DE2153605A1

DE2153605A1 - Fernueberwachungssystem fuer ein pcmuebertragungssystem

Info

Publication number: DE2153605A1
Application number: DE2153605A
Authority: DE
Inventors: Roberto Camiciottoli; Giuseppe Grossi
Original assignee: Societa Italiana Telecomunicazioni Siemens SpA
Current assignee: Italtel SpA
Priority date: 1970-11-16
Filing date: 1971-10-27
Publication date: 1973-04-05
Also published as: DE2153605C2; US3760127A; GB1364264A; SE380955B

Description

8475-71/H ,

No. 31796 A/70
vom I6.II.I97O

SOCIETA¹ ITALIANA TELECOMUNICAZIONI Siemens s.p.a., Mailand / Italien

Fernüberwachungssystem für ein PCM-Übertragungssystem

Die Erfindung betrifft ein Fernüberwachungssystem für ein PCM-übertragungssystem mit einer Anzahl von η
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Endstellen eingeschalteten Verstärkerstellen, von denen jede Verstärker steile in einem Behälter einer Anzahl von m/2 in
der einen Richtung arbeitenden Verstärkern und weitere m/2 Verstärker enthält, welche die übertragung in der entgegengesetzten Richtung verstärken, mit einer Einrichtung, welche Abfragemuster für die Verstärkerstellen auf eine an die beiden Endstellen angeschlossene
Dienstschleife des Übertragungssystems überträgt.

Bei der PCM-Übertragung tritt das Problem auf, die in den Übertragungsweg eingeschalteten Verstärker zu
überwachen, die schadhaft werden oder im Laufe der Zeit ihre Nennparameter derart ändern können, daß untolerierbare Fehler in die übertragung eingeführt werden. Zu diesem Zweck sind drei Arten von Fernüberwachungssysteinen möglich:

309 8 U/1040

a) Systeme, welche über die PCM-Übertragungsleitung selbst an die Verstärker gesendete Signale benutzen und die Antworten ebenfalls über diese Leitung empfangen;

b) Systeme, welche bestimmte Abfragesignale, sogenannte Abfragemuster, über die PCM-Übertragungsleitung an die Verstärker senden und die Antworten über eine spezielle Dienstschleife empfangen; und schließlich

c) Systeme, welche die Abfragekriterien über eine spe- Ψ ■

zielle Schleife aussenden und auch die Antworten auf dieser Schleife erhalten.Mit einem System dieser letztgenannten Art befaßt sich die vorliegende Erfindung.

An ein Fernüberwachungssystem der vorliegenden Art müssen eine ganze Reihe von Forderungen gestellt werden:

1) Es darf kein Eingriff in den Betrieb der Verstärker erfolgen;

2) die Dienstschleife muß elektrisch von den Betriebssystemen getrennt sein;

3) ein Fehler muß eindeutig identifizierbar sein;

4) die Fernüberwachung muß unabhängig von der Länge der Leitungsabschnitte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Endstellen erfolgen;

3098 U/ 1 O¹AO

5) es muß* die Fernüberwachung aller Verstärker des
PCM-iibertragungs syst ems unabhängig von ihrer Anzahl

. möglich sein; .-.,.- .. , .■ . . ·

6) die zentralen Schaltungsteile des Fernüberwachungssystems müssen unmittelbar durch die PCJi-Übertragungsleitungen ohne Störung der,Übertragung gespeist werden; - .- : ■■■:.<-:■.- ₍ _■;._-..--

7) die zentralen Teile des Fernüberwachungssysteins
(Dienstschleife, zentrale Verarbeitungseinheit, Abfrageund Antwortanalysiereinheit) müssen,unabhängig von,der_r Übertragungsgeschwindigkeit der PCM-Systeme

, arbeiten, sich also für jede Übertragiuigsgeschwindigkeit eignen;

8) die Fernüberwachung.muß bei jeder (beispielsweise
linearen oder sternförmigen) Konfiguration des Übertragungssystems möglich sein;

9) die Fernüberwachung muß auch während einer Informationsübertragung möglich sein, ohne daß diese ge-

10) schließlich muß der für die Fernüberwachungsvorrichtungen erforderliche Aufwand möglichst gering sein.

3 0 9 8 U / 1 0 U Q-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fernüberwachungssystem anzugeben, das diese Forderungen möglichst weitgehend erfüllt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Fernüberwachungssystem der eingangs genannten Art dadurch, daß eine Abfrage- und Antwortanalysiereinheit die aus Gleichstromimpulszügen und aus einer auf den letzten Impuls folgenden Pause bestehenden und die Antwortzeit der abgefragten Verstärkerstelle begrenzenden Abfragemuster auf

fc die Dienstschleife überträgt, wobei die Anzahl der Impulse eines Zuges eine Reihe von m/2 in der jeweiligen Verstärkersteile vorhandenen Verstärkern identifiziert; daß für jede Verstärkerstelle je eine Kriteriumverarbeitungseinheit vorgesehen ist und jede dieser η Verarbeitungseinheiten die ankommenden Abfragemuster überwacht, hieraus erkennt, ob sie abgefragt werden soll, und in diesem Fall der Abfrage- und Antwortanalysiereinheit ein Antwortkriterium übermittelt, das aus mindestens einem Impuls besteht und dem Betriebszustand.der m Verstärker der jeweiligen Verstärkerstelle entspricht; und daß mit jedem Verstärker unmittelbar je eine Detektoreinheit zum Feststellen der Leistungsfähigkeit des

" Verstärkers gekoppelt ist und diese n.m Detektoreinheiten den Kriteriumverarbeitungseinheiten Kriterien über die Leistungsfähigkeit der Verstärker sowie einen Speisestrom zuführen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:

30981 Λ/10A0

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild des Fernüberwachungssys terns';

Fig. 2 ein Prxnzipschaltbild der Abfrage- und Antwortanalysiereinheit der Verstärker;

Fig. 3 das Zeitdiagramm der den Verstärker übermittelten Abfragekriterien, der zur Abfrage- und Antwortanalysierexnheit gelangenden Antworten sowie von Zustimmung»Signalen für die Analysierung.der Antworten;

Fig. 4 das Prinzipschaltbild einer in jedem Verstärkerbehälter vorhandenen Kriterienverarbeitungseinheit ;

Fig. 5 das Prxnzipschaltbild einer Detektoranordnung, wie sie für jeden Verstärker zum Feststellen seiner Leistungsfähigkeit vorgesehen ist;

Fig. 6 die Anordnung des Stromversorgungssystems der Detektoranordnungf

Fig. 7 das Schaltbild eines in der Abfrage- und Antwortanalysiereinheit enthaltenen Sende-Empfangsgerätes;

Fig. 8 das Schaltbild einer in der Abfrage- und Antwortanalysiereinheit enthaltenen Detektorschaltung zum Feststellen der Antwort; und

Fig. 9 das genaue Schaltbild der Detektoranordnung gemäß Fig. 5.

Es sei bemerkt, daß in der Zeichnung zur Vereinfachung die Stromversorgungseinrichtungen nur dort dargestellt sind, wo dies zur Erläuterung der Erfindung notwendig

3G98U/ 1 OAQ

Wie in Fig· 1 schematise!! dargestellt ist, liegt zwischen zwei Endstellen A und B ein Übertragungsabschnitt, in dem sich η Verstärkerbehälter befinden. Jeder Behälter enthält m Verstärker g. _i...g. (wobei j = 1 ... η einen allgemeinen Behälter bezeichnet), von denen die ersten m/2 Verstärker die Übertragung in Richtung A B verstärken, während die anderen m/2 die Verstärkung in der entgegengesetzten Richtung B A durchführen.

Jeder Verstärker g . (wobei s = 1 ... m) ist mit einer

J »^s
Detektoreinheit d. zum Feststellen der Leistungsfähig-

Ji⁸

keit des Verstärkers verbunden, welche die Betriebsverhältnisse des Verstärkers g. einer Kriterienverarbei-

J »s
tungseinheit C. anzeigt und zugleich als Speiseeinrich-

J
tung dient. Es sind in jedem Behälter m Verstärker g.

und ebenso viele Detektoreinheiten d. vorhanden.

JS

Die im allgemeinen Behälter vorhandene Verarbeitungseinheit C . liefert aufgrund der von den Detektoreinheiten

ü "

d. kommenden Signale ein Antwortkriterium, das die Be-

J i^s
triebsverhältnisse des gesamten Verstärkerbehälters, in dem sie sich befindet, kennzeichnet. Sie zeigt also an, ob sich im j-ten Behälter fehlerhafte oder jedenfalls unnormal arbeitende Verstärker befinden oder nicht. Diese Antwortkriterien werden über die Dienstschleife oc- einer beweglichen Abfrage- und Antwortanalysiereinheit K übermittelt, nachdem diese Einheit K zuvor über die Schleife jeder Verarbeitungseinheit C. ein Abfragemuster zugeführt hat.

3 098U/104Q

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sei nun die Betriebsweise der Abfrage- und Antwortanalysiereinheit K erläutert. Sie befindet sich in einem KofferChen, das elektrisch mit in den Endstellen vorgesehenen speziellen Steckdosen und gegebenenfalls auch mit entsprechenden Steckdosen in den Verstärkerbehältern verbunden werden kann.

Beim vorliegenden Fernüberwachungssystem wird jeder Reihe von m/2 in einem Behälter enthaltenen Verstärkern eine fortlaufende Nummer zugeteilt. Die Abfrage- und Antwortanalysiereinheit K enthält einen von Hand z.B. mit Tasten betätigbaren Wähler S, der einen Binärzähler

Con zur Zählung der Anzahl der Impulse --¹ vorbereitet, welche die Reihe von m/2 Verstärkern des abzufragenden Behälters identifiziert (wenn z.B. die Zahl 4o gewählt wird und Con., eine Zählkapazität von 60 hat, stellt das-Steuersignal des Wählers S im Zähler Con^ die Zahl 20 ein). Die Reihe der anderen m/2 in einem Verstärkerbehälter enthaltenen, in der entgegengesetzten Übertragungsrichtung arbeitenden Verstärker ist ebenfalls durch fortlaufende Nummern gekennzeichnet. Beispielsweise werden die Reihen von m/2 in der Übertragungsrichtung A B arbeitenden, in den Behältern 1, 2 ... η enthaltenen Verstärkern von A nach B fortlaufend mit 1, 2 ... η bezeichnet, die jeweils m/2 der Übertragungsrichtung B A entsprechenden Verstärker dagegen von B nach A fortlaufend mit η + 1, η + 2 ... 2n (vgl. Fig. 1).

Der Binärzähler Con. wird über eine Torschaltung E¹.

1 ρ 1

und ein NOR-Glied O₁ von einem Taktsignal P gespeist und (über eine nicht dargestellte Schaltung) vom Aus-

3098UM(KO

gangssignal G^ einer Dekodierschaltung Dec rückgestellt. Der mit der Dekodierschaltung Dec gekoppelte Ausgang des Zählers Con. liefert ein Signal, wenn dieser die Zählung der vom Wähler S eingestellten Anzahl von Impulsen beendet hat. Der Zeitpunkt, an dem dies der Fall ist, wird von der Dekodierschaltung festgestellt, die im gleichen Moment ein Ausgangssignal Cj erzeugt« Mit diesem Ausgangssignal steuert sie einen Binärzähler Gen, und außerdem setzt sie (über eine nicht dargestellte Schaltung) einen Antwortdetektor R/R zurück, den sie ferner über eine monostabile Kippschaltung yU„ befähigt, die von den abgefragten Kriterienverarbeitungseinheiten C . ankommenden Antwortkriterien zu prüfen.

Der Binärzähler Gen empfängt als FortSchaltimpuls über ein UND-Glied die Impulse des Taktsignals (^ und als Startimpuls das Ausgangssignal Q der Dekodxerschaltung Dec. Vom Zeitpunkt des Empfangs des Signales O^ an erzeugt er an seinen Ausgängen I und II ein Signal für eine Zeitspanne '"}}"' , die ein Vielfaches der Periode des Signales J-* ist. Eine Verzögerungsschaltung .u. reproduziert an ihrem Ausgang das am Ausgang II des Binärzählers Gen erscheinende Signal C mit einer Verzögerung I/ _ (vgl. Fig. 3)· Die ferner in Fig. 2 dargestellten Kontroll-Lampen L und L* zeigen an, ob die Antworten einen Fehler oder einen normalen Betrieb bedeuten. Sie können auch durch andersartige Anzeigeglieder ersetzt werden.

Die dargestellte Einheit K enthält ferner ein Sende-Empfangsgerät T₁ZR₁, das sowohl die Abfragemuster auf

30 9.8 U/1QAO

die Leitung überträgt als auch die Antwortkriterien empfängt" und an den Antwortdetektor R/R weiterleitet. Wie auch weiter unten aus der Erläuterung der Fig. 3 und 7 hervorgeht, erfolgt hierbei die Übertragung der Abfragemuster, wemu die vom Binärzähler Gen gespeisten Eingänge der Torschaltung E^ und des NOR-Gliedes O₁ ein Signal vom Binärwert 0 empfangen. Wenn hingegen diese Eingangssignale den Binärwert 1 bzw. 0 haben, erfolgt der Empfang der Antwortkriterien.

In Fig. 3 sind die zwei Abfragemustern entsprechenden Impulsfolgen dargestellt. Y . gibt den zeitlichen Verlauf des von der Abfrage- und AntwortanaIysiereinheit K erzeugten Abfragemusters für den Fall wieder, daß der Betrieb der im ersten Behälter (d.h. in der ersten Verstärkerstelle) vorhandenen Verstärker überprüft werden soll. Die Dauer der Pause ( i| ₂) , in der die Antwort empfangen wird, ist durch die. Konstanten der Verzögerungsschaltung XL (Fig· 2) festgelegt. Y*^ gibt für denselben Fall den zeitlichen Verlauf des Zustxnunungssignals zum Analysieren der Antwort wieder, wobei die Dauer des Zustimmungssignals durch die Konstanten der monostabilen Kippschaltung ,u_o (Fig. 2) bestimmt wird.

Entsprechend geben K und Jy _ den zeitlichen Verlauf des von der Einheit K erzeugten Abfragemusters bzw. den zeitlichen Verlauf des Zustimmungssignals zum Analysieren der Antwort für den Fall wieder, daß der fünfte Behälter überprüft werden soll.

Die in die Abfragemuster Jf ₁ und /f _ gestrichelt eingezeichneten Impulse bilden die von den abgefragten Verar-

309814/1040

bextungseinheiten C. an das Sende-Empfangsgerät T₁₁ der Abfrage- und Antwortanalysxerexnhext K angelegten Antwortkriterxen C₁ im Fall des ersten Behälters bzw. C_ im Fall des zweiten Behälters.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4 sei nun die allgemeine Krχι er ienverarbeitungsexnhext C. betrachtet. Sie enthält zwei Sende-Empfangsgeräte Tg/R« und T_/R„ vom selben Typ wie das Gerät T₁ZR₁ der in Fig." 2 dargestellten Abfrage- und Antwortanalysxerexnhext K. Das Sende-Empfangsgerät T₂ZR₂ ^emPfängt die vom Gerät T₁ZR₁ kommenden Abfragemuster V und sendet sie unverändert an das ^ Gerät T-ZR, weiter, welches sie den gegebenenfalls abge-' fragten nachgeschalteten Einheiten C . übermittelt.

Gleichzeitig führt das Gerät TgZR« ^die Abfragemuster einem Integrierglied I₁ und einem Zähler Con„ zu. Das Gerät T₀ZRo empfängt ferner vom Gerät T_R, die von den n-j der Verarbeitungseinheit C. folgenden Verarbeitungseinheiten kommenden Antwortkriterxen ^ . und übermittelt sie der vorausgehenden Einheit C._₁ usw., bis sie schließlich zur Einheit K gelangen. Falls die Einheit

C. an der Lieferung eines Antwortkriteriums λ . betei-

J J

ligt ist, wird es vom Gerät T₃ZR₃ ^zur Einheit K gesendet, wie dies bei dem in Fig. 3 dargestellten Fall durch die gestrichelten Impulse dargestellt ist.

Das Integrierglied I₁ ist eine von den Impulsen des Abfragemusters γ gespeiste RC-Schaltung, die das Potential ihres Ausgangs während des Durchganges dieser Impulse auf dem Binärwert 1 hält, während der Zeitinter-

3098U/ 1040

valle ti ₁ dagegen auf dem Wert 0» Durch diesen Binär-■wert O wird der Binärzähler Con_ auf Null gestellt. Die Ausgangssignale dieses Zählers ermöglichen es, den nachgeschalteten Dekodierschaltungen Dc., oder Dc_, die Abfragemuster der Verstärkerstellen (jeweils für eine Übertragungsrichtung) zu erkennen.

Falls die von den m/2 in Richtung A B wirkenden Verstärkern des allgemeinen (j-ten) Behälters kommenden Leistungsfähigkeitskriterien ι. ' . oder die von m/2 in

J t^s
Richtung B A arbeitenden Verstärkern dieses Behälters

kommenden Kriterien i/". anzeigen, daß alle diese

J , s

Verstärker ordnungsgemäß arbeiten, liefern die UND-Glieder E₂ oder E_, die von den Ausgangssignalen der Dekodierschaltungen Dc₁ bzw. Dc_Q aufgetastet werden, ein Steuersignal an eine monostabile Kippschaltung M₁, die über das Sende-Empfangsgerät T₂/R₂ der Einheit K das dem Betrieb der m im Behälter enthaltenen und von der Verarbeitungseinheit C. überwachten Verstärker entsprechende Antwortkriterium A. · übermittelt (gestrichel-

J
te Impulse in Fig. 3)·

Nun soll eine allgemeine Detektoreinheit d. zur Fest-Stellung der Leistungsfähigkeit des zugehörigen Verstärkers unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert werden. Eine Sxgnalentnahmeexnhext E greift über eine induk-

s, r

tive Kopplung am Ver'stärkerausgangsübertrager ein Signal θ ab, dessen Verlauf den vom j-ten übertragungssystem übertragenen PCM-Signalen entspricht, ohne Störungen in das Übertragungssystem einzuführen. Sie liefert dieses Signal θ am Ausgang an eine Fehlermeßeinheit H, welche gegebenenfalls sogenannte Mischfehler oder Auslassungs-

3098U/10A0-

fehler bei der PCM-Übertragung anzeigt und an ihrem Ausgang im Falle eines Fehlers Fehlerimpulse erzeugt. Unter einem "Mischfehler" ist hierbei zu verstehen, daß sich ein Impuls an einer Stelle befindet, wo bei einer richtigen PCM-Nachricht kein Impuls sein sollte, ' während bei einem "Auslassungsfehler" ein Impuls fehlt, der vorhanden sein müßte, damit die PCM-Nachricht stimmt. Genauer gesagt, führt die Fehlermeßeinheit H einer Impulsverlängerungsschaltung Al jedesmal ein Ausgangssignal zu, wenn das PCM-Signal mindestens einen Impuls mehr oder weniger als die vom Code vorgesehenen Impulse enthält. Gegebenenfalls von der Einheit H angelegte Fehlerimpulse werden von der Schaltung Al verlängert, damit sie in einem Integrierglied I_ besser integriert werden können. Der Potentialwert des Ausgangssignals dieses Integriergliedes übersteigt den Steuerschwellwert einer ODER-Schaltung O₀, der es zügeführt wird, nur dann, wenn das von der Impulsverlängerungs schaltung Al kommende Fehlersignal langer als eine vorbestimmte Zeit dauert. Wenn also die Fehler so groß sind, daß sie eine vorgegebene Grenze überschreiten, überträgt die ODER-Schaltung O₀ das vom Integrierglied I_ kommende Steuersignal zu einem Umformer dc/dc.

An einem anderen, mit einem Integrierglied I₀ gekoppelten Ausgang erzeugt die Fehlermeßeinheit H jedesmal ein Signal, wenn bei der PCM-Übertragung Impulse fehlen. Der Potentialwert des Ausgangssignals dieses Integriergliedes I₂, das dieses Ausgangssignal der Einheit H beim Fehlen von Impulsen integriert, übersteigt den Steuerschwellwert der ODER-Schaltung O₀, wenn die Impulse

309814/1040

für eine Zeitdauer, die langer als ein vorbestimmter Wert ist, fehlen*

Falls im PCM-Übertragungssystem keine Fehler festgestellt werden und die Übertragung ordnungsgemäß ist, gibt die ODER-Schaltung O₀ den Umformer dc/dc zum Betrieb frei, der am Eingang einen Speisegleichstrom

e. (vgl. Fig. 6) erhält und am Ausgang einen Speise-

J ι^s
strom t. an die Verarbeitungseinheit C. und gleich-"

zeitig das Kriterium >, ' . oder υ ' ' · _ fur die Lei-

Jj3 Ji³

stungsfähigkeit des kontrollierten Verstärkers liefert. Unter allen anderen Bedingungen (Vorhandensein von Fehlern oder Fehlen von Impulsen) verhindert das Ausgangssignal der ODER-Schaltung Og den Betrieb des Umformers dc/dc. Die Verarbeitungseinheit C. empfängt dann nicht das Leistungsfähigkeitskriterium des Verstärkers d. , was eine Störung des kontrollierten
Verstärkers anzeigt, und sendet daher auch nicht das Kriterium ^ ./der Antwort auf die von der Einheit K

3 '

durchgeführte Abfragung. Durch das Ausbleiben der Antwort erkennt also die Einheit K die Störung.

Wie in Fig. 6 dargestellt ist, erfolgt die Speisung
der zentralen Teile des Fernüberwachungssystems direkt von den PCM-Übertragungsleitungen aus. Der im allgemeinen (j-ten) Verstärkerbehälter enthaltene allgemeine

Verstärker g. liefert den Speisestrom e, an die
3»^s JiS

Detektoreinheit d. und das Leistungsfähigkeitskriterium

r~~/ J » ^S

i _i über die Detektoreinheit an die Verarbeitungseinheit C.. Die im Behälter befindliche allgemeine Kriterienverarbeitungseinheit C. empfängt am Eingang die in Gruppen

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zu m/2 parallel geschalteten Speiseströme t. . ...t ,

j,χ j ,m

an den beiden Speiseklemmen und gleichzeitig wiederum in Gruppen zu m/2 parallel die Kriterien c ' · und

JjS

^ ' · . die Speiseströme t . werden von der Detektoreinheit d. geliefert, die ihrerseits den Speise-

strom e . zwischen den beiden Polen einer Zener-Diode J»s

V. abgreift. Diese Zener-Diode ist getrennt vom Signalweg s und von den Arbeitsfiltern F₁ . und F₀ ..

J-»J»s <2,j , s

Zur Speisung dient also auf diese Weise direkt die PCM-übertragungsleitung, ohne daß diese gestört· wird. Der Verstärker g. wird in entsprechender Weise von

J »^s

k einer Vorrichtung u. gespeist, welche die zum Betrieb

W ' J »^s -

notwendige Spannung liefert. Die Kriterienverarbeitungseinheit C. wird, wie schon erwähnt wurde, von der Detektoreinheit d. gespeist und für die übertragung des

J >^s
ϋκη zugeordneten Antwortkriteriums in die Schleife OC

vorbereitet.

Nun soll die Betriebsweise des in der Abfrage- und Antwortanalysiereinheit K enthaltenen Sende-Empfangsgerätes R₁ZT₁ erläutert werden, insbesondere die Übertragung der Abfragemuster. Seine schaltungsmäßige Realisierung ist im einzelnen der Fig. 7 zu entnehmen. Das Ausgangssignal des NOR-Gliedes O₁ der Fig. 2, das die Abfragemuster bildet, gelangt an die Klemme b₁ und sperrt damit über den Widerstand r_o den Transistor tr. und über den Widerstand r auch den Transistor tr . Durch die Sperrung des Transistors tr, kann über die Diode a„ und den Widerstand r. der entsprechende Stromimpuls an die Leitung abgegeben werden. I₁ und 1_ sind die Leitungen, welche die Dienstschleife OL bilden. Die Übertragung der Abfrage-* muster auf die Leitung erfolgt dadurch, daß die von der

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Klemme b. kommenden Impulszüge den Transistor tr_ sperren und bei jeder Unterbrechung ein von der mit + bezeichneten Klemme kommender Stromimpuls über den Widerstand r. und die Diode a_ auf die Leitung!, gelangt. Auf diese Weise werden die an die Verarbeitungseinheit C. zu sendenden Abfragekriterien erzeugt. 3

Zum Empfangsvorgang ist zu bemerken, daß die die Antwortkriterien bildenden Impulse nur dann empfangen werden, wenn an der Klemme b.. ein hoher Potentialwert liegt. In diesem Fall sind nämlich die Transistoren tr .j und tr_ leitend. Infolgedessen gelangt der über die Diode a. an den Transistor tr„ angelegte Antwortimpuls an die Klemme b_o.

Die Betriebsweise des in der Abfrage- und Antwortanalysiereinheit K enthaltenen Antwortdetektors R/R wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert, der wieder die Einzelheiten der beschriebenen Schaltung zu entnehmen sind. Die in Fig. 8 enthaltene monostabile Kippschaltung .Up entspricht derjenigen aus Fig. 2. Die von der Verarbeitungseinheit C. gelieferte und an der Klemme b₂ der Fig. 7 erscheinende Antwort gelangt an den Inverter i^ und daraufhin an die Torschaltung P₁, an deren anderen Eingang das Ausgangssignal ν der Dekodierschaltung Dec der Fig. 2 angelegt wird, das von der monostabilen Kippschaltung .u zeitlich gesteuert wird, wie schon erläutert wurde. Das Signal & wird gleichzeitig an den Inverter i„ angelegt. Es dient zum Rückstellen der Schaltung der Fig. 8. Wenn also z.B. (vgl. Fig. 3) die Reihe der m im fünften Behälter enthaltenen

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Verstärker abgefragt worden ist, so ist die Schaltung nur für die diesen Fall entsprechende Antwort betriebsbereit.

Es sei angenommen) daß die Antwort einen einwandfreien Betrieb anzeigt, daß also im Abfragemuster K, der Fig. der gestrichelt dargestellte Impuls vorhanden ist. Diese Antwort läßt über die Torschaltung P₁ die dargestellte bistabile Schaltung umschalten, an deren Ausgang'der Potentialwert O erscheint, wodurch der Transistor tr^ gesperrt wird. Dieser Transistor schaltet die Lampe L¹ aus, wenn die Antwort einen einwandfreien Betrieb an- W zeigt, und steuert gleichzeitig den anderen Transistor tr_ in den Leitzustand, der daraufhin die Lampe L einschaltet.

Falls die Antwort eine Störung im abgetasteten Verstärkerbehälter anzeigt, fehlt der ±n_/ Fig. 3 gestrichtdt dargestellte Impuls. In diesem Fall wird der Transistor tr^ nicht gesperrt, da die bistabile Schaltung nicht umschaltet, so daß die Lampe L' eingeschaltet bleibt, während die Lampe L erlöscht, da der Transistor tr_ nicht leitend wird.

Schließlich soll noch der Betrieb der als Blockschaltbild in Fig. 5 dargestellten allgemeinen Detektoreinheit d. zum Feststellen der Leistungsfähigkeit unter Bezugnahme auf die der Fig. 9 im einzelnen zu entnehmende Schaltungsanordnung erläutert werden. Es sei erwähnt, daß in Fig. 9 die Versorgungsspannungswerte (OV, + 5V) nicht als absolute, sondern als relative Werte anzusehen sind. Zunächst sei der Fall eines Fehlers in der PCM-

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Übertragung betrachtet. Jeder positive Impuls gelangt über den Transistor trg gleichzeitig zum Inverter i», zur NAND-Schaltung n_ und zum Emitter des Transistors tr«. In analoger Weise gelangt jeder negative Impuls über den Transistor tr,_ gleichzeitig zum Inverter i^, zum NAND-Glied n_ und zum Emitter des Transistors tr^. Das I-K-Plip-Flop- iß ^ empfängt am I-Eingang das Ausgangssignal des Inverters i_ und am K-Eingang das Ausgangssignal des Inverters i., während seinem Takteingang das Ausgangssignal des NAND-Gliedes η zugeführt wird. Das Flip-Flop hat die Aufgabe, die ankommenden Impulse so zu speichern, daß bei jedem der oben erwähnten Auslassungs- oder Mischfehler bei der übertragung dieser als Impuls am Widerstand r_Q erscheint* Gleichzeitig wird über die Diode a_g die Impulsverlängerungsschaltung al eingeschaltet, welche die Impulse für die Integrierschaltung I, integrierbar machen soll, wie schon erwähnt wurde, und lediglich aus einer monostabilen Schaltung besteht. Die Integrier schaltung I₁-integriert also den verlängerten Impuls jedesmal, wenn die Verlängerungsschaltung betriebsbereit gemacht wird, und liefert über die Diode a_ ein Steuersignal an den Transistor ***.,-. Das Steuersignal durchläuft die Diode a_ nur dann, wenn es größer ist als der Schwellwert der Diode· Mit anderen Worten: Wenn zur Verlängerungsschaltung nur ein einziger Dehlerimpuls gelangt, ist das von der Integierschaltung I, erzeugte Steuersignal zu schwach, um den Schwellwert der Diode a_ zu übersteigen, und wird daher nicht übertragen. Wenn hingegen der Verlängerungsschaltung Al eine Reihe von Impulsen mit demselben Vorzeichen zugeführt werden, die den als Fehler-

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grenze festgelegten Wert überschreiten, wird der Transistor tr ._ von dem den Schwellwert der Diode a_ übersteigenden Steuersignal der Integrierschaltung I, in den Leitzustand gesteuert·

Wenn sich der Fall ergibt, daß Impulse fehlen, bleibt der Transistor tr_ gesperrt· Demzufolge gelangt zur Integrierschaltung I„ ein Steuersignal, das so stark ist, daß sie ein den Schwellwert der Diode a. übersteigendes Signal erzeugt und den Transistor tr^ in den Leitzustand steuert. Der Transistor tr^ erzeugt ein Sperrsignal für das Flip-Plop ^₂" Dieses Flip-Flop wird von einem Oszillator Öse gesteuert, der eine periodische Umschaltung durchführt. Falls entweder Fehler vorhanden sind, die größer als die vorbestimmte Grenze sind, und daher ein Steuersignal über die Diode a_ erscheint, oder Impulse fehlen und daher ein Steuersignal über die Diode a^ zugeführt wird, legt der Transistor "^r₁₀ das Sperr signal an das Flip-Flop- iß „ an, dessen Ausgangssignal den Umformer dec/dc steuern.

Falls die Übertragung ordnungsgemäß ist und daher kein Sperrsignal vom Transistor tr_1o erscheint, liefert der Transformator ψ über die Steuertransistoren tr_1t und tr._ der Leistungstransistoren ***-_ und tr.i einen Strom, der nach einer Gleichrichtung durch die Gleichrichter a , ag, a„ und ag sowohl als Speisestrom t. als auch als Betriebskriterium i ' . oder U '' . des

J *^s J .*^s

Verstärkers g. der Kriterienverarbeitungseinheit C . J »^s J

zugeführt wird.

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Wenn im Übertragungssystem entweder ein die vörbestimmte Grenze übersteigender Fehler vorhanden ist oder Impulse fehlen, sperrt das Flip-Flop U> die Stromversorgung. In der Primärwicklung des Transformators γ fehlt nämlich dann die Wechselstromkomponente. Nicht nur die Speisung wird unterbrochen, sondern es erscheint auch kein Betriebs-Informationskriterium.

Das vorliegende, nicht einschränkende Ausführungsbeispiel des Systems dient zur Fernüberwachung einer Teilstrecke zwischen zwei Endstellen. Nach dem beschriebenen technischen Prinzip kann jedoch offensichtlich auch ein vollständiges PCM-Übertragungssystem sowohl mit linearer als auch mit verzweigter oder sternförmiger Struktur überwacht werden. Hierbei genügt es, die Reihen der m/2 Verstärker in geeigneter Weise zu numerieren, damit eine bestimmte Reihenfolge der verschiedenen Zweige festgelegt wird.

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Claims

Patentansprüche

/l./Fernüberwachungssystem über ein PCM-Übertragungs-

system mit einer Anzahl von η zwischen zwei aufeinanderfolgenden Endstellen eingeschalteten Verstärkerstellen, von denen jede Verstärkerstelle in einem Behälter einer Anzahl von m/2 in der einen Richtung arbeitenden Verstärkern und weitere m/2 Verstärker enthält, welche die Übertragung in der entgegengesetzten Richtung verstärken, mit einer Einrichtung, welche Abfragemuster für die Verstärkerstellen auf ψ eine an die beiden Endstellen angeschlossene Dienstschleife des Übertragungssystems überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abfrage- und Antwortanalysiereinheit (K) die aus Gleichs-tromimpulszügen und aus einer auf den letzten Impuls folgenden Pause bestehenden und die Antwortzeit der abgefragten Verstärkerstelle begrenzenden Abfragemuster auf die Dienstschleife überträgt, wobei die Anzahl der Impulse eines Zuges eine Reihe von m/2 in der jeweiligen Verstärkerstelle vorhandenen Verstärkern (g. , wobei j = Ι.,.η un-d

J »^s

S=I... m)identifiziert; daß für jede Verstärkerstelle je eine Kriterienverarbeitungseinhext (C .) vorgesehen ist und jede dieser η Verarbeitungseinheiten die ankommenden Abfragemuster überwacht, hieraus erkennt, ob sie abgefragt werden soll, und in diesem Pail der Abfrage- und Antwortanalysiereinheit (K) ein Antwortkriterium übermittelt, das aus mindestens einem Impuls besteht und dem Betriebszustand der m Verstärker (g. ) der jeweiligen Verstärkerstelle

309814/1040

entspricht} und daß mit jedem Verstärker (g. ) unmittelbar je eine Detektoreinheit (d. ) zum

JjS

Feststellen der Leistungsfähigkeit des Verstärkers gekoppelt ist und diese n.m Detektoreinheit in den Kriterienverarbeitungseinheiten (C.) Kriterien über die Leistungsfähigkeit der Verstärker sowie einen Speisestrom zuführen.

2. Fernüberwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfrage- und Antwortanalysiereinheit (K) eine Wähleinheit (S) zur Handeinstellung der aus einer vorbestimmten Zahl bestehenden Adresse ( ^f .) der abzufragenden Verstärkerstelle enthält; ferner einen Binärzähler (COn₁) mit einer Dekodierschaltung (Dec), dessen Zählkapazität jedesmal von der Wähleinheit (S) so eingestellt wird, daß er eine der von der Wähleinheit gewählten Zahl ( / .) gleiche Anzahl von

/2 ^J J

Taktimpulsen (/-> ) zählt, wobei di· Dekodierschaltung feststellt, wann der Binärzähler (COn₁) die Zählung beendet hat, und- zu diesem Zeitpunkt ein Dekodiersignal ((5) sendet; ferner einen weiteren Zähler (Gen), der die Taktimpulse zahlt und vom

—/

Zeitpunkt an, zu dem das Dekodiersignal ( Ό ) erscheint, ein Signal erzeugt, das das Zeitintervall

(/I₁) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abfragemustern bestimmt; ferner Torschaltungen (O₁, E'j), welche zur Bildung der Abfragemuster der Taktimpulse ( /- ) diese sperren, wenn ein Ausgangssignal ( £ ) des weiteren Zählers (Gen) angelegt wird; ferner eine Zeitgeberschaltung ( ,u ), die vom Zeitpunkt an, zu dem das Dekodiersignal in) erscheint, ein zweites

3U98U/1040

Zeitintervall (Il ₂> mißt, welches die Pause im Abfragemueter bestimmt, in der die Antwort der abgefragten Verstärkerstelle erscheinen muß; sowie ein Sende- und Empfangsgerät (T₁ZR₁) für die Weiterleitung des Abfragemusters zur Leitung, für den Empfang des während des zweiten Zeit int ervalls ( Il ₂) von der abgefragten Verstärkerstelle kommenden Antwortkriteriums und für dessen Weiterleitung an einen Antwortdetektor (R/R), der während der Pause im Abfragemuster befähigt ist, das Antwortkriterium zu er-

k kennen, und gleichzeitig dem Betriebszustand der abge-

fragten Verstärkerstelle entsprechende Signale erzeugt (Fig. 2).

3· Fernüberwachungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Verarbeitungeeinheiten (C.) ein Sende-Empfangs-

gerät (Tg/Ro), das die durch die Verstärkerstellen der Reihe nach durchgehenden Abfragemuster ableitet, enthält; ferner einen von den die Abfragemuster bildenden Impulsen weiterschaltbaren Zähler (Con_), der von einem von einer Verzögerungsschaltung (I₁) am Ende des Abfragemusters erzeugten Signal auf Null ψ gestellt wird; ferner eine Dekodierschaltung (Dc₁),

die feststellt, wann dieser Zähler (Con.) soviele Bits gezählt hat, wie der Zahl entspricht, welche die Reihe der in der entsprechenden (j-ten) Verstärkerstelle enthaltenen, in der einen Richtung (A B) verstärkenden m/2 Verstärker identifiziert, und zu diesem Zeitpunkt ein Dekodiersignal erzeugt; ferner eine weitere Dekodierschaltung (Dc₂), die den Zeitpunkt

3 ü 9 8 1 4 / 1 0 Λ 0

feststellt j zu dem dieser Zähler (Con„) soviele Bits gezählt hat, wie der Zahl entspricht, welche die Reihe der m/2 in der entsprechenden Verstärkerstelle enthaltenen, in der entgegengesetzten Richtung (B A) verstärkenden Verstärker identifiziert und dementsprechend ein Dekodiersignal erzeugt; ferner eine vom Ausgangssignal der erstgenannten. Dekodierschaltung (Dc-) auftastbare Torschaltung (E_), die am Eingang die von den m/2 in der ersten Richtung (A B) arbeitenden Verstärkern kommenden Lexstungsfähigkeitskrxterien ( t'. ) empfängt j ferner

J ι ^s

eine weitere Torschaltung (E_), die vom Ausgangssignal der zweiten Dekodierschaltung (Dc_) auftastbar ist und am Eingang die von den m/2 in der entgegengesetzten Richtung (B A) arbeitenden Verstärkern kommenden Lexstungsfähigkeitskrxterien ( \j ' · . )

J ,s

empfängt; sowie eine von den Ausgangssignalen dieser beiden Torschaltungen (E₀, E_) gesteuerte monostabile Schaltung (M₁), die dem Sende-Empfangsgerät ein Antwortkriterxum (/L-) der Verarbeitungseinheit zuführt, das seinerseits zur Abfrage- und.Antwortanalysiereinheit (K) übertragen wird (Fig. k),

Fernüberwachungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leistungsfähigkeits-Detektoreinheit (d. ) ein Verknüpfungsnetzwerk enthält, welches kontinuierlich den Betriebszustand des zugehörigen Verstärkers (g. ) überwacht und im Falle eines Fehlers der PCM-iibertragung, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, ein Ausgangssignal zum Blockieren eines Teilungsumformers (dc/dc) erzeugt, der die Speise-

3 J98U/HHÖ

spannung der Leitung der entsprechenden (j-ten) Verstärkerstelle in eine auf Massepotential bezogene Spannung umformt, welche die in dieser Verstärkerstelle enthaltene Kriterienverarbeitungseinheit (C.) speist, die gleichzeitig von ihm ein Leistungsfähigkeitskriterium (T'. ) empfängt.

3 »^s

5. Fernüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendestufe des Sende-Empfangsgerätes (T^/R^) der Abfrage- und Antwortanalysiereinheit (K) einen an der Basis vom zu sendenden Signal gesteuerten Transistor (tr,) als Schalter enthält, der im Leitzustand für die Erzeugung eines Abfrageimpulses einen Ruhestrom auf der Dienstschleife unterbricht, und daß die Empfangsstufe des Sende-Empfangsgerätes durch eine Koinzidenzschaltung mit zwei Transistoren (tr_, tr.) in Kaskadeschaltung gebildet ist, von denen der eine Transistor (tr₂) über eine Diode (a^) die von der Leitung (1^) kommenden Signale empfängt und sie zu einem Ausgang (b„) überträgt, wenn an der Basis des anderen Transistors (tr^ ein der Pause des Abfragemustere entsprechendes Signal liegt (Fig. 7).

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