WO2002049176A1

WO2002049176A1 - Anordnung und verfahren zur datenübertragung von digitalen übertragungsdaten

Info

Publication number: WO2002049176A1
Application number: PCT/DE2001/004772
Authority: WO
Inventors: Andre Frank; Volker Rissland
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2002-06-20
Also published as: DE10062762A1; US20040057527A1; EP1342303A1; US7330512B2; EP1342303B1; DE50107708D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Datenübertagung von digitalen Übertragungsdaten (17,18) zwischen einem ersten digitalen Schutzgerät (1) und einem zweiten digitalen Schutzgerät (9) an einem Abschnitt (A) einer Energieversorgungsleitung (2) in Senderichtung (15) und in Empfangsrichtung (16), wobei das erste digitale Schutzgerät (1) über eine erste Koppelvorrichtung (5) an ein Ende (6) einer elektrischen Datenübertragungsleitung (7) angeschlossen ist und das zweite digitale Schutzgerät (9) über eine zweite Koppelvorrichtung (11) an das andere Ende (12) der elektrischen Datenübertragungsleitung (7) angeschlossen ist. Um eine Datenübertragung mit geringerem Aufwand vorzunehmen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Datenübertragungsleitung (7) einpaarig ist, und dass beide Koppelvorrichtungen (5,11) derart ausgebildet sind, dass zwischen ihnen eine Übertragung von digitalen Übertragungsdaten in Sende- und Empfangsrichtung (15 bzw. 16) auf der einpaarigen Datenübertragungsleitung (7) nach Art einer digitalen Telekommunikationsdatenübertragung durchführbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Datenübertragung.

Description

Beschreibung

Anordnung und Verfahren zur Datenübertragung von digitalen Übertragungsdaten

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Datenübertragung von digitalen Übertragungsdaten zwischen einem ersten digitalen Schutzgerät und einem zweiten digitalen Schutzgerät an, einem Abschnitt einer Energieversorgungsleitung in Senderich- tung und in Empfangsrichtung, wobei das erste digitale

Schutzgerät über eine erste Koppelvorrichtung an einem Ende einer elektrischen Datenübertragungsleitung angeschlossen ist und das zweite Schutzgerät über eine zweite Koppelvorrichtung an das andere Ende der elektrischen Datenübertragungsleitung angeschlossen ist .

Eine solche Vorrichtung ist bekannt aus der Produktschrift „Leitungs-Dif f erentialschutzeinrichtung PQ 741" , Bild 7 , Seite 11 der Fa . Aistom (unter „http : / /www . tde . alstom. com/p- c/bases/gr/products .nsf/e47708d69e62a70480256816003800f3 /372f

6914871f304bcl256841002cdaal?OpenDocument" abrufbar unter „Datenblatt (6)" in Deutsch, Dateiname

„PQ741_06_05511GR.pdf") . Bei der bekannten Vorrichtung ist ein erstes digitales Schutzgerät am Ende eines ersten Ab- Schnitts einer elektrischen Energieübertragungsleitung angeordnet. Am anderen Ende des Abschnitts der elektrischen Energieversorgungsleitung ist ein zweites digitales Schutzgerät vorgesehen. Beide Schutzgeräte bilden einen Differentialschutz zur Überwachung des Abschnitts auf einen Fehler. Zur Ausübung der Differentialschutzfunktion sind die beiden

Schutzgeräte zur Datenübertragung miteinander verbunden. Das erste digitale Schutzgerät ist dazu über eine Koppelvorrichtung an das eine Ende einer zweipaarigen elektrischen Daten- Übertragungsleitung angeschlossen. Mit dem anderen Ende der zweipaarigen elektrischen Datenubertragungsleitung ist das zweite digitale Schutzgerät über eine zweite Koppelvorrichtung verbunden. Die Datenübertragung zwischen den beiden Kop- pelvorrichtungen erfolgt nach einem speziellen Datenübertragungsprotokoll . Die beiden Koppelvorrichtungen sind dabei speziell für die digitale Datenübertragung zwischen den beiden Schutzgeräten über die elektrische Datenübertragungsleitung ausgelegt. Dabei wird zur Übertragung von digitalen Da- ten von der ersten Koppelvorrichtung in Richtung zur zweiten Koppelvorrichtung das eine Paar der elektrischen Datenübertragungsleitung verwendet. Für die digitale Datenübertragung von der zweiten Koppelvorrichtung zur ersten Koppelvorrichtung ist das andere Paar der elektrischen Datenübertragungs- leitung vorgesehen. Durch die jeweils spezielle Auslegung der Koppelvorrichtungen ist eine Datenübertragung zwischen den beiden Koppelvorrichtungen auf der zweipaarigen, elektrischen Datenübertragungsleitung über eine Datenübertragungsleitungs- länge von bis zu 15 km möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine Datenübertragung mit vergleichsweise geringerem Aufwand möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten

Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die elektrische Datenübertragungsleitung eine einpaarige Leitung ist, und dass beide Koppelvorrichtungen derart ausgebildet sind, dass zwischen ihnen eine Übertragung von digitalen Übertragungsdaten in Sende- und Empfangsrichtung auf der einpaarigen Datenübertragungsleitung nach Art einer digitalen Telekommunikationsdatenübertragung zwischen einerseits einer digitalen Netzabschlusseinrichtung eines digitalen Teilnehmerendanschlusses eines digitalen Telekommunikationsnetzes und andererseits einer mit der digitalen Netzabschlusseinrichtung über eine elektrische Teilnehmeranschlussleitung verbundenen digitalen Leitungsabschlusseinrichtung einer digitalen Vermittlungs- stelle des digitalen Telekommunikationsnetzes durchführbar ist .

Solche Telekommunikationsdatenübertragungen sind beispielsweise in Gerd Siegmund, „Technik der Netze", Heidelberg, 1999, ISBN 3-7785-2637-5, im folgenden als „Technik der Netze" bezeichnet, beschrieben.

Durch die Auslegung der elektrischen Datenübertragungsleitung als einpaarige Leitung ist im Vergleich zur Datenübertra- gungsleitung nach dem Stand der Technik ein Paar eingespart. Allein dadurch ergibt sich im Vergleich zum Stand der Technik schon eine erhebliche Verringerung des Aufwands. Da zudem die Koppelvorrichtungen derart ausgebildet sind, dass zwischen ihnen eine Übertragung von digitalen Übertragungsdaten in Sende- und Empfangsrichtung auf der einpaarigen Datenübertragungsleitung nach Art einer digitalen Telekommunikationsdatenübertragung zwischen einerseits einer digitalen Netzabschlusseinrichtung eines digitalen Teilnehmerendanschlusses eines digitalen Telekommunikationsnetzes und andererseits einer mit der digitalen Netzabschlusseinrichtung über eine elektrische Teilnehmeranschlussleitung verbundenen digitalen Leitungsabschlusseinrichtung einer digitalen Vermittlungsstelle des digitalen Telekommunikationsnetzes durchführbar ist, können die Koppelvorrichtungen mit zu diesem Zweck bei Telekommunikationsnetzen verwendeten Standardbausteinen aufgebaut sein, die durch die große Verbreitung der digitalen Telekommunikation kostengünstig und zuverlässig sind, so dass die Koppelvorrichtungen der erfindungsgemässen Anordnung im Vergleich zu den Koppelvorrichtungen nach dem Stand der Technik sehr viel kostengünstiger ausgeführt sein können. Insgesamt ergibt sich also eine erhebliche Verringerung des Aufwands bei der erfindungsgemässen Anordnung gegenüber dem Stand der Technik.

Die Datenübertragung zwischen den beiden Koppelvorrichtungen erfolgt über die einpaarige elektrische Datenübertragungsleitung sowohl in Sende- als auch in Empfangsrichtung, also von der ersten Koppelvorrichtung zur zweiten Koppelvorrichtung und umgekehrt. Um hierbei die in Senderichtung gesendeten Übertragungsdaten von den in Empfangsrichtung empfangenen Übertragungsdaten zu trennen, sind zwei prinzipiell an sich bekannte Verfahren mit entsprechend ausgebildeten Koppelvor- richtungen in vorteilhafter Weise anwendbar. Zum einen können beide Koppelvorrichtungen jeweils entsprechend abwechselnd senden und empfangen, so dass keine gleichzeitige Übertragung von der ersten Koppelvorrichtung zur zweiten Koppelvorrichtung und umgekehrt stattfindet. Dabei müssen sich die beiden Koppelvorrichtungen zeitlich sehr schnell hinsichtlich des

Sendens und des Empfangens abwechseln, damit eine ungestörte Datenübertragung über die einpaarige elektrische Datenübertragungsleitung möglich ist. Dieses Verfahren wird auch als Zeitgetrenntlageverfahren oder „Ping-Pong-Verfahren" bezeich- net. Zur Durchführung dieses Verfahrens weisen die Koppelvorrichtungen entsprechende Mittel zum zeitlich nacheinander Senden und Empfangen auf; diese sind an sich bekannt.

Bei dem zweiten Verfahren handelt es sich um das sogenannte Echokompensationsverfahren, bei dem auf der einpaarigen Datenübertragungsleitung gleichzeitig gesendet und empfangen wird. Zur Durchführung dieses Verfahrens weist jede Koppelvorrichtung Mittel zur Trennung der in Senderichtung gesende- ten Übertragungsdaten von den in Empfangsrichtung übertragenen Übertragungsdaten, Mittel zur Echokompensation von aus der Datenübertragungsleitung auftretenden Übertragungsdatenechos und Mittel zur Verwürfelung der zu übertragenden digi- talen Übertragungsdaten auf . Die Mittel zur Trennung von Senderichtung und Empfangsrichtung sind beispielsweise unter den Bezeichnungen Gabelschaltung oder Hybridschaltung bekannt. Um durch die Mittel zur Trennung der Sende- und der Empfangs- richtung möglicherweise auf der Datenübertragungsleitung auf- tretende Übertragungsdatenechos zu kompensieren, sind zusätzlich Mittel zur Echokompensation vorgesehen. Da es bei der Echokompensation eine wesentliche Rolle spielt, dass die in Senderichtung zu sendenden Übertragungsdaten statistisch unabhängig von den in Empfangsrichtung empfangenen Übertra- gungsdaten sind, sind die Mittel zur Verwürfelung vorgesehen, mit denen die als Übertragungsdaten zu sendenden Daten beispielsweise in ihrer Reihenfolge gezielt derart verändert („verwürfelt") werden, das statistische Unabhängigkeit von den in Empfangsrichtung empfangenden Übertragungsdaten gege- ben ist. Dabei stimmen sich beide Koppelvorrichtungen über ihre jeweilige Art der „Verwürfelung" ab bzw. sind entsprechend voreingestellt. Die Mittel zur Trennung der in Senderichtung gesendeten Übertragungsdaten von den in Empfangsrichtung übertragenen Übertragungsdaten, die Mittel zur Echo- kompensation und die Mittel zur Verwürfelung sowie Datenreduktion sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise „Technik der Netze", Seite 404 unter der Überschrift „Richtungs- trennungsverfahren" bekannt. Durch das Vorsehen dieser Mittel können sowohl in Senderichtung als auch in Empfangsrichtung gleichzeitig digitale Daten übertragen werden, so dass keine

Wartezeiten entstehen, wie sie bei dem Zeitgetrenntlageverfahren zwischen dem Senden und dem Empfangen auftreten. Bevorzugt weisen die Koppelvorrichtungen Mittel zur Datenreduktion der zu übertragenden digitalen Übertragungsdaten auf . Die Mittel zur Datenreduktion ermöglichen eine Erhöhung der Datenübertragungsgeschwindigkeit, so dass über die elektri- sehe einpaarige Datenübertragungsleitung mit hoher Datenübertragungsgeschwindigkeit übertragen werden kann.

Bevorzugt weisen die Mittel zur Echokompensation ein adapti- ves Transversalfilter auf. Ein solches adaptives Transversal- filter ist beispielsweise aus „Technik der Netze", Seite 406 bekannt. Der Vorteil eines solchen adaptiven Transversalfilters liegt darin, dass es zur Echokompensation an die individuellen physikalischen Gegebenheiten der einpaarigen elektrischen Datenübertragungsleitung automatisch angepasst werden kann.

Vorzugsweise weisen die Koppelvorrichtungen jeweils eine U- Schnittstelle auf, an die die einpaarige Datenübertragungs- leitung angeschlossen ist. Die U-Schnittstelle ist eine gän- gige und genormte digitale Datenübertragungsschnittstelle für ein digitales Telekommunikationsnetz. Sie ist beispielsweise in „Technik der Netze", Seite 403 ff. beschrieben. Im Telekommunikationsnetz der Fa. Deutsche Telekom wird die U- Schnittstelle auch als U^Q-Schnittstelle bezeichnet.

Bevorzugtermaßen weisen die Koppelvorrichtungen jeweils einen ISDN-Baustein mit einer IOM2-Schnittstelle und einer Ausgangsschnittstelle auf, wobei die IOM2-Schnittstelle mit dem jeweiligen digitalen Schutzgerät verbunden ist und die Ausgangsschnittstelle mit der einpaarigen Datenübertragungsleitung verbunden ist. Ein solcher ISDN-Baustein ist ein handelsüblicher Baustein, der entsprechend preiswert ist, wodurch nur geringe Kosten zur Ausbildung der Koppelvorrichtungen anfallen. Ein Beispiel für einen solchen Baustein ist der PEB 2091 der Siemens AG bzw. der Infineon AG (vergl. User's Manual „ICs for

Communications, ISDN Echocancellation Circuit, IEC-Q, PEB 2091, Version 4.3", 02.95). Die IOM2-Schnittstelle („extended ISDN oriented modular"-Schnittstelle) ist allgemein aus der ISDN-Technik und auch aus dem vorgenannten User s Manual bekannt .

Die zwischen dem digitalen Schutzgerät und der zugeordneten KoppelVorrichtung übertragenen Daten (Schutzgerätedaten) können beispielsweise nach einem speziellen Datenübertragungs- Protokoll, insbesondere dem HDLC-Protokoll kodiert sein. Zu einer Übertragung auf der Datenübertragungsleitung werden diese Daten mit dem ISDN-Schnittstellenbaustein in die Übertragungsdaten umgesetzt. Dazu werden die Schutzgerätedaten der I0M2-Schnittstelle des ISDN-Schnittstellenbausteins zuge- führt. Dabei besteht zum einen die Möglichkeit, dass die

Schutzgerätedaten von dem ihnen eigenen Datenübertragungsprotokoll speziell in Daten umgewandelt werden, die dem IOM2- Protokoll der IOM2-Schnittstelle entsprechen. Zu einer solchen Umwandlung ist in der Regel ein Umsetzbaustein erforder- lieh. In dem ISDN-Baustein werden diese an der IOM2-Schnitt- stelle angelegten Daten in die Übertragungsdaten umgesetzt. Vorzugsweise sind jedoch die digitalen Schutzgeräte unmittelbar mit der IOM2-Schnittstelle verbunden. Die Schutzgerätedaten werden der IOM2-Schnittstelle als zu übertragende Daten zugeführt. Dabei erfolgt keine Umsetzung der Schutzgerätedaten hinsichtlich ihres Datenübertragungsprotokolls, sondern die Schutzgerätedaten werden insgesamt so behandelt, wie üblicherweise zwischen einer Netzabschlusseinrichtung und einer Leitungsabschlusseinrichtung übertragene reine Nutzdaten be- handelt werden. Mit anderen Worten: Die Schutzgerätedaten werden in ihrer kodierten Form belassen und wie zu übertragene Nutzdaten behandelt und von dem ISDN-Schnittstellenbaustein ohne vorherige Umcodierung in Übertragungsdaten umge- setzt.

Bevorzugt ist die einpaarige Datenübertragungsleitung parallel zum Abschnitt der Energieversorgungsleitung vorgesehen. Bei der Anordnung zur Datenübertragung kann somit beispiels- weise eine schon vorhandene parallel zum Abschnitt der Ener- gieversorgungsleitung vorgesehene Datenübertragungsleitung verwendet werden.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Übertragung von digitalen Übertragungsdaten.

Ein solches Verfahren zur Übertragung von digitalen Übertragungsdaten ist ebenfalls aus der schon eingangs genannten Produktschrift der Fa. Aistom bekannt. Dabei werden die zwi- sehen zwei Koppelvorrichtungen zu übertragenen Übertragungsdaten nach einem speziellen Datenübertragungsprotokoll kodiert. Für die Senderichtung und die Empfangesrichtung wird dabei jeweils ein eigener Übertragungsweg, jeweils gebildet mit einem Paar einer zweipaarigen Datenübertragungsleitung verwendet.

Hinsichtlich des Verfahrens ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Übertragung von Übertragungsdaten anzugeben, mit dem mit vergleichsweise geringem Aufwand eine Übertragung der Übertragungsdaten möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Übertragung von Übertragungsdaten in Sende- und Empfangsrichtung zwischen einem ersten digitalen Schutzgerät und einem zweiten digitalen Schutzgerät, die voneinander entfernt und an einem Abschnitt einer Energieversorgungsleitung angeordnet sind und die über jeweils eine zugeordnete Koppelvorrichtung an je- weils einem Ende einer einpaarigen elektrischen Datenübertragungsleitung angeschlossen sind, wobei die Übertragungsdaten zwischen den Koppelvorrichtungen in Sende- und Empfangsrichtung auf der einpaarigen Datenübertragungsleitung nach Art einer digitalen Telekommunikationsdatenübertragung zwischen einerseits einer digitalen Netzabschlusseinrichtung eines digitalen Teilnehmerendanschlusses eines digitalen Telekommunikationsnetzes und andererseits einer mit der digitalen Netzabschlusseinrichtung über eine elektrische Teilnehmeranschlussleitung verbundenen digitalen Leitungsabschlussein- richtung einer digitalen Vermittlungsstelle des digitalen Telekommunikationsnetzes übertragen werden, gelöst.

Dadurch, dass eine Datenübertragung zwischen den Koppelvorrichtungen in Sende- und Empfangsrichtung nach Art einer di- gitalen Telekommunikationsdatenübertragung zwischen einerseits einer digitalen Netzabschlusseinrichtung eines digitalen Teilnehmerendanschlusses eines digitalen Telekommunika- tionsnetzes und andererseits einer mit der digitalen Netzab- schlusseinrichtung über eine elektrische Teilnehmeranschluss- leitung verbundenen digitalen Leitungsabschlusseinrichtung einer digitalen Vermittlungsstelle des digitalen Telekommunikationsnetzes erfolgt, kann zum einen eine Datenübertragung über eine einpaarige Datenübertragungsleitung erfolgen und zum zweiten können zur Durchführung des Verfahrens gängige in der Telekommunikationstechnik weitläufig verwendete Bauelemente für die Koppelvorrichtungen verwendet werden, so dass eine vergleichsweise kostengünstige Datenübertragung zwischen den beiden Koppelvorrichtungen ermöglicht ist. Dadurch ist auch der verfahrensmäßige Aufwand erheblich verringert, weil hier ein Übertragungsweg eingespart wird und kein spezielles Datenübertragungsprotokoll, sondern ein gängiges und daher einfach einzusetzendes und zuverlässiges Verfahren zur Anwen- düng kommt .

Vorzugsweise wird bei der Datenübertragung zwischen den beiden Koppelvorrichtungen zur Trennung der Senderichtung von der Empfangsrichtung ein Zeitgetrenntlagerverfahren durchge- führt. Dadurch können die in Senderichtung gesendeten Übertragungsdaten besonders einfach von dem in Empfangsrichtung gesendeten Übertragungsdaten getrennt werden.

Besonders bevorzugt wird jedoch bei der Datenübertragung zwi- sehen den beiden Koppelvorrichtungen in jeder der Koppelvorrichtung eine Trennung der Senderichtung von der Empfangsrichtung nach dem Echokompensationsverfahren vorgenommen, wobei ein Verwürfelungsverfahren zur Herstellung der statistischen Unabhängigkeit der in Senderichtung zu übertragenen Übertragungsdaten von den in Empfangsrichtung übertragenen

Übertragungsdaten durchgeführt wird. Diese Verfahren sind aus der digitalen Telekommunikationstechnik weitläufig, beispielsweise aus „Technik der Netze", Seite 404 bekannt. Durch die Anwendung dieser Verfahren, kann gleichzeitig eine Sen- düng von Übertragungsdaten sowohl in Senderichtung als auch in Empfangsrichtung erfolgen.

Vorzugsweise wird bei der Datenübertragung ein Ko- dier/Dekodier-Verfahren zur Datenreduktion durchgeführt. Da- durch kann die Datenübertragungsgeschwindigkeit zwischen den beiden Koppelvorrichtungen erheblich erhöht werden. Zur Datenreduktion sind eine Vielzahl von Verfahren bekannt. Bevorzugt wird als Kodier-Dekodierverfahren das 2B/1Q-Verfah- ren oder 4B/3T-Verfahren angewendet. Dies sind in der Telekommunikationstechnik gängige Verfahren und sind beispiels- weise aus Technik der Netze, ^'Seite 406 unter der Überschrift „Der Übertragungscode" angegeben.

Vorzugsweise wird als Übertragungsverfahren ein ISDN-Datenübertragungsverfahren mit zumindest einem Nutzkanal durchge- führt. Auch dieses ISDN-Übertragungsverfahren mit einem Nutzkanal stellt ein gängiges und daher einfaches anzuwendendes Datenübertragungsverfahren dar und ist aus Technik der Netze, Seite 377 ff. bekannt.

Vorzugsweise werden die zwischen dem ersten digitalen Schutzgerät und dem zweiten digitalen Schutzgerät zu übertragenden Schutzgerätedaten als Nutzdaten im Nutzkanal übertragen. Dadurch muss keinerlei Umsetzung der zwischen der Koppelvorrichtung und dem jeweils zugeordneten Schutzgerät übertrage- nen Daten hinsichtlich des verwendeten Datenübertragungsprotokolls durchgeführt werden, sondern diese Daten werden ohne weitere Umsetzung als Übertragungsdaten im Nutzkanal übertragen.

Zur weiteren Erläuterung werden die erfindungsgemäße Anordnung und das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Ausfüh- rungsbeispiels in der Zeichnung erläutert.

Es zeigen Figur 1 eine Anordnung zur Datenübertragung zwischen zwei digitalen Schutzgeräten,

Figur 2 eine Koppelvorrichtung und Figur 3 die Datenübertragung zwischen einem Schutzgerät und einer Koppelvorrichtung.

Die in Figur 1 dargestellte Anordnung zur Datenübertragung weist ein erstes digitales Schutzgerät 1 auf, das am einen Ende 3 eines Abschnitts A einer elektrischen Energieversorgungsleitung 2 angeordnet ist. Am anderen Ende 8 ist dazu ein zweites digitales Schutzgerät 9 vorgesehen. Die beiden digitalen Schutzgeräte 1 und 9 können beispielsweise als Diffe- rentialschutzgeräte ausgebildet sein und dienen der Überwachung des Abschnitts A der elektrischen Energieversorgungsleitung 2 hinsichtlich eines elektrischen Fehlers. Dazu werden zwischen den beiden Schutzgeräten 1 und 9 zur Ausübung ihrer Überwachungsfunktion dienende Schutzdaten ausgetauscht. Das digitale Schutzgerät 1 ist dazu über eine Datenleitung 4 an eine erste Koppelvorrichtung 5 angeschlossen. Die Koppelvorrichtung 5 wiederum ist mit einem Ende 6 einer elektrischen Datenübertragungsleitung 7 verbunden. Das zweite digitale Schutzgerät 9 ist über eine weitere Datenleitung 10 mit einer zweiten Koppelvorrichtung 11 verbunden. Diese ist mit dem anderen Ende 12 der elektrischen Datenübertragungsleitung 7 verbunden. Die elektrische Datenübertragungsleitung 7 ist einpaarig, also mit einem Paar, gebildet aus zwei elektrisch leitenden Adern 7A und 7B, ausgeführt.

Die über die Datenübertragungsleitung 7, die beiden Koppelvorrichtungen 5 und 11 und die beiden Datenleitungen 4 und 10 gebildete Datenverbindung dient dem Austausch der Schutzdaten zwischen den beiden Schutzgeräten 1 und 9 beispielsweise zur Ausübung ihrer Schutz- und Überwachungsfunktion des Abschnitts A der Energieversorgungsleitung 2. Anstelle eines der Schutzgeräte 1 oder 9 kann auch ein anderes Gegengerät, beispielsweise ein Personalcomputer, vorgesehen sein, das beispielsweise der Fernsteuerung oder Fernabfrage des verbleibenden Schutzgeräts 1 bzw. 9 dienen kann.

Die beiden Datenleitungen 4 und 10 können beliebig, bei- spielsweise als Lichtwellenleiterübertragungsstrecke, ausgeführt sein.

Die beiden Koppelvorrichtungen 5 und 11 sind derart ausgebildet, dass zwischen ihnen eine Übertragung von digitalen Über- tragungsdaten 17, bzw. 18 (siehe Figur 2) in Sende- und Empfangsrichtung auf der einpaarigen Datenübertragungsleitung 7 nach Art einer digitalen Telekommunikationsdatenübertragung zwischen einerseits einer digitalen Netzabschlusseinrichtung eines digitalen Teilnehmerendabschlusses eines digitalen Te- lekommunikationsnetzes und andererseits einer mit der digitalen Netzabschlusseinrichtung über eine elektrische Teilnehmerabschlussleitung verbundenen digitalen Leitungsabschlusseinrichtung einer digitalen Vermittlungsstelle des digitalen Telekommunikationsnetzes durchführbar ist. Die zwischen den Schutzgeräten 1 und 9 zur Ausübung ihrer Überwachungsfunktion auszutauschenden Schutzdaten sind in den Übertragungsdaten 17, bzw. 18 (siehe Figur 2) enthalten.

Eine solche Datenübertragung wird beispielsweise bei einem ISDN-Telekommunikationsnetz vorgenommen und ist aus „Technik der Netze", Seite 377 ff. bekannt.

In Figur 2 ist die Koppelvorrichtung 5 stellvertretend für beide Koppelvorrichtungen 5 und 11 dargestellt; deren Aufbau entspricht dem Aufbau der Koppelvorrichtung 11. Die Koppelvorrichtung 5 weist eine sogenannte U-Schnittstelle 13 auf, an die das eine Ende 6 der einpaarigen elektrischen Datenübertragungsleitung 7 angeschlossen ist. Die Koppelvorrich- tung 5 weist weiterhin einen Hybrid-Baustein 14 auf, der an die U-Schnittstelle 13 angeschlossen ist, und der der Trennung von in Senderichtung 15 zu sendenden digitalen Übertragungsdaten 17 und in Empfangsrichtung 16 übertragenen Über- tragungsdaten 18 dient. Der Hybrid-Baustein 14 kann beispielsweise als Gabelschaltung ausgebildet sein. Der Hybrid- Baustein 14 ist über einen vierpoligen Anschluss 19 mit einer AusgangsSchnittsteile 21A eines ISDN-Bausteins 20 verbunden.

Der ISDN-Baustein 20 weist eine IOM2-Schnittstelle 21 auf, an die die Datenleitung 4 angeschlossen ist, über die die Koppelvorrichtung 7 mit dem ersten digitalen Schutzgerät 1 (s. Figur 1) verbunden ist. Über die Datenleitung 4 werden der IOM2-Schnittstelle 21 in Senderichtung 15 zu übertragende di- gitale Schutzgerätedaten 22 und in Empfangsrichtung zum digitalen Schutzgerät 1 zu übertragende Schutzgerätedaten 23 übertragen. Die Schutzgerätedaten 22 bzw. 23 können nach einem beliebigen Datenübertragungsprotokoll kodiert sein. Wichtig ist jedoch, dass sie in irgendeiner Form die eigent- lieh zu übertragenden Schutzdaten enthalten, die der Ausübung der Überwachungsfunktion durch die Schutzgeräte 1 und 9 dienen.

Die Schutzgerätedaten 22 werden in Übertragungsdaten 17 ge- mäss der U-Schnittstellenspezifikation (ISDN- rotokoll) umgesetzt und an den Hybrid-Baustein 14 zur Übertragung an die Datenübertragungsleitung 7 abgegeben. Ebenso werden die in Empfangsrichtung 16 empfangenen Übertragungsdaten 18 von dem Hybrid-Baustein 14 von den in Senderichtung 15 zu sendenden Übertragungsdaten 17 hinsichtlich ihrer Übertragungsrichtung getrennt und dem ISDN-Baustein 20 zugeführt. Dieser wandelt die Übertragungsdaten 18 in die Schutzgerätedaten 23 um und gibt sie über seine IOM2-Schnittstelle 21 und über die Datenleitung 4 an das Schutzgerät 1 ab.

Bei einer Übertragung zwischen einem Schutzgerät 1 bzw. 9 und einem digitalen Gegengerät anstelle eines der Schutzgeräte 1 bzw. 9 sind anstelle der Schutzdaten die eigentlichen, zwischen dem Gegengerät und dem verbleibenden Schutzgerät zu übertragenden Daten anzuordnen.

Der ISDN-Baustein 20 weist Mittel zur Echokompensation 24 mit einem adaptiven Transversalfilter 24A sowie Mittel zur Kodierung 25 (Kodiereinrichtung) der in Senderichtung 15 zu übertragenden Schutzgerätedaten 22 in Übertragungsdaten 17 und Mittel 26 zur Dekodierung (Dekodiereinrichtung) von in Empfangsrichtung 16 empfangenen Übertragungsdaten 18 in die

Schutzgerätedaten 23 auf. Die Mittel zur Kodierung 25 sind so ausgelegt, dass sie in Abstimmung mit der entsprechenden Kodiereinrichtung 25 der Koppelvorrichtung 11 eine Verwürfelung der Übertragungsdaten 17 derart vornehmen, dass sie statistisch unabhängig von den in Empfangsrichtung 16 von der Koppelvorrichtung 11 empfangenen Übertragungsdaten 18 sind, so dass eine besonders wirksame Echokompensation mit dem adaptiven Transversalfilter 24A ermöglicht ist. Dieses Verfahren ist ebenfalls aus dem Stand der Technik beispiels- weise „Technik der Netze", Seite 404 „Richtungstrennungsver- fahren" bekannt. Da auch mit der Koppelvorrichtung 11 eine entsprechende „Verwürfelung" der Übertragungsdaten 18 vorgenommen wurde, wird eine entsprechende Rückverwürfeiung durch die Dekodiereinrichtung 26 mit den Übertragungsdaten 18 durchgeführt .

Darüber hinaus sind die Kodiereinrichtung 25 und die Dekodiereinrichtung 26 derart ausgebildet, dass eine Datenreduk- tion der in Senderichtung 15 zu übertragenen Schutzgerätedaten 22 durchgeführt wird und dass eine entsprechende Expansion der in Empfangsrichtung 16 empfangenen Übertragungsdaten 18 durchgeführt wird. Dabei kommt das aus dem Stand der Technik bekannte 2B/IQ-Verfahren oder das 4B/3T- Verfahren zur Anwendung. Bei der Rückverwürfelung oder bei der Kodierung/Dekodierung wird im vorliegenden Fall gleichzeitig auch noch so verfahren, dass die Übertragungsdaten 17 bzw. 18 jeweils gleichanteilsfrei sind; dabei werden ebenfalls gängige Verfahren angewendet. In „Technik der

Netze", Seite 406 ist dies angesprochen. Selbstverständlich kann die Verwürfelung/Rückverwürfelung die Kodierung/Dekodierung und die Herstellung der Gleichstromfreiheit in jeweils einzelnen, voneinander getrennten Baueinheiten der Koppelvorrichtung 5 bzw. des ISDN-Bausteines 20 durchgeführt werden .

Bei der Datenübertragung zwischen den Koppelvorrichtungen 5 und 11 wird als Übertragungsverfahren ein ISDN-Datenübertra- gungsverfahren mit zumindest einem Nutzkanal 27 angewendet. Die Umsetzung der vom digitalen Schutzgerät 1 ausgesendeten Schutzgerätedaten 22 in die Übertragungsdaten 17 wird diesbezüglich anhand der Figur 3 veranschaulicht. Die Umsetzung der Schutzgerätedaten 23, die vom zweiten Schutzgerät 9 ausgesendet werden, erfolgt analog dazu. Die digitalen Schutzgerätedaten 22 werden zur Umsetzung der IOM2- Schnittstelle 21 des ISDN-Bausteines 20 (s. Figur 2) zugeführt und ohne weitere Umkodierung als Nutzdaten 28 im Nutzkanal 27 angeordnet.

Eine andere Möglichkeit zur Umsetzung der Schutzgerätedaten 22 in die Übertragungsdaten 17 ist, dass die nach ihrem Übertragungsprotokoll kodierten Schutzgerätedaten 22 zunächst vollständig dekodiert werden, um die in ihnen enthaltenen Schutzdaten zu erhalten. Zur Übertragung werden dann lediglich diese Schutzdaten an die I0M2-Schnittstelle 21 als zu übertragende Daten angelegt und als Nutzdaten 28 im Nutzkanal 27 angeordnet. Zur Dekodierung der Schutzgerätedaten 22 wäre dabei ein entsprechender Umsetzbaustein erforderlich, der der I0M2-Schnittstelle 21 des ISDN-Bausteins 20 vorgeschaltet sein müsste. Entsprechend müssten die von der IOM2-Schnitt- stelle 21 abgegebenen Schutzdaten erst zu den Schutzge- rätedaten 23 nach dem für diese vorgesehenen Übertragungsprotokoll umgesetzt werden. Durch die in Figur 3 gezeigte unmittelbare Anordnung der Schutzgerätedaten 22 als Nutzdaten 28 im Nutzkanal 27 ist jedoch eine solche Umkodierung nicht erforderlich, und damit sind auch Umsetzbausteine nicht erforderlich.

Im vorliegenden Fall sind die Übertragungsdaten 17 als ein einziges in der ISDN-Datenübertragungstechnik übliches Datenpaket 29 dargestellt, wobei die digitalen Schutzgerätedaten 22 eine solche Länge aufweisen, dass sie vollständig im für den Nutzkanal 28 reservierten Teil 30 des Datenpakets 29 angeordnet werden können. Selbstverständlich werden bei einer kontinuierlichen Datenübertragung digitalen Schutzgerätedaten 22 auf mehrere Datenpakete 29 aufgeteilt und jeweils im für den Nutzkanal 27 reservierten Datenteil 30 jedes der

Datenpakete 29 übertragen. Darüber hinaus ist anzumerken, dass bei der ISDN-Datenübertragungstechnik in der Regel Datenpakete 29 mit zwei Datenbereichen für zwei Nutzkanäle vorgesehen sind. Selbstverständlich können dann digitale Schutz- gerätedaten 22 auf die beiden Nutzkanäle aufgeteilt werden.

In dem Datenpaket 29 ist ebenso selbstverständlich ein Bereich zur Übertragung von Steuer- und Signalisierungsinforma- tionen 30 vorgesehen, wie sie bei einer solchen digitalen Datenübertragung üblich sind.

Die Übertragung der Übertragungsdaten 17 bzw. 18 kann mit einer Datenübertragungsgeschwindigkeit von beispielsweise 160 kbit/s erfolgen. Die Datenübertragungsleitung 7 kann je nach Leitereigenschaft der Einzelleiter des Paares eine Länge von größer als 7 km aufweisen.

Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zur Datenubertagung von digitalen Übertragungsdaten (17,18) zwischen einem ersten digitalen Schutzgerät (1) und einem zweiten digitalen Schutzgerät (9) an einem Abschnitt (A) einer Energieversorgungsleitung (2) in Senderichtung (15) und in Empfangsrichtung (16) , wobei das erste digitale Schutzgerät (1) über eine erste Koppelvorrichtung (5) an ein Ende (6) einer elektrischen Datenübertragungsleitung (7) angeschlossen ist und das zweite digitale Schutzgerät (9) über eine zweite Koppelvorrichtung (11) an das andere Ende (12) der elektrischen Datenubertragungsleitung (7) angeschlossen ist, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Datenübertragungsleitung (7) eine einpaarige Leitung ist, und dass beide Koppelvorrichtungen (5,11) derart ausgebildet sind, dass zwischen ihnen eine Übertragung von digitalen Übertragungsdaten in Sende- und Empfangsrichtung (15 bzw. 16) auf der einpaarigen Datenübertragungsleitung (7) nach Art einer digitalen Telekommunikationsdatenübertragung zwischen einerseits einer digitalen Netzabschlusseinrichtung eines digitalen Teilnehmerendanschlusses eines digitalen Telekommunikationsnetzes und andererseits einer mit der digitalen Netzabschlusseinrichtung über eine elektrische Teilnehmeran- schlussleitung verbundenen digitalen Leitungsabschlusseinrichtung einer digitalen Vermittlungsstelle des digitalen Telekommunikationsnetzes durchführbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jede Koppelvorrichtung (5,11) Mittel (14) zur Trennung der in Senderichtung (15) gesendeten Übertragungsdaten (17) von den in Empfangsrichtung (16) übertragenen Übertragungsdaten (18), Mittel (24) zur Echokompensation von auf der Datenübertragungsleitung auftretenden Übertragungsdatenechos und Mittel (25,26) zur Verwürfelung und der zu übertragenden digitalen Übertragungsdaten (17,18) vorgesehen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Koppelvorrichtungen (5,11) Mittel (25,26) zur Datenreduktion der zu übertragenden digitalen Übertragungsdaten (17,18) aufwei- sen.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Mittel (24) zur Echokompensation ein adaptives Transver- salfilter (24A) aufweisen.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Koppelvorrichtungen (5,11) jeweils eine U-Schnittstelle (13) aufweisen, an die die einpaarige Datenübertragungsleitung (7) angeschlossen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Koppelvorrichtungen (5,11) jeweils einen ISDN-Baustein

(20) mit einer IOM2-Schnittstelle (21) und einer Ausgangsschnittstelle (21A) aufweist, wobei die IOM2-Schnittstelle

(21) mit dem jeweiligen digitalen Schutzgeräten (1 bzw. 9) verbunden ist und die Ausgangsschnittstelle (21A) mit der einpaarigen Datenübertragungsleitung (7) verbunden ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die digitalen Schutzgeräte (1 bzw. 9) jeweils unmittelbar mit der jeweiligen IOM2-Schnittstelle (21) verbunden sind.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die einpaarige Datenübertragungsleitung (7) parallel zum Abschnitt (A) der Energieversorgungsleitung (2) vorgesehen ist.

9. Verfahren zur Übertragung von Übertragungsdaten (17,18) in Sende- und Empfangsrichtung (15 bzw. 16) zwischen einem ersten digitalen Schutzgerät (1) und einem zweiten digitalen Schutzgerät (2), die voneinander entfernt und an einem Abschnitt (A) einer Energieversorgungsleitung (2) angeordnet sind und die über jeweils eine zugeordnete Koppelvorrichtung (5,11) an jeweils einem Ende (6,12) einer einpaarigen elektrischen Datenübertragungsleitung (7) angeschlossen sind, wobei die Übertragungsdaten (17,18) zwischen den Koppelvorrichtungen (5,11) in Sende- und Empfangsrichtung (15 bzw. 16) auf der einpaarigen Datenübertragungsleitung (7) nach Art einer digitalen Telekommunikationsdatenübertragung zwischen einerseits einer digitalen Netzabschlusseinrichtung eines digitalen Teilnehmerendanschlusses eines digitalen Telekommunikationsnetzes und anderseits einer mit der digitalen Netzabschlusseinrichtung über eine elektrische Teilnehmeranschluss- leitung verbundenen digitalen Leitungsabschlusseinrichtung einer digitalen Vermittlungsstelle des digitalen Telekommunikationsnetzes übertragen werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei der Datenübertragung zwischen den beiden Koppelvorrichtungen (5,11) zur Trennung der Senderichtung (15) von der Empfangsrichtung (16) ein Zeitgetrenntlageverfahren durchgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei der Datenübertragung zwischen den beiden Koppelvorrichtungen (5,11) in jeder der Koppelvorrichtungen (5,11) eine Trennung der Senderichtung (15) von der Empfangsrichtung (16) nach dem Echokompensationsverfahren durchgeführt wird, wobei ein Verwürfelungsverfahren zur Herstellung der statistischen Unabhängigkeit der in Senderichtung (15) zu übertragenden Übertragungsdaten (17) von den in Empfangsrichtung (16) übertragenden Übertragungsdaten (18) durchgeführt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass bei der Datenübertragung ein Kodier/Dekodierverfahren zu Datenreduktion durchgeführt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Kodier/Dekodierverfahren das 2B/IQ-Verfahren oder das

4B/3T-Verfahren angewendet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Übertragungsverfahren ein ISDN-Datenübertragungsverfahren mit zumindest einem Nutzkanal (27) angewendet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zwischen dem ersten digitalen Schutzgerät (1) und dem zweiten digitalen Schutzgerät (2) zu übertragenden Schutzgerä- tedaten (22,23) als Nutzdaten (28) im Nutzkanal (27) übertragen werden.