DE2625231C3

DE2625231C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Übertragungsqualität einer Übertragungsstrecke für Digitalsignale

Info

Publication number: DE2625231C3
Application number: DE2625231A
Authority: DE
Inventors: Marcello Gattinara Sant'agostino (Italien)
Original assignee: CSELT Centro Studi e Laboratori Telecomunicazioni SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 1975-06-10
Filing date: 1976-06-04
Publication date: 1978-05-11
Also published as: IT1041378B; DE2625231A1; US4034340A; DE2625231B2; GB1553591A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Insbesondere bei Übertragungsstrecken in Form von Funkverbindungen benötigen die Empfänger Vorrichtungen, die die Übertragungsqualität feststellen, um im Bedarfsfall die Umschaltung der Übertragung von einem stärker verzerrenden Kanal auf einen besseren Kanal auszulösen. Dies ist durch internationale Vereinbarungen festgelegt, desgleichen ist festgelegt, daß die Zeiten, zu denen die Übertragungsqualität so schlecht ist, daß der betreffende Kanal unbrauchbar ist, nur relativ kurz sein dürfen. Für die Überprüfung ist in frequenzmodulierten Funk-Relais-Systemen, sogenannten Analogsystemen, ein Verfahren gebräuchlich, das auf der Messung der Rauschleistung innerhalb einer Frequenzbandbreite, nämlich des sogenannten »Rauschfensters«, beruht. Diese Technik ist jedoch bei digitalen Funkverbindungen nicht anwendbar.

Für Funktelegraphieverbindungen ist es zur Überprüfung der Übertragungsqualität bekannt (NTZ 1969, Heft 2, Seiten 101 bis 106), die Überschreitungen von vorgegebenen festen Verzerrungsgrenzwerten festzustellen und die Zahl der Überschreitungen während eines bestimmten Mcßintervalls anzuzeigen. Das Ergebnis wird an einem Meßinstrument sichtbar gemacht, und bei Überschreiten eines gegebenen festen Schwellenwerts der Überschreitungszahl wird ein Alarm ausgelöst. Die bekannte Technik kann nicht schematisch für digitale Funkverbindungen eingesetzt werden, die im allgemeinen sine gegenüber Telegraphieverbindungen wesentlich höhere Geschwindigkeit aufweisen, und ergibt bei guter Übertragung sehr lange Meßzeiten.

Es ist jedoch bekannt, die Qualität einer Digitalverbindung auf der Grundlage der Fehlerraten zu schätzen, die als Verhältnis der Anzahl der empfangenen Symbolfehler zur Gesamtzahl der übertragenen Symbole berechnet wird. Die Messung dieses Qualitätsindex bereitet freilich gewisse Schwierigkeiten, wenn sie ohne Unterbrechung des normalen Betriebs der Verbindung durchgeführt werden soll. Erstens muß der Empfänger, um einen Fehler zu entdecken, mindestens einige Charakteristiken der gesendeten Folge kennen, wie es dem Fachmann bekannt ist (CCIR Report 613 »Bit error performance measurements for digital radiorelay systems«, CCIR — Band 9, herausgegeben von UIT — Genf, 1975). Diese Voraussetzung wird normalerweise erfüllt, indem eine gewisse Redundanz in das übertragene Signal eingeführt wird, wodurch jedoch die tatsächliche Verbindungskapazität vermindert wird und die Verwendung kostspieliger multiple>;ierender und deniultiplexierender Ausrüstungen zum Einsetzen und Herausziehen der redundanten Bits, die aus einer bekannten Folge jder aus Paritätsbits bestehen, erforderlich wird. Zweitens beansprucht das Zählen

TRC^ erzeugten vsnsblen einer für eine angemessene Auswertung der mittlerer!

Fehlerrate ausreichenden Anzahl von Fehlern eine Zeit, die dem Wert der zu messenden Quantität, nämlich der schon genannten Fehlerrate, umgekehrt proportional ist und üblicherweise zu lang in bezug zur Änderungsraie der Übertragungskanalcharakteristiken ist. Drittens sind, wie der Fachmann weiß, Funkverbindungen so ausgelegt, daß der Zustand der verschlechterten Übertragungsqualität, also eine mittlere Rate von Fehlern über einem gegebenen Grenzwert, nur für einen sehr niedrigen Prozentsatz der Zeit vorliegt. Eine weitere Charakteristik digitaler Funkverbindungen stellen scharfe Änderungen von mehreren Größenordnungen der Fehlerrate dar, wenn das Verhältnis der Signalleistung zur Rauschleistung um einige wenige Dezibel variiert. Es kommt dann heraus, daß die Werte der mittleren Fehlerrate praktisch nur meßbar sind, wenn die Verbindung in einem Zustand sehr nahe dem als Grenzzustand definierten Zustand arbeitet, also während eines sehr kurzen Zeitanteils. Für dei: größten Teil der gesamten Übertragungszeit, nämJich etwa 90... 99%, wird die mittlere Fehlerrate so klein, daß sie jede Bedeutung verliert.

Es ist auch bekannt, die Übertragungsqualität laufend durch Beobachtungen des sogenannten »Augendiagramms« am Oszillographen zu überwachen. Beim Augendiagramm werden die aufeinanderfolgenden Impulse überlagert dargestellt, wobei ein gew sser Streubereich erkennbar wird. Die sogenannte »Öffnung« des Auges kann als Maß für die Übertragungsqualität verwendet werden. Die Auswertung des Augendiagramms erfordert jedoch eine geübte Arbeitskraft, ist insbesondere beim Vorliegen von Rauschstörungen sehr schwierig und eignet sich nicht ohne weiteres zur automatischen rechnerischen Verwertung des Ergebnisses. Es ist zwar bekannt (DT-AS 18 04 719), das Augendiagramm automatisch mit einem elektronisch erzeugten Toleranzfeld zu vergleichen, dessen Verlassen die Kur¹ cn des Augendiagramms eine Anzeige auslöst. Di(_ festen Grenzen des Toleranzfeldes sind sowohl hinsichtlich der Amplitude als auch hinsichtlich der zeitlichen Folge gezogen, und die Überprüfung erfolgt im wesentlichen stetig, so daß also nicht nur eine tatsächliche Qualitätsverschlechterung zu den Abtastzeitpunkten, sondern auch noch Verzerrungseffekte während der übrigen Zeit erfaßt werden.

Es ist auch bekannt (D. J. G ο ο d i η g »Performance monitor techniques for digital receivers, based on the extrapolation of error rate«, IEEE Trans. COM-16, Seiten 380-387, Juni 1968), die zu messende Fehlerrate zu den Abtastzeitpunkten des Eingangssignals durch die Hinzunahme von »Pseudofehlern« zu erhöhen, so daß eine niedrige Übertragungsqualität mit einer hohen Fehlerrate schon innerhalb kurzer Zeit erkannt werden kann. Das demodulierte Digitalsignal wird nicht nur an seine normale Entscheidungsvorrichtung abgegeben, sondern auch auf einen Parallelpfad zu einer Gruppe von Hilfs-Entscheidungsvorrichtungen mit gegebenen Schwellen, die in bezug zur optimalen Entscheidungsschwelle des Empfängers auf einigen verschiedenen Pegeln liegen. Signale, deren Fehlentscheidungen auf diese Schwellen beschränkt sind, werden fiktiv als fehlerhaft angesehen und als »Pseudofehler« bezeichnet. Ihre Anzahl ist höher als die Zahl der tatsächlichen Fehler, wodurch es möglich ist, sie in verhältnismäßig kurzer Zeit zu zählen. Gemäß dem Stand der Technik wird eine Extrapolierung durchgeführt, die auf den von den verschiedenen Pseudofeh!~rzählern gegebenen Daten beruhen, und dies führt zu einer Schätzung der Übertragungsfehlerrate. Dieses Verfahren hat sich jedoch als nicht geeignet erwiesen, eine kontinuierliche Information über die Übertragungsqualität zu liefern; außerdem ist der Vorgang zur Berechnung der Fehlerrate nicht leicht in einer elektronischen Vorrichtung automatisierbar, zumindest erfordert er ziemlich komplizierte und kostspielige Rechengeräte. Die Messung der Übertragungsqualität aufgrund dei Fehlerrate erfordert also allgemein, daß sowohl die gegebenenfalls in das Signal eingeführte Redundanz minimal gehalten wird als auch zum schnellen Reagieren auf eine unzureichende Übertragungsqualität die Meßzeit zur Erkennung dieses Zustands nur kurz ist. Zusätzlich wäre es jedoch zweckmäßig, die mangelhafte Übertragungsqualität nicht erst dann anzuzeigen, wenn sie unter eine gegebene Grenze fällt, was nur während eines verhältnismäßig kleinen Teils der Betriebszeil der Fall ist, sondern die Übertragungsgüte auch im Betriebszustand oberhalb dieser Grenze anzuzeigen, so daß ihre Werte und Tendenzen gegebenenfalls automatisch überwacht werden können und die erforoerlichen Maßnahmen rechtzeitig angegangen werden können.

In Verfolgung dieses Ziels liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei der Überprüfung der Übertragungsqualität einer Übertragungsstrecke für Digitalsignale eine laufende direkte, schnell reagierende Anzeige der Übertragungsqualität zu erhalten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst, gemäß dem außer den Voraussetzungen der minimalen Redundanz und der begrenzten Meßzeii auch eine Anzeige der noch brauchbaren Übertragungsqualität so erfolgt, daß das Meßergebnis unmittelbar signalförmig weiterverwertet werden kann. Es wird praktisch die dem inneren Rand des Augendiagramms entsprechende Spannung jeweils zum Entscheidungsschaltpunkt gemessen, ohne daß dieses Diagramm tatsächlich auf einem Oszillographen verfolgt wird. Diese Spannung dient als Schwellenwert für die Pseudo-Entscheidung. Die Erfindung erfaßt Signalverschlechterungen, die auf in Übertragungsstrecken erzeugten Verzerrungen, auf Rauschen und auf Interferenzen beruhen. Es ist möglich, daß Meßergebnis sichtbar anzuzeigen und bei Unterschreiten eines Grenzwertes ein Alarmsignal auszulösen.

Einzelheiten, vorteilhafte Verwirklichungsmöglichkeiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Zur Erläuterung im einzelnen ist in der folgenden Beschreibung ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Erfindung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Prinzips der Erzeugung von Pseudofehlern,

Fig. 2 einen Blockschaltplan einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 3 eine Zeittafel einiger von einigen der Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugter Signale.

Fig. 1 zeigt beispielhaft einen Signalverlauf entsprechend einer übertragenen Folge 1,0,0,1,1,1,0,1, wobei für die verschiedenen Symbole verschiedene Amplituden auftreten. Die übliche Schwelle für den Empfänger ist mit Si₁ bezeichnet und wird hier ah Abszisse verwendet. Einige Schwellen Si, S)', S?. S2' sind mit Bezug zur Sch .veil«. Su verschoben. Aus der Figur ergibt sich, daß zu sämtlichen Abtastzeiten (, (i = 1 ... 8 im Diagramm) das Signal eine korrekte Entscheidung ermöglicht, also die Entscheidungsschaltung mit der Schwelle So eine der übertragenen Folge identische Folge von Symbolen

abgibt, während die auf die Schwelle S-, eingestellte Entscheidungsschaltung ausgangsseitig eine von der oben beschriebenen Folge oder von der hiermit gleichen gesendeten Folge zu den Zeiten (^, i_b, i_H unterschiedliche Folge abgibt.

Im Fall der Schwelle Sj tritt der Unterschied nur zur Zeit t_h ein. Diese Schwellen betreffen die Symbole »1«, also die positiven Teile des Signalverlaufs, die entsprechenden Betrachtungen können jedoch auch für den negativen Teil, also die Symbole »0«, unter Bezugnahme auf die Schwellen Si' und SJ wiederholt werden. Jede Nichtübereinstimmung zwischen der von der Entscheidungsschaltung mit der Schwelle Si erhaltenen Symbolfolge und der einer der anderen Schwellen entsprechenden Folge gibt die Anwesenheil eines »Pseudofehlers« an.

Ersichtlich ändert sich die Zahl der Pseudofehlcr, wenn die Schwelle Si den Wert S2 erreicht, und zwar wird sie niedriger, da der Wert der künstlichen Schwelle sich dem Wert & annähert. Die Symbole »0« verhalten sich ebenso, wenn die Schwelle von Si' nach S/ verschoben wird.

[is kann also ein System aufgebaut werden, das nach der Bestimmung der Schwellen Si und Si' als jeweilige Grundpositionen für die Symbole »1« und »0« diese Schwellen verschiebt und sie sich progressiv gegen So annähern läßt, wenn die Zahl der Pscudofehler in einer gegebenen Zeitspanne höher ist als ein bestimmter gegebener Wert.

Diese Beschreibung bezieht sich auf Binärsignale, sie gilt jedoch auch für jedes der beiden Binärsignale, in die ein Vierphasensignal empfängerseitig aufgeteilt werden kann, und sie gilt auch für irgendwelche Mehrpegelsystemc, wenn in F i g. 1 die Schwelle So als optimale Entscheidungsstellung zwischen benachbarten Pegeln angenommen wird und die beiden mit »1« und »0« bezeichneten gestrichelten Linien als Darstellung von Nenn-Spannungswerten dieser benachbarten Pegel angenommen werden.

Die Annäherung an So kann ersichtlich mit einem Grenzpegel verglichen werden, jenseits dessen die Übertragungsqualität als nicht ausreichend angezeigt wird, so daß es notwendig wird, die Übertragung auf einen anderen, effizienteren Kanal umzuschalten.

Dies stellt das theoretische Prinzip dar, auf dem die erfindungsgemäße Vorrichtung basiert.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei den meisten üblichen Modulationsarten, beispielsweise bei der Phasenmodulation mit kohärenter Demodulation oder bei der Frequenzmodulation mit Diskriminatordemodulation, die Kanalantwort auf ein positives Symbol als mit Ausnahme des Vorzeichenwechsels ganz identisch der Kanalantwort auf das entgegengesetzte Symbol herauskommt. Außerdem ist zu beachten, daß statistisch die den verschiedenen Pegeln entsprechenden Symbole angenähert in gleicher Anzahl vorkommen, diese Hypothese ist jedoch nicht wesentlich für die Betriebsweise der Vorrichtung.

Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel beruht auf diesen Annahmen und weist somit nur eine einzige veränderliche Schwelle für die positiven Signale auf, da die Zahl der für die Symbole »1« gefundenen Pseudofehler zum Erhalten der gewünschten Information über die Tendenz der Übertragungsqualität ausreicht.

Die Schaltung nach F i g. 2 umfaßt einen Zwischen verstärker AM für die empfangenen Signale, einen Demodulator DEM. ein Tiefpaßfilter Fl und eine

Entscheidungsvorrichtung Dl'CX mit einer Schwelle S₁₁. Diese Elemente sind bei einem konventionellen Digitalempfänger üblich.

Eine Signal-Entscheidungsvorrichtiing DLC2 ist der Entscheidungsvorrichtung DHCX analog, sie hat jedoch eine veränderliche Schwelle S,. Eine übliche Schaltung SYN /ur Bitsynchronismuserfassung ist den beiden Entscheidungsvorrichtungen gemeinsam. Die Ausgangssignale der Entscheidungsvorrichtungen DHC \ und DHC2 werden von einem Komparator CMPX verglichen, der bei jeder sich bei diesem Vergleich ergebenden Nichtübereinstimmung einen Impuls an einen Zähler CTvon üblicher Bauart abgibt.

Der Zähler C7~wird automatisch auf Null zurückgestellt, wenn er einen gegebenen Wert m erreicht. Zur Zeit der Rückstellung erzeugt er auf einem Ausgangsleiter 2 einen Impuls. Der Betrieb des Zählers CT ist in Fig. 3 in den mit CT bezeichneten Zeilen veranschaulicht. Ein üblicher Zeitimpulsgenerator TG gibt einen Impuls zu jeder Zeitspanne T ab, ab, die entsprechend dem Kriterium des Ermöglichcns einer bereitwilligen Anzeige der übcrtragungsqualität selbst in Zeiten rapider Verschlechterung der Qualität vorgegeben ist. Der Betrieb des Generators TG ist in F i g. 3 in Zeile TG veranschaulicht.

Ein Signalformgenerator GF erzeugt ein Signal mit einem bestimmten konstanten Wert v, dann, wenn der Zähler (TTdas auf seine Rückstellung bezogene Signal erzeugt. Der Pegel v, wird aufrechterhalten, bis vom Generator TC der erste Zeitimpuls eintrifft, der den Pegel des auslaufenden Signals von v, auf Null zurückstellt. Der Betrieb des Generators GFist in Zeile CFin K i g. 3 veranschaulicht.

Demnach ist das aus dem Generator CFauslaufende Signal eine zweipegelige Rechteckwelle, die während einer Zeit, die höchstens gleich der vom Generator TG getasteten Zeitspanne T ist, am Pegel v, bleibt. Generatoren dieser Art sind an sich bekannt.

Ein übliches Tiefpaßfilter F2 gibt ausgangsseitig ein Signal mit einem Pegel v_u ab, der zum Mittelwert des vom Generator GF ausgehenden Signals tendiert. Die Tendenz von v_u gegen die Zeit ist qualitativ in Zeile F? in F i g. 3 veranschaulicht.

Ein Schwellenwertgeber TR gibt ausgangsseitig einen Spannungspegel S, ab, dessen Wert sich umgekehrt proportional zum Pegel des Ausgangssignals des Filters F2 ändert. Der Betrieb des Schwellenwertgebers TR ist in Zeile 77? von F i g. 3 veranschaulicht. Schaltungen dieser Art sind in der Technik bekannt.

Ein üblicher Komparator CMPI vergleicht den Spannungspege! S₁ des Ausgangssignals vom Geber TR mit einem gegebenen, modifizierbaren Wert V„„„. Das Ergebnis wird einer Alarm- oder automatischen Vermittlungsvorrichtung AL eingespeist. Eine Anzeigevorrichtung MON beliebiger Art ermöglicht eine Sichtanzeige oder sonstige Signalisation für Überwachungszwecke des vom Geber TR ausgehenden Spannungspegels S_h

Die verschiedenen Baugruppen sind, wie in der Zeichnung dargestellt, zusammengeschaltet. Die Schaltungsgruppe der Einzelschaltungen CMP1, CT, TG. GF, F2 und TR, die in der Zeichnung gestrichelt umrahmt sind, stellen einen Schwellenregler TRC für die Entscheidungsschaltung DEC2 dar.

Im folgenden wird der Betrieb der Vorrichtung untei Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.

Ein durch die den Empfänger bildenden üblicher Elemente, nämlich den Zwischenfrequenzverstärkei

AM, den Demodulator DEM und das Nachdemodulations-Tiefpaßfilter Fl hindurchgetretener Spannungsverlauf γ (Fig. 1) läuft auf einen Leiter 1 zur Enlscheidungsvorrichtung DECi, wo er zur Entscheidungszeit, die von der Schaltung SYN zur Bit-Synchronismus-Erfassung getastet wird, mit der Entscheidungsschwelle 5b verglichen wird, um ausgangsseitig eine Binärfolge zu erhalten. Gleichzeitig bringt ein Zweigleiter 3 das Signal γ auch zur Entscheidungsvorrichtung DEC2, die ebenfalls von der Schaltung 5YN gesteuert wird.

Die Entscheidungsschaltung DEC2 führt am empfangenen Signalverlauf die Signalentscheidung gemäß der Schwelle S, durch, die, wie schon gesagt, veränderlich ist und den vom Schwellenregler TRCm noch beschriebener Weise festgesetzten Wert hat. Der Komparator CMP1 empfängt auf Leitern 5 und 6 die Folgen der von den Entscheidungsschaltungen DECX bzw. DEC2 quantisierten Signale und vergleicht diese Folgen miteinander. Jede Abweichung entspricht einem Pseudofehler. Hat beispielsweise das Signal den in F i g. 1 schematisch angegebenen Verlauf γ und ist die Schwelle S, — S\, so ergibt sich zu den Zeiten /5, h, te eine Abweichung, also ein Pseudofehler in den quantisierten Signalen. Wenn die Schwelle 5, = S2 ist, so ergibt sich beim dargestellten Verlauf }' nur zur Zeit fe eine Abweichung und somit ein Pseudofehler.

Die vom Komparator CMP1 bei jedem festgestellten Pseudofehler abgegebenen Impulse werden im Zähler CTaddiert. Beim Erreichen der maximalen Zählzahl m (F i g. 3) im Zähler CT stellt sich dieser automatisch zurück und gibt am Ausgangsleiter 2 einen Impuls ab, der im Generator CF die Erzeugung eines Signals mit dem Pegel v,(Fig. 3) in Gang setzt, das so lange anhält, bis der andauernd arbeitende Zeitimpulsgenerator TG einen Zeitimpuls abgibt. Es wird dann der vom Signal vom Generator GFausgehende Mittelwert im Filter F2 berechnet, und dessen Ausgangssignal v_u bewirkt im Schwellenregler TR die Erzeugung des Spannungspegels Si, der die Schwelle für die Entscheidungsschaltung DEC2 bildet, zu der die Spannung über einen Leiter 4 gelangt. Der beispielhaft in Fig. 3 dargestellte Verlauf von v_u und 5, ist auf eine zeitlich scharfe Anpassung der Schwelle 5, bezogen, um die Spannungsänderungen von v_u und S, zu verdeutlichen, die unter Arbeitsbedingungen nicht zu beobachten wären.

Aus dem Vergleich der Diagramme von F i g. 3 ergibt sich, daß eine Verminderung der Zeit, die der Zähler CT zum Erreichen einer Gesamtzahl von m Pseudofehlern benötigt, also eine vergrößerte Rate der Pseudofehler, eine Zeit ö erhöht, in der sich das Ausgangssignal des Generators GF auf dem Pegel v, befindet. Als Folge hiervon steigt der Spannungspegel v_u und sinkt die Schwelle S>

Es ist leicht zu beobachten, daß bei Abwesenheit von thermischem Rauschen oder Interferenzen der Spannungswert, dem sich die Schwelle 5 annähern soll auf den Nennspannungswert bezogen, der dem Symbol entspricht, für das die Pseudofehler berechnet werden, also im beschriebenen Beispiel dem Symbol »1«, die Bedeutung des öffnens des Augendiagramms zur Entscheidungszeit haben kann. Ein solches Augendiagramm ist in der Fachwelt bekannt und wird bei der Beurteilung der Qualität einer Digitalverbindung allgemein angewandt

Es ist zu beachten, daß ein solcher Schwellenwert Si durch Beeinflussung von Parametern, die den Schwellenregler TRC charakterisieren, entsprechend so ge steuert werden kann, daß es — unter Aufrechterhaltung der Analogie mit dem am Oszillographenschirm wiedergegebenen Augendiagramm — möglich ist, diese Anzeige mit solchen Spuren zusammenfallen zu lassen, die mit Schwierigkeit am Schirm zu sehen sind aufgrund ihrer beschränkten Nachleuchtdauer.

Die beschriebene Schaltung führt in bezug zur üblichen Augendiagrammdarstellung zu folgenden Vorteilen:

— Herstellung einer Information, die sich zum Senden zu einer beliebigen Indexvorrichtung oder einer Direktlesevorrichtung oder einer Aufzeichnungsvorrichtung eignet, aufgrund der Tatsache, daß das Ergebnis der Information ein Digitalwert, nicht eine Ziffer oder Figur ist;

— Möglichkeit der ständigen Einfügung in die Schaltung der Verbindung und des kontinuierlich aufrechtzuerhaltenden Betriebs;

— Erweiterung des Prinzips der vertikalen öffnung des Auges, deren physikalische Bedeutung in der Fachwelt bekannt ist, auch auf solche Lautrauschstörungen und Interferenzsituationen, bei denen die visuelle Wahrnehmung auf dem Oszillographenschirm keine Ablesung ermöglicht.

Über einen Zweigleiter 7 (F i g. 2) wird der Schwellenwert Si zum Komparator CMP 2 geleitet, wo er mit dem Grenzschnellwert V_mj„ verglichen wird, der als Spannungspegel entsprechend der maximal zulässigen Abweichung vorgegeben ist, jenseits deren die Übertragungsqualität nicht mehr annehmbar ist. Stellt der Komparator CMP2 eine Übereinstimmung zwischen 5, und V_m,„ fest, so gibt er ein Signal ab, das die Alarmvorrichtung AL in Gang setzt oder das auch einen der Eingänge einer automatischen Schaltlogik (nicht dargestellt) erreichen kann.

Die Spannung 5, kommt außerdem über einen Zweigleiter 8 zur Spannungs-Anzeigevorrichtung MON, mit deren Hilfe eine Überwachung durchführbar ist. entweder unmittelbar oder über eine den Schwellenwert, also die Übertragungsqualität aufzeichnende oder signalisierende Einrichtung.

Die Alarmvorrichtung AL und die Anzeigevorrichtung MON können von beliebiger geeigneter Art sein und entsprechend den zu erfüllenden Anforderungen eingestellt sein. Wie erwähnt, kann AL mit einer Vorrichtung zum automatischen Umschalten auf eine andere Übertragungsleitung verbunden sein. Der Schwellenwert Si, bei dem der Alarm und das Umschalten ausgelöst werden, kann gemäß den tatsächlichen Erfordernissen eingestellt werden. Die Anzeigevorrichtung MON kann beispielsweise ein einfaches Voltmeter sein, auf dessen Skala die Prozentwerte der äquivalenten öffnung des Augendiagramms angegeben sind Gegebenen Prozentwerten können hierbei Voralarmvorrichtungen zugeordnet werden, die die Verschlechterung der Übertragungsqualität anzeigen.

Die beschriebene Ausführungsform kann abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Gruppe der Schaltungen DECX TRQ CMP2, AL, MONverdoppelt werden, um eine Information über die Übertragungsqualität der Symbole von entgegengesetztem Vorzeichen zu erhalten, wenn es sich um eine binäre Übertragung handelt Sie kann jedem der Pegel

f'5 zugeordnet werden, wenn mehr als zwei Pegel vorhanden sind, sofern es zweckmäßig ist keine Symmetrie- und Gleichwahrscheinlichkeitssätze dei Symbole, wie sie oben erwähnt wurden, anzuwenden.

Außerdem können die Betriebskriterien des Zählers CTunterschiedlich sein; er kann beispielsweise nicht auf Null zurückstellen, wenn er den Wert m erreicht, auch wenn er zu diesem Zeitpunkt ein Signal zum Ingangsetzen von CFabgibt, und er kann zusammen mit CF durch das vom Zeitgenerator TC abgegebene Signal zurückgestellt werden. Andererseits kann der Signalforrngenerator GF eine monostabile Schaltung

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sein, die, wenn sie vom von CTbei dessen Rückstellung auf Null kommenden Signal aktiviert ist, nur für eine gegebene Zeit den Pegel v, abgibt. Der vom Tiefpaßfilter F2 erzeugte Mittelwert v_u würde sich folglich mit den Abwesenheitszeiten des Signalverlaufs v, ändern. In diesem Fall ist der Zeitimpulsgenerator TG nicht mt :ii notwendig.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Überprüfen der Übertragungsqualität einer Übertragungsstrecke für Digitalsignale, bei dem man außer der Signalregenerierung in einer Entscheidungsvorrichtung mit gegebenem Schwellenwert noch durch eine Entscheidung mit einem vom Schwellenwert der der Signalregenerierung dienenden Entscheidungsvorrichtung abweichenden Pseudo-Schwellenwert und durch Vergleich dieses Entscheidungsergebnisses mit dem Ergebnis der Signalregenerierung Pseudofehler erzeugt, deren Pseudofehlerrate in bezug zum Pseudo-Schwellenwert eine Information über die Übertragungsqualität ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein aus der Pseudofehlerrate resultierendes Signal zur Erzeugung des Pseudo-Schwellenwertes rückkoppelt und den Pseudo-Schwellenwert entsprechend der Pseudofehlerrate so nachstellt, daß man die Häufigkeit der Pseudofehler vermindert, wenn diese Rate im Vergleich zu einer Soll-Pseudofehlerrate zu hoch ist, und umgekehrt, und daß man das rückgekoppelte Signal zur Anzeige der Übertragungsqualität auswertet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Erzeugung des aus der Pseudofehlerrate resultierenden Signals die Pseudofehler in zusammenhängenden Folgen je bis zu einer gegebenen Zahl zählt, eine von der Zeit oder Frequenz dieser aufeinanderfolgenden Zählvorgänge abhängige Impulsfolge erzeugt und von dieser durch Filterung einen Spannungsniittelwert bildet.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Anzeige der Übertragungsqualität das den Pseudo-Schwellenwert angebende Signal verwendet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, Jadurch gekennzeichnet, daß man in einem Komparator (CMP2) das den Pseudo-Schwellenwert angebende Signal mit einem vorgegebenen Grenzwert (V„„„) vergleicht und bei Unterschreiten dieses Grenzwertes eine Alarmvorrichtung (A L) in Gang setzt.

5. Vorrichtung zur Überprüfung der Übertragungsqualität gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pseudo-Schwellenwertnachstellung durch einen Schwellenregler (TRC) erhalten wird, der einen Detektor (CMP 1) und einen Zähler (CT) der erzeugten Pseudofehler, von denen der Zähler (CT^ bei Erreichen einer gegebenen Zahl (m) von Pseudofehlern einen Impuls erzeugt, weiterhin einen Signalform-Generator (GF), der durch den vom Zähler (CT)erzeugten Impuls betätigt wird und einen gegebenen Spannungspegel (v), der zu festgelegten Zeiten endet, abgibt, ferner ein den Spannungsmittelwert bildendes Filter (F2), das einen Spannungspegel (v_u) erzeugt, der zu jeder Zeit dem Mittelwert des vom Signalformgenerator erzeugten Spannungspegels entspricht, und einen Schwellenwertgeber (TR) zur Erzeugung des Entscheidungs-Schwellenwerts (S,), dessen Pegel sich umgekehrt proportional zum vom Filter (F2) abgegebenen Spannungspegel (v_u) ändert, umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmvorrichtung (AL) durch dun Komparator (CMP2) betätigt wird, der ständig den Schwellenwert (S) mit dem gegebenen Grenzwert (y„,m) vergleicht, der der Annehmbarkeitsgrenze der Übertragungsqualität entspricht, und bei positivem Vergleichsergebnis ein Startsigna! an die Alarmvorrichtung (AL)vbg\bl.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrichtung (MON) für den veränderlichen Schwellenwertpegel.