DE1512707A1

DE1512707A1 - UEberwachungseinrichtung fuer ein Zeitmultiplex-Fernmeldesystem

Info

Publication number: DE1512707A1
Application number: DE19671512707
Authority: DE
Inventors: Lord Michael Robert
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1966-02-02
Filing date: 1967-01-31
Publication date: 1969-05-29
Also published as: ES336386A1; FR1509884A; NL6701581A; GB1117292A; CH491558A; DE1512707B2; BE693527A; US3499994A

Description

Dipl.-Ing,Heinz Glaessen

Patentanwalt
(7)Stuttgart-1,Postfach 3141

M.R.Lord-2
ISE/Reg.3569

INTERUATIOUAi STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New York

Überwachungseinrichtung für ein Zeitmultiplex-Fernmel-

desystem

Die Priorität der Anmeldung Nr.4572/66 vom 2.Februar 1966 in Großbritannien wird in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für ein Zeitmultiplex-Fernmeldesystem.

In PernmeIdesystemen mit einer Anzahl von Kanälen in Multiplexbetrieb zwischen zwei Endstellen sind Teile der Einrichtungen an den Endstellen, die Leitungen und die Zwischenverstärker gemeinsam.

Es ist daher wichtig, zuverlässige Überwachungseinrichtungen für diese gemeinsamen Ausrüstungen vorzusehen.

Wenn die Kanäle auf der Basis des Frequenzmultiplexes gebildet werden, ist es üblich, eines oder mehrere Pilotsignale mit je einer spezifischen Frequenz zu übertragen und die Amplitudenänderung der Pilotsignale für verschiedene Überwachungsaufgaben, inklusive Alarinierung von fehlerhaften Zuständen auszunützen,,

Bei Zeitmultiplex-Anlagen ist die übertragung eines ständigen Pilotsignales nicht möglich, da die zur Verfügung stehende Bandbreite der lieihe nach von jedem Kanal vollständig ausgenützt wird. Das Pilotsignal könnte natürlich über einen Kanal der iualage übertragen werden, der dann für die Nachrichten-27.1.1967 909822/076S

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Übertragung verloren geht. Dieses Verfahren ist deshalb unwirts chaftlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungsanlage für ein Zeitmultiplex-Fernmeldesystem mit zwei Bndstationen mit je einem Sender und einem Empfänger und einer Anzahl von Zweiweg-Signal- und Informationskanälen zu schaffen, bei dem die Verkehrskapazität des· Systems nicht reduziert wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in den Endstationen ein Prüfton von einem Sender über einen ausgewählten Kanal zu einem Empfänger übermittelt wird, wenn der Kanal nicht belegt ist, und daß ein Alarmsignal ausgelöst wird, wenn sich die Amplituden der gesendeten und empfangenen Prüftöne um mehr als einen vorbestimmten Betrag voneinander unterscheiden.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Pur das joisführungsbeispiel ist ein POM-Orts-System gewählt, das eine Anzahl von tonfrequenten Telefonkreisen und eine gleiche Anzahl von zugeordneten Signalkreisen über eine 4-Draht-Verbindung verbindet. In den Zeichnungen zeigen:

Fig.1 ein Blockschema eines PCM-Orts-Systems Fig.2 ein Ausführungsbeispiel für die Überwachungsanlage nach der Erfindung

Pig.3 ein anderes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung und Pig.4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die. wichtigsten Teile eines PCM-Orts-Systems sind in Pig.1 gezeigt. Es sind Ή Zweiweg-Kanäle ÖH1...CHN vorgesehen, wobei jeder Kanal einen Sprach- und einen Signalkreis aufweist. Beim Sender jeder .endstelle sind die N Sprachkreise und die N Signalisierungskreise mit Kanalverteilern 1 und 2 verbunden, welche hier der Einfachheit halber als übliche Wähler dargestellt sind.

Die Tonfrequenzsienale werden nach bekannten I¹GM-Verfahren quan-

^ö geschieht

tisiert, gepreßt und codiert. Dieses/für alle N Kanäle gemeinsam in dem Block 3. Ein weiteres bit, das für Synchronisierungszwecke und zur Aufgabe des Signalzustandes auf dem K£inal benutzt wird, wird in der tiinblendsehaltung 4 in den PCM-üode eingeblendet.

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Das Synchronesierungsbit wird von der Takt- und Synehronisiereinheit 5 abgeleitet, welche auch die Arbeitsweise der Kanalverteiler 1 und 2 steuert ο Das vollständige PCM-Signal wird zur Leitung 6 übertragen.

Am Empfänger jeder Endstelle werden die codierten Signale über den Leiter 7 zur Ausblendschaltung 8 geleitet, in welcher die bit des Codes, die die Signale, die Synchronisierung und die tonfrequenten Informationen darstellen, getrennt werden» Die Synchronisierbit werden zur Synchronisiereinheit 9 geleitet, welche auch die Kanalverteiler 10 und 11 steuert. Die Signalbit werden zum Verteiler 11 geleitet und die bit, die das tonfrequente Signal darstellen, zum Decoder 12 ,in welchem sie nach Dehnung in das Analogsignal umgesetzt werden. Der Sender und der Empfänger für die entgegengesetzte Sichtung sind entsprechend aufgebaut und im unteren Teil der I⁽¹ig.1 dargestellt. Eswurden dabei die gleichen Bezugszeichen mit einem angehängten ' verwendet.

In jeder Endstelle ist eine "überwachungsschaltung vorgesehen, die gemäß dem Blockschema nach ^ig.2 aufgebaut ist. Die Schaltung v/eist eine Torschaltung 13 auf, über die ein Tonfrequenzsignal vom Oszillator 14 an die Klemme C gegeben v/erden kann. Diese Torschaltung wird durch ein Signal D gesteuert, das über einen Inverter 16 an eine Zeitverzögerungsschaltung 15 angelegt wird, welche nur dann Signale durchläßt, wenn deren Dauer größer als eine bestimmte minimale Dauer ist.

Eine UND-Schaltung 17 erhält ein Eingangssignal über eine zweite Zeitverzögeruiigsschaltung 18 und das andere Eingangssignal von einem Inverter 19 und einem Gleichrichter 20. Die Klemmen 0, J tind-iS der schaltung nach Fig.2 sind mit gleich bezeichneten Klemmen in Eig. 1 verbunden, jie Kl;mme E ist mit dem nicht dargestellten Stationsalarm verbunden.

Die .ir^ungsweise der ochaltung wird nun beschrieben, wobei angenommen wird, daß der Kanal CHJ für die überwachung verwendet c ,enii aieeer Kanal frei wird, verschwindet das Gleichstrom-

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signal an der Klemme D des Signalkreises im Sender der Endstation A und dafür erscheint ein Signal am Ausgang des Inverters 16. Dieses Signal wird, vorausgesetzt, daß seine Dauer größer ist als die Zeitverzögerung der Schaltung 15» an den Steuereingang der Torschaltung 13 angelegt. Die Zeitverzögerungs-Schaltung hat die Aufgabe, das Ansprechen der Alarmschaltung zu verhindern, wenn Wahlimpulse übertragen werden, d.h., wenn das Gleichstrompotential im Signalkreis für jede Ziffer des Wahlcodes für die Dauer von 60ms unterbrochen wird. Wenn der Kanal frei wird, d.h., wenn das Gleichstrompotential an der Klemme D für eine längere Zeit als z.B. 100ms verschwindet, so wird das Ausgangssignal vom Tonfrequenz-Oszillator zur Klemme G und von dort zum Sprachkreis six des Kanals CHJ durchgeschaltet. Dieses Signal wird durch die gemeinsamen Einrichtungen des Senders in der Endstation A in ein PCM-Codesignal umgesetzt zur Endstation B gesendet, wor es in das ursprüngliche Tonfrequenzsignal zurück umgesetzt wird, und an der Klemme E des Sprachkreises des Kanals CHJ erscheint.

Im Normalbetrieb tritt, wenn der Kanal J frei wird, der Prüfton in der Überwachungseinrichtung der Endstation B^- auf der Klemme E auf, .und es ist kein Signal an der Klemme D vorhanden. Dann wird der Prüfton, wie bereits erklärt, zur Klemme C und zum Sprachkreis des Kanals CHJ durchgeschaltet und zur Endstation A übertragen. Dort tritt der Prüfton an der Klemme E auf, vom Inverter 19 kommt kein Ausgangssignal und die UND-Schaltung 17 bleibt geschlossen. In gleicher Weise xxxi bleibt die UND-Schaltung in der Endstelle B geschlossen.

Wenn die Zeitverzögerung der Schaltung 15 in beiden Stationen unterscheidlich ist, kann es vorkommen, daß nach dem Aussenden eines Prüftones von der Endstelle A zur Endstelle B der von B nach A zurückgesendete Prüfton um eine Zeitdauer verzögert ist, die gleich der Differenz der einzelnen Zeitverzögerungen der Schaltungen 15 ist. Diese Verzögerung würde die logische Schaltung als Fehlzustand auswerten und demzufolge einen Alarm geben. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, ist eine zusätzliche

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Zeitverzögerungsschaltung 19 in der Alarmsehaltung vorhanden.

Wenn in der gemeinsamen Ausrüstung, welche zur Übertragungseinrichtung A und B gehört, ein Fehler auftritt, verschwindet das Signal an der Klemme Ξ des Empfängers in der Station B und am Ausgang des Inverters 19 erscheint ein Gleichstromsignal. Dieses Signal öffnet zusammen mit dem Signal vom Ausgang der Yerzögerungsschaltung 18 die UND-Schaltung 17. Es wird dann die Alarmschaltung, die mit der Klemme F verbunden ist, betätigt. Wenn ein Fehler in der gemeinsamen Ausrüstung für die Übertragungseinrichtun B nach A auftritt, löst in gleicher Weise die ■Überwachungseinrichtung in der Station A durch Öffnen der MD-Schaltung 17 einen Alarm aus, wenn in der Endstation A kein Prüfton empfangen wird.

Übertragungsfehler bewirken jedoch nicht immer eine vollständige Unterbrechung des Signales, sondern oft nur eine Verringerung der Amplitude. Aus diesem Grunde muß entweder die Empfindlichkeit der UND-Schaltung 17, oder die Amplitude der an diese angelegten Signale so eingestellt werden, daß der Alarm bestätigt wird, wenn die Übertragungsverluste einen Wert erreicht haben, der als unzulässig betrachtet werden muß.

Eine vereinfachte Überwachungsausrüstung für eine der Endstellen wird in Fig.3 gezeigt. Diese Ausrüstung unterscheidet sich von der eben beschriebenen dadurch, daß in der Station B kein Prüftongenerator vorhanden, ist. Statt dessen wird der von der Station A empfangene Prüfton zum Sender der Station B geleitet, und wieder zur Station A zurückgesendet. Bei dieser Anordnung wird beim Auftreten eines Fehlers nur in der Station A ein Alarm gegeben. Me Schaltung besitzt lediglich einen Inverter 21 und eine Torschaltung 22. Wenn in der Station B auf der Klemme E der Prüfton empfangen wird, und wenn der Kanal frei ist, d.h., wenn kein Potential an Klemme D liegt, erscheint dieser Prüfton an der Klemme 0 und wird in den Sendeeingang des Kanals CHJ zur Übertragung nach der Station A angelegt.

Es kann der Fall auftreten, daß eine Endstelle mit einer zweiten

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Endstelle zusammenarbeiten muß, die von einem anderen Hersteller stammt. In diesem Falle muß jede Station mit einer unabhängigen Überwachungsausrüstung versehen sein, wenn die Überwachungseinrichtungen beider Stationen nicht kompatibel sind. Dies bewirkt beträchtliche Schwierigkeiten, da in einer 4-Draht-PCM-Anlage die Schaltungen für die Richtung A-B und für die Richtung B-A nicht synchron miteinander laufen. Aus diesem Grunde ist es möglich, das PCM-Code-Signal, das während freier Perioden eines Kanales den Prüfton darstellt, direkt vom Sender abzunehmen, und diesen Code in den Empfänger einzugeben, da die Zeitlagen für den Sender und den Empfänger nicht miteinander übereinstimmen.

Obwohl eine sich selbst überwachende Endstation die gemeinsame Ausrüstung in dieser Station überwacht, sind zusätzliche Überwachungsausrüstungen notwendig, um Fehler auf den Leitungs- und in Zwischenverstärkerausrüstungen anzuzeigen. Diese zusätzlichen Schaltungen sind üblicherweise in der Synchronesierausrüstung untergebracht.

Eine Anordnung, welche diese Schwierigkeit überwindet, ist in Fig.4 dargestellt. Die in dieser Figur gezeigte Schaltung ist als Zusatz zu den Schaltungen nach Fig.1 und 2 ausgelegt, und ist mit diesem über Klemmen (J,H und K verbunden.

Das hauptsächlichste Merkmal dieser Anordnung besteht darin, daß von der abgehenden Leitung 6 mindestens zwei bit des Codes, der das Sprachsignal oder den Prüfton im Kanal CHJ darstellt, parallel zur Aussendung, in bistabilen Einheiten gespeichert werden. Diese gespeicherte Information wird dann durch Synchronisiersignale des Empfängers während der dem Kanal J zugeordneten Zeitlagen ausgespeichert und an die Empfangsleitung angelegt _ψ

Um die gesendeten Ziffern zu speichern, ist eine logische Schaltung mit bistabilen Kippschaltungen 23,24, den UND-Schaltungen 25,26, <r> 27, 28 und einem Inverter 29 an die abgehendes PCM-Leitung 6 ange-Q schlossen. Diese logische Schaltung erhält Taktimpulse vom Takt- ^ geber des Senders, und zwar entsprechend den Zeitlagen von zwei' cn bit des Signales im Kanal J. Man. sieht,, daß die bistabile Kipp-

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σ> schaltung 23 durch ihre Stellung anzeigt, ob das erste bit im

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Codesignal des Kanals J vorhanden ist oder nicht. In gleicher Weise gibt die bistabile Kippschaltung 24 an, ob das Signal im Kanal J ein zweites bit besitzt oder nicht.

Die Eingabesehaltung für den Empfänger ist im unteren Teil der Pig.4 angegeben. Sie enthält vier UND-Schaltungen 30,31,32,33» zwei ODER-Schaltungen 34,35 und einen Inverter 36. Die Klemmen H und Gr von Fig.4 sind mit gleich bezeichneten Klemmen in Fig.1 verbunden, nachdem der Bügel entfernt ist, -welcher diese verbunden hatte.

Die Arbeitsweise der Schaltung soll nun beschrieben werden. Wenn der Kanal J belegt ist, ist kein Signal an der Klemme K vorhanden und die UND-Schaltung 32 bleibt gesperrt. Vom Ausgang des Inverters 36 wird dann ein Signal an die Torschaltung 33 angelegt. Also öffnet die Torschaltung 33, wenn ein Signal von der Station B an der Klemme G auftritt, und läßt das Signal über eine ODER-Schaltung 3.5 zur Klemme H durch, die mit dem Eingang des Empfängers verbunden ist. Während freier Zeitabschnitte des Kanals J erscheint ein Signal an der Klemme K und die Torschaltung 32 kann während der Zeitlagen, die den ausgewählten bit des Signales auf dem Kanal J entsprechen, öffnen, so daß das Ausgangssignal des Inverters 36 Null wird, damit das 'for 33 gesperrt und die Klemme G- von der Klemme H abgetrennt wird.

Gleichzeitig wird das in den bistabilen Kippschaltungen 23 und 24 gespeicherte Signal über die Klemme H und die ODER-Schaltung 35 in den Empfänger eingegeben, und zwar während der Zeitlagen, die den ausgewählten Codebit des dignales im Kanal J entsprechen.

In der obigen Beschreibung der ochaltung von Fig.4 kennzeichnen nur zwei Ziffern des PCH-Code-Signales den Prüfton. Meiw. das erste der beiden ausgewählten bit die Polarität und das zweite den bedeutsamen Wert der die Amplitude des Signales angibt, ist, so stellt das in den Empfänger eingegebene PCM-Signal eine Rechteckwellenforni dar, unter der Voraussetzung, daß die Amplitude

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des an den Eingang des Kanales J angelegten Prüftones groß genug ist, um das bedeutsame bit zu erzeugen.

Die Tatsache, daß das eingegebene PCM-Code-Signal nach der Decodierung im Empfänger nur eine Annäherung an den ursprünglichen Prüfton ergibt, hat keine weiteren Polgen, denn die Arbeitsweise der logischen Schaltung des Alarms ist nur abhängig vom Vorhandensein oder NichtVorhandensein eines Signales und nicht von dessen Form.

Die logische Schaltung nach Pig.4 kann erweitert werden, um weitere oder alle Ziffern des Gode-Signales des Tonfrequenzsignales zum Empfangsweg zu senden, anstelle von nur zwei, wie dies beschrieben wurde. Aus dem obenerwähnten ist aber zu entnehmen, daß sich dadurch kein zusätzlicher Vorteil ergibt.

7 Patentansprüche

3 Bl.Zeichnungen, 4 Pig.

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Claims

I D 11 I U 7

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Patentansprüche

f 1.) Überwachungsanlage für ein Zeitmultiplex-Fernmeldesystem mit zwei Endstationen mit je einem Sender und einem Empfänger und einer Anzahl von Zweiweg-Signal-und Informations-Kanälen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Endstationen ein Prüfton von einem Sender über einen ausgewählten Kanal zu einem Empfänger übermittelt wird, wenn der Kanal nicht belegt ist, und daß ein Alarmsignal ausgelöst wird, wenn sich die Amplituden der gesendeten und empfangenen Prüftöne um mehr als einen vorbestimmten Betrag voneinander unterscheiden.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Sender eine Überwachungseinrichtung vorgesehen ist, um die Signalisierung zu überwachen und den Freizustand des ausgewählten Kanales festzustellen, daß weiter Mittel vorhanden sind, um einen Prüfton an diesen Informationskanal anzulegen, daß im Empfänger Mittel vorhanden sind, um die Amplitude des empfangenen Prüftones festzustellen, daß weiter Mittel vorhanden sind, um die Amplituden des gesendeten und des empfangenen Prüftones miteinander zu vergleichen, und daß schließlich Mittel vorhanden sind, um ein Alarmsignal auszulesen.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung Mittel aufweist, um die Übertragung des Prüftones zu verhindern, wenn die Dauer des Freizustandes kürzer als ein vorbestimmtes· Zeitintervall ist.
4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel zur Verhinderung einer Übertragung aus einem Zeitverzögerungsnetzwerk bestehen, welches eine Zeitverzögerung bewirkt, die größer als das genannte vorbestimmte Zeitintervall ist.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Empfänger Mittel vorgesehen sind, um den über den ausgewählten

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Kanal empfangenen Prüfton herauszuziehen und an den Sender der gleichen Endstelle für die Übertragung zur anderen Endstelle wieder anzulegen.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Herausziehen des Prüftones vom Empfänger und zum Anlegen an den Sender logische Schaltmittel umfassen.
7. Anlage nach Anspruch 4, bei einem System, bei dem die Zeitmultiplex-Code-Signale, die zur Übertragung in einer Richtung verwendet werden, nicht mit den Signalen,die für die Übertragung in der entgegensetzten Richtung verwendet werden, synchron sind, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder alle Ziffern des Code-Signales, das den Prüfton darstellt, und zur Segensteile übertragen wird, gleichzeitig in der Sendestelle in binärer Form gespeichert werden und von diesem Speicher an den Eingang des Empfängers dieser Station zu den Zeitlagen, die dem gewählten Kanal entsprechen, angelegt werden.