DE2914772C2 - Identification of cable cores carrying digital signals - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Identifizierung von digitale Signale mit konstanter Impulsfolgefrequenz und Phasenlage führenden Adern eines Kabels an einer Untersuchungsstelle, und Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens. Beim Aufbau von digitalen Übertragungsstrecken und nach Kabelreparatüren muß die Zuordnung der signalführenden Adern bzw. Aderpaare neu geprüft werden. Bei digitalen Übertragungsstrecken ist dies na.ch dem Stand der Technik nur von den zugeordneten Endstellen air-.The invention relates to a method for identifying digital signals with a constant pulse repetition frequency and phasing conductors of a cable at an examination site, and arrangements for Implementation of the procedure. When setting up digital transmission lines and after cable repairs the assignment of the signal-carrying wires or wire pairs must be checked again. With digital According to the state of the art, this is transmission links only from the assigned terminals air-.
möglich, in denen sich Fehlerortungsgeräte befinden. Eine derartige Prüfung ist sehr aufwendig und an die Existenz der Fehlerortungsgeräte gebunden. Wünschenswert ist eine Prüfungsmöglichkeit, die an der Untersuchungsstelle zur Verfugung steht. Ein derartiges Prüfgerät existiert bisher nur für die Adern von Niederfrequenzkabeln. Dieses Prüfgerät basiert darauf, daß während des Betriebes mittels eines 200 Hz-Tones die Zuordnung der Adern geprüft wird. Für digitale Signale führende Kabel existiert bisher kein derartiges Gerät, es gibt lediglich Geräte, die das Vorhandensein von PCM-Signalen auf der Doppelader eines Kabels erkennen können.possible, in which there are fault location devices. Such a test is very complex and to the Existence of fault location devices tied. It is desirable to have the opportunity to take an exam at the Investigation agency is available. Such a test device has so far only existed for the cores of Low frequency cables. This tester is based on the fact that during operation by means of a 200 Hz tone the assignment of the wires is checked. There is currently no such cable for carrying digital signals Device, there are only devices that detect the presence of PCM signals on the wire pair of a cable can recognize.
Die Aufgabe der Erfindung ist also die Entwicklung eines Verfahrens der eingangs erwähnten Art, dieses Verfahren soll im Betriebsfall einsetzbar sein und die Übertragung der digitalen Signale nicht stören. Außerdem muß das Verfahren die Möglichkeit bieten, einfache und unkomplizierte Geräte zur Durchführung dieses Verfahrens aufzubauen, die wegen ihres robusten Aufbaus den Einsatz an den RepanUurstellen ermöglichen. The object of the invention is therefore to develop a method of the type mentioned at the beginning, this one The method should be usable during operation and should not interfere with the transmission of the digital signals. In addition, the method must offer the possibility of simple and uncomplicated devices for implementation to build up this process, which, because of their robust construction, allow them to be used at the repair points.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß während der Übertragung der digitalen Signale im Signalweg vor der Untersuchungsstelle der Blindwiderstand an einer Stelle der jeweils betrachteten Ader erkennbar verändert wird und an der Untersuchungsstelle die digitalen Signale auf das Auftreten einer Phasenmodulation mit entsprechender Periode untersucht werden. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß es bitmusterunabhängig ist, also bei digitalen Signalen mit beliebige-Codierung einsetzbar ist, sofern diese eine konstante Impulsfolgefrequenz und Phasenlage haben. Der während des Betriebs auftretende Jitter stört dabei im praktischen Falle nicht. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß in die Leitung keine elektrische Energie eingespeist wird, die evtl. zu Störungen führen könnte. Weitere Vorteile lifjen darin, daß mit dem Verfahren eine große Reichweite erzielt werden kann. Da digitale Signale in vielen Fällen über Doppeladern übertragen werden, ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zweckmäßig, bei der bei der Identifizierung von Doppeladern die Impedanz beider Adern gegeneinander verändert wi/d. Eine zweckmjßige Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dadurcii, daß die Veränderung der Impedanz der Ader durch periodisches Zuschalten eines Blindwiderstandes erfolgt. Im Hinblick auf <S,~s Auftreten von Jitterstörungen mit bestimmten Frequenzen ist eine Weiterbildung der Erfindung zweckmäßig, bei der die Veränderung der Impedanz der Ader durch Zuschalten eines Blindwiderstandes im Rhythmus einer Impulsfolge mit niedriger Impulsfolgerfrequenz erfolgt. Weitere zweckmäßige Ausbildungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 5 bis 12 beschrieben.According to the invention the object is achieved in that during the transmission of the digital signals in the Signal path in front of the examination site, the reactance at one point of the wire under consideration is changed recognizably and at the examination site the digital signals on the occurrence of a Phase modulation with a corresponding period can be investigated. The particular advantage of the invention The method is based on the fact that it is bit-pattern independent, i.e. digital signals with arbitrary coding can be used provided they have a constant pulse repetition frequency and phase position. The during The jitter occurring during operation does not interfere in the practical case. Another essential one The advantage of the method according to the invention is that no electrical energy is fed into the line which could possibly lead to malfunctions. Further advantages are that with the process a large Range can be achieved. Since digital signals are often transmitted using twin wires a further development of the method according to the invention expedient in the identification of Paired wires the impedance of both wires against each other changed wi / d. A useful further development the inventive method results dadurcii that the change in the impedance of the wire by periodic connection of a reactance takes place. With regard to <S, ~ s occurrence of jitter disturbances With certain frequencies, a further development of the invention is expedient in which the change in the Impedance of the wire by connecting a reactance in the rhythm of a pulse train with lower Pulse follower frequency takes place. Further expedient developments of the invention are set out in the claims 5 to 12.
Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below with reference to the drawing.
In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows
Fig. I das Blockschaltbild eines Teils einer Übertragungsstrecke mil einem Sender und einem Empfänger zur Identifizierung von Adern,I shows the block diagram of part of a transmission link with a transmitter and a receiver for identifying wires,
Fig. 2 eine Sendeschaltung zur Einspeisung von Taktphasenjitter ;n einer Erzeugung einer Phasenmodulation der digitalen Signale PCM-Doppelader und2 shows a transmission circuit for feeding in clock phase jitter ; n a generation of a phase modulation of the digital signals PCM pair and
Fig. 3 das Zusamin; ispiel von Sender und Empfänger in zwei Fällen.3 shows the assembly; play between sender and receiver in two cases.
In der F i g. I ist ein Teil einer üblichen PCM-Übertragungsstrecke mit den Regeneratoren 1, 2, 3 ... n-\. π dargestellt. Diese Regeneratoren sind miteinander und mit den zugeordneten Endstellen über eine Zweidraht-In FIG. I is part of a common PCM transmission path with regenerators 1, 2, 3 ... n- \. π shown. These regenerators are connected to each other and to the assigned terminals via a two-wire
ϊ leitung, also das Aderpaar eines Kabels verbunden. Im Signalweg vor dem ersten Regenerator 1 ist mit den beiden Adern ein Sender SE verbunden, während nacb dem Regenerator π die Untersuchungsstelle sein soll, an der der Empfänger Fan die Adern angeschaltet ist.ϊ line, i.e. the wire pair of a cable connected. In the signal path upstream of the first regenerator 1, a transmitter SE is connected to the two wires, while after the regenerator π should be the examination point at which the receiver fan is connected to the wires.
ι» Der in der F i g. 1 dargestellte Sender Sfenthält zwei Kondensatoren, deren einer Anschluß jeweils mit einer der beiden Adern der Übertragungsstrecke verbunden ist, während die anderen Anschlüsse über einen mit der Frequenz /ö gesteuerten Schalter W miteinanderι »The one shown in FIG. The transmitter Sf shown in FIG. 1 contains two capacitors, one terminal of which is connected to one of the two wires of the transmission path, while the other terminals are connected to one another via a switch W controlled with the frequency / ö
υ verbunden sind. Die Ankopplung mittels zweier Kondensatoren wurde gewählt, um die Symmetrieeigenschaften des Adernpaares nicht zu verändern. Der durch das Zu- und Abschalten der Kondensatoren erzeugte Phasenhub des PCM-Taktes beträgt:υ are connected. The coupling by means of two capacitors was chosen in order to improve the symmetry properties of the wire pair not to be changed. By switching the capacitors on and off The generated phase deviation of the PCM clock is:
mitwith
ω νω ν
Λ φ - (— arctan —=— - Λ 171
V π tä.\CZ J Λ φ - (- arctan - = - - Λ 171
V π daily \ CZ J
BitperiodeBit period
Wellenwiderstand der DoppeladerCharacteristic impedance of the twin wire
angeschaltete Kapazitätswitched-on capacity
Jt- hYt-h
Taktfrequenz.Clock frequency.
(1)(1)
Durch die Belastung des Aderpaares mit der zusätzlichen Kapazität Cz wird das PCM-Signal zusätzlich bedämpft. Die zusätzliche Bedämpfung ergibt υ sich dabei zu:By loading the wire pair with the additional capacitance Cz , the PCM signal is additionally attenuated. The additional damping results from:
Aa1 = -20 · '"log (1/νΊ + (u.vCZ/2 ) [dB] Aa 1 = -20 · '"log (1 / νΊ + (u.vCZ / 2) [dB]
Die gleiche Phasenverschiebung aber in entgegenge- ->'> setzter Richtung. läßt sich auch durch Einschalten einer Spule mit der Induktivität L erreichen, wobei sich die Induktivität LausThe same phase shift but in the opposite direction. can also be achieved by switching on a coil with the inductance L , the inductance Laus
L = L =
o\ Co \ C
ergibt.results.
Im praktischen Betrieb hat sich ergeben, daß eine zusätzliche Bedämpfung des übertragenen PCM-Signals von 0,4 dB toleriert werden kann und auch für die Identifizierung aasreicht. Es ergibt sich dann ein Phasenhub von etwa 3OmT bei einer angeschalteten Kapazität Cvon etwa 250 pF.In practical operation it has been found that additional attenuation of the transmitted PCM signal of 0.4 dB can be tolerated and is also sufficient for identification. It then results in a Phase deviation of about 30 mT with a connected capacitance C of about 250 pF.
Lei der Festlegung der maximalen zusätzlichen Dämpfung für das PCM-Signal ist das Verhalten des AmplitudenregelKreises im automatischen Entzerrer zu berücksichtigen. Ist nämlich die vom Bitmuster abhängige Zeitkonstante dieses Regelkreises kleiner als 1//Ό, dann wird die d'irch die periodische Anschaltung desLei of the definition of the maximum additional attenuation for the PCM signal is the behavior of the Amplitude control circuit in the automatic equalizer consider. If the time constant of this control loop, which is dependent on the bit pattern, is less than 1 // Ό, then the d'irch becomes the periodic connection of the
μ) Kondensators erzeugte Amplitudenmodulation am Amplitudenentscheider äusgeregelt und es kommt lediglich zu einer periodischen Fehlent/'er.'ung, die bei den genannten kleinen Werten vernachlässigbar ist. Ist dagegen die Grenzfrequenz des Amplitudenregelkrei-μ) Amplitude modulation generated on the capacitor Amplitude decision-maker is unregulated and there is only a periodic lack of determination, which is the mentioned small values is negligible. If, on the other hand, the limit frequency of the amplitude control
·> ses im Regenerate r kleiner als /Ό, so kommt es zu einer Verkleinerung der mittleren Signalamplitude am Amplitudenentscheider. Dadurch ergibt sich eine geringe Verschlechterung des Signalrauschverhältnisses. Diese·> Ses in the regenerate r is less than / Ό, so it comes to a Reduction of the mean signal amplitude at the amplitude decider. This results in a low Signal-to-noise ratio deterioration. These
ist aber dann kleiner ,ils An. in diesem Heispiel. also kleiner als 0.4 dB.but is then smaller, ils An. in this example. so less than 0.4 dB.
Bei der Verwendung einer Induktivität als zu und abschaltbarer Blindwiderstand ergibt sich im Gegensatz zu der Verformung der PCMSignale hei hohen Frequenzen bei der Verwendung eines Kondensators nunmehr eine Verformung bei niedrigen Frequenzen Diese Verformung ist. insbesondere bei bestimmten Codes, wie dem HDBJ-Code wesentlich kritischer, so daß auch aus diesem Grunde in der Regel die Verwendung einer Kapazität als geschalteter Blind widerstand vorzuziehen ist.When using an inductor than to and Disconnectable reactance results in contrast on the deformation of the PCM signals at high frequencies when using a capacitor now a deformation at low frequencies This deformation is. especially with certain Codes like the HDBJ code are much more critical so that for this reason, as a rule, the Use of a capacitance as a switched reactance is preferable.
■\ri -irr I 'ntersuchiingsstelle ist .in die D"ppeladern der I mpfanger /·. angeschaltet, der aus einem I 'bertr.i t'er inn hoher Impedanz, einem naehgeschaltcien automatischen Entzerrer mit Iaktkreis, einem dar.in angeschlossenen Phasendemodulator, sow ie em Nieder freq'i'Mi/filter. ein Niederfrequenzverstärker und einen Stellwandler, wie beispielsweise einen Kopfhörer .ji.ih-jit Der I 'be^.ra^er "-'.Td*1 nv? »'!Η·11 !v.'l··'1* l'inuangsimpedanz .!tisgcführt. um an der l'ntersu Jiungsstelle die PCM-I ibertragung nicht zu beeinfluß k'ii Der Signalimpedanzwandler sichert die Anpassung ,in den Eingang des Entzerrers .'. Mit Hilfe de^ .!■.•i' — atischen F nt/errers Γ mit angeschaltetem FaktThe examination office is connected to the receiver's cable wires, which consists of a high impedance transmitter, a close-coupled automatic equalizer with an active circuit, a connected one phase demodulator, as w ell em down freq'i'Mi / filter a low frequency amplifier and a servo-converter, such as a headset .ji.ih-jit The I. 'be ^ ^ .ra he' - '. Td * 1 nv? »'! Η · 11 ! V.'l · ·' 1 * l'continuous impedance.! Tisgc leads. in order not to affect the PCM transmission at the interface. The signal impedance converter ensures the adaptation to the input of the equalizer. With the help of the ^.! ■. • i '- atic F nt / errers Γ with activated fact
■ '"is wird aus dem I1CM Signal das eigentliche [ ;k!ML'n,il erzeugt, dessen einzelne Impulse die erzeugte Phasenmodulation aufweisen Durih ilen Ph.isendenioilulator /'</ wird ein niederfrequente*· Vt'nai erzeugt, (las durch einen auf die sendeseitig ■.erwendete Su-uerfrequ-Miz f eingestellt·.·!' Bardp.iU / •eleitet wird. Vom nachgeschalteten Nl -Verstärke-· \ ■λ rcl schließlich der Kopfhörer /. angesteuert, in dem die ■■'/•-■Uk'te Phasenmodulation als Ton mit !er Frequenz .'' "■ ''K,ir ist. The actual [; k ! ML'n, il is generated from the I 1 CM signal, the individual pulses of which have the generated phase modulation. Durih ilen Ph.isendenioilulator / '</ a low frequency * · Vt'nai is generated, 'Bardp.iU / • is (read by a set to the send side ■ .erwendete Su-uerfrequ-Miz f ·. ·! eleitet. From downstream Nl -Verstärke- · \ ■ λ rcl finally the headphones /. actuated, in the the ■■ '/ • - ■ Uk'te phase modulation as a tone with! er frequency.''"■'' K , ir.
D'i'-.h Störungen können au? der -. .'hertragiingsstrek·D'i '-. H faults can au? the -. .'hertragiingsstrek ·
■ ·■ zusätzliche Phasenmodulationen, der sogenannte I ""er. erzeugt werden I'm ein auswertbares Signal /1I■ · ■ additional phase modulations, the so-called I "" er. are generated I'm an evaluable signal / 1 I
■ --airen. ;s» ein ausreichender Signal-Gerauschahstand . · -l'irch Phasenmodulation im Kopfhoret erzeugten • .··■ <K zu sichern, der sich aus■ --airen. ; s »a sufficient signal-to-noise level . · -L'irch phase modulation generated in the headset •. ·· ■ <K to secure the result
S.S.
■I' '■ I ''
B die °aus( hhandbreite des N! -Filters ^ger ist und S·. als normierter .Signal-Geräuscru rezeichnet w ird. B which is greater than the width of the hand of the N! Filter and S is drawn as a normalized signal noise.
In der Ii g. 2 ist die Sendeschaltung zur i-irzeugung der gewünschten Phasenmodulation im Detail dargestellt. Mit Λ I und Λ 2 sind die beiden signalfiihrenden Adern bezeichnet, an die jeweils eine Drossel Dr I bzw. I)r2 und ein Kondensator f I bzw. C2 angeschlossen sind. Durch die Quelle Q wird eine Schwingung mit der I requen/ f„ erzeugt, wobei die Quelle (pals Stromquelle wirkt Mit den beiden Anschlüssen der Quelle Q sind jeweils die Basisanschliisse eines komplementären Transistorpaares 7 1. 7"I; 7"3, T4 verbunden. Die Transistoren sind so geschaltet, daß jeweils der f mitleransehluü des npn-Transistors des einen Transistorpaares mit dem I-niitteranschlul.i des pnp-Transistors des anderen F ransistorpaares verbunden ist. wahrend du· Kollektoranschliisse dieser beiden verbundenen transistoren levvcils getrennt über einen der beiden Kondensatoren Cl bzw. C2 mit der Signalader •\ I bzw. -1 2 verbunden sind. Außerdem ist der l.mitteranscMtiLi des pnp T ransistors 7 2 des erstenIn the Ii g. 2 shows the transmission circuit for generating the desired phase modulation in detail. With Λ I and Λ 2 the two signal-carrying wires are referred to, to each of which a choke Dr I or I) r2 and a capacitor f I or C2 are connected. The source Q generates an oscillation with the I requen / f " , the source (p acting as a current source. The base connections of a complementary transistor pair 7 1. 7"I; 7 "3, T4 are connected to the two connections of the source Q The transistors are connected in such a way that the transmitter connection of the npn transistor of one transistor pair is connected to the input connection of the pnp transistor of the other transistor pair, while the collector connections of these two connected transistors are separated via one of the both capacitors C1 and C2 are connected to the signal wire • \ I or -1 2. In addition, the l.mitteranscMtiLi of the pnp transistor 7 2 of the first
i i A ii A ΓMfl lΓMfl l
I ransistors 7 4 des zweiten I ransistorpaares verbunden Dir Kollektoranschluß des Transistors 72 ist über ein·1 erste Drossel Dr I mit der zweiten signalführenden Ader \ 2 und der Kollektoranschluß des npn-Transistors 7 4 ist über eine zw eile Drossel Dr 2 mit der ersten ML'iialführenden Ader Λ 1 verbunden. Durch die von der Quelle (J abeegehenen Impulse werden abwechselnd die ih)or die Kondensatoren mit den signalfiihrenden Adern erhundenen Transistoren Π und 7 3 oder die ubei die Drosseln mit den signalführenden Adern verbundenen Transistoren 7~2 und 7"4 leitend. Dadurch wud also abwechselnd entweder eine zusätzliche Kapazität oder eine zusätzliche Induktivität an die siL-nalfuhrenden Adern angeschaltet und dadurch deren Bhndw idernand periodisch verändert. Das Verfahren funktioniert naturlich auch, wenn nur eine zusätzliche Kapazität oder nur eine zusätzliche Induktivität angeschaltet wird.I ransistors of the second I ransistorpaares connected 7 4 out is the collector terminal of the transistor 72 via a · 1 first throttle Dr I to the second signal-carrying wire \ 2 and the collector terminal of the NPN transistor 7 4 is first with a zw rush throttle Dr 2 ML'iialleitenden core Λ 1 connected. By from the source (abeegehenen J pulses the ih are alternately) or the capacitors with the signalfiihrenden veins erhundenen transistors Π and 7 3, or the ubei throttles with the signal-carrying conductors connected transistors 7 ~ 2 and 7 "4-conductive so Thereby wud. alternately either an additional capacitance or an additional inductance is connected to the wire carrying the signal, thereby changing their resistance periodically.The method naturally also works if only an additional capacitance or only an additional inductance is connected.
Die I ι g 3 zeigt das Zusammenspiel von Sender und F.mpfanger. wobei m der F ι g. 3a auf Empfang geschaltet ist. während in der F i g. 3b auf Senden geschaltet ist Die in der F i g. 3 gezeigte Anordnung besteht aus einem Sender SF. einem Empfänger £, einem Schalter 55. der den Sender SF von den signalführenden Adern A I bzw. A 2 abtrennt, einem Kopfhörer oder Lautsprecher /. und Schaltern 51 und 5 2. die den Lautsprecher L mit einem Ausgang des Senders SE und dem Empfänger E verbinden. Die beschriebenen Bauteile sind in einer Einheit vereinigt. die als Identifizierungseinheit bezeichnet wird. Die Inner.schaltung des verwendeten Senders ist in der F ι g. 2 dargestellt und erläutert, während im Em,-fänger die in der F ι g. 1 gezeigte Anordnung verwendet wirdThe I ι g 3 shows the interaction between transmitter and receiver. where m of FIG. 3a is switched to receive. while in FIG. 3b is switched to send. The arrangement shown in FIG. 3 consists of a transmitter SF. a receiver £, a switch 55. which separates the transmitter SF from the signal-carrying wires A I or A 2 , a headphone or loudspeaker /. and switches 51 and 5 2. which connect the loudspeaker L to an output of the transmitter SE and the receiver E. The components described are combined in one unit. which is referred to as the identification unit. The internal circuit of the transmitter used is shown in FIG. 2 shown and explained, while in the Em, -catcher in the F ι g. 1 is used
Claims (15)
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