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Die vorliegende Erfindung betrifft
Übertragungssysteme in beiden Richtungen.
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Bekanntlich ist die Halbduplex-Nachrichtenübertragung
eine Technik, bei der eine Nachrichtenübertragung in beiden
Richtungen auf einem gemeinsamen Übertragungsträger erfolgt,
wobei jedes Endgerät eines solchen Übertragungssystems
abwechselnd Sender oder Empfänger ist.
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Je nach der Übertragungsgeschwindigkeit der auf
diesem Träger übertragenen Signale kann es dann erforderlich
sein, die Signallaufzeit zu berücksichtigen und im
verwendeten Übertragungsformat Zeitintervalle vorzusehen, die diese
Signallaufzeit berücksichtigen und für die Übertragung von
Informationen nicht brauchbar sind. Dies bildet natürlich
einen Nachteil, da dadurch die Menge der mit solchen
Systemen übertragbaren Informationen begrenzt wird.
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, diesen
Nachteil in Halbduplex-Übertragungssystemen zu beseitigen,
wobei dieses Systeme außerdem eine Übertragung von einem
Punkt zu mehreren Punkten und einen
Zeitmultiplex-Vielfachzugriff erlauben.
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Die vorliegende Erfindung läßt sich nämlich auf
Halbduplex-Übertragungssysteme anwenden, bei denen ein Punkt
mit mehreren Punktenverbunden werden kann, d.h. auf
Systeme, die Übertragungen zwischen einer zentralen Station
einerseits und entfernten Stationen andererseits ermöglichen
und insbesondere auf Systeme, die zwischen dem Punkt
entsprechend der zentralen Station und einem sogenannten
Konzentrationspunkt einen Übertragungsträger verwenden, der im
Zeitmultiplex von mehreren entfernten Stationen benutzt
wird, während zwischen dem Konzentrationspunkt und jedem der
Punkte entsprechend einer entfernten Station ein eigener
Übertragungsträger für jede dieser entfernten Stationen
verwendet wird, dessen Länge von der geographischen Lage
dieser entfernten Station bezüglich des Konzentrationspunkts
abhängig und variabel ist.
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Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf den
Fall, daß die Zuteilung des Übertragungsträgers gemäß der
sogenannten TDMA-Technik erfolgt (TDMA - Time Division
Multiple Access), d.h. mit einem in Rahmen strukturierten
Übertragungsformat, das verschiedene Zeitkanäle enthält, die
in vorbestimmter Weise den verschiedenen entfernten
Stationen zugewiesen sind.
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Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auch
anwendbar auf sogenannte Verteilnetze, die im Endbereich in
der Nähe der Teilnehmer eines Nachrichtennetzes verwendet
werden, und insbesondere auf solche Verteilnetze, in denen
die Übertragungsträger Lichtleitfasern sind und in denen der
Konzentrationspunkt ein passiver optischer Koppler ist.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur
Zuweisung von Zeitkanälen für die Übertragung in einem
Übertragungssystem in beiden Richtungen zwischen einem Punkt
und mehreren Punkten, mit Mehrfachzugriff im Zeitmultiplex
und im Halbduplexbetrieb, wobei das Übertragungssystem
Übertragungen zwischen einer Zentralstation einerseits und
entfernten Stationen andererseits erlaubt und jeder
entfernten Station mindestens ein Zeitkanal zugewiesen wird, wobei
die Gesamtheit der für die Übertragung von der
Zentralstation zu den entfernten Stationen verwendeten Zeitkanäle in
sogenannte absteigende Rahmen und die Gesamtheit der für die
Übertragung von den entfernten Stationen zur Zentralstation
verwendeten Zeitkanäle in sogenannten aufsteigenden Rahmen
zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ursprungszeitpunkt der aufsteigenden Rahmen in jeder
entfernten Station so gewählt wird, daß in der Zentralstation der
Ursprungszeitpunkt dieser Rahmen eine Abstand von dem
Zeitpunkt des Endes der absteigenden Rahmen von einer Dauer
kleiner als T&sub0; besitzt, wobei T&sub0; das Doppelte der Signal
laufzeit zwischen dieser entfernten Station und der
Zentralstation
bezeichnet, wodurch in der entfernten Station eine
Überlappungszone zwischen dem absteigenden und aufsteigenden
Rahmen definiert wird, und daß die Zuweisung von Zeitkanälen
so erfolgt, daß jede Koinzidenz von Zeitkanälen, die einer
gegebenen entfernten Station in den aufsteigenden bzw.
absteigenden Rahmen zugewiesen sind, in der Überlappungszone
vermieden wird.
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Andere Gegenstände und Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden nun anhand eines Ausführungsbeispiels und
der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Figur 1 zeigt ein Diagramm mit dem verwendeten
Übertragungsformat gemäß dem Stand der Technik in einem
bidirektionalen Übertragungssystem zur Verbindung eines
Punkts mit mehreren Punkten vom TDMA-Typ und im Halbduplex.
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Figur 2 ist ein Diagramm, das das erfindungsgemäß
verwendete Übertragungsformat in einem bidirektionalen
Übertragungssystem zur Verbindung eines Punkts mit mehreren
Punkten vom TDMA-Typ und im Halbduplex zeigt.
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Figur 3 ist ein Flußdiagramm der verschiedenen
Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die Figuren 4 und 5 zeigen ein besonderes Verfahren
der Bestimmung der Signallaufzeit zwischen einem entfernten
Endgerät und der zentralen Station für den Fall, daß ein
gemeinsamer Träger für die beiden Übertragungsrichtungen
verwendet wird, bzw. für den Fall, daß zwei getrennte
Übertragungsträger für die beiden Übertragungsrichtungen
verwendet werden, wobei dieses Verfahren vorzugsweise zusammen
mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird.
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In Figur 1 wird die Dauer eines von der Zentral
station OLT ausgesendeten Rahmens und die Dauer des von
einer entfernten Station ONT empfangenen Rahmens, auch
absteigender Rahmen genannt, mit T&sub1; bezeichnet, während die
Dauer eines von einer entfernten Station ausgesendeten und
von der Zentralstation empfangenen Rahmens, auch
aufsteigender Rahmen genannt, mit T&sub2; bezeichnet wird (beispielsweise
gilt T&sub1; = T&sub2;), während die Dauer eines für die Übertragung
von Informationen wie oben angegeben nicht verwendbaren
Zeitintervalls mit T&sub0; bezeichnet wird.
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In Figur 2 ist die Dauer des absteigenden Rahmens mit
T'&sub1; bezeichnet, wobei T'&sub1; > T&sub1; ist, während die Dauer des
aufsteigenden Rahmens mit T'&sub2; bezeichnet ist, wobei gilt T'&sub2;
> T&sub2; (und z.B. T'&sub1; = T'&sub2;). Die Dauer eines für die Übertragung
von Informationen nicht verwendbaren Zeitintervalls ist mit
T'&sub0; bezeichnet, wobei gilt T¹&sub0; < T&sub0;. In diesem Beispiel ist
die Zeitdauer T'&sub0; nicht Null, aber das erfindungsgemäße
Verfahren schließt nicht aus, daß T'&sub0; den Wert Null haben
könnte.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der
Beobachtung, daß aufgrund der oben erwähnten Tatsache, daß das
Übertragungssystem vom Typ TDMA ist, eine entfernte Station
senden kann, während sie für eine andere entfernte Station
bestimmte Informationen empfängt.
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Die vorliegende Erfindung geht davon aus, daß die
Richtwirkung des verwendeten Kopplers zur Herstellung des
Konzentrationspunkts in dem betrachteten System zur
Verbindung von einem Punkt zu mehreren ausreichend hoch ist,
damit die Reflexionen auf die anderen entfernten Stationen
nach einer solchen Aussendung durch eine entfernte Station
als vernachlässigbar betrachtet werden können.
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Die vorliegende Erfindung geht außerdem davon aus,
daß die Taktwiedergewinnung beim Empfang in einer entfernten
Station so erfolgt, daß sie weiter den Takt während einer
Empfangsunterbrechung liefert, um eine solche Aussendung
durchzuführen.
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In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verteilt
sich die Dauer T&sub0; - T'&sub0;, die aufgrund des erfindungsgemäßen
Verfahrens für Informationsübertragungen verfügbar geworden
ist, in gleicher Weise auf den absteigenden und auf den
aufsteigenden Rahmen.
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Wie oben angegeben, ist die Erfindung auf die
Übertragung
vom Typ TDMA anwendbar, d.h. mit einem in Rahmen
strukturierten Übertragungsformat in aufsteigender oder
absteigender Richtung, wobei verschiedene Zeitkanäle in
vorbestimmter Weise den verschiedenen entfernten Stationen
zugewiesen sind.
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Das Verfahren zur Zuweisung der Zeitkanäle gemäß der
Erfindung weist für die Übertragung zwischen der
Zentralstation und einer entfernten Station, wie dies schematisch
in Figur 2 angedeutet ist, mindestens einen Kanal im
absteigenden Rahmen und mindestens einen Kanal im
aufsteigenden Rahmen zu, wobei die Anzahl der zuzuweisenden Kanäle von
der Informationsmenge abhängt, die zwischen diesen Stationen
übertragen werden soll, wobei im Fall mehrerer Kanäle jeder
autonom gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zugewiesen
wird und die verschiedenen Kanäle daher nicht unbedingt
aufeinanderfolgend liegen müssen.
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Die verschiedenen Zeitkanäle werden nachfolgend durch
die Nummer gemäß einer Numerierung bezeichnet,
die in der Zentralstation in kontinuierlich steigender
Weise ausgehend von einem Ursprung zu Beginn des
absteigenden Rahmens zugeteilt wird und für den absteigenden sowie
den aufsteigenden Rahmen gemeinsam gilt (unter
Berücksichtigung selbstverständlich des Zeitintervalls T'&sub0;, wenn dieses
ungleich Null ist),
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. die in einer entfernten Station für den absteigenden
Rahmen in kontinuierlich aufsteigender Weise ausgehend von
einem absoluten Anfang zugeteilt wird, der zu Beginn des
absteigenden Rahmens genommen wird und für den aufsteigenden
Rahmen einen Wechsel des Ursprungs enthält und in
kontinuierlich steigender Weise ausgehend von einem relativen
Ursprung zugeteilt wird, der innerhalb des absteigenden
Rahmens gewählt wird.
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Der Ursprungszeitpunkt t"&sub2; des aufsteigenden Rahmens,
der in einer entfernten Station gewählt wird, wird nämlich
so bestimmt, daß der Ursprungszeitpunkt t'&sub2; dieses Rahmens,
der in der Zentralstation gewählt wird, d.h. unter
Berücksichtigung der Signallaufzeit zwischen den beiden Stationen,
mit dem Beginn des Zeitintervalls T'&sub2; zusammenfällt. Wie aus
Figur 2 hervorgeht, bedeutet dies, daß in der entfernten
Station eine gewisse Überlappung zwischen dem absteigenden
und dem aufsteigenden Rahmen vorgesehen wird. Es sei ID die
Kanalnummer innerhalb des absteigenden Rahmens, die mit der
dem ersten Kanal des aufsteigenden Rahmens zusammenfällt.
Nachfolgend wird als Überlappungszone T in Figur 2 die
Gesamtheit der Kanäle des absteigenden Rahmens mit einer
Nummer zwischen ID (einschließlich) und IU bezeichnet, wobei
IU die Nummer des letzten Kanals des absteigenden Rahmens
ist.
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Es sei bemerkt, daß die Nummer ID für jede entfernte
Station variabel ist und von der Signallaufzeit zwischen der
entfernten Station und der Zentralstation abhängt.
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Die Bestimmung von ID erfordert eine Messung der
Signallaufzeit ΔT zwischen der entfernten Station und der
Zentralstation, wobei diese Messung nach einer bekannten
Methode erfolgen kann, die hier nicht beschrieben wird. Die
Parameter t"&sub2;, t'&sub2; und ΔT sind durch folgende Beziehung
verbunden:
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t"&sub2; + ΔT = t'&sub2;
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Kennt man AT und t'&sub2; für eine bestimmte entfernte
Station, dann kann man auch t"&sub2; und damit ID fur diese
entfernte Station kennen.
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Mit anderen Worten liegt der Ursprungszeitpunkt t"&sub2;
der aufsteigenden Rahmen, der in einer entfernten Station
gewählt wird, vor dem Endzeitpunkt t"&sub1; der absteigenden
Rahmen, der in dieser entfernten Station gewählt wird, und
ist von der Dauer getrennt, die erforderlich ist, um das
gewünschte Übertragungsformat in der Zentralstation zu
erzielen.
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Es sei mit Id bzw. Iu eine Kanalnummer im absteigen
den Rahmen bzw. eine Kanalnummer im aufsteigenden Rahmen
bezeichnet, die für eine Übertragung zwischen der
Zentralstation und einer bestimmten entfernten Station gemäß dem
oben für die entfernte Station definierten
Numerierungssystem zugeteilt wird.
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In dem nun beschriebenen Beispiel geht man davon aus,
daß das Verfahren zur Zuweisung von Zeitkanälen in der
Zentralstation durchgeführt wird. Außerdem beginnt man in
diesem Beispiel mit der Zuweisung einer Nummer Id eines
Kanals im absteigenden Rahmen.
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Die einzige zu erfüllende Bedingung für die Nummer Id
besteht dann darin, daß sie eine freie Kanalnummer bilden
muß, d.h. eine, die noch nicht zugeteilt ist und niedriger
als Iu ist. Jede diese Bedingung erfüllende Nummer kann die
gewünschte Nummer Id bilden.
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Wie beispielsweise in dem Flußdiagramm gemäß Figur 3
angegeben ist, könnte die Nummer Id gesucht werden, indem
man nacheinander die verschiedenen Kanäle des absteigenden
Rahmens ausgehend vom ersten betrachtet, d.h. des Kanals,
der im Flußdiagramm gemäß Figur 3 die Nummer 0 hat, und
indem man für jeden dieser Kanäle überprüft, ob er verfügbar
ist. Ist er nicht verfügbar, betrachtet man den nächsten und
seine Nummer kann die gewünschte Nummer Id bilden, wenn er
verfügbar ist.
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Der entsprechende Prozeß, der im Flußdiagramm der
Figur 3 dargestellt ist, verwendet eine Zwischenvariable Ik,
die um eine Einheit bei jedem als verfügbar erkannten Kanal
inkrementiert wird. Die Erfassung eines Kanals Ik größer als
Iu führt, wie im Flußdiagramm gemäß Figur 3 angegeben, zur
Ausgabe einer Fehlermeldung.
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Für die Zuweisung einer Kanalnummer Iu im
aufsteigenden Rahmen geht man dann folgendermaßen vor: Man bestimmt
zuerst durch Vergleich der Nummer Id, die bereits zugewiesen
wurde, mit der vorher definierten Nummer ID, ob der so
zugewiesene Kanal mit der Nummer Id in der Überlappungszone
liegt oder nicht. Befindet sich dieser Kanal nicht in der
Überlappungszone, dann wird die Nummer Iu vorzugsweise so
bestimmt, daß eine Symmetrie der Zuweisung der Nummern im
absteigenden und im aufsteigenden Kanal beibehalten bleibt,
was unter Berücksichtigung der für die entfernte Station
angenommenen Numerierungsart folgende Beziehung ergibt:
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Iu = ID + Id
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Diese Nummer Iu kann jedoch nur dann als die gesuchte
Nummer Iu genommen werden, wenn sie eine freie Kanalnummer
darstellt. Ist dies nicht der Fall, dann inkrementiert man
beispielsweise diese Nummer um eine Einheit und macht
denselben Verfügbarkeitstest usw., bis man zu einer Nummer Iu
eines freien Kanals kommt, wie dies im Flußdiagramm der
Figur 3 angedeutet ist.
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Wenn der so zugeteilte Kanal entsprechend der Nummer
Id sich dagegen in der Überlappungszone befindet, muß man
überprüfen, ob die Wahl des Kanals Iu nicht eine Kollision
zwischen Sende- und Empfangsrichtung hervorruft, was unter
Berücksichtigung der für die entfernte Station angenommenen
Numerierung dazu führt, daß die Nummer Iu von Id
unterschiedlich gewählt werden muß.
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Die Nummer Iu wird beispielsweise bestimmt, indem man
nacheinander die verschiedenen Kanäle des aufsteigenden
Rahmens ausgehend vom ersten betrachtet, d.h. unter
Berücksichtigung der für die entfernte Station empfangenen
Numerierungsart ausgehend von dem Kanal mit der Nummer ID, und
indem für jeden Kanal überprüft wird, ob er verfügbar ist.
Ist er nicht verfügbar, dann betrachtet man den nächsten,
und ist er verfügbar, dann überprüft man, ob keine Identität
zwischen der Nummer dieses Kanals und der vorher zugeteilten
Nummer Id vorliegt. Liegt die Identität vor, dann betrachtet
man natürlich den nächsten Kanal, und ansonsten kann diese
Kanalnummer die gesuchte Nummer Iu bilden.
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Der entsprechende Prozeß, der im Flußdiagramm der
Figur 3 dargestellt ist, verwendet eine Zwischenvariable Il,
die um eine Einheit bei jeder erfaßten Nichtverfügbarkeit
eines Kanals inkrementiert wird.
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Das soeben beschriebene Verfahren zur Zuweisung von
Zeitkanälen kann in der Zentralstation oder in den
entfernten Stationen durchgeführt werden, wobei natürlich, wenn es
in den entfernten Stationen durchgeführt wird, eine
Zentralisierung der Ergebnisse in der Zentralstation
durchgeführt werden muß und ein Datenaustausch zwischen der
entfernten und der Zentralstation für die Durchführung
dieses Verfahrens erforderlich ist.
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Ein günstiger Anwendungsfall der vorliegenden
Erfindung ergibt sich, wenn das Zeitintervall einer Dauer T'&sub0;, das
in Verbindung mit Figur 2 definiert ist, als
Positionierfenster zur Bestimmung der Signallaufzeit zwischen der
entfernten Station und der Zentralstation verwendet wird,
insbesondere wenn dieses Fenster eine kurze Dauer besitzt, gemäß dem
besonderen Verfahren der Bestimmung der Signallaufzeit, das
nun beschrieben wird.
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Zuerst sei darauf verwiesen, daß die Signallaufzeit
zwischen einer entfernten Station und der Zentralstation im
allgemeinen bestimmt wird, indem in der betrachteten
entfernten Station und einer als Bezugsstation genommenen
entfernten Station die Zeit zwischen einem Bezugszeitpunkt
der Aussendung von Informationssignalen durch die
Zentralstation und dem Empfangszeitpunkt eines Positioniersignals
in der Zentralstation gemessen wird, das von dieser
entfernten Station mit einer Verzögerung bezüglich eines
Bezugszeitpunkts des Empfangs der Informationssignale durch diese
entfernte Station ausgesendet wurde, wobei die Bestimmung so
erfolgt, daß die verschiedenen von den verschiedenen
entfernten Stationen ausgesendeten Positioniersignale in einer
bestimmten Zeitperiode empfangen werden können, die
Positionierfenster genannt wird und nicht dem Empfang von
Informationssignalen zugewiesen ist.
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Man kann hierzu ein Positionierfenster einer relativ
großen Breite verwenden, das alle Zwischenpositionen von
Positioniersignalen enthält, die zwischen extremen
Positionen entsprechend der der Zentralstation am nächsten
liegenden entfernten Station und der entfernten Station liegen,
die von der Zentralstation am weitesten entfernt ist.
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Man kann auch, wie nun in Verbindung mit den Figuren
4 und 5 beschrieben wird, ein Positionierfenster einer
relativ geringen Breite verwenden, das auch Fenster
verringerter Breite genannt wird.
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Es sei T die Übertragungsperiode der Zentralstation.
In Figur 4 schließt diese Übertragungsperiode eine
Zeitperiode, die dem Aussenden gewidmet ist, und eine
Zeitperiode ein, die dem Empfang gewidmet ist. In der ersten Zeile
des Diagramms in Figur 4 ist also die Sendeperiode Te in der
absteigenden Richtung, d.h. von der Zentralstation OLT zu n
entfernten Stationen angegeben, wobei als Beispiel für die
Zahl n der Wert 8 gewählt wird, d.h. acht Stationen ONT1 bis
ONT8 vorhanden sind. Zwei aufeinanderfolgende Sendeperioden
Te&sub1; und Te&sub2; sind so in Figur 4 dargestellt.
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In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel enthält das
Format der Übertragung in absteigender Richtung mindestens
einen Zeitkanal, der für die Übertragung von besonderen
Informationssignalen reserviert ist, nämlich die
Signalisationssignale, die für alle Stationen bestimmt sind.
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Diese Signalisationssignale enthalten in diesen
Beispielen ein Signal zur Adressierung einer der n
entfernten Stationen, um die Aussendung eines Positioniersignals SW
durch diese Station auszulösen. Im Gegensatz zu anderen
Signalisationssignalen, die weiter unten erläutert werden,
unterliegt die Aussendung von Adressiersignalen keiner
Bedingung. Sie erfolgt daher systematisch und zyklisch, und
die n entfernten Stationen werden beispielsweise
nacheinander adressiert.
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Der Empfangszeitpunkt eines Positioniersignals, der
von der Zentralstation bezüglich eines Sendebezugszeitpunkts
dieser Zentralstation gemessen wird, ergibt die Kenntnis
über die Signallaufzeit zwischen dieser entfernten Station
und der Zentralstation. Dieser Bezugszeitpunkt t&sub1; besteht
beispielsweise aus dem Ende der Sendeperiode Te&sub1;.
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Das Positioniersignal wird von der so adressierten
entfernten Station mit einer Verzögerungszeit nach einem
Bezugszeitpunkt des Empfangs durch diese Station
ausgesendet, wobei dieser Bezugszeitpunkt t&sub2; genannt wird und
beispielsweise den Beginn der Empfangsperiode durch diese
entfernte Station markiert, wie dies in der vierten Zeile
des Diagramms beispielsweise für die Station ONT3
dargestellt ist.
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Die Verzögerung kann hier zeitlich ausgehend von
einem ursprünglichen Verzögerungswert variieren, so daß das
entsprechende Positioniersignal nicht unbedingt im
Positionierfenster beschränkter Breite Tf liegt, das in der
Zentralstation in der Zeitperiode T-Te vorgesehen ist.
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In den beschriebenen Ausführungsbeispielen enthalten
die Signalisationssignale außerdem ein Signal, das angibt,
daß kein Positioniersignal im Positionierfenster empfangen
wurde.
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Wenn das Positioniersignal in diesem Fenster nicht
empfangen wurde, was durch das erwähnte Signal des
Nichtempfangs des Positioniersignals im Positionierfenster
angegeben wird, erfolgt die nächste Aussendung des
Positioniersignals durch die betreffende entfernte Station (die wie
oben angegeben durch ein Adressiersignal ausgelöst wird) mit
einer anderen Verzögerung als vorher, so daß das
Positioniersignal in das Positionierfenster beschränkter Breite
fällt oder sich an dieses zumindest annähert. Diese
Verzögerung wird beispielsweise durch automatische
Inkrementierung des vorhergehenden Verzögerungswerts um einen Wert
erhalten, der gleich dem Veränderungsschritt dieser
Verzögerung gewählt wird.
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Wird das Positioniersignal nicht im
Positionierfenster verringerter Breite für den ursprünglichen Wert dieser
Verzögerung empfangen, dann ist vorzugsweise die
Zeitperiode, in der das Positioniersignal für diesen Ursprungswert
und für die eventuellen Zwischenwerte zwischen dem
Ursprungswert und dem endgültigen Verzögerungswert empfangen
wird, für den das Positioniersignal in dem Fenster empfangen
wird, unabhängig vom betrachteten Übertragungssystem in
beiden Richtungen (auf zwei getrennten Übertragungsträgern
oder im Halbduplex auf einem gemeinsamen Träger), eine
Zeitperiode, die nicht für den Empfang von
Informationssignalen durch die Zentralstation bestimmt ist, um jede
Möglichkeit einer Kollision zwischen Informationssignalen
und von der Zentralstation empfangenen Positioniersignalen
zu vermeiden.
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Weiter ist es günstig, im Fall der
Nachrichtenübertragung im Halbduplex auf einem gemeinsamen Träger für die
beiden Übertragungsrichtungen, daß diese Zeitperiode eine
der Aussendung durch die Zentralstation zugewiesene Periode
ist. Die mit Kollisionen zwischen von der Zentralstation
ausgesendeten Informationssignalen und Positioniersignalen,
die von einer entfernten Station ausgesendet werden, können
dann gelöst werden, indem in der Zentralstation ausreichend
leistungsfähige Sende-Empfangskoppelmittel gewählt werden,
damit der Pegel der durch diese Station empfangenen
Positioniersignale keine Wirkung auf die von dieser Station
ausgesendeten Informationssignale hat.
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Weiter ist es günstig, wie Figur 4 zeigt, wenn die
der Aussendung durch die Zentralstation zugewiesene
Zeitperiode die Zeitperiode Te&sub2; ist, die auf die Zeitperiode Te&sub1;
mit dem Bezugszeitpunkt t&sub1; folgt, wobei das
Positionierfenster verringerter Breite in diesem Fall unmittelbar der
Zeitperiode Te&sub2; vorausgeht.
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Die ursprüngliche Verzögerung Tri wird dann
vorzugsweise, wie in Figur 4 gezeigt, gleich der
Übertragungsperiode T gewählt. Für alle entfernte Stationen wird in diesem
Fall das Positioniersignal tatsächlich nicht in dem
Positionierfenster
für diesen Ursprungswert empfangen, und die
Veränderung der Verzögerung erfolgt dann, wie in Figur 4
gezeigt, durch ein Abwärtsschreiten von diesem
ursprünglichen Wert aus bis zu einem endgültigen Wert Trf.
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Es wäre auch möglich, einen kleineren ursprünglichen
Verzögerungswert als T zu wählen, wobei dann die Veränderung
dieser Verzögerung ausgehend von diesem Ursprungswert in
aufsteigender Richtung erfolgen würde.
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Es wäre auch möglich, als die der Aussendung
zugewiesene Zeitperiode, in die das Positioniersignal für die
Ursprungswerte und die Zwischenwerte der Verzögerung fallen
würde, die Zeitperiode Te&sub1; mit dem betreffenden
Bezugszeitpunkt t&sub1; vorzusehen, wobei dann das Positionierfenster
verringerter Breite beispielsweise unmittelbar auf diese
Zeitperiode Te&sub1; folgen würde.
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In dem betrachteten Fall der Übertragung im
Halbduplexbetrieb auf einem gemeinsamen Träger wird der
Variationsschritt der Verzögerung außerdem vorzugsweise gleich
der Breite des Positionierfensters mit verringerter Breite
gewählt.
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In dem in Figur 5 gezeigten Fall einer Übertragung
auf zwei getrennten Trägern für die beiden Richtungen können
die Sende- und Empfangsperioden Te und Tr in der
Zentralstation, die in der ersten und der zweiten Zeile des
Diagramms in Figur 4 dargestellt sind, die gesamte Dauer der
Übertragungsperioden T abzüglich der Breite des
Positionierfensters verringerter Breite einnehmen.
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Um die für die Suche des endgültigen
Verzögerungswerts, bei dem das Positioniersignal in dieses Fenster
fällt, erforderliche Zeit zu verringern, hat dieses
Positionierfenster außerdem vorzugsweise eine Breite, die zeitlich
variabel ist, und zwar anfangs eine erste Breite Tf&sub1; und dann
eine zweite, geringere Breite Tf&sub2;, und der Variationsschritt
für die Verzögerung hat entsprechend erst einen ersten Wert,
vorzugsweise gleich der ersten Breite, und dann einen
zweiten,
kleineren Wert, der vorzugsweise der zweiten Breite
gleicht. Das Verfahren ist für beide Verzögerungszeiten
ähnlich dem oben für eine einzige Verzögerungszeit
erläuterten, und der Übergang von der ersten zur zweiten
Verzögerungszeit erfolgt, sobald das Positioniersignal in dem
Positionierfenster mit der ersten Breite empfangen wurde.
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In allen oben in Betracht gezogenen Beispielen wird
die Tatsache, daß die Zentralstation das Positioniersignal
in dem Fenster verringerter Breite (oder der am meisten
verringerten Breite in dem letztbetrachteten Beispiel)
erfaßt, der betrachteten entfernten Station bei deren
nächster Adressierung mit Hilfe eines speziellen
Signalisationssignals angezeigt, das angibt, daß das Positioniersignal im
Positionierfenster empfangen wurde. Diese entfernte Station
überträgt dann den endgültigen Verzögerungswert Trf an die
Zentralstation. Diese kann dann die gesuchte Signallaufzeit
ΔT unter Berücksichtigung der gewählten Bezugszeitpunkte
gemäß folgender Formel berechnen:
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2ΔT = Te + Tc - Trf
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Hierbei bezeichnet Tc die Dauer, die am Ende des wie oben
angegebenen Zählvorgangs in der Zentralstation erhalten
wird, und Te bezeichnet die Sendeperiode durch die
Zentralstation. Es sei bemerkt, daß unabhängig von den gewählten
Bezugszeitpunkten die Berechnung der Signallaufzeit je nach
dem Verfahren folgendephasen erfordert:
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- eine Messung des Zeitintervalls zwischen dem
Bezugszeitpunkt der Aussendung von Informationssignalen
durch die zentrale Station und dem Zeitpunkt des Empfangs
eines Positioniersignals in der Zentralstation, das von
einer entfernten Station um eine Verzögerungszeit nach dem
Bezugszeitpunkt für den Empfang der Informationssignale
durch diese entfernte Station ausgesendet wurde, wobei diese
Verzögerungszeit so bestimmt wird, daß das Positioniersignal
tatsächlich im betrachteten Positionierfenster empfangen
wird,
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- eine Bestimmung des endgültigen Verzögerungswerts
Trf in der entfernten Station, für den dieses
Positioniersignal tatsächlich in diesem Fenster empfangen wird.
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Wenn die Berechnung der Signallaufzeit in der
Zentralstation erfolgt, wird der Wert Trf von der entfernten
Station an die Zentralstation übertragen. Diese Übertragung
des endgültigen Verzögerungswerts Trf kann beispielsweise
mit Hilfe eines besonderen Informationssignals erfolgen, das
auch Signalisationssignal genannt wird und für die
Übertragung in aufsteigender Richtung verwendet wird.
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In allen so betrachteten Beispielen wird außerdem
vorzugsweise eine Prozedur für die Veränderung des Pegels
des Positioniersignals ausgehend von einem Extremwert
(Mindest- oder Höchstwert) bis zu einem Zwischenwert eingesetzt, der
von der betrachteten entfernten Station abhängig ist und in
der Zentralstation zu einem im wesentlichen gleichen Pegel
für die verschiedenen entfernten Stationen führt.
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Die Richtung der zu diesem Zweck anzuwendenden
Veränderung des Sendepegels des Positioniersignals in der
entfernten Station wird beispielsweise in der Zentralstation
bestimmt und an die entfernte Station über ein spezielles
Signalisationssignal übertragen, das Steuersignal für die
Pegeländerung genannt wird.
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Die eigentliche Steuerung des Sendepegels des
Positioniersignals erfolgt hier durch ein beliebiges bekanntes
Mittel, das nicht erneut erläutert wird.
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Es sei bemerkt, daß der in der Zentralstation
vorgesehene Empfänger vorzugsweise eine möglichst große
Empfangsdynamik besitzt, um von vorneherein alle von einer
entfernten Station in einem beliebigen Abstand von der
Zentralstation ausgesendeten Pegel empfangen zu können.
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Diese Forderung hinsichtlich der Qualität dieses
Empfängers kann weniger belastend sein, wenn die Veränderung
des Sendepegels durch Erhöhung dieses Pegels ausgehend von
einem Mindestwert erfolgt, als wenn dies ausgehend von einem
Höchstwert geschieht.
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Außerdem sei bemerkt, daß die Erfassungsschwelle
dieses Empfängers vorzugsweise relativ niedrig angesetzt
wird, wenn es darum geht, ein Positioniersignal zu erfassen,
um die Wahrscheinlichkeit der Erfassung eines solchen
Signals zu erhöhen. Dagegen wird diese Schwelle relativ hoch
angesetzt, wenn es darum geht, Informationssignale zu
empfangen, um die Empfangsbedingungen dieser
Informationssignale zu optimieren.
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Wenn die Veränderung des Sendepegels durch
Verringerung dieses Pegels ausgehend von einem Höchstwert erfolgt,
kann diese Veränderung nach Erfassung des Positioniersignals
im Positionierfenster verringerter Breite geschehen (oder
der am weitesten verringerten Breite in dem zuletzt
erwähnten Beispiel).
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Wenn die Veränderung des Sendepegels durch Erhöhung
des Pegels ausgehend von einem Mindestwert erfolgt, kann man
je nach dem Mindestwert gezwungen sein, eine solche
Pegelveränderung nicht nur durchzuführen, um in der
Zentralstation einen im wesentlichen identischen Pegel für die
verschiedenen entfernten Stationen zu erzielen, wie oben
angegeben, sondern auch, um das Positioniersignal in der
Zentralstation in dem Positionierfenster verringerter Breite zu
erfassen (oder der am weitesten verringerten Breite in dem
zuletzt genannten Beispiel). Dann müssen zwei Bedingungen
erfüllt sein, um ein Positioniersignal im betrachteten
Positionierfenster erfassen zu können. Eine dieser
Bedingungen besteht darin, daß es mit einer passenden Verzögerung
ausgesendet wurde, wie oben angegeben, und die andere, daß
es einen ausreichenden Pegel besitzt. Wenn beispielsweise
das Signal, das den Nichtempfang des Positioniersignals im
Positionierfenster anzeigt, eine solche Nichterfassung für
einen bestimmten Verzögerungswert und einen bestimmten Pegel
meldet, wird der ganze Bereich der Pegelveränderungen oder
ein Teil davon systematisch exploriert, beispielsweise durch
systematische Inkrementierung des vorhergehenden Pegels um
einen bestimmten Wert gleich dem Variationsschritt dieses
Pegels, ehe man ggf. zum nächsten Verzögerungswert übergeht.