DE4309778C1 - Verfahren und Anordnung zum Einfügen eines 34 Mbit/s-Signals in D39-Pulsrahmen - Google Patents

Description

In dem digitalen Verbindungsnetz der "synchronen Digitalhie­ rarchie" (SDH) nach den CCITT-Empfehlungen G.707 bis G.709 werden die zu übertragenen Digitalsignale in spezielle Daten­ blöcke, sogenannte Container eingefügt. Jeder Container wird durch Hinzufügen eines "Path Overheads" POH zu einem virtuel­ len Container VC ergänzt. Diese virtuellen Container können wiederum zu Tributary Unit Groups TUG zusammengefaßt, in vir­ tuelle Container höherer Ordnung eingefügt und in einen syn­ chronen Transportmodul STM eingefügt übertragen werden. Der Aufbau der Multiplex-Struktur ist Fig. 1-1/G.709 der CCITT- Empfehlungen G.709, Geneva, 1991 zu entnehmen.

In dem verzweigten Verbindungsnetz der synchronen Digital­ hierarchie sind sogenannte Cross-Connectoren vorgesehen, die es ermöglichen, Multiplexsignale über verschiedene Verbin­ dungswege zu übertragen. Die Cross-Connectoren können hierbei die Durchschaltung mittels eines mechanischen oder elektroni­ schen Koppelfeldes vornehmen. Moderne Cross-Connectoren sind in der Regel als Kombination eines synchronen Zeitkoppelfel­ des und eines zeitschlitzgesteuerten Raumkoppelfeldes reali­ siert.

In der EP 0 407 851 A2 ist ein Verfahren zum Durchschalten von Multiplex-Signalen beschrie­ ben. Hierzu werden zum Durchschalten über den Cross-Connector für alle Multiplex-Signale einer Ebene gleiche Pulsrahmen gebildet, in denen jeweils ein sogenanntes DS39-Digitalsignal mit einer Datenrate von 39 Mbit/s (38, 912 Mbit/s) übertragen wird. Jeweils vier dieser D39-Pulsrahmen werden zu einem Pulsrahmen RM zusammengefaßt. Einzelheiten über die Struktur der Pulsrahmen gehen aus dieser Anmeldung hervor.

Für die in den USA üblichen Datenraten wurden daran angepaßte Container und Tributary Units vorgesehen und auch ein spezi­ eller Pulsrahmen zum Durchschalten von den darin enthaltenen Multiplex-Signalen entwickelt. Ein Koppelfeld, das diesen Pulsrahmen benutzt, wurde jedoch nicht realisiert. Ebenso wurde auf die Container C-31 und VC-31 sowie auf die Tribut­ ary Unit TU-31 und die Tributary Unit Group TUG-22 verzich­ tet.

Weitere Einzelheiten über den Cross-Connector und den D39- Pulsrahmen sind der Zeitschrift ntz, Band 44, 1991, Heft 10, Seiten 712 bis 722 und Band 45, 1992, Heft 2, Seiten 106 bis 115 zu entnehmen.

Nach den CCITT-Empfehlungen G.709, Fig. 5-5 (1991) werden nunmehr 34 Mbit/s-Signale in einem VC-3-Container (in der Of­ fenlegungsschrift noch mit VC-32 bezeichnet) eingefügt über­ tragen.

Das Problem besteht nun darin, diesen Container bzw. das hierin enthaltene Digitalsignal so umzusetzen, daß es über die bisher verwendeten Cross-Connectoren übertragen werden kann.

Diese Problem wird durch das im Anspruch 1 angegebene Verfah­ ren gelöst.

Im unabhängigen Anspruch ist eine hierzu geeignete Anordnung angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den ab­ hängigen Ansprüchen angegeben.

Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist die Durchführung der TU- 3-Erzeugung und das Aufteilen in zwei D39-Pulsrahmen in einem Verfahrensschritt. Hierdurch wird auch eine einfache Anord­ nung realisierbar.

Anhand von Figuren wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Realisierung des Verfah­ rens,

Fig. 2 Datenfunktionsblöcke C-3, VC-3 und einen modifi­ zierten TU-3,

Fig. 3 einen D39-Pulsüberrahmen,

Fig. 4 einen D39X-Pulsrahmen,

Fig. 5 einen D39Y-Pulsrahmen,

Fig. 6 einen D39X-Pulsrahmen mit TU-3-Daten,

Fig. 7 einen D39Y-Pulsrahmen mit TU-3-Daten,

Fig. 8 ein Funktionsbild und

Fig. 9 einen integrierten Schaltkreis zur Durchführung des Verfahrens.

Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zur Umsetzung eines Digitalsignals DS mit einer Bitrate von 34 Mbit/s (34, 368 Mbit/s) enthält einen Seriell-Parallel-Umsetzer 2, dessen Dateneingang 1 das Digitalsignals DS zugeführt wird. Am Aus­ gang wird ein paralleles Digitalsignal DSP byteweise abgege­ ben und in einen Pufferspeicher 3 fast kontinuierlich einge­ schrieben. Dieser gibt wiederum, je nach Anforderung durch eine Steuerung 9, entweder gleichzeitig ein Byte DSX des Digitalsignals an seinem ersten Ausgang und das folgende Byte DSY an seinem zweiten Ausgang ab, oder nur ein Byte oder auch kein Byte des Digitalsignals. Beide Ausgänge sind mit einer als Mapper 4 bezeichneten Multiplexerschaltung verbunden, die außerdem noch weitere Dateneingänge aufweist. Der Mapper 4 bildet mit Hilfe von der Synchronen Digitalen Hierarchie zugeordneten synchronen Takten zwei Pulsrahmen D39X und D39Y, in die jeweils Datenbytes DSX und DSY eingefügt werden. Durch Hinzufügen eines Path Overheads und eines Pointers H1, H2, H3, sowie von redundanten Bytes wird eine noch zu erläuternde TU-3 erzeugt und diese wiederum gleichzeitig auf die zwei D39-Pulsrahmen D39X und D39Y aufgeteilt. Ein Fehlersiche­ rungs-Coder 5 errechnet für jeden D39-Pulrahmen Datensiche­ rungsbits, die als Qualitätskriterium QK bezeichnet sind, und ein "Bit-Interleaved-Parity-8-Codewort" B3. Die Daten der Pulsrahmen D39X und D39Y werden in einem Codierer 6 in seri­ elle Daten umgesetzt an dessen Ausgängen 7 und 8 abgegeben.

Selbstverständlich benötigen die einzelnen Schaltungen auch Arbeitstakte und Rahmentakte zum Aufbau der gewünschten D39- Pulsrahmen. Eine Taktversorgung und die entsprechenden Takt­ leitungen sind jedoch in Fig. 1 aus Gründen einer übersicht­ lichen Darstellung nicht eingezeichnet.

Die Steuerung 9 steuert die Stopfaktivitäten, die Bildung der A- und B-Bytes (Stopfbytes) die Ausgabe der Datenbytes an den beiden Ausgängen des Pufferspeichers, die Markierung der am Qualitätskriterium B3 beteiligten Bytes und das zeitgerechte Einfügen der unterschiedlichen Daten in die D39X- und D39Y- Pulsrahmen.

Das Einfügen eines 34 Mbit/s-Signal in einen VC-3-Pulsrahmen erfolgt gemäß Fig. 5-5 der G.709 (1991). Zum besseren Ver­ ständnis sind die aus G.709 bekannten Pulsrahmen in Fig. 2 nochmals dargestellt.

Jeder virtuelle Container VC-3 weist einen Pulsrahmen auf, der den Path-Overhead POH und einen Container C-3 mit (in zweidimensionaler Darstellung) 9 Zeilen und 84 Spalten um­ faßt. Der Container C-3 ist in drei Subcontainer T1, T2 und T3 aufgeteilt, die jeweils dieselbe Anzahl von Informations­ bytes I des 34 Mbit/s-Signals, Bytes A und B für Bitstopfmög­ lichkeiten und redundante Lückenbytes R enthalten. Dem Con­ tainer C-3 ist eine erste Spalte mit dem Path Overhead POH vorangestellt. Die Anpassung der Datenrate des plesiochronen Digitalsignals DS erfolgt im allgemeinen durch bitweises Stopfen beim Einfügen in diesen Container.

Durch drei Pointer H1, H2 und H3 wird der virtuelle Container VC-3 zu einer Tributary Unit TU-3 ergänzt. Bei der in Fig. 2 dargestellten modifizierten Version der Tributary Unit TU-3 sind die Spalten für den Pointer und den Path Overhead - genauer: die drei obersten Werte des Path Overheads - mit dem Pointer vertauscht. Hierdurch wird die Steuerung des Mappers 4 einfacher, da nur bestimmte Kombinationen von Datenbytes DSX, DSY, sogenannte Doppelbytetypen, auftreten.

In Fig. 3 ist ein D39-Pulsüberrahmen RM dargestellt. In zweidimensioneller Darstellung umfaßt er 16 jeweils 1 Byte breite Spalten und 152 Zeilen. Der Pulsüberrahmen ist in vier gleichgroße D39X- oder D39Y-Pulsrahmen mit jeweils 16 Spalten und 38 Zeilen aufgeteilt. Die erste Zeile ist jeweils für Sonderinformation wie das Rahmenkennungswort RKW, die Koppel­ wegadresse KWA und das Qualitätskriterium QK reserviert. Das Durchschalten von Signalen in dem Koppelfeld erfolgt im For­ mat der D39-Pulsrahmen. Folglich muß auch das Digitalsignal - genauer die dieses Signal enthaltende Tributary Unit TU-3 - in die D39-Pulsrahmen eingefügt werden. Da die Kapazität eines D39-Pulsrahmens für eine Tributary Unit TU-3 nicht aus­ reicht, wird eine TU-3 auf zwei D39-Pulsrahmen D39X und D39Y aufgeteilt. Diese Pulsrahmen sind in den Fig. 4 und 5 dar­ gestellt. Die erste Zeile, der "D39-Overhead" D39-OH ent­ spricht jeweils einer der Zeilen 1, 39, 77 und 115 des Puls­ überrahmens. Nicht benötigte Übertragungskapazität in Form ungenutzter Zeitschlitze wird mit festen Stopfbytes L ge­ füllt. In die übrigen freien Zeitschlitze werden der Pointer, der Path Overhead und die hier als Datenbytes bezeichneten Bytes I, A, B, R eingefügt. Der Pointer hat eine feste Lage im D39Y-Pulsrahmen. Der Pointerwert weist auf die Stelle im D39X- oder D39Y-Pulsrahmen, an der der virtuelle Container VC-3 mit seinem ersten Byte (J1) beginnt und danach abwech­ selnd im D39X- und D39Y-Pulsrahmen eingefügt ist. Die festen Stopfbytes L sind in den D39-Pulsrahmen möglichst gleichmäßig verteilt.

Pro Zeitschlitz wird ein Doppelbyte, also ein Byte des D39X- und ein Byte des D39Y-Pulsrahmens, erzeugt. Die Anzahl der erforderlichen Doppelbytetypen ist minimiert durch Anordnung des Pointers gemäß Fig. 2.

Die Fig. 6 und 7 geben die TU-3-Daten enthaltenden D39X- und D39Y-Pulsrahmen bei einem Pointerwert von 594 wieder.

Anhand des Funktionsbildes in Fig. 8 soll das Verfahren näher erläutert werden. Zunächst erfolgt eine erste Formatumsetzung FU1, bei der das serielle Datensignal DS mit einem ersten Daten-Taktsignal TA1 = 34,368 · 10⁶ 1/s in parallele Daten­ wörter (Bytes) umgesetzt werden. Dies entspricht 537 Bytes je D39-Pulsrahmen, also 537 byte/125 µs. Von diesen 537 Bytes sind drei Bytes als sogenannte A-Bytes für bitweises Negativ- Stopfen vorgesehen; drei weitere B-Bytes werden für Positiv- Stopfen hinzugefügt. Insgesamt sind also 540 Bytes in den virtuellen Container VC-3 bzw. die TU-3 und weiter in den D39-Pulsrahmen einzufügen. Dessen Taktrate (bzw. Datenrate) beträgt TA2 = 38.912 · 10⁶ 1/s dies entspricht 608 Bytes je D39-Pulsrahmen oder 608 byte/125 µs.

Im Bytetakt des D39-Pulsrahmens werden nun bei einer zweiten Formatumsetzung FU2 diese 540 Bytes und die "festen Bytes" FB, d. h. Lückenbytes R der TU-3 und die festen Stopfbytes L, sowie die "variablen Bytes "VB, d. h. der Path-Overhead, die Pointerbytes, der D39-Overhead, (Rahmenkennwort RKW, Koppel­ wegadresse KWA, Qualitätskriterium QK) und hier nicht darge­ stellte Bytes zur Qualitätssicherung zu D39X- und D39Y-Puls­ rahmen zusammengefügt. Eine Phasenmeßeinrichtung PH (Teil der Steuerung 9) steuert außerdem die Anpassung der Taktraten des plesiochronen Digitalsignals DS an den Systemtakt durch bit­ weises Stopfen, (A- und B-Byte). Die Information über vorge­ nommene Stopfvorgänge wird im Stopfinformationsbyte C über­ tragen.

In Fig. 9 ist der Mapper 4 nochmals dargestellt. Er enthält praktisch 2 Multiplexeinrichtungen MX1 und MX2. Deren Eingän­ gen werden von den auf zwei Wege aufgeteilten Datenbytes DSX und DSY die Informationsbytes sowie als Festbytes die redun­ danten Lückenbytes R gemeinsam mit den festen Stopfbytes zu­ geführt. Es können verschiedene Varianten der Zuordnung der unterschiedlichen Bytetypen auf die Multiplexereingänge ge­ wählt werden. An den Ausgängen des Mappers werden die Daten der Pulsrahmen D39X bzw. D39Y abgegeben. Die Ausgänge sind - wie aus Fig. 1 bekannt - über den Fehlersicherungs-Coder 5 auf weitere Eingänge des Mappers 4 zurückgeführt. Der Fehler­ sicherungs-Coder erzeugt zur Fehlerüberwachung gemäß 4.1.2 der Recommandation G.709 (1991) das sogenannte B3-Byte und außerdem ein ausschließlich für die Überwachung der Daten von D39-Pulsrahmen verwendetes Qualitätskriterium QK. Diese wer­ den ebenfalls in die D39-Pulsrahmen eingefügt. Die im Rhyth­ mus eines Zeitschlitzes der D39-Pulsrahmen gleichzeitig gesteuerten Multiplexer MX1 und MX2 sind als Schalter ange­ deutet in den Mapper eingezeichnet.

Von den an den Eingängen des Mappers 4 anliegenden Bytes wer­ den jeweils zwei an die Ausgänge durchgeschaltet. Die Steue­ rung 9 sorgt für die "richtige Position" der Multiplexer, das zeitgerechte Anliegen der gesamten Eingangsinformation, die Speichersteuerung und die erforderlichen Stopfvorgänge. Das Programm zur Steuerung der Zeitabläufe ist in einem Speicher (ROM) abgelegt. Varianten sind selbstverständlich möglich, so können auch von Pufferspeicher die Lückenbytes R generiert werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Einfügen eines plesiochronen 34 Mbit/s-Digi­ talsignals (DS) in einen Datenfunktionsblock TU-3 und zum Um­ setzen in D39-Pulsrahmen (D39X, D39Y), dadurch gekennzeichnet,
daß das serielle Digitalsignal (DS) in ein paralleles Digi­ talsignal (DSP) umgesetzt wird,
daß eine Anpassung der Datenrate des plesiochronen Digitalsi­ gnals (DS) an die Datenrate der D39-Pulsrahmen durch bitwei­ ses Stopfen erfolgt,
daß das parallele Digitalsignal (DSP) byteweise in einen Puf­ ferspeicher (3) eingeschrieben wird,
daß bis zu zwei aufeinanderfolgende Bytes (DSX, DSY) an zwei Ausgängen des Pufferspeichers (3) gleichzeitig ausgegeben werden,
daß jeweils gleichzeitig zwei Bytes aus der Menge der Datenbytes (I, A, B, R), festen Stopfbytes (L) oder variablen Bytes (VB) auf zwei D39-Pulsrahmen (D39X, D39Y) aufgeteilt und daß mit der Byterate eines D39-Pulsrahmens die Informationsbytes (I) des Digitalsignals (DS), redundante Lückenbytes (R) und Stopfbytes (A, B) enthaltenden Datenbytes (I, A, B, R), feste Stopfbytes (L) und variable Bytes (VB) in die zwei D39-Pulsrahmen (D39X, D39Y) zusammengefaßt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede zweite Spalte (S1, S3, . . . S16) eines D39-Pulsrah­ mens (D39X, D39Y) im wesentlichen feste Stopfbytes (L) ent­ hält.

3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine modifizierte Tributary Unit TU-3 gebildet wird, in deren obersten drei Zeilen der ersten Spalte die Bytes (I1, B3, C2) des Path Overheads eingefügt werden und in deren obersten drei Zeilen der zweiten Spalte die drei Pointerbytes (H1, H2, H3) eingefügt werden.

4. Anordnung zum Einfügen eines plesiochronen 34 Mbit/s-Digi­ talsignals (DS) in einen Datenfunktionsblock TU-3 und zum Um­ setzen in D39-Pulsrahmen (D39X, D39Y), dadurch gekennzeichnet,
daß ein Seriell-Parallel-Umsetzer (2) vorgesehen ist, dessen Eingang (1) das serielle Digitalsignal (DS) zugeführt wird, daß an den Ausgang des Seriell-Parallel-Umsetzers (2) ein Pufferspeicher (3) angeschaltet ist, der an seinen Ausgängen zwei Datenbytes (I, A, B, R) abgeben kann,
daß die Ausgänge des Pufferspeichers (3) mit Eingängen eines Mappers (4) verbunden sind, der noch weitere Dateneingänge aufweist, an denen variable Bytes (VB) und feste Bytes (FB) zum Aufbau der D39-Pulsrahmen (D39X, D39Y) anliegen,
daß eine Steuerung (9) das Einfügen der Datenbytes (I, A, B) der festen Stopfbytes (L), der redundanten Lückenbytes (R) und variablen Bytes (VB=OH, POH, C,. . .) zu zwei D39-Pulsrah­ men (D39X, D39Y) steuert,
daß der Mapper (4) zwei Ausgänge aufweist, an denen jeweils ein D39-Pulsrahmen (D39X, D39Y) gleichzeitig generiert wird, und
daß ein Fehlersicherungs-Coder (5) vorgesehen, der an die Ausgänge des Mappers (4) angeschaltet ist und als variable Bytes B3-Bytes (B3) und Qualitätskriterien (QK) generiert.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgänge des Mappers (4) ein Codierer (6) ange­ schaltet ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mapper (4) als integrierte Schaltung realisiert ist.