SK9842000A3 - Passive telecommunication monitor system - Google Patents

Description

TtMomunkieM tllťa talradft·

Pasívny telekomunikačný monitorovací systém

Oblasť vynálezu

Predložený vynález sa týka pasívneho systému na monitorovanie hlasových, dátových, obrazových, textových alebo iných telekomunikačných médií zákazníkom alebo prevádzkovateľom telekomunikačnej siete, a osobitne pasívneho monitorovania a vyhľadávania porúch na linke medzi ústredňou zákazníka alebo koncovým zariadením a ústredňou telekomunikačnej siete.

DoteraiSí stav techniky

V súčasnosti by si používatelia telefónov alebo operátori počítačov využívajúci telefón, prenajaté linky a okruhy využívajúce medené vedenia, optické vlákna, koaxiálne káble, rádio, satelit a mikrovlny alebo akékoľvek iné telekomunikačné médiá nemuseli všimnúť poruchu v ich systéme, alebo na samotnej linke. Často krát by mohlo uplynúť niekoľko hodín alebo dokonca dní, kým bude zdvihnutý telefón (alebo sa dosiahne prístup k počítaču) a objaví sa porucha, a s osobitným ohľadom na podniky by to mohlo viesť k vážnym komunikačným problémom. Dokonca aj pri objavení poruchy neexistuje spôsob, ako by zákazník zistil, čo je príčinou tejto poruchy a je potrebné privolať buď prevádzkovateľa siete alebo technika privátnej automatickej ústredne, alebo oboch, aby diagnostikovali poruchu.

Často krát dochádza k duplikácii nákladov, pretože je kontaktovaná nesprávna strana a vznikajú ďalšie komplikácie alebo zdržania vyplývaj.úce z problematického určenia miery zavinenia jednotlivými stranami.

Preto je cieľom tohto vynálezu poskytnúť pasívny systém na monitorovanie takýchto liniek, či už dátových, hlasových, obrazových, textových atď., ktorý by nielen upozornil na prítomnosť poruchy alebo blížiacu sa poruchu, ale poruchu aj diagnostikoval, tak aby bola kvôli oprave kontaktovaná správna strana a tak sa oprava urýchlila.

Ďalším cieľom vynálezu je poskytnúť systém na monitorovanie systémov s jednou linkou aj viacerými linkami, a tiež systémy s jednou linkou a viacerými aplikáciami napríklad pre modem, fax alebo telefón.

Systém umožňuje užívateľovi monitorovať viacero liniek na rôznych miestach a zostavovať a spracovávať tieto informácie pre štatistickú analýzu. Tento systém má dostatočnú flexibilitu na to, aby bol rozhraním pripojený k zariadeniu od telekomunikačnej spoločnosti poskytujúcej obvody u zákazníka, na mieste technickej realizovateľnosti v súlade s telekomunikačným zákonom a príslušnými licenčnými podmienkami.

V priebehu medzinárodnej rešerše a prieskumu realizovaných PCT Examiners sa žiadateľ dozvedel o niekoľkých relevantných predchádzajúcich patentoch.

US 5402482 (Minohara) opisuje obvod s posúvaním zvonenia umiestnený v telefónnej ústredni a nie u zákazníka. Pritom sa do série s telefónnou linkou a generátorom zvonenia zapojí špeciálny merací odpor. Detekčný obvod určí status položené slúchadlo / zdvihnuté slúchadlo potrebný na riadenie sekvencie prepínania na ústrední telekomunikačnej spoločnosti a nie u zákazníka.

US 5696810 (Dunn) opisuje systém s monitorovaním/alarmom na sledovanie telefónnej linky, ktorý pozostáva z monitorovacej jednotky, ktorá bez prerušenia sleduje napätie v telefónnych linkách a generuje riadiaci signál, ktorý nadobúda jednu hodnotu, ak sú linky v prevádzkovom stave a druhú hodnotu, ak sú linky mimo prevádzky.

Tento systém slúži na jednoduché určenie, či je linka v prevádzkovom stave alebo nie. Pripojenie zariadenia k linke je opäť paralelné a na sledovanie napätia a generovanie signálu s jednou hodnotou, ak je linka v prevádzkovom stave a druhou hodnotou, ak je linka mimo prevádzky, sa používa premostenie s vysokou impedanciou. Ak sa dosiahne druhá hodnota, spínacia jednotka aktivuje akustický signál. Tento systém je schopný iba určiť, či na linke nie je porucha. Vo svojej súčasnej forme nezisťuje stav linky a nie je možné ho zmeniť (použitím software), aby zisťoval stav linky. Ďalej neumožňuje diferenciáciu typov porúch alebo rozlíšenie medzi rôznymi stavmi linky.

US 5531 16 (Avni) opisuje aparát na monitorovanie faxu, ktorý zahŕňa jeden alebo viacero obvodov s rozhraniami k linke, ktoré umožňujú simultánne zisťovanie a analyzovanie zvukových signálov produkovaných na ktorejkoľvek telefónnej linke dvoma pripojenými faxovými prístrojmi so sústavou obvodov na analyzovanie a interpretovanie zvukových signálov a vytvorenie komprimovaného faxového obrazu, rozširujúcu sústavu slúžiacu na transformovanie komprimovaného faxového obrazu na bitmapový obraz, pamäť na uloženie komprimovaného faxového obrazu a/alebo bitmapového obrazu a displej na zobrazenie bitmapového obrazu z pôvodného faxového prenosu. Metóda na monitorovanie a analyzovanie aktivity telefónnej linky zahŕňa kroky sledovania napätia monitorovanej telefónnej linky, výpočet strednej hodnoty napätia z uskutočnených výberových meraní s porovnaním strednej hodnoty napätia s referenčným napätím definovaným ako stredná hodnota napätia získaná počas predchádzajúceho časového intervalu s nahradením hodnoty referenčného napätia strednou hodnotou a od aktivácie zaznamenávanie aktivity telefónnej linky.

Avni najprv zoslabí signál linky (pričom na tento účel využíva tiež mostík s vysokou impedanciou), potom odfiltruje signál a zosilní ho pred diskretizáciou a meraním. Tento signál pozostáva zo spojeného jednosmerného a striedavého napätia. Po zosilnení je jednosmerné napätie možné podrobiť analýze a určiť tak len, či je faxový prístroj pripojený a pripravený alebo odpojený. Striedavé napätie je pre účely analýzy príliš nízke a musí byť ďalej zosilnené skôr nezje prekonvertované na digitálny signál slúžiaci na analýzu, či signál je hlas alebo fax.

US 5351287 (Bhattacharyya) opisuje systém, v ktorom sú navzájom spojené zariadenie na nahrávanie volených čísel, dátový monitor a počítač, a ktorý slúži na monitorovanie dátových prenosoch na podozrivej „hackerskej“ linke. Tento systém sa k linke pripája paralelne prostredníctvom mostíku s vysokou impedanciou, ktorý je schopný určiť, či je (hackerský) telefón zdvih4 nutý. Všetky signály z mostíka s vysokou impedanciou sú ihneď prekonvertované na ASCII znaky a ďalej spracované.

Dunn, Avni a Bhattacharyya všetci tvrdia, že ide o neintruzívne monitoro.vacie systémy, ktoré merajú/diskretizujú potenciálové rozdiely na-linke prostredníctvom paralelného pripojenia. Rozdiely medzi týmito systémami a systémom žiadateľa spočívajú v spôsobe, akým sú obvody konštruované po pripojení k linke, podľa typu poskytovaných údajov a spôsobu, akým sú tieto zaznamenávané a používané.

US 496 9178 (Chen) predstavuje viacúčelový prístroj na monitorovanie účastníckej linky pozostávajúci z kontrolnej jednotky pripojenej ku koncovému zariadeniu linky (telefón) s možnosťou indikovania zlyhania linky. Monitorovanie môže byť vykonávané bez interferencie s volením čísla, zvonením, hovorom atď.

Chen neopisuje detailne možnosť monitorovanie prebiehajúceho volania. Povedané inak, Chen navrhol jednoduchý hardwarový obvod (prahový obvod), ktorý poskytuje jednoduchú informáciu, že linka buď má poruchu alebo bez poruchy.

„Monitorovanie“ podľa Chena je jednoduchý obvod na sledovanie úrovne napätia, ktorý rozlišuje medzi všetkými napätiami nad prahovou hodnotou (napr. +6 V) a všetkými napätiami pod úrovňou rovnakej prahovej hodnoty.

Prístroj nie je sofistikovaný a nemôže rozlišovať medzi rôznymi poruchami alebo príčinami poruchy alebo poskytnúť informácie o stave linky. Dôvodom pre túto neschopnosť je fakt, že napäťový signál generovaný Chenovým prístrojom nie je možné analyzovať žiadnym softwarovým prístrojom, ktorý by bol potrebný na poskytnutie týchto informácií.

Vynález podľa US 5561700 (Van Breda) je možné charakterizovať ako „prístroj na meranie analógových telefónnych signálov, v ktorom procesor môže merať signály v reálnom čase aj počas prebiehajúceho hovoru“. Van

Breda používa metódu čítania analógových vzoriek a kontroluje novú vzorku v porovnaní s predchádzajúcimi maximálnymi a minimálnymi hodnotami rov5 nakého signálu a ak nová hodnota leží mimo tohto intervalu, nahradzuje tieto maximálne a minimálne hodnoty. Ďalej Van Breda používa metódu masky (podobnú hardwarovému posuvnému registru) na rôzne interpretovanie dvoch impulzov, ktoré vyzerajú identicky, ale majú rôznu históriu pred alebo po ňom. Táto predchádzajúca alebo následná história impulzov určuje stav procesora, v ktorom sa nachádza. To umožňuje, aby premenlivé počty uložených digitálnych vzoriek naplnili podmienku masky bez možnosti tolerancií ležiacich v rámci určitých limitov, ktoré by ovplyvnili tieto testy.

Čo Van Breda nerieši je, ako použiť túto softwarovú analýzu pre praktickú situáciu. Je schopný analyzovať vzorky napätia potom, ako ich získal, ale nepodáva žiadne vysvetlenie, ako je možné tieto vzorky získavať.

Vynález Kanaru (US. 5 062 131) je možné charakterizovať ako „obvod na monitorovanie telefónnej linky poskytujúci vizuálny a zvukový signál ak telefónna linka prejde do stavu mimo prevádzky počas súvislého monitorovania“. Tento systém je veľmi podobný Chenovmu systému, jednak čo sa týka jeho schopností, ako aj hardwarového riešenia. Využíva jednoduchý hardwarový obvod, ale nerealizuje sa žiadna softwarová analýza generovaného napäťového systému. Dôvodom preto je fakt, že to, čo Kanara nazýva „schémou zapojenia na pripojenie systému ku komputerizovanému telefónu“ je v skutočnosti iba relé s jednoduchým kontaktom zapnutia a vypnutia. Rovnako ako u Chena, generovaný napäťový signál nie je dostatočný na analýzu poruchy, určenie príčiny a indikáciu stavu linky. Takáto analýza vyžaduje diferenciácie medzi minimálne 64 úrovňami napätia, pričom ako Chen, tak aj Kanara rozlišujú len medzi dvoma úrovňami.

Bez podrobnejšieho skúmania by bolo možné tvrdiť, že buď Chenov alebo Kanarov systém by bolo možné spojiť so softwarovou technológiou Van Bredu a vytvoriť tak rovnaký monitorovací systém ako je ten, na ktorý chce prihlasovateľ získať patentovú ochranu. To by sa mohlo jednoducho a zjavne zdať ako koncept, avšak v praktickej rovine je potrebné navrhnúť úplne nový elektronický obvod, aby mohol poskytovať viacstupňovú diskretizáciu požadovanú pre softwarovú analýzu buď Van Bredom alebo prihlasovateľom. Chenovu alebo Kanarovu sústavu nie je možné jednoducho modifikovať alebo do6 plniť. Je potrebné navrhnúť a vynájsť úplne nový obvod. To prihlasovateľ vykonal a v súlade s tým je toho názoru, že tak skutočne existuje novátorský krok vo vynáleze prihlasovateľa, aj keď sa naňho pozrieme v porovnaní s kombináciou Chenovho/Kanarovho a Van Bredovho systému.

Novátorský krok spočíva v metóde spojenia monitorovacieho prístroja, ktoré neumožňuje len pasívne, neinvazívne monitorovanie linky, ale aj určenie statického stavu linky. Statický stav linky je ďalej dostatočný na určenie dynamického stavu linky monitorovaním prebiehajúceho hovoru na linke.

Predchádzajúce systémy Chena a Kanaru neumožňujú určenie dynamického stavu linky monitorovaním prebiehajúceho vo.'.ania. Van Bredov systém by. tak síce mohol urobiť (pri použití inej techniky softwarovej analýzy), už sme však vysvetlili, že Van Breda nám neukazuje kritický krok pripojenia k linke takým spôsobom, ktorým by sa získavali korektné vzorky.

Ostatné predchádzajúce patenty opísané vyššie opisujú zariadenia, ktoré s výnimkou Avniho nevykonávajú žiadne diskretizačné operácie a preto neumožňujú rozlíšenie medzi dynamickým a statickým stavom linky. Tým pádom hoci môžu indikovať okamžitý stav linky, ako skrat alebo odpojenie, nemôžu poskytnúť žiadne hodnotenie vykonané na základe pozorovania po určitej dobe.

Dunn napríklad nerealizuje viacstupňovú diskretizáciu, poskytuje iba údaj, či je linka poruchová alebo v prevádzke - ak je napätie na linke nižšie ako 6 V, potom je linka poruchová. Minohara tiež nevykonáva žiadnu diskretizáciu linky, ale meria pokles napätia (analógový) na rezistore a určuje tak odpojenie linky. Battacharyya zaznamenáva informácie o volaných číslach a využíva ich na monitorovanie neoprávneného prístupu k zariadeniu siete telekomunikačnej spoločnosti na ústredni.

V týchto patentovaných zariadeniach neprebieha žiadna diskretizácia a zariadenie monitoruje signál linky len za účelom stanovenia, či je zapojená alebo odpojená, takže počítač môže zaznamenávať informácie o volaných číslach. Zariadenia podľa žiadneho z týchto patentov neumožňujú detekciu statického alebo dynamického stavu linky. Avniho prístroj využíva viacstup7 ňovú diskretizáciu napätia linky na sledovanie kvality faxového prenosu na telefónnych linkách a na určenie, kedy má byť monitorovanie faxového prenosu zapnuté alebo vypnuté. Prístroj určuje statický stav linky, avšak neurčuje jej dynamický stav a neposkytuje údaje o stave linky, neurčuje žiaden poruchový stav a neposkytuje žiadne údaje o poruche.

Preto sa nárokuje, že vynález žiadateľa je novátorský a inovatívny.

Definície:

Statický a dynamický stav linky je možné definovať nasledovne:

Statický stav telefónnej linky: okamžitý stav telefónnej linky, napríklad skrat alebo odpojenie, ktorý je stanovený na základe jedného merania v jednom časovom okamihu. Stabilné statické správanie linky je možné pozorovať vtedy, ak na telefónnej linke nedochádza k žiadnym fluktuáciám.

Dynamický stav telefónnej linky: Stav telefónnej linky, ktorý sa určí po zohľadnení súčasného ako aj predchádzajúcich stavov (histórie) linky. Napríklad stav „neprijaté žiadne prichádzajúce hovory“, ktorý indikuje, že počas sledovanej doby nedošlo k zdvihnutiu slúchadla. Takéto tvrdenie je možné vykonať len na základe pozorovania linky počas určitej doby.

Podstata vynálezu

Podľa vynálezu pasívny monitorovací systém na telefónne linky zahŕňa:

• prostriedok na pripojenie linky, ktorá má byť monitorovaná • spracovaciu jednotku merajúcu signál prechádzajúci linkou • prostriedok na porovnanie nameraných hodnôt s preddefinovanými hodnotami a/alebo monitorovanie priebehu volania a • prostriedok na indikovanie stavu linky určeného porovnaním a/alebo monitorovaním priebehu volania, pomocou vizuálneho alebo zvukového výstražného signálu alebo zobrazenia.

V preferovanej forme vynálezu systém najprv stanoví statický stav linky procesom porovnania a následne, ak je statický stav linky uspokojivý, určí sa dynamický stav linky monitorovaním priebehu volania. Podľa zistenia, v ktorej fáze dôjde k prerušeniu volania alebo stavu, keď volanie nemôže pokračovať, určí spracovacia jednotka vzniknutú poruchu.

Pri preferovanej forme vynálezu je možné poskytnúť komunikačné zariadenie, napríklad modem, ktorý bude prenášať zistený stav na vzdialené miesto.

Spracovacia jednotka môže zahŕňať prostriedok prispôsobený na výkon testov slúžiacich na identifikovanie príčiny poruchy.

Systém je možné prispôsobiť na pripojenie ku všetkým formám pevných telekomunikačných médií vrátane medeného drôtu alebo káblu, optického vlákna, koaxiálneho káblu, rádiového, satelitného, mikrovlnného alebo iného pozemného alebo pevného prenosového systému.

Systém vynálezu umožňuje zákazníkovi monitorovať a testovať svoje linky a promptne reagovať na vzniknutú poruchu alebo dokonca predvídať vznik poruchy. Od predchádzajúcich monitorovacích systémov sa líši tým, že je to nástroj zákazníka a nie poskytovateľa služieb. Táto skutočnosť nevyhnutne vyžaduje pasívny systém, ktorý žiadnym spôsobom neinterferuje s linkou alebo tokom signálov alebo impulzov. Predchádzajúce systémy sú orientované predovšetkým na poskytovateľa služieb a vo všeobecnosti zahŕňajú aktívnu interakciu s kabelážou na dlhých úsekoch.

Ďalšou výhodou systému je, že zákazník na identifikovanie poruchy nepotrebuje technické vedomosti. Vynález zobrazí poruchu alebo jej znázornenie vo forme kódu. V minulosti sa zákazník musel pri určovaní poruchy spoliehať na technickú asistenciu kvalifikovaného licencovaného telekomunikačného operátora.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Realizácia vynálezu je opísaná nižšie s odkazom na príslušné nákresy, v ktorých:

obrázok 1 je blokovým diagramom systému podľa vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V nákrese je vyobrazený pasívny zákaznícky systém na monitorovanie telefónnej alebo dátovej linky pozostávajúci z paralelného pripojenia v 10 na zákazníckej linke 12 k sieti. Rovnaký princíp prevádzky je použitý u zákazníkov s jednou linkou a zákazníkov s viacerými linkami, ktorý v tomto prípade zahŕňa zariadenie na výber linky.

Spracovacia jednotka 14 meria signály alebo impulzy prechádzajúce zákazníckou linkou a porovnáva získané informácie s preddefinovanými hodnotami a tak identifikuje stav linky. Ak je porovnanie vyhovujúce, monitoruje sa priebeh volania a stav linky sa potom zobrazí na obrazovke 16. Zobrazenie môže byť sprevádzané zvukovým signálom. Zariadenie je vybavené konektorom vo forme modemu 18. ktorý prenáša stav linky na vzdialené miesto 20, ktorým môže byť licencovaný telekomunikačný operátor alebo iné stanovište zákazníka. Komunikačné rozhranie 22 (pre prístup na internet) slúži na výmenu informácií s telekomunikačným operátorom.

Claims (3)

1. Pasívny monitorovací systém pre analógovú telekomunikačnú linku, vyznačujúci sa tým, že obsahuje:

merací prostriedok na meranie signálov na analógovej telekomunikačnej linke, pričom uvedený merací prostriedok je umiestnený priamo na monitorovanej linke a je paralelne pripojený ku koncovému zariadeniu linky, kde uvedený merací prostriedok obsahuje mikroregulátor, ktorý je uspôsobený na porovnanie nameraných hodnôt signálu s preddefinovanými hodnotami a monitorovanie prebiehajúceho volania na linke; pričom uvedený merací prostriedok slúži tiež na určenie statického stavu linky a ak je statický stav linky uspokojivý, aj na určenie dynamického stavu linky monitorovaním priebehu volania na. linke; a indikačný prostriedok na oznámenie stavu monitorovanej linky, stanoveného meracím prostriedkom, s vizuálnym alebo zvukovým indikátorom.

2. Pasívny monitorovací systém podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že merací prostriedok je tiež na určenie typu poruchy, ak volanie na linke nemôže pokračovať.

3. Pasívny monitorovací systém podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že mikroregulátor zahŕňa testy na identifikovanie typu poruchy.