DE1202818B - Schaltungsanordnung zum automatischen Ausgleichen der Daempfungs- bzw. der Laufzeit-verzerrung in einem Datenuebertragungskanal - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

H041

Deutsche Kl.: 21 al - 7/01

Nummer: 1202 818

Aktenzeichen: T 24649 VIII a/21 al

Anmeldetag: 4. September 1963

Auslegetag: 14. Oktober 1965

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Ausgleichen der Dämpfungsverzerrung bzw. der Laufzeitverzerrung in einem Datenübertragungskanal.

Wenn eine Datenübertragung in einem System ausgeführt wird, in dem ein Ubertragungskanal unmittelbar vor Herstellung der Verbindung ausgewählt wird, ist eine besondere Ausgleichung der Verzerrung auf der Leitung vor dem Senden einer Datenfolge notwendig, wenn die Leitungsqualität nicht zufriedenstellend ist, da eine permanente Ausgleichung jedes Leitungsabschnittes, der für die Verwendung ausgewählt werden kann, nicht wirtschaftlich ist.

Ziel der Erfindung ist es, vor Herstellung der Datenübertragungsverbindung die Verzerrung der Verbindung mit Hilfe eines Prüfsignals zu bestimmen und eine Korrektur der Verzerrung herzustellen, bevor die Datenaussendung beginnt, bzw. die Leitung abzuschalten und eine andere Leitung zu wählen, wenn eine zufriedenstellende Korrektur nicht ausgeführt werden kann.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anzahl von Korrekturnetzwerken, die wiederum mit dem Kanal verbunden sind, und eine Verzerrungsmeßvorrichtung aufweist, die den Wert der Signalamplituden während eines Zeitintervalls messen kann, welches eine festgelegte Anzahl von Signalelementen enthält, die in einem über den Kanal empfangenen Datensignal enthalten ist, und in Abhängigkeit von dem Mittelwert aller Änderungen der Absolutwerte der Amplituden in dem Prüfsignal Schaltvorrichtungen betätigen kann, welche Korrekturnetzwerke nacheinander mit dem Kanal verbinden, bis die gewünschte Kompensation erzielt worden ist.

Die Erfindung wird in den Einzelheiten durch eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in der

F i g. 1 ein Blockdiagramm ist, welches die zum Senden und Empfangen des Prüfsignals und zur Laufzeitkorrektur in dem Sender und dem Empfänger notwendigen Vorrichtungen zeigt,

F i g. 2 ein Schaltbild einer Verzerrungsmeßvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt,

F i g. 3 mehr in den Einzelheiten das Ausgleichsnetzwerk und die für ihre Steuerung notwendige Steuervorrichtung zeigt,

Fig. 4 in Kurvenform den Zeitverlauf des übertragenen Prüfsignals darstellt,

F i g. 5 das empfangene Prüfsignal zeigt,

F i g. 6 die Zeitsignale darstellt, die auf die Verzerrungsmeßvorrichtung gegeben werden,

Schaltungsanordnung zum automatischen
Ausgleichen der Dämpfungs- bzw. der Laufzeitverzerrung in einem Datenübertragungskanal

Anmelder:

Telefonaktiebolaget LM Ericsson, Stockholm

ίο Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke und Dipl.-Ing. H. Agular,
Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:

Nils-Olof Johannesson, Hagersten;
Walter Herbert Erwin Widl,
Bandhagen (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 7. September 1962 (9683)

F i g. 7 die in dem empfangenen Prüfsignal gemessenen Amplitudenwerte zeigt,

F i g. 8 den integrierten Wert der Amplitudenwerte darstellt,

F i g. 9 den integrierten Wert der Amplitudenänderungen zeigt, wobei dieser Wert eine bestimmte Größe nicht überschreiten sollte,

Fig. 10 die Kurve der Laufzeitverzerrung für eine als Beispiel gewählte Leitung darstellt, und zwar vor und nach dem Anschluß von drei Ausgleichsnetzwerken, und

Fig. 11 zeigt, wie die Verzerrung nach der Verbindung von einem, zwei bzw. drei Netzwerken herabgesetzt ist.

F i g. 1 zeigt in Form eines Blockdiagramms die Schaltungsanordnungen, die auf der Senderseite zum Aussenden des Prüfsignals und auf der Empfängerseite zum Empfang des Prüfsignals, Messen der Laufzeitverzerrung und, in Abhängigkeit vom Meßergebnis, zum Verbinden einer Anzahl von Ausgleichsnetzwerken mit der Leitung, eines nach dem anderen, notwendig sind. Ein mit Gl bezeichneter Prüfprogrammgenerator erzeugt 1- und O-Signalelemente, die symmetrisch sind und willkürlich aufeinanderfolgen können. Diese Prüfsignale werden auf einen Impulsformer P gegeben, in dem das Signal in Gleichspannungspegel auf eine solche Weise umgewandelt

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wird, daß ζ. B. das Signalelement »1« von einem Dieses Signal wird auf einen Schmitt-Trigger oder

positiven Pegel während der ganzen Bitlänge (Binär- eine ähnliche Schaltung gegeben, die derart einstellbar

einheit) und das Signalelement »0« von einem negativen ist, daß sie ein Ausgangssignal abgibt, wenn z. B.

Pegel während der ganzen Bitlänge dargestellt wird. das Signal von der Verzerrungsmeßvorrichtung einen

Die Prüfsignale werden auf einen Datenübertragungs- 5 definierten Schwellenwert überschreitet, die jedoch

sender geliefert, der normalerweise zum Senden von kein Signal liefert, wenn der Wert unter dieser Größe

Datensignalen von einer Datenquelle DS verwendet liegt. Das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers wird

wird. Der Schalter S zeigt symbolisch an, daß der auf einen Impulsgenerator PG geliefert, der während

Datenübertragungssender abwechselnd zum Senden der Zeit, in der er ein Signal vom Schmitt-Trigger

von Datensignalen und Prüfsignalen benutzt werden io erhält, Impulse in gleichmäßigen Intervallen erzeugt,

kann. Der Datenübertragungssender enthält auf z. B. in Intervallen von einer Sekunde. Die Impulse

bekannte Weise ein impulsformendes Tiefpaßfilter Fl, werden auf einen Ringzähler RR gegeben, der von

in dem die rechteckigen Impulse in eine^-Funk- ^f^{1 Im}P^ul* y^eiterS^eschai^tet ,^wi^rd> ^u"^d * **?

⁰^ χ Stufe verhindert er em Ausgleichsnetzwerk UNl,

tion umgewandelt werden. Von diesem Filter werden 15 UN2 usw. in Reihe mit der Leitung, deren Dämdie Signale auf einen Modulator ATl gegeben, wo pfungsverzerrung festzustellen ist. Wenn das erste sie eine Trägerfrequenz modulieren, die in einem Ausgleichsnetzwerk UNl angeschlossen ist, wird die Trägerfrequenzgenerator Gl erzeugt wird. Die modu- Verzerrung wiederum von der Verzerrungsmeßlierte Trägerfrequenz wird dann über ein zweites vorrichtung DM gemessen, und wenn die Verzerrung Tiefpaßfilter Fl geleitet, um Harmonische in dem 20 immer noch den erlaubten Wert übersteigt, wird Modulationsprodukt auszuschließen. Das oben be- weiter ein Signal von dem Schmitt-Trigger erhalten, schriebene Verfahren unterscheidet sich nicht von so daß der Ringzähler um eine Stufe weitergeschaltet dem, das allgemein bei Datenübertragungssendern und das Ausgleichsnetz UN2 angelegt wird. Auf bekannt ist. Die Prüfsignale werden über eine Lei- diese Weise werden neue Ausgleichsnetzwerke vertung L in eine Mischerschaltung auf der Empfänger- 25 bunden, bis der gewünschte Wert der Laufzeitseite gegeben, wo sie mit der Trägerfrequenz gemischt verzerrung erzielt worden ist. Sollte dies nach dem werden, die in dem Trägerfrequenzgenerator C?3 «-ten Schritt nicht erreicht sein, dann wird kein erzeugt wird. Auf diese Weise wird ein Signal erhalten, weiteres Ausgleichsnetzwerk mehr verbunden, sondern das aus der positiven und der negativen Halbwelle der der (n + l)-te Schritt in dem Ringzähler gibt eine Trägerfrequenz besteht. Dieses Signal wird auf ein 30 Information an den Sender über den Rückkehrkanal, Tiefpaßfilter F3 geleitet, um die Harmonischen aus- die besagt, daß die Qualität der Leitung eine Datenzuschalten, und infolgedessen werden die Signale die aussendung nicht erlaubt. Wenn nach Verbindung gleiche Form annehmen, die sie hatten, als sie das einer definierten Zahl von Ausgleichsnetzwerken die Filter Fl in dem Sender verließen. Das oben be- beabsichtigte Leitungsqualität erzielt worden ist, ist schriebene Verfahren entspricht genau dem, das bei 35 es gleichzeitig möglich, über einen Ausgang von dem Datenübertragungssendern und den Empfängern üb- Schmitt-Trigger, der auf den Ausgangswert von der lieh ist. Die Signale werden über den Eingang D Verzerrungsmeßvorrichtung anspricht, ein Signal an auf eine Verzerrungsmeßvorrichtung DM gegeben, den Sender über einen Rückkehrkanal zu senden, die auch Zeitimpulse über den Eingang T erhält. welches besagt, daß der Schalter S betätigt werden Die Zeitimpulse werden von einem Bitfrequenz- 40 und die normale Datenaussendung beginnen kann, generator KL erzeugt, der von einem Detektor JVD Wenn gefunden wurde, daß die Leitungsqualität für O-Pegeldurchlaß synchronisiert ist. Auf diese nach dem Prüfen aller «-Schritte immer noch nicht Weise wird ein Zeitimpuls in der Mitte jedes Signal- den gewünschten Wert hat, ist es selbstverständlich elements erzielt, um die Verzerrungsmeßvorrichtung zu auch möglich, die Anforderungen hinsichtlich der steuern. Zweck der Verzerrungsmeßvorrichtung ist 45 Qualität herabzusetzen und eine neue Messung mit es, festzustellen — wie es noch genauer in Verbindung verringerten Qualitätsanforderungen durchzuführen, mit Fig. 2 und den Fig. 4 bis 9 erklärt werden wobei der Schmitt-Trigger jetzt auf den anderen wird —, ob die Änderungen zwischen den Ampli- Wert eingestellt ist.

tudenwerten in der Mitte der Signalelemente in einer F i g. 2 zeigt ein Schaltbild für die Verzerrungserlaubten Grenze bleiben, was ein Maß für die Größe 50 meßvorrichtung gemäß der Erfindung. Das empfander Verzerrung ist. F i g. 4 zeigt in Kurvenform gene Prüfsignal wird auf die Basis des Transistors Tl das ausgesendete Signal hinter dem Filter Fl, und und die Basis des Transistors 73 geliefert, und F i g. 5 zeigt das empfangene Signal hinter dem infolgedessen wird ein Strom durch die Emiter-Filter F3. Wie aus F i g. 4 zu ersehen ist, sind die Kollektor-Strecken der Transistoren fließen, der Absolutwerte der Amplituden der Bitimpulse gleich 55 proportional zur Amplitude des Signals ist. Strom an den folgenden Impulsstellen des ausgesendeten kann jedoch nur in dem Moment fließen, der durch Signals. Andererseits treten in Folge von Bit-Inter- die Zeitimpulse festgelegt wird, welche auf die Verferenz gewisse Unterschiede zwischen den Amplituden zerrungsmeßvorrichtung über den Eingang T geliefert nach dem Empfang des Signals, wie es in Fig. 5 werden. Diese Zeitimpulse werden auf die Basis des gezeigt ist, in Übereinstimmung mit der Laufzeit- 60 Transistors Tl geliefert, so daß der Transistor Tl verzerrung längs der Leitung ein. Wenn der Unter- während jedes Zeitimpulses leitend wird. Auf Grund schied zwischen aufeinanderfolgenden Amplituden- der Tatsache, daß die Zeitimpulse gleichzeitig mit werten einen vorher festgelegten Wert während eines dem Amplitudenwert, der festzustellen ist, auftreten, definierten Zeitintervalls überschreitet, bedeutet dies, wird eine Spannung, die proportional dieser Amplidaß die Laufzeitverzerrung unerlaubt groß ist. Die 65 tude ist, auf die Primärwicklungen des Übertra-VerzerrungsmeßvorrichtungDMgibtein Signal, dessen gers TRl, gleichzeitig mit jedem Zeitimpuls geliefert. Amplitude proportional zur Größe der Laufzeit- Der Transistor T5 wird auch in gleichem Schritt mit verzerrung ist, wie es später erklärt werden wird. den Zeitimpulsen geöffnet. Der Transistor TA, dessen

Kollektor mit der Kapazität Cl verbunden ist und in gleichem Schritt mit dem Transistor T5 leitend wird, leitet die Spannungswerte von dem Übertrager TRl zur Kapazität Cl, so daß die letztere auf die Amplitudenwerte des Signals in gleichem Schritt mit den Zeitimpulsen aufgeladen wird. Die Spannungsänderungen der Kapazität Cl werden durch Transistoren T6, Tl zum Übertrager TR3 geliefert, der die Spannungsänderungen auf eine Gleichrichterschaltung liefert, die aus den Transistoren 7"8 und Γ9 besteht. Über den Widerstand R17 erscheint der Wert der Spannungsänderungen, und über der Kapazität CA erscheint der integrierte Wert der Spannungsänderungen. Dieser Wert wird dann über den Ausgang F auf den Schmitt-Trigger geliefert, welcher in Abhängigkeit von diesem Wert und von seiner Einstellung an seinem Ausgang ein Ausgangssignal für den Impulsgenerator erzeugen wird. F i g. 8 zeigt ein Beispiel der Veränderung der Spannung über der Kapazität Cl und Fig. 9 ein Beispiel für die Spannungsänderungen bzw. den Mittelwert der Änderungen. Wie oben erwähnt wurde, zeigt F i g. 4 den Zeitverlauf des übertragenen Prüf signals, F i g. 5 den Zeitverlauf des empfangenen Signals, F i g. 6 die Zeitimpulse und F i g. 7 die Amplitudenwerte der entsprechenden Signalelemente, die in dem empfangenen Prüfsignal gemessen wurden. F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform des Ausgleichsnetzwerks und die Steuervorrichtung des Ausgleichsnetzwerkes. Die Ausgleichsnetzwerke JVl, Nl usw. bestehen aus überbrückten T-Gliedern, die normalerweise durch die Ruhekontakte der Relais Wl, Wl usw. abgeschaltet sind. Wenn der erste Schritt des Ringzählers verbunden ist, zieht das Relais Wl an und verbindet das Ausgleichsnetzwerk TVl in Reihe mit der Leitung. Der nächste Impuls zum Ringzähler verbindet das Ausgleichsnetzwerk Nl. F i g. 3 zeigt den Zustand, in dem sie ersten beiden Ausgleichsnetzwerke angeschlossen sind, das dritte jedoch nicht. Das Relais WO symbolisiert die Möglichkeit zur Abtrennung aller Ausgleichsnetzwerke, z. B. bei dem Trennen der Verbindungen. Die Lösung mit Relais wird nur gezeigt, um die Einrichtung auf einfache Weise zu erläutern; die Steuerung kann selbstverständlich auch mit elektronischen Mitteln vorgenommen werden. Fig. 10 zeigt in Form von Diagrammen ein Beispiel der Laufzeitverzerrung für ein Meßobjekt ohne jedes Ausgleichsnetzwerk und nach Verbindung von einem, zwei bzw. drei Ausgleichsnetzwerken. Fig. 11 zeigt die Signalverzerrung entsprechend dem Wert in Milliampere, die am Ausgang der Verzerrungsmeßvorrichtung ohne Ausgleich der Verzerrung und nach dem Anschalten von einem, zwei bzw. drei Ausgleichsnetzwerken erhalten wird. Wie zu ersehen ist, ist nach dem Anschalten des dritten Ausgleichsnetzwerkes der Wert unter die Schwelle gesunken, die eine Grenze der Möglichkeit der Datenübertragung über die Leitung darstellt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung zum automatischen Ausgleichen der Dämpfungs bzw. der Laufzeitverzerrung in einem Datenübertragungskanal, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anzahl von Korrekturnetzwerken, die wiederum mit dem Kanal verbunden sind, und eine Verzerrungsmeßvorrichtung aufweist, die den Wert der Signalelementamplituden während eines Zeitintervalls messen kann, welches eine festgelegte Anzahl von Signalelementen enthält, die in einem über den Kanal empfangenen Datensignal enthalten ist, und in Abhängigkeit von dem Mittelwert aller Änderungen der Absolutwerte der Amplituden in dem Prüfsignal Schaltvorrichtungen betätigen kann, welche Korrekturnetzwerke nacheinander mit dem Kanal verbinden, bis die gewünschte Kompensation erzielt worden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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