DE3902529C2 - - Google Patents
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J3/00—Time-division multiplex systems
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- H04J3/06—Synchronising arrangements
- H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
- H04J3/0685—Clock or time synchronisation in a node; Intranode synchronisation
- H04J3/0688—Change of the master or reference, e.g. take-over or failure of the master
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/0016—Arrangements for synchronising receiver with transmitter correction of synchronization errors
- H04L7/0033—Correction by delay
- H04L7/0037—Delay of clock signal
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zeitgabeschaltung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einer typischen digitalen Datenübertragung werden
die digitalen Daten in einen seriellen Strom gemultiplext
und zur Wiedergewinnung und Decodierung an
einen Demultiplexer übertragen. Zur genauen Daten-
Wiedergewinnung ist es notwendig, Daten-"Segmente"
oder -"Fenster" zu definieren, die der Demultiplexschaltung
die Möglichkeit geben, den Beginn des einen Segments
und das Ende eines anderen Segments zu bestimmen.
Der Demultiplexschaltung erlaubt dies, zum richtigen
Zeitpunkt nach einem "Null"- oder einem "Eins"-Bit
zu suchen. Ein fehlerhaftes Lesen resultiert daraus, daß
die Demultiplexschaltung zum falschen Zeitpunkt nach
einer Bitinformation sucht.
Bei bekannten Datenübertragungsverfahren wird ein
Fenster dadurch definiert, daß wenigstens ein Signaturbit
zur Verwendung als "Rahmensignal" erzeugt wird.
Die Signaturbitfolge von Rahmenbits beinhaltet keine
Daten, sondern definiert eine Grenze eines Datenrahmens.
Datenübertragungen nach diesem Verfahren sind
bekannt als Zeitmultiplex-(TDM)-Busübertragungen.
Ein bekanntes Schema dieser Art ist in der US-PS
44 11 007 beschrieben. Das dort beschriebene
TDM-Kommunikationssystem beinhaltet
Verzögerungen in der Übertragung, damit ein Paket an
einer Zentralstation innerhalb des richtigen Zeitrahmens
unabhängig von dem Abstand der Sender von der
Zentralstation ankommt. Schieberegister dienen zur Implementierung
der Übertragungsverzögerung. Dieses
bekannte Verfahren macht von einem "DS1"-Digitaldatenformat
Gebrauch, das ein Rahmenbit zum
Identifizieren von Datensegmenten liefert.
US-PS 44 88 292 beschreibt ein TDM-Netzwerk,
bei dem Verzögerungen zwischen Rahmen vorgesehen
und die Effekte von Leitungsverzögerungen dadurch
kompensiert werden, daß ein Speicher zur Erzeugung
von einen Vollrahmen annähernden Verzögerungen
benutzt wird. Das aus dieser Druckschrift bekannte
Verfahren bedingt ein Rahmenmarkierungsbit, das einzelne
Impulsrahmen definiert.
Einigen Datenübertragungsformaten fehlt das nach
den zuvor genannten bekannten Verfahren erforderliche
Rahmenbit. So fehlt beispielsweise einem "DS0"-Datenübertragungsformat
das Rahmenbit des DS1-Formats.
Bei dem DS0-Format nutzt die Demultiplexschaltung
den Bitstrom selbst zur Erzeugung eines Taktsignals
aus, das zur Rahmenidentifizierung benutzt werden
kann.
In dem DS0-Format kommen Daten an einem Multiplexer
an, der von einer entfernten Stelle mit einem
Taktsignal getaktet wird, welches nominell von derselben
Frequenz wie das an der Benutzerstelle abgeleitete
Taktsignal ist. Diese Daten liefern die Bit-"1"-Zeitposition.
Eine derartige Übertragung erfordert einen externen
Takt zur Definition der Grenzen von Datensegmenten.
Wegen der Übertragungsverzögerungen des Taktsignals
zum Multiplexer (MUX) und der Daten von
MUX zu MUX gibt es Grenzen für Querverbindungen
von Daten, die auf einer zusammengesetzten Takt zu
MUX-Distanz und MUX-zu-MUX-Distanz basieren.
In dem DS1-Datenformat ist nur eine Frequenzsynchronisation
erforderlich, da die Phaseninformation
bereits im Datenstrom selbst enthalten ist. Im DS0-Datenformat
sind sowohl Phasen- als auch Frequenzinformationen
erforderlich.
Der prinzipielle Aufbau einer
Zeitgabeschaltung der gattungsgemäßen
Art ist bekannt aus Hartlex
u. a. "Technik der Pulscodemodulation
in Nachrichtennetzen",
VEB Verlag Technik 1969, Seite
41, Bild 16. Die Ausbildung der
Hauptkomponenten dieser Zeitgabeschaltung,
nämlich der Takteingangsschaltung
sowie der Zeitgabe-
Ausgangsschaltung, ist dieser
Druckschrift nicht zu entnehmen.
Aus telecom report 2 (1979),
Beiheft "Digital-Übertragungstechnik",
Seiten 36-38, ist ein
PCM-Multiplexer bekannt, dessen
Zentrale aus drei Einschüben,
nämlich einer Sendezentrale für
die Codierung und Rahmenbildung,
einer Empfangszentrale für die
Rahmenauflösung und Dekodierung
und einer Überwachung für die
Funktionskontrolle, besteht.
Einem eingebauten Quarzosziallator
kann eine Nutzinformation
zugeführt werden, wenn auch die
Phaseninformation mit übertragen
wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Schaltung zur Verfügung zu stellen, die Datenübertragungen
im DS0-Format über maximale Reichweiten ermöglicht
und eine Phaseneinstellung über größere Datenübertragungsstrecken
sicherstellt. Außerdem soll die
Erfindung Phasenverschiebungsprobleme über längere
Übertragungsleitungen zu korrigieren helfen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
durch die kennzeichnenden
Merkmale des Patentanspruchs 1. Mit
der erfindungsgemäßen Schaltung wird
ein DS0-Datenstrom angezapft und ein Zeitgabesignal
zum Treiben von Terminalmultiplexern ausgegeben.
Ein zusammengesetzter Takt, der mit einem
externen Bezugstakt (Bit- und Byte-Takte) frequenzverriegelt
ist, wird von der erfindungsgemäßen Schaltung
erzeugt, und zwar in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
bei einem Bittakt von 64 kHz und einem Bytetakt
von 8 kHz. Zur Vermeidung des Problems der Phasenverschiebung
über große Distanzen (Beschränkung
der Kabellänge) wird erfindungsgemäß das digitale Bitstrom-
Taktsignal mit einer 360°-Phasenverzögerung eingestellt,
die als Phasenverzögerung 0 erzeugt. Durch
Entwicklung einer negativen Phasenverzögerung kann
auch die Fähigkeit zur Übertragung über Kabellängen
entsprechend Kabeltrassen von etwa 0-460 m bei
150 m Inkrementen erreicht werden.
In Weiterbildung der Erfindung ist eine Zeitgabe-
Ausgangsschaltung mit einem Referenztaktsignal phasenverriegelt.
Dieses phasenverriegelte Signal wird an
einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) angelegt.
Der VCO erzeugt ein Phasenbezugssignal. Wenn der
externe Takt nur die Frequenz liefert, stellt das Phasenbezugssignal
die Phase der Systemphasenreferenz dar.
Wenn das Taktsignal Phasen- und Frequenzinformationen
enthält, so stellt das Phasenbezugssignal die Phaseninformation
mit einer partiellen Verzögerung kleiner
als 360° wieder her. Jede Anzapfung eines Schieberegisters
ist derart gewichtet, daß sie eine progressive Phasenverzögerung
in das Taktsignal einführt. Durch Auswahl
bestimmter Anzapfungen wird das für verschiedene
Übertragungslängen geeignete Ausgangstaktsignal
erzeugt. So ist beispielsweise bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung die letzte Anzapfung so
angeordnet, daß sie eine volle 360°-Verzögerung in das
Taktsignal einführt. Als Folge davon erscheint das Taktsignal
phasengleich mit dem Eingangssignal. Dieser
Ausgang ist für die Zeitgabe bei Übertragungsweiten,
bis zur Leitungsgrenze geeignet. Die vorhergehenden
Abgriffe im Schieberegister rücken die Phase um einen
wiederhergestellten Takt von 1,024 MHz vor, wobei ein
Übertragungsweitenfenster progressiv vorgerückt
wird. Durch Verzögerung des Taktsignals beispielsweise
um eine Taktzeit kann bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
ein Ausgangssignal entwickelt werden,
das für die Zeitgabe von Längenfenstern zwischen 150
und 610 m geeignet ist.
Andere Verzögerungen inkrementieren dieses Fenster
in 150-m-Sprüngen. Selbstverständlich hängt die
Übertragungslänge unter anderem von der Datenfolgefrequenz
ab. Weiterbildungen und vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung liefert ein synchronisiertes Verteilungszeitgabesignal
bei DS0 oder DS1-Datenübertragungsraten
an digitale Netzkomponenten, einschließlich
Kanalbänken, Schaltern usw. Stationsinterne Synchronisation
wird durch ein zusammengesetztes
Taktsignal verteilt, das sowohl für die Phasen-(Byte-) als auch die
Frequenz-(Bit-)Synchronisation sorgt. Zwischenstations-Synchronisation
wird nur mit Frequenzsynchronisation
verteilt. Eine besondere Phasenvorschubschaltung
beseitigt praktisch die Zeitgabesignalverzögerung
über das System, wodurch sich ein größeres Übertragungsfenster
ergibt.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie das
Eingangszeitgabesignal "neu taktet", es also nicht einfach
nur verstärkt und wiederholt. Es gibt daher eine
virtuelle Null-Phasen-Verzögerung zwischen den Eingangs-
und Ausgangstaktsignalen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Zeitdiagramm eines zusammengesetzten Taktsignals,
das bei der Erfindung entwickelt wird;
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das die Anwendung der Zeitgabeschaltung
nach der Erfindung veranschaulicht;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Mehrstationsnetzes;
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel der Kabelkompensationsschaltung
nach der Erfindung;
Fig. 6 die Takteingangsschaltung gemäß Fig. 3;
Fig. 7 eine Ausgangskarte der Schaltung gemäß
Fig. 3 zur Erzeugung eines zusammengesetzten Taktes;
und
Fig. 8 die DS1-Ausgangskarte der Schaltung gemäß
Fig. 3.
Beschrieben wird eine Zeitgabeschaltung zur Erhöhung
der Übertragungsreichweite von Datenübertragungen
des DS0-Typ-Formats.
Die Erfindung kann Anwendung finden, wenn eine
externe Frequenzreferenz zur Entwicklung des Frequenzinhalts
eines Signals benutzt und die Phaseninformation
intern durch die erfindungsgemäße Schaltung
dem Signal hinzugefügt wird. Die Erfindung ist auch in
dem Falle anwendbar, daß ein externes
Zeitgabesignal sowohl Phasen- als auch Frequenzinformationen
enthält und das Signal unter Steuerung der Ausgangsphase neu
erzeugt wird.
Bei Telekommunikationsanwendungen und insbesondere
digitalen Ton- und Datenübertragungen werden
die Informationen digitalisiert und in 8-Bit-Bytes gebündelt.
Diese Bytes werden serialisiert in ein Zeitfolgeschema,
beispielsweise ein TDM-Schema. In typischer
Ausführung werden die Bytes von einem Multiplexer
zusammengelegt. Bei einer Ausführungsform hat jeder Multiplexer
24 Eingänge. Jedes Eingangssignal wird einer
A/D-(Analog/Digital-)Umsetzung unterworfen und
auf einem seriellen Datenbus ausgegeben. Der Multiplexer
kann auch zum Demultiplexieren, d. h. Empfangen
eines seriellen Datenstroms, Durchführung einer D/A-
Umsetzung und Ausgabe von 24 analogen Ausgangssignalen,
verwendet werden.
Wenn der Sende-Multiplexer direkt mit einem Empfänger-
Multiplexer gekoppelt ist, werden die Sende-
und Empfangsoperationen unabhängig ausgeführt, und
keine Synchronisation ist notwendig. Bei vielen Kommunikationssystemen
wird jedoch ein digitaler Schalter
als Verbindungsgerät benutzt. In typischer Ausführung
zerlegt der digitale Schalter die seriellen Datenstringe
in einzelne 8-Bit-Bytes, speichert sie in einem Speicher,
entwickelt sie neu in andere serielle Datenstrings,
nimmt sie aus dem Speicher und gibt die Bytes in den
neuen Datenstrings aus. Der Einbau dieses Speichers
und Schaltgeräts zwischen Multiplexern macht es erforderlich,
daß alle Komponenten bei derselben Phase und
Frequenz arbeiten, damit der
Speicher zugegriffen werden
kann.
In Telekommunikationsanwendungen wird der Digitalschalter
mit einem Taktsignal, z. B. einem 3-Ebenen-
Hierarchie-Taktsignal beaufschlagt. Bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dieses Eingangstaktsignal
ein Signal mit einer Nennfrequenz von
4 kHz. In gleicher Weise ist in die Erfindung aber anwendbar
auf beliebige andere Eingangstaktfrequenzen.
Sowohl der Sendemultiplexer als auch der Empfängermultiplexer
leiten ihre Taktsignale aus dem Digitalschalter-
Takteingangssignal ab. Daher sind alle Multiplexerpunkte,
die mit dem Digitalschalter gekoppelt
sind, Teil einer Schleifen-Zeitgabesituation (loop timing
situation). Bei einem System, das nur den digitalen Takt
des Digitalschalters benutzt, gibt es einen Nachteil begrenzter
Übertragungsweite (angenähert 460 m) im System.
Die erfindungsgemäße Zeitgeneratorschaltung
dient der Ausdehnung der Übertragungslängen bzw.
-reichweiten.
Bei einem Null-Datenübertragungsformat werden
die 8-Bit-Datenbündel mit einer 8-kHz-Frequenz übertragen.
Das DS0-Daten-Format enthält jedoch kein
Trenn- bzw. Rahmenbit, das das erste Bit in einem Rahmen
(Phaseninformation) definiert. Ein externes Taktsignal,
das sowohl die Bittakt-(Frequenz-) als auch die
Byte-Takt-(Phasen-)Information enthält, ist erforderlich.
Ein solches zusammengesetztes bzw. Verbund-Taktsignal
ist in Fig. 1 gezeigt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist das Format des Übertragungsschemas
eine bipolare und abwechselnde Markierinversion
(mark inversion). Jeder einzelne Impuls des Signals 10
tritt mit einer 64-kHz-Bitfrequenz auf. Die abwechselnde
Markierinversion tritt mit einer 8-kHz-Frequenz auf,
die den Byte-Takt definiert. Wenn der Abstand zwischen
zwei getakteten Geräten größer als die Übertragungsreichweite
ist, wird eine Phasenverschiebung in
das Taktsignal eingeführt, das die Fähigkeit zur Definition
von Bit- und Byte-Synchronisationen beschränkt.
Die erfindungsgemäße Zeitgeneratorschaltung greift
ein in das zusammengesetzte Taktsignal und stellt die
Phase vom Eingang zum Ausgang auf eine Verzögerung
von 360°. Durch Implementieren einer 360°-Phasenverzögerung
erscheint das Taktsignal zwischen Eingang
und Ausgang exakt synchronisiert. Die Phasenverschiebung
wird mit einem Schieberegister implementiert.
Durch Auswahl von vorhergehenden Abgriffen des
Schieberegisters scheint der Ausgang des Taktsignals
einen Phasenvorlauf zu haben. Das Ergebnis ist ein Erscheinen
des Ausgangssignals vor
dem Eingangssignal.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine
15-µs-Vollzyklus-Verzögerung vorgesehen, so daß das
Ausgangssignal anfänglich gleichzeitig mit dem Eingangssignal
erscheint. Die Endstufe des Ausgangs ist ein
Schieberegister. Durch Abnahme des Ausgangssignals
an früheren Abgriffen des Schieberegisters erscheint
das Ausgangssignal in der Phase vorauslaufend, so daß
das Nettoergebnis eine Phasenverzögerung über das
System von etwas weniger als 360° ist. Dies ermöglicht
eine Kompensation von Kabelsträngen unterschiedlicher
Längen und schafft die Voraussetzung für eine
Querverbindung im DS0-Datenformat. Die Erfindung
schafft ein 460-m-Fenster in Inkrementen von ca. 153 m.
Bei einer Ausführung der Erfindung werden Zeitgabesignale
für Fenster von 0 bis 460 m erzeugt. Bei anderen Ausfüh
rungen werden Zeitgabesignale für Fenster zwischen 150 und
610 m, 300-760 m und 460 bis 920 m erzeugt.
In Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines kreuzgekoppelten
Netzwerks gezeigt. Mehrere einzelne Stationen
A-D sind über Verbindungswege 12-17 gekoppelt.
Typischerweise hat jede Station A-D ihren eigenen
Zeitgabesignalgenerator, der von einem einzigen Referenztaktsignal
getrieben ist. Zur Kommunikation zwischen
den Stationen ist nur Frequenzsynchronisation erforderlich.
Zur Kommunikation zwischen den Geräten
oder Komponenten einer Station ist sowohl Phasen-
als auch Frequenzsynchronisation erforderlich.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist im Blockschaltbild
gemäß Fig. 2 veranschaulicht. Ein Multiplexer/
Demultiplexer (MUX/DEMUX) ist über ein digitales
Schaltgerät 21 mit einem zweiten MUX/DEMUX 22
gekoppelt. In einer praktischen Ausführung können
mehrere Multiplexer als Teil eines Netzwerks
zusammengeschlossen und über einen oder mehrere digitale
Schalter verbunden sein. Der Takteingang 25 ist ein
Referenztaktsignal aus einer Haupzeitgabequelle 26;
das Taktsignal 25 wird an den Digitalschalter 21 angelegt.
Dieses Takteingangssignal 25 wird von einer Zeitgeneratorschaltung
23 so abgegriffen, daß ein geeignetes
Taktsignal an den Multiplexer 22 angelegt
wird.
Das Takteingangssignal 25 besitzt eine Phasen- und
eine Frequenzkomponente. Die Frequenzsynchronisation
ist notwendig für die Kommunikation zwischen verschiedenen Stationen des Netz
werks.
Die Phasenkomponente des Takteingangssignals 25 ist für die
stationsinterne Kommunikation notwendig, d. h. die Kommunikation
zwischen verschiedenen phasenabhängigen Komponenten oder
Bauelementen innerhalb jeder Station. Die Zeitgeneratorschal
tung 23 kann Phasen- und Frequenzinformationen empfangen und
Phasen- und Frequenzinformationen ausgeben. Bei einem abge
wandelten Ausführungsbeispiel erhält die Zeitgeneratorschal
tung 23 nur Frequenzinformationen und erzeugt für jede Station
die Phaseninformation.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig.
3 dargestellt. Zwei Takteingangskarten 56 und 57 erhalten
jeweils ein zusammengesetztes Taktsignal 38 und ein DS1-Ein
gangssignal 39. Die Ausgänge 58 und 59 der Eingangskarten 56
bzw. 57 sind mit einer 3-Ebenen-Taktkarte 60 und mehreren
Zeitgabe-Ausgangskarten gekoppelt. Die Erfindung arbeitet
entweder mit dem zusammengesetzten Takteingang 38 oder dem
DS1-Eingang 39. Einige der Zeitgabe-Ausgangskarten, beispiels
weise die Karte 61, liefern zusammengesetzte Taktausgangssi
gnale, und der Rest, beispielsweise die Karte 62, liefert den
DS1-Ausgang. Die 3-Ebenen-Karte 60 ist phasenstarr mit dem
gewählten Eingangssignal verriegelt und entwickelt ihr eigenes
Ausgangssignal 63′ für die Zeitgabe-Ausgangskarten. Erfin
dungsgemäß wird das eingehende Zeitgabesignal nicht einfach
verstärkt und wiederholt, sondern "neu getaktet", wodurch die
Phasenverzögerung durch die Schaltung im wesentlichen elimi
niert wird. Eine besondere Kabelkompensationsschaltung erzeugt
eine negative Phasenverzögerung für Kabeltrassen mit erweiter
tem Fenster.
Eine Takteingabekarte ist in Fig. 6 genauer gezeigt. Das
zusammengesetzte Takteingangssignal 38 ist über einen Trans
formator 65 mit MUX 63, und das DS1-Eingangssignal 39 ist über
einen Transformator 66 mit MUX 64 gekoppelt. MUX 64 enthält
eine Rahmenlogik 67 zum Erfassen der Rahmen-(Phasen-)Informa
tion 68 aus dem DS1-Eingangssignal. Die Ausgänge 69 und 70 der
MUX 63 bzw. 64 sind mit Phasenverriegelungsschleifen 71 bzw.
72 gekoppelt. Eine Auswahllogik 73 steuert einen Schalter 74,
über den eine der Phasenverriegelungsschleifen 71 und 72 se
lektiv an den Ausgangssteuertreiber angekoppelt werden kann.
Der Schalter 74 ist mit MUX 75 gekoppelt, dessen Ausgang mit
MUX 76 und MUX 77 verbunden ist. Die Ausgänge von MUX 76 und
77 sind mit Bus A bzw. B verbunden. Bus A und B sind mit der
3-Ebenen-Karte 60 und den Zeitgabe-Ausgangskarten der Zeitga
beschaltung nach der Erfindung gekoppelt. Eine Quellensteuer
karte 78 ist mit MUX 75 gekoppelt und wählt die andere Zeitga
be-Eingangskarte aus, wenn die derzeit "aktive" Karte aus
fällt.
Die 3-Ebenen-Karte 60 liefert einen abwechselnden Satz von
Zeitgabesignalen auf den Hauptbus für die Zeitgabe-Ausgangs
karten. Jede Zeitgabe-Ausgangskarte enthält eine Signalaus
wahllogik zur Auswahl des Zeitgabe-Eingangssignals von dem
internen Eingang der höchsten Priorität. Die 3-Ebenen-Karte 60
enthält eine Takthalteschaltung.
Die Ausgangskarte 61 zur Ausgabe des zusammengesetzten Takts
ist in Fig. 7 genauer dargestellt. Eine Auswahllogik 79 ist
mit den Ausgängen 58 und 59 der Takteingangskarten 56 bzw. 57
und mit dem Ausgang 63′ der 3-Ebenen-Karte 60 gekoppelt. Die
Auswahllogik 79 wählt einen der drei Eingänge aus und über
trägt ihn als Ausgangssignal an eine Kabel-Phasenkompensa
tionsschaltung 80. Die Kabel-Kompensationsschaltung 80 bildet
das interne Zeitgabesignal neu mit einer zusätzlichen Verzöge
rung als Ausgangssignal 81. Die Verzögerung beträgt eine Rah
menbreite plus einer negativen Phasenverzögerung, die der
Kabeltrasse von 0 bis 460 m bei Inkrementen von 153 m äquivalent
ist. Daher kann das Ausgangszeitgabesignal der Verbundtakt-
Ausgangskarte extern getaktete Geräte treiben, die bis zu
920 m von der beschriebenen Station entfernt sind. Das Fenster
der Kabelkompensationsschaltung 80 ist von Signalen 97 und 98
einer Steuerschaltung 96 gesteuert. Die Steuerschaltung 96
kann aus zwei Schaltern bestehen, die zur Definition von vier
Kabel-Übertragungslängen-Fenstern verwendet werden.
Der Ausgang 81 der Kabelkompensationsschaltung 80 wird an
einen Verbundtaktgenerator 82 angelegt, der ausgangsseitig ein
zusammengesetztes bzw. Verbund-Taktsignal 83 erzeugt. Das neu
gebildete und verzögerte Verbund-Taktzeitsignal 83 wird über
einen von mehreren Impedanz-Anpaßtransformatoren an jeden
Porttreiber angelegt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbei
spiel kann ein Verbundtakt-Ausgangskartenport bis zu 6 externe
Geräte treiben, und jede Ausgangskarte enthält bis zu 10
Ports. Das zusammengesetzte bzw. Verbund-Taktausgangssignal
ist in Fig. 1 gezeigt.
Eine DS1-Zeitgabe-Ausgangskarte ist in Fig. 8 gezeigt. Ein
Prioritätswähler 85 wählt einen von drei Eingängen aus und
liefert ein Ausgangssignal 86 an einen
Phasendetektor 87. Der
Phasendetektor 87 entwickelt ein Ausgangssignal 55 für einen
spannungsgesteuerten Quarz-Oszillator (VCO) 88. Der Ausgang
des VCO 88 ist mit einem Teiler 89 verbunden. Der Teiler 89
ist über eine Rückkopplungsschleife 90 mit dem Phasendetektor
87 verbunden. Der Ausgang des Teilers 89 ist mit einem Rahmen
generator 91 gekoppelt, der ein Rahmensignal 92 erzeugt, und
zwar je nach Stellung des Schalters 94 entweder im D4- oder im
ESF-Betrieb. Der Ausgang 93 des Teilers 89 und ein Ausgang des
Rahmengenerators 91 sind gemeinsam mit den DS1-Ausgangskarten
ports 95 gekoppelt.
Die erfindungsgemäße Kabelkompensationsschaltung ist in Fig.
5 gezeigt. Ein Takteingangssignal 49 von der Auswahllogik 79
wird als Takteingang an ein Schieberegister 48 angelegt. Das
Schieberegister 48 hat eine Reihe von Abgriffen 51-54, die mit
einem Wähler 41 gekoppelt sind. Der Wähler 41 dient zur Aus
wahl des Ausmaßes der dem Zeitgabesignal eingeprägten Phasen
verzögerung. Die Größe der Phasenverzögerung bestimmt das
Übertragungslängenfenster. Bei dem bevorzugten Ausführungsbei
spiel der Erfindung stellt der Abgriff 54 eine volle 360°-
Phasenverzögerung des Eingangssignals dar. Jeder vorausgehende
Abgriff 51 bis 53 stellt Phasenschritte bzw. -vorgaben von
jeweils einer Taktperiode dar.
Die Schalter 42 und 43 steuern die Auswahl der Abgriffe
51 . . . 54 des Schieberegisters 48. Ein Anschluß der Schalter 42
und 43 ist mit Erde verbunden. Der restliche Abgriff des
Schalters 42 ist an einem Knotenpunkt 45 mit dem "A"-Eingang
des Wählers 41 und über einen Widerstand 47 mit einer 5-V-Be
triebsspannungsquelle gekoppelt. Der verbleibende Anschluß des
Schalters 43 ist am Knotenpunkt 46 mit dem "B"-Eingang des
Wählers 41 und über einen Widerstand 48 mit der Betriebsspan
nung verbunden.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
Abgriff 54 gewählt, wenn die beiden Schalter 42 und 43 offen
sind. Wenn nur der Schalter 42 geschlossen ist, wird der Ab
griff 53 gewählt. Wenn nur der Schalter 43 geschlossen ist,
wird der Abgriff 52 gewählt, und wenn beide Schalter geschlos
sen sind, ist der Abgriff 51 gewählt. Die Schalter 42 und 43
ermöglichen dem Benutzer die Auswahl sowohl der Phasenverzöge
rung als auch letztlich des Übertragungslängenfensters des
Eingangssignals.
Der Ausgang 55 des Schieberegisters 48 liefert die Frequenz-
(Bit-)Information an den Verbundtaktgenerator 82 (Fig. 7).
Der Ausgang 56 des Wählers 41 stellt die Phaseninformation des
Eingangssignals nach Einführung der gewünschten Verzögerung dar.
Die Null-Phasenverzögerung der beschriebenen Kompensations
schaltung bedeutet, daß die Schaltung selbst für die Zwecke
der Kabellängenberechnung verschwindet. Durch Fortschalten der
Phasenverzögerung können neue Längenfenster definiert werden.
Die Phasenverzögerung wird durch Auswahl unterschiedlicher
Abgriffe am Schieberegister geändert bzw. weitergeschaltet,
wobei jeder Abgriff eine Taktzeit ist (bei dem bevorzugten
Beispiel 1,024 MHz). Jede Taktzeit ist gleich einer Zunahme um
153 m Kabellänge. Die Zeitgabe-Längenfenster sind bei dem be
schriebenen Beispiel wie folgt:
0 Kabellänge 460 m
150 Kabellänge 610 m
300 m Kabellänge 760 m
460 m Kabellänge 920 m
150 Kabellänge 610 m
300 m Kabellänge 760 m
460 m Kabellänge 920 m
Der Maximalabstand zwischen der beschriebenen Zeitgabeschal
tung und den Taktsignale empfangenden zeitabhängigen Geräten
ist eine Funktion der Datenübertragungsgeschwindigkeit. Bei
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist dieser Abstand nomi
nell 460 m. Wenn die Datenübertragungsgeschwindigkeit höher
ist, wird der Abstand kleiner. Wenn die Datenübertragungsge
schwindigkeit niedriger ist, wird der Abstand größer.
Vorstehend wurde eine Kompensationsschaltung beschrieben,
die eine Vergrößerung der Datenübertragungslängen
in einem DS0-Digitaldaten-Übertragungsformat
ermöglicht.
Claims (7)
1. Zeitgabeschaltung mit
einer Takteingangsschaltung (56) zur Aufnahme von eine Frequenzinformation enthaltenden Takteingangssignalen (38, 39) und zur Entwicklung eines ersten Ausgangssignals (58),
einer Zeitgabe-Ausgangsschaltung (61, 62), die mit dem ersten Ausgangssignal beaufschlagt ist und eine Phasenverzögerungsschaltung (80) zur Einführung einer Phasenverzögerung in das erste Ausgangssignal aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Takteingangsschaltung (56) mit ersten und zweiten Takteingangssignalen (38, 39) beaufschlagt ist, wobei das erste Takteingangssignal nur eine Frequenzinformation und das zweite Takteingangssignal sowohl Frequenz- als auch Phaseninformationen beinhaltet und wobei die Takteingangsschaltung zur Bildung des ersten Ausgangssignals (58) eines der ersten und zweiten Takteingangssignale auswählt;
daß die Zeitgabe-Ausgangsschaltung erste Zeitgabe-Ausgangsmittel (61), die mit dem ersten Ausgangssignal (58) beaufschlagt sind und ein zweites Ausgangssignal (83) mit Frequenz- und Phaseninformationen entwickeln, und zweite Zeitgabe-Ausgangsmittel (62) aufweist, die mit dem ersten Ausgangssignal beaufschlagt sind und ein drittes Ausgangssignal mit einer Frequenzinformation entwickeln; und
daß die Phasenverzögerungsschaltung (80) Bestandteil einer Kabellängenkompensationseinrichtung und den ersten Zeitgabe- Ausgangsmitteln (61) derart angeordnet ist, daß die in das erste Ausgangssignal (58) eine Phasenverzögerung für die Entwicklung des zweiten Ausgangssignals (83) einführt.
einer Takteingangsschaltung (56) zur Aufnahme von eine Frequenzinformation enthaltenden Takteingangssignalen (38, 39) und zur Entwicklung eines ersten Ausgangssignals (58),
einer Zeitgabe-Ausgangsschaltung (61, 62), die mit dem ersten Ausgangssignal beaufschlagt ist und eine Phasenverzögerungsschaltung (80) zur Einführung einer Phasenverzögerung in das erste Ausgangssignal aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Takteingangsschaltung (56) mit ersten und zweiten Takteingangssignalen (38, 39) beaufschlagt ist, wobei das erste Takteingangssignal nur eine Frequenzinformation und das zweite Takteingangssignal sowohl Frequenz- als auch Phaseninformationen beinhaltet und wobei die Takteingangsschaltung zur Bildung des ersten Ausgangssignals (58) eines der ersten und zweiten Takteingangssignale auswählt;
daß die Zeitgabe-Ausgangsschaltung erste Zeitgabe-Ausgangsmittel (61), die mit dem ersten Ausgangssignal (58) beaufschlagt sind und ein zweites Ausgangssignal (83) mit Frequenz- und Phaseninformationen entwickeln, und zweite Zeitgabe-Ausgangsmittel (62) aufweist, die mit dem ersten Ausgangssignal beaufschlagt sind und ein drittes Ausgangssignal mit einer Frequenzinformation entwickeln; und
daß die Phasenverzögerungsschaltung (80) Bestandteil einer Kabellängenkompensationseinrichtung und den ersten Zeitgabe- Ausgangsmitteln (61) derart angeordnet ist, daß die in das erste Ausgangssignal (58) eine Phasenverzögerung für die Entwicklung des zweiten Ausgangssignals (83) einführt.
2. Zeitgabeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten Takteingangsmittel (56) erste und zweite
Phasenverriegelungsschaltungen (71, 72) aufweisen, die mit den
ersten und zweiten Takteingangssignalen gekoppelt sind.
3. Zeitgabeschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Takteingangssignal ein zusammengesetztes
Taktsignal (10) enthält.
4. Zeitgabeschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das zusammengesetzte Taktsignal ein abwechselndes
Markierinversionsformat-Taktsignal ist.
5. Zeitgabeschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite Takteingangssignal ein
DS1-Format-Taktsignal ist.
6. Zeitgabeschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Phasenverzögerungsschaltung (80
- Fig. 7) aufweist ein Schieberegister (48 - Fig. 5) mit mehreren
wählbaren Abgriffen (51 . . . 54), von denen jeder eine vorgegebene
Phasenverzögerung in das erste Ausgangssignal einführt,
und eine Schalteinrichtung (41, 42, 43), die mit dem
Schieberegister (48) zur Auswahl eines der Abgriffe gekoppelt
ist.
7. Zeitgabeschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß außerdem zweite Takteingangsmittel
(57) vorgesehen sind, die die ersten und zweiten Taktsignale
aufnehmen, eines der ersten und zweiten Taktsignale auswählen
und ein viertes Ausgangssignal (59) an die ersten und zweiten
Zeitgabe-Ausgangsschaltungen (61, 62) anlegen.
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