DE2218128A1 - Zeitmultiplex-uebertragungssystem mit pilotueberwachung - Google Patents

Description

Zeitinultiplex-Übertragungssystem mit PiIotuberwachung. Zusatz zu P 22 01 498.8

Die Erfindung betrifft ein mit Pulsmodulation und nach dem Zeitmultiplexprinzip arbeitendes Übertragungssystem für Informationen, bei dem der zwischen den Endstellen gelegene Übertragungsweg in mehrere Abschnitte unterteilt ist und bei dem in die Folge der zu übertragenden Zeitmultiplexsignale in regelmäßigen Abständen ein der Überwachung dienendes Signal eingefügt ist nach dem Hauptpatent (Aktenzeichen P 22 01 498.8.

VPA 72/6502). Wesentlich für das Übertragungssystem nach dem Hauptpatent ist, daß dieses Signal an dem in Übertragungsrichtung gelegenen Anfang jedes Übertragungsabschnittes in der korrekten Form entweder hergestellt oder neu eingefügt wird, unabhängig davon, ob es an dieser Station vom vorausgehenden Übertragungsabschnitt gestört oder ungestört empfangen wird. Dadurch wird eine spezifische Überwachung der einzelnen Übertragungsabschnitte möglich.

Bei der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem älteren Vorschlag nach dem Hauptpatent die Aufgabe gestellt, zusätzlich an der jeweils empfangenden Endstelle eine Fehlerratebestimmung über den gesamten Übertragungsweg durchzuführen und gegebenenfalls Alarm auszulösen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß von dem der Überwachung dienenden, mehrere Bit umfassenden Pulssignal in der einzelnen Zwischenstelle jeweils nur ein Teil der Bits des Signals in der korrekten Form entweder wiederhergestellt oder neu eingefügt wird, während der übrige unkorrigierte Teil des Signals der Fehlerratebestimmung und gegebenenfalls Meldebzw. Alarmauigaben dient.

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Ebenso wie der Gegenstand des Hauptanspruchs ist die Erfindung von besonderer Bedeutung für PCM-Übertragungseinrichtungen, wie sie derzeit unter der Systembezeichnung PCM 30/32 zur Einführung kommen. Aus diesem Grunde wird zunächst nochmals der wesentliche Gedanke nach dem Hauptpatent erläutert. Die einzelne PCM-Strecke besteht in jeder der Übertragungsrichtungen aus mehreren Übertragungsabschnitten. Der Grundtyp des hierbei angewendeten Pulsrahmens ist in der Pig. 1 gezeigt. Die Dauer T eines Rahmens beträgt 125 Mikrosekunden. Er umfaßt 32 Codewörter zu je 8 Bit, wobei dem ersten Codewort die Ziffer 0 und dem 32. Codewort die Ziffer zugeordnet ist. Im einzelnen Rahmen dienen die Codewörter 1 bis 15· und I7 bis 31 jedes für sich der Übertragung von Signalen eines Sprechkanals. Das Codewort 0 dient als Rahmensynchronwort RSYJ, jedoch in der Weise, daß es von unmittelbar aufeinanderfolgenden Rahmen, so wie in der Pig. 2 gezeigt, jeweils nur in jedem zweiten Rahmen zur Übertragung gelangt. In den dazwischen liegenden Rahmen tritt an die Stelle des Rahmensynchronwortes jeweils ein Codewort (Meldewort MW), das Meldungen für die einzelnen Multiplexkanäle 1 bis 15 bzw. 17 bis 31 enthält. Das Codewort 16 dient als Kennzeichen-Übertragungskanal und zwar in der Weise, daß es im Rahmen für die Synchronisation eines durch diese Kennzeichenübertragung gebildeten Überrahmens dient, zuzüglich der Übertragung von Meldungen hinsichtlich des Überrahmens der Kennzeichen-Übertragungskanäle. Im Rahmen 1 dient das Codewort 16, das aus insgesamt acht Bits besteht, mit je vier Bit der Kennzeichenübertragung für den Sprechkanal 1 und den Sprechkanal 17, im Rahmen dient das Codewort 16 für die Kennzeichenübertragung der Sprechkanäle 2 und 18 usw. bis schließlich im Rahmen 15 das Codewort 16 für die Kennzeichenübertragung der Sprechkariäle 15 und 31 dient. Anschließend wiederholt sich der durch die Codewörter 16 der Rahmen 0 bis 15 gebildete Überrahmen.

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In der Pig. 3 ist ein Übertragungssystem nach dem Haupt- · patent mit der sendenden Endstelle EStI und der empfangenden Endstelle ESt2 dargestellt. Die beiden Endstellen sind über Zwischenstellen ZS1 und ZS2 verbunden, so daß drei Übertragungsabschnitte ÜA1, ÜA2 und ÜA3 vorliegen.

Wesentlich ist, daß nur ein Übertragungsweg aus Vereinfachungsgründen dargestellt ist und nicht die Rückverbindung, die jedoch genau gleichartig aufgebaut sein soll. " ■

Von EStI wird eine Bitfolge ausgesandt, die sich entsprechend den Figuren 1 und 2 gliedert und deshalb hier nicht weiter zu erläutern ist. Die Einfügung des Rahmensynchronwortes ESW .ist in EStI gesondert angedeutet und der hierfür erforderliche Generator mit S bezeichnet. In ZS1 ist ein Empfänger vorgesehen, der das Rahmensynchronwort RSY/ empfängt und hinsichtlich der korrekten Wiedergabe überprüft. Dieser Empfänger ist mit E1 bezeichnet. Durch den Empfänger E1 wird aus der empfangenen Bitfolge das Rahmensynchronwort zur überprüfung herausgesucht. Weicht das empfangene fiahmensynchronwort von der festgelegten Form ab, so dient dies als Kriterium für eine Qualitätsminderung der Übertragungsstrecke bzw. Erhöhung der Fehlerrate in dem vorausgehenden Abschnitt. Des v/eiteren wird, durch den Empfänger E1 veranlaßt, daß vor der Aussendung der Bitfolge von ZS1 nach ZS2 das in der Bitfolge enthaltende Rahmensynchronwort auf die vorgeschriebene Wortform korrigiert wird. Ein anderer vorteilhafter Weg nach der lehre des Hauptpatents besteht darin, daß veranlaßt durch den Smpfänger El das Rahmensynchronwort aus der empfangenen Bitfolge vor der Aussendung nach ZS2 zunächst total ausgeblendet wird und dann mittels eines zusätzlichen Senders S1, der das vorgeschriebene Rahmensynchronwort abgibt, die Leerstelle in der Bitfolge ausgefüllt wird. In ZS2 sind entsprechend ein Empfänger und ein Sender für das Rahmensynehronwort vorgesehen. Sie tragen die Bezugszeichen E2 bzw. S2. In der Endstelle ESt 2 ist nur ein entsprechender Rahmensynchronwort—Empfänger S3 vorhanden.

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Auf diese V/eise wird erreicht, daß jeder Übertragungsabschnitt für sich vollständig auf Punktionsfähigkeit und korrekte Übertragung überprüft wird. Das hierdurch jeweils am Ende eines Übertragungsabschnittes ermittelte Betriebskriterium kann deshalb besonders einfach dazu verwendet werden, einen evtl. gestörten Übertragungsabschnitt an einer oder beiden Endstellen kenntlich zu machen. Dies ist in der Fig. 3 durch eine Überwachungsleitung ÜV angedeutet, deren Enden in Auswerteschaltungen AS1 bzw. AS2 münden. Diese Auswerteschaltungen können dazu verwendet werden, abschnitts-spezifische Störungsmeldungen auszuwerten und ggf. eine abschnittweise Umschaltung auf Ersatzgeräte zu veranlassen. Als Überwachungsleitung kann beispielsweise der Dienstkanal -in dem Zeitmultiplexsystem selbst oder eine hiervon getrennte Verbindung oder Leitung verwendet werden.

Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform des nach der Lehre des Hauptpatents ausgebildeten Übertragungssystems wird eine eindeutige Identifizierung des jeweils gestörten Übertragungsabschnitts stets dann erhalten, wenn der eigentliche Bitfluß über die Übertragungsstrecke noch gegeben ist. Jegliche Störung macht sich dann nämlich als eine Erhöhung der Fehlerrate bemerkbar, die zwangsläufig auch das der Überwachung dienende Rahmensynchronwort erfaßt und somit ab einer gewissen Störungshäufigkeit das Krieterium für die Störungsmeldung auslöst. Anders liegt der Fall beispielsweise bei einer Totalunterbrechung eines Streckenabschnitts, weil in diesem Fall die in Übertragungsrichtung auf den gestörten Abschnitt folgenden Abschnitte ohne die Bitfolge bleiben und somit eine Einblendung des Rahmensynchronwortes nicht mehr möglich ist bzw. die Erneuerung desselben. Nach einem Vorschlag im Hauptpatent wird dieser Schwierigkeit dadurch begegnet, daß jeder Zwischenstelle ein Ersatzpulsgenerator in an sich bekannter Art beigefügt wird, der jeweils dann in Tätigkeit tritt, wenn vom vorausgehenden Abschnitt der

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Übertragungsstrecke keine oder nur eine sehr gestörte Bitfolge empfangen wird. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind diese Ersatzpulsgeneratoren in den Zwischenstellen ZS1 und ZS2 angedeutet und mit EG- bezeichnet. Um anzudeuten, daß ihre Einschaltung von dem Empfangssignal der Zwischenstelle aus abgeleitet wird, ist eine entsprechende Steuerv'erbindung zu dem jeweiligen Rahmensynchronwort-Empfänger angedeutet.

Das anhand des Ausführungsbeispiels erläuterte Überwachungssystem ist auch dann anwendbar, wenn anstelle eines Zeitmultiplexsignals aus vielen Sprechkanälen ein kontinuierlicher Bitstrom, beispielsweise ein Datenbitstrom, von der Endstelle EStI zu der Endstelle ESt2 übertragen wird. In diesem Fall ist es lediglich erforderlich, ein zum Rahmensynchronwort entsprechendes Kontrollwort in regelmäßigen zeitlichen Abständen in den Datenbitstrom einzufügen. .

Anhand der folgenden Figuren wird nachstehend die erfindungsgemäße Weiterbildung nach dem Hauptpatent erläutert.

Die der Weiterbildung zugrunde liegende Aufgabenstellung besteht in der Erfassung und Auswertung folgender Betriebszustand e.

a) Ausfall einer Verbindung

. Beim Ausfall einer Verbindung soll in jedem, Fall die empfangende Endstelle alarmieren und in Verbindungen mit mehreren Abschnitten zusätzlich die auf den gestörten Abschnitt folgende Zwischenstelle alarmieren.

b) Fehlerrate

■ Es soll möglich sein, die in der gesamten Verbindung und die in jedem einzelnen Abschnitt auftretende Fehlerrate jeweils für sich zu messen und zu überwachen, um bei Über-

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schreiten eines vorgegebenen Wertes der Fehlerrate ohne Totalausfall einen sogenannten nicht-dringenden Alarm aus der Endstelle oder aus Zwischenstellen zu veranlassen.

c) Ferraneldung von Alarmen zu G-egenendstellen Bei ungestörter Verbindung soll die Fernmeldung eines dringenden und eines nicht-dringenden Alarms einer Endstelle zur Gegenendstelle über die gesamte Verbindung möglich sein.

Diese Aufgaben sollen ohne Veränderung des durch CCITT festgelegten Aufbaus des Pulsrahmens gelöst v/erden.

Zur Erläuterung der Begriffe "dringender Alarm" und "nichtdringender Alarm" wäre folgendes auszuführen. Bei dringendem Alarm ist eine derartige Störung im Übertragungsweg vorhanden, daß eine Umschaltung auf ein freies Ersatzgerät erforderlich ist. Ein typischer Störungsfall dieser Art ist der Totalausfall eines Übertragungsabschnitts der Übertragungsstrecke. Bei nichtdringendem Alarm ist die Störung derart, daß sie noch tragbar ist, jedoch schon bemerkt werden kann. Ein typischer Fall dieser Art ist die Erhöhung der Fehlerrate über die durch die bekannten Rahmen-Pflichtenhefte der Deutschen Bundespost vorgegebenen Werte hinaus.

Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung wird das vorzugsweise durch das Rahmensynchronwort gebildete Überwachungssignal ähnlich wie ein Leitungspilot in Trägerfrequenzsystemen benutzt, wobei allerdings der wesentliche Unterschied vorliegt, daß ein Leitungspilot ein getrenntes Signal bezogen auf- das eigentliche Trägerfrequenzsignal ist, während es sich bei der Verwendung des Rahmensynchronwortes als Überwachungssignal um die Mitverwendung eines bereits anderen Zwecken dienenden Signals handelt. Demzufolge wird zur abschnittsweisen Überwachung beispielsweise einer PCM-30-Verbindung das Rahmensynchronwort RSvV in der Weise mitbenutzt (vergl. Fig. 4·),

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daß die Zwischenstelle von den für Synchronisierzwecke vorgesehenen 7 Bit nur η Bit auswertet, diese ausblendet und regeneriert in den folgenden Abschnitt weitersendet, während die übrigen m = 7 - η Bit die Zwischenstelle eines Übertragungsweges im Hormalfall unangetastet durchlaufen. Die in der Zwischenstelle ausgeblendeten und wieder eingeblendeten η Bit dienen der abschnittsweisen Überwachung z.B. der Fehlerratenmessung, dem Fehlerratenalarm und dem Ausfallalarm. Die durchlaufenden m Bit dienen der entsprechenden Überwachung des gesamten Übertragungswegs. Im Störungsfall, d.h. wenn eine Zwischenstelle die η Bit des vorhergehenden Abschnitts wiederholt fehlerhaft empfängt, erzeugt 'ein Rahmensynchrongenerator ein vollständiges Synchronwort, in dem jedoch der logische Wert wenigstens eines der Bits invertiert ist, und sendet dieses Synchronwort in den folgenden Abschnitt. In Fig. 4 ist mit Mux das PCM-Multiplexgerät bezeichnet und mit LE das PCM-Leitungsendgerät. Mux und LE zusammen entsprechen einer Endstelle ESt nach Pig. 3, während ein Leitungspilotgerät LPT zusammen mit 2 Leitungsendgeräten eine Zwischenstelle bildet. Unter einem Leitungsendgerät wird bekanntlich eine Einrichtung verstanden, die den Bit-Strom für die Übertragung von einer Sendestelle zur nächsten Empfangsstelle aufbereitet. Es kann dies beispielsweise bei der Verbindung der Sendestelle mit der Empfangssteile über ein Koaxialkabel oder eine Leitung ein Pulsformungsgerät sein. Es kann ebenso eine Richtfunkeinrichtung sein, die an die Stelle der Leitung bzw. des Kabels tritt. Das Multiplexgerät Mux ist ein übliches Zeitmultiplexgerät, das die zeitliehe Versehachtelung der 30 bzw. 32 Kanäle des PCM-Systems durchführt.

Der nachfolgend beschriebenen Lösung liegt die Annahme zugrunde, daß die Zwischenstelle einen Teil,beispielsweise η = 6 Bit des Rahmensynchronwortes auswertet und regeneriert, ferner daß mindestens m = 1 Bit von Endstelle zu Endstelle . · durchläuft. Die Auswertung von 6 Bit in der Zwisehensteile hat der Vorzug, daß deren Synchronisiereinrichtung nahezu ebenso schnell

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2	3	4	5	6	7	8
O	O	1	1	O	1	1
1	D	N	X	X	X	X

synchronisieren kann wie das Multiplexgerät und daß die Auswertes chaltung für die Rahmensynehronisierung weitgehend mit der des Multiplexgerätes übereinstimmt.

Endstelle

Das Multiplexgerät der Endstelle führt folgende hier interessierenden Überwachungsfunktionen aus:

Senderichtung

Das Multiplexgerät sendet in einander folgenden Pulsrahmen des Zeitkanals 0 abwechselnd ein Rahmensynchronwort RSV/ und ein Meldewort MW gemäß folgender Verteilung der Bit für das Rahmensynchronwort RSW und Meldewort IiVY am Ausgang der Endstelle ESt:

Bit 1

Rahmensynchronwort (RSW) X Meldewort (MW) X

X wird für Synchronisierung und Fernmeldung nicht benutzt, es ist für noch nicht festgelegte Zwecke verfügbar. Solange jedoch X noch nicht benötigt wird, ist dessen logischer Wert

Im Meldewort ist das Bit in der Position 2 eine "1", damit kein Rahmensynchronwort vorgetäuscht werden kann und das Bit "D" in der Position 3 im Normalfall "0". es soll "1" werden, wenn in der Multiplexeinrichtung ein "dringender Alarm" auftritt.

Für die Rahmen-Synchronisierung werden die Bit-Positionen 2 bis 8 des Rahmensynchronworts und die Bit-Position 2 des Meldeworts ausgewertet. Im Meldewort dient Bit D zur Fernmeldung eines dringenden Alarms und Bit N zur Fernmeldung eines nicht-dringenden Alarms zur Gegenstelle.

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Empf angsr i cn tuna;

Das Auftreten fehlerhafter Rahmensynchronwörter, in denen ein oder mehrere Bit verf— älscht sind, kann an einer Meßbuchse durch einen Zähler beobachtet werden. Ferner entsteht bei Überschreitung einer Fehlerrate von etwa 10 ein nichtdringender Alarm. Folgen drei fehlerhafte Rahmensynchronwörter aufeinander, so wird "Synchronausfall" (dringender Alarm/ angezeigt, eine Neusynchronisation veranlaßt und der Decoder blockiert.

Das Meldewort kann nur ausgewertet werden, solange Rahmensynchronismus besteht. Es läßt sich nicht ohne Änderung · des Multiplexgerätes für Zwecke der erfindungsgemäßen Pilotüberwachung benutzen.

Zwischenstelle

Das Leitungspilotgerät enthält zwei gleiche Überwachungseinheiten Ü1 und Ü2 für die beiden Übertragungsrichtungen (Fig. 5). Es ist mit seinen Informations- und Taktleitungen unmittelbar mit den benachbarten Leitungsendgeräten verbunden.

In der Figur 5 sind mit LE 1 und LE 2 die' Leitungsendgeräte bezeichnet und mit LPT das Leitungspilotgerät. LE1 und LE2 entsprechen den Geräten LS in Fig. 4. Sie sind lediglich hinsichtlich der kommenden und der abgehenden Fernleitung aufgetrennt dargestellt. F1an ist jeweils die ankommende Fernleitung der Übertragsabschnitte 1 bzw. 2, während F1ab jeweils die abgehende Fernleitung dieser Abschnitte ist. In den Leitungsendgeräten der ankommenden Richtung wird jeweils die Taktfrequenz des Bitstromes abgeleitet und an das Leitungspilotgerät LPT gegeben. Demzufolge wird von LE1 über T2 ab die Taktpulsfolge an die Überwachungseinheit Ü1 von LPT gegeben, parallel zu dem eigentlichen Bitstrom der über F2ab von LE1 an Ü1 gelangt. In Ü1 wird hinsichtlich des Rahmensynchronwortes RSW und des Meldewortes MW die bereits beschriebene Auswertung vorgenommen. Das bedeutet,

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daß 6 Bit des Rahmensynchronwortes und das 2. Bit des Meldewortes ausgewertet werden. Die Auswertung der Fehlerrate erfolgt ebenfalls wie angegeben und kann über PR zu einer Anzeige gebracht werden. Die dargestellte Einrichtung ermöglicht über die Leitungen ÜV die sogenannte zentrale Betriebsüberwachung mit den entsprechenden Informationen zu versehen. Unter einer zentralen Betriebsüberwachung ZBÜ wird bei der Bundespost bekanntlich ein gesondertes Überwachungssystem und Leitungsnetz verstanden, das nur der betrieblichen Überwachung der postalischen Einrichtung dient.

Die Überwachungseinheit (Pig. 6) mit dem schon erwähnten Rahmensynchronwortempfänger E wertet aus dem bei Pan eintreffenden Pulsstrom die auszuwertenden η Bit des Rahmensynchronwortes - im vorliegenden Fall für η = 6 z.B. die Bitpositionen 2, 3, 4, 6, 7, 8- und wenigstens die Bitposition 2 des Meldeworts aus. Dazu synchronisiert sich der Rahmensynchronwortempfänger E auf die η Bit des Rahmensynchronwortes und das 2. Bit des Meldewortes. Das Synchronisieren ist notwendig um die η Bit des Rahmensynchronwortes und das 2. Bit des Meldewortes aus dem Pulsrahmen auszublenden, zu erneuern und wieder in den bei Pab abgegebenen Pulsstrom einblenden zu können. Die η Bit des Rahmensynchronwortes werden durch RG1, das 2. Bit des Meldewortes werden durch MG neu erzeugt. Die Erneuerung des Bits in Position 2 des Meldeworts erleichtert das Synchronisieren der im Zug der Verbindung folgenden Zwischenstellen und der Endstelle auch bei erhöhter Fehlerrate. In Fig. 6 sollen unter Pan wiederum die Fernleitung mit dem ankommenden und unter Pab die Fernleitung mit dem abgegebenen Bitstrom verstanden werden. FR stellt einen Anschluß für die Fehlerratenüberwachung dar, während. N eine nichtdringenden Alarm anzeigende Leuchtdiode und D eine dringenden Alarm anzeigende Leuchtdiode darstellen. Die Leitungen ÜV verbinden die Leuchtdioden mit einer zentralen Betriebsüberwachung. E enthält eine Synchronisiereinrichtung, die

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weitgehend der Synchronisierschaltung des Multiplexgerätes Mux entspricht. Im Falle der Synchronisierung wird von E über die Leitung 1 der die Informationen enthaltenden Pulsstrom zum Verzweiger V weitergeleitet, bei Synchronausfall wird die Leuchtdiode D, der Hilfstaktgenerator HTG und der Generator R G 2 eingeschaltet, außerdem steuert die Synchronisiereinrichtung E über die Steuerleitung 8 den Verzweiger V, so daß im Störungsfall nur die Verbindung 4 an Fab angeschaltet ist. Im Nichtstörungsfall ist Verbindung 1 und 4 mit Fab' verbunden. Bei RG 1 handelt es sich um den Generator für die · η-Bit des Rahmensynchronwortes, beispielsweise die Bitpositionen 2, 3, 4, 6, 7, 8, während es sich bei RG 2 um einen Generator handelt, der im Störungsfalle über die Leitung 5 das invertierte Kontroll-Bit m abgibt. Durch die Leitung 4 werden die Leitungen 5 und die Leitung 6 vom Generator RG 2 und RG 1 zusammengefaßt. Unter MG wird der Generator für das Meldewort verstanden, der über die Leitung 7 mit dem Verzweiger verbunden ist. Im unteren Teil der Pig. 6 ist die aus der Pig. 5 bereits bekannte Taktübertragung dargestellt. Die bei Tan ankommenden Takte steuern den Taktgenerator TG, der an die Taktversorgung TV die Takte mit der vorgeschriebenen Impulsform abgibt, außerdem werden diese Takte über Tab zum Leitungsendgerät 2 geleitet.

Die Fehlerrate des vor dem Leitungspilotgerät liegenden Abschnitts läßt sich an der Buchse FR messen, die immer dann einen Impuls abgibt, wenn ein oder mehrere der im Leitungspilotgerät ausgewerteten Bits des Rahmensynchronworts verfälscht sind. Übersteigt die Fehlerrate einen vorgegebenen ' Grenzwert (dieser Wert ist beim Multiplexgerät auf 10 festgelegt), so entsteht ein nichtdringender Alarm, der z.B. von einer Leuchtdiode ^ angezeigt wird.

Wird das Rahmensynchronwort.längere Zeit fehlerhaft empfangen, so daß die Synchronisiereinrichtung keinen Rahmensynchronismus herstellen kann, so wird dringender Alarm gegeben, z.B. mittels einer Leuchtdiode D. Gleichzeitig wird das vorher durch-

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laufende Bit des Rahmensynchronworts mit inversem logischen Wert in das Rahmensynchronwort neu eingefügt (RG2 in Pig. 6) und mit Rücksicht auf Abschnitte, in denen der HDB3-Code nicht verwendet v/erden kann (z.B. in Richtfunk-Abschnitten) zusätzlich ein einfacher Hilftaktgenerator HTG veranlaßt, eine geeignete Impulsfolge - z.B. 010101... - als "PseudoInformation" bei Pab in den folgenden Abschnitt zu senden. Dieser Hilfstaktgenerator entspricht dem Ersatzgenerator EG nach dem Hauptpatent (Fig. 3).

Das Rahmensynchronwort am Ausgang der Zwischenstelle hat demzufolge nachstehende Bitverteilung:

Bit-Position 1 2 3 4 5 6 7 8

Betriebszustand durchlaufend 1

von RG1 erzeugt X 0 0 1 0 11 Störungsfall von RG1 und X 0 0 1 0.11

RG2 erzeugt 0

X wird, für Synchronisierung nicht benutzt .

logischer Wert X = 1

Die dringenden und nichtdringenden Alarme können außer durch Leuchtdioden im Leitungspilotgerät auch von den Signaleinrichtungen der Zwisehenstelle (Verstärkerstelle oder Vermittlungsstelle) angezeigt werden, sie können ferner durch eine zentrale Betriebsüberwachung erfaßt werden.

Die Überwachungseinheit erhält die erforderlichen Takte aus einer Taktversorgung TV, deren Taktgenerator TG über Tan mit dem Takt des vorgeschalteten Leitungsendgeräts gesteuert wird.

Der vom Taktgenerator TG erzeugte Takt wird auch dann über Tab an das nachgeschaltete Leitungsendgerät weitergegeben, wenn der Eingangstakt an Tan fehlt.

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Anwendung in einem PGM-ITetζ

Fig. 7 zeigt die Anwendung von Leitungspilotgeräten LPT bei PCM 30 und Leitungspilotgeräten P 120 bei PCM 120 in einem kleinen Fetz. Yier PCM-30-Verbindungen sind über eine PCM-120-Verbindung geführt, die einen Leitungs- ,und einen Richtfunk-Abschnitt enthält. Der Kombinator K 120 faßt vier 30-Kanal-Pulsströme zu einem 120-Kanal-Pulsstrom zusammen. Gleichzeitig übt er die Überwachungsfunktion der PCM-120-Endstelle in ähnlicher Weise aus wie das Multiplexgerät einer PCM-30-Endstelle.

Die Leitungspilotgeräte sind immer zwischen zwei Leitungsendgeräte benachbarter Abschnitte, zwischen Leitungsendgerät LE 120 bei PCM 120 und Richtfunkgerät R 120 (Übergangsstelle D von Kabel auf Richtfunk) oder zwischen Kombinator K 120 beim PCM 120 und Leitungsendgerät des weiterführenden PCM-30-Abschnitts (PCM-120-Endstellen in C und E) eingefügt.

Der über PCM 120 geführte Teil einer PCM-30-Verbindung ist vom Eingang des Kombinators K 120 bis zum Ausgang des Kombinators der Gegenstelle grundsätzlich wie ein einziger PCM-30-Abschnitt zu betrachten.

Bei dem in Pig. 7 gezeigten Aufbau eines PCM-Netzes sind mit A bis G die einzelnen Übertragungsabschnitte bezeichnet. Zusätzlich sind in den mit Mux bezeichneten Multiplexgeräten PCM und in den mit LPT bezeichneten Leitungspilotgeräten PCM 30 mit kleinen arabischen Ziffern und einem χ die Leuchtdioden zur Störungsanzeige dargestellt. Yfeitere Leuchtdioden befinden sich in dem mit K 120 bezeichneten Kombinator des PCM-120-Netzes und dem mit P 120 bezeichneten Leitungspilotgerät des PCM 120-Netzes. Der Kombinator des PCM-120-Netzes verschachtelt auf der Sendeseite 4 Pulsrahmen des PCM-30-Netzes mit je 30 Sprechkanälen zu einem neuen Pulsrahmen mit 120 Sprechkanälen und fügt außderdem ein neues Rahmensynchronwort und ein neues Meldewort zu. Auf der Empfangsseite

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wird vom Kombinator K 120 der Pulsrahmen mit 120 Sprechkanälen in 4 Pulsrahmen mit je 30 Sprechkanälen zurückverwandelt. Mit R 120 sind die beiden Richtfunkgeräte des PCM 120-Netzes dargestellt, die die Übertragung zwischen den Abschnitten D und E bewerkstelligen.

In Fig. 8 sind Beispiele für die Anzeige von Störungen dargestellt, wobei sich die Buchstaben A bis G- auf die in Pig. 7 gezeigten Übertragungsabschnitte beziehen, in der linken Spalte GA ist der gestörte Abschnitt dargestellt, während rechts bei SA die Störungsanzeige in dem jeweiligen Abschnitt dargestellt ist.

Wenn eine PCM-30-Verbindung ausschließlich Datensignale anstelle von Fernsprechsignalen übertragen soll, so können die Multiplexgeräte durch Datengeräte ersetzt werden, die ähnlich dem Multiplexgerät PCM 30 ein Rahmensynchronwort und ein Meldewort abwechselnd in den abgehenden Pulsstrom einblenden und auf der Empfangsseite das Ausbleiben oder Veränderungen des Rahmensynchronworts auswerten und alarmieren. Nachstehend wird noch die Wirkungsweise eines erfindungsgemäß ausgebildeten Systems behandelt.

Ausfall einer Verbindung Al Ausfall eines Endabschnitts

Bei Ausfall des Endabschnitts P-G der PCM-Verbindung A-G (Pig. 7) tritt bei G im Multiplexgerät IV die gleiche Wirkung auf wie im Multiplexgerät II bei Ausfall der nur aus einem Abschnitt bestehenden Verbindung P-G II: Die Synchronisiereinrichtung kann nicht synchronisieren, sie meldet dringenden Alarm, blockiert den Decoder und gibt eine Fehlermeldung im Bit D an die Gegenstelle. Das Kennzeichenumsetzergerät, das ebenfalls nicht mehr synchronisieren kann, veranlaßt die Auslösung bestehender Gesprächsverbindungen und die Sperrung gegen Neubelegung. Das Bedienungspersonal erkennt die Leitungsstörung am Leuchten der Leuchtdiode "Synchronausfall" im Multiplexgerät.

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A 2 Ausfall eines Zwischenabschnitts

Wird die gleiche Verbindung (A-G- IV) durch einen Ausfall des Abschnitts E-F IV unterbrochen, so kann das Leitungspilotgerät in P nicht mehr synchronisieren und zeigt dies durch einen dringenden Alarm an, der über eine Zentrale Betriebsüberwachung weitergemeldet v/erden kann. Gleichzeitig sendet das Leitungspilotgerät in F eine Pseudonachricht (ggf. für Synchronisierzwecke) und ein zwar vollständiges, durch Invertieren des Bits in Position 5 jedoch verfälscht-es Rahmensynchronwort aus. Dadurch entsteht an der Endstelle ein Alarm "Synchronausfall", der die Leitungsstörung anzeigt und die weiter oben beschriebenen Vorgänge bewirkt. .

In entsprechender Weise meldet bei einem Ausfall des Abschnitts B-C der gleichen Verbindung'(A-G- IV) das Leitungspilotgerät in C den Abschnittsausfall. Das in C neu eingeblendete Rahmensynchronwort führt nur im Multiplexgerät IV in G- zu einem Alarm, denn die Leitungspilotgeräte in E und F werten das in C verfälschte Bit des Rahmensynchronworts nicht aus. Die vorgeschlagene Lösung bietet somit den Vorteil, daß nur das Leitungspilotgerät am Ende des gestörten Abschnitts die Störung meldet, alle folgenden aber nicht. Dennoch werden in den Endstellen die von der Störung betroffenen Kanäle vermittlungstechnisch gesperrt bzw. ausgelöst.

A 3 Ausfall der PGM-120-Verbindung

Beim Ausfall des Abschnitts G-D der PCM-120-Verbindung C-E vollziehen sich ähnliche Vorgänge wie beim Ausfall eines PCM-30-Abschnittes: Das Leitungspilotgerät in D und der Kombinator in E melden "Synchronausfall", d.h. Leitungsstörung.

Gleichzeitig melden die PCM-30—Leitungspilotgeräte I und IV in Ξ, sowie die Multiplexgeräte II, III in E, I in F und IV in G "Synchronausfall", d.h. Leitungsstörung. Die Störungsanzeigen 2 und 5 in E sind eigentlich überflüssig. Sie könnten

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durch Nichtanschließen der betreffenden Ausgänge der Leitungspilotgeräte an die Verstärkerstellensignale unterdrückt werden.

B Fehlerratenüberwachung und -messung

Die im einzelnen Leitungsabschnitt durch Fremdstörer oder Nebensprechen hervorgerufene Fehlerrate kann an jedem Leitungspilotgerät gemessen werden (Buchse FR). Ferner gibt das Leitungspilotgerät einen nichtdringenden Alarm, wenn die Fehlerrate einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

In gleicher Weise läßt sich am Multiplexgerät die Summe der Fehlerraten des letzten Leitungsabschnitts und der Gesamtverbindung erfassen. Da hierbei aus dem letzten Abschnitt sechs Bit und aus der Gesamtverbindung nur ein Bit ausgewertet werden, überwiegt bei der Fehlerratenmessung und -überwachung der Einfluß des letzten LeitungsabschnittSi.

Die Möglichkeit, an jeder Meßstelle nur die Fehlerrate des vorhergehenden Abschnitts zu messen, liefert für die Eingrenzung eines Leitungsabschnitts mit erhöhter Fehlerrate eine deutlichere Aussage als eine Messung der über alle vorhergehenden Abschnitts aufsummierten Fehlerrate.

Die im Multiplexgerät auftretende Überbewertung der Fehlerrate des letzten Leitungsabschnitts gegenüber der Fehlerrate der Gesamtverbindung entspringt der Absicht nach Gleichbehandlung aller Abschnitte und ist keinesfalls eine unabänderliche Eigenart des vorgeschlagenen Verfahrens. Sie läßt sich beseitigen, wenn das Leitungspilotgerät so ausgeführt wird, daß es bei jedem einzelnen falsch empfangenen Rahmensynchronwort (anstatt nur bei Synchronausfall, d.h. einer Folge von drei falsch empfangenen Rahmensynchronwörtern) das nicht ausgewertete Bit des Rahmensynchronworts durch ein solches mit invertiertem logischen Wert ersetzt. Auf diese Y/eise wird die.

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in den sechs nicht durchlaufenden Bit entstehende Fehlerrate derart in das durchlaufende Bit transponiert, daß das Multiplexgerät die längs der ganzen Verbindung in allen sieben Bit des Rahmensynchronworts auflaufende Fehlerrate auswertet. In jeder Zwischenstelle läßt sich auch bei dieaer Lösung die Fehlerrate nur des davorliegenden Abschnitts erfassen. In der Endstelle dagegen erscheint an der Meßbuchse die Fehlerrate der Gesamtverbindung nunmehr unvermindert, dafür ist die die Fehlerrate des letzten Abschnitts, nur wenn die Endeinrichtung sondereinrichtungen enthält, meßbar. Dementsprechend alarmiert die Endstelle nunmehr, wenn die Fehlerrate der Gesamtverbindung den festgelegten Schwellwert von 10 überschreitet..

C Fernüberwachung

i)as vorgeschlagene Verfahren,.in der Zwischenstelle das durchlaufende Rahmensynchronwort im Störungsfall zu verfälschen, hat den Vorzug, daß die Multiplexgeräte in ihrer durch CCITT-Empfehlungen und das Pflichtenheft der DBP festgelegten Normalausführung die notwendigen Folgewirkungen (z.B. Sperrung des Decoders) veranlassen und Leitungsstörungen immer einheitlich durch die Leuchtdiode "Synchronausfall" anzeigen, gleichgültig, ob die Verbindung nur einen oder mehrere Leitungsabschnitte enthält und mit Leitungspilotgeräten ausgestattet ist oder nicht. Allerdings schließt dieses Verfahren aus, daß im Störungsfall aus dem Leitungspilotgerät mit dem Bit D des Meldeworts unmittelbar eine Fernmeldung an die Endstelle gegeben werden kann, weil diese im nicht synchronen Zustand das Meldewort nicht auswertet. Störungsmeldungen der Zwischenstellen müssen daher über eine getrennte Fernüberwachung - z.B. eine Zentrale Betriebsüberwachung - übertragen werden. Eine V/eitermeldung durch Bit D in Vorwärtsrichtung würde im übrigen der Bedeutung dieses Alarms "Gegenstelle meldet Ausfall" der dorthin zielenden Übertragungsrichtung widersprechen. Eine Rückwärtsmeldung mit Bit D aus dem Leitungspilotgerät ist überflüssig, weil eine s-olche bereits von der empfangenden Endstelle veranlaßt wird.

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D) Zuverlässigkeit des Verfahrens bei Vortäuschung von Signalen Das vorgeschlagene Verfahren liefert nur dann eine G-utaussage, wenn das Eahmensynchronwort und ein Bit des" Meldeworts zum richtigen Zeitpunkt unverfälscht empfangen werden. Es ist deshalb gegen Vortäuschung von Signalen wesentlich unempfindlicher als ein Verfahren, bei dem eine Gutaussage nur vom Eintreffen einer frequenzrichtigen Impulsfolge oder der Einhaltung einer Codierungsvorschrift abgeleitet wird.

Das Risiko, daß unter besonders ungünstigen Voraussetzungen (niedrige Nebensprechdämpfung, kleine. Felddämpfung und automatisch entzerrende Zwischenregeneratoren) ein Leitungspilotgerät im Störungsfall statt des fehlenden Nutssignals ein durch Nebensprechen vorgetäuschtes Signal auffängt, darauf synchronisiert und so die Leitungsunterbrechung nicht meldet, ist nicht größer als das Risiko der gleichen Signalvortäuschung im Multiplexgerät am Ende eines einzigen Leitungsabschnitts. Sofern für diesen einfachen, aber häufigsten Anwendungsfall auf besondere Vorkehrungen im Multiplexgerät (z.B. Adresseneinstellung mittels frei wählbarer Bit des Meldeworts) verzichtet wird, erscheinen solche Maßnahmen auch bei Anwendung von Leitungspilotgeräten nicht als notwendig. Im übrigen läßt sich die Gefahr einer Signalvortäuschung fast immer durch richtige Streckenplanung vermeiden.

4 Patentansprüche
8 Figuren

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Claims (2)

P a_t entansgrüc h_e

1. Mit Pulsmodulation und nach dem Zeitmultiplexprinzip arbeitendes Übertragungssystem für Informationen, bei dem der zwischen den Endstellen gelegene Übertragungsweg in mehrere Abschnitte unterteilt ist, und bei dem in die Folge der zu übertragenden Zeitmultiplexsignale in regelmäßigen Abständen ein der Überwachung dienendes Pulssignal eingefügt ist, das an dem in Übertragungsrichtung gelegenen Anfang jedes Übertragungsabschnittes in der korrekten Form entweder wiederhergestellt oder neu .eingefügt wird, unabhängig davon, ob es an dieser Station vom vorausgehenden Übertragungsabschnitt gestört oder ungestört empfangen wird, nach Patent ...

(Akt.Zeh. P 22 01 498.8; V-PA 72/6502), dadurch -gekennzeichnet , daß von dem der Überwachung dienenden, mehrere Bit umfassenden Pulssignal in der einzelnen Zwischenstelle jeweils nur ein Teil der Bit des Signals in der korrekten Form entweder wiederhergestellt wird oder neu eingefügt wird, während der übrige, unkorrigierte Teil des Signals der FehlerratenbeStimmung und/oder Melde- bzw. Alarmaufgaben dient,

2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei einer Störung, insbesondere einer Rahmensynchronisationsstörung, die in einer Zwischenstelle festgestellt wird, dort durch ■ Invertierung zumindest eines Bits im unkorrigierten Teil

^: des Pulssignals die entsprechende Störungsmeldung bzw. Alarmauslösung in der empfangenden Endstelle veranlaßt wird.

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Übertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß bei Ausbildung des Übertragungssystems als PCM-System mit 8 Bit pro Codewort die Bitpositionen 2, 3, 4 > 6, 7 und 8 des Rahmensynchronwortes den jeweils in der Zwischenstelle zu korrigierenden Teil des Pulssignals bilden, während die Bitposition 5 als Melde- bzw. Alarmbitposition dient,

Übertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß in der Zwischenstelle bei jedem einzelnen falsch empfangenen Rahmensynchronwort zumindest, ein Bit des unkorrigierten Teils des Rahmensynchronworts invertiert wird.

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