DE10118989A1 - Digital communications system allocates variable length code words gives bandwidth flexibility - Google Patents

Digital communications system allocates variable length code words gives bandwidth flexibility

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DE10118989A1 DE2001118989 DE10118989A DE10118989A1 DE 10118989 A1 DE10118989 A1 DE 10118989A1 DE 2001118989 DE2001118989 DE 2001118989 DE 10118989 A DE10118989 A DE 10118989A DE 10118989 A1 DE10118989 A1 DE 10118989A1
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Abstract

The digital communication system allocates variable length code words (Bn1-3) to data streams in asynchronous transfer mode.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der digitalen Übertragung von Information. Zur besseren Ausnützung der Übertragungswege werden da­ bei auch die Bandbreiten und die Bitraten verändert, wobei die Übertra­ gung auf Paketbasis erfolgt.The present invention is concerned with digital transmission of information. To make better use of the transmission paths are there also changed the bandwidths and the bit rates, whereby the transm package based.

Stand der TechnikState of the art

Diesbezüglich ist der asynchrone Transfer Modus (ATM) bekannt, der auf einem verbindungsorientierten Paketvermittlungsverfahren beruht. Dabei werden alle Nutz- und Steuerinformationen einer Quelle in Pakete fester Länge, den Zellen, eingeteilt. Diese Folge von Zellen bilden einen di­ gitalen Nachrichtenstrom. Die Anzahl der Zellen, die einer Quelle zuge­ ordnet sind, bestimmen dann die Bandbreite. Diese Bandbreite ist dabei vor dem Verbindungsaufbau beim Netz anzufordern. Ein Zellkopf beinhaltet die Steuerinformation. Im Koppelnetz können auch Zellüberholungen vorkom­ men, deren Beseitigung Resequencing Mechanismen erfordern. Ein Nachteil dieser Technik ist ein grosser Hardwareaufwand. Pufferspeicher sind dann erforderlich, wenn der physikalische Stromweg die Bandbreite nicht mehr zur Verfügung stellt.In this regard, the asynchronous transfer mode (ATM) is known, based on is based on a connection-oriented packet switching procedure. there all useful and control information from a source becomes more fixed in packets Length, the cells, divided. This sequence of cells form a di gital news flow. The number of cells that are assigned to a source are ordered, then determine the bandwidth. This range is included to be requested from the network before the connection is established. A cell head includes the tax information. Cell overhauls can also occur in the coupling network whose elimination requires resequencing mechanisms. A disadvantage This technology is a major hardware effort. Buffer memory are then required when the physical current path no longer has bandwidth provides.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es die Nachteile der ATM, wie den Aufwand bei der Hardware, die Übertragungswege optimal nicht nur durch Bandbreiten- und Bitumschaltungen sondern auch eine gezielte Kanalorientierung, auszu­ nützen. Dies wird durch die im Patentanspruch 1 offenbarte Lehre er­ reicht.The object of the invention is the disadvantages of ATM, such as the effort the hardware, the transmission paths optimally not only through bandwidth and bit switching but also a targeted channel orientation benefit. This is he through the teaching disclosed in claim 1 enough.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:Brief description of the drawings:

Fig. 1, 2, 3 Prinzip der Phasen- und Dauerimpulscodierung. Fig. 1, 2, 3 principle of phase and continuous pulse coding.

Fig. 4, 5, 7 Prinzip der Hüllkurven und weiche Amplitudenänderung. Fig. 4, 5, 7 principle of the envelopes and soft amplitude change.

Fig. 9 ein 16 PSK-Diagramm Fig. 9 is a 16 PSK diagram

Fig. 8, 11 Richtfunksystem herkömmlich und gemäss der Erfindung. Fig. 8, 11 and conventionally radio relay system according to the invention.

Fig. 6 Prinzip der Umschaltung auf verschiedene Übertragungsarten. Fig. 6 Principle of switching to different types of transmission.

Fig. 10 Anwendung der Erfindung bei EB. Fig. 10 application of the invention in EB.

Fig. 12 Schalten von Kanälen über mehrere Vermittlungsknoten. Fig. 12 Switching channels over several switching nodes.

Fig. 13, 13a Eine flexible Paket- und kanalorientierte Übertragung. Fig. 13, 13a A flexible packet and channel-oriented transmission.

Fig. 14 Prinzip eines Fernsehempfängers bei Einträgersignalübertragung. Fig. 14 Principle of a television receiver with single-carrier signal transmission.

Fig. 15 Prinzip der ATM-Technik. Fig. 15 Principle of ATM technology.

Zuerst werden die Verfahren, auf die diese Erfindung aufgebaut ist, näh­ er erläutert. Man kann um so mehr an Information übertragen, je mehr Stu­ fen der Code aufweist, wie auch die nachstehende Aufstellung zeigt.
First, the methods on which this invention is based are explained in more detail. The more stages the code has, the more information can be transmitted, as the following table shows.

Verwendet man für die Codierung 2 um 90° phasenverschobene Wechselströme gleicher Frequenz, die für die Übertragung addiert werden (QAM), so erhält man 4 × 4 = 16 Stufen.Is used for coding 2 alternating currents phase-shifted by 90 ° same frequency, which are added for the transmission (QAM) one 4 × 4 = 16 steps.

Bei Trägerfrequenzübertragung kann man wegen der 1/6 Leistung vorteilhaft das EB-Verfahren verwenden. Da nach der Trägerformel
With carrier frequency transmission you can use the EB method because of the 1/6 power. Because according to the carrier formula

die Modulationsamplitude nicht mit in die Frequenz eingeht, erhält man eine schmalbandige Übertragung.the modulation amplitude is not included in the frequency, you get a narrowband transmission.

Das PhasenprinzipThe phase principle

Bei diesem Prinzip werden die Phasenlagen von Impulsen z. B. zu einem Be­ zugsimpuls oder die positive oder negative Differenz zum vorherigen Impuls als Stufen vorgesehen. In der Fig. 1 ist die Bezugsphase der Impuls B1, B2, B3, . . . Wie die Fig. 1a zeigt sind die Impulse Bn1, Bn2, Bn3, . . . um den Be­ trag n phasenverschoben. In der Fig. 1b sind die Impulse BN1, BN2, BN3 pha­ sengleich. Dieser Phasencode würde also 2 Stufen Bn und BN aufweisen. Die­ se Impulse werden durch ganzzahlige Halbperioden oder Perioden gleicher Frequenz dargestellt. In der Fig. 2 ist eine solche Codierung aufgezeich­ net. Dem Bezugsimpuls werden 4 Perioden zugeordnet. Der 1. Impuls BNp hat also 4 Perioden. Soll der folgende Impuls nacheilend sein, so muss dieser 5 Perioden aufweisen. Der 2. Impuls Bnn ist also um den Betrag n nachei­ lend. Soll der 3. Impuls nacheilend bleiben, so muss er 4 Perioden erhal­ ten. Der 4. Impuls soll wieder phasengleich mit dem Bezugsimpuls sein, dies wird dadurch erreicht, dass dieser eine Periode weniger, also 3 Pe­ rioden erhält. Man sieht auch, dass jeder folgende Impuls eine Amplituden­ änderung aufweist. Eine Verdoppelung der Stufenzahl kann man dadurch er­ reichen, indem man die Impulse einmal mit einer positiven und einmal mit einer negativen Halbperiode beginnen lässt. In der Zeichnung schraffiert eingezeichnet. Man erhält also dann an Stelle 2, 4 Stufen. (Euro-Patent EP 0 953 246 B1). With this principle, the phase positions of pulses z. B. to a reference pulse or the positive or negative difference to the previous pulse are provided as stages. In Fig. 1, the reference phase of the pulse B1, B2, B3,. , , As shown in FIG. 1a, the pulses Bn1, Bn2, Bn3,. , , out of phase by the amount. In Fig. 1b, the pulses BN1, BN2, BN3 are the same phase. This phase code would therefore have two levels Bn and BN. These pulses are represented by integer half-periods or periods of the same frequency. In FIG. 2, such a coding is positioned drawing net. 4 periods are assigned to the reference pulse. The 1st pulse BNp therefore has 4 periods. If the following pulse is to be lagging, it must have 5 periods. The 2nd pulse Bnn is therefore lagging by the amount n. If the 3rd pulse is to remain lagging, it must have 4 periods. The 4th pulse should be in phase with the reference pulse again, this is achieved in that it receives one period less, i.e. 3 periods. It can also be seen that each subsequent pulse has an amplitude change. A doubling of the number of stages can be achieved by letting the impulses begin with a positive and a negative half period. Hatched in the drawing. So you get 2, 4 levels. (Euro patent EP 0 953 246 B1).

Das ImpulsdauerprinzipThe pulse duration principle

Bei diesem Prinzip werden verschiedene Impulsdauern bzw. Impulsdauer­ differenzen als Stufen verwendet. In der Fig. 3 sind 3 Impulsdauern, D1, D2 und D3 dargestellt, das sind 3 Stufen. Es stellt auch ein 3-stelliges Codewort dar. Die Stelle 1 kann die Stufen D1, D2, D3 - die Stelle 2 die Stufen D2, D1, D3 und die Stelle 3 D3, D1, D2 einnehmen. Man erhält mit 3 Stufen und 3 Stellen 3 hoch 3 Kombinationen, also 3 × 3 × 3 = 27 Kombinati­ onen. Verwendet man zusätzlich den positiven und negativen Beginn der Stu­ fen bzw. Codeelemente, so erhält man 6 Stufen. Bei 3 Stellen erhält man dann 216 Kombinationen. Die QAM kann man ebenfalls verwenden. Der Codier­ wechselstrom kann auch als Sendewechselstrom vorgesehen werden.With this principle, different pulse durations or pulse duration differences are used as stages. In FIG. 3, 3 pulse durations represented D1, D2 and D3 which are 3 stages. It also represents a 3-digit code word. The position 1 can assume the levels D1, D2, D3 - the position 2 the levels D2, D1, D3 and the position 3 D3, D1, D2. You get 3 to 3 combinations of 3 levels and 3 digits, i.e. 3 × 3 × 3 = 27 combinations. If you also use the positive and negative start of the levels or code elements, you get 6 levels. With 3 digits you get 216 combinations. The QAM can also be used. The coding alternating current can also be provided as a transmission alternating current.

Wie wird das Merkmal "Flexibilität der Bandbreiten" die besonders beim ATM-Verfahren hervorgehoben wird, bei den vorliegenden Verfahren errei­ chen? Dies kann auf sehr, sehr einfache Weise geschehen. Durch die Ampli­ tudenänderungen entsteht auch eine Hüllkurve. In der Fig. 4 ist eine solche mit 2 und 3 Perioden als Stufen dargestellt. fH ist hier die Hüllkurve. In der Fig. 5 hingegen sind die Stufen 11, 12 und 11, 12, 13 Perioden. Bei beiden Stufen sind 10 Perioden als Füllelemente vorgesehen. Man sieht hier, dass die Frequenz der Hüllkurve viel kleiner ist, das heisst die Bandbreite ist auch kleiner. Man kann also mit Hilfe der Füllelemente die Bandbreite bestimmen. Es ist dabei keine Änderung der Codierfrequenz er­ forderlich.How will the "flexibility of bandwidth" feature, which is particularly emphasized in the ATM method, be achieved in the present methods? This can be done in a very, very simple way. The envelope changes also result from the amplitude changes. In FIG. 4, such is shown by 2 and 3 periods as steps. fH is the envelope here. In FIG. 5, however, the stages 11, 12 and 11, 12, 13 periods. In both stages, 10 periods are provided as filling elements. You can see here that the frequency of the envelope is much smaller, which means that the bandwidth is also smaller. So you can determine the bandwidth using the filler elements. It is not necessary to change the coding frequency.

Auch was die Bitraten anbelangt, so kann man diese sehr flexibel steuern. Aus den Fig. 1 bis 3 ist ersichtlich, dass man jede Menge Stufen vorsehen kann, ohne dass die Codierfrequenz geändert werden muss. Je nach Übertra­ gungsart, Sprache, Daten, Bilder, kann man die Codewörter genau auf die er­ forderliche Bitzahl abstimmen, das gilt natürlich auch für ATM. In der Fig. 6 ist das Prinzip dargestellt. Im Oszillator OSC wird die Codierfre­ quenz erzeugt und dem Modulator MO zugeführt. Je nachdem ob Musik, Spra­ che oder Bild bzw. Fernsehen übertragen werden soll, durch die Zuführung M, S, B am Codierer markiert, werden die passenden Stufen und Codewörter - es ist ja nur jeweils eine Periodenabzählung und Amplitudenumschaltung notwendig - an den Modulator gegeben. Damit wird eine Redundanz vermieden. Die Bitzahl der Codewörter wird also genau an die jeweilige Übertragungs­ art angepasst. Im Decodierer D Cod werden dann die Codewörter entschlüs­ selt und in die jeweiligen analogen Werte von M oder S oder B umgesetzt. In der Fig. 7 ist eine weiche Amplitudenumschaltung vorgesehen. Zwischen die Amplituden A und AI ist noch eine Periode mit der Übergangsamplitude AÜ. You can also control the bit rates very flexibly. It can be seen from FIGS. 1 to 3 that a large number of stages can be provided without having to change the coding frequency. Depending on the type of transmission, language, data, images, you can precisely match the code words to the required number of bits, which of course also applies to ATM. The principle is shown in FIG. 6. The coding frequency is generated in the oscillator OSC and fed to the modulator MO. Depending on whether music, voice or image or television is to be transmitted, marked by the feed M, S, B on the encoder, the appropriate stages and code words - it is only a period count and amplitude switching is necessary - given to the modulator . This avoids redundancy. The number of bits in the code words is therefore precisely adapted to the respective transmission type. The code words are then decrypted in the decoder D Cod and converted into the respective analog values of M or S or B. In Fig. 7 a soft amplitude switching is provided. Between the amplitudes A and AI there is another period with the transition amplitude AÜ.

Um zu dokumentieren, wie gross bei diesem Verfahren die Informationsdich­ te ist, wird ein Vergleich mit einem Richtfunksystem, dessen Prinzip­ schaltung in der Fig. 8 dargestellt ist, angestellt. Dieses ist für 34,368 Mbit/s ausgelegt. Die Bandbreite beträgt 1700-2100 MHz bei einer 4 PSK Codierung. Man sieht, die Hardware ist sehr aufwendig. Bei einem Code nach den Fig. 1-3 oder 4 würde die vorgegebene Bandbreite nicht ausreichen. Es müssen also Füllelemente vorgesehen werden. Bei 4 Stufen mit 10, 11, 12 und 13 Perioden benötigt man im Durchschnitt für ein Codeelement 11,5 Perioden. Für ein 4-stelliges Codewort werden dann 4 × 11,5 = 46 Perioden benötigt. 1900 MHz sei die Codierfrequenz, dann erhält man 1900 : 46 = 41,3M Codewörter/s. Mit einem Codewort erhält man 4 hoch 4 = 256 Kombinationen, das sind 8bit. Bei 41,3M Codewörter sind dies 41,3 × 8 = 330Mbit/s. Man er­ hält also 9,6 mal mehr bit als beim herkömmlichen Richtfunksystem. Bei einer Verdopplung der Stufen, wie in der Fig. 2 angeführt, erhält man dann 8 Stufen. Bei 4 Stellen erhält man 8 hoch 4 = 4096 Kombinationen = 12 bit. Bei 41,3 Codewörter sind dies 495,6 Mbit/s. Das sind 14,4 mal soviel als beim Richtfunksystem herkömmlicher Codierung. Verwendet man für die Codie­ rung 2 Wechselströme von 1900 MHz, die gegeneinander um 90° phasenverscho­ ben sind und die bei der Übertragung addiert werden (OAM) so erhält man 8 × 8 = 64 Stufen. Bei einem Codewort mit 2 Stellen erhält man 12bit. Je Codewort sind dann im Durchschnitt 23 Perioden notwendig, sodass man bei 1900 MHz 82,6 M Codewörter erhält. Das sind dann 991Mbit/s, also 28,8 mal mehr als beim Richtfunksystem. Hauptsächlich werden beim Codieren und Decodieren Zählglieder benötigt. Zum Vergleich wie einfach dieser Code ist wird in der Fig. 9 ein Diagramm einer 16 stufigen Phasencodie­ rung gezeigt. In der Fig. 11 ist das Prinzip eines Richtfunksystems gemäss der Erfindung dargestellt. Das mit dem HDB3-Code ankommende Signal wird im Codewandler in den erfindungsgemässen Code umgesetzt und unmittelbar zum Sendeverstärker Vr und weiter zur Antenne geschaltet.In order to document how large the information density is in this method, a comparison is made with a directional radio system, the principle circuit of which is shown in FIG. 8. This is designed for 34.368 Mbit / s. The bandwidth is 1700-2100 MHz with 4 PSK coding. As you can see, the hardware is very complex. In the case of a code according to FIGS. 1-3 or 4, the predetermined bandwidth would not be sufficient. Filling elements must therefore be provided. With 4 levels with 10, 11, 12 and 13 periods, an average of 11.5 periods is required for one code element. 4 × 11.5 = 46 periods are then required for a 4-digit code word. 1900 MHz is the coding frequency, then you get 1900: 46 = 41.3M code words / s. With a code word you get 4 to the power = 256 combinations, that is 8bit. With 41.3M code words, this is 41.3 × 8 = 330Mbit / s. So it holds 9.6 times more bits than with the conventional directional radio system. If the stages are doubled, as shown in FIG. 2, 8 stages are then obtained. With 4 digits you get 8 to the power 4 = 4096 combinations = 12 bit. With 41.3 code words, this is 495.6 Mbit / s. That is 14.4 times as much as with the directional radio system of conventional coding. If 2 alternating currents of 1900 MHz are used for coding, which are 90 ° out of phase with respect to one another and which are added during transmission (OAM), 8 × 8 = 64 steps are obtained. With a code word with 2 digits you get 12bit. An average of 23 periods are then required for each code word, so that 82.6 M code words are obtained at 1900 MHz. That is 991Mbit / s, 28.8 times more than the directional radio system. Counting elements are mainly required for coding and decoding. To compare how simple this code is, a diagram of a 16-stage phase coding is shown in FIG. 9. In FIG. 11, the principle of a directional radio system is shown according to the invention. The signal arriving with the HDB3 code is converted into the code according to the invention in the code converter and switched directly to the transmission amplifier Vr and further to the antenna.

In der Fig. 10 ist eine Trägerübertragung auf Einseitenbandbasis EB darge­ stellt. Die Information Jf wird im Codierer Cod mit dem Codierwechsel­ strom fM codiert und im Ringmodulator RM mit dem Wechselstrom fTr geträ­ gert. Am Ausgang des Ringsmodulators ist der Träger +/- Modulationsfre­ quenz. Im Beispiels wird mit dem Hochpass HP das untere Seitenband ausge­ filtert, sodass nur das obere Seitenband, das ja auch die gesamte Infor­ mation enthält übertragen wird. Wie aus der Trägerformel hervorgeht, geht die Modulationsamplitude nicht mit in die Frequenz ein. In Fig. 10, a carrier transmission on single sideband basis EB is Darge. The information Jf is coded in the encoder Cod with the alternating coding current fM and in the ring modulator RM with the alternating current fTr. At the output of the ring modulator, the carrier is +/- modulation frequency. In the example, the lower sideband is filtered out with the high pass HP, so that only the upper sideband, which also contains the entire information, is transmitted. As can be seen from the carrier formula, the modulation amplitude is not included in the frequency.

In der Fig. 12 sind Netzknoten K1, K2, K3 mit enthaltenen Koppelanordnun­ gen. Jeder Knoten hat eine Steuereinheit St. Über 0 sind die Fernverbin­ dungen der Ortsverbindungen an die jeweilige Steuereinheit angeschaltet. Statistisch ist erfasst wieviel Verkehr unmittelbar vom Knoten 1 zum Kno­ ten 3 geht. Entsprechend werden dann Kanäle im Knoten K2 unmittelbar durchgeschaltet.In Fig. 12 are network nodes K1, K2, K3 with included Koppelanordnun conditions. Each node has a control unit St. Over 0, the long-distance connections of the local connections to the respective control unit are switched on. Statistically recorded is how much traffic goes directly from node 1 to node 3. Correspondingly, channels in node K2 are then switched through immediately.

In der Fig. 13 ist eine Codierung der Farbfernsehsignale dargestellt. Den Luminanzabgriffen L werden 8bit zugeordnet. 4 Luminanzabgriffen wird je­ weils 1 Farbabgriff I/Q bzw. rot/blau mit jeweils 6 bit zugeteilt. Die­ se 12 bit werden dann den 4 × 8 bit der Luminanzwerte angehängt. Jedem Lu­ minanzabgriff wird noch 1 bit für Steuersignale und Sprache zugeordnet. Je Abgriff müssen also 12 bit codiert werden. Für die Übertragung genügt also ein Träger. Deshalb kann auch der Fernsehempfänger entsprechend der Fig. 14 wie ein Superhet-Radio-Empfänger bis zum Decoder ausgebildet wer­ den, also Eingangsstufe, Mischstufe, Demodulator. Im Decoder werden dann die Signale entsprechend ihren Aufgaben getrennt. Über die Matrix M werden dann die Farbdifferenzsignale erzeugt. AS, Y, Ton T und sonstige Signale SO werden an die entsprechenden Bausteine geschaltet.An encoding of the color television signals is shown in FIG . The luminance taps L are assigned 8 bits. 4 luminance taps are assigned 1 color tap I / Q or red / blue with 6 bits each. These 12 bits are then appended to the 4 × 8 bits of the luminance values. Each bit of tapping is assigned 1 bit for control signals and voice. So 12 taps must be coded for each tap. A carrier is therefore sufficient for the transmission. Therefore, the television receiver according to FIG. 14 can be designed like a superhet radio receiver up to the decoder, ie the input stage, mixer stage, demodulator. The signals are then separated in the decoder according to their tasks. The color difference signals are then generated via the matrix M. AS, Y, tone T and other signals SO are connected to the corresponding modules.

Nachstehend wird noch ein anderes Verfahren für Bandbreiten- und Bitra­ tenflexibilität aufgezeigt, das an Hand der Fig. 13 näher erläutert wird. Wie aus dieser Figur hervorgeht, werden alle Farbfernsehsignale mit 12 bit codiert und übertragen. Da der Abgriff der Farbsignale langsamer als die der Luminanzsignale ist, werden diese unter Zwischenspeicherung auf 4 Luminanzwerte verteilt. Soll nach Beendigung der Farbfernsehübertragung eine andere Informationsart übertragen werden, so ist bei den bisherigen Codierungen mit Redundanzverlusten zu rechnen. Fig. 13 zeigt ein Verfahren bei dem diese Nachteile nicht auftreten. Dabei werden die Codewörter I, II, III, . . . . als virtuelle Codewörter ausgebildet. Diese werden auch mit einer vorbestimmten Frequenz übertragen. Dabei wird jedem parallelem Code­ element 1p bis 12p ein Kanal zugeordnet, also für die 12 Codeelemente 1p bis 12p die Kanäle 1 bis 12. Seriell werden also Codewörter gebildet, z. B. I1p, II1p, III1p, IV1p, I1P, . . . Bei Sprache wären 8 Codeelemente seriell erforderlich. Diese Codewörter können eine beliebige Grösse annehmen. Es kommt nur auf die zu übertragende Informationsart an. Mit Hilfe von Parallel/seriell-Umsetzer erhält man dann die seriell angeordneten Code­ wörter. Mit Speichern und Multiplexer kann man dann z. B. alle 12 Kanäle belegen, dabei kann jeder Kanal verschieden grosse Codewörter übertragen. Natürlich muss beim Wechsel der Informationsart und der Kanalbelegung dies der nächsten Auswertestelle mitgeteilt werden, z. B. ähnlich wie bei ATM der Zellkopf bzw. Header. Zweckmässig ist wohl eine Block- aber keine Zellübertragung. Die Übertragung der Information z. B. der 12 Kanäle kann mit jedem Code erfolgen, mit 4PSK, QAM. Am zweckmässigsten ist der Code der vorliegenden Erfindung. Mit Speicher und der Übertragungsgeschwindig­ keit hat man immer Möglichkeiten der Anpassung.Another method for bandwidth and bit rate flexibility is shown below, which is explained in more detail with reference to FIG. 13. As can be seen from this figure, all color television signals are coded and transmitted with 12 bits. Since the tapping of the color signals is slower than that of the luminance signals, these are temporarily divided into 4 luminance values. If another type of information is to be transmitted after the end of the color television transmission, redundancy losses are to be expected with the previous codings. Fig. 13 shows a method in which these disadvantages do not occur. The code words I, II, III,. , , , trained as virtual code words. These are also transmitted at a predetermined frequency. Each parallel code element 1p to 12p is assigned a channel, ie channels 1 to 12 for the 12 code elements 1p to 12p. In other words, code words are formed in series, e.g. B. I1p, II1p, III1p, IV1p, I1P,. , , For speech, 8 code elements would be required serially. These code words can have any size. It only depends on the type of information to be transmitted. With the help of parallel / serial converter you get the serially arranged code words. With memories and multiplexers you can then e.g. B. occupy all 12 channels, each channel can transmit code words of different sizes. Of course, when changing the type of information and the channel assignment, this must be communicated to the next evaluation point, e.g. B. similar to ATM cell header. A block but not a cell transmission is expedient. The transfer of information e.g. B. the 12 channels can be done with any code, with 4PSK, QAM. Most convenient is the code of the present invention. With memory and the transfer speed, you always have options for adaptation.

Man erreicht mit diesem Verfahren eine Bandbreitenflexibilität und Bit­ ratenflexibilität ohne Eingriff in die Hardware. Die Übertragungswege werden optimal ausgenützt. Zusammen mit dem Wellenlängenmultiplexver­ fahren dürfte damit für absehbare Zeit der Bandbreitenmangel behoben sein.This method achieves bandwidth flexibility and bit rate flexibility without hardware intervention. The transmission routes are optimally used. Together with the wavelength division multiplexer driving is likely to remedy the lack of bandwidth for the foreseeable future his.

Die Codierung der Information des jeweiligen Kanales kann mit einem Co­ dierwechselstrom erfolgen. Man kann hierfür auch 2 Wechselströme glei­ cher Frequenz vorsehen, die um 90° gegeneinander phasenverschoben sind und für die Übertragung addiert werden. Man kann natürlich 2 Wechsel­ ströme phasengleich vorsehen, wenn sie für die Übertragung 2 um 90° pha­ senverschobenen Trägern aufmoduliert werden. Diese werden dann ebenfalls addiert.The coding of the information of the respective channel can be done with a Co alternating current. Two alternating currents can also be used for this provide frequency that are 90 ° out of phase with each other and be added for transmission. You can of course make 2 changes Provide currents in phase if they are 90 ° pha for transmission 2 shifted beams are modulated. Then these will also be added.

Bei ATM werden die Echtzeitanforderungen nicht erfüllt. Bei verschiede­ nen Diensten, z. B. beim Fernsehen, soll zeitgleich mit dem Abgriff der Signalwert übertragen werden. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch er­ reicht, indem in vorbestimmter zeitlicher Folge virtuelle Codewörter als reelle Codewörter vorgesehen werden. In der Fig. 13a ist f ein reel­ les Codewort. Wenn Echtzeitübertragung notwendig ist, wird diese Code­ wort mit der Abgriffsfrequenz des Fernsehbildes eingefügt. Beim Abgriff der Kanäle 1-12 für die virtuellen Codewörter muss dies berücksichtigt werden. Im Header kann man das Ziel dieser Fernsehsignale codieren. Wie in der ATM Technik kann man natürlich auch Leercodeelemente bzw. Leercodewörter vorsehen.Real-time requirements are not met at ATM. With various services, e.g. B. when watching TV, the signal value should be transmitted simultaneously with the tap. According to the invention, this is achieved by providing virtual code words as real code words in a predetermined time sequence. In Fig. 13a, f is a real code word. If real-time transmission is necessary, this code word is inserted at the tap frequency of the television picture. This must be taken into account when tapping channels 1-12 for the virtual code words. The destination of these television signals can be coded in the header. As in ATM technology, you can of course also provide empty code elements or empty code words.

Wird festgestellt, dass ein Vermittlungsknoten umgangen werden kann, da da zum übernächsten Knoten soviel Information vorliegt, so kann un­ mittelbar ein eigener virtueller Codewortkanal zum übernächsten Knoten geschaltet werden. In Fig. 12 ist solch ein Kanal V2 vorgesehen. Bei ei­ ner Codierung mit einem Wechselstrom einer Frequenz und Phasenlage ge­ mäss den Fig. 1, 2 und 3 kann man z. B. die Bitzahl und die Bandbreite durch die Codierfrequenz oder durch den Code selbst durch Verkleinerung oder Vergrösserung der Hüllkurve, wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, verändern.If it is determined that a switching node can be bypassed because there is so much information about the next but one node, a separate virtual code word channel can be switched to the next but one node. Such a channel V2 is provided in FIG . With egg ner coding with an alternating current of a frequency and phase position according to FIGS . 1, 2 and 3, z. B. change the number of bits and the bandwidth by the coding frequency or by the code itself by reducing or enlarging the envelope, as shown in FIGS. 4 and 5.

In der Fig. 15 ist das Prinzip der ATM-Technik dargestellt. Bei dieser werden Daten unterschiedlicher Übertragungsraten, wie High speed, Daten, Sprache, in Zellen gleicher Länge verpackt, jeweils mit einem Zellkopf ver­ sehen und über eine Multiplexeinrichtung seriell geordnet und asynchron übertragen. Im Zellkopf (Header) sind die für die jeweilige Zelle erfor­ derlich Adressinformationen codiert.The principle of ATM technology is shown in FIG . In this data of different transmission rates, such as high speed, data, speech, are packed in cells of the same length, each with a cell head and ver arranged in series and asynchronously via a multiplex device. The address information required for the respective cell is encoded in the cell header.

Claims (3)

1. Digitales Übertragunsverfahren für Bandbreiten- und/oder Bitraten- und/oder Kanalorientierungsflexibilität, dadurch gekennzeichnet, dass für die Übertragung virtuelle und reelle Codewörter vorgesehen werden (Fig. 14, I,1p-12p - f) die mit einem beliebigen Code übertragen werden (z. B. 4 PSK, QAM oder mit einem Wechselstrom einer Frequenz und Phasen­ lage) dabei wird von einem oder mehreren parallelen Codeelementen der virtuellen Codewörter seriell ein Kanal gebildet (Fig. 14, 1-12) dessen Codeelemente zu einem Codewort zusammengefasst der jeweils zu übertragenden Informationsart zugeordnet wird (z. B. Sprache 8bit, 1p I+II+III+IV+I+II+III+IV), wobei die Codewörter der Kanäle eine unter­ schiedliche Bitzahl aufweisen können, wobei zwischen den virtuellen Codewörtern (I,II, . . .) reele Codewörter vorgesehen werden (Fig. 14,f) für eine kanalorientierte Übertragung ggf. Echtzeitübertragung (z. B. Fernsehen).1. Digital transmission method for bandwidth and / or bit rate and / or channel orientation flexibility, characterized in that virtual and real code words are provided for the transmission ( FIGS. 14, I, 1p-12p-f) which are transmitted with any code (e.g. 4 PSK, QAM or with an alternating current of a frequency and phase position), one or more parallel code elements of the virtual code words serially form a channel (FIGS . 14, 1-12) whose code elements are combined to form a code word is assigned to each type of information to be transmitted (e.g. language 8bit, 1p I + II + III + IV + I + II + III + IV), whereby the code words of the channels can have a different number of bits, whereby between the virtual code words ( I, II,...) Real code words are provided (FIGS . 14, f) for a channel-oriented transmission, if necessary real-time transmission (for example television). 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Codierung des virtuellen Codewortes ein Wechselstrom einer Frequenz und Phasenlage, in ununterbrochener Folge gesendet, vorgesehen wird, bei dem die Stufen durch eine verschieden grosse Zahl oder verschieden grosse Dauer oder/und durch verschiedene Phasenlagen von Impulsen, durch die Halbperioden oder Perioden einer periodischen Folge, z. B. einem Wechsel­ strom, dargestellt werden, wobei auch eine Bandbreitenänderung in der Weise erfolgt, indem der Zahl der aktiven Bestimmungscodeelementen (Fig. 5 - 1,2 (11, 12 - 1, 2, 3 (11, 12, 13) eine vorbestimmte Zahl von Füll­ elementen zugeordnet werden (Fig. 5 - 1 bis 10 Füllelemente).2. The method according to claim 1, characterized in that for the coding of the virtual code word an alternating current of a frequency and phase position, sent in an uninterrupted sequence, is provided, in which the stages by a different number or different size duration and / or by different Phase positions of pulses through the half-periods or periods of a periodic sequence, e.g. B. an alternating current, are also shown, with a bandwidth change in the manner by the number of active destination code elements ( Fig. 5 - 1.2 (11, 12 - 1, 2, 3 (11, 12, 13)) predetermined number of filling elements are assigned ( Fig. 5 - 1 to 10 filling elements). 3. Verfahren nach den Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltung des virtuellen Codewortes auf eine andere Bitzahl bei einer Codierung mit einem Wechselstrom einer Frequenz und Phasenla­ ge, in ununterbrochener Folge gesendet und wobei die Stufen durch eine verschieden grosse Zahl von Halbperioden oder Perioden oder durch ver­ schieden grosse Dauern oder/und verschiedene Phasenlagen von Impulsen durch die Halbperioden oder Perioden einer periodischen Folge darge­ stellt, z. B. einem Wechselstrom, in der Weise erfolgt, indem eine Stel­ len- oder Stufenverkleinerung oder Stellen- und/oder Stufenvergrös­ serung durch die Halbperioden oder Perioden der periodischen Folge er­ folgt und zwar bei einem oder mehreren Codierwechselströmen gleicher oder verschiedener Frequenzen, wobei die Lage der Codeelemente ausser einer parallelen Anordnung auch seriell oder /parallel/seriell ange­ ordnet werden können.3. The method according to claim 1, characterized in that switching the virtual code word to a different number of bits when encoding with an alternating current of a frequency and phase ge, sent in uninterrupted succession and the stages by a different sizes of half periods or periods or by ver differed long durations and / or different phase positions of impulses Darge by the half periods or periods of a periodic sequence provides, e.g. B. an alternating current, in the manner by a Stel Len or step reduction or digit and / or step enlargement by the half periods or periods of the periodic sequence follows with one or more coding alternating currents or different frequencies, the location of the code elements except a parallel arrangement is also serial or / parallel / serial can be arranged.
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WO2003058875A2 (en) * 2002-01-14 2003-07-17 Josef Dirr Method for encrypting digitized information
WO2003081866A1 (en) * 2002-03-21 2003-10-02 Josef Dirr Transmission of digital information, whereby the code words are differentiated by means of a change in amplitude

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