CH662022A5 - Verfahren und einrichtung zur ueberwachung einer digitalen uebertragungsanlage. - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Überwachung einer digitalen Übertragungsanlage.
Übertragungsanlagen weisen Regeneratoren auf, um das Signal im Übertragungspfad zu verstärken und es ist notwendig, dass man diese Regeneratoren fernüberwachen kann. Ein häufig verwendetes Verfahren zur Überwachung solcher Regeneratoren sowohl bei Anlagen mit analoger als auch bei solchen mit digitaler Übertragung besteht darin, dass man zurück-schlauft. Bei diesem Verfahren wird in einem Regenerator in Abhängigkeit eines Signales von einer Endstation aus eine Schlaufe aufgebaut, wobei Signale, die auf dem Sendepfad ausgesandt werden, über den Empfangspfad zur selben Endstelle zurückgeschickt werden. Man kann also durch Schlaufenbildung in verschiedenen Regeneratoren den Ort von Fehlern feststellen. Dieses Zurückschlaufen kann nicht nur zur Feststellung von Kabelunterbrüchen oder groben Fehlern in Regeneratoren verwendet werden, sondern ist insbesondere auch verwendbar, um die Qualität der Anlage zu überwachen und damit eine Frühwarnung bei Verschlechterungen der Anlage zu erhalten.
Eine Vielzahl von Verfahren können verwendet werden, um die Schlaufe aufzubauen und die vorliegende Erfindung befasst
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sich mit der Überwachung von Regeneratoren, wenn die Zu-rückschlaufung aufgebaut ist, um Funktionen zu prüfen, wie z.B. den Signaleingangspegel, den Signalausgangspegel, Gleichstrompegel usw.
Es ist nun Zweck der vorliegenden Erfindung,,ein Verfahren zur Überwachung einer digitalen Übertragungsanlage mit einem oder mehreren Regeneratoren und getrennten Sende- und Empfangspfad sowie eine Übertragungsanlage zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben.
Gelöst werden diese Aufgaben durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 und 11 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
Es sind verschiedene Verfahren bekannt, welche verwendet werden können, um einen bestimmten Regenerator in den Rückschlaufmodus zu schalten, z.B. werden Signale durch Frequenzmodulation des Taktsignales geschickt oder es werden Techniken verwendet, wie sie im GB-Pat. Nr. 2 051 355 beschrieben sind.
Vorteilhafterweise wird zuerst der Rückschlaufmodus aufgebaut und dann das Prüfsignal geändert, bis der Rückschlaufmodus aufgehoben wird. Weiter weist das Rückschlaufsignal ein M-Bit-Wort auf, das mit zwei unterschiedlichen Bitmustern gebildet wird.
In einem besondern Ausführungsbeispiel sind die beiden unterschiedlichen Bitmuster 101010... und 110011001100... .
Im Regenerator wird das Rückschlaufsignal detektiert und vorzugsweise die Grundfrequenz B/M ausgefiltert und zur Steuerung der Schlaufenbildung verwendet, wobei B die Datenbitra-te ist.
Um unterschiedliche Regeneratoren auswählen zu können, wird die Wortlänge für jeden Regenerator unterschiedlich gemacht, um für jeden Regenerator eine Frequenz zu erzeugen, die nur diesem zugeordnet ist, um ihn für die Rückschlaufung auszuwählen.
Es gibt zwei Möglichkeiten, wie die gewünschten Signale gemessen werden können. Bei einer Möglichkeit wird die Bitamplitude des Prüfsignals im Regenerator bestimmt durch Vergleich eines vom Prüfsignal abgeleiteten Gleichstrompegels mit einem bekannten Gleichstrompegel und durch Verändern der Mischung der Bits bis beim Vergleich eine Vorzeichenumkehr auftritt.
Bei der andern Möglichkeit ist die Bitamplitude des Prüfsignals bekannt, es wird ein vorbestimmter Gleichstrompegel durch Veränderung der Mischung der Bits des Prüfsignales erzeugt und der bekannte Gleichstrompegel wird mit einem unbekannten Gleichstrompegel verglichen, welcher festgestellt wird, wenn die Vorzeichenumkehr auftritt.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
die Fig. 1 schematisch eine digitale Übertragungsanlage;
die Fig. 2 ein Diagramm des Bitstromes des Rückschlaufsignales;
die Fig. 3 das Spektrum der Fourier-Analyse des digitalen Bitstromes;
die Fig. 4 das hüllendetektierte Rückschlaufsignal in den Regeneratoren;
die Fig. 5 die Abhängigkeit der vom Rückschlaufsignal abgeleiteten Steuerspannung vom Verhältnis der Bitmuster;
die Fig. 6 ein Diagramm des Bitstromes des Prüfsignales;
die Fig. 7 das Leistungsspektrum des Prüfsignales; und die Fig. 8 ein Blockschema eines digitalen Regenerators einer optischen Übertragungsanlage gemäss Fig. 1.
Die Überwachung basiert auf folgenden Voraussetzungen;
a) Das Verfahren beruht auf einer vollständigen Schlaufung des Datenstromes, d.h. es ist keine Prüfung während des Betriebes.
b) Die Fasern sind paarweise angeordnet, jedes Paar weist eine Sende- und eine Empfangsfaser auf.
c) Das Schlaufen wird mit Hilfe eines von einer der Endstelle ausgesendeten besonderen Signales veranlasst. Das Signal zum Bilden einer Schlaufe, im folgenden als Schlaufensignal bezeichnet, ist ein Dauersignal und nicht ein Impulssignal, d.h. der Wegfall des Schlaufensignals bewirkt, dass die Schlaufe aufgehoben wird und der normale Übertragungspfad von Endstelle zu Endstelle wieder aufgebaut wird.
d) Die normale Übertragung verläuft von der Endstelle A zur Endstelle B über eine Faser des Paares und von Endstelle B zu Endstelle A über die andere Faser. Die Schlaufenübertragung verläuft von Endstelle A zu Endstelle A und von Endstelle B zu Endstelle B.
e) Wenn eine Endstelle eine Rückschlaufung veranlasst, erhält diese Endstelle das Rückschlaufssignal zurück. Die andere Endstelle ist nun frei zur Verwendung der andern Schlaufe für Prüfzwecke mit irgendeinem Bitmuster.
f) Die freie Endstelle kann ein besonderes Signal senden, welche die Überwachung des Eingangssignalpegels des Regenerators ermöglicht.
g) Das Schlaufensignal hat zwei Zustände:
i) der Eingangssignalpegel des Regenerators kann bestimmt werden;
ii) der Eingangssignalpegel des Regenerators kann nicht bestimmt werden.
In Fig. 1 ist schematisch eine digitale Nachrichtenübertragungsanlage gezeigt, welche z.B. eine optische Unterwasserübertragungsanlage sein kann. An den Enden der Übertragungsanlage sind Endstellen A und B vorhanden, die Übertragung erfolgt über zwei getrennte optische Faserpfade 11 und 12, wobei der Pfad 11 für Signale von Endstelle A zu Endstelle B bestimmt ist, während der Übertragungspfad 12 für Signale von B nach A bestimmt ist. Jeder Übertragungspfad 11 und 12 weist in Abständen Regeneratoren 13 auf, welche das empfangene Signal verstärken, um die Dämpfungsverluste auf dem Übertragungspfad auszugleichen.
Wie bereits beschrieben wurde, können die Regeneratoren überwacht werden, indem in ihnen Schaltungen vorgesehen werden, damit die beiden Übertragungspfade 11 und 12 in einem Regenerator verbunden werden können, um eine Rückschlaufung zu erzeugen, was in Fig. 1 durch die gestrichelten Signalpfade 16 und 17 angedeutet ist. Es wird also irgend ein Signal von der Endstelle A über den Signalpfad 16 über Verstärker 13 (1) an Endstelle A zurückgeschlauft, und in ähnlicher Weise wird irgendein von der Endstelle B stammendes Signal über den Verstärker 13 (2) längs des Signalpfades 17 zur Endstelle B zurückgeschlauft.
Selbstverständlich müssen Mittel vorhanden sein, um die Regeneratoren zu betreiben und jeder Regenerator muss mit Mitteln ausgerüstet sein, um auf ein nur ihn bestimmtes Signal (das Schlaufensignal) anzusprechen, das entweder von Endstelle A oder von Endstelle B abgegeben wird, um diesen Regenerator in den rückgeschlauften Modus zu schalten.
Das Verfahren zum Ansteuern eines bestimmten Regenerators besteht in der Detektion einer spektralen Komponente eines Signales. Das gewählte Signal ist in Fig. 2 gezeigt und besteht aus einem Strom von digitalen Wörtern mit einer Länge von M Bits.
Die Prüfmusterlänge ist M Bits und das M-Bit-Wort ist in zwei Teile, x und y aufgeteilt. Der Teil x weist das Bitmuster 101010... auf und der Teil y weist das Bitmuster 110011001100... auf. Das Spektrum oder die Fourier-Analyse eines solchen Wortes ist in Fig. 3 gezeigt.
Der Frequenzabstand der Seitenbänder beidseits der Linien B/4, B/2 und 3B/4 ist B/M. Die Linien B/4 und 3B/4 und deren Seitenbänder werden durch das Bitmuster 11001100 erzeugt,
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während die Linie B/2 und deren Seitenbänder durch das Bitmuster 10101010 erzeugt werden.
Das Signal wird im Regenerator entnommen, in einem Bandpass bei B/4 oder B/2 gefiltert und dann hüllendetektiert. Das Resultat ist in Fig. 4 gezeigt. Das Ausgangssignal der Umhüllenden hat eine Grundfrequenz bei B/M zusammen mit Harmonischen von B/M.
Dieses Signal gelangt nun an ein schmales, auf B/M zentriertes Bandpassfilter (Quarzfilter), um die Grundfrequenz B/M zu entnehmen, und wird anschliessend detektiert, um eine Gleichspannung zu erzeugen, welche zur Steuerung der Schaltung für die Schlaufenbildung im Regenerator verwendet wird. Es ist zu bemerken, dass die erzeugte Steuerspannung von x abhängig ist, wie dies Fig. 5 zeigt.
Durch Verändern von M kann die Frequenz des Signales B/M verändert werden und durch Verändern von x kann die Grösse der erzeugten Gleichspannung verändert werden. Es ist zu bemerken, dass die erzeugbaren Frequenzen auf einer Treppenkurve liegen, da M eine ganze Zahl ist. Durch Verändern von M können also verschiedene Frequenzen erzeugt werden, so dass jedem Verstärker eine eigene Frequenz zugeordnet werden kann, welche durch ein schmalbandiges, auf B/M abgestimmtes Filter entnommen werden kann. Daher können die Regeneratoren ausgewählt werden, indem in jedem Regenerator ein unterschiedliches Bandpassfilter vorgesehen wird und indem die Wortlänge geändert wird.
Ein solches Rückschlaufverfahren ermöglicht eine Fehlerlokalisierung auf mindestens eine Verstärkerfeldlänge. Wenn z.B. ein Unterbruch der Übertragungsleitung zwischen Regenerator 13 (1) und 13 (2) vorhanden ist, gelangen die Schlaufensignale von allen Regeneratoren, wenn diese zurückgeschlauft werden, zwischen Endstelle A und Regenerator 13 (1) an Endstelle A zurück, jedoch wird der Regenerator 13 (2) kein Schlaufensignal zurücksenden.
Obwohl eine solche Anordnung sehr nützlich ist, kann sie weiterentwickelt werden, um Informationen über andere Funktionen des Regenerators abzugeben, z.B. Eingangssignalpegel, Ausgangssignalpegel, Gleichstrompegel innerhalb des Regenerators und ähnliches.
Wenn einer der Regeneratoren in den Rückschlaufzustand versetzt wird, indem von einer Endstelle das Schlaufensignal gesendet wird, ist die andere Endstelle frei, um ein besonderes Prüfsignal auszusenden, welches die Messung von Signalpegeln in diesem Regenerator ermöglicht. Das dazu verwendete Verfahren wird nachfolgend beschrieben.
Von der Endstelle aus wird ein in Fig. 6 gezeigtes 32-Bit-Wort ausgesendet. Das Spektrum dieses Wortes weist die in Fig. 7 gezeigte Form auf. Die Grösse jeder Komponente ist abhängig von der Mischung der Bits in diesem Wort und ebenso von der Leistung in jedem Bit. Beim gezeigten Beispiel ist die Grundleistung bei B/32 auf -12,3 dBm, wenn die Impulsamplitude von Spitze zu Spitze 1 V an 50 £ ist.
Um den Signalpegel an einem bestimmten Punkt zu messen, wird die Grundfrequenz B/32 an diesem Punkt extrahiert, verstärkt, gleichgerichtet und mit einer Bezugsspannung verglichen. Die Mischung der Bits im Wort wird solange verändert, bis beim Vergleich das Vorzeichen ändert, woraus der Signalpegel bekannt ist. Die Signalisierung an die Endstelle kann erfolgen, indem die Schlaufe in diesem Regenerator aufgehoben wird, wenn das Vorzeichen des Vergleichs sich ändert. Das 32-Bit-Wort wird dann ein Signal zur Aufhebung der Schleife.
Wenn irgend ein anderes Bitmuster oder eine Zufallsfolge verwendet wird, könnten Komponenten bei der Frequenz B/32 erzeugt werden und die Schlaufe aufheben. Um diese Möglichkeit zu vermeiden, kann der Teil x des Schlaufensignals erhöht werden, um ein grösseres Gleichstromsignal (z.B. 5 dB) für die Schlaufenbildung zu erzeugen, so dass es irgend etwas, was durch das Schlaufenaufhebungssignal erzeugt wird, aufhebt.
Es kann gezeigt werden, dass, wenn ein 32-Bit-Wort unter Verwendung von 7B8B-Codewörtern mit Disparität Null zusammengestellt wird, der Bereich von Grundpegeln 35 dB ist, wobei keine Stufe grösser ist als 0,1 dB.
Fig. 8 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform für das Zurückschlaufen und die Messung von Eingangs- und Ausgangspegeln in einem der optischen digitalen Regeneratoren 13 von Fig. 1.
Wie bereits erwähnt, besitzt der Regenerator ein Paar von Regeneratoren, von denen jeder für eine unterschiedliche Übertragungsrichtung arbeitet. Die meisten Komponenten der beiden Regeneratoren sind gleich und daher wurden gleiche Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Der Eingang und der Ausgang des Regenerators sind mit optischen Übertragungsleitungen 11 und 12 verbunden. Der Regenerator weist einen opto-elektrischen Wandler 20 auf für die Umwandlung des Lichtes von der Übertragungsleitung 11 I in ein elektrisches Signal, ferner einen Verstärker 21 zur Verstärkung des elektrischen Signales des Wandlers 20, weiter eine Regeneratorschaltung 22 für die Regeneration des digitalen Signales und endlich eine Taktextraktionsschaltung 23, welche das Taktsignal aus dem, empfangenen Signal entnimmt und es an die Regeneratorschaltung 22 anlegt. Ein Umschalter 50 ermöglicht, dass die Signale von beiden Regeneratoren entweder an den nächsten Regenerator gelangen oder dahin zurückgeschlauft werden, woher sie kommen, ein Treiberverstärker 24 legt die digitalen Signale an einen Laser 25 an, welcher die elektrischen Signale des Treiberverstärkers in ein optisches Signal wandelt, welches auf die abgehende optische Übertragungsleitung 110 anlegt. Ein Teil des optischen Ausgangssignales ist an einen opto-elektrischen Wandler 26 angelegt, dessen elektrisches Ausgangssignal zuusammen mit dem Ausgangssignal des Treiberverstärkers 24 in einer automatischen Leistungssteuerschaltung 27 dazu verwendet wird, die mittlere Ausgangslichtleistung des Lasers 25 auf einen konstanten Pegel zu steuern.
Ein Teil des Ausgangssignales des opto-elektrischen Wandlers 20 am Eingang gelangt an ein schmalbandiges Filter 28, das auf die Frequenz Fl abgestimmt ist und dessen Ausgang mit einem Abschwächer 29 verbunden ist, dessen Ausgangssignal an eine Schaltung 34 gelangt, welche verstärkt, gleichrichtet und glättet, um eine Gleichspannung zu erzeugen. Diese Gleichspannung wird in einer Vergleichsschaltung 36 mit einer Bezugsspannung 35 verglichen, welche von der Speisespannung abgeleitet ist. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung ist «1», wenn die Bezugsspannung grösser ist als die Gleichspannung am Ausgang der Schaltung 34 und «0», wenn sie kleiner ist. In ähnlicher Weise werden die Ausgangssignale der opto-elektrischen Wandler 26 durch schmalbandige Filter 32 und 33 gefiltert, welche auf die Frequenzen F2 bzw. F3 bestimmt sind und deren Ausgangssignale durch Abschwächer 30 und 31 abgeschwächt werden und dann an den Eingang der bereits erwähnten Schaltung 34 gelangen. Die Abschwächer sind also in der Lage, die relativen Pegel der Frequenzen Fl, F2 und F3 zu steuern.
Ein Teil des Ausgangssignales der Regeneratorschaltung 22 gelangt an ein schmalbandiges Filter 37, das auf B/2 abgestimmt ist (B ist die Taktfrequenz). Die Ausgangssignale dieser Filter 37 gelangen an Hüllendetektoren 38, deren Ausgangssignale kombiniert und an ein schmalbandiges Filter 39 angelegt werden, welches auf die Frequenz B/M abgestimmt ist, wobei jedem Regenerator in der Anlage eine eigene Frequenz zugeteilt ist. Das Ausgangssignal des schmalbandigen Filters 39 wird in einer Schaltung 40 gleichgerichtet und geglättet, um eine Gleichspannung zu erzeugen. Diese Gleichspannung wird in einer Vergleichsschaltung 43 mit einer Bezugsspannung 41 vergliche, wobei das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung «0» ist, wenn die Bezugsspannung 41 grösser ist als das Ausgangssignal der Schaltung 40 und «1», wenn sie kleiner ist. In gleicher Weise ist das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 44 «0», wenn
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die Bezugsspannung 42 grösser ist als das Ausgangssignal der Schaltung 40.
Die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen oder Kom-paratoren 36, 43 und 44 werden an eine Logik angelegt, welche ein ODER-Tor 45 und ein UND-Tor 46 aufweist. Die Wahrheitstabelle der ganzen Kombination ist wie folgt:
Komp. 36 Komp. 44 ODER 45 Komp. 43 UND 4 10 10 0
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0 0 0 1 0
0 1111
Das Ausgangssignal des UND-Tores 46 wird zur Steuerung des Umschalters 50 verwendet. Wenn der Ausgang des Tores 46 auf «0» ist, dann ist der Umschalter 50 in der in Fig. 8 gezeigten Stellung und es erfolgt eine Übertragung von Endstelle A zu Endstelle B und umgekehrt. Wenn dieses Ausgangssignal auf «1» ist, dann wird der Umschalter betätigt und macht in diesem Regenerator eine Rückschlaufung, wobei die Übertragung von der Endstelle A zum Regenerator und zurück zur Endstelle A und von der Endstelle B zum Regenerator und zurück zur Endstelle B erfolgt.
Die Arbeitsweise der Überwachung ist wie folgt: Von Endstelle A oder B wird ein Schlaufensignal an die Regeneratoren geschickt. Eines der schmalbandigen Filter 37 wird die Frequenz B/2 zusammen mit einigen ihrer Seitenbänder aus dem Bitstrom entnehmen. Das Ausgangssignal des Filters 37 besteht aus einem gepulsten HF-Signal, dessen Anstiegs- und Abfallzeiten bestimmt sind durch die Bandbreite des Filters 37 und dessen Dauer bestimmt ist durch die Länge des Musters 1010... . Da das Ausgangssignal des Regenerators eine konstate Impulsamplitude aufweist, ist die Amplitude des gepulsten HF-Signales ebenfalls konstant. Das gepulste HF-Signal gelangt an den Hüllendetektor 38, dessen Ausgangssignal ein Impuls sein wird, dessen Länge gleich der Länge des Musters 1010... ist und dessen Wiederholungsfrequenz B/M beträgt. Dieses Signal gelangt an das schmalbandige Filter 39, welches auf die Frequenz B/M abgestimmt ist, die nur diesem Regenerator zugeordnet ist. Das Ausgangssignal des Filters 39 ist ein Sinussignal der Frequenz B/M mit einer Amplitude, die abhängig ist von der Länge des Musters 1010... . Das Sinussignal wird in der Schaltung 40 detektiert und deren Ausgangssignal wird mit der Bezugsspannung 41 verglichen. Die Länge des Musters 1010...
wird an der Endstelle eingestellt, bis das Gleichstromausgangssignal der Schaltung 40 grösser ist als die Bezugsspannung 41 und daher am Ausgang der Vergleichsschaltung 43 ein Signal mit dem Pegel «1» erscheint. Wenn das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 36 bereits auf «1» ist, dann ändert das Ausgangssignal des UND-Tores 46 von «0» auf «I» und der Umschalter 50 wird betätigt.
Die Pegelüberwachungsschaltungen arbeiten in der folgenden Weise. Wenn eine Übertragungsrichtung verwendet wurde, um den Regenerator in den zurückgeschlauften Zustand zu versetzen, ist die andere Richtung frei', um darüber ein Bitmuster zu schicken, mit welchem ein Pegel bestimmt werden kann. Von der andern Endstelle aus wird ein Wort (siehe Fig. 6) wiederholt ausgesendet, dessen Wiederholungsfrequenz die gleiche ist wie die eines der Filter 28, 32 oder 33.
Wenn der Eingangspegel, d.h. der Pegel am Ausgang des opto-elektrischen Wandlers 20 gemessen werden soll, dann wird die Wortlänge des Wortes, das von der Endstelle aus gesendet wird, mit M gewählt, wobei B/M die Frequenz ist, auf welches das Filter 28 abgestimmt ist. Diese Frequenz wird durch das Filter 28 aus dem Bitstrom extrahiert und läuft durch den Abschwächer 29 zur Schaltung 34 für die Erzeugung einer Gleichspannung, welche durch die Vergleichsschaltung 36 mit der Bezugsspannung 35 verglichen wird. Die Mischung der Bits im M-Bit-Wort wird verändert, bis die Gleichspannung am Ausgang der Schaltung 34 grösser ist als die Bezugsspannung 35, worauf das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 36 von «1» auf «0» wechselt. Wenn das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 44 auf «0» ist, dann ist das Ausgangssignal des ODER-Tores 45 ebenfalls auf «0» und daher wechselt das Ausgangssignal des UND-Tores 46 von «1» auf «0» und die Rückschlaufung wird aufgehoben. Die Schlaufenverstärkung vom Eingang zu Filter 28 bis zum Ausgang der Schaltung 34 ist bekannt (d.h. sie ist ein stabiler fester Wert) und daher ist der Pegel der Frequenz B/M am Ausgang des Wandlers 20 bekannt, so dass die Impulsamplitude am Ausgang von 20 bestimmt werden kann durch Angabe des Wortes, welches die Schlaufenbildung aufgehoben hat.
Die Filter 32 und 33 sind auf eine andere Frequenz abgestimmt und haben daher kein Ausgangssignal und der andere Eingang an Filter 28 hat keine Komponente mit der Frequenz B/M, es wird also nur ein Punkt im Regenerator überwacht.
Messungen des Ausgangspegels des Regenerators werden auf andere Weise durchgeführt, weil die Stellung des Schlaufenumschalters bestimmt, von welchem Terminal aus man abfragen kann.
Zur Messung des Ausgangspegels wird die Bitmischung z.B. von der Endstelle B reduziert, bis das Schlaufensignal, welches von der andern Endstelle A ausgesandt wird, das UND-Tor 46 zum Wechseln des Zustandes bringt. Wenn z.B. Filter 32 für die Bestimmung des Ausgangspegels verwendet werden soll, dann wird von der Endstelle A ein Signal abgegeben, dessen Wortlänge L ist. Das Filter 32 ist auf die Frequenz B/L abgestimmt und die Mischung der Bits wird so abgestimmt, dass die höchstmögliche Gleichspannung am Ausgang der Schaltung 34 erhalten wird, was das Vorhandensein eine Signales «0» am Eingang des UND-Tores 46 bewirkt. Das Schlaufensignal wird von der Endstelle B mit einer solchen Amplitude ausgesendet, dass das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 43 auf «1» ist, und das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 44 auf «0». Es findet jedoch keine Rückschlaufung statt, da der Schlaufenschalter 50 durch das Signal von Endstelle A in ausgeschalteter Stellung gehalten wird. Die Mischung der Bits in dem von Endstelle A ausgesandten Wort wird nun so eingestellt, dass das Gleichstromausgangssignal der Schaltung 34 abfällt, und wenn es kleiner wird als die Bezugsspannung 35, ändert das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 36 von «0» auf «1», worauf der Schlaufenschalter 50 betätigt wird und die Schlaufe geschlossen wird. Dies schaltet Filter 32 von Signal B/L ab. Das Signal mit der Frequenz B/L kann jedoch durch den opto-elektrischen Wandler 26 durchlaufen, da es eine wesentlich geringere Frequenz als B aufweist und daher als Wandler 26 eine relativ langsame Photodiode verwendet werden kann.
Wenn das Ausgangssignal der Schaltung 40 grösser ist als die Bezugsspannung 42, dann wechselt ihr Ausgangssignal von «0» auf «1». Die Bezugsspannung 42 ist grösser als die Bezugsspannung 41 und es ist daher eine längere Folge von 101010 im Schlaufensignal notwendig, um einen Wechsel im Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 44 zu erreichen. Wenn das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 44 auf «1» ist, ist das Ausgangssignal des ODER-Tores 45 immer auf «1» und daher hat die Schaltung zur Aufhebung der Schlaufe keinen Einfluss auf den Schlaufenschalter 50. Dies bedeutet, dass die andere durch den Schlaufenschalter 50 gebildete Schlaufe, die das Schlaufensignal nicht führt, irgend ein Bitmuster führen kann, selbst eines mit Frequenzkomponenten in den Durchlassbändern der Filter 28, 32 und 33.
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- 662 0222PATENTANSPRÜCHE1. Verfahren zur Überwachung einer digitalen Übertragungsanlage mit einem Paar von Endstellen und einem oder mehreren Regeneratoren und getrennten Pfaden für die beiden Übertragungsrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Endstelle ein Schlaufensignal ausgesendet wird, um in einem Regenerator zwei Schlaufen aufzubauen, die je eine Endstelle über einen der Übertragungspfade, über den Regenerator und über den andern der Übertragungspfade zur selben Endstelle zurückschlaufen, und dass ein digitales Prüfsignal mit einer Anzahl von Bits von der andern Endstelle ausgesandt wird und die Mischung der Bits im Prüfsignal gesteuert wird, um den Rückschlaufzustand im Regenerator aufzuheben oder aufzubauen in der Weise, dass damit der Prüfsignalpegel im Regenerator bestimmt werden kann, der die Schlaufenbildung oder -Auflösung bewirkt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst der Rückschlaufzustand aufgebaut und dass das Prüfsignal diesen Zustand wieder aufhebt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlaufsignal ein Wort aus M-Bits aufweist, das aus zwei verschiedenen Bitmustern besteht.
- 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden unterschiedlichen Bitmuster 101010... und 110011001100... sind,
- 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Regenerator die Grundfrequenz B/M herausgefiltert und zur Steuerung des Schlaufenaufbaus verwendet wird, wobei B die Datenbitrate ist.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wortlänge für jeden Regenerator unterschiedlich gewählt wird, um in jedem Regenerator eine Frequenz zu erzeugen, welche nur diesem zugeteilt ist, um damit diesen Regenerator für die Rückschlaufung auszuwählen.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitamplitude des Prüfsignals im Regenerator bestimmt wird durch Vergleich einer vom Prüfsignal abgeleiteten Gleichspannung mit einer bekannten Gleichspannung, und dass die Mischung der Bits verändert wird, bis die Schlaufe aufgehoben oder geschlossen wird.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Bitamplitude des Prüfsignals im Regenerator bekannt ist, eine vorbestimmte Gleichspannung erzeugt wird durch Verändern der Mischung der Bits des Prüfsignals, und dass die derart erzeugte Gleichspannung mit einer Gleichspannung verglichen wird, welche bestimmt wird, wenn die Schlaufe aufgebaut oder ausgelöst wird.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung des Signalpegels an einem bestimmten Punkt der Anlage die Grundfrequenz des Prüfsignals an diesem Punkt extrahiert wird, dann mit einer lokal erzeugten Bezugsspannung verglichen wird, und dass die Mischung der Bits im Prüfsignal verändert wird, bis das Vorzeichen des Vergleichs wechselt, und dass der Signalpegel aus den Werten für die Bitmischung und für die lokal erzeugte Bezugsspannung bestimmt wird.
- 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über den Übertragungspfad ein Bitstrom zum Regenerator gesendet wird, der in zwei identische Worte mit der Disparität Null aufgeteilt ist, wobei jedes Wort eine Länge von n Bits aufweist, dass mindestens die Grundfrequenz und eine der Harmonischen herausgefiltert und aus diesem Signal im Regenerator eine erste Gleichspannung abgeleitet wird, deren Pegel abhängig ist von der Mischung der Bits, dass die Gleichspannung im Regenerator mit einer zweiter Gleichspannung verglichen wird, und dass die Mischung der Bits während des Vergleichs verändert wird, um den Pegel der einen oder der andern Gleichspannung für die Betätigung eines Schalters im Regenerator aufzubauen.
- 11. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Paar von Endstellen (A, B), einem oder mehreren Regeneratoren (13) und getrennten Pfaden (11, 12) für die beiden Übertragungsrichtungen, gekennzeichnet durch Mittel zum Aussenden eines Rückschlaufsignales an den Regenerator von einer Endstelle her, um im Regenerator einen rück-geschlauften Zustand aufzubauen, durch Mittel zum Aussenden eines digitalen Mehrbit-Prüfsignales von der andern Endstelle her, wobei die Mischung der Bits im Prüfsignal steuerbar ist, und durch eine Rückschlaufschaltung (50) im Regenerator, welche auf das Prüfsignal anspricht, um den rückgeschlauften Zustand auszulösen oder aufzubauen, und durch Mittel in einer der Endstellen zur Bestimmung des Prüfsignalpegels, welcher das Umschalten bewirkt hat.
- 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Regenerator (13) zwei digitale Regeneratoren (22) für den Sende- und den Empfangspfad (11, 12) der Anlage aufweist, ferner eine Schlaufenbildungsschaltung (50), welche anspricht auf den Empfang eines Rückschlaufsignales von einer Endstelle der Anlage, um eine Schlaufe zwischen dem Sende und dem Empfangspfad der Anlage aufzubauen, ferner eine Vergleichsanordnung (36), welche einen Bezugssignalpegel (35) mit dem Signalpegel vergleicht, welcher von einem ankommenden Mehrbit-Prüfsignal abgeleitet ist und in Abhängigkeit davon die Schlaufe aufbaut oder auflöst, wenn die miteinander verglichenen Signale eine bestimmte Beziehung zueinander aufweisen.
- 13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch ein erstes schmalbandiges Filter (37), einen Hüllendetektor (38) und ein zweites schmalbandiges Filter (39), um vom Rückschlaufsignal eine Frequenz abzuleiten, die diesem Regenerator allein zugeteilt ist, und endlich ein drittes Filter, um das Prüfsignal auszuwählen.
- 14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bezugssignal von der Speisespannung des Regenerators abgeleitet ist.
- 15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, gekennzeichnet durch eine weitere Vergleichsanordnung, welche den Pegel des Schlaufensignals mit einem Bezugspegel vergleicht und das Schlaufensignal weiter leitet, wenn die verglichenen Signale eine vorbestimmte Beziehung miteinander aufweisen, und zwar zum weitern Vergleich mit dem empfangenen Prüfsignal, um die Schlaufe aufzubauen oder auszulösen.
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