CH645224A5 - Testanordnung fuer eine datenuebertragungsstrecke. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRUCH Anordnung für einen Schleifentest einer im Asynchronbetrieb arbeitenden Datenübertragungsstrecke, bei welcher der von der nahen zur fernen Station führende Kanal für eine maximale Übertragungsgeschwindigkeit ausgelegt ist, die gross ist gegenüber derjenigen des in Gegenrichtung verlaufenden Kanals, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung eines Testsignals von der nahen zur fernen Station mit etwa der maximalen Übertragungsgeschwindigkeit erfolgt, dass der Empfängerausgang der fernen Station den Eingang eines Binärteilers und der Ausgang dieses Binärteilers den Sendereingang der fernen Station ansteuert, wobei das zur nahen Station zurückgesendete definierte Ausgangssignal des Binärteilers eine kürzeste Schrittdauer aufweist, welche etwa der maximalen Übertragungsgeschwindigkeit des von der fernen zur nahen Station führenden Kanals entspricht.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Durchführung eines Schleifentests für eine Datenübertragungsstrecke, die im asynchronen Voilduplexbetrieb arbeitet und bei der die maximalen Übertragungsgeschwindigkeiten für Hin- und Rückrichtung starke Unterschiede aufweisen.

Bei Datenübertragungsstrecken, über welche die Übertragung asynchron im Voilduplexbetrieb erfolgt, ist es häufig erforderlich, mit Hilfe einer Schleifenschaltung eine Testübertragung durchzuführen, welche Aufschluss gibt über die Güte der jeweiligen Datenübertragungsstrecke. In Fig. 1 ist eine Anordnung zur Durchführung eines solchen Schleifentests angegeben. Dabei wird auf den Sendereingang 1 der Station 2 ein bestimmtes binäres rechteckförmiges Testsignal gegeben und von Station 2 in einer für den Übertragungskanal 3 geeigneten Form zur fernen Station 4 ausgesendet. Das am Empfängerausgang 5 der Station 4 auftretende Testsignal wird zum Sendereingang 6 dieser Station 4 durchgeschleift und über den Übertragungskanal 7 wieder zur Station 2 zurückgesendet. Einen Aufschluss über die Güte dieser Übertragungsstrecke, beispielsweise über die Fehlerrate und die zeitlichen Verzerrungen, erhält man durch Vergleich des am Empfängerausgang 8 der Station 2 erscheinenden Testsignals mit dem ursprünglichen, am Sendereingang 1 dieser Station 2 anliegenden Testsignals.

Ein derartiger Schleifentest stösst jedoch auf Schwierigkeiten, wenn die beiden Übertragungskanäle 3 und 7 für Übertragungsgeschwindigkeiten ausgelegt sind, die stark voneinander abweichen. So existieren beispielsweise Datenübertragungsstrecken, welche in ihren Endstellen mit Modems ausgestattet sind, die einen Hauptkanal für maximal 1200 b/s und in Gegenrichtung einen Hilfskanal für maximal 75 b/s aufweisen. Es ist denkbar, bei solchen Datenübertragungsstrecken den Schleifentest mit einer Übertragungsgeschwindigkeit durchzuführen, die sich auf die niedrige Übertragungsgeschwindigkeit des Hilfskanals beschränkt. Dabei tritt jedoch der Nachteil auf, dass der Hauptkanal nicht unter realistischen Bedingungen getestet wird. So werden bei einem derartigen Test solche Fehler wie beispielsweise zu hohe Verzerrungen, welche erst bei hohen Übertragungsgeschwindigkeiten auftreten, nicht erkannt.

Sollen Haupt- und Hilfskanal jeweils bei ihren maximalen Übertragungsgeschwindigkeiten getestet werden, so lässt sich dies dadurch erreichen, dass ein über den Hauptkanal gesendetes Testmuster bei der fernen Station 4 ausgewertet und ein Quittierungssignal über den Hilfskanal zurückgesendet wird, aus dem das Testergebnis des Hauptkanals hervorgeht. Dieses Verfahren erfordert jedoch bei der fernen Station 4 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung und Synchronisation des Empfangstakts, da nur so die Auswertung des ankommenden Testsignals möglich ist. Eine derartige, ausschliesslich für Testzwecke verwendete Synchronisationsschaltung führt jedoch bei an sich asynchron arbeitenden Datenübertragungsgeräten zu einem nicht mehr zu vertretenden Mehraufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für einen Schleifentest bei einer solchen im Asynchronbetrieb arbeitenden Datenübertragungsstrecke anzugeben, bei welcher der Übertragungskanal zur fernen Station für eine wesentlich grössere Übertragungsgeschwindigkeit ausgelegt ist als der Kanal in Gegenrichtung. Die Schaltungsanordnung soll sehr einfach sein und gewährleisten, dass der Test für beide Kanäle möglichst unter Betriebsbedingungen erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäs dadurch gelöst,

dass die Übertragung eines Testsignals von der nahen zur fernen Station mit etwa der maximalen Übertragungsgeschwindigkeit erfolgt, dass der Empfängerausgang der fernen Station den Eingang eines Binärteilers und der Ausgang dieses Binärteilers den Sendereingang der fernen Station ansteuert, wobei das zur nahen Station zurückgesendete definierte Ausgangssignal des Binärteilers eine kürzeste Schrittdauer aufweist, welche etwa der maximalen Übertragungsgeschwindigkeit des von der fernen zur nahen Station führenden Kanals entspricht.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert werden. Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Schleifentest für die oben erwähnte Datenübertragungsstrecke, bei der die Übertragung von der nahen Station 2 zur fernen Station 4 (Hauptkanal) mit maximal 1200 b/s und in Gegenrichtung (Hilfskanal) mit maximal 75 b/s erfolgt. Es zeigen:

Fig. 2 das Prinzipschaltbild für einen Schleifentest für die genannte Datenübertragungsstrecke.

Fig. 3 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Testsignals für den Schleifentest gemäss Fig. 2,

Fig. 4 das Zeitdiagramm zur Erklärung der Wirkungsweise des Testsignalgenerators gemäss Fig. 3.

Der Testsignalgenerator 9 liefert das rechteckförmige Testsignal an den Sendereingang 1 der nahen Station 2. Letztere sendet dieses Testsignal mit Hilfe eines Modems über den von 1,1... 2,3 kHz reichenden Übertragungskanal 3 zur fernen Station 4. Der Empfängerausgang 5 dieser Station 4, an dem das Testsignal wieder rechteckförmig auftritt, steuert den Eingang des Frequenzteilers 10 an. Dieser Frequenzteiler 10, der im Ausführungsbeispiel das Teilerverhältnis 8 aufweist, steuert mit seinem Ausgang den Sendereingang 6 der Station 4 an. Letztere sendet das heruntergeteilte Testsignal über den im Frequenzbereich 420 Hz ± 37,5 Hz liegenden Übertragungskanal 7 zur Station 2 zurück. Am Empfängerausgang 8 der Station 2 erscheint das heruntergeteilte Testsignal in rechteckiger Form.

Das Teilverhältnis q des Frequenzteilers 10 ergibt sich aus der Hälfte des Verhältnisses von maximaler Übertragungsgeschwindigkeit für den Hauptkanal zur derjenigen des Hilfskanals. Beim Ausführungsbeispiel gilt dabei:

Der Faktor 0,5 in dieser Beziehung ergibt sich daraus, dass der Frequenzteiler 10 nur auf jede zweite Flanke seines Eingangssignals reagiert.

Bei Datenübertragungsstrecken, bei denen die Übertragungsgeschwindigkeiten für die beiden Übertragungskanäle kein ganzes Verhältnis bilden, ist das Teilerverhältnis q so zu wählen, dass die maximale Übertragungsgeschwindigkeit für einen oder beide Kanäle möglichst angenähert wird.

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Das vom Testsignalgenerator 9 ausgesendete Testsignal ist beim Ausführungsbeispiel so beschaffen, dass sich am Ausgang des Teilers 10 der vom CCITT genormte, eine Periode von 511 bit aufweisende Pseudozufallstext ergibt. Die Verwendung eines derartigen Testsignals hat den Vorteil, dass zur Prüfung des am Empfängerausgang 8 der Station 2 erscheinenden Signals handelsübliche, für einen solchen CCITT-Text ausgelegte Geräte verwendet werden können. In Fig. 3 ist die Schaltungsanordnung für einen solchen Testsignalgenerator angegeben. Der Eingang 11 dieses Testsignalgenerators 9 wird von dem vierstufigen, mit einer Taktfrequenz von 1200 Hz angesteuerten Frequenzteiler 12 gebildet. Letzterer liefert über die Leitung 13 eine Taktfrequenz von 75 Hz an den Takteingang des rückgekoppelten Schieberegisters 14. Dieses Schieberegister 14 weist neun Stufen auf und gibt am Ausgang seiner letzten Stufe ein Signal ab, das dem obengenannten CCITT-Text entspricht. Der Ausgang dieser letzten (Punkt A) und der vorletzten Stufe (Punkt E) des Schieberegisters 14 ist mit dem einen bzw. anderen Eingang der exklusiven Oder-Schaltung 15 verbunden. Der Ausgang dieser exklusiven Oder-Schaltung 15 ist im H-Zustand, wenn an den Punkten A und E verschiedene logische Zustände herrschen. Treten dagegen an diesen Punkten A und E gleiche logische Zustände auf, so ist dieser Ausgang im L-Zustand (H = «high», positive Spannung; L = «low», hier die Spannung 0 Volt). Der Ausgang der exklusiven Oder-Schaltung 15 ist mit dem einen Eingang der Und-Schaltung 16 verbunden. Der andere Eingang dieser Und-Schaltung 16 erhält vom Ausgang der ersten Stufe des Frequenzteilers 12 über die Leitung 17 eine 1:1 -Rechteckwechselspannung der Frequenz 600 Hz entsprechend 1200 b/s. Der Ausgang der Und-Schaltung 16 ist mit dem einen Eingang der Oder-Schaltung 18 verbunden. Der Ausgang dieser Oder-Schaltung 18 bildet den Ausgang des Testsignalgenerators (Punkt F). Ist der Ausgang der exklusiven Oder-Schaltung 15 im H-Zustand, so wird die 600-Hz-Rechteckwechselspannung über die Und-Schaltung 16 und die Oder-Schaltung 18 zum Ausgang des Testsignalgenerators durchgeschaltet. Die jeweilige Zeitdauer, für welche diese Durchschaltung erfolgt, ist abhängig vom CCITT-Text und ist ein ganzes Vielfaches einer 75-Hz-Taktperiode. Diese Verhältnisse sind in Fig. 4 näher erläutert. In Zeile 1 dieses Zeitdiagramms ist der 1200-Hz-Takt angedeutet, mit dessen positiven Flanken der Frequenzteiler 12 angesteuert wird. Zeile 2 des Zeitdiagramms zeigt die 600-Hz-Rechteckspan-nung, die vom Ausgang der ersten Stufe des Frequenzteilers 12 über die Leitung 17 zur Und-Schaltung 16 gelangt. Zeile 3 zeigt den auf Leitung 13 auftretenden 75-Hz-Takt. In Zeile 4 ist ein kleiner Ausschnitt des an Punkt A auftretenden Pseu-dozufallstextes dargestellt. An Punkt E tritt derselbe, gegenüber dem Punkt A um eine 75-Hz-Taktperiode verzögerte Pseudozufallstext auf. Zeile 5 zeigt das am Ausgang der exklusiven Oder-Schaltung 15 (Punkt B) auftretende Signal. Dieses Signal ist im H-Zustand, wenn die Binärzustände, die während der betreffenden und der nachfolgenden Taktperiode an Punkt A (Zeile 4) auftreten, ungleiche Werte aufweisen. Sind dagegen die Binärzustände aufeinanderfolgender Taktperioden gleich, so tritt an Punkt B der L-Zustand auf.

Der an Punkt B (Zeile 5) mit Beginn einer 75-Hz-Taktperiode (Zeile 3) auftretende Binärzustand wird mit der nach- , sten positiven Flanke des 1200-Hz-Taktes (Zeile 1) von der bistabilen Kippschaltung 19 übernommen. Der invertierte Ausgang dieser Kippschaltung 19 (Punkt C) ist mit dem einen Eingang der Und-Schaltung 20 verbunden. Der andere Eingang dieser Und-Schaltung 20 ist mit dem Ausgang (Punkt D)

der bistabilen Kippschaltung 21 und der Ausgang mit dem anderen Eingang der Oder-Schaltung 18 verbunden. Der Takteingang der bistabilen Kippschaltung 21 wird über den Inverter 22 vom Ausgang der exklusiven Oder-Schaltung 15 angesteuert. In Fig. 4, Zeile 6, ist das an Punkt C auftretende Signal dargestellt. Dieses Signal ist gegenüber dem am Punkt B auftretenden Signal invertiert und um eine 1200-Hz-Takt-periode nacheilend. Das an Punkt C auftretende Signal bewirkt, dass die Und-Schaltung 20 während solcher Zeitspannen durchlässig ist, während denen über die Und-Schaltung 16 keine Impulse des 600-Hz-Taktes übertragen werden. Während dieser Durchlässigkeit der Und-Schaltung 20 wird der vom Ausgang (Punkt D) der bistabilen Kippschaltung 21 gelieferte Zustand zum Ausgang des Testsignalgenerators (Punkt F) durchgeschaltet. Der von der bistabilen Kippschaltung 21 an Punkt D gespeicherte Binärzustand wechselt mit jeder negativen Flanke des an Punkt B (Zeile 5) auftretenden Signals. Zeile 7 zeigt dieses Signalverhalten des Punktes D. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass der Binärzustand von aufeinanderfolgenden Pausen, die während den zum Ausgang der Und-Schaltung 16 durchgeschalteten 600-Hz-Impulsen auftreten, stets wechselt. In Zeile 8 ist ein Ausschnitt dieses endgültigen Testsignals dargestellt. Bei diesem Signal ist erreicht, dass die Anzahl der negativen Flanken jeder Impulsserie gleich oder ein ganzes Vielfaches von 8 ist. Das Wechseln des Binärzustandes von aufeinanderfolgenden Pausen ist eine einfache zusätzliche Massnahme, damit das Testsignal die für den Schleifentest geforderte grosse Spek-tralliniendichte im gesamten Frequenzband des Übertragungskanals 3 erhält. In einer Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels geschieht das Wechseln des Binärzustandes aufeinanderfolgender Pausen zwischen den Impulsserien nach einem Pseudozufallscode. In diesem Fall ist die Spek-tralliniendichte des Testsignals noch grösser.

Im folgenden soll der Vorgang beim Schleifentest kurz beschrieben werden. Die Station 2 sendet zunächst über den Kanal 3 eine H-Dauerzustand aus und überwacht das über den Kanal 7 ankommende Signal. Je nach dem zufälligen Stand des Frequenzteilers 10 an der fernen Station 4 kann dies der L- oder H-Dauerzustand sein. Der Frequenzteiler 10 wird nun in seine Anfangsstellung gebracht, indem die Station 2 eine solche Anzahl von L-Impulsen aussendet, bis das von dieser Station empfangene Signal einen Übergang vom H- auf den L-Zustand vollzogen hat. Die drei Stufen des Frequenzteilers 10 befinden sich dann alle im L-Zustand. Die Länge der von der Station 2 ausgesendeten L-Impulsen entspricht der maximalen Übertragungsgeschwindigkeit von 1200 b/s, und der Abstand zwischen diesen L-Impulsen berücksichtigt die Signallaufzeit au der Übertragungsschleife.

Nachdem der Frequenzteiler 10 in seine Anfangsstellung geschaltet wurde, sendet die Station 2 über den Kanal 3 das oben beschriebene Testsignal aus. Letzteres wird dabei an einem definierten Punkt gestartet. Ein solcher definierter Punkt ist beispielsweise der Beginn einer in Fig. 4, Zeile 8 dargestellten Impulsserie. Je nach Länge dieser Impulsserie durchläuft der Frequenzteiler 10 während dieser Impulsserie eine bestimmte Anzahl von Zyklen und befindet sich zu Beginn der nächsten Impulsserie wieder im Anfangszustand. Aus der gewählten Art der Testsignalerzeugung und der mittels Frequenzteiler 10 durchgeführten Frequenzteilung ergibt sich, dass dieses vom Ausgang des Frequenzteilers 10 zur Station 2 zurückgesendete Signal dem obengenannten CCITT-Text gemäss einer Übertragungsgeschwindigkeit von 75 b/s und damit dem Signal von Zeile 4 entspricht.

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1 Blatt Zeichnungen