DE3509363C2

DE3509363C2 -

Info

Publication number: DE3509363C2
Application number: DE19853509363
Authority: DE
Inventors: Ulf Dipl.-Ing. Assmus; Willy Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt De Bartel; Horst Dipl.-Ing. 6101 Rossdorf De Hessenmueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1989-10-19
Also published as: DE3509363A1

Description

Area of application and purpose

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.The invention relates to a time-division multiplex structure for digital, preferably optical subscriber lines, in which a digital signal of approximately 140,000 kbit / s, the z. B. a high-quality digitally coded moving picture signal is summarized with a selectable number n of digital signals with approx. 2000 kbit / s in multiples of time.

State of the art and criticism

In der CCITT-Empfehlung I.412 wird ein sogenannter H 1-Kanal definiert, der es Teilnehmern am ISDN ermöglicht, einen transparenten Nettobitstrom mit 1920 kbit/s zu übertragen. Für die Schnittstelle zwischen Teilnehmer und ISDN sind in CCITT-Empfehlung I.431 2048 kbit/s und eine Pulsrahmen struktur entsprechend der bei der ersten Stufe der digitalen Übertragungshierarchie verwendeten Struktur vorgesehen. 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 Empfehlungen. Die Festlegung der Netto bitrate eines H 4-Kanals mit ca. 140 000 kbit/s erscheint aber besonders dringlich, weil der H 4-Kanal als Träger eines hochwertigen, digital codierten Fernsehsignals infrage kommt. Ohne eine derartige Festlegung ist es nicht möglich, eine genaue Pulsrahmenstruktur anzugeben.CCITT recommendation I.412 defines a so-called H 1 channel, which enables ISDN subscribers to transmit a transparent net bit stream at 1920 kbit / s. For the interface between subscriber and ISDN, CCITT recommendation I.431 2048 kbit / s and a pulse frame structure corresponding to the structure used in the first stage of the digital transmission hierarchy are provided. There are still no international recommendations for transparent channels with higher bit rates in the order of the second, third and especially the fourth level of the digital hierarchy. However, the definition of the net bit rate of an H 4 channel at approximately 140,000 kbit / s seems particularly urgent because the H 4 channel can be used as a carrier for a high-quality, digitally coded television signal. Without such a definition, it is not possible to specify an exact pulse frame structure.

Im NTZ-Archiv, Band 4 (1982) S. 104 wird beschrieben, daß ausgehend von dem in CCIR-Empfehlung AA/11 (MOD F) fest gelegten Studiostandard mit 216 000 kbit/s durch Nachrichten reduktion auch eine hochwertige digitale Bewegtbildüber tragung mit ca. 140 Mbit/s möglich ist. Ein genaue Bitrate wird jedoch nicht genannt. The NTZ Archive, Volume 4 (1982) p. 104 describes that based on that set in CCIR recommendation AA / 11 (MOD F) set studio standard with 216 000 kbit / s through messages reduction also a high quality digital moving image transmission with approx. 140 Mbit / s is possible. An exact bit rate is not mentioned, however.

Aus der NTZ 1985, Heft 3, Seite 143, Bild 2 ist eine Multiplexstruktur für die digitale Übertragung eines Bewegtbildsignals bekannt. Für das Bewegtbildsignal wird dort eine Nettobitrate von 135 000 kbit/s vorgeschla gen. Diese Zahl ist aus Gründen der einfachen Taktableitung ohne Rest durch die Zeilenfrequenz des analogen Quellen signals von 15 625 Hz teilbar. In dem durch eine Zusatz bitrate auf die Standardbitrate der vierten Hierarchie stufe der PCM-Hierarchie von 139 276 kbit/s aufgefüllten H 4-Kanal lassen sich somit noch zwei H 1-Kanäle übertragen. Die Multiplexbildung basiert auf plesiochronen Einzelsig nalen und verwendet die bekannte positive Taktanpassungs technik.A multiplex structure for the digital transmission of a moving image signal is known from NTZ 1985, volume 3, page 143, image 2. A net bit rate of 135,000 kbit / s is proposed there for the moving image signal. For reasons of simple clock derivation, this number is divisible by the line frequency of the analog source signal of 15,625 Hz without any remainder. In the H 4 channel filled by an additional bit rate to the standard bit rate of the fourth hierarchy of the PCM hierarchy of 139 276 kbit / s, two H 1 channels can thus be transmitted. The multiplex formation is based on plesiochronous individual signals and uses the known positive clock adaptation technology.

Diese bekannte Multiplexstruktur erfüllt zwar die Forderungen der digitalen Bewegtbildübertragung, der hieraus resul tierende Rahmenaufbau erlaubt jedoch keine universelle An wendung in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl von H 1-Kanälen.This known multiplex structure fulfills the requirements of digital video transmission, but the resulting frame structure does not allow universal application in connection with any number of H 1 channels.

task

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 H 1-Kanälen mit dem H 4-Kanal in einem Pulsrahmen zu vereinigen. Außerdem soll die gewählte Nettobitrate eine einfache Taktableitung und eine möglichst einfache schal tungstechnische Realisierung erlauben.The invention also starts from a net bit rate for the moving picture signal, which is divisible by the line frequency without any remainder. In addition, the object of the invention is to combine a selectable number n of H 1 channels with the H 4 channel in one pulse frame. In addition, the selected net bit rate should allow simple clock derivation and the simplest possible circuitry implementation.

solution

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 H 4 = 136 000 kbit/s vor. Dieser H 4-Kanal läßt sich dann - auch die Standardbitrate von 139 276 kbit/s aufgefüllt - mit einer in Grenzen wählbaren Anzahl von n H 1-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 zusammenfassen, wobei die 1024 bit jeweils dem H 4-Kanal, die n · 16 Bit des ersten Satzes der Synchronisierung und Signalisierung und die n · 16 bit der übrigen Sätze der H 1-Kanalüber tragung vorbehalten sind.To achieve this object, the invention proposes a net bit rate H 4 = 136,000 kbit / s which can be divided not only by the line frequency but also by 64 net bit rate without a remainder. This H 4 channel can then be filled - also the standard bit rate of 139 276 kbit / s - with a selectable number of n H 1 channels, - the bit rate of which is filled from a net 1920 kbit / s to 2176 kbit / s each , to form a pulse frame of 17 sets of n x 16 + 1024 bits each, the 1024 bits each of the H 4 channel, the n x 16 bits of the first set of synchronization and signaling and the n x 16 bits of the other sets of H 1 channel transmission reserved.

Das Bildungsgesetz der Gesamtbitrate Φ ges sieht wie folgt aus:The education law of the total bit rate Φ tot looks like this:

Φ ges = H 4 + Δ H 4 + n (H 1 + 2 Δ H 1) Φ tot = H 4 + Δ H 4 + n (H 1 + 2 Δ H 1 )

Δ H 4 und Δ H 1 sind Zusatzbitraten, die den jeweiligen H 4- bzw. H 1-Kanal auf 139 264 kbit/s bzw. 2176 kbit/s auffüllen. Diese Zahlen eingesetzt ergibt für die Gesamtbitrate Φ ges = 136 000 kbit/s + 3264 kbit/s + n · (1920 kbit/s + 2 · 128 kbit/s). Δ H 4 and Δ H 1 are additional bit rates that fill the respective H 4 and H 1 channels to 139 264 kbit / s and 2176 kbit / s, respectively. Using these numbers gives the total bit rate Φ tot = 136,000 kbit / s + 3264 kbit / s + n · (1920 kbit / s + 2 · 128 kbit / s).

Further embodiment of the invention

Es bietet sich an, die für H 1-Kanäle reservierte Bitrate von 2048 kbit/s ebenfalls für die Übertragung von Sprachkanälen zu nutzen. Statt eines breitbandigen H 1-Signals werden in diesem Fall 30 Sprachkanäle (B = 64 kbit/s) und der Signali sierungskanal D 64 übertragen.It is advisable to use the bit rate of 2048 kbit / s reserved for H 1 channels for the transmission of voice channels as well. Instead of a broadband H 1 signal, 30 voice channels (B = 64 kbit / s) and signaling channel D 64 are transmitted in this case.

Die Signalisierungsbits der n · 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 bit of the first of the 17 sets of the pulse frame can also be e.g. T. serve as service bits for the formation of test loops.

Achievable advantages

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbe sondere darin, daß eine sehr einfache Pulsrahmenstruktur vorliegt, die universell anwendbar ist für jede mögliche Anzahl n von H 1-Kanälen im Zeitvielfach mit einem H 4-Kanal. The advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that a very simple pulse frame structure is present which can be used universally for any number n of H 1 channels in multiples of time with one H 4 channel.

Hieraus resultiert eine einfache Schaltungstechnik für Pulsrahmenerzeugung und Taktableitung. Insbesondere lassen sich die Takte 8 kHz und 64 kHz durch einfache Fre quenzteilung ableiten, da 8 kHz der Pulsrahmentakt ist.This results in a simple circuit technology for pulse frame generation and clock derivation. In particular the 8 kHz and 64 kHz clocks can be simply Derive sequence division since 8 kHz is the pulse frame clock.

Die Pulsrahmenstruktur erlaubt eine 8- oder 16-bit-parallele Signalverarbeitung, wodurch einer ersten Serien-Parallel- Wandlungsstufe in ECL-Technik zur Weiterverarbeitung z. B. auf CMOS-Technik übergegangen werden kann.The pulse frame structure allows an 8- or 16-bit parallel Signal processing, whereby a first series parallel Conversion level in ECL technology for further processing e.g. B. can be transferred to CMOS technology.

Die Nettobitrate H 4 = 136 00 kbit/s hat den Vorteil, daß im Bittakt die Frequenz 64 kHz und die Zeilenfrequenz 15,625 kHz enthalten sind.The net bit rate H 4 = 136 00 kbit / s has the advantage that the frequency 64 kHz and the line frequency 15.625 kHz are contained in the bit clock.

Description of an embodiment

Anhand von Fig. 1 soll die Rahmenstruktur näher erläutert werden. Für eine reale Anwendung erscheint z. B. die Zahl n = 5 sinnvoll. Dabei wären vier H 1-Kanäle (Signale von Breitbandkanälen) und ein Kanal für ein System PCM 30 mit 30 B-Kanälen und dem Signalisierungskanal D 64 zu über tragen, wobei in einem der 32 Zeitkanäle des PCM 30-Systems die Daten zur Signalisierung für das gesamte Bündel H 4 + 4 · H 1 + 30 · B + D 64 übertragen werden.The frame structure will be explained in more detail with reference to FIG. 1. For a real application, e.g. B. the number n = 5 makes sense. Four H 1 channels (signals from broadband channels) and one channel for a system PCM 30 with 30 B channels and the signaling channel D 64 would have to be transmitted, with the data for signaling for in one of the 32 time channels of the PCM 30 system the entire bundle H 4 + 4 · H 1 + 30 · B + D 64 are transmitted.

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

Die resultierende Bitrate beträgt Φ = 150 144 kbit/s. Da die Rahmenkennung gebündelt im ersten der 17 Sätze über tragen wird, besteht die Möglichkeit, dem Signalisierungs kanal D 64 einen festen Platz im Rahmen zu reservieren, d. h. den Multiplex- und den (30 · B + D 64)-Rahmen zu synchroni sieren, mit dem Vorteil, daß eine Abspaltung der Daten des D-Kanals auf einfache Weise möglich ist. Dies bedeutet nicht, daß die Bits des D-Kanals unmittelbar benachbart sein müssen. Je nach Anwendungsfall können sie im Rahmen eine bestimmte Verteilung haben.The resulting bit rate is Φ = 150 144 kbit / s. Since the frame identifier is transmitted bundled in the first of the 17 sets, there is the possibility of reserving a fixed place in the frame for the signaling channel D 64 , ie to synchronize the multiplex and (30 · B + D 64 ) frames, with the advantage that the data of the D channel can be split off in a simple manner. This does not mean that the bits of the D channel must be immediately adjacent. Depending on the application, they can have a specific distribution.

Claims

1. Time multiplexing for digital, preferably optical subscriber lines, in which a suitable for moving picture signal transmission H 4 digital signal of approximately 140,000 kbit / s and n H 12 digital signals of 1920 kbit / s are combined, the net bit rate H 4 for the moving image signal is divisible by its line frequency without a remainder and is filled up to the standardized data rate of the fourth PCM hierarchy level of 139 264 kbit / s, characterized in that
that the net bit rate H 4 = 136 00 kbit / s is provided for the moving picture signal and
that this H 4 channel with n from 1920 kbit / s net to 2176 kbit / s filled H 12 channels can be combined into a time multiple with a pulse frame of 17 sets of n x 16 + 1024 bit, the 1024 bit each of the H 4 channel transmission, the n × 16 bit of the first set of synchronization and signaling and the n × 16 bit of the remaining sets of H 12 channel transmission are reserved.

2. Time-division multiplexing according to claim 1, characterized in that at least one H 1 channel transmits a PCM30 system, each with 30 voice channels (B) and the signaling channel (D 64 ).

3. Time division multiplexing according to claim 1, characterized in that the signaling bits of the n · 16 bits of the first of the 17 sets of the pulse frame can be used in part as service bits for forming test loops.

4. Time multiplexing according to claim 1 or 2, characterized in that with n = 5 and a frame length of 125 µs in addition to the H 4 channel four H 1 channels and a PCM30 system are transferable, where in one of the 32 time channels PCM30 of the system, the data for the entire bundle H 4 + 4 · H 1 + 30 B + D 64 are transferred (FIG. 1).