DE1062291B

DE1062291B - Mehrkanal-Nachrichtenuebertragungs-anlage

Info

Publication number: DE1062291B
Application number: DEP12527A
Authority: DE
Inventors: Mario Della Spina
Original assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Current assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Priority date: 1954-07-31
Filing date: 1954-08-17
Publication date: 1959-07-30
Also published as: CH320957A

Description

DEUTSCHES

In Anlagen für Mehrkanal-Nachrichtenübertragung wird nebst der normalerweise in Betrieb stehenden Einrichtung oft eine Reserveeinrichtung vorgesehen, welche beim Auftreten gewisser Störungen in der ersten Einrichtung die Fortsetzung des Betriebes übernimmt. Eine Umschaltung auf die Reserveeinrichtung kann beispielsweise dann erfolgen, wenn in der ersten Einrichtung das für alle Übertragungskanäle gemeinsame Breitbandsignal ausfällt, zu klein ist oder andere Mangel aufweist. Bei diesem Umschaltkriterium ist ein Nachteil darin zu sehen, daß die einzelnen Kanäle nicht überwacht sind. Es können daher ein oder mehrere Kanäle ausfallen oder gestört sein, ohne daß die Rerseveeinrichtung in Betrieb gesetzt wird. Zwar können auch Überwachungsmittel für jeden einzelnen Kanal vorgesehen werden, welche bei Störungen im betreff enden Kanal die Einschaltung der Reserveeinrichtung veranlassen. Der Aufwand für ein solches Überwachungssystem ist aber unverhältnismäßig groß.

Stets vergeht bei der Umschaltung eine gewisse Zeit, bevor die Reserveeinrichtung den Betrieb übernehmen kann. Diese Zeit kann zwar auf Bruchteile einer Sekunde verringert werden, wenn die Röhren der Reserveeinrichtung stets geheizt und mit den notwendigen Speisespannungen versehen sind. Diese Betriebsweise bedingt aber einen dauernden bedeutenden Leistungsaufwand. Außerdem kann eine Umschaltzeit von Sekundenbruchteilen, welche bei der Sprachübertragung noch annehmbar ist, die einwandfreie Übertragung beispielsweise von Wahlsignalen oder von Fernschreibezeichen, unmöglich machen.

Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Anlage für Mehrkanal-Nachrichtenübertragung, welche für jede Übertragungsrichtung zwei gleiche Übertragungseinrichtungen umfaßt, die normalerweise parallel arbeiten. Erfindungsgemäß ist eine für alle Kanäle gemeinsame Überwachungseinrichtung vorhanden, welche in zyklischer Folge die Signale aus jeweils zwei einander entsprechenden Kanälen aus den beiden Übertragungseinrichtungen vergleicht und welche wenigstens Teile der gestörten Einrichtung außer Betrieb setzt, wenn die Übertragungsqualitäten in den beiden Kanälen sich merklich voneinander unterscheiden.

Durch diese Betriebsweise wird erreicht, daß auch beim Auftreten einer Störung in einer der beiden Übertragungseinrichtungen der Betrieb ohne Umschaltpause weitergeführt wird. Die Überwachung aller Kanäle in zyklischer Folge läßt sich, wie noch zu zeigen sein wird, mit geringem Aufwand durchführen. Diese Überwachungsweise ist besonders gut zur Verwendung beim Parallelbetrieb zweier Übertragungseinrichtungen geeignet, weil keine Forderung Mehrkanal-Nachrichtenübertragungsanlage

Anmelder:

»Patelhold«
Patentverwertungs- & Elektro-Holding

A.-G.,
Glarus (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 31. Juli 1954

Mario Delia Spina, Baden (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

nach sofortiger Ausschaltung der gestörten Einrichtung besteht, welche Forderung eine dauernde Überwachung jedes einzelnen Kanals bedingen würde. Dem dauernden Leistungsaufwand für eine zweite Einrichtung steht dank ihrer Parallelschaltung zur ersten Einrichtung der Vorteil eines um drei Dezibel verbesserten Verhältnisses von Nutzsignal zu Rauschen gegenüber, solange beide Übertragungseinrichtungen ungestört arbeiten.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher besprochen.

Die Fig. 1 zeigt das Prinzip an Hand eines Übersichtsschaltbildes für die eine Übertragungsrichtung einer Mehrkanal-Nachrichtenübertragungsanlage. Es sollen die Signale ^₁, S₂ ... S_x von den gleichbezeichneten Eingangsklemmen an die Ausgangsklemmen E₁, E₂. . . E_x übertragen werden. Erfindungsgemaß geschieht dies mittels zweier parallel arbeitender gleichartiger Überwachungseinrichtungen I und II, welche eingangsseitig über die Gabelschaltungen G_s mit den Eingangsklemmen und ausgangsseitig über die Gabelschaltungen G_e mit den Ausgangsklemmen verbunden sind. Jede dieser Einrichtungen kann beispielsweise einen Modulator für jeden Übertragungskanal, einen frequenz- oder impulsmodulierten Mikrowellensender, eine Anzahl Relaisstationen, einen Mikrowellenempfänger mit Breitbandverstärker und

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einen Demodulator für jeden Übertragungskanal enthalten.

Zur Überwachung der Übertragungsqualität in den einzelnen Kanälen dienen in der als Beispiel aufzufassenden Anordnung gemäß Fig. 1 die miteinander gekuppelten Schrittschalter W₁, W₂, welche der Überwachungseinrichtung U Signale zuführen, die in zyklischer Folge aus jeweils zwei einander entsprechenden Kanälen vor der ausgangsseitigen Gabelschaltung gewonnen werden. Es kann beispielsweise pro Sekunde jeweils ein Kanalpaar überwacht werden. An Stelle der gezeichneten Schrittschalter kann natürlich auch eine Kette von sich selbst fortschaltenden Relais oder eine andere äquivalente Anordnung treten. Die Überwachungseinrichtung U schaltet beim Feststellen von Übertragungsmängeln wenigstens die gestörten Teile in den Einrichtungen I oder II über die Leitungen m' bzw. m" aus.

Gemäß einem noch näher zu besprechenden Ausführungsbeispiel der Erfindung überwacht die Überwachungseinrichtung U für jeden Kanal den Pegel des Xutzsignals und den Pegel des Rauschens. Zu diesem Zweck wird bei der eingangsseitigen Gabelschaltung G_s jedem Kanal ein sogenannter Pilotton von kanstantem Pegel und konstanter Frequenz beigefügt. An den Punkten F₅ der Signalzuführungsleitungen werden mit \*orteil Filter angeordnet, welche die Umgebung der Frequenz des Pilottones und einen weiteren, beispielsweise daran anschließenden Frequenzbereich von Eingangssignalen freihalten. So kann der Pilotton ausgangsseitig ungestört wahrgenommen werden, während im letztgenannten Frequenzbereich nur das systembedingte Rauschen empfangen wird und überwacht werden kann.

Die Fig. 2 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel für die Überwachungseinrichtung U₁ welche die Übertragungsqualität in jeweils zwei einander entsprechenden Kanälen der beiden Übertragungseinrichtungen unmittelbar vor ihrer Zusammenführung überwacht. Die Überwachungseinrichtung spricht an, wenn in einem überwachten Kanal der Pegel des Pilottones merklich kleiner oder der Pegel des Rauschens merklich größer ist als im gleichzeitig überwachten entsprechenden Kanal der anderen Übertragungseinrichtung. Dazu enthält die Überwachungseinrichtung U zwei identische Anordnungen; diese umfassen je ein Filter F_p zur Aussiebung des Pilottones, einen Verstärker Vp mit regelbarem Verstärkungsgrad für den Pilotton, einen Gleichrichter G„, ein Filter F_r zur Aussiebung des für die Rauschübertragung dienenden Frequenzbereiches, einen Verstärker V₁. zur Verstärkung der Rauschspannungen und einen vorgespannten Gleichrichter G_n welcher beim Überschreiten eines gewissen Rauschpegels eine Gleichspannung erzeugt, die bei zunehmendem Rauschen den Verstärkungsgrad des Pilottonverstärkers verringert. Die Ausgangsspannung des Gleichrichters G_p sinkt also von ihrem Normalwert ab, wenn entweder der Pegel des Pilottones abnimmt oder wenn der Pegel des Rauschens ansteigt, wenn also die Übertragungsqualität im betreffenden Kanal beeinträchtigt ist.

Im Differentialrelais D werden die beiden von den Gleichrichtern G„ erzeugten Gleichspannungen miteinander verglichen. Normalerweise sind beide Relaiskontakte geöffnet; bei einer Störung im Kanal X' (Einrichtung I) wird der obere Kontakt, bei einer Störung im entsprechenden Kanal X" (EinrichtungII) der untere Kontakt geschlossen.

Es ist besonders aus der Fig. 1 klar ersichtlich, daß die Überwachungseinrichtung Γ" allen Kanälen gemeinsam dient. Es ist daher die Überwachung aller Kanäle mit geringem Aufwand möglich.

Von einer am Punkt + (Fig. 2) angeschlossenen Stromquelle her wird also bei einer Störung die Leitung m' oder die Leitung m" unter Spannung gesetzt. Dieser Vorgang wird erfmdungsgemäß zur Ausschaltung gestörter Teile der Anlage benutzt. Es kann beispielsweise durch ein Relais, welches aus der Leitung m' bzw. m" gespeist wird, diejenige Übertragungseinrichtung, in welcher eine Störung aufgetreten ist, wenigstens ausgangsseitig ganz außer Betrieb gesetzt werden. Gleichzeitig kann ein Signal ausgelöst werden, welches das Bedienungspersonal auf die Störung aufmerksam macht.

Oft ist es aber zweckmäßiger, beim Auftreten einer Störung in einem Kanal nicht die gesamte Übertragungseinrichtung, welche diesen Kanal enthält, außer Betrieb zu setzen, sondern nur diesen einen Kanal. Dies kann unter Benutzung der als Beispiel in Fig. 3 gezeigten Anordnung geschehen. Danach steuert das Differentialrelais D, wenn es infolge einer Störung in einem Kanal kurzzeitig erregt ist, eines der Umschaltrelais R₁ oder R₂. Die Arbeits- und Ruhekontakte dieser Relais stehen über die Schrittschalter

as W_%, W₄, W₅, W_e mit Relais in Verbindung, von denen jedem Kanal eines zugeordnet ist. Die Fig. 3 zeigt nur ein Paar P, Q dieser Relais, welche, da die Schrittschalter W₃ bis W₆ mit den Schrittschalter JF₁ und W₉ (vgl. Fig. 1 und 2) synchron laufen, den gerade überwachten Kanälen X' und X" angehören. Normalerweise sind die Wicklungen dieser Relais stromlos. Im Moment der Überwachung des betreffenden Kanals wird eine Wicklung jedes Relais über den Schrittschalter und einen Kontakt der Relais R₁ bzw. R₂ kurzzeitig durch die bei den Punkten + angeschlossenen Stromquellen gespeist. Bei ungestörtem Betrieb ist dies die Wicklung n, beim Auftreten einer Störung die Wicklung s.
Die Fig. 3 zeigt die bei ungestörtem Betrieb bestehenden Lagen der Relaiskontakte. Danach ist z. B. im Kanal X' die letzte Stufe D_x der Übertragungseinrichtung I (z. B. ein Niederfrequenzverstärker) über den Kontakt p_t und das noch zu besprechende Dämpfungsglied A mit der Gabelschaltung G_e und über diese gleichzeitig mit dem Kanal X" mit den Ausgangsklemmen E_x verbunden. Nach dem Auftreten einer Störung im Kanal X' wird, sobald die Schrittschalter die entsprechende Stellung erreichen, das Relais R₁ und weiter die Wicklung s des Relais P erregt. Der Kontakt P₁ trennt den Ausgang der Stufe D_x von der Gabelschaltung G_e ab und setzt an Stelle der letzteren einen Ersatzwiderstand R. Der Kontakt p₂ überbrückt ein im Zuge des nun allein weiterarbeitenden Kanals X" liegendes Dämpfungsglied A mit einer Dämpfung von 6 Dezibel, wodurch der Pegel des Nutzsignals trotz Ausfallens einer Übertragungseinrichtung auf den früheren Wert gebracht wird. Im weiteren Betrieb liegt also lediglich der Geräuschpegel um 3 Dezibel höher als im Normalbetrieb. Diese Kontaktstellungen bleiben bestehen, bis die Störung beseitigt ist. Dann wird nämlich beim Überwachungsvorgang des Kanalpaares X', X" das Differentialrelais D nicht mehr erregt, und es bleibt auch das Relais R₁ in seiner Ruhelage. Demzufolge fließt ein Stromstoß durch die Wicklung η des Relais P, _ ψιά dessen Kontakte stellen den Normalzustand wieSS* her.

Zusätzliche Kontakte der Relais P und Q können dazu dienen, eine Störungsmeldung auszulösen oder auch, wenn dies wünschenswert erscheint, über eine

Claims

Dienstkanal verbindung der anderen Übertragungseinrichtung die Ausschaltung auch sendeseitiger Teile der gestörten Übertragungseinrichtung zu bewirken. Oft ist es vorteilhaft, zusätzlich zur beschriebenen Überwachungseinrichtung eine an sich bekannte Vorrichtung vorzusehen, welche bei einer Störung in dem allen Kanälen gemeinsamen Breitbandkanal einer Übertragungseinrichtung diese Einrichtung sofort völlig außer Betrieb setzt. Es wird damit vermieden, daß nach Eintreten einer solchen Störung die Übertragungspegel in den einzelnen Kanälen während mehr oder weniger langer Zeit herabgesetzt sind. PATENTAXSPROCHE: 15

1. Anlage für Mehrkanal-Nachrichtenübertragung, welche für jede Übertragungsrichtung zwei gleiche Übertragungseinrichtungen umfaßt, die normalerweise parallel arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine für alle Kanäle gemeinsame Überwachungseinrichtung vorhanden ist, welche in zyklischer Folge die Signale aus jeweils zwei einander entsprechenden Kanälen aus den beiden Übertragungseinrichtungen vergleicht und welche wenigstens Teile der gestörten Einrichtung außer Betrieb setzt, wenn die Übertragungsqualitäten in den beiden Kanälen sich merklich voneinander unterscheiden.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Übertragungseinrichtungen eingangs- und ausgangssei tig über Gabelschaltungen parallel geschaltet sind und daß die Überwachung der Übertragungsqualität vor der ausgangsseitigen Gabelschaltung geschieht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten von Störungen der ausgangsseitige Teil des betreffenden Kanals außer Betrieb gesetzt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außerbetriebsetzung erhalten bleibt, bis durch einen folgenden Überwachungsvorgang festgestellt wird, daß die Störung beseitigt ist.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung gleichzeitig den Signal- und den Rauschpegel in jedem der beiden Kanäle überwacht.

6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kanal sendeseitig ein Pilotton beigefügt wird, der in der Überwachungseinrichtung zur Feststellung des Signalpegels verwendet wird, und daß jeder Kanal sendeseitig ein Sperrfilter enthält, welches einen gewissen Frequenzbereich, der in der Überwachungseinrichtung zur Feststellung des Rauschpegels verwendet wird, von Signalen frei hält.

7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung von Signalpegel und Rauschpegel ein den Pilotton verarbeitender Verstärker dient, dessen Verstärkungsgrad in Abhängigkeit vom Rauschpegel veränderlich ist.

8. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kanal vor der empfatigsseitigen Gabelschaltung ein Dämpfungsglied enthält, welches bei Störungen im parallel geschalteten Kanal unwirksam gemacht wird.

9. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich Mittel vorhanden sind, welche beim Auftreten von Störungen in dem allen Kanälen gemeinsamen Teil einer Übertragungseinrichtung diese Einrichtung wenigstens teilweise außer Betrieb setzen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 632 576, 880 001;
USA.-Patentschrift Nr. 2 648 765;
Funk-Technik, 1951, S. 682.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen