-
-
Verfahren zur Synchronisierung bei der Ubertragung von
-
digitalen Nachrichtensignalen zwischen Signalsendern und Signalempfängern.
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisierung bei der
Übertragung von digitalen Nachrichtensignalen zwischen Signalsendern und Signalempfängern,
insbesondere zwischen einer digitalen Vermittlungsstelle und digitalen Teilnehmerstellen
eines PCM-Zeitmultiplexfernmeldenetzes, in Form von wenigstens ein Nachrichtensignalwort,
sowie vorangestellte, der Signalisierung und der Synchronisierung dienende Bits
umfassenden Iiachrichtensignalblöcken.
-
Die Bildung von Nachrichtensignalblöcken (siehe z.B.
-
DT-AS 25 11 619), in denen mehrere Nachrichtensignalwörter enthalten
sind, die mehreren nacheinander erfolgenden Signalabtastungen entsprechen, führt
zu einem günstigeren Zeitterhältnis der fix die Übertragung der Nachrichtensignalwörter
benötigten
Zeitspannen und der übrigen im Zusammenhang mit einer
solchen Nachrichtenübertragung zu berücksichtigenden Zeitspannen9 nämlich der Zeitspanne
für Synchronisier-und Signalisierbits und der Laufzeit und gegebenenfalls bei der
Verwendung von Zweidrahtleitungen der Zeitgabelumschaltzeit.
-
Bei dem erwähnten bekannten Verfahren wird der Signalempfänger in
Form der digitalen Teilnehmerstationen auf die Zeitverhältnisse des Signalsenders
in Form der Vermittlung aufsynchronisiert. Hierzu werden, wie erwähnt, zusätzliche
Bits in den Nachrichtenblöcken benötigt.
-
Hierbei muß Sorge dafür getragen werden, daß die Synchronisierbits
nicht durch über längere Zeitspannen hinweg auftretende achrichtensigalbitkombinationen
vorgetäuscht werden. Dies läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß sowohl
am Anfang als auch am Ende jedes Nachrichten signalblockes ein solches Synchronisierbit
gesendet wird und empfangsseitig dann eine Überwachung auf das Auftreten dieser
Bits in dem vorgegebenen Abstand der gesamten Länge des übrigen Nachrichtensignalblockes
erfolgt. In der Regel soll nicht nur der Anfang und gegebenenfalls das Ende eines
Nachrichtensignalblockes auf der Teilnehmerseite erkennbar sein, sondern auch die
Reihenfolge der Nachrichtensignalblöcke innerhalb eines Überrahmens. Mit dieser
Rethenfolgerkennzeichnllng ist es möglich9 die Art der neben den eigentlichen nach
richtensignalwörtern außerdem noch übertragenen Signalisierwörter zu kennzeichnen.
Es sind dann aber bei dem vorerwähnten Synchronisierverfahren zumindest am Anfang
oder am Ende der ~-*achrjentensignalbLöcke mindestens zwei Bits zu übertragen. Die
Synchronisiersicherheit
und die Möglichkeit der Überrahmenbildung
ist dabei niht wesentlich anders als bei einem Synchronisierverfahren, bei dem lediglich
am Anfang der Nachrichtensignal blöcke ein Synchronisierwort übertragen wird.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Synchronisierverfahren
anzugeben, das unter den erwähnten Gesichtspunkten sowohl günstiger ist als das
lediglich ein Synchronisierwort am ETachrichtenblockanfang benötigende Verfahren
als auch das am Nachrichtenblockanfang und am Nachrichtenblockende ein Synchronisierwort
benötigende Verfahren.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelost,daß beide Zustände
der Bits der digitalen Nachrichtensignale bei der übertragung durch Signalgrößen
dargestellt werden, die von dem während der Übertragungspausen herrschenden Signalzustand
unterscheidbar sind, daß empfangsseitig aus den solcherart dargetellten Nachrichtensignalblöcken
ein deren zeitliche Länge und Dauer angebendes 3mpfangssteuersignal abgeleitet wird,
und daß während der Koinzidenz zwischen diesem Empfangssteuersignal und einem Signal,
das die Empfangs stellung eines die Zeitverhältnisse im Signalempfänger bestimmenden
Zählers angibt, ein Empfangsschieberegister aufnahmebereit gemacht wird, in das
die empfangenen Nachrichtenblöcke seriell eingegeben werden und bei dem der Inhalt
einer bestimmten Anzahl von an dem dem Serieneingang abgewandten Ende liegenden
Schieberegisterstufen zum Zwecke der Synchronisierung ausgewertet wird.
-
aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen Signaldarstellung gibt das
ebenfalls gemäß der Erfindung abgeleitete Empfangssteuersignal die zeitliche Lage
ankommen der Nachrichteninformationsblöcke an Um die
Bearbeitungszeit,
die zwischen dem Anfang eines Nachrichtenblockes und dessen Umwandlung in eine übliche
Kodedarstellung liegt, berücksichtigen zu können, was für eine exakte Synchronisierung
unerläßlich ist, genügt es daher, lediglich am Nachrichtenblockanfang ein Synchronisierwort
zu senden, wobei hier jedoch eine Vortäuschung durch zu Nachrichtensignalwörtern
gehörende Bitkombinationen nicht mehr in Prage kommt.
-
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen VerShrens
werden am BTachrichtensignalblockanfang zwei Bits umfassende Synchronisierwörter
übertragen, die einander abwechselnd und damit einen zwei Nachrichtensignalblöcke
umfassende Überrahmen kennzeichnen. Die Auswertung der Synchronwörter erfolgt in
diesem Fall dadurch, daß der Inhalt der beiden vom Serieneingang des Schieberegisters
her gesehenen letzten Schieberegisterstufen jeweils vor Weiterschaltung des Empfangs
zählers aus der Empfangslage mit den entsprechenden beim Empfänger periodisch wechselnd
erzeugten Bitmustern verglichen wird.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
-
In der Zeichnung zeigen: Fig.1 die Struktur eines beim erfindungsgemäßen
Verfahren auftretenden Nachrichtensignalblockes Fig.2 den hier interessierenden
veil eines Tachrichtensignal empfängers.
-
FIg.3 ëin Zeltdiagramm zur Erläuterung der Vorgänge bei den Anordnung
gemäß der Fig.2.
-
Wie die Figur 1 zeigt, bestehen Wachrichtenblöcke, wie sie zwischen
einem Signalsender, beispielsweise in Form einer digitalen Vermittlungsstelle und
einem Signalempfänger, beispielsweise in Porm einer digitalen Teilnehmerstelle übertragen
werden, aus einem Synchronwort Sy, das hier zwei Bit umfassen möge, aus einem Signalisierwort
Si sowie aus zwei Nachrichtensignalwörtern N1 und N2, die zwei aufeinanderfolgenden
Informationsabtastungen der zwischen Nachrichtensignalsender und Nachrichtensignalempfänger
zu übertragenden Information entsprechen und die beispielsweise Jeweils 8 Bit umfassen.
Bei diesen Nachrichtensignalwörtern kann es sich um codierte Sprachinformationen
oder aber um sonstige Dateninformatonen handeln. Das erwähnte Synchronisierwort
Sy tritt wechselweise in der Bitkombination 10 und 11 auf, womit die Reihenfolge
von zwei solcher Nachrichtensignalblöcke innerhalb eines aber rahmens gekennzeichnet
ist.
-
Beide Arten der Bits solcher Nachrichtensignalblöcke, also sowohl
die den Binärwert 0 als auch die den Binärwert 1 repräsentierenden Bits sind durch
Signalgrößen dargestellt,die von dem während der Übertragungspausen herrschenden
Signalzustand unterscheidbar sind. enn also während solcher Übertragungspausen beispielsweise
Nullpotential herrscnt, dann werden die 1-Bits und die OBits beispielsweise dadurch
unterschieden, daß im Rhythmus der Sendetaktperioden Tp Halbschwingungen der Periode
2Tp bzw. Vollschwingungen der Periode Tp übertragen werden.
-
Bei solcherart dargestellten Naohrichtensignalblker kann empfgangsseitig
ein Empfangssteuersignal erzeugt werden, das eindeutig die zeitliche Lage und die
Dauer eines achrichtensignalblockes angibt. In Fig.3 Zeile 2) ist der zeitliche
Verlauf solcher Empfangssteuersignale
dargeRellt. Wie ein Vergleich
mit Zeile 1) dieser Figur zeigt, in der ein Nachrichtensignalblock nach seiner empfangsseitigen
Umwandlung in die übliche Darstellungsart gezeigt ist, bei der dem Binärwert 0 entsprechende
Signalzustand nicht mehr vom Ruhezustand zu unterscheiden ist, tritt das erste Bit
des umgewandelten Nachrichtenblockes wegen der Bearbeitungszeit tB etwas später
als die Anstiegsflanke des Empfangssteuersignals auf.
-
Das Empfangssteuersignal weist am Ende des achrichtensignalblockes
ebenfalls eine Zeitüberlappung auf, als Nachlaufzeit t in Bild 3 bezeichnet, welche
sich durch den Ausschwingvorgang des Leitungssignals ergibt. Wegen der beidseitigen
zeitlichen Überlappung des Empfangssteuersignals gegenüber dem Nachrichtenblock
ist die wirkliche Informationsmarkierung erst durch ein Synchronwort gewährleistet.
-
Die Zeitverhältnisse beim Signal empfänger werden von einem Zähler
bestimmt, der einmal jedes der Übertragung des betreffenden Zeitmultipiexsystems
zugrunde liegenden Abtastpulsrahmens für die Dauer eines Nachrichtensignalblockes
eine Empfangsschaltung annimmt, was in Zeile 3) veranschaulicht ist.
-
tXSTie sich aus Fig.2 ergibt, wird das Empfangssteuersignal SB mit
dem die Empfangs stellung des erwähnten die Zeitverhältnisse im Signalempfänger
bestimmenden Zählers angebenden Signal EL sowie mit dem Schiebetakt ST eines Empfangsschieberegisters
ESCH durch ein Koinzidenzglied KO verknüpft. Dadurch ist das Empfangsschieberegisterf
ESCH nur dann für ankommende und iun über den Informationsserieneingang II zugeführte
Signalblöcke
aufnahmebereit, wenn gleichzeitig das Empffingssteuersignal SB und das Empfangslagensignal
EL auftreten.
-
Die hieraus sich ergebenden verschiedenen Betriebsfälle sind in Fig.3
dargestellt. Im linken Teil dieser Figur sind die Zeitverhältnisse veranschaulicht,
die im Synohronzustand vorliegen, wenn also das die Empfangslage des zeitbestimmenden
Zählers anzeigende Signal, siehe Zeile 3) und das 3mpangssteuerslgnal, siehe Zeile
2) zeitgleich auftreten. Das Ausgangssignal des Koinzidenzgliedes K0 in Figur 2,
das in Zeile 4) dargestellt istserstreckt sich dann wie der Vergleich mit Zeile
1) zeigt, über die gesamte Dauer eines Nachrichtenblockes. Dies hat zur Folge, daß
der gesamte Informationsblock in das Empfangsschieberegister ESCH einläuft, das
eine entsprechende Anzahl von Schieberegisterstufen aufweist. Die beiden zuerst
auftretenden Bits a und b des Synchronwortes gelangen daher in die beiden letzten
Schieberegisterstufen, wie unterhalb der Zeile 4 angedeutet ist. Wenn nunmehr der
Synchronwort-Bitmustergeber MG vor dem Weiterschalten des Empfangs zählers das entsprechende
Synchronbitmuster liefert, wird durch den Vergleicher VG, an dessen andere Vergleichereingänge
der Inhalt der beiden erwähnten letzten Schieberegisterstufen gelangt, ein einer
Übereinstimmung entsprechendes Signal an eine Muswertelogik AL abgegeben, die ihrerseits
mit einer hier nicht näher erläuterten Ablaufsteuerung in Verbindung steht, durch
die in bekannter Weise, sofern erforderlich, der Einstellung des Synchronzustandes
dienende Befehle gegeben werden, wozu die Einstellung des Emp-fanÕszahlets in seine
Empfangslage gehört, was im vorliegenden Fall jedoch nicht erforderlich ist.
-
Wenn, wie in der Mitte der Figur 3 dargestellt, der Empfangszähler
dem ankommenden Nachrichtensignalblock und damit dem Empfangssteuersignal nacheilt
und dementsprechend die Koinzidenz zwischen dem Empfangssteuersignal und dem die
Empfangslage des Empfangszählers anzeigenden Signal erst nach dem Auftreten der
ersten Bits des ankommenden Nachrichtensignalblockes eintritt, vergleiche Zeile
2) und 3) in Fig.3, dann werden diese ersten Bits und damit das Synchronwort des
Nachrichtensignalblocks nicht in das.Empfangsschieberegister ESCH aufgenommen, so
daß mit Beendigung des Empfangssteuersigmals in den beiden letzten Stufen des Schieberegisters,
das jeweils nach einer Auswertung in den Nullzustand zurückgesetzt wird, jeweils
ein Bit des Binärwerts 0 steht, so daß der Vergleicher VG ein negatives Vergleichs
signal liefert.
-
Wenn, wie auf der rechten Seite der Fig.7 dargestellt, der Empfangszähler
gegenüber einem Nachrichtensignalblock.voreilt und damit die Koinzidenz zwischen
dem Empfangssteuersignal und den die Empfangslage des Empfangs zählers anzeigenden
Signal schon vor dem Auftreten der letzten Bits des letzten Nachrichtensignalblockes
beendet ist, dann gelangen die als erste in das Empfangsschieberegister ESCH eingelaufenen
Bits a und b des Synchronwortes nicht die beiden letzten Schieberegisterstufen,
so daß auch jetzt der Vergleicher VG der Anordnung gemäß "ig.2 ein ein negatives
ergleichsergebnis angebendes Signal abgibt, das wie angedeutet, zur Neueinstellung
des Empfangszählers führt Hierbei ist dafür Sorge getragen, daß, sofern zunächst
Synchronzustand geherrscht hat, eine solche eJeueinstellung erst nach mehrmaliger
Nichtübereinstimmung erfolgt
Die zuvor awähnte Bearbeltungszeit
t3 zum Umwandeln des Leitungssignales in die Originalinformation in Binärform ist
unkritisch. Bei einem Voreilen des Empfangszählersignales EL nur bis zum Beginn
des Empfangssteuersignales EB werden zwar in diesem Betriebsfalle noch genau so
viele bits ins Smpfangssokieberegister ESch hineingeschoben wie dieses Register
Stufen enthält, aber dem empfangenen Synchronwort mit den bits a, b sind Nullen
vorangestellt, so daß der Vergleicher VG ein negatives Signal abgeben kann.
-
Die Nachlaufzeit tN sollte wegen der Länge des Synchronwortes von
2 bit kleiner als 2 Taktschritte sein. Bei einem geringen Nacheilen des Empfangszählersignales
EL nur bis zum Ende des Empfangssteuersignales BB werden zwar in diesem einen Betriebsfalle
noch genau so viele bits ins Empfangsschieberegister ESch hineingeschoben wie diese
Register Stufen enthält, aber von dem empfangenen Synchronwort wird das erste bit
a wieder hinausgeschoben und geht somit verloren. Der Vergleicher VG kann ein negatives
Signal abgeben. Ein Vortäuschen des Synchronwortes durch die Information des Nachrichtenblockes
kann nicht erfolgen. Bei einem weiteren Nacheilen des Empfangszählersignales EL
wird das Empfangsregister nicht mehr voll geladen, so daß am Ende des Registers
mindestens eine "0" vom vorangegangenen Entladen des Registers vorzufinden ist,
so daß ein Synchronwort-Vortäuschen nicht erfolgen kann und der Vergleicher ein
negatives Signal abgeben kann.
-
4 atel-itansprüche