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Verfahren zur Verhinderung von unnötigen Taktkorrekturen bei
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Multiplexsystemen für plesiochrone Eingangssignale und mit positive-negativer
oder positiv-null-negativer Xtktanptssung Um in Zukunft voll synchrone digitale
Netze betreiben zu können, wird währen einer Ubergangszeit eine plesiochrone Betriebaweise
der Takte vorgesehen. Für diese Betriebsweise eignet sich besonders das positiv-negative
oder das positivnull-negative Taktanpassungsverfahren in Multiplexsystemen.
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Dies wurde ausführlich in der Fachliteratur beschrieben (Nachrichtentechnische
Zeitschrift, 32. Jahrgang, September 1979, Heft'9, Seiten 598 bis 602). Inzwischen
gibt es auch Empfehlungen von internationalen Gremien für derartige Multiplexsysteme
(CCITT Rec. G 75X, G 75Y).
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Diese Taktanpassungsverfahren beinhalten auch den synchronen Betriebsfall,
der auf lange Sicht für das digitale Fernsprech- und Datennetz der Zukunft mit digitalen
Übertragungswegen und digitalen Vermittlungsstellen angestrebt wird.
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Bei bisher realisierten Eingangsschaltungen von digitalen ultiplexgeräten
wird davon ausgegangen, daß positive oder negative Taktabweichungen in einem Phasenkomparator
festgestellt und daraus Korrekturbefehle zur Taktanpassung abgeleitet werden. Beispielsweise
wird bei einer voreilenden Phase des Eingangstaktes (z.B. des Taktes eines Untersystems)
auf eine positive Taktabweichung geschlossen und ein Informationsbit in einem Zusatzkanal
übertragen und bei nacheilender Phase des Eingangstaktes ein Blindbit (Bit ohne
Bedeutung) an vereinbarter Stelle innerhalb eines Pulsrahmens Ubertragen. Erst wenn
die Phase weniger als 0,5 Einheiten der Taktperiodenlange vor- oder nacheilt, wird
Synchronismus angenommen und durch das Aussenden eines Zustandssignols synchroner
Betrieb" entweder durch eine besondere Form des Taktanpassungswortes für den Fall,
daß das positiv-nullnegative Taktanpassungsverfahren Anwendung findet oder durch
abwechselndes
Senden der positiven und negativen Takt-anpassungsworte im Falle eines nur mit zwei
Worten operierenden positiv-negativen Taktanpsssungsverfahrens keine Manipulation
sendeseitig ausgeführt.
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Nachteil des geschilderten Standes der Technik ist es, daß es nicht
gelingt, den niederfrequenten systembedingten Jitter des Nultiplextaktes der Untersysteme
völlig zu beseitigen.
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Werden mehrere voneinander unabhängige Multiplexsysteme hintereinander
geschaltet, so werden infolge des im ersten Multiplexsystem erzeugten Taktjitters
im zweiten und in allen darauf folgenden Multiplexsystemen und bei einer plesiochronen
Betriebsweise dieser Multiplexsysteme in rascher Folge abwechselnd positive und
negative Taktkorrekturbefehle erzeugt und dadurch wird der Taktjitter unnötig vergrößert.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, unnötige aktkorrekturen
zu verhindern, wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in dem Unteranspruch
gekennzeichnet.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, daß der aktåitter der Untersysteme
in einem Multiplexübertragungsabschnitt höherer Hirarchie verringert wird und bei
mehreren hintereinander geshalteten Nultiplexsystemen fast völlig beseitigt wird,
ohne die wegen der Taktabweichung dieser zueinander plesiochronen Multiplexsysteme
notwendigen Taktkorrekturen zu unterdrücken.
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Eine Anordnung zur Durchführung der Erfindung wird anhand von Fig.
1 bis Fig. 4 näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Schaltung gemäß der Erfindung, Fig. 2 zeigt die
Zeitdiagramme der wichtigsten in dieser Schaltung auftretenden Signale, Fig. 3 zeigt
einen Ausschnitt der Zeitdiagramme in Fig. 2 in starker zeitlicher Dehnung und
Fig.
4 zeigt einen Teil der Schaltung mit einer Phasenvergleichsschaltung mit höherer
Auflösung.
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Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung bestent aus vier UND-Gliedern 1 bis
4, einem Freuenzteiler 5, einem S-h-Flip-Flop 6, vier ODER-Gliedern 7 bis 10 und
vier D-Flip-Flops 11 1 bis 14.
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An den Eingängen a, b und c steht jeweils der Plusrahmentakt das Multiplexsystem
an, wobei dieser Pulsrahmentakt an diesen Eingängen a, b und c in einer nicht dargestellten
bekonnten Verzögerungsschaltung zeitlich versetzt ist (siehe Fig. 2 und Fig. 3).
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Die Eingänge f, g, fl und i sind mit den Ausgängen einer in Fig 1
ebenfalls nicht dergestellten bekannten Phasenvergleicnsschaltung verbunden. Bei
einer negativen Pnasenverschiebung des zu übertragenden Digitalsignals zum Takt
des Multiplexsystems von # 1,5 Taktperioden liegt nur der Eing».ng f bzw. oei einer
negativen Phasenverschiebung zwischen -1,5 und -0,5 Taktperioden nur der Eingang
g auf "1". Bei einer positiven Phasenverschiebung zwischen +0,5 und +1,5 liegt nur
der Eingang h bzw. bei einer Phasenverschiebung von # +1,5 nur der Eingang i auf
"i".
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Über den Eingang d gelangt nach jeder ausgeführten Taktkorrektur ein
"1"-Impuls als Quittungsimpuls in die Schaltung.
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Eine "1" am Ausgang n veranlaßt das Multiplexsystem zu einer negativen
Taktkorrektur (negativ stuffing) und eine "1" am Ausgang p zu einer positiven Taktanpassung
(positiv stuffing) Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 wird
angenommen, daß die beiden D-Flip-Flops 13 und 14 nicht gesetzt sind und die negierten
Ausgänge Q dieser beiden D-Flip-Flops 13 und 14 auf "'" liegen. Dadurch sind die
als Torschaltung wirkenden UND-Glieder 5 und 4 geöffnet. Ist wahrend eines Pulsrahmontakt-Impulses
am Eingang a der Eingang g auf "1", so wird das D-Flip-Flop 12 über das UND-Glied
7) und ¼ber das ODER-Glied 9 gesetzt und über den Ausgang p
eine
positive Taktanpasaung ausgelöst. Gleichzeitig wird über das ODER-Glied 8 das h-S-Flip-Flop
6 gesetzt und der Frequenzteiler 5 über den Eingang R auf Null gesetzt. Über das
vom S-R-Flip-Flop 6 angesteuerte UND-Glied 1 werden die am Eingang b anstehenden
Rahmentakt-Impulse in den Frequenzteiler 5 eingelesen und die am Eingang c anstehenden
Rahmentakt-Impulse mit dem ebenfalls vom S-R-Flip-Flop 6 angesteuerten UND-Glied
2 gesperrt.
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Der Quittungsimpuls am Eingang d setzt über das ODER-Glied 7 das vom
Ausgang p angesteuerte D-Flip-Flop 14, so daß dadurch das UND-Glied 4 den Eingang
h sperrt.
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Während der Zeit, in der Rahmentakt-Impulse in den Fre(juenzteiler
5 eingelesen werden, kann keine vom Eingang h veranlaßte negative Taktkorrektur
ausgeführt werden, jedoch können positive Taktkorrekturen (Eingänge f und g) ausgeführt
werden, wobei der Frequenzteiler 5 mit jeder Taktkorrektur erneut auf Null gesetzt
wird.
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Erreicht der Frequenzteiler 5 seinen Zählendstand (dies erfolgt nach
dem Verstreichen der Schutzzeit), so wird das S-R-Flip-Flop über seinen Eingang
R rückgesetzt, das UND-Glied 1 gesperrt und über das nun geöffnete UND-Glied 2 mit
dem nächsten eintreffenden Rahmentakt-Impuls am Eingang c über das ODER-Glied 7
das D-Flip-Flop '4 rückgesetzt. Erreicht während der Schutzzeit nach einer positiven
Taktanpassung die Phasenverschiebung +1,5 Taktperioden, so setzt die am Eingang
i anstehende "1" unter Umgehung des gesperrten UNi-Glieds 4 und über das ODER-Glied
10 das D-Flip-Flop 1 und es erfolgt eine negative Taktanpassung (Ausgang n = 1),
In Fig. 2 sind der Pulsrahmentakt an den Eingängen a, b und c sowie der Quittungsimpuls
am Eingang d, der am Eingang g auf tretende Impuls bei einer negativen Phasenabweichung
von -0,5 bis -1,5 Taktperioden, das Ausgangssignal Q12 des D-Flip-Flops 1S, das
Ausgangssignal C6 des S-R-Flip-Flops 6 und das negierte Ausgangssignal Q14 des D-Flip-Flops
14 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß nur bei einem gleichzeitigen
Auftreten
einer "1" an den Eingängen a und g die Flip-Flops 12, 6 und 14 gesetzt werden. Der
in Fig. 2 mit A gekennzeichnete Zeitbereich ist in Fig. 3 mit starker zeitlicher
Dehnung dargestellt. Das verzögerte Setzen der Flip-Flops 12, 6 und 14 beruht auf
der Signallaufzeit innerhalb der elektronischen Bauteile.
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In dem in Fig. 4 gezeigten Teilschaltbild sind die notwendigen Änderungen
der Schaltung von Fig. 1 ersichtlich, die bei einer Phssenvergleichsschaltung mit
3 positiven und 3 negativen Entscheidungsschwellen notwendig sind. Der zusätzliche
Eingang e liegt in diesem Beispiel bei einer negativen Phasenverschiebung von #
#-2,5 Taktperioden auf "1" und der Eingang g liegt bei einer negativen Phasenverschiebung
zwischen -1,5 und -2,5 Taktperioden auf "1". Bei einer positiven Phasenverschiebung
von # +S,5 Taktperioden liegt der Eingang j auf 1 und bei einer positiven Phasenverschiebung
zwischen +1,5 und +S,5 Taktperioden liegt der Eingang i auf "1". Zu den in Fig.
1 gezeigten elektronischen Bauelementen sind hier noch zwei zusätzliche UND-Glieder
3'und 4'sowie anstelle der beiden ODER-Glieder 9 und 10 mit jeweils zwei Eingängen
die ODER-Glieder 9'und 1O'mit jeweils drei Eingängen eingesetzt.
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Dadurch werden während einer Schutzzeit nach einer positiven bzw.
negativen Taktkorrektur die jeweils eine entgegengesetzte Taktkorrektur auslösende
Eingänge h und i bzw. f und g gesperrt. Die Eingänge e und j sind unter Umgehung
der UND-Glieder 7 und 3'bzw. 4 und 4'direkt an das ODER-Glied 9'bzw.
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10'geschaltet und können dort eine entgegengesetzte Taktkorrektur
innerhalb der Schutzzeit auslösen.
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Bei der Schaltung gemaß dieser Erfindung kann zusätzlich das in der
älteren deutschen Patentanmeldung P 3@ 47 148.7 beschriebene "Verfahren zur Verhinderung
von systembedingten Taktfenlern in Multiplexsystemen mit Taktanpassung" angewendet
werden.
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Nach einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfin-
dung
wird ne jeder Taktkorrektur der Pulsrahmentakt des Multiplexsystems am Eingang a
der Schaltung während einer Sperrzeit gesperrt, die dem Kehrwert der mximal zulässigen
Korrekturfrequenz des Multiplexsystems entspricht.
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Bei vergleichenden Messungen an mit der Schutzschaltung nach der Patentanmeldung
P 3@ 47 148.7 versehenen Multiplexystemen mit Multiplexsystemen, die zusätzlich
mit der erfindungsgemäßen Schutzschaltung ausgestattet sind, wurde eine erhebliche
Verringerung der durchgeführten Taktanpassung festgestellt, obwohl bei diesen Messungen
die Schutzzeit nur doppelt so lang wie die Sperrzeit war.
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Der durch die Taktanpassungen verursachte oder verstärkte Tsktjitter
des Digitalsignals konnte durch vermieden oder stark verringert werden.
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