DE3826265A1 - Verfahren und anordnung zur zuordnung einer kennung fuer verkehrsueberwachung und -steuerung zu digitalsignalen ds140, ds34 und ds2 - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung, zur Übertragung, zum Empfang und zur Auswertung einer einen Ken­ nungskopf und einen Kennungstext enthaltenden Kennung für Über­ wachung und Steuerung des Verkehrs in einem Übertragungsnetz für Digitalsignale DS140, DS34 und DS2 nach den CCITT-Empfeh­ lungen G.751 und G.704, wobei die Übertragung in einem Meldebit eines Digitalsignals erfolgt.

Die CCITT-Empfehlungen G.751 und G.704 sind dem CCITT Yellow Book, Volume III, Fascicle III.3, Digital Networks - Transmis­ sion Systems and Multiplexing Equipment, Genf 1981, Seiten 63-65 und 144-155 zu entnehmen.

Aus der europäischen Offenlegungsschrift EP 02 14 398 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung des Verkehrs in digitalen Übertragungsnetzen mit Durchschalteeinrichtungen einer Multiplex-Hierarchiestufe bekannt. Zur Information über Verkehrsbeziehungen erhalten alle zu übertragenden Digitalsi­ gnale an ihrer Quelle eine Kennung, die auf dem gesamten Über­ tragungsweg verfolgt werden kann. Für ein Digitalsignal DS140 besteht die Kennung aus einem Kennungskopf, der aus logischen Einsen besteht, aus einem Kennungstext und aus einem Siche­ rungsfeld. Der Kennungskopf umfaßt 22 bit, der Kennungstext 16 bit und das Sicherungsfeld 8 bit. Die Kennung wird in eines der Bits 14-16 des DS140-Rahmens sukzessive eingespeist.

Zweiundzwanzig Einsen im Kennungskopf dienen der Synchronisa­ tion. Wenn aber zusätzlich benachbarte Einsen auftreten, kann eine Synchronisation den Kennungskopf verfehlen. Das Siche­ rungsfeld enthält daher ein aus dem Kennungstext abgeleitetes Codewort, das empfangsseitig nach einer Umsetzung mit dem emp­ fangenen Kennungstext verglichen wird, wobei Verfälschungen der Kennung zutage treten. Es wird in diesem Fall so lange erneut synchronisiert, bis sich beim Vergleich eine Übereinstimmung ergibt. Eine Verarbeitung der Kennung in einem Rechner stößt auf Schwierigkeiten, weil der Kennungskopf kein Oktettformat hat.

In den PCM30-Systemen der Deutschen Bundespost wird ein Melde­ bit für dringenden Alarm (D-Bit) in Bit 3 des Meldeworts einge­ blendet. Nach der Übertragung wird es dann empfangsseitig abge­ fragt.

Schließlich ist noch eine Oktettsynchronisation bei CMI-Deco­ dierern bekannt, die zum Zweck der Bitfehlerzählung zusätzlich Codefehler erkennen und beim Auftreten solcher einen Impuls ab­ geben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kennung anzugeben, die schnell und sicher synchronisierbar ist und sich einfach in einem Rechner verarbeiten läßt. Außerdem soll der Kennungstext frei wählbar sein.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß die sich wiederholende Kennung zunächst aus einer gleichbleibenden Anzahl Oktetts mit jeweils einem dazwischenliegenden einzelnen Füllbit oder mit einer je­ weils dazwischenliegenden Füllbitfolge gebildet wird, daß als Kennungskopf ein in einem Kennungstext nicht vorkommendes Code­ wort in das letzte Oktett eingefügt wird, daß der Kennungstext in die restlichen Oktetts eingefügt wird, daß die Füllbits Wer­ te logisch Eins erhalten, daß die Kennung leitungscodiert wird, daß in jedem einzelnen Füllbit oder in jeder Füllbitfolge eine Coderegelverletzung vorgenommen wird, daß die codierte Kennung sukzessive in das Meldebit des Digitalsignals eingefügt wird, daß diese codierte Kennung übertragen, an beliebiger Stelle längs der Übertragungsstrecke abgefragt, unter Gewinnung des Oktett-Takts leitungsdecodiert, seriell-parallel-umgesetzt und mittels des Kennungskopfes synchronisiert wird, daß der Ken­ nungstext abgetrennt und mit einem gespeicherten Kennungstext verglichen wird und daß eine Ungleichheit einer Verkehrszen­ trale gemeldet wird.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß über die Füllbits bzw. die Füllbitfolgen und die Coderegelverletzungen eine schnelle Oktett-Synchronisation möglich ist und daß ein Rech­ ner, in den nur Oktetts eingespeist werden, sofort eine Kopf­ synchronisation durchführen kann. Die Trennung der Oktetts durch Füllbits bzw. Füllbitgruppen schließt aus, daß eine zwei Oktetts angehörende achtstellige Bitgruppe den Kennungskopf vortäuscht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Codewort aus acht Einsen bestehen. Weiter kann die Kennung fünf Oktetts umfassen. Schließlich kann als Leitungscode ein CMI-Code ver­ wendet werden, der "0" in "01" und "1" abwechselnd in "00" und "11" umsetzt. Die Coderegelverletzung kann durch Unterlassung des Wechsels zwischen "00" und "11" bzw. "11" und "00" vorge­ nommen werden. Durch den Kennungstext nicht ausgefüllte Oktetts können mit logischen Nullen aufgefüllt werden.

Für die Übertragung wird bei dem Digitalsignal DS140 das Bit 16 des Rahmens, beim Digitalsignal DS34 das zwölfte Bit (N-Bit) jedes sechzehnten Rahmens und beim Digitalsignal DS2 das Bit 4 (N-Bit) im Meldewort jedes zweiunddreißigsten Rahmens gewählt.

Der Empfänger sucht einen Wechsel des Inhaltes dieses N-Bits, entnimmt nach einem Wechsel einzelne Bits im Raster von n Rah­ men, decodiert den Leitungscode und entdeckt die Coderegelver­ letzungen für die Kennzeichnung der Oktettstruktur im passenden Raster; sobald letzteres erfolgt ist, ist der Empfänger auf den Sender synchronisiert und kann die Oktettinhalte nacheinander an eine Auswerteeinrichtung (Rechner) abgeben.

Fallen die Kennungen für einen Rechner zu schnell an, können fortlaufend mehrere Kennungen zusammengefaßt werden, von denen jeweils nur ein Teil ausgewertet wird. Die Teile zusammen müssen insgesamt die Kennung ergeben. Als Teile kommen insbe­ sondere ein Bit, ein Halboktett oder ein Oktett infrage.

Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens ist dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig ein Multiplex­ er vorgesehen ist, in dem der Kennungskopf, der Kennungstext und die logischen Einsen der Füllbits verschachtelt werden, daß ein CMI-Codierer vorgesehen ist, daß eine Coderegelverletzungs- Einrichtung vorgesehen ist, die in jedem einzelnen Füllbit oder in jeder Füllbitfolge die Coderegel einmal verletzt, daß eine Einblendeinrichtung zur Einfügung der Kennung in das Digital­ signal vorgesehen ist, daß empfangsseitig eine Abfrageeinrich­ tung zum Auskoppeln der Kennung ohne deren Löschung im Digital­ signal vorgesehen ist, daß ein CMI-Decodierer vorgesehen ist, der den Oktett-Takt abgibt, daß ein Seriell-Parallel-Umsetzer vorgesehen ist, der nur die Oktetts abgibt, daß eine Synchroni­ siereinrichtung vorgesehen ist, die auf den Kennungskopf syn­ chronisiert, daß ein Vergleicher vorgesehen ist, der den emp­ fangenen Kennungstext mit einem in einem Kennungstextspeicher gespeicherten vergleicht und eine Ungleichheit an die Verkehrs­ zentrale meldet.

Vorteilhaft ist es, wenn daß die Synchronisiereinrichtung, der Vergleicher und der Kennungstextspeicher durch einen Rechner ersetzt werden.

Vorteilhaft ist es weiter, wenn in der Coderegelverletzungs- Einrichtung ein Rechteckspannungsgenerator, der einen Takt mit Halbperioden erzeugt, die eine Länge eines Füllbits und eines Oktetts zusammen und einen Beginn mit dem Füllbit aufweisen, ein UND-Gatter, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Taktgenerators und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des Multiplexers verbunden sind, und ein Exklusiv-ODER-Gatter vor­ gesehen sind, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des UND- Gatters, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des CMI-Codie­ rers verbunden sind, und dessen Ausgang als Ausgang dieser Ein­ richtung dient.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachste­ hend näher erläutert:

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Kennung,

Fig. 2 zeigt eine Abfragung der Oktetts einer Kennung aus Teilen von fünf Kennungen,

Fig. 3 zeigt eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens und

Fig. 4 zeigt eine Coderegelverletzungs-Einrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Impulsfolge a, in deren mittleren Bereich sich eine Kennung mit Oktetts 01-05 und mit einem Füllbit F zwischen jedem Oktett befindet. Schraffierte Impulse sind stets logische Einsen. Die Oktetts 01-04 dienen der Aufnahme eines frei wählbaren Kennungstextes.

Diese Impulsfolge a wird CMI-codiert, wobei zur Kennzeichnung der Oktettstruktur bei den Füllbits F eine Coderegelverletzung durchgeführt wird. Bei der Codierung kommt es auf die Vorge­ schichte an. Bei der Bildung der Impulsfolge b wurde davon aus­ gegangen, daß die Impulsfolge a vorher eine logische Eins und die Impulsfolge b vorher zwei Halbbits logisch Null aufwies.

Fig. 2 zeigt Oktetts (011-055) von fünf aufeinanderfolgenden Kennungen. In den Bezugszeichen dieser Oktetts gibt die erste Ziffer die Zuordnung des Oktetts innerhalb einer Kennung und die zweite Ziffer die Zugehörigkeit des Oktetts zu einer der fünf Kennungen an. Die Diagonalstriche in den Oktetts 011, 022, 033, 044 und 055 geben an, daß nur diese weiterverarbeitet wer­ den. Dies kann mit einem Fünftel der Geschwindigkeit erfolgen, was bei hohen Bitraten vorteilhaft ist.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens. Sie enthält eine Digitalsignalquelle 1, eine Einblendeinrichtung 2, eine Abfrageeinrichtung 3, eine Digital­ signalsenke 4, eine Coderegelverletzungs-Einrichtung 5, einen CMI-Codierer 6, einen Multiplexer 7, einen CMI-Decodierer 11, einen Seriell-Parallel-Umsetzer 12, eine Synchronisiereinrich­ tung 13, einen Vergleicher 14, einen Kennzeichentextspeicher 15 und eine Verkehrszentrale 16.

Ein Digitalsignal wird in der Digitalsignalquelle 1 erzeugt und zur Digitalsenke 4 übertragen. Dem Multiplexer 7 werden über den Eingang 8 die Oktetts 01-04 des Kennungstextes, über den Eingang 9 das Oktett 05 mit logischen Einsen und über den Ein­ gang 10 die Füllbits F in Form logischer Einsen zugeführt. Er verschachtelt diese, die dann so dem CMI-Codierer 6 zugeführt werden. Nach der Codierung wird das Signal der Coderegelverlet­ zungs-Einrichtung 5 zugeführt, die anhand der Fig. 4 nachfol­ gend näher erläutert wird. Die so codierte endgültige Kennung wird in der Einblendeinrichtung 2 sukzessive in das ausgewähl­ tes Meldebit des Digitalsignals eingefügt.

Am Ort der Digitalsignalsenke 4 oder an einer beliebigen ande­ ren Stelle längs der Übertragungsstrecke, vorzugsweise bei Durchschalteeinrichtungen, wird die Kennung in einer Abfrage­ einrichtung 3 aus dem Digitalsignal ausgekoppelt ohne es dort zu löschen. Anschließend wird sie im CMI-Decodierer decodiert. Dabei fällt der Oktett-Takt ab, der dem Seriell-Parallel-Um­ setzer 12 und der Synchronisiereinrichtung 13 zugeführt wird. Die decodierte Kennung wird im Seriell-Parallel-Umsetzer 12 umgesetzt und an die Synchronisiereinrichtung 13 abgegeben, die den Kennungsanfang ermittelt. Der abgetrennte Kennungstext wird im Vergleicher 14 mit einem im Kennzeichentextspeicher 15 ge­ speicherten Kennungstext verglichen. Im Falle einer Ungleich­ heit informiert der Vergleicher 14 die Verkehrszentrale 16. Erhält diese von anderen Vergleichern längs der Strecke weitere Meldungen über Ungleichheit, dann vermag sie den Ort eines Schaltfehlers zu ermitteln und dessen Behebung zu veranlassen.

Die Synchronisiereinrichtung 13, der Vergleicher 14 und der Kennungstextspeicher 15 können durch einen Rechner 17 ersetzt werden.

Fig. 4 zeigt die Coderegelverletzungs-Einrichtung 5 detail­ liert. Sie enthält ein Exklusiv-ODER-Gatter 18, ein UND-Gatter 19 und einen Rechtecksspannungsgenerator 20. Die äußeren An­ schlüsse 51-54 korrespondieren mit den entsprechenden in Fig. 3.

Der Rechteckspannungsgenerator 20 erzeugt einen Takt, dessen Halbperioden neun Bits lang sind und mit dem Auftreten eines Füllbits F am Eingang 52 beginnen. An den Eingang 53 wird die Impulsfolge a nach Fig. 1 angelegt. Das UND-Gatter 19 gibt dann in der Eins-Halbwelle des Takts und beim Auftreten einer logi­ schen Eins in der Impulsfolge a eine logische Eins ab. In der Null-Halbwelle gibt es keine logischen Einsen ab. Wenn das UND- Gatter 19 eine logische Eins an das Exklusiv-ODER-Gatter 18 abgibt, dann erscheint an seinem Ausgang ein gegenüber dem lo­ gischen Zustand am Eingang 54 invertierter Zustand. Gibt das UND-Gatter 19 dagegen eine logische Null ab, dann erfolgt keine Invertierung.

Claims (13)

1. Verfahren zur Erzeugung, zur Übertragung, zum Empfang und zur Auswertung einer einen Kennungskopf und einen Kennungstext enthaltenden Kennung für Überwachung und Steuerung des Verkehrs in einem Übertragungsnetz für Digitalsignale DS140, DS34 und DS2 nach den CCITT-Empfehlungen G.751 und G.704, wobei die Übertragung in einem Meldebit eines Digitalsignals erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
daß die sich wiederholende Kennung zunächst aus einer gleich­ bleibenden Anzahl Oktetts (01-05) mit jeweils einem dazwischen­ liegenden einzelnen Füllbit (F) oder mit einer jeweils dazwi­ schenliegenden Füllbitfolge gebildet wird,
daß als Kennungskopf ein in einem Kennungstext nicht vorkommen­ des Codewort in das letzte Oktett (05) eingefügt wird,
daß der Kennungstext in die restlichen Oktetts (01-04) einge­ fügt wird,
daß die Füllbits (F) Werte logisch Eins erhalten,
daß die Kennung leitungscodiert wird;
daß in jedem einzelnen Füllbit (F) oder in jeder Füllbitfolge eine Coderegelverletzung vorgenommen wird,
daß die codierte Kennung sukzessive in das Meldebit des Digi­ talsignals eingefügt wird
daß diese codierte Kennung übertragen, an beliebiger Stelle längs der Übertragungsstrecke abgefragt, unter Gewinnung des Oktett-Taktes leitungsdecodiert, seriell-parallel-umsetzt und mittels des Kennungskopfes synchronisiert wird,
daß der Kennungstext abgetrennt und mit einem gespeicherten Kennungstext verglichen wird und
daß eine Ungleichheit einer Verkehrszentrale gemeldet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Codewort "11111111" gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennung fünf Oktetts (01-05) umfaßt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Leitungscode ein CMI-Code gewählt und daß die Coderegelverletzung durch Unterlassung des Wechsels zwischen "00" und "11" bzw. "11" und "00" vorgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Kennungstext nicht ausgefüllte Oktetts mit Nullen aufgefüllt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 für ein Digitalsignal DS140, dadurch gekennzeichnet, daß als Meldebit das Bit 16 des Rahmens gewählt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 für ein Digitalsignal DS34, dadurch gekennzeichnet, daß als Meldebit das Bit 12 jedes sechzehnten Rahmens gewählt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 für ein Digitalsignal DS2, dadurch gekennzeichnet, daß als Meldebit das Bit 4 (N-Bit) im Meldewort jedes zweiund­ dreißigsten Rahmens gewählt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig fortlaufend mehrere Kennungen zusammengefaßt werden, von denen jeweils nur ein Teil ausgewertet wird, die derart bemessen sind, daß sich insgesamt die Kennung ergeben.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil ein Bit, ein Halboktett oder ein Oktett ist.

11. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß sendeseitig ein Multiplexer (7) vorgesehen ist, in dem der Kennungskopf, der Kennungstext und die logischen Einsen der Füllbits verschachtelt werden,
daß ein CMI-Codierer (6) vorgesehen ist,
daß eine Coderegelverletzungs-Einrichtung (5) vorgesehen ist, die in jedem einzelnen Füllbit (F) oder in jeder Füllbitfolge die Coderegel einmal verletzt,
daß eine Einblendeinrichtung (2) zur Einfügung der Kennung in das Digitalsignal vorgesehen ist,
daß empfangsseitig eine Abfrageeinrichtung (8) zum Auskoppeln der Kennung ohne deren Löschung im Digitalsignal vorgesehen ist,
daß ein CMl-Decodierer (11) vorgesehen ist, der den Oktett- Takt abgibt,
daß ein Seriell-Parallel-Umsetzer (12) vorgesehen ist, der nur die Oktetts (01-05) abgibt,
daß eine Synchronisiereinrichtung (13) vorgesehen ist, die auf den Kennungskopf synchronisiert,
daß ein Vergleicher (14) vorgesehen ist, der den empfangenen Kennungstext mit einem in einem Kennungstextspeicher (15) ge­ speicherten vergleicht und eine Ungleichheit an die Verkehrs­ zentrale (16) meldet.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiereinrichtung (13), der Vergleicher (14) und der Kennungstextspeicher (15) durch einen Rechner (17) ersetzt werden.

13. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Coderegelverletzungs-Einrichtung (5) ein Rechteck­ spannungsgenerator (20), der einen Takt mit Halbperioden erzeugt, die eine Länge eines Füllbits (4) und eines Oktetts (01-05) zusammen und einen Beginn mit dem Füllbit (F) aufwei­ sen, ein UND-Gatter (19), dessen erster Eingang mit dem Ausgang des Taktgenerators (20) und dessen zweiter Eingang (53) mit dem Ausgang des Multiplexers (7) verbunden sind, und ein Exklusiv- ODER-Gatter (18) vorgesehen sind, dessen erster Eingang mit dem Ausgang des UND-Gatters (19), dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang des CMI-Codierers 54 verbunden sind und dessen Ausgang als Ausgang dieser Einrichtung (5) dient.