DE2259342A1

DE2259342A1 - Einrichtung zur ueberwachung eines im zeitvielfachbetrieb arbeitenden uebertragungssystems fuer binaerdaten

Info

Publication number: DE2259342A1
Application number: DE2259342A
Authority: DE
Inventors: Marvin Aaron Epstein; Robert Henry Haussmann
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1971-12-06
Filing date: 1972-12-04
Publication date: 1973-06-14
Also published as: IT971531B; ES409302A1; FR2162428A1; US3770897A; AU4958972A; AU476195B2

Description

Dipl.-Phys. Leo Thul

Stuttgart .."·

R.H.Haussmann-M.A. Epstein 1-5

INTERNATIONAL· STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Einrichtung zur Überwachung eines im Zeitvielfachbetrieb arbeitenden Übertragungssystems für Binärdaten,

Bei Übertragungssystemen für Binärdaten, die eine Sendestelle und eine Empfangsstelle mit mehreren dazwischen liegenden Zwischenstationen enthalten und bei denen der über ein solches System übertragene Rahmen von Datensignalen aus M -Gruppen von Zeitvielfachkanalsignalen zusammengesetzt ist, von denen jede der M-Gruppen ihr eigenes Synchronisationssignal enthält, ist es notwendig, daß jede Station, die Zwischenstationen und die Empfangsstationen sowohl die Empfangsgruppen als auch die Sendegruppen überwachen, um festzustellen, ob die Gruppen in Synchronisation sind und, wenn nicht, den örtlichen Takt entsprechend der überwachten Gruppe nachzuregeln, um die gewünschte Synchronisation aufrecht-erhalten zu können.

Wenn gewünscht wird, daß die PCM-Gruppen Eingangs- und Ausgangssignale überwacht werden, um entweder ein normales Gruppensynchronisationsmuster oder ein Füllinformationssynchronisationsmuster festzustellen, ist es notwendig, daß man ein Rahmensynchronisationssystem hat, das die Synchronisierung'auf einem der beiden möglichen Synchronisationsmuster durchführt und aufrecht-erhält. Wenn bis zu 16 Gruppensignale (8 Eingangssignale und 8 Ausgangssignale) überwacht werden müssen,

29.11.1972

Krü/Mr ■ . _/_

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? 2 5 9 3 Λ

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ist es möglich, 16 getrennte überwachungseinrichtungen vorzusehen, von denen jedes eine de.r beiden möglichen Synchroni-

Λη
sationsmuster (normal oder PülTformation) erkennt oder 32 Kreise, von denen jeder ein bestimmtes Synchronisationsmuster feststellt. Die dafür benötigten Einrichtungen sind dann sehr groß und man braucht deshalb eine große zusätzliche Zahl von Schaltkreisen in der Stationseinrichtung und die Stationseinrichtung wird dadurch sehr komplex. Eine weitere wichtige Forderung für die überwachung der Eingangs- und Ausgangsgruppenkanalsignale eines Rahmensynchronisationssystems besteht darin, daß die Rahmen-oder Synchronisationseinstellzeit lang genug ist, um eine hohe Wahrscheinlichkeit sicherzustellen, daß Synchronismus erreicht wird, wenn gute Signale anliegen. Dieses ist notwendig, um die Wahrscheinlichkeit für einen falschen Alarm niedrig genug zu halten, um die gewünschten Forderungen für die Stationen aufrechterhalten zu können. Wenn ein falscher Alarm auftritt, veranlaßt dieser den Ersatz eines guten PCM-Gruppensignales durch eine Füllinformation und der Gruppenverkehr wird dadurch unterbrochen. Diese Art von zeitlicher Verkehrsunterbrechung wird als Fehler der Gruppenbitzählung betrachtet. Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines falschen Alarms muß zusammen mit der Wahrscheinlichkeit des Auftretens anderer Möglichkeiten, die die Gruppenbitzählung beeinflussen, eine mittlere Zeit zwischen Fehlern der Gruppenbitzählung ergeben, die den gewünschten Forderungen für die Station entspricht. Ein einfaches Rahmen-oder Gruppensynchronisationswiederherstellsystem für ein normales PCM-Rahmensynchronisationsmuster hat eine mittlere Suchzeit von 9 Millisekunden und von zusätzlich 2 Millisekunden für die überprüfung. Durch die zusätzliche Verwendung einer einfachen Vorausschautechnik, wie sie in der DT-OS 1 96Ο M92 beschrieben ist, kann diese mittlere Suchzeit auf 3 Millisekunden Zugriffszeit und 2 Millisekunden

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Überprüfungszeit, d.h. auf insgesamt 5 Millisekunden verringert werden. Ohne Bitfehler ist die maximale Suchzeit einfach der doppelte Wert der mittleren Suchzeit. Wenn man eine Zufallsfehlerverteilung von einem Fehler in tausend einschließt, nähert sich die maximale Suchzeit der Unendlichkeit, wenn eine unendliche Zahl von Versuchen betrachtet wird. Dieses bedeutet, daß es dann nicht möglich ist, eine maximale Synchronisationszeit auszuwählen, die keine falschen Alarme garantiert. Es ist auch nicht möglich, eine feste Synchronisationszeit auszuwählen, die den Vorteil einer kurzen mittleren Suchzeit hat und eine ausreichend niedrige Wahrschehlichkeit für das Erzeugen von falschen Alarmen aufweist.

Der Erfindung liegt'die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur überwachung eines im Zeitvielfachbetrieb arbeitenden übertragungssystems für Binärdaten, die in mehrere Gruppen zusammengefaßt sind und jede Gruppe ein eigenes Synchronisiersignal hat, in den Zwischenstationen und der Empfangsstation einer Übertragungsstrecke zu schaffen, die nur wenig Aufwand erfordert. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in jeder Station eine zentrale Einrichtung zur überwachung auf das zeitgerechte Eintreffen der Synchronisiersignale und zur Suche vorgesehen ist und daß eine Steuervorrichtung vorhanden ist, durch die die einzelnen Gruppen nacheinander an diese zentrale Einrichtung anges-chaltet werden. Durch diese Mehrfachausnutzung der zentralen Einrichtung kann der Aufwand in den Stationen gering gehalten werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß bei fehlender Synchronisation eine Fehleranzeige eingeschaltet und die Aussendung der Daten gesperrt wird, daß eine Sendeeinrichtung eingeschaltet wird, die Füllinformationen mit einem eigenen

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Synchronisiersignal aussendet und daß in den nachfolgenden Stationen der synchrone Empfang dieser Füllinformationen als normaler Empfang ausgewertet wird und nicht zur Einschaltung einer Fehleranzeige führt. Es ergibt sich dadurch der Vorteil, daß ein in einer Station aufgetretener Fehler sich nicht lawinenartig über alle folgenden Stationen ausbreitet.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Steuereinrichtung durch einen Zeitkreis weitergeschaltet wird und daß beim Eintreffen eines die richtige Synchr-onisierung bestätigenden Signales von der zentralen Einrichtung vor Ablauf der vorgegebenen Zeit die Steuereinrichtung unmittelbar weitergeschaltet und der Zeitkreis auf die Anfangsbedingung zurückgestellt wird. Es ergibt sich dadurch der Vorteil, daß die Prüfzeiten verkürzt werden können.

Die Erfindung wird nun anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig.IA und B, zusammengestellt gemäß Fig.IC, ein Blockschaltbild eines Rahmensynchronisationssystems gemäß der Erfindung,

Fig.2 ein Blockschaltbild eines Taktsignalgenerators 25a und des digitalen Vergleichers 23a aus Fig.IB,

Fig.3 und ¹I Blockschaltbilder von zwei Ausführungsmöglichkeiten für den digitalen Vergleicher 23a, bei dem auf dem Taktgenerator 25a verzichtet werden kann und

Fig.5 ein Blockschaltbild eines Anzeigesteuerkreises für eine Anzeige der Alarme nach Gruppen, der das Schieberegister 47 in Fig.IA ersetzen kann.

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Vor der Beschreibung sollen noch die Vorteile dieser Anordnung ausführlicher erläutert werden.

Ein Zeitvielfachrahmensynchronisationssystem hat unterschiedliche Anforderungen gegenüber einem Rahmensynchronisationssystem, das fortlaufend nur ein einziges Synchronisationssignal überwachen muß. Die fortlaufende überwachung eines Rahmensynchronisationssystems braucht keine so.hohen Anforderungen an die Zeitforderungen für Rahmerisynchronisierüng zu stellen, es ist aber wichtig,' daß die mittlere Zeit zwischen falschen Rahmenverlustsynchronisation ausreichend lang ist.

Das Zeitvielfachrahmensynchronisationssystem muß sehr konstante Zeiten für das Erreichen der Synchronisation, haben. Dieses ist notwendig, um die mittlere Zeit zwischen aufeinanderfolgender überprüfung einer gegebenen Gruppe von Kanalsignalen kurz genug halten zu können, um damit die Ausbreitung von falschen Signalen über die Leitung zu verhindern, die lang genug ist, um die Alarmkreise in den folgenden Stationen zu betätigen. Bei änem Zeitvielfachsystem mit zyklischer Synchronisierung oder überwachung breitet sich ein fehlerhaftes Signal für eine endliche Zeitdauer aus. Diese Zeitdauer kann jedoch kürzer gehalten werden, als es die eingebaute Verzögerung für die Alarmauslösung in der folgenden Station ist.

Anstelle einer festen Synchronisationssuchzeit hat das folgende Rahmensynchronisationssystem eine variable Suchzeit, die beendet wird durch das Auftreten des ersten von zwei Bestätigungssignalen, die angeben, daß die Synchronisation entweder für

das
das normale oder für FÜllinformationsgynchronisationsmuster erreicht wird oder durch das Ende einer Zykluszeit_P■die so berechnet ist, daß eine ausreichend geringe Wahrscheinlichkeit für falsche Alarme garantiert wird, um die gegebenen.Forderungen

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zu erfüllen. Wenn z.B. das System einen Integrator vom Zählertyp verwendet, um die Übereinstimmungen der Rahmenbits zu zählen, der eine Zählerschwelle von vier hat (d.h. nach vier Übereinstimmungen ist mehr als ein Bitfehler oder eine nicht Übereinstimmung notwendig, um eine neue Suche einzuleiten) und wenn gewünscht wird, das eine Fehleralarmrate auf einer Gruppenbasis von weniger als eine in 100 Tagen oder weniger als eine in 200 Tagen für jedes Sende- und Empfangsende garantiert wird, findet,man, daß eine maximale Suchzeit von etwa 32 Millisekunden benötigt wird. Für eine Bitfehlerrate von 10"·^ steigt die mittlere Suchzeit nur um einen unwesentlichen Betrag. Bei einer Zeitgrenze von 32 Millisekunden je Suche beträgt die maximale Zeit zwischen den Suchen der gleichen Gruppe aus 16 überwachten Gruppen dann 0,512 Sekunden.

Der Vorteil einer Suchzeit mit variabler Länge besteht darin, daß die maximale Suchzeit vergrößert werden kann, um eine geringere Wahrscheinlichkeit des Auftretens von fehlerhaften Alarmen vorzusehen und trotzdem die mittlere Suchzeit konstant bleibt.

Es muß weiter betrachtet werden, ob eine Suchlogik verwendet wird, die jedes der beiden Muster erkennen kanp» normale Gruppeninformation oder Füllinformationssynchronisation oder ob zwei getrennte Suchkreise verwendet werden, während deren Ergehnisse ODER-mässig zusammengefaßt werden. Das Verfahren mit nur einer Sucheinrichtung muß die Tatsache berücksichtigen, daß zwei verschiedene Synchronisationsmuster für eine gewisse Zeit übereinstimmen und wenn Sie nicht übereinstimmen, ist diese Information nutzlos. Deshalb ist die verfügbare Information für die Feststellung der Rahmensynchronisation für jedes Muster effektiv geringer, als wenn sie unabhängig

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voneinander geprüft würden. Die mittlere Suchzeit wird dabei auch noch länger (typischer weise doppelt so lang). Da das Vorhandensein von Fülldaten festgestellt werden muß, während die Empfangsgruppen überwacht werden, muß eine zusätzliche Logik hinzugefügt werden, und die Einsparungen, die sich durch die Verwendung nur eines einzigen Suchkreises ergeben, rechtfertigen dieses Verfahren nicht.

Es werden deshalb zwei getrennte Synchronisationssuchkreise verwendet, die drei wesentliche Vorteile haben. Erstens;ein drei-Bit-Füllinformationsmuster (z.B. 110110... oder 001001...) hat eine Rahmenlänge von drei Bit mit einer sich daraus ergebenen schnellen Zugriffszeit (etwa 0,1 Millisekunden im Mittelwert). Sie unterscheidet sich damit von der Bitrahmenlänge des normalen Synchronisationsmusters, bei dem\die normale Synchronisation in abwechselnden Zeichen 0 und 1 in £eder Rahmenperiode besteht .2.Es ist keine Vorhersagetechnik (obengenannte DT-OS 1 960 492) für die schnellere Füllinformationssuchlogik notwendig. Deshalb verdoppeln die zwei Suchkreise auch nicht die benötigte Logik. Drittens:das erkannte Muster ist sofort als normales Synchronisationsmuster oder als Püllinformationssynchronisationsmuster erkennbar und und es wird keine weitere Decodierung benötigt.

Der vierstufige Binärzähler 1 (Fig.IA) erzeugt in Verbindung mit dem Empfangsgruppendecoder 2, der UND-Schaltungen 3 enthält, und dem Sendegruppendecoder 4, der UND-Schaltungen 5 enthält, 16 verschiedene Zeitlagen oder Gruppentorimpulse, um so nacheinander die 8 Empfangsgruppen über die UND-Schaltung zum Eingang 7 durchzuschalten und danach die acht Übertragungsgruppen über die UND-Schaltung 8 ebenfalls zum Eingang Die Erzeugung der 16 Gruppen-Torsignale durch die UND-Schaltungen 3 und 5 geschieht durch entsprechende Verbindung der

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- 8 R.H. Haussmann-M,A.Epstein 1-5

binären Eins und Null Ausgangssignale jeder Stufe des Zählers 1 mit den entsprechenden UND-Schaltungen, wie es in der folgenden Tabelle dargestellt ist.

Gruppe

Tabelle Bit

	1 2	3 1	Empfangs-
1	0 0	0 0	gruppen
2	1 0	0 0
3	0 1	0 0
	1 1	0 0
5	0 0	1 0
6	1 0	1 0
7	0 1	1 0
8	1 1	ι ο	Sende
9	0 0	0 1	gruppen
10	1 0	0 1
11	0 1	0 1
12	1 1	0 1
13	0 0	1 1
11	1 0	1 1
15	0 1	1 1
16	1 1	1 1

Wenn die Empfangslogik der Stationen eine übergruppenrahmenalarmbedingung (Alarm bei fehlender Synchronisierung) hat, die durch den übergruppensynchronisationskreis 9 festgestellt wird, wird das Bit h des Zählers 1 gesperrt und es werden dann nur die Gruppentorsignale des Decoders 2 erzeugt, um die empfangnen Gruppen zum Eingang 7 durchzuschalten. Während dieser Zeit wird das Füllsignal für alle acht Sendegruppen ersetzt. Das Bit 4 des Zählers 1 wird durch eine binäre 1 gesperrt, die auf der Ausgangsleitung von dem übergruppensynchronisierungs-

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kreis 9 zur ODER-Schaltung IO übertragen wird und von dort zu dem Eingang 1 der bistabilen Kippschaltung 11, der die Bedingung mit der binären 1 erzeugt, die notwendig ist, um das Bit 4 zu sperren, wenn es durch ein Ausgangssignal mit der binären 1 von dem Ausgang der bistabilen Kippschaltung zur Zeit der Wiederherstellung geschaltet wird, dessen Arbeitsweise weiter unten noch ausführlicher beschrieben wird.

Die Anordnung arbeitet in der eben beschriebenen Weise für ein System mit 96 Kanälen, wie es durch den Schalter 13 in der dargestellten Lage ausgewählt ist. Wenn der Schalter umgeschaltet ist, wie es für einen Betrieb mit 48 Kanälen vorgesehen ist, liegt eine positive Spannung +V am Zähler an, um das dritte Bit des Zählers 1 zu sperren, so daß nur die ersten vier Sende- und Empfangsgruppen zum Eingang 7 durchgeschaltet werden. Die Gruppentorausgangssignale der Decoder 2 und 4 geben nicht nur die aufeinanderfolgende-Durchschaltung der Empfangs- und Sendegruppen zum Eingang frei, sondern geben auch die bistabilen Kippschaltungen und 15 für Alarm frei, die die erzeugte Alarmbedingung zwischen dem Suchen speichert, wie es weiter unten noch beschrieben wird, über den Ausgang 1 der bistabilen Alarmkippschaltung wird die übergruppenfülldatentorschaltung 16 betätigt, um es einer Alarmbedingung zu ermöglichen, daß sie Fülldaten für die Gruppendaten ersetzt, die die Alarmbedingung hervorgerufen haben. An die Torschaltung 16 werden die übergruppendatensignale angelegt, die am Eingang 17 für die übertragung anliegen, und die Ausgangssignale eines Fülldaten und Synchronisierungsgenerators 19 zusammen mit dem Fülltakt vom Oszillator 20, der den Generator 19 mit einer Bitrate von 576 Kilobit je Sekunde steuert. Der Aufbau des Generators 19 kann dem in Fig.2 dargestellten Generator 25a entsprechen, um eine Folge von 1 und 0 Bits in einer gewünschten Reihenfolge zu erzeugen.

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Der Punkt, an dem jedes Gruppensignal überwacht wird, benötigt einige Überlegungen, Es ist selbstverständlich wünschenswert, die Signale an der Schnittstelle zwischen der Übertragungsstelle (z.B. Kabel) und den Stationseinrichtungen mit den äußeren Verbindungen zu überwachen. Dieses ist jedoch nicht realisierbar oder auch aus den folgenden Gründen nicht praktisch:

(1) der Überwachungspunkt für die Empfangsgruppen muß vor dem Schalter liegen, in dem Fülldateneinsetzung gemacht wird.

Wenn die überwachung hinter diesem Schalter geschehen würde, dann würde die überwachungseinrichtung zwischen der PCM-Gruppe und den Füllsignalen bei jedem Zyklus mit einer abwechselnden-Alarm/kein-Alarm-Bedingung hin und her schalten;

(2) die Überwachung der Sendegruppe könnte direkt beim empfangenen Signal geschehen, aber dieses würde ein

analoges Schalten fordern, da das empfangene Signal nicht die logischen Pegel der Einrichtung hat. Es ist praktischer, die Signale hinter dem Eingang der Schnittstelleneinrichtung zu schalten.

Daten werden nur zum Eingang 7 geschaltet und es ist deshalb ein Bittaktwiederherstellkreis 21 notwendig, der zusammen mit einem Bezugsoszillator 22 arbeitet, wie es in Fig.IB dargestellt ist. Ein einfaches digitales Bittaktwiederherstellsystem ist ausreichend, da die Rahmenwiederherstellogik nicht durch zeitliche Flankenverschiebungen (Jitter) beeinflußt wird,

en
Es ist jedoch auch möglich ,ein Bittaktwiederherstellkreis zu verwenden, wie er z.B. in der DT-OS 21 19 091 beschrieben ist. Der Taktwiederherstellkreis beseitigt die Notwendigkeit für 16 Taktschalter bei den Gruppenmodulen und auch eine falsche Abtastung der Sendegruppensignale in Folge von fehlerhafter

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Arbeitsweise ihrer Taktwiederherstellkreise.

Die Gruppendaten, die von den Decodern 2 und 4 in Pig.IA zum Eingang 7 durchgeschaltet werden, werden an den Kreis 21 (Fig.IB) und auch an die digitalen Vergleicher 23 und 23a angelegt. Der Kreis 21 stellt den Bittakt' der Daten am Eingang 7 wieder her, der dann über eine Inhibitionsschaltung 24 an einen Taktgenerator 25 angelegt wird, der ein Bezugssignal REF-I erzeugt, das an den Vergleicher 23 angelegt wird, und über eine Inhibitionstorschaltung 24a an einen Taktgeber 25a, der ein Bezugssign.al REF-2 erzeugt, das an den Vergleicher 23a angelegt wird. Der Generator 25 erzeugt auch andere. Taktsignale für die Betätigung der übrigen Logik. Eines dieser Signale, das die Zeit angibt, zu der das Gruppensynchronisationssignal auftreten sollte, ist mit ST-O gekennzeichnet. Das Synchronisierungszeitsignal ST-O hat die Dauer

r, .

eines Taktbits und Utt einmal in jedem Rahmen in jeder Gruppe von Kanalsignalen auf. Ein anderes Taktsignal, das vom Generator 25 erzeugt wird, ist eine Gruppe von Impulsen, die die Dauer eines Taktbits haben und eine Bitrate, die,,mit ST-(0-8) bezeichnet ist. Die Synchroaisationszeit für die Füllinformations· synchronisierung wird durch den Bittakt am Ausgang des Kreises 21 def-iniert, bedingt durch die Art der Füllinformationssynchronis ierung und die Füllinformationen, die durch Wiederholung des FüllinformationsSynchronisationsmusters gebildet werden.

Ein Beispiel für ein normales verwendetes Synchronisationssignal ist ein Synchronisationsmuster mit abwechselnd 1 und 0, die in benachbarten Rahmen jeder Gruppe auftreten, während ein Beispiel für ein Füllinformationsmuster ein konzentriertes Synchronisationscodemuster mit dem Wert 001 ist, das alle drei

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Bit in einer Gruppe von Kanalsignalen auftritt.

Um einen richtigen Vergleich in dem Vergleicher 23 durchführen zu können, erzeugt der Generator 25 als Bezugssignal REP-I eine Rechteckwelle mit ^kHz oder ein Bezugsmuster, das der Wiederholungsrate und der binären Bedingung des normalen Synchronisationsmuster entspricht. Da das normale Synchronisationsmuster nur ein Bit in jedem Rahmen einer bestimmten Gruppe hat, kann der Vergleicher 23 als exklusive ODER-Schaltung aufgebaut werden.

Eine Ausführungsmöglichkeit für den Generator 25a und den Vergleicher 23a für ein derartiges Füllinformationssynchronisationsmuster ist in Fig. 2 dargestellt. Der Generator 25a enthält einen dreistufigen Zähler, der aus drei bistabilen Kippschaltungen vom D-Typ 50,51 und 52 aufgebaut ist, von denen jede durch den Bitratentakt von der UND-Schaltung 2^a gesteuert wird. Wenn die beiden Kippschaltungen 50 und 51 im binären Zustand 1 sind, veranlaßt die UND-Schaltung 53» daß die Kippschaltung 52 in den binären Zustand 1 geht, durch den die Kippschaltungen 50 und 51 über die NICHT-Schaltungen 5¹J und zurückgestellt werden. Nach dem Rückstellen der Kippschaltungen 50 und 51 erzeugt die UND-Schaltung 53 ein Ausgangssignal mit dem binären Wert 0, das über die NICHT-Schaltung 56 die Kippschaltung 52 zurücksetzt. Die Arbeitsweise und die Zustände der Kippschaltungen 50, 51 und 52 sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt.

Tabelle
Kippschaltung 50 Kippschaltung 51 Kippschaltung 52

0	0	1 20
1	0	0
1	1	0
0	0	1 20
1	0	0

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Durch Verwendung dieser Anordnung als Generator 25a kann ein Bezugsmuster 110 oder 001 (Komplementärwert von 110) erzeugt werden*, abhängig davon, ob REF-2 von der Kippschaltung 50 oder der Kippschaltung 51 abgenommen ,wird. Abhängig von verwendeten Decodiertorschaltungen kann jedes Muster als Signal REP-2 verwendet werden. Dieser Kreis kann auch als Generator 19 in Pig,IA verwendet werden, wie es oben erläutert.wurde. Bei Verwendung des 1-Ausganges der Kippschaltung 51 hat das Signal REP-2 ein Muster 001, das mit den GruppendateneingangsSignalen in der exklusiven ODER-Schaltung 57» die als Vergleicher 23a arbeitet, verglichen werden kann.

Auf den Generator 25a kann verzichtet werden, wenn man als Vergleicher 23a eine Anordnung nach Fig.3 oder 3 verwendet.

In Fig.3 ist ein dreistufiges Schieberegister 58 dargestellt, das aus bistabilen Kippschaltungen vom J-K-Typ aufgebaut ist. Die Gruppendaten werden in das Register 58 taktweise durch die Rückflanke des Bittaktes von der UND-Schaltung 24a eingeschrieben. Die UND-Schaltung 59 ist an die entsprechenden Ausgänge der drei Stufen des Registers 58 angeschaltet. In der dargestellten Anschaltung stellt die UND-Schaltung 59 das Fülldatensynchronislerungsmuster 110 fest bei der Prüfung der Fülldatenbits mit der Bitgeschwindigkeit, wenn dieses Muster 110 im Register 50 eingespeichert ist. Am Ausgang der UND-Schaltung.59 wird dann ein Ausgangssignal abgegeben, das eine Synchronisierungsübereinstimmung darstellt, wenn der Bittakt von der Torschaltung 24a hoch ist. Die Verzögerung zwischen dem taktgesteuerten Register und der Freigabetorschaltung hat die Aufgabe, die Schaltzeiten im Register zu überbrücken. Das Ausgangssignal der Torschaltung 59 wird durch die NICHT-Schaltung 60 invertiert,so daß man das gewünschte Signal MMF-2 erhält, bei dem eine Übereinstimmung durch eine binäre 0 gerkennzeichnet wird und eine Nicht-über-

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einstimmung durch eine binäre 1.

Das in Fig.4 dargestellte Schieberegister 61 ist

aus bistabilen Kippschaltungen

vom D-Typ aufgebaut. Die Gruppendaten werden durch die Vorderflanke des Bittaktes von der Torschaltung 24a in das Register eingespeichert. Die UND-Schaltung 62 ist so an das Register angeschaltet, daß das Fülldatensynchronisierungsmuster 110 bei der Prüfung der Fülldaten mit Bitrate festgestellt wird, wenn dieses im Register 61 eingespeichert ist. Am Ausgang der Torschaltung 62 wird ein Signal abgegeben, das eine Synchronisation darstellt, wenn der Bittakt am Ausgang der NICHT-Schaltung 63 hoch ist. Die Verzögerung, die durch die Invertierung des Bittaktes vom Ausgang der Torschaltung 24a in der Torschaltung 63 hervorgerufen wird, diert dazu, die Schaltzeit im Register 6l zu überbrücken. Das Ausgangssignal der Torschaltung 63 wird durch die NICHT-Schaltung 64 invertiert, so daß man das gewünschte MMF-2 Signal erhält.

Die Ausgangssignale der Vergleicher 23 und 23a werden an den zugehörigen vierstufigen binären Vor- Rückwärtszähler 29 bzw. 29a angelegt. Die Zähler 29 und 29a haben die Wirkung von digitalen Integratoren. An den Zähler 29 wird auch noch das Taktsignal ST-O vom Generator 25 angelegt,durch das ,sichergestellt wird, daß der Zähler nur während der Synchronisationszeit zählt, die durch das Taktsignal ST-O de-'finiert ist. Das Ausgangssignal des Kreises 21 wird zusätzlich an den Zähler 29a angelegt, da die Synchronisierungszeit für die Füllinformationssynchronisierung jedes Bit der Gruppendaten ist. Der Zähler 29a zählt also mit jedem Taktbit. Die über -

e
einstimmungs- oder Nicht-überinstimmungsinformationen (eine binäre 1 ist eine Nicht-Übereinstimmung und eine binäre 0 eine Übereinstimmung) von den Vergleichern 23 und 23a wird verwendet, um die Vorwärts-Rückwärtszähler 29 und 29a über

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entsprechende logische Kreise zu betätigen. Bei einer Nichtübereinstimmung werden die Zähler 29 und 29a um eine Stelle heruntergezählt und durch 2 Übereinstimmungen um eine Stelle, heraufgezählt.

Wenn der Zählerstand der Zähler 29 und 29a 1 oder 0 ist, d.h. unter dem vorgegebenen Schwellwert von 2 liegt, wird eine binäre 1 über die Suchpegelausgangsleitung abgegeben, die zu der UND-Schaltung 31 bzw. 31a führt. Wenn der Zählerstand oder größer ist, liegt eine binäre 0 auf dieser Leitung an und zeigt damit an, daß die Suchlogik im Fühl- anstatt im Such-Betrjab arbeitet. An den anderen Eingang der UND-Schaltung 31 wird das Taktsignal ST-O vom Generator 25 und an den anderen Eingang der Torschaltung 31a der Bittakt vom Kreis 21 angelegt. Bei dem normalen Synchronisationsrahmenkreis wird ein Such-Freigabesignal SE-I erzeugt, wenn beide Eingänge der UND-Schaltung 31 das Signal 1 führen. In'entsprechender Weise gibt die UND-Schaltung 31a das Signal SE-2 ab, wenn an beiden Eingängen die binäre 1 anliegt.

Das Such-Freigabesignal SE-I vom Ausgan-g der UND-Schaltung wird mit einer Nicht-Übereinstimmungsbedingung MM-I, die in der Kippschaltung 33 gespeichert ist, in der UND-Schaltung kombiniert, die das HALT-I Steuersignal für diesen normalen Synchronisierungsmuster-Synchronisierungkreis erzeugt. Das Such-Freigabesignal SE-2 vom Ausgang der UND-Schaltung 31a wird mit der in der Kippschaltung 33a gespeicherten Nichtübereinstimmungsbedingung MM-2 in der UND-Schaltung 34a kombiniert, die das HALT-2 Steuersignal für das Fülldatensynchronisierungsmuster erzeugt. Das von der UND-Schaltung abgegebene HALT-I Steuersignal wird an den Sperreingang 35 der Sperrtorschaltung 2k angelegt, die das Anlegen' des Bittaktes an den Generator 25 sperrt, so daß sich die relative Phase der Datengruppe und des Bittaktes, sowie andere Takt-

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signale des Taktgenerators 25 ändern können, bis eine Übereinstimmung im Datenstrom festgestellt wird. Das von der UND-Schaltung 34a erzeugte Steuersignal HALT-2 wird an den Sperreingang 35a der Sperrtorschaltung 2*Ja angelegt, die die Zuführung des Bittaktes zum Generator 25a oder in, den Ausführungen gemäß Fig.3 und 4 zu den Schieberegistern 58 und 6l und den Torschaltungen 59 und 62 sperrt. Dadurch kann sich die relative Phase der Datengruppen und des Bittaktes sowie die anderen Taktsignale ändern, bis eine Übereinstimmung im Datenstrom festgestellt wird.

Wenn der Taktgenerator 25 läuft (nicht im Suchbetrieb) wird eine übereinstimmungs- bzw. Nicht-Ünereinstimungsbedingung für die 8 Bits, die dem Taktsignal ST-O folgen, in der ODER-Schaltung 36 mit dem Ausgangssignal des 8 Bijt-Schieberegisters 37 zusammengefaßt und die Ausgangssignale der ODER-Schaltung 36 werden über die Kippschaltung 33 und die UND-Schaltung im Register 37 gespeichert. Die Weiterschaltung oder Speicherung der Bits von der ODER-Schaltung 36 in der Kippschaltung 33 und im Register 37 werden durch Impulse gesteuert, die von der ODER-Schaltung 39 abgegeben werden. Die Eingangssignale der ODER-Schaltung 39 sind die Taktimpulse ST-(O bis 8) vom Generator 25 und die Bittaktimpulse vom Kreis 21, die über die UND-Schaltung 40 geleitet werden, die nur während des Auftretens des Signales HALT-I freigegeben wird. Wenn am Ausgang der UND-Schaltung 3¹I die HALT-I Bedingung vorliegt, wird diese Bedingung mit dem Binärwert 1 im Inverter 4l invertiert, um die UND-Schaltung 38 zu sperren, wodurch verhindert wird, daß die Ausgangssignale der ODER-Schaltung 36 und der zugehörigen Kippschaltung 33 in das Schieberegister 37 eingeschrieben werden. Eine ausführlichere Beschreibung dieser Technik zur Feststellung des Auftretens der Synchronisation ist in der DT-OS 19 60 ^92 beschrieben. Diese Technik hat die Aufgabe, die

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Vorgeschichte der Nicht-Übereinstimmungen für.die 8 Bits, die

gespeichert werden, dem Synchronisationstaktsignal ST-O folgen, und dabei falsche Phasen zurückgewiesen werden, wenn der Suchbetrieb läuft.

Wenn genügend Übereinstimmungen in einem der beiden Vor-Rückwärtszähler 29 bzw. 29a gespeichert sind, wird ein Überprüfungssignal erzeugt, das den binären Wert 1 hat. Dieses Überprüfungssignal tritt' auf, wenn der Zähler voll ist. Das überprüfungs signal vom Zähler, 29 ist mit VER-I- bezeichnet

mit r

und dasjenige vom Zähler 29a VER-2. Diese zwei Signale werden zusammen mit dem Bittakt zu dem Suchzeitsteuerkreis übertragen, der in Pig.IA dargestellt ist. Dieser Steuerkreis enthält einen steuerbaren monostabilen Multivibrator 42, eine ODER-Schaltung 43, eine Kippschaltung 12 und den Zähler und führt drei Punktionen aus. Die erste Punktion wird vom Zähler 1 ausgeführt, der mit den Decodern 2 und 4 die Gruppentorsignale erzeugt, um eine der 16 Gruppen von Datensignalen auszuwählen, die von den Kreisen nach Pig.IB überwacht werden sollen. Der Zähler 1 wird durch das Zyklusendsignal EC vom Ausgang der Kippschaltung 12 mit dem Binärwert 1 weitergeschaltet. Dieses Ausgangssignal mit dem Binärwert 1 wird erzeugt, wenn eines der überprüfungssignale VER-I oder VER-2 den Binärwert 1 hat oder wenn der Multivibrator 42 den Binärwert 1 an seinem Ausgang O abgibt, d.h., wenn der Multivibrator 42 in seinen stabilen Zustand zurückkehrt, nach dem er für die vorgegebene maximale Suchzeit für die Synchronisationssuchkreise in Pig.IB im unstabilen Zustand gewesen ist. Das erste der Eingangssignale an die ODER-Schaltung 43, -das den Binärwert 1 annimmt, wird an die Kippschaltung 12 angelegt, die beim Auftreten des nächsten Bittaktes ihren Zustand ändert

und damit den Zähler 1 weiterschäliet.

Wenn die unstabile Zeit des Multivibrators 42 beendet wird, erzeugt er ein Ausgangssignal mit dem Binärwert 1 von seinem

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Ausgang O. Dieses Signal zeigt an, daß keines der beiden Synchronisationsmuster festgestellt wurde und es wird ein Alarmsignal erzeugt. Dieses Alarmsignal wird durch die ODER-Schaltung 44 erzeugt, die einen Binärwert 0 abgibt, wenn die beiden Signale VER-I und -2 den Binärwert 0 haben. Diese binäre 0 wird im Inverter 45 invertiert und an die Alarmkippschaltungen 14 und 15 angelegt, um eine Alarmanzeige in der Station zu steuern . Die Kippschaltung 15 veranlaßt, daß der gewünschte Ersatz durch Fülldaten für die überwachte Gruppe, die ohne Synchronisation ist, ausgesendet wird .

Die dritte Funktion dieses logischen Kreises besteht darin, das Vorhandensein von Füllinformationsmustern zu überwachen, da durch das Signal VER-2 mit dem Binärwert 1 angezeigt wird. Das vierte Bit des Zählers 1 steuert beim Auftreten des Signales EC von der Kippschaltung 12 über die UND-Schaltung die Verschiebung des Signales VER-2 in das 16 Bit-Schieberegister 47, das die ODER-Schaltung 48 betätigt, die parallel an das Schiebregister 47 angeschaltet ist, um eine Anzeige für die Verarbeitung von Füllinformationen zu betätigen,

über das Register 47 und die Torschaltung 48 wird in Abhängigkeit von dem Signal VER-2 ein Signal abgegeben, mit dem eine Anzeige für die Verarbeitung von Füllinformationen gesteuert wird, wie es oben erläutert wurde. Eine solche Anordnung liefert aber keine Anzeige darüber, welche der Gruppen die Füllinformationen verarbeitet. In Fig.5 i3t eine Anordnung dargestellt, die anstelle oder in Verbindung mit dem Register 47 und der Torschaltung 48 eine Anzeige für jede der Gruppen ermöglicht, die Füllinformationen verarbeiten, so daß die Bedienungsperson weiß, welche Gruppe Füllinformationen hat. Die Anordnung nach Fig.5 enthält Kippschaltungen 65 vom D-Typ,

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die an die Gruppentore 3 angeschlossen sind und Kippschaltungen 66 vom D-Typ, die an die Gruppentore 5 angeschlossen sind. Das Signal VER-2 steuert jede dieser Kippschaltungen 65 und 66 an und wenn ein Ausgangssignal von der zugehörigen Gruppentorschaltung vorliegt, erhält man ein hohes Ausgangssignal von dem zugehörigen Flip-Flop 65 und .66, mit dem dann die zugehörige Anzeige für Verarbeitung von Füllinformationen betätigt wird. Das Signal-EC wird als Rückstellsignal für jede dieser Kippschaltungen 65 und 66-verwendet.

Das Signal EC von der Kippschaltung·12 schältet nicht nur den Zähler 1 um eine Stellung weiter, um das nächste Gruppentorsignal zu erzeugen, sondern schaltet auch den Multivibrator 42 wieder in den unstabilen Zustand, um die Erzeugung eines Impulses zu steuern, der die maximal,verfügbare Suehzeit identifiziert. Durch den Impuls EC werden weiterhin die , Zähler 29 und 29a auf 0 zurückgestellt, so daß ein aktiver Suchraodus für den Beginn des nächsten Suchzyklus garantiert ist.

Wenn das empfangene Übergruppensignal außer Synchronisation ist, was durch den Kreis 9 festgestellt wird^ wie es.bereits oben erwähnt wurde, wird am Ausgang der ODER-Schaltung 10 ein Füllinformationssteuersignal erzeugt. Ein Füllinformatinnssteuersignal wird auch am Ausgang der ODER-Schaltung 10 erzeugt , wenn ein allgemeiner Funktionsalarm in der gemeinsamen Empfangseinrichtung H9 auftritt. Durch dieses Füllinformationssteuersignal finde/t automatisch ein Ersatz der normalen Daten der überwachten Gruppe durch Füllinformationsdaten statt, wie-es bereits oben beschrieben wurde. Dieses Füllinformationssteuersignal sperrt das vierte Bit des Zählers 1 über die Kippschaltung 11, so daß nur die 8 Empfangsgruppen von der Synchronisationsfeststell- und überwachungseinrichtung gemäß Fig,IB überwacht werden.

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Claims

Einrichtung zur Überwachung eines im Zeitvielfachbetrdeb arbeitenden Übertragungssystems für Binärdaten, die in mehrere Gruppen zusammengefaßt sind und jede Gruppe ein eigenes Synchronisiersignal hat, in den Zwischenstationen und der Empfangsstation einer Übertragungsstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Station eine zentrale Einrichtung (Pig.IB) zur Überwachung auf das zeitgerechte Eintreffen der Synchronisiersignale und zur Suche vorgesehen ist und daß eine Steuervorrichtung (1, 2, ¹O vorhanden ist, durch die die einzelnen Gruppen nacheinander an diese zentrale Einrichtung angeschaltet werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei fehlender Synchronisation eine Fehleranzeige (14,15) eingeschaltet und die Aussendung der Daten gesperrt (16) wird, daß eine Sendeeinrichtung (19) angeschaltet wird, die Füllinformationen mit einem eigenen Synchronisiersignal aussendet und daß in den nachfolgenden Stationen der synchrone Empfang dieser Füllinformationen als normaler Empfang ausgewertet wird und nicht zur Einschaltung einer Fehleranzeige führt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (1, 2,4) durch einen Zeitkreis (42) weitergeschaltet wird und daß beim Eintreff§fiⁿ§f* richtige Synchronisierung bestätigenden Signales (VER-I, 2) von der zentralen Einrichtung vor Ablauf der vorgegebenen Zeit die Steuereinrichtung unmittelbar weitergeschaltet und der Zeitkreis auf dfe Anfangsbedingung zurückgestellt wird.

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R.H.Haussmann-M.A.Epstein 1-5 *.£-xm ***»·**.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Einrichtung (Pig.IB) für jedes mögliche Synchronisiersignal ein eigenes überwachungsmittel (25,

, 23; 25a, 23a) enthält.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiersignale der einzelnen Gruppen untereinander gleich sind und daß die zentrale Einrichtung Überwachungsmittel für zwei unterschiedliche Synchronisiersignale enthält.

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