DE2632193C3 - Verfahren zur Puls-Fehlerortung in einem PCM-System hoher Bitrate - Google Patents
Verfahren zur Puls-Fehlerortung in einem PCM-System hoher BitrateInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Pulsfehlerortung auf der Übertragungsstrecke eines PCM-Systems
durch aufeinanderfolgende Schleifenbildung in den mit Regeneratoren bestückten Zwischenstellen nach Empfang jeweils eines, von einer der beiden überwachenden
Endstellen ausgesandten und eine Adresse enthaltenden Ortungssignals.
Eine zwischen zwei Endstellen befindliche Übertragungsstrecke eines PCM-Systems benötigt ab einer
gewissen Mindestlänge Impulsregeneratoren, die in gewissen räumlichen Abständen in die Übertragungsstrecke eingefügt sind. Die Einfügung geschieht dabei
so, daß der Regenerator für die eine Übertragungsrichtung zusammen mit den Regeneratoren für die
Gegenrichtung in einer Zwischenstelle vereinigt sind.
Für die Überwachung dieser Übertragungsstrecken mit den Zwischenstellen werden eine Reihe von
Verfahren angewendet. Mit Gleichstrom betriebene Überwachungsverfahren und auf der Reflexion ausgesandter Wellen beruhende Überwachungsverfahren
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dienen dabei hauptsächlich zum Erkennen sehr grober Fehler wie beispielsweise vollständige Unterbrechung
der Übertragungsstrecke, Erdschluß eines Kabels oder
Kurzschluß zwischen zwei benachbarten Kabeln, Für die Feststellung feinerer Fehler, beispielsweise Änderungen der Dämpfungscharakteristik der in den
Regeneratoren enthaltenden Entzerreranordnungen oder Veränderungen von .Schwellwerten, dient das
sogenannte Schleifenschlußverfahren, das beispielsweise in de:· DE-AS 22 H 8J6 beschrieben fet. Bei diesem
Verfahren wird zunächst von einer Endstelle aus ein Ortungssignal mit einer Adresse ausgesandt, das in dem
auf die Adresse ansprechenden Regenerator zum Abtrennen des Regeneratorausgangs von der nachfolgenden Übertragungsstrecke und zum Verbinden dieses
Regeneratorausgangs mit dem Eingang des in der gleichen Zwischenstelle vorhandenen Regenerators für
die Gegenrichtung führt. Das Ortungssignal läuft dabei vom Sendeausgang der Endstelle über die angeschlossene Übertragungsstrecke bis zum angesteuerten Regenerator und über den Schleifenschluß und die Gegenrichtung zur Empfangsstelle der ortenden Endstelle zurück.
Durch stufenweises Durchschalten des Schleifenschlusses über die einzelnen Zwischenstellen ist eine
Feststellung der gestörten Zwischenstelle und des gestörten Streckenabschnitts möglich.
Bei einer größeren Feldlänge, also bei einem größeren Abstand zwischen den einzelnen Regeneratoren sowie auch be. PCM-Systemen mit höherer Bitrate
ergeben sich Schwierigkeiten bei der beschriebenen Art des Schleifenschlusses. In diesen Fällen wäre zunächst
eine Leitungsnachbildung nötig, die das Regeneratorausgangssignal auf den Pegel herabsetzt und in die
durch das Kabel verzerrte und im Pegel verringerte Form bringt, die normalerweise am Eingang des
Regenerators der Gegenrichtung ansteht. Aufgrund der Breitbandigkeit des Systems ist somit ein Netzwerk zur
Leitungsnachbildung erforderlich, das die frequenzabhängige Dämpfung des Übertragungskabels berücksichtigt und bei einer maximalen Dämpfung von beispielsweise 70 dB bei einer gegebenen L"<nge eine Bandbreite
von mehreren 100 MHz haben muß, so daß sich ein sehr
großer Aufwand ergibt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, ein Verfahren zur Pulsfehlerortung der eingangs beschriebenen Art zu finden, das auch bei PCM-Systemen mit
höherer Bitrate und bei einer größeren Anzahl von Zwischenstellen anwendbar ist und ohne Leitungsnachbildungsnetzwerk auskommt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schleifenschlußbildung vom Ausgang des auf die
im übertragenen Ortungssignal enthaltene Adresse ansprechenden Regenerators der einen Übertragungsrichtung zu dem mit dem Entzerrerausgang verbundenen Eingang des Entscheiderteils des Regenerators der
Gegenrichtung erfolgt. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den erheblichen Vorteil, daß es den für die
Realisierung einer PCM-Übertragungsstrecke notwendigen Aufwand erheblich verringert, ohne daß eine
zusätzliche Verbindung für die Adressierung und/oder die Rückmeldung zur sendenden Endstelle benötigt
wird und daß die bei der Realisierung der Übertragungs-Strecke am Orte der einzelnen Zwisehenstellen notwendigen Meß- und Abgleicharbeiten erheblich verringert
werden. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht dabei auf der Erkenntnis, daß das Ausgangssignal des
Regenerators der einen Übertragungsrichtung sowohl nach Signalform als auch nach Signalpegel weitgehend
dem am Eingang des Entscheiderieils des Regenerators
der Gegenrichtung benötigten-Signal entspricht.
Während bei den üblichen Schleifenschluöyerfahren
für jeden Regenerator eine Adresse erforderlich ist, ist es zur Verringerung der Anzahl der notwendigen
Adressen zweckmäßig, daß die im Ortungssignal enthaltenen Adressen den Regeneratoren in der einen
Übertragungsrichtung nach aufsteigender Ordnung und in der Gegenrichtung nach absteigender Ordnung
zugeteilt sind und daß der in der Gegenrichtung letzte Regenerator sine davon abweichende zusätzliche, noch
freie Adresse erhält.
Eine weitere Variante des Verfahrens nach der Erfindung, die die Erzeugung einer Adresse mit relativ
geringem Aufwand ermöglicht, ergibt sich dadurch, daß die im Ortungssignal enthaltene Adresse aus mindestens
zwei abwechselnd gesendeten, im Vergleich zur Bitfolgefrequenz der übertragenen Signale relativ
niederfrequenten Schwingungen mit unterschiedlicher Frequenz, die durch Frequenzteilung mit ganzzahligen
Faktoren aus dem Bittakt abgeleitet und bitweise übertrager, werden, besteht.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der vorstehend geschilderten Variante des Verfahrens nach der
Erfindung ergibt sich dadurch, daß einzelne Bits des übertragenen Ortungssignals im Takte der die Adresse
übertragenden niederfrequenten Schwingung derart moduliert sind, daß sie während der einen Halbwelle
dieser Schwingung den binären Wert »Eins« und während der anderen Halbwelle den binären Wert
»Null« annehmen und sich die beiden Halbwellen der
Rechteckschwingung in ihrer Dauer nur um eine Bitperiode unterscheiden.
Diese Verfahren können auch auf die in den Endstellen selbst befindlichen Regeneratoren angewandt
werden.
Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung
sind mit All bis R 15 die Regeneratoren der einen
Übertragungsrichtung und mit /7 21 bis R 25 die Regeneratoren der anderen Übertragungsrichtung
dargestellt. Jeder dieser Regeneratoren besteht aus einem eingangsseitigen entzerrenden Verstärker a und
aus dem Entscheiderteil b des Regenerators, das neben den Anordnungen zur Takterzeugung einen Amplitudenentscheider
und einen Zeitentscheider enthält. Zwischen den beiden Regeneratoren jeder Zwischenstelle
sind in dec Figur die möglichen Schleifen mit zugehörigen Adressen dargestellt, wobei die Schleifen
jeweils vom Ausgang des Regenerators, also vom Ausgang dessen Entscheiderteils zum Eingang des
Entscheiderteils des Regenerators der Gegenrichtung führen. Bei Aussenden des Ortungssignals mit der ersten
Adresse .4 1 von der einen Endstelle aus wird vom Ausgang des Entscheiderteils b des Regenerators R U
eine Schleife zum Eingang des Entscheiderteils b des Regenerators R 25 geschlossen. Nach vollendeter
Prüfung dieser Schleife, nachdem also das mit der Adresse A 1 versehene Ortungssignal ausbleibt, öffnet
sich die erste Schleife wieder, so daß durch Aussenden eines neuen Ortungssignals mit einer Adresse A 2 die
Schleife zwischen dem Entscheiderteil b des Regenerators R 12 und dem Entscheiderteii b des Regenerators
R 24 geschlossen werden kann. In entsprechender Folge kann von der einen Endstelle aus nacheinander der
Schleifenschluß in jeder der Zwischenstellen bewirkt werden und so eine Fehlerortung über die gesamte
Übertragungsstrecke durchgeführt werden. Wird bei-
III
Jl)
spielsweise die Schleife zwischen dem Ausgang des Entscheiderieils b des Regenerators R12 und dem
Eingang des Regenerators des Entscheiderteils b des Regenerators R 24 durch Aussenden der Adresse 4 2
geschlossen, dann kann nach Vorliegen eines Fehlers dieser, sofern beim ersten Schleifenschiuß zwischen den
Regeneratoren All und R25 kein Fehler auftrat,
nurmehr in der Übertragungsstrecke zwischen den Regeneratoren R Il und R 12 oder R 24 und Λ 25, im
Entzerrerteil a des Regenerators Λ12 oder in den
Entscheiderteilen fades Regenerators R 12 oder R24
liegen. Durch Aussenden der Adresse A 1 vun der anderen Endstelle aus wird der Schleifenschluß
zwischen dem Ausgang des Entscheiderteils b des Regenerators R 24 und dem Eingang des Entscheiderteils
b des Regenerators R 12 bewirkt Tritt in diesem Falle kein Fehler auf, dann muß der vorher festgestellte
Fehler entweder in den Übertragungsstrecken zwischen den Regeneratoren R 11 und R 12 bzw. R 24 und Λ 25
oder im Entzerrerteil a des Regenerators R 12 liegen. Tritt bei der mit A 1 erfolgenden SchleifenschluBbildung
von der anderen Endsteile aus ebr «rails ein Fehler auf,
dann ist das Entscheiderteii b ei^es der beiden Regeneratoren R 12, R24 fehlerhaft. In entsprechender
Weise kann durch sukzessive Messung von beiden Endstellen aus der Fehler in den anderen Zwischenstellen
geortet werden.
Aus der Zeichnung geht hervor, daß nicht jedem der 10 Regeneratoren R H... RXS, R 21... R 25 eine
eigene Adresse zugeordnet ist, sondern daß statt der eigentlich benötigten zehn nur sechs .Adressen benötigt
werden. Allgemein kann man nachweisen, daß es möglich ist, mittels n+1 Adressen 2/7 Schleifen
zwischen jeweils zwei Regeneratoren der beiden Übertragungsrichtungen zu schließen. Sofern man die
im Ortungssignal enthaltenen Adressen des Regenerators der einen Übertragungsrichtung nach aufsteigender
Ordnung und den Regeneratoren der Gegenrichtung nach absteigender Ordnung zuteilt und dem in der
Gegenrichtung letzten Regenerator eine davor: abweichende zusätzliche noch freie Adresse zuteilt, erreicht
man gleichzeitig, daß keine sogenannten »verbotenen Z%klen« auftreten, bei denen durch eine Adresse
gleichzeitig zwei Schleifen geschlossen werden. Natürlich kann man auch noch bei der Verteilung der
Adressen Übertragungsrichtung und Gegenrichtung miteinander vertauschen und dem in der Übertragungsrichtung
letzten Regenerator eine von der vorerwähnten Regel abweichende, zusätzliche Adresse zuteilen.
Zur Sicherung gegen das zufällige Auftreten einer Adresse, die beispielsweise durch eine Schwingung mit
einer einzelnen Frequenz übertragen wird, wurden im vorliegenden Falle zur Adressierung jeweils zwei
Schwingungen mit unterschiedlichen Frequenzen benutz*, die in abwechselnder Folge übertragen werden.
Da im vorliegenden Falle die Übertragungsstrecke etwa 85 Felder hat, sind für die Adressierung Il Schwingungen
mit unterschiedlicher Frequenz notwendig, deren Kombination 91 verschiedene Adressen ergibt.
Die Auswertung der aus jeweils zwei Schwingungen unterschiedlicher Frequenz bestehenden Adresse ist in
den Regeneratoren relativ leicht durch zwei auf die jeweilige Frequenz abgestimmte Schwingkreise, mit
angeschlossenen Gleichrichtern, kapazitiven Speichern und einer nachfolgenden Schaltung möglich.
Entsprechend der deutschen Auslegeschrift 22 15 836 kann die Puls-Fe«!erortung in den geschlossenen
Schleifen mit Hilfe eines Musters von Binärzeichen in
der f'orm
I ΙΑΆΌΟΛΑΊ 1ΑΆΌ0ΑΆΊ ΙΑΆΌ0
erfolgen. Die mit X bezeichneten Bits sind dabei durch
eine niederfrequente Schwingung mit der Frequenz Λ.
die der Frequenz des Ortungssignals entspricht, in der Weise moduliert, daß diese Bits während der einen
Halbwelle der niederfrequenten rechteckförmigen Schwingung den binären Wert I und während der
anderen Halbwelle den binären Wert 0 annehmen. Dabei ist vorausgesetzt, daß die Anzahl der Bits
innerhalb einer vollen Rechteckschwingung ungerade ist und daß sich die beiden Halbwcllcn der Rechteck
schwingung in ihrer Dauer nur um eine ßitperiodc unterscheiden.
Durch diese Form des Ortungssignals ist auch während der Ortung die Takterzcugurig in den
Regeneratoren gesichert, da in dem übertragenen Signal hinreichend viele I —O-Übergänge auftreten. So
besteht das Ortungssignal während der einen I lalbwclle der niederfrequenten rechteckförmigen Schwingung
aus abwechselnd zwei Nullen und sechs Einsen und während der anderen Halbwelle aus abwechselnd sechs
Nullen und zwei Einsen.
Statt des beschriebenen streng periodisch zusammengesetzten Ortungssignals ist es auch möglich, eine
PseudoZufallsfolge als Ortun^signal zu verwenden, die aufgrund der höheren Vielfalt der möglichen
Kombination aussagekräftigere Ergebn1 :·-■? ■'·■>
üciern im Stande ist. Eine Verschachtelung einer Pseudo-Zufallsfolgc
mit den erwähnten niederfrequenten Schwingungen zur Übertragung der Adresse isl aber wesentlich
aufwendiger, so daß im vorliegenden Falle von dieser Möglichkeit kein Gebrauch gemacht wurde.
Die Erzeugung der relativ niederfrequenten rechteckförmigen Schwingungen geschieht mittels eines programmierbaren
synchronen Binärzählers in an sich bekannter Weise aus der bei etwa 570 MHz liegendei
Bitfolgcfrequenz. Aufgrund der sehr hohen Frequen; der zugefiihrlcn Zählimpulse isl ein Synchronzähle
nicht mehr direkt realisierbar. Fs kann aber ein al Asynchronzähler ausgeführter Binärzählcr durch Zu
satz von Elementen für den Laufzeitausgleich zwischet den verschiedenen Ein- und Ausgangssignalen de
Zählerstufen in einen Synchronzähler umgewandel werden Damit sich die Halbwellen der die mil >
bezeichneten Bits modulierenden Rechteckschwingun gen in ihrer Dauer nur um eine Bitperiode dei
Taktfrequenz unterscheiden, wird jeder zweite Rück sct/impiils für die Flip F lop-Kcttc im Zähler auf ein<
Dauer von 2 Bit verlängert, so daß der Zähler für eine /usäi/.lichc Bit/eit blockiert ist.
An die Realisierung der Ortungsschlcife zwischen der beiden Regeneratoren werden hohe Anforderunger
gestellt. So ist beispielsweise in der ersten Zwischen«·?!
Ie der Regenerator der einen ' !•■•cnraKungsrichtunE aiii
dem Fcrnspeiscpotential von etwa +600V, währenc
der Regenerator der anderen Übertragungsrichtung sich auf '.ineni Potential von etwa -600 V befindet. Bei
einer ohmschen Verbindung würde die Fernspeisung in beiden Übertragungsrirhuingen zusammenbrechen
A'.ich konnten bei Blitzschlag oder Beeinflussungsströmen
die angeschlossenen Regeneratoren zerstörl werden. Aus diesen Gründen ist nur eine kapazitive
! 'Lerkooplung möglich. Zusätzlich muß dies" hoihspannungsteste
kapazitive Überkopplung schaltbar sein und im Frequenzbereich zwischen wenigen KHz und
beispielsweise 57OMtI/ nur einen geringfügigen Frequenzgang
aufweisen. Es ist des.n;i!b ein mit einem
hochspannungsfesten Kondensator kombinierter elektronischer Schalter für breitbandige Signale notwendig.
Eine besondere einfache und zweckmäßige Lösung eines derartigen Schalters wird in einer parallelen
Patentanmeldung beschrieben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zur Pulsfehlerortung auf der Übertragungsstrecke eines PCM-Systems durch
aufeinanderfolgende Schleifenbildung in den mit Regeneratoren bestückten Zwischenstellen nach
Empfang jeweils eines, von einer der beiden überwachenden Endstellen ausgesandten und eine
Adresse enthaltenden Ortungssignals, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifenschlußbildung vom Ausgang des auf die im übertragenen
Ortungssignal enthaltene Adresse ansprechenden Regenerators der einen Übertragungsrichtung zu
dem mit dem Entzerrerausgang verbundenen Eingang des Entscheiderteils des Regenerators der
Gegenrichtung erfolgt.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die im Ortungssignal enthaltenen Adressen den Regeneratoren in der einen
Übertragungsrichtung nach aufsteigender Ordnung und in 4er Gegenrichtung nach absteigender
Ordnung zugeteilt sind und daß der in der Gegenrichtung letzte Regenerator eine davon
abweichende zusätzliche, noch freie Adresse erhält.
3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Ortungssignal
enthaltene Adresse aus mindestens zwei abwechselnd gesendeten, im Vergleich zur Bitfolgefrequenz
der übertragenen Signale relativ niederfrequenten Schwingungen, mit unterschiedlicher Frequenz, die
durch Frequenzteilung mit ganzzahligen Faktoren aus dem Bittakt abgeleitet und bitweise übertragen
werden, begeht.
4. Verfahren nacii Pate ianspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß einzelne Bits des übertragenen Ortungssignals im Takte der Sie Adresse übertragenden niederfrequenten Schwingung derart moduliert sind, daß sie während der einen Halbwelle
dieser Schwingung den binären Wert »Eins« und während der anderen Halbwelle den binären Wert
»Null« annehmen und daß sich die beiden Halbwellen der Rechteckschwingung in ihrer Dauer nur um
eine Bitperiode unterscheiden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762632193 DE2632193C3 (de) | 1976-07-16 | 1976-07-16 | Verfahren zur Puls-Fehlerortung in einem PCM-System hoher Bitrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762632193 DE2632193C3 (de) | 1976-07-16 | 1976-07-16 | Verfahren zur Puls-Fehlerortung in einem PCM-System hoher Bitrate |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2632193A1 DE2632193A1 (de) | 1978-01-19 |
DE2632193B2 DE2632193B2 (de) | 1978-05-11 |
DE2632193C3 true DE2632193C3 (de) | 1979-01-25 |
Family
ID=5983248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762632193 Expired DE2632193C3 (de) | 1976-07-16 | 1976-07-16 | Verfahren zur Puls-Fehlerortung in einem PCM-System hoher Bitrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2632193C3 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2945392C2 (de) * | 1979-11-09 | 1985-06-27 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Fehlerortung für digitale Übertragungsstrecken mit höherer Übertragungsgeschwindigkeit |
DE3003516A1 (de) * | 1980-01-31 | 1981-08-06 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Schaltungsanordnung zur bildung eines schleifenschlusses in einem zwischenregenerator eines pcm-systems |
-
1976
- 1976-07-16 DE DE19762632193 patent/DE2632193C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2632193A1 (de) | 1978-01-19 |
DE2632193B2 (de) | 1978-05-11 |
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