DE3835338C2

DE3835338C2 -

Info

Publication number: DE3835338C2
Application number: DE19883835338
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. 8000 Muenchen De Zellerhoff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1988-10-17
Filing date: 1988-10-17
Publication date: 1992-05-07
Also published as: DE3835338A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Zusatz signalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method for transferring additives signals according to the preamble of claim 1.

Bei der digitalen Datenübertragung ist es notwendig, Zusatzsigna le, beispielsweise Steuersignale oder bei Multiplexsystemen Rah mensynchronisiersignale zu übertragen. Hierdurch wird jedoch der kontinuierliche Datenfluß unterbrochen und das Zusatzsignal eingefügt. Dies erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand an Zwischenspeichern und eine komplizierte Taktsteuerung, da sich die Datenrate ändert.With digital data transmission, it is necessary to add additional signals le, for example control signals or in multiplex systems Rah to transmit synchronizing signals. This will, however the continuous flow of data is interrupted and the additional signal inserted. However, this requires considerable effort Buffering and a complicated clock control, because of the data rate changes.

In der Offenlegungsschrift DE 35 26 052 A1 ist ein Nachrichten übertragungssystem beschrieben, bei dem jeweils n Bits umfassen den Datenwörter in jeweils n+1 Bits umfassende Codewörter eines Leitungscodes umgesetzt werden. Jedes m-te Eingangswort wird unverändert durchgeschaltet und durch ein Bit eines Synchronisier wortes ergänzt. Erst nach der Übertragung sämtlicher Bits eines Synchronisierwortes ist eine Synchronisierung möglich. Auch ist ein Zwischenspeicher zur Speicherung der Synchronisierbits er forderlich.In the published patent application DE 35 26 052 A1 there is a message Transmission system described, each comprising n bits the data words in code words comprising n + 1 bits each Line codes are implemented. Every mth input word is switched through unchanged and by a bit of a synchronizer word added. Only after all bits have been transferred Synchronization word, synchronization is possible. Is too a buffer for storing the synchronization bits he conducive.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein codetransparentes Verfahren zur Datenübertragung anzugeben, das die Übertragung von Zusatz signalen ermöglicht.The object of the invention is a code-transparent method to specify the data transmission that the transmission of addition signals enabled.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. This object is achieved by the specified in claim 1 Features solved.

Vorteilhaft ist der geringe Schaltungsaufwand bei der Realisie rung dieses Verfahrens. Bei einigen Übertragungsmedien wird vor her eine sogenannte mB/nB-Blockcodierung durchgeführt und es werden nur Codewörter mit einer bestimmten Mindestanzahl von logischen Einsen ausgewählt, damit auf dem Übertragungsmedium keine längeren Nullfolgen von Datenbits entstehen. Die hierbei meist vorhandene Redundanz kann zur Übertragung von Sonderzei chen ausgenutzt werden. Zwischenspeicher und Zwischentakte sind nicht erforderlich. Für den Teilnehmer weist eine nach diesem Verfahren realisierte Datenverbindung Transparenz auf. Als Zu satzsignale können (Rahmen-)Synchronisiersignale oder beliebige Steuerzeichen übertragen werden. The low circuit complexity in the implementation is advantageous tion of this procedure. With some transmission media is before ago a so-called mB / nB block coding and it only code words with a certain minimum number of logical ones selected so that on the transmission medium there are no longer zero sequences of data bits. The one here redundancy that is usually available can be used to transfer special times Chen be exploited. Buffer and intermediate clocks are not mandatory. For the participant one points after this Process realized data connection transparency. As To set signals can (frame) synchronization signals or any Control characters are transmitted.

Es ist vorteilhaft, daß die Datenwörter alle dieselbe Wortlänge aufweisen und daß die Codewörter und die redundanten Codewörter alle dieselbe Länge aufweisen.It is advantageous that the data words all have the same word length and that the code words and the redundant code words all have the same length.

Als Zusatzsignal kann hier ein Synchronisiersignal übertragen werden. Dies gibt empfangsseitig den Beginn eines Pulsrahmens und damit auch die richtige Zuordnung der Datensignale zu den Datenkanälen und gegebenenfalls auch zu den Unterkanälen an. Die Übertragung zusätzlicher Synchronisierbits für ein kanal richtiges Demultiplexen des seriellen Multiplexsignals ist nicht erforderlich. Da sich die Datenrate durch die Umcodierung er höht, ist das Verfahren insbesondere für optische Übertragungs medien wie die Glasfaser geeignet.A synchronization signal can be transmitted here as an additional signal will. This gives the start of a pulse frame on the receiving side and thus also the correct assignment of the data signals to the Data channels and possibly also to the subchannels. The transmission of additional synchronization bits for a channel correct demultiplexing of the serial multiplex signal is not required. As the data rate changes due to the recoding is high, the method is particularly for optical transmission suitable for media such as glass fiber.

Es ist vorteilhaft, daß die Codewörter und die redundanten Code wörter jeweils mindestens ein Bit mehr umfassen als die Daten wörter.It is advantageous that the code words and the redundant code words each comprise at least one bit more than the data words.

Wird die Wortlänge eines Codes nur um ein Bit erweitert, so er gibt sich bereits die doppelte Anzahl von verfügbaren Codewör tern. Hierdurch ist es möglich, anstelle eines üblichen Codewor tes stets ein redundantes Codewort zu übertragen, das sowohl die bisherige Information als auch ein Sonderzeichen enthält. Dies ist jedoch in der Regel nicht nötig. So können Codewörter mit bestimmten spektralen Eigenschaften oder bestimmten Coderegeln ausgesucht werden, beispielsweise werden nur Codewörter mit ei ner bestimmten Anzahl von logischen Einsen verwendet. Es reicht meistens aus, wenn beim Auftreten von nur wenigen oder einem der Datenwörter, dem ein redundantes Codewort zugeordnet ist, das Sonderzeichen übertragen werden kann. Hierdurch können bei glei cher Redundanz mehrere unterschiedliche Sonderzeichen übertragen werden.If the word length of a code is only expanded by one bit, then it there are already twice the number of available code words tern. This makes it possible to replace a conventional codeword tes always a redundant code word that both the contains previous information as well as a special character. This is usually not necessary. So code words with certain spectral properties or certain code rules are selected, for example, only code words with egg a certain number of logical ones. It is enough mostly off when only a few or one of the Data words to which a redundant code word is assigned, the Special characters can be transferred. As a result, at gl redundancy transfer several different special characters will.

Es ist vorteilhaft, daß die Datenwörter verscrambelt werden und daß durch das Verscrambeln nur gültige Datenwörter erzeugt wer den. It is advantageous that the data words are scrambled and that only valid data words are generated by scrambling the.

Ein Scrambler macht es möglich, daß auch bei der Übertragung ei nes gleichbleibenden Datenwortes stets alle Datenwörter mit ei ner vorgegebenen Wahrscheinlichkeit auftreten, das heißt das Sonderzeichen kann auch bei Dauerkombinationen - wenn auch gege benenfalls zeitverzögert - stets übertragen werden.A scrambler makes it possible for ei nes constant data word always all data words with egg of a given probability, that is Special characters can also be used for permanent combinations - even if they are if necessary delayed - always be transmitted.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den üb rigen Unteransprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are in the ex other subclaims.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird das Verfahren näher er läutert. Es zeigtThe method is explained in more detail using an exemplary embodiment purifies. It shows

Fig. 1 Sende- und Empfangseinrichtung eines Multiplexsystems und Fig. 1 transmitting and receiving device of a multiplex system and

Fig. 2 eine Codetabelle. Fig. 2 shows a code table.

Die in Fig. 1 dargestellte Sendeeinrichtung enthält die Ketten schaltung eines Scramblers SC, eines Codierers C0, eines Paral lel/Seriell-Umsetzers und eines elektrooptischen Wandlers. Die Empfangseinrichtung besteht im wesentlichen aus einem optoelek trischen Wandler, einem Seriell/Parallel-Umsetzer, einen Deco dierer DC und einen Descrambler DSC.The transmission device shown in Fig. 1 contains the chain circuit of a scrambler SC, an encoder C0, a parallel / serial converter and an electro-optical converter. The receiving device consists essentially of an optoelectrical converter, a serial / parallel converter, a decoder DC and a descrambler DSC.

In diesem Beispiel werden vier digitale Datensignale DS 1 bis DS 4 über vier Datenkanäle K 1 bis K 4 übertragen. An den Eingängen des Codierers C0 liegt jeweils ein Bit der vier Datensignale an. Das sich so ergebende 4 Bit-Codewort wird in ein 5 Bit-Codewort um gesetzt und einem Parallel/Seriell-Umsetzer zugeführt, an dessen Ausgang ein serielles Multiplexsignal MS abgegeben wird. Der elektrooptische Wandler setzt das elektrische Signal in ein op tisches um. Der vorgeschaltete Scrambler SC sorgt für ein gleichmäßiges Auftreten aller Datenwörter. Dem Codeumsetzer CU zugeführte Steuerkriterien bewirken die Übertragung von einem Zusatzsignal ZS oder mehreren Zusatzsignalen SYS, SS, indem statt eines Codewortes CW ein redundantes Codewort RW übertragen wird. In this example, four digital data signals DS are transferred 1 to DS 4 through four data channels K 1 to K. 4 One bit of the four data signals is present at the inputs of encoder C0. The resulting 4-bit code word is converted into a 5-bit code word and fed to a parallel / serial converter, at whose output a serial multiplex signal MS is emitted. The electro-optical converter converts the electrical signal into an optical one. The upstream Scrambler SC ensures that all data words appear evenly. Control criteria supplied to the code converter CU effect the transmission of an additional signal ZS or a plurality of additional signals SYS, SS by transmitting a redundant code word RW instead of a code word CW.

Dies wird anhand der Codetabelle in Fig. 2 näher erläutert. Je weils ein Bit der Datensignale DS 1 bis DS 4 bilden Datenwörter DW 1 bis DW 16, die dem Codeumsetzer parallel zugeführt werden. Der setzt k = 16 Datenwörter in Codewörter CW 1 bis CW 16 um, die hier als Besonderheit die Eigenschaft aufweisen, daß sie jeweils zwei oder drei logischen Einsen aufweisen. Hiervon gibt es zwan zig verschiedene Kombinationen (Codewortumfang u = 20), von de nen zwei wegen zu langer Nullfolgen ausscheiden. Es bleiben so mit noch zwei redundante Codewörter RW 1 und RW 2 übrig, die zur Übertragung des Zusatzsignals genutzt werden können. Dies ist immer dann möglich, wenn die Datenwörter DW 7 oder DW 10 auftre ten. Unter Zusatzsignal ZS wird hier ein Synchronsignal SYS ver standen, das den Anfang des Pulsrahmens des Multiplexsignals MS angibt. Bei einer statistischen Gleichverteilung der Datenwörter wird im statistischen Mittel bei jedem achten Rahmen ein Syn chronsignal erkannt. Dies reicht jedoch zur Synchronisierung aus. Natürlich können die Codewörter auch anders codiert sein, so daß das Synchronsignal häufiger übertragen wird oder außer diesem auch ein Steuersignal SS als weiteres Zusatzsignal über tragen werden kann.This is explained in more detail using the code table in FIG. 2. One bit each of the data signals DS 1 to DS 4 form data words DW 1 to DW 16 which are fed to the code converter in parallel. This converts k = 16 data words into code words CW 1 to CW 16 , which here have the special feature that they each have two or three logical ones. There are twenty different combinations of these (code word range u = 20), two of which are eliminated due to excessively long null sequences. This leaves two redundant code words RW 1 and RW 2 , which can be used to transmit the additional signal. This is always possible when the data words DW 7 or DW 10 occur. The additional signal ZS here means a synchronous signal SYS which indicates the beginning of the pulse frame of the multiplex signal MS. In the case of a statistical uniform distribution of the data words, a synchro signal is recognized on average in every eighth frame. However, this is sufficient for synchronization. Of course, the code words can also be coded differently, so that the synchronizing signal is transmitted more frequently or, in addition to this, a control signal SS can also be transmitted as a further additional signal.

Die in Fig. 1 dargestellte Empfangseinrichtung setzt das mittels optischer Impulse übertragene Multiplexsignal wieder in ein elektrisches Signal um. Dies wird in dem Seriell/Parallel-Umset zer wieder auf vier Datenkanäle verteilt. Außerdem wird das Zu satzsignal gewonnen, das einer Rahmensynchronisierung den Rah menbeginn anzeigt. Dieser sorgt dann für eine entsprechende Steuerung des Seriell/Parallel-Umsetzers (Demultiplexers). Die fünfstelligen Codewörter werden dann wieder in vierstellige Da tenwörter im Decodierer rückumgesetzt und gegebenenfalls erst nach dem Descramblen auf die Datenkanäle verteilt. Gegebenen falls wird außer dem Synchronisiersignal noch ein weiteres Zu satzsignal, das Steuersignal SS abgegeben.The receiving device shown in FIG. 1 converts the multiplex signal transmitted by means of optical pulses back into an electrical signal. This is again distributed over four data channels in the serial / parallel converter. In addition, the additional signal is obtained, which indicates the start of a frame synchronization. This then ensures appropriate control of the serial / parallel converter (demultiplexer). The five-digit code words are then converted back into four-digit data words in the decoder and, if appropriate, only distributed to the data channels after descrambling. If necessary, in addition to the synchronization signal, a further additional signal, the control signal SS, is emitted.

Claims

1. Method for the transmission of additional signals (ZS) in digital data transmission, characterized in that
that a code with a larger code word range 1 <k is used to transmit k different data words (DW 1 to DW 16 ) and
that for the transmission of an additional signal (ZS) instead of at least one predetermined data word (DW 7 ) corresponding code word (CW 7 ) a redundant code word (RW 1 ) is transmitted, which also contains the additional signal (ZS) and that the receiving side as a data word (DW 7 ) and additional signal (ZS) is evaluated.

2. The method according to claim 1, characterized in that one of the data words (DW 1 to DW 16 ) is formed from each egg nem bit of several data signals (DS 1 to DS 16 ).

3. The method according to claim 2, characterized in that the code words (CW 1 to CW 16 ) and the redundant code words (RW 1 , RW 2 ) each comprise at least one bit more than the Da words (DW 1 to DW 16 ).

4. The method according to claim 3, characterized in that only code words (CW 1 to CW 16 ) and redundant code words (RW 1 , RW 2 ) are used with certain Hamming weights.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the data words (DW 1 to DW 16 ) are scrambled and that only valid data words (DW 1 to DW 16 ) are generated by scrambling.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that a synchronization signal (SYN) is transmitted as an additional signal (ZS) will.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that several different additional signals (SYN, SS) are transmitted by means of several redundant code words (RW 1 , RW 2 ).

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that several identical additional signals (ZS) are received, before a corresponding signal is processed further.

9. The method according to any one of the preceding claims 1 to 4 or 7 to 8, characterized in that in the case of unoccupied data channels (DK 1 to DK 4 ) a data word (DW 7 ) is continuously transmitted, to which a redundant code word (RW 1 ) is assigned can.