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Richtfunknetz mit einer automatischen Streckenersatzschaltung Die
Erfindung bezieht sich auf ein Richtfunknetz mit einer automatischen Streckenersatzschaltung,
bestehend aus einzelnen Verbindungswegen und Ab-
zweiglinien mit mehreren
Betriebskanälen und einem Ersatzkanal, die in durch Schaltstellen miteinander verbundene
Schaltabschnitte unterteilt sind, bei dem auf den Betriebs- und Ersatzkanälen Überwachungsschwingungen
(Pilotsignale) mit übertragen werden, aus denen in den Schalteinrichtungen der Schaltstellen
Schaltkriterien abgeleitet werden und bei dem jede Schaltstelle einen Empfänger
und einen Sender für die Aussendung von Steuersignalen aufweist, die auf von den
Betriebs- und Ersatzkanälen getrennten Wegen übertragen werden.
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In der Regel weisen die einzelnen Verbindungswege derartiger Einrichtungen
pro übertragungsrichtung mehrere Betriebskanäle und einen Ersatzkanal auf. In der
Zeichnung ist in der F i g. 1 für ein Richtfunknetz ein solcher Verbindungsweg
im Bereich eines in der Regel mehrere Relaisstellen umfassenden Schaltabschnitts
entsprechend einer bekannten Ausführung schematisch dargestellt.
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Die zu Schaltstellen ausgebauten Relaisstellen X und Y bestehen jeweils
aus einer Empfangsantenne A e und einer Sendeantenne As, die mit dem
Empfänger E bzw. dem Sender S über Weichen W in Verbindung stehen.
Die Weichen W ermöglichen einerseits die Trennung der über die Empfangsantenne A
e empfangenen Betriebskanäle 1, 11 und 111 wie des Ersatzkanals IV
und andererseits die sendeseitige Zusammenfassung der betreffenden Kanäle zur
Ab-
strahlung über die gemeinsame Antenne As. Die Empfänger
E und Sender S sind jeweils über ein aus einer empfangsseitigen Schalteinrichtung
Se und einer sendeseitigen Schalteinrichtung Ss bestehendes Umschaltgestell miteinander
verbunden. Diese Schalteinrichtungen ermöglichen die wahlweise Umschaltung eines
der als gestört gemeldeten Betriebskanäle 1, 11 und 111 auf den Ersatzkanal
IV. Die überwachung der Betriebskanäle wie auch des Ersatzkanals kann beispielsweise
durch einen auf den Betriebskanälen I, II und 111 und dem Ersatzkanal IV
mitübertragenen Piloten erfolgen, der von den empfangsseitigen Schalteinrichtungen
Se empfangen und ausgewertet wird.
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Jede empfangsseitige Schalteinrichtung Se enthält, wie aus dem Blockschaltbild
der F i g. 2, einer bekannten Ausführung, zu ersehen ist, für jeden der Betriebskanäle
1, 11 und III einen empfangsseitigen Umschalter Ue sowie eine mit allen vier
Kanälen in Verbindung stehende Kanalüberwachungseinrichtung Ki!. Die Kanalüberwachungseinrichtung
Kü enthält im wesentlichen vier Pilotempfänger, für jeden Kanal einen, die die auf
den Kanälen mitübertrageneu Piloten empfangen. Die Kanalüberwachungseinrichtung
Kii ist ausgangsseitig an einen Auswerter Au angeschlossen, der seinerseits mit
einem Signalsender Sis, einem Signalempfänger Sie und einer empfangsseitigen
Steuereinrichtung Ste für die empfangsseitigen Umschalter Ue in Verbindung steht.
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Die sendeseitige Schalteinrichtung Ss weist analog zur empfangsseitigen
Schalteinrichtung Se der bekannten Ausführung drei sendeseitige Umschalter Us auf,
die von einer sendeseitigen Steuereinrichtung Sts über einen mit dieser Einrichtung
verbundenen Signalempfänger Sie betätigt werden. Ferner ist die sendeseitige Steuereinrichtung
Sts noch an einen Signalsender Sis angeschlossen. Der Signalempfänger Sie der empfangsseitigen
Schalteinrichtung Se und der Signalsender Sis der sendeseitigen Schalteinrichtung
Ss stehen jeweils über Signalleitungen mit der sendeseitigen Schalteinrichtung Ss
bzw. der empfangsseitigen Schalteinrichtung Se des ihnen jeweils zugehörigen Schaltabschnitts
in Verbindung.
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Fällt beispielsweise in dem der empfangsseitigen Schalteinrichtung
Se nach der F i g. 2 zugehörigen Schaltabschnitt der Betriebskanal
11 aus, dann wird der Ausfall des Piloten in der Kanalüberwachungseinrichtung
Kü registriert und dem Auswerter Au
über die dem Betriebskanal
11 zugeordneten Leitung mitgeteilt. Der Auswerter Au prüft, ob der Ersatzkanal
IV nicht bereits belegt oder selbst gestört ist und gibt bei entsprechendem Präfergebnis
über den Signalsender Sis zur fernen Sendeseite des Schaltabschnitts den Befehl,
den Ersatzkanal IV zum Betriebskanal II parallel zu schalten. Der von der Empfangsseite
Se ausgesandte Befehl wird vom Signalempfänger Sis der fernen sendeseitigen Schalteinrichtung
Ss des betreffenden Schaltabschnitts empfangen u!ld der sendeseitigen Steuerschaltung
Sts zugeleitet, die dann den betreffenden sendeseitigen Umschalter Us betätigt.
Die erfolgreiche sendeseitige ParallelschaItung des Ersatzkanals IV zum Betriebskanal
II wird von der Sendeseite über den fernen sendeseitigen Signalsender Sis der Empfangsseite,
und zwar über den Signalempfänger Sie, dem Auswerter Au bestätigt, der daraufhin
über die empfangsseitige Steuereinrichtung Ste eine entsprechende Umschaltung durch
den dem Betriebskanal II zugehörigen empfangsseitigen Umschalter Ue veranlaßt. Sobald
die Betriebsstörung auf dem Betriebskanal II entfällt, wird die Umschaltung rückgängig
gemacht. Als Kriterium hierfür dient der dann über den Betriebskanal 11 von
der Kanalüberwachungseinrichtung Kü empfangene Pilot.
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Meist besteht bei Richtfunkverbindungen die Forderung, daß eine Umschaltung
auch dann bereits stattfinden soll, wenn in einem der Betriebskanäle, beispielsweise
durch ein lang anhaltendes Fading, das Geräusch unzulässig stark ansteigt. In diesem
Fall ist gemäß der bekannten Anordnung die Kanalüberwachungseinrichtung Kü durch
Geräuschanzeiger zu erweitern, die an -die Ausgänge der Pilotempfänger angeschlossen
sind. Die Geräuschanzeiger stehen andererseits mit dem Auswerter Au in Verbindung,
an den beim überschreiten des zulässigen Geräuschwertes eine entsprechende Meldung
abgegeben wird. Der Auswerter Au prüft wiederum, ob der Ersatzkanal nicht bereits
belegt ist und stellt ferner durch einen Geräuschvergleich zwischen dem Ersatzkanal
und dem gestört meldenden Betriebskanal fest, ob eine Umschaltung sinnvoll ist.
Die gegebenenfalls durchzuführende Umschaltung vollzieht sich dann in der bereits
geschilderten Weise.
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Wenn sowohl bei überhöhtem Geräusch als auch bei Ausfall des Betriebskanals
umgeschaltet werden soll, wird gemäß der bekannten Anordnung bei gleichzeitig auftretenden
Fehlern in verschiedenen Betriebskanälen der durch Pilotausfall gestört gemeldete
Kanal bevorrechtigt umgeschaltet. Hat beispielsweise der Betriebskanal
11 »Kanal verrauscht« gemeldet und ist daraufhin eine Umschaltung auf den
Ersatzkanal erfolgt, so muß diese Umschaltung rückgängig gemacht werden, wenn nimmehr
der Kanal I »Pilotausfall« meldet. Die Bevorrechtigung braucht selbstverständlich
nicht auf den geschilderten Fall »Pilotausfall« vor »Kanal verrauscht« beschränkt
sein. Vielmehr kann der Auswerter Au auch beispielsweise so bemessen bzw. eingestellt
werden, daß grundsätzlich ein Kanal vor allen anderen bevorrechtigt ist.
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Damit bei Ausfall eines Betriebskanals innerhalb eines Schaltabschnitts
nicht auch die sich an diesen Schaltabschnitt anschließenden weiteren Schaltabschnitte
der Strecke eine Umschaltung vornehmen, kann gemäß der bekannten Anordnung beispielsweise
die Steuereinrichtung Ste der empfangsseitigen Schalteinrichtung Se mit der Steuereinrichtung
Sts der unmittelbar benachbarten sendeseitigen Schalteinrichtung Ss in der Weise
verbunden sein, daß die sendeseitige Steuereinrichtung Sts über die empfangsseitige
Steuereinrichtung Ste für eine Umschaltung blockiert wird, sobald die Kanalüber-wachungseinrichtung
Kü der empfangsseitigen Schalteinrichtung Se eine Störung meldet.
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Eine weitere Möglichkeit, Fehlschaltungen in den auf die Störstelle
folgenden Schaltabschnitten zu vermeiden, besteht gemäß der bekannten Anordnung
darin, auf der Sendeseite der Schaltstelle einen Pilothilfsgenerator vorzusehen,
der sehr kurzzeitig und automatisch an den Signalweg angeschlossen wird sobald der
Pilot ausfällt oder einen unzulässig kleinen Wert annimmt.
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Der Aufwand für die geschilderte Streckenersatzschaltungstechnik hält
sich in angemessenen Grenzen, solange dieselbe bei einfachen mehrkanaligen Linien
mit fest zugeordnetem Ersatzkanal angewendet wird. Sobald jedoch die Richtfunkstrecke
Zwischenstellen aufweist, an denen Kanäle abgegt werden, wird der Kostenanteil der
Umschaltzweig einrichtungen an den Gesamtkosten der Strecke relativ groß. Eine Zwischenstelle
bedeutet nämlich, daß hier ohne Rücksicht auf die Länge eines Schaltabschnitts ein
die geschilderte sendeseitige und empfangsseitige Schalteinrichtung enthaltendes
Umschaltgestell vorgesehen werden muß. Nur auf diese Weise können die abgezweigten
Kanäle mit dem zugehörigen Ersatzkanal zu einem selbständigen Schaltabschnitt ohne
Bindung an die Schaltvorgänge auf der Hauptstrecke ausgestaltet werden. Die Anwendung
der reinen Streckenersatzschaltungstechnik bei Richtfunkstrecken mit Abzweigen sind
mit anderen Worten sehr unwirtschaftlich. Noch ungünstigere Verhältnisse er,-eben
sich bei vermaschten Richtfunknetzen. Hier kommt als weiterer Nachteil der Streckenersatzschaltungstechnik
hinzu, daß sie bestehende Möglichkeiten, die Ersatzkanäle für Umwegschaltungen mehrfach
auszunutzen, nicht erfassen kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein Richtfunknetz der
einleitend beschriebenen Art eine einfache Lösung zur Beseitigung der geschilderten
Schwierigkeiten aufzuweisen.
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Ausgehend von einem Richtfunknetz mit einer automatischen Streckenersatzschaltung,
bestehend aus einzelnen Verbindungswegen und Abzwelglinien mit mehreren Betriebskanälen
und einem Ersatzkanal, die in durch Schaltstellen miteinander verbundene Schaltabschnitte
unterteilt sind, bei dem auf den Betriebs- und Ersatzkanälen überwachungsschwingungen
(Pilotsignale) mit übertragen werden, aus denen in den Schalteinrichtungen der Schaltstellen
Schaltkriterien abgeleitet werden und bei dem jede Schaltstelle einen Empfänger
und einen Sender für die Aussendung von Steuerimpulsen aufweist, die auf von den
Betriebs- und Ersatzkanälen getrennten Wegen übertragen werden, wird diese Aufgabe
gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für überwachungszwecke in an sich bekannter
Weise mehrere Schaltstellen zu einem Steuerbezirk mit einer Steuerzentrale zusammengefaßt
sind, daß ferner jedem Signalempfänger bzw. Signalsender einer Schaltstelle C t3
in der zugehörigen Steuerzentrale ein Signalempfänger bzw. ein Signalsender zugeordnet
ist, die mit ihren Aus- bzw. Eingängen mit einem Auswerter in C
Verbindung
stehen, der die von den Schaltstellen einlaufenden Zustandsmeldungen auswertet und
gegebenenfalls in Schaltbefehle an die Schalteinrichtungen der Schaltstellen umsetzt,
und daß die Schalteinrichtungen der Schaltstellen jede von ihnen registrierte Betriebsstörung
der Steuerzentrale anzeigen.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich, beispielsweise
bei Richtfunknetzen mit Zwischenstellen für den Abzweig einzelner Kanäle von der
Hauptlinie, der Kostenanteil für die Umschalteinrichtungen herabsetzen läßt, wenn
auf selbständige Schaltabschnitte verzichtet wird. Für diesen Fall muß aber dann
die betreffende empfangsseitige Schalteinrichtung mit allen Endstellen des Netzes
über Signalleitungen in Verbindung stehen, die über den von der betreffenden Schalteinrichtung
zu schaltenden Ersatzkanal ebenfalls verfügen können. Nur so sind die Auswerter
an den verschiedenen Schaltstellen in der Lage, registrierte Fehler richtig auszuwerten,
d. h. Fehlschaltungen zu vermeiden. Einschlägige Untersuchungen haben gezeigt,
daß der Anteil der für eine derartige Technik benötigten zusätzlichen Signalbaugruppen,
insbesondere bei in größerem Umfang vermaschten und/oder verzweigten Netzen ganz
erheblich ist und sich wesentlich günstigere Verhältnisse erzielen lassen, wenn
die Umsetzung von Fehlermeldungen in Schaltbefehle nicht den einzelnen Schaltstellen
überlassen bleibt, sondern von Steuerzentralen durchgeführt wird, die mehrere Schaltstellen
mit den ihnen zugehörigen Schaltabschnitten in geeigneter Weise zu Steuerbezirken
zusammenfassen.
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Es ist bereits eine Melde- und überwachungseinrichtung für Nachrichten-Weitverkehreinrichtungen
mit einer bemannten Zentrale bekannt, die über den Betriebszustand der einzelnen
Geräte auf unbemannten Zwischenstellen ständig Informationen erhält. Eine solche
Fernüberwachung ist mit Rücksicht auf die Sicherung der Qualität der Verbindung
notwendig. Beim Erfindungsgegenstand handelt es sich, wie bereits ausgeführt worden
ist, um eine automatische Streckenersatzschaltung bei einem Funknetz. Eine Cberwachungseinrichtung
der erstgenannten Art und eine automatische Streckenersatzschaltung sind zwei verschiedene
Gegenstände. Das zeigt sich besonders daran, daß eine solche überwachungseinrichtung
auch dann unentbehrlich bleibt, wenn Einrichtungen vorgesehen sind, die eine gestörte
Verbindung automatisch über einen Ersatzweg wiederherstellen. Die
Verschiedenheit
beider Gegenstände erschöpft sich jedoch keineswegs in dieser Feststellung, sondern
erfaßt auch ihre funktionseigenen Werte. Während nämlich eine Fernüberwachunaseinrichtung
mit Gerätekriterien (Gerät gestört, Röhre ausgefallen) arbeitet, kommen bei einer
automatischen Streckenersatzschaltun- ausschließlich übertragungskriterien zur Anwendung.
Zwar können auch Gerätekriterien Kriterien für die übertragung abgeben. Sie sind
je-
doch nicht geeignet, alle möglichen übertragungsstörungen, beispielsweise
Rauschen, zu erfassen.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung, bei der durch Verzicht auf selbständige
Schaltabschnitte eine erhebliche Einsparung an Signalbaugruppen erreicht ist, werden
erkannte Störungen innerhalb kürzester Zeit mit Sicherheit, d. h. unter Ausschluß
von Fehlschaltungen, beseitigt. Der Forderung nach schnellster Störbeseitigung,
die bei einer Fernüberwachungseinrichtung weder dominiert noch dort erfüllt ist,
kommt bei einem Richtfunknetz, wie es dem Erfindungsgegenstand zugrunde liegt, eine
ganz besondere Bedeutung zu, weil der Ausfall eines Kanals gegebenenfalls Hunderte
von Sprachkanälen blockiert.
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Falls nicht vorgeschrieben ist, daß grundsätzlich ein ausgefallener
Kanal vor einem verrauschten Kanal oder umgekehrt für eine Umschaltung bevorrechtigt
ist, ist es zweckmäßig, daß die Schalteinrichtungen der Schaltstellen jede von ihnen
registrierte Betriebsstörung den ihnen jeweils zugehörigen Steuerzentralen melden,
andernfalls können die einzelnen Schaltstellen beim Registrieren verschiedener Fehler
darüber entscheiden, welche Fehlermeldung an die Steuerzentrale weitergegeben werden
soll.
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Da in der Regel ein Ersatzkanal mehreren Betriebskanälen zugeordnet
ist, kann der Fall eintreten, daß auf einer Schaltstelle gleichzeitig zwei und mehr
Betriebsstörungen registriert werden. Damit keine Störung in der Fehlerübermittlung
zur Steuerzentrale auftreten kann, ist es sinnvoll, die einzelnen Fehlermeldungen
in zeitlicher Staffelung an die Steuerzentrale abzugeben.
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Auch bei den Steuerzentralen können gleichzeitig mehrere Fehlermeldungen
von verschiedenen Schaltstellen einlaufen. Es ist deshalb zweckmäßig, wenn die Steuerzentralen
hinsichtlich der einlaufenden Fehlermeldungen zunächst eine Auswahl darüber treffen,
welche Fehlermeldung für eine Umschaltung bevorrechtigt sein soll.
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Da vorzugsweise alle Fehler zur Steuerzentrale gemeldet werden, ist
es außerdem zweckmäßig, die für frei wählbare bevorrechtigte Umschaltungen erforderlichen
Einrichtungen in den Steuerzentralen selbst vorzusehen.
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Die notwendigen Signalleitungen zwischen den Schaltstellen und den
Steuerzentralen stellen einen ins Gewicht fallenden Kostenanteil dar. Aus diesem
Grunde ist es angebracht, die Steuerzentrale am Ort derjenigen Schaltstellen des
Bezirks anzuordnen, die unter anderem hinsichtlich der Signalleitungen am günstigsten
liegt. In der Regel dürfte dies der am meisten belastete Knoten sein.
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Stark vermaschte Netze dürften kaum eine Aufteilung in voneinander
unabhängige Steuerbezirke zulassen. In Weiterbildung der Erfindung ist daher eine
Hauptzentrale vorgesehen, die den Steuerzentralen voneinander abhängiger Steuerbezirke
übergeordnet ist und deren Auswerter die von den, Steuerzentralen übermittelten
Zustandsmeldungen in Steueranweisungen an die Steuerzentralen umsetzt. Die Hauptzentrale
entscheidet mit anderen Worten bei vorzunehmenden Umschaltungen in den Fällen, wo
eine mögliche Umschaltung in zwei und mehr Steuerbezirke eingreifen kann. Die Hauptzentrale
hat also die Aufgabe, festzustellen, welcher Umweg bei einer Reihe von möglichen
Umwegschaltungen durchzuschalten ist und ob die Umwegschaltung oder die Ersatzschaltung
eines Kanals Vorrang hat.
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An Hand von Ausführungsbeispielen, die in der Zeichnung dargestellt
sind, soll die Erfindung im foleenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung
bedeutet die F i g. 1 die bereits einleitend als Stand der Technik
beschriebene schematische Darstellung eines Schaltabschnitts einer Richtfunkstrecke,
F i g. 2 die ebenfalls bereits als Stand der Technik beschriebene sendeseitige
und empfangsseitige Schalteinrichtung einer Schaltstelle nach der F i
g. 1,
F i g. 3 eine Richtfunkstrecke mit Zwischenstellen
für abgezweigte Kanäle nach der Erfindung in schematischer Darstellung, F i
g. 4 ein Richtfunknetz nach der Erfindung in schematischer Darstellung, F
i g. 5 ein die Umschalteinrichtung betreffendes detailliertes Blockschaltbild
der Richtfunkstrecke nach der F i g. 3.
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Aus Gründen der Vereinfachung sind die Richtfunkstrecke nach den F
i g. 3 und 5 und das Richtfunknetz nach der F i g. 4 jeweils
nur für eine übertragungsrichtung dargestellt, da die Darstellung der Gegenrichtung
keine weiteren Gesichtspunkte ergibt.
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Die Richtfunkstrecke nach der F i g. 3 besteht aus einer Hauptlinie
mit den EndstellenA und E. Zwischen den EndstellenA und E weist die
Hauptlinie drei Zwischenstellen B, C und D auf, von denen die
Zwischenstelle B einen Abzweig nach der Endstelle F und die Zwischenstelle
D einen Abzweig nach der Endstelle G haben. Die Hauptlinie besteht
aus drei Betriebskanälen 1, 11 und III und einem Ersatzkanal IV. Der Betriebskanal
1 ist als durchgehender Kanal zwischen den Endstellen A und
E ausgeführt. Der Betriebskanal II geht über die Abzweig-Zwischenstellen
B und C zur Endstelle G durch und kann an der Endstelle
G über die Zwischenstelle D
zur Endstelle E durchgeschaltet
werden. In ähnlicher Weise ist der Betriebskanal III über die Zwischenstelle B zur
Endstelle F durchgeführt und kann über diese Endstelle und die Zwischenstelle B
zur Zwischenstelle C durchgeschaltet werden. Die Zwischenstellen
C und D einerseits und die Zwischenstelle D und die Endstelle
E andererseits können hinsichtlich des Betriebskanals III durch an don Zwischenstellen
angeordnete Unischalter über Teilstrecken miteinander verbunden werden. Der Ersatzkanal
IV steht sowohl dem von der Endstelle A zur Endstelle E durchgehenden
Betriebskanal 1 als auch den Teilstrecken der Betriebskanäle 11 und
III einschließlich der Abzweige zur Verfügung.
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Die Endstellen A, E, F und G und die Zwischenstellen
B, C und D sind hinsichtlich ihrer Umschalt-und Durchschalteinrichtungen
voneinander abhängig. Sie sind daher zu einem Steuerbezirk mit einer Steuerzentrale
Z zusammengefaßt. In der F i g. 3 ist dies schematisch durch Signalwege darstellende
bepfellte Linien angegeben, die die Steuerzentrale Z mit den einzelnen Schaltstellen
verbinden. Die Anzahl der Querstriche auf den Linien entsprechen den je-
weils
in beiden Richtungen zu übertragenden verschiedenen Signalen. Die Steuerzentrale
Z empfängt die von den empfangsseitigen Schalteinrichtungen auf den Schaltstellen
registrierten Fehlermeldungen und wertet sie zu Schaltbefehlen an die Schaltstellen
aus. Die Steuerzentrale, Z übernimmt also mit anderen Worten die Funktion des Auswerters
bei der einleitend beschriebenen bekannten Streckenersatzschaltung (F i
g. 1 und 2). Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dürfte es am zweckmäßigsten
sein, die Steuerzentrale Z auf der Zwischenstelle C anzuordnen. In diesem
Fall werden nämlich nicht nur eine Übertragungsleitung mit fünf Signalkanälen eingespar4
sondern es ergeben sich auch für die zu den übrigen Schaltstellen führenden Signalwege
relativ kurze Wege.
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Die F i g. 4 zeigt ein weiteres einfaches Beispiel für ein
Richtfunknetz, dessen Schaltstellen gemäß der Erfindung zu einem Steuerbezirk, mit
einer Steuerzentrale Z zusammengefaßt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel führen
die Betriebs- und Ersatzkanäle von der EndstelleA' in zwei verschiedene Richtungen,
nämlich zu den Knoten darstellenden Zwischenstellen B' und C. Der
Betriebskanal I', dem
der Ersatzkanal IVa' zugeordnet ist, gabelt sich in
der Zwischenstelle C zur Zwischenstelle B' einerseits und zur Endstelle
D' andererseits. Die Zwischenstelle B' ist ihrerseits mit der Endstelle
A' über die Betriebskanäle 11" und III' und den diesen beiden Betriebskanälen
unmittelbar zugeordneten Ersatzkanal IVY verbunden. Der Betriebskanal
11' wird über die Zwischenstelle B' zur Endstelle E' durchgeführt,
während der Ersatzkanal IVY in diesem Teilbereich durchschaltbar ausgeführt ist.
Dem von der Endstelle A' über die Zwischenstelle C zur Zwischenstelle
B' durchgeführten Betriebskanal I' ist im Streckenabschnitt zwischen den beiden
ZwischenstellenC' und B' der ErsatzkanallVo' zugeordnet.
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Auch beim Richtfunknetz nach der F i g. 4 sind sämtliche Schaltstellen
voneinander abhängig, wenn die Möglichkeit einer Umwegschaltung, die hier durch
die die SendestelleA' und die Zwischenstellen D' und C miteinander
bildende Masche gegeben ist, ausgenutzt werden soll. Die Steuerzentrale Z prüft
in diesem Fall bei einer einlaufenden Fehlermeldung nicht nur die grundsätzliche
Möglichkeit einer Ersatzschaltung, sondern stellt auch fest, auf welchem Weg die
Ersatzschaltung durchgeführt werden kann, und entscheidet sich bei zwei vorhandenen
Möglichkeiten für die jeweils bevorrechtigte Unischaltung. Fällt beispielsweise
der Betriebskanal 11' aus, dann besteht die Möglichkeit einer Ersatzschaltung
durch den Ersatzkanal IV b, der hierzu auf der Zwischenstelle B' durchzuschalten,
ist. An Stelle des Ersatzkanals IVY im Teilbereich zwischen der Sendestelle
A' und der Zwischenstelle D' kann aber auch der Ersatzkanal IVa' bei
entsprechender Durchschaltung des Ersatzkanals IV o' auf den Zwischenstellen B'
und C in Form einer Umwegschaltung für die Ersatzschaltung verwendet werden.
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Beim Ausführungsbeispiel der P i g. 4 stellt der am meisten
belastete Knoten die Zwischenstelle Y' dar. Sie weist auch hinsichtlich der Steuerzentrale
Z die meisten Signalkanäle, nämlich fünf an der Zahl, auf. Dementsprechend ist es
bei diesem Netz angebracht, die Steuerzentrale Z am Ort der Zwischenstelle
D'
anzuordnen.
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Die Schaltpunkte der einzelnen Schaltstellen können je nach
dem Streckenaufbau sowohl in der Zwischenfrequenz oder in der Basisfrequenzbandebene
liegen, Die erfindungsgemäße Steuertechnik ist in beiden Fällen die gleiche. Die
benötigten Kontrollkanäle zwischen den Schaltstellen und der ihnen zugeordneten
Steuerzentralen können sowohl in Form von Vierdrahtleitungen als auch in Form von
Hilfsfunkbrücken vorgesehen sein. Für die zu übertragenden verschiedenen Signale
wird für jedes Signal ein eigener Kanal benötigt. Diese Kanäle können beispielsweise
durch Frequenzmultip!ex oder aber auch durch Zeitmultiplex gewonnen sein.
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Mit Rücksicht auf eine, möglichst hohe Betriebssicherheit erhalten
die Steuerzentralen ständig Zustandsmeldungen von den ihnen zugeordneten Schaltstellen.
Dadurch ist erreicht, daß Störungen in der überwachungs- und Steuereinrichtung selbst
sofort erkannt werden können.
Die Cberwachung der Betriebskanäle
wie auch des zugehörigen Ersatzkanals in den einzelnen Schaltabschnitten mit Hilfe
von Funkpiloten und Geräuschanzeigern, wie sie einleitend im Zusammenhang mit den
F i g. 1 und 2 beschrieben worden ist, bleibt auch bei Anwendung der erfindungsgemäßen
Steuertechnik erhalten. Die Steuerzentralen prüfen, ob die Ersatzschaltung im eigenen
Bezirk ausgeführt werden kann, und geben, wenn der Ersatzkanal im Bezirk verfügbar
ist, einen Schaltbefehl zur Sendeseite des gestörten Schaltabschnitts und zu all
den Schaltstellen, an denen der Ersatzkanal gegebenenfalls durchgeschaltet werden
muß. Die weiteren Schaltfolgen, ParalleIschalten auf der Sendeseite, Bestätigen
der Parallelschaltung und Umschalten auf der Empfangsseite, werden von der Steuerzentrale
nicht weiter gesteuert.
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Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des Erfindungsgegenstandes
ist in der F i g. 5 das Ausführungsbeispiel nach der F i g. 3 nochmals
dargestellt. Hierbei sind die Schalteinrichtungen der einzelnen Schaltstellen in
Form von Blockschaltbildern ähnlich der F i g. 2 angegeben. Die sendeseitige
Schalteinrichtung auf der Endstelle A entspricht der sendeseitigen Schalteinrichtung
Ss nach der F i g. 2. Die Kanalüberwachung wie auch die sendeseitige Steuereinrichtung
mit dem ihr zugehörigen Signalempfänger ist in der Einrichtung Eo zusammengefaßt.
Die Einrichtung Eo enthält allerdings keinen Signalsender. Die Quittung über die
erfolgte sendeseitige Parallelschaltung zur Empfangsseite des Schaltabschnitts erfolgt
bei diesem Ausführungsbeispiel durch den auf dem parallelgeschalteten Ersatzkanal
nunmehr übertragenen Piloten des gestörten Betriebskanals. Die Ausnutzung des auf
dem Ersatzkanal übertragenen Piloten zur Bestätigung der sendeseitig durchgef ührten
Parallelschaltung setzt allerdings voraus, daß nunmehr auf dem Ersatzkanal in freigeschaltetem
Zustand überhaupt kein Pilot oder aber ein sich von den Piloten auf den Betriebskanälen
unterscheidender Pilot übertragen wird. Den Schaltbefehl zur ParalleIschaltuna wird
der Einrichtung Eo auf der Endstelle A über die Signalleitung a von der Steuerzentrale
Z übermittelt. Die Steuerzentrale Z selbst besteht aus einem zentralen AuswerterZA.
Der Auswerter ZA empfängt einerseits über Signalleitungen (d1, el,
el, f, g) und deren zugehörigen SignalempfängerSie die von den einzelnen
Schaltstellen übermittelten Zustandsmeldungen und gibt andererseits über Signalsender
Sis und die ihnen zugehörigen Signalleitutigen (d2, a, c2, b)
die erforderlichen Schaltbefehle an die Schaltstellen ab.
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Die Schalteinrichtung auf der Zwischenstelle B besteht lediglich aus
einem Umschalter U für den Abzweig des Ersatzkanals IV nach der Endstelle
F und einer Einrichtung Sto zur Steuerung des Umschalters U entsprechend den ihr
über die Signalleitung b von der Steuerzentrale Z übermittelten Schaltbefehlen.
Die Endstelle F weist analog zur empfangsseitigen Schalteinrichtung Se nach der
F i g. 2 einen einpfangsseitigen Umschalter Ue und eine Einrichtung So auf,
die die Kanalüberwachung, die empfangsseitige Steuereinrichtung und einen hiermit
in Verbindung stehenden Signälsender umfaßt. Der in der F i g. 2 dargestellte
Auswerter Au wie auch der Signalempfänger Sie entfallen, weil ersterer nunmehr in
der Steuerzentrale Z untergebracht ist und letzterer für den Empfang der Quittung
über die erfolgte sendeseitige Parallelschaltung aus den erwähnten Gründen nicht
mehr benötigt wird. Def Ersatzkanal 11 für den von der Endstelle F über die
Zwischenstelle B nach der Zwischenstelle C führenden Betriebskanal im Teilbereich
zwischen der Endstelle F und der Zwischenstelle B ist in die F i g. 5
nicht
eingezeichnet, da dieselbe (analog zur F i g. 3)
nur für eine übertragungsrichtung
dargestellt ist. Aus diesem Grunde ist der sendeseitige Umschalter Us dieses Kanals
gestrichelt gezeichnet. Das gleiche gilt für die Teilstrecke des Betriebskanals
111, die von der Endstelle G in Richtung zur Zwischenstelle
D
führt.
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Die Zwischenstelle C weist ebenfalls eine aus dem empfangsseitigen
Umschalter Ue und der Einrichtung So bestellende empfangsseitige Schalteinrichtung
auf, die ihrerseits über die Signalleitung c 1 mit der Steuerzentrale Z in
Verbindung steht. Die Zwischenstelle C
enthält ferner zwei Umschalter
U für den Ersatzkanal IV und einen sendeseitigen Umschalter Us
für
die die Zwischenstellen C und D miteinander verbindende
Teilstrecke des Betriebskanals 111. Für die Steuerung der Umschalter
U einerseits und den sendeseitigen Umschalter Ue andererseits ist entsprechend
der Zwischenstelle B eine Einrichtung Sto vorgesehen, die mit der Steuerzentrale
Z über die Signalleitung e2 verbunden ist.
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Die Zwischenstelle D ist gleichartig zu den Zwischenstellen
B und C aufgebaut. Außer dem empfangsseitigen Umstalter Ue für den Betriebskanal
111
und die zugehörige Einrichtung So für den Betriebskanal 111 und
den Ersatzkanal IV enthält sie die für die empfangsseitige Umschaltung und die sendeseitige
Parallelschaltung zum Betriebskanal 111 erforderlichen Umschalter
U. Ferner hat der umschaltbare Abzweig des Betriebskanals III zur Endstelle
C
einen sendeseitigen Umschalter Us und der zugehörige Ersatzkanal einen Umschalter
U', der einerseits der Durchschaltung des auf der Zwischenstelle D ankommenden
Ersatzkanals IV zur Endstelle E oder zur Endstelle G und andererseits
der sendeseitigen Parallelschaltung der betreffenden Teilstrecke des Ersatzkanals
zu der nach der Endstelle G führenden Teilstrecke des Betriebskanals III
dient.
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Die Schalteinrichtungen auf den Endstellen E und
G
bedürfen nach dem Vorangegangenen keiner näheren Erläuterung mehr,
die sie analog zur Endstelle F aufgebaut sind. Entsprechend den Zwischenstellen
C
und D wie auch der Endstelle F ist die Einrichtung So der
Endstelle E über die Signalleitung e und die Einrichtung So der Endstelle
G über die Signalleitung g mit der Steuerzentrale Z verbunden.
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Im Blockschaltbild der F i g. 5 ist es zunächst noch offengelassen,
auf welcher Schaltstelle die Steuerzentrale Z angeordnet sein soll. Wie bereits
bei der Beschreibung der F i g. 3 ausgeführt worden ist, dürfte es zweckmäßig
sein, die Steuerzentrale auf der Zwischenstelle C vorzusehen. Für diesen
Fall vereinfacht sich dann das Blockschaltbild der Steuerzentrale Z in der Weise,
daß der der Signalleitung c2 zugeordnete Signalsender Sis und der der Signalleitung
c 1 zugehörige Signalempfänger Sie fortfallen. Auch kann dann
die übertragung der in Frequenz-oder Zeitmultiplex auf der Signalleitung cl übertragenen
verschiedenen Signale in einfacher Weise in Raummultiplex erfolgen.
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Für die im folgenden an Hand zweier charakteristischer SchaltfolLyen
erläuterte Zusammenarbeit der
Schaltstellen mit der Steuerzentrale
bei auftretenden Betriebsstörungen in einem Kanal sei vorausgesetzt, daß der Ersatzkanal
IV im freigeschalteten Zustand stets von der Endstelle A über die Umschalter
U
auf den Zwischenstellen B und C und über die Umschalter
U und U' auf der Zwischenstelle D nach der Endstelle E durchgeschaltet
ist und daß der Betriebskanal 1 vor allen übrigen Kanälen für eine Umschaltung
bevorrechtigt ist.
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Zunächst wird angenommen, daß ein Fehler im Betriebskanal II auf der
Endstelle G durch die Kanalüberwachungseinrichtung der Einrichtung So registriert
wird. Die Kanalüberwachungseinrichtung meldet den Fehler an die zugehörige empfangsseitige
Steuereinrichtung. Wenn kein weiterer Fehler gleichzeitig auftritt, wird der Fehler
sofort über die Signalleitung g der Steuerzentrale Z gemeldet. Die Steuerzentrale
Z prüft, ob der Ersatzkanal IV im gestörten Abschnitt frei ist bzw. ob bei Belegung
des Ersatzkanals IV der gestörte Betriebskanal II bevorrechtigt ist. Nachdem die
Steuerzentrale festgestellt hat, daß der Ersatzkanal IV nicht belegt ist, gibt sie
über den der Signalleitung a zugeordneten Signalsender Sis an die Einrichtung Eo
auf der Endstelle A einen Schaltbefehl zur Parallelschaltung des Ersatzkanals
IV zum Betriebskanal 11. Gleichzeitig erhält die Einrichtung Sto auf der
Zwischenstelle D von der Steuerzentrale über die Signalleitung
d2 einen Schaltbefehl für den Umschalter U' des Ersatzkanals IV. Durch diesen
Schaltbefehl wird zunächst der nach der Endstelle E durchgeschaltete Ersatzkanal
aufgetrennt und über den Umschalter U' zur Endstelle G durchgeschaltet. Damit
auf der Endstelle E der durch die Einrichtung So überwachte Ersatzkanal IV
beim Auftrennen auf der Zwischenstelle D nicht als gestört gemeldet wird,
wird auf der Zwischenstelle D sendeseitig ein Hilfsgenerator angeschaltet.
Durch die sendeseitige Parallelschaltung des Ersatzkanals IV zum Betriebskanal II
auf der Endstelle A wird nunmehr der Pilot des gestörten Betriebskanals II
auf den Ersatzkanal IV übertragen und von der Endstelle G empfangen. Die
zur Endstelle G gehörige Einrichtung So, die den Ersatzkanal ebenfalls überwacht,
wertet den auf dem Ersatzkanal IV empfangenen Piloten des Betriebskanals II als
Bestätigung der erfolgreichen sendeseitigen Parallelschaltung aus. Hierbei gibt
die Ausfallmeldung vom Betriebskanal 11 in Verbindung mit dem Bestätigungssignal
den Schaltbefehl an die empfangsseitige Steuereinrichtung zur empfangsseitigen Umschaltung
des Betriebskanals II auf den Ersatzkanal IV durch den zugehörigen Umschalter Ue.
Die ausgeführte empfangsseitige Umschaltung wird der Steuerzentrale Z über die Signalleitung
g quittiert.
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Meldet nunmehr die Endstelle E über die Signalleitung e der
Steuerzentrale Z den Betriebskanal 1 als gestört, dann prüft die Steuerzentrale
wiederum, ob der dem Betriebskanal I zugehörige Abschnitt des Ersatzkanals IV belegt
ist bzw. ob der Betriebskanal I bevorrechtigt ist. Da der Betriebskanal
1 als bevorrechtigt gelten soll, muß der Ersatzkanal IV zunächst frei eschaltetwerden,bevoreineUmschaltunghinsicht-9
C lich des Betriebskanals I durchgeführt werden kann. Dies geschieht in einfacher
Weise dadurch, daß die über die Signalleitung a zur Endstelle A einerseits
und über die Signalleitung d2 zur Zwischenstelle D
kontinuierlich gesendeten
Schaltbefehle von der Steuerzentrale zurückgenommen werden. Die sendeseitige Auflösung
der Parallelschaltung des Ersatzkanals IV zum Betriebskanal II auf der Endstelle
A
hat auf der Endstelle G automatisch die Rückumschaltung vom Ersatzkanal
IV auf den Betriebskanal II zur Folge, da die Umschaltung nur so lange aufrechterhalten
bleiben kann, wie der Pilot des gestörten Betriebskanals II über den Ersatzkanal
IV auf der Endstelle G empfangen wird.
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Das Ausbleiben der Bestätigungsmeldung für die empfangsseitige Umschaltung
auf der Endstelle G
führt in der Steuerzentrale Z zur Ausgabe des Befehls
zur sendeseitigen Parallelschaltung des Ersatzkanals IV zum Betriebskanal I auf
der Sendestelle A über die Signalleitung a. Die folgenden Schaltschritte
sind die gleichen, wie sie bereits bezüglich der Parallelschaltung des Ersatzkanals
IV zum Betriebskanal 11
geschildert wurden.
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In der Steuerzentrale wird mit dem Einlaufen einer Fehlermeldung die
Steuerschaltung für weitere Schaltfolgen, die den gleichen Ersatzkanalabschnitt
betreffen, mit Ausnahme eines eventuell bevorrechtigten Kanals für befristete Zeit
blockiert. Die Blockierung wird aufgehoben, wenn kein Quittungssignal von einer
der Einrichtungen So bei der Steuerzentrale einläuft. Diese Maßnahme gibt anderen
Kanälen die Möglichkeit, Ersatz zu schalten- falls die durch die zuerst eingelaufene
Fehlermeldung angereizte Umschaltung aus irgendwelchen Gründen nicht durchgeführt
werden kann. Dagegen wird die Blockierung für die Dauer der Ersatzschaltung wirksam,
wenn und solange das Quittungssignal in der Steuerzentrale empfangen wird.
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Um bei mehreren auf einer Schaltstelle, z. B. der Endstelle
E, auftretenden Fehlern sicherzustellen, daß der sendeseitig dem (yestörten
Betriebskanal parallelgeschaltete Ersatzkanal auch empfangsseitig umgeschaltet wird,
können entweder die Pilotfrequenzen der einzelnen Betriebskanäle moduliert oder
gegeneinander in der Frequenz versetzt werden, oder es kann auf der Fehler meldenden
Empfangsseite die Meldungsabgabe bis auf eine, z. B. die erste oder bevorrechtigte,
bis nach der Ausführung der Umschaltung verzögert werden.
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Die Richtfunkstrecke mit Abzweigen nach den F i g. 3 und
5 und das Richtfunknetz nach der F i g. 4 stellen sehr einfache Ausführungsformen
derartiger Netze dar, bei denen sämtliche Schaltstellen sich in einfacher Weise
jeweils zu einem einzigen Steuerbezirk mit einer Steuerzentrale zusammenfassen lassen.
Bei umfangreicheren und stark vermaschten Netzen bedarf es in der Regel einer Unterteilung
in mehrere Steuerbezirke. Wenn die Form des Gesamtnetzes eine Aufteilung in voneinander
unabhängige Bezirke nicht gestattet, weil z. B. einzelne Kanäle mehrere Bezirke
ohne Demodulation durchlaufen, oder daß der Ersatzkanalabschnitt eines Bezirks für
Umwegschaltungen anderer Bezirke herangezogen werden soll, so sind in Weiterbildung
der Erfindung die einzelnen Steuerzentralen der voneinander abhängigen Bezirke mit
einer übergeordneten Hauptsteuerzentrale zu verbinden. Diese Hauptsteuerzentrale
entscheidet dann, auf welchem Weg der Ersatzkanal die gestörte Verbindung wiederhergestellt.
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Bei einem aus voneinander abhängigen Steuerbezirken bestehenden Netz,
dessen Steuerzentralen eine Hauptsteuerzentrale übergeordnet ist, erweitert sich
die Funktion der Steuerzentralen dahingehend, daß bei Ausgabe eines Schaltbefehls
sowohl Schaltbefehle
für weitere eventuell gestörte Kanäle, die
den Ersatzkanal im gleichen Abschnitt betreffen, zu blokkieren sind, als auch eine
entsprechende Meldung an die Hauptsteuerzentrale durchzugeben ist. Dadurch wird
dann der belegte Ersatzkanal für Umwegschaltungen ausgeschlossen. Die Hauptzentrale
sucht ihrerseits, für den Fall, daß ein im Steuerbezirk einer Steuerzentrale parallel
zum gestörten Kanal verlaufender Ersatzkanal bereits belegt ist, sofern dies möglich
ist, einen freien Umweg heraus und schaltet den Ersatzkanal längs dieses Umwegs
über die den betreffenden Schaltstellen zugehörigen Steuerzentralen durch und gibt
ferner über die entsprechende Steuerzentrale den erforderlichen Umschaltbefehl zur
Sendeseite des gestörten Kanals ab.
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Ist ein Ersatzkanalabschnitt innerhalb eines nicht selbständigen Steuerbezirks
durch eine Streckenersatzschaltung belegt, so muß der Schaltbefehl stets über die
Hauptsteuerzentrale geführt werden, damit die Hauptsteuerzentrale entscheiden kann,
ob eine eventuell gleichzeitig notwendig werdende Umwegschaltung, die den bereits
belegten Ersatzkanalabschnitt mit einschließt, Vorrang hat.
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Falls die Unterbrechung eines Betriebskanals (Pilotausfall) auch bei
Umwegschaltungen weiterhin Vorrang vor einem durch erhöhten Geräuschpegel gestörten
Betriebskanal haben soll, so ist es, gleichgültig, ob das Netz aus voneinander abhängigen
oder unabhängigen Steuerbezirken besteht, nötig, die von den Schaltstellen zu den
Steuerzentralen zu übertragenden Störmeldungen sowohl hinsichtlich des Kanals als
auch hinsichtlich der Art der Störung (Geräusch oder Unterbrechung) zu kennzeichnen.
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Die Störmeldung »Geräusch« je Kanal zu den Steuerzentralen
kann in vorteilhafter Weise eingespart werden, wenn von den Schaltstellen, auf denen
beide Meldungen getrennt vorhanden sind, eine Vorentscheidung getroffen wird und
je Betriebskanal nur eine Umschaltmeldung und eine für alle Kanäle gemeinsame
Meldung zur Kennzeichnung des Zustandes »Kanal verrauscht« an die Steuerzentrale
abgegeben wird. Dieses zusätzliche Signal kann entfallen, wenn für Umwegschaltungen
eine Bevorrechtigung des Totalausfalls vor Geräuschstörung ausgeschlossen wird.
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Da die anzusteuernde Schaltstelle, die zugehörigen Steuerzentralen
und gegebenenfalls die Hauptsteuerzentrale räumlich an verschiedenen Orten liegen
können und die zu treffenden Entscheidungen eventuell durch Bevorrechtigungstasten
beeinflußbar sein müssen, ist es aus bedienungstechnischen Gründen außerordentlich
zweckmäßig, die für die Bevorrechtigungswahl benötigten Einrichtungen ebenfalls
in den Zentralen vorzusehen. Dies setzt allerdings voraus, daß den Zentralen alle
von den Schaltstellen registrierten Fehler gemeldet werden.
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Die Auswerter der Zentralen könnten mit elektromechanischen Mitteln,
beispielsweise Relais, aufgebaut sein, die entsprechend den gewünschten Funktionen
zu Relaisschaltfolgen vereinigt sind. Mit Rücksicht auf die zahlreichen von den
Auswertern zu verarbeitenden Kriterien ist es aber wesentlich zweckmäßiger, elektronische
Auswerter vorzusehen.