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Die Erfindung betrifft ein Breitbandkommunikationsnetzwerk,
umfassend zumindest eine Steuereinheit und zumindest zwei
Feldanschlüsse (Datenfeldterminals), angeordnet zur
Informationsübertragung in Paketen zwischen sich, ferner umfassend
Modems zur Trägerwellenkommunikation und Fernbedienungsmittel
zum Einstellen besagter Modems.
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Es ist deutlich geworden, daß in solch einem Netzwerk
insbesondere die Kommunikation in einem Rückkehrkanal gestört
werden kann, was durch verschiedene Faktoren hervorgerufen werden
kann. Daher kann ein Feldanschluß eine Trägerwelle in dem
Netzwerk als ein Resultat eines Defekts aufrechterhalten,
während von einem Feldanschluß erwartet wird, eine Trägerwelle an
den Rückkehrkanal nur dann anzulegen, wenn dies notwendig ist,
um Information in der Form von Paketen zu übertragen. Eine
Trägerwelle sollte nicht während eines sogenannten
Paketzwischenraums (Intervall zwischen Paketen) vorliegen. Es ist auch
möglich, daß eine andere Störungsquelle als ein defekter
Anschlußtransmitter der Grund des Auftretens eines Signals
während des Paketzwischenraums ist. Solche Störungen können
sowohl separat als auch in Kombination miteinander auftreten.
Das Orten solcher Störungen benötigt einen zeitaufwendigen und
arbeitsintensiven Arbeitsgang, wodurch die Quelle des
Störsignals aufgefunden werden muß, möglicherweise über
Zwischenanschlüsse und durch Überprüfung der verschiedenen
Feldanschlüsse. Bei etwas größeren Netzwerken kann das Orten solcher
Störungen leicht ein paar Stunden beanspruchen, während derer das
Netzwerk tatsächlich komplett außer Betrieb ist.
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EP-A-O 227 217 offenbart ein Moden, umfassend einen
sogenannten "konstanten Trägerwachhund" ("constant carrier watchdog"),
der einen Benutzer alarmiert, wenn das Modem zu lange eine
Trägerwelle auf dem Netzwerk plaziert. In diesem Fall wird der
Mechanismus eingreifen, um das Signal dazu zu zwingen, inaktiv
zu sein. Auch wird der Mechanismus den Kanal des Modems
ändern, und eine Nachricht von diesem Modem wird an den Benutzer
ausgegeben, die berichtet, daß das Modem defekt ist. Jedoch
kann es immer noch passieren, daß ein Modem eine
kontinuierliche Trägerwelle in dem Netzwerk findet, beispielsweise in dem
Fall, in dem der Trägerwellenschalter defekt wird, wobei der
Schalter in dem Modem hinter dem Wachhund angeordnet ist.
Andere Störungen als die des Trägersignals des Modems selbst
werden nicht erfaßt.
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Die Aufgabe der Erfindung ist, ein verbessertes Netzwerk der
eingangs genannten Art zu liefern, nach den Merkmalen von
Anspruch 1, sowie ein Verfahren zum effektiven Orten von
Störungen in einem Breitbandkommunikationsnetzwerk, nach den
Merkmalen von Anspruch 3.
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Zum Lösen dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, ein Netzwerk der
eingangs genannten Art so anzuordnen, daß, beeinflußt von der
Steuereinheit, zumindest einer der zumindest zwei
Feldanschlüsse auf eine andere Trägerfrequenz gesetzt werden kann.
Insbesondere bei größeren Netzwerken ist es bevorzugt, eine
Anzahl von Feldanschlüssen, möglicherweise über einen oder
mehrere Zwischenanschlüsse, auf andere Trägerfrequenzen
einzustellen. Mittels einer zuvor bestimmten Suchprozedur, die auch
automatisch initialisiert werden kann in dem Fall, daß ein
Signal während eines Paketzwischenraums erfaßt wird, kann der
Grund der Störung durch sukzessives satzweises Schalten über
Feldanschlüsse oder individuelles Schalten über Feldanschlüsse
geortet werden. Danach kann die Quelle der Störung auf eine
Trägerfrequenz übertragen werden, die normalerweise nicht
innerhalb des Systems arbeitet. Als ein Resultat davon wird die
Quelle der Störung effektiv geortet und eliminiert. Während
der darauffolgenden Reparatur der Quelle der Störung kann der
Rest des Netzwerkes damit fortfahren, ungehindert zu arbeiten.
Auf diese Weise ist das Netzwerk nur für weniger als ein paar
Sekunden außer Betrieb, anstatt für ein paar Stunden.
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Weitere Besonderheiten der Erfindung werden aus der folgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der gegenwärtigen
Erfindung deutlich werden, wobei Bezug auf das Diagramm genommen
wird.
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In dem Diagramm ist die Steuereinheit eines
Breitbandkommunikationsnetzwerks mit 1 gekennzeichnet. Diese Steuereinheit,
von der mehrere verwendet werden können, ist mit einer Anzahl
von Zwischenanschlüssen 2 verbunden, während jeder
Zwischenanschluß mit einer Anzahl von Benutzeranschlüssen oder
Feldanschlüssen 3 verbunden ist. Für ein kleineres Netzwerk können
die Zwischenanschlüsse ausgelassen werden, während für ein
größeres Netzwerk auch ein erster Zwischenanschluß jeweils mit
einer Vielzahl von zweiten Zwischenanschlüssen verbunden sein
kann, die mit den Feldanschlüssen verbunden sind. Das System
ist in der Form eines sogenannten
Breitbandkommunikationsnetzwerks angeordnet, d.h., daß der Informationsfluß zwischen den
Feldanschlüssen und der Steuereinheit auf einer Trägerwelle
moduliert ist. Da das Netzwerk zum Informationsfluß in zwei
Richtungen angeordnet ist und elektronische Verstärker in dem
Netzwerk angeschlossen sind, wenn notwendig, wird eine
Trägerwelle für die Kommunikation der Steuereinheit mit den
Feldanschlüssen und eine andere Trägerwelle für die Kommunikation
der Feldanschlüsse mit der Steuereinheit verwendet. Für eine
effektive Kommunikation ist es wichtig, daß die
Trägerfrequenzen der Steuereinheit mit den Frequenzen der Feldanschlüsse
übereinstimmen. Um die Trägerwellen zum Informationsübertragen
anzupassen, werden sogenannte Breitbandmodems verwendet, die
die Trägerwellen zum Informationsübertragen zwischen dem
Feldabschluß und der Steuereinheit und umgekehrt modulieren oder
demodulieren, je nach Lage des Falls. Zur Modulation der
Trägerwelle wird eine bestimmte Bandbreite verwendet. Diese
Bandbreite wird als der Kommunikationskanal bezeichnet, dürch den
mehrere Informationsflüsse hindurchtreten können, wie auch
immer. Die Modems für die Feldanschlüsse können auf
verschiedene Frequenzen oder Kanäle innerhalb eines vorherbestimmten
Trägerfrequenzbereichs eingestellt werden.
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Für die Kommunikation werden im allgemeinen sogenannte
Protokolle verwendet. Information wird dabei in Paketen durch oder
über die Steuereinheit übertragen. Um Information von einem
Feldanschluß zu einem zentralen Teil, im allgemeinen die
Steuereinheit, zu versenden, wird ein Paket an eine Trägerwelle in
dem Rückkehrkanal angelegt. Für diesen Zweck wird die
Trägerwelle, die die gewünschten, lokal gemessenen oder anders
aufgebauten Daten trägt, moduliert und über den Rückkehrkanal
transmittiert. Bei einer Kommunikation dieser Art werden
sukzessive Trägerwellen an den Rückkehrkanal angelegt, getrennt
voneinander durch kurze Intervalle oder Paketzwischenräume.
Während solch eines kurzen Paketzwischenraums sind alle
Trägerwellen eliminiert. Die verwendeten Modems sind sognenannte
RF-Modems, die "frequenzagil" sind und auf unterschiedliche
Frequenzen gesetzt werden können, d.h. auf unterschiedliche
Kanäle, durch Fernsteuerung, mittels einer relevanten
Instruktion von z.B. der Steuereinheit.
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Während eines Paketzwischenraums wird die Gegenwart einer
Trägerwelle oder einer Störung mittels des Erfassungssystems in
der Zentralsteuereinheit erfaßt. Für diesen Zweck wird eine
Trägerwellenerfassungsschaltung verwendet. Wenn eine
Trägerwelle oder eine Störung zu einem Zeitpunkt erfaßt wird, wenn
diese nicht erlaubt werden kann, oder wenn kein
Paketzwischenraum innerhalb einer vorherbestimmten Zeit erfaßt wird, wird
festgestellt, daß der verwendete Kanal eine Störung aufweist.
Es ist zu bemerken, daß diese Erfassungsmethoden in
Kombination mit dem herkömmlichen Prüfsummenüberwachen von dem
Datenprotokoll verwendet werden kann. Wenn die Steuereinheit
feststellt, daß ein Störsignal in dem Rückkehrkanal vorliegt, wird
eine Instruktion über den sogenannten Vorwärtskanal
ausgegeben, mit dem Informationspakete von der Steuereinheit zu einem
oder mehreren Feldanschlüssen gesendet werden. Besagter
Vorwärtskanal ist ein separater Kanal, so daß eine mögliche
Störung in dem Rückkehrkanal diesen Kanal nicht beeinflussen
wird. Als ein Resultat davon ist es möglich, mit der Zufuhr
von Instruktionen zu den Feldanschlüssen fortzufahren.
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Wenn eine Störung in dem Rückkehrkanal auftritt, wird einer
oder mehrere der Feldanschlüsse der Steuereinheit dazu
instruiert zu einem anderen Kanal überzuschalten. Dieser Kanal wird
im Anschluß der Testkanal genannt. Der ursprünglich für die
Kommunikation zwischen den Feldanschlüssen und der
Steuereinheit verwendete Kanal wird der Heimkanal genannt.
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Durch Übertragung eines oder mehrerer Feldanschlüsse auf den
Testkanal kann festgestellt werden, ob es sich um eine Störung
des in Frage stehenden Feldanschlusses oder der in Frage
stehenden Feldanschlüsse handelt, oder ob es sich um eine Störung
außerhalb dieses Rahmens handelt, um eine sogenannte externe
Störung. Wenn ein Feldanschluß zu dem Testkanal übertragen
wird, wird eine mögliche externe Störung damit fortfahren, auf
dem Heimkanal zu existieren, während ein defekter Feldanschluß
zusammen damit zu dem Testkanal übertragen werden wird. Durch
graduelles Übertragen aller Feldanschlüsse, mit der Ausnahme
der Quelle der Störung, auf den Testkanal, kann dieser
Testkanal daraufhin als der neue Heimkanal verwendet werden.
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Wenn es deutlich ist, daß die Störung nicht länger in dem
Heimkanal vorliegt, sondern in dem Testkanal auftritt, wird
mit der Prozedur fortgefahren, um den störenden Feldanschluß
zu lokalisieren. Durch Rückübertragung eines oder mehrerer
Feldanschlüsse zu dem anderen ungestörten Kanal, d.h. dem
ursprünglichen Heimkanal, kann erfaßt werden, welcher Kanal die
Störung hervorruft. Da nach jeder Frequenzänderung eines oder
mehrerer Feldanschlüsse die Zentraleinheit überprüft, ob der
Feldanschluß, der die Störung hervorruft, damit übertragen
worden ist, kann der Feldanschluß, der die Störung hervorruft,
nach mehreren Testzyklen lokalisiert werden.
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Nachdem der Feldanschluß, der die Störung hervorruft, so
lokalisiert worden ist, kann eine Warnung auf geeignete Weise
herausgegeben werden, z.B. über einen Drucker, einen
Anzeigeschirm, ein Alarmsignal und dergleichen. Es wird dadurch
notwendig, den Feldanschluß zu eliminieren, der die Störung
hervorruft. Dies kann auf eine einfache Weise gemacht werden,
durch Übertragen des Feldanschlusses von dem Heimkanal an
einen sogenannten Parkkanal, wobei der Parkkanal ansonsten nicht
mit dem normalen Netzwerk verbunden ist. Wenn ein Feldkanal
mit einer variablen Niveausteuerung ausgerüstet ist, ist es
auch möglich, das Niveau des Feldanschlusses so zu reduzieren,
daß der Kommunikationskanal nicht länger durch den in Frage
stehenden Feldanschluß beeinflußt wird. Da das komplette
System zum Orten der Störung ein elektrohisches System ist,
möglicherweise automatisch arbeitend, kann der Feldanschluß, der
die Störung hervorruft, aufgespürt und eliminiert werden
innerhalb von wenigen Sekunden. Das Netzwerk als ganzes kann
weiter normal zur Datenübertragung genutzt werden, während die
Reparatur des Feldanschlusses, der die Störung hervorruft,
sofort gestartet werden kann, wenn gewünscht, ohne daß ein
Stördienstingenieur die Runden für die Zwischenanschlüsse und
mehreren Feldanschlüsse machen muß. Es ist zu bemerken, daß,
obwohl in der Zeichnung ein (Mini-)Sternnetzwerk gezeigt ist,
auch ein Netzwerk verwendet werden kann, daß die Struktur
eines Baums oder noch eine andere Struktur aufweist.