DE19636737C2 - Verfahren zum automatischen Laufzeitausgleich bei Impuls-Übertragungssystemen - Google Patents
Verfahren zum automatischen Laufzeitausgleich bei Impuls-ÜbertragungssystemenInfo
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- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
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- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Lauf
zeitausgleich bei Impuls-Übertragungssystemen und ein Impuls-
Übertragungssystem, das zur Durchführung des Verfahrens vor
bereitet ist.
Bei Impuls-Übertragungssystemen wie beispielsweise Infrarot-
Konferenzanlagen mit mehreren räumlichen verteilten Infrarot-
Sendeempfängern, die üblicherweise über Kabel mit einer Zen
trale verbunden sind, erhalten die Sendeempfänger von der
Zentrale elektrische Impulse, die sie als Infrarotlicht
impulse jeweils gleichzeitig in den Raum abstrahlen müssen.
Da die räumliche Entfernung der Sendeempfänger von der Zen
trale aber oft unterschiedlich ist, muß die Laufzeit der Im
pulse auf dem Kabel ausgeglichen werden. Dies ist insbeson
dere dann der Fall, wenn die Sendeempfänger in Kette geschal
tet sind und daher die Impulse aus der Zentrale zeitlich
nacheinander erhalten. Die Forderung der Gleichzeitigkeit ist
umso kritischer, je kürzer die Impulse sind.
Bei bekannten Infrarot-Konferenzanlagen erfolgt der Ausgleich
der Kabellaufzeit der Impulse durch händisch einzustellende
Verzögerungen bei den einzelnen Sendeempfängern. Das ist vor
allem bei mobilen Anlagen ein beträchtlicher Aufwand. Bekannt
ist weiterhin die Verwendung von gleich langen Leitungen von
der Zentrale zu jedem einzelnen Sendeempfänger, das erfordert
jedoch einen sehr hohen Aufwand für die Verkabelung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfaches
Verfahren zum automatischen Laufzeitausgleich bei Impuls-
Übertragungssystemen anzugeben.
Erfindungsgemäß geschieht dies mit dem Verfahren nach An
spruch 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den exakten und au
tomatischen Laufzeitausgleich. Bei einem Infrarot-System mit
bidirektionaler Übertragung auch im Infrarotbereich erhält
damit überdies die Zentrale den Impuls von demjenigen Sende
empfänger als erstes, welcher der Signalquelle am nächsten
ist und damit auch das am wenigsten verrauschte Signal emp
fängt.
Durch die Ausgestaltung des Verfahrens nach den Ansprüchen 7
und 8 wird insbesondere erreicht, daß keine Adressierung der
Sendeempfänger notwendig ist.
Besonders günstig kann das Verfahren bei Impuls-Übertragungs
systemen eingesetzt werden, welche entsprechend den Unteran
sprüchen 2 bis 6 ausgestaltet sind. Dabei ist es insbesondere
vorteilhaft, wenn Koaxkabel verwendet werden, über die neben
dem Datenverkehr auch die Stromversorgung der Sendeempfänger
erfolgen kann.
Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert, wel
che beispielhaft eine Zentrale und einen Sendeempfänger
zeigt.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel umfaßt eine
Zentrale Z und einen Sendeempfänger T welche durch ein
Koaxkabel K miteinander verbunden sind. Das Koaxkabel K führt
von dem Sendeempfänger T weiter zu weiteren nicht dargestell
ten Sendeempfängern. Wenn über das Koaxkabel auch die Strom
versorgung der Sendeempfänger T von der Zentrale Z aus er
folgt, beträgt die Zahl der an ein Kabel anschließbaren Sen
deempfänger T bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel etwa
10. Durch Einsatz verlustarmer Bauteile oder entsprechend
leistungsfähigere Kabel kann diese Zahl aber durchaus erhöht
werden. Für größere Systeme mit beispielsweise bis zu 320
Sendeempfängern sind daher in diesem Fall mehrere Koaxkabel
erforderlich.
Die dargestellte Zentrale Z umfaßt einen Modulator MD, einen
Demodulator DM, ein Monoflop zur Echoimpulsbildung MF, einen ersten
Mikrokontroller zur Ablaufsteuerung µC1, einen ersten Kabelsender
KS1 und einen ersten Kabelempfänger KE1, sowie einen Umschalter
U. Bei größeren Systemen mit mehreren Koaxkabeln sind für je
des Kabel jeweils ein Kabelsender und ein Kabelempfänger vor
gesehen.
Jeder Sendeempfänger T umfaßt ein einstellbares Verzögerungs
element VZ, ein Meßwerk zur Laufzeiterfassung MW, einen In
frarot-Deckenstrahler SE, einen Schalter S, einen zweiten Mi
krokontroller zur Ablaufsteuerung µC2, einen zweiten Kabelsender
KS2 und einen zweiten Kabelempfänger KE2.
Bei Anlagen mit bidirektionaler Datenübertragung im Infrarot-
Bereich weisen die Sendeempfänger T auch einen Infrarot-
Deckenempfänger auf.
Die Funktion der Schaltung ist wie folgt:
Im Sendeempfänger T befindet sich ein vom zweiten Mikro
kontroller µC2 digital einstellbares Verzögerungselement VZ.
Nach dem Einschalten (z. B. Fernspeisung über das Koaxkabel)
sendet der Sendeempfänger T über das Verzögerungselement VZ
und den zweiten Kabelsender KS2 Impulse zur Zentrale Z. Dort
befindet sich der Umschalter U in der ersten Stellung a, ein
Impuls wird vom ersten Kabelempfänger KE1 empfangen und nach
einer vorgegebenen Verzögerungszeit, die mit dem Monoflop MF
gebildet wird, wird über den ersten Kabelsender KS1 ein
Echoimpuls ausgesandt.
Im Sendeempfänger T werden die Impulse der Zentrale Z vom
zweiten Kabelempfänger KE2 wieder empfangen und gelangen über
das Verzögerungselement VZ zum Meßwerk MW, dabei erkennt der
zweite Kabelempfänger KE2 aufgrund der Impulsform, ob es sich
tatsächlich um einen Echoimpuls aus der Zentrale oder aber um
einen Impuls eines anderen Sendeempfängers handelt, der nicht
weitergeleitet wird. Das Meßwerk MW vergleicht nun die Im
pulslaufzeit, die sich aus der Echozeit des Monoflops MF,
zweimal der Zeit des Verzögerungselementes VZ und zweimal der
Kabellaufzeit zusammensetzt, mit einer vorgegebenen Referenz
zeit. Das Verzögerungselement VZ wird nun so eingestellt, daß
die Impulslaufzeit mit der Referenzzeit übereinstimmt. Dieser
Sendeempfänger T hat dann den Laufzeitausgleich durchgeführt
und schließt nun den Schalter S.
Dadurch kann nun ein weiterer Sendeempfänger mit dem Abgleich
beginnen. Auf der mittels Koaxkabel K gebildeten Stichleitung
kann eine größere Anzahl von Sendeempfängern in Kette ge
schaltet sein, es beginnt immer der der Zentrale Z benachbar
te mit dem Laufzeitausgleich.
Sind alle Sendeempfänger auf einer Stichleitung abgeglichen,
so empfängt die Zentrale Z keine Impulse mehr und erkennt da
durch, daß alle Sendeempfänger T den Abgleich durchgeführt
haben.
Sind weitere Stichleitungen an der Zentrale Z angeschlossen,
so werden diese der Reihe nach abgeglichen. Bei sämtlichen
Stichleitungen K wird die Echozeit immer von dem selben
Monoflop MF abgeleitet, damit hat die Monoflopzeit keinen
Einfluß auf die relative Genauigkeit des Laufzeitausgleichs
der einzelnen Sendeempfänger T.
Sind alle Sendeempfänger T abgeglichen, wird in der Zentrale
Z der Umschalter U in die zweite Stellung b gebracht, dadurch
werden statt der Echoimpulse die informationstragenden Impul
se des Modulators MD durchgeschaltet. Im Sendeempfänger T
wird erkannt, daß von der Zentrale keine Echoimpulse, sondern
die Nutzinformation kommt, und der Sendeempfänger nimmt den
Infrarot-Deckenstrahler SE und - bei bidirektionaler Übertra
gung - auch den Infrarot-Deckenempfänger EM in Betrieb.
Vom Verzögerungselement VZ werden nun sowohl die Impulse von
der Zentrale Z (Modulator MD) zum Infrarot-Deckenstrahler SE
als auch die Impulse vom Infrarot-Deckenempfänger EM zur Zen
trale (Demodulator DM) so verzögert, daß alle Infrarot-Dec
kenstrahler SE ihre Impulse gleichzeitig abgeben und die Im
pulse der Infrarot-Deckenempfänger EM in der tatsächlichen
Reihenfolge des Empfangs in der Zentrale einlangen.
Bei dem beispielhaften System wird die Stromversorgung als
Fernspeisespannung über das Koaxkabel K geführt, durch den
Schalter 5 wird also die Fernspeisung zum nächsten Sende
empfänger durchgeschaltet. Der Schalter S ist für höhere Fre
quenzen kapazitiv überbrückt, am Ende des Koaxkabels K wird
ein Abschlußwiderstand angeschlossen. Damit dieser nicht mit
der Fernspeisespannung belastet werden kann, wird er automa
tisch erkannt und die Fernspeisespannung beim letzten Sende
empfänger T nicht durchgeschaltet. Durch obgenannte Ausge
staltung ist gewährleistet, daß das Koaxkabel K immer refle
xionsarm abgeschlossen ist.
Die Referenzzeit ist beim Ausführungsbeispiel so bemessen,
daß die Laufzeit von bis zu 250 m Koaxkabel ausgeglichen wer
den kann, der Abgleich dauert pro Sendeempfänger 56 ms. Der
Unterschied in der Impulslaufzeit zwischen einem Koaxkabel
mit einer Länge von 1 m und einem Koaxkabel mit einer Länge
von 250 m beträgt typisch 8 ns.
Claims (8)
1. Verfahren zum automatischen Laufzeitausgleich bei Impuls-
Übertragungssystemen bestehend aus zumindest einer Zentrale
und zumindest zwei Sendeempfängern, dadurch gekenn
zeichnet, daß von jedem Sendeempfänger (T) wiederkehrend
Impulse an die Zentrale (Z) gesendet werden, daß dort zu je
dem Impuls ein Echoimpuls gebildet und zu dem Sendeempfänger
(T) zurückgesendet wird, daß der Echoimpuls im Sendeempfänger
(T) mit einem Referenzsignal verglichen wird und daß ein Ver
zögerungselement (VZ) im Impulssignalweg des Sendeempfängers
(T) so eingestellt wird, daß Echoimpuls und Referenzsignal
zeitlich übereinstimmen.
2. Impuls-Übertragungssystem, das zur Durchführung des Ver
fahrens nach
Anspruch 1 vorbereitet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Sendeempfänger (T) ein einstellbares Verzögerungs
element (VZ) und ein Meßwerk (MW) zum Vergleich von Echoim
puls und Referenzsignal umfaßt und daß in der Zentrale (Z)
ein Monoflop (MF) zur Erzeugung der Echoimpulse vorgesehen
ist.
3. Impuls-Übertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Zentrale
(Z) und Sendeempfängern (T) mittels Koaxkabel gebildet ist
und daß die Stromversorgung der Sendeempfänger (T) über das
Koaxkabel erfolgt.
4. Impuls-Übertragungssystem nach Anspruch 2 oder 3, da
durch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der
Sendeempfänger (T) in ihrer Verbindung zur Zentrale (2) eine
Kettenschaltung bilden, daß das System durch Kettenschaltung
weiterer Sendeempfänger (T) erweiterbar ist und daß bei grö
ßeren Systemen mehrere Kettenschaltungen vorgesehen sind.
5. Impuls-Übertragungssystem nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß bei mehreren Kettenschaltungen nur
ein einziges Monoflop (MF) zur Erzeugung der Echoimpulse vor
gesehen ist.
6. Impuls-Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeempfänger
(T) als Infrarot-Sender ausgebildet sind.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß bei Sendeempfängern (T) in Kettenschaltung nach
Durchführung eines Ausgleichsvorganges der jeweilige Sende
empfänger (T) einen Schalter (S) schließt, mit dem der in der
Kette folgende Sendeempfänger mit der Zentrale (Z) verbunden
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß Impulse und Echoimpulse unterscheidbar gestaltet
sind, und daß vorzugsweise Doppelstromimpulse und invertierte
Doppelstromimpulse verwendet werden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT159295A AT402677B (de) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Verfahren zum automatischen laufzeitausgleich verfahren zum automatischen laufzeitausgleich bei impuls-übertragungssystemen und bei impuls-übertragungssystemen und impuls-übertragungssystem zur durchführung impuls-übertragungssystem zur durchführung dieses verfahrens dieses verfahrens |
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DE19636737A1 DE19636737A1 (de) | 1997-03-27 |
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