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Das
Sachgebiet der vorliegenden Erfindung ist die Übertragung von Daten zwischen
Terminalstationen, von denen eine als Sendeterminal-Station und
die andere als Empfangsterminal-Station bezeichnet wird. Die Erfindung
bezieht sich insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf die Datenübertragung über Richtfunkstrecken.
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Genauer
gesagt, betrifft die Erfindung die Absicherung einer solchen Datenübertragung
durch Verwendung von mindestens einem Reservekanal zusätzlich zu
einem oder N Normalkanälen,
wobei N ≥ 1
ist. Meistens wird für
N Normalkanäle
ein Reservekanal verwendet.
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Die
Absicherung der Datenübertragung
erweist sich in allen Fällen
als notwendig, in denen die Übertragung
auf den Kanälen
gestört
werden kann, wobei diese Störung Übertragungsfehler
verursacht. So kann beispielsweise im Fall einer Datenübertragung
per Richtfunk die Übertragung
auf einem Kanal durch atmosphärische
Einflüsse,
aber durch Reflexions- oder Dämpfungserscheinungen
(englisch: "fading") gestört werden.
Allgemein besteht diese Absicherung in der Verwendung eines Reservekanals
anstelle eines Normalkanals (im allgemeinen anstelle des am stärksten gestörten Kanals).
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Bei
dieser Art der Datenübertragung über Kanäle umfassen
die auf jedem der N Normalkanäle übertragenen
Daten sowie diejenigen, die über
den Reservekanal übertragen
werden, allgemein einerseits Nutzdaten und andererseits Betriebsdaten.
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Die
(auch als reine Daten bezeichneten) Nutzdaten gelangen beispielsweise über N Nutzdaten-Eingangswege
zur Sendeterminal-Station. Jeder dieser Nutzdaten-Eingangswege hat
einen bestimmten Datendurchsatz, beispielsweise 34 Mbit/s.
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Die
(auch als Servicedaten bezeichneten) Betriebsdaten sind insbesondere
Daten, die mit den verschiedenen zur Übertragung verwendeten Protokollen
in Zusammenhang stehen. Sie gelangen beispielsweise über N Betriebsdaten-Eingangswege
zur Sendeterminal-Station.
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Jeder
der N Betriebsdaten-Eingangswege ist einem der N Nutzdaten-Eingangswege
zugeordnet. Die Sendeterminal-Station beinhaltet somit allgemein N
Eingangspaare, die jeweils aus einem Nutzdateneingang und einem
Betriebsdateneingang bestehen. Die Nutzdaten und die Betriebsdaten,
die auf die beiden Eingänge
eines bestimmten Eingangspaares gelangen, werden von der Sendeterminal-Station über einen
der N Normalkanäle
und gegebenenfalls über den
Reservekanal übertragen.
Anders ausgedrückt, wird
aus den Daten eines Betriebsdaten-Eingangsweges und den Daten des
zugehörigen
Nutzdaten-Eingangsweges ein Multiplexsignal gebildet, das auf ein
und demselben Kanal in Form eines gerasterten Datenstromes übertragen
wird.
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Ebenso
beinhaltet die Empfangsterminal-Station allgemein N Ausgangspaare
mit jeweils einem Nutzdatenausgang und einem Betriebsdatenausgang.
Die an den beiden Ausgängen
eines Ausgangspaares verfügbaren
Daten sind Nutzdaten und Betriebsdaten, die von der Empfangsterminal-Station über ein
und denselben Normalkanal und gegebenenfalls über den Reservekanal empfangen
wurden.
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Nach
dem heutigen Stand der Technik besteht die Absicherung der Datenübertragung
für alle Datenübertragungssysteme
der oben beschriebenen Art darin, nacheinander folgende Schritte
durchzuführen:
- – In
der Sendeterminal-Station:
- – Weiterleitung
der Nutzdaten eines der N Normalkanäle (der als gesicherter Normalkanal
bezeichnet wird) zum Reservekanal und anschließende
- – Erzeugung
eines Multiplexsignals aus den Betriebsdaten und den Nutzdaten auf
jedem der N Normalkanäle
und dem Reservekanal.
- – In
der Empfangsterminal-Station:
- – Demultiplexen
der Betriebsdaten und der Nutzdaten auf jedem der N Normalkanäle und dem Reservekanal
und anschließend
- – Umschalten
von den Nutzdaten des Reservekanals auf die Nutzdaten des gesicherten
Normalkanals.
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Diese
als Absicherung der Datenübertragung
bezeichnete Technik hat den Nachteil, daß sie nur die Absicherung der
Nutzdaten gestattet, da ja die Weiterleitung zum Reservekanal vor
dem Multiplexen der Betriebsdaten mit den Nutzdaten erfolgt. Folglich
erfordert die Sicherung der Betriebsdaten den Einsatz zusätzlicher
Mittel, die komplex und kostspielig sind.
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Wenn
außerdem
die Entfernung zwischen der Sendeterminal-Station und der Empfangsterminal-Station
zu groß ist,
werden eine oder mehrere Sende- und Empfangs-Relaisstationen (Repeater) eingesetzt.
Die abgesicherte Datenübertragung
erfolgt nun nicht mehr nur über
eine, sondern über mehrere Übertragungs-Teilstrecken
hinweg. Jede dieser Übertragungs-Teilstrecken entsteht
auf N Abschnitten des Normalkanals (mit N ≥ 1) und mindestens auf einem
Abschnitt des Reservekanals.
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Im
Fall einer Übertragung
per Richtfunk entspricht jede Übertragungs-Sprungstelle
beispielsweise einer Entfernung von etwa 50 Kilometern. Daher wird
zwischen der Sendeterminal-Station
und der Empfangsterminal-Station alle 50 km eine Relaisstation installiert.
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Im
Fall einer solchen Übertragung über mehrere
Teilstrecken hinweg wird in der Sendeterminal-Station und der Empfangsterminal-Station
noch immer die weiter oben zitierte Sicherungstechnik angewandt.
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Was
die einzelnen in den Relaisstationen durchgeführten Schritte betrifft, sind
zwei prinzipielle Absicherungstechniken bekannt.
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Eine
erste bekannte Technik zur Absicherung der Datenübertragung wird als Streckenumschaltung
bezeichnet und besteht darin, einen Normalkanal über den gesamten Übertragungsweg,
der die Sendeterminal-Station mit der Empfangsterminal-Station verbindet,
auf einen Reservekanal umzuschalten. Der gesamte Übertragungsweg – also alle Teilstrecken,
aus denen er besteht – wird
somit insgesamt abgesichert. Anders ausgedrückt, werden alle aufeinanderfolgenden
Abschnitte des Reservekanals (die den aufeinanderfolgenden Teilstrecken
des Übertragungsweges
entsprechen) dienen zur Sicherung aller aufeinanderfolgenden Abschnitte
ein und desselben Normalkanals. In diesem Fall setzt man Relaisstationen
nur ein, um die auf jedem einzelnen Kanal per Multiplex übertragenen
Nutzdaten und Betriebsdaten zu regenerieren und gegebenenfalls Betriebsdaten
einzufügen
oder zu extrahieren.
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Diese
erste bekannte Technik ist einfach zu bewerkstelligen. Andererseits
führt sie
aber auch zu einer suboptimalen Ausnutzung der Übertragung über mehrere Teilstrecken: Wenn
nur ein einzelner Abschnitt (also eine einzelne Teilstrecke zwischen zwei
Repeatern) eines Normalkanals gestört wird, werden trotzdem sämtliche
Abschnitte dieses Normalkanals gesichert. Anders ausgedrückt, werden bestimmte
Abschnitte des Reservekanals zum Sichern von Abschnitten eines Normalkanals
verwendet, die nicht gestört
sind, während
Abschnitte eines anderen Normalkanals gestört werden können, aber nicht gesichert
werden.
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Um
eine über
mehrere Teilstrecken erfolgende Übertragung
optimal zu nutzen, wäre
es zweckmäßig, die
Teilstrecken unabhängig
voneinander zu sichern. Dazu besteht eine als Teilstreckenumschaltung
bezeichnete zweite bekannte Technik zur Absicherung der Datenübertragung
darin, auf jeder Übertragungsteilstrecke
den am stärksten
gestörten
Teil des Normalkanals dieser Teilstrecke auf den Reservekanal dieser
Teilstrecke umzuschalten.
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Der
Vorteil einer Verbindung mit Teilstreckenumschaltung besteht in
einer höheren
Verfügbarkeit dieses
Verfahrens. Andererseits ist seine Anwendung in allen Relaisstationen
mit einer Vielzahl von Datenverarbeitungsvorgängen verbunden und erfordert
somit eine große
Zahl von Karten.
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Nach
dem derzeitigen Stand der Technik sind zwei Arten einer solchen
Teilstreckenumschaltung bekannt.
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Die
erste bekannte Art besteht darin, in jeder Relaisstation zwei Terminals
in Back-to-back-Anordnung mit Basisbandumschaltung vorzusehen. Diese erste
Lösung,
die allgemein im Fall einer Übertragung
vom Typ N + 1 (N Normalkanäle
und ein Reservekanal) angewandt wird, hat den Nachteil, daß sie in jeder
Relaisstation folgende Schritte erfordert:
- – Rückkehr zum
Basisband (im allgemeinen durch Umsetzung);
- – Demultiplexen
der gerasterten Datenströme,
in welchen jeweils ein Nutzdatenkanal und ein Betriebsdatenkanal
als Teil des Multiplexsignals enthalten sind;
- – Separate
und fehlerfreie Umschaltung der Nutz- und Betriebsdatenkanäle nach
dem Demultiplexen;
- – Umsetzung
dieser Nutz- und Betriebsdatenkanäle und
- – Multiplexen
dieser umgesetzten Nutz- und Betriebsdatenkanäle, um diese zu senden.
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Die
zweite bekannte Art der Bewerkstelligung einer Teilstreckenumschaltung
besteht darin, in jeder Relaisstation Karten vorzusehen, die als
Routing-Karten bezeichnet werden und die gerasterten Datenströme umschalten.
Diese zweite Lösung,
die allgemein im Fall einer Übertragung
vom Typ 1 + 1 angewandt wird, hat den Nachteil, daß sie bei
einer Übertragung
vom Typ N' + 1 (mit 'N > 1) schwierig anzuwenden
ist. Die beiden in jeder Relaisstation umzuschaltenden gerasterten
Datenströme
(namentlich derjenige des Normalkanals und derjenige des Reservekanals)
werden nämlich
mit unterschiedlichen Taktsignalen und voneinander unabhängigen Zeitbasen
umgesetzt. Anders ausgedrückt,
durchlaufen der Normalkanal und der Reservekanal eine plesiochrone
und voneinander unabhängige
Signalaufbereitung. Das hat zur Folge, daß die in jeder Relaisstation durchgeführte Umschaltung
Fehler und sogar Synchronisationsverluste hervorruft.
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Ziel
der Erfindung ist es insbesondere, diese verschiedenen Nachteile
des Standes der Technik zu beheben.
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Konkret
besteht ein Ziel der Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahren
für die
abgesicherte Übertragung
von Daten über
N Normalkanäle
(mit N ≥ 1)
und mindestens einen Reservekanal zwischen einer Sendeterminal-Station und einer
Empfangsterminal-Station, wobei es dieses Verfahren gestattet, die
Komplexität
des zu seiner Durchführung
eingesetzten Materials gegenüber
den oben diskutierten bekannten Verfahren zu verringern.
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Das
Ziel der Erfindung besteht weiterhin in der Bereitstellung eines
solchen Verfahrens, das mit einer Übertragung vom Typ 1 + 1 wie
auch mit einer Übertragung
vom Typ N' + 1 (mit
N' > 1) angewandt werden
kann.
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Ein
zusätzliches
Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines solchen Verfahrens,
das im Fall einer Übertragung über mehrere
Teilstrecken eine optimale Nutzung aller Teilstrecken gestattet und
dafür nur
wenig komplexes Material erfordert.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines
solchen Verfahrens, das auf einfache Weise die Sicherung der Nutzdaten
wie auch der Betriebsdaten gestattet.
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Diese
verschiedenen Ziele sowie andere Ziele, die im folgenden noch deutlich
werden, werden erfindungsgemäß mit Hilfe
eines abgesicherten Verfahrens zur Datenübertragung über N Normalkanäle (mit
N > 1) und mindestens
einen Reservekanal zwischen einer Sendeterminal-Station und einer
Empfangsterminal-Station erreicht, wobei die übertragenen Daten einerseits
Nutzdaten und andererseits Betriebsdaten beinhalten, wobei besagte
Sendeterminal-Station N Eingangspaare mit jeweils einem Nutzdateneingang
und einem Betriebsdateneingang beinhaltet, wobei besagte auf die
beiden Eingänge
ein und desselben Eingangspaares gelangenden Nutzdaten und Betriebsdaten
von der Sendeterminal-Station über ein
und denselben Normalkanal und gegebenenfalls den Reservekanal übertragen
werden, wobei besagte Empfangsterminal-Station N Ausgangspaare mit
jeweils einem Nutzdatenausgang und einem Betriebsdatenausgang beinhaltet,
wobei die über
die beiden Ausgänge
ein und desselben Ausgangspaares verfügbaren Daten die von der Empfangsterminal-Station über ein
und denselben Normalkanal und gegebenenfalls den Reservekanal empfangenen
Nutzdaten und Betriebsdaten sind,
wobei dieses Verfahren dadurch
gekennzeichnet ist, daß in
besagter Sendeterminal-Station nacheinander die folgenden Schritte
ausgeführt
werden,
- – auf
jedem der N Normalkanäle
die auf einen der N Eingangspaare gelangenden Nutzdaten und Betriebsdaten
zu einem Multiplexsignal aufzubereiten,
- – die
als Multiplexsignal vorliegenden Daten von einem der N Normalkanäle, der
als Reserve-Normalkanal bezeichnet wird, auf den Reservekanal weiterzuleiten,
sowie
dadurch, daß in
besagter Empfangsterminal-Station nacheinander die folgenden Schritte
ausgeführt
werden, - – zwischen
den Multiplexdaten des Reservekanals und den Multiplexdaten des
Reserve-Normalkanals umzuschalten und
- – auf
jedem der N Normalkanäle
eine Demultiplexbildung der Nutzdaten und der Betriebsdaten durchzuführen und
diese so an einem der besagten N Ausgangspaare verfügbar zu
machen.
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Somit
besteht das allgemeine Prinzip der Erfindung darin, nicht nur, wie
dies in den bekannten Verfahren nach dem Stand der Technik der Fall
ist, die Nutzdaten (Nutzdatenwege) sondern die zusammen mit den
Betriebsdaten (Betriebsdatenwege) zu einem Multiplexsignal aufbereiteten
Nutzdaten (Nutzdatenwege) weiterzuleiten (beim Versenden) und umzuschalten
(beim Empfang). Anders ausgedrückt, werden
die Vorgänge
des Weiterleitens (beim Versenden) und des Umschaltens (beim Empfang)
auf die Multiplexdaten des gerasterten Datenstromes angewandt.
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Das
allgemeine Prinzip der Erfindung kann bei Vorhandensein eines oder
mehrerer Normalkanäle
angewandt werden, also bei einer Übertragung vom Typ 1 + 1 oder
N' + 1.
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Da überdies
der Multiplexvorgang beim Versenden vor dem Weiterleiten bewerkstelligt
wird, werden alle Daten (Nutz- und Betriebsdaten) der Nutz- und
Betriebsdatenwege mit einer einzigen Weiterleitungskomponente abgesichert.
Ebenso ist beim Empfang, wo der Multiplexvorgang nach der Umschaltung
erfolgt, für
die Absicherung aller Daten nur eine Umschaltkomponente notwendig.
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Außerdem ist
anzumerken, daß das
erfindungsgemäße Verfahren
eine Umschaltung ohne Kanalfehler gestattet. Hierbei werden nämlich dieselben
Multiplexdaten über
den Reserve-Normalkanal und den Reservekanal versandt, ohne daß eine Rückkehr in
das Basisband erfolgt und ohne daß eine Synchronisation zwischen
dem Reserve-Normalkanal und dem Reservekanal besteht.
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Vorteilhafterweise
ist der besagte Reserve-Normalkanal der Normalkanal, der die geringste Übertragungsqualität aufweist.
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Vorzugsweise
besteht der besagte in der Empfangsterminal-Station zur Umschaltung bewerkstelligte
Schritt darin, die Multiplexdaten des Reservekanals nur dann in
den besagten Reserve-Normalkanal zu kopieren, wenn die Übertragungsqualität des Reservekanals
besser ist als die des Reserve-Normalkanals.
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In
einer speziellen Ausführungsform
der Erfindung, bei der die besagte abgesicherte Datenübertragung
von der Art ist, die aufgrund der Verwendung mindestens einer Relaisstation
zwischen der Sendeterminal-Station und der Empfangsterminal-Station aus mindestens
zwei Übertragungs-Teilstrecken
besteht, wobei jede Übertragungs-Teilstrecke
auf N Abschnitten des Normalkanals (mit N ≥ 1) und mindestens einem Abschnitt
des Reservekanals realisiert wird,
wobei jede Relaisstation,
die Daten über
N Eingangsabschnitte des Normalkanals und mindestens einen Eingangsabschnitt
des Reservekanals einer vorhergehenden Übertragungs-Teilstrecke empfängt und die
empfangenen Daten wieder über
N Ausgangsabschnitte des Normalkanals und mindestens einen Ausgangsabschnitt
des Reservekanals einer nachfolgenden Übertragungs-Teilstrecke versendet,
ist
das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß in besagter Sendeterminal-Station
nacheinander die folgenden Schritte ausgeführt werden,
- – die Multiplexdaten
des Eingangsabschnitts des Reservekanals mit den Multiplexdaten
eines der N Eingangsabschnitte des Normalkanals, der als abgesicherter
Eingangsabschnitt des Normalkanals bezeichnet wird, derart umzuschalten,
daß sich
besagte N Ausgangsabschnitte des Normalkanals ergeben, und
- – die
Multiplexdaten eines der N Ausgangsabschnitte des Normalkanals,
der als abgesicherter Ausgangsabschnitt des Normalkanals bezeichnet wird,
an den Ausgangsabschnitt des Reservekanals weiterzuleiten.
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In
diesem Fall gestattet das erfindungsgemäße Verfahren eine Umschaltung
für jede
einzelne Teilstrecke, wobei jedoch die vorgenannten Vorteile erhalten
bleiben. Da nämlich
die Nutzdaten und die Betriebsdaten vorher zu einem Multiplexsignal
aufbereitet (d. h. gerastert) werden, wird die Umschaltung pro Teilstrecke
auf gerasterte Datenströme
angewandt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
gestattet es, gegenüber
einer Umschaltung des Gesamtübertragungsweges
einen Freiheitsgrad zu gewinnen, weil die einzelnen Teilstrecken
von den anderen unabhängig
sind. Anders ausgedrückt,
wird die Ausnutzung aller Teilstrecken des Reservekanals optimiert, da
ja jeder Abschnitt des Reservekanals die Absicherung eines Abschnitts
eines der Reservekanäle
gestattet.
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Vorteilhafterweise
ist der besagte abgesicherte Eingangsabschnitt beziehungsweise Ausgangsabschnitt
des Normalkanals der Eingangsabschnitt beziehungsweise Ausgangsabschnitt
des Normalkanals mit der geringsten Übertragungsqualität.
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Vorzugsweise
besteht der besagte in der Relaisstation zur Umschaltung bewerkstelligte
Schritt darin, die Multiplexdaten des Eingangsabschnitts des Reservekanals
nur dann in den abgesicherten Eingangsabschnitt des abgesicherten
Normalkanals zu kopieren, wenn die Übertragungsqualität des Eingangsabschnitts
des Reservekanals besser ist als die des abgesicherten Eingangsabschnitts
des Normalkanals.
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Vorzugsweise
ist die besagte abgesicherte Datenübertragung zwischen der Sendeterminal-Station
und der Empfangsterminal-Station
eine Übertragung,
die auf dem Funkweg stattfindet.
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Die
Erfindung betrifft ebenfalls eine Sendeterminal-Station des vorgenannten
Typs, welche folgendes beinhaltet:
- – Vorrichtungen
zum Multiplexen der auf jedes der N Eingangspaare gelangenden Nutzdaten
und Betriebsdaten auf jedem der N Normalkanäle und
- – Vorrichtungen
zum Weiterleiten der auf einem der N Normalkanäle, der als abgesicherter Normalkanal
bezeichnet wird, gemultiplexten Daten zum Reservekanal.
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Auf
diese Weise geht die Multiplexbildung dem Weiterleitungsvorgang
voran. Dies gestattet es, alle Daten (Nutz- und Betriebsdaten) auf
einmal abzusichern.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Empfangsterminal-Station des vorgenannten
Typs, welche folgendes beinhaltet:
- – Vorrichtungen
zum Umschalten der gemultiplexten Daten des Reservekanals mit den
gemultiplexten Daten eines der N Normalkanäle, der als abgesicherter Normalkanal
bezeichnet wird, und
- – Vorrichtungen
zum Demultiplexen der Nutzdaten und Betriebsdaten auf jedem der
N Normalkanäle,
der als abgesicherter Normalkanal bezeichnet wird, um diese Daten
an einem der besagten N Ausgangspaare verfügbar zu machen.
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Auf
diese Weise folgt beim Empfang die Demultiplexbildung auf den Umschaltvorgang.
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Schließlich betrifft
die Erfindung auch ein Kommunikationssystem, beinhaltend eine Relaisstation
des vorgenannten Typs, wobei diese Relaisstation folgendes beinhaltet:
- – Vorrichtungen
zum Umschalten der gemultiplexten Daten des Eingangsabschnitts des
Reservekanals mit den gemultiplexten Daten eines der N Eingangsabschnitte
des Normalkanals, so daß sich
dabei besagte N Ausgangsabschnitte des Normalkanals ergeben, und
- – Vorrichtungen
zum Weiterleiten der auf einem der N Eingangsabschnitte des Normalkanals
gemultiplexten Daten zum Ausgangsabschnitt des Reservekanals, zu
einer Sendeterminal-Station und zu einer Empfangsterminal-Station, wie oben beschrieben.
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Somit
ist in den Relaisstationen kein Multiplex- bzw. Demultiplexvorgang
erforderlich.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der nachfolgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, welche
nur zur Verdeutlichung dienen soll und keine Beschränkung der
Allgemeingültigkeit
darstellt, und der beigefügten
Zeichnungen deutlich werden wird, in welchen
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1 in schematischer Form
ein erstes Beispiel für
eine Datenübertragung
zwischen einer Sendeterminal-Station und einer Empfangsterminal-Station
zeigt, deren Absicherung durch die Anwendung einer ersten Realisierungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
gewährleistet
werden kann,
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die 2 und 3 jeweils eine vereinfachte Darstellung
einer ersten Ausführungsform
einer Sende- bzw.
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Empfangsterminal-Station
zeigen, die eine Anwendung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
gestattet,
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4 in vereinfachter Form
ein zweites Beispiel für
eine Datenübertragung über mehrere
Teilstrecken zeigt, bei welcher die Absicherung durch Anwendung
einer zweiten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
gewährleistet
werden kann,
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die 5 und 6 jeweils eine vereinfachte Darstellung
einer zweiten Ausführungsform
einer Sende- bzw. Empfangsterminal-Station zeigen, die eine Anwendung
der zweiten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
gestattet,
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7 ein vereinfachtes Schema
einer speziellen Ausführungsform
einer Relaisstation zeigt, die eine Anwendung der zweiten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
gestattet,
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die 8 und 9 jeweils ein vereinfachtes Diagramm
der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigt, die in einer Sende- bzw. Empfangsterminal-Station durchgeführt werden,
und
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10 ein vereinfachtes Diagramm
der in einer Relaisstation durchgeführten Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigt.
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Die
Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur abgesicherten Übertragung
von Daten über
N Normalkanäle
(mit N ≥ 1)
und mindestens einen Reservekanal zwischen einer Sendeterminal-Station
und einer Empfangsterminal-Station.
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Die
Erfindung kommt insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, bei
Funkübertragungen
zur Anwendung. Überdies
ist anzumerken, daß die Übertragung
bilateral erfolgen kann, wobei alle Terminal-Stationen gleichzeitig
die Sende- und Empfangsfunktionen gewährleisten. Um jedoch das Verständnis der Erfindung
in der weiteren Beschreibung zu erleichtern, wird lediglich eine
unilaterale Übertragung
zwischen einer Sendeterminal-Station und einer Empfangsterminal-Station
beschrieben. Gleichwohl ist klar, daß sich der Geltungsbereich
der Erfindung nicht auf diesen Übertragungstyp
beschränkt,
sondern auch auf den Fall einer bilateralen Übertragung zwischen zwei Sende-
bzw. Empfangsterminal-Stationen erstreckt.
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1 zeigt in schematischer
Form ein erstes Beispiel für
eine Übertragung
von Daten zwischen einer Sendeterminal- Station 1 und einer Empfangsterminal-Station 2 über einen
Normalkanal 3 und einen Reservekanal 4 (Übertragung
vom Typ 1 + 1).
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Die
Absicherung einer solchen Übertragung vom
Typ 1 + 1 über
eine Teilstrecke kann durch Anwendung einer ersten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
gewährleistet
werden. Diese erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ist in den 2, 3, 8 und 9 veranschaulicht.
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Wie 2 zeigt, beinhaltet die
Sendeterminal-Station 21 in dieser ersten Ausführungsform
- – ein
Eingangspaar, bestehend aus einem Eingang 22 für Nutzdaten 23 und
einem Eingang 24 für
Betriebsdaten 25,
- – Vorrichtungen 26 zur
Multiplexbildung aus den am Eingangspaar 22, 24 anstehenden
Nutzdaten 23 und den Betriebsdaten 25 auf dem
Normalkanal 27,
- – Vorrichtungen 28 zur
Weiterleitung der Multiplexdat 29 vom Normalkanal 27 zum
Reservekanal 210 und
- – Vorrichtungen 211, 212 zum
Versenden der Multiplexdaten 29 über den Normalkanal 27 und
den Reservekanal 210.
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In
diesem Beispiel wird aus den Ausgangssignalen 213, 214 der
Sendevorrichtungen 211, 212 ein Frequenzsummensignal
(215) gebildet.
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Wie
in 8 gezeigt, werden
in dieser ersten Ausführungsform
in der Sendeterminal-Station 21 insbesondere folgende Schritte
nacheinander ausgeführt:
Auf dem Normalkanal wird aus den Nutzdaten 23 und den Betriebsdaten 25,
die am Eingangspaar 22, 24 anstehen, ein Multiplexsignal
(81) gebildet, und anschließend werden die Multiplexdaten 29 vom
Normalkanal 27 zum Reservekanal 210 weitergeleitet
(82).
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Wie
in 3 gezeigt, beinhaltet
die Empfangsterminal-Station 31 in dieser ersten Ausführungsform
- – Vorrichtungen 32, 33 zum
Empfang der von der Sendeterminal-Station 21 gesendeten
Multiplexdaten 29 auf dem Normalkanal 27 und dem
Reservekanal 210,
- – Vorrichtungen 34 zum
Umschalten zwischen den Multiplexdaten 35 des Reservekanals 210 und
den Multiplexdaten 36 des Normalkanals 27,
- – Vorrichtungen 37 zur
Demultiplexbildung der auf dem Normalkanal am Ausgang der Umschaltvorrichtungen 34 anstehenden
Multiplexdaten 317 (und zwar entweder der Multiplexdaten 35 des Reservekanals 210 oder
der Multiplexdaten 36 des Normalkanals 27) zur
Trennung der Nutzdaten 38 von den Betriebsdaten 39,
- – ein
Ausgangspaar, bestehend aus einem Ausgang 310 für die Nutzdaten
und einem Ausgang 311 für
die Betriebsdaten 39.
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Die
Umschaltvorrichtungen 34 bestehen in dieser Ausführungsform
aus
- – einer
Logikschaltung 312 zur Empfangsumschaltung, die in Abhängigkeit
von Informationen 314, 315 über die Empfangsqualität des Normalkanals
und des Reservekanals, welche von den Empfangsvorrichtungen 32,33 geliefert
werden, einen Befehl 313 zur Kanalauswahl erzeugt, sowie
- – Vorrichtungen 316 zur
Auswahl der Multiplexdaten 36 des Normalkanals 27 oder
der Multiplexdaten 35 des Reservekanals 210 in
Abhängigkeit vom
Befehl 313 zur Kanalauswahl.
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Somit
enthält
der Normalkanal 27 am Ausgang der Auswahlvorrichtungen 316 Multiplexdaten 317,
die entweder diejenigen 36 sind, die er vor der Umschaltung
enthielt, oder diejenigen 35, die der Reservekanal 210 enthielt.
Die Logikschaltung 312 erzeugt einen Auswahlbefehl 313 entsprechend
demjenigen der Kanäle 27 oder 210,
der die bessere Übertragungsqualität aufweist.
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Wie
in 9 gezeigt, werden
in dieser ersten Ausführungsform
in der Empfangsterminal-Station 31 insbesondere folgende
Schritte nacheinander ausgeführt:
Es wird zwischen den Multiplexdaten 35 des Reservekanals 210 und
den Multiplexdaten 36 des Normalkanals 27 umgeschaltet
(91); anschließend
wird auf dem Normalkanal 27 eine Demultiplexbildung (92)
der Nutzdaten 38 und der Betriebsdaten 39 durchgeführt, um
diese am Ausgangspaar 310, 311 verfügbar zu
machen.
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4 zeigt in schematischer
Form ein zweites Beispiel für
eine Datenübertragung
zwischen einer Sendeterminal-Station 41 und einer Empfangsterminal-Station 42.
Dieses zweite Beispiel für
eine Datenübertragung
unterscheidet sich vom obigen ersten in zwei Punkten.
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Zunächst handelt
es sich nicht um eine Übertragung
vom Typ 1 + 1, sondern um eine solche vom Typ 2 + 1. Hier erfolgt
nämlich
die Übertragung über zwei
Normalkanäle 43, 44 und
einen Reservekanal 45.
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Es
ist offensichtlich, daß diese
zweite Ausführungsform,
die hier anhand einer Übertragung vom
Typ 2 + 1 beschrieben wird, leicht an jede Übertragung vom Typ N' + 1 (mit N ≥ 2) angepaßt werden kann.
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Außerdem handelt
es sich hier um eine Übertragung über eine
Teilstrecke statt über
mehrere Teilstrecken, da die Sendeterminal-Station 41 mit
der Empfangsterminal-Station 42 über mindestens eine Relaisstation 46 zum
Empfang und Weiterversenden von Signalen verbunden ist. Es existiert
allgemein eine Übertragungs-Teilstrecke
entweder zwischen der Sendeterminal-Station 41 und einer
Relaisstation 46, zwischen zwei Relaisstationen 46 oder
zwischen einer Relaisstation 46 und der Empfangsterminal-Station 42.
Jede Teilstrecke 47, 48 wird über N' Normalkanal-Abschnitte 431 , 441 , 432 , 442 und
einen Reservekanal-Abschnitt 451 , 452 geführt.
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Die
Teilstrecken 47, 48 werden unabhängig voneinander
abgesichert. Somit wird im Beispiel in 4 auf der ersten Teilstrecke 47 der
Abschnitt 431 des ersten Kanals 43 durch
den Abschnitt 451 des Reservekanals 45 abgesichert, während auf
der zweiten Teilstrecke 48 der Abschnitt 442 des zweiten Kanals 44 durch
den Abschnitt 452 des Reservekanals 45 abgesichert
wird. Die abgesicherten Abschnitte 431 und 442 sind durch ein Kreuz gekennzeichnet.
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Wie
in dieser Beschreibung später
noch ausführlicher
erläutert
werden wird, ergeben sich aus diesen beiden Eigenschaften (N' + 1 und mehrere Teilstrecken)
aufgrund des Vorhandenseins mehrerer Normalkanäle Modifikationen an den Weiterleitungsvorrichtungen
in der Sendeterminal-Station 41 und aufgrund des Vorhandenseins
mehrerer Teilstrecken die Notwendigkeit zum Einsatz einer oder mehrerer Relaisstationen 46 (deren
Aufbau und Funktionsweise im Zusammenhang mit den 7 und 10 erläutert werden).
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Die
Absicherung einer solchen Übertragung vom
Typ N + 1 über
mehrere Teilstrecken wird durch Anwendung einer zweiten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
gewährleistet.
Diese zweite Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird im Zusammenhang mit den 4 bis 10 erläutert.
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Wie
in 5 gezeigt, besteht
die Sendeterminal-Station 51 bei
dieser zweiten Ausführungsform aus
- – zwei
Eingangspaaren, von denen jedes einen Eingang 52, 52' für Nutzdaten 53, 53' und einen Eingang 54, 54' für Betriebsdaten 55, 55' beinhaltet,
- – Vorrichtungen 26, 26' zur Multiplexbildung
aus den an einem der Eingangspaare (52, 54), (52', 54') anstehenden
Nutzdaten 53, 53' und
Betriebsdaten 55, 55' auf jedem Normalkanal 57, 57',
- – Vorrichtungen 58 zum
Weiterleiten der Multiplexdaten 59, 59' eines der Normalkanäle 57, 57' (der als abgesicherter
Normalkanal bezeichnet wird) zum Reservekanal 510 und
- – Vorrichtungen 511, 511', 512 zum
Versenden der Multiplexdaten 59, 59' über die beiden Normalkanäle 57, 57' sowie über den
Reservekanal 510.
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Bei
dieser zweiten Ausführungsform
werden in der Sendeterminal-Station insbesondere folgende Schritte
durchgeführt
(siehe 8): Auf jedem
Normalkanal 57, 57' werden
die an einem der Eingangspaare (52, 54), (52', 54') anstehenden
Nutzdaten 53, 53' und
Betriebsdaten 55, 55' gemultiplext und anschließend die
Multiplexdaten 59, 59' eines der Normalkanäle 57, 57' (der als abgesicherter
Normalkanal bezeichnet wird) an den Reservekanal 510 weitergeleitet.
-
Die
Weiterleitungsvorrichtungen 58 beinhalten in dieser zweiten
Ausführungsform
- – eine
Logikschaltung 514 zur Sendeumschaltung, die in Abhängigkeit
von einer Information 516 über die Übertragungsqualität der verschiedenen
Normalkanäle 57, 57', die von der
Empfangsterminal-Station (über
einen hier nicht dargestellten Übertragungsweg)
geliefert wird, einen Befehl 515 zur Kanalauswahl erzeugt
sowie
- – Vorrichtungen 517 zur
Auswahl der Multiplexdaten 59, 59' eines der Normalkanäle in Abhängigkeit
vom Kanalauswahlbefehl 515.
-
Somit
enthält
der Reservekanal 510 am Ausgang der Weiterleitungsvorrichtungen 58 Multiplexdaten 518,
die entweder identisch mit den Daten 59 des ersten Normalkanals 57 oder
mit den Daten 59' des
zweiten Normalkanals 57' sind.
Die Logikschaltung 514 erzeugt einen Auswahlbefehl 515 entsprechend
demjenigen der beiden Normalkanäle 57, 57', der die geringste Übertragungsqualität aufweist.
-
Wie
in 6 gezeigt, beinhaltet
die Empfangsterminal-Station 61 in dieser zweiten Ausführungsform
- – Vorrichtungen 62, 62', 63 zum
Empfang der von der Sendeterminal-Station 51 über jeden
der Normalkanäle 57, 57' und über den
Reservekanal 510 gesendeten Multiplexdaten,
- – Vorrichtungen 64, 64' zum Umschalten
zwischen den Multiplexdaten 65 des Reservekanals 510 und
den Multiplexdaten 66, 66' dieses Normalkanals 57, 57' auf den einzelnen
Normalkanälen 57, 57'. Lediglich
die Umschaltvorrichtungen eines der beiden Normalkanäle (und
zwar des abgesicherten Normalkanals) sind aktiv und bewirken effektiv
die Umschaltung, für
die sie vorgesehen sind.
- – Vorrichtungen 67, 67' zur Demultiplexbildung der
auf diesem Normalkanal am Ausgang der Umschaltvorrichtungen 64, 64' vorhandenen
Multiplexdaten 617, 617' (und zwar entweder der Multiplexdaten 65 des
Reservekanals 510 oder der Multiplexdaten 66, 66' dieses Normalkanals 57, 57') auf jedem
der Normalkanäle 57, 57' derart, daß die Nutzdaten 68, 68' von den Betriebsdaten 69, 69' voneinander
getrennt werden, und
- – zwei
Ausgangspaare, die jeweils einen Ausgang 610, 610' für die Nutzdaten 68, 68' und einen Ausgang 611, 611' für die Betriebsdaten 69, 69' beinhalten.
-
Die
Umschaltvorrichtungen 64, 64' auf jedem Normalkanal 57, 57' sind vom selben
Typ wie diejenigen, die weiter oben im Zusammenhang mit 3 erläutert wurden. Somit enthält jeder
Normalkanal 57, 57' nach
der Umschaltung Multiplexdaten 617, 617', die entweder
gleich denen 66, 66' sind,
die er vor der Umschaltung enthalten hat, oder gleich denen 65,
die der Reservekanal 510 enthalten hat.
-
Bei
dieser zweiten Ausführungsform
werden in der Empfangsterminal-Station insbesondere folgende Schritte
durchgeführt
(siehe 9): Zunächst wird
zwischen den Multiplexdaten 65 des Reservekanals 510 und
den Multiplexdaten 66, 66' des abgesicherten Normalkanals 27 oder 27' umgeschaltet
(91); anschließend
wird auf jedem der Normalkanäle 57, 57' eine Demultiplexbildung
(92) der Nutzdaten 68, 68' und der Betriebsdaten 69, 69' durchgeführt, um
diese an den beiden Ausgangspaaren (610, 611),
(610', 611') verfügbar zu
machen.
-
7 zeigt ein vereinfachtes
Schema einer speziellen Ausführungsform
einer Relaisstation 71, die die Durchführung der zweiten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens
gestattet.
-
Allgemein
empfängt
jede Relaisstation 71 Daten, um sie erneut zu versenden.
In dem hier gezeigten Fall einer Multibond-Übertragung vom Typ 2 + 1 empfängt jede
Relaisstation Daten über
zwei Eingangsabschnitte des Normalkanals 77, 77' und einen Eingangsabschnitt
des Reservekanals 710 (Sende-Teilstrecke vor der Relaisstation).
Sie versendet ihrerseits die empfangenen Daten über zwei Ausgangsabschnitte
des Normalkanals 87, 87' und einen Ausgangsabschnitt des
Reservekanals 810 (die Sende-Teilstrecke hinter der Relaisstation).
-
In
der gezeigten Ausführungsform
beinhaltet die Relaisstation 71
- – Vorrichtungen 72, 72', 73 zum
Empfang über
jedem der Eingangsabschnitte des Normalkanals 77, 77' und einen Eingangsabschnitt
des Reservekanals 710, wobei die Multiplexdaten entweder über die
Sendeterminal-Station 51 oder über eine andere Relaisstation
versandt werden,
- – Vorrichtungen 74, 74' zum Umschalten
zwischen den Multiplexdaten 75 des Eingangsabschnitts des
Reservekanals 710 und den Multiplexdaten 76, 76' dieses Eingangsabschnitts
des Normalkanals 77, 77' auf jedem der Eingangsabschnitte
des Normalkanals 77, 77'. Nur die Umschaltvorrichtungen
eines der beiden Eingangsabschnitte des Normalkanals 77, 77' (und zwar diejenigen
des abgesicherten Eingangsabschnitts des Normalkanals) sind aktiv
und bewerkstelligen effektiv die Umschaltung, für die sie vorgesehen sind.
Die beiden Eingangsabschnitte des Normalkanals 77, 77' stellen nach
der Umschaltung die beiden Eingangsabschnitte des Normalkanals 87, 87' dar.
- – Vorrichtungen 78 zur
Weiterleitung der Multiplexdaten 79, 79' eines der beiden
Ausgangsabschnitte des Normalkanals 87, 87' (der als abgesicherter Ausgangsabschnitt
des Normalkanals bezeichnet wird) zum Ausgangsabschnitt des Reservekanals 810 sowie
- – Vorrichtungen 811, 811', 812 zum
Senden der Multiplexdaten 79, 79' über die beiden Ausgangsabschnitte
des Normalkanals 87, 87' und über den Ausgangsabschnitt des
Reservekanals.
-
Wie
in 10 gezeigt, werden
in der Relaisstation 71 insbesondere folgende Schritte
durchgeführt:
- – Es
wird zwischen den Multiplexdaten des Ausgangsabschnitts des Reservekanals 75 und
den Multiplexdaten 76, 76' eines der beiden Eingangsabschnitte
des Normalkanals 77, 77', der als abgesicherter Eingangsabschnitt
des Normalkanals bezeichnet wird, derart umgeschaltet (101),
daß sich
die beiden Ausgangsabschnitte des Normalkanals 87 ergeben,
und
- – die
Multiplexdaten 79, 79' eines der beiden Ausgangsabschnitte
des Reservekanals 87, 87', der als abgesicherter Ausgangsabschnitt
des Normalkanals bezeichnet wird, werden zum Ausgangsabschnitt des
Reservekanals 810 weitergeleitet.
-
Die
Umschaltvorrichtungen 74, 74' sind vom selben Typ wie diejenigen 64, 64' der Empfangsterminal-Station
in 6. Die Weiterleitungsvorrichtungen 78 sind
vom selben Typ wie die Vorrichtungen 58 der Sendeterminal-Station
in 5.
-
Es
ist offensichtlich, daß auch
zahlreiche andere Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
sowie der Sendeterminal-Station, der Empfangsterminal-Station und
der Relaisstation in Betracht kommen, ohne daß der Geltungsbereich der beigefügten Patentansprüche verlassen
wird. So kann man insbesondere eine Übertragung vom Typ 1 + 1 und
mit mehreren Teilstrecken oder auch eine Übertragung vom Typ N' + 1 (mit N > 1) über eine
einzelne Teilstrecke vorsehen.