DE69218913T2

DE69218913T2 - Verfahren zur Bestimmung der Laufzeit zwischen einer entfernten Endstation und einer zentralen Endstation, in einem bidirektionalen Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragungssystem

Info

Publication number: DE69218913T2
Application number: DE69218913T
Authority: DE
Inventors: Serge Allaire; Pierre Dore; Francois Marcel; Dany Sallaerts
Original assignee: Nokia Inc
Current assignee: Nokia Inc
Priority date: 1992-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1997-07-17
Anticipated expiration: 2012-02-01
Also published as: EP0555596A1; AU661638B2; JPH0716210B2; FI930340A0; US5317571A; DE69218913D1; FI930340A7; JPH0614084A; US5355368A; ATE151581T1; CA2088461A1; ES2099228T3; EP0555596B1; FI105432B; CA2088461C; AU3207793A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Nachrichtenübertragungsnetze vom Typ Punkt-Vielfachpunkt, in denen Übertragungen zwischen einer sogenannten Zentralstation einerseits und mehreren entfernten Stationen andererseits möglich sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere solche Netze, in denen zwischen dem Punkt entsprechend der Zentralstation und einem Punkt, der Konzentrationspunkt genannt wird, ein von verschiedenen entfernten Stationen im Zeitmultiplexbetrieb verwendeter Übertragungsträger und zwischen dem Konzentrationspunkt und jedem der Punkte entsprechend einer entfernten Station ein eigener Übertragungsträger jeder der entfernten Stationen verwendet wird, dessen Länge abhängig von der Entfernung dieser entfernten Stationen vom Konzentrationspunkt variabel ist.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf Verteilnetze anwendbar, die im Endbereich nahe den Benutzern eines Fernmeldenetzes verwendet werden und insbesondere auf Verteilnetze, in denen die Übertragungsträger Lichtleitfasern sind und der Konzentrationspunkt ein passiver optischer Koppler ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere den Fall, daß die Zeitmultiplexierung auf dem Übertragungsträger gemäß der TDMA-Technik (Time Division Multiple Access- Zeitmultiplexierung mit Vielfachzugriff) erfolgt, d.h. mit einem Übertragungsformat, das verschiedene in vorbestimmter Weise den verschiedenen getrennten Stationen zugewiesene Zeitkanäle enthält.
Für die Übertragung in einer ansteigenden Richtung, nämlich von den entfernten Stationen zur Zentralstation, stellt sich das Problem der Bestimmung der Sendezeitpunkte für die verschiedenen entfernten Stationen, damit die so ausgesendeten Informationen auf dem gemeinsamen Träger in Zeitkanälen verlaufen, die ihnen jeweils zugeordnet sind.
Man kann dieses Problem lösen, indem man in jeder entfernten Station eine bestimmte Sendeverzögerung vorsieht, die so gewählt ist, daß die Signallaufzeitunterschiede zwischen der betreffenden entfernten Station und einer als Bezug genommenen entfernten Station kompensiert werden.
Die Signallaufzeit zwischen einer entfernten Station und der zentralen Station wird im allgemeinen weiter durch Messung der Zeit in der Zentralstation bestimmt, die zwischen einem Sendebezugszeitpunkt für von dieser Zentralstation ausgesendeten Informationssignale und dem Empfangszeitpunkt eines Positioniersignals in der Zentralstation liegt, das von der entfernten Station mit einer Verzögerung bezüglich eines Bezugszeitpunkts für den Empfang der Informationssignale durch diese entfernte Station ausgesendet wird und so bestimmt ist, daß die verschiedenen Positioniersignale, die von den verschiedenen entfernten Stationen ausgesendet werden, in einer bestimmten Zeitperiode, Positionierfenster genannt, empfangen werden können, die dem Empfang von Informationssignalen nicht zugewiesen ist.
Dieses Verfahren zur Messung der Signallaufzeit ist beispielsweise in der Druckschrift FR-A-2 636 482 beschrieben.
Der Nachteil dieses Verfahrens liegt in der Notwendigkeit eines Positionierfensters relativ großer Breite, das alle Zwischenpositionen für Positioniersignale umfaßt, die zwischen extremen Positionen liegen können entsprechend der der zentralen Station am nächsten liegenden entfernten Station und der von der zentralen Station am weitesten entfernt liegenden Station liegen können.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Bestimmung der Signallaufzeit zwischen einer entfernten Station und einer zentralen Station in einem bidirektionalen Übertragungsnetz vom Typ Punkt-Vielfachpunkt anzugeben, bei dem das Positionierfenster eine wesentlich geringere Breite als oben angegeben besitzt.
Die Erfindung ist sowohl auf den Fall anwendbar, daß ein gemeinsamer Informationsträger für die Übertragung in beiden Übertragungsrichtungen gemäß einem Halbduplexmodus verwendet wird, als auch auf den Fall, daß zwei getrennte Träger für die beiden Übertragungsrichtungen verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung der Signallaufzeit zwischen einer entfernten Station und einer Zentralstation in einem bidirektionalen Nachrichtenübertragungsnetz vom Typ Punkt-Viel fachpunkt, wobei gemäß diesem Verfahren in der Zentralstation das Zeitintervall zwischen einem Bezugszeitpunkt der Aussendung von Informationssignalen durch diese zentrale Station und dem Empfang eines von der entfernten Station ausgesendeten Positioniersignals in der zentralen Station gemessen wird, wobei das Positioniersignal um eine Zeitspanne nach einem Empfangsbezugszeitpunkt der Informationssignale durch diese entfernte Station ausgesendet wird, so daß das Positioniersignal in der zentralen Station in einer bestimmten Zeitperiode, Positionierfenster genannt, empfangen wird, die nicht dem Empfang von Informationssignalen in der Zentralstation zugewiesen ist, im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit für eine gegebene entfernte Station ausgehend von einem Ursprungswert so variieren kann, daß das Positioniersignal nicht unbedingt in dem Positionierfenster empfangen wird und die Aussendung des Positioniersignals dann für eine gegebene entfernte Station wird, bis das Positioniersignal tatsächlich in der Zentralstation in dem Positionierfenster empfangen wird.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Figur 1 zeigt ein Diagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens im Fall eines bidirektionalen Übertragungssystems im Halbduplexmodus, das einen gemeinsamen Träger für die beiden Übertragungsrichtungen verwendet.
Figur 2 zeigt das Verfahren gemäß der Erfindung für den Fall eines bidirektionalen Übertragungssystems, das zwei getrennte Träger für die beiden Übertragungsrichtungen verwendet.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen ein Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das in der gemeinsamen Verwendung dieses Verfahren und eines bestimmten Zeitkanalzuweisungsverfahrens für die Übertragung in einem bidirektionalen Übertragungsnetz vom Typ Punkt-Vielfachpunkt mit Vielfachzugriff und Zeitmultiplexierung und im Halbduplexmodus besteht, wobei ein solches Zuweisungsverfahren in Figur 5 gezeigt ist und ein bestimmtes Übertragungsformat ergibt, das in Figur 4 gezeigt ist. Dieses Format unterscheidet sich vom üblicherweise in einem solchen Netz erhaltenen Übertragungsformat, das in Figur 3 dargestellt ist.
In den so beschriebenen Beispielen wird die Breite des Positionierfensters relativ gering gewählt und in jedem Fall kleiner, als dies notwendig wäre für den oben erläuterten Stand der Technik. Dieses Fenster wird auch als Fenster mit verringerter Breite bezeichnet.
Die Periode der Übertragung von der Zentralstation wird mit T bezeichnet. In Figur 1 enthält diese Übertragungsperiode eine Zeitperiode, die der Aussendung zugewiesen ist, und eine Zeitperiode, die dem Empfang zugewiesen ist. In der ersten Zeile des Diagramms in Figur 1 ist mit Te die Sendeperiode in absteigender Richtung bezeichnet, d.h. von der Zentralstation OLT zu n entfernten Stationen. Als Beispiel für n wird 8 genommen, und die entfernten Stationen heißen dann ONT1, ONT2, .. ONT8. Zwei aufeinanderfolgende Sendeperioden Te1 und Te2 sind in Figur 1 zu sehen.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen enthält das Übertragungsformat in absteigender Richtung mindestens einen Zeitkanal, der für die Übertragung von besonderen Informationssignalen reserviert ist, die der Signalisierung dienen und für alle Stationen bestimmt sind.
Diese Signalisationssignale enthalten in diesen Beispielen ein Adressiersignal einer der n entfernten Stationen, um eine Aussendung eines Positioniersignals SW durch diese entfernte Station auszulösen. Im Gegensatz zu dem, was für andere Signalisationssignale gilt, die weiter unten beschrieben werden, ist die Aussendung der Adressiersignale keiner Bedingung unterworfen. Sie werden daher systematisch und zyklisch ausgesendet, wobei die n entfernten Stationen beispielsweise eine nach der anderen adressiert werden.
Der Empfangszeitpunkt eines Positioniersignals, der von der zentralen Station bezüglich eines Sendebezugszeitpunkts für diese zentrale Station gemessen wird, ermöglicht die Kenntnis der Laufzeit der Signale zwischen dieser entfernten Station und der zentralen Station. Dieser Bezugszeitpunkt t1 wird beispielsweise durch das Ende der Sendeperiode Te1 gebildet.
Das Positioniersignal wird von der so adressierten entfernten Station eine bestimmte Zeit nach einem Empfangsbezugszeitpunkt durch diese entfernte Station ausgesendet, wobei der Bezugszeitpunkt t2 beispielsweise den Beginn der Empfangsperiode durch die entfernte Station bildet, wie dies die vierte Zeile des Diagramms beispielsweise für die Station ONT3 zeigt.
Diese Verzögerung kann vorwiegend zeitlich ab einem ursprünglichen Verzögerungswert so variieren, daß das entsprechende Positioniersignal nicht unbedingt im Positionierfenster verringerter Breite Tf empfangen wird, das in der Zentralstation in der Zeitperiode T-Te vorgesehen ist.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen enthalten die Signalisationssignale außerdem ein Signal, das angibt, daß kein Positioniersignal im Positionierfenster empfangen wurde.
Wenn das Positioniersignal nicht in diesem Fenster empfangen wurde, was durch dieses Signal des Nichtempfangs des Positioniersignals im Positionierfenster gemeldet wird, erfolgt die nächste Aussendung des Positioniersignals durch die betreffende entfernte Station, die wie oben angegeben durch ein Adressiersignal ausgelöst wird, mit einer anderen Verzögerung als vorher mit der Absicht, daß das Positioniersignal in das Positionierfenster verringerter Breite fallen soll oder zumindest an dieses angenähert wird. Diese Verzögerung wird beispielsweise durch automatische Inkrementierung der vorherigen Verzögerung um einen bestimmten Wert gleich dem Variationsschritt dieser Verzögerung erhalten.
Wenn das Positioniersignal nicht im Positionierfenster verringerter Breite für den ursprünglichen Verzögerungswert erhalten wurde, wird vorzugsweise die Zeitperiode, in der das Positioniersignal für diesen ursprünglichen Wert empfangen wurde, und für eventuelle Zwischenwerte zwischen dem ursprünglichen Wert und dem endgültigen Verzögerungswert, für den das Positioniersignal dann in diesem Fenster empfangen wurde, unabhängig vom betrachteten direktionalen Übertragungssystem (auf zwei getrennten Trägern oder im Halbduplexmodus auf einem gemeinsamen Träger), eine nicht dem Empfang von Informationssignalen durch die zentrale Station zugewiesene Zeitperiode, um jede Möglichkeit einer Kollision zwischen Informationssignalen und Positioniersignalen zu vermeiden, die von der zentralen Station empfangen werden.
Weiter ist es günstig, wenn die bidirektionale Übertragung im Halbduplexmodus auf einen gemeinsamen Träger für die beiden Übertragungsrichtungen erfolgt, daß diese Zeitperiode eine der Zentralstation für Sendezwecke zugewiesene Zeitperiode ist. Die Kollisionsprobleme zwischen Informationssignalen, die von der zentralen Station ausgesendet werden, und Positioniersignalen, die von einer entfernten Station ausgesendet werden, können dann gelöst werden, indem in der zentralen Station ausreichend wirksame Sende-Empfangskoppelmittel gewählt werden, damit der Pegel der von dieser Station empfangenen Positioniersignale ohne Wirkung auf die von dieser Station ausgesendeten Informationssignale ist.
Weiter ist es günstig, wie Figur 1 zeigt, wenn die der Aussendung durch die Zentralstation zugewiesene Zeitperiode diejenige Te2 ist, die auf die Periode Te1 mit dem Bezugszeitpunkt t1 folgt, wobei das Positionierfenster mit verringerter Breite unmittelbar der Zeitperiode Te2 vorausgeht.
Die ursprüngliche Verzögerung Tri wird dann vorzugsweise, wie Figur 1 zeigt, gleich der Dauer T der Übertragungsperiode gewählt. In diesem Fall wird das Positioniersignal von welcher entfernten Station auch immer nicht in dem Positionierfenster für diesen Ursprungswert empfangen, und die Veränderung der Verzögerung erfolgt dann, wie in Figur 1 gezeigt, durch deren Verringerung ausgehend von diesem Ursprungswert bis zu einem Endwert Trf.
Man könnte auch einen kleineren ursprünglichen Verzögerungswert als T verwenden, wobei dann die Veränderung dieser Verzögerung durch Vergrößerung dieses Ursprungswerts geschehen würde.
Man könnte auch als der Sendephase zugewiesene Zeitperiode, in die das Positioniersignal für die ursprünglichen und Zwischenverzögerungswerte fallen würde, die Zeitperiode Te1 vorsehen, die den betreffenden Bezugszeitpunkt t1 enthält, wobei das Positionierfenster verringerter Breite beispielsweise unmittelbar auf diese Zeitperiode Te1 folgt.
In dem so betrachteten Fall der bidirektionalen Übertragung auf einem gemeinsamen Träger im Halbduplexmodus wird der Variationsschritt der Verzögerung vorzugsweise gleich der Breite des Positionierfensters mit verringerter Breite gewählt.
In dem in Figur 2 gezeigten Fall der bidirektionalen Übertragung auf zwei getrennten Trägern können die Sende- und Empfangsperioden der zentralen Station Te bzw. Tr, die in der ersten und der zweiten Zeile des Diagramms in Figur 1 eingetragen sind, die ganze Dauer der Übertragungsperiode T mit Ausnahme der Breite des Positionierfensters mit verringerter Breite einnehmen.
Um die Zeit für die Suche des endgültigen Verzögerungswerts zu verringern, für den das Positioniersignal in dieses Fenster fällt, besitzt das Positionierfenster außerdem vorzugsweise eine zeitlich variable Breite, und zwar anfangs eine erste Breite Tf1 und dann eine zweite, geringere Breite Tf2, wobei der Variationsschritt für diese Verzögerung dementsprechend anfangs einen ersten Wert vorzugsweise gleich der ersten Breite und dann einen zweiten, geringeren Wert vorzugsweise gleich der zweiten Breite besitzt und wobei das Verfahren in jeder dieser Phasen dem oben für eine einzige Verzögerungszeit beschriebenen ähnlich ist und der Übergang von der ersten auf die zweite Phase erfolgt, wenn das Positioniersignal im Positionierfenster mit der Breite gemäß der ersten Breite empfangen wird.
In allen so betrachteten Beispielen wird die Tatsache, daß die Zentralstation das Positioniersignal im Positionierfenster verringerter Breite (oder der am weitesten verringerten Breite in dem zuletzt genannten Beispiel) der betreffenden entfernten Station bei deren nächster Adressierung mit Hilfe eines speziellen Signalisierungssignals gemeldet, das die Erfassung des Positioniersignals im Positionierfenster bestätigt. Diese entfernte Station überträgt dann den endgültigen Verzögerungswert Trf an die zentrale Station. Die zentrale Station kann dann die gewünschte Signallaufzeit ΔT unter Berücksichtigung der gewählten Bezugszeitpunkte gemäß folgender Formel berechnen:
2ΔT = Te + Tc - Trf
Hierbei bedeutet Tc die am Ende des oben erwähnten Zählvorgangs in der zentralen Station erhaltene Dauer und Te bedeutet die Sendeperiode der zentralen Station. Es sei bemerkt, daß unabhängig von den gewählten Bezugszeitpunkten die Signallaufzeitberechnung gemäß der Erfindung erfordert:
- eine Messung des Zeitintervalls zwischen dem Bezugszeitpunkt der Aussendung von Informationssignalen in dieser Zentralstation und dem Zeitpunkt des Empfangs eines von einer entfernten Station eine gewisse Zeit nach dem Bezugszeitpunkt des Empfangs dieser Informationssignale ausgesendeten Positioniersignals durch diese zentrale Station, wobei diese gewisse Zeit so bestimmt wird, daß das Positioniersignal tatsächlich im betreffenden Positionierfenster empfangen wird,
- eine Bestimmung des endgültigen Verzögerungswerts Trf in der entfernten Station, für den das Positioniersignal tatsächlich in diesem Fenster empfangen wird.
Wenn die Signallaufzeit in der Zentralstation berechnet wird, wird der Wert Trf von der entfernten Station an die Zentralstation übermittelt. Diese Übermittlung des endgültigen Verzögerungswerts Trf kann beispielsweise mit Hilfe eines besonderen Informationssignals erfolgen, das Signalisationssignal genannt wird und für die Übertragung in aufsteigender Richtung verwendet wird.
In allen so in Betracht gezogenen Beispielen verwendet man vorzugsweise weiter eine Prozedur der Veränderung des Pegels des Positioniersignals ausgehend von einem Endwert (minimal oder maximal) bis zu einem Zwischenwert, der von der betreffenden entfernten Station abhängt und es ermöglicht, in der Zentralstation einen im wesentlichen gleichen Pegel für die verschiedenen entfernten Stationen zu erhalten.
Die Richtung der zu diesem Zweck vorzunehmenden Veränderung des Sendepegels des Positioniersignals in der entfernten Station wird beispielsweise in der Zentralstation bestimmt und an die entfernte Station über ein spezielles Signalisierungssignal übermittelt, das Pegelveränderungssteuersignal genannt wird.
Die eigentliche Steuerung des Sendepegels des Positioniersignals kann durch hier nicht beschriebene klassische Mittel erfolgen.
Es sei bemerkt, daß der Empfänger in der Zentralstation vorzugsweise so gewählt wird, daß er eine möglichst große Empfangsdynamik besitzt, um a priori alle von einer entfernten Station in beliebigem Abstand von der Zentralstation ausgesendeten Pegel empfangen zu können.
Diese Forderung kann hinsichtlich der Qualität des Empfängers weniger einschränkend sein, wenn die Veränderung des Sendepegels durch Erhöhung dieses Pegels ausgehend von einem Mindestwert erfolgt, anstatt durch Verringerung ausgehend von einem Höchstwert.
Es sei weiter bemerkt, daß die Erfassungsschwelle dieses Empfängers vorzugsweise relativ niedrig gewählt wird, wenn es darum geht, ein Positioniersignal zu erfassen, um die Wahrscheinlichkeit einer Erfassung eines solchen Signals zu vergrößern, und relativ hoch, wenn es darum geht, Informationssignale zu erfassen, um die Empfangsbedingungen für diese Informationssignale zu optimieren.
Wenn übrigens die Veränderung des Sendepegels durch Verringerung dieses Pegels ausgehend von einem Höchstwert erfolgt, kann diese Veränderung durchgeführt werden, sobald das Positioniersignal im Positionierfenster verringerter Breite (oder der am weitesten verringerten Breite im letztgenannten Beispiel) erfaßt wurde.
Wenn jedoch die Veränderung des Sendepegels durch Erhöhung dieses Pegels ausgehend von einem Mindestwert erfolgt, kann man je nach dem Mindestwert gezwungen sein, eine solche Pegeländerung nicht nur durchzuführen, um in der Zentralstation einen im wesentlichen gleichen Pegel für die verschiedenen entfernten Stationen zu erhalten, wie oben angegeben, sondern auch, um das Positioniersignal in der zentralen Station im Positionierfenster verringerter Breite erfassen zu können (oder der am weitesten verringerten Breite im letztgenannten Beispiel). Dann müssen zwei Bedingungen erfüllt werden, um ein Positioniersignal im betrachteten Positionierfenster zu erfassen, von denen die eine darin besteht, daß das Signal mit einer geeigneten Verzögerung ausgesendet wurde, wie oben angegeben, und die andere, daß es einen ausreichenden Pegel besitzt. Wenn beispielsweise das Signal, das den Nichtempfang des Positioniersignals im Positionierfenster bezeichnet, eine solche Nichterfassung für einen bestimmten Verzögerungswert und einen bestimmten Pegelwert angibt, wird die ganze Variationsbreite von Pegeln oder ein Teil davon systematisch vor einem eventuellen Übergang auf den nächsten Verzögerungswert untersucht (beispielsweise durch systematische Inkrementierung des vorhergehenden Pegels um einen bestimmten Wert gleich dem Pegelvariationsschritt).
Ein bevorzugter Ausführungsfall der vorliegenden Erfindung ergibt sich, wenn man systematisch parallel zur Verringerung der Breite des Positionierfensters eine Verringerung der Breite der Zeitintervalle sucht, die im verringerten Übertragungsformat für die Berücksichtigung der Signallaufzeit vorgesehen sind und für die Übertragung von Informationen nicht verwendbar sind, wie dies nun anhand der Figuren 3, 4 und 5 erläutert wird.
In Figur 3 wird die Dauer eines von der zentralen Station (OLT) ausgesendeten und von einer entfernten Station (ONT) empfangenen Rahmens, auch absteigender Rahmen genannt, mit T&sub1; bezeichnet, während die Dauer eines von einer entfernten Station ausgesendeten und von der zentralen Station empfangenen Rahmens, auch aufsteigender Rahmen genannt, mit T&sub2; bezeichnet wird (beispielsweise gilt T&sub1; = T&sub2;). Die Dauer eines für die Informationsübertragung nicht nutzbaren Zeitintervalls wie oben angegeben ist mit T&sub0; bezeichnet.
In Figur 4 wird die Dauer des absteigenden Rahmens mit T'&sub1; (T'&sub1; > T&sub1;) und die Dauer des aufsteigenden Rahmens mit T'&sub2; bezeichnet (T'&sub2; > T&sub2; und beispielsweise T'&sub1; = T'&sub2;). Die Dauer eines nicht für die Übertragung von Informationen verwendeten Zeitintervalls wird mit T'&sub0; bezeichnet (T'&sub0; < T&sub0;). In diesem Beispiel ist die Zeitdauer T'&sub0; ungleich 0, aber das erfindungsgemäße Verfahren schließt nicht aus, daß T'&sub0; den Wert 0 haben kann.
Ein Verfahren zur Zuweisung von Zeitkanälen, das nun in Verbindung mit Figur 5 beschrieben wird und ein Übertragungsformat der in Figur 4 gezeigten Art ergibt, beruht auf der Beobachtung, daß eine entfernte Station die Erlaubnis zum Aussenden erhalten kann, während sie Informationen empfängt, die fur eine andere entfernte Station bestimmt sind, da das Übertragungssystem wie oben angegeben ein TDMA- System ist.
Dies setzt voraus, daß die Richtwirkung des für die Bildung des Konzentrationspunkts verwendeten Kopplers in dem betrachteten Punkt-Vielfachpunktsystem ausreichend hoch ist, damit Reflexionen zu den anderen entfernten Stationen nach einer solchen Aussendung durch eine entfernte Station als vernachlässigbar betrachtet werden können.
Dies setzt außerdem voraus, daß die Taktwiedergewinnung beim Empfang in einer entfernten Station so ausgebildet ist, daß sie den Takt im Augenblick einer Unterbrechung des Empfangs für eine solche Aussendung weiter liefert.
In dem betrachteten Ausführungsbeispiel wird die Zeitdauer T&sub0;-T'&sub0;, die aufgrund des nun beschriebenen Zuweisungsverfahrens für eine Informationsübertragung verfügbar geworden ist, gleichmäßig zwischen dem absteigenden und dem aufsteigenden Rahmen verteilt.
Wie oben angegeben, ist dies Verfahren auf eine Übertragung nach der TDMA-Technik anwendbar, d.h. mit einem in aufsteigenden und absteigenden Rahmen strukturierten Übertragungsformat, in dem verschiedene Zeitkanäle in vorbestimmter Weise den verschiedenen entfernten Stationen zugewiesen sind.
Dieses Zeitkanalzuweisungsverfahren sieht vor, für die Übertragung zwischen der Zentralstation und einer entfernten Station, wie dies schematisch in Figur 4 angedeutet ist, mindestens einen Zeitkanal im absteigenden Rahmen und mindestens einen Zeitkanal im aufsteigenden Rahmen zuzuweisen, wobei die Anzahl der zuzuweisenden Zeitkanäle von der Menge der zwischen diesen Stationen zu übertragenden Informationen abhängt und im Fall von mehreren Kanälen jeder von ihnen autonom gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zugewiesen wird und wobei die verschiedenen Kanäle somit nicht notwenigerweise aufeinanderfolgen.
Diese verschiedenen Zeitkanäle werden nachfolgend durch Nummern gemäß einer Nummemfolge bezeichnet,
- die in der zentralen Station kontinuierlich steigend ausgehend von einem Anfangswert zu Beginn des absteigenden Rahmens zugeteilt wird und sowohl für den absteigenden Rahmen als auch für den aufsteigenden Rahmen gilt (natürlich unter Berücksichtigung des Zeitintervalls T'&sub0;, wenn dieses nicht 0 ist),
- und die in einer entfernten Station für den absteigenden Rahmen kontinuierlich ansteigend ausgehend von einem absoluten Anfangswert zugeteilt wird, der zu Beginn des absteigenden Rahmens genommen wird, und für den ansteigenden Rahmen einen Wechsel des Ursprungswerts aufweist, und kontinuierlich ansteigend ausgehend von einem relativen Ursprungswert zugeteilt wird, der innerhalb des absteigenden Rahmens gewählt wird.
Der Ursprungszeitpunkt t"&sub2; des ansteigenden Rahmens, der in einer entfernten Station gewählt wird, wird nämlich so bestimmt, daß der Ursprungszeitpunkt t'&sub2; dieses Rahmens, der in der zentralen Station gewählt wird, d.h. unter Berücksichtigung der Signallaufzeit zwischen den beiden Stationen, mit dem Beginn des Zeitintervalls T'&sub2; zusammenfällt. Wie aus Figur 4 zu erkennen ist, führt dies dazu, daß in der entfernten Station eine gewisse Überlappung zwischen dem absteigenden und dem ansteigenden Rahmen vorgesehen wird. Es sei ID die Kanalnummer innerhalb des absteigenden Rahmens, die mit dem ersten Kanal des ansteigenden Rahmens zusammenfällt. Nachfolgend wird mit Überlappungszone T in Figur 4 die Gruppe von Kanälen des absteigenden Rahmens mit einer Nummer zwischen ID (einschließlich) und IU (einschließlich) bezeichnet, wobei IU die Nummer des letzten Kanals des absteigenden Rahmens angibt.
Es sei bemerkt, daß die Nummer ID für jede entfernte Station abhängig von der Signallaufzeit zwischen der entfernten Station und der zentralen Station variabel ist.
Die Bestimmung von ID erfordert eine Messung de Signallaufzeit ΔT zwischen der entfernten Station und der zentralen Station. Diese Messung kann gemäß einem klassischen, hier nicht weiter beschriebenen Verfahren erfolgen. Die Parameter t"&sub2;, t'&sub2; und ΔT sind über die folgende Beziehung verknüpft:
t"&sub2; + ΔT = t'&sub2;
Kennt man ΔT und t'&sub2; für eine bestimmte entfernte Station, dann kennt man auch t"&sub2; und damit ID für diese entfernte Station.
Mit anderen Worten liegt der Ursprungszeitpunkt t"&sub2; der ansteigenden Rahmen in einer entfernten Station vor dem Endzeitpunkt t"&sub1; der absteigenden Rahmen in dieser entfernten Station und ist von diesem durch die Dauer getrennt, die notwendig ist, um das gewünschte Übertragungsformat der zentralen Station zu erhalten, d.h. um eine Verringerung oder gar Unterdrückung der nicht für die Informationsübertragung verwendbaren Zeitintervalle zu erlauben.
Mit Id sei eine Kanalnummer im absteigenden Rahmen und mit Iu eine Kanalnummer in aufsteigenden Rahmen bezeichnet, die für eine Übertragung zwischen der Zentralstation und einer bestimmten entfernten Station gemäß der oben für die entfernte Station definierten Zählweise zugewiesen werden sollen. In dem nun beschriebenen Beispiel geht man davon aus, daß das Verfahren zur Zuweisung von Zeitkanälen in der Zentralstation erfolgt. Außerdem beginnt man in diesem Beispiel mit der Zuordnung der Kanalnummer Id im absteigenden Rahmen.
Die einzige zu beachtende Bedingung für die Kanalnummer Id ist also, daß es sich um eine freie Kanalnummer handeln muß, d.h. eine, die noch nicht zugewiesen und kleiner als IU ist. Jede Nummer, die diese Bedingungen erfüllt, kann die gewünschte Nummer Id bilden.
Wie beispielsweise im Organigramm der Figur 5 gezeigt ist, könnte die Nummer Id gesucht werden, indem nacheinander die verschiedenen Kanäle des absteigenden Rahmens ausgehend vorn ersten in Betracht gezogen werden, d.h. ausgehend von demjenigen, der im Organigramm der Figur 5 die Nummer 0 hat. Dann wird überprüft für jeden dieser Kanäle, ob er verfügbar ist; im Fall der Nichtverfügbarkeit untersucht man den nächsten. Wenn der dann verfügbar ist, kann seine Nummer die gewünschte Nummer Id bilden.
Der entsprechende Prozeß, der im Diagramm gemäß Figur 5 gezeigt ist, verwendet eine Zwischenvariable Ik, die bei jeder Nichtverfügbarkeit eines Kanals um eine Einheit inkrementiert wird. Die Erfassung einer Nummer Ik > IU führt, wie im Organigramm der Figur 5 angegeben, zur Ausgabe einer Fehlermeldung.
Für die Zuweisung einer Kanalnummer Iu im aufsteigenden Rahmen geht man folgendermaßen vor: Man bestimmt zuerst durch Vergleich der so zugewiesenen Nummer Id mit der oben definierten Nummer ID, ob die so zugewiesene Nummer Id sich in der Überlappungszone befindet oder nicht.
Befindet sich diese Kanalnummer nicht in der Überlappungszone, dann wird die Nummer Iu vorzugsweise so bestimmt, daß eine Symmetrie der Zuweisung von Kanalnummern in dem absteigenden und im aufsteigenden Rahmen erhalten bleibt, was unter Berücksichtigung der für die entfernte Station gewählten Zählweise zu folgender Beziehung führt:
Iu = ID + Id
Diese Nummer Iu kann jedoch nur als gesuchte Nummer Iu bestätigt werden, wenn es sich um eine freie Kanalnummer handelt. Ist dies nicht der Fall, inkrementiert man beispielsweise diese Nummer um eine Einheit und macht denselben Verfügbarkeitstest usw., bis man zu einer Nummer Iu eines freien Kanals kommt, wie das Organigramm in Figur 5 zeigt.
Wenn die so zugewiesene Kanalnummer Id sich jedoch in der Überlappungszone befindet, muß überprüft werden, ob die Wahl des Kanals Iu nicht zu Kollisionen zwischen Sendung und Empfang führt, was gemäß der gewählten Zählweise für die entfernte Station dazu führt, daß die Nummer Iu anders als Id gewählt werden muß.
Die Nummer Iu wird beispielsweise bestimmt, indem man nacheinander die verschiedenen Kanäle des aufsteigenden Rahmens ausgehend vom ersten untersucht, d.h. unter Berücksichtigung der für die entfernte Station gewählten Zählweise ausgehend von dem Kanal mit der Nummer ID, und indem man für jeden Kanal die Verfügbarkeit überprüft. Ist er nicht verfügbar, dann untersucht man den nächsten; ist er verfügbar, dann überprüft man, ob keine Identität zwischen der Nummer dieses Kanals und der vorher zugewiesenen Nummer Id vorliegt. Wenn die Identität vorliegt, untersucht man den nächsten Kanal, während bei Nichtidentität die Nummer dieses Kanals als gesuchte Kanalnummer Iu verwendet werden kann.
Der entsprechende Prozeß, der im Organigramm gemäß Figur 5 gezeigt ist, verwendet eine Zwischenvariable 11, die um eine Einheit bei jeder festgestellten Nichtverfügbarkeit eines Kanals erhöht wird.
Das so beschriebene Verfahren der Zuweisung eines Zeitkanals kann in der Zentralstation oder den entfernten Stationen eingesetzt werden. Wenn es in den entfernten Stationen eingesetzt wird, muß natürlich eine Zentralisierung der Ergebnisse in der zentralen Station erfolgen und Informationsaustauschvorgänge zwischen der entfernten Sta-_ tion und der zentralen Station sind hierzu erforderlich.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung der Signallaufzeit zwischen einer entfernten Station (ONT) und einer Zentralstation (OLT) in einem bidirektionalen Nachrichtenübertragungsnetz vom Typ Punkt-Vielfachpunkt, wobei gemäß diesem Verfahren in der Zentralstation das Zeitintervall zwischen einem Bezugszeitpunkt der Aussendung von Informationssignalen durch diese zentrale Station und dem Empfang eines von der entfernten Station ausgesendeten Positioniersignals (SW) in der zentralen Station gemessen wird, wobei das Positioniersignal um einen Zeitraum nach einem Empfangsbezugszeitpunkt der Informationssignale durch diese entfernte Station ausgesendet wird, so daß das Positioniersignal in der zentralen Station in einer bestimmten Zeitperiode, Positionierfenster genannt, empfangen wird, die nicht dem Empfang von Informationssignalen in der Zentralstation zugewiesen ist und sich regelmäßig wiederholt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit für eine gegebene entfernte Station ausgehend von einem Ursprungswert (Tri) so variieren kann, daß das Positioniersignal, wenn es nicht in dem ersten Positionierfenster empfangen wird, dann für eine gegebene entfernte Station wiederholt mit einer anderen Verzögerung ausgesendet wird, bis das Positioniersignal tatsächlich in der Zentralstation in einem der aufeinanderfolgenden Positionierfenster empfangen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Positionierfenster (Tf) eine geringere Breite besitzt als nötig wäre, um alle Zwischenlagen von Positioniersignalen zu umfassen, die zwischen den extremen Lagen entsprechend der der Zentralstation am nächsten liegenden entfernten Station und der von der Zentralstation am weitesten entfernt liegenden Station liegen können.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall einer bidirektionalen Übertragung im Halbduplexmodus auf einem gemeinsamen Übertragungsträger die Zeitperiode, in der das Positioniersignal für den ursprünglichen Wert und für eventuelle Zwischenwerte empfangen wurde, die zwischen dem ursprünglichen Wert und dem endgültigen Wert (Trf) liegen, für den das Positioniersignal in dem Fenster empfangen wird, eine Zeitperiode (Te) ist, die der Aussendung von Informationssignalen durch die zentrale Station zugewiesen ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Variationsschritt der Verzögerung der Breite des Fensters gleicht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere im Fall der bidirektionalen Übertragung auf zwei getrennten Informationsträgern das Fenster selbst eine zeitlich variable Breite besitzt, und zwar in einer ersten Phase eine erste Breite (Tf1) besitzt und in einer zweiten Phase nach Empfang des Positioniersignals im Positionierfenster mit der ersten Breite eine zweite Breite (Tf2) annimmt, die kleiner als die erste ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Variationsschritt der Verzögerung in der ersten Phase der ersten Breite und in der zweiten Phase der zweiten Breite gleicht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Pegel des Positioniersignals außerdem von einem Extremwert bis zu einem Wert variieren kann, der die Erfassung eines im wesentlichen für alle verschiedenen entfernten Stationen gleichen Pegels in der Zentralstation erlaubt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Veränderung des für das Positioniersignal anzuwendenden Pegels in der entfernten Station, um den gewünschten Pegel zu erzielen, in der Zentralstation bestimmt wird und an die betreffende entfernte Station über ein spezielles Signal übertragen wird, das Pegelvariationssteuersignal genannt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Verzögerungszeit durch ein spezielles Signal gesteuert wird, das den Nichtempfang des Positioniersignals in dem Positionierfenster angibt und von der Zentralstation ausgesendet wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Pegels des Positioniersignals, wenn sie von einem Mindestwert ausgeht, außerdem so erfolgt, daß dieser Pegel auf einen ausreichenden Wert für die Erfassung dieses Signals in der Zentralstation gelangt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Pegels, um ihn auf einen ausreichenden Wert zu seiner Erfassung durch die Zentralstation zu bringen, auch vom Signal gesteuert wird, das angibt, daß das Positioniersignal nicht im Positionierfenster empfangen wurde.