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Verfahren und Multiplexgerät zum Zusammenfassen von
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vier Digitalsignalen zu einem 139 264-kbit/s-Digitalsignal.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein Multiplexgerät
zum Zusammenfassen von vier Digitalsignalen zu einem fünften Digitalsignal einer
Bitrate von 139 264 kbit/s in einem ersten Pulsrahmen mit 2928 bit und zum Trennen
derartiger Digitalsignale aus einem solchen fünften Digitalsignal.
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Diese Bitrate und dieser Pulsrahmen entstammt der CCITT-Empfehlung
G.751 aus dem "CCITT Yellow Book", Volume III, Fascicle 111.3, Digital Networks
- Transmission Systems and Multiplexing Equipment, Genf, 10.-21. November 1980,
Seiten 144 bis 155, insbesondere Tabelle 2.
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In der Zeitschrift "telcom report", 6 (1983) Heft 3, Seiten 164 bis
173 ist das Konzept und sind die Grundmerkmale des diensteintegrierenden digitalen
Nachrichtennetzes ISDN (Integrated Services Digital Network) und sind anschließend
Dienste im ISDN beschrieben. Im Ausblick wird eine Breitband(BB)-ISDN angekündigt,
die Dienste für die Breitbandkommunikation, beispielsweise für die schnelle Festbildkommunikation
mit höherer Auflösung sowie die Bewegtbildkommunikation ermöglicht.
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Auf den Seiten 180 bis 183 derselben Zeitschrift ist weiter die Ubertragungstechnik
für den digitalen Teilnehmeranschluß in ISDN erläutert. Diese dient der Ubermittlung
eines Bitstroms von. etwa 160 kbit/s im Rahmen einer Schmalband(SB)-ISDN.
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Die Zeitschrift telcom report", 6 (1983) 6, Seiten 338 bis 341 enthält
ferner einen Artikel über ein integriertes Breitbandkommunikationsnetz mit Lichtwellenleitern
mit dem Namen SICONET, das bereits Digital-Fernsprechen, Text- und Datendienste,
Bildfernsprechen und Bilddienste zuläßt.
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In der Zeitschrift "telcom reports, 2 (1979) Beiheft Digital-Ubertragungstechnik,
Seiten 59 bis 64 sind schließlich Digitalsignal-Multiplexgeräte beschrieben.
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Aufgabe der Erfindung ist es, für eine Breitband-ISDN mit einer übertragungsbitrate
von 139 264 kbit/s ein Multiplex- und Demultiplexverfahren anzugeben, das eine Verarbeitung
plesiochroner Digitalsignale ermöglicht.
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Außerdem soll eine Lösung für ein Multiplexgerät gefunden werden.
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Ausgehend von einem Verfahren der einleitend geschilderten Art wird
diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein erstes plesiochrones Digitalsignal
einer Bitrate von 2048 kbit/s und ein zweites plesiochrones Digitalsignal (Stereotonsignal)
einer Bitrate von 1024 kbit/s in einem zweiten Pulsrahmen mit vier Segmenten (Ia-IVa)
mitte 830 bit zu einem sechsten Digitalsignal einer Bitrate von ~3091,6 kbit/s zusammengefaßt
werden, dessen Taktfrequenz aus der Rahmenfrequenz " 47553 Hz des fünften Digitalsignalsabgeleitet
wird, daß ein drittes plesiochrones Digitalsignal (Bildsignal) einer Bitrate von
135 015 625 bit/s, ein viertes plesiochrones Digitalsignal (Schmalband-ISDN-Signal)
einer Bitrate kleiner 237 kbit/s und das sechste Digitalsignal weiter in dem vier
Segmente mit je 732 bit enthaltenden ersten Pulsrahmen des fünften Digitalsignals
zusammengefaßt werden und daß entsprechende Digitalsignale in gleichen Schritten
getrennt werden.
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Die Erfindung nützt für das sechste Digitalsignal die Erkenntnis aus,
daß Digitalsignale dann und nur dann zu einem Multiplexsignal ohne Stopftechnik
zusammengefaßt werden können, wenn die Ubertragungsgeschwindigkeit der Digitalsignale
zur Rahmenfrequenz des Multiplexsignals ein ganzzahliges Verhältnis haben.
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Die Rahmenfrequenz des fünften Digitalsignals beträgt ¼¼39264k8bits
47,6 kHz.
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Da das erste Digitalsignal und das zweite Digitalsignal sowohl zueinander,
als auch zum fünften Digitalsignal plesiochron sein sollen, muß die Bitrate des
sechsten Digitalsignals mindestens gleich der 65-fachen Rahmenfrequenz des fünften
Digitalsignals sein.
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Vorteilhaft ist es dabei, wenn im ersten Pulsrahmen im ersten Segment
die Bits Nr. 1-16 für ein erstes Rahmenkennungswort und ein erstes Meldewort, die
Bits Nr. 17 bis 21 für Daten aus dem Schmalband-ISDN-Signal, die Bits Nr. 22 bis
23 für Daten aus dem sechsten Digitalsignal und die Bits Nr. 24 bis 732 für Daten
aus dem dritten Digitalsignal (Bildsignal), im zweiten Segment und im dritten Segment
das Bit Nr. 1 für eine Stopfkennung des dritten Digitalsignals, die Bits Nr. 2 bis
22 für Daten aus dem sechsten Digitalsignal und die Bits Nr. 23 bis 732 für Daten
aus dem dritten Digitalsignal und im vierten Segment das Bit Nr. 1 für die Stopfkennung
des dritten Digitalsignals, die Bits Nr. 2 bis 22 für Daten aus dem sechsten Digitalsignal,
das Bit Nr. 23 für ein stopfbares Bit des dritten Digitalsignals und die Bits Nr.
24 bis 732 für Daten aus dem dritten Digitalsignal gewählt werden.
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Es kann zweckmäßig sein, ein oder mehrere Bits, die durch den erfindungsgemäßen
Rahmenaufbau gewonnen wurden,
dem Bildsignalrahmen zuzufügen.
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Vorteilhaft ist es weiter, wenn im zweiten Pulsrahmen im ersten Segment
die Bits Nr. 1-14 für ein zweites Rahmenkennungswort und ein zweites Meldewort und
die Bits Nr. 15-830 für Daten aus den ersten beiden Digitalsignalen in Gruppen aus
je einem Bit aus dem ersten, dem zweiten und wieder dem ersten Digitalsignal, im
zweiten Segment und im dritten Segment das Bit Nr. 1 für eine Stopfkennung des ersten
Digitalsignals, das Bit Nr. 2 für eine Stopfkennung des zweiten Digitalsignals und
die Bits Nr. 3-830 für Daten aus den ersten beiden Digitalsignalen und im vierten
Segment das Bit Nr. 1 für eine Stopfkennung des ersten Digitalsignals, das Bit Nr.
2 für eine Stopfkennung des zweiten Digitalsignals, das Bit Nr. 3 für ein stopfbares
Bit des ersten Digitalsignals, das Bit Nr. 4 für ein stopfbares Bit des zweiten
Digitalsignals und die Bits Nr. 5-830 für Daten aus den ersten beiden Digitalsignalen
gewählt sind.
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Ein Multiplexgerät zur Durchführung dieses Verfahrens ist vorteilhafter
Weise derart ausgebildet, daß die Daten aus den ersten beiden Digitalsignalen in
Gruppen aus je einem Bit aus dem ersten, dem zweiten und wieder dem ersten Digitalsignal
übertragen werden.
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Hierbei ist es von Vorteil, wenn ein erster Multiplexer zur Zusammenfassung
des dritten Digitalsignals und des sechsten Digitalsignals vorgesehen ist, wenn
ein zweiter Multiplexer zur Zusammenfassung des ersten Digitalsignals und des zweiten
Digitalsignals (Stereotonsignal) vorgesehen ist, wenn eine sendeseitige Taktzentrale
vorgesehen ist, wenn ein erster Demultiplexer zur Trennung des fünften Digitalsignals
vorgesehen ist, wenn ein zweiter Demultiplexer zur Trennung des sechsten Digitalsignals
vorgesehen ist, wenn eine empfangsseitige Taktzentrale
vorgesehen
ist und wenn die Multiplexer und die Demultiplexer in an sich bekannter Weise Pufferspeicher,
Stopf-bzw. Destopfeinrichtungen - ausgenommen für das sechste Digitalsignal - ,
Einfüge- bzw. Ausblendeeinrichtungen sowie überwachungseinrichtungen aufweisen.
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Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachstehend näher
erläutert.
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Fig. 1 zeigt einen Pulsrahmen für das sechste Digitalsignal (Zwischenmultiplexsignal),
Fig. 2 zeigt einen Pulsrahmen für das dritte Digitalsignal (Bildsignal), Fig. 3
zeigt einen Pulsrahmen für das fünfte Digitalsignal (139 264-kbit/s-Signal) und
Fig. 4 zeigt ein Multiplexgerät.
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Figur 1 zeigt die Aufteilung des Pulsrahmens, in dem das plesiochrone
Digitalsignal Dl mit der Bitrate von 2048 kbit/s und das plesiochrone Digitalsignal
D2 (Stereotonsignal) mit der Bitrate von 1024 kbit/s zu einem Digitalsignal D6 mit
einer Bitrate von N3091,6 kbit/s verschachtelt werden.
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Der Pulsrahmen umfaßt vier Segmente Ia bis IVa mit jeweils 830 bit,
die zusammen 3320 bit ergeben. Im Segment Ia dienen die Bits Nr. 1-14 und in den
Segmenten IIa bis IlEdie Bits Nr. 1 und 2 der Ubertragung von Zusatzsignalen und
die jeweils restlichen Bits der Ubertragung von weiteren Daten und zwar in einer
Weise, daß alternierend auf ein Bit dl des Digitalsignals D1 ein Bit d2 des Digitalsignals
D2 und auf dieses wieder ein Bit D1 des Digitalsignals D1 folgt.
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Die Bits Nr. 1 bis 14 des Segments Ia sind mit einem Rahmenkennungswort
RKhTaund einem Meldewort MWa belegt.
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Die Zusatzsignale der Segmente IIa bis IVa enthalten ein Stopfkontrollbit
S1 für das Digitalsignal D1 und ein Stopfkontrollbit S2 für das Digitalsignal D2.
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Figur 1 zeigt links unten nochmals ausführlich die Verschachtelung
der Bits dl und d2 im Segment Damit ihrer Zuordnung zu den fortlaufenden Bitnummern
des Rahmens.
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Rechts unten ist nochmals die Verschachtelung mit dem Sonderfall eines
stopfbaren Bits dS1 für das Digitalsignal D1 und eines stopfbaren Bits dS2 für das
Digitalsignal D2 dargestellt.
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Die Rahmenfrequenz des zweiten Pulsrahmens beträgt 931,2 Hz; die nominellen
Stopfverhältnisse sind für das erste Digitalsignal D1 0,69 und für das zweite Digitalsignal
D2 0,34.
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Figur 2 zeigt den Pulsrahmen des Digitalsignals D3 (Bildsignal). Jeder
Rahmen enthält 8641 bit. Als Rahmenfrequenz ist die Bildzeilenfrequenz 15625 Hz
gewählt.
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Bit Nr. 1 eines jeden Rahmens dient als Kennungsbit.
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N Rahmen bilden einen Uberrahmen. Die Kennungsbits Rl bis RN ergeben
ein Uberrahmen-Kennungswort gemeinsam mit den erforderlichen Meldebits. R(N-1) wird
als dringendes und RN als nicht dringendes Meldebit verwendet.
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Die Länge des überrahmens muß entsprechend den Codierverfahren für
das Bild gewählt werden. Die Nutzbitrate für das-Bild beträgt BN = 135000000 Hz.
Die Ubertragungsbitrate für den gewählten Rahmenaufbau ist BÜ = 135015625 Hz.
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Figur 3 zeigt den Pulsrahmen für das Digitalsignal D5 einer Bitrate
von 139 264 kbit/s und einer Rahmenlänge
von 2928 bit. Dieser Pulsrahmen
ist in Segmente I bis IV von jeweils 732 bit aufgeteilt.
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Die Ubertragungsbitrate, die Rahmenlänge und das Rahmenkennungswort
erfüllen die CCITT-Empfehlungen G751.
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Die Belegung der Segmente I bis IV ist in Figur 3 der jeweils unter
dem Segment liegenden Tabelle zu entnehmen.
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Im Segment I enthalten die Bits Nr. 1 bis 6 ein Rahmenkennungswort
RKW und ein Meldewort MW. Die Bits Nr. 17 bis 21 enthalten Daten d4 des Digitalsignals
D4, die Bits Nr. 22 bis 23 Daten d6 des Digitalsignals D6 und die Bits Nr. 24 bis
732 Daten d4 des Digitalsignals D4.
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In den Segmenten II und III sind das Bit Nr. 1 mit einer Stopfkennung
S3 des Digitalsignals D3, die Bits Nr. 2 bis 22 mit Daten d6 des Digitalsignals
D6 und sind die Bits Nr. 23 bis 732 mit Daten d3 des Digitalsignals D3 belegt.
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Im Segment IV ist Bit Nr. 1 mit der Stopfkennung 53, sind die Bits
Nr. 2 bis 22 mit den Daten d6 des Digitalsignals D6, ist das Bit Nr. 23 mit Platz
für ein stopfbares Bit dS3 des Digitalsignals D3 und sind die Bits Nr. 24 bis 732
mit Daten d3 des Digitalsignals D3 belegt.
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Figur 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Multiplexgerät. Es enthält sendeseitig
Multiplexer M1 und M2 sowie eine sendeseitige Taktzentrale TZss und empfangsseitig
Demultiplexer DM1 und DM2 sowie eine empfangsseitige Taktzentrale TZes.
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Dem Multiplexer M2 wird das Digitalsignal D1 einer Bitrate von 2048
kbit/s und das Digitalsignal D2 einer
Bitrate von 1024 kbit/s zugeführt.
Dem Multiplexer Ml wird das dem Multiplexer M2 entnommene Digitalsignal D6 einer
Bitrate von # 3091,6 # 139264 . 65 kbit/s, 2928 das Digitalsignal D3 einer Bitrate
von 135015625 bit/s und das Digitalsignal D4 einer Bitrate kleiner 237 kbit/s zugeleitet.
Das Digitalsignal D5 am Ausgang des Multiplexers M1 weist eine Bitrate von 139264
kbit/s auf.
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Dem Demultiplexer DM1 wird ein Digitalsignal D5a einer Bitrate von
139264 kbit/s zugeführt. Ausgangsseitig gibt dieser DemuItiplexer DM1 ein Digitalsignal
D3a einer Bitrate von 135015625 bit/s, ein Digitalsignal D4a einer Bitrate von kleiner
237 kbit/s und ein Digitalsignal D6a einer Bitrate von a>3091,6 kbit/s ab. Letzteres
wird dem Demultiplexer DM2 zugeführt, der ein Digitalsignal D1a einer Bitrate von
2048 kbit/s und ein Digitalsignal D2a von 1024 kbit/s abgibt.
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Die Multiplexer Ml und M2 sowie die Demultiplexer DM1 und DM2 weisen
auf der Seite mit den Digitalsignalen niederer Bitrate an sich bekannter Pufferspeicher,
Stopf- und Destopfeinrichtungen, Einfüge- und Ausblendeinrichtungen für Rahmenkennwörter,
Meldebits und Stopfkennungen sowie Uberwachungseinrichtungen auf. Lediglich für
das Digitalsignal D6 erübrigen sich Stopf- und Destopfeinrichtungen.
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Die Uberwachungen der Demultiplexer DM1 und DM2 haben jeweils Verbindungen
für ein Digitalsignal D7 bzw. D8 zu den Eingängen der Meldebits an den Multiplexern
M1 und M2.
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Die Aufteilung in zwei Multiplexer M1 und M2 und zwei Demultiplexer
DM1, DM2 hat den Vorteil, daß für die
langsamere Bitströme langsamere
Technologien verwendet werden können.
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6 Patentansprüche 4 Figuren