WO1989008358A1 - Device for in-process monitoring of transmission systems - Google Patents

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WO1989008358A1
WO1989008358A1 PCT/DE1989/000116 DE8900116W WO8908358A1 WO 1989008358 A1 WO1989008358 A1 WO 1989008358A1 DE 8900116 W DE8900116 W DE 8900116W WO 8908358 A1 WO8908358 A1 WO 8908358A1
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WO
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data
inputs
outputs
output
microprocessor
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PCT/DE1989/000116
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English (en)
French (fr)
Inventor
Karl Herrmann
Ferdinand Narjes
Erhard Steiner
Günter WEIMERT
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Philips Patentverwaltung Gmbh
N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken
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Publication date
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Priority claimed from DE19883806947 external-priority patent/DE3806947A1/de
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Priority to DE8989902743T priority Critical patent/DE58905331D1/de
Priority to AT89902743T priority patent/ATE93352T1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H04B3/46—Monitoring; Testing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/40—Monitoring; Testing of relay systems
    • H04B17/401—Monitoring; Testing of relay systems with selective localization
    • H04B17/406—Monitoring; Testing of relay systems with selective localization using coded addresses

Definitions

  • the invention relates to a device for in-service monitoring of message transmission devices as specified in the preamble of claim 1.
  • useful signals are transmitted via an electro-optical transmission link and telemetry signals are transmitted via an auxiliary channel.
  • the device uses address-free telemetry telegrams, so that the processor units provided in the line terminals and intermediate regenerators of a transmission section need not be addressed.
  • the method cannot readily be used in message transmission devices which have a star or tree structure. If processor units are called up in a telecommunication network with a star or tree structure in the telegram transmission network of the associated telemetry device and these are called up in address-controlled fashion by a locating unit, then it is desirable also for the telegram transmission network of the telemetry device to have a structure corresponding to the useful signal network to provide.
  • the object of the invention is therefore to create a device which allows branched message transmission devices to be monitored.
  • the device for solving this problem is designed in the manner specified in the characterizing part of patent claim 1.
  • the inputs / outputs can be four-wire connections or two-wire connections.
  • a four-wire connection is provided for the telemetry signal channel and a four-wire and / or a two-wire connection is provided for the data bus.
  • the microprocessor can send monitoring data of the relevant operating site or send data optionally in a secured operation or in a storage operation, the data transmission instead of via the OR or exclusive-OR elements via the relevant switch takes place.
  • the figures show devices for monitoring the operation of message transmission devices, to be precise
  • FIG. 1 with a digital signal base line section
  • FIG. 2 with a line network consisting of three digital signal base line sections
  • FIG. 3 with a star network containing several parallel lines
  • FIG. 4 with a branched star network
  • FIG. 5 a processor unit
  • Line terminals, intermediate regenerators and light wave 1 are the basic elements of the digital signal transmission link shown in FIG. 1, their functionality and transmission properties with the aid of devices of a device for in-service monitoring consisting of the locating module 7, the personal computer 8 and the in-service monitoring Processor units, referred to below as processor units 6, are checked.
  • the location module can be omitted if the processor units 6 are designed so that they can be switched as a master or as a slave. Then a processor unit 6 must be switched as a master and take over the tasks of the locating module and the remaining processor units must be switched as slaves.
  • the smallest unit of a digital signal transmission path is a digital signal base line section 4, hereinafter referred to as line section 4.
  • the line section consists of two line terminals 1 and one or more intermediate regenerators 2 inserted into the line if required.
  • a processor unit 6 is inserted, which receives the monitoring data from the main system to be monitored via an internal bus.
  • the location area can consist of the following structures: a line which, according to FIG. 2, consists of one or more line sections 4 connected in cascade,
  • Each process unit 6 is controlled by a microprocessor and is constructed in accordance with FIG. 5.
  • the line end 1 has a connection K2 and in the intermediate regenerator 2 two connections K1 and K2 - one for each direction - for coupling and decoupling into the auxiliary channel superimposed on the useful signal.
  • a connection K3 or K3a is provided for a network node.
  • connection K3a with two unidirectional or the connection K3 with a bidirectional interface is used.
  • the data of the processor units 6 are decoupled within a line section 4 via the connections K1, K2 and transmitted in one to the auxiliary channel, which is preferably superimposed on the useful signal.
  • the data of the processor units 6 are coupled from line terminal 1 to line terminal 1 via the four-wire connections K1, K2, into and out of the auxiliary channel and, if necessary, transmitted from one line section 4a to the next line section 4b via the connections K3 or K3a .
  • the line sections 4a ... 4c are connected in a chain.
  • the locating module is connected to the processor unit 6 of the line terminal 1 in one of the two end points of the derailleur circuit.
  • a personal computer 6 is connected to this locating module 7.
  • Further personal computers 8 are connected directly to the processor unit 6 of the first line terminal 1 and to two of the intermediate regenerators 2n.
  • useful signals are transmitted from line terminal 1 to line terminal 1.
  • the data of the processor units 6 are transmitted within the line sections 4a ... 4c in each case via an auxiliary channel and between the line sections 4a ... 4c in each case via an ISM bus (service monitoring bus) 9 the RS 485 interface (connection K3 of the processor unit 6).
  • All processor units 6 additionally have a connection 90, in particular with the RS 232 C interface, to which a personal computer 8 can be connected. Use is made of this possibility in the case of a line terminal and two intermediate regenerators.
  • FIG. 3 shows two of several lines ending at the network node N (branch).
  • the processor units of the line terminals 1 and the locating module 7 are connected to one another via the ISM bus 9.
  • locations A to G are connected to one another via a branched star network. Between the locations A and B are a line section 4AB without an intermediate regenerator, between the locations B and C two line sections 4BC1, 4BC2, each with an intermediate regenerator 2, between the location B and the location D a line section 4BD and between the location D and F and D. and G each have a line section 4 DF and 4GE.
  • the location E is connected via a line section 4E to the intermediate regenerator 2 of the line section 4BC2.
  • a personal computer 8 is connected to the processor unit of the line terminal 1.
  • the personal computer 8 can either be connected to the ISM bus 9 with the RS 485 interface or to an additional connection of the processor unit with the RS 232 C interface.
  • the location module 7, which is provided with a device for polling control is connected to the ISM bus 9 at location D.
  • the locating module 7 additionally has a connection 70 for connecting a signal collecting device via which the monitoring data of the star network can be called up by the locating module 7 by the signal collecting device.
  • the data of the processor unit 6 are transmitted between the line terminals 1 via the connections K3 or K4 and via the network node.
  • a device for sequence control in particular a locating module 7 and / or a personal computer 8 is connected to one of the network nodes or to one of the processor units.
  • the locating module 7 or a personal computer 8 calls the individual processor units 6 one after the other by means of a call telegram with their addresses, receives their monitoring data by means of a response telegram and evaluates them.
  • a location area can consist of several digital signal ground line sections.
  • the connection K3 of the processor unit is provided for forwarding the operational monitoring data from a digital signal base line section to the next digital signal base line section of a line network or to further digital signal base line sections connected to a network node.
  • This connection can consist of two unidirectional interfaces, a data input and a data output. In this case, the data of all outputs are expediently routed to all inputs at the branch points via four-wire forks known per se.
  • z. B. a coupler can be used, as is known from DE-PS 20 48 140.
  • the data can be distributed in the network nodes via a bidirectional bus with less effort. In order to avoid data collisions, however, only one driver may be active on a bus. When using a bidirectional bus, the following sequence is therefore provided for switching a bus driver on and off:
  • the advantage of this method is that the data are switched through quickly in the case of undisturbed transmission, so that there is a short polling cycle and the fault can be located in the auxiliary channel if the transmission is faulty.
  • the processor unit shown in FIG. 5 has an input E1 and output AI for connecting a first four-wire data channel for the transmission of telegrams, an input E2 and
  • Each of the three outputs AI, A2 and A3 can be connected to the output of an exclusive OR gate 37, 30 or 12 or to the output of a parallel series via a switch 36, 31 or 13 which can be controlled by the microprocessor 35.
  • Connect converter 23 This parallel-series converter 23 is connected with its parallel input to the port PO of the microprocessor 35.
  • the changeover switch 36 is controlled by the microprocessor 35 via the two-wire control line St5, the changeover switch 13 via the two-wire control line St3 and the changeover switch 31 via the two-wire control line St6.
  • the exclusive-OR elements 12, 30 and 37 which each lead to an output of one of the three four-wire connections and can also be replaced by OR gates, link the data arriving at the inputs of the other two four-wire connections.
  • the series-parallel converters 20, 22, 24 and 25 as well as the parallel series converters 21 and 23 are contained in UART modules or in HDLC modules.
  • the series-parallel or parallel-series converters 20 to 25 are connected to the port PO of the microprocessor 35 via an 8-bit parallel bus and are selected by the chip select module 26 connected to the microprocessor 35.
  • Coding switch 29 is also connected to port PO of microprocessor 35 via switch 28, with the aid of which the processor unit can be set to an address and to the function of an addressing line terminal.
  • the RAM 32 serving as a data memory
  • the EPROM 33 serving as a program memory
  • the EEPROM 34 serving as a non-volatile data memory
  • the module 38 for self-monitoring Also connected to the microprocessor 35 are the RAM 32 serving as a data memory, the EPROM 33 serving as a program memory, the EEPROM 34 serving as a non-volatile data memory and the module 38 for self-monitoring.
  • the output of the exclusive OR element 12 is led to the one input of the OR element 15 via the device 14a for edge detection and the device 14b connected in chain therewith.
  • the other input of the OR gate 15 is connected together with a control input of the devices 14a and 14b to the control line St2 coming from the microprocessor 35,
  • the transmit / receive module 11 Between the four-wire connection pair E3, A3 and the bus connection K3 for connecting a bidirectional bus is the transmit / receive module 11.
  • the telegrams from data input E1 or E3 are passed on directly to output A2 via exclusive OR gate 30 and switch 31. From the input E2 or E3, the telegrams reach the output AI via the exclusive OR gate 37 and the switch 36.
  • the exclusive OR gate 12 or 30 or 37 ensures that no data is transmitted if data arrive simultaneously at the inputs E1 and E2 or E1 and E3 or E2 and E3.
  • exclusive OR elements 12, 37 and 30 only block data in the event of an error.
  • Data arriving at the input E1 or E2 can also reach the transmitter D of the transceiver module 11 and from there to the bus connection K3 via the exclusive OR gate 12 and the switch 13.
  • the switch 13 must be in the normal position shown and the transmitter D must be activated. This is the case when the device 14a detects a rising edge and the OR gate 15 receives a corresponding control potential via the device 14b and / or via the control line St2.
  • data is passed via the exclusive OR element 12 to the bus connection K3, this data is also fed into the device 14a for edge detection.
  • the device 14a for edge detection detects the rising edge of the first bit of a telegram, it starts the timer circuit 14b.
  • This timing circuit emits an output pulse which is independent of the bit sequence that arrives at the input of the device 14a for edge detection.
  • the output pulse reaches the transmit / receive module 11 via the OR gate 15 and immediately switches on the driver module D and the receive module Block R out.
  • Data that arrive at one of the inputs E1 or E2 of the processor unit are immediately passed on to the bus connection K3 by the detection of a rising edge.
  • the data are transmitted to the microprocessor 35 for processing.
  • Data arriving at the input E1 is sent to the microprocessor 35 via the series-parallel converter 22, data from the input E2 via the series-parallel converter 25 and data from the input E3 via the series-parallel converter 24 to the microprocessor 35.
  • the series-parallel converters 22, 24 and 25 take up the data byte by byte and emit an interrupt pulse to the microprocessor 35 whenever they have loaded a byte to send it to the port PO of the Microprocessor 35 deliver. If the microprocessor 35 determines that the data meet specified requirements, then it activates the control line St2. As a result, the microprocessor 35 switches on the driver module D of the interface module 11 via the OR gate 15.
  • the microprocessor 35 determines during the evaluation of a Telegra that predetermined requirements have not been met, it causes the processor unit to switch to a memory mode. In memory mode, the microprocessor 35 activates two of the three control lines St3, St5 and St6. Two of the three switches 13, 31 and 36 therefore switch over, so that all the data which the parallel-serial converter 23 outputs reach two of the three outputs AI, A2, K3, from whose direction the telegram was not received.
  • the data arriving at input E1 are processed in series-parallel converter 21, the data arriving at input E2 in series-parallel converter 25.
  • the microprocessor 35 thus recognizes the direction from which the data are coming.
  • the control lines St6 and the control lines St5 are therefore activated such that the output AI or A2, via which transmission is not carried out, is set to high potential via the switch 31 or 36 and the pull-up resistor.
  • the signal collector 18 is connected to the microprocessor 35 via the interface module 19 and the series-parallel converter 20 and the parallel-series converter 21.
  • the signal collector 18 supplies the monitoring data of the monitored intermediate point and, if necessary, receives the control information contained in the call telegram for transmission to a signal collecting device, not shown.
  • the monitoring data of the monitored intermediate point are sent by the processor 35 via the parallel-series converter 22, the changeover switches 13, 31, 36 and the outputs AI, A2, A3 in all three directions K1, K2 and K3. If several connections K3 are connected to one another at a network node via a bidirectional bus, the following sequence results for switching a bus driver on and off:

Description

Einrichtung zur In-Betrieb-Überwachung von Nachrichteπüber- tragungseinrichtungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebene Einrichtung zur In-Betrieb-Über¬ wachung von Nachrichtenübertragungseinrichtungen.
Eine derartige Einrichtung ist bereits aus Ewald Braun und Erhard Steiner: "Überwachung und zusätzliche Dienste der Di- gitalübertragungssysteme für Lichtwellenleiter" telcom report 10 (1987) Special " ultiplex- und Leitungseinrichtungen", Seite 109 bis 114 bekannt.
Bei der bekannten Einrichtung zur In-Betrieb-Uberwachung einer Nachrichtenübertragungseinrichtung werden Nutzsignale über eine elektrooptische Übertragungsstrecke und Telemetriesignale über einen Hilfskanal übertragen. Die Einrichtung verwendet adressen¬ freie Telemetrietelegramme, so daß die in den Leitungsendgeräten und Zwischenregeneratoren eines Übertragungsabschnitts vorgese- henen Prozessoreinheiten nicht adressiert zu werden brauchen. Das Verfahren läßt sich jedoch nicht ohne weiteres in Nachrich- tenübertragungseinrichtungeπ anwenden, die eine Stern- bzw. Baumstruktur haben. Sieht man in einem Nachrichtenübertragungs¬ netz mit Stern- bzw. Baumstruktur im Telegrammübertragungsπetz der zugehörigen Telemetrieeinrichtung Prozessoreinheiten vor, die durch eine Ortungseinheit in zyklischer Folge adressenge¬ steuert aufgerufen werden, so ist es wünschenswert, auch für das Telegrammübertragungsnetz der Telemetrieeinrichtung eine dem Nutzsignalnetz entsprechende Struktur vorzusehen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zu schaf¬ fen, die es gestattet, verzweigte Nachrichtenübertragungsein¬ richtungen zu überwachen.
Gemäß der Erfindung wird die Einrichtung zur Lösung dieser Aufgabe in der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Weise ausgebildet. Durch diese Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß in Nachrich¬ tenübertragungseinrichtungen, die ein aus Leitungsabschnitten zusammengesetztes Nachrichtenübertragungsnetz bilden und bei denen die Leitungsabschnitte jeweils einen Telemetriekanal auf- weisen, mit Hilfe gleichartiger Geräte ein Tele etrienetz ge¬ wünschter Konfiguration geschaffen werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den ab¬ hängigen Patentansprüchen hervor.
Die Ein-/Ausgänge können Vierdrahtanschlüsse oder Zweidrahtan¬ schlüsse sein. Insbesondere ist für den Telemetriesignalkanal jeweils ein Vierdrahtanschluß und für den Datenbus ein Vier¬ draht- und/oder ein Zweidrahtanschluß vorgesehen.
Bei der Weiterbildung der Einrichtung nach Anspruch 5 kann der Mikroprozessor Überwachungsdaten der betreffenden Betriebsstel¬ le aussenden oder Daten wahlweise in einem gesicherten Betrieb oder in einem Speicherbetrieb aussenden, wobei die Datenüber- tragung anstatt über die ODER- bzw. Exklusiv-Oder-Glieder über den betreffenden Umschalter erfolgt.
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Aus¬ führungsbeispiele näher erläutert.
Die Figuren zeigen Einrichtungen zur In-Betrieb-Überwachung von Nachrichtenübertragungseinrichtungen, und zwar
Fig. 1 mit einem Digitalsignal-Grundleitungsabschnitt, Fig. 2 mit einem aus drei Digitalsignal-Grundleitungsabschnit¬ ten bestehenden Liniennetz, Fig. 3 mit einem mehrere parallele Linien enthaltenden Stern¬ netz, Fig. 4 mit einem verzweigten Sternnetz Fig. 5 eine Prozessoreinheit
Leitungsendgeräte, Zwischenregeneratoren und Lichtwellen- leiter sind die Grundelemente der in Fig. 1 gezeigten Digi¬ talsignal-Übertragungsstrecke, deren Funktionsfähigkeit und Übertragungseigenschaften mit Hilfe von Geräten einer Einrich¬ tung zur In-Betrieb-Überwachung bestehend aus dem Ortungsmodul 7, dem Personalcomputer 8 und den In-Betrieb-Überwachungs-Pro- zessoreinheiten im folgenden als Prozessoreinheiten 6 bezeich¬ net kontrolliert werden.
Das Ortungsmodul kann entfallen, wenn die Prozessoreinheiten 6 so ausgeführt werden, daß sie als Master oder als Slave ge¬ schaltet werden können. Dann muß eine Prozessoreinheit 6 als Ma¬ ster geschaltet werden und die Aufgaben des Ortungsmoduls über¬ nehmen und die restlichen Prozessoreinheiten müssen als Slaves geschaltet werden.
Die kleinste Einheit einer Digitalsignal-Übertragungsstrecke ist ein Digitalsignal-Grundleitungsabschnitt 4, im folgenden als Leitungsabschnitt 4 bezeichnet. Bei der Übertragungsein¬ richtung nach Fig. 1 besteht der Leitungsabschnitt aus zwei Leitungsendgeräten 1 und einem oder mehreren bei Bedarf in die Strecke eingefügten Zwischenregeneratoren 2.
In jedes Leitungsendgerät 1 und in jeden Zwischenregenerator 2 ist eine Prozessoreinheit 6 eingesetzt, die über einen interen Bus die Überwachungsdaten von dem zu überwachenden Hauptsystem erhält.
Der Ortungsbereich kann je nach Anforderungen aus folgenden Strukturen bestehen: - einer Linie, die entsprechend Fig. 2 aus einem oder mehreren in Kaskade geschalteten Leitungsabschnitt 4 besteht,
- entsprechend Fig. 3 einem Netz mit parallelen Linien,
- nach Fig. 4 einem mit Abzweigungen versehenen Sternnetz.
Jede Prozesseinheit 6 wird durch einen Mikroprozessor gesteuert und ist entsprechend Figur 5 aufgebaut. Sie hat im Leitungsend- gerät 1 einenAnschluß K2 und im Zwischenregenerator 2 zwei An¬ schlüsse Kl und K2 - je einem für beide Richtungen - zur Ein- und Auskopplung in den dem Nutzsignal überlagerten Hilfskanal. Zusätzlich ist ein Anschluß K3 bzw. K3a für einen Netzknoten vorgesehen.
3e nach Anwendungsfall findet der Anschluß K3a mit zwei uni- direktionalen oder der Anschluß K3 mit einer bidirektionalen Schnittstelle Verwendung.
Die Daten der Prozessoreinheiten 6 werden innerhalb eines Lei¬ tungsabschnitts 4 über die Anschlüsse Kl, K2 ausgekoppelt und in einem dem Hilfskanal übertragen, der vorzugsweise dem Nutz¬ signal überlagert ist.
Innerhalb einer Linie werden die Daten der Prozessoreinheiten 6 von Leitungsendgerät 1 zu Leitungsendgerät 1 über die vierdräh- tigen Anschlüsse Kl, K2, in den Hilfskanal ein- und ausgekoppelt und gegebenenfalls von einem Leitungsabschnitt 4a zum nächsten Leitungsabschnitt 4b über die Anschlüsse K3 bzw. K3a übertragen.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung sind die Leitungsabschnit¬ te 4a...4c in Kette geschaltet. In einer der beiden Endstellen der Kettenschaltung ist an die Prozessoreinheit 6 des Leitungs- endgerates 1 das Ortungsmodul angeschlossen. An dieses Ortungs¬ modul 7 ist ein Personalcomputer 6 angeschlossen. Weitere Per¬ sonalcomputer 8 sind unmittelbar an die Prozessoreinheit 6 des ersten Leitungsendgerätes 1 und an zwei der Zwischenregenera¬ toren 2n angeschlossen.
Innerhalb der Leitungsabschnitte 4a... c werden Nutzsignale von Leitungsendgerät 1 zu Leitungsendgerät 1 übertragen. Die Daten der Prozessoreinheiten 6 werden innerhalb der Leitungsabschnit¬ te 4a...4c jeweils über einen Hilfskanal und zwischen den Lei- tungsabschnitten 4a...4c jeweils über einen ISM-Bus (In-Ser- vice-Monitoring-Bus) 9 mit der Schnittstelle RS 485 (Anschluß K3 der Prozessoreinheit 6) übertragen. Alle Prozessoreinheiten 6 haben zusätzlich einen Anschluß 90, insbesondere mit der Schnittstelle RS 232 C, an den ein Per¬ sonalcomputer 8 angeschlossen werden kann. Von dieser Mög¬ lichkeit ist bei einem Leitungsendgerät und bei zwei Zwischen- regeneratoren Gebrauch gemacht.
Fig. 3 zeigt zwei von mehreren am Netzknoten N (Abzweig) enden¬ den Linien.
Am Netzknoten N sind die Prozessoreinheiten der Leitungsend¬ geräte 1 und das Ortungsmodul 7 über den ISM-Bus 9 miteinan¬ der verbunden.
Nach Fig. 4 sind die Orte A bis G über ein verzweigtes Stern- netz miteinander verbunden. Zwischen den Orten A und B sind ein Leitungsabschnitt 4AB ohne Zwischenregenerator, zwischen den Orten B und C zwei Leitungsabschnitte 4BC1, 4BC2 mit je einem Zwischenregenerator 2, zwischen dem Ort B und dem Ort D ein Leitungsabschnitt 4BD und zwischen dem Ort D und F und D und G jeweils ein Leitungsabschnitt 4 DF und 4GE vorgesehen. Außerdem ist der Ort E über einen Leitungsabschnitt 4E mit dem Zwischenregenerator 2 des Leitungsabschnittes 4BC2 ver¬ bunden.
An den Orten A und C ist jeweils ein Personalcomputer 8 an die Prozessoreinheit des Leitungsendgerätes 1 angeschlossen. Der Personalcomputer 8 kann dabei wahlweise an den ISM-Bus 9 mit der Schnittstelle RS 485 oder an einen zusätzlichen Anschluß der Prozessoreinheit mit der Schnittstelle RS 232 C erfolgen. Am ISM-Bus 9 am Ort D ist zusätzlich zu den Leitungsendgeräten 1 der dort endenden Leitungsabschnitte das Ortungsmodul 7 an¬ geschlossen, das mit einer Einrichtung zur Pollingsteuerung versehen ist. Das Ortungsmodul 7 hat zusätzlich einen Anschluß 70 zum Anschluß einer Signalsam eleinrichtung, über den die Überwachungsdaten des Sternnetzes vom Ortungsmodul 7 durch die Signalsammeleinrichtung abgerufen werden können. Bei einem Abzweig werden die Daten der Prozessoreinheit 6 zwi¬ schen den Leitungsendgeräten 1 über die Anschlüsse K3 bzw. K4 und über den Netzknoten übertragen.
Bei den Netzen nach den Figuren 1 bis 4 ist an einem der Netz¬ knoten oder an einer der Prozessoreinheiten eine Vorrichtung zur Ablaufsteuerung, insbesondere ein Ortungsmodul 7 und/oder ein Personalcomputer 8 angeschlossen. Das Ortungsmodul 7 oder ein Personalcomputer 8 ruft die einzelnen Prozessoreinheiten 6 nacheinander per Aufruftelegramm mit ihren Adressen auf, er¬ hält deren Überwachungsdaten per Antworttelegramm und wertet diese aus.
Wie aus den Figuren ersichtlich, kann ein Ortungsbereich aus mehreren Digitalsignalgrundleitungsabschnitten bestehen. Zur Weitergabe der In-Betrieb-Überwachungsdaten von einem Digital- signalgrundleitungsabschnitt zum nächsten Digitalsignalgrund- leitungsabschnitt eines Liniennetzes oder zu weiteren an einem Netzknoten angeschlossenen Digitalsignalgrundleitungsabschnit- ten ist der Anschluß K3 der Prozessoreinheit vorgesehen. Dieser Anschluß kann aus zwei unidirektionalen Schnittstellen, einem Dateneingang und einem Datenausgang bestehen. In diesem Fall werden zweckmäßiger Weise an den Abzweigstellen über an sich bekannte Vierdrahtgabeln die Daten aller Ausgänge in alle Ein- gänge geführt. Andererseits kann zu diesem Zweck z. B. ein An- koppler Verwendung finden, wie er aus der DE-PS 20 48 140 be¬ kannt ist.
Mit geringerem Aufwand kann die Verteilung der Daten in den Netzknoten über einen bidirektionalen Bus vorgenommen werden. Um Datenkollisionen zu vermeiden, darf jedoch an einem Bus je¬ weils nur ein Treiber aktiv sein. Bei Verwendung eines bidirek¬ tionalen Busses ist daher für das Ein- und Anschalten eines Bus¬ treibers der folgende Ablauf vorgesehen:
Im Ruhezustand sind alle Treiber inaktiv und haben einen hoch- ohmigen Ausgang. Wenn an einem Anschluß Kl, K2 Daten ankommen, wird durch die Flanke des Startbits ein Zeitglied gestartet, das den Treiber für mindestens zwei Zeichen aktiviert. Das wei¬ tere Halten und Ausschalten übernimmt dann der Mikrocomputer, dem die Daten parallel zugeführt wurden. Nur wenn eine Störung bei der Übertragung auftritt - erkannt durch Parity- oder Check¬ summenverletzung oder Verletzung eines zyklischen redundanten Codes (cyclic redundancy check) oder Nichtübereinstimmung eines Längenbytes - wird in einen Modus umgeschaltet, bei dem alle Daten vor dem Weiterreichen kontrolliert werden und nur korrekte Daten weitergeführt werden. Dieser Modus kann vom Or¬ tungsmodul per Fernsteuerbefehl ein- und ausgeschaltet werden.
Vorteil dieses Verfahrens ist, daß die Daten bei ungestörter Übertragung schnell durchgeschaltet werden, so daß sich ein kurzer Abfragezyklus ergibt und bei gestörter Übertragung im Hilfskanal ein Orten des Fehlers möglich ist.
Die in Fig. 5 gezeigte Prozessoreinheit hat einen Eingang El und Ausgang AI zum Anschluß eines ersten vierdrähtigen Daten- kanals zur Übertragung von Telegrammen, einen Eingang E2 und
Ausgang A2 zum Anschluß eines zweiten vierdrähtigen Datenkanals und einen dritten Eingang E3 und Ausgang A3 zum Anschluß eines dritten vierdrähtigen Datenkanals.
Jeder der drei Ausgänge AI, A2 und A3 läßt sich über einen durch den Mikroprozessor 35 steuerbaren Umschalter 36, 31 bzw. 13 wahlweise an den Ausgang eines Exklusiv-ODER-Gliedes 37, 30 bzw. 12 oder an den Ausgang eines Parallel-Serien-Wandlers 23 an¬ schließen. Dieser Parallel-Serien-Wandler 23 ist mit seinem Paralleleingang an den Port PO des Mikroprozessors 35 ange¬ schlossen. Dabei wird der Umschalter 36 über die zweiadrige Steuerleitung St5, der Umschalter 13 über die zweiadrige Steuerleitung St3 und der Umschalter 31 über die zweiadrige Steuerleitung St6 vom Mikroprozessor 35 gesteuert.
Die Exklusiv-Oder-Glieder 12, 30 und 37, die jeweils zu einem Ausgang eines der drei Vierdrahtanschlüsse führen und gege- benenfalls durch ODER-Glieder ersetzt sein können, verknüpfen die an den Eingängen der beiden anderen Vierdrahtanschlüsse ankommenden Daten.
Die Serien-Parallel-Wandler 20, 22, 24 und 25 sowie die Paral- lel-Serien-Wandler 21 und 23 sind in UART-Bausteinen oder in HDLC-Bausteinen enthalten. Die Serien-Parallel- bzw. Parallel- Serien-Wandler 20 bis 25 sind über einen 8-bit-Parallel-Bus an den Port PO des Mikroprozessors 35 angeschlossen und werden durch den mit dem Mikroprozessor 35 verbundenen Chip-Select- Baustein 26 ausgewählt. Durch den ebenfalls an den Mikropro¬ zessor 35 angeschlossenen Interrupt-Baustein 27 unterbrechen sie bei Bedarf das Programm des Mikroprozessors.
An den Port PO des Mikroprozessors 35 ist außerdem der Codier¬ schalter 29 über den Schalter 28 angeschlossen, mit dessen Hilfe die Prozessoreinheit auf eine Adresse und auf die Funk¬ tion eines Adressier-Leitungsendgerätes eingestellt werden kann.
An den Mikroprozessor 35 sind außerdem noch das als Datenspei¬ cher dienende RAM 32, das als Programmspeicher dienende EPROM 33, das als nicht flüchtiger Datenspeicher dienende EEPROM 34 und der Baustein 38 zur Eigenüberwachung angeschlossen.
Der Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes 12 ist über die Vorrich¬ tung 14a zur Flankenerkennung und die dieser in Kette geschal¬ tete Vorrichtung 14b an den einen Eingang des ODER-Gliedes 15 geführt. Der andere Eingang des ODER-Gliedes 15 ist zusammen mit einem Steuereingang der Einrichtungen 14a und 14b an die vom Mikroprozessor 35 kommende Steuerleitung St2 angeschlossen,
Zwischen dem Vierdraht-Anschlußpaar E3, A3 und dem Busanschluß K3 zum Anschluß eines bidirektionalen Busses liegt der Sende- Empfangs-Baustein 11. Der Steuereingang dieses Sende-und Emp¬ fangs-Bausteins 11, über den sich wahlweise der Sender D oder der Empfänger R aktivieren läßt, ist an den Ausgang des ODER- Gliedes 15 angeschlossen.
Im Normalbetrieb werden die Telegramme vom Dateneingang El oder E3 über das Exklusiv-ODER-Glied 30 und den Schalter 31 direkt zum Ausgang A2 weitergegeben. Vom Eingang E2 oder E3 gelangen die Telegramme über das Exklusiv-ODER-Glied 37 und den Schalter 36 zum Ausgang AI.
Das Exklusiv-ODER-Glied 12 bzw. 30, bzw. 37 sorgt dafür, daß keine Daten übertragen werden, wenn Daten gleichzeitig an den Eingängen El und E2 bzw. El und E3 bzw. E2 und E3 ankommen.
Da bei fehlerfreiem Betrieb keine Daten gleichzeitig am Eingang El, E2 und E3 ankommen dürfen, werden durch die Exklusiv-ODER- Glieder 12, 37 und 30 Daten nur im Fehlerfall gesperrt.
Daten, die am Eingang El oder E2 ankommen, können auch über das Exklusiv-ODER-Glied 12 und den Schalter 13 an den Sender D des Sende-Empfangs-Bausteins 11 und von diesem an den Busanschluß K3 gelangen. Hierzu muß sich der Schalter 13 in der gezeigten Normalstellung befinden und der Sender D aktiviert sein. Dies ist dann der Fall, wenn die Vorrichtung 14a eine Anstiegsflanke erkennt und das Oder-Glied 15 über die Vorrichtung 14b und/oder über die Steuerleitung St2 ein entsprechendes Steuerpotential erhält.
Werden im Normalbetrieb Daten über das Exklusiv-ODER-Glied 12 zum Busanschluß K3 geleitet, so werden diese Daten auch in die Vorrichtung 14a zur Flankenerkennung eingespeist. Erkennt die Vorrichtung 14a zur Flankenerkennung die Anstiegsflanke des ersten Bit eines Telegramms, so startet sie die Zeitschaltung 14b. Diese Zeitschaltung gibt einen Ausgangsimpuls ab, der un¬ abhängig von der Bitfolge ist, die am Eingang der Vorrichtung 14a zur Flankenerkennung ankommt. Der Ausgangsimpuls gelangt über das ODER-Glied 15 zum Sende-Empfangs-Baustein 11 und schaltet sofort den Treiberbaustein D ein und den Empfangs- Baustein R aus. Daten, die an einem der Eingänge El oder E2 der Prozessoreinheit ankommen, werden so durch das Erkennen einer ansteigenden Flanke sofort an den Busanschluß K3 weitergegeben.
Gleichzeitig werden die Daten dem Mikroprozessor 35 zur Verar¬ beitung übertragen. Daten, die am Eingang El ankommen, gelangen über den Serien-Parallel-Wandler 22 zum Mikroprozessor 35, Da¬ ten vom Eingang E2 über den Serien-Parallel-Wandler 25 und Da¬ ten vom Eingang E3 über den Serien-Parallel-Wandler 24 zum Mikroprozessor 35. Die Serien-Parallel-Wandler 22, 24 und 25 nehmen die Daten byteweise auf und geben immer dann einen In¬ terrupt-Impuls an den Mikroprozessor 35 ab, wenn sie ein Byte geladen haben, um es an den Port PO des Mikroprozessors 35 ab¬ zugeben. Stellt der Mikroprozessor 35 fest, daß die Daten vor- gegebene Forderungen erfüllen, dann aktiviert er die Steuerlei¬ tung St2. Hierdurch schaltet der Mikroprozessor 35 über das ODER-Glied 15 den Treiber-Baustein D des Interface-Bausteins 11 ein.
Stellt der Mikroprozessor 35 bei der Auswertung eines Telegra - es fest, daß vorgegebene Anforderungen nicht erfüllt wurden, so veranlaßt er die Prozessor-Einheit, in einen Speicherbetrieb überzugehen. Im Speicherbetrieb aktiviert der Mikroprozessor 35 zwei von den drei Steuerleitungen St3, St5 und St6. Zwei von den drei Schaltern 13, 31 und 36 schalten daher um, so daß alle Daten, die der Parallel-Serien Wandler 23 abgibt, an zwei von den drei Ausgängen AI, A2, K3 gelangen, aus deren Richtung das Telegramm nicht empfangen wurde.
Die am Eingang El ankommenden Daten werden im Serien-Parallel- Wandler 21, die am Eingang E2 ankommenden Daten im Serien-Pa¬ rallel-Wandler 25 verarbeitet. Der Mikroprozessor 35 erkennt also, aus welcher Richtung die Daten kommen. Im Speicherbetrieb werden daher die Steuerleitungen St6 und die Steuerleitungen St5 so aktiviert, daß der Ausgang AI oder A2 über den nicht gesendet wird, über den Schalter 31 oder 36 und den Pull-up- Widerstand auf High-Potential gelegt wird. Der Signalsammler 18 ist über den Interface-Baustein 19 und den Serien-Parallel-Wandler 20 und den Parallel-Serien-Wandler 21 an den Mikroprozessor 35 angeschlossen. Der Signalsammler 18 liefert die Überwachungsdaten der überwachten Zwischenstelle und erhält gegebenenfalls die im Aufruftelegramm enthaltenen Steuerinformationen zur Weitergabe an eine nicht dargestellte Signal-Sammeleinrichtung. Die Überwachungsdaten der überwachten Zwischenstelle werden vom Prozessor 35 über den Parallel-Serien- Wandler 22, über die Umschalter 13, 31, 36 und über die Ausgän- ge AI, A2, A3 in alle drei Richtungen Kl, K2 und K3 gesendet. Sind an einem Netzknoten mehrere Anschlüsse K3 über einem bidi¬ rektionalen Bus miteinander verbunden, so ergibt sich folgender Ablauf für das Ein- und Ausschalten eines Bustreibers:
Im Ruhezustand sind alle Treiber inaktiv und haben einen hoch- ohmigen Ausgang. Wenn am Anschluß Kl oder K2 Daten ankommen, wird durch die Flanke des Startbits das Zeitglied 14b gestar¬ tet, das den Treiber für mindestens zwei Zeichen aktiviert. Das weitere Halten und Ausschalten übernimmt dann der Mikro¬ computer 35, dem die Daten parallel zugeführt wurden.

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zur Fehlerortung und/oder In-Betrieb-Überwachung für Nachrichtenübertragungseinrichtungen, die wenigstens eine Übertragungsstrecke (4) mit zwei Leitungsendgeräten (1) ent¬ halten, zwischen denen gegebenenfalls ein oder mehrere Zwischen¬ stellen (2) vorgesehen sein können, mit einer Aufrufeinheit (7, 8), die mit Prozessoreinheiten (6), die überwachten Endstellen und/oder Zwischenstellen zugeordnet sind, über wenigstens einen Telemetriekanal Informationen austauscht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Prozessoreinheiten (6) mit Adressen versehen sind und daß die Aufrufeiπheit (7, 8) Adressen enthaltende Abfragetele¬ gramme an die Prozessoreinheiten (6) aussendet und jeweils ein Antworttelegramm der aufgerufenen Prozessoreinheit (6) empfängt und daß die Nachrichtenübertragungseinrichtung an wenigstens einem Ort (A...H) mehrere Prozessoreinheiten (6) enthält, die über einen Datenbus (9; 9A...9H) miteinander verbunden sind, der die Telemetriekanäle mehrerer Übertragungsstrecken (4a...4EG) miteinander verbindet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der die Prozessoreinheiten (6) verbindende Datenbus ein bidirektionaler Bus (9) für Halbduplexbetrieb ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Prozessoreinheit (6) wenigstens einen Ein-/Ausgang (Kl, K2) zum Anschluß eines Vierdraht-Telemetriekanals und wenigstens einen Ein-/Ausgang (K3, K3a) zum Anschluß des Datenbusses und eine Koppelvorrichtung enthält, die in einem Ruhezustand bei Empfang von Daten am Eingang (E1...E3) eines der Ein-/Ausgänge die empfangenen Daten an die Ausgänge (AI...A3) der anderen Ein-/Ausgänge (Kl, K2, K3, K3a) weitergibt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei jedem der Ein-/Ausgänge (Kl, K2, K3, K3a) der Prozes¬ soreinheit dem Ausgang ein ODER-Glied oder ein Exklusiv-Oder- Glied (12) vorgeschaltet ist und daß zwei Eingänge des ODER- bzw. Exklusiv-Oder-Gliedes (12) mit den Eingängen der beiden anderen Ein-/Ausgänge verbunden sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei jedem der Ein-/Ausgänge (Kl, K2, K3) der Prozessorein¬ heit (6) der Ausgang an einen Datenausgang des Mikroprozessors (35) angeschlossen ist und daß der Mikroprozessor (35) bei Emp¬ fang von Daten am Eingang eines der Ein-/Ausgänge (K1...K3) die empfangenen Daten an die Ausgänge (AI, A2, A3) der anderen Ein-/ Ausgänge (Kl K3) weitergibt.
6. Einrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei jedem der Ein/Ausgänge (K1...K3) der Prozessoreinheit (6) der Ausgang (AI...A3) an einen Datenausgang des Mikroprozes¬ sors (35) angeschlossen ist und daß der Mikroprozessor (35) bei Empfang von Daten an wenigstens zwei Eingängen (E1...E3) der Ein-/Ausgänge (K1...K3) die empfangenen Daten nicht an die Aus- gänge (AI...A3) der anderen Ein-/Ausgänge (K1...K3) weitergibt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei der Prozessoreinheit (35) jedem der Ausgänge (AI...A3) ein Umschalter (13, 31 36) vorgeschaltet ist, der wahlweise die Koppelvorrichtung oder einen Datenausgang des Mikroprozessors (35) mit dem betreffenden Ausgang (AI...A3) verbindet.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß wenigstens die mit dem Datenbus (9; 9A...9H) verbundenen Prozessoreinheiten (6) jeweils eine Sende-Empfangseinheit (11) enthalten, und daß die Sende-E pfangseinheiten (11) durch den Mikroprozessor (35) der jeweiligen Prozessoreinheit (6) derart steuerbar sind, daß im Ruhezustand alle Sender der Sende-Emp- fangseinheiten (11) an ihrem Ausgang hochohmig sind und beim Aussenden von Daten vorgegebene Logikpegel abgeben.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Sende-Empfangseinheit (11) durch eine Vorrichtung (14a) zur Flankenerkennung derart steuerbar ist, daß durch die Flanke eines Startbits der an einem der Tele etrieeingänge (E1...E3) ankommenden Daten ein Zeitglied (14b) gestartet wird, das den Sender (D) der Sende-Empfangseinheit (11) für die Dauer von mindestens zwei Zeichen aktiviert und gleichzeitig den Empfän¬ ger (R) der Sende-Empfangseinheit (11) sperrt und daß das wei¬ tere Halten und Ausschalten vom Mikroprozessor (35) übernommen wird, dem die Daten gleichzeitig zugeführt werden.
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