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Verfahren zur Überwachung und zur Fehlerortung für ein
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digitales UbertratungLssystem ~~~~~~~~~~~~ Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Überwachung und zur Fehlerortung für ein digitales Übertragungssystem
mit durch Leitungsendgerate begrenzten Leitungsabschnitten und mit Regeneratoren
in den Leitungsendgerãten und in den Zwischenregeneratoren, wobei die Regeneratoren
Telemetrie-Telegramm-Regeneratoren aufweisen, die Telemetrie-Telegramme aussenden
und empfangen, und die Telemetrie-Telegramme in codierter Form Informationen über
das Nutzsignal, über den jeweiligen Regenerator und über die jeweilige Telemetrieeinrichtung
enthalten.
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Ein nach einem derartigen Verfahren arbeitendes U-berwachungssystem
ist aus der DE-OS 33 10 795 bekannt. Bei ihm wird von jedem Telemetrie-Telegramm-Regenerator
in einem Zwischenregenerator und in einem Leitungsendgerät periodisch ein aus mehreren
Datenblöcken bestehendes Telemetrie-Telegramm ausgesandt. Dieses wird im folgenden
Telemetrie-Telegramm-Regenerator empfangen, der unmittelbar daran anschließend sein
eigenes Telemetrie-Telegramm aussendet. Bei jedem weiteren Regenerator wird in der
gleichen Weise ein weiteres Telemetrie-Telegramm an die empfangenen Telegramme angefügt,
so daß eine Telegrammkette entsteht. Die Anzahl der einzelnen Telemetrie-Telegramme
einer Kette entspricht der Anzahl der Telemetrie-Telegramm-Regeneratoren, so daß
sich die einzelnen Telegramme durch Abzählen den einzelnen Regeneratoren zuordnen
lassen.
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Ein Telemetrie-Telegramm enthält z.B. Angaben über die
sogenannten
Fehlerblockzahlen des Nutzsignales und Informationen über den Zustand desjenigen
Regenerators, der es ausgesendet hat. Es besteht aus zwei Startblocken, zwei Fehlerblõcken,
zwei Prüfblocken und einem oder zwei Endblöcken. Der erste Prüfblock ist zum ersten
Fehlerblock und der zweite Prüfblock zum zweiten Fehlerblock invertiert.
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Zur Bestimmung einer Fehlerblockzahl wird folgendermaßen vorgegangen:
In jedem Regenerator werden beim Auftreten eines Codefehler im Nutzsignal die m
folgenden Codezeichen des Nutzsignals zu einem sogenannten Fehlerblock zusammengefaßt,
in dem weitere Codefehler unberücksichtigt bleiben; der nächste Fehler nach dem
Ende eines Fehler blocks veranlaßt die Bildung eine neuen Fehlerblocks. Die Gesamtzahl
der während einer Zykluszeit (Zeit zwischen dem Aussenden zweier Telegramme im Normalbetrieb)
gebildeten Fehlerblöcke wird quantisiert und codiert. Dieser Wert wird als Fehlerblockzahl
bezeichnet.
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Beim Anfügen eines Telemetrie-Telegramms an das Ende eines empfangenen
Telegramms oder einer empfangenen Telegrammkette wird der zweite Endblock am Ende
der Kette vom ersten Startblock des anzufügenden Telemetrie-Telegramms überschrieben,
so daß jeweils nur das letzte Telemetrie-Telegramm in einer Telegrammkette einen
zweiten Endblock hat, wahrend der zweite Endblock bei allen anderen Telemetrie-Telegrammen
jeweils vom ersten Startblock des nächstfolgenden Telemetrie-Telegramms überschrieben
ist.
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Ist z.B. ein Leitungsabschnitt an einer Stelle unterbrochen, so sendet
der auf die Bruchstelle in U"bertragungsrichtung folgende Telemetri-Telegramm-Regenerator
selbsttätig sein eigenes Telemetrie-Telegramm aus, wenn
er innerhalb
eines Zeitintervalls, das größer ist als die Zykluszeit, kein Telemetrie-Telegramm
empfangen hat. Bei störungsfreiem Überwachungsbetrieb fügen im weiteren Verlauf
des Leitungsabschnittes die restlichen Telemetrie-Telegramm-Regeneratoren hinter
der Bruchstelle ihr eigenes Telemetrie-Telegramm an das bzw. die empfangenen Telegramme
an.
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In jedem empfangenden Leitungsendgerät eines Leitungsabschnittes ist
nach der DE-OS 33 10 795 ein hier Ortungsgerät genanntes Gerät vorgesehen, durch
das die empfangenen Telegramme ausgewertet und die ausgewerteten Informationen angezeigt
werden.
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Unter Leitungsabschnitt wird bei den vorliegenden Ausführungen derjenige
Teil eines Übertragungssystemes verstanden, der aus einem sendenden, einem empfangenden
Leitungsendgerät sowie aus den dazwischen liegenden Leitungen und Zwischenregeneratoren
besteht.
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Die vollständige Überwachung eines aus mehreren Leitungsabschnitten
bestehenden Übertragungssystemes erfordert nach der DE-OS 33 10 795 ebensoviele
Ortungsgeräte wie das Übertragungssystem Leitungsabschnitte enthält. Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben,
bei dem die Überwachung und Fehlerortung mit erheblich weniger Ortungsgeräten möglich
ist als das Übertragungssystem Leitungsabschnitte enthält.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Telemetrie-Telegramm-Regeneratoren
mehrerer Leitungsabschnitte in Kette geschaltet sind und daß auf den letzten Telemetrie-Telegramm-Regenerator
der Rettenschaltung ein Ortungsgerät
folgt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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Anhand der Figur soll die Erfindung und ihre Ausgestaltungen näher
erläutert werden.
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Die Figur zeigt ein Beispiel für ein digitales Übertragungssystem.
Der Einfachheit halber ist zur Erläuterung ein Übertragungssystem mit nur zehn Leitungsabschnitten
LA1, LA2,...LA10 gewählt, wobei zwischen dem sendenden Leitungsendgerät SL1, SL2...SL10
und dem empfangenen Leitungsendgerät EL1, EL2...EL10 eines jeden Leitungsabschnittes
nur ein Zwischenregenerator ZWR1... ZWR10 liegt.
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Die digitalen Nutzsignale der Leitungsabschnitte LA2 und LA4 werden
durch ein Multiplexgerät MX1 zu einem digitalen Nutzsignal mit höherer Bitrate zusammengefaßt
und über den Leitungsabschnitt LA6 einem weiteren Multiplexgerät MX2 zugeführt,
von diesem wieder voneinander getrennt und über die Leitungsabschnitte LA8 und LA10
weitergeführt; entsprechendes gilt in Gegenrichtung für die digitalen Nutzsignale
der Leitungsabschnitte LA7 und LA9 und für die Leitungsabschnitte LA5, LA1 und LA3.
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Jeder Zwischenregenerator ZWR1 bis ZWR10 und jedes Leitungsendgerät
EL1 bis EL10 und SL1 bis SL10 enthält einen Telemetrie-Telegramm-Regenerator mit
der eingangs erläuterten Funktionsweise. Die zugehörigen Telemetrie-Telegramme werden
zwar über die gleiche Leitung wie die Nutzsignale übertragen, jedoch in einer tieferen
Frequenzlage, so daß jederzeit eine Trennung von Nutzsignalen und
Telemetrie-Telegrammen
moglich ist. Dabei ist für jede Art von Leitungsabschnitt die Frequenzlage der Telemetrie-Telgramme
verschieden. Leitungsabschnitte sollen hier als von unterschiedlicher Art bezeichnet
werden, wenn sie sich entweder im Übertragungsmedium oder in der Bitrate unterscheiden,
mit der die zugehörigen Nutzsignale übertragen werden. An die in der Tabelle aufgeführten
vier Arten von Leitungsabschnitten ist hier besonders gedacht.
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Tabelle
| Ubertragungs- Übertragungs- Übertragungs- Codefehler- |
| bitrate in medium code des korrektur |
| Mbit/s Nutzs ignales |
| 140 Kupferkabel 4B/3T nein |
| 565 Kupferkabel AMI ja |
| . . . ~ ~ ~ ~ ~ ~ . . . . . , ~ < |
| 140 Glasfaser 5B/6B nein |
| ~~~~~ ~ ~ ~~ ~ ~ ~ ~~~ . ~ ~ . . . . . . . . |
| 565 Glasfaser 5B/6B nein |
Die Telemetrie-Telegramm-Regeneratoren von Leitungsabschnitten unterschiedlicher
Art erzeugen alle ein formal gleich aufgebautes Telemetrie-Telegramm im gleichen
Übertragungscode (Conditioned Diphase Code). Die codierten Telemetrie-Telegramme
werden einem Träger aufmoduliert und in den Übertragungskanal zum Nutzsignal eingespeist.
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Die Trägerfreguenzen sind in den Leitungsabschnitten unterschiedlicher
Art verschieden. Bei der Kettenschaltung der Telemetrie-Telegramm-Regeneratoren
von Leitungsabschnitten
unterschiedlicher Art konnen wegen der
unterschiedlichen Trägerfrequenzen nicht die modulierten sondern nur die unmodulierten
Telemetrie-Telegramme übertragen und die gesamte Telegrammkette durch ein Ortungsgerät
OG am Ende der Kettenschaltung ausgewertet werden. Die Kettenschaltung der Telemetrie-Telegramm-Regeneratoren
mehrerer Leitungsabschnitte ist in der Figur durch die Leitungen S1 bis S9, über
die nur die Telemetrie-Telegramme geleitet werden, angedeutet. In der Figur werden
sämtliche Leitungsabschnitte des Übertragungssystems durch ein Ortungsgerät OG überwacht.
Der erste Telemetrie-Telegramm-Regenerator der Kettenschaltung ist der des sendenden
Leitungsendgerätes SL2, der letzte der des empfangenden Leitungsendgerätes EL1.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Kettenschaltung der Telemetrie-Telegramm-Regeneratoren
nach dem Beispiel in der Figur Leitungen S3, S4, S8 und S9 erfordert, mit denen
die Multiplexgerät Mxl und MX2 umgangen werden. Die Telemetrie-Telegramme bleiben
also von der Multiplexbildung der Nutzsignale unberührt.
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Die Ubertragung der Telemetrie-Telegramme von einem Leitungsabschnitt
zum nächsten erfolgt in leitungscodierter Form, da so beim nächstfolgenden Telemetrie-Telegramm-Regenerator
eine problemlose Rückgewinnung des Taktes möglich ist, an den die Telemetrie-Telegramme
gebunden sind.
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Da die Telemetrie-Telegramme in jedem Telemetrie-Telegramm-Regenerator
ohnehin in binärcodierter und in leitungscodierter Form vorliegen, sind für die
eben erwähnte Maßnahme keine gesonderten Vorrichtungen erforderlich.
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Vom Ortungsgerät OG sollen nun die Leitungsabschnitte LA1 bis LA10
dadurch überwacht und eventuelle Fehler geortet
werden, daß es
die Telemetrie-Telegramme auswertet und die Ergebnisse in geeigneter Form anzeigt.
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Zur einfacheren Auswertung und Zuordnung der beim Ortungsgerät OG
einlaufenden Telemetrie-Telegramme zu den einzelnen Leitungsabschnitten ist es zweckmäßig,
im Ortungsgerät die Zahl der Regeneratoren bzw. Telemetrie-Telegramm-Regeneratoren
je zu überwachenden Leitungsabschnitt einzuspeichern. Im Ortungsgerat werden die
einlaufenden Telegramme dann nach ihrer Zugehorigkeit zu den einzelnen Leitungsabschnitten
geordnet.
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Sind die Leitungsabschnitte von unterschiedlicher Art, so ist für
jeden Leitungsabschnitt im Ortungsgerat noch eine Information über die Art der einzelnen
Leitungsabschnitte zu speichern. Diese Information ist erforderlich, weil die Telegramme
von unterschiedlichen Leitungsabschnitten unterschiedliche Melde inhalte übertragen
und daher ihre Auswertung unterschiedlich zu erfolgen hat. Die gespeicherte Information
über die Art eines Leitungsabschnittes steuert also die Art der Auswertung der zugehörigen
Telegramme.
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Besteht z.B. das Übertragungsmedium zweier Leitungsabschnitte aus
Rupferkabel (Koaxialkabel) und ist die Übertragungsgeschwindigkeit in einem Fall
140 Mbit/s und im anderen Fall 565 Mbit/s, so werden von den Telemetrie-Telegrammen
die Fehlerblockzahlen in beiden Fällen durch gleiche Codeworte übertragen, jedoch
entsprechen sie unterschiedlichen Fehlerquoten. Wird dem Ortungsgerät OG eine Umrechnung
von Fehlerblockzahlen in Fehlerquoten vorgenommen, so muß diese Umrechung für Telegramme
eines 140 KX-Leitungsabschnittes anders erfolgen als für einen 565 KX-Leitungsabschnitt.
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Besonders einfach lãßt sich die Auswertung der Telemetrie-Telegramme
und die Anzeige ihrer Melde inhalte vornehmen, wenn jedem Regenerator bzw. Telemetrie-Telegramm-Regenerator
des zu überwachenden Systems ein bestimmter Speicherplatz zugeordnet wird und in
diesem Speicherplatz alle Melde inhalte des zugehörigen Telemetrie-Telegramms eingelesen
werden und zusätzlich Angaben über den Ort des zugehörigen Regenerators und die
Art des zugehorigen Leitungsabschnittes eingespeichert werden. Die Nummer des Regenerators
ist durch die Adresse des Speicherplatzes festgelegt. Die Speicherplätze für die
Adressen der Regeratoren sind somit eingespart. Die gesamten abgespeicherten Angaben
können dann zusammen mit den ausgewerteten Meldeinhalten angezeigt werden.
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Da nicht jederzeit alle ausgewerteten Telemetrie-Telegramme nacheinander
durch das Ortungsgerät OG angezeigt werden müssen, sind Betriebsarten für das Ortungsgerät
OG vorgesehen, in denen nur bestimmte Regeneratoren angezeigt werden. Desweiteren
soll durch bestimmte Betriebarten eine schnellere Fehlerortung erreicht werden.
Es können z.B. nur die Regeneratoren eines Leitungsabschnittes, deren Fehlerblockzahlen
über einem vorgebbaren Wert liegen angezeigt werden. Dabei kann dieser Wert für
jeden Leitungsabschnitt ein anderer sein, weil jeder Leitungsabschnitt z.B. anderen
Störeinfüssen ausgesetzt ist und daher in manchen Fällen höhere Fehlerblockzahlen
noch als normal hingenommen werden müssen. Man wird diese Betriebsart fur Leitungsabschnitte
wählen, bei denen die Regeneratoren die Codefehler im Nutzsignal korrigieren.
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Die Tabelle zeigt, daß eine solche Codefehlerkorrektur nur bei 565
KX-Leitungsabschnitten vorgenommen wird. Die bei dieser Betriebsart angezeigten
Regeneratoren geben Hinweise auf voneinander unabhangige Fehlerquellen.
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Wird in den Regeneratoren eines Leitungsabschnittes keine Fehlerkorrektur
des Nutzsignales vorgenommen, also nach der Tabelle bei den 140 KX-, 140 CF- und
565 GF-Leitungsabschnitten, so werden die Fehler einer Fehlerquelle in allen nachfolgenden
Regeneratoren eines Leitungsabschnittes gemessen. Daher ist es sinnvoll, nun eine
Betriebsart des Ortungsgerätes einzustellen, bei der nur der erste Regenerator angezeigt
wird, dessen Fehlerblockzahl einen vorgebbaren Wert überschreitet. Eine weitere
Betriebsart ist vorgesehen, um bei den zuletzt erwahnten Arten von Leitungsabschnitten
auch Hinweise auf mehrere unabhangige Fehlerquellen zu bekommen; bei dieser Betriebsart
wird der erste Regenerator angezeigt, dessen Fehlerblockzahl über einem vorgebbaren
Wert liegt und alle folgenden Regeneratoren des Leistungsabschnittes, deren Fehlerblockzahl
größer als die Fehlerblockzahl des vorangegangenen Regenerators ist.