DE60001518T2

DE60001518T2 - Vefahren zur Verwaltung einer Netzwerkeinrichtung

Info

Publication number: DE60001518T2
Application number: DE60001518T
Authority: DE
Inventors: Maurice Le Van Suu
Original assignee: STMicroelectronics SA
Current assignee: STMicroelectronics SA
Priority date: 1999-06-04
Filing date: 2000-05-18
Publication date: 2003-12-24
Anticipated expiration: 2020-05-19
Also published as: FR2794587B1; FR2794587A1; DE60001518D1; EP1058403B1; US6356623B1; EP1058403A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verwalten eines Netzwerks aus Einrichtungen. Unter Netzwerk aus Einrichtungen versteht man im folgenden eine Gruppe aus beliebigen Einrichtungen, die untereinander mit jedem geeigneten Verbindungsmittel verbunden sind, um Informationsnachrichten, Verwaltungsnachrichten und/oder Energie auszutauschen.
Solche Einrichtungen können Hausgeräte sein, wenn es sich um ein Hausnetz handelt, Rechner sein, wenn es sich um ein Informationsnetz handelt, städtische Einrichtungen (Laternen oder anderes) sein, die mit einem Steuerzentrum verbunden sind, sowie Wettererfassungkästen, Telefon-Repeater, Fernseh-Repeater etc. Die Verbindungsmittel können ein Informationsnetz mit einem Trägerstrom, wie ein LAN-Netz (aus dem Englischen "Local Area Network", was lokales Netz bezeichnet) oder dgl. sein, ein Netz aus koaxialen Kabeln, optischen Fasern oder anderem, oder sogar die Luft oder jedes andere physikalische Medium im Fall einer Übertragung mittels elektromagnetischer Wellen (Radiofrequenzen, optische oder andere) sein.
Im Stand der Technik unterscheidet man zwei Arten von Netzen als Funktion der räumlichen Organisation der Einrichtungen:
- einerseits die sogenannten Universalnetze, für welche bei der Realisation und der Anordnung der Einrichtungen der Abstand bekannt ist, welche die Einrichtungen in dem Netz voneinander trennt. Es handelt sich z. B. um ein Repeater- oder Wiederholstationsnetz einer Leitung für die Übertragung von Telefonsignalen über große Abstände, wobei die Repeater voneinander einen konstanten oder beinahe konstanten Abstand entfernt sind;
- andererseits sind es "Nicht Universal"-Netze, für die der Abstand, welcher die Einrichtungen untereinander trennt, nicht im voraus bekannt ist. Es handelt sich z. B. um ein Netz von Hauseinrichtungen, die in einem Gebäude ringförmig verbunden sind, wobei der Weg der ausgetauschten Nachrichten und somit umso mehr der von diesen Nachrichten zwischen zwei Einrichtungen zurückgelegte Abstand bei der Herstellung der Einrichtung und/oder bei der Installation des Netzes nicht bekannt sind.
Die Erfindung ist spezieller anwendbar auf ein Nicht-Universal-Netz, sie kann jedoch auch auf Universalnetze angewendet werden.
In Fig. 1 ist ein Diagramm eines Netzes aus Einrichtungen E1 bis E6 gezeigt, die in einem Ring verbunden und miteinander sowie mit einer speziellen Einrichtung verknüpft sind, welche eine Verwaltungseinheit CU bildet, wobei die Verbindungsmittel mit LT bezeichnet sind. Es handelt sich um ein Nicht-Universal-Netz, wobei der Abstand zwischen zwei Einrichtungen E1 bis E6 und CU unbekannt sind.
Die von einer bestimmten Einrichtung (im folgenden als Absendeeinrichtung bezeichnet) in Richtung einer anderen Einrichtung (im folgenden als Empfängereinrichtung oder Zieleinrichtung bezeichnet) gesendeten Nachrichten werden in Form eines Signals, z. B. eines elektrisch modulierten Signals gesendet. In dem Nicht-Universal-Netz werden die Nachrichten insbesondere mit einer Nennleistung gesendet, die mit Un bezeichnet ist, welche unabhängig von dem Abstand ist, der die Absendeeinrichtung von der Empfängereinrichtung trennt. Der Wert von U" ist ferner begrenzt durch Erwägungen der Wirtschaftlichkeit des Energieverbrauchs, ja sogar durch die Versorgungskapazitäten der Absendeeinrichtung sowie durch Überlegungen bezüglich der elektromagnetischen Kompatibilität (es ist nicht zulässig, irgendein Signal mit einer Leistung, die sehr groß ist, auszusenden, ohne die Normenzu beachten, die dazu bestimmt sind, die anderen elektrischen oder elektronischen Einrichtungen, welche in derselben geographischen Zone arbeiten, zu schützen).
In einem Netz, wie dem in Fig. 1 gezeigten, geht eine Nachricht, die z. B. von der Einrichtung E3 in Richtung der Einrichtung CU gesandt wird, über die Einrichtungen E2, E4 und E6. Aus Gründen der Dämpfung auf den Verbindungsmitteln wird gleichwohl das Leitungsniveau des Signals mit dem Fortschreiten des Signals in dem Netz abnehmen. Auf der Höhe der Einrichtung E2 kann es z. B. 0,90 · Un betragen, auf der Höhe der Einrichtung E1 ist es gleich 0,60 · Un, auf der Höhe der Einrichtung E6 ist es gleich 0,40 · Un, und schließlich beträgt es 0,25 · Un, wenn es bei der Einrichtung CU ankommt.
Auch aus dem weiteren Grund der Phänomene des Rauschens, dem die Signale in den Verbindungsmitteln LT unterworfen sind, kann das Leistungsniveau des von der Empfängereinrichtung empfangenen Signals nicht ausreichend sein, um es ohne Fehler in der Nachricht zu decodieren. Anders gesagt, kann die Nachricht mit Rauschen behaftet sein, bevor sie von der Empfängereinrichtung empfangen wird, wobei elektromagnetische und andere Störungen in den Verbindungsmitteln berücksichtigt werden.
Es wurde festgestellt, daß sich in den Universal-Netzen ein ähnliches Problem stellt, wenn die Dämpfung der Signale in den Verbindungsmitteln unkontrolliert variiert.
Aus diesem Grund wurde vorgeschlagen, das Signal, welches die gesendete Nachricht zwischen der Absendeeinrichtung und der Empfängereinrichtung überträgt, einmal oder mehrmals nach Bedarf zu verstärken. Dies ist das Prinzip der Signal-Repeater. Diese Technik erlaubt es, das Signal-Rausch-Verhältnis (S/N-Verhältnis) des Leistungsniveaus des Signals zum Leistungsniveau des Rauschens zu verbessern. In Nicht-Universal-Netzen ist die Verstärkung in dem Sinne selektiv, daß sie nur dann bewirkt wird, wenn sie notwendig wird, d. h. wenn das Leistungsniveau des von einer Zwischeneinrichtung empfangenen Signals im Hinblick auf die Übertragung zur Empfängereinrichtung (ggf. über eine andere Zwischeneinrichtung) unter einem Schwellwert liegt.
Der Nachteil besteht daher in der Tatsache, daß das Niveau des von der Empfängereinrichtung empfangenen Signals schließlich relativ hoch sein kann, während es in einem früheren Stadium der Übertragung sehr schwach, nahe bei dem des Rauschens war. Die empfangene Nachricht ist daher anfällig gegen eine Störung im Laufe der Übertragung. Dies bedeutet, daß die Tatsache, daß das Signal verstärkt wurde, und daher von der Verwaltungseinheit mit einem Leistungsniveau empfangen werden kann, das von Un wenig entfernt ist, das Risiko der Störung der empfangenen Nachricht verschleiert.
Die Erfindung möchte diesen Nachteil des Standes der Technik beheben.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Verwaltung eines Netzwerkes aus Einrichtungen vor, welche über Verbindungsmittel verbunden sind, und von denen einige wenigstens Absender oder Empfänger von Nachrichten sein können, bei dem eine Nachricht, welche von einer Einrichtung in Richtung einer anderen Einrichtung in der Form eines Signals, das eine Nennleistung hat, die beim Aussenden bestimmt wird, gesandt wird, modifiziert wird, um gegebenenfalls anzuzeigen, daß dieses Signal von einer Zwischeneinrichtung verstärkt wurde, welche zwischen der Absendeeinrichtung und der Empfängereinrichtung vorgesehen ist und über welche dieses Signal geht.
Spezieller umfaßt das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte:
- Aussenden einer Nachricht über die Absendeeinrichtung in Richtung der Empfängereinrichtung in der Form eines Signals, das eine bestimmte Nennleistung hat;
- Empfangen des Signals durch wenigstens eine Zwischeneinrichtung des Netzes, welche zwischen der Absendeeinrichtung und der Empfängereinrichtung vorgesehen ist;
- Messen eines Datums, welches repräsentativ für die Qualität des empfangenen Signals ist, und Vergleichen dieses Datums mit wenigstens einem ersten Schwellwert;
- wenn das gemessene Datum niedriger ist als der erste Schwellwert, Modifizieren der Nachricht, um anzuzeigen, daß eine Verstärkung ausgeführt wurde, und Verstärken des Signals;
- Senden des Signals über die Zwischeneinrichtung in Richtung der Empfängereinrichtung.
Für die Qualität des Signals wird eine Größe des Signals herangezogen, die mit der Unversehrtheit der Daten der Nachricht im Verhältnis zum Rauschen positiv verknüpft ist.
Wenn sie von der Empfängereinrichtung empfangen wird, trägt die Nachricht also eine Angabe, gemäß der eine Verstärkung des Signals während des Sendens durch die Absendeeinrichtung stattgefunden hat. Diese Anzeige ist auch indirekt eine Anzeige darüber, ob die Nachricht gestört sein kann, d. h. fehlerfrei sein kann. Die Empfängereinrichtung verwaltet somit selbst diese Angaben auf jede geeignete Weise. In einem klassischen Fall kann die Empfängereinrichtung von der Absendeeinrichtung verlangen, die Nachricht später neu zu senden. Oder sie sendet zur Quittierung der empfangenen Nachricht nicht eine übliche Nachricht, so daß die Absendeeinrichtung selbst die Nachricht zu einem späteren Zeitpunkt neu sendet, der von selbst wiederkehrt. Oder die Bedingungen für die Übertragung auf den Verbindungsmitteln können sich während des Zeitintervalls, das zwischen den zwei Sendungen verstrichen ist, verbessert haben (insbesondere die Dämpfung der Übertragungsmittel kann kleiner geworden sein), so daß es möglich ist, daß das so gesendete Signal nicht verstärkt oder weniger oft verstärkt werden muß. Das Risiko der Störung der Nachricht ist daher weniger groß.
Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur Ausführung des oben definierten Verfahrens, mit folgenden Merkmalen:
- Mittel zum Empfangen eines Signals, das von einer Absendeeinrichtung gesendet wurde und bei der Aussendung eine Nennleistung hat;
- Mittel zum Messen eines Datums, das repräsentativ für die Qualität des empfangenen Signals ist;
- Mittel zum Vergleichen dieser Information mit einem ersten Schwellwert;
- Mittel zum Modifizieren einer Nachricht, welche von dem Signal übertragen wird, um anzuzeigen, daß eine Verstärkung des Signals stattgefunden hat, und Mittel zum Verstärken des Signals, wenn das gemessene Datum unter diesem ersten Schwellwert liegt;
- und Mittel zum Senden der so modifizierten Nachricht in Form eines verstärkten Signals in Richtung einer Empfängereinrichtung, so daß seine Leistung gleich der Nennleistung ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Nachricht, die in Form eines Signals von einer Einrichtung eines Netzes zu einer anderen Einrichtung des Netzes gesendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Wort umfaßt, dessen Wert die Häufigkeit angibt, wie oft das Signal von einer Zwischeneinrichtung des Netzes, die zwischen der Absendeeinrichtung und der Empfängereinrichtung enthalten ist, verstärkt wurde.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Lektüre der folgenden Beschreibung. Diese ist lediglich beispielhaft und soll in Verbindung mit den Zeichnungen gelesen werden. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 die bereits beschrieben wurde, das Schaltbild eines Netzes von ringförmig angeordneten Einrichtungen;
Fig. 2 das Format einer Nachricht, die erfindungsgemäß gesendet wird;
Fig. 3 einen Graphen, der eine erste Ausführung der Erfindung darstellt;
Fig. 4 einen Graphen, der eine zweite Ausführung der Erfindung darstellt;
Fig. 5 einen Schaltplan, der in der erfindungsgemäßen Einrichtung enthalten ist;
Fig. 6a und 6b Zeitablaufdiagramme von Signalen des Schaltkreises der Fig. 5 für einen ersten Fall;
Fig. 7a und 7b Zeitablaufdiagramme von Signalen des Schaltkreises der Fig. 5 für einen zweiten Fall.
In der folgenden Beschreibung sei das nicht begrenzende Beispiel eines Netzes aus Stadtlaternen betrachtet, die miteinander und mit einem Steuerzentrum verbunden sind, welches ungefähr in der Mitte einer Stadt liegt. Unter Berücksichtigung des Schemas der Fig. 1 sind die Einrichtungen E1 bis E6 somit Laternen, und die Einrichtung CU, welche das Verwaltungszentrum bildet, ist ein Steuerzentrum für die Laternen. Die Laternen E1 bis E6 und das Steuerzentrum CU sind untereinander mit Verbindungsmitteln LT verbunden, z. B. koaxialen Kabeln oder dgl. Diese Mittel erlauben das Austauschen von Nachrichten zwischen den Laternen und dem Steuerzentrum. In einem Beispiel gemäß Fig. 1 ist das Netz ringförmig. Das Netz kann aber auch sternförmig oder jede andere Art eines Netzes sein.
Das Steuerzentrum sendet Nachrichten in Richtung der Laternen, um ihre Beleuchtung zu steuern, wenn es Nacht wird, und sie auszuschalten, wenn es Tag wird. Eine oder mehrere Umgebungslichtsensoren (nicht gezeigt) sind zu diesem Zweck z. B. an der Fassade des Steuerzentrums angeordnet.
Es kann auch vorgesehen sein, daß die Laternen Nachrichten in Richtung des Verwaltungszentrums zu vorgegebenen Zeitpunkten senden, z. B. um diesem Information über eine vorbeugende Wartung zu übermitteln. Wenn somit eine Laterne eine defekte Lampe hat, sendet sie eine Nachricht, um diesen Fehler anzuzeigen.
Diese zwei Arten von Nachrichten, insbesondere die, welche von den Laternen gesendet werden, haben eine Nennleistung Un beim Aussenden.
In Fig. 2 ist das mögliche Format einer von einer Absendeeinrichtung in Richtung der Empfängereinrichtung gesendeten Nachricht gezeigt.
Die Nachricht umfaßt zunächst ein Startbit START, das die Funktion der Sychronisierung eines Takts der Empfängereinrichtung mit der empfangenen Nachricht hat. Sie umfaßt dann zwei Nutzdatenwörter DATA1 und DATA2, die jeweils acht Bit umfassen (d. h. ein Byte). In einem Beispiel enthält das Wort DATA1 einen Identifikator der Absendeeinrichtung und/oder der Empfängereinrichtung, und das Wort DATA2 enthält die eigentlichen übertragenen Daten.
Nach den Wörtern DATA1 und DATA2 umfaßt die Nachricht ein Wort INFO, z. B. in drei Bit, dessen Funktion es ist, als Funktion seines Wertes anzuzeigen, ob und ggf. wie viele Male das Signal, das die Nachricht überträgt, zwischen dem Senden durch die Absendeeinrichtung und dem Empfang durch die Empfängereinrichtung verstärkt wurde.
Danach umfaßt die Nachricht ein Steuerbit CHECK, das normalerweise ein Paritäts-Steuerbit sein kann, sowie ein Bit STOP, das das Ende der Übertragung und der Nachricht anzeigt. Servicebits, wie die Bits START, CHECK und STOP, welche die Nutzdatenwörter DATA1 und DATA2 einrahmen, sind bei der digitalen Übertragung üblich. Das Wort INFO, dessen technische Funktion unten definiert ist, ist jedoch ein charakteristisches Merkmal einer erfindungsgemäßen Nachricht.
Mit dem Wort INFO, das in drei Bit codiert ist, ist es möglich, maximal acht Verstärkungen des Signals, welches die Nachricht überträgt, anzuzeigen. In bestimmten Anwendungen kann sich auch eine niedrigere Anzahl von Bits als ausreichend erweisen oder vielmehr eine höhere Anzahl von Bits notwendig sein.
In Fig. 3 ist ein Graph gezeigt, der einen ersten Modus der Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens illustrieren soll.
In dieser Graphik stellt die Abszisse den Abstand 1 zwischen den Einrichtungen E1 bis E6 und CU entlang einer Bahn auf den Verbindungsmitteln LT (Fig. 1), welche diese Einrichtungen verbinden, dar. Die Ordinate stellt das Leistungsniveau P eines auf diesen Verbindungsmitteln LT übertragenen Signals dar.
Es sei angenommen, daß von der Einrichtung E3 eine Nachricht zu einem gegebenen Zeitpunkt in Richtung des Steuerzentrums CU in der Form eines Signals gesandt wird, das nacheinander durch die Einrichtungen E2, E1 und E6 geht, bevor es bei der Empfängereinrichtung CU ankommt. Wenn sie durch die Absendeeinrichtung, d. h. E3, abgesandt wird, umfaßt die Nachricht ein Wort INFO, das einen binären Wert von Null 000 hat. Anders gesagt, hat das Wort INFO der Nachricht am Anfang den Wert Null. Diese binäre Nachricht moduliert ein Hochfrequenzsignal (einen Träger), das beim Aussenden eine Nennleistung Un hat. Insbesondere handelt es sich vorzugsweise um eine Modulationsfrequenz.
Jede Einrichtung, durch welche das Signal geht, umfaßt Mittel zum Empfangen des von der Absendeeinrichtung gesendeten Signals (das beim Senden eine Nennleistung Un hat), Mittel zum Messen eines Datums, das repräsentativ für die Qualität des empfangenen Signals ist, Mittel zum Vergleichen dieses Datums mit einem Schwellwert S 1, Mittel zum Modifizieren der Nachricht, um anzuzeigen, daß eine Verstärkung des Signals durchgeführt wurde, und Mittel zum Verstärken des Signals, wenn das gemessene Datum unter diesem Schwellwert liegt, und Mittel zum Senden der so modifizierten Nachricht in Form eines verstärkten Signals in Richtung der Empfängereinrichtung, so daß seine Leistung wiederum gleich Un ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das gemessene Datum einfach das Leistungsniveau des empfangenen Signals, d. h. die Leistung des Trägers. Es ist nicht zu bestreiten, daß umso mehr die Leistung des empfangenen Signals von einer Einrichtung angehoben wird, desto weniger das Signal riskiert, während der Übertragung durch diese Einrichtung gestört zu werden. Dieses Datum ist somit angemessen repräsentativ für die Qualität des Signals im oben erläuterten Sinne.
Gleichwohl ist es in einer Variante möglich, das Signal/Rausch-Verhältnis des Leistungsniveaus des Signals zum Leistungsniveau des Rauschens oder das Fehlerverhältnis für die übertragenen Daten zu messen (letztere Variante erfordert das Senden von bekannten Bezugsdaten durch die Einrichtungen). In jeder Variante umfassen die Einrichtungen geeignete Meßmittel, welche die Art der zu messenden Information berücksichtigen. Diese Mittel sind an sich bekannt und müssen hier nicht beschrieben werden.
In einer ersten Ausführungsform der Einrichtungen empfangen die Mittel zum Messen des Leistungsniveaus des empfangenen Signals und die Mittel zum Vergleichen mit dem Schwellwert S1 einen Schaltkreis, der einen Verstärker umfaßt, dessen Ausgang als Funktion des Niveaus des empfangenen Signals in die Sättigung gehen kann (d. h. einen maximalen Wert halten kann, anstatt das am Eingang gelieferte Signal linear zu verstärken), gefolgt von einem Vergleicher. Ein solcher Schaltkreis ist in dem Schaltbild der Fig. 5 gezeigt.
Der Verstärker umfaßt einen Operationsverstärker 10, der mit zwei Widerständen R1 und R2 als invertierender Verstärker angeschlossen ist, wobei der nicht invertierende Eingang des Operationsverstärkers mit Masse verbunden ist. Die Spannungsverstärkung Gv eines solchen Verstärkers ist gleich -R2/R1. Der Ausgang dieses Verstärkers geht mit einen vorgegebenen Wert Vsat in die Sättigung, wenn der Ausgang den Wert der positiven Versorgungsspannung des Operationsverstärkers 10 annimmt.
Der Vergleicher umfaßt einen Operationsverstärker 20, dessen Ausgang mit seinem invertierenden Eingang über einen Widerstand R3 verbunden sein kann, der das Einführen einer Hysterese erlaubt, und dessen nicht invertierender Eingang eine Bezugsspannung Vref empfängt. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 20 ist mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 10 verbunden; und sein Ausgang liefert ein Signal Vout, das einen positiven Wert oder den Wert Null als Funktion des Vorzeichens der Spannung Gv · Vin - Vref haben kann. Der Wert des Signals Vref ist niedriger als der der Sättigungsspannung Vsat des Verstärkers.
Der Operationsverstärker 10 empfängt am Eingang das von der Einrichtung empfangene Signal, d. h. den modulierten Träger, der in Fig. 5 mit Vin bezeichnet ist. Gegebenenfalls wird das empfangene Signal mit einem Durchlaßbandfilter vorab gefiltert und mit einer vorgegebenen (und bekannten) Verstärkung verstärkt, bevor es an den Eingang des Operationsverstärkers angelegt wird.
In Fig. 6 ist ein Zeitablaufdiagramm des Signals Gv · Vin am Ausgang des Verstärkers gezeigt, wenn dieser in der Sättigung ist. Dies ist der Fall, wenn das empfangene Signal ein Leistungsniveau hat, das höher als der Schwellwert S1 ist. In diesem Fall ist das Signal Vout am Ausgang des Vergleichers konstant und hat den Wert Null, wie in dem Zeitablaufdiagramm der Fig. 6b gezeigt.
In Fig. 7a ist ein Zeitablaufdiagramm des Signals Gv · Vin am Ausgang des Verstärkers gezeigt, wenn dieser nicht in der Sättigung ist. Dies ist der Fall, wenn das empfangene Signal ein Leistungsniveau hat, das niedriger als der Schwellwert S1 ist. In diesem Fall schwingt das Signal Vout am Ausgang des Vergleichers zwischen dem Wert Null und dem positiven Wert des Vergleicherausgangs, wie in dem Zeitablaufdiagramm der Fig. 7b gezeigt.
Man beachte, daß die Verstärkung Gv des Verstärkers so berechnet wird, daß diese beiden Fälle gut unterschieden werden können, wobei der gewählte Wert des Schwellwerts S1 berücksichtigt wird.
Das Verhältnis zwischen der Zeit, während der das Signal Vout den Wert Null hat, und der Zeit, wo es den positiven Wert des Vergleicherausgangs hat, variiert als Funktion des Verhältnisses zwischen der Spannung Vref und der Gleichkomponente der Spannung Vin. Mit anderen Worten, ist, je größer die Gleichkomponente der Spannung Vin ist, desto kleiner die Höhe der Stufen des Signals Vout, bei konstanter Periode. Noch anders gesagt, ist das zyklische Verhältnis des Signals Vout umso geringer, je höher die Gleichkomponente der Spannung Vin ist.
Man sieht somit nicht nur, daß das Signal Vout in dem Sinne ausgewertet werden kann, daß es Spannungsstufen hat, wenn das Leistungsniveau des von der Einrichtung empfangenen Signals niedriger ist als der Schwellwert S1, und daß infolge das Signal verstärkt werden muß, sondern man sieht auch, daß das zyklische Verhältnis des Signals Vout eine quantitative Angabe über das Leistungsniveau des empfangenen Signals in dem Maße, in dem es niedriger als S1 ist, liefert. Diese Angabe kann in der Einrichtung vorteilhaft und auf jede geeignete Weise ausgenutzt werden.
In einer zweiten Ausführungsform der Einrichtungen umfassen die Mittel zum Messen des Leistungsniveaus des empfangenen Signals digitale Mittel zum Messen der Dauer der abgegebenen Impulse am Ausgang eines Taktwiederherstellungsschaltkreises. Ein solcher Schaltkreis empfängt am Eingang das von der Einrichtung empfangene Signal nach der Demodulation und erzeugt Rechteckimpulse, die in Phase mit den Schwingungen dieses Signals sind. Es handelt sich somit im wesentlichen um einen Vergleicherschaltkreis.
Die steigenden Flanken dieser Rechteckimpulse werden genutzt, um den Takt des empfangenen Signals wieder zu gewinnen. Die digitalen Mittel zum Messen der Dauer dieser Impulse umfassen einen Zähler, der bei den steigenden Flanken dieser Impulse startet und bei den fallenden Flanken stoppt. Je höher der Endwert des Zählers ist, desto höher ist das Leistungsniveau des empfangenen Signals. Anders gesagt, vergleicht man diesen Wert mit einem vorgegebenen Bezugswert, unter Berücksichtigung des gewählten Schwellwertes S1. Wenn der Endwert des Zählers niedriger als dieser Bezugswert ist, ist das Leistungsniveau des empfangenen Signals niedriger als der Schwellwert S1 und infolge muß dieses Signal verstärkt werden.
In Fig. 3 wird man bemerken, daß die Leistung P des auf den Verbindungsmitteln übertragenen Signals als Funktion der Länge 1, ausgehend von dem Wert Un der Nennleistung, exponential abnimmt. Auf dem Niveau der Einrichtung E2 ist dennoch die gemessene Leistung des empfangenen Signals noch immer höher als der Schwellwert S1, so daß das Signal in der Einrichtung E2 nicht verstärkt wird. Anders gesagt, wird es gesendet, ohne es zu verstärken. Seine Leistung erhöht sich jedoch auf der Höhe der Einrichtung E2 nicht. Ferner wird die Nachricht, welche es trägt, nicht modifiziert.
Auf der Höhe der Einrichtung E1 ist die Leistung P jedoch niedriger als der Schwellwert S1. Daher wird das von dieser Einrichtung empfangene Signal dort verstärkt, bevor es in Richtung der Zieleinrichtung CU (über nochmals die Einrichtung Eb) gesendet wird. Der Wert der Leistung P des Signals nimmt somit auf der Höhe der Einrichtung E1 wieder den Wert Un der Nennleistung an. Bevor es in Form eines verstärkten Signals gesendet wird, wird die Nachricht bei der Einrichtung E1 modifiziert, um anzuzeigen, daß eine Verstärkung stattgefunden hat. Dies kann durch Inkrementieren einer Einheit des Wertes des Wortes INFO geschehen, der somit in binäre Notation auf 001 geht.
Dasselbe Phänomen wiederholt sich auf der Höhe der Einrichtung E6, so daß die Nachricht dort erneut modifiziert wird, um anzuzeigen, daß bei dieser Einrichtung eine neue Verstärkung stattgefunden hat. Um dies zu tun, wird der Wert des Wortes INFO z. B. erneut um eine Einheit erhöht, so daß er in binärer Notation auf 010 geht. Das Signal wird nach der Verstärkung abgesandt, d. h. mit einer Leistung, die erneut der Nennleistung Un entspricht. Es wird dann von der Empfängereinrichtung CU empfangen.
Wenn das Signal von der Empfängereinrichtung CU empfangen wird, extrahiert diese die Nachricht durch Demodulation des empfangenen Signals und behandelt den Wert des Wortes INFO als eine Angabe darüber, ob die Nachricht gestört sein könnte. Je höher der Wert von INFO ist, desto größer ist die Gefahr, daß die Nachricht gestört ist. Ab einem bestimmten Wert kann vorgesehen sein, daß die Empfängernachricht die Daten der empfangenen Nachricht nicht berücksichtigt. Aufgrund der Tatsache, daß die Empfängereinrichtung CU dennoch eine Nachricht empfangen hat (auch wenn sie sehr gestört ist), weiß sie gleichwohl, daß die Einrichtung E3 versucht hat, ihr eine Nachricht zu schicken, und sie kann später diese Einrichtung E3 auffordern, die Nachricht zu einem Zeitpunkt neu zu senden, zu dem die Dämpfung durch die Verbindungsmittel schwächer ist.
In einer Ausführungsform wird die Nachricht auch modifiziert, um anzuzeigen, daß der Schwellwert S1 von der Zwischeneinrichtung, welches das Signal verstärkt, verwendet wurde, und/oder um diese Zwischeneinrichtung zu identifizieren. Dies wird durch Anhängen von Zusatzwörtern an die Nachricht, bevor diese von der Zwischeneinrichtung abgesandt wird, realisiert. Um z. B. die Zwischeneinrichtung zu identifizieren, wird ein Wort an die Nachricht angehängt, das den Wert einer Identifikationszahl dieser Zwischeneinrichtung enthält.
In einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, das in dem Graphen der Fig. 4 gezeigt ist, ist ein weiterer Schritt zum Vergleichen der Information, die für die Qualität des empfangenen Signals (d. h. in diesem Beispiel die Leistung des empfangenen Signals) repräsentativ ist, mit einem zweiten Schwellwert S2 vorgesehen. Dieser ist niedriger als der Schwellwert S1. Als Funktion des Ergebnisses des Vergleichs dieser Information mit dem ersten und dem zweiten Schwellwert S1 bzw. S2 wird das Signal nicht verstärkt oder nicht gesandt. Genauer unterscheidet man drei verschiedene Fälle:
- wenn die Information höher als der Schwellwert S1 ist (d. h. wenn P > S1), wird das Signal in Richtung der Empfängereinrichtung ohne Verstärkung und ohne Modifikation der Nachricht abgesandt;
- wenn diese Information zwischen dem Schwellwert S2 und dem Schwellwert S1 liegt (d. h. wenn S2 < P < S1), wird das Signal verstärkt und in Richtung der Empfängereinrichtung gesandt, nachdem die Nachricht modifiziert wurde, um anzuzeigen, daß eine solche Verstärkung stattgefunden hat;
- wenn die Information niedriger als der Schwellwert S2 ist (d. h. wenn P < S2), wird das Signal nicht gesandt.
Dieser letzte Falle erlaubt es zu vermeiden, daß ein zu schwaches Signal und somit eine Nachricht, die durch das Rauschen auf den Übertragungsmitteln stark gestört ist, bei der Empfängereinrichtung ankommt. In bestimmten Fällen kann es tatsächlich besser sein, daß die Empfängereinichtung gar nichts empfängt als daß sie eine zu sehr gestörte Nachricht empfängt.
Die Erfindung wurde oben mit Bezug auf ein nicht beschränkendes Beispiel beschrieben. Sie ist anwendbar auf jeder Art von Netzen, Universal- und Nicht-Universal-Netzen, in Ringform, in Sternform oder anders, sowie auf Einrichtungen jeder Art und auf beliebige Übertragungsmittel (Glasfaser, koaxiale Kabel, elektromagnetische Hochfrequenzverbindungen, Hyperfrequenzverbindungen, optische Verbindungen etc.). Ferner soll der oben verwendete Begriff "Einrichtung" in seinem weitesten Umfang verstanden werden. Insbesondere können bestimmte Einrichtungen des Netzes Funktionseinrichtungen sein, d. h., in einer bestimmten Anwendung eine bestimmte Funktion haben (z. B. eine Laterne), andere der Einrichtungen können lediglich Relais oder Repeater sein, die ab und an in dem Netz angeordnet sind, um eine zu große Distanz zwischen zwei Funktionseinrichtungen zu überbrücken.

Claims

1. Verfahren zur Verwaltung eines Netzwerks aus Einrichtungen (E1-E6, CU), welche über Verbindungsmittel (LT) verbunden sind und von denen einige wenigstens Absender und/oder Empfänger von Nachrichten sein können, bei dem eine Nachricht, welche von einer Einrichtung in Richtung einer anderen Einrichtung in der Form eines Signals, das eine Nennleistung (Un) hat, die beim Aussenden bestimmt wird, gesandt wird, modifiziert wird, um gegebenenfalls anzuzeigen, daß dieses Signal von einer Zwischeneinrichtung (E1, E6) verstärkt wurde, welche zwischen der Absendeeinrichtung (E3) und der Empfängereinrichtung (CU) vorgesehen ist und über welche dieses Signal geht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:

- Aussenden einer Nachricht über die Absendeeinrichtung (E3) in Richtung der Empfängereinrichtung (CU) in der Form eines Signals, das eine bestimmte Nennleistung (Un) hat;

- Empfang des Signals durch wenigstens eine Zwischeneinrichtung (E2, E1, E6) des Netzes, welche zwischen der Absendeeinrichtung (E3) und der Empfängereinrichtung (CU) vorgesehen ist;

- Messen eines Datums (P), welches repräsentativ für die Qualität des empfangenen Signals ist, und Vergleichen dieses Datums (P) mit wenigstens einem ersten Schwellwert (S1);

- wenn das gemessene Datum (P) niedriger ist als der erste Schwellwert (S1), Modifizieren der Nachricht, um anzuzeigen, daß eine Verstärkung ausgeführt wurde, und Verstärken des Signals;

- Senden des Signals über die Zwischeneinrichtung (E2, E1, E6) in Richtung der Empfängereinrichtung (CU).

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner einen Schritt umfaßt, bei dem das für die Qualität des Signals repräsentative Datum (P) mit einem zweiten Schwellwert (S2) verglichen wird, wobei das Signal durch die Zwischeneinrichtung nicht gesendet wird, wenn diese Information ergibt, daß es niedriger als der zweite Schwellwert (S2) ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das repräsentative Datum des Signals das Leistungsniveau des Signals oder das Signal- Rausch-Verhältnis des Leistungsniveaus dieses Signals in Bezug auf die Rauschleistung oder eine Fehlerquote für die übertragenen Daten ist.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachricht auch modifiziert wird, um anzuzeigen, welchen Wert der erste Schwellwert (S1) hatte, der von der Zwischeneinrichtung (E1, E6) verwendet wurde, welche das Signal verstärkt, und/oder um die Zwischeneinrichtung (E1, E6) zu identifizieren.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Modifikation der Nachricht das Inkrementieren des Wertes eines Wortes (INFO) dieser Nachricht umfaßt.

7. Einrichtung für die Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- Mittel zum Empfang eines Signals, das von einer Absendeeinrichtung gesendet wurde und eine Leistung (Un) bei der Aussendung hat;

- Mittel zum Messen eines Datums (P), das repräsentativ für die Qualität des empfangenen Signals ist;

- Mittel zum Vergleichen dieser Information mit einem ersten Schwellwert (S1);

- Mittel zum Modifizieren einer Nachricht, welche von dem Signal übertragen wird, um anzuzeigen, daß eine Verstärkung des Signals stattgefunden hat, und Mittel zum Verstärken des Signals, wenn das gemessene Datum (P) unter diesem ersten Schwellwert (S1) liegt;

- und Mittel zum Senden der so modifizierten Nachricht in Form eines verstärkten Signals in Richtung einer Empfängereinrichtung, so daß seine Leistung gleich der Nennleistung (Un) ist.