DE2146392C3 - Verfahren zur Synchronisierung in Datennetzen mit Konzentratoreinrichtungen - Google Patents

Description

schiede zur Korrektur des ansonsten freilaufenden Sendetaktes führen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die die Einspeichergeschwindigkeit bestimmenden Empfangstaktimpulse und die die Ausspeichergeschwindigkeit bestimmende» Sendetaktimpulse jeweils getrennt voneinander gezählt werden, daß durch Vergleich der beiden Zählergebnisse der Stand der Ausgabezählung bezogen auf den Stand der Eingabezählung festgestellt und bewertet wird, daß bei Unterschreiten eines ersten vorgegebenen Abstandswertes bzw. bei Überschreiten eines zweiten vorgegebenen Abstandswertes der beiden Zählungen voneinander ein den Sendetakt verzögerndes erstes bzw. ein den Sendetakt beschleunigendes zweites Steuerkriterium erzeugt wird und daß die vorgegebenen Abstandswerte durch den mittleren Füllungsgrad des Zwischenspeichers bestimmt sind.

Demnach wird der Sendetakt nur insoweit korrigiert, als aufgrund einer längerdauernden Freauenzabweichung zwischen Empfangs- und Sendetakt der Füllungsgrad des Zwischenspeichers einen unzulässig hohen oder unzulässig niedrigen Stand erreicht hat Bei Einsatz der Erfindung in einer die Teilstrecken verbindenden Konzentratoreinrichtung werden die Daten entzerrt auf die nachgeschaltete Teilstrecke gesendet Dabei besteht zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Anpassungsschaltung keine feste Phasenzuordnung.

Mit den in den Unteransprüchen angegebenen Ausgestaltungen findet das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil in Datennetzen mit Konzentratoreinrichtungen Anwendung, da damit ein bei der wahlwtisen Zusammenschaltung verschiedener Teilstrecken über das Verbindungsnetzwerk der Konzentratoreinrichtung entstehender Phasensprung zwischen dem Sendetakt der ankommenden und dem der weiterführenden Leitung auf einen kleinen und innerhalb zulässiger Grenzen liegenden Wert reduziert wird.

Eine Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen gegeben. Dabei zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel mit den zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Einzelheiten einer Anpassungsschaltung und

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel mit mehreren Anpassungsschaltungen in einer Konzentratoreinrichtung.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Anpassungsschaltung sei zur Erläuterung der Wirkungsweise angenommen, daß am Eingang, d. h. auf der Datenempfangsleitung DE, ein vom Ruhezustandskriterium unterscheidbares, beispielsweise startpolares Signal erscheint, das als z. B. negativer Schrittumschlag in der Bewertungsschaltung BWe erkannt und als Startkriterium Sta an den Empfangstaktgeber ETG übertragen wird. Dieser liefert nunmehr an seinem Ausgang den Empfangstakt ET. Da der Ernpfangstakt ET die Abtastung der eintreffenden Datensignale jeweils in der Schrittmitte bewirken soll, erscheint der erste Abtastimpuls zur nominellen Schrittmitte des ersten Schrittes. Um die möglicherweise verzerrt ankommenden Datensignale bereits an dieser Stelle zu entzerren, werden die vom Empfangstaktguber ETG gelieferten Abtastimpulse in der Bewertungseinrichtung BWe mit den über die Datenempfangsleitung DE ankommenden Schrittumschlägen der empfangenen Zeichen verglichen. Je nach Größe der Abweichung der Schrittumschläge vom Schrittraster des Empfangstaktes ET wird über die Kontrollschaltung KSe ein Steuerkriterium R1 oder R 2 abgegeben, das im Empfangstaktgeber ETG den Empfangstakt beschleunigt oder verzögert. Unter Steuerung dieses somit auf die Empfangsdaten synchronisierten Empfangstaktes £Twerden dis Daten bitweise in den Zwischenspeicher Seingegebea
Nach Aufnahme einer bestimmten Anzahl von Bits in den Zwischenspeicher S wird in der Eingabesteuerung ein Freigabesignal FG erzeugt und an die Ausgabesteuerung übertragen. Von einer Grundstellung ausgehend, die jeweils am Ende einer Datenübertragung eingestellt wird (über die Steuerleitung RK), wird die Ausgabesteuerung damit für die Ausspeicherung der Daten aus dem Zwischenspeicher S freigegeben. Unter Steuerung des vom Sendetaktgeber STG abgegebenen Sendetaktes ST beginnt nunmehr die Ausspeicherung der Daten aus dem Zwischenspeicher S über die Ausgabesteuerung an die Datensendeleitung DS der weiterführenden Teilstrecke.

Zum Nachstellen des Sendetaktes ST steht der sendeseitigen Bewertungsschaltung BWs aufgrund des Standes der Eingabezähleinrichtung ES und der Ausgabezähleinrichtung AS die jeweilige Stellung der Eingabesteuerung und der Ausgabesteuerung zur Verfügung. Um sowohl eine Abweichung des Sendetaktes von der erforderlichen Ausspeichergeschwindigkeit zu erkennen als auch eine Regelgröße für die Richtung der Abweichung zur Verfügung zu stellen, wird der Stand der Ausgabezähleinrichtung AS in bezug auf den Stand der Eingabezähleinrichtung ES durch Vergleich der Zählergebnisse der Eingabe- und der Ausgabezähleinrichtungen ES und AS ermittelt. Dazu ist der Eingabezyklus in die Zeitbereiche BI, BII und BIII eingeteilt Durch einen einfachen Zählerstandvergleich in der Bewertungsschaltung BWs kann nun festgestellt werden, ob die beiden Zähleinrichtungen ES und AS einen innerhalb des Bereiches BI oder einen außerhalb des Bereiches BII liegenden Zählerabstand voneinander haben. Gleichzeitig ist dadurch ein als Sollbereich bezeichneter mittlerer Bereich BIII festgelegt, der dem zulässigen Zählerabstand der beiden Zähleinrichtungen ES und AS entspricht. Unter der Annahme, daß die Ausgabesteuerung eine halbe Schrittlänge nach der Einspeicherung des zweiten Bits für die Fortschaltung des Sendetaktes freigegeben wird und daß als Zwischenspeicher beispielsweise ein Vier-Bit-Speicher vorgesehen ist, sind die der Eingabesteuerung zugewiesenen Zeitbereiche beispielsweise derart über einen Einspeicher-Zyklus verteilt, daß der Bereich BI eine Zeitdauer von 1,5-facher Schrittlänge und der Bereich BII eine Zeitdauer von 2,5-facher Schrittlänge umfaßt. Für den Sollbereich BIII ergibt sich dann die Zeitdauer von einer Schrittlänge. Bewertet wird dabei, in welchem Zeitbereich sich die Eingabesteuerung zum Zeitpunkt der durch die Ausgabesteuerung bewirkten Ausspeicherung aus der Speicherstelle »1« des Zwischenspeichers S befindet; es wird somit der Zählerabstand der beiden Zähleinrichtungen ES und AS von der Grundstellung aus festgestellt.

Wenn nach dem Start der Ausgabezähleinrichtung AS aus der Grundstellung der Sendetakt ST und der Empfangstakt £Tin ihrer Frequenz übereinstimmen, so bleibt der Grundabstand von etwa zwei Schrittlängen zwischen den Stellungen der Eingabe- und Ausgabesteuerung erhalten, so daß bei der Abtastung der Speicherstelle »I« des Zwischenspeichers S die Eingabesteuerung eine Stellung innerhalb des Sollbereiches BIII einnimmt. In diesem Falle gibt die Kontrollschaltung KSs kein Steuerkriterium an den Sendetaktgeber STG ab.

Läuft dagegen der Sendetakt ST schneller als der

Empfangstakt ET, so wird nach einer gewissen Anzahl von Speicherumläufen die Verschiebung zwischen den Stellungen der Eingabe- und Ausgabesteuerung so klein, daß zum Zeitpunkt der Ausspeicherung aus der Speicherstelle »!« die Stellung der Eingabesteuerung innerhalb des Zeitbereiches Bl liegt. In diesem Falle wird über die Bewertungsschaltung BWs und die Kontrollschaltung KSs ein Steuerkriterium R 3 zur einmaligen Verzögerung des Sendetaktes 57" an den Sendetaktgeber STG abgegeben.

Läuft andererseits der Sendetakt Sriangsamer als der Empfangstakt ET, so vergrößert sich nach einer gewissen Anzahl von Speicherumläufen der Abstand zwischen den Stellungen der Ein- und Ausgabesteuerung soweit, daß zum Zeitpunkt der Ausspeicherung aus der Speicherstelle »1« die Eingabesteuerung eine Stellung außerhalb des Zeitbereiches BIl einnimmt. In diesem Falle wird ein Steuerkriterium A4 an den Sendetaktgeber STG abgegeben, durch das eine einmalige Beschleunigung des Sendetaktes STbewirkt wird. Die Vorgänge der Verzögerung bzw. der Beschleunigung des Sendetaktes ST werden mit den folgenden Umläufen so lange wiederholt, bis der Ausspeicherzeitpunkt für die Speicherstelle »1« in den Sollbereich Bill des Eingabesteuerungszyklus fällt.

Um sowohl bei als auch nach der Kopplung zweier Teilstrecken keine unzulässig großen Sendeverzerrungen auf der weiterführenden Leitung zu erhalten, ist es zweckmäßig, die Korrekturschaltung KSs so auszubilden, daß jeweils nur kleine Phasenspriinge, und diese maximal einmal im Verlauf von acht Schritten, durchgeführt werden. Das kann in der Weise geschehen, daß in einer Teilerstufe des Sendetaktgebers STG jeweils ein Teilertakt ausgelassen oder hinzugefügt wird.

Die dargestellte Anpassungsschaltung besitzt neben dem Taktausgang für den Sendetakt S7" noch einen weiteren Taktausgang für einen Zähltakt ZT, der ebenfalls im Sendetaktgeber STG erzeugt wird. Wie im folgenden anhand des Ausführungsbeispieles in F i g. 2 erläutert wird, kann damit das erfindungsgemäße Verfahren mit besonderem Vorteil in Datennetzen mit Konzentratoreinrichtungen Anwendung finden.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Konzentratoreinrichtung K sind auf der linken Seite die weiterführenden, also die dezentralen Teilstreckenleitungen La 1 bis Lam und auf der rechten Seite die ankommenden, also die zentralen Teilstreckenleitungen Le 1 bis Len angeschlossen. Den Leitungen Le 1 bis Len, die im vorliegenden Fall jeweils mit einem Synchron-Modern als Datenübertragungseinrichtung DUe abgeschlossen sind, sind jeweils die Anpassungsschaltungen APSi bis APSn zugeordnet. Der von den Anpassungsschaltungen APS1 bis APSn gelieferte Sendetakt STX bis STn steht den Datenübertragungseinrichtungen DUe auf der zentralen Seite zur Verfügung. Die Leitungen La 1 bis Lam werden über das Vermittlungsnetzwerk im Beispiel über das Koppelfeld KF der Konzentratoreinrichtung K, in beliebiger Weise mit den Leitungen Le 1 bis Len verbunden.

Wenn auch die Leitungen La 1 bis Lam mit derartigen Datenübertragungseinrichtungen DUe abgeschlossen sind, so müssen auch diese mit einem Sendetakt versorgt werden. Da bei der Durchschaltung über das Koppelfeld KF von Fall zu Fall verschiedenerlei Leitungen und somit auch jeweils verschiedenerlei Anpassungsschaltungen zusammengeschaltet werden und die Sendetakte STX bis STn der Anpassungsschaltungen APSX bis APSn auf der zentralen Seite im allgemeinen unterschiedliche Phasenlagen zueinander haben, würde sich bei der Durchschaltung eines solchen Sendetaktes zu einer bestimmten Datenübertragungseinrichtung DUt auf der dezentralen Seite im allgemeinen ein Phasensprung unbestimmter Größe ergeben. Da das in der Datenübertragungseinrichtung DUe zu einer unzulässig hohen Verzerrung führen kann, wird im Sendetaktgebet der Anpassungsschaltungen APS1 bis APSn neben dem Sendetakt STX bis STn zusätzlich noch ein Zähltakl ZTX bis ZTn erzeugt, dessen Frequenz ein Vielfaches der Sendetaktfrequenz beträgt. Darüber hinaus ist auch jeder weiterführenden Leitung La X bis Lam eine Anpassungsschaltung, die im folgenden als Zusatzanpassungsschaltung ZAPS X bis ZAPSm bezeichnet wird zugeordnet. Über das Koppelfeld KF werden die Sendedaten DSX bis DSn der Anpassungsschaltungen APS X bis APSn übertragen und den Zusatzanpassungsschaltungen ZAPSX bis ZAPSm als Empfangsdaten zugeführt. Zusätzlich wird der Zähltakt ZTX bis ZTr, einer Anpassungsschaltung APSX bis APSn der Sendetaktgebern der Zusatzanpassungsschaltungen ZAPSX bis ZAPSn als EmpfangszähUakt ZTEX bis ZTEm zugeführt. In jeder Zusatzanpassungsschaltung ZAPS X bis ZAPSn wird somit aus dem empfangener Zähltakt ein Sendetakt gebildet, der hier mit STZX bis STZm bezeichnet ist. Vor der Durchkopplung zwischen einer ankommenden und einer weiterführenden Leitung empfangen die Zusatzanpassungsschaltungen ZAPSX bis ZAPSn den Zähltakt einer beispielsweise für diesen Zweck festgelegten Anpassungsschaltung APSX bis APSn als Grundtakt. Mit der Durchschaltung einer bestimmten zentralen zu einer bestimmten dezentralen Teilstreckenleitung über das Koppelfeld KF wird lediglich eine Umschaltung vom als Grundtakt anliegenden Zähltakt auf einen anderen Zähltakt, nämlich auf den der nunmehr zugeordneten Anpassungsschaltung bewirkt. Wegen der hohen Zähltaktfrequenz ergibt sich damit lediglich ein kleiner Rastfehler von maximal einei Zähltaktperiodendauer, wodurch sich die Phasenlage des davon abgeleiteten Sendetaktes, der in dei Zusatzanpassungsschaltung gebildet wird und desser Frequenz voraussetzungsgemäß kleiner ist, nur uneben kleinen Betrag von zulässiger Größe ändert

Da der Zähltakt ZTX bis ZTn, der vom Sendetaktge ber einer Anpassungsschaltung APSX bis /4 PS/; gebildet wird, an einer Stelle des Sendetaktteilers ausgekoppeil werden kann, an der die Korrektur der Sendetaktfrequenz bereits wirksam ist, ist sichergestellt, daß auch dei durch die Zusatzanpassungsschaltung ZAPSX bis ZAPSm gebildete Sendetakt 57Zl bis 57Zm von dei Anpassungsschaltung APS X bis APSn in der eingangs beschriebenen Weise entsprechend der Frequenz des Empfangstaktes korrigiert wird. Die Datensendeleitungen DS1 bis DSn führen ebenfalls über die Zusatzanpassungsschaltungen ZAPSX bis ZAPSm, so daß die Daten dort aus der Phasenlage des Sendetaktes STt bis STn in die Phasenlage des Sendetaktes S7Z1 bis 57Zn; gebracht und über die Datensendeleitungen DSZ X bis DSZm dem angeschlossenen dezentralen Synchron-Modern DUe zugeführt und mit dem Sendetakt 57Z1 bis STZm übernommen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Nachstellen der Ausspeichergeschwindigkeit eines mit einer durch die Geschwindigkeit der ankommenden Datensignale bestimmten Einspeichergeschwindigkeit betriebenen Zwischenspeichers in Abhängigkeit vom Füllungsgrad des Zwischenspeichers in Anpassungsschaltungen von digitalen Fernmeldeanlagen, insbesondere von Fernschreib- oder Datenvermittlungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Einspeichergeschwindigkeit bestimmenden Empfangspeichergeschwindigkeit bestimmenden Empfangstaktimpulse (ET) und die die Ausspeichergeschwinweils getrennt voneinander gezählt werden, daß durch Vergleich der beiden Zählergebnisse der Stand der Ausgabezählung bezogen auf den Stand der Eingabezählung festgestellt und bewertet wird, daß bei Unterschreiten eines ersten vorgegebenen Abstandswertes (BI) bzw. bei Überschreiten eines zweiten vorgegebenen Abstandswertes (BII) der beiden Zählungen voneinander ein den Sendetakt (ST) verzögerndes erstes bzw. ein den Sendetakt (ST) beschleunigendes zweites Steuerkriterium (R 3 bzw. A4) erzeugt wird und daß die vorgegebenen Abstandswerte (BI, BII) durch den mittleren Füllungsgrad des Zwischenspeichers (S) bestimmt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Übertragung von Daten über mittels Konzentratoreinrichtungen zusammenschaltbare Leitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellung der Ausspeichergeschwindigkeit in einer jeder ankommenden Leitung (Le 1 bis Len) und jeder weiterführenden Leitung (La 1 bis Lam) zugeordneten und über das Verbindungsnetzwerk (XF) wahlweise zusammenschaltbaren Anpassungsschaltungen (APS \ bis APSn bzw. ZAPS 1 bis ZAPSn) erfolgt, daß im den Sendetakt (S7"in F i g. 1) erzeugenden Sendetaktgeber (STG in Fig. 1) der den ankommenden Leitungen (Le X bis Len) zugeordneten Anpassungsschaltungen (APS 1 bis APSn) ein zusätzlicher Zähltakt (ZT in F i g. 1; ZTX bis ZTn in F i g. 2) mit einer gegenüber der Pulsfrequenz des Sendetaktes erheblich größeren Pulsfrequenz erzeugt wird, und daß der zusätzliche Zähltakt an einen Zähleingang jeder den weiterführenden Leitungen (La 1 bis Lam) zugeordneten Anpassungsschaltungen (ZAPSX bis ZAPSn) übertragen wird und dort zur Steuerung der Sendetaktgeber dient.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor einer Zusammenschaltung einer ankommenden mit einer weiterführenden Leitung der in einer einer bestimmten ankommenden Leitung zugeordneten Anpassungsschaltung gebildete Zähltakt über das Vermittlungsnetzwerk (KF) an alle den abgehenden Leitungen (La X bis Lam) zugeordneten Anpassun^sschaltungen (ZAPSX bis ZAPSn) übertragen wird, und daß erst nach der Zuordnung und Durchkopplung zwischen einer ankommenden und einer weiterführenden Leitung der Zähltakt der bestimmten Anpassungsschaltung abgeschaltet und der Zähltakt der der angekoppelten ankommenden Leitungen zugeordneten Anpassungsschaltung angeschaltet wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Nachstellen der Ausspeichergeschwindigkeit eines mit einer durch die Geschwindigkeit der ankommenden Datensignale bestimmten Einspeichergeschwindigkeit S betriebenen Zwischenspeichers in Abhängigkeit vom Füllungsgrad des Zwischenspeichers in Anpassung»- schaltungen von digitalen Fernmeldeanlagen, insbesondere von Fernschreib- oder Datenvermittlungsanlagen. Zur Zusammenschaltung von Leitungen, über die eine taktgebundene Datenübertragung stattfindet, ist es bekannt, aus den übertragenen Datensignalen einen Empfangstakt abzuleiten und den Empfangstakt als Sendetakt für die Leitung der jeweils folgenden Teilstrecke zu verwenden. Auf diese Weise kann die Synchronbeziehung zwischen zwei aufeinanderfolgenden, unabhängig voneinander eingephasten Teilstrekken hergestellt werden. Diese sogenannte direkte Taktdurchschaltung ist jedoch vor allem dann nicht mehr anwendbar, wenn auf irgendeiner Teilstrecke sehr große unregelmäßige Verzerrungen auftreten. Handelt es sich darüber hinaus nicht um eine Standverbindung sondern um Verbindungen, die durch das wahlweise Zusammenschalten verschiedener Teilstrecken fallweise erst hergestellt werden, so muß man beim Durchschalten einer neuen Verbindung mit im allgemeinen anderer Phasenlage als die vorherige Verbindung oft einen sehr großen Phasensprung in Kauf nehmen.

Dieses Problem tritt vor allem dann auf, wenn die Durchschaltung über Konzentratoreinrichtungen erfolgt; denn in diesem Fall ist es nicht mehr möglich, die taktgebundenen einzelnen Leitungsabschnitte über das Durchschaltenetzwerk der Konzentratoreinrichtung, das in der Regel ein Koppelfeld ist, direkt zusammenzuschalten, da an der Konzentratioreinrichtung zwei Teilstrecken eines Verbindungsweges zusammentreffen, auf denen in der Regel voneinander verschiedene Übertragungsverfahren angewendet werden, und da die über eine erste Teilstrecke übertragenen Datensignale aufgrund der verschiedensten Einflüsse verzerrt von der Konzentratoreinrichtung empfangen werden. Es ist deshalb erforderlich, zum Phasen- und Frequenzausgleich eine sogenannte Anpassungsschaltung vorzusehen.

Es ist bereits ein Verfahren zur Synchronisierung in Datennetzen mit mehreren hintereinandergeschalteten und synchron betriebenen Teilstrecken vorgeschlagen worden, dessen wesentlicher Gedanke darin besteht, die über eine Teilstrecke ankommenden Datensignale in den Zwischenspeicher einer Anpassungsschaltung vorübergehend aufzunehmen. Zum Einspeichern der Datensignale dient dabei ein vom Empfangstakt abgeleiteter Schreibtakt, während zum Ausspeichern ein von einem Sendetakt abgeleiteter Lesetakt dient. Zur Ableitung einer Regelgröße für den Sendetakt wird dabei ein ständiger Vergleich des Sendetaktes mit dem Empfangstakt vorgenommen (DT-PS 21 23 354).

Auch der im folgenden beschriebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Synchronisationsanpassung zu schaffen, die es ermöglicht, einzelne in sich synchron betriebene Teilstrecken für die Dauer einer Verbindung hintereinander zu schalten. Um im Hinblick auf die Anschaltung von die Teilstreckenleitungen jeweils abschließenden Datenübertragungseinrichtungen mit unterschiedlichem Synchronisationsverhalten gegenüber den bisherigen Anordnungen flexibler zu sein, ist es im besonderen Aufgabe der Erfindung, auch größere Phasenschwankungen auf der Empfangsseite derart auszugleichen, daß nur längerdauernde Frequenzunter-