DE4300466A1

DE4300466A1 - Digital signal switching in interlaced DSM pulse frames

Info

Publication number: DE4300466A1
Application number: DE19934300466
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Heiles; Hans-Otto Dipl Ing Kersten; Franz-Otto Dipl Ing Hamborg; Horst Dipl Ing Wild
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1992-01-15
Filing date: 1993-01-11
Publication date: 1993-08-12

Abstract

The method involves inserted digital signals into a DSM-basis pulse frame (PRN) which consists of 9 rows (Z1 Z9) and a 100 x N (N = 1,2,3,...) columns. Each transmitted DSM data word comprises 8 bits of useful information and one bit of additional information.Higher-order pulse frames (PRN) can be produced by interlacing with each pulse frame contg. an integral multiple of the number of columns of the basic frame (PR1). Four successive frames (PRN1-PRN4) form a DSM-N subframe corresp. to the structure of Tributary Units.

Description

In dem digitalen Verbindungsnetz nach den CCITT-Empfehlungen G. 709 werden die zu übertragenen Digitalsignale in Container genannte spezielle Datenfunktionsblöcke eingefügt. Diese wer den durch Hinzufügen von Zusatzinformation (POH) zu virtuel len Containern VC-n ergänzt und können ihrerseits wieder zu "Tributary Units" TU-n oder virtuellen Containern höherer Ordnung und Administrative Units zusammengefaßt werden und in einen synchronen Transportmodul STM-1 eingefügt in der 155 Mbit/s-Ebene (oder einer höheren Ebene) übertragen werden. Die Durchschaltung der Administrative oder Tributary Units über Koppelfelder (Cross-Connectoren) erfolgt in der Form spezieller Datenblöcke (Cross-Connect-Datenblöcke). Außer der Nutzinformation (Payload) sind zusätzlich Daten für Kop pelwegadressen, Rechnerinformation, Fehlerüberwachung, Alarmsignale usw. zu übertragen. Der Pulsrahmen des STM-1- Signals weist für diese Daten nicht die erforderliche zu sätzliche Übertragungskapazität auf.In the digital connection network according to the CCITT recommendations G. 709 are the digital signals to be transmitted in containers mentioned special data function blocks inserted. This who by adding additional information (POH) to virtual len containers VC-n added and in turn can again "Tributary Units" TU-n or virtual containers higher Order and administrative units are summarized and in a synchronous transport module STM-1 inserted in the 155 Mbit / s level (or a higher level) are transmitted. The interconnection of the administrative or tributary units Via coupling fields (cross connectors) takes place in the form special data blocks (cross-connect data blocks). Except for the Payload is additional data for cop pelweg addresses, computer information, error monitoring, To transmit alarm signals etc. The pulse frame of the STM-1- Signals does not assign the necessary information for this data additional transmission capacity.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP-04 07 851 A3 ist ein Verfahren zur Durchschaltung von Multiplexsignalen über Cross-Connectoren bekannt. Der hier verwendete Pulsrahmen ge stattet jedoch nur die Übertragung einer geringen Menge an Sonderinformation.From European patent application EP-04 07 851 A3 is a Procedure for switching multiplex signals over Cross connectors known. The pulse frame used here ge however, only transfers a small amount Special information.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein für die synchrone digitale Hierarchie geeignetes Verfahren zur Durchschaltung von Digi talsignalen anzugeben.The object of the invention is one for the synchronous digital Hierarchy suitable procedure for switching Digi to indicate valley signals.

Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. This object is achieved by that specified in claim 1 Procedure solved.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are in the sub claims specified.

Der erfinderische DSM-Basispulsrahmen besteht aus 9 Zeilen und 100 Spalten mit 9-Bit-Wörtern an jeder Spaltenposition. Der Rahmen hat eine Wiederholzeit von 125 µs. Vier aufeinan derfolgende DSM-Basispulsrahmen bilden einen Überrahmen.The inventive DSM basic pulse frame consists of 9 lines and 100 columns with 9-bit words at each column position. The frame has a repetition time of 125 µs. Four on top of each other the following DSM basic pulse frames form an overframe.

Vorteilhaft ist der den Signalen der Synchronen Digitalen Hierarchie angepaßter Rahmenaufbau. So stimmt die Anzahl der Zeilen überein, die Anzahl der Spalten wurde erweitert.The synchronous digital signals are advantageous Hierarchy adapted frame structure. So the number of Rows match, the number of columns has been expanded.

Die Übertragungsrate des DSM-Basispulsrahmens beträgt 64,8 Mbit/s. Bausteine für diese Übertragungsrate lassen sich mit der zur Zeit verfügbaren CMOS-ASIC-Technology herstellen. DSM-N-Signale mit N-facher Übertragungsrate lassen sich durch spaltenweises Multiplexen von DSM-1-Signalen erzeugen und werden in entsprechenden DSM-N-Pulsrahmen übertragen.The transmission rate of the DSM base pulse frame is 64.8 Mbit / s. Blocks for this transfer rate can be used of the currently available CMOS-ASIC technology. DSM-N signals with N times the transmission rate can be transmitted generate column-wise multiplexing of DSM-1 signals and are transmitted in corresponding DSM-N pulse frames.

Signale der synchronenen digitalen Hierarchie (oder auch hierin eingefügte plesiochrone Signale) mit höheren Datenra ten werden in mehrere Signale aufgeteilt, die dann in mehre ren DSM-Basis-Pulsrahmen übertragen werden.Signals of the synchronous digital hierarchy (or also plesiochronous signals inserted here) with higher data are divided into several signals, which are then divided into several Ren DSM base pulse frame are transmitted.

Die Wiederholrate der Pulsrahmen beträgt 8 kHz, dies ent spricht einer Wiederholzeit von 125 µs. Das Verhältnis der Systemtakte (Bittakte) des in der Synchronen Digitalen Hie rarchie übertragenen STM-1-Pulsrahmens und des DSM-Basis- Pulsrahmen beträgt 12:5. Damit ist eine einfache Ableitung des einen Systemtaktes aus dem anderen möglich. Auch bei hö herrangigen Pulsrahmen, die dieselbe Wiederholzeit aufweisen, besteht ein einfaches Verhältnis der Systemtaktfrequenz.The repetition rate of the pulse frame is 8 kHz, this ent speaks a repetition time of 125 µs. The ratio of System clocks (bit clocks) of the in the synchronous digital Hie hierarchy transmitted STM-1 pulse frame and the DSM base Pulse frame is 12: 5. This is a simple derivation one system clock from the other possible. Even with high traditional pulse frames that have the same repetition time, there is a simple ratio of the system clock frequency.

Aus dem DSM-Basispulsrahmen lassen sich beispielsweise durch spaltenweises Verschachteln auf einfache Weise Pulsrahmen ho her Ordnung mit einer vielfachen Spaltenanzahl bilden. Das jeweils an ein Oktett des STM-1-Signals angehängte neunte Bit läßt sich zur Datensicherung oder zur Übertragung von Zu satzdaten verwenden. Die weiteren Zusatzdaten werden in den nicht von der Nutzinformation (Payload) der SDH-Signale benö tigten Spalten übertragen.For example, from the DSM basic pulse frame column-wise nesting in a simple way pulse frame ho form order with a multiple number of columns. The ninth appended to an octet of the STM-1 signal Bit can be used for data backup or for the transmission of Zu Use record data. The additional data are in the not required by the payload of the SDH signals transferred columns.

Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to figures.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Koppelfeld (Cross Connector), Fig. 1, a switching matrix (cross-connect)

Fig. 2 den Rahmenaufbau eines DSM-Basis-Pulsrahmens, Fig. 2 shows the frame structure of a DSM base pulse frame,

Fig. 3 die Struktur eines DSM-1-Pulsrahmens, Fig. 3 shows the structure of a DSM-1-pulse frame,

Fig. 4 den Aufbau eines DSM-N-Pulsrahmens, Fig. 4 shows the configuration of a DSM-N pulse frame,

Fig. 5 die Struktur eines höherrangigen DSM-Pulsrahmens, Fig. 5 shows the structure of a higher-rank DSM pulse frame,

Fig. 6 das Einfügen von C-4-Signalen in DSM-1- und DSM-3- Pulsrahmen und Fig. 6 shows the insertion of C-4 signals in DSM-1 and DSM-3- pulse frame and

Fig. 7 das Einfügen von virtuellen Containern in DSM-1-Puls rahmen. Fig. 7 frame the insertion of virtual containers in DSM-1 pulse.

In Fig. 1 ist ein Koppelfeld (Cross-Connector) CC darge stellt, das zum Durchschalten von DSM-1-Signalen dient. Die Digitalsignale der Synchronen Digitalen Hierarchie SDH oder der Plesiochronen Digitalen Hierarchie PDH werden durch spe zielle Interfaceschaltungen IU11 bis IU1M und IU21 bis IU2M in Durchschaltsignale DSM-1 umgesetzt. Hierzu wird beispiels weise ein STM-1-Signal der SDH in drei DSM-1-Signale umge setzt oder es werden mehrere Digitalsignale DS2 mit geringe rer Datenrate zunächst in Container eingefügt, in Tributary Units z. B. TU-12 umgesetzt in den Basis-Pulsrahmen des DSM-1- Signals umgesetzt zum Koppelfeld durchgeschaltet. Die Inter faceschaltungen IU enthalten daher häufig zusätzlich Demulti plexer oder Multiplexer.In Fig. 1, a switching matrix (cross connector) CC is Darge, which is used for switching DSM-1 signals. The digital signals of the synchronous digital hierarchy SDH or the plesiochronous digital hierarchy PDH are converted into switching signals DSM-1 by special interface circuits IU11 to IU1M and IU21 to IU2M. For this purpose, for example, an STM-1 signal of the SDH is converted into three DSM-1 signals, or several digital signals DS2 with a lower data rate are first inserted into containers, in tributary units, for. B. TU-12 implemented in the basic pulse frame of the DSM-1 signal switched through to the switching network. The interface circuits IU therefore often contain additional demultiplexers or multiplexers.

Ein System Controller SC bewirkt die zentrale Steuerung des Koppelfeldes und ein SDH-Prozessor SHDP übernimmt die Aus wertung des SDH-Overheads bzw. dessen Hinzufügen zu den Nutz daten. A system controller SC is responsible for the central control of the Switch and an SDH processor SHDP takes over evaluation of the SDH overhead or its addition to the user Data.

In Fig. 2 ist der DSM-1-Basispulsrahmen PR1 dargestellt. Er besteht aus 9 Zeilen Z1 bis Z9 und 100 Spalten S1 bis S100. In jeder Spalte einer Zeile kann ein DSM-Datenwort mit 9 Bits Länge übertragen werden. Das aus einem Oktett (Byte) eines Digitalsignals und einem zusätzlichem Bit besteht. Dieses kann beispielsweise zur Datensicherung verwendet werden. Das in dem DSM-1-Basisblock übertragene DSM-1-Signale weist eine Datenrate von 64,8 Mbit/s auf. Mehrere nicht für die Übertra gung von Nutzinformation verwendete Spalten des DSM-Basis pulsrahmens können für die Übertragung von Zusatzdaten ver wendet werden.In FIG. 2, the DSM-1 base pulse frames PR1 is illustrated. It consists of 9 rows Z1 to Z9 and 100 columns S1 to S100. A DSM data word with a length of 9 bits can be transmitted in each column of a row. That consists of an octet (byte) of a digital signal and an additional bit. This can be used for data backup, for example. The DSM-1 signal transmitted in the DSM-1 basic block has a data rate of 64.8 Mbit / s. Several columns of the DSM basic pulse frame that are not used for the transmission of useful information can be used for the transmission of additional data.

In Fig. 3 ist die Struktur eines DSM-1-Basispulsrahmens PR1 mit dem Kontrollzwecken dienenden DSM-Overhead DSM-OH einge zeichnet. Von einem Datenwort des Nutzinformationsfeldes (Payload Arrea) PL werden beispielsweise die acht ersten Bits für die Nutzinformation und das neunte Bit LSB zur Übertra gung von Fehlersicherungsinformation zur Überwachung der Funktion des Crossconnectors verwendet.In Fig. 3, the structure is a DSM base pulse frame 1 PR1 serving the purposes of control DSM overhead DSM-OH been characterized. From a data word of the payload area (PL) PL, for example, the eight first bits for the payload and the ninth bit LSB are used to transmit error protection information for monitoring the function of the cross connector.

In Fig. 4 ist ein höherrangiger DSM-N Pulsrahmen PRN (N2) dargestellt. Diese Pulsrahmen weisen jeweils ein ganzzahliges Vielfaches der Spalten eines DSM-Basispulsrah mens PRl auf.In FIG. 4, a higher-ranking DSM-N pulse frames PRN (N2) is shown. These pulse frames each have an integer multiple of the columns of a DSM basic pulse frame PRl.

Entsprechend der Überrahmenstruktur der Tributary Units bil den vier aufeinanderfolgende DSM-N-Pulsrahmen PRN1 bis PRN4 einen DSM-N-Überrahmen.According to the overall frame structure of the tributary units bil the four consecutive DSM-N pulse frames PRN1 to PRN4 a DSM-N superframe.

In Fig. 5 ist die Bildung eines höherrangigen Pulsrahmens PRN durch Verschachteln von N DSM-1-Signalen dargestellt. Die in DSM-Basispulsrahmen PR1 eingeordneten DSM-1-Signale werden wortweise miteinander verschachtelt. So wird das erste DSM- Datenwort des ersten DSM-1-Signals in die erste Spalte S1 des PRN Pulsrahmens eingefügt, dann das erste DSM-Datenwort des zweiten DSM-1-Signals und so weiter bis das erste Datenwort des (N-1). DSM-1-Signals in die (N-1). Spalte und dann das N. In Fig. 5 the formation of a higher-level pulse frame PRN by interleaving N is shown DSM-1 signals. The DSM-1 signals arranged in the DSM basic pulse frame PR1 are interleaved word by word. So the first DSM data word of the first DSM-1 signal is inserted into the first column S1 of the PRN pulse frame, then the first DSM data word of the second DSM-1 signal and so on until the first data word of the (N-1) . DSM-1 signal into the (N-1). Column and then the N.

DSM-1-Signals in die N-te Spalte eingefügt ist. Anschließend werden die zweiten Datenwörter der ersten Zeile eingefügt bis schließlich die DSM-1-Signale spaltenweise im DSM-N-Pulsrah men PRN verschachtelt sind.DSM-1 signal is inserted in the Nth column. Subsequently the second data words of the first line are inserted until finally the DSM-1 signals in columns in the DSM-N-Pulsrah PRN are nested.

In Fig. 6 ist das Einfügen eines Containers C-4 in drei DSM- Basispulsrahmen dargestellt. Nach der Bildung einer Admini strative Unit AU4 und Hinzufügen der neunten Bits wird die modifizierte Administrative Unit SU-AU4 mit DSM-Datenwörtern und einen Pointer AU-Ptr erfolgt die Aufteilung der Daten auf drei DSM-Basispulsrahmen PR1. Vier Spalten sind mit fester Stopfinformation FS versehen. Sechs Spalten sind zur Über tragung von Zusatzinformation vorgesehen. Selbstverständlich kann auch eine andere Anordnung der Spalten zur Übertragung der Zusatzinformation (Hilfsinformation) AUX gewählt werden. Die drei DSM-Basispulsrahmen werden wiederum durch wort- bzw. spaltenweises Verschachteln zu einem DSM-3-Pulsrahmen PR3 zusammengefaßt.In Fig. 6 the insertion of a container is shown in three DSM base pulse frame C-4. After the formation of an administrative unit AU4 and the addition of the ninth bits, the modified administrative unit SU-AU4 with DSM data words and a pointer AU-Ptr is divided into three DSM basic pulse frames PR1. Four columns are provided with fixed stuffing information FS. Six columns are provided for the transmission of additional information. Of course, another arrangement of the columns for transmitting the additional information (auxiliary information) AUX can also be selected. The three DSM basic pulse frames are in turn combined by word or column nesting to form a DSM-3 pulse frame PR3.

Als weiteres Beispiel ist in Fig. 7 das Einfügen von virtu ellen Containern VC-11, VC-12 und VC-2 in einen DSM-Basis pulsrahmen PR1 dargestellt. Die virtuellen Container VC wer den in Tributary Units TU eingefügt (mappen), wobei ein Poin ter Ptr hinzugefügt wird. Anschließend wird zu jedem Oktett ein Bit hinzugefügt wodurch sich die modifizierten Tributary Units SU-TU ergeben. Mehrere dieser Tributary Units SU-TU werden wortweise miteinander verschachtelt (word interleaved) wodurch sich im Endeffekt ein spaltenweises Verschachteln der unterschiedlichen Tributary Units ergibt. Die so entstandenen Datenblöcke entsprechen im Format weitgehend der Tributary Unit SU-TU2.As a further example, the insertion of virtual containers VC-11, VC-12 and VC-2 into a DSM-based pulse frame PR1 is shown in FIG. 7. The virtual containers VC are inserted into the tributary units TU (map), a pointer Ptr being added. A bit is then added to each octet, resulting in the modified tributary units SU-TU. Several of these SU-TU tributary units are interleaved word by word, which ultimately results in a column-wise nesting of the different tributary units. The resulting data blocks largely correspond in format to the SU-TU2 tributary unit.

In einen DSM-Basispulsrahmen können nun diese Funktionsblöcke mit gleichen oder unterschiedlichen Strukturen - je nachdem welche virtuellen Container zusammengefaßt sind - "eingemapped" werden. Dies geschieht wieder durch wortweises Verschachteln, so daß immer im Ergebnis die Funktionsblöcke in einen DSM-Basispulsrahmen wieder spaltenweise verschach telt sind.These function blocks can now be placed in a DSM basic pulse frame with the same or different structures - depending on which virtual containers are grouped together - be "mapped". This happens again word by word Nest so that the function blocks always result in a DSM basic pulse frame again chesswise are.

Die Struktur des sich ergebenen Funktionsdatenblockes ent spricht der eines SDH-Funktionsblockes TUG-3.The structure of the resulting functional data block ent speaks that of an SDH function block TUG-3.

Die in Fig. 6 und Fig. 7 dargestellten Vorgehensweisen sind nur als Beispiel zu betrachten. Es können auch beispielsweise eine AU-3, eine TU-3 oder 96 Spalten an Zusatzinformation in einem DSM-Basispulsrahmen übertragen werden Auch können meh rere Umformungen der Datenfunktionsblöcke gleichzeitig vor genommen werden.The procedures shown in Fig. 6 and Fig. 7 are to be regarded only as an example. For example, an AU-3, a TU-3 or 96 columns of additional information can also be transmitted in a DSM base pulse frame. Several transformations of the data function blocks can also be carried out simultaneously.

Claims

1. A method for switching digital signals (DS), characterized in that the digital signals (DS) are inserted in DSM pulse frames (PRN), which - in two-dimensional representation - 9 lines (Z1... Z9) and 100 N (N = 1, 2, 3,...) Columns, whereby in each position of a column a 9-bit DSM data word can be transmitted, of which an 8-bit octet is used to transmit the digital signal (DS).

2. The method according to claim 1, characterized, that every octet of the digital signal has another bit for Transmission of monitoring and control information hen is.

3. The method according to claim 1, characterized, that a DSM base pulse frame (PR1) 9 rows and 100 columns includes.

4. The method according to claim 2, characterized, that DSM pulse frames (PRN, N2) of higher order by spal tenm nesting of DSM base pulse frames (PR1) generated will.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that digital signals (AU-4) with higher data rates the synchro digital hierarchy on multiple DSM base pulse frames (PRl) can be divided.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the STM-1 signal and each DSM pulse frame (PRN) are the same Have period duration (125 µs).

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that the ratio of the system clock frequencies of the STM-1 frames and the DSM base pulse frame (PR1) is 12 to 5.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized, that four consecutive DSM-N pulse frames (PRN) one Form DSM superframe.