DE3509363A1

DE3509363A1 - Time-division multiplex structure for digital, preferably optical subscriber lines

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Publication number: DE3509363A1
Application number: DE19853509363
Authority: DE
Inventors: Ulf Dipl.-Ing. Aßmus; Willy Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt Bartel; Horst Dipl.-Ing. 6101 Roßdorf Hessenmüller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1986-09-18
Also published as: DE3509363C2

Abstract

To combine a H4 digital signal of approximately 140000 kbit/s, suitable for the transmission of full-motion video, with a number of n H1 digital signals of approximately 2000 kbit/s, selectable within limits, a net bit rate H4 of 136000 kbit/s, which can be divided by the line frequency of the analog full-motion video signal and also by 64 without remainder, is selected. Filled up to the standard bit rate of the 4th PCM hierarchy level of 139264 kbit/s, this H4 channel can be combined with n H1 channels, filled up from 1920 kbit/s net to in each case 2176 kbit/s, to form a pulse frame of 17 sets of (n . 16 + 1024) bits. The 1024 bits are in each case reserved for the H4 channel transmission, the n . 16 bits of the first set are reserved for the synchronisation and signalling and the n . 16 bits of the remaining sets are reserved for the H1 channel transmission. Instead of a H1 channel, a PCM 30 system can also be transmitted (Figure 1). <IMAGE>

Description

Zeitmultiplexstruktur für digitale Teilnehmeranschluß-Time division multiplex structure for digital subscriber line

leitungen Anwendungsgebiet und Zweck Die Erfindung betrifft eine Zeitmultiplexstruktur für digitale, vorzugsweise optische Teilnehmeranschlußleitungen, bei denen ein Digitalsignal von ca. 140 000 kbit/s, das z. B. ein hochwertiges digital codiertes Bewegtbildsignal transportiert, mit einer in Grenzen wählbaren Anzahl n von Digitalsignalen mit ca. 2000 kbit/s im Zeitvielfach zusammengefaßt wird.lines Field of application and purpose The invention relates to a time division multiplex structure for digital, preferably optical subscriber lines where a digital signal of approx. 140,000 kbit / s, the z. B. a high quality digitally encoded moving picture signal transported, with a selectable number n of digital signals with approx. 2000 kbit / s is summarized in the time multiple.

Stand der Technik und Kritik In der OCITT-Empfehlungl.412 wird ein sogenannter H1-Eanal definiert,der es Teilnehmern am ISDN ermöglicht, einen transparenten Nettobitstrom mit 1920 kbit/s zu übertragen.State of the art and criticism In the OCITT Recommendationl. 412 a so-called H1-Eanal, which enables subscribers to the ISDN to have a transparent Net bit stream to be transmitted at 1920 kbit / s.

Für die Schnittstelle zwischen Teilnehmer und ISDN sind in CCITl-Empfehlung 1.431 2048 kbit/s und eine Pulsrahmenstruktur entsprechend der bei der ersten Stufe der digItalen ubertragungshierarchie verwendeten Struktur vorgesehen.For the interface between subscriber and ISDN are in CCITl recommendation 1,431 2048 kbit / s and a pulse frame structure corresponding to that of the first stage the structure used in the digital transmission hierarchy.

Für transparente Kanäle mit höheren Bitraten in der Größenordnung der zweiten, dritten und insbesondere der vierten Stufe der digitalen Hierarchie gibt es noch keine internationalen mpfehlungen. Die Festlegung der netto bitrate eines H4-Eanals mit ca. 140 000 kbit/s erscheint aber besonders dringlich, weil der H4-Kanal als Träger eines hochwertigen, digital codierten Fernsehsignals infrage kommt. Ohne eine derartige Festlegung ist es nicht möglich, eine genaue Pulsrahmenstruktur anzugeben.For transparent channels with higher bit rates in the order of magnitude the second, third and especially the fourth level of the digital hierarchy there are still no international recommendations. The definition of the net bit rate an H4-Eanal with approx. 140,000 kbit / s seems particularly urgent because the H4 channel as a carrier of a high-quality, digitally encoded television signal comes. Without such a definition it is not possible to obtain an exact pulse frame structure to specify.

Im NTZ-Archiv, Band 4 (1982) S. 104 wird beschrieben, daß ausgehend von dem in CCIR-Empfehlung AA/11 (MOD F) festgelegten Studiostandard mit 216 000 kbit/s durch Nachrichtenreduktion auch eine hochwertige digitale Bewegtbildübertragung mit ca. 140 Mbit/s möglich ist. Eine genaue Bitrate wird jedoch nicht genannt.In the NTZ archive, Volume 4 (1982) p. 104 it is described that starting from the studio standard defined in CCIR recommendation AA / 11 (MOD F) with 216,000 kbit / s also enables high-quality digital video transmission through message reduction with approx. 140 Mbit / s is possible. However, an exact bit rate is not given.

Aus der NTZ 1985, Heft 3, Seite 143, Bild 2 ist eine Multiplexstruktur für die digitale Ubertragung eines Bewegtbildsignals bekannt. Für das Bewegtbildsignal wird dort eine Nettobitrate von 135 000 kbit/s vorgeschlagen. Diese Zahl ist aus Gründen der einfachen Taktableitung ohne Rest durch die Zeilenfrequenz des analogen Quellensignals von 15 625 Hz teilbar. In dem durch eine Zusatzbitrate auf die Standardbitrate der vierten Hierarchiestufe der PCM-Hierarchie von 139 264 kbit/s aufgefüllten H4-Kanal lassen sich somit noch zwei H1-Kanäle übertragen.From NTZ 1985, issue 3, page 143, Fig. 2 is a multiplex structure known for the digital transmission of a moving image signal. For the moving picture signal a net bit rate of 135,000 kbit / s is proposed there. That number is off Reasons of simple clock derivation without rest through the line frequency of the analog Source signal divisible by 15 625 Hz. In that by an additional bit rate on the standard bit rate the fourth hierarchy level of the PCM hierarchy of 139 264 kbit / s filled H4 channel this means that two more H1 channels can be transmitted.

Die Multiplexbildung basiert auf plesiochronen Einzelsignalen und verwendet die bekannte positive Taktanpassungstechnik.The multiplexing is based on plesiochronous individual signals and uses the well-known positive clock matching technique.

Diese bekannte Multiplexstruktur erfüllt zwar die Forderungen der digitalen Bewegtbildübertragung, der hieraus resultierende Rahmenaufbau erlaubt jedoch keine universelle Anwendung in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl von H1-Kanälen.This known multiplex structure meets the requirements of digital video transmission, which allows the resulting frame structure however, it is not universally applicable in conjunction with any number of H1 channels.

Aufgabe Auch die Erfindung geht von einer Nettobitrate für das Bewegtbildsignal aus, die durch die Zeilenfrequenz ohne Rest teilbar ist. Darüber hinausgehend stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine in Grenzen wählbare Anzahl n von H1-Kanälen mit dem H4-Kanal in einem Pulsrahmen zu vereinigen. Außerdem soll die gewählte Nettobitrate eine einfache Taktableitung und eine möglichst einfache schaltungstechnische Realisierung erlauben.The invention is also based on a net bit rate for the moving picture signal which is divisible by the line frequency without a remainder. In addition, it provides the object of the invention is to provide a number n of H1 channels that can be selected within limits to unite with the H4 channel in a pulse frame. In addition, the selected net bit rate should a simple clock derivation and the simplest possible circuit implementation allow.

Lösung Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung für die Nettobitrate eine nicht nur durch die Zeilenfrequenz sondern zusätzlich auch durch 64 ohne Rest teilbare Nettobitrate K4 = 136 000 kbit/s vor. Dieser H4-Kanal läßt sich dann - auf die Standardbitrate von 139 264 kbit/s aufgefüllt - mit einer in Grenzen wählbaren Anzahl von n H1-Kanälen, - deren Bitrate von netto 1920 kbit/s auf jeweils 2176 kbit/s aufgefüllt ist, zu einem Pulsrahmen von 17 Sätzen zu je n . 16 + 1024 bit zusammCnfassen, wobei die 1024 bit jeweils dem H4-Eanal, die n . 16 Bit des ersten Satzes der Synchronisierung und Signalisierung und die n . 16 bit der übrigen Sätze der H1-Eanalübertragung vorbehalten sind.Solution To solve this problem, the invention proposes for the net bit rate one not only through the line frequency but also through 64 without remainder divisible net bit rate K4 = 136,000 kbit / s. This H4 channel can then be - to the standard bit rate of 139 264 kbit / s filled up - with one within a selectable number of n H1 channels, - their bit rate of net 1920 kbit / s is filled up to 2176 kbit / s each, to a pulse frame of 17 sentences each n. 16 + 1024 bits together, where the 1024 bits correspond to the H4 channel, the n . 16 bits of the first set of synchronization and signaling and the n. 16 bits of the remaining records are reserved for the H1 channel transmission.

Das Bildungsgesetz der Gesamtbitrate ges sieht wie folgt aus: ges = H4 + +H4 + n (H1 + 2# H1) 114 und H1 sind Zusatzbitraten, die den jeweiligen H4-bzw.The law of formation of the total bit rate tot looks like this: tot = H4 + + H4 + n (H1 + 2 # H1) 114 and H1 are additional bit rates that correspond to the respective H4 or

H1-Kanal auf 139 264 kbit/s bzw. 2176 kbit/s auffüllen.Fill the H1 channel to 139 264 kbit / s or 2176 kbit / s.

Diese Zahlen eingesetzt ergibt für die Gesamtbitrate ges = 136 000 kbit/s + 3264 kbit/s + n . (1920 kbit/s + 2 . 128 kbit/s).Inserting these numbers results in tot = 136,000 for the total bit rate kbit / s + 3264 kbit / s + n. (1920 kbit / s + 2. 128 kbit / s).

Weitere Ausgestaltung der Erfindung Es bietet sich an, die für H1-Eanäle reservierte Bitrate von 2048 kbit/s ebenfalls für die Ubertragung von Sprachkanälen zu nutzen. Statt eines breitbandigen H1-Signals werden in diesem Fall 30 Sprachkanäle (B = 64 kbit/s) und der SignalisierungskanalD64 übertragen.Further embodiment of the invention It is advisable to use the one for H1 channels reserved bit rate of 2048 kbit / s also for the transmission of voice channels to use. Instead of a broadband H1 signal, there are 30 voice channels in this case (B = 64 kbit / s) and the signaling channel D64.

Die Signalisierungsbits der n 16 16 bit des ersten der 17 Sätze des Pulsrahmens können auch z. T. als Servicebits zur Bildung von Prüfschleifen dienen.The signaling bits of the n 16 16 bits of the first of the 17 sets of the Pulse frame can also z. T. serve as service bits to form test loops.

Erzielbare Vorteile Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbesondere darin, daß eine sehr einfache Pulsrahmenstruktur vorliegt, die universell anwendbar ist für jede mögliche Anzahl n von H1-Eanälen im Zeitvielfach mit einem H4-Kanal.Achievable Advantages The advantages that can be achieved with the invention are in particular that there is a very simple pulse frame structure that is universal can be used for any possible number n of H1 channels in the time multiple with one H4 channel.

Hieraus resultiert eine einfache Schaltungstechnik für Puisrahmenerzeugung und Taktableitung. Insbesondere lassen sich die Takte 8 kHz und 64 kHz durch einfache Frequenzteilung ableiten, da 8 k11z der Pulsrahntakt ist.This results in a simple circuit technology for generating pulse frames and clock derivation. In particular, the 8 kHz and 64 kHz clocks can be set with simple Derive frequency division, since 8 k11z is the pulse frame clock.

Die Pulsrahmenstruktur erlaubt eine 8- oder 16-bit-parallele Signalverarbeitung, wodurch nach einer ersten Serien-Parallel-Wandlungssutfe in ECL-Technik zur Weiterverarbeitung z.B.The pulse frame structure allows 8- or 16-bit parallel signal processing, whereby after a first series-parallel conversion step in ECL technology for further processing e.g.

auf CMOS-Technik übergegangen werden kann.can be switched to CMOS technology.

Die Nettobitrate K4 = 136 000 kbit/s hat den Vorteil, daß im Bittakt die Frequenz 64 kHz und die Zeilenfrequenz 15,625 kHz enthalten sind.The net bit rate K4 = 136,000 kbit / s has the advantage that in the bit rate the frequency 64 kHz and the line frequency 15.625 kHz are included.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels Anhand von Fig. 1 soll die Rahmenstruktur näher erläutert werden. Für eine reale Anwendung erscheint z. 3. die Zahl n = 5 sinnvoll. Dabei wären vier H1-Kanäle (Signale von Breitbandkanälen) und ein Kanal für ein System PCM 70 mit 30 B-Kanälen und dem Signalisierungskanal 1)64 zu übertragen, wobei in einem der 32 Zeitkanäle des rOM 30-Systems die Daten zur Signalisierung für das gesamte Bündel H4 + 4 . H1 + 30 . 3 + D 64 übertragen werden.Description of an exemplary embodiment Using FIG. 1, the Frame structure will be explained in more detail. For a real application z. 3. the number n = 5 makes sense. There would be four H1 channels (signals from broadband channels) and a channel for a system PCM 70 with 30 B-channels and the signaling channel 1) 64 to be transmitted, with the data in one of the 32 time channels of the ROM 30 system for signaling for the entire bundle H4 + 4. H1 + 30. 3 + D 64 transferred will.

Gemäß Fig. 1 stehen für diesen Fall am Anfang des Rahmens n 16 16 = 80 bit für die Rahmensynchronisierung und die Signalisierung zur Verfügung. Die Rahmendauer beträgt 125 ys, die Rahmenlänge 18 768 bit. Jeder Satz des Rahmens enthält 1104 bit.According to FIG. 1, in this case there are n 16 16 at the beginning of the frame = 80 bits are available for frame synchronization and signaling. the The frame duration is 125 ys, the frame length is 18,768 bits. Each set of the frame contains 1104 bit.

Die resultierende Bitrate beträgt = 150 144 kbit/s. Da die Rahmenkennung gebündelt im ersten der 17 Sätze übertragen wird, besteht die Möglichkeit, dem Signalisierungskanal D64 einen festen Platz im Rahmen zu reservieren, d.h.The resulting bit rate is = 150 144 kbit / s. Since the frame identifier bundled in the first of the 17 sentences is transmitted, there is the possibility of the signaling channel D64 to reserve a fixed place in the frame, i.e.

den Multiplex- und den ( 30 . B + D64)- Rahmen zu synchronisieren, mit dem Vorteil, daß eine Abspaltung der Daten des D-Eanals auf einfache Weise möglich ist. Dies bedeutet nicht, daß die Bits des D-Eanals unmittelbar benachbart sein müssen. Je nach Anwendungsfall können sie im Rahmen eine bestimmte Verteilung haben.synchronize the multiplex and the (30. B + D64) frames, with the advantage that the data of the D-eanals on easy way is possible. This does not mean that the bits of the D channel are immediate must be adjacent. Depending on the application, you can use a specific Have distribution.

Claims

Time division multiplex structure for digital, preferably optical subscriber lines (4) Claims 1. Time division multiplex structure for digital, preferably optical Subscriber lines in which an H4 digital signal suitable for video transmission from approx.

140,000 kbit / s and n H1 digital signals of approx. 2000 kbit / s each are summarized, the net bit rate X4 for the moving picture signal by its Line frequency divisible without remainder and to the standardized data rate of the fourth PCM hierarchy level of 139 264 kbit / s is filled, which is not possible z e i c h n e t that for the moving image signal the additionally divisible by 64 without a remainder Net bit rate H4 = 136,000 kbit / is provided and that this H4 channel with n of net 1920 kbit / s on each of 2176 kbit / s filled H1 channels to a time multiple can be combined with a pulse frame of 17 sets of n 16 + 1024 bits each, where the 1024 bits of the H4 channel transmission, the n 16 bits of the first set the synchronization and signaling and the n 16 bits of the other sets of the H1-Xanal transmission are reserved.

2. Time division multiplex structure according to claim 1, characterized in that that at least one H1 channel is a PCM 30 system with 30 voice channels each (B) and the signaling channel (D64).

3. Time division multiplex structure according to claim 1, characterized in that that the signaling bits of the n 16 bits of the first of the 17 sets of the pulse frame can partly be used as service bits to create test loops.

4. Time division multiplex structure according to claim 1 or 2, characterized in that that with n = 5 and a frame length of 125 ps, there are four H1 channels in addition to the H4 channel and a PCM 30 system can be transmitted, with one of the 32 time channels of the PON 30 system, the data for the entire bundle H4 + 4 RI + 30 3 + D64 can be transmitted (Fig. 1).