DD277358A1 - Verfahren zur fehlerortung von regeneratoren in digitalen nachrichtenuebertragungsanlagen - Google Patents

Abstract

Das Verfahren dient zur Ortung fehlerhaft arbeitender, in unbedienten Zwischenstellen untergebrachter Leitungsregeneratoren. Zu diesem Zweck werden mittels einer Bitfehlereinblendschaltung wiederholt kurze Abfrage-Fehlerratenbursts vorzugsweise als Verletzungen der Kodiervorschrift in das zur Nachrichtenuebertragung dienende Digitalsignal eingeblendet. Beim Empfang dieser Abfrage-Fehlerratenbursts in dem jeweiligen Leitungsregenerator werden dort kurze Antwort-Fehlerratenbursts erzeugt und zu dem jeweiligen bedienten Amt rueckuebertragen. Bei ungestoerter Nachrichtenuebertragung ist die Anzahl der empfangenen Antwort-Fehlerratenbursts gleich der Anzahl der funktionstuechtigen Leitungsregeneratoren. Das Verfahren ermoeglicht bei laufendem Betrieb ohne einen zusaetzlichen Hilfsuebertragungsweg eine schnelle und eindeutige Aussage ueber die Lage gestoerter Leitungsregeneratoren, auch bei erhoehter Fehlerrate und bei Signalausfall. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlerortung von Regeneratoren in digitalen Nachrichtenübertragungsanlagen, insbesondere in PCM-Nachrichtenübertragungsanlagen. In PCM-Leitungstraktan sind zum Ausgleich der Leitungsdämpfung und zur Unterdrückung von Störungen in Abständen von einigen Kilometern Regeneratoren zwischen den in großen Abständen befindlichen bedienten Ämtern angeordnet. Diese Regeneratoren sind in unbedienten Zwischenstellen zumeist unterirdisch in Schächten oder speziellen Behältern untergebracht. Bei Ausfall einer der in Kette geschalteten Regeneratoren muß von einem bedienten Amt aus der Fehlerort festgestellt werden können, um eine Reparatur oder eine Ersatzschaltung veranlassen zu können.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Fehlerortung sind eine Vielzahl von Verfahren bekannt, nach denen in den einzelnen Regeneratorpunkten eine Schleife für das digitale Signal von der Hinübertragungsrichtung zur Rückübertragungsrichtung geschaltet wird. Neben der Ansteuerung mit regeneratorspezifischen NF-Signalen, vgl. DE-AS 1298553,21 a 1-36/12, sind auch Möglichkeiten einer Fortschaltung allgemein bekannt, vgl. DE-AS 2004810, H 04 B-3/46. Weiterhin sind Verfahren mit digitaler Adressierung zum Schleifenschluß bekannt. Dazu werden beispielsweise die Kriterien „Gleichsignalmittelwert" und „mittlere Impulsläufigkeit" moduliert, vgl. DD-WP 207835, H03K-13/01, oder es werden bei redundanten Kodes Signalkombinationen verwendet, die üblicherweise im Kode unbenutzt bleiben, vgl. DD-WP 225291, H 04 B-3/46, beziehungsweise es werden zu diesem Zweck wechselweise kodegerechte und nichtkodegerechte Signale gesendet, vgl. DD-WP 229502, H 04B-3/46. Dazu ist dann eine regeneratorspezifische Programmierung der Empfänger erforderlich. Alle Verfahren mit Schleifenbildung bedingen während der Fehlerortung eine Außerbetriebnahme der normalen Signalübertragung. Außerdem ist eine Eingrenzung kurzzeitiger Fehler schwierig, da Fehler in den nicht in der Schleife erfaßten Regeneratoren nicht registriert werden können, für die in der Schleife in Kette liegenden Regeneratoren keine unmittelbare Unterscheidbarkeit gegeben ist. Es sind auch Verfahren zur ständigen Fernkontrolle während der normalen Signalübertragung bekannt, vgl. DE-PS 2527593, H 04B-3/46. Allerdings bedingen diese Verfahren einen höheren Aufwand, so daß sie vorzugsweise nur für Systeme mit hohen Kanalzahlen verwendet werden. Zur Fehlerortung werden Telemetriesignale auf einen speziellen Hilfsübertragungskanal übertragen, der in der Regel mit dem üblichen Nachrichtenübertragungskanal von einem Adernpaar gebildet wird, wobei der Hilfsübertragungskanal auch als spezielle Hilfsleitung üblicherweise für mehrere Grundleitungen gemeinsam ausgeführt ist. Bei einem weiteren Verfahren wird als Fehlerortungssignal über längere Zeit ein erstes Impulsmuster gesend Λ, dazwischen wird in gleichbleibenden Abständen ein zweites Impulsmuster eingeblendet, vgl. DE-AS 2010036, H 04 B-3/46. Bei jedem Wechsel vom ersten zum zweiten Impulsmuster wird in der Gegenrichtung ein kurzes Rücksignal ausgelöst, dessen Dauer kurzer ist als der durch die Signallaufzeiten bedingte Abstand zwischen zwei Rücksignalen. Eine Auszählung der empfangenen Rücksignale ergibt die Anzahl der voll funktionstüchtigen Regeneratoren. Zwar ist für dieses Verfahren keine Hilfsleitung erforderlich, aber es bedingt in jedem Fall während des Fehlerortungsvorganges die Außerbetriebnahme der normalen Signalübertragung, da zum Zwecke der Fehlerortung die Anschaltung eines Impulsmustergenerators an den Signalübertragungsweg vorgenommen werden muß. Mit diesem Verfahren ist zwar der Ausfall eines Regenerators und seine örtliche Lage genau feststellbar, aber eine Aussage über die Größe der von einem Regenerator verursachten Fehlerrate ist unmöglich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ohne Außerbetriebnahme der Nachrichtenübertragung während des Fehlerortungsvorganges sowohl bei Signalausfall als auch bei stark erhöhter Fehlerrate eine schnelle Ortung fehlerhaft arbeitender Regeneratoren zu ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Fehlerortung anzugeben, bei dem digitale Signale in beiden Übertragungsrichtungen einer Nachrich.enübertragungsstrecke so verändert werden, daß eine Information über die ungestörte beziehungsweise gestörte oder unterbrochene Signalübertragung aus jedem Regeneratorpunkt abgeleitet werden kann, wobei auf Hilfsleitungen beziehungsweise spezielle Hüfsübortragungswege verzichtet werden soll. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß von einem bedienten Amt in Senderichtung mittels einer Bitfehlereinblendschaltung wiederholt kurze Abfrage-Fehlerratenbursts in das zur Nachrichtenübertragung dienende Digitalsignal eingeblendet werden, daß beim Empfang dieser Abfrage-Fehlerratenbursts in dem jeweiligen Leitungsregenerator kurze Antwort-Fehlerratenbursts erzeugt und zu dem jeweiligen bedienten Amt rückübertragen werden und dort übor oine Bitfehlererkennungsschaltung einer Fehlerortungseinrichtung zugeführt werden, so daß bei ungestörter Nachrichtenübertragung zeitverschoben aus den jeweiligen Leitungsregeneratoren im jeweiligen bedienten Amt eine Serie von Antwort-Fehlerratenbursts empfangen und ausgewertet wird, deren Anzahl gleich der Anzahl der in Kette liegenden funktionstüchtigen Leitungsregeneratoren ist und daß bei gestörter Nachrichtenübertragung, wie Leitungsunterbrechung beziehungsweise unzulässig hoher Fehlerrate, die Erzeugung der Antwort-Fehlerratenbursts ausbleibt, so daß dann aus der Anzahl der im bedienten Amt eintreffenden Antwort-Fehlerratenbursts auf den Ort der Störung geschlossen wird. Die Abfrage-Fehlerratenbursts werden vorzugsweise als Verletzungen der Kodiervorschrift des Digitalsignals eingeblendet. Um eine eindeutige Auswertung der Anzahl der Antwort-Fehlerratenbursts zu gewährleisten, wird die Dauer der Antwort-Fehlerratenbursts kleiner als die doppolte Signallaufzeit in einem Regeneratorfeld gewählt, und für eine Zeitdauer, die mindestens gleich der doppelten Signallaufzeit zwischen zwei bedienten Ämtern ist, wird die Erzeugung von Antwort-Fehlerratenbursts blockiert. Um auch bei erhöhter Fehlerrata eine Fehlerlokalisierung zu ermöglichen, wird auch in diesem Fall in den betreffenden Leitungsregeneratoren die Erzeugung von Antwort-Fehlerratenbursts blockiert. Die Einblendung von Abfrage-Fehlerratenbursts und die Rücksendung von Antwort-Fehlerratenbursts können wahlweise von und zu je einem die Übertragungsstrecke begrenzenden bedienten Amt erfolgen, wobei die vorübergehende Blockierung der Antwort-Fehlerratenbursterzeugung unmittelbar nach der Abfrage beziehungsweise bei erhöhter Fehlerrate gleichzeitig auf beide Übertragungsrichtungen der Rückblendung wirkt. Bei Signalausfall ist es möglich, ein kodegerechtes Ersatzsignal zu erzeugen und zu übertragen. Das Verfahren ist auch zur ständigen Fernkontrolle während des Betriebes anwendbar, wenn die Kodeverletzungen in definierter Zuordnung zu den Kodesymbolen eingeblendet werden, so daß auf der Empfangsseite eine Fehlorkorrektur erfolgen kann.

Es ist in Abwandlung des Verfahrens möglich, daß in Verbindung mit einer Abschaltung der normalen digitalen Nutzsignalübertragung sowohl zur Abfrage als auch als Antwort anstelle eines stochastischen Digitalsignals kurze definierte

Impulsmuster in periodischer Folge gesendet werden. Es ist zweckmäßig, daß die Antwortrückblendung erst dann erfolgt, wenn das Abfragesignal in einer bestimmten Anzahl pro Zeiteinheit mehrfach periodisch nacheinander empfangen woMen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhafterweise mit geringem Aufwand realisierbar. Einerseits ist der Schaltungsaufwand dafür in den bedienten Ämtern und in den unbedienten Regeneratorpunkten gering, andererseits entfallen zusätzliche Hilfsleitungen oder Hilfsübertragungswege. Bei ständiger Fernkontrolle mit periodischer' 'jfrage kann beispielsweise etwa jede Millisekunde ein Antwort-Fehlerratenburst ausgewertet werden. Damit sind auch kurzzeitige Störungen praktisch sofort erkennbar. Von besonderem Vorteil ist, daß mit dem beschriebenen Verfahren auch erhöhte Fehlerraten durch das Ausbleiben von Antwort-Fehlerratenbursts ei kennbar sind. Sowohl bei Signalausfall als auch bei erhöhten Fehlerraten ist eine Behebung des Fehlers durch Austausch des ermittalten defekten Leitungsregenerators möglich.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung und ihre Wirkungsweise werden nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild einer digitalen Nachrichtenübertragungsanlage mit den Einrichtungen der erfinderischen Lösung.

Gemäß Figur besteht eine digitale Nachrichtenübertragungsanlage im wesentlichen aus zwei bedienten Ämtern BA1, BA2 zwischen denen längs des Leitungstraktes in definierten Abständen Leitungsregeneratoren LR1, LRn', LR1', LRn' für beide Übertragungsrichtungen angeordnet sind. Den Leitungsregeneratoren LR1, LRn, LRT, LRn sind jeweils ßitfehlerrückblendschaltungen BFR1, BFRn, BFR1', BFRn'zugeordnet. Zu den bedienten Ämtern BA1, BA2 gehören jeweils eine Bitfehlereinblendschaltung BFS beziehungsweise BFS', eine Bitfehlererkennungsschaltung BFE beziehungsweise BFE', eine Fehlerortungseinrichtung FOE beziehungsweise FOE' sowie ein Endregenerator ER' beziehungsweise ER. Zum Zwecke der Fehlerortung werden mittels der Fehlerortungseinrichtung FOE über die Bitfehlereinblendschaltung BFS Abfrage-Fehlerratenbursts in das vom bedienten Amt BA1 abgehende Digitalsignal PCMS eingeblendet. Dieses Digitalsignal wird in den Leitungsregeneratoren der Hinübertragungsrichtung LR1, LRn regeneriert, ebenso wie das Digitalsignal in der Rückübertragungsrichtung in den Leitungsregeneratoren für die Rückübertragungsrichtung LR1', LRn'. Werden in den Bitfehlerrückblendschaltungen BFR1 bis BFRn Abfrage-Fehlerratenbursts in der Hinübertragungsrichtung erkannt, werden in Rückübertragungsrichtung kurze Antwort-Fehlerratenbursts eingeblendet. Nach der Einblendung eines Antwort-Fehlerratenbursts wird die Einblendung weiterer Antwort-Fehlerratenbursts für eine Zeitdauer, die größer als die doppelte Signallaufzeit zwischen den bedienten Ämtern BA1, BA2 ist, blockiert, um eine Überlagerung mit Antwort-Fehlerratenbursts aus weiter entfernten Leitungsregeneratoren zu verhindern. Die Dauer der Antwort-Fehlerratenbursts muß dabei kleiner als die doppelte Laufzeit zwischen zwei Leitungsregeneratoren sein. Beispielsweise darf bei einer Laufzeit von 5ps/km und einer minimalen Regeneratorfeldlänge von 0,5km für einen Leitungstrakt mit 30 Kanälen entsprechend einer Bitrate von 2,048Mbit/s die Dauer eines Antwort-Fehlerratenbursts maximal 10 Bit sein. Bei einer maximalen Traktlänge von beispielsweise 50km muß die Blockierdauer mindestens 0,5ms entsprechend 1000 Bit betragen. Eine wiederholte Abfrage ist also erst nach Ablauf dieser Zeit möglich.

Bei einer Unterbrechung der Signalübertragung in der Hinübertragungsrichtung erfolgt nur eine Rückblendung von Antwort-Fehlerratenbursts aus den Leitungsregeneratoren vor der Unterbrechungsstelle, so daß der Ort der Unterbrechung aus der Anzahl der eintreffenden Antwort-Fehlerratenbursts bestimmt werden kann. Durch Qualitätsverschlechterungen der Übertragungsstrecke oder durch starke Störeinwirkungen können bei der digitalen Signalübertragung Bitfehler entstehen. Ist die Fehlerrate größer als 10"³, das heißt im Mittel tritt ein Bitfehler je 1000 Bit auf, so wird üblicherweise im bedienten Amt ein dringender Alarm ausgelöst und die Weitergabe des digitalen Signals an nachfolgende Einrichtungen unterbrochen. Die Rückblendung der Antwort-Fehlerratenbursts würde davon kaum beeinträchtigt. Um auch bei hoher Fehlerrate eine Ortungsmöglichkeit zu schaffen, ist es möglich, im bitfehlerverursachenden und allen nachfolgenden Regeneratoren die Erzeugung von Antwort-Fehlerratenbursts ebenfalls zu blockieren, so daß wiederum aus der Anzahl der empfangenen Antwort-Fehlerratenbursts auf den Fehlerort geschlossen worden kann.

Falls eine Unterbrechung der Signalübertragung in der Rückübertragungsrichtung auftritt, bleiben auch die Antwort-Fehlerratenbursts aus. Um auch dann den Fehlerort bestimmen zu können, ist die Ortung von dem am anderen Ende des Leitungstraktes befindlichen bedienten Amt vorzunehmen. Dazu ist dort ebenfalls eine entsprechende Fehlerortungseinrichtung FOE' vorhanden, und in den unbedienten Regeneratorpunkten sind in entgegengesetzter Richtung Bitfehlerrückblendschaltungen BFR' bis BFRn' angeordnet. Um eine Selbsterregung auszuschließen, sind nach einer Abfrage beide Bitfehlerrückblendschaltungen in einem Regeneratorpunkt zu blockieren. Als ständige Fernkontrolle kann hierbei abwechselnd die Abfrage von dem einen bedienten Amt BA1, anschließend von dem anderen bedienten Amt BA2 erfolgen, wobei der Empfang der Abfrage-Fehlerratenbursts aus der einen Richtung das Startsignal für die Aussendung eines Abfrage-Fehlerratensignals in die andere Richtung sein kann. Bei einer Unterbrechung der Signalübertragung ist as möglich, automatisch periodisch Abfrage-Fehlerratenbursts auszusenden.

Eine weitere Möglichkeit, eine Fehlerortung bei Unterbrechung der Signalübertragung in der Rückübertragungsrichtung zu gewährleisten, besteht darin, in dem jeweils ersten Leitungsregenerator hinter der Unterbrechungsstelle ein kodegerechtes Ersatzsignal zu erzeugen. Es kann dies ein einfaches periodisches Signal, beispielsweise Dauer-Eins sein. Die Erzeugung eines Ersatzsignals schließt die zuvor beschriebene Fehlerortung nicht aus.

Bei einein Leitungssignal mit ausreichender Redundanz können die Fehlerratenbursts derart als Kodeverletzungen in definierter Zuordnung der Kodesymbole eingeblendet werden, daß auf der Empfangsseite eine Fehlerkorrektur erfolgen kann. Beispielsweise können bei einem AMI-Kode Impulse mit positiver Polarität in solche mit negativer Polarität oder auch umgekehrt umgewandelt werden.

Weiterhin ist es möglich, zur Vereinfachung der Fehlerratenbursterkenr.ung und der Fehlerratenbursteinblendung und zur Erhöhung der Sicherheit gegen vorgetäuschte Bursts, insbesondere bei Leitungskodes geringer Redundanz, anstelle eines stochastischen Digitalsignals kurze fest vereinbarte Impulsmuster in periodischer Folge zur Abfrage auszusenden, zum Beispiel

als Dauer-Eins-Block definierter Länge. Die Rückblendung kann als kurze Signalunterbrechung mit Dauer-Null erfolgen. Da dieses Prinzip nur für die Ortung im Fehlerfall und nicht zur ständigen Fernkontrolle angewendet wird, ist es möglich, zwischen den Abfragebursts ein Signal zu senden, so daß eine Vortäuschung der Abfrage mit großer Sicherheit verhindert wird. Außerdem kann durch eine entsprechende Verzögerungs- oder Zählschaltung erreicht werden, daß eine Antwortrückblendung erst dann erfolgt, wenn das Abfragesignal in einer vorgegebenen Anzahl pro Zeiteinheit mehrfach periodisch nacheinander aufgetreten ist. Dieses Prinzip ist zur Erhöhung der Sicherheit der Fehlerortung auch im Fall der ständigen Fernkontrolle während des Betriebes anwendbar.

Claims (9)

1. Verfahren zur Fehlerortung von Regeneratoren in digitalen Nachrichtenübertragungsanlagen, bei denen zwischen bedienten Ämtern die Leitungsregeneratoren in unbedienten Zwischenstellen angeordnet sind, insbesondere in PCM-Nachrichtenübertragungsanlagen geringer Kanalanzahl, dadurch gekennzeichnet, daß von einem bedienten Amt (BA 1, BA2) in Senderichtung mittels einer Bitfehlereinblendschaltung (BFS, BFS') wiederholt kurze Abfrage-Fehlerratenbursts in das zur Nachrichtenübertragung dienende Digitalsignal eingeblendet werden, daß beim Empfang dieser Abfrage-Fehlerratenbursts in dem jeweiligen Leitungsregenerator (LR 1, LRn, LRV, LRn') kurze Antwort-Fehlerratenbursts erzeugt und zu dem jeweiligen bedienten Amt (BA1, BA2) rückübertragen werden und dort über eine Bitfehlererkennungsschaltung (BFE, BFE') einer Fehlerortungseinrichtung (FOE, FOE') zugeführt werden, so daß bei ungestörter Nachrichtenübertragung zeitverschoben aus den jeweiligen Leitungsregeneratoren (LR 1,LRn, LR1', LRn') im jeweiligen bedienten Amt (BA 1, BA2) eine Serie von Antwort-Fehlerratenbursts empfangen und ausgewertet wird, deren Anzahl gleich der Anzahl der in Kette liegenden funktionstüchtigen Leitungsregeneratoren ist und daß bei gestörter Nachrichtenübertragung, wie Leitungsunterbrechung beziehungsweise unzulässig hoher Fehlerrate, die Erzeugung der Antwort-Fehlerratenbursts ausbleibt, so daß dann aus der Anzahl der im bedienten Amt (BA 1, BA2) eintreffenden Antwort-Fehlerratenbursts auf den Ort der Störung geschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrage-Fehlerratenbursts vorzugsweise als Verletzungen der Kodiervorschrift des Digitalsignals eingeblendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Antwort-Fehlerratcnbursts kleiner als die doppelte Signallaufzeit in einem Regeneratorfeld ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl für eine Zeitdauer, die mindestens gleich der doppelten Signallaufzeit zwischen zwei bedienten Ämtern (BA 1, BA2) ist als auch bei einer unzulässig hohen Fehlerrate die Erzeugung von Antwort-Fehlerratenbursts blockiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblendung von Abfrage-Fehlerratenbursts und die Rücksendung von Antwort-Fehlerratenbursts wahlweise von und zu je einem die Übertragungsstrecke begrenzenden bedienten Amt erfolgen kann, wobei die vorübergehende Blockierung der Antwort-Fehlerratenburst-Erzeugung unmittelbar nach der Abfrage beziehungsweise bei erhöhter Fehlerrate gleichzeitig auf beide Übertragungsrichtungen der Rückblendung wirkt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Signalausfall ein kodegerechtes Ersatzsignal erzeugt und übertragen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodeverletzungen in definierter Zuordnung zu den Kodesymbolen eingeblendet werden und somit auf der Empfangsseite eine Fehlerkorrektur erfolgen kann.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit einer Abschaltung der normalen digitalen Mutzsignalübertragung sowohl zur Abfrage als auch als Antwort anstelle eines stochastischen Digitalsignals kurze definierte Impulsmuster in periodischer Folge gesendet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antwortrückblendung erst dann erfolgt, wenn das Abfragesignal in einer bestimmten Anzahl pro Zeiteinheit mehrfach periodisch nacheinander empfangen worden ist.