得る。簡易ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）またはトリビアルファイル転送プロトコル（ＴＦＴＰ）などの通信プロトコルが、ネットワーク要素から測定データを取り出すために適用され得る。通信プロトコルを使用することによって、電気通信回線に接続されるネットワーク要素とは異なるデバイス上で方法を実行することが可能になる。しかしながら方法は、回線に接続されるネットワーク要素上で直接実行される場合もある。
【００１１】
実施形態では方法は、漏話伝達関数内の振動を検出するステップを含む。好ましくは、方法は、漏話伝達関数内の振動が検出されている場合、機能障害が回線内に存在すると決定するステップを含み得る。実施形態では方法は、前記検出するステップに応じて機能障害の位置を推定するステップを含む。漏話伝達関数は、電気通信回線が機能障害を有する場合、周波数領域において振動を示す。これらの振動の振幅は、機能障害の位置に依存する。したがって機能障害の位置は、漏話行列の伝達関数要素により表現される漏話伝達関数を分析することにより、特に容易に推定され得る。
【００１２】
機能障害を検出すること、および／または、機能障害の１組の可能性のある位置を決定することを可能にするために、実施形態では測定データは、電気通信回線の直接伝達関数の特徴を表す直接伝達関数データを含む。直接伝達関数データはＨｌｏｇデータを含み得る。直接伝達関数データは、機能障害を検出するために、および／または、例えば２つの可能性のある位置を決定するために使用され得る。
【００１３】
実施形態では方法は、直接伝達関数の少なくとも１つの振動が検出される場合、機能障害が回線内に存在すると決定するステップを含む。少なくとも１つの振動は機能障害により引き起こされる。直接伝達関数を使用することによって、特に高い信頼性で機能障害を検出することが可能になる。しかしながら別の実施形態では、異なる手法が機能障害の検出のために適用され、例えば漏話データが、例えば、漏話伝達関数が、機能障害により引き起こされる振動を有するかどうかをチェックすることにより、機能障害を検出するために使用され得る。
【００１４】
実施形態では方法は、好ましくは直接伝達関数に応じて、機能障害の可能性のある位置を決定するステップと、漏話伝達関数の振動の振幅に応じて、機能障害の推定される位置として前記可能性のある位置の１つを選択するステップとを含む。
【００１５】
実施形態では方法は、振動の振幅が、しきい値より大きい、またはしきい値に等しい場合、推定される位置として、電気通信回線内に供給される信号の信号源に対して最も近い、可能性のある位置を選択するステップを含み得る。
【００１６】
別の実施形態では方法は、漏話伝達関数の振動の振幅と、電気通信回線の伝達関数の振動の振幅との間の比を決定するステップと、前記比が、あらかじめ規定されたしきい値以上である場合、推定される位置として、信号源に対して最も近い、可能性のある位置を選択するステップとを含む。
【００１７】
実施形態では方法は、直接伝達関数の少なくとも１つの振動の、少なくとも１つの周期性間隔、好ましくは２つの周期性間隔を決定するステップを含み、可能性のある位置が、前記検出するステップに応じて決定される。少なくとも１つの周期性間隔は、機能障害の位置での伝送モード変換により引き起こされ、その伝送モード変換がさらには、電気通信回線内の複数の信号伝搬経路をもたらす。電気通信回線に接続される負荷は、個々の伝搬経路に沿って伝送される信号の重ね合わせに対応する、結果として得られる信号が見える。信号伝搬経路は、機能障害の位置に依存し、したがって信号の重ね合わせに影響力があるので、可能性のある位置が、少なくとも１つの周期性間隔に応じて決定され得る。
【００１８】
本発明の別の実施形態によれば、電気通信回線内の機能障害を位置特定するように構成される機能障害位置同定デバイスが提供され、デバイスは、電気通信回線に関係付けられた測定データを決定するように、および、測定データに応じて機能障害の位置を推定するように構成されるコントローラを備え、前記測定データは、電気通信回線のＨｌｏｇ、および／または、電気通信回線と少なくとも１つのさらなる電気通信回線との間の漏話の特徴を表す漏話データを含む。機能障害位置同定デバイスは、サーバ、パーソナルコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ等々のようなコンピューティングデバイスであり得る。実施形態では機能障害位置同定デバイスは、電気通信ネットワークに接続されるサーバコンピュータであり、電気通信回線は、この電気通信ネットワークに属する。
【００１９】
実施形態ではデバイス、特にコントローラは、その実施形態が本明細書で説明される、本発明による方法を実行するように、構成され、好ましくはプログラムされる。
【００２０】
実施形態ではデバイスは、電気通信回線に接続されるネットワーク要素、好ましくはアクセスノードもしくは顧客構内ノードの一部分であり、または、ネットワーク要素と通信するように構成される監視局の一部分である。
【００２１】
本発明のさらに別の好適な実施形態によれば、コンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品、好ましくは記憶媒体が提供され、コンピュータプログラムは、その実施形態が本明細書で説明される、本発明による方法を実行するようにプログラムされる。コンピュータ、特に機能障害検出デバイスのコントローラ上でコンピュータプログラムを実行するとき、コンピュータは、本発明による方法を実行する。前記記憶媒体は、フラッシュメモリなどの半導体メモリ、磁気ディスクもしくはテープなどの磁気媒体、または、光ディスクのような光記憶媒体であり得る。コンピュータプログラム製品は、ダウンロードのためにサーバにより提供され得る。
【００２２】
本発明の例示的な実施形態およびさらなる利点が、図において示され、以降で詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】通信ネットワークを示す図である。
【図２】図１に示されるネットワークの電気通信回線内の機能障害を位置特定するための方法のフローチャートを示す図である。
【図３】開状態の電線の機能障害が、電気通信回線に接続される信号源に対して近い場合での、電気通信回線の直接伝達関数および漏話伝達関数のダイアグラムを示す図である。
【図４】開状態の電線の機能障害が、電気通信回線に接続される信号負荷に対して近い場合での、図３に類似するダイアグラムを示す図である。
【図５】差動伝送モードおよび共通伝送モードによる図１に示されるネットワークの電気通信回線に沿った信号経路の、ならびに、電気通信回線からさらなる電気通信回線への漏話のダイアグラムを示す図である。
【図６】電気通信回線内の接地への短絡が信号源に対して近い場合での、図３に類似するダイアグラムを示す図である。
【図７】接地への短絡が信号負荷に対して近い場合での、図６に類似するダイアグラムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
説明および図面は、本発明の原理を例示するものにすぎない。したがって、本明細書で明示的に説明されない、または示されないとしても、本発明の原理を実施し、本発明の趣旨および範囲の範囲内に含まれる様々な構成を当業者が考案することが可能になることが十分理解されるであろう。さらに、本明細書に列挙されるすべての例は、当技術分野を発展させるために本発明者が貢献する本発明の原理および概念を読者が理解する際に一助となるための、単に教育的な目的のためのものであることが明確に主として意図されるものであり、そのような具体的に列挙される例および条件への限定を伴わないと解釈されるべきである。その上、本発明の原理、態様、および実施形態、ならびにそれらの具体例を列挙する本明細書でのすべての記載は、それらの均等物を網羅することが意図される。
【００２５】
図１は、電気通信回線１３を備える通信ネットワーク１１を示す。電気通信回線１３は、電気導体１５ａ、１５ｂの対１５を有し、対１５の第１の端部１６が、さらにはアクセスノード１７と呼ばれる、ネットワーク１１のネットワーク側終端ノードに接続され、対１５の第２の端部１８が、ネットワーク１１の端末側終端ノード１９に接続される。端末側終端ノード１９は、ネットワーク１１の顧客構内機器（ＣＰＥ２１）の一部分であり得る。
【００２６】
示される実施形態では電気通信回線１３は、ＡＤＳＬ、ＶＤＳＬ等々のようなデジタル加入者回線（ＤＳＬ）である。したがってアクセスノード１７は、ＤＳＬアクセスマルチプレクサ（ＤＳＬＡＭ）または別のタイプのＤＳＬアクセスノードであり得る。端末側終端ノード１９は、ＤＳＬモデムであり得る、またはＤＳＬモデムを含み得る。しかしながら、本発明はＤＳＬに限定されない。別の実施形態ではネットワーク１１は、異なるタイプの電気通信回線１３を備える。
【００２７】
アクセスノード１７は、対１５の第１の端部１６が接続される第１のモデム回路２３を有する。加えてアクセスノード１７は、アクセスノード１７の動作を制御するように構成された第１のコントローラ２５を有する。実施形態では第１のコントローラ２５は、プロセッサ２７、例えばマイクロプロセッサ、および、記憶要素２９、例えば半導体メモリを備える、プログラム可能なコンピュータである。
【００２８】
端末側終端ノード１９は、対１５の第２の端部１８が接続される第２のモデム回路３３を含む。さらに端末側終端ノード１９は、第２のコントローラ３１を備える。第２のコントローラ３１は、第１のコントローラ２５と同じ基本機器構成を有し得るものであり、すなわち第２のコントローラ３１は、プログラム可能なコンピュータであり得るとともに、プロセッサ２７および／または記憶要素２９を備え得る。
【００２９】
示される実施形態では、対１５の少なくとも一部分は、バインダ３５の一部分であり、少なくとも１つのさらなる電気通信回線３６と並行して延在する。各々のさらなる回線３６は、さらなる導体対３７を備える。バインダ３５は、図１に図示されるように接地され得る、導電性の、好ましくは金属のシールディング３８を備え得る。
【００３０】
さらにネットワーク１１は、例えば、相互接続ネットワーク４１を経由してノード１７、１９の少なくとも１つに接続されるオプションの監視局３９を、局３９が、ノード１７、１９の少なくとも１つ、好ましくはアクセスノード１７と通信することが可能であるように備え得る。局３９は、第３のコントローラ４３を備える。第３のコントローラ４３は、第１のコントローラ２５と同じ基本機器構成を有し得るものであり、すなわち第３のコントローラ４３は、プログラム可能なコンピュータであり得るとともに、プロセッサ２７および／または記憶要素２９を備え得る。例示的な実施形態では局３９は、サーバコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡなどのハンドヘルドコンピュータ、またはセル電話等であり得る。
【００３１】
コントローラ２５、３１、または４３の少なくとも１つは、電気通信回線１３内の、特に導体１５ａ、１５ｂの対１５内の機能障害の識別のための方法を実行するように構成される。この目的で、コンピュータプログラムであって、コントローラ２５、３１、４３の少なくとも１つが、前記コンピュータプログラムを走らせるときに方法を実行するようにプログラムされる、コンピュータプログラムが提供され得る。換言すれば方法は、アクセスノード１７上で、局３９、または端末側終端ノード１９上で実行され得る。コンピュータプログラムは、少なくとも１つの記憶要素２９上に記憶され得る。加えてコンピュータプログラムは、磁気ディスクまたは光ディスクまたは半導体記憶媒体などの任意のタイプのデータ記憶媒体上に記憶され得る。さらにプログラムは、ネットワーク、好ましくはインターネットで伝送のためにサーバにより提供され得る。
【００３２】
図２は、方法４５を詳細に示す。方法４５は、電気通信回線１３に、特に対１５に関係付けられた測定結果を取り出すための測定ブロック４７を含む。例えば測定ブロック４７は、第１の測定データＨｌｏｇの取り出しのためのステップ４９を含み得る。示される実施形態では第１の測定データＨｌｏｇは、好ましくは対数目盛で、対１５の２つの端部１６、１８の間の伝達関数の大きさの特徴を表す。例えば第１の測定データＨｌｏｇは、伝達関数の大きさの複数の値を含み得るものであり、各々の値は、対１５を介して伝送されることになる信号の異なる周波数に対応する。
【００３３】
さらに測定ブロック４７は、電気通信回線１３、すなわち対１５と、少なくとも１つのさらなる電気通信回線との間の漏話の特徴を表す第２の測定データを取り出すステップ５１を含む。例えば第２の測定データは、漏話行列Ｇ、または漏話行列Ｇの少なくとも１つの漏話係数ｇｉｊを含み得る。漏話係数のインデックスは、個々の回線１３、３６を指示する。図２に示されるようにステップ５１は、ステップ５９の後に実行される場合がある。別の実施形態ではステップ５１は、ステップ５９に依存せずに、すなわちステップ４９と並行して実行される。一般的には、方法４５のステップの実行の順序は、異なる実施形態において変動し得る。
【００３４】
漏話行列Ｇのｉ≠ｊである係数ｇｉｊは、典型的には同じバインダ３５内に少なくとも部分的に位置する、回線ｉと回線ｊとの間の漏話の特徴を表す。例えば、回線１３がインデックスｉ＝１を有し、さらなる回線３６の１つがインデックスｊ＝２を有する場合、回線１３からそのさらなる回線３６に向かう漏話、例えば遠端漏話（ＦＥＸＴ）は、漏話係数ｇ２１により特徴が表される。漏話行列Ｇの対角係数は０である、すなわちｇｉｉ＝０である。漏話伝達関数が、漏話を表現するために適用され得る。この場合、係数ｇｉｊは周波数に依存的である。例えば係数ｇｉｊは、それ自体がベクトルである場合があり、ｇｉｊの要素ｇｉｊｆは、異なる離散周波数ｆに対する漏話伝達関数の大きさおよび／または位相を表現する。ベクトルの形態での周波数に依存的な係数ｇｉｊを使用するとき、漏話行列Ｇは３次元的である。
【００３５】
好適な実施形態では、第１のモデム回路２３および／または第２のモデム回路３３は、漏話の妨害する影響を解消するためにベクタリングを使用する。前記ベクタリングは、回線１３、３６の伝送特性の測定を実施することと、これらの測定に基づいて、漏話行列Ｇ、または漏話行列Ｇの少なくとも１つの漏話係数ｇｉｊを推定することとを含む。ベクタリングを実施するときに考慮される電気通信回線１３、３６は、ベクタリンググループを形成する。実施形態では漏話行列は、単一のベクタリンググループの電気通信回線間の漏話を表現する。
【００３６】
同じベクタリンググループに属するＮ個の異なる電気通信回線を介して伝送されるＮ個の信号Ｓ１、…、ＳＮ、およびＮ個の受信される信号Ｒ１、…、ＲＮの場合では、以下の式が、受信される信号を指示する。
【００３７】
【数１】
0005856694.tif 000002
【００３８】
ここでＳおよびＲは、それぞれ、伝送される信号および受信される信号を表すベクトルである。Ｄは対角行列を表し、ｉ＝１、…、Ｎである係数ｄｉｉは、さらには直接伝達関数と呼ばれる、回線ｉの伝達関数を表す。Ｄの残りの係数は０であり、すなわち、ｉ≠ｊに対してｄｉｊ＝０である。行列Ｇ’は漏話行列に依存し、Ｇ’＝Ｄ−１Ｇである。
【００３９】
ベクタリングを使用するとき、プリコーディングされた信号Ｘ＝（Ｉ＋Ｇ’）−１Ｓ＝ＰＳが信号Ｓの代わりに伝送され、ここで、Ｉは単位行列を表し、Ｐは、伝送されることになる元の信号Ｓを、実際に伝送されるプリコーディングされた信号Ｘに転換するために使用されるプリコーディング行列である。
【００４０】
次いで式（１）においてＳをＸで置き換えるとき、以下の受信される信号ベクトルが得られる。
Ｒ＝Ｄ・Ｓ  （２）
【００４１】
漏話行列Ｇは、もはや式（２）内には現れず、すなわち漏話は、プリコーディング行列Ｐを使用するプリコーディングによって解消されている。
【００４２】
本発明の実施形態によれば、ベクタリングの目的で決定される、漏話行列Ｇの少なくとも１つの漏話係数ｇｉｊが、Ｎ個の伝送回線のベクタリンググループ内の１つの電気通信回線１３内の機能障害の位置を推定するために使用される。特に位置のあいまいさが、下記で詳細に説明されるように、１組の複数の、典型的には２つの可能性のある位置から１つの位置を選択することにより解決され得る。
【００４３】
その上方法４５は、回線１３が機能障害を有するか否かを決定するための障害検出ブロック５３を含む。障害検出ブロック５３の第１の分岐５５は、第１の測定データＨｌｏｇにより特徴が表される直接伝達関数が振動を有するかどうかを決定する。そのような振動が検出されていない（いいえ）場合、方法４５はステップ５７に分岐して進む。ステップ５７では方法４５は、電気通信回線１３が機能障害を有さないと決定する。そのような振動が検出されている（はい）場合、方法４５は、回線１３内に機能障害が存在すると決定し、ステップ５９を継続する。
【００４４】
別の実施形態では第１の分岐５５は、漏話に応じて、回線１３が機能障害を有するかどうかを決定することを含む。例えば第１の分岐５５は、回線１３と別の回線との間の平均漏話レベルが、予測される漏話レベルより高い、例えば、あらかじめ規定された漏話しきい値より高い場合、機能障害を検出することが可能である。実施形態では、回線１３が機能障害を有するかどうかを決定すること５５は、直接伝達関数、すなわち第１の測定データＨｌｏｇに依拠することなく、漏話のみに依存する。
【００４５】
別の実施形態では第１の分岐５５は、漏話行列要素の一部が周波数領域において振動を有するかどうかを決定することを含む。そのような振動が漏話行列の要素ｇｉｊにおいて検出される場合、方法４５は、回線ｊが機能障害を有すると決定する。
【００４６】
ステップ５９は、方法４５の機能障害位置同定ブロック６１に属する。機能障害位置同定ブロック６１は、機能障害の位置Ｐを推定する働きをする。この目的でステップ５９は、回線１３の直接伝達関数の振動の周期性Δｆ１およびΔｆ２を決定する。
【００４７】
好適な実施形態では、２０１２年１月１０に出願された欧州特許出願ＥＰ１２３０５０３６において説明されている手法が使用される。すなわち、２つの距離Ｌ１およびＬ２が、次式を使用して算出される。
【００４８】
【数２】
0005856694.tif 000003
【００４９】
これらの式では、νは位相速度を表す。ＥＰ１２３０５０３６において詳細に説明されているように、Ｌ１およびＬ２は、結果に影響を与えることなく交換され得る。すなわち、Ｌ１およびＬ２の値に関して、２つの可能性のある想定によって、２つの可能性のある位置Ｐ１、Ｐ２が存在する。その結果ステップ５９は、回線１３の第１の端部１６から距離Ｌ１だけ離れて位置特定される第１の可能性のある位置Ｐ１、および、回線１３の第１の端部１６から距離Ｌ２だけ離れて位置特定される第２の可能性のある位置Ｐ２を算出する。本明細書で説明される例では、信号源７８（図５を参照）の位置が、位置に関しての原点であり、すなわち、信号源は位置０にあり、信号負荷８３は位置Ｌにある。
【００５０】
図３は、開状態の電線の形態での機能障害が信号源７８に対して近い場合での、回線１３の直接伝達関数（曲線６３）、および対応する漏話伝達関数（曲線６５）を示す。図４は、開状態の電線の機能障害が、伝送回線１３の負荷８３に対して近い場合での、直接伝達関数（曲線６７）および漏話伝達関数（曲線６９）の両方を示す。示される例では信号源は、ＤＥＬＴなどの測定手順の間は第１の端部１６に接続され、負荷は、回線１３の第２の端部１８に接続される。両方の例では、回線１３の長さは５００ｍである。図３では、信号源と機能障害との間の距離は６０ｍである。図４では、機能障害と信号受端との間の距離は６０ｍである。
【００５１】
図３に示される例示的な直接伝達関数６３を分析するとき、ステップ５９は、周期性Δｆ１、Δｆ２を決定し、式（３）を使用して、距離Ｌ１＝６０ｍおよびＬ２＝４４０ｍを算出する。このように、機能障害の２つの可能性のある位置Ｐ１＝６０ｍおよびＰ２＝４４０ｍが存在する。図４に示される他の例示的な直接伝達関数６７を分析するとき、ステップ５９は、同じ周期性Δｆ１、Δｆ２を決定するが、機能障害は、図３においてとは異なる回線内の場所で位置特定される。
【００５２】
別の実施形態では、可能性のある位置Ｐ１、Ｐ２は、例えば、漏話伝達関数の周期性Δｆ１、Δｆ２を決定することにより、漏話伝達関数６５、６９に応じて決定される。図から確かめられ得るように、漏話伝達関数６５、６９は、直接伝達関数６３、６７と同じ振動を有する。したがって、可能性のある位置Ｐ１、Ｐ２を決定するための同じ手法が、直接伝達関数６３、６７に関してではなく、漏話伝達関数６５、６９に関して使用され得る。この実施形態では、可能性のある位置は、第１の測定データＨｌｏｇに依拠することなく、第２の測定データＧのみに応じて決定される。
【００５３】
さらに別の実施形態では、直接伝達関数６３、６７および漏話伝達関数６５、６９の両方が、第１の測定データＨｌｏｇおよび第２の測定データＧを使用することにより分析される。第１の測定Ｈｌｏｇデータを使用することによって、特に、漏話伝達関数内の振動が、図４に図示される漏話伝達関数６９のように比較的低い振幅を有する状態において、より高い精度で、または高い信頼性で、可能性のある位置Ｐ１、Ｐ２を決定することが可能になる。
【００５４】
機能障害の最も可能性が高い位置Ｐを決定するために、位置ブロック６１の第２の分岐７１は、漏話伝達関数６５、６９内の振動がある決まった程度に存在するかどうかをチェックする。
【００５５】
好適な実施形態では、直接伝達関数の振幅α、好ましくは最大振幅、および、漏話伝達関数の振幅αｘ、好ましくは漏話伝達関数の最大振幅が決定される。比ｑ＝αｘ／αが算出される。この比ｑが１に近い場合（はい）、機能障害が、例えば、機能障害の最も可能性が高い位置ＰとしてＰ１およびＰ２のより小さな値を選択することにより、信号負荷８３に対してより、信号源７８に対して近くで位置特定されることを決定するステップ７３が実行される。この比ｑが０に近い場合、機能障害が、例えば、機能障害の最も可能性が高い位置ＰとしてＰ１およびＰ２のより大きな値を選択することにより、信号源に対してより、信号負荷８３に対して近くで位置特定されることを決定するステップ７５が実行される。例えば比ｑは、あらかじめ規定された比しきい値Ｔｈｑと比較され得る。ｑ≧Ｔｈｑである場合ステップ７３が実行され得るものであり、そうでない場合ステップ７５が実行され得る。例示的な実施形態ではしきい値Ｔｈｑは、０から１まで、特に例えば０．３から０．７まで、好ましくは０．４から０．６までの範囲内であり得る。実施形態ではしきい値Ｔｈｑは、おおよそ０．５であり、または正確に０．５である。しかしながらしきい値Ｔｈｑの正確な値は、本発明の現実の実装形態に関係付けられた条件または要件に応じて選定され得る。
【００５６】
別の実施形態では、漏話伝達関数６５、６９の振幅αｘ、好ましくは漏話伝達関数６５、６９の最大振幅が決定され、振幅しきい値Ｔｈαと比較される。振幅しきい値Ｔｈαは、一定であらかじめ規定されたものである場合があり、または、直接伝達関数６３、６７の振動の振幅αに応じて、好ましくは直接伝達関数６３、６７の最大振幅に応じて決定される場合がある。この比較７１が、振幅または最大振幅αｘが振幅しきい値Ｔｈα以上であることを示す場合、ステップ７３が実行される。そうでない場合（いいえ）、ステップ７５が実行される。
【００５７】
機能障害が、信号７８源に対して近くで位置特定されるか、それとも信号負荷８３に対して近くで位置特定されるかを決定することは、漏話の周波数依存性が機能障害７７の位置に依存するという事実に基づく。特許出願ＥＰ１２３０５０３６において、より詳細に考察されているように、回線１３の第２の端部１８での受信される信号Ｖｒは、３つの異なる伝搬経路に沿って伝搬される信号Ｖｓの重ね合わせに対応し、すなわち、Ｖｒ＝Ｖｒ１＋Ｖｒ２＋Ｖｒ３である。フェーザが、以下のように回線１３の第２の端部１８での信号を表すために使用され得る。
【００５８】
【数３】
0005856694.tif 000004
【００５９】
回線１３の第２の端部１８での信号は、次式のように表記され得る。
【００６０】
【数４】
0005856694.tif 000005
【００６１】
上記の式においてγｃおよびγｄは、それぞれ共通モードおよび差動モードに対する伝搬定数である。これらの定数の実部は信号減弱の原因となるものであり、一方で虚部は位相速度に関係付けられたものである。Ｔは、モード間で伝達される信号の振幅を表現する因子である。それゆえ総計の信号の振幅は、振動する関数（かっこにはさまれた第２の項の振幅）により変調される減衰する指数関数（第１の項の振幅）にある。
【００６２】
図５は、機能障害７７を有する回線１３、およびさらなる回線３６を概略的に示す。２つの回線１３、３６は、少なくとも区間内で並行して延びているので、それらの回線は相互に容量的に結合されている。この容量結合が、回線１３、３６の間の漏話を招く。さらに、差動伝搬モードＤおよび共通伝搬モードＣが、機能障害のある回線１３に対して図示される。さらなる回線３６は機能障害を有さないので、差動モードのみが図示される。示される実施形態では信号Ｖｓが、信号源７８により差動モードＤで回線１３内に供給され、両方の回線は、差動モードＤで終端抵抗Ｒｃにより終端させられる。回線１３、３６の第２の端部１８での終端抵抗Ｒｃが、信号負荷８３を形成する。終端処理は、共通モードＣでは行われない。機能障害７７は、上記で述べられた複数の伝搬経路がもたらされるという影響を有するモード変換を引き起こす。特に、モード変換を含む経路に沿って伝搬する信号Ｖｓ２およびＶｓ３（矢印７９）が、モード変換を受けない状態の、第１の端部１６から第２の端部１８に直接進む直接信号Ｖｓ１（矢印８１）と、負荷位置８３で干渉を起こす。これらの３つの信号間の干渉によって、伝達関数内の振動が生じる。
【００６３】
図５において確かめられ得るように、近傍の回線１３、３６の間に結合が存在し、そのことが漏話を招く。この結合は典型的には、回線１３、３６またはバインダ３５の製造が不完全である結果である。結合の強度は、例えば、回線１３、３６の間の距離、および、結合の長さＬ、すなわち、回線１３、３６が相互に対して近い、例えば同じバインダ３５内に延在する総計の距離に依存する。回線１３、３６の間の結合は、容量性であり得るものであり、または少なくとも等価な容量結合としてモデリングされ得る。容量結合は、ディスクリートキャパシタンス８５の形態で概略的に例示される。しかしながら容量は実際には、回線１３、３６が相互に近接して位置する区間に沿って分布させられている。
【００６４】
直接経路８１に沿った信号Ｖｓ１は、全体の回線の長さＬ＝Ｌ１＋Ｌ２に沿って、さらなる回線３６と結合することになる。これに対して、機能障害７７に起因するモード変換を受け、経路７９に沿って伝搬する、信号Ｖｓ２、Ｖｓ３の結合の長さは、機能障害７７と第２の端部１８との間の区間Ｌ２を含むが、第１の端部１６と機能障害７７との間の区間Ｌ１を含まない。その結果、回線１３とさらなる回線３６との間の漏話係数ｇ１２およびｇ２１は、機能障害７７の位置Ｐに依存する。
【００６５】
機能障害７７が、第２のもの１８に対してむしろ近い（すなわち、Ｌ２＜＜Ｌ１）場合、信号Ｖｓ２およびＶｓ３に対する結合の長さＬ２は、信号Ｖｓ１の結合の長さＬと比較して短くなる。それゆえ、結合に起因して回線１３からさらなる回線３６に伝達されるエネルギーの量は、信号Ｖｓ１に主に由来する。したがって、さらなる回線３６上で観測される回線１３からの漏話は、回線１３が障害のない状態であれば観測されることになるものと非常に類似することになる。
【００６６】
これに対して、機能障害７７が、回線の第１の端部１６に近接して位置する（すなわち、Ｌ２＞＞Ｌ１）場合、３つの信号の結合の長さＬおよびＬ２は、はるかに類似するものとなる。そのような場合では、信号Ｖｓ２およびＶｓ３は、さらなる回線３６に著しく結合されることになり、漏話伝達関数ｇ２１は、３つの信号Ｖｓ１、Ｖｓ２、Ｖｓ３の干渉により引き起こされる典型的な振動を呈することになる。これらの振動は、機能障害のある回線１３の直接伝達関数６３、６７上でも見られる。
【００６７】
それゆえ、機能障害のある回線１３から、その回線１３の近傍の回線に向かう漏話伝達関数６５、６９内で見出される振動の振幅αｘは、比Ｌ２／Ｌ１に関する情報を直接的に提供する。漏話伝達関数６５、６９内のこれらの振動の振幅αｘが、直接伝達関数６３、６７の振動の振幅αよりはるかに小さいことは、Ｌ２＜Ｌ１に対応し、すなわち欠陥は、信号負荷８３が接続される第２の端部１８に対して近い。それに応じて、漏話伝達６５  ５７関数内の振動の高い振幅αｘは、Ｌ２＞Ｌ１に対応し、すなわち欠陥は、信号源７８が接続される第１の端部１６に対して近い。
【００６８】
一部の実施形態では、ベクタリンググループの３つ以上の回線が、機能障害７７を検出および／または位置同定するために考慮される。１つの実施形態では、上記で説明されたテストは、複数のさらなる回線３６上で連続的に実施される。これらの複数のさらなる回線３６は、少なくとも本質的には同じ形で機能障害７７により影響を受けるので、複数のさらなる回線３６を考慮することによって、方法４５の信頼性が増大する。
【００６９】
実施形態では、機能障害検出判断（分岐５５）、および／または、複数の可能性のある位置Ｐ１、Ｐ２から最も可能性が高い位置Ｐを選択するための機能障害位置同定判断（分岐７１）は、回線１３および任意のさらなる回線３６の各々の対に対して別々に行われる。肯定的な判断（例えば、回線１３が機能障害７７を有するという判断、または、所与の位置が信号源に対して近いという判断）の数Ｎｄｅｃが計数され得る。判断の総数Ｎｔｏｔに対する肯定的な判断の比Ｎｄｅｃ／Ｎｔｏｔが算出され、しきい値、例えば０．５と比較される。判断の総数Ｎｔｏｔは、さらなる回線３６の数に等しくあり得る。比Ｎｄｅｃ／Ｎｔｏｔがしきい値以上である場合、総合的な肯定的な判断が行われ、それぞれの分岐５５、７１は、はいと標示される矢印に乗り換えることが可能である。そうでない場合、それぞれの分岐５５、７１は、いいえと標示される矢印に乗り換えることが可能である。
【００７０】
図６および図７は、回線１３の電線の接地への短絡の形態での機能障害７７の場合での、直接伝達関数６３、６７および漏話伝達関数６５、６９の両方のダイアグラムを示す。図６は、機能障害７７が、第１の端部１６に位置する信号源７８に対して近い例示的な場合に関係する。図７は、機能障害７７が、第２の端部１８に位置する信号負荷８３に対して近い場合に関係する。図３および図５で示される例においてのように、本明細書で説明される方法４５は、周期性Δｆ１、伝達関数６３、６５、６７、６９、例えば直接伝達関数６３、６７の１つのΔｆ１を決定し、上記で説明されたような長さＬ１、Ｌ２を算出することにより、機能障害７７の２つの可能性のある位置Ｐ１、Ｐ２を推定することが可能である。加えて方法４５、特に第２の分岐７１は、漏話伝達関数６５、６９がある決まった程度に振動を有するかどうかに応じて、機能障害７７の最も可能性が高い位置Ｐとして、可能性のある位置Ｐ１、Ｐ２の１つを選択することが可能である。
【００７１】
要約すると、本明細書で説明される方法４５は、直接伝達関数６３、６７の特徴を表すデータＨｌｏｇだけでなく、漏話データＧ、ｇ２１もまた使用して、機能障害の位置を推定する。漏話データＧ、ｇ２１を使用することによって、機能障害７７の可能性のある位置Ｐ１、Ｐ２の中の最も可能性が高い位置Ｐを選択することが可能になる。複数のさらなる回線３６に関係付けられた伝達関数ｇｉ１を包含する、全体の漏話行列データＧを考慮することによって、方法４５の信頼性がさらに向上する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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