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DE3531991A1 - Method for transmitting digital data - Google Patents

Method for transmitting digital data

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DE3531991A1
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DE
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Patent type
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data
information
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stream
bits
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19853531991
Other languages
German (de)
Inventor
Gert Dipl Ing Niemann
Hans-Juergen Dipl Ing Mundt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kabelmetal Electro GmbH
Original Assignee
Kabelmetal Electro GmbH
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Publication date

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/38Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/4906Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes
    • H04L25/4908Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes using mBnB codes

Abstract

A method is indicated with which additional information can be transmitted using the known block-code monitoring method in digital data transmission. For this purpose, instead of the coded transmission blocks with (n+1) bits, information blocks similarly with (n+1) bits are inserted at fixed intervals in the data stream. The information blocks are composed of data blocks with n bits which are branched off from the data stream before the coding and an information bit which is removed from at least one other data stream with a significantly lower frequency. The information bit is filtered out from the incoming data stream at the receiving end.

Description

Die Erfindunge bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung von digitalen Daten, die in Form eines aus Bits bestehenden Datenstroms über Lichtwellenleiter von einem Sender zu einem Empfänger übertragen werden, bei welchem The Erfindunge relates to a method for transmission of digital data which are transmitted in the form of a group consisting of bit data stream of optical waveguides from a transmitter to a receiver, wherein
- der Datenstrom auf der Senderseite in Datenblöcke mit jeweils n Bits unterteilt wird, - the data stream is divided at the transmitter side into data blocks each having n bits,
- die Datenblöcke in einem Festwertspeicher mit vorher festgelegter Zuordnung in Sendeblöcke mit ( n + 1) Bits umgesetzt werden, - the data blocks in a read only memory having a predetermined allocation in transmission blocks with (n + 1) bits are converted,
- die Sendeblöcke auf die Übertragungsstrecke gegeben und mit erhöhter Geschwindigkeit übertragen werden, - be given the transmission blocks to the transmission path and transmitted at an increased speed,
- die Sendeblöcke auf der Empfängerseite in einem Festwertspeicher mit gleicher Zuordnung wie auf der Senderseite wieder in Datenblöcke mit n Bits umgesetzt werden und - the send blocks are implemented on the receiver side in a read only memory with the same assignment, such as on the transmitter side back into data blocks of n bits and
- Sendeblöcke, die wegen Verfälschung ihrer Binärinformation nicht in Datenblöcke umgesetzt werden können zur Fehlererkennung ausgewertet werden (Zeitschrift "Frequenz 34 (1980) 2", Seiten 45 bis 52). - send blocks that can not be converted into data blocks due to distortion of their binary information are evaluated for fault detection (journal "Frequency 34 (1980) 2", pages 45 to 52).

Bei Übertragung von digitalen Daten über Lichtwellenleiter - im folgenden kurz "LWL" genannt - können Fehler auftreten. hereafter called "fiber" - - For transmission of digital data over optical fibers errors may occur. Die sogenannten "Bitfehler" können beispielsweise dann entstehen, wenn der Sendepegel zu niedrig ist, wenn der sendende Laser defekt ist, wenn die Leitungsdämpfung zu hoch ist oder wenn die Empfängerseite nicht empfindlich genug ist. The so-called "bit error" can arise, for example, when the transmission level is too low, if the sending laser is defective when the line attenuation is too high or if the receiver side is not sensitive enough. Damit sichergestellt werden kann, daß die Übertragung einwandfrei ist, muß dieselbe ständig überwacht werden. This ensures that the transmission is flawless, the same must be constantly monitored. Dazu kann beispielsweise ein Verfahren verwendet werden, wie es eingangs beschrieben ist. A procedure can be used for example, as described above. Bei diesem Verfahren werden binäre Blockcodes verwendet, die unter Einsatz eines Codealphabets zur Überwachung des Übertragungssystems benutzt werden. In this method, binary block codes are used, which are used by using a code alphabet for monitoring the transmission system. Ein bei diesem bekannten Verfahren verwendeter Code mit gutem Wirkungsgrad ist der sogenannte 5B6B-Code, bei dem ein Datenblock mit n = 5 Bits in einen Sendeblock mit ( n + 1) = 6 Bits umgesetzt wird. An electrolyte used in this known method code with a good efficiency is the so-called 5B6B code in which a data block having n = 5 bits into a transmission block having (n + 1) 6 bits is converted =. Das Verfahren läßt sich mit unterschiedlichen Wirkungsgraden auch für andere Werte von " n " durchführen. The process can be carried out with different efficiencies for different values of "n". Stellvertretend für alle Möglichkeiten wird im folgenden auf den 5B6B-Code mit n = 5 eingegangen. On behalf of all options will be discussed with n = 5 in the following the 5B6B code.

Bei diesem Code müssen 2 5 möglichen Datenblöcken mit 5 Bits geeignete Sendeblöcke mit jeweils 6 Bits zugeordnet werden. In this Code 2 5 data blocks are to be associated with each 6 bits of 5 bits suitable transmission blocks. Es wird dabei ein aus einem positiven Mode und einem negativen Mode bestehendes Codealphabet gebildet. It is thereby formed one consisting of a positive mode and a negative mode code alphabet. Der positive Mode enthält nur ausgewogene und positive Wörter, wobei die Anzahl der Einsen im Wort größer als die Anzahl der Nullen ist, während der negative Mode lediglich ausgewogene und negative Wörter enthält, wobei die Anzahl der Nullen größer als die Anzahl der Einsen ist. The positive mode contains only balanced and positive words, where the number of ones in the word is greater than the number of zeros, while the negative mode contains only balanced and negative words, where the number of zeros is greater than the number of ones. Die gewünschte Blockstruktur wird bei diesem Verfahren als Codealphabet in Festwertspeichern abgelegt. The desired block structure is deposited in this process as a code alphabet in read-only memories. Wenn bei der Übertragung der Daten am Festwertspeicher der Empfängerseite ein Sendeblock ankommt, dessen binäre Information dort nicht abgelegt ist, dann kann dieser Sendeblock nicht in einen Datenblock zurückgewandelt werden. When a transmission block arrives in the transmission of data at the read-only memory of the receiver side, the binary information is not stored there, then this transmission block can not be converted back into a data block. Es liegt dann ein Fehler im Übertragungssystem vor, der ausgewertet wird. There is then a fault in the transmission system, which is evaluated. Dieses Verfahren hat sich bei der Fehlerüberwachung von digitalen Übertragungssystemen bewährt. This method has been proven to fault monitoring of digital transmission systems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Überwachungsverfahren zur Übertragung zusätzlicher Information auszunutzen, ohne dabei die Qualität der Fehlerüberwachung negativ zu beeinflussen. The object of the invention is based on exploiting the known monitoring method for transmitting additional information without affecting the quality of the error monitoring negative.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs geschilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, This object is achieved in a method of the initially described type according to the invention,
- daß auf der Senderseite in gleichbleibenden Abständen unter Umgehung des Festwertspeichers anstelle eines Sendeblocks ein Informationblock mit ( n + 1) Bits in den Datenstrom eingefügt wird. - that on the transmitter side at equal intervals in circumvention of the ROM instead of a transmission block, an information block (n + 1) bits is inserted into the data stream.
- daß der Informationsblock aus einem der Datenblöcke mit n Bits besteht, dem ein aus mindestens einem Hilfsdatenstrom entnommenes Informationsbit hinzugefügt wird, - that the block of information from one of the data blocks consisting of n bits, the words taken from at least one auxiliary data stream of information is added,
- daß das Informationsbit den Datenblöcken immer an der gleichen Position hinzugefügt wird, - that the information bit is always added to data blocks at the same position,
- daß die Frequenz des Hilfsdatenstroms mindestens um den Faktor "2" niedriger als die Frequenz des Datenstroms ist, - that the frequency of the auxiliary data stream is at least a factor "2" is lower than the frequency of the data stream,
- daß das Informationsbit auf der Empfängerseite aus dem Informationsblock herausgefiltert wird und - that the information bit is filtered out at the receiver side of the information block, and
- daß der n Bits aufweisende Datenblock des Informationsblocks unter Umgehung des Festwertspeichers wieder in den Datenstrom eingefügt wird. - in that the n bits comprising data block of the information block is re-inserted into the data stream by-passing the read-only memory.

Das Wort "Hilfsdatenstrom" wurde gewählt, um den Datenstrom, aus dem das Informationsbit entnommen wird, gegenüber dem eigentlichen Datenstrom im Beschreibungstext abgrenzen zu können. The word "auxiliary data stream" was chosen in order to delimit the data stream from which the information bit is taken relative to the actual data stream in the description text. Tatsächlich handelt es sich aber ebenso um einen digitalen Datenstrom wie bei dem eigentlichen Datenstrom. but in fact it is also a digital data stream as in the actual data stream.

Der Faktor "2", um den die Frequenz des Hilfsdatenstroms niederiger ist als die des Datenstroms, gilt für den Fall, daß die Datenblöcke aus nur einem Bit bestehen und daß jeder zweite Sendeblock durch einen Informationsblock ersetzt wird. The one factor "2" by which the frequency of the auxiliary data stream is niederiger than that of the data stream, applies to the case that the data blocks consist of one bit and in that each second transmission block is replaced by a block of information. Wegen der dazu erforderlichen hohen Übertragungsgeschwindigkeit ist ein solches Verfahren allerdings nur mit sehr großem Schaltungsaufwand realisierbar. Because of the required high transmission speed, such a method, however, is only feasible with very large amount of circuitry. Bei Einsatz eines dem 5B6B-Code entsprechenden Verfahrens ergibt sich bereits ein Faktor "12", wenn auch bei diesem Verfahren jeder zweite Sendeblock durch einen Informationsblock ersetzt wird. When a corresponding to the 5B6B code procedure already results in a factor "12", if each second transmission block is replaced by a block of information also in this method. Der Faktor wird um so größer, je größer die Anzahl der verbleibenden Sendeblöcke ist, bevor anstelle eines Sendeblocks ein Informationsblock eingefügt wird. The factor is the greater, the greater the number of remaining transmission blocks before an information block is inserted instead of a transmission block.

Durch Einfügen des das Informationsbit enthaltenden Informationsblocks anstelle eines Sendeblocks ist es möglich, neben dem eigentlichen Datenstrom mindestens einen weiteren als Hilfsdatenstrom bezeichneten Datenstrom gleichzeitig im gleichen System zu übertragen. By inserting the information bits containing the information block instead of a transmission block, it is possible to transmit not only the actual data stream at least one further data stream, referred to as auxiliary data stream simultaneously in the same system. Der jeweils wievielte Sendeblock durch einen Informationsblock ersetzt wird, hängt von der geforderten Genauigkeit bei der Ermittlung der Bitfehlerrate ab. The particular what number transmission block is replaced with a block of information depends on the required accuracy in determining the bit error rate. So kann vorzugsweise jeder 11. Sendeblock durch einen Informationsblock ersetzt werden. Thus, preferably each transmission block 11 may be replaced with a block of information. Dementsprechend ist auch die Frequenz des Hilfsdatenstroms zu wählen, dem das Informationsbit entnommen wird. Accordingly, also choose the frequency of the auxiliary data stream, where the information bit is removed.

Der Datenstrom wird durch dieses Verfahren in keiner Weise beeinflußt bzw. verfälscht. The data stream is influenced by this process in any way or tampered with. Es werden nur auf der Senderseite in festen Abständen Datenblöcke speziell codiert, ohne daß dabei ihre binären Informationen verändert werden. There are specially coded data blocks only on the transmitter side at fixed intervals, without causing their binary information is changed. Diese spezielle Codierung wird auf der Empfängerseite rückgängig gemacht und die Datenblöcke in ihrer ursprünglichen Form weitergegeben. This special coding is reversed at the receiving end and passed the data blocks in their original form.

Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden als Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen erläutert. The method of the invention will be described below as an embodiment with reference to the drawings.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 eine senderseitige Schaltung zur Realisierung des Verfahrens nach der Erfindung. Fig. 1 is a transmitter-side circuit for implementing the method according to the invention.

Fig. 2 die entsprechende empfängerseitige Schaltung. Fig. 2 shows the corresponding receiver-side circuit.

Fig. 3 einen möglichen Zusatz zur Schaltung nach Fig. 1, Fig. 3 shows a possible addition to the circuit of FIG. 1,

Fig. 4 einen möglichen Zusatz zur Schaltung nach Fig. 2. Fig. 4 shows a possible addition to the circuit of FIG. 2.

In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand des bekannten 5B6B-Codes erläutert. In the following description of the invention with reference to the known 5B6B codes will be explained. Der Buchstabe " n " beträgt damit "5". The letter "n" amounts to "5". Jeder Datenblock hat also 5 bits und jeder Sendeblock hat 6 Bits. Each data block has thus 5 bits and each transmission block has 6 bits. Prinzipiell kann die Erfindung aber auch bei anderen Blockcodeverfahren angewendet werden. In principle, the invention can however be applied to other block code method. Der Wirkungsgrad der einzelnen Verfahren gibt hier sinnvolle Grenzen an. The efficiency of each technique are here to reasonable limits.

An welcher Stelle das Informationsbit dem jeweiligen Datenblock hinzugefügt wird, ist beliebig. At which point the information bit is added to the respective data block is arbitrary. Vorzugsweise wird das Informationsbit an letzter Stelle hinzugefügt. Preferably, the information bit is added last.

Das Senden der Datenblöcke ( Fig. 1) mit einer um 6/5 erhöhten Bitrate macht es erforderlich, zwei unterschiedliche Taktfrequenzen bereitzustellen, deren Verknüpfungsverhältnis 6/5 in bekannter Schaltungstechnik, z. Transmitting the data blocks (Fig. 1) with a bit rate increased by 6/5 makes it necessary to provide two different clock frequencies, their linkage ratio 6/5 in a known circuit technology such. B. PLL, realisiert werden kann. B. PLL can be realized. Der Takt mit der niedrigeren Frequenz - beispielsweise 138 MHz - liest den bei E 1 ankommenden Datenstrom in ein Schieberegister 1 ein. The clock at the lower frequency - for example, 138 MHz - reads the incoming at E 1 data stream into a shift register first Das Schieberegister 1 setzt sich beispielsweise aus fünf Flip-Flops zusammen. The shift register 1 is, for example, of five flip-flops. Ein Taktteiler 2 erzeugt nach jeweils fünf Taktperioden einen Impuls, der einen Zwischenspeicher 3 veranlaßt, die im Schieberegister 1 enthaltene Information zu übernehmen. A clock divider 2 generated by five clock periods a pulse which causes a temporary memory 3 to take the information contained in the shift register. 1

Die Ausgänge des Zwischenspeichers 3 steuern einen Festwertspeicher 4 - im folgenden kurz "PROM 4 " genannt - der jeweils einem Datenblock mit 5 Bits einen Sendeblock mit 6 Bits und eine Information über den Folgemode zuweist. The outputs of the latch 3 to control a read only memory 4 - hereinafter briefly "PROM 4" mentioned - of the respectively assigns a data block having a transmission block 5 bits of 6 bits, and information on the following fashion. Die Information über den Folgemode wird in einem Flip-Flop 7 zwischengespeichert. The information about the sequence mode is latched in a flip-flop. 7 Das Flip-Flop 7 wird von dem gleichen Impuls getriggert, der auch den Zwischenspeicher 3 ansteuert. The flip-flop 7 is triggered from the same pulse which also drives the latch. 3 Damit erhält jeder Datenblock eine Information, aus welchem Mode (positiv oder negativ) der zuzuweisende Sendeblock entnommen werden soll. Thus, each data block receives information from which the mode to be assigned to the transmission block is to be removed (positive or negative).

Der Takt mit der höheren Frequenz - hier also 167 MHz - steuert einen Taktteiler 8 an, der nach jeweils sechs Taktperioden einen Impuls erzeugt. The clock having the higher frequency - in this case 167 MHz - drives a clock divider 8, which produces a pulse every six clock periods. Für die Dauer dieses Impulses wird ein Schieberegister 9 auf Einlesen geschaltet. For the duration of this pulse, a shift register 9 is set to reading. Hierbei wird dann der jeweils zugewiesene Sendeblock eingelesen, sofern die Umschalter 10 (Multiplexer) den Sendeblock des PROMs 4 ausgeben. Here, the respectively assigned transmission block is then read, as long as the switch 10 (multiplexer) to output the transmit block of the PROM. 4 Mit dem ausgangsseitigen Takt von 167 MHz wird dann der Sendeblock bei A 1 aus dem Schieberegister 9 ausgelesen und auf die Übertragungsstrecke gegeben. The transmit block at A 1 is then read out from the shift register 9 and placed on the transmission path to the output-side clock of 167 MHz.

Damit ist in Kurzfassung das bekannte Überwachungsverfahren nach dem 5B6B-Code auf der Sender- bzw. Codierseite beschrieben. Thus in summary, the known monitoring method is described by the 5B6B code on the transmitter and coding side. Dieses Verfahren wird gemäß der Erfindung zur zusätzlichen Übertragung von Informationen ausgenutzt, indem in gleichbleibenden Abständen ein Sendeblock durch einen Informationsblock ersetzt wird. This process is utilized according to the invention for the additional transmission of information by a transmission block is replaced by a block of information in constant intervals. Welcher Sendeblock dabei fortgelassen wird, hängt von zwei Grenzen ab, zwischen denen einerseits die Fehlerüberwachung noch gewährleistet ist und andererseits die Übertragungsqualität der zu übertragenden Information noch ausreicht. Which transmit block is omitted here, depends on two limits between which the one hand, the error monitoring is still ensured and on the other hand, the transmission quality of information to be transmitted is still sufficient. In diesem Sinne kann der 5. Sendeblock als untere Grenze angesehen werden, während der 15. Sendeblock die obere Grenze sein kann. In this sense, the fifth transmission block can be considered as the lower limit, while the 15 transmission block may be the upper limit. Die folgenden Ausführungen gelten für den 11. Sendeblock, so daß jeder 11. Sendeblock durch einen Informationsblock ersetzt wird, der ein Informationsbit enthält. The following applies to the transmission block 11, so that each transmission block 11 is replaced with a block of information contains one bit of information. Dies geschieht beispielsweise wie folgt: This happens, for example, as follows:

Der Ausgangsimpuls des Taktteilers 8 triggert auch einen Impulsteiler 12 , der nach jeweils elf Eingangsimpulsen einen Ausgangsimpuls liefert. The output pulse of the clock divider 8 also triggers a pulse divider 12 which provides an output pulse after every eleven input pulses. Für die Dauer dieses Ausgangsimpulses schalten die Umschalter 10 um. For the duration of the output pulse, the switch 10 will switch. Die Verbindungen zum PROM 4 sind dadurch unterbrochen, während fünf der sechs Umschalter 10 jetzt direkt mit dem Zwischenspeicher 3 verbunden sind. The compounds of the PROM 4 are thus interrupted, while five of the six switches 10 are now directly connected to the intermediate memory. 3 Von dort wird unter Umgebung des PROMs 4 ein Datenblock mit 5 Bits direkt übernommen und anstelle eines vom PROM 4 codierten Sendeblocks in das Schieberegister 9 eingelesen. From there, a block of data of 5 bits will be taken directly read instead of a coded from the PROM 4 transmit block into the shift register 9 under the environment of the PROMs. 4 An 6. Stelle wird dabei über den freigebliebenen 6. Umschalter (in Fig. 1 ganz links) ein frei verfügbares Informationsbit IB hinzugefügt, das eine zusätzliche Nutzinformation trägt. Place via the remaining free 6. changeover switch (far left in Fig. 1) added to a freely available information bit IB in 6 out, which has an additional payload. Dieses Informationsbit wird dem Hilfsdatenstrom entnommen. This bit of information is taken from the auxiliary data stream. Der Ausgangsimpuls des Impulsteilers 12 verriegelt dabei über ein logisches Gatter 13 (ODER-Verknüpfung) und das Flip-Flop 7 den Zwischenspeicher 3 für den Folgemode für die Dauer eines Datenblocks. The output pulse of the pulse divider 12 thereby locked via a logic gate 13 (OR operation) and the flip-flop 7 the latch 3 for the following fashion for the duration of a data block. Es wird damit bewirkt, daß der nächste zu codierende Datenblock in den Mode gewiesen wird, der eigentlich für den vorherigen Datenblock vorgesehen war. It is effected so that the next to be encoded data block is pointed in the mode that was actually intended for the previous data block.

Die Frequenz des Hilfsdatenstroms soll entsprechend obigen Ausführungen deutlich unterhalb der Frequenz des Datenstroms liegen. The frequency of the auxiliary data stream should be in accordance with above, well below the frequency of the data stream. Wenn zur Übertragung beispielsweise das bekannte 140-Mbit-System verwendet wird, dann wird wegen der Umwandlung des Datenblocks mit 5 Bits in einen Sendeblock mit 6 Bits die Übertragungsgeschwindigkeit auf 167 Mbit/s gesteigert. If for transmission, for example, the well-known 140-Mbit system is used, then due to the conversion of the data block with 5 bits into a transmission block of 6 bits the transmission speed of 167 Mbit / s is increased. Wird jetzt jeder 11. Datenblock durch einen Informationsblock ersetzt, dann darf die Frequenz des Hilfsdatenstroms nicht über 2,53 Mbit/s (167 : 66) liegen. Now every 11th data block replaced by a block of information, the frequency of the auxiliary data stream must not exceed 2.53 Mbit / s (167: 66) lie.

Wird für den Hilfsdatenstrom das ebenfalls bekannte 256-kbit-System eingesetzt, dann könnte bei den oben geschilderten Bedingungen jedes Informationsbit dieses Hilfsdatenstroms 9- bis 10mal übertragen werden. If the likewise known 256-kbit system used for the auxiliary data stream, then at the conditions described above, this auxiliary data stream could be transmitted 9- to 10 times each bit of information. Es könnten dann also problemlos auch Informationsbits aus mehr als einem Hilfsdatenstrom hinzugefügt werden. It could then be added so easily even bits of information from more than one auxiliary data stream.

Das gilt auch, wenn statt des 140-Mbit-Systems beispielsweise das ebenfalls bekannte 34-Mbit-System unter den gleichen Bedingungen für den Datenstrom verwendet wird. This also applies if, for example, which is also known 34Mbit system under the same conditions used for the data stream instead of the 140-Mbit system. Als oberen Grenze für die Frequenz des Hilfsdatenstroms ergäben sich hier 621,2 Kbit/s (41.000 : 66), so daß ein Informationsbit des 256-kbit-Systems 2- bis 3mal übertragen werden könnte. As the upper limit of the frequency of the auxiliary data stream here would result 621.2 Kbit / s (41,000: 66), so that an information bit of the 256-kbit system could be transmitted 2 to 3 times.

Der aus Sendeblöcken und Informationsblöcken bestehende Datenstrom wird über den Ausgang A 1 ausgelesen und über die angeschlossene Übertragungsstrecke übertragen. The transmission consists of blocks and blocks of information data stream is read out via the output A 1 and transmitted via the connected transmission path. Der Datenstrom gelangt am Ende der Übertragungsstrecke zum Empfänger ( Fig. 2) und wird diesem über den Eingang E 2 zugeführt. The data stream arrives at the end of the transmission path to the receiver (Fig. 2) and is supplied thereto via the input E 2. Anhand von Fig. 2 wird zunächst die an sich bekannte Fehlererkennung bei Verwendung des 5B6B-Codes erläutert: . With reference to FIG 2, the error detection, known per se will first be explained by using the 5B6B code:

Ein Schieberegister 14 liest den bei E 2 ankommenden Datenstrom ein. A shift register 14 reads the incoming at E 2 data stream. Das Schieberegister 14 setzt sich aus sechs Flip-Flops zusammen, die hier mit einer Frequenz von 167 MHz getaktet werden. The shift register 14 is composed of six flip-flops, which are clocked here with a frequency of 167 MHz. Der Takt kann mit bekannter Schaltungstechnik aus dem ankommenden Datenstrom gewonnen werden. The clock can be recovered with known circuitry from the incoming data stream. Ein Taktteiler 16 erzeugt nach jeweils sechs Taktperioden einen Impuls, der einen Zwischenspeicher 17 veranlaßt, die im Schieberegister 14 enthaltene Information zu übernehmen. A clock divider 16 generates every six clock periods, a pulse which causes a latch 17 to take the information contained in the shift register fourteenth Die im Zwischenspeicher 17 gespeicherten Sendeblöcke mit 6-Bits werden in einen Festwertspeicher 18 - im folgenden kurz "PROM 18 " genannt - gegeben und von diesem wieder in einen Datenblock mit 5 Bits zurückgewandelt. The data stored in the buffer memory 17 transmission blocks of 6 bits are in a read only memory 18 - hereafter called "PROM 18" - where and converted back again from the latter in a data block with 5 bits. Über die Umschalter 19 steht ein solcher Datenblock nunmehr vor einem Schieberegister 20 . Via the switch 19 is such a data block now facing a shift register 20th

Die Empfängerschaltung wird - wie im Sender - außer mit dem Takt 167 MHz zusätzlich mit einem zweiten Takt versorgt, dessen Frequenz jedoch um den Faktor 5/6 niedriger liegt - hier also mit 139 MHz. The receiver circuit is - as in the transmitter - except with the clock supplied 167 MHz in addition to a second clock, but its frequency is lower by a factor of 6.5 - in this case 139 MHz. Ein von diesem Takt gesteuerter Taktteiler 21 erzeugt nach jeweils fünf Taktperioden einen Impuls, für dessen Dauer das aus fünf Flip-Flops bestehende Schieberegister 20 auf "Einlesen" geschaltet wird. A controlled by this clock clock divider 21 generates by five clock periods a pulse, for a duration, which consists of five flip-flop shift register 20 is switched to "read". Hierbei wird der an den Ausgängen der Umschalter 19 bereitgestellte Datenblock in das Schieberegister 20 übernommen. Here, the provided at the outputs of the switches 19 data block is transferred to the shift register 20th

Bei der Decodierung der Sendeblöcke durch das PROM 18 gibt es bei fehlerhafter Übertragung des Datenstroms Decodierzustände, die wegen ihrer verfälschten Binärinformation nicht in einen Datenblock zurückgewandelt werden können. In decoding the transmission blocks by the PROM 18 there in case of faulty transmission of the data stream decoding states that can not be converted back into a data block because of their distorted binary information. Erkennt das PROM 18 einen solchen verfälschten Sendeblock, dann wird ein Fehlerimpuls F abgegeben. Recognizes the PROM 18 such falsified transmission block, then an error pulse F is released. Häufen sich solche Fehler, dann liegt am Ausgang X eine hohe Fehlerquote vor. Piling up such errors, then there is X a high error rate at the output. Es wird dann angenommen, daß die Schaltung nicht im Raster der gesendeten Datenblöcke liegt. It is then assumed that the circuit is not in the raster of the data blocks transmitted. Die Schaltung läuft dann nicht synchron. The circuit then is not synchronized. Über den der Synchronisierung dienenden Eingang S 1 wird dann ein Impuls auf den Taktteiler 16 gegeben, der bewirkt, daß der eingangsseitige Takt (167 MHz) für eine Periodendauer unwirksam wird. About the serving synchronizing input S 1, a pulse is applied to the clock divider 16 then, which causes the input-side clock (167 MHz) is ineffective for a period of time. Damit wird das Einlesen der Daten um ein Bit versetzt. So that the reading of the data is shifted by one bit. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die Schaltung synchron läuft, dh bis das PROM 18 die Sendeblöcke auch tatsächlich im Blockraster einliest. This process is repeated until the circuit is synchronous, ie until the PROM 18 transmitter blocks actually reads the block grid. Die Fehlerquote am Ausgang X ist dann auf einen deutlich verminderten Wert gesenkt. The error rate at the output X is then lowered to a significantly reduced value.

Wenn die Überwachungsschaltung einen LDS-Zähler 32 enthält, der die laufende digitale Summe zählt, dann wird der bei E 2 ankommende Datenstrom auch zu diesem Zähler geführt. If the monitoring circuit includes an LDS counter 32 which counts the running digital sum, the incoming at E 2 data stream is led to this counter. Der LDS-Zähler 32 gibt dann einen Fehlerimpuls ab, wenn die dem jeweiligen System zugeordnete Summe - beispielsweise ± 3 - über- oder unterschritten ist. The LDS-counter 32 then outputs an error pulse if the sum associated with the respective system - for example, ± 3 - is over- or undershot. Es erfolgt dadurch eine Einzelfehlermarkierung EF , aus welcher bei diesem bekannten Blockcodeverfahren die Bitfehlerrate abgeleitet werden. It is effected by a single error flag EF from which known in this block code method, the bit error rate can be derived.

Die Rückgewinnung des Informationsbits aus dem Datenstrom geschieht wie folgt: The recovery of the information bits from the data stream is as follows:

Die Ausgangsimpulse des Taktteilers 16 triggern einen Impulsteiler 22 , der nach jeweils elf Eingangsimpulsen einen Ausgangsimpuls erzeugt. The output pulses of the clock divider 16 to trigger a pulse divider 22 which produces an output pulse after every eleven input pulses. Durch diesen Ausgangsimpuls werden für seine Dauer die fünf Umschalter 19 umgeschaltet. Through this output pulse the five switches 19 are switched for its duration. Es wird dadurch eine direkte Verbindung zum Zwischenspeicher 17 hergestellt. It is produced by a direct link to the latch 17th Dadurch wird der im Zwischenspeicher 17 anstehende Informationsblock unter Umgebung des PROMs 18 direkt zu den Umschaltern 19 geführt. Characterized the pending in the buffer memory 17 information block is passed directly under ambient of the PROM 18 to the switches 19th Der ursprüngliche Datenblock mit 5 Bits wird von den Umschaltern 19 an das Schieberegister 20 weitergereicht. The original data block with 5 bits passed on from the switches 19 to the shift register twentieth Der ausgangsseitige Takt liest die Daten insgesamt aus dem Schieberegister 20 aus. The output-side clock reads the data from the shift register total 20th Am Ausgang A 2 haben die Daten dann wieder ihre ursprüngliche Form. At the output A 2 data are then return to their original shape.

Das an 6. Stelle des Informationsblocks hinzugefügte Informationsbit steht an 6. Stelle im Zwischenspeicher 17 . The added 6th place of the information block of information is in 6th place in the cache 17th Es wird vom Ausgangsimpuls des Impulsteilers 22 in einem Flip-Flop 23 abgespeichert. It is stored by the output pulse of the pulse divider 22 in a flip-flop 23rd Am Ausgang A 3 steht damit wieder die binäre Information des Informationsbits IB zur Verfügung. At the output A 3 so that is again the binary information of the information bits IB available.

Zur Rückgewinnung des Informationsbits IB auf dem geschilderten Wege muß zunächst der das Informationsbit aufweisende Informationsblock auf der Empfängerseite gefunden werden. To recover the information bits IB to the described way of the information bit having information block must first be found on the receiving end. Das geschieht wie folgt: This is done as follows:

Da der Informationsblock für die Fehlerüberwachung nicht mit verwendet werden darf, wird der Fehlerausgang des PROMS 18 über ein Gatter 33 und eine Inverterstufe 35 bei jedem 11. Sendeblock gesperrt - der Informationsblock ersetzt im hier geschilderten Ausführungsbeispiel jeden 11. Sendeblock. Since the information block for the fault detection can not be used with the error output of the PROMS 18 via a gate 33 and an inverter stage is turned off at each 11 transmission block 35 - the information block is replaced in the exemplary embodiment outlined here every 11 transmission block. Dabei wird zu Beginn der Informationsblock nur zufällig erfaßt. Here, the information block is detected only by chance at the beginning. In diesem Falle wäre der am Ausgang X ermittelte Fehler gleich Null. In this case, the error determined at the output X would be equal to zero. Wenn der Fehlerausgang des PROMS 18 - was zu Beginn der Fall sein wird - während des Sendeblocks gesperrt wird, dann stellt sich am Ausgang X eine konstante Fehlerquote mit dem oben erwähnten verminderten Wert ein. If the error output of the PROMS 18 - which will be the beginning of the case - is inhibited during the transmission block, then turns at the output X is a constant error rate with the aforementioned reduced value. Der Synchronisierimpuls S 2 hält dann den Taktteiler 22 für die Dauer einer Periode eines Steuerimpulses an. The synchronizing pulse S 2 then stops the clock divider 22 for the duration of a period of a control pulse. Das wird so oft wiederholt, bis der Informationsblock gefunden ist, also solange, bis am Ausgang X kein Fehler mehr angezeigt wird. This is repeated until the information block is found, ie until no more error is displayed at the output X.

Der ausgewogene Code kann bei der geschilderten Übertragung im System des 5B6B-Codes durch das Einfügen des Informationsblocks gestört werden. The balanced code may be disturbed by the insertion of the information block in the transmission described in the system of the 5B6B code. Diese Tatsache muß auch für den LDS-Zähler 32 berücksichtigt werden. This fact must be taken into account for the LDS counter 32nd Für die Dauer des Informationsblocks muß der LDS-Zähler 32 also gesperrt werden. For the duration of the information block of the LDS counter 32 must therefore be blocked. Das kann wie folgt geschehen: This can be done as follows:

Der LDS-Zähler 32 wird von der höheren Frequenz (167 MHz) getaktet. The LDS-counter 32 is (167 MHz) clocked by the higher frequency. Er erhält - nach Synchronisierung der Schaltung - vom Taktteiler 22 außerdem über das Gatter 34 immer dann einen Impuls, wenn der Informationsblock im Schieberegister 14 steht und wird durch diesen Impuls für die Dauer des Informationsblocks, also für 6 Takte, gesperrt. It receives - after synchronization of the circuit - from the clock divider 22 also through gate 34 whenever a pulse when the information block in the shift register 14 is and will be blocked by this pulse for the duration of the information block, so for 6 clocks. Gleichzeitig ist auch der Fehlerausgang des PROMS 18 - wie oben beschrieben - durch einen Steuerimpuls des Taktteilers 22 über das Gatter 33 gesperrt. At the same time is also the error output of the PROMS 18 - as described above - locked by a control pulse of the clock divider 22 via the gate 33rd

Für die in Zwischen-Regeneratoren der Übertragungsstrecke vorhandenen LDS-Zähler gilt das gleiche wie für den LDS-Zähler 32 der Empfängerseite. For existing in intermediate regenerators of the transmission path LDS counter is the same as for the LDS counter 32 applies the receiver side. Auch diese LDS-Zähler müssen für die Dauer der Informationsblöcke gesperrt werden. These LDS meters must be locked for the duration of the information blocks. Die in den Zwischen-Regeneratoren erforderliche Synchronisierung erfolgt über eine Auswertung des Einzelfehlers EF . The required in the intermediate regenerators synchronization by evaluating the individual error EF.

Die vorangehende Beschreibung gilt für das Hinzufügen eines Informationsbits aus nur einem Hilfsdatenstrom zu einem Datenblock, so daß vorzugsweise anstelle jedes 11. Sendeblocks ein Informationsblock tritt. The foregoing description applies to adding a bit of information from a single auxiliary data stream to a data block so that preferably enters information block instead of each 11 send block. Bei entsprechender Frequenz und davon abhängiger Abtastgeschwindigkeit können auch Informationsbits aus mehr als einem Hilfsdatenstrom hinzugefügt werden, so wie es weiter oben schon erwähnt wurde. With appropriate frequency and dependent on it also scanning of information from more than one auxiliary data stream can be added, as it was already mentioned above. So ist es beispielsweise möglich, entsprechend der Schaltung nach Fig. 3 Informationsbits aus vier Hilfsdatenströmen zu Datenblöcken hinzuzufügen. So it is for example possible to add 3 information bits from four auxiliary data streams into data blocks corresponding to the circuit of FIG..

Zur Durchführung dieses Verfahrens wird an den Taktteiler 12 ein weiterer Taktteiler 24 angeschlossen, der nach jeweils vier Taktperioden einen Impuls abgibt, der als Steuersignal auf einen Umschalter 25 gegeben wird. To carry out this process, a further clock divider 24 is connected to the clock divider 12, which outputs a pulse every four clock periods, which is given as a control signal to a switch 25th An den Umschalter 25 sind außerdem vier Hilfsdatenströme D 1 bis D 4 angeschlossen. Four auxiliary data streams D 1 to D 4 also are connected to the changeover switch 25th Nach Maßgabe des Steuersignals des Taktteilers 24 wird vom Umschalter 25 jeweils ein Informationsbit IB eines der Hilfsdatenströme auf den 6. Umschalter 10 gegeben und dort, wie schon für Fig. 1 beschrieben, einem Datenblock hinzugefügt, so daß sich ein Informationsblock mit 6 Bits ergibt. According to the control signal of the clock divider 24 in each case an information bit IB of the auxiliary data streams from the switch 25 placed on the 6th switch 10 and there, as already described for Fig. 1, added to a data block, so that an information block of 6 bits is obtained.

Solange nur Informationsbits eines Hilfsdatenstromes verwendet werden, reicht die oben beschriebene Synchronisierung zur Rückgewinnung der binären Information aus. As long as information bits are only used an auxiliary data stream, synchronization described above for recovering the binary information is sufficient. Bei mehr als einem Hilfsdatenstrom ist eine zusätzliche Synchronisierung der unterschiedlichen Hilfsdatenströme erforderlich. For more than an auxiliary data stream an additional synchronization of different auxiliary data streams is required. Dazu kann beispielsweise der Anschluß D 4 des Umschalters 25 verwendet werden, der mit dem Ausgang eines Taktteilers 26 verbunden ist. For this purpose, for example, the D terminal 4 of the switch 25 may be used, which is connected to the output of a clock divider 26th Der Taktteiler 26 ist mit dem Taktteiler 24 verbunden und liefert nach je zwei Takten einen Impuls. The clock divider 26 is connected to the clock divider 24 and delivers to two clocks a pulse. Es erfolgt dadurch die richtige Zuordnung der Informationsbits aus den einzelnen Hilfsdatenströmen. It is done by the correct assignment of the information from the individual auxiliary data streams.

Auf der Empfängerseite werden die Informationsbits der vier Hilfsdatenströme nach Fig. 4 beispielsweise wie folgt getrennt zurückgewonnen: On the receiver side the information bits of the four sub-data streams of Figure 4, for example, as follows recovered separately.:

Der Taktteiler 22 steuert einen zusätzlichen Taktteiler 27 , der nach jeweils vier Eingangsimpulsen einen Ausgangsimpuls liefert, der einem Decoder 28 zugeführt wird. The clock divider 22 controls an additional clock divider 27 which provides an output pulse every four input pulses, which is supplied to a decoder 28th Über einen Zwischenspeicher 29 werden die Informationsbits an die zugehörigen Ausgänge der Hilfsdatenströme gegeben. The information bits are given to the respective outputs of the auxiliary data streams via a buffer 29th Im Zwischenspeicher 29 wird immer nur die Information gespeichert, die dem betreffenden Decodierzustand entspricht. In the cache 29 only the information is always stored corresponding to the decoding state concerned.

D 4 ist wie schon für die Senderseite beschrieben der Synchronisierkanal. D 4, as already described for the transmitter side of the synchronization channel. Er wird vorzugsweise mit der Bitfolge 010101.... belegt. It is preferably covered with the bit sequence 010101 ..... Die an D 4 liegende Signalfolge wird mit einer von einem Taktteiler 30 erzeugten Signalfolge als Referenz verglichen. The signal sequence located at D 4 is compared with a generated by a clock divider 30 signal sequence as a reference. Der Taktteiler 30 liefert nach je zwei Eingangsimpulsen einen Ausgangsimpuls. The clock divider 30 provides an output pulse for every two input pulses. Der Vergleich erfolgt mittels eines EXOR-Gatters 31 . The comparison is made by means of an EXOR gate 31st Wenn am Ausgang A 4 ein Fehler festgestellt wird, dann stimmt die Synchronisierung nicht. If an error is detected at the output A 4, the synchronization is not true. Über S 3 wird der Taktteiler 27 dann solange veranlaßt, jeweils einen Raster bzw. Takt weiterzugehen, bis bei A 4 kein Fehler mehr vorliegt. About S 3 the clock divider 27 is then caused as long as, in each case move on a raster or stroke until when A 4 no error. Die Informationsbits werden dann den Ausgängen D 1 bis D 3 richtig zugeordnet. The information bits are then D 1 assigned correctly to the outputs D. 3

Die Erfindung wurde im Vorangehenden zum Teil mit speziellen Zahlenangaben von Frequenzen bzw. Bitraten erläutert. The invention has been explained in the foregoing part with specific figures of frequencies or bit rates. Dabei werden nur international genormte Übertragungssysteme erwähnt. Here, only internationally standardized transmission systems are mentioned. Selbstverständlich ist das Verfahren auch anwendbar, wenn nicht genormte Übertragungssysteme eingesetzt werden. Of course, the method is also applicable, when non-standardized transmission systems are used.

Der Synchronisierkanal D 4 enthält keine eigentliche Dateninformation, da er nur der Synchronisierung der anderen Datenströme D 1 bis D 3 dient. The synchronizing channel D 4 contains no actual data information, as it is only the synchronization of the other data streams D 1 to D. 3 Prinzipiell ist es möglich, auch über den Synchronisierkanal noch eine Information zu übertragen, die dann allerdings wesentlich niederfrequenter als die anderen Datenströme sein muß. In principle, it is possible to transmit information via the synchronizing channel yet, which must then be however much low frequency than the other data streams. Diese Zusatzinformation kann beispielsweise aus einem Datenstrom von 300 Bit/s entnommen werden. This additional information can for example be taken from a data stream of 300 bit / s. Das wäre beispielsweise ein digitalisiertes Telemetriesignal, das auch die Bezeichnung "ISM"-Signal hat. That would, for example, a digitized telemetry signal, which also has the name "ISM" signal.

Claims (5)

  1. 1. Verfahren zur Übertragung von digitalen Daten, die in Form eines aus Bits bestehenden Datenstroms über Lichtwellenleiter von einem Sender zu einem Empfänger übertragen werden, bei welchem 1. A method for transmission of digital data which are transmitted from a transmitter to a receiver in the form of a group consisting of bit data stream via optical fibers, wherein
    - der Datenstrom auf der Senderseite in Datenblöcke mit jeweils n Bits unterteilt wird, - the data stream is divided at the transmitter side into data blocks each having n bits,
    - die Datenblöcke in einem Festwertspeicher mit vorher festgelegter Zuordnung in Sendeblöcke mit ( n + l) Bits umgesetzt werden, - the data blocks in a read only memory having a predetermined mapping into transmission blocks (n + l) bits are converted,
    - die Sendeblöcke auf die Übertragungsstrecke gegeben und mit erhöhter Geschwindigkeit übertragen werden, - be given the transmission blocks to the transmission path and transmitted at an increased speed,
    - die Sendeblöcke auf der Empfängerseite in einem Festwertspeicher mit gleicher Zuordnung wie auf der Senderseite wieder in Datenblöcke mit n Bits umgesetzt werden und - the send blocks are implemented on the receiver side in a read only memory with the same assignment, such as on the transmitter side back into data blocks of n bits and
    - Sendeblöcke, die wegen Verfälschung ihrer Binärinformation nicht in Datenblöcke umgesetzt werden können zur Fehlererkennung ausgewertet werden, - transmission blocks, which can not be converted into data blocks for falsification of their binary information are evaluated for error detection,
    dadurch gekennzeichnet , characterized in
    - daß auf der Senderseite in gleichbleibenden Abständen unter Umgebung des Festwertspeichers ( 4 ) anstelle eines Sendeblocks ein Informationsblock mit ( n + 1) Bits in den Datenstrom eingefügt wird, - that on the transmitter side at equal intervals under ambient of the read-only memory (4) instead of a transmission block, an information block (n + 1) bits is inserted into the data stream,
    - daß der Informationsblock aus einem der Datenblöcke mit n Bits besteht, dem ein aus mindestens einem Hilfsdatenstrom entnommenes Informationsbit hinzugefügt wird, - that the block of information from one of the data blocks consisting of n bits, the words taken from at least one auxiliary data stream of information is added,
    - daß das Informationsbit den Datenblöcken immer an der gleichen Position hinzugefügt wird, - that the information bit is always added to data blocks at the same position,
    - daß die Frequenz des Hilfsdatenstroms mindestens um den Faktor "2" niedriger als die Frequenz des Datenstroms ist, - that the frequency of the auxiliary data stream is at least a factor "2" is lower than the frequency of the data stream,
    - daß das Informationsbit auf der Empfängerseite aus dem Informationsblock herausgefiltert wird und - that the information bit is filtered out at the receiver side of the information block, and
    - daß der n Bits aufweisende Datenblock des Informationsblocks unter Umgehung des Festspeichers ( 18 ) wieder in den Datenstrom eingefügt wird. - in that the n bits comprising data block of the information block is re-inserted into the data stream by-passing of the ROM (18).
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Bereich zwischen dem 5. Sendeblock und dem 15. Sendeblock des Datenstroms jeweils ein Sendeblock durch einen Informationsblock ersetzt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that in each case a transmission block is replaced by a block of information from the area between the 5th and 15th transmission block transmit block of the data stream.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder 11. Sendeblock durch einen Informationsblock ersetzt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that each transmit block 11 is replaced by an information block.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das Informationsbits von drei oder mehr Hilfsdatenströmen hinzugefügt werden, von denen ein Hilfsdatenstrom der Synchronisierung dient. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the information bits of three or more auxiliary data streams are added, one of which is an auxiliary data stream synchronization.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf der Empfängerseite vorhandener LDS-Zähler ( 32 ) während der Dauer jedes auf der Empfängerseite anstehenden Informationsblocks gesperrt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a on the receiver side present LDS-counter (32) is locked each pending information block on the receiver side during the period.
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