CH652543A5

CH652543A5 - Verfahren und einrichtung zur ueberwachung einer uebertragungsanlage.

Info

Publication number: CH652543A5
Application number: CH5459/81A
Authority: CH
Inventors: William Hugh Powell; Hugo Franz Jozef Witters
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1980-08-26
Filing date: 1981-08-25
Publication date: 1985-11-15
Also published as: JPS6253095B2; JPS5773534A; US4499600A; FR2489629B1; FR2489629A1; GB2075311B; GB2075311A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Übertragungsanlage gemäss dem Oberbegriff des ersten Anspruches und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Übertragungsanlagen für die meisten Verwendungszwecke müssen Mittel aufweisen zur Identifizierung von fehlerhaften Ausrüstungen. Weiter ist es nützlich, in der Lage zu sein, die Systemgüte an verschiedenen Punkten der Anlage fernüberwachen zu können, um eine frühzeitige Warnung bei Verschlechterung zu erhalten.

Übertragungsanlagen, besonders jene, welche im Zeitbereich arbeiten, d.h. PCM-Übertragungsanlagen, verwenden üblicherweise zwei Arten von Zwischenverstärkern, nämlich jene, welche lediglich verstärken und die Signale in der Form regenerieren, und jene, welche die digitalen Signale auch bezüglich der Zeitlage regenerieren. Die erste Art von Zwischenverstärker kann digitale oder frequenzmodulierte Signale über einen weiten Bereich von Übertragungsgeschwindigkeiten verarbeiten, kann jedoch, mindestens die digitalen Anlagen nicht so grosse verstärkerlose Abschnitte überbrücken wie Verstärker der zweiten Art, welche nur für die Übertragung von digitalen Signalen mit einer bestimmten Bitrate ausgelegt sind. Beim vorliegenden Verfahren werden für Überwachungszwecke Pilotsignale benutzt. Es ist bekannt, Pilotsignale in Anlagen zu verwenden, in welchen jeder Zwischenverstärker mit einer sogenannten Rückschiauf-Einrichtung versehen ist. Bei diesen Anlagen wird ein Pilotsignal von einer Endstation aus ausgesendet und ein Verstärker nach dem andern schlauft das Signal vom Sendekanal auf den Empfangskanal zurück, so dass das Pilotsignal zur Endstation zurückkehrt, wo es überwacht werden kann. Eine solche Anlage erfordert eine relativ aufwendige Schalteinrichtung in jedem Zwischenverstärker, um das Rückschlaufen zu ermöglichen. Weiter erfordert die Überwachung der Anlage einen Unterbruch des Nutzverkehrs.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Überwachung von Zwischenverstärkern einer Übertragungsanlage Und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vorzusehen, welche(s) die erwähnten Nachteile nicht aufweist.

Gelöst werden diese Aufgaben durch die im Kennzeichen des ersten und fünften Anspruchs genannten Merkmale.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

die Fig.l ein Blockschema eines Zwischenverstärkers, der eine Verstärkung und Signalformung erzeugt;

die Fig.2 ein Vektordiagramm ; und die Fig.3 ein Blockschema eines Zwischenverstärkers, in welchem das Signal verstärkt und in Bezug auf Form und Zeitlage regeneriert wird.

Der in Fig. 1 gezeigte Zwischenverstärker weist einen Eingangsverstärker 1, einen Begrenzerverstärker 2 zur Regenerierung der Form des empfangenen Signales und einen Ausgangsverstärker 3 auf. Ein solcher Verstärker kann entweder digitalen Verkehr führen, d.h. PCM-Kanäle im Zeitmuliplex-betrieb, oder analogen Verkehr, d.h. Kanäle im Frequenzmul-tiplex. In beiden Fällen gibt es eine Grundfrequenz, bei welcher die Anlage arbeitet. In der Zeitdomäne ist es die Taktfrequenz und in der Frequenzdomäne die Trägerfrequenz. In beiden Fällen ist im Zwischenverstärker ein Lokaloszillator P vorhanden. Der Lokaloszillator läuft dauernd und seine Frequenz ist nahe bei, jedoch nicht auf der Nennfrequenz des Taktsignales oder der Trägerfrequenz und ist einzig diesem Zwischenverstärker zugeteilt. Es wird angenommen, dass die ankommenden Signale eine spektrale Komponente S aufweisen, die in Fig. 2 durch den rotierenden Vektor AB dargestellt ist. Das Pilotsignal P wird zum Signal S hinzuaddiert, und zwar vor dem Verstärker 2 oder dem Eingang des Verstärkers 1 und wird durch den rotierenden Vektor BC in Fig. 2 dargestellt.

Der resultierende Vektor AC wird um einen Betrag 0, in der Phase moduliert. Der formgebende Verstärker 2 entfernt die Amplitudenänderung des Signales, die Phasenmodulation 0i bleibt jedoch und wird über die nachfolgenden Zwischenverstärker an die Empfangsendstelle der Anlage übertragen, wo sie mit einem selektiven Signal-Feldstärkemessgerät festgestellt werden kann. Der Formgebungsvorgang ist nicht linear und erzeugt daher ein Spektrum von Signalen wegen der nicht linearen Mischung zwischen dem Pilotsignal P und der Spektrallinie. S.

Dies tritt paarweise bei Frequenzen oberhalb und unterhalb von S auf und stellt eine dem Signal S durch das Pilotsignal P aufgedrückte Phasenmodulation dar. Das Vorhandensein von P im Zwischenverstärker kann festgestellt wer5

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den durch Messung der dem Signal S aufgedrückten Phasenmodulation oder durch Messung einer Spektrallinie wegen der nicht linearen Mischung von S und P. Eine Betrachtung von Fig. 2 zeigt, dass, wenn das Signal S in der Amplitude von A|B auf A2B abnimmt, die Phasenmodulation von 0, auf 02 zunimmt. Die Messung entweder dieser Phasenmodulation oder einer ihrer spektralen Komponenten wird daher jede Änderung der nominellen Empfangsfeldstärke aufdecken. Wenn das Signal S ganz verschwindet, wirkt der formgebende Verstärker 2 so auf das Pilotsignal P, dass an der Endstelle der Anlage ein sehr grosses Signal der Frequenz P anstelle von S empfangen wird. Dies kann einen Alarm auslösen und die Frequenz des empfangenen Pilotsignales P zeigt den Teil der Anlage an, in welchem der Fehler aufgetreten ist, da jeder Zwischenverstärker seine eigene zugeteilte Pilotfrequenz hat. Gewisse Arten von Signalstörungen, wie z.B. Änderungen der Signalfeldstärke durch elektromagnetische Interferenz von Starkstromkabeln können auch festgestellt werden, da diese Änderungen der Phasenmodulation aufgedrückt werden. Es wäre auch möglich, das Pilotsignal Pzu modulieren, um einen Hilfskanal zur Übertragung von Information über den Zustand der Ausrüstungen zu erhalten oder um einen Dienstkanal für Sprache während der Unterhaltsarbeiten der Ausrüstung zu haben.

Der in Fig. 3 gezeigte Zwischenverstärker weist einen Eingangsverstärker 4, einen Verstärkungsgrad-Regelverstärker 5, eine Verstärkungsgrad-Regelschaltung 6, einen formgebenden Verstärker 7 und eine Schaltung 8 zur Zeitlagekorrektur auf. Ein Bandpassfilter 9 wird zur Entnahme der Taktfrequenz verwendet und ist von einem Begrenzerverstärker 10 gefolgt. Der Pilotfrequenzoszillator P ist wiederum am Eingang des Zwischenverstärkers angeschlossen. Die Frequenz des Oszillators P ist nahe der Taktfrequenzkomponente S, so dass sowohl die Signale S als auch P durch das Bandpassfilter 9 durchgehen. Der Begrenzerverstärker 10 drückt dem Taktsignal eine Phasenmodulation auf in der gleichen Weise, wie dies oben in Bezug auf Fig. 2 beschrieben wurde. Bei gewissen Zwischenverstärkern wird eine Phasenverriegelungsschleife anstelle eines Filters und eines Begrenzerverstärkers verwendet. In diesem Fall stört das Pilotsignal P den Phasendetektor und erzeugt ebenfalls eine Phasenmodulation des Taktsignales. Die Phasenverriegelungsschleifen der Zwischenverstärker haben eine Bandbreite, die analog jener des Bandpassfilters 9 ist. Die Pilotfrequenz P muss hinreichend nahe bei der Taktfrequenz S liegen, um innerhalb dieser

Bandbreite zu liegen. Im Verstärker nach Fig. 3 steuert die automatische Verstärkungsgrad-Regelschaltung 6 den Verstärkungsgrad des Verstärkers 5, so dass am Ausgang von Verstärker 5 ein konstanter Signalpegel erhalten wird. Wenn 5 der Pegel von S am Eingang des Zwischenverstärkers abnimmt, nimmt der Verstärkungsgrad von Verstärker 5 zu und erhöht so den Pegel des Signales P, welches Signal an die Taktentnahmeschaltung 9 und 10 gelangt, wodurch die dem Taktsignal aufgedrückte Phasenmodulation zunimmt, .io Gewisse Verstärker enthalten keine automatische Verstärkungsgradregelung, sondern verwenden den Verstärker 5 als Begrenzerverstärker analog dem Begrenzer-Verstärker 2 in Fig. 1. In diesem Fall ist die Arbeitsweise noch ähnlicher jener der Schaltung nach Fig. 1.

15 Die, bei der Schaltung nach Fig. 3 auftretenden Effekte sind daher sehr ähnlich jenen der Schaltung nach Fig. 1. Wenn das Signal S abnimmt, wird die Taktentnahmeschaltung durch das Signal P dominiert, so dass ein grosses Signal dieser Frequenz an der Empfangsstelle ankommt, wo ein 20 Alarm ausgelöst werden kann und die Fehlerstelle lokalisiert werden kann. Diese Folgerung bleibt also unverändert für verschiedene Ausführungsformen.

Zusammengefasst kann man sagen, dass es'möglich ist, Fehler zu lokalisieren und Signalpegel in einer Anlage zu 25 überwachen, welche Verstärker enthält, die entweder eine volle Regeneration (Fig. 3) oder eine teilweise Regeneration (Fig. 1) erzeugen, indem in jedem Verstärker vor den nicht linearen Schaltungen ein nur diesem Verstärker zugeteiltes Pilotsignal zugefügt wird. Dieses Verfahren kann also verso wendet werden zur Überwachung sowohl von Verstärkern für digitale Signale als auch für Verstärker mit nur partieller Regeneration (Fig. 1), welche Signale mit analoger Information auf einem frequenzmodulierten Signal übertragen.

Das gleiche Verfahren ist auch anwendbar für Übertra-35 gungsanlagen mit optischen Fasern, welche Anlagen Zwischenverstärker aufweisen In diesem Fall kann der Lokaloszillator P verwendet werden zur digitalen Ansteuerung einer lokalen Lichtquelle, z.B. einer lichtemittierenden Diode,

deren Licht auf denselben Photodetektor fällt wie die opti-40 sehen Eingangssignale von der ankommenden Lichtleitfaser. In allen andern Belangen bleibt die Arbeitsweise gleich wie für elektrische Übertragungsanlagen. Weiter ist dieses Verfahren nicht nur für Landkabelanlagen anwendbar, sondern auch für Seekabelanlagen, wo die Möglichkeit einer Fern-45 Überwachung noch mehr wünschenswert ist.

1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Überwachung einer Fernmeldeübertra-gungsanlage mit mindestens einem Zwischenverstärker, dadurch gekennzeichnet, dass den empfangenen Signalen in jedem Zwischenverstärker an einem Punkt vor den nicht linearen Funktionen des Zwischenverstärkers ein jedem Zwischenverstärker eigenes Pilotsignal zugefügt wird, dessen Frequenz derart gewählt wird, dass bei der Verarbeitung des kombinierten Signales in den Schaltungen des Zwischenverstärkers eine Frequenz nahe der Taktfrequenz oder der Trägerfrequenz der Anlage erzeugt wird, welche daher durch Filter aller nachfolgenden Zwischenverstärker durchläuft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Empfangsendstelle der Anlage die durch das Pilotsignal bewirkte Phasenmodulation oder eine spektrale Komponente der Pilot- oder Trägerfrequenz gemessen wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalfeldstärke des Pilotsignales oder der Pilotsignale an der Empfangsendstelle gemessen wird, und dass ein Alarm ausgelöst wird, wenn die Signalfeldstärke des Pilotsignales einen vorbestimmten Pegel übersteigt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Pilotsignal moduliert wird, um einen Hilfskanal für die Überwachung der Anlage zu erhalten.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Zwischenverstärker Mittel aufweist, um den empfangenen Signalen vor den nicht linearen Funktionen des Zwischenverstärkers ein jedem Zwischenverstärker eigenes Pilotsignal zuzufügen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Hinzufügen eines Pilotsignales einen dauernd laufenden Lokaloszillator (P) aufweisen, dessen Ausgangssignal mit dem Eingangssignal des Zwischenverstärkers addiert wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 für eine Nachrichtenübertragungsanlage mit Übertragung über eine optische Faser, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Hinzufügen eines Pilotsignales einen dauernd laufenden Lokaloszillator aufweisen, dessen Ausgangssignal dazu verwendet wird, eine Lichtquelle digital zu modulieren, deren Ausgangssignal auf den gleichen Eingangsphotodetektor des Zwischenverstärkers fällt wie das Signal des ankommenden Lichtleiters.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, um das Pilotsignal zu modulieren, um einen Hilfskanal für die Überwachung der Anlage zu erhalten.