DE60119615T2

DE60119615T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Senden und Empfangen von hochratigen digitalen Signalen über zwei Hochfrequenz-Trägern in einem Funkregeneratorabschnitt

Info

Publication number: DE60119615T2
Application number: DE60119615T
Authority: DE
Inventors: Claudio Colombo; Primo Garofoli
Original assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2001-03-13
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2021-03-14
Also published as: EP1150447A3; ITMI20000545A1; NO20011344D0; ATE326800T1; US6847655B2; US20010046239A1; DE60119615D1; NO20011344L; EP1150447A2; EP1150447B1; IT1317614B1; ITMI20000545A0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Funkübertragungen und im Besonderen betrifft sie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen von digitalen STM-4- (SDH) oder STS-12- (SONET) Signalen über zwei Hochfrequenz-Träger in einem SDH- beziehungsweise SONET-Funkregeneratorabschnitt.
In derzeitigen Telekommunikationssystemen entsteht oft die Notwendigkeit (insbesondere bei Betreibern, die überlastete Netze verwalten müssen), Funksysteme hoher Kapazität mit hoher Frequenzökonomie und nicht sehr komplexer Architektur bereitzustellen. Von diesen Funksystemen wird verlangt, dass sie hochratige digitale Signale, beispielsweise die synchronen Hierarchiestufen STM-4 (SDH) oder STS-12 (SONET), mit 622,08 MBit/s übertragen. Solche Verbindungen müssen in optischen Netzen auf STM-4-Schnittstellenknoten mit allen Merkmalen von Leistungsüberwachung, Management, Schutz usw. eingefügt werden können. Die oben genannten Notwendigkeiten werden auch aus den letzten Ausgaben einiger ETSI-Empfehlungen ersichtlich.
Die derzeit bekannte Lösung für eine Verbindung zwischen einem STM-4-Datenstrom und einer Funkeinrichtung sieht die Übertragung von vier STM-1-Signalen über vier entsprechende Hochfrequenz-Träger vor. Im Wesentlichen ist dies eine Lösung, welche die Übertragung von vier STM-1-Signalen im Funkabschnitt vorsieht und den Transport eines STM-4-Stroms in einem Regeneratorabschnitt ermöglicht, indem vier Hochfrequenz-Träger in einer Systemkonfiguration mit einem (4 + 2)-Schutz verwendet werden.
Es ist klar, dass ein Ansatz dieser Art die Frequenzökonomie des Sendesystems nicht optimiert. Darüber hinaus erfordert er in der Funkverbindung den Einsatz von vier Sende/Empfangs-Geräten (zusätzlich zu zwei Ersatz-Sende/Empfangs-Geräten) und die Verwaltung von vier STM-1-Kanälen in einer Minimalkonfiguration des Schutzsystems, das die Verwendung von zwei Schutzkanälen ((4 + 2)-Schutz) in Betracht zieht.
Ein System zum Senden und Empfangen hochratiger digitaler Signale ist aus EP-A-0718996 bekannt. Dieses Dokument offenbart die Verwendung eines Demultiplexers zum Demultiplexen eines empfangenen STM-4-Signals in vier STM-1-Signale, die anschließend an einen Empfänger gesendet werden. Umgekehrt werden auf der Empfängerseite vier ankommende STM-1-Signale von einem Multiplexer so gemultiplext, dass ein STM-4-Signal am Ausgang des Empfängers bereitgestellt wird. Dieses Dokument beschreibt daher die Aufteilung der Standard-STM-4-Signale in vier Standard-STM-1-Signale.
Angesichts der oben genannten Erfordernisse und der bekannten Lösungen, die nicht als vollkommen effizient betrachtet werden, besteht das Hauptziel dieser Erfindung darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen hochratiger digitaler Signale über zwei Hochfrequenz-Träger in einem Funkregeneratorabschnitt bereitzustellen, beispielsweise STM-4-Signale in einem SDH-Funkregeneratorabschnitt oder STS-12-Signale in einem SONET-Funkregeneratorabschnitt.
Diese und weitere Ziele werden durch die Verfahren (zum Senden und zum Empfangen) und durch die Vorrichtungen (Sender und Empfänger) dieser Erfindung mit den in den Ansprüchen 1, 6, 11 und 14 dargelegten Merkmalen erreicht. Weitere vorteilhafte Merkmale der Verfahren und Vorrichtungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen dargelegt. Alle Ansprüche werden als integraler Bestandteil der vorliegenden Beschreibung betrachtet.
Soweit das Senden von synchronen SDH-Signalen betroffen ist, besteht die Grundidee dieser Erfindung darin, ein STM-4- (oder möglicherweise ein STS-12-) Signal (mit einer Leitungs-/optischen Schnittstelle gemäß der ITU-T-Empfehlung G.957) in einer Funkeinrichtung zu senden, indem nur zwei Hochfrequenz-Träger verwendet werden, ohne irgendein Signalmultiplexen oder -demultiplexen durchzuführen und ohne jede Pointer-Verarbeitung, sodass das Funksystem als reines Regenerator-Netzelement (NE) genutzt wird.
In diesem Bemühen bezieht sich lediglich aus Gründen der Klarheit, und um eine zu lange Beschreibung zu vermeiden, die nachfolgende Beschreibung hauptsächlich auf den SDH- ("Synchronous Digital Hierarchy"; synchrone digitale Hierarchie) Sendevorgang, doch es wird dabei sehr wohl bedacht, dass sie sich auch auf einen SONET- ("Synchronous Optical Network"; synchrones optisches Netz) Sendevorgang erstreckt und dafür gültig ist.
Die vorliegende Erfindung wird sicherlich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung deutlich werden, die als reines Beispiel ohne einschränkende Wirkung gegeben wird und die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren zu lesen ist, auf denen:
1 ein Blockdiagramm der Sendervorrichtung gemäß dieser Erfindung darstellt;
2 ein Blockdiagramm der Empfängervorrichtung gemäß dieser Erfindung zeigt;
3 schematisch darstellt, wie der Entschachtelungsprozess abläuft;
4 die AUOH-Pointer eines STM-4-Signals vor und nach der Unterteilung des Signals selbst in zwei Subrahmen darstellt;
5 den Header eines STM-4-Rahmens darstellt;
6 die vier Bytes des Synchronisierworts darstellt, die im Allgemeinen von einer Ablaufsteuereinheit zur Erkennung der Synchronisierbedingung verwendet werden;
7 die für einen STM-4-Rahmen verwendete Synchronisierstrategie darstellt;
8 in zwei STM-4/2-Subrahmen die Bytes darstellt, die als Header zur Kennzeichnung ihrer Ankunftsreihenfolge auf der Empfängerseite verwendet werden;
9 die Synchronisiervorrichtung der STM-4/2-Subrahmen darstellt; und
10 das Endzustandsdiagramm der Synchronisierstrategie darstellt, die für den STM-4-Rahmen und für die STM-4/2-Subrahmen verwendet wird.
Wie oben gesagt, sieht die vorliegende Erfindung zum Senden hochratiger digitaler Signale von einer Funkeinrichtung zu einer anderen Funkeinrichtung in einem Sendesystem im Wesentlichen vor, dass die Rahmen der zu sendenden Signale in einer weiter unten beschriebenen Weise in zwei Subrahmen unterteilt werden. Diese zwei Subrahmen werden anschließend gesendet, indem nur zwei Hochfrequenz-Träger verwendet werden, ohne dass irgendein Vorgang zum Multiplexen oder Demultiplexen des Signals ausgeführt wird und ohne jede Pointer- Verarbeitung, sodass das Funksystem als reines Regenerator-Netzelement (NE) genutzt wird.
Das Verfahren der Erfindung, das nachfolgend für den Sendevorgang von STM-4 SDH-Signalen beschrieben wird, besteht darin, das STM-4-Signal, das an der Netzschnittstelle (nämlich am Eingang des Sende/Empfangs-Gerätes) vorhanden ist, in zwei STM-4/2-Signale zu unterteilen, die über zwei modulierte Träger in geeignetem Kanalabstand und mit einer Minimalkonfiguration (2 + 1) des Schutzsystems übertragen werden sollen. Klarer ausgedrückt, bezeichnet "Kanalabstand" den Abstand zwischen zwei benachbarten Frequenzen in der verwendeten Kanalaufteilung.
Zum Beispiel ist es in einer Bandbreite von etwa 55 MHz und durch Verwendung von zwei Trägern mit Kreuzpolarisation bei identischer Frequenz mit einem "Cross-Polar Interference Canceller" (XPIC; Kreuzpolarisations-Interferenzunterdrücker) möglich, ein STM-4-Signal zu senden und so die Frequenzökonomie des Systems auf bis zu 622,08 MBit/s/55 MHz = 11,31 Bit/s/Hz zu erhöhen. Es ist zu beachten, dass das Senden der zwei STM-4/2-Signale unabhängig von der genutzten Funkfrequenz und dem angewendeten Modulationsschema ist. Demzufolge ist es möglich, die Überlegungen, die weiter unten beschrieben werden, sowohl in Kurzstrecken- als auch in Langstreckensystemen umzusetzen.
Mit einer hohen Integrationsstufe der Basisband-Signalverarbeitung, des schlupffreien Schutzsystems ("Hitless Protection System") und der Dienst-Hilfskanalübertragung kann die Systemarchitektur gemäß der Erfindung alle notwendigen Anforderungen für den Einsatz in STM-4- (STS-12-) Transportnetzen, STM-4- (STS-12-) Zugangsbereichen und STM-4- (STS-12-) Ringnetzen erfüllen.
Wie bekannt ist, erfolgt derzeit das Senden eines STM-4-Signals über Funkkanäle mit begrenzter Bandbreite über ein Multiplexsystem. In diesem Fall sollte der Multiplexabschnitt (MST für "Multiplex Section") zwischen zwei Netzknoten durch zusätzliche Multiplex/Demultiplex-Abschnitte unterbrochen werden. Dieser Umstand steht im Gegensatz zur SDH-Netzphilosophie und stimmt nicht mit den in den Empfehlungen dargelegten funktionalen Anforderungen überein.
Aus diesem Grund umfasst das STM-4-Richtfunksystem gemäß der Erfindung nur Regeneratorabschnitte (RST für "Regenerator Sections"), ohne dass irgend ein Multiplex-/Demultiplexvorgang ausgeführt wird.
Diese Lösung garantiert, dass alle in den virtuellen Containern enthaltenen Informationen, der Multiplex Section Overhead (MSOH, Kopfteil des Multiplex-Abschnitts) und die AUOH-Pointerzeile in einer ziemlich transparenten Weise innerhalb des Funkabschnitts gesendet werden, wo nur die RSOH-Bytes verarbeitet werden.
Um die nachfolgend beschriebenen Entschachtelungs- und Verschachtelungsmechanismen zu verstehen (wobei in der Tat die Symmetrieeigenschaften der in den SDH-Rahmen enthaltenen Strukturen ausgenutzt werden), wird zunächst die Zuordnung der AU-4- (VC-4-) Strukturen in einem STM-4-Rahmen betrachtet.
Der STM-4-Rahmen kann vier AUG-1-Gruppen enthalten, die von #1 bis #4 nummeriert werden:

– AUG-1#1 wird in den Spalten 1, 5, 9, 13, .... des STM-4-Rahmens zugeordnet;
– AUG-1#2 wird in den Spalten 2, 6, 10, 14, .... des STM-4-Rahmens zugeordnet;
– AUG-1#3 wird in den Spalten 3, 7, 11, 15, .... des STM-4-Rahmens zugeordnet;
– AUG-1#4 wird in den Spalten 4, 8, 12, 16, .... des STM-4-Rahmens zugeordnet.

Jede AUG-1 kann drei AU-3-Strukturen umfassen, die von #1 bis #3 nummeriert werden. Deshalb kann jede AU-4 durch eine Nummer in der Form #B, #A gekennzeichnet werden, wobei B die Nummer der AUG-1 (von 1 bis 4) angibt und A immer 0 ist.
Die Kennzeichnung der Spalten im STM-4-Rahmen, die von den AU-4 (B, 0)-Strukturen belegt werden, ist gegeben durch: Xte Spalte = 1 + [B – 1] + 4·[X – 1] (für X = 1 bis 270).
Infolgedessen liegt die AU-4 (1, 0)-Struktur in den Spalten 1, 5, 9, ..., 1077 des STM-4-Rahmens, und die AU-4 (4, 0)-Struktur liegt in den Spalten 4, 8, 12, ..., 1080 des STM-4-Rahmens.
Unter Berücksichtigung der obigen Ausführungen wird nun die Sendervorrichtung (TX) gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. An dem ankommenden STM-4-Signal führt der Abschluss des Regeneratorabschnitts (RST für "Regenerator Section Termination") die Regeneration der RSOH-Byptes (für "Regenerator Section OverHead"; Kopfteil des Regeneratorabschnitts) durch und berechnet das Paritätsbyte B1 des STM-4-Rahmens. Mit anderen Worten: Am RST-Abschnitt werden die DCCR-, E1-, F1-Bytes (und möglicherweise andere Dienstkanäle) vom STM-4-Rahmen abgeschlossen und daraus extrahiert und im RFCOH-Abschnitt weitergeleitet, so dass immer die Verbindung des Überwachungsnetzes zwischen der Leitungsseite und der Funkseite aufrechterhalten wird. Der RFCOH-Abschnitt (für "Radio Frame Complementary OverHead"; ergänzender Kopfteil des Funkrahmens) erhöht die Kapazität jedes Subrahmens und ermöglicht die Übertragung der DCCR-, E1-, F1-Kanäle und anderer Dienstkanäle, die mindestens in einer (1 + 1)-Konfiguration geschützt sind. Im Wesentlichen werden die Bytes, welche die Dienstkanäle enthalten, mit den Spalten der STM-4/2-Subrahmen verschachtelt und über zwei Funkkanäle übertragen (zum Beispiel einen Arbeitskanal (WOCH) und den Schutzkanal (PRCH) oder über die zwei Arbeitskanäle (WOCH), falls keine Rausch- und/oder Dämpfungsfaktoren in jedem der auf den Arbeitskanälen transportierten Subrahmen vorhanden sind). Die (1 + 1)-Schutzkonfiguration stellt sicher, dass die Netzverbindung auch im Fall des Verlustes von einem oder zwei Subrahmen im Funkkanal erhalten bleibt. Daher kann es prinzipiell vorkommen, dass die zu sendende Information verloren geht, doch es wird schwieriger, die Verbindung des Überwachungsnetzes zu verlieren.
Wie in 3 gezeigt, teilt der Entschachtelungsprozess den ankommenden STM-4-Standardrahmen auf, indem er in Spalten über zwei STM-4/2-Ströme bei 311,04 MBit/s unterteilt wird. Mit anderen Worten: Die Bytes der ungeraden Spalten werden im ersten Subrahmen (Subrahmen N.1) angeordnet, während die Bytes der geraden Spalten im zweiten Subrahmen (Subrahmen N.2) angeordnet werden. Natürlich sind dadurch die Pointer der einzelnen Subrahmen nicht mehr gültig. Wie weiterhin in 1 dargestellt, empfängt der Block (DE-INT), der den Rahmenentschachtelungsprozess ausführt, auch Informationen über die Synchronisierung von einem Taktrückgewinnungsblock (CKR). Daher sind die zwei STM-4/2-Subrahmen mit dem STM-4-Standardrahmen synchron.
In Ablaufrichtung nach dem Block (DE-INT), der die Rahmenentschachtelung ausführt, ist ein Mehrkanal-Switch (SW) vorgesehen, der in der Lage ist, einen schlupffreien Schutz der zwei Teilmengen bereitzustellen, in welche der ursprüngliche Rahmen unterteilt ist, um die Wahrscheinlichkeit des Informationsverlustes zu verringern, falls Probleme auf dem Funkkanal auftreten sollten. Deshalb arbeitet die automatische Vermittlungsvorrichtung auf den zwei STM-4/2-Signalen in einer (2 + 1)-Schutzkonfiguration.
Da SOH-Bytes nicht zum Senden der Dienstkanäle im Funkabschnitt verwendet werden, werden die Paritätsüberwachungen in den B1- und B2-Bytes in keiner Weise verändert. Die Leistungsüberwachungsparameter auf dem STM-4-Signal können dann aus dem Vermittlungsabschnitt heraus, beginnend mit der Errechnung der Paritäten auf B1, berechnet werden.
Bevor die Analyse des Entschachtelungsprozesses abgeschlossen wird, ist es angebracht, auf das Verhalten der Pointer (4) der vier VC-4-Elemente einzugehen, die in der AUOH-Zeile (für "Administrative Unit OverHead"; Kopfteil der Verwaltungseinheit) des STM-4-Signals vorhanden sind. Wie bekannt ist, sind die vier Pointer nebeneinander auf der AUOH-Zeile angeordnet, und im Anschluss an den Entschachtelungsprozess setzten sie sich in die homologen Reihen der zwei Subrahmen, sie verlieren jedoch nicht ihre ursprüngliche Konfiguration.
Man betrachte in 4 die AUOH-Konfiguration in dem Fall, in dem die Nutzlast-Submatrix AU-4-Strukturen aufnehmen muss. Die zwei gesendeten Subrahmen haben dadurch eine ungültige Pointer-Struktur, und erst in der Rekonstruktionsphase des STM-4-Rahmens (auf der Empfängerseite) wird diese wieder korrekt zusammengesetzt.
Ähnliche Überlegungen wie die für die Sendervorrichtung angestellten können für die Vorrichtung angestellt werden, welche die STM-4/2-Subrahmen empfängt und sie wieder kombiniert, damit man denselben Rahmen erhält, der von der Sendervorrichtung empfangen wurde. Die Empfängervorrichtung ist schematisch in 2 dargestellt.
In der Empfängervorrichtung (RX) werden die RFCOH-Bytes aus den empfangenen Signalen extrahiert, und die zwei STM-4/2-Subrahmen werden spaltenweise durch ein Mapping-Verfahren verschachtelt, das auf der Erkennung der jeweiligen Synchronisierworte und des Headers basiert, der die korrekte Abfolge der zwei empfangenen Submatrizen für die Rekonstruktion des Standard-STM-4-Rahmens kennzeichnet. Tatsächlich werden, wenn der Entschachtelungsprozess beim Senden die Rahmen (spaltenweise) in zwei Subrahmen unterteilt, zwei unterschiedliche Header, welche die Reihenfolge der Zerlegung "einfärben", in das Synchronisierwort eingefügt. Auf diese Weise ist während der Rekonstruktion des STM-4-Rahmens beim Empfangen die Synchronisiervorrichtung in der Lage, die korrekte Abfolge der zwei empfangenen Subrahmen zu erkennen, und die Verschachtelung verändert nicht deren Reihenfolge.
Im Rekonstruktionsschritt setzen sich die zwei Subrahmen korrekt in den Rahmen, und auch der AUOH-Pointer zeigt automatisch die Position des ersten Bytes des ersten VC-4 an, der in der ursprünglichen STM-4-Struktur enthalten war.
Die schlupffreie Vermittlungsstruktur wirkt auf die über den Funkkanal gesendeten STM-4/2-Signale ein, wobei eine hohe Prioritätsebene für den Subrahmen verwaltet wird, der die MSOH-Bytes (DCCM, E2, S1, M1 usw.) enthält, die als besonders wichtig betrachtet werden und die sich in dem oben beschriebenen auf den STM-4-Rahmen angewendeten Entschachtelungsprozess in die Spalten X[i] [mit i = 1, 7, 13] des ersten Subrahmens setzen.
Der Kopfteil (Overhead) eines STM-4-Rahmens ist in 5 dargestellt, worin "x" die für die nationale Verwendung reservierten Bytes bezeichnet, "*" bezeichnet die nicht zerhackten Bytes, die mit besonderer Sorgfalt behandelt werden müssen, und "Δ" bezeichnet die vom Übertragungsmedium abhängigen Bytes. In einem STM-4-Rahmen setzt sich das Synchronisierwort aus 24 Bytes zusammen (12 × A1 und 12 × A2), doch die Ablaufzeitsteuerung, welche die Synchronisierbedingung erkennt, arbeitet, wie bekannt ist, nur auf den vier zentralen Bytes, nämlich A1, A1, A2, A2 (siehe 6).
Die für einen STM-4-Rahmen verwendete Synchronisierstrategie berücksichtigt ein "kurzes Wort" (vom Synchronisierstatus bis zur OOF-Bedingung (für "Out Of Frame"; außerhalb des Rahmens) und ein "langes Wort" (von der OOF-Bedingung bis zum Synchronisierstatus), wie als Beispiel in der Tabelle von 7 dargestellt ist.
In einer Implementierung der Vorrichtung gemäß dieser Erfindung sind die Parameter, welche die Leistung der STM-4-Synchronisiervorrichtung kennzeichnen, deren Endzustandsdiagramm in 10 dargestellt ist, in der folgenden Tabelle zusammengefasst:
Wenn der Entschachtelungsprozess auf der Sendeseite die Rahmen spaltenweise in zwei verschiedene Subrahmen teilt, wird für jeden der zwei Subrahmen dasselbe Synchronisierwort erzeugt. Deshalb sind die Algorithmen, die in den Synchronisiervorrichtungen für die STM-4- und STM-4/2-Rahmen verwendet werden, dieselben, da sie auf die Bytes A1 A1 A2 A2 nur im mittleren Abschnitt des gesamten Synchronisierwortes einwirken (Bytes Nr. 1.11, 1.12, 1.13 und 1.14 für den STM-4-Standardrahmen und Bytes Nr. 1.5, 1.6, 1.7 und 1.8 für die STM-4/2-Rahmen). Darüber hinaus ist es erforderlich, die korrekte Abfolge der zwei aus den STM-4-Rahmen extrahierten Teilmengen eindeutig zu identifizieren. Zu diesem Zweck werden die vier A2-Bytes (Nr. 1.9, 1.10, 1.11, 1.12) des Synchronisierworts, die direkt an den Bereich angrenzen, in dem die Synchronisiervorrichtung arbeitet, und die als eine Art "Header" für die zwei Subrahmen genutzt werden, "eingefärbt". Zum Beispiel (siehe auch 8):
A2 A2 A2 A2 = 00001111000011110000111100001111 = 0F 0F 0F 0F
für den Subrahmen N.1
A2 A2 A2 A2 = 01010101010101010101010101010101 = 55 55 55 55
für den Subrahmen N.2
Auf diese Weise ist während des Prozesses der Rekonstruktion des ursprünglichen STM-4-Signals auf der Empfangsseite (RX) der Verschachtelungsalgorithmus in der Lage, die korrekte Abfolge der zwei im Funkkanal gesendeten Subrahmen zu erkennen, indem er die Konfiguration der Header-Bytes A2 nach der Synchronisierung liest. Schließlich wird das vollständige Standard-Synchronisierwort (24 Bytes) in dem rekonstruierten STM-4-Rahmen neu geschrieben.
Unter Verwendung der oben beschriebenen Lösung besteht keine Notwendigkeit, die Signale in den beschriebenen Funktionsblöcken zu synchronisieren. Tatsächlich wird auf der Sendeseite (TX) der für den Entschachtelungsmechanismus und für das Erzeugen der zwei STM-4/2-Subrahmen verwendete Takt direkt von dem STM-4-Standardsignal abgeleitet, das in das System kommt. Auf der Empfangsseite (RX) kann der im Rekonstruktionsprozess (Verschachtelung) des STM-4-Rahmens verwendete Takt direkt aus mindestens einem der STM-4/2-Signale ausgewählt werden, die im Funkabschnitt synchron mit dem ankommenden STM-4-Signal gesendet werden. Die Fehleranzeigen auf dem Taktextraktor (LOS CK) zeigen die Notwendigkeit an, dass der Takt des anderen STM-4/2-Signals verwendet werden muss.
In dem Abschnitt für die Rekonstruktion des STM-4-Rahmens (auf der Empfangsseite) muss ein Synchronisierverfahren der zwei im Funkabschnitt gesendeten STM-4/2-Ströme durchgeführt werden, wie beispielsweise in 9 dargestellt. Es ist erforderlich, die möglichen Taktverschiebungen zu kompensieren, die aufgrund von Ausbreitungsphänomenen auf dem Funksendekanal induziert werden und die durch Differenzen der elektrischen Wege (Länge der Speiseleitungen usw.) bedingt sind. Das Synchronisiersystem sieht die Verwendung eines Paares elastischer Speicher und eines Phasenregelkreises (PLL) mit 311,04 MHz vor, der mit dem Taktauswahlblock verbunden ist.

Es kann angenommen werden, dass das Ausbreitungsphänomen (Fading) eine Taktverschiebung in etwa gleich einer halben Symbolperiode verursacht, die ±4 Bit entspricht. Dadurch, dass ein 128-QAM-Modulationsschema verwendet wird, ist nämlich die Länge des übertragenen Symbols gleich 7 Bit, wie aus den folgenden Überlegungen hervorgeht:

• Modulationsschema	128 QAM
• Bitrate (ohne Redundanz)	311,04 MBit/s
• Bitperiode	Tb = 3,2 ns
• Anzahl der Bits pro Konstellationssymbol	7 Bit
• Symbolperiode	Ts = Tb × 7 Bit = 22,4 ns
• Verzögerung durch Fading	±Ts/2 = ±11,2 ns
• Verzögerung durch Fading (in Bit)	±11,2 ns/Tb = ±3,5 Bit

Das bedeutet, dass am Eingang der zwei elastischen Speicher vor dem Rahmenverschachtelungsabschnitt (Funkempfangsseite) die Situation so sein könnte, dass jeder Subrahmen ±4 Bit gegenüber dem anderen versetzt ist.
Der Lesetakt der zwei elastischen Speicher ist immer nur von einem Takt abgeleitet, welcher der erste oder einer der anderen für den Fall sein könnte, dass der erste Takt eine verminderte Qualität aufweist.
Schließlich ist es günstig, die elastischen Speicher mit Übergröße auszulegen, um andere Effekte (Jitter, unterschiedliche Längen der elektrischen Wege usw.) zu berücksichtigen, die zusätzliche Verzögerungen verursachen können.
Falls es nicht möglich ist, die Synchronisierung zwischen den zwei Signalen durchzuführen (zum Beispiel wegen zu großen, nicht wieder aufholbaren Verzögerungen), oder wenn eines der zwei STM-4/2-Signale am Ausgang des Vermittlungsabschnitts verloren geht, dann muss eine Signalisierung an den Ausgangsblock RST (Leitungsseite) gesendet werden, damit ein MSAIS-Alarm in den STM-4-Rahmen eingefügt und dieser vollständig regeneriert wird, wobei seine Parität auf Byte B1 neu berechnet und die DCCR-, E1-, F1-Kanäle und alle sonstigen möglichen Dienstkanäle eingefügt werden (auf jeden Fall im Funkabschnitt in einer (1 + 1)-Konfiguration geschützt).
Obwohl die Konfiguration, die als die beste betrachtet wird, zwei Arbeitskanäle und einen Schutzkanal vorsieht, könnte die vorliegende Erfindung ebenso ohne Schutzkanal oder möglicherweise mit mehr als einem Schutzkanal ausgeführt werden.
Es ist offensichtlich, dass mehrere Änderungen, Anpassungen und Varianten an der oben dargestellten und beschrieben Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne dadurch den nur durch die folgenden Ansprüche definierten Geltungsbereich zu verlassen.

Claims

Verfahren zur Funkübertragung von synchronen digitalen STM-4 SDH- oder STS-12 SONET-Signalen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst des: – Empfangs der digitalen Signale in Form von Standardrahmen, welche Header-Bytes SOH umfassen, wobei die Header-Bytes ihrerseits Regeneratorabschnitt-Overhead-Bytes RSOH und Multiplexabschnitt-Overhead-Bytes MSOH umfassen; – Unterteilens jedes der empfangenen Standardrahmen in eine Anzahl von Subrahmen; und – Sendens der Subrahmen zu einer entsprechenden Empfängervorrichtung (RX), wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte des: – Abschließens (RST) der Regeneratorabschnitt-Overhead-Bytes der empfangenen Standardrahmen und des Ausführens einer Errechnung des Paritätsbytes (B1); – Weiterleitens der abgeschlossenen Regeneratorabschnitt-Overhead-Bytes in einen ergänzenden Funkrahmen-Overhead (RFCOH); – Sendens des ergänzenden Funkrahmen-Overhead (RFCOH), verschachtelt mit den Spalten des Subrahmens in einer (1 + 1)-gschützten Konfiguration; und dadurch, dass – der Schritt des Unterteilens des empfangenen Standardrahmens in eine Reihe von Subrahmen den Schritt des spaltenweisen Unterteilens des Standardrahmens in zwei Subrahmen umfasst, um sie über Arbeitskanäle zu senden, indem nur zwei Hochfrequenz-Träger verwendet werden, ohne dass ein Multiplex-/Demultiplexvorgang ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Sendens der zwei Subrahmen unter Verwendung von nur zwei Hochfrequenz-Trägern den Schritt des Verwendens eines zusätzlichen Trägers eines Schutz-Funkkanals umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Unterteilens der Standardrahmen mittels desselben Synchronisiersignals synchronisiert wird, das in den Standardrahmen selbst vorhanden ist, sodass die Subrahmen mit den Standardrahmen synchronisiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Unterteilens der Standardrahmen in zwei Subrahmen den Schritt des Einfügens von zwei unterschiedlichen Headern in ein Synchronisierwort umfasst, wobei die Header die Reihenfolge von deren Zerlegung kennzeichnen, damit in einem nachfolgenden Schritt des Wiederzusammensetzens des Standardrahmens die korrekte Abfolge der zwei empfangenen Subrahmen erkannt werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es den weiteren Schritt des Ausführens einer Mehrkanalvermittlung umfasst, um einen schlupffreien Schutz auf den Subrahmen zu bewirken.
Verfahren zum Empfangen von synchronen digitalen STM-4 SDH- oder STS-12 SONET-Signalen, die über Funk gesendet wurden, wobei das Verfahren die Schritte umfasst des: – Empfangens von über Arbeitskanäle gesendeten Subrahmen unter Verwendung von nur zwei Hochfrequenz-Trägern, ohne einen Multiplex-/Demultiplexvorgang durch eine entsprechende Sendevorrichtung (TX) auszuführen; und – Kombinierens der empfangenen Subrahmen, um Signal-Standardrahmen zu erhalten, wobei – der Schritt des Kombinierens der Subrahmen den Schritt des spaltenweisen Wiederzusammensetzens der empfangenen Subrahmen durch ein Mapping-Verfahren umfasst, das auf der Erkennung der jeweiligen Synchronisierworte und des Headers zur Kennzeichnung der korrekten Abfolge der zwei empfangenen Subrahmen basiert; und durch die Schritte des – Extrahierens der Regeneratorabschnitt-Overhead-Bytes aus einem ergänzenden Funkrahmen-Overhead (RFCOH); und – Einfügens der Regeneratorabschnitt-Overhead-Bytes in die jeweiligen Positionen nach dem Schritt des spaltenweisen Wiederzusammensetzens.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Empfangens der Subrahmen den Schritt des Empfangens dieser Subrahmen umfasst, die unter Verwendung von nur zwei Hochfrequenz-Trägern ohne Ausführen eines Multiplex-/Demultiplexvorgangs und über einen Schutzkanal mit einem zusätzlichen Träger gesendet wurden.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des spaltenweisen Wiederzusammensetzens der empfangenen Subrahmen mittels eines der in den Subrahmen vorhandenen Synchronisiersignale synchronisiert wird, sodass die erhaltenen Standardrahmen mit den Subrahmen synchronisiert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des spaltenweisen Wiederzusammensetzens der empfangenen Subrahmen den Schritt des Synchronisierens der empfangenen Subrahmen umfasst, indem ein Paar elastischer Speicher und ein mit dem Synchronisierblock verbundener Phasenregelkreis verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Synchronisierens der Subrahmen den Schritt des Verwendens eines Synchronisieralgorithmus umfasst, der dem für die Standardrahmen verwendeten Algorithmus entspricht.
Vorrichtung (TX) zur Funkübertragung von synchronen digitalen STM-4 SDH- oder STS-12 SONET-Signalen, wobei die Vorrichtung umfasst: – Mittel zum Empfangen der digitalen Signale in Form von Standardrahmen, wobei die Standardrahmen Header-Bytes SOH umfassen, wobei die Header-Bytes Regeneratorabschnitt-Overhead-Bytes RSOH und Multiplexabschnitt-Overhead-Bytes MSOH umfassen; – Mittel (DE-INT) zum Unterteilen jedes der empfangenen Standardrahmen in eine Anzahl von Subrahmen; und – Mittel zum Senden der Subrahmen zu einem entsprechenden Empfänger (RX); und dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: – Mittel (RST) zum Abschließen der Header-Bytes der empfangenen Rahmen und zum Ausführen einer Errechnung eines Paritätsbytes (B1); – Mittel zum Senden der abgeschlossenen RSOH-Bytes an einen ergänzenden Rahmenabschnitt, um diese in einem (1 + 1)-Schutzschema zu senden, spaltenweise verschachtelt mit den Subrahmen, und zwar über zwei Arbeitskanäle oder über einen Arbeitskanal und einen Schutzkanal; wobei – die Mittel zum Unterteilen des empfangenen Standardrahmens in eine Reihe von Subrahmen Mittel umfassen, die dafür ausgelegt sind, den Standardrahmen spaltenweise in zwei Subrahmen zu unterteilen, um sie über Arbeitskanäle zu senden, indem nur zwei Hochfrequenz-Träger verwendet werden, ohne dass ein Multiplex-/Demultiplexvorgang ausgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Mehrkanal-Switch (SW) umfasst, der in der Lage ist, einen schlupffreien Schutz der zwei Subrahmen bereitzustellen, die über einen Schutz-Funkkanal übertragen werden sollen.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie Taktrückgewinnungsvorrichtungen (CKR) umfasst, um das Synchronisiersignal direkt aus den empfangenen Standard-Subrahmen wiederherzustellen.
Vorrichtung (RX) zum Empfangen von synchronen digitalen STM-4 SDH- oder STS-12 SONET-Signalen, die über Funk gesendet wurden, wobei die Vorrichtung gekennzeichnet ist durch: – Mittel zum Empfangen von über eine entsprechende Sendervorrichtung (TX) über Arbeitskanäle gesendeten Subrahmen unter Verwendung von nur zwei Hochfrequenz-Trägern, ohne einen Multiplex-/Demultiplexvorgang auszuführen; und – Mittel (INT) zum Kombinieren der empfangenen Subrahmen, um Signal-Standardrahmen zu erhalten, wobei – die Mittel (INT) zum Kombinieren der Subrahmen dafür geeignet sind, die empfangenen Subrahmen durch ein Mapping-Verfahren spaltenweise zu verschachteln, wobei das Mapping-Verfahren auf der Erkennung der jeweiligen Synchronisierworte und des Headers zur Kennzeichnung der korrekten Abfolge der zwei empfangenen Subrahmen basiert; – Mittel SM&UI zum Extrahieren der Regeneratorabschnitt-Overhead-Bytes RSOH aus einem ergänzenden Rahmenabschnitt (RFCOH); und – Mittel RSOHins zum Einfügen der RSOH-Bytes in die jeweiligen Positionen nach dem Schritt des spaltenweisen Wiederzusammensetzens.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Mehrkanal-Switch (SW) umfasst, der in der Lage ist, einen schlupffreien Schutz auf den zwei Subrahmen bereitzustellen, indem ein Schutz-Funkkanal verwendet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie selektive Taktrückgewinnungsvorrichtungen (CKRSEL) zum Wiederherstellen des Synchronisiersignals aus dem einem oder dem anderen Subrahmen umfasst.