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Optische Übertragungsstrecke
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Die Erfindung betrifft eine optische Übertragungsstrecke mit den im
Obergriff des Anspruches 1 angegebener Merkmalen.
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Bei derartigen Übertragungsstrecken kann der Fall eintreten, dafl
Glesfasern, über die die Nachrichten als moduliertes Laserlicht laufen, durch mechanische
Einwirkung zerstört werden. Das mit hoher Energiedichte austretende Leserlicht ist
z.B. für Menschen deshalb gefährlich, weil die aus der Bruchstelle eustretende Strahlung
die Netzhaut des Auges zerstören könnte.
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Die Aufgebe der Erfindung besteht darin, eine optische Ubertragungsstrecke
der eingangs genennten Art anzugeben, bei der im Falle eines Faserbruches die optischen
Sender, die in das defekte Feld der Übertragungsstrecke senden, automatisch abgeschaltet
werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Übertragungsstrecke gelöst, deren Zwischenregeneratoren
und Endstellen die im Kennzeichen des Anspruchsl angegebenen Merkmale aufweisen.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung enthält der Unteranspruch.
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Hiermit kanr son der ortenden Endstelle oder der entfernten Endstelle
aus die gesamte Ubertreaungsstrecke wieder in ihren Betriebszustand versetzt werden.
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Anhand der Figur soll die Erfindung näher erläutert werder. Die Figur
eigt eine optische Übertragungsstrecke, aus aus Zwischenregeneratoren una Endstellen
mit den erfindungsgemäßer Merkmalen aufgebaut ist. Die erste Endstelle ist mit LE1
bezeichnet, die weite Endstelle ist rna dem Be-ugsLeiGhen LE2 versehen. Die Zwischenregenera
toren denke man sich von links nach rechts in der Figur durchnummeriert. Der Übersicht
wegen sind nur Zwischenregeneratoren eingezeichnet, zwischen denen ein Bruch in
der Glasfaser angenommen wird. Aufgrund der erfindungsgemäßen Eigenschaften der
Zwischenregeneretoren und Endstellen durchläuft die Üertragungsstrecke - nach dem
Glasfaserbruch an der angedeuteten Stelle - eine Kausalkette von Zuständen, die
weiter unten näher beschrieben wird. Ähnliche Kausalketten treten auf, wenn der
Bruch an einer anderen Stelle auftritt. In jedem Falle jedoch werden die optischen
Sender abgeschaltf-t, die in das defekte Feld der Übertragungs-Strecke sender, d
in jedem Falle ist der Endzustand ein Zustanze in dem wischen der ersten Endstelle
LEI und dem Zwischenregenerator ZWR3 vor der Bruchstelle sowie zwischen der zweiten
Endstelle LE2 und dem Zwischenregenerator ZWR4 nach der Bruchstelle eine Schleifenverbindung
besteht. Von beiden Endstellen aus kenn daher mit bekennten Verfahren eine Fehlerortung
vorgenommen werden.
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In den abgebildeten Zwischenregeneratoren und den Endstellen - Zwischenregeneratoren
einerseits und Endstellen andererseits ind in gleicher Weise aufgebaut - sind nur
Bauteile angedeutet, die für die Erläuterung der Erfindung eine bedeutung haben.
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So besteht ein Zwischenregenerator nach der Figur aus ei-
nem
optischen Sender F2S und einem optischem Empfänger F2E auf der F2-Seite, das heizt,
auf der Seite, die der ortenden Endstelle LE1 zugewandt ist, sowie aus entsprechenden
Bauteilen F1S und F1E auf der F1-Seite. Die Sender wandeln elektrische Signale in
optische um, die Empfänger optische in elektrische. Die eigentliche Regeneretion
der Sigrale wird durch Bauteile vorgennmmen, die nicht eingetragen sind.
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Der Ausgang des Empfängers F1E und der Eingang des Senders F1S eines
jeden Zwischenregenerators können durch Schließen einer ersten Schleife SC1 miteinander
verbunden werden. Die Verbindung wird mit Hilfe eines ersten Umschalters Ul hergestellt.
Der Umschalter U1 unterbricht gleichzeitig den Kontakt zwischen dem Empfänger F2E
und dem Sender F1S. Ebenso kann der Ausgang des Empfängers F2E und der Eingang des
Senders F25 durch eine zweite Schleife SC2 miteinander verbunden werden, und zwar
mit Hilfe eines zweiten Umschalters U2. Durch das SchlieBen der Schleife SC2 wird
- analog zur Schleife SC1 - die Verbindung zwischen dem Ausgang des Empfängers FIE
und dem Eingang des Senders F2S unterbrochen.
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Am optischen Empfänger F1E eines jeden Zwischenregenerators liegt
ein erster Detektor KS1, der denn ein Steuersignal abgibt, wenn en diesem Empfänger
mindestens für die Zeit T kein Signal anliegt. Ein zweiter Detektor KS2 mit den
gleichen Eigenschaften wie der erste Detektor KS1 liegt am optischen Empfänger F2E.
Die Zeit T ist für die hier betrachteten Vorgänge eine angemessene Leiteinheit,
sie ist groR gegen die Laufzeit auf dem Glasfaserkabel und liegt etwa bei 100 ms.
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Gibt der erste Detektor KS1 eines Zwischenregenerators ein Steuersignal
eb, dann wird die zweite Schleife SC2 geschlos-
sen, während die
erste Schleife SC1 durch ein Steuersig nal des zweiten Detektors KS2 geschlosser
wird.
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An den optischen Empfängern FE1 und FEZ liegt ferner jeweils eine
ETh Erkennungschaltung FS1 und FS2. Die Erkennungsschaltung FS# erzeugt ein Steuersignal,
wenn am Empfänger F1E mindesters für die Zeit T ein Fehlerortungssignal anliegt.
Entsprechendes gilt für die Erkennungsschaltung FS2.
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Mit dem Steuersignal der ersten Erkennungsschaltung FS1 v.ird die
zweite Schleife SC2 geschlossen, wenn gleichzeitig ein Steuersignal des zweiten
Detektors KS2 vorliegt.
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Entsprechendes gilt für die zweite Erkennungsschaltung FS2 und den
ersten Detektor KS1.
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Zum Fehlerortungssignal ist zu segen, dan es sich hier um einem Sammelbegriff
für Signale mit definierter Kennung,wie z.E. Signale mit periodisch wiederkehrendem
Block von logische Nullen oder logischen Einsenhandelt. Die Blocklänge ist so gewählt,
den sie mit Sicherheit in keinem Nutzsignal - im folgenden auch Betriebssignal genannt
-vorkommt. Die Detektoren FS1 und FS2 erkennen die Fehlerortungssignale an den erwähnten
Blöcken. Solche Signale - daher auch ihre Bezeichnung - werden z.B. bei bekannten
adressenfreien Fehlerortunosverfahren verwendet.
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Jeder der beiden Endstellen LE1 und LE2 - auch Leitungsendgerte genannt
- verfügen u.a. über einen optischen Sender S1, einen optischen Empfänger El, einen
Coder C, einen Decoder Dz und zwei Schleifen SC1 bzw. SC2, die durch Umschalter
U1 bzw. U2 geschlossen werden können.
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Durch das SchlieRen der ersten Schleife SC1 werden die empfangenen
Signale übsr den Sender S1 auch in die Gegenrichtung gesendet. Die Verbindung zwischen
Sender und dem zugehörigen Coder C wird bei geschlossener Schleife SC1 unterbrochen.
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Durch das SchlieRen der zweiten Schleife SC; wird das vom Coder C
kommende Betriebssignal oder das von einem Generator Z kommende Fehlerortungssignal
über den Decoder DC auch in die Rückrichtung geleitet. Die Verbindung zwischem dem
Empfänger El der Endstelle und dem Decoder DC wird bei geschlossener Schleife SC2
unterbrochen.
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Beim Empfänger El der Endstellen LE1 bzw. LE2 sind Detektoren KS1
vorgesehen; sie sind mit dem Detektoren K51 bwz.
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KS2 der Zwischenregeneratoren identisch. Das Steuersignal dieser Detektorer
schließt die zweite Schleife SC2 der Endstellen. Auch die erste Schleife SC1 wird
durch dieses Steuersignal geschlossen, jedoch nur dann, wenn der Generetor Z eingeschaltet
ist.
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Mit einer Erkennungsschaltung FS1 am Empfänger El einer jeden Endstelle
- diese Erkennungsscheltung stimmt mit der Erkennungsschaltung FS1 bzw. FSK der
Zwischerlregeneretoren überein - und mit dem Detektor KS. wirt ir, der Endstelle
das Betriebssignel erkannt.
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Beim Decoder DC einer jeden Endstelle ist ein weiterer Detektor KSe
vorgesehen, der ein Steuersignal abgibt, wenn mindestens für eta die Zeit 0,5 T
kein Signal empfangen wird. Dieses Steuersignal schaltet nach einer Verzögerung
von etwa 2 T den Generator Z ein, dessen Ausgangssignal
- ein Fehlerortungssignel
- einerseits über den Sender S1 läuft und andererseits bei geschlossener zweiter
Schleife SCZ an den Eingang des Decoders DC gelangen kann. Die alf der Decoder DC
folgenden Einrichtungen können dann eim Empfang er Fehlerortungssignale z.B. Alarmzeichen
abgeben.
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Der Zeitpunkt, zu dem die Glasfeserleitung z.S. zwischen dem Sender
F1S des dritten und dem Empfänger F2E des vierten Zwischenregenerators unterbrochen
wird, möge als Zeitnullpunkt engenommen werden. Alle folgenden Zeitangaben sind
Zeiten, die seit dem Faserbruch, als dem Zeitnullpunkt, verstrichen sind. Die nach
dem Feserbruch eintretenden Zustandsänderungen erfolgen gemaB nechstehender Merkmal,
auf die im Leufe der Beschreibung durch ihre Sezugszeicher hingewiesen wird: 1)
Empfängt der erste Detektor KS1 einer Endstelle LE1 bzw. LE2 mindestens für die
Zeit T kein Signal, so erzeugt dieser Detektor ein Steuersignal, mit dem die zweite
Schleife SC2 der Endstelle über einen Schelter U2 geschlocsen wird und mit dem die
erste Schleife SC1 der Endstelle nur dann über einen weiteren Umschalter Ul geschlossen
wird, wenn der Generator Z für das Fehlerortungssignal eingeschaltet ist.
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2) Empfängt der zweite Detektor KSa einer Endstelle LEI uzw. LEc mindestens
für etwa die Zeit 0,5 T kein Signal, so erzeugt dieser Detektor KSe ein Steuersignal,
das um etwa 2 T verzögert wird und denn den Generator Z für die FeElerortungssignale
einschaltet.
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3) Empfängt der erste Detektor KS1 eines Zwischer.regenerators mindestens
für die Zeit T kein Signal oder empfängt die erste Erkennngsschaltung 51 1 mindestens
für die Zeit T ein rehlerortungssignal, während der zweite Detektor KS2 für die
gleiche Zeit kein Signal erhält, so wird in beiden Fällen mit den erzeugten Steuersignalen
über einen Umschalter U2 die zweite Schleife SC2 des Zwischenregenerators geschlossen.
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4) Empfängt der zweite Detektor KSo eines Zwischenregenerators mindestens
für die Zeit T kein Signal oder empfängt die zweite Erkennungsschaltung FS2 mindestens
für die Zeit T ein Fehlerortungssignal, während der erste Detektor <51 für die
gleiche Zeit kein Signal erhält, so wird in beiden Fällen mit den erzeugten Steuersignalen
über einen weiteren Umschalter U1 die erste Schleife SC1 des Zwischenregenerators
geschlossen.
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Wegen des Faserbruches bekommen alle Empfänger F2E ab dem vierten
Zwischenregenerator ZWR4 und der Empfänger El der Endstelle LE2 kein Signal mehr.
Daher erzeugt nach 0,5 T - wegen Merkmal 2 - der Detektor KSa ein Steuersignal,
das um 2 T verzögert ist. Bevor dieses verzögerte Steuersignal den Generator Z der
Endstelle LE nach der Zeit 2,5 T einscheltet, wird durch die Steuersignale der zweiten
Detek-
toren KS.' - gemaß Merkmal 4 - die erste Schleife SC1 im
vierten und allE folgenden Zwischenregeneratoren sowie - wegen Merkmal 1 - die zweite
Schleife SC2 in der Endstelle LE2 nach der Zeit T geschlossen.
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Durch das Schließen der ersten Schleife SC1 im vierten und allen folgenden
Zwischenregeneratoren erhalten die Empfänger F2E ab dem fünften Zwischenregenerator
das Betriebssignal, das vom Sender S1 der zweiten Endstelle LE2 ausgesendet wird.
Wegen Merkmal 4 wird deshalb nach der Zeit 2 T die erste Schleife SC1 in diesen
Zwischenregeneratoren wieder geöffnet und ebenso die zweite Schleife SC2 in der
Endstelle LE2, weil die Voreussetzung für das Schließen dieser Schleifen entfeZlen
ist. Alle euf den vierten Zwischenregenerator folgenden Zwischenregeneratoren und
die zweite Endstelle LE2 befinden sich also im Eetriebszustand, das heißt, in dem
Zustand, in dem die Schleifen geöffnet sind und der Generator Z nicht eingeschaltet
ist.
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Nach 2,5 T sendet die zweite Endstelle LE2 - wegen Merkmal 1 - ein
Fehlerortungssignal. Die Zwischenregeneratoren, die auf den vierten Zwischenregenerator
folgen, verändern dadurch ihren Zustand nicht. Jedoch schließt der vierte Zwischenregeneretor
ZWR4 nach 3,5 T - wegen Merkmal 3 -seine zweite Schleife SC2; sein Sender F25 erhält
dadurch k£in Eingangssignal und sendet darum nicht mehr in des Feld der Coertragungsstrecke,
dessen eine Glasfaser zerstört ist.
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Ebenso bekommen die Empfänger F1E des ersten, zweiten und dritten
Zwischenregenerators sowie der Empfänger EI der ersten EndstelleLEl kein Signal
mehr. Wegen Merkmal 2 erzeugt deshalb nach 4 T der Detektor KSa der ersten Endstelle
LEI sein Steuersignal. Bevor jedoch der Generator Z der Endstelle LE1 eingeschaltet
wird, schliessen nach 4,5 T die
ersten drei Zwischenregeneretoren
sowie die erste Endstelle - wegen des Merkmales 3 - ihre zweite Schleife 502.
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Über diese Schleife erhält der Empfänger F1E des ersten und des zweiten
Zwischenregenerators sowie der Empfänger El der Endstelle LE1 das Betrieossignul
vom Sender 5 cier ersten Endstelle LE1. Diese Teile der ujfrertragung5strecke nehmen
deshalb nach 5,5 T - wegen der Merkmale 1 una 3 - ihren Betriebszustand an.
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Nach der Zeit 6 T wird - wegen Merkmal 1 - der Generator Z der ersten
Endstelle LEI eingeschaltet. Dadurch schlieRt sich beim dritten Zwischenregenerator
ZWR3 - wegen Merkmal 4 - nach 7 T die erste Schleife SCi.
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Der Sender F1S dieses Regenerators erhält somit kein Eingengssignal
und sendet daher ebenfalls keine Signale in das defekte Feld der Übertragungsstrecke.
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Damit ist für die angenommene Lege der Bruchstelle der Endzustand
der Übertregungsstrecke erreicht. Er besteht darin, daß beide Schleifen in dem Zwischenregeneretor
vor und nach der Bruchstelle geschlossen sind und alle weiteren davor und dahinterliegenden
Zwischenregeneratoren sich im Betriebszustand befinden. Zwischen der ersten Endstelle
LE1 und dem Zwischenregenerator ZWR3 vor der Bruchstelle sowie der zweiten Endstelle
LE2 und dem Zwischenregenerator ZWR4 nach der Bruchstelle laufen die Fehlerortungssignale
der Generatoren Z.
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Ähnliche Betrachtungen wie die oben wiedergegebEnen lassen sich auch
für andere Lagen der 6r chstellen oder für den Fall durchführen, daR zwischen zwei
Zwischenregeneratoren
die Glasfasern beider Richtungen zerstört
sind.
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Ebenso länt sich die Keusalkette verfolgen, die abläuft, werr die
Störung beseitigt ist und die gesamte Übertragungsstrecke wieder in ihren Betriebszustand
versetzt werden soll.
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Statt des Fehlernrtungssignales wird dann .8. von der ersten Endstelle
LEl ein Betriebssignal gesendet, das heißt, der Generator Z abgestellt. Dadurch
wird die erste Schleife SC1 des dritten Zwischenregenerators wegen Merkmal 4 wieder
geöffnet; der Sender F1S dieses Zwischenregenerators nimmt jetzt seinen Betrieb
wieder auf und das Betriebssignal gelangt an den Empfänger F2E des vierten Zwischenregenerators
ZWR4, der nun seinerseits die Schleifen SC1 und SC2 wegen Merkmal 3 und 4 öffnet,
weil die Voraussetzungen für das Schließen dieser Schleifen entfallen sind.
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Bekommt schlielich die zweite Endstelle LE2 das Betriebssignal, so
wird dort die Schleife SC2 geöffnet, der Generetor Z abgestellt und ebenfalls ein
Betriebssignel ausgesendet.