DE19913148A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Komprimieren von Daten in einem Telekommunikationssystem - Google Patents

Abstract

Eine Datenkomprimierungseinrichtung enthält einen Detektor (20) zum Erfassen von sich wiederholenden Symbolen, ein Schieberegister (22), einen FIFO-Speicher (24), einen Bytezähler (26) und einen Kartenpuffer (28). Der Symboldetektor (20) erzeugt ein Ausgangssignal, das das Vorhandensein von sich wiederholenden Symbolen in einem eingangsseitigen Datensegment (10) anzeigt. Das Schieberegister (22) fungiert als ein Kartengenerator, der eine Karte (16) zum Lokalisieren der sich wiederholenden Symbole in dem eingangsseitigen Segment (10) erzeugt. Der FIFO-Speicher (24) wirkt wie eine Torschaltung zum Entfernen der sich wiederholenden Symbole aus dem eingangsseitigen Segment, um hierdurch ein komprimiertes ausgangsseitiges Segment (14) zu erzeugen. Das komprimierte Segment (14) und die Karte (16) können dann zu der Expandiereinrichtung übertragen werden. Die Expandiereinrichtung enthält einen Puffer, ein Schieberegister und einen Multiplexer. Der Puffer speichert das komprimierte Segment (14) vorübergehend. Das Schieberegister und der Multiplexer wirken zum Dekomprimieren des ausgangsseitigen Segments zusammen, indem die sich wiederholenden Symbole in Abhängigkeit von der Karte wieder eingeführt werden. Die Komprimierungs-/Expandierungseinrichtungen stellen ein effizientes System zum Entfernen von häufig auftretenden Symbolen aus einem Kommunikationskanal bereit.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Datenkompression und ins­ besondere auf die Beseitigung von sich wiederholenden Symbolen (Zeichen) in einem digitalen Datenstrom.

Zur Erhöhung der Informationsmenge, die über Kommunikationsnetzwerke übertragen werden kann, sind bereits verschiedene Methoden entwickelt worden. Ein herkömmliches Verfahren zur Erhöhung der Netzwerkkapazität besteht darin, zusätzliche Netzwerkresour­ cen zur Erhöhung der gesamten Bandbreite, wie etwa zusätzliche Routensteuerungsein­ richtungen (Routers) und Verkabelung vorzusehen. Diese Methode ist jedoch recht kosten­ aufwendig. Ein weiteres Verfahren besteht darin, in dem Netzwerk eine Datenkompression vorzunehmen. Die Datenkompression stellt üblicherweise einen vergrößerten Datendurch­ satz bereit, ohne daß hohe Kosten verursacht werden.

Bei der Datenkompression wird die in einem Datenstrom enthaltene Redundanz beseitigt, wobei Daten beibehalten werden, die zur Rekonstruktion des ursprünglichen Datenstroms zu einem späteren Zeitpunkt wichtig sind. Die Übertragung von komprimierten Daten erfordert nicht nur geringere Bandbreite, sondern auch erheblich weniger Zeit. Daher bietet eine effiziente Datenkomprimierungsvorrichtung dem Kommunikations-Dienstleister die Möglichkeit, die Netzwerkkapazität zu erweitern und zugleich erhebliche Kostenein­ sparungen zu erzielen.

Es ist eine Vielzahl von Methoden zur Datenkomprimierung bekannt. Herkömmliche Datenkomprimierungsverfahren werden entweder als statistische oder als wörterbuchartige Typen der Datenkompression klassifiziert. Eine Datenkompression des statistischen Typs basiert auf einer Einzelsymbolkodierung. Diese Einzelsymbolkodierung wird dadurch erzielt, daß jedem möglichen, in einem eingangsseitigen Datenstrom eventuell auftretenden Datensymbol die Wahrscheinlichkeit hinsichtlich des Auftretens dieses Symbols zugeordnet wird. Ein Symbol wird üblicherweise durch einen digitalen Wert wie etwa durch ein Bit oder ein Byte repräsentiert. Beispiele für eine statistische Datenkompression umfassen die Huffman-Kodierung und die in breitem Umfang veröffentlichten Abänderungen dieses Kodierverfahrens. Bei der Huffman-Kodierung wird ein Symbol, das mit höherer Wahr­ scheinlichkeit auftritt, mit einer kurzen binären Folge kodiert, wohingegen ein Symbol, das in dem eingangsseitigen Datenstrom nur mit niedrigerer Wahrscheinlichkeit auftritt, durch eine längere binäre Folge dargestellt wird. Auch wenn sich mit der Huffman-Kodierung hohe Kompressionsverhältnisse erzielen lassen, erfordert sie recht teure und komplexe Schaltungen. Ein Nachteil bei dieser Datenkompression des statistischen Typs besteht darin, daß sie großen Speicherplatzbedarf zur Pufferung der eingegebenen Daten und eines Wörterbuchs bzw. einer Umsetzungstabelle erfordern kann.

Bei einem Datenkompressionsalgorithmus des Wörterbuchtyps werden Gruppen von aufeinanderfolgenden Datensymbolen zu Wörterbuchindizes zugeordnet. Diese zur Daten­ kompression eingesetzten Verfahren des Wörterbuchtyps werden üblicherweise auch als "Codebuch"- oder "Makrokodierungs"-Methoden bezeichnet. Die unterschiedlichen Codebuchverfahren umfassen die allgemein bekannte Zif-Lempel-Familie (Zif-Lempel = LZ) der Datenkomprimierungsmethoden, bei denen es sich jeweils um Beispiele für Datenkomprimierungsverfahren des Wörterbuchtyps handelt. Bei einem typischen Kom­ primierungsverfahren des LZ-Typs wird ein eingangsseitiger Datenstrom dadurch ver­ arbeitet, daß zunächst überprüft wird, ob jedes aktuell eingegebene Symbol, das in dem Datenstrom angetroffen wird, mit einem Symbol übereinstimmt, das bereits in einem Ausgabepuffer gespeichert ist. Falls zwischen dem eingegebenen Symbol und einem zuvor gespeicherten Symbol keine Übereinstimmung ermittelt wird, wird das eingegebene Symbol in dem Ausgabepuffer gespeichert. Falls jedoch eine Übereinstimmung zwischen dem aktuellen Symbol und dem gespeicherten Datensymbol ermittelt wird, wird in dem Puffer anstelle des Datenstroms nur ein Zeiger gespeichert, der eine Speicherstelle angibt, in der ein zuvor aufgenommenes Symbol gespeichert ist. Bei den LZ-Verfahren ist ein Speicherpuffer erforderlich, der zum Speichern einiger Abschnitte des eingangsseitigen Datenstroms dient, die dann als ein Wörterbuch benutzt werden. Zusätzlich ist bei dem LZ-Verfahren eine komplexe Schaltung zum Erzeugen von Zeigern auf der Grundlage der Vergleiche zwischen den gespeicherten Daten und den nachfolgenden empfangenen Symbolen erforderlich.

In der US 4 701 745 ist ein Komprimierungssystem offenbart, bei dem eine Folge von sich wiederholenden Bytes in einem Datenstrom durch ein Identifikationssignal ersetzt wird, das den Ort und die Länge eines früheren Auftretens der Bytes in dem Datenstrom angibt. Auch bei diesem System ist jedoch ein Speicherpuffer zum zeitweiligen Speichern des früheren Auftretens der sich wiederholenden Folge erforderlich.

Die Hinzufügung von zusätzlichen Speicherpuffern und einer Schaltung zum Verarbeiten der eingegebenen Daten führt zu einer Erhöhung der Größe, der Kosten und der Leistungs­ aufnahme des Komprimierungssystems.

Ein weiterer Nachteil bei den vorstehend erläuterten Komprimierungsalgorithmen besteht darin, daß sie üblicherweise einen Prozessor für ihre Abarbeitung benötigen. In einem unter Einsatz eines zentralen Prozessors arbeitenden Kommunikationssystem können diese Komprimierungsalgorithmen wertvolle Rechnerresourcen belegen und das gesamte Lei­ stungsvermögen des Systems negativ beeinflussen. Es besteht daher eine Notwendigkeit hinsichtlich einer Datenkomprimierungseinrichtung, die die beschränkten Rechen- bzw. Rechnerresourcen nicht übermäßig beansprucht und einfach durch eine digitale Schaltung zu realisieren ist, ohne daß eine große Speicherplatzmenge benötigt wird, und ohne daß zusätzliche Verzögerungen hervorgerufen werden.

Mit der Erfindung wird eine Komprimierungsvorrichtung gemäß einem der Patentansprü­ che 1, 7 oder 13 geschaffen.

Weiterhin wird ein Komprimierungsverfahren gemäß dem Patentanspruch 17 bereitgestellt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Mit der vorliegenden Erfindung wird vorteilhafterweise eine Kompressionsmethode geschaffen, die in einfacher Weise als Hardwareschaltung realisiert werden kann, ohne daß ein Mikroprozessor oder Software einzusetzen sind. Eine vollständige hardwaremäßige Lösung führt zu einer erheblichen Verringerung der Verarbeitungszeitdauer, die zum Komprimieren der Daten benötigt wird. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß mit ihr eine Datenkomprimierungstechnik bereitgestellt wird, bei der kein Speicherpuffer zum Speichern von früheren Sequenzen eingegebener Daten erforder­ lich ist. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß eine Kom­ primierungstechnik bereitgestellt wird, bei der kein großes Wörterbuch für gespeicherte Symbole benötigt wird.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung zum Komprimieren von Daten ge­ schaffen, die einen Symboldetektor, einen Kartengenerator und ein Tor umfaßt. Der Sym­ boldetektor erzeugt ein Ausgangssignal, das das Vorhandensein eines sich wiederholenden Symbols in einem eingangsseitigen Datensegment anzeigt. Der Kartengenerator ist so aus­ gelegt, daß er eine digitale Karte in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Symbol­ detektors erzeugt. Die digitale Karte wird zum Lokalisieren des Auftretens bzw. des Orts des Auftretens des sich wiederholenden Symbols in der eingangsseitigen Datensequenz benutzt. Ferner ist in der Einrichtung das Tor (Torschaltung) enthalten, die ein kom­ primiertes Datensegment dadurch erzeugt, daß jegliches Auftreten des sich wiederholenden Symbols in dem eingangsseitigen Datensegment auf der Grundlage des Ausgangssignals des Detektors beseitigt wird. Die Einrichtung kann ein Ausgabesegment erzeugen, das die komprimierten Daten enthält, zu denen die digitale Karte als Anhang hinzugefügt ist.

Weiterhin wird mit der Erfindung ein Verfahren zum Komprimieren von Daten geschaffen, bei dem eine Mehrzahl von Kennungen auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen einer Folge von eingangsseitigen Symbolen und einem vorab definierten, sich wiederholenden Symbol gesetzt werden. Jede Kennung gibt an, ob ein entsprechendes eingegebenes Symbol mit dem sich wiederholenden Symbol übereinstimmt. Diejenigen Symbole, die mit dem sich wiederholenden Symbol nicht übereinstimmen, werden in ein ausgangsseitiges bzw. auszugebendes Datensegment aufgenommen. Zu dem ausgangsseitigen Datensegment wird eine digitale Karte als Anhang hinzugefügt, die die Kennungen umfaßt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein eingangsseitiges Datensegment und das entsprechende ausgangsseitige Segment, das sich bei Anwendung der Komprimierungstechnik gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt,

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Komprimierungseinrichtung, die ein Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bildet,

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Expandieren von Daten, die zum Dekomprimieren der komprimierten, von der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung erzeugten Ausgangsdaten dient,

Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen eines ausgangs­ seitigen Segments, das ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung repräsentiert,

Fig. 5 zeigt eine Darstellung des Datenflusses bei einem Verfahren zum Expandieren des ausgangsseitigen Segments, das durch das in Fig. 4 veranschaulichte Verfahren erzeugt worden ist,

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Telekommunikationssystems, das die Kom­ primierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten kann, und

Fig. 7 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild einer Steuereinrichtung, die in einer der in Fig. 6 gezeigten Ebenen enthalten sein kann.

Es wird nun zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen. Dort ist ein als Beispiel dienendes eingangseitiges Datensegment 10 und ein entsprechendes ausgangsseitiges Segment 12 dargestellt, das unter Einsatz der erfindungsgemäßen Komprimierungstechnik erzeugt worden ist. Bei dem gezeigten Beispiel enthält das eingangsseitige Datensegment 10 acht eingegebene Symbole CF, AA, AA, 48, AA, IF, AA und AA. Das ausgangsseitige Segment 12 umfaßt demgegenüber ein komprimiertes Datensegment 14 und eine digitale Karte 16. Die Symbole sind als digitale Bytes in hexadezimalem Format gezeigt. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß im Rahmen der Erfindung jeglicher Typ oder jegliche Größe von Datensymbolen und auch jede beliebige Länge der Datensegmente liegt, auch wenn bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel Symbole dargestellt sind, die durch digitale Werte mit 8 Bits repräsentiert sind.

Bei dem als Beispiel dienenden eingangsseitigen Datensegment 10 ist das häufig auf­ tretende, sich wiederholende Symbol (Zeichen) mit dem Wert AA dargestellt. Durch die erfindungsgemäße Komprimierungsmethode wird das sich wiederholende Symbol AA in dem eingangsseitigen Datensegment 10 beseitigt, so daß das komprimierte Datensegment 14 generiert wird. Das komprimierte Datensegment 14 enthält alle sich nicht wiederholen­ den Datensymbole, die durch die als Beispiel dienenden Werte CF, 48 und 1F angegeben sind. Zusätzlich zu dem komprimierten Datensegment wird bei der Komprimierungs­ methode gemäß der vorliegenden Erfindung die digitale Karte 16 erzeugt. Die digitale Karte 16 gibt an, welche eingangsseitigen Symbole Daten repräsentieren und welche sich wiederholen. Bei dem gezeigten Beispiel enthält die digitale Karte eine Abfolge von 8 jeweils aus einem Bit bestehenden Werten oder ein Byte. Jeder Wert entspricht einem Symbol, das in dem eingangsseitigen Datensegment 10 enthalten ist. Eine logische "0" in der digitalen Karte 16 zeigt an, daß das entsprechende eingangsseitige Datensymbol ein sich wiederholendes Symbol ist, wohingegen eine logische "1" angibt, daß das entspre­ chende eingangsseitige Symbol ein sich nicht wiederholendes Datensymbol ist.

Eine Komprimierung wird nur dann erzielt, wenn das eingangsseitige Datensegment größer ist als das ausgangsseitige Segment. Damit die Komprimierungstechnik bei dem in Fig 1 gezeigten Beispiel wirkungsvoll ist, muß das eingangsseitige Datensegment folglich mehr als 12,5% sich wiederholende Symbole enthalten. Dies liegt daran, daß das ausgangs­ seitige Segment ein hinzugefügtes Byte für die digitale Karte umfaßt. Daher müssen mindestens zwei der acht Datenbytes in dem eingangsseitigen Segment entfernt werden, damit sich eine Komprimierung einstellt.

Der Prozentsatz des oder der sich wiederholenden Symbole hängt von der Länge der Sym­ bole ab. Bei einem System, bei dem die Symbole eine Länge von 16 Bits aufweisen, muß beispielsweise ein eingegebenes Datensegment mehr als 6,25% sich wiederholende Sym­ bole aufweisen, damit die Kompressionsmethode wirkungsvoll ist. Demgegenüber muß ein eingangsseitiges Segment bei einem System, das Symbole mit einer Länge von 4 Bits um­ faßt, mehr als 25% sich wiederholende Symbole enthalten. Die Komprimierungstechnik gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei Kommunikationssystemen nützlich, die häufig auftretende, sich wiederholende Datensymbole enthalten. Zu solchen Systemen zählen iso­ chrone Telekommunikationssysteme, bei denen in großer Anzahl Zeitschlitze übertragen werden, die nicht benutzt werden und Leerlaufsymbole enthalten. Mit der vorliegenden Erfindung wird eine einfache Einrichtung und ein einfaches Verfahren zum Beseitigen dieser Leerlaufsymbole aus einem isochronen Datenabschnitt (isochronous data frame) vor dessen Übertragung über ein Telefonnetz bereitgestellt. Hierdurch wird wiederum die zur Verfügung stehende Bandbreite des Netzwerks in erheblichem Ausmaß vergrößert.

In Fig. 2 ist eine Komprimierungseinrichtung 18 in Form eines Blockschaltbilds darge­ stellt, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bildet. Die Einrichtung 18 umfaßt einen Detektor 20, ein Schieberegister 22, einen FIFO-Puffer 24 (Puffer mit Ausgabe in der Reihenfolge der Eingabe, "first-in first-out"-Puffer), einen Bytezähler 26 und einen Kartenpuffer 28. Bei diesem Beispiel werden die eingangsseitigen Daten an den Detektor 20 und den FIFO-Puffer 24 als Symbole mit 8 Bits oder als Bytes angelegt. Der Symboltakt (SCLK) wird ebenfalls an den FIFO-Puffer 24 und den Bytezähler 26 angelegt. Die eingangsseitigen Datensymbole werden synchron mit dem Signal SCLK aufgenommen. Der Detektor 20 erzeugt ein Detektorausgangssignal auf der Grundlage des eingangs­ seitigen Datenstroms. Der Detektor 20 erzeugt ein Ausgangssignal mit einem Bit, das angibt, ob ein eingangsseitiges Symbol äquivalent ist zu einem vorbestimmten, sich wiederholenden Symbol bzw. mit einem solchen Symbol übereinstimmt. Das Ausgangs­ signal des Detektors wird an den Schreibaktivierungseingang (Eingang WE) des FIFO-Puffers 24 und an den Aktivierungseingang (Eingang EN = "enable") des Schieberegisters 22 angelegt. Wenn ein sich wiederholendes Symbol detektiert wird, gibt der Detektor 20 ein einer logischen "1" entsprechendes Ausgangssignal ab. Da die Schreibaktivierung "active low" ist, das heißt bei niedrigem Pegel aktiv ist, wird hierdurch verhindert, daß ein sich wiederholendes Symbol in dem FIFO-Puffer 24 gespeichert wird. Folglich wirkt der FIFO-Puffer 24 wie ein Tor oder eine Torschaltung (Gerät) zum Beseitigen eines vorab festgelegten, sich wiederholenden Symbols in dem eingangsseitigen Datensegment, um hierdurch ein komprimiertes Datensegment zu erzeugen. Der FIFO-Puffer 24 enthält Adresszeiger, die automatisch mit den Symboladressen in dem Puffer Schritt halten.

Das Ausgangssignal des Detektors wird durch einen Invertierer 29 invertiert, so daß ein invertiertes Ausgangssignal bereitgestellt wird, das dann an den Eingang (IN) des Schiebe­ registers 22 angelegt wird. Das Schieberegister 22 erzeugt die digitale Karte (Verteilungs­ darstellung) als Ausgangssignal. Dies wird dadurch erreicht, daß das invertierte Ausgangs­ signal des Detektors in das Schieberegister 22 in Abhängigkeit von dem Takt SCLK eingetaktet wird. Wenn ein Datensymbol an dem Dateneingang angelegt ist, wird die logische "1" an den Eingang des Schieberegisters gegeben. Wenn umgekehrt hierzu ein sich wiederholendes Symbol von der Einrichtung 18 empfangen wird, wird eine logische "0" an den Eingang des Schieberegisters angelegt. Das Schieberegister verschiebt seine eingangsseitigen Werte, bis das Ende eines eingangsseitigen Datensegments erreicht wird. Kurz nach dem Erreichen des Endes eines eingangsseitigen Segments und vor dem Rück­ setzen des Schieberegisters wird der Inhalt des Schieberegisters zu dem Puffer 28 zur zeitweiligen Speicherung in diesem übertragen. Das Ende eines Datensegments wird durch das Ausgangssignal des Bytezählers 26 angezeigt. Der Bytezahler 26 kann eine nicht gezeigte Inkrementierungsschaltung umfassen, die als Ausgangssignal einen digitalen Wert abgibt, der kontinuierlich als Reaktion auf das Signal SCLK inkrementiert bzw. hoch­ gestuft wird. Das Ausgangssignal der Inkrementierungsschaltung wird an einen nicht gezeigten Dekodierer angelegt. Der Dekodierer erzeugt ein aus einem einzigen Bit beste­ hendes Ausgangssignal, das für die Dauer eines Zyklus des Signals SCLK andauert, wenn die Inkrementierung einen vorbestimmten digitalen Wert erreicht, der die Anzahl von Symbolen in einem eingangsseitigen Segment repräsentiert. Das Ausgangssignal des Dekodierers wird an den Rücksetzeingang des Schieberegisters 22 angelegt. Die Inkremen­ tierungsschaltung kann so ausgelegt sein, daß ihr Ausgangssignal wieder auf Null wechselt, wenn es den vorbestimmten Wert erreicht, der die Länge des eingangsseitigen Segments repräsentiert. Zusätzlich kann das Ausgangssignal des Dekodierers als ein Interruptsignal (INT) an ein externes System angelegt werden, das die komprimierten Daten empfängt. Das Signal INT kann dazu benutzt werden, ein stromab befindliches System darüber zu informieren, daß ein komprimiertes ausgangsseitiges Segment zum Lesen bereit ist.

Bei dem gezeigten Beispiel weist das eingangsseitige Datensegment eine Länge von 256 Bytes auf. Demgemäß besitzt die digitale Karte eine Länge von 256 Bits. Die digitale Karte kann zeitweilig in dem Puffer 28 solange gespeichert werden, bis ein externes System den gepufferten Wert liest. Das komprimierte Datensegment wird von dem FIFO-Puffer 24 als Ausgangssignal in Form einer Folge von Bytes abgegeben. Der FIFO-Puffer 24 kann auf von einem externen System stammende Signale ansprechen. Die von außen empfangenen Signale können ein Ausgabeaktivierungssignal (OE = output enable), ein Leseaktivierungssignal (RE = read enable) und einen Lesetakt (C_RCLK) umfassen. Zusätzlich kann der FIFO-Puffer 24 ein den Leerungszustand des FIFO-Puffers anzeigen­ des Signal (EF = empty FIFO) erzeugen, das anzeigt, daß das ausgangsseitige Daten­ segment vollständig aus dem FIFO-Puffer 24 ausgelesen worden ist.

In Fig. 3 ist eine Datenexpandiereinrichtung 30 in Form eines Blockschaltbilds dargestellt, die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Komprimierungseinrichtung wie etwa der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung benutzt werden kann. Die Expandiereinrichtung 30 erfordert nur sehr wenige Komponenten und kann demzufolge in einfacher und kostengün­ stiger Weise unter Einsatz von digitaler Hardware realisiert werden. Die Expandiereinrich­ tung 30 weist einen FIFO-Puffer 33, ein Schieberegister 34 und einen Multiplexer 35 auf. Das komprimierte, von der Komprimierungseinrichtung 18 stammende Datensegment wird an den FIFO-Puffer 32 als ein Eingangssignal angelegt. Die komprimierten Daten enthalten lediglich sich nicht wiederholende bzw. nicht repetitive Datensymbole. Diese Datensym­ bole werden in dem FIFO-Puffer 32 zeitweilig gespeichert. Das Schieberegister 34 nimmt die digitale Karte auf, die dem komprimierten Segment entspricht bzw. diesem zugeordnet ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Schieberegister 34 einen inver­ tierenden Ausgang auf. Als Reaktion auf einen Lesetakt (E_RCLK) gibt das Schieberegi­ ster 34 jede Stelle (digit) der Karte sequentiell an den Leseaktivierungseingang (Eingang RE) des FIFO-Puffers 32 und an den Wähleingang (SEL = select) des Multiplexers 35 ab. Wenn eine logische "1" aus dem Schieberegister 34 herausgeschoben wird, die folglich angibt, daß das aktuelle, in den expandierten Daten enthaltene Symbol ein sich nicht wiederholendes bzw. nicht repetitives Datensymbol ist, wird der Eingang RE aktiviert, was es ermöglicht, daß das Datensymbol aus dem Puffer 32 ausgelesen werden kann. Der FIFO-Puffer 32 enthält Adresszeiger, die automatisch mit den Adressen der Symbole in dem FIFO-Puffer Schritt halten. Das aus dem FIFO-Puffer 32 ausgelesene Datensymbol wird an den Multiplexer 35 als Eingangssignal angelegt. Der Kartenwert wird invertiert, so daß demzufolge eine logische "0" an den Wähleingang SEL des Multiplexers 35 angelegt wird. Demzufolge wird das entsprechende Ausgangssignal des FIFO-Puffers 32 als Ausgangssignal des Multiplexers 35 abgegeben, so daß das sich nicht wiederholende Datensymbol zu dem Ausgang der Expandierschaltung geleitet wird. Wenn die aktuelle Stelle (digit) der Karte eine logische "0" ist, wird die Ausgabe aus dem FIFO-Puffer 32 deaktiviert, und es wird der Eingang "1" des Multiplexers 35 selektiert. An dem Eingang "1" des Multiplexers 35 ist der Wert des sich wiederholenden Symbols bzw. das sich wiederholende Symbol selbst angelegt. Dieser Wert bzw. dieses Symbol wird durch den Multiplexer 35 als das expandierte Ausgangssignal hindurchgeleitet.

Die Komprimierungseinrichtung 18 und die Expandiereinrichtung 30 können unter Einsatz einer beliebigen Form von digitalen Hardwareschaltungen wie etwa mittels diskreter logi­ scher Komponenten, Mikroprozessoren oder anwendungsspezifischen integrierten Schaltun­ gen (ASICs) realisiert werden. Beispielsweise können in der Komprimierungseinrichtung 18 der Detektor 20, der Bytezähler 26, das Schieberegister 22 und der Puffer 28 unter Verwendung von kombinatorischen und sequentiellen logischen Zellen in einem ASIC rea­ lisiert werden, während der FIFO-Puffer 24 unter Einsatz eines zwei Anschlüsse auf­ weisenden Speichers wie etwa der Komponente mit der Teilenummer CY7C419, die von Cypress Semiconductor in San Jose, Californien, hergestellt wird, implementiert werden kann. Das Schieberegister 34 und der Multiplexer 35 der Expandiereinrichtung 30 können unter Einsatz eines ASIC-Bausteins, der kombinatorische und sequentielle logische Zellen umfaßt, realisiert werden, während der FIFO-Puffer 32 unter Einsatz des vorstehend angegebenen, zwei Anschlüsse aufweisenden Speichers implementiert werden kann.

In Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen eines komprimierten Ausgangssignals wie etwa des in Fig. 1 dargestellten ausgangsseitigen Segments 12 veranschaulicht. Aus Gründen der Klarheit wird bei der nachfolgenden Beschreibung des Verfahrens unter Bezugnahme auf die Fign. 4 und 5 jeweils auf die Segmente 10 und 12 Bezug genommen, die in Fig. 1 dargestellt sind. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird dem Komprimierungsalgorithmus bei dem Schritt 40 zunächst ein eingangsseitiges Symbol aus dem eingangsseitigen Datensegment 10 zugeführt. Das eingangsseitige Datensegment 10 kann eine vorbestimmte Abfolge von Symbolen repräsentieren, die in einem kontinuierli­ chen Datenstrom enthalten ist. Nachfolgend wird bei einem Schritt 42 eine Überprüfung ausgeführt, um zu ermitteln, ob das eingegebenen Symbol sich wiederholt bzw. repetitiv ist. Falls das eingegebene Symbol ein sich wiederholendes Symbol (repetitives Symbol) ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt 44 weiter, bei dem eine entsprechende Stelle in der digitalen Karte auf logisch "0" gesetzt wird. Wenn demgegenüber das eingegebene Symbol kein sich wiederholendes Symbol ist, schreitet der Ablauf zu einem Schritt 46 weiter, bei dem das eingegebene Symbol, das sich nicht wiederholende Daten repräsentiert, als Ausgangssignal weitergeleitet wird. Bei einem Schritt 48 wird die entsprechende Stelle in der Karte auf logisch "1" gesetzt, um hierdurch anzugeben, daß das Symbol Daten und nicht das sich wiederholende Symbol repräsentiert. Bei einem Schritt 50 wird eine Über­ prüfung ausgeführt, um zu ermitteln, ob das letzte Symbol des eingegebenen Datenseg­ ments 10 erreicht worden ist. Falls dies der Fall ist, wird die vollständige digitale Karte 16, die dem eingegebenen Segment 10 entspricht, als Ausgangssignal generiert (Schritt 52). Falls dies nicht der Fall ist, kehrt das Verfahren zu dem Schritt 40 zurück und wiederholt die Schritte 42 bis 50 für das nächste Symbol in dem eingangsseitigen Daten­ segment 10.

Fig. 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Expandieren der komprimierten Daten 14, die in dem ausgegebenen Datensegment 12 enthalten sind. Im wesentlichen wird das komprimierte Datensegment 14 auf das ursprünglich eingegebene Segment 10 dadurch expandiert, daß die sich wiederholenden Symbole entsprechend der digitalen Karte 16 wieder eingefügt werden. Bei dem Schritt 60 wird die digitale Karte 16 empfangen. Bei einem Schritt 62 wird eine Überprüfung ausgeführt, um zu ermitteln, ob die erste Stelle der Karte eine logische "1" ist. Falls dies der Fall ist, stellt das aktuelle expandierte ausgegebene Symbol ein sich nicht wiederholendes Datensymbol dar, das in dem kom­ primierten Datensegment 14 enthalten ist. Das entsprechende, sich nicht wiederholende Datensymbol wird bei einem Schritt 64 als expandiertes Ausgangssignal generiert. Falls die in der Karte enthaltene Stelle eine logische "0" ist, ist das aktuelle expandierte Aus­ gangssignal ein sich wiederholendes Symbol. Demzufolge wird bei einem Schritt 66 ein sich wiederholendes Symbol als das expandierte ausgegebene Symbol generiert. Bei einem Schritt 68 wird eine Überprüfung ausgeführt, um zu ermitteln, ob das Ende der Karte 16 erreicht worden ist. Falls dies nicht der Fall ist, kehrt das Verfahren zu dem Schritt 62 zurück und es werden die Schritte 62 bis 68 für die nächste Stelle in der Karte wiederholt. Andernfalls endet das Verfahren.

In Fig. 6 ist ein Telekommunikationssystem 96 gezeigt, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten kann. Das Telekommunikationssystem 96 erlaubt es, eine allgemeine bzw. gemeinsam benutzte Telekommunikationsebene (bzw. Fach oder Abschnitt "shelf") 97 und eine periphere Telekommunikationsebene (bzw. Fach oder Abschnitt) 98 unter Einsatz eines Netzwerks 99 miteinander zu verbinden. Die allgemeine Steuerebene 97 kann jedes beliebige Gerät sein, das zum Übertragen von isochronen Telekommunika­ tionsdaten eingesetzt wird, wie beispielsweise eine private Leitungsvermittlungsstelle (PBX = "private branch exchange") oder eine computerisierte Leitungsvermittlungsstelle (CBX = "computerized branch exchange") sein. Auch wenn ihre Funktionalität hierauf nicht beschränkt ist, kann die gemeinsame Steuerebene 97 die Umschalt- und Anruf-Setup-Dienst­ leistungen für Anrufe bereitstellen, die an die periphere Ebene 98 gegeben werden. Die periphere Ebene 98 kann eine private Leitungsvermittlungsstelle PBX, eine computeri­ sierte Leitungsvermittlungsstelle CBX oder eine Leitungseinheit LTU (LTU = "line trunk unit") sein. Die beiden Ebenen 97 und 98 sind imstande, Daten über schaltungs- bzw. leitungsgeschaltete Telefonnetze 100 zu übertragen. Üblicherweise enthalten diese Daten pulscodemodulierte (PCM) Sprachinformationen und Hochebenen-Datenverbindungs­ ebenen-Steuerinformationen (HDLC-Informationen = "high level data link layer control information"). Es ist bekannt, daß die Ebenen 97 und 98 unter Einsatz eines herkömm­ lichen isochronen leitungsgeschalteten Netzwerkes miteinander verbunden werden können. Das Netzwerk 99 kann aber auch ein nicht isochrones paketgeschaltetes Netz ("non­ isochronous packet-switched network") sein. Ein System zum Übertragen von isochronen Telekommunikationsdaten über ein paketgeschaltetes Netz ist in einer US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 08/??? angegeben.

Fig. 7 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild einer Steuereinrichtung 101, die in einer der in Fig. 6 gezeigten Ebenen 97 und 98 enthalten sein kann. Die Steuereinrichtung 101 er­ möglicht es den Ebenen 97 und 98, gegenseitig komprimierte isochrone Daten unter Ein­ satz eines paketgeschalteten Netzes zu übertragen. Die Steuereinrichtung 101 weist eine Paketlogikeinrichtung 102, eine Aufwärts-Logikeinrichtung (uplink logic device") 103, eine Abwärts-Logikeinrichtung ("downlink logic device") 104, einen Aufwärtspuffer 107, einen Abwärtspuffer 109, eine Mehrzahl von "uplink"- bzw. Aufwärts-Differenzempfän­ gern (bzw. differentiellen Empfängern) 106, eine Mehrzahl von "downlink"- bzw. Ab­ wärts-Differenztreibern (bzw. differentiellen Treibern) 108, eine Paketnetzwerk-Schnittstel­ le 117, die eine Mehrzahl von Steuereinrichtungen 118 für die physikalischen Ebenen und optische Sender/Empfänger 120 umfaßt, eine Komprimierungsschaltung 126 und eine De­ komprimierungsschaltung 128. Die Steuereinrichtung 101 ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation, das heißt, sie kann gleichzeitig zwei Datenströme übertragen, von denen sich einer von dem leitungsgeschalteten Netz 100 in Richtung zu dem Paketnetzwerk 99 bewegt und der andere von dem Paketnetzwerk 99 zu dem leitungsgeschalteten Netz 100 läuft.

Damit Daten, die sich in Richtung zu dem paketgeschalteten Netzwerk bewegen, über­ tragen werden können, erzeugen die differentiellen Empfänger 106 digitale Daten als Reaktion auf differentielle Leitungseingangssignale, die von den herkömmlichen Telefon­ netzen 100 stammen. Die digitalen Daten können durch einen oder mehrere serielle Bitströme gebildet sein. Die Aufwärts-Logikeinrichtung 103 stellt eine Multiplexfunktion bereit und erzeugt Datenbytes in Abhängigkeit von den digitalen Ausgangssignalen der differentiellen Empfänger 106. Von der Aufwärts-Logikeinrichtung 103 werden die Datenbytes zu der Komprimierungsschaltung 126 geleitet. Die Komprimierungsschaltung 126 kann die Komprimierungseinrichtung 18 enthalten, die in Fig. 2 gezeigt ist. Die Komprimierungsschaltung 126 kann im wesentlichen Leerlaufzeitschlitze aus dem ankom­ menden isochronen Rahmen (Frame) entsprechend dem in Fig. 4 dargestellten Verfahren beseitigen. Die Aufwärts-Logikeinrichtung 103 steuert die Speicherung der komprimierten Bytes in dem Aufwärts-Puffer 107. Die Bytes werden in einer logischen Weise gespei­ chert, die die komprimierten isochronen Rahmen repräsentiert.

Die Paketlogikeinrichtung 102 liest die komprimierten isochronen Rahmendaten aus dem Aufwärtspuffer 107 aus und packt diese Daten dann zu Paketdatenabschnitten (Paket­ daten-Rahmen) für die Übertragung über das Paketnetzwerk 99 zusammen. Zur Verpackung der isochronen Daten addiert die Paketlogikeinrichtung 102 die Kopfinformation (header) und Abschlußinformation (trailer) zu jedem isochronen Rahmen hinzu, den sie aus dem Aufwärtspuffer 107 ausliest. Die Paketlogikeinrichtung 102 gibt dann Paketrahmen bzw. Paketabschnitte an die Steuereinrichtungen 118 für die physikalischen Ebenen ab. Die Steuereinrichtungen 118 für die physikalischen Ebenen konditionieren die Paketdaten­ abschnitte bzw. -Rahmen (frames) für die Übertragung über die optische Faserkopplung bzw. optische Faser-Leitung. Die konditionierten Datenrahmen werden dann zu den optischen Sendern/Empfängern 120 geleitet. Die optischen Sender/Empfänger 120 wandeln die digitalen elektronischen Signale in optische Signale um, die über ein faseroptisches Netzwerk übertragen werden. Zur Übertragung von Daten, die sich in Richtung zu dem leitungsgeschalteten Netz 100 bewegen, wandeln die optischen Sender/Empfänger 120 die optischen Signale zunächst in digitale elektronische bzw. elektrische Signale um, die dann zu den Steuereinrichtungen 118 für die physikalischen Ebenen geleitet werden. Die Steuereinrichtungen 118 für die physikalischen Ebenen dekodieren die elektronischen Signale zu Ebeneninformationen für die Datenleitungsebenen, die die Paketdatenrahmen repräsentieren. Die Datenleitungsinformationen werden zu der Paketlogikeinrichtung 100 übertragen. Bei dem Empfang der Datenleitungsinformationen entfernt die Paketlogik­ einrichtung 100 die Kopfinformation und die Abschlußinformation, um hierdurch einen komprimierten isochronen Rahmen aus dem Paketdatenrahmen herauszuholen. Der kompri­ mierte isochrone Rahmen wird dann in dem Abwärtspuffer 109 gespeichert. Die Abwärts­ logikeinrichtung 104 steuert den Zugriff zu den Daten des komprimierten isochronen Rahmens, der in dem Puffer 109 gespeichert ist. Die komprimierten Daten werden in Abhängigkeit von Steuersignalen, die von der Abwärtslogikeinrichtung 104 abgegeben werden, zu der Dekomprimierungsschaltung 128 geleitet. Die Dekomprimierungsschaltung 136 kann die Expandiereinrichtung 30 enthalten, die in Fig. 3 dargestellt ist. Die dekom­ primierten Daten werden zu der Abwärtslogikeinrichtung 104 geleitet, die eine Demultiple­ xerfunktion ausführt, um hierdurch die dekomprimierten isochronen Daten auf die differen­ tiellen Treiber 108 zu verteilen. Die Abwärtslogikeinrichtung 104 kann serielle Bitströme an jeden der differentiellen Treiber 108 abgeben.

Die Paketlogikeinrichtung 102 und die Aufwärts- und Abwärtslogikeinrichtungen 103 und 104 können unter Verwendung einer beliebigen Form digitaler Hardwareschaltungen implementiert werden, wie beispielsweise durch einen oder mehrere Mikroprozessoren, feldprogrammierbare Gatearrays (FPGAs) oder anwendungsspezifizierte integrierte Schal­ tungen (ASICs). Beispielsweise können die Paketlogikeinrichtung 102, die Aufwärtslogik­ einrichtung 103 und die Abwärtslogikeinrichtung 104 unter Einsatz von allgemein verfüg­ baren programmierbaren logischen Einrichtungen wie etwa mittels der Komponenten mit den Teilenummern EPF6016QC208-3 und EPF10K20RC208-3 von Altera Corporation, implementiert werden. Einige programmierbare Einrichtungen wie etwa die von Altera Corporation erhältlichen Einrichtungen können bei der Systemspannungseinschaltung (system-power-up) unter Verwendung eines seriellen, elektronisch programmierbaren Festwertspeichers (EPROM) konfiguriert werden. Obwohl jedes beliebige Medium zur Implementierung des Paketnetzwerks benutzt werden kann, wird bei dem hier erläuterten Beispiel ein faseroptisches paketgeschaltetes Netz eingesetzt. Fig. 7 zeigt eine als Beispiel dienende Paketnetz-Schnittstelle 120, die eine bidirektionale optische Kopplung zwischen den Ebenen 97 und 98 ermöglicht.

Die Paketlogikeinrichtung 102 kommuniziert mit den Steuereinrichtungen 118 für die physikalischen Ebenen unter Verwendung einer medienunabhängigen Schnittstelle (MII = "media independent interface"). Die medienunabhängige Schnittstelle ist eine Standard­ schnittstelle für Ethernet-Geräte. Die medienunabhängige Schnittstelle transportiert 100 Mbps von Ethernet-Daten bei 25 MHz über 4 Bit breite Sende- und Empfangsdatenpfade. Jede der vier Steuereinrichtungen 118 für die physikalischen Ebenen weist eine unabhängi­ ge Datenschnittstelle zu der Paketlogikeinrichtung 102 auf. Ferner weist jede Steuer­ einrichtung 118 für die physikalischen Ebenen eine unabhängige Adresse auf, wodurch es der Paketlogikeinrichtung 100 zu jedem gegebenen Zeitpunkt möglich ist, zu wählen, welche Steuereinrichtung für die physikalischen Ebenen jeweils kommuniziert.

Die Steuereinrichtungen 118 für die physikalischen Ebenen können Standardfunktionen der physikalischen Ebenen für Ethernet implementieren, die durch die Ethernet-Protokolle IEEE 802.3 10BASE-T und 100BASE-FX spezifiziert sind. Diese Funktionen umfassen 4B/5B Kodierung/Dekodierung und Einfügung, 4B/5B Codegruppenausrichtung, invertierte NRZ-Kodierung/Dekodierung (NRZ = "non return to zero" = kein Wechsel auf Null), Seriell/Parallelumwandlung, Takterzeugung für die physikalischen Ebenen und PECL-Schnittstelle zu den optischen Sendern/Empfangern 120. Diese Funktionen können durch allgemein erhältliche Komponenten wie etwa durch die Komponente mit der Teilenummer DT83843 PHYTER von National Semiconductor Corporation in Santa Clara, Californien, bereitgestellt werden. Die optischen Sender/Empfänger 120 können entweder eine optische Mehrfachmodus-Schnittstelle oder eine Einzelmodus-Schnittstelle für längere Strecken bereitstellen. Die Sender/Empfänger sind für FDDI-Anwendungen oder "Fast Ethernet"- Anwendungen ausgelegt. Die Datenrate auf der Faser bzw. Leitung kann 125 Mbaud betragen. Die optischen Sender/Empfänger und die Schnittstelle zu den faseroptischen Kabeln sind allgemein verfügbar und können unter Verwendung von Standardkomponenten implementiert werden. Die differentiellen Empfänger 106 und die differentiellen Treiber 108 können mit den Steuerschnittstellen entweder der allgemeinen Steuerebene 97 oder der peripheren Ebene 98 verbunden werden. Bei dem gezeigten Beispiel können bis zu vier separate LTU Verbindungen durch eine einzige Steuereinrichtung unterstützt werden. Die Signale an jeder Verbindung werden TTL-differentiell auf verdrillten Leitungspaaren übertragen. Die differentiellen Empfänger 106 können unter Einsatz von Standardkom­ ponenten wie etwa der Komponente mit der Teilenummer 75ALS197 von Texas Instru­ ments implementiert werden. Die differentiellen Treiber 108 können unter Einsatz von Standardkomponenten wie etwa der Komponenten mit der Teilenummer 75ALS192 von Texas Instruments aufgebaut werden. Der Aufwärtspuffer 107 und der Abwärtspuffer 109 bestehen jeweils aus zwei unabhängigen schnellen statischen RAMs (SRAMs) 110 und 112. Diese Puffer können unter Einsatz von Standardkomponenten wie etwa einer Kom­ ponente mit der Teilenummer CY7C185-25 von Cyprus Semiconductor Corporation aufgebaut werden. Die Puffer arbeiten in pingpongartiger Weise, das heißt, es wird auf jedes SRAM alternativ entweder durch die Aufwärts- bzw. Abwärtslogikeinrichtungen oder durch die Paketlogikeinrichtung 100 zugegriffen. Demzufolge kann auf eines der SRAMs durch die Aufwärts- bzw. Abwärtslogikeinrichtung zugegriffen werden, während auf das andere SRAM gleichzeitig von der Paketlogikeinrichtung 102 zugegriffen werden kann. Die Aufwärts- bzw. Abwärtspuffer können für die Paketlogikeinrichtung 102 als FIFO-Puffer fungieren. Alternativ können der Aufwärtspuffer 107 und der Abwärtspuffer 109 unter Einsatz eines mit zwei Anschlüssen versehenen Speichers anstelle von zwei separaten SRAMs aufgebaut sein.

Im Rahmen der Erfindung liegen somit Verfahren und Einrichtungen zum Komprimieren und/oder Expandieren von Daten.

Die Datenkomprimierungseinrichtung enthält somit einen Detektor 20 zum Erfassen von sich wiederholenden Symbolen, ein Schieberegister 22, einen FIFO-Speicher 24, eine Bytezähler 26 und einen Kartenpuffer 28. Der Symboldetektor 20 erzeugt ein Ausgangs­ signal, das das Vorhandensein von sich wiederholenden Symbolen in einem eingangs­ seitigen Datensegment 10 anzeigt. Das Schieberegister 22 fungiert als ein Kartengenerator, der eine Karte 16 zum Lokalisieren der sich wiederholenden Symbole in dem eingangs­ seitigen Segment 10 erzeugt. Der FIFO-Speicher 24 wirkt wie eine Torschaltung zum Entfernen der sich wiederholenden Symbole aus dem eingangsseitigen Segment, um hierdurch ein komprimiertes ausgangsseitiges Segment 14 zu erzeugen. Das komprimierte Segment 14 und die Karte 16 können dann zu der Expandiereinrichtung übertragen werden. Die Expandiereinrichtung enthält einen Puffer, ein Schieberegister und einen Multiplexer. Der Puffer speichert das komprimierte Segment 14 vorübergehend. Das Schieberegister und der Multiplexer wirken zum Dekomprimieren des ausgangsseitigen Segments zusammen, indem die sich wiederholenden Symbole in Abhängigkeit von der Karte wieder eingeführt werden. Die Komprimierungs-/Expandierungseinrichtungen stellen ein effizientes System zum Entfernen von häufig auftretenden Symbolen aus einem Kom­ munikationskanal bereit.

Claims (19)

1. Vorrichtung mit
einer Erfassungseinrichtung (20) zum Erfassen eines vorab festgelegten, sich wiederholenden Bitmusters in einem eingangsseitigen Datenstrom,
einer Erzeugungseinrichtung (22) zum Erzeugen einer Karte zur Angabe der sequentiellen Positionen des vorab festgelegten, sich wiederholenden Bitmusters und weiterer Bitmuster in dem eingangsseitigen Datenstrom,
einer Beseitigungseinrichtung zum Entfernen des vorab festgelegten, sich wiederholenden Bitmusters aus dem eingangsseitigen Datenstrom, um hierdurch einen komprimierten Datenstrom zu bilden, und
einer Verkettungseinrichtung zum Verbinden der Karte mit dem komprimierten Datenstrom.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Erfassungsein­ richtung zum Erfassen eines eingangsseitigen, eine vorbestimmte Größe aufweisenden Datensegments, das das vorab festgelegte, sich wiederholende Bitmuster enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eingangsseitige Datenstrom eine Mehrzahl von Zeitschlitzen in einem isochronen Telekom­ munikationsnetzwerk repräsentiert.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen des komprimierten Datenstroms und der Karte über ein Telekommunikationsnetzwerk.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen des komprimierten Datenstroms und der Karte über ein paketgeschaltetes Netzwerk.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Expandiereinrichtung (32, 34, 35) zum Expandieren des komprimierten Daten­ stroms zur Darstellung des eingangsseitigen Datenstroms, wobei das Expandieren durch Einfügen des vorab festgelegten, sich wiederholenden Bitmusters in den komprimierten Datenstrom in Abhängigkeit von der Karte erfolgt.

7. Vorrichtung zum Komprimieren von Daten in einem Telekommunikations­ system, mit
einem Segmentdetektor, der so ausgelegt ist, daß er ein Datensegment identifi­ ziert, das in einem kontinuierlichen Datenstrom aus eingegebenen Daten in einem iso­ chronen Netzwerk enthalten ist,
einem Leerlaufsymboldetektor (20) zum Erzeugen eines Symboldetektor-Aus­ gangssignals, das das Vorhandensein eines Leerlaufsymbols in dem Datensegment anzeigt,
einem Kartengenerator (22), der so ausgelegt ist, daß er eine digitale Karte (16) in Abhängigkeit von dem Symboldetektor-Ausgangssignal erzeugt, wobei die digitale Karte zum Angeben der Position von mindestens einem Auftreten eines Leerlaufsymbols in dem Datensegment dient, und
einem Tor (24), das zum Erzeugen eines komprimierten Datensegments imstande ist, indem es das mindestens einmalige Auftreten des Leerlaufsymbols in dem Datensegment in Abhängigkeit von dem Symboldetektor-Ausgangssignal entfernt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das isochrone Netzwerk ein leitungsgeschaltetes Netzwerk ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Einbet­ tungsschaltung, die zum Einbetten des komprimierten Datensegments und der Karte in einen Datenrahmen imstande ist, der über ein nicht isochrones Netzwerk übertragbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht isochrone Netzwerk ein paketgeschaltetes Netzwerk ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch einen Multiplexer, der so aufgebaut ist, daß er ein Datensegment in Abhängigkeit von einer Mehrzahl von isochronen Telekommunikations-Eingangssignalen erzeugt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Datensegment eine Mehrzahl von Zeitschlitzen repräsentiert.

13. Vorrichtung zum Übertragen von komprimierten Daten in einem Telekom­ munikationssystem, mit
einem Symboldetektor, der zum Erzeugen eines Symboldetektor-Ausgangs­ signals ausgelegt ist, das das Vorhandensein eines vorab festgelegten Symbols in einer Mehrzahl von Symbolen anzeigt, die in einem von einem ersten leitungsgeschalteten Netzwerk eingegebenen Datensegment enthalten sind,
einem Kartengenerator (22), der eine Karte erzeugt, die eine Mehrzahl von Kennungen umfaßt, die den Symbolen in dem Datensegment entsprechen, wobei der Kartengenerator die Kennungen in Abhängigkeit von dem Symboldetektor-Ausgangssignal setzt,
einem Tor (24), das zum Entfernen des vorab festgelegten Symbols aus dem eingegebenen Datensegment imstande ist, um hierdurch ein komprimiertes Datensegment zu erzeugen,
einer Einbettungsschaltung (102), die zum Einbetten des komprimierten Datensegments und der Karte in ein Datenpaket imstande ist,
einer Wiedergewinnungsschaltung, die zum Herausgreifen des komprimierten Datensegments und der Karte aus dem Datenpaket imstande ist,
einer Dekomprimierungsschaltung (32, 34, 35; 128), die zum Einfügen des vorab festgelegten Symbols in das komprimierte Datensegment in Abhängigkeit von der Karte imstande ist, um hierdurch ein dekomprimiertes Datensegment zu erzeugen, und
einer Ausgabeschnittstelle zum Übertragen des dekomprimierten Datensegments über ein zweites leitungsgeschaltetes Netzwerk.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein paketgeschaltetes Netzwerk, das mit der Einbettungsschaltung und der Wiedergewinnungsschaltung in Kommunikation steht und zum Übertragen des Datenpakets dient.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das paketge­ schaltetes Netzwerk ein faseroptisches Kabel umfaßt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, gekennzeichnet durch einen Segmentdetektor, der zum Identifizieren des eingegebenen Datensegments als Reaktion auf einen kontinuierlichen eingegebenen Datenstrom ausgelegt ist.

17. Verfahren zum Komprimieren von Daten in einem Telekommunikations­ system, mit den folgenden Schritten:
vorab erfolgendes Festlegen eines sich wiederholenden Symbols,
Empfangen eines Datensegments, das eine Folge von eingegebenen Symbolen umfaßt,
Setzen einer Mehrzahl von Kennungen auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen den eingegebenen Symbolen und dem sich wiederholenden Symbol, wobei jede der Kennungen angibt, ob ein entsprechendes eingegebenes Symbol mit dem sich wie­ derholenden Symbol übereinstimmt,
Ausgeben lediglich derjenigen eingegebenen Symbole, die nicht mit dem sich wiederholenden Symbol übereinstimmen, und
Ausgeben der Mehrzahl von Kennungen.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von isochronen Signalen zum Erzeugen des Datensegments einer Multiplex-Behandlung unterzogen wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennungen und mindestens ein nicht übereinstimmendes eingegebenes Symbol in ein Datenpaket eingebettet werden, das über ein nicht isochrones Netzwerk übertragbar ist.