DE2345489A1

DE2345489A1 - Verfahren und schaltungen zum ueberwachen und umschalten von betriebs- und ersatz-nachrichtenleitungen

Info

Publication number: DE2345489A1
Application number: DE19732345489
Authority: DE
Inventors: Hans Jeutter; Hartmut Scheffler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1973-09-08
Filing date: 1973-09-08
Publication date: 1975-03-20

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PT-BK/Vgr/jo

BK 73/54

Verfahren und Schaltungen zum Überwachen und Umschalten von Eetriebs- und Ersatz-Nachrichtenleitungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Schaltungen zum Durchführen des Verfahrens zum Überwachen einer Betriebs- und einer Ersatzleitung zur Nachrichtenübertragung und zum selbsttätigen Umschalten von der gestörten Betriebs- auf die Ersatzleitung.

Bei erhöhten Anforderungen an die Betriebssicherheit von Nachrichtenleitungen, insbesondere solchen für Vielkanalverbindungen, ist es üblich, für die in die Leitung eingefügten Verstärker Ersatzverstärker vorzusehen, auf die im Falle eines gestörten Verstärkers selbsttätig umgeschaltet wird. Das Überwachen aller Verstärker einschliesslich der Ersatzverstärker erfordert dabei einen erheblichen Aufwand an zusätzlichen Geräten und im allgemeinen auch Leitungen.

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Die grosser« Betriebssicherheit neuzeitlicher Verstärker lässt den bisher üblichen Aufwand für überwachungseinrichtungen nicht mehr gerechtfertigt erscheinen. Im Vergleich zu den Verstärkerausfällen ist der Anteil der Leitungsausfälle meist durch äussere Einwirkungen angestiegen.

Mit Rücksicht auf die geforderte Übertragungssicherheit muss daher damit gerechnet werden, dass in Zukunft anstelle von Ersatzverstärkern in einer Übertragungsleitung zwei Übertragungsleitungen und diese mit getrennter Linienführung vorgesehen werden. Damit bestand die Aufgabe, für diese Betriebsart ein geeignetes und einfaches Überwachungs- und Umschalteverfahren und Schaltungen hierfür anzugeben.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Überwachen einer Betriebsund einer Ersatzleitung zur Nachrichtenübertragung und zum selbsttätigen Umschalten von der gestörten Betriebsleitung auf die Ersatzleitung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Sendeeinrichtung jeder der zwei Endstellen der Übertragungseinrichtung unabhängig von den zu übertragenden Informationen ausgesandtes zusätzliches Signal parallel sowohl in die Betriebs- als auch in die Ersatzleitung eingespeist wird, dass auf der Empfangsseite über eine Umschalteeinrichtung der Ausgang der jeweils als Betriebsleitung dienenden Leitung mit dem Eingang der Empfangseinrichtung verbunden ist, dass die Ausgänge der -jeweils als Betriebsleitung und

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der als Ersatzleitung dienenden Leitungen mit getrennten Eingängen mindestens einer Überwachungseinrichtung verbunden sind, dass die Überwachungseinrichtung(en) das Empfangen bzw. Nichtempfangen des zusätzlichen Signals erkennen und dafür entsprechende Kennzeichen getrennt für die jeweilige Betriebs- bzw. Ersatzleitung abgibt/abgeben, dass das Kennzeichen für das Nichtempfangen des zusätzlichen Signals über die Betriebsleitung das Umschalten der Empfangseinrichtung von der bisherigen Betriebs- auf die Ersatzleitung durch die Umschalteeinrichtung steuert und dass eine durch die von der/den Überwachungseinrichtung(en) gelieferten Kennzeichen gesteuerte Meldeeinrichtung die jeweils als Betriebsleitung dienende Leitung und gestörte Leitungen kennzeichnet und bei Störungen einen Alarm bewirkt .

Die zwei zur Verfügung stehenden Leitungen einschliesslich der in diese eingefügten Verstärker sind gleichberechtigt und es kann, solange beide Leitungen betriebsfähig sind, dem Zufall überlassen bleiben, welche Leitung als Betriebsleitung dient und welche als Ersatzleitung bereit steht.

Als zusätzliches Signal kann jedes Signal dienen, das unabhängig von den zu übertragenden Informationen dauernd oder regelmässig über die Leitung übertragen wird, z.B. bei Frequenzvielfachanlagen eine der Pilotfrequenzen, bei Zeitviel-

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fachanlagen eines der Synchronisierzeichen. Diese zusätzlichen Signale werden von der/den Überwachungseinrichtung(en) erkannt und ausgewertet. Dabei wird ein Kennzeichen dafür gewonnen, ob das zusätzliche Signal empfangen wird oder nicht.

Zum Überwachen der Betriebs- und der Ersatzleitung einer - Verbindung kann für jede der zwei Leitungen eine getrennte Überwachungseinrichtung vorgesehen sein. Es kann aber auch eine gemeinsame Überwachungseinrichtung beide Leitungen abwechselnd, d.h. im ,Zeitvielfach überwachen. Schliesslich kann eine im Zeitvielfach arbeitende Überwachungseinrichtung periodisch die Leitungen mehrerer Verbindungen überwachen. Der Zeitvielfachbetrieb der Überwachungseinrichtung beschränkt im allgemeinen das Verfahren auf Verbindungen, auf denen die zusätzlichen Signale gleichartig sind.

Verfahren und Schaltungen zum Erkennen der zusätzlichen Signale und Umsehalteeinrichtungen sind an sich bekannt.

Zwei Übersichteschaltpläne zeigen beispielhafte Steuerschaltungen zum Auswerten der von der/den Überwachungseinrichtung (en) gelieferten Kennzeichen und zum Gewinnen eines Steuersignale für die Umschalteeinrichtung und zwar

*. die Fig. 1 eine Schaltung für den Fall getrennter, nur einer

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Verbindung mit zwei Leitungen zugeordneten Überwachungseinrichtungen und

die Fig. 2 eine Schaltung für den Fall einer für zwei Leitungen oder für die Leitungen mehrerer Verbindungen gemeinsamen Überwachungseinrichtung.

In der Steuerschaltung nach Fig. 1 steuert das von der der Betriebsleitung zugeordneten Überwachungseinrichtung gelieferte Kennzeichen B eine bistabile Kippschaltung KS, die derart aufgebaut ist, dass sie beim Übergang von dem Kennzeichen "zusätzliches Signal empfangen" auf das Kennzeichen "zusätzliches ,Signal nicht empfangen" in einen anderen der zwei möglichen Schaltzustände umschaltet. Xn der Darstellung entspricht die gezeigte Beschaltung der Kippschaltung KS der der handelsüblichen, unter der Bezeichnung "JK-Flip-flop" bekannten Anordnung. Xn die das Kennzeichen B führende Leitung kann eine Speichereinrichtung S eingefügt sein, die ein unnötiges Umschalten der Leitungen bei kurzzeitigem Fehlen des zusätzlichen Signals verhindert. Das von der der Ersatzleitung zugeordneten Überwachungseinrichtung gelieferte Kennzeichen E gelangt erstens über einen Inverter I zu zwei Sperreingängen der Kippschaltung KS und verhindert bei gestörter Ersatzleitung das Umschalten der Leitungen und damit das Pendeln der Urasehalteeinrichtung und zweitens zu einem ersten Eingang einer UND-Schaltung U. Aufgabe und Wirkungsweise dieser UND-Schaltung werden später für beide

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Schaltungen gemeinsam beschrieben.

Im Falle einer für die Betriebs- und Ersatzleitung einer oder mehrerer Verbindungen gemeinsamen, im Zeitvielfach arbeitenden Überwachungseinrichtung ist den ankommenden Leitungen jeder Verbindung je eine Steuerschaltung nach Fig. 2 zugeordnet. Die überwachungseinrichtung liefert erstens zeitlich, nacheinander in vorgegebenem Wechsel die ermittelten Kennzeichen aller überwachten Leitungen als Kennzeichenfolge K über eine gemeinsame Leitung an alle Steuereinrichtungen und zweitens an jede der Steuereinrichtungen entsprechend dem vorgegebenen Wechsel der Kennzeichen zwei Adresstakte Al und A2 zu den Zeitpunkten des Auftretens der für die betreffende Steuereinrichtung bestimmten Kennzeichen für die ermittelten Zustände der Betriebs- bzw. Ersatzleitung in der Kennzeichenfolge K.

Die Steuerschaltung nach Fig. 2 besteht im wesentlichen aus einer ersten bistabilen Kippschaltung KSl und einer zweiten bistabilen Kippschaltung KS2. Die Kennzeichenfolge K wird den zwei Steuereingängen der ersten Kippschaltung KSl mit gleicher und den zwei Steuereingängen der zweiten Kippschaltung KS2, bewirkt durch einen in eine der Steuerleitungen eingefügten Inverter I, mit zueinander entgegengesetzten Phasenlagen zugeführt. Der Adresstakt Al schaltet bei seinem Auftreten die erste, und der Adresstakt A2 bei seinem Auftreten - zu einem anderen Zeitpunkt - die zweite Kipp-

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schaltung wirksam. Aufbau und Beschaltung der ersten bistabilen Kippschaltung KSl bewirken, dass sie beim Auftreten des Adresstaktes Al nach dem Übergang vom Kennzeichen "zusätzliches Signal empfangen" auf das Kennzeichen "zusätzliches Signal nicht empfangen" auf der Betriebsleitung in einen anderen der zwei möglichen Schaltzustände umschaltet. In der Darstellung entspricht die gezeigte Beschaltung der Kippschaltung KSl der der handelsüblichen, unter der Bezeichnung "JK-Flip-flop" bekannten Anordnung.

Die zweite bistabile Kippschaltung KS2 ist derart aufgebaut, und beschaltet, dass sie je nach dem Kennzeichen für das Empfangen oder Nichtempfangen des zusätzlichen Signals über die Ersatzleitung in der Kennzeichenfolge K zum Zeitpunkt des Adresstaktes A2 einen bestimmten der zwei möglichen Schaltzustände einnimmt. Auch hierbei entspricht die in der Figur dargestellte Beschaltung der Kippschaltung KS2 der der handelsüblichen, unter der Bezeichnung "JK-Flip-flop" bekannten Anordnung für die gewünschte Wirkungsweise. Die zwei Ausgänge der zweiten bistabilen Kippschaltung KS2 führen zu den Sperreingängen der ersten bistabilen Kippschaltung KSl und einer dieser Ausgänge zum ersten Eingang der UND-Schaltung U.

In den bisher nicht beschriebenen Teilen sind die Schaltungen nach den Figuren 1 und 2 gleich. Der nachfolgende Beschreibungsteil bezieht sich daher auf jede der zwei Schaltungen.

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In beiden Schaltungen, sowohl nach Fig. 1 als auch nach Fig. 2 liefert einer der zwei Ausgänge der (ersten) bistabilen Kippschaltung KS bzw. KSl die Steuerspannung Us für die Umschalteeinrichtung, wobei angenommen ist, dass diese je nach Vorhandensein oder Fehlen der Steuerspannung Us die eine oder andere Stellung einnimmt. Jeder der zwei Ausgänge der (ersten) bistabilen Kippschaltung KS bzw. KSl ist verbunden mit je einer MeIdeeinrichtung Ml bzw. M2, in der Figur als Glühlampe dargestellt. Stellung oder Zustand der Meldeeinrichtungen kennzeichnen die Betriebs- bzw. Ersatzleitung.

Dem zweiten Eingang der UND-Schaltung U wird eine Taktfolge T zugeführt. Der Ausgang der UND-Schaltung ist verbunden mit den zweiten Eingängen je einer mit ihrem ersten Eingang und ihrem Ausgang in die Verbindungen zwischen den Ausgängen der (ersten) bistabilen Kippschaltung KS bzw. KSl und den MeIdeeinrichtungen Ml bzw. M2 eingefügten ODER-Schaltung Ol bzw. 02.

Das von der UND-Schaltung U beim Nichtempfangen des zusätzlichen Signals über die Ersatzleitung gelieferte getaktete Ausgangssignal bewirkt ein Flattern oder Flackern der die Ersatzleitung kennzeichnenden Meldeeinrichtung und zeigt damit die Störung der Ersatzleitung an.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Überwachen einer Betriebs- und einer Ersatzleitung zur Nachrichtenübertragung und zum selbsttätigen Umschalten von der gestörten Betriebsleitung auf die Ersatzleitung, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Sendeeinrichtung jeder der zwei Endstellen der Übertragungseinrichtung unabhängig von den zu übertragenden Informationen ausgesandtes zusätzliches Signal parallel sowohl in die Betriebs- als auch in die Ersatzleitung eingespeist wird, dass auf der Empfangsseite über eine Umschalteeinrichtung der Ausgang der jeweils als Betriebsleitung dienenden Leitung mit dem Eingang der Empfangseinrichtung verbunden ist, dass die Ausgänge der jeweils als Betriebsleitung und der als Ersatzleitung dienenden Leitungen mit getrennten Eingängen mindestens einer Überwachungseinrichtung verbunden sind, dass die überwachungseinrichtung(en) das Empfangen bzw. Nichtempfangen des zusätzlichen Signals erkennen und dafür entsprechende Kennzeichen getrennt für die jeweilige Betriebs- bzw. Ersatzleitung abgibt/abgeben, dass das Kennzeichen für das Nichtempfangen des zusätzlichen Signals über die Betriebsleitung das Umschalten der Empfangseinrichtung von der bisherigen Betriebs- auf die Ersatzleitung durch die Umschalteeinrichtung steuert und dass eine durch die von der/den Überwachungseinrichtung(en) ge-

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lieferten Kennzeichen gesteuerte Meldeeinrichtung die jeweils als Betriebsleitung dienende Leitung und gestörte Leitungen kennzeichnet und bei Störungen einen Alarm bewirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 für analog arbeitende Übertragungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Signal eine Pilotfrequenz ist.

3· Verfahren nach Anspruch 1 für digital arbeitende Übertragungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Signal die Synchronisierzeichen verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der ankommenden Übertragungsleitungen eine getrennte Überwachungseinrichtung vorgesehen ist.

5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die ankommenden Übertragungsleitungen einer Verbindung eine gemeinsame, im Zeitvielfach arbeitende, die zusätzlichen Signale auf der Betriebs- und auf der Ersatzleitung im Wechsel feststellende Überwachungseinrichtung vorgesehen ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

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für die ankommenden Ubertragungsleitungen mehrerer Verbindungen eine gemeinsame, im Zeitvielfach arbeitende, die zusätzlichen Signale auf den Betriebs- und Ersatzleitungen aller Verbindungen periodisch nacheinander feststellende Überwachungseinrichtung vorgesehen ist, die die dabei ermittelten Kennzeichen auf die den einzelnen Verbindungen zugeordneten Umschalte- und Meldeeinrichtungen verteilt.

7· Schaltung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine die von der Überwachungseinrichtung abhängig vom Zustand auf der Betriebsleitung gelieferten Kennzeichen (B) auswertende bistabile Kippschaltung (KS) vorgesehen ist, die beim Übergang vom Kennzeichen "zusätzliches Signal empfangen" auf das Kennzeichen "zusätzliches Signal nicht empfangen" in einen anderen Zustand umschaltet, und die zumindest über einen ihrer Ausgänge ein die Umschalteeinrichtung steuerndes Signal (Us) liefert (Fig. l).

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die von der Überwachungseinrichtung kommende, das' Kennzeichen (B) für den Zustand auf der Betriebsleitung führende Leitung eine das Umschalten der Umschalteeinrichtung bei kurzzeitigem Fehlen des zusätzlichen Signales verhindernde Speicherschaltung (S) eingefügt ist (Fig. i).

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9· Schaltung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass das von der Überwachungseinrichtung kommende, vom Zustand auf der Ersatzleitung abhängige Kennzeichen (E) im Fall "zusätzliches Signal nicht empfangen" das Umschalten der bistabilen Kippschaltung (KS) verhindert. (Fig. l).

.lO. Schaltung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine erste und eine zweite bistabile Kippschaltung (KSi, KS2) enthält, dass durch einen ersten und einen zweiten, zu unterschiedlichen Zeitpunkten von der Überwachungseinrichtung getrennt gelieferte Adresstakte, durch den ersten Adresstakt (Al) die erste bistabile Kippschaltung (KSl) und durch den zweiten Adresstakt (A2) die zweite bistabile Kippschaltung (KS2) zum Umschalten vorbereitet wird, dass eine von der Überwachungseinrichtung auf Grund des Empfangene oder Nichtempfangene des zusätzlichen Signals auf den überwachten Leitungen gebildete und den zwei Kippschaltungen zugeführte Kennzeichenfolge mit einzelnen darin enthaltenen Kennzeichen abhängig vom Auftreten eines der Adresstakte das Umschalten der ersten oder zweiten Kippschaltung bewirken kann, dass die erste bistabile Kippschaltung (KSl) nach dem Übergang der den Zustand auf der Betriebsleitung wiedergebenden Kennzeichens von "zusätzliches Signal empfangen" auf "zusätzliches Signal nicht empfangen" in einen anderen Schaltzustand umschaltet und

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dann zumindest über einen ihrer Ausgänge ein die Umschalteeinrichtung steuerndes Signal (Us) liefert, dass die zweite bistabile Kippschaltung (KS2) je nach dem den Zustand auf der Ersatzleitung wiedergebenden Kennzeichen für "zusätzliches Signal empfangen" oder "zusätzliches Signal nicht empfangen" jeweils einen bestimmten der zwei möglichen Zustände einnimmt, und die in dem dem Fall "zusätzliches Signal nicht empfangen" entsprechenden Zustand über zumindest einen ihrer Ausgänge einen Alarm bewirkt. (Fig. 2).

11. Schaltung nach Anspruch lO, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal der zweiten bistabilen Kippschaltung (KS2) in dem dem Fall "zusätzliches Signal nicht empfangen" entsprechenden Zustand das Umschalten der ersten bistabilen Kippschaltung (KSl) verhindert. (Fig. 2).

12. Schaltung nach einem der Ansprüche 7 oder lO, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der zwei Ausgänge der (ersten) bistabilen Kippschaltung (KS, KSl) mit je einer die jeweilige Betriebs- bzw. Ersatzleitung kennzeichnenden Meldeeinrichtung (Ml, M2) verbunden ist. (Fig. 1 und-2).

13· Schaltung nach den Ansprüchen 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zwischen den Ausgängen der bistabilen Kippschaltung (KS) und den Meldeeinrich-

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tungen (Mi₁ M2) über den ersten Eingang je einer ODER-Schaltung (Öl, 02) führen, dass die von der Überwachungseinrichtung kommende, das Kennzeichen (E) für den Zustand auf der Ersatzleitung führende Leitung verbunden ist mit dem ersten Eingang einer UND-Schaltung (U), dass dem zweiten Eingang der UND-Schaltung eine Taktfolge (T) zugeführt wird, und dass der Ausgang der UND-Schaltung verbunden ist mit den zweiten Eingängen der ODER-Schaltungen. (Fig. l).

l4. Schaltung nach den Ansprüchen 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen zwischen den Ausgängen der ersten bistabilen Kippschaltung (KSl) und den Meldeeinrichtungen (Ml, M2) über den ersten Eingang je einer ODER-Schalt".m$ (Öl, 02) führen, dass der im Fall "zusätzliches Sigp.&j. nicht empfangen" ein Ausgangs signal liefernde Ausgang der der Überwachungseinrichtung nachgeschalteten zweiten bistabilen Kippschaltung (KS2) verbunden ist mit dem ersten Eingang einer UND-Schaltung (U), dass dem zweiten Eingang der UND-Schaltung eine Taktfolge (T) zugeführt wird, und dass der Ausgang der UND-Schaltung verbunden ist mit den zweiten Eingängen der-ODER-Schaltungen. (Fig. 2).

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