DE1062291B

DE1062291B - Multichannel communication system

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

DEUTSCHESGERMAN

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.In systems for multi-channel message transmission, in addition to those that are normally in operation Device often a reserve device is provided, which when certain malfunctions occur in the first facility takes over the continuation of operations. A switch to the reserve facility can take place, for example, if this is done for all transmission channels in the first device common broadband signal fails, is too small or has other deficiencies. With this switchover criterion A disadvantage is to be seen in the fact that the individual channels are not monitored. It can therefore one or more channels fail or be disturbed without the Rerseveeinrichtung being put into operation will. It is true that monitoring means can also be provided for each individual channel Faults in the relevant channel cause the backup facility to be switched on. The effort for one but such a surveillance system is disproportionately large.

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.When switching over, a certain amount of time always elapses before the reserve device takes over operation can. This time can be reduced to a fraction of a second if the tubes the reserve device are always heated and provided with the necessary supply voltages. This mode of operation but requires a constant, significant effort. A switching time can also be used of fractions of a second, which is still acceptable in voice transmission, the flawless transmission for example by dialing signals or teletype characters, make impossible.

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. The invention now relates to a system for multi-channel communication, which for each Transmission direction includes two identical transmission devices that normally work in parallel. According to the invention there is a monitoring device common to all channels, which the signals from two corresponding channels from the two in a cyclical sequence Comparing transmission facilities and which at least parts of the disturbed facility are out of order sets when the transmission qualities in the two channels differ noticeably from one another.

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 This mode of operation ensures that even if a fault occurs in one of the two Transmission facilities, the operation is continued without a changeover pause. The supervision of all channels in a cyclical sequence can, as will be shown later, be carried out with little effort. This way of monitoring is particularly good suitable for use in parallel operation of two transmission devices, because no requirement Multichannel communication system

Anmelder:Applicant:

»Patelhold«
Patentverwertungs- & Elektro-Holding"Patelhold"
Patent utilization & electrical holding

A.-G.,
Glarus (Schweiz)A.-G.,
Glarus (Switzerland)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6Representative: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, patent attorney,
Munich 23, Dunantstr. 6th

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 31. Juli 1954Claimed priority:
Switzerland from July 31, 1954

Mario Delia Spina, Baden (Schweiz),
ist als Erfinder genannt wordenMario Delia Spina, Baden (Switzerland),
has been named as the inventor

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.after the disrupted device has been switched off immediately, there is a requirement for continuous monitoring each individual channel would require. The constant effort for a second facility Thanks to its parallel connection to the first device, there is the advantage of an improvement of three decibels Ratio of useful signal to noise as long as both transmission facilities work undisturbed.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher besprochen.The invention will now be discussed in more detail with reference to the drawing.

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 und1 shows the principle on the basis of an overview circuit diagram for one direction of transmission of a multichannel communication system. The signals ^ ₁ , S ₂ ... S _{x should be sent} from the input terminals with the same name to the output terminals E ₁ , E ₂ . . . E _{x are} transmitted. According to the invention, this is done by means of two parallel monitoring devices I and II of the same type, which are connected on the input side via the fork circuits G _s to the input terminals and on the output side via the fork circuits G _e to the output terminals. Each of these devices can, for example, a modulator for each transmission channel, a frequency or pulse-modulated microwave transmitter, a number of relay stations, a microwave receiver with broadband amplifier and

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einen Demodulator für jeden Übertragungskanal enthalten. contain a demodulator for each transmission channel.

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.For monitoring the transmission quality in each channel 1, the linked-together step switches are in the aufzufassenden as an example arrangement of FIG. W _1, W _2, which perform U signals of the monitoring means in cyclic sequence in each case two corresponding channels before the output-side hybrid circuit be won. For example, one pair of channels can be monitored per second. Instead of the step switches shown, a chain of self-indexing relays or some other equivalent arrangement can of course also be used. When transmission defects are detected, the monitoring device U switches off at least the disturbed parts in the devices I or II via the lines m ' or m " .

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.According to an exemplary embodiment of the invention to be discussed in more detail, the monitoring device U monitors the level of the useful signal and the level of the noise for each channel. For this purpose, a so-called pilot tone of constant level and constant frequency is added to each channel in the hybrid circuit G _{s on the input side.} At the points F _{5 of} the signal feed lines, filters are arranged with \ * orteil, which keep the vicinity of the frequency of the pilot tone and a further, for example adjoining frequency range free of input signals. In this way, the pilot tone can be perceived undisturbed on the output side, while in the latter frequency range only the system-related noise is received and can be monitored.

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.FIG. 2 now shows an exemplary embodiment for the monitoring device U ₁ which monitors the transmission quality in two corresponding channels of the two transmission devices immediately before they are combined. The monitoring device responds when the level of the pilot tone in a monitored channel is noticeably lower or the level of the noise is noticeably greater than in the corresponding channel of the other transmission device that is being monitored at the same time. For this purpose, the monitoring device U contains two identical arrangements; These each include a filter F _p for filtering out the pilot tone, an amplifier Vp with adjustable gain for the pilot tone, a rectifier G ″, a filter F _r for filtering out the frequency range used for noise transmission, an amplifier V ₁ . for amplifying the noise voltages and a biased rectifier G _n which, when a certain noise level is exceeded, generates a DC voltage which reduces the gain of the pilot tone amplifier when the noise increases. The output voltage of the rectifier G _p thus falls from its normal value when either the level of the pilot tone decreases or when the level of the noise increases, that is, when the transmission quality in the relevant channel is impaired.

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.In the differential relay D , the two direct voltages generated by the rectifiers G ″ are compared with one another. Usually both relay contacts are open; In the event of a fault in channel X ' (device I), the upper contact is closed; in the event of a fault in the corresponding channel X " (device II), the lower contact is closed.

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.It is particularly clear from FIG. 1 that the monitoring device Γ "is common to all channels serves. It is therefore possible to monitor all channels with little effort.

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.From a current source connected to point + (FIG. 2), line m ' or line m " is energized in the event of a fault. According to the invention, this process is used to switch off faulty parts of the system. which is fed from the line m ' or m " , that transmission device in which a fault has occurred can be completely put out of operation at least on the output side. At the same time, a signal can be triggered which makes the operating personnel aware of the malfunction.

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 SchrittschalterHowever, it is often more expedient, when a fault occurs in a channel, not to put the entire transmission device containing this channel out of operation, but only to put this one channel out of operation. This can be done using the arrangement shown as an example in FIG. 3. The differential relay D then controls one of the changeover relays R ₁ or R ₂ when it is briefly excited as a result of a fault in a channel . The normally open and normally closed contacts of these relays are via the step switch

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.as W _% , W ₄ , W ₅ , W _e connected to relays, one of which is assigned to each channel. Fig. 3 shows only a pair P, Q of these relays, which, since the step switches W ₃ to W ₆ run synchronously with the step switches JF ₁ and W ₉ (see. Fig. 1 and 2), the currently monitored channels X ' and X " . Normally the windings of these relays are de-energized. At the moment the relevant channel is monitored, one winding of each relay is briefly fed via the step switch and a contact of the relays R ₁ or R ₂ by the power sources connected to the points +. In the case of undisturbed operation, this is winding n; in the event of a fault, this is winding s.
Fig. 3 shows the existing positions of the relay contacts during undisturbed operation. Then z. B. in channel X ' the last stage D _{x of} the transmission device I (z. B. a low frequency amplifier) via the contact p _t and the attenuator A to be discussed with the hybrid circuit G _e and via this simultaneously with the channel X " with the Output terminals E _x connected. After a fault occurs in channel X ' , as soon as the step switches reach the corresponding position, relay R ₁ and further the winding s of relay P. The contact P ₁ disconnects the output of stage D _x from the hybrid G _e and sets an equivalent resistor R in place of the latter. The contact p ₂ bridges an attenuator A with an attenuation of 6 decibels, which is in the course of the channel X ″, which now continues working alone, whereby the level of the useful signal increases despite the failure of a transmission device the previous value is brought. In further operation, the noise level is only 3 decibels higher than in normal operation. These contact positions remain until the fault has been eliminated. Then the differential relay D is no longer excited during the monitoring process of the channel pair X ', X " , and the relay R ₁ also remains in its rest position. As a result, a current surge flows through the winding η of the relay P, _ ψιά whose contacts represent the normal state likeSS * her.

Zusätzliche Kontakte der Relais P und Q können dazu dienen, eine Störungsmeldung auszulösen oder auch, wenn dies wünschenswert erscheint, über eineAdditional contacts of the relays P and Q can be used to trigger a fault message or , if this appears desirable, via a

Claims

Service channel connection of the other transmission device to cause the disconnection of transmission-side parts of the disturbed transmission device. It is often advantageous, in addition to the monitoring device described, to provide a device known per se which, in the event of a fault in the broadband channel of a transmission device common to all channels, immediately puts this device out of operation completely. This prevents the transmission level in the individual channels from being reduced for a longer or shorter period of time after such a disturbance has occurred. PATENT LANGUAGE: 15

1. System for multi-channel message transmission, which two for each transmission direction includes identical transmission facilities normally operating in parallel, characterized in that: that a common monitoring device is available for all channels, which the signals from two corresponding channels from the two in a cyclical sequence Comparing transmission facilities and which at least parts of the disturbed facility except Operation resumes when the transmission qualities in the two channels differ noticeably from one another differentiate.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the two transmission devices input and output side are connected in parallel via hybrid circuits and that the monitoring the transmission quality happens before the hybrid circuit on the output side.

3. Device according to claim 1, characterized in that when faults occur the output-side part of the relevant channel is put out of operation.

4. Device according to claim 3, characterized in that the decommissioning received remains until it is determined by a subsequent monitoring process that the fault is eliminated.

5. Plant according to claim 1, characterized in that the monitoring device simultaneously monitors the signal and noise levels in each of the two channels.

6. System according to claim 5, characterized in that each channel has a pilot tone on the transmitting side is attached, which is used in the monitoring device to determine the signal level and that each channel contains a notch filter on the transmit side, which covers a certain frequency range, which is used in the monitoring device to determine the noise level, keeps signals free.

7. Plant according to claim 6, characterized in that for monitoring the signal level and the noise level is used by an amplifier processing the pilot tone, the gain of which is a function of is variable from the noise level.

8. Plant according to claim 8, characterized in that each channel in front of the receiver side Hybrid circuit contains an attenuator which, in the event of faults in the parallel-connected Channel is made ineffective.

9. Plant according to claim 1, characterized in that additional means are available which in the event of interference in the part of a transmission facility common to all channels put this facility at least partially out of service.

Considered publications:
German Patent Nos. 632 576, 880 001;
U.S. Patent No. 2,648,765;
Funk-Technik, 1951, p. 682.

1 sheet of drawings