DE3831903A1 - Multiplexer/demultiplexer for a data transmission system - Google Patents
Multiplexer/demultiplexer for a data transmission systemInfo
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- H04J3/0685—Clock or time synchronisation in a node; Intranode synchronisation
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Multiplexer/Demultiplexer für ein Datenübertragungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a multiplexer / demultiplexer for a data transmission system according to the preamble of Claim 1.
Derartige Multiplexer/Demultiplexer sind Teile eines Datennetzes, in dem für die Datenvermittlungsstellen DVST und -umsetzerstellen DUST zentrale Taktgeber benötigt werden, von denen die Zeitmultiplex- und Vermittlungssysteme mit Takten versorgt werden. Beim Master-Slave-Synchronisierverfahren wird an zentraler Stelle ein Taktgeber mit hoher Genauigkeit (Master) eingesetzt, der den Taktgeber in einem nachgeschalteten Netzknoten (Slave) regelt. Nach diesem Prinzip betreibt die Deutsche Bundespost ein Normalfrequenznetz. Der Zentraltakt ist deshalb auf 75 Hz festgelegt, damit bei der Envelope-Bildung von Datensignalen (d.h. bei der Einbindung von Datenbits zu einem Block mit einem Status- und einem Alignment-Bit) Frequenzen von 600 Hz oder 750 Hz als ganzzahlige Vielfache erzeugt werden können, die einem Envelopeformat nach der CCITT-Empfehlung X.51 von 8+2 Bits mit einem Bruttotakt von 750 Hz und einem Nettotakt von 600 Hz entsprechen. Such multiplexers / demultiplexers are part of one Data network in which for the data exchanges DVST and converter places DUST central clock are needed, of which the time division and Switching systems are supplied with clocks. At the Master-slave synchronization process becomes more central Make a clock with high accuracy (master) used the downstream of the clock Network node (slave) controls. Operates on this principle the Deutsche Bundespost has a normal frequency network. The The central clock is therefore set to 75 Hz, so at the envelope formation of data signals (i.e. in the Integration of data bits into a block with one Status and an alignment bit) frequencies of 600 Hz or 750 Hz can be generated as integer multiples that have an envelope format according to the CCITT recommendation X.51 of 8 + 2 bits with a gross clock of 750 Hz and a net clock of 600 Hz.
Aus "Unterrichtsblätter der Deutschen Bundespost, Ausgabe B, Fernmeldewesen", 38 (1985), S. 197 ff, ist es bekannt, die benötigten Bittakte aus der Frequenz eines nachgezogenen Quarzoszillators durch Teilung abzuleiten und über eine, insbesondere digitale, Phasenregelschleife (PLL) auf den Referenztakt zu synchronisieren.From "Instruction sheets of the Deutsche Bundespost, Edition B, Fernmeldewesen ", 38 (1985), p. 197 ff known the required bit clocks from the frequency of one derived crystal oscillator to divide by division and via a, especially digital, Phase locked loop (PLL) towards the reference clock synchronize.
Infolge aufwendiger Steuerung variabler Teilerstufen, die der Phasenregelschleife vorgeschaltet sind, ist ein hoher Aufwand an Bauelementen erforderlich. Bei einem Referenztakt hoher Güte können Phasenregelschleifen den Nachteil haben, daß sie die unerwünschte Phasenmodulation (Jitter) des Referenztaktes sogar noch erhöhen.As a result of complex control of variable divider stages, that is upstream of the phase locked loop is a high expenditure on components required. At a High-quality reference clocks can use phase locked loops Disadvantage that they are the unwanted Even phase modulation (jitter) of the reference clock increase.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfachere Schaltung zur Gewinnung von Vielfachen eines Referenztaktes zur Verfügung zu stellen.The object of the invention is therefore a simpler Circuit for extracting multiples of one To provide reference clock.
Die Aufgabe wird gelöst, wie in Patentanspruch 1 angegeben, eine Weiterbildung ergibt sich aus dem Unteranspruch.The object is achieved as in claim 1 indicated, further training results from the Subclaim.
Gegenüber herkömmlichen PLL-Schaltungen hat die Erfindung den Vorteil, daß sie den Bittakt längstens nach einer Periode des Referenztaktes (RT) auf diesen synchronisiert und auch nach dessen Ausfall einen Bittakt mit der Genauigkeit eines in der erfindungsgemäßen Schaltung enthaltenen Oszillators erzeugt, wodurch der Datenverkehr in bestimmten Fällen bis zur Behebung der Störung aufrechterhalten werden kann.Compared to conventional PLL circuits, the invention has the advantage that it synchronizes the bit clock at the longest after a period of the reference clock (RT) and also generates a bit clock with the accuracy of an oscillator contained in the circuit according to the invention even after it has failed, whereby the data traffic in certain cases can be maintained until the fault is remedied.
Die Erfindung wird nun anhand der Figuren beispielsweise erläutert. Es zeigtThe invention will now be described with reference to the figures, for example explained. It shows
Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Schaltung, Fig. 1 is a block diagram of the circuit according to the invention,
Fig. 2 die Schaltung mit einer Koinzidenzüberwachung. Fig. 2 shows the circuit with coincidence monitoring.
In Fig. 1 ist ein Oszillator 0 dargestellt, der insbesondere ein Quarzoszillator sein kann. Er erzeugt einen hochfrequenten Takt HT, der ein ganzzahliges Vielfaches m eines Bittaktes BT ist, der generiert werden soll.In Fig. 1, an oscillator 0 shown, in particular a quartz oscillator can be. It generates a high-frequency clock HT , which is an integer multiple m of a bit clock BT that is to be generated.
Der Takt HT wird einer Teilerkette TK zugeführt, die einen Teilerfaktor m besitzt und am Ausgang den gewünschten Bittakt BT erzeugt. Ein Referenztakt RT (bei der Deutschen Bundespost der Zentraltakt von 75 Hz, der eine Genauigkeit von 10-11 hat) wird einem Flankendetektor F zugeführt.The clock HT is fed to a divider chain TK , which has a divider factor m and generates the desired bit clock BT at the output. A reference clock RT (the central clock of 75 Hz at Deutsche Bundespost, which has an accuracy of 10 -11 ) is fed to an edge detector F.
Wenn der Referenztakt RT ein Puls-Pause-Verhältnis von genau 1:1 hat, kann der Flankendetektor bei jeder oder jeder n-ten Taktflanke, andernfalls nur bei jeder zweiten oder jeder 2n-ten Taktflanke einen Stellimpuls SI erzeugen. Die Stellimpulse SI werden einem asynchronen Rücksetzeingang der Teilerkette TK zugeführt, und somit wird die den Bittakt BT erzeugende Teilerkette TK durch den Referenztakt RT synchronisiert.If the reference clock RT has a pulse-pause ratio of exactly 1: 1, the edge detector can generate an actuating pulse SI on every or every nth clock edge, otherwise only on every second or every 2nth clock edge. The actuating pulses SI are fed to an asynchronous reset input of the divider chain TK , and thus the divider chain TK generating the bit clock BT is synchronized by the reference clock RT .
Im folgenden wird von der Verwendung jeder zweiten Taktflanke ausgegangen; bei der Berechnung des maximalen Phasenversatzes ergibt sich die die doppelte Genauigkeit, wenn jede Taktflanke verwendet wird. The following is from using every other Clock edge out; when calculating the maximum The phase shift results in double Accuracy if every clock edge is used.
Je nach Genauigkeit des Taktes HT ergibt sich, bezogen auf den Referenztakt RT - wenn dessen Ungenauigkeit vernachlässigt wird - ein maximaler Phasenversatz Δ a zu:Depending on the accuracy of the clock pulse HT , a maximum phase offset Δ a results with respect to the reference clock pulse RT if its inaccuracy is neglected:
dabei bedeuten GH die Genauigkeit des Taktes HT und fRT die Frequenz des Referenztaktes RT. GH mean the accuracy of the clock HT and f RT the frequency of the reference clock RT .
Durch das asynchrone Rücksetzen der Teilerkette kann ein zusätzlicher Fehler Δ b von maximal einer Periode des Taktes HT hinzukommen:The asynchronous resetting of the divider chain can result in an additional error Δ b of at most one period of the cycle HT :
f HT ist die Frequenz des Taktes HT. f HT is the frequency of the HT clock.
Somit ergibt sich ein maximaler Gesamtphasenfehler von
Δ=Δ a+Δ b.This results in a maximum total phase error of
Δ = Δ a + Δ b.
Der maximale prozentuale Jitter p, bezogen auf den
Bittakt BT beträgt dann:
p = Δ×fBT×100%.The maximum percentage jitter p , based on the bit clock BT, is then:
p = Δ × f BT × 100%.
Ein Zahlenbeispiel verdeutlicht, welcher Fehler beiA numerical example shows which error in
f RT = 75 Hz,
f HT = 6144 kHz,
GH = 10-4,
f BT = 24 kHz
zu erwarten ist: f RT = 75 Hz,
f HT = 6144 kHz,
GH = 10 -4 ,
f BT = 24 kHz
to be expected:
Δ a = Δ a + Δ b =1,5 µs Δ a = Δ a + Δ b = 1.5 µs
p = Δ · f BT · 100% =3,6% p = Δ f · BT · 100% = 3.6%
Wie dieses Beispiel zeigt, ist die Erfindung auch mit einem Oszillator mit ziemlich geringer Genauigkeit in Datenübertragungssystemen anwendbar.As this example shows, the invention is also with an oscillator with rather low accuracy in Data transmission systems applicable.
Übliche Quarzoszillatoren haben eine zehn- bis hunderfach größere Genauigkeit, so daß noch wesentlich bessere Werte erreichbar sind. Die auf diese Weise erzeugten Bittakte sorgen für eine Datenausgabe und -auswertung, die auch dann der CCITT-Empfehlung V.24 und den EDS-Richtlinien der Deutschen Bundespost, die eine Bitmittenabtastung vorschreiben, entspricht, wenn die Daten einen Datenjitter bis maximal 50% haben.Common quartz oscillators have a ten to hundred times greater accuracy, so that is still essential better values are achievable. That way generated bit clocks ensure data output and -evaluation, which then also the CCITT recommendation V.24 and the EDS guidelines of the Deutsche Bundespost, the one Prescribe bit center sampling corresponds to if the Data have a data jitter up to a maximum of 50%.
Die in Fig. 2 gezeigte Schaltung enthält neben den in der Fig. 1 gezeigten Teilen noch eine Koinzidenzüberwachung K, der ebenfalls der Referenztakt RT zugeführt wird, und eine Zählerauswerteschaltung ZS, die an die Teilerkette TK angeschaltet ist. Diese Zählerauswerteschaltung ZS gibt dann, wenn die Teilerkette den Zählerstand erreicht, den sie als letzten Zählerstand vor der im Regelfalle eintreffenden Taktflanke des Referenztaktes haben soll, ein Signal Zx an die Koinzidenzüberwachung K, die dann feststellt, ob gleichzeitig mit dem Signal Zx die Flanke des Referenztaktes eintrifft. Die Koinzidenzschaltung gibt im Normalfall bei jedem Signal ZT, also jedesmal bei Erreichen des erwähnten Zählerstandes, ein Freigabesignal an den Flankendetektor, der nur bei Erhalt dieses Freigabesignals wie oben beschrieben arbeitet, d.h. bei einer Taktflanke des Referenztakts einen Stellimpuls SI an die Teilerkette gibt.In addition to the parts shown in FIG. 1, the circuit shown in FIG. 2 also contains a coincidence monitor K , which is also supplied with the reference clock RT , and a counter evaluation circuit ZS , which is connected to the divider chain TK . This counter evaluation circuit ZS then, when the divider chain reaches the counter reading that it should have as the last counter reading before the clock edge of the reference clock that normally arrives, sends a signal Zx to the coincidence monitor K , which then determines whether the edge of the signal is simultaneously with the signal Zx Reference clock arrives. The coincidence circuit normally gives an enable signal to the edge detector for each signal ZT , i.e. each time the counter reading is reached, which only works as described above when this enable signal is received, that is to say, when there is a clock edge of the reference clock, it gives an actuating pulse SI to the divider chain.
Trifft die Taktflanke des Referenztaktes RT nicht mit dem Signal Zx zusammen, fehlt also die Koinzidenz, so erscheint kein Freigabesignal und daher auch kein Stellimpuls SI. Ist dies z.B. dreimal hintereinander der Fall, so gibt die Koinzidenzschaltung beim Auftreten der nächsten Taktflanke des Referenztaktes RT einmalig ein Freigabesignal aus und sorgt damit für ein Rücksetzen der Teilerkette TK, obwohl die Koinzidenz nicht vorliegt. Deshalb kann man diesen Vorgang als erzwungenes Rücksetzen bezeichnen. Darauf folgt wieder der oben geschilderte Normalbetrieb, bei dem die Koinzidenz Voraussetzung für das Freigabesignal ist.If the clock edge of the reference clock RT does not coincide with the signal Zx , ie if there is no coincidence, then no enable signal appears and therefore no actuating pulse SI . If this is the case, for example, three times in succession, the coincidence circuit emits a single release signal when the next clock edge of the reference clock RT occurs and thus ensures that the divider chain TK is reset, although the coincidence is not present. Therefore, this process can be described as a forced reset. This is followed by the normal operation described above, in which coincidence is a prerequisite for the release signal.
In anderen Worten: Bei kurzzeitiger Störung (Die mehrmalige Nichtkoinzidenz gilt als Störung des Referenztaktes RT.) wird die Synchronisation des Bittaktes BT mit dem Referenztakt unterbrochen. Damit ist ein wirksames Filter gegen Störimpulse geschaffen.In other words: In the event of a brief fault (the multiple non-coincidence is considered a fault in the reference clock RT .), The synchronization of the bit clock BT with the reference clock is interrupted. This creates an effective filter against interference.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883831903 DE3831903A1 (en) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | Multiplexer/demultiplexer for a data transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19883831903 DE3831903A1 (en) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | Multiplexer/demultiplexer for a data transmission system |
Publications (1)
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DE3831903A1 true DE3831903A1 (en) | 1990-03-29 |
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Family Applications (1)
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DE19883831903 Withdrawn DE3831903A1 (en) | 1988-09-20 | 1988-09-20 | Multiplexer/demultiplexer for a data transmission system |
Country Status (1)
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DE (1) | DE3831903A1 (en) |
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- 1988-09-20 DE DE19883831903 patent/DE3831903A1/en not_active Withdrawn
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
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