DE29807462U1

DE29807462U1 - Teilnehmer eines optischen Datenübertragungssystems

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Publication number: DE29807462U1
Application number: DE29807462U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 1998-07-16
Anticipated expiration: 2008-04-25
Also published as: DE19918715A1

Description

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Beschreibung

Teilnehmer eines optischen Datenübertragungssystems

Die Erfindung betrifft einen Teilnehmer eines optischen Datenübertragungssystems, der mit mindestens einem weiteren Teilnehmer des Datenübertragungssystems über eine optische Übertragungsleitung verbindbar ist, durch welchen dem Teilnehmer ein Kommunikationsprotokoll übertragbar ist.

Ein derartiger Teilnehmer eines optischen Datenübertragungssystems ist aus der EP 0 4 60 626 bekannt. Der Teilnehmer ist mit weiteren in eine ringförmige optische Datenübertragungsleitung geschalteten, optische Sender und Empfänger aufweisenden Teilnehmern in Reihe geschaltet, wobei Maßnahmen für einen modularen Aufbau des optischen Datenübertragungssystems vorgesehen sind. Das bekannte optische Datenübertragungssystem weist keine Mittel zum Erkennen von unerwünschten Signalveränderungen (Verzerrungen) der Übertragungsstrecke auf.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Teilnehmer der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher geeignet ist, während einer Kommunikation mit einem weiteren Teilnehmer des optischen Datenübertragungssystems Verzerrungen auf der Übertragungsstrecke zu erkennen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Teilnehmer Mittel zum Erzeugen eines Referenzsignals aufweist,

der Teilnehmer mit Detektionsmitteln zur Erkennung einer Startkennung im Kommunikationsprotokoll versehen ist, wobei die Startkennung dem Teilnehmer den Beginn eines im Kommunikationsprotokoll übertragenen Kontrollsignals an-

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zeigt, dessen Signalverlauf in einem störungsfreien Betrieb im wesentlichen dem des Referenzsignals entspricht,

- der Teilnehmer Mittel zur Erzeugung eines Korrelationswer-'tes durch Korrelation des empfangenen Kontrollsignals mit dem Referenzsignal aufweist, wobei der Korrelationswert zur Bewertung der Signalveränderung des Kommunikationsprotokolls vorgesehen ist.

Die Bewertung der Signalveränderung des Kommunikationsprotokolls ermöglicht, ohne direkte Messung des Signalpegels auf der Übertragungsleitung eine Überwachung der Übertragungsstrecke, welche den Sender eines sendenden Teilnehmers, die optische Übertragungsleitung und den Empfänger des empfangenden Teilnehmers umfaßt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Teilnehmer mit Mitteln versehen, welche eine störende Signalveränderung des Kommunikationsprotokolls anzeigen, falls der Korrelationswert innerhalb eines ersten vorgebbaren Wertebereiches liegt. Als Maß für eine hundertprozentige Verzerrung wird der Korrelationswert angesehen, bei welchem kein auswertbares Kommunikationsprotokoll möglich ist. In einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als erster Wertebereich zur Anzeige einer störenden Signalveränderung des Kommunikations-Protokolls ein Wertebereich größer als 75 % Verzerrung vorgegeben.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Teilnehmer mit Mitteln versehen, welche eine störungsfreie Ubertragung anzeigen, falls der Korrelationswert innerhalb eines zweiten vorgebbaren Wertebereiches liegt. Als Maß für eine störungsfreie Übertragung des Kommunikationsprotokolls (0 % Verzerrung) wird der Korrelationswert angesehen, bei welchem das übertragene Kontrollsignal dem Referenzsignal entspricht.

Als zweiter Wertebereich zur Anzeige einer störungsfreien

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Übertragung des Kommunikationsprotokolls ist in dem praktischen Ausführungsbeispiel ein Wertebereich kleiner als 50 % Verzerrung vorgegeben.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Teilnehmer mit Mitteln versehen, welche einen Alarm anzeigen, falls der Korrelationswert innerhalb eines zwischen dem ersten und zweiten Wertebereich vorgesehenen dritten Wertebereiches liegt. In dem praktischen Ausführungsbeispiel liegt dieser Wertebereich zwischen Werten größer 50 % und kleiner 75 %.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht ist, werden im folgenden die Erfindung, deren Ausgestaltungen sowie Vorteile näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 den prinzipiellen Aufbau eines optischen Datenübertragungssystems, Figuren 2 und 3 Zeitdiagramme von zu verarbeitenden und zu

erzeugenden Signalen in einem Teilnehmer, Figur 4 ein Prinzipschaltbild einer Analogauswertung

und

Figur 5 ein Prinzipschaltbild einer Digitalauswertung.

In Figur 1 sind mit TLl, TL2 ... TLn Teilnehmer eines optischen Datenübertragungssystems bezeichnet, die jeweils mit einem optischen Sender und Empfänger SDl, EDl; SD2, ED2;

... SDn, Edn versehen sind. Die Teilnehmer TLl, TL2 TLn

sind über eine optische Übertragungsleitung UL miteinander verbunden, über welche die Teilnehmer TLl, TL2 ... TLn ein Kommunikationsprotokoll zum Austausch von Informationen senden bzw. empfangen. Die Teilnehmer TLl, TL2 ... TLn weisen hier nicht dargestellte Mittel zum Erzeugen eines determini-

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stischen Referenzsignals, Detektionsmittel zur Erkennung einer Startkennung im Kommunikationsprotokoll und ferner Mittel zur Erzeugung eines Korrelationswertes durch Korrelation des empfangenen Kontrollsignals mit dem Referenzsignal auf. Die Startkennung zeigt dem Teilnehmer TLl, TL2 ... TLn, welcher ein über die Übertragungsleitung UL übertragenes Kommunikationsprotokoll empfängt, den Beginn eines im Kommunikationsprotokoll übertragenen deterministischen Kontrollsignals an, dessen Signalverlauf in einem störungsfreien Betrieb im wesentlichen dem des Referenzsignals entspricht.

Figur 2 zeigt ein in Speichern der jeweiligen Teilnehmer TLl, TL2 ... TLn hinterlegtes Referenzsignal RSl, ein im Rahmen eines Kommunikationsprotokolls übertragbares Korttrollsignal KSl und ein Differenzsignal DSl. Es ist angenommen, daß der Teilnehmer TL2 ein Kommunikationsprotokoll von dem sendenden Teilnehmer TLl empfängt und eine Korrelation in Form einer Differenzbildung über eine Mindestmeßdauer bewirkt. Aufgrund einer Startkennung im Kommunikationsprotokoll erkennt der Teilnehmer TL2 den Beginn des Kontrollsignals KSl, welches Bestandteil des Kommunikationsprotokolls ist. Der Teilnehmer TL2 vergleicht dieses Kontrollsignal KSl mit dem Referenzsignal RSl in Zeitintervallen zwischen Zeitpunkten tO und ti, ti und t2, ... tn-1 und tn und erzeugt aus diesen Signalen das Differenzsignal DSl, dessen Betrag ein Maß für die Signalveränderung (Verzerrung) des Kommunikationsprotokolls und dessen Vorzeichen ein Maß für eine Über- oder Untersteuerung ist. Im vorliegenden Beispiel weist das Differenzsignal DSl zwischen Zeitpunkten tO und tOl, ti und tll, ... tn und tn+1 positive Signalpegel Pp auf, was auf einen schwachen Empfang des Kommunikationsprotokolls hinweist.

Figur 3 zeigt ein Differenzsignal DS2 mit negativen Signalpegeln Pn zwischen Zeitpunkten tb-1 und tb, tc-1 und te, ... tz und tz-1, was auf einen übersteuerten Empfang des Korn-

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munikationsprotokolls hinweist. In der beschriebenen Art und Weise erzeugt z. B. der Teilnehmer TL3 dieses Differenzsignal DS2 durch Differenzbildung in Zeitintervallen zwischen Zeitpunkten ta und tb, tb und te, ... tz-2 und tz eines Referenzsignals RS2 mit einem empfangenen Kontrollsignal KS2.

Im folgenden wird auf Figur 4 und 5 verwiesen, in welchen Prinzipschaltbilder von Auswerteschaltungen dargestellt sind. Eine Analog-Auswerteschaltung (Figur 4) weist Verstärker- und Begrenzerstufen Vl, V2 auf, denen jeweils analoge Integratoren in Form von Tiefpässen TPl, TP2 nachgeschaltet sind. Der Verstärker- und Begrenzerstufe Vl ist ein Kontrollsignal KS3 und der Verstärker- und Begrenzerstufe V2 ein Referenzsignal RS3 zugeführt, wobei die Tiefpässe TPl, TP2 diese Signale integrieren. Die Ausgänge der Tiefpässe TPl, TP2 sind mit den Eingängen eines Differenzverstärkers DV verbunden, der die Gleichspannungsanteile subtrahiert und ein Differenzsignal DS3 über einen Tiefpaß TP3 einer Vergleicherstufe VS aufschaltet. Die Zeitkonstante des Tiefpasses TP3 ist derart dimensioniert, daß Einschwingvorgänge gedämpft werden, die durch Laufzeitdifferenzen der Signale KS3, RS3 am Ausgang des Differenzverstärkers DV entstehen. Die Vergleicherstufe VS bewertet das Differenzsignal DS3, welches ein Maß für den Grad der Verzerrungen darstellt, indem die Vergleicherstufe VS dieses Differenzsignal DS3 mit einem vorgebbaren Sollwert SWl vergleicht.

Als Maß für eine hundertprozentige Verzerrung ist ein Sollwert vorgesehen, bei welchem kein auswertbares Kommunikationsprotokoll möglich ist, was bedeutet, daß das Kontrollsignal KS3 zu stark verzerrt ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt die Vergleicherstufe VS durch ein Meldesignal MSl eine störende Signalveränderung des Kommunikationsprotokolls an, falls das Differenzsignal DS3, bezogen

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auf den Sollwert SWl, in einem Wertebereich größer als 75 % liegt.

Als Maß für eine nullprozentige Verzerrung ist ein Sollwert vorgesehen, bei welchem der Verlauf des Kontrollsignals KS3 dem des Referenzsignals Rsa entspricht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt die Vergleicherstufe VS durch das Meldesignal MSl eine störungsfreie Übertragung an, falls das Differenzsignal DS3, bezogen auf den Sollwert SWl, in einem Wertebereich kleiner als 50 I liegt.

Darüber hinaus zeigt das Meldesignal MSl einen Alarm an, falls das Differenzsignal DS3, bezogen auf den Sollwert SWl, in einem Bereich zwischen 50 % und 75 % liegt.

In Figur 5 ist eine digitale Auswerteschaltung dargestellt. Diese weist eine digitale Vergleicherstufe VGl und eine Abtaststeuerung AS auf, welchen ein Referenzsignal RS4 und ein Kontrollsignal KS4 zuführbar sind. Die Vergleicherstufe VGl gibt einem Zähler Za die Zählrichtung vor, wobei der Zähler Za z. B. für den Fall aufwärts ("up") zählt, daß das Referenzsignal RS4 "1" und das Kontrollsignal KS4 "0" ist, ferner abwärts ("down") zählt, falls das Referenzsignal RS4 "0" und das Kontrollsignal "1" ist, und nicht zählt, falls die Signale RS4, KS4 identisch sind. Die Abtaststeuerung AS steuert die Meßvorgänge derart, daß zu Beginn eines Meßvorgangs die Abtaststeuerung AS den Zähler Za durch ein Signal In auf einen Startwert initialisiert und während eines Meßvorgangs den Zähler mit einem Takt Ta versorgt. Nach einem Meßvorgang schaltet die Abtaststeuerung AS einen Vergleicher VG2 durch ein Freigabesignal Fs frei, wodurch der Vergleicher VG2- den Zählerstand des Zählers Za mit einer einem Sollwert SW2 entsprechenden Zahl vergleicht. Entsprechend dem Vergleichsergebnis erzeugt der Vergleicher VG2 - wie beschrieben - ein Meldesignal MS2 zur Anzeige einer Störung, einer störungs-

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freien Übertragung oder eines Alarms. In einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Zähltakt von 20 ns je Periode und eine Meßdauer über je 20 Impulse von RS4/KS4 vorgesehen, was einer gemittelten Auflösung von 1 ns entspricht.

Claims

GR 98 G 4411 DE Schutzansprüche

1. Teilnehmer (TLl, ... TLn) eines optischen Datenübertragungssystems, der mit mindestens einem weiteren Teilnehmer (TLl, ... TLn) des Datenübertragungssystems über eine optische Übertragungsleitung (UL)) verbindbar ist, durch welchen dem Teilnehmer (TLl, ... TLn) ein Kommunikationsprotokoll übertragbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Teilnehmer (TLl, ... TLn) Mittel zum Erzeugen eines Referenzsignals (RSl, ... RS4) aufweist,

- der Teilnehmer (TLl, ... TLn) mit Detektionsmitteln zur Erkennung einer Startkennung im Kommunikationsprotokoll versehen ist, wobei die Startkennung dem Teilnehmer (TLl, ... TLn) den Beginn eines im Kommunikationsprotokoll übertragenen Kontrollsignals (KSl, ... KS4) anzeigt, dessen Signalverlauf in einem störungsfreien Betrieb im wesentlichen dem des Referenzsignals (RSl, ... RS4) entspricht,

- der Teilnehmer (TLl, ... TLn) Mittel zur Erzeugung eines 0 Korrelationswertes durch Korrelation des empfangenen Kontrollsignals (KSl, ... KS4) mit dem Referenzsignal (RSl, ... RS4) aufweist, wobei der Korrelationswert zur Bewertung der Signalveränderung des Kommunikationsprotokolls vorgesehen ist.

2. Teilnehmer (TLl, TLn) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilnehmer (TLl, ... TLn) mit Mitteln versehen ist, welche eine störende Signalveränderung des Kommunikationsprotokolls anzeigen, falls der Korrelationswert innerhalb eines ersten vorgebbaren Wertebereiches liegt.

3. Teilnehmer (TLl, ... TLn) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel eine störungsfreie Übertragung des Kommunikationsprotokolls anzeigen, falls der Korre-

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lationswert innerhalb eines zweiten vorgebbaren Wertebereiches
liegt.

4. Teilnehmer (TLl, TLn) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen Alarm anzeigen, falls der Korrelationswert innerhalb eines zwischen dem ersten und zweiten Wertebereich vorgesehenen, dritten Wertebereiches
liegt-