DE3136631C2 - Einrichtung zur Korrektur von Stopf-Fehlern in einem Digitalsignal-Multiplexgerät - Google Patents

Abstract

Eine derartige Einrichtung weist im Empfangsteil hinter jedem Demultiplexerausgang eine Taktanpassung auf. Diese enthält im Übertragungsweg des Nutzsignals einen Pufferspeicher (2), zwischen dessen Einlesetakt-Eingang und dessen Auslesetakt-Eingang ein Phasendiskriminator (3) liegt, der einen nachziehbaren Oszillator (5) zur Erzeugung des Auslesetaktes steuert. Erfindungsgemäß ist dem Pufferspeicher (2) eine Überwachungseinrichtung (6) für das zeitrichtige Auftreten oder eine Verschiebung um ± 1 Bit des Rahmenkennungswortes des Untersystems nachgeschaltet. Bei beiden derartigen Verschiebungen gibt die Überwachungseinrichtung (6) an den Pufferspeicher (2) ein Korrektursignal ab, das den Pufferspeicher (2) zu einer Taktanpassung veranlaßt. Ein durch Büschelstörungen oder Kurzzeitunterbrechungen hervorgerufener Bitschlupf wird auf diese Weise bereits im nachfolgenden Rahmen eliminiert und beeinflußt ein nachfolgendes Demultiplexen nicht.

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf sine Einrichtung zur Korrektur von Stopf-Fehlern im Empfangsteil eines Digitalsignal-Multiplexgeräts einer höheren Hierarchiestufe mit einer hinter jedem Ausgang eines Demultiplexers angeordneten Taktanpassung, mit einem im Übertragungsweg des Nutzsignals liegenden Pufferspeicher, mit einem Phasendiskriminator, dessen Eingang mit einem Ausgang einer Auswerteeinrichtung für die Stopfinformation und mit einem Einlesetakteingang des Pufferspeichers und dessen zweiter Eingang mit einem Auslesetakteingang des Pufferspeichers verbunden sind, und mit einem nachziehbaren Oszillator, dessen Eingang mit dem Ausgang des Phasendiskriminators und dessen Ausgang mit dem Auslesetakteingang des Pufferspeichers verbunden sind.

Ein derartiger Empfangsteil von Digitalsignal-Multiplexgeräten verschiedener Hierarchiestufen ist in der Zeitschrift »telcom report«, 2 (1979), Beiheft »Digital-Übertragungstechnik«, Seiten 59 bis 64, insbesondere Bild 3 beschrieben.

In den Digitalsignal-Multiplexgeräten aller Hierarchiestufen werden die Signale in beiden Übertragungsrichtungen digital — einmal bündelnd und einmal auftei- lend — verarbeitet. Die Signale können untereinander plesiochron oder synchron sein.

Die bei plesiochronen Einzelsignalen erforderliche Taktanpassung geschieht nach dem Positiv-Stopfverfahren, das in den CCITT-Empfehlungen G.742 bis G.752 festgelegt ist. Hierbei wird in der Sendestelle die Bitrate des Einzelsignals niedrigerer Ordnung an die des abgehenden Multiplexsignals höherer Ordnung angepaßt Nach der Übertragung erhalten bei diesen Verfahren die Bitraten der Einzelsignale wieder ihre ursprünglichen Werte.

Für das zeitliche Verschachteln der vier Digitalsignale wird ein Pulsrahmen verwendet, der für das gebündelte Digitalsignal eine Bitrate von mehr als dem vierfachen Nennwert der Bitrate der Eingangssignale festlegt. Der Aufbau der Pulsrahmen für ein 8,448-Mbit/s-Signal und für ein 34368-Mbit/s-Signal zeigt Bild 2 der bereits genannten Zeitschrift »telcom report«. In F i g. 1 ist der erstgenannte und in F i g. 2 der zweitgenannte Pulsrahmen wiedergegeben.

Jeder der beiden Pulsrahmen ist in Abschnitte I—IV unterteilt und enthält außer den Nutziniformationen Angaben für die Rahmenkennung, Überwachung und Taktanpassung. Am Anfang des Abschnitts I des Pulsrahmens werden ein Rahmenkennungswort RKW und Service-Bits SB übertragen. Der Rest des Pulsrahmens ist vier Einzelsignalen vorbehalten, die bitweise verschachtelt werden. Dazu kommen — ebenfalls bitweise verschachtelt — Stopfinformationsbits St, die für jedes Einzelsignal zu übertragen sind. Dabei ergibt sich im Pulsrahmeii für das 8,448-Mbit/s-Signal nach F i g. 1 für jedes 2,048-Mbit/s-Signal eine Nutzinformation von maximal 206 Bits je Pulsrahmen.

Im Nutzinformationspaket NI des Abschnitts IV sind die BitposiH.onen Nr. 5 bis Nr. 8 für den Stopfvorgang bestimmt; hier kann je Einzelsignal im Falle des Stopfens ein Stopfbit anstelle eines Informationsbits übertragen werden.

Aufgrund dieser Pulsrahmeneinteilung läßt sich je 2,048-Mbit/s-Signal und je Rahmen eine Nutzinformation von 206 Bits oder 205 Bits übertragen. Die jeweilige Anzahl der in einem Pulsrahmen zu übertragenden Bits hängt von dem Verhältnis der Bitrate des betreffenden Eingangssignals zur Bitrate des Multiplexsignals ab.

Die innerhalb der Toleranzgrenzen frei beweglichen Werte der Einzelsignalbitrate bestimmen das Verhältnis, in dem aufeinander folgende Pulsrahmen 206 oder 205 Inforniationsbit aufnehmen. In den Abschnitten II, III und IV des Pulsrahmens werden die Stopfinformationsbits jeweils in den Bitpositionen Nr. 1 bis Nr. 4 übertragen. Die Stopfinformation besteht aus einem Drei-Bit-Kennwort, das in der Gegenstelle aufgrund einer Mehrheitsentscheidung ausgewertet wird: Nach dem Kennwort »000« folgt ein Informationsbit, nach dem Kennwort »111« ein Stopfbit.

Der Pulsrahmen für ein 139,264-Mbit/s-Signal hat eine Länge von 2928 Bits und ist in sechs Abschnitte zu je 488 Bits unterteilt. Das Rahmenkennungswort und die Service-Bits umfassen die ersten sechzehn Bits; die Stopfinformation jeweils in den Bitpositionen Nr. 1 bis Nr. 4 der Abschnitte II bis IV besteht aus einem Fünf-Bit-Kennwort.

Der Mehrheitsentscheid über die Stopfkontrollbits Si hat den Zweck, daß selbst bei großen Fehlerquoten bei statistisch verteilten Bitfehlern die Stopfinformation richtig ausgewertet wird, solange die Rahmensynchronisierung noch als richtig erkannt ist. Die Auswertung der Stopfinformation wie auch die Prozedur der Rahmensynchronisierung ist ebenfalls in den genannten CCITT-Einpfehlungen festgelegt.

Die Sicherung der Stopfinformation durch Mehrfachauswertung der Stopfkontrollbits St versagt jedoch bei Büschelstörungen oder Kurzzeitunterbrechungen — beispielsweise als Folge von Beeinflussungsspannungen —, wenn die Kurzzeitunterbrechung langer als eine halbe Rahmenperiode währt. Das sind beim Digitalsignal-

Multiplexgerät 2/8 ungefähr 48 μ5, beim Digitalsignal-Multiplexgerät 8/34 ungefähr 23 μ5, beim Digitalsignal-Multiplexgerät 34/140 ungefähr 10 μ$ und beim Digitalsignal-MultipIexgerät 140/565 etwa 2,5 με. ? steht hier für 2,048 Mbit/s, 8 für 8,448 MBit/s, 34 für 34,638 Mbit/s, 140 für 139,264 Mbit/s und 565 für 564,992 Mbit/s. Kurzzeitunterbrechungen der genannten Länge führen niemals zu einem Ausfall des Rahmensynchronismus des Demultiplexers. Sie führen jedoch mit einer Wahrscheinlichkeit von 50% zu einer Fehlerauswertung der Stopfkontrolibits St. Der damit erzeugte Bitschlupf führt jedoch zum Synchronausfall des betroffenen nachfolgenden Untersystems und eventuell vorhandener Unter-Untersysteme.

Aus der DE-AS 25 47 771 ist bereits ein Verfahren bekannt, mit dem die Auswirkung einer Bitverfälschung der Stopfinformation längs der Übertragungsstrecke durch eine schnelle neue Synchronisation gemildert werden. Bei dieser wird bei erstmaligem Nichterkennen des Rahmenkennungswortes geprüft, ob dieses beispielsweise um ein Bit vor- oder nacheilt Wird ein solcher Zustand erkannt, wird die Neusynchronisation darch sofortige Taktnachstellung bewirkt. Das Multipllexgerät paßt sich zwar dem neuen Zeitraster schnell an und verteilt die Bits richtig auf die Kanäle, jedoch ist eine Zeitstörung in allen Kanälen nicht zu vermeiden. Vereinfacht ausgedrückt wird lediglich der »Drehschalter« des Demultiplexers veranlaßt, entweder einen Kanal zweimal anzuschließen oder einen Kanal zu überspringen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung anzugeben, die die Folgen von Büschelstörungen oder Kurzzeitunterbrechungen drastisch reduziert.

Ausgehend von einer Einrichtung der einleitend geschilderten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß dem Pufferspeicher im Übertragungsweg des Nutzsignals eine Überwachungseinrichtung für das zeitrichtige Auftreten oder eine Verschiebung um ± 1 Bit des Rahmenkennungswortes des Untersystems nachgeschaltet ist, die einen Takteingang, der mit dem Ausgang des nachziehbaren Oszillators verbunden ist, und die einen Korrektursignalausgang, der ein Korrektursignal zur Taktanpassung bei Verschiebung abgibt und der mit einem Korrektursignaleingang des Pufferspeichers verbunden ist, aufweist.

Diese Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß der durch Bitschlupf verfälschte Puls bereits vor den Ausgängen des Digitalsignal-Multiplexgerätes zeitlich korrigiert werden kann, so daß sich ein Eingriff an dem »Drehschalter« des Demultiplexers erübrigt.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Die Einrichtung enthält einen Demultiplexer I, einen Pufferspeicher^ einen Phasendiskriminator3, eine Auswerteeinrichtung 4 für die Stopfinformation, einen nachziehbaren Oszillator 5, eine Überwachungseinrichtung 6 für das Rahmenkennungswort und eine Ausgangsschaltung 7.

Im Demultiplexer 1 wird das ankommende Zeitmultiplexsignal auf vier Kanäle verteilt, nachdem die Kanalsignale mittels der Auswerteeinrichtung 4 für die Stopfinformation entstopft worden sind.

Die Einrichtung zeigt weiter die für nur einen Kanal erforderlichen Elemente. Das Kanalsignal wird in den Pufferspeicher 2 mit dem Einlesetakt Tee eingeschrieben und durch den Auslesetakt Tae wieder ausgelesen. Der Phasendiskriminator 3 vergleicht beide Takte und zieht den nachziehbaren Oszillator 5. der den Auslesetakt erzeugt, nach.

Das ausgelesene Kanalsignal wird über die Überwachungseinrichtung 6 für das Rahmenkennungswcrt an die Ausgangsschaltung 7 abgegeben. In der Überwachungseinrichtung 6 wird geprüft, ob das Rahmenkennungsv.ort zeitrichtig oder um ± 1 Bit verschoben auftritt. Im letzteren Falle wird ein Korrektursignal an den Pufferspeicher 2 abgegeben, der eine entsprechende Anpassung vornimmt.

Es kann zweckmäßig sein, das Korrektursignal auch dem Phasendiskriminator 3 zuzuführen, da dieser von der Auswerteeinrichtung 4 für die Stopfinformation im Fehlerfall einen Taktimpuls zuwenig oder zuviel erhalten hat.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Korrektur von Stopf-Fehlern im Empfangsteil eines Digitalsignal-Multiplexgeräts einer höheren Hierarchriestufe mit einer hinter jedem Ausgang eines Demultiplexers (I) angeordneten Taktanpassung, mit einem im Übertragungsweg des Nutzsignals liegenden Pufferspeicher (2), mit einem Phasendiskriminator (3), dessen erster Eingang mit einem Ausgang einer Auswerteeinrichtung (4) für die Stopnnformation und mit einem Einlesetakteingang des Pufferspeichers (2) und dessen zweiter Eingang mit einem Auslesetakteingang des Pufferspeichers (2) verbunden sind, und mit einem nachziehbaren Oszillator (5), dessen Eingang am Ausgang des Fhasendiskriminators (3) und dessen Ausgang mit dem Auslesetakteingang des Pufferspeichers (2) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem Pufferspeicher (2) im Übertragungsweg des Nutzsignals eine Überwachungseinrichtung (6) für das zeitrichtige Auftreten oder eine Verschiebung um ±1 Bit des Rahmenkennungswortes des Untersystems nachgeschaltet ist, die einen Takteingang, der mit dem Ausgang des nachziehbaren Oszillators (5) verbunden ist, und die einen Korrektursignalausgang, der ein Korrektursignal zur Taktanpassung bei Verschiebung abgibt und der mit einem Korrektursignaleingang des Pufferspeichers (2) verbunden ist, aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pufferspeicher (2) vorgesehen ist, der zur Synchronüberwachung mit ausnutzbar ist.