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Signalcodierungen und deren Einsatz beim Erkennen von Leckstellen in Kabelnetzen

Seit mehr als drei Jahrzehnten gibt es Lösungen zum Erkennen von Leckstellen in Kabelnetzen. Obgleich sich das Konzept zum Lokalisieren von CATV-Signalabstrahlungen nicht verändert hat, sind bei den Technologien zu dessen Umsetzung deutliche Fortschritte zu verzeichnen. Kurz nachdem die ersten kommerziellen Systeme auf den Markt kamen, begannen die Anbieter bereits spezifisch codierte Signale, in ihre Systeme einzuspeisen („Tagging“), um das Erkennen von Leckstellen zu verbessern und die eigenen Signale von denen unterscheiden zu können, die aus anderen Kabelnetzen stammten. Dieses Tagging wurde mit der Zeit immer weiterentwickelt. Heute ermöglicht es nicht nur, die Signale mehrerer Kabelsysteme mit Hilfe der „Tags“ voneinander zu unterscheiden, sondern erhöht auch die Empfindlichkeit und Präzision des Gesamtsystems.

Geschichte der Signalcodierung in Leckstellen-Messsystemen

Im Laufe der Zeit hat sich der Einsatz der Signalcodierung zum besseren Erkennen von Leckstellen in Kabelnetzen erheblich verändert. Nachstehend ein kurzer Überblick über einige der Veränderungen:

Arten von Tags:

  • Die ersten Messsysteme haben noch keine Tags verwendet. Stattdessen wurde ein Wobbelton auf vorhandene analoge Signale aufmoduliert, damit der Techniker sie im Feldeinsatz erkennen konnte.
  • In manchen Fällen wurde ein FM-Signal mit einem Stufenteiler über einen Bereich von 25 dB AM-moduliert. Dadurch war es möglich, die Signalstärke in Abhängigkeit von den Teilungsschritten anhand der hörbaren Lautstärke zu erkennen.
  • Einige der ersten Tags waren simple AM- oder FM-modulierte Träger, die in Downstream-Richtung in das Kabel eingespeist wurden.
  • Dann kamen mehrere CW-Träger, die durch einen bekannten Versatz (Offset) voneinander getrennt waren. Dieses Verfahren wurde bis vor kurzem mehr als ein Jahrzehnt lang angewendet.
  • Der jüngste Durchbruch gelang dann mit der Einführung digitaler Chirp-Tags. Die konventionellen doppelten CW-Tags haben gelegentlich zu falschen positiven Ergebnissen geführt, wenn bei mehreren Millionen Messwerten ein Off-Air-Störer zufällig exakt die Signatur dieses Signals reproduzierte. Das digitale Chirp-Tag basiert auf dem RADAR-Konzept und kann praktisch keine Fehlalarme mehr auslösen, da es in der „freien Natur“ nicht vorkommt. Auch ermöglichen die Übertragungseigenschaften des Chirp-Tags eine deutlich höhere Empfindlichkeit. Damit ist es möglich, auch kleine Leckstellen über größere Entfernungen als bisher zu erkennen.

Anzahl der Tags:

  • Bis Anfang der 2010er Jahre war ein einzelnes Tag der Standard.
  • Dann haben die meisten Anbieter eine zweite Überwachungsfrequenz und ein zweites Tag eingeführt, um zusätzlich zum VHF-Band, das hauptsächlich für den Flugfunk relevant war, auch das UHF-Band überprüfen zu können.
  • Mit der Erweiterung der Downstream-Frequenzen auf 500, 750, 860, 1000 und dann auch 1220 MHz kamen zusätzliche Tags zum Einsatz. Heute verwenden die modernsten Systeme sogar vier Tags.

Frequenzagilität der Tags

  • Die ersten Systeme waren gerätebedingt auf eine einzelne Frequenz festgelegt.
  • Spätere Systeme erlaubten, die Frequenz in einem schmalen Bereich von unter 5 MHz einzustellen.
  • Heute gewährleisten führende Systeme die vollständige Frequenzagilität, d. h. die Tags können an einer beliebigen Stelle des Frequenzbandes von 130–1220 MHz eingefügt werden. Damit wird es möglich, den Kanalplan vollkommen flexibel und optimal festzulegen.

Neue Verfahren ohne Tag

Mit der Einführung von DOCSIS 3.1 und seiner bis zu 192 MHz breiten Träger entstanden jedoch große „tote“ Bereiche, in denen keine Tags zum Einsatz kommen konnten. Um dieses Problem zu lösen und über die gesamte Trägerbreite Leckstellen erkennen zu können, haben die Anbieter dann Methoden entwickelt, um die OFDM-Träger, die aus dem Kabelnetz abgestrahlt wurden, direkt zu lokalisieren. Obwohl bei diesen Verfahren, die keine Tags mehr nutzen, gewisse Kompromisse bei Empfindlichkeit und Unterscheidungsvermögen eingegangen werden müssen, bieten sie sich an, um in Verbindung mit Tag-Methoden das gesamte Frequenzspektrum abzudecken.

Andere Leckmesssysteme nutzen ein Konzept, bei dem HF-Signale vor der Übertragung abgetastet werden, um dann mit Felddetektoren nach der jeweiligen Signatur zu suchen. Da die Konfiguration und der Betrieb eines solchen Systems jedoch recht kompliziert sind, kommt dieses Verfahren nur begrenzt zur Anwendung. Die Verbindung zwischen Kopfstelle, Fahrzeug und Feldempfänger muss immer synchron sein. Ansonsten besteht die Gefahr, dass das CLI-Messprogramm abgebrochen werden muss.

Zusammenfassung

Kabelnetzbetreiber auf der ganzen Welt erkennen zunehmend die wichtige Rolle, die Leckstellen-Messsysteme spielen, um die zuverlässige Abschirmung ihres Netzes sicherstellen zu können. Die Einführung von Innovationen, wie der oben beschriebenen, wegweisenden Tag-Verfahren, die höhere Anzahl von Tags und die Nutzung von Messmethoden ohne Tag, werden diesen Trend weiter verstärken. Auf dieser Website erfahren Sie mehr über weitere Durchbrüche bei der modernen Leckmesstechnik sowie zu deren Grundlagen.

 

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