TELEGRAFVERKETS FORSKNINGS INSTITUTT ÅRSBERETNING

Transkript

1 TELEGRAFVERKETS FORSKNINGS INSTITUTT ÅRSBERETNING 1967

2

3 TH 1.1-c; KA I VERKETS FORSK NINGSIN STITUTT ÅRSBERETNING 1967 l'osl lioks H3- KJELLER

4 Jeg uttrykker min glede over at Telegraf reikets forskningsinstitutt nu er blitt i» realitet og håper at det raskt ril rokst til i a r i Inf i ast 11 forsknings- og utviklingsavdeling som i meit samarbeid med undervisning og industri vil bidra til å styrke tele kom mn n ikas jons miljøet i landet. Ti /' graf dir11, tji Fabritius & Sønner, Oslo

5 INNHOLDSFORTEGNELSE FORORD side 4 1 OPPRETTELSE» 5 2 PROGRAM > Generelt» Planlegging» Veiledning og insitament til industrien» Deltakelse i internasjonale studiegrupper» Materialundersøkelser» 8 3 ORGANISASJON» Eksternt» Internt» 9 4 SAMARBEID» Telegrafverket» Høgskolene og universitetene» Andre teleadministrasjoner» Norsk Rikskringkasting» Forsvarets forskningsinstitutt» Industri og beslektede institutter» 11 5 PERSONALE» 12 6 HUS» 13 7 VIRKSOMHETEN 1967» Arbeidsområder» Datatransmisjon» Pulskodemodulasjon» Switching» 19 8 DELTAKELSE I MØTER» 20 9 PUBLIKASJONER» 20

6 FORORD Dette er den første årsberetning fra Telegrafverkets forskningsinstitutt som begynte sin virksomhet høsten Den beskriver planene og opplegget for instituttet og det arbeidet som er utført. Det er hensikten å fortsette med årsrapportering slik at dette er første bind av en serie. De framtidige bind vil i tillegg til oversiktene over opplegg og prosjekter inneholde tekniske artikler over utvalgte emner hvori TF har vært aktivt engasjert. 4

7 1 OPPRETTELSE Opprettelsen av Telegrafverkets forskningsinstitutt (TF) har vært diskutert både i og utenfor Telegrafverket i flere år. I 1961 uttalte Telegrafverkets laboratorieutvalg at det var et sterkt behov for en egen forskningsvirksomhet i tillegg til driftslaboratorienes funksjoner, og dette ble ytterligere understreket i forskningsutredningen av 1964 fra Norges Teknisk-Naturvitenskapelige Forskningsråd (NTNF). I løpet av 1967 ble det første personale for TF tilsatt og virksomheten kom i gang i løpet av høsten. 5

8 2 PROGRAM 2.1 GENERELT TF's primære oppgave er a drive forsknings- og utviklingsarbeider som kan bli direkte nyttbare for Telegrafverkets utbyggingsplaner. Disse arbeidene gjelder: nettet som helhet dettes forskjellige systemer deres apparatur og komponenter. Virksomheten vil omfatte teoretiske studier og eksperimentelle undersøkelser og vil bli utfort i nært samarbeid med Telegrafverkets øvrige instanser enten innen instituttet eller under kontrakt med norsk teleteknisk industri og høgskolene universitetene. Programmet for virksomheten i de nærmeste år ble vedtatt av Telegrafstyret i desember PLANLEGGING Telegrafstyrets avdelinger og distriktskontorene ivaretar den detaljerte føwøtidsplanlegging og utbyggingen i overensstemmelse med denne. Anskaffelser av utstyr og iverksettelse av aktuelle deler av utbyggingsplanene skjer i samsvar med økonomiske retningslinjer fastlagt i rullerende fireårsbudsjetter. Med de uhyre raske tekniske og teknologiske framskritt er det selv innen en slik tidsperiode nødvendig å følge meget nøye med i utviklingen. På dette område vil TF, som ikke er belastet med byrden av den daglige drift, yte assistanse ved å vurdere nyskapninger og utrede deres anvendelse. Det er imidlertid nødvendig med planlegging også pa meget lang sikt. Denne /./Vrwtidsplanlegging, som er en av Telegrafverkets viktigste oppgaver, består av følgende trinn: I

9 (i) Prognose for landets befolkningsvekst og -tetthet og for utviklingen av handel, industri, undervisning og forbindelser med utlandet. (ii) Kvantitativ utledning av de framtidige behov for telefoni, telegrafi, dataoverføring, telefoto og lyd- og bildeoverføring, basert på prognosen under (i). (iii) Bestemmelse av forskjellige mulige nettkonfigurasjoner og tekniske prinsipper, med tilhørende omkostningsoverslag, som tilfredsstiller behovene under (ii). Disse nett vil omfatte (iv) både analog- og digitalsystemer. Valg blant mulighetene under (iii) av konfigurasjonen og prinsippene for det «optimale nett», det vil si det mest fordelaktige ut fra samlet hensyn til kvalitet, utførelse, drift, vedlikehold og omkostninger. Dette «optimale nett» skal være rettesnoren for de framtidige byggetrinn og sikre at disse sikter mot et definert mål. I denne forbindelse vil det bli nødvendig å vurdere effektiviteten av eksisterende systemer for å fastlegge i hvilken utstrekning det er økonomisk fordelaktig å bibeholde eller erstatte dem. Fjerntidsplanleggingen krever en integrert innsats innen Telegrafverket. TF vil først og fremst være et rådgivende organ, og særlig bidra ved: å tilrettelegge moderne planleggingsmetoder og hjelpemidler som kan rasjonalisere beregningene, å vurdere og utvikle nye systemer, apparatur og komponenter, å utarbeide grunnspesifikasjoner. 2.3 VEILEDNING OG INSITAMENT TIL INDUSTRIEN Da hensikten med TF's teoretiske studier og eksperimentelle undersøkelser er å bidra til å finne fram til de riktige systemer, apparatur og komponenter for bruk i Telegrafverkets nett, vil nært samarbeid med industrien være ikke bare gjensidig fruktbringende, men absolutt nødvendig. Industrien bør til enhver tid holdes orientert om Telegrafverkets planer. Ved inngåelse av utviklingskontrakter vil TF naturlig komme sterkt inn i bildet ved valg av emne, utarbeidelse av tekniske spesifikasjoner, tilsyn med arbeidet og kontroll av resultatene. 7

10 2.4 DELTAKELSE I INTERNASJONALE STUDIEGRUPPER Telegrafverket må delta i CCITT's og CCIR's tekniske studiegrupper for: å bli informert om utviklingen i andre land å presentere utad sine egne syn. Det kan ventes en betraktelig øket aktivitet i disse grupper i de nærmeste år særlig vedrørende digitalsystemer for dataoverføring og pulskodemodulasjon. 2.5 MATERIALUNDERSØKELSER I NTNF's forskningsutredning av 1964 er det pekt på at Telegrafverket bør ivareta visse oppgaver innen materialfysikk med målrettet forskning av elektrisk ledende, halvledende, isolerende og magnetiske materialer og opprette et materiallaboratorium for undersøkelse av komponenters driftssikkerhet. Telegrafstyret har bedt TF om å utrede disse spørsmål. I 1967 er det undersøkt hvordan elektronisk utstyr for militære formål blir spesifisert og miljøprøvet her i landet. Sivile spesifikasjoner for tilsvarende undersøkelser av elektronisk utstyr er imidlertid meget mangelfulle. Dette utredningsarbeidet vil fortsette i 1968, og først når det er avsluttet, vil det bli tatt en avgjørelse om TF's framtidige engasjement i dette felt. 8

11 3 ORGANISASJON 3.1 EKSTERNT Forskningssjefen står direkte under Telegrafdirektøren og deltar i Telegrafstyrets styremøter. Full koordinering på høyeste hold med de eksisterende avdelinger er dermed sikret. 3.2 INTERNT Den interne organisasjon skal være fleksibel og til enhver tid avstemt etter de aktuelle arbeidsoppgaver. Under forskningssjef og nestsjef står gruppeledere med hver sin gruppe av beslektede prosjekter. Det blir i første omgang etablert tre grupper: Gruppe D: Datatransmisjon Gruppe P: Pulskodemodulasjon Gruppe S: Switching. 9

12 4 SAMARBEID 4.1 TELEGRAFVERKET Det er av største viktighet at det etableres et meget nært samarbeid og full forståelse mellom Telegrafverkets øvrige instanser og TF på alle nivåer. Dette gjelder både Telegrafstyrets avdelinger og distriktskontorene og telefonanleggene med deres detaljerte lokalkjennskap til de forskjellige deler av landet. 4.2 HØGSKOLENE OG UNIVERSITETENE Høgskolene og universitetene vil kunne gi verdifulle bidrag til TF's prosjekter, enten som et resultat av egen virksomhet eller oppdrag finansiert av TF. Et slikt samarbeid vil også styrke undervisning og forskning ved læresetene, og således by på gjensidige fordeler. Diskusjoner med Elektronikklaboratoriet ved NTH under SINTEF er allerede i gang. Mange av de prosjekter som TF skal arbeide med vil ventelig by på oppgaver som kan passe for licentiat- eller store eksamensarbeider, og TF vil søke å holde instituttene ved NTH orientert om disse mulighetene. 4.3 ANDRE TELEADMINISTRASJONER TF skal ikke bare holde seg selv underrettet om teknisk utvikling i andre land, men bør også være i stand til å gi bidrag i utvalgte felt, og derved internasjonalt bli anerkjent som et levende forskningsinstitutt. CCITT og CCIR studiegruppene er et godt forum for utveksling av tekniske ideer og resultater. Direkte kontakt vil også bli etablert med de andre teleadministrasjonenes forskningsinstitutter. lo

13 4.4 NORSK RIKSKRINGKASTING Mulige samarbeidsprosjekter vil bli diskutert med NRK. 4.5 FORSVARETS FORSKNINGSINSTITUTT Selvom de militære og sivile behov som definerer arbeidsoppgavene i alminnelighet vil være av forskjellig karakter, ser TF fram til et nært samarbeid innen flere områder, blant annet sifferteknikk og -teknologi. 4.6 INDUSTRI OG BESLEKTEDE INSTITUTTER TF's rolle i samarbeid mellom Telegrafverket og industrien er allerede omtalt. Ved plassering av utviklingskontrakter vil Telegrafverket vanligvis spesifisere kravene og systemaspektene basert på studier og eventuelt forsøk, og firmaene vil foreta den detaljerte tekniske utvikling. I tilfelle denne føres så langt fram som til en prototyp, bør denne være en del av en leveringsoverenskomst. Samarbeidet kan arrangeres på flere måter: forskjellige emner til forskjellige firmaer samme emne til forskjellige firmaer i konkurranse et helt system til et konsortium av firmaer som hver får seg tildelt sin del. Slike arrangementer ventes ikke å skape noen vanskeligheter med hensyn til leveringskontrakter, lisenser etc. Det synes ønskelig å etablere en kontaktkomité med representanter fra industrien hvor Telegrafverkets behov og programmer blir presentert regelmessig. Hvis Elektronikkrådet som er foreslått i NTNF's forskningsutredning av 1964, blir etablert, kunne dette være et passende forum. Det kan imidlertid forventes at firmaenes detaljerte opplysninger og syn best fremmes i individuelle møter. TF ønsker også å etablere kontakt med Sentralinstituttet for industriell forskning (SI) som jo er nær knyttet til industrien. Hvis det blir bestemt at TF's arbeidsoppgaver skal omfatte materialundersøkelser, bør TF innlede samarbeid med Norges Elektriske Materiellkontroll (NEMKO). 11

14 5 PERSONALE Ved utgangen av 1967 er følgende personale tilsatt: Forskningssjef Dr. N. Knudtzon* Nestsjef og forsker-i Forsker-I Forskere Ingeniører/ teknikere Verksmester Sekretær Siv.ing. H. Nymoen Siv.ing. F. G. Johannesen Lic.techn. H. Bothner-By Siv.ing. E. Heggelund Siv.ing. H. Øvringmo** D. Dommersnes** T. Dyb** E. Håvas** S. Ledsaak** K. G. Osmundsen*** W. Faye Gulbrandsen** Reidun Larsen** Selv om forskningssjefen ikke tiltrådte for i januar 19(i8, har lian i ldpet av l!ti>7 utarbeidet, og lagt fram «let generelle opplegg og program for TF og deltatt i diskusjoner om dette i Telegrafstyret. ** Tiltredelse i januar 11)68. Tiltredelse i april 19»>8. 12

15 6 HUS Forsvarets forskningsinstitutt har innen sitt område på Kjeller tilbudt å stille til disposisjon for TF: fem rom med et samlet golvareal på 125 m-, som ble tatt i bruk av TF i november 1967, en etasje med golvareal på 575 m- i en ny fløy som er under oppførelse og ventes ferdig høsten Det generøse tilbud fra FFI om leie av lokaler har muliggjort en rask og effektiv etablering av Telegrafverkets forskningsinstitutt. På lengre sikt vil det bli reist et eget bygg for TF. 13

16 7 VIRKSOMHETEN ARBEIDSOMRÅDER Selv om det er et alminnelig håp at TF raskt vil vokse til en størrelse som vil sette det i stand til å gi vektige bidrag på mange felt, må virksomheten i oppbyggingsfasen konsentreres i noen få områder på grunn av de begrensede ressurser. De valgte arbeidsområder er: Datatransmisjon Pulskodemod ulas jon Switching. 7.2 DATATRANSMISJON Gruppeleder: H. Bothner-By. Det må forutsettes at det vil melde seg et meget sterkt behov for dataoverføring i Norge i løpet av de nærmeste år. Telegrafstyret har derfor nedsatt et utvalg for å utrede denne tjenesteform. TF er representert i dette utvalget. I løpet av 1967 har TF planlagt et arbeidsprogram for de neste par år, som tar sikte på å utvikle bredest mulig faglig kompetanse som et underlag for Telegrafstyrets arbeid i dette felt. Prosjekt D 01: Datatransmisjon i Norge Formål: Dette prosjektet omfatter TF's bidrag til planleggingsarbeidet med prognoser, tjenestetyper, datatransmisjonsnett og produksjonsgrunnlag. Arbeid: I 1967 er det levert flere bidrag til utvalget for dataoverføringstjenesten, se bl. a. Publikasjoner 1 og 2. 11

17 Prosjekt D 02: Fiinksjonsmålinger av modem Formål: Dette prosjektet omfatter målemetoder og -kriterier for teknisk kvalitet og funksjonsegenskaper for modem som skal tilknyttes Telegrafverkets nett. Arbeid: I 1967 er CCITT's rekommendasjoner studert. Vurdering av målemetodikk og egnet instrumentering pågår. Prosjekt D 03: A-f ase modem Formål: CCITT ønsker å standardisere et modem for synkron datatransmisjon over faste samband for 2400 bit sekund. Man er kommet fram til enighet om endel punkter for et slikt modem, nemlig at det skal anvendes 4-fase modulasjon, 1800 Hz bærefrekvens og differensiell koding uten spesielt pilotsignal for synkronisering. Det er imidlertid ennå ikke enighet om det relative faseskift mellom påfølgende signalpulser. Arbeid: På grunn av gruppelederens tidligere arbeid ligger undersøkelser av dette aspekt særlig vel tilrette for TF. Det tas sikte på å gjennomføre analyser og beregninger for differensiell koherent og koherent deteksjon med henblikk på å studere fordeler og mangler ved disse to metoder. Prosjekt D 01*: Undersøkelse av telefonnettet Formål: Foruten de datatransmisjonsforsøk som nå drives av Transmisjonskontoret med et bestemt modem over oppsatte telefonsamband i riksnettet, er det behov for en systematisk undersøkelse av de faktorer som har betydning for kvaliteten av datasamband generelt. En slik undersøkelse, som bør omfatte både viktige sambandsstrekninger og ulike typer transmisjonsledd, vil gi et utvidet grunnlag for vurdering av de relevante egenskaper ved Telegrafverkets nett og mulige forbedringer av dette. LS

18 Arbeid: I 1967 har TF påbegynt studier av metoder for slike målinger med henblikk på en koordinert virksomhet med Transmisjonskontoret og Driftslaboratoriet. Prosjekt D 05: Parallellmodem Formål: Det arbeides i CC1TT med en standard for et parallellmodem som er kompatibelt med multifrekvenssignalering i telefonnettet. Ved slik parallelltransmisjon overføres et visst antall eller alle signalelementene innen samme karakter samtidig, f. eks. i en 2-av-8 eller 3-av-12 tone-kode. Parallellmodem kan være særlig aktuelt for datainnsamlingssystemer, hvor moderate datamengder fra et stort antall enkle utestasjoner skal sendes til en sentralstasjon. Arbeid: Forstudier og systemvurdering vedrørende dette prosjektet vil bli satt i gang i begynnelsen av Prosjekt D 06: Bredbåndsoverføring Formål: Det er enighet i CCITT om i første omgang å standardisere bredbåndsmodem for asynkron og synkron transmisjon for hastigheter opp til baud med restsidebåndoverføring av bipolare amplitudeskift signaler. Senere tas det sikte på å standardisere modem for synkron overføring med høyere hastigheter. Slike bredbåndsmodem ventes å bli plassert i bærefrekvens-stasjonene, og overføringene vil stille spesielle krav til både bærefrekvenssambandet og lokalsambandet. Arbeid: Dette prosjektet, som omfatter innsamling av informasjoner, studier og målinger av bærefrekvens- og lokalsambandet og modulasjonsmetoder, har det ikke vært tid til å ta fatt på i Prosjekt D 07: Dataoverføring med feilkorrigering Formål: Man må regne med at i de fleste tilfeller av dataoverføring vil det være nødvendig å redusere antallet datafeil som introduseres 16

19 under overføringen, ved automatisk korrigering basert på redundant koding av datastrømmen. CCITT har utarbeidet forslag til et bestemt feilsikret overføringssystem, men det finnes mange andre mulige former for slike. Det diskuteres også bruken av en signalkvalitetsdetektor, som overvåker det analoge linjesignal og/ eller det demodulerte signal og varsler når disse faller utenfor visse grenser. Arbeid: Forhåndsdrøftinger er innledet med Elektronikklaboratoriet ved NTH om et forskningsoppdrag innen dette felt. 7.3 PULSKODEMODULASJON Gruppeleder: F. G. Johannesen. Pulskodemodulasjon (PCM) er i rask utvikling og finner økende anvendelse særlig i lokale telefonnett. Det åpner seg imidlertid meget videre perspektiver for overføring av bredbåndssignaler og for switching. Det er derfor ønskelig at TF tilegner seg et grundig kjennskap til alle sider av dette feltet. I første omgang er det valgt å konsentrere virksomheten om sentrale forskningsoppgaver av viktighet for den framtidige utvikling av pulskodemodulasjon og hvor TF's personale besitter særlige forutsetninger. Prosjekt P 01: Bredbånds PCM-kodere Formål: Bredbånds pulskodemodulasjon vil bli brukt for overføring av mangekanalstelefoni og sort/hvitt- og fargefjernsyn. PCM er særlig fordelaktig for fargefjernsyn da differensiell amplitude- og fasedistorsjon, som er et problem ved analogoverføringer, helt vil unngås. For å kunne vurdere realiserbarheten av pulskodemodulerte bredbåndssystemer er det nødvendig å klarlegge de begrensende faktorer for de meget hurtige pulskretser som inngår i kodeutstyret. Arbeid: Som en fortsettelse av gruppelederens videregående studier ved University of London, arbeides det med en suksessiv approksimasjons tilbakekoblet 7-bit koder, se Publikasjon 3. I 1967 er kritiske pulskretser prøvet i laboratoriet og en komplett bredbåndskoder påbegynt. Foreløpig benyttes miniatyrkretser, men når HI LT

20 strekkelig erfaring er oppnådd, kan overgang til tynnfilmteknologi bli aktuell. Dette skulle øke nøyaktigheten, og muligens kan 8 eller 9 bit kodere realiseres, hvilket vil være ønskelig når flere kode- og dekodeprosesser forekommer i en overføring, slik man har i samarbeidende pulskodemodulerte og analoge nett. Prosjekt P 02: Måle- og kretsteknikk Formål: Dette prosjektet behandler forskjellige typer signaler, de ulike slag distorsjoner som opptrer i overføringene og tilhørende toleranser, målemetoder og korreksjonsprinsipper. Videre tas det sikte på tilegnelse av kjennskap til moderne lineære kretselementer. Arbeid: Innledningsvis arbeides det med utvikling av en ny type Nyquistdemodulator for å kontrollere kvaliteten av signaler fra sort/hvitt og fargefjernsynssendere. De strenge krav til amplitude- og fasekarakteristikker og stabilitet søkes oppfylt ved synkron demodulasjon og anvendelse av transversale nettverk. Denne utvikling ventes å ha stor praktisk interesse for Telegrafverket og antakelig industrien. Prosjekt P 03: PCM over radiolinjer Formål: Dette prosjektet behandler anvendelse av pulskodemodulasjon på radiolinjer i to forskjellige frekvensområder. Det ene frekvensområdet er ved 12 GHz som muliggjør bredbåndsoverføring i kodekser, hver på 6 MHz for en fargefjernsynskanal eller en mastergruppe av 960 frekvensdelte telefonkanaler. Det andre frekvensområdet er ved 1,5 GHz og gjelder radiolinjer som er tiltenkt mobile maritime og luftfartstjenester, eventuelt via satellitter. For disse radiolinjer vil kretsteknikk med strip-line elementer og halvledere bli studert, hvilket krever fastleggelse av spredeparametrene. Arbeid: Det foretas litteraturstudier i begge områder og planlegges innkjøp av måleteknisk utstyr. 18

21 Prosjekt P OU: Bredbånds PCM over kabel Formål: Parallelloverføring av pulskodemodulerte bredbåndssignaler over mangeparskabel er et romoppdelt system som gir stor frihet ved avgreninger på stamlinjer. Denne viktige utvikling bør følges opp. Arbeid: Det foretas litteraturstudier. 7.4 SWITCHING Det er foreløpig ikke tiltrådt noe personale i denne gruppe. Det planlegges et nært samarbeid med Institutt for telefonteknikk, NTH og Elektronikklaboratoriet ved NTH med studieoppdrag i emnene: Prosjekt S 01: Programstyrte sentraler Prosjekt S 02: Trafikkregistrering. For prosjekt S 01 tas sikte på en langsiktig samarbeidsavtale. 19

22 8 DELTAKELSE I MØTER Forsker H. Bothner-By deltok som en av Telegrafstyrets to representanter i møtene av CCITT's Special Study Group A i Genéve i tiden 27. november 15. desember PUBLIKASJONER Resultatene av TF's arbeid vil bli framlagt i en av følgende to typer publikasjoner: Teknisk rapport, hvor TF tar en formell stilling og eller presenterer viktige resultater. Den må godkjennes av forskningssjefen, og bør gis vid distribusjon i Norge og utlandet. Internt notat, som utarbeides for bruk som et arbeidsnotat innen Telegrafverket. Det kan frigjøres til utenforstående med forskningssjefens tillatelse. Følgende interne notater er utgitt ved TF i 1967: TF 1/67 H. Bothner-By: Utviklingen innen dataoverføringstjenesten. TF 2/67 H. Bothner-By: En orientering om datatransmisjon. TF 3/67 F. G. Johannesen: PCM Encoder for Colour Television. Preliminary report. 20

23

24