FI109737B - Menetelmä ja järjestelmä digitaalisen siirtolaitteen kantataajuisten vastaanottimien pääkanavien varmennusohjauksen suorittamiseksi - Google Patents

Description

109737

Menetelmä ja jäijestelmä digitaalisen siirtolaitteen kantataajuisten vastaanottimien pääkanavien varmennusohjauksen suorittamiseksi 5 Tämän keksinnön kohteena on menetelmä ja järjestelmä digitaalisen siirtolaitteen, kuten radiolinkin tai muun vastaavan keskenään olennaisesti identtisten vastaanottimien kantataajuisten pääkanavaliitäntöjen vamnennusohjauk-sen suorittamiseksi.

Varmennetut siirtolaitteet, joissa siis tyypillisesti käytetään kahta salo manlaista ja rinnan kytkettyä lähetintä ja vastaanotinta, esim. radiolinkkiä, ja niihin liitettyä kantataajuushaaroitinta (ns. 1+1 -varmennus), toimivat tietoliikenne-I verkon sekä tulo- että lähtösuunnassa. Kulloinkin käytettävän radiolaitteen valin ta perustuu yleensä siihen, mistä laitteesta saadaan paras signaali.

Ns. taajuusvarmennuksessa laitevarmennus on toteutettu siten, että 15 lähipään ja kaukopään välillä kulkee kaksi eri taajuista signaalia, eli järjestelmässä on siis kaksi eri taajuudella toimivaa lähetin-vastaanotinparia. Ns. polari-saatiovarmennus on analoginen, mutta siinä kulkee kaksi eri polarisaation omaavaa signaalia.

Vaihdonohjausmenetelmää käyttäen toteutetaan taajuus- tai polari-. . 20 saatiotoisteella varmennetun radiolinkkihypyn laitevarmennuksen ohjaus, eli luo- • tettava ja yksinkertainen laitevarmennus (ei hitless) radiolinkkihypylle.

Tunnetuissa vaihdonohjausmenetelmissä linjasignaaliksi valitaan vä- • * • '·· hemmän viallisen vastaanottimen vastaanottama signaali. Kaukopäässä voi olla « · tilanne se, että toisessa lähettimessä on vika, jonka seurauksena se lähettää :***: 25 eteenpäin hälytyssignaalia eli AIS-signaalia (Alarm Indication Signal), kun taas varmentava lähetin on täysin kunnossa. Tunnettujen menetelmien puutteena on se, että koska radiolinkit eivät yleensä tunnista siirrettävän signaalin informaatio- : sisältöä, vastaanotettu AIS-signaali ei aiheuta radiolinkissä vian tunnistusta, joi- • · · loin on täysin mahdollista, että linjalle valitaan siirrettäväksi AIS-signaali, vaikka 30 varmentava signaali olisikin virheetön.

: *·· Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainittujen tunnet- : tujen menetelmien haitat. Tämän vaikutuksen aikaansaamiseksi keksinnön mu- kaiselle menetelmälle ja järjestelmälle on tunnusomaista se, mitä on määritelty ‘!!! oheisissa itsenäisissä patenttivaatimuksissa 1 ja 4.

109737 2

Keksinnön mukaisen menetelmän edut ovat: - keksinnön mukaisella vaihdonohjausmenetelmällä voidaan toteuttaa luotettava ja yksinkertainen laitevarmennus radiolinkkihypylle ilman ulkoisia vaihdonohjauslaitteita, lukuunottamatta passiivista kantataajuushaaroitinta ja 5 varmennetun parin välistä kaapelointia.

- vastaanotto ja lähetys voi tapahtua eri varmennetun linkkihypyn pareja pitkin, jolloin siis toisesta parista voi olla lähetys vialla ja toisesta vastaavasti vastaanotto vialla ilman, että yhteys kumpaankaan suuntaan katkeaa.

- keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää missä tahansa 10 siirtolaitteessa, jossa on käytössä kantataajuushaaroitin ja yhteys kauko- ja lähi- pään ohjausosien välillä.

Keksinnön mukaisen menetelmän edullisille sovellutusmuodoille ja keksinnön mukaiselle järjestelmälle on tunnusomaista se, mitä jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa on esitetty.

15 Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, joka esittää kaksi keskenään kommunikoivaa, kantataajuisen verkon osana olevaa radiolinkkiä.

Kuviossa on esitetty varmennettu järjestelmä. Se koostuu neljästä identtisestä lähetin-vastaanotinradioista A,B, C ja D, jotka muodostavat kaksi . . 20 varmennettua paria A,B ja C.D, sekä kahdesta passiivisesta kantataajuushaa- • roittimesta 1 ja 2. Sopivien kantataajuushaaroittimien rakenne on selitetty tar-kemmin esim. hakijan suomalaisessa patentissa No. 87123. Linjalta L1 tuleva ' ’ ‘ signaali LT 1 haaroitetaan kantataajusshaaroittimessa 1 radio-yksiköille A ja B, kun linjalta L2 tuleva signaali LT2 haaroitetaan haaroittimessa 2 yksiköille C ja • V 25 D. Vastaavasti linjalle L1 lähtevä signaali LR1 valitaan haaroittimen 1 kautta jommasta kummasta radio-yksiköiden A tai B vastaanottamasta signaalista RA tai RB; ja vastaavasti linjalle L2 lähtevä signaali LR2 valitaan haaroittimen 2 : kautta jommasta kummasta radio-yksiköiden C tai D vastaanottamasta signaa- .···. lista RC tai RD.

’·’ 30 Kunkin radion toiminnoista huolehtii sen yhteyteen rakennettu Γήινο ι *** tietokone tai -prosessori PA,PB,PC,PD ohjelmistoineen. Varmennetut parit A,B ja C,D on yhdistetty kontrolliväylillä 3 ja 4. Varmennetun parin mikroprosessorit keskustelevat keskenään kontrolliväylän välityksellä, jonka keskustelun eräänä ’ · · ·. osana on vikatietojen vaihto.

• · * 109737 3

Keksinnön mukainen vaihdonohjausalgoritmi perustuu kahteen kriteeriin: siirtotieltä tulevan signaalin huonontumiseen lähipäässä (RXF=RX Failure), jolloin tarkkaillaan siirtotieltä vastaanotetun signaalin laatua; tai 5 kaukopäässä syntyvään lähetyssuunnassa tapahtuvaan vikaan (FTXF=Farend TX Failure), jolloin tarkkaillaan kaukopäässä lähetyssuuntaa koskevan mahdollisen vikailmoitusta tai hälytyssignaalia; jollaista vikaa siis on havaittu jo itse vikaantuneessa kaukopään laitteessa, ja siirretty lähipäähän radion kehykseen (esim. 8 bit) multipleksattua ohjauskanavaa pitkin.

10 Algoritmi eli mikrotietokoneisiin PA-PD tallennettu ohjelmisto suorittaa väliajoin toisiaan varmentavien vastaanottimien vikatilannevertailu, jonka perusteella vastaanottimien kantataajuisten pääkanavaliitäntöjen varmennusohja-us suoritetaan vastaanottosuunnan lähtöpuskureita ohjaamalla siten, että pääkanavaan päin menee vastaanotetuista signaaleista laadultaan parempi. Mikäli 15 vikatilannevertailu tuottaa laadultaan samanarvoiset signaalit, linjalle lähettävää vastaanotinta ei vaihdeta. Vaihdonohjauskriteereiden prioriteetti voi olla erilainen, edullisesti siten, että lähipään virheillä (RXF) on suurempi painoarvo kuin kaukopään virheillä (FTXF).

Radiolinkistä toiseen siirrettävän signaalin kulkua esitetään seuraa-. . 20 vassa edelleen viitaten oheistettuun kuvioon. Tarkastelun kannalta riittää, että esitetään signaalin kulkua vain toiseen suuntaan, tässä tapauksessa kauko- ···: päästä A,B lähipäähän C,D (LTI->LR2), koska vastakkainen suunta on toimin- • '*· nallisesti täysin identtinen. Koska lähetys ja vastaanotto tapahtuu A-C:N JA B-j. V D:n välillä eri kanavilla, myöskään suunnat eivät vaikuta toisiinsa.

\ 25 Linjalta L1 tuleva signaali LTI jakautuu passiivisessa kantataa- juushaaroittimessa 1, joten sillä on kaksi kulkureittiä vastaanottavaan radiolinkkiin, eli tämän tarkastelun kannalta lähipäähän: .·. : LTI-> LTA-> TA-> RC; tai LTI-> LTB-> TB-> RD.

'!* 30 Radiolaitteiden vaihtolaitteena toimii radion vastaanottosuunnan läh- • · : *·· töpuskurien ohjaus, joka huolehtii siitä, että vain toinen lähipään varmennetun parin C ja D yksiköistä saa lähettää kantataajuisen lähtösignaalinsa (LRC, LRD) kantataajuushaaroittimen 2 kautta linjalle. Sen, kumpi yksikkö - C vai D - saa lä- | i!! t hettää, valitsevat yksiköiden mikroprosessorit vikatilanneanalyysin perusteella.

• · • · · 109737 4 Käytännössä varmentavan parin toinen mikroprosessorin ohjelma toimii ns. Master-tilassa ja toinen ns. Slave-tilassa. Vain Master-tilassa oleva yksikkö saa lähettää signaalin linjalle LR2-signaalina. Lähipään vikatilanteen (läh-tösignaalien LRC ja LRD laatu) selvittäminen ja Master/Slave-valinta lähipään 5 yksikköjen välillä suoritetaan siten, että määrätyin väliajoin Master-tilassa oleva yksikkö lukee oman vikatilanteensa ja pyytää vastaavan tilanteen Slave-tilassa olevalta yksiköltä kontrolliväylän 4 kautta. Master-tilassa oleva yksikkö suorittaa vikatilanteiden vertailun ja mikäli se havaitsee Slave-tilassa olevalla yksiköllä olevan vakavampia vikoja, kummallakin yksiköllä olevan yhtä vakavia vikoja, tai 10 että kummallakaan yksiköllä ei ole vikoja, vaihdonohjaus pysyy edelleen Master-tilassa olevalla yksiköllä, ja se siis syöttää signaalia linjalle. Mikäli Master-tilassa oleva yksikkö havaitsee itsellään olevan vakavampia vikoja kuin Slave-tilassa olevalla yksiköllä se suorittaa tilojen vaihto seuraavasti: Master->Slave, Sla-ve->Master, jolloin myös linjalle syöttävä yksikkö eli radio vaihtuu.

15 Mikäli kaukopäässä A,B havaitaan lähetyssuunnassa vika tai tiede tään lähetettävän signaalin TA tai TB olevan vika- tai hälytyssignaali (AIS), vastaavalle vastaanottavalle radiolle C tai D välitetään signaalin kehykseen multi-pleksattua ohjauskanavaa pitkin tieto viasta. Radiolinkkien väliset ohjauskanavat ovat sinänsä tunnettua tekniikka, eikä sitä selosteta tässä tarkemmin. Keksinnön . . 20 mukaisesti kuitenkin vastaanottavassa radiossa luetaan ko. vikatieto demulti- * pleksaamalla digitaalisen tiedonsiirtokehykseen varatun ohjauskanavan auki.

• · » ;;··* Ohjauskanavalta tuleva tieto huomioidaan lähipään Master-yksikön * “ suorittaessa vikatilannevertailuja. Jos esimerkiksi kummassakaan varmentavas- i.V sa radiossa ei ole vikoja, mutta lähipää vastaanottaa tiedon kaukopään A- yksi-IV 25 kön viallisuudesta, niin tällöin, mikäli C on ollut Master-yksikkönä, Master suorit-:T: taa Master/Slave-vaihdon yksikön D hyväksi, jolloin linjalle LR2 syötetään linkin B-D antama parempi signaali LRD. Kuvion merkintöjä käyttäen singaalitie LTI -> : LTA -> TA -> RC -> LRC -> LR2 vaihtuu siten signaalitieksi LTI -> LTB -> TB -> .···. RD -> LRD -> LR2. Jos kaukopään vika oli yksikössä B, vaihtoa ei luonnollisesti ”* 30 suoriteta.

: *· Kuviossa esitetyt, toistaiseksi mainitsematta jääneet signaalit liittyvät identtiseen, mutta vastakkaissuuntaiseen liikennöintitapahtumaan, jossa valinnaiset reitit signaalille ovat: ;LT2 -> LTC -> TC -> RA -> LRA-> LR1, ja 109737 5 LT2 -> LTD -> TD -> RB -> LRB -> LR1; joten niillä ei ole keksinnön ymmärtämisen kannalta merkitystä.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu yllä esitettyyn esimerkkiin, vaan että ne voivat vaihdella vapaasti jäl-5 jempänä olevien patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä keksintöä voidaan soveltaa missä tahansa siirtolaitteessa, jossa on käytössä kantataajuushaaroitin ja yhteys kauko- ja lähipään ohjausosien välillä.

• · · • · · · • · · • · · • · • · · t < · » · · » · f M • · · t · * • t * « * * * ♦ » · · • · · ·

Claims (6)

109737 6

1. Menetelmä digitaalisen siirtolaitteen, kuten radiolinkin tai muun vastaavan keskenään olennaisesti identtisten vastaanottimien (A,B;C,D) kanta- 5 taajuisten pääkanavaliitäntöjen (L1;L2) varmennusohjauksen suorittamiseksi, johon menetelmään kuuluvat seuraavat toimenpiteet: - siirtotieltä vastaanotetun signaalin (RA,RB;RC,RD) laadun tarkkailu; - kaukopäässä lähetyssuuntaa koskevan mahdollisen vikailmoituksen tai hälytyssignaalin tarkkailu; 10 tunnettu siitä, että menetelmään lisäksi kuuluvat seuraavat toi menpiteet: - toisiaan varmentavien vastaanottimien (A,B ja C,D) vikatilannever- tailu; - vastaanottimien (A,B;C,D) kantataajuisten pääkanavaliitäntöjen 15 varmennusohjauksen suorittaminen vikatilannevertailun perusteella siten, että pääkanavaan päin (L1;L2) siirretään vastaanottimien (A,B;C,D) lähtösignaaleista (LRA tai LRB; LRC tai LRD) laadultaan parempi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaukopäästä tuleva vikailmoitus tai hälytys siirretään lähipäähän radioteitse . . 20 ohjauskanavan kehyksellä. • *: 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu «M ····’ siitä, että vastaanotetun signaalin (RA,RB:RC,RD) laadulla on varmennusohja- * ’** uksessa suurempi prioriteetti kuin kaukopään mahdolliset virheilmoitukset.

4. Järjestelmä digitaalisen siirtolaitteen, kuten radiolinkin tai muun ;’·**· 25 vastaavan keskenään olennaisesti identtisten vastaanottimien (A,B,C,D) kanta- :T: taajuisten pääkanavaliitäntöjen varmennusohjauksen suorittamiseksi, johon jär jestelmään kuuluu kuhunkin vastaanottimeen (A,B,C,D) liitetyt tietokoneet .·. : (PA,PB,PC,PD) siten, että kunkin varmentavan vastaanotinparin (A,B ja C,D) ,···’ tietokoneiden (ΡΑ,ΡΒ ja PC,PD) välillä on keskusteluväylä (3;4) siirtotieltä 30 (L1;L2) vastaanotetun signaalin (RA,RB;RC,RD) laadun ja kaukopäässä lähe- »· i ’·· tyssuuntaa koskevan mahdollisen vikailmoituksen tai hälytyssignaalin tarkkailua varten, tunnettu siitä, että mainittu keskusteluväylä on lisäksi vastaanottimi-en vikatilannevertailua ja vastaanottimien (A,B;C,D) kantataajuisten pääkanava-liitäntöjen varmennusohjauksen suorittamista varten vikatilannevertailun perus 109737 7 teella siten, että pääkanavaan päin siirretään vastaanottimien (A,B;C,D) läh-tösignaaleista (LRA tai LRB; LRC tai LRD) laadultaan parempi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmään kuuluu ohjauskanava kaukopäästä tulevan vikailmoituksen 5 tai hälytyksen vastaanottamista varten radioteitse.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että vastaanottimet (A,B;C,D) on liitetty yhteiseen passiivikomponenteista muodostettuun kantatataajuushaaroittimeen (1;2). • I • · • · t · · * * t · • · · • · · • i i • · • · · t · · » · · • · IM ♦ · · I I « • · > · · • I · • » • · · * · * · · im • * 109737 8