-
-
Verfahren und Schaltungsanordnung zur Übertragung von
-
Fehlerortungsbefehlen in digitalen Übertragungssystemen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Fehlerortungsbefehlen gemäß dem Oberbegriff
des Patentansprucns 1.
-
Solche Schaltbefehle für die Fehlerortung werden bisher beispielsweise
durch Aussenden eines periodischen Bitmusters erzeugt (Siemens-Zeitschrift 49 (1975),
Heft 7, Seiten 461-465). Dieses Verfahren erfordert jedoch ein-en relativ großen
Aufwand, wenn man die gesamte Leitungsausrüstung einschließlich der Leitungsendgeräte
in die Prüfschleife einbeziehen will und diese Leitungsendgeräte musterverändernde
Schaltungsteile enthalten, wie z.B.
-
Scrambler undXoder Codewandler. In solchen Fällen ist ein spezieller
Prüfsignal-Generator erforderlich, wie er z.B.
-
in der DE-OS 27 03 621 beschrieben ist. Bei Leitungsendgeräten mit
einem Alphabet-Code-Wandler, beispielsweise einem 4B/3T-Code-Wandler, muß dieser
außerdem umschaltbar sein (DE-OS 26 49 161).
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten
Art anzugeben, das eine einfache Erzeugung des
Fehlerortunsbefehls
erlaubt und keine Veränderung des Übertragungsweges, wie z.B. Umschaltung eines
Codewandlers, erforderlich macht.
-
Die Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren
gelöst.
-
Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß der Fehlerortungsbefehl unabhängig
vom Bitmuster des Fehlerortungssignals ist und daß er alle Komponenten des Leitungsendgerätes
ohne Veränderungen durchläuft.
-
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist im Patentanspruch
2 und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens im Patentanspruch
3 und 4 beschrieben.
-
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
-
In der Zeichnung zeigt: Fig.1 ein digitales Ubertragungssystem mit
Schleifenbildung im Fehlerortungsfall, Fig.2 eine prüfende Endstelle mit angeschalteter
Fehlerortungseinrichtung eines Übertragungssystems PCM 480 und Fig.3 eine Erkennungsschaltung
für einen Fehlerortungsbefehl in einer Zwi schenverstärkerstelle.
-
Fig.1 zelgt ein digitales Übertragungssystem mit den Leitungsendeinrichtungen
Ll und LE2, wobei Ll mit der im Pehlerortungsfall angeschlossenen Fehlerortungseinrichtung
FE die prüfende Endstelle darstellt. Die eingezeichneten Zwischenverstärkerstellen
ZS1 bzw. ZS2 enthalten je einen Regenerator R1 bzw. R2 für die Ubertragungsrichtung
A und R4 bzw. R3 für die Übertragüngsrichtung B, wobei an die
Regenratoren
Ri bzw. R2 in Übertragungsrichtung A je eine Erkennungsschaltung ES1 bzw. ES2 angeschlossen
ist. Die Schalter 511, S12, 513 bzw. S21, 522, S23 dienen zur Schleifenbildung im
Fehlerortungsfall und werden von der Auswerteschaltung ASI bzw. AS2 entsprechend
dem jeweils angewandten Fehlerortungsverfahren betätigt. Die Auswerteschal tungen
werden von den im Fehlerortungssignal enthaltenen Fehlerortungsbefehlen gesteuert.
Im dargestellten Beispiel wird das von der Pehlerortungseinrichtung FE in Übertragungsrichtung
A gesendete Fehlerortungssignal in der Zwischenverstärkerstelle ZS2 über die Ubertragungsrichtung
B zur Fehlerortungseinrichtung FE zurückgeführt, d.h. es wird eine Schleife gebildet.
-
In Fig.2 ist beispielsweise eine prüfende Endstelle, bestehend aus
der Leitungsendeinrichtung LE7 und der Fehlerortungseinrichtung FE, eines Übertragungssystems
PCM 480 dargestellt.
-
Im Fehlerortungsfall wird FE an LEI über die Schalter Sa und Sb angeschlossen.
Der Taktgenerator TG erzeugt einen starren Übertragungstakt, der dem Phasenmodulator
PM zugeführt wird.
-
Soll ein Fehlerortungsbefehl übertragen werden, wird der Niederfrequenzgenerator
NG, der die Modulationsfrequenz f erzeugt, über den Schalter S an den Phasenmodulator
PM angeschaltet und der Ubertragungstakt sinusförmig phasenmoduliert.
-
Bei der Wahl der Modulationsfrequenz f ist zu berücksichtigen, daß
Regeneratoren für digitale Signale nur im Frequenzbereich 0 bis zu einer Grenzfrequenz
fr eine Phasenübertragungsfunktion mit dem Betrag 1 besitzen, d.h. in diesem Frequenzbereich
ist die Phase am Ausgang eines Regenerators gleich der Phase an seinem Eingang.
Dasselbe gilt für die Kettenschaltung solcher Regeneratoren, wobei aber die Grenzfrequenz
fg der resultierenden Phasenübertragungsfunktion dieser Kettenschaltung kleiner
ist als die Grenzfrequenz f der Phasenübertragungsfunktion eines einzelnen Regenerators.
-
Bei einem Übertragungssystem mit einer Taktfrequenz von beispielsweise
34 MHz (PCM 480) liegt die resultierende Grenz-
frequenz f bei praktisch
vorkommenden Längen von Überg wachungsabschnitten in der Größenordnung von einigen
Kilohertz bis zu einigen 10 Kilohertz.
-
Der vom Phasenmodulator PM gelieferte Übertragungstakt wird dem Mustergenerator
MG zugeführt. Das Bitmuster des vom Mustergenerator MG erzeugten Fehlerortungssignals
wird durch das erfindungsgemäße Verfahren nicht beeinflußt.
-
Die Weiterverarbeitung dieses Signals erfolgt beim Übertragungssystem
PCM 480 anschließend im Schnittstellenregenerator SR, im HDB3-Decodiorer HD, im
Scrambler SC und im Leitungscodierer C. Diese Schaltungsteile durchläuft im Betriebsfall
auch das am Eingang I der Leitungsendeinrichtung LEl eingespeiste Nachrichtensignal.
Die im Scrambler SC erfolgende Veränderung des Bitmusters beeinflußt den im Fehlerortungsfall
gesendeten Fehlerortungsbefehl nicht. Durch die Veränderung der Taktfrequenz im
Leitungscodierer C, der hier ein 4B/3T-Codierer ist, wird lediglich die Amplitude
der Phasenänderung kalkulierbar beeinflußt, nicht jedoch die Modulationsfrequenz
fmJ wodurch sich eine Umschaltung des Leitungscodierers C im Fehlerortungsfall erübrigt.
-
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also das Fehlerortungssignal
in genau derselben Weise verarbeitet wie das Nachrichtensignal.
-
Vom Ausgang der prüfenden Endstelle erreicht das digitale Signal alle
nachgeschalteten Regeneratoren in Übertragungsrichtung A, solange dieser Signalweg
nicht unterbrochen wird.
-
Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Erkennungsschaltung,
wie sie jedem Regenerator der Übertragungsrichtung A zugeordnet und in Fig.1 mit
ES1 bzw. ES2 bezeichnet ist.
-
Diese Erkennungsschaltung besteht aus einem Phasenregelkreis PR und
einem Diskriminator DK. Der Phasenregelkreis PR hat die Eigenschaft, ein frequenzmoduliertes
Signal demodulieren
zu können, wenn die Modulationsfrequenz f unterhalb
der Grenzfrequenz seiner Phasenübertragungsfunktion liegt.
-
Da die Phasenmodulation in der Fehlerortungseinrichtung FE mit einer
konstanten Frequenz erfolgt, wird die Phase sowohl von einem Phasendemodulator als
auch von einem Frequenzdemodulator richtig demoduliert.
-
Der in Fig.3 dargestellte Phasenregelkreis PR besteht aus dem Phasenvergleicher
PH, dem Tiefpaß TP und dem spannungsgesteuerten Oszillator VCO. Wird von der Fehlerortungseinrichtung
FE ein Fehlerortungsbefehl ausgesendet, enthält die Steuerspannung Us am Eingang
des VCO einen slnusförmigen Wechsel anteil der Modulationsfrequenz fm. Diese Steuerspannung
U5 wird abgegriffen und einem Diskriminator DIC zugeführt.
-
Der Diskriminator DK enthält einen Bandpaß BP, dessen Mittenfrequenz
mit der Modulationsfrequenz f übereinstimmt einen Mittelwertbilder MW und einen
Komparator K. Durch den Bandpaß BP und den Mittelwertbilder MW wird der Pegel der
Steuerspannung Us bei der Modulationsfrequenz f bestimmt.
-
Die Ausgangsgröße des Mittelwertbilders NW ist porportional zum Leitungspegel
der Phase bei der Modulationsfrequenz.
-
Der nachfolgende Komparator K vergleicht diesen Pegel mit einer Referenzgröße
und gibt bei Überschreitung einen Fehlerortungsbefehl FB ab, der einer Auswerteschaltung
zugeführt werden kann. In den in Fig.1 gezeigten Zwischenverstärkerstellen ZS1 bzw.
ZS2 ist diese Auswerteschaltung mit AS1 bzw. AS2 bezeichnet.
-
Bei den meisten modernen digitalen Übertragungssystemen ist ein Phasenregelkreis
PR gemäß Fig.3 bereits in jedem Regenerator vprhanden, wo er für die Taktrückgewinnung
benötigt wird, so daß für eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäSen
Verfahrens in einer Zwischenverstärkerstelle lediglich noch der Diskriminator DK
erforderlich ist.
Es können natürlich auch mehrere Fehlerortungsbefehle
übertragen werden, indem man eine entsprechende Anzahl verschiedener Modulationsfrequenzen
wählt.
-
Im Falle einer Schleifenbildung, wie beispielsweise in Fig.7 dargestellt,
gelangt das von der prüfenden Endstelle in Ubertragungsrichtung A ausgesendete Fehlerortungssignal
und damit auch der in diesem enthaltene Fehlerortungsbefehl über die Übertragungsrichtung
B zurück zur prüfenden Endstelle. Das empfangene Signal durchläuft in der Leitungsendeinrichtung
LEl (vgl. Fig.2) den Endstellenregenerator ER, den Leitungsdecodierer D, den Descrambler
DS und den HDB-3-Codierer HC. Daran anschließend gelangt das Fehlerortungssignal
über den Schalter Sb zur Fehlerortungseinrichtung FE. In der Fehlerortungseinrichtung
FE wird im Fehlerratenmesser FA die Bitfehlerrate ermittelt. Außerdem wird die Phase
des Übertragungstaktes im Phasendemodulator PD demoduliert. Der Laufzeitmesser LM
vergleicht die Phase des empfangenen Ubertragungstaktes mit der Phase des ausgesendeten
Übertragungstaktes und ermittelt die Phasenlaufzeit.
-
Hieraus kann der Schleifenort, d.h. die Lage der Zwischenverstärkerstelle,
in welcher das Fehlerortungssignal von der Übertragungsrichtung A zur Übertragungsrichtung
B geschleift wird) bestimmt werden.