NO137711B - Koblingsanordning til m}ling og/eller overv}kning av oerf¦ringskvaliteten i et informasjons-overf¦ringsanlegg - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en koblingsanordning til måling og/eller overvåkning av overføringskvaliteten i et in-formasjons-overføringsanlegg ved hjelp av prøvesignaler som stryker over det totale dynamikkområde som skal overføres, og blir ledet over informasjons-overføringsanlegget.

Fra CH-PS 495 094 er der kjent en fremgangsmåte til overvåkning av virkemåten hos koder og dekoder i et tidsmultipleks-anlegg, hvor et prøvesignal fremskaffes med et forløp som stryker over hele det dynamikkområde som skal overføres, idet prøvesig-nalet på det samme endested i et tidsintervall som benyttes for signalisering og/eller synkronisering, dels over den koder og dekoder som skal prøves, og dels direkte tilføres en sammenlignings-kobling, idet overskridelsen av et på forhånd gitt avvik utløser en feilmelding.

Fra CH-PS 535 512 er der videre kjent en fremgangsmåte til overvåkning av virkemåten hos koder og dekoder i et PCM-tidsmulti-pleksanlegg, hvor der på sendersiden fremskaffes et bipolart prøvesignal som har i det minste tilnærmet eksponensielt forløp,

og som stryker over samtlige kvantiseringstrinn hos det dynamikkområde som skal overføres. Dette prøvesignal blir da tilført en koder via en kanalkobler og via en ytterligere kanalkobler til-

ført en dekoder på det samme endested eller overført til en fjerntliggende sentral og via kanalkoblere igjen ført tilbake til den første endesentral og i denne sammenlignet med det opprinnelige prøvesignal. Når sammenligningsspenningen overskrider en refe-ransespenningsverdi, utløses en alarm.

Ved denne fremgangsmåte fremstår der imidlertid som en ulempe

at der for å kompensere for den generelle dempning som forekommer

på hele overføringsveien, behøves ytterligere regulerings-

ledd som betyr en økt omkostning og på sin side påvirker prøv-ningsresultatet.

For oppfinnelsen er der således stillet den oppgave å an-

gi en koblingsanordning hvormed overføringskvaliteten i et vilkårlig informasjons-overføringsanlegg kan måles og/eller overvåkes på mottagersiden uavhengig av en på overføringsveien forekommende generell dempning eller forsinkelse.

Dette oppnås ved koblingsanordningen ifølge oppfinnelsen

ved at der er anordnet minst en prøvesignalgenerator som kan tilsluttes sendersidens endeutrustninger for informasjonsanleggets overføringskanaler individuelt og fremskaffer prøvesignaler med i det minste tilnærmelsesvis eksponensielt forløp, og at der er anordnet prøvetrinn hvis antall tilsvarer antallet av prøvesignal-generatorer, og som hvert kan tilkobles overføringskanalenes mottager-sidige endeutrustninger individuelt for å oppta prøvesignaler over et for hvert prøvetrinn anordnet nettverk som kan transformere et i det minste tilnærmelsesvis eksponensielt inngangssig-

nal til et i det minste tilnærmet konstant likespenningssignal,

og hvilket prøvetrinn avføler i likespenningsutgangssignalet fra nettet opptredende avvik med hensyn til størrelse og/eller antall pr. tidsenhet og/eller ved overskridelse av et på forhånd gitt avvik utløser en feilmelding.

Under henvisning til tegningen vil den ovenfor beskrevne fremgangsmåte i det følgende bli nærmere belyst ved eksempler. Fig. la, lb og lc viser hvert sitt blokkskjema for en koblingsanordning ifølge oppfinnelsen i forbindelse med et informa-sjonsoverføringsanlegg. Fig. 2 viser et detaljert blokkskjema over nettverk og prøvetrinn, og

fig. 3a viser det kronologiske forløp av de respektive sig-naler på mottagersiden ved uforstyrret, og

fig. 3b det samme ved forstyrret overføring.

For varigheten av målingen og/eller overvåkningen av over-føringskvaliteten i et informasjons-overføringsanlegg blir der til den respektive endeutrustning på sendersiden koblet en prøve-signalgenerator PG, og til den tilsvarende endeutrustning på mottagersiden koblet et prøvetrinn P med et forankoblet nett-

verk N. I tilfellet av et tidsmultipleks-overføringsanlegg

kan overføringskvaliteten i flere endeutrustninger i tidsmultipleks-overføringsanlegget måles og/eller overvåkes tilnærmet samtidig over forskjellige tidskanaler ved hjelp av en prøve-signalgenerator PG, et nettverk N og et prøvetrinn P.

Prøvesignalet som tilføres en endeutrustning S på sendersiden og ledes via den tilhørende overføringskanal K og dennes endeutrustning E på mottagersiden, kan ved den fjerntliggende ende tilføres et prøvetrinn P via et nettverk N. Derved lar overføringskvaliteten i overføringskanalen inklusive endeutrustning på sender- og mottagersiden seg måle og/eller over-

våke (fig. la).

Lideledes kan også overføringskvaliteten for de to overfør-ingsretninger i en firetrådsforbindelse måles og/eller over-

våkes fra en ende av firetrådsforbindelsen. Prøvesignalet blir da etter å være ledet via endeutrustningen S på sendersiden, overføringskanalen K og endeutrustningen E på mottagersiden for den ene overføringsretning, lagt i sløyfe ved den fjerntliggende ende av firetrådsforbindelsen via et prøvesignal-registrerende koblingstrinn PS til endeutrustningen S på sendersiden for den annen overføringsretning og blir derved via den tilhørende over-føringskanal ledet tilbake til endeutrustningen E på mottagersiden ved utgangsstedet og der tilført et prøvetrinn P via et nettverk N (fig. lb).

Videre er det også mulig bare å måle og/eller overvåke over-føringskvaliteten fra de endeutrustninger for sende- og mottagersiden som befinner seg ved samme ende i en firetrådsforbindelse, eksempelvis koder og dekoder for et PCM-tidsmultipleks-overførings-anlegg, under et tidsintervall som ikke benyttes for informasjons-overføring. I dette tilfelle blir prøvesignalet som tilføres endeutrustningen S på sendersiden, via en for varigheten av målingen og/eller overvåkningen gjennomkoblet prøveforbindelse PV tilført endeutrustningen E for mottagersiden ved den samme ende av firetrådsforbindelsen, og fra denne, via et nettverk N, videreført til et prøvetrinn P (fig. lc).

Antallet av prøvesignalgeneratorer PG, nettverk N og prøve-trinn P retter seg etter antallet av de overføringskanaler K i et informasjons-overføringsanlegg, hvis overføringskvaiitet skal overvåkes og/eller måles samtidig.

I prøvesignalgeneratoren PG på sendersiden blir der frem-bragt et prøvesignal med et forløp som i det minste tilnærmet svarer til en første matematisk funksjon, og som stryker over hele det dynamikkområde som skal overføres.

På mottagersiden blir dette prøvesignal Sl ledet via et nettverk N hvis overføringsfunksjon i det minste tilnærmet svarer til en annen matematisk funksjon som kan utledes'fra den første, og derpå ført videre fra nettverket N til et prøvetrinn P som et transformert signal S5. Forløpet av dette transformerte signal S5 blir i prøvetrinnet P sammenlignet med forløpet av et referansesignal S6 som i det minste tilnærmet svarer til en tredje matematisk funksjon, som kan utledes fra den første og annen matematiske funksjon.

Oppbygningen av nettverket N og prøvetrinnet P retter seg følgelig etter forløpet av det prøvesignal som frembringes i prøvesignalgeneratoren PG på sendersiden. Ut fra et slikt prøve-signal, som i det minste tilnærmet svarer til en funksjon e X , -e X , e "X , eller -e —x, blir der i en integrator I i nettverket på mottagersiden dannet et integrert signal S2. For dette integrerte signal S2 finnes der også forløp som i det minste tilnærmet svarer til funksjonen -e X , e X , -e ~X eller e — v. Jo mindre avvikelsene av prøvesignalet, spesielt av det mottatte prøvesignal Sl, fra forløpet av en eksponensialfunksjon er,

jo mindre er avvikelsene av det integrerte signal S2 fra for-løpet av integralet av eksponensialfunksjonen. i en forsterker VI som er koblet i serie med integratoren I, blir det integrerte signal S2 forsterket så meget at dets amplitude i det minste tilnærmet blir like stort som amplituden av det mottatte prøvesignal Sl. Derpå blir det mottatte prøvesignal og det forsterkede integrerte signal S2 addert i et addisjonsledd A, hvorved der oppstår et resulterende signal S3 med i det minste tilnærmet konstant amplitude. Jo mer nøyaktig forløpet av det mottatte signal Sl tilsvarer en av funksjonene e x , e — X , -ex eller -e —x, desto mer nærmer forløpet av det resulterende signal S3 seg en lineær funksjon med konstant amplitude. Forløpet av dette resulterende signal S3 gir altså dessuten opplysning om hvordan det på sendersiden frembragte prøvesignal inntreffer på mottagersiden i informasjonsoverføringsanlegget. For måling og/eller overvåkning av overføringskvaliteten i et informa-sjonsoverføringsanlegg behøves det altså bare å undersøke funksjonsforløpet av det resulterende signal S3 på mottagersiden.

Under varigheten av den positive halvbølge i et bipolart prøvesignal Sl oppstår der et resulterende signal S3 med en første konstant amplitude, og under varigheten av den negative halv-bølge et resulterende signal S3 med en annen konstant amplitude. Til forenkling av tilgodegjørelsen av dette i det minste tilnærmet rektangulære signalforløp, blir det resulterende signal S3 først ledet inn i nettverket N via et høypassfilter Hl og derved befridd for sin likestrøms- resp. likespennings-komponent. Det derved resulterende signal S4 oppviser et i det minste tilnærmet rektangulært forløp med en positiv og en negativ halv-bølge. Signalet S4 blir likerettet i en likeretter G inn-

koblet etter høypassfilteret Hl, og blir som transformert sig-

nal S5 ledet til utgangen fra nettverket N. Dette transformerte signal S5 oppviser nå under varigheten av hele det bipolare prøvesignal Sl ved lytefri overføring over informasjons-over-føringsanlegget et i det minste tilnærmet lineært forløp med konstant amplitude.

Det transformerte signal S5 fra nettverket N blir tilført

et prøvetrinn P som er koblet etter nettverket N, og hvor det transformerte signal S5 blir sammenlignet med et referansesignal S6 utledet fra dets likestrøms- resp. likespenningskomponent. Til dette formål blir det transformerte signal S5 i prøvetrinnet P dels via et høypassfilter H2 med en etterfølgende første forsterker V3 tilført den ene inngang til et analogsignal-subtrak-sjonsledd D, og dels via en annen forsterker V2 direkte tilført den annen inngang til analogsignal-subtraksjonsleddet D. Det derved ved utgangen fra analogsignal-subtraksjonsleddet D av-gitte referansesignal S6 tilsvarer likestrøms- resp. likespenningskomponenten av det transformerte signal S5.

Naturligvis kan dette referansesignal S6 som tilsvarer likestrøms- resp. likespenningskomponenten av det transformerte signal S5, også fremskaffes idet det transformerte signal S5

ledes via et lavpassfilter.

I prøvetrinnet P blir dessuten det forsterkede transformerte signal S5 og referansesignalet S6 tilført et sammenlig-ningsledd K og sammenlignet med hinannen. Jo mer nøyaktig det transformerte signal S5 tilsvarer en lineær funksjon med konstant amplitude, desto mindre blir den i sammenligningstrinnet K bestemte differanse mellom de respektive momentanverdier av

det transformerte signal S5 og referansesignalet S6.

Et målesignal som avgis fra sammenligningstrinnet K og tilsvarer størrelsen av den til enhver tid foreliggende differanse, blir tilført en måleinnretning og/eller en alarminnretning som utløser en feilmelding ved overskridelse av en tillatelig differanse, fastlagt i alarminnretningen.

I PCM-tidsmultipleks-telefon- og/eller -musikk-overførings-anlegg oppviser kvantiseringsintervallene for de i koderen resp. de-koderen inneholdte analog-digital- resp. digital-analog-omformere vanligvis finere avtrappede intervallverdier med avtagende analog-signalamplitude for å holde den relative forvrengning tilnærmet konstant over hele dynamikkområdet. Et bipolart prøvesignal med i det minste tilnærmet eksponensielt hendøende forløp har således en lignende karakteristikk som analog-digital- resp. digital-analog-omformerens kvantiseringskarakteristikk. Dette har den fordel at der ved avtagende momentanverdier av prøvesignalet til og med blir levert et stigende antall samplingsverdier. Derved kan samtlige kvantiseringstrinn i dynamikkområdet overvåkes og eventuelle uregelmessigheter bestemmes ved hjelp av et eneste aperiodisk, bipolart prøvesignal med i det minste tilnærmet eksponensielt hen-døende forløp, forutsatt at den kronologiske varighet av de to på hinannen følgende prøvesignal-halvbølger tilsvarer produktet av antall kvantiseringstrinn og tidsrommet mellom to på hinannen følgende samples.

En vedvarende overvåkning kan imidlertid bare oppnås ved hjelp av et periodisk prøvesignal, hvis frekvens fortrinnsvis blir be-stemt av antallet av kvantiseringstrinn i analog-digital- resp. digital-analog-omformeren samt sample-frekvensen.

Istedenfor det på sendersiden frembragte bipolare prøvesignal med i det minste tilnærmet eksponensielt hendøende forløp er det eksempelvis for PCM-tidsmultipleks-overføringsanlegg med lineær kvantiseringskarakteristikk like godt mulig å anvende et prøvesignal med eksponensielt tiltagende forløp.

I PCM-tidsmultipleks-overføringsanlegg som arbeider med en samplefrekvens på 8 kHz og oppviser kodere resp. dekodere med 256 kvantiseringstrinn, blir der for et periodisk prøvesignal hen-siktsmessig valgt en frekvens på 30 Hz. Et eksponensielt hen-døende prøvesignal oppnås eksempelvis ved differensiering av en vekselspenning med rektangulær kurveform.

Koblingsanordningen ifølge oppfinnelsen er like godt anvende-lig for lavfrekvens- eller bærefrekvens-overføringsanlegg.

Claims (7)

1. Koblingsanordning til måling og/eller overvåkning av over-føringskvaliteten i et informasjons-overføringsanlegg ved hjelp av prøvesignaler som stryker over det totale dynamikkområde som skal overføres, og blir ledet over informasjons-overføringsanleg-get, karakterisert ved at der er anordnet minst en prøvesignalgenerator (PG) som kan tilsluttes sendesidens endeutrustninger (S) for informasjonsoverføringsanleggets over-føringskanaler (K) individuelt og fremskaffer prøvesignaler (S) med i det minste tilnærmelsesvis eksponensielt forløp, og at der er anordnet prøvetrinn (P) hvis antall tilsvarer antallet av prøvesignalgeneratorer (PG), og som hvert kan tilkobles over-føringskanalenes (K) mottagningssidige endeutrustninger (S) individuelt for å oppta prøvesignaler over et for hvert prøvetrinn (P) anordnet nettverk (N) som kan transformere et i det minste tilnærmelsesvis eksponensielt inngangssignal (Sl) til et i det minste tilnærmet konstant likespenningssignal (S5), og hvilket prøvetrinn (P) avføler i likespenningsutgangssignalet (S5) fra nettet (N) opptredende avvik med hensyn til størrelse og/eller antall pr. tidsenhet og/eller ved overskridelse av et på forhånd gitt avvik utløser en feilmelding.

2. Koblingsanordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at der i nettverket (N) ut fra det mottatte prøvesignal (Sl) etter gjennomløp i en integrator (I) og en forsterker (VI) dannes et integrert signal (S2) som har i det minste tilnærmelsesvis like stor amplitude, og som i et analog-signal-addisjonsledd (A) adderes til det mottatte prøvesignal (Sl) og det resulterende signal (S3) i et høypassfilter (Hl) befries for sin likespennings- resp. likestrømskomponent og likerettes i en etterfølgende likeretter (G) og det resulterende utgangssignal (S5) tilføres prøvetrinnet (P).

3. Koblingsanordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at utgangssignalet (S5) fra nettverket (N) i prøvetrinnet (P) dels via et høypassfilter (H2) med en etterfølgende første forsterker (V3) tilføres den ene inngang til en analogisignal-subtraksjonsenhet (D) og dels via en annen forsterker (V2) tilføres den annen inngang til analogisignal-subtraksjonsenheten (D), og at utgangssignalet (S6) fra analogisignal-subtraksjonsenheten (D) som referansesignal i et sammenligningstrinn (K) sammenlignes med det i den annen forsterker (V2) forsterkede utgangssignal (S5) fra nettverket (N) og der ved hjelp av det resulterende utgangssignal (S5) skjer en indikasjon av størrelsen av avvikene og/eller disses antall pr. tidsenhet og/eller ved overskridelse av et på forhånd gitt avvik utløses en feilmelding.

4. Koblingsanordning som angitt i krav 1, for måling og/eller overvåkning av overføringskvaliteten av en firetrådsforbindelse, innbefattende forekommende endeutrustninger på sende- og mottagersiden, karakterisert ved at sende- resp. mottagersidens endeutrustning (S,E) ved den ene ende av firetrådsforbindelsen er forbundet med en prøvesignalgenerator (PG) resp. via et nettverk (N) med et prøvetrinn (P), og at sende- og mottagersidens endeutrustninger (S,E) ved den annen ende av firetrådsforbindelsen kan sammenkobles forbigående via et koblingstrinn (PS) som avføler et opptredende prøvesignal.

5. Koblingsanordning som angitt i krav 1, for måling og/eller overvåkning av den endeutrustning på sende- og mottagersiden som befinner seg på samme endested i et informasjons-overføringsanlegg, karakterisert ved at sende- resp. mottagersidens endeutrustning (S,E) er forbundet med en prøvesignal-generator (PG) resp. via et nettverk (N) med et prøvetrinn (P), og at sende- resp. mottagersidens endeutrustninger (S,E) kan sammenkobles via en prøveforbindelse (PV) som er gjennomkoblet under varigheten av målingen og/eller overvåkningen (fig. lc).

6. Koblingsanordning som angitt i krav 1, for måling og/eller overvåkning av overføringskvaliteten i et PCM-tidsmultipleks-telefoni- og/eller musikkoverføringsanlegg, karakterisert ved at der er anordnet en prøvesignalgenerator (PG) som fremskaffer et bipolart prøvesignal med i det minste tilnærmelsesvis eksponensielt hendøende forløp.

7. Koblingsanordning som angitt i krav 1 eller et av kravene 2-4 for måling og/eller overvåkning av overføringskvaliteten i et tidsmultipleksoverføringsanlegg, karakterisert ved at der for tilnærmet samtidig måling og/eller overvåkning av flere endeutrustninger i tidsmultipleksoverføringsanlegget er anordnet en prøvesignalgenerator (PG), i et nettverk (N) for et prøvetrinn (P), alle innrettet for tidsmultipleksdrift.