DE68918070T2

DE68918070T2 - Digitales Übertragungssystem.

Info

Publication number: DE68918070T2
Application number: DE68918070T
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Takasaki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2009-12-29
Also published as: JPH02177739A; DE68918070D1; CA2005790A1; EP0376335B1; EP0376335A2; EP0376335A3; US5430733A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein digitales Übertragungssystem, das Information in die Form eines Impulszugs umsetzt, ein Zusatzsignal mit dem Impulszug multiplext, den Impulszug überträgt, den Takt auf der Einpfängerseite nachbildet und die empfangenen Signale ent- oder ummultiplext.
Digitale Übertragungssysteme weisen allgemein eine Struktur auf, wie sie in Fig. 14 dargestellt ist. Eingangssignale 51 werden in einen Multiplexer MUX 52 eingegeben, in dem ein Rahmensignal und dergleichen erzeugt werden, und alle Signale werden zu einem Impulsstrom oder -zug gemultiplext und dann über eine Übertragungsleitung 53 in ein Amtszwischenstellenterminal 55 eingespeist, wo Signale 54, z. B. ein Alarmsignal, ein Dienstleistungssignal usw., wie sie für die Übertragung erforderlich sind, weiter dazugeführt werden. Dann werden die Signale auf eine Übertragungsleitung 56 gegeben. Wenn die Übertragungsstrecke lang ist, wird das geschwächte Signal durch einen Zwischenverstärker 57 verstärkt und dann an eine nächste Übertragungsleitung 58 geliefert. Nachdem das Alarmsignal, das Dienstleistungssignal usw. 54 dem Signaliinpulszug entnommen wurden, überträgt eine Amtszwischenstelle 59 auf der Empfängerseite den Signalimpulszug über eine Übertragungsleitung 61 an einen Demultiplexer DEMUX 62. Die so abgetrennten Signale 51 werden über eine Übertragungsleitung 63 an eine Schaltanordnung 65 zur weiteren Verwendung z. B. für eine Übertragungsleitung 64 übertragen.
Die Grundaufbauelemente eines solchen digitalen Übertragungssystems können in eine Übertragungsverarbeitungsschaltung und eine Multiplex/Demultiplex-Umsetzschaltung unterteilt werden, wie in Fig. 15 dargestellt. Anders gesagt, wird der empfangene Impulszug 81 als von einer Rückformschaltung 82 rückgeformtes Signal 83 an eine Taktrückgewinnungsschaltung CLK CXT 84 und eine Entscheidungs- und Regenerierschaltung CXT 86 geliefert. In der Taktrückgewinnungsschaltung wird der Taktimpuls 85 aus dem rückgeformten Eingangssignal-Impulszug 83 rückgewonnen, und er wird für Entscheidungsvorgänge und Regenerierung des Signals in der Entscheidungs- und Regenerierschaltung 86 und zum Multiplexen/Demultiplexen und Umsetzen in der Multiplex/Demultiplex- Schaltung MUX-DEMUX 88 verwendet. Die Übertragungsverarbeitung wird von der Rückformschaltung 82, der Taktrückgewinnungsschaltung 84 und der Entscheidungs- und Regenerierschaltung 86 ausgeführt, und der geschwächte, eingegebene Signalimpulszug 81 wird als rückgewonnener Impulszug 87 ausgegeben.
In der Multiplex/Demultiplex-Umsetzschaltung 88 werden dagegen die Erzeugung eines Rahmens zum Multiplexen der Signale, die Erfassung eines Rahmenimpulses zum Demultiplexen der gemultiplexten Signale, das Multiplexen/Demultiplexen eines Alarmsignals, eines Dienstleistungssignals usw., wie sie für die Wartung und den Betrieb der Signalübertragung erforderlich sind, eine Leitungscodierung, wie für die Übertragungsverarbeitung erforderlich, die Erfassung von Codefehlern und dergleichen ausgeführt. Eingangs- und Ausgangssignale 89, 90 sind Verwaltungssignale wie z. B. Alarm- und Dienstleistungssignale, und Informationshauptsignale 81 können Ton- oder Videosignale sein.
Übertragungsverarbeitung und Multiplex/Demultiplex-Umsetzung sind unabhängig von der Übertragungslänge erforderlich. Anders gesagt, sind diese Verarbeitungen nicht nur dann erforderlich, wenn die Übertragungsleitungen 56 und 58 jeweils eine relativ große Länge aufweisen, sondern auch dann, wenn jede der Übertragungsleitungen 53, 61, 63, 64 eine relativ kurze Länge innerhalb des Amts aufweist. Der Grund, weswegen solche Verarbeitungen in einer Zone kleiner Länge erforderlich sind, liegt hauptsächlich darin, daß Taktrückgewinnung erforderlich ist. Sogenannte "externe Zeitsteuerung", die Taktsignale durch ein gesondertes System sendet, ist nicht bevorzugt, da Handbetrieb wie eine Phaseneinstellung erforderlich wird.
Manchmal ist Taktrückgewinnung in einer Übertragungszone mit einer kleineren Länge als bei Übertragung innerhalb eines Amts erforderlich, wie bei Übertragung innerhalb eines Geräts. Wenn die Signalverarbeitungsgeschwindigkeit extrem hoch wird, wie bei jüngsten Systemen, kann Übersprechen zwischen den Leitungen innerhalb des Geräts nicht vernachlässigt werden, und dies kann in vielen Fällen Schwierigkeiten hervorrufen. In einem solchen Fall ist es erforderlich, entweder den Takt zu entnehmen und ihn zum Regenerieren des Signals zu verwenden oder eine optische Faser für die Leitungen zu verwenden, da optische Fasern nicht unter Übersprechen leiden.
Bei der vorangehenden Erörterung wurde elektrische Verarbeitung betrachtet. In jüngerer Zeit begann eine Untersuchung dahingehend, bei optischer Faserübertragung Licht direkt zu verarbeiten (insgesamt optische Übertragung), um wirtschaftliche Höchstgeschwindigkeitsübertragung zu realisieren, ohne Licht in elektrische Signale umzusetzen, wie dies bei der bekannten Technik erfolgte.
In diesem Fall sind (1) Vereinfachung der Verarbeitung des Multiplexrahmens und (2) Vereinfachung der Taktrückgewinnung übliche Schwierigkeiten beim Realisieren des Systems.
Ein typisches Beispiel für eine Signalverarbeitungsschaltung zum Verarbeiten von Licht im optischen Bereich ohne Umsetzen optischer Information in ein elektrisches Signal ist ein optisches Logikbauelement unter Verwendung eines Mehrfachquantentrog-Etalons aus GaAs/AlGaAs, wie in Fig. 3a dargestellt. Das Bauelement verfügt über einen Mehrfachquantentrog 45 aus einem GaAs-Substrat 41, einem Reflexionsspiegel 42 und abwechselnden Schichten aus GaAs 43 und AlGaAs 44. Der Quantentrog 45 weist nichtlineare Charakteristik in solcher Weise auf, daß sein Ausgang Z abhängig davon EIN- und AUS-geschaltet wird, ob die Summe des eingegebenen Lichts X und Y einen vorgegebenen Wert überschreitet (siehe Fig. 3b). Funktionen wie die logische Summe (ODER), das logische Produkt (UND), bistabiler Betrieb und dergleichen für optische Signale können unter Verwendung eines solchen Bauelements realisiert werden, jedoch war es schwierig, es mit diversifizierten Funktionen wie Exklusiv-ODER-Betrieb auf dieselbe Weise wie bei herkömmlichen elektrischen Schaltungen zu versehen.
Auch war Taktentnahme alleine durch optische Verarbeitung schwierig, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, Mittel zum Lindern dieser Schwierigkeit zu schaffen.
Fig. 4 zeigt eine relativ einfache Signalverarbeitung als Beispiel für Übertragung in einem System, wie sie derzeit bei einem elektrischen System gemäß der japanischen Patentoffenlegung Nr. 16147 verwendet wird. Das System überträgt das ursprüngliche Signal, wie in Fig. 4(a) dargestellt, nachdem es in einen DMI-Code unter Verwendung einer DMI(Differential Mark Inversion)-Regel als Umwandlungsregel umgewandelt wurde. Anders gesagt, wandelt es "1" in "11" oder "00" und "0" in "10" oder "01" um. In dem in Fig. 4(a) durch Pfeile gekennzeichneten Teil wird jedoch, wie dies in Fig. 4(b) durch gestrichelte Linien gekennzeichnet ist, der in "11" umzuwandelnde Teil in "00" umgewandelt, und der Teil, der in "10" umzuwandeln ist, wird in "01" umgewandelt, um Zusatzsignale einzufügen, wie ein Tonsignal für Coordinierungstätigkeiten, ein Rahmensignal, ein Dienstleistungssignal und andere Signale. Das Einfügen derartiger spezieller Signale erfolgte allgemein durch Verengen des Intervalls der Signalimpulse und durch Einfügen derselben in die leergeräumten Abschnitte. Da jedoch ein solches Verfahren die Signalverarbeitung verkompliz iert, wird nicht angenommen, daß es für alle optischen Verarbeitungen geeignet ist.
Die Verwendung einer Modifizierung der Codierungsregel, wie in Fig. 4(b) dargestellt, wird als "Verletzung" bezeichnet, und dieses Verfahren führt zu einem Signalverlauf, wie er in Fig. 4(c) dargestellt ist. Es wird angenommen, daß dies für optische Signalverarbeitung geeignet ist, da kein Bedarf für eine Verarbeitung wie ein Verengen des Impulsintervalls besteht, wenn Zusatzsignale oder dergleichen überlagert werden müssen.
Jedoch ist es schwierig, die Taktsignale alleine durch optische Verarbeitung zu entnehmen, wenn ein solches Verfahren auf ein gesamtes optisches Netzwerk angewandt wird.
Wie vorstehend beschrieben, ist, obwohl die bekannte Technik ein Codiersystem beinhaltet, das zum relativ einfachen Ausführen der elektrischen Verarbeitung von Signalen wie des Übertragungsrahmens geeignet ist, die Anwendung ziemlich beschränkt, da hohe Redundanz besteht und höhere Impulszahlen und größere Bandbreite bewirkt wird. Sie erfüllt auch nicht die Bedingungen zum einfachen Ausführen der Taktentnahme unter Verwendung nur optischer Verarbeitung, wie dies für ein insgesamt optisches Netzwerk erforderlich ist.
Ein digitales Übertragungssystem mit den Merkmalen des ersten Teils von Anspruch 1 ist aus dem US-Patent 4,408,325 bekannt. Dieses System erfordert es, daß an den Empfänger ein Taktsignal zusätzlich zum eigentlichen Informationssignal angelegt wird.
Andererseits ist das Gewinnen von Taktsignalen aus einem übergangscodierten Signal bekannt, wie aus Sixth Annual International Phoenix Conference on Computers and Communications, Scotsdale, Arizona, 25. - 27. Februar 1987, S. 134 - 139, IEEE, New York, USA.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein digitales Übertragungssignal zu schaffen, das die Entnahme eines Taktsignals aus einem Übertragungssignalverlauf mit hohem Wirkungsgrad erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.
Die folgende Beschreibung beschäftigt sich beispielhaft hauptsächlich mit insgesamt optischer Übertragung (alle Verarbeitungen werden in der Form von Licht als solchem ausgeführt), d. h. mit Verarbeitung im optischen Bereich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels deutlich, das in der Zeichnung dargestellt ist, in der:
Fig. 1(a) bis (g), 2(a) bis (f), 5(a) bis (b), 6(a) bis (h), 11(a) bis (d), 12(a) bis (e), 16(a) bis (d), 17(a) bis (e), 18(a) bis (d) und 19(a) bis (e) Zeitablaufdiagramme sind, die zum Erläutern des Prinzips der Erfindung nützlich sind;
Fig. 3(a) und (b) eine erläuternde Darstellung und eine charakteristische Kurve sind, die ein Beispiel für ein optisches logisches Schaltungselement und seinen Betrieb zeigen;
Fig. 4(a) bis (c) zum Erläutern von Übertragungsleitungscodes nützlich sind, wie sie bei einem herkömmlichen elektrischen System verwendet werden;
Fig. 7 bis 10, 20, 21 und 23(a) bis (c) Logikschaltbilder sind, die zum Erläutern der Ausführungsbeispiele der Erfindung von Nutzen sind;
Fig. 13 den Wirkungsgrad von Übertragungscodes gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 14 und 15 erläuternde Darstellungen sind, die die Struktur eines Systems zeigen, auf das die Erfindung anwendbar ist; und
Fig. 22(a) bis (e) Zeitablaufdiagramme sind, die zum Erläutern des Ausführungsbeispiels der Erfindung von Nutzen sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines IB4B-Codes, und Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines 1B3B-Codes. Der in Fig. 4 dargestellte 1B2B-Code kann dadurch angewandt werden, daß er mit einer später zu beschreibenden Taktentnahmeverarbeitung kombiniert wird.
Fig. 1(b) repräsentiert den Ursprungscode von Fig. 1(a) nach 1B4B-Codierung. Die Codierregel ist dergestalt, daß ein Bit, das den Wert "x" des Ursprungssignals repräsentiert, zu "1OxO" codiert wird. Jedoch nutzen mit Pfeilen gekennzeichnete Zeitschlitze T Verletzung, wobei die Codierung als 11xO erfolgt. Jeder dieser Verletzungsteile wird zum Repräsentieren eines gemultiplexten Zusatzsignals verwendet, z. B. des Impulses für ein Rahmensignal. In Fig. 1(b) sind Fälle, in denen keine Verletzung vorliegt, durch gestrichelte Linien repräsentiert.
Der durch Verzögern des Signalverlaufs von Fig. 1(b) um einen Zeitschlitz T gegenüber dem Ursprungssignal verzögerte Signalverlauf ist in Fig. 1(c) dargestellt, und das logische Produkt aus diesen ist der in Fig. 1(d) dargestellte Signalverlauf. Der in Fig. 1(f) dargestellte Signalverlauf kann durch die logische Summe aus den Impulszügen von Fig. 1(d) und Fig. 1(e) erhalten werden. Das in Fig. 1(e) dargestellte Signal ist ein verzögerter Impulszug, wie er durch Verzögern des Signals von Fig. 1(d) um 1/2 Zeitschlitz des Ursprungssignals erhalten wurde. Der Signalverlauf von Fig. 1(f) kann unmittelbar als Takt verwendet werden, und in Fällen, in denen die Übertragungsstrecke lang ist und Signalverschlechterung aufgrund von Störsignalen usw. merklich ist, kann der Takt von Fig. 1(f) unter Verwendung optischer PLL(phasengekoppelte Schleife)-Schaltungen oder dergleichen stabilisiert werden. Wenn das logische Produkt aus der durch Verzögern des Taktsignalverlaufs von Fig. 1(f) um 1/4 T erhaltene verzögerte Signalverlauf und dem Signalverlauf von Fig. 1(b) berechnet wird, kann der Rahmenimpuls aufgrund von Verletzung, d. h. als Verletzungsimpuls, erkannt werden, wie in Fig. 1(g) dargestellt.
Der Wirkungsgrad dieses Codes beträgt von 25 bis 30 %, selbst wenn die Verbesserung des Wirkungsgrades, die von der Verletzungsnutzung herrührt, berücksichtigt wird, da nur 1 Bit unter 4 Bits eines Blocks verwendet wird. Im Fall der Anwendung auf eine insgesamt optische Übertragungsleitung oder dergleichen, d. h. bei Verwendung nur optischer Verarbeitung und Übertragung (im optischen Bereich), ist ein Wirkungsgrad auf diesem Niveau im Vergleich zu elektrischer Verarbeitung im Hinblick auf höchste Geschwindigkeit bei optischer Verarbeitung ausreichend.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Verbessern des Wirkungsgrads beschrieben. Bei der vorstehenden Beschreibung ist "x" zu "1O x O" codiert, jedoch ist es möglich, Verletzungen v&sub1; und v&sub2; einzuführen, um "1v&sub1;xv&sub2;" zu halten. Unmittelbar in dieser Form ist jedoch Entnahme des Takts durch die oben beschriebene logische Verarbeitung schwierig. Daher erfolgt die Codierung so, daß "1v&sub1;xv&sub2;1OxO" unter Verwendung zweier Blöcke als Paar erzeugt wird, wie in Fig. 11 dargestellt, wodurch der Wirkungsgrad auf 50 % verbessert ist und die Taktentnahme durch die in Fig. 12 dargestellte logische Verarbeitung gewährleistet ist. (Der Wirkungsgrad eines CMI(Coded Mark Inversion)-Codes und eines DMI(Differential Mark Inversion)-Codes, die herkömmlicherweise weitverbreitet verwendet wurden, beträgt ebenfalls 50 %.) Das Funktionsprinzip von Fig. 12 ist dasselbe wie das von Fig. 1, weswegen eine Erläuterung hierfür weggelassen wird.
Der Wirkungsgrad kann ferner dadurch erhöht werden, daß die Blocklänge n vergrößert wird. Anders gesagt, beträgt der Wirkungsgrad η 7/12 = 58 %, wenn die Codierung zu "1v&sub1;xv&sub2;xv&sub3;1OxOxo" gemacht wird, mit n = 6. Allgemein gilt, wenn n eine ganze Zahl ist:
η = {(n-1) + (n/2 - 1)}/2n
= (3/2n - 2)/2n = 3/4 - 1/n
Demgemäß nähert sich η 75 %, wenn n ausreichend groß gemacht wird. Dieses Merkmal ist in Fig. 13 dargestellt.
Das Vorstehende erläutert einen Code, der zwei Blöcke als Paar verwendet (PBC: Paired Block Code), jedoch ist auch ein Code verwendbar, der drei Blöcke als Tripel verwendet. Wenn z. B. n = 4 ist, kann der Wirkungsgrad dadurch auf 58 % verbessert werden, daß das Signal zu "1v&sub1;xv&sub2;1v&sub3;xv&sub4;10xO" codiert wird. Der Wirkungsgrad wird 67 %, wenn n = 6 gilt. Allgemein gilt, wenn n eine ganze Zahl ist:
η = {2(n - 1) + (n/2 - 1)}/3n
= ((5/2)n - 3)/3n = 5/6 - 1/n
Daher ist die Obergrenze für den Wirkungsgrad 83 %.
Ferner kann der Wirkungsgrad dadurch erhöht werden, daß die Anzahl von Blöcken in einem Satz erhöht wird.
Als weitere Verallgemeinerung kann ein Code, der Entnahme der Takte durch logische Verarbeitung zuläßt, dadurch erhalten werden, daß immer "1" an den vorderen Teil eines Blocks angesetzt wird und "O" entweder kontinuierlich oder periodisch für einige der Blöcke eingesetzt wird. Noch alternativ wird, wenn alle Blöcke Verletzung nutzen, die Entnahme von Taktkomponenten durch logische Verarbeitung dadurch möglich, daß der Code auf solche Weise gebildet wird, daß periodisch "01" und "10" erzeugt wird. Zwei Arten weiter verallgemeinerter Beispiele werden nachfolgend erläutert.
Fig. 16 zeigt ein Beispiel, bei dem ein erster Block in der Form 1v&sub1; x v&sub2; vorliegt und Null kontinuierlich an anderen Teilen als am vorderen Teil des zweiten Blocks jedes Satzes aus zwei Blöcken eingefügt ist. In diesem Fall können, wie dies in Fig. 17 dargestellt ist, Taktimpulse mit der Wiederholperiode eines Blocks (Fig. (c)) durch einen einzigen Zyklus einer logischen Verarbeitung erhalten werden. Im Fall von Fig. 12 ist es erforderlich, die Pulse mit der Wiederholperiode eines Blocks, wie in Fig. 17(c) dargestellt, durch Frequenzunterteilung des Impulszugs von Fig. 17(e) zu erhalten, jedoch beseitigt das Beispiel der Fig. 16 und 17 ein solches Erfordernis, und es kann die logische Verarbeitung vereinfachen. Es wird darauf hingewiesen, daß das Signal von Fig. 17(a) dasjenige von Fig. 16(d) ist, das das Ursprungsinformationssignal 16(a) gemultiplext mit den Verletzungsimpulsen der Fig. 16(b) und 16(c) ist.
Das Vorstehende erläutert ein Codiersystem, das Null in einen speziellen Block kombinierter Blöcke einfügt, jedoch keine Verletzung im speziellen Block nutzt. Jedoch kann die logische Verarbeitung weiter dadurch vereinfacht werden, daß bei der Verschachtelungsanordnung mit anderen Blöcken für die speziellen Blöcke eine verwandte Verletzung verwendet wird, wie vorstehend beschrieben.
Fig. 18 zeigt ein Beispiel eines Satzes mit zwei Blöcken, wobei eine Verletzung v&sub4; in die hintere Hälfte des zweiten Blocks des Blockpaars 1 bei der Verschachtelungsanordnung mit einer speziellen Beziehung zu den Verletzungen v&sub2; im ersten Block des Blockpaars 1 und 2 eingefügt ist. Anders gesagt, werden, wenn v&sub2; "0" und v&sub4; "1" sind, keinerlei Einflüsse auf die Entnahme der Taktkomponente ausgeübt, wie in Fig. 19 dargestellt. Wenn die Rahmenimpulse unter Verwendung des aus v&sub2; (an zwei Positionen) und v&sub4; bestehenden Tripels erfaßt werden, kann die logische Verarbeitung zum Erfassen des Rahmens, die herkömmlicherweise sehr kompliziert war, vereinfacht werden. Gemäß diesem Stand der Technik wird ein spezielles Muster mit der Periode eines Rahmens (im allgemeinen mindestens 100 Bits) eingefügt, um den Rahmenimpuls zu erfassen. Daher besteht, wenn dasselbe Muster im Signalmuster enthalten ist oder wenn das periodische Muster aufgrund eines Übertragungsfehlers verschwindet, die Wahrscheinlichkeit, daß fehlerhafte Rahmenzuordnung auftritt.
Daher erfordert die bekannte Technik extrem komplizierte Verarbeitungen wie die Verwendung von Rahmenschutzmaßnahmen.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren, das das Tripel aus v&sub2;s und v&sub4; verwendet, kann Rahmenerfassung dadurch erfolgen, daß lediglich überprüft wird, ob v&sub4; "1" ist oder nicht. Es ist wirkungsvoll, die Tripel aus v&sub2;s und v&sub4; an zwei Positionen einzufügen, um die Einflüsse von Übertragungsfehlern zu verringern. Gemäß diesem Verfahren ist die Wahrscheinlichkeit für fehlerhafte Rahmenzuordnung für eine Fehlerrate von 10&supmin;&sup9; auf 10&supmin;¹&sup8; verringert, und es ist möglich, den Einfluß von Übertragungsfehlern als praktisch nicht vorhanden anzusehen.
Die Fig. 2(a) bis (f) zeigen ein Beispiel für 1B3B-Codierung, bei der das Signal "x" in 1xO umgesetzt wird. In der Zeichnung ist der Teil, in dem eine Verletzung eingefügt wird, durch Pfeile gekennzeichnet, wobei dort "x" in 1x1 umgesetzt ist. (Teile ohne Verletzung sind durch gestrichelte Linien gekennzeichnet.) Um diesem Signal den Takt zu entnehmen, muß ein optischer polaritätsinverter für die insgesamt optische Verarbeitung verwendet werden. Wenn angenommen wird, daß ein solcher Polaritätsinverter ausreichend wirtschaftlich zur Verfügung steht, erfolgt die Entnahme der Taktkomponenten unter Verwendung des Polaritätsinverters wie folgt. Wenn der Signalverlauf von Fig. 2(b) invertiert und um einen kleinen Wert (viel kleiner als die Breite eines Impulses) verzögert wird, kann der Signalverlauf von Fig. 2(c) erhalten werden. Wenn das logische Produkt aus den Signalen der Fig. 2(b) und (c) berechnet wird, kann der Signalverlauf von Fig. 2(d) erhalten werden (dieses zeigt nur den Fall mit vorhandener Verletzung). Der Takt wird dadurch erhalten, daß der Signalverlauf von Fig. 2(d) verarbeitet wird, jedoch werden die folgenden Verarbeitungen ausgeführt, um das lange Fehlen von Impulsen im Teil F zu kompensieren.
Aus dem Signal von Fig. 2(d) und einem Verzögerungssignal, das durch Verzögern des Ursprungssignals von Fig. 2(d) um 2/3 eines Ursprungszeitschlitzes erhalten wurde, wird eine erste logische Summe berechnet. Eine zweite logische Summe wird aus dem sich ergebenden Signalverlauf der ersten logischen Summe und einem verzögerten Signalverlauf berechnet, der dadurch erhalten wurde, daß der Signalverlauf der ersten logischen Summe um 2/3 eines Zeitschlitzes verzögert wurde. Schließlich wird eine dritte logische Summe aus dem Signalverlauf der sich ergebenden zweiten logischen Summe und einem Verzögerungssignal berechnet, das dadurch erhalten wurde, daß der Signalverlauf der zweiten logischen Summe um 1/3 eines Zeitschlitzes verzögert wurde, und dadurch kann der Signalverlauf (e) erhalten werden. Ob dieser Signalverlauf als solcher als Takt verwendet wird, oder ob er nach Hindurchleiten durch eine optische PLL-Stufe verwendet wird, wird abhängig vom Signal/Störsignal-Verhältnis des empfangenen optischen Signals bestimmt.
Der in Fig. 2(f) dargestellte Rahmenimpuls kann dadurch erfaßt werden, daß das logische Produkt aus dem Impuls von Fig. 2(d) nach Verzögerung um 2/3 eines Zeitschlitzes und dem Signalverlauf von Fig. 2(b) berechnet wird.
Die Fig. 5(a) bis (h) zeigen ein Beispiel für 1B2B-Codierung. Diese Codierung ändert den Code "1" in "11" oder "00" und "0" in "10". Als Verletzung wird es angesehen, wenn "11" zu "00", "00" in "11" und "10" in "01" umgesetzt wird. Fig. 5(b) zeigt den umgesetzten Signalverlauf, wie er aus dem Ursprungssignal von Fig. 5(a) erhalten wird. Verletzungen sind an durch Pfeile repräsentierten Positionen eingefügt, und der Signalverlauf ohne Verletzungen ist durch eine gestrichelte Linie wiedergegeben.
Die Ausführung der Taktentnahmeverarbeitung erfolgt auch bei diesem System aufgrund der Annahme, daß ein optischer Inverter wirtschaftlich verwendet werden kann. Fig. 5(c) zeigt den Signalverlauf, wie er durch Invertieren und geringfügiges Verzögern des Signalverlaufs von Fig. 5(b) erhalten wird. Wenn das logische Produkt aus den Signalverläufen der Fig. 5(b) und (c) berechnet wird, kann der Signalverlauf von Fig. 5(d) erhalten werden. Aus dem Signalverlauf, der durch Verzögern des Signalverlaufs von Fig. 5(d) um eine Zeitdauer eines Zeitschlitzes erhalten wird, und dem Signalverlauf von Fig. 5(d) wird die logische Summe berechnet, und es kann der Signalverlauf von Fig. 5(f) erhalten werden. Die logische Summe aus dem Signalverlauf von Fig. 5(g), wie er durch Verzögern des Signalverlaufs von Fig. 5(f) durch 1/2 eines Zeitschlitzes erhalten wurde, und dem Signalverlauf von Fig. 5(f) ist der Signalverlauf von Fig. 5(h). Beim Signalverlauf von Fig. 5(h) besteht an einer Position ein Impulsausfall, jedoch kann die logische Summe aus dem Signalverlauf von Fig. 5(h) und dem durch Verzögern des Signalverlaufs von Fig. 5(h) durch einen halben Zeitschlitz erhaltenen Signalverlauf als kontinuierlicher Taktimpulszug verwendet werden, d. h. ohne Ausfall.
Die Fig. 6(a) bis (h) zeigen ein Beispiel für die erfindungsgemäße 1B2B-Code-Verarbeitung, wie auf den Ursprungssignalverlauf von Fig. 6(a) angewandt, der derselbe wie der in Fig. 4 dargestellte ist. Der Taktimpuls kann durch dieselbe Verarbeitung erhalten werden, wie in bezug auf die Fig. 5(a) bis 5(h) beschrieben.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel für die Hardware der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 beschrieben. Fig. 7 zeigt ein Beispiel für einen Codeumsetzer zum Erzeugen des 1B4B-Codes, wie er unter Bezugnahme auf die Fig. 1(a) bis (g) erläutert wurde. Das Informationssignal wird an den Eingangsanschluß 2 gelegt, und die Hilfssignale (Rahmensignal, Dienstleistungssignal, Alarmsignal usw.) werden an den Eingangsanschluß 4 gelegt. Taktimpulse mit voneinander verschiedenen Phasen (jedoch mit derselben Periode wie das Ursprungssignal und mit einer Impulsbreite, die 1/4 der Periode des Ursprungssignals ist) werden an die Eingangsanschlüsse 1, 3 bzw. 5 gelegt. Die logischen Produkte aus der Information und den Hilfssignalen mit den jeweiligen Taktimpulsen werden durch die Logikproduktschaltungen 6 berechnet. Das ODER-Gatter 7 erzeugt die logische Summe aus dem Ausgangssignal der Logigschaltungen 6 und des an den Eingangsanschluß 1 angelegten Taktimpulses, und die logische Summe wird an den Ausgangsanschluß 8 ausgegeben. Diese logische Summe am Ausgangsanschluß 8 ist der in Fig. 1(b) dargestellte Impulszug, der in optische Signale umgesetzt und dann übertragen wird.
Fig. 8 zeigt die Verarbeitungsschaltung zum Erzeugen der unter Bezugnahme auf die Fig. 1(a) bis (g) erläuterten Taktsignale. Diese Verarbeitung wird auf der Empfängerseite ausgeführt. Das optische Signal mit einem Signalverlauf, wie er in Fig. 1(b) dargestellt ist, wird am Eingangsanschluß 11 eingegeben. Dieses wird durch eine optische Verzweigung 12 in zwei Ströme optischer Signale aufgeteilt. Ein Zweig des optischen Signals wird direkt auf die optische Logikproduktschaltung 15 gelegt, während der andere mit einer Verzögerung eines Zeitschlitzes des Ursprungssignals 11 durch die optische Verzögerungsschaltung 14 läuft und dann an die optische Logikproduktschaltung 15 gelegt wird. Das Ausgangssignal ist ein Signalverlauf, wie er in Fig. 1(d) dargestellt ist. Dieses Ausgangssignal wird in zwei optische Verzweigungssignale unterteilt, von denen nur eines verzögert wird, und dann werden sie an die Logiksummenschaltung 16 gelegt, die den Signalverlauf 18 ausgibt. Da die optische Verzögerungsschaltung 17 eine Verzögerung von 1/2 eines Zeitschlitzes des Ursprungssignals 11 hat, ist das Ausgangssignal 18 der optischen Logiksummenschaltung 16 der Signalverlauf, wie er in Fig. 1(f) dargestellt ist.
Es ist möglich, als optische Logiksummenschaltung 16 einen Sternkoppler zu verwenden und ihn unter Verwendung einer Länge für eine der Eingangsfasern, die sich von derjenigen der anderen unterscheidet, auch als Verzögerungsschaltung 17 arbeiten zu lassen.
Der so erhaltene Taktimpuls kann unverändert für die optische Signalverarbeitung verwendet werden. Wenn kein ausreichendes Signal/Störsignal-Verhältnis gewährleistet werden kann, wird er einmal durch einen optischen PLL-Kreis geleitet und dann für die optische Signalverarbeitung verwendet.
Fig. 9 zeigt eine Rahmenimpuls-Erfassungsschaltung. Der optische Rahmenimpuls, wie er in Fig. 1(g) dargestellt ist, kann am Ausgangsanschluß 25 der optischen Logikproduktschaltung 24 dadurch erhalten werden, daß das Signal von Fig. 1(b) am Eingangsanschluß 21 und das Taktsignal von Fig. 1(f) am Eingangsanschluß 22 eingegeben werden und das letztere um 1/4 des Zeitschlitzes des Ursprungssignals verzögert wird.
Auf diese Weise kann, da die Zusatzsignale (Rahmenimpuls, Alarmsignal, Diesntleistungs-Audiosignal, Adressensignal zum Schalten usw.) einfach ge- und entmultiplext werden können, die Signalverarbeitungsschaltung eines Multiplexers, einer Umschaltanordnung oder dergleichen extrem einfach ausgebildet sein. Anders gesagt, war es bei herkömmlichen Systemen erforderlich, z. B. ungefähr 5 Bits für das Rahmensignal, das Alarmsignal usw. hinzuzufügen, um 100-Bit-Impulse zu multiplexen: z. B. erfolgte die Umsetzung herkömmlicherweise auf solche Weise, daß 105 Bits in einem Rahmen abgespeichert wurden, oder anders gesagt, es erfolgte eine Geschwindigkeitsumsetzung mit einer Rate von 100:105, und dieser umgekehrte Vorgang wurde auf der Empfängerseite ausgeführt. Ein ähnlicher Vorgang erfolgte auch an der Vermittlungsstelle, d. h. der Umschaltanordnung, um das Adressensignal und dergleichen zu überlagern.
Da es gemäß diesem Ausführungsbeispiel nur erforderlich ist, einen Multiplexvorgang unter Verwendung von Verletzungen auszuführen, ist keine Geschwindigkeitsumsetzung oder dergleichen erforderlich, und es kann eine einfache Gerätestruktur verwendet werden, die für optische Verarbeitung geeignet ist.
Fig. 10 zeigt eine Verarbeitungsschaltung zum Erhalten des Taktimpulses aus dem in den Fig. 2(a) bis (f) veranschaulichten 1B3B-Code. Das Signal von Fig. 2(b) wird am Eingangsanschluß 311 eingegeben, und in zwei Verzweigungssignale unterteilt. Eines von diesen wird durch den optischen Inverter 32 und die optische Verzögerungsschaltung 33 geleitet, um ein optisches Signal, wie das in Fig. 2(c) dargestellte, zu erhalten, und wenn dieses Signal zusammen mit dem anderen optischen Verzweigungssignal an die Logikproduktschaltung 34 gelegt wird, kann am Anschluß 35 das in Fig. 2(d) optische Ausgangssignal erhalten werden. Die Verzögerungs- und Summierverarbeitung werden mehrfach durch die in der rechten Hälfte von Fig. 8 dargestellte Schaltung für dieses Ausgangssignal wiederholt, und es können Taktimpulse erhalten werden, wie sie in Fig. 2(e) dargestellt sind.
Der Taktimpuls kann auf ähnliche Weise aus dem durch die Fig. 5 und 6 veranschaulichten 1B2B-Code erhalten werden.
Um das Codierungssystem zum Verbessern des Wirkungsgrades unter Verwendung eines Blockpaars, wie durch die Fig. 11(a) bis (d) veranschaulicht, zu realisieren, wird ein weiteres Logikproduktgatter 6 zur in Fig. 7 dargestellten Schaltung hinzugefügt (wo ein Takt und eine Verletzung v&sub2; eingegeben werden), und es wird mit dem Logikproduktgatter 7 verbunden.
Die vorstehende Beschreibung erläutert den Fall, daß die Blocklänge 4 ist, jedoch kann dann, wenn die Blocklänge weiter erhöht wird, ein weiteres Logikproduktgatter hinzugefügt werden. Im Fall einer Blocklänge von z. B. 6 wird ein weiteres Gatter hinzugefügt, und wenn sie 8 beträgt, werden zwei weitere Gatter hinzugefügt, und der entsprechende Takt und die Verletzung werden eingegeben.
Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel kann unverändert dazu verwendet werden, die in Fig. 12 dargestellte Funktion zu realisieren. Wenn die Blocklänge so erhöht wird, daß sie z. B. 6 ist, wird das Verzögerungsausmaß der Verzögerungsleitung 14 abhängig von der Zunahme der Blocklänge erhöht, und die Anzahl von Zweigen wird auf 3 erhöht, und jedes Verzögerungsausmaß wird auf 2/3, 1/3 bzw. O einer Blocklänge eingestellt.
Entsprechende Erweiterung kann vorgenommen werden, wenn die Blocklänge weiter erhöht wird.
Im allgemeinen nimmt die Multiplexschaltung auf der Sendeseite eine solche Form ein, wie es in Fig. 23(b) dargestellt ist, wenn ein Block über n Bits verfügt (wobei n eine ganze Zahl ist), N Blöcke für die Codierung kombiniert werden und nur ein Block eine Verletzung beinhalten darf, wie in Fig. 23(a) dargestellt.
Nachdem das Signal x und die Verletung v&sub1;, ... vp einer Logikproduktberechnung durch die entsprechenden Takte cx, c&sub1;, ... cp (mit p=(N-1)n/2) in den Gattern 250 unterworfen wurde, werden die Produkte einer Logiksummenberechnung durch das Gatter 270 mit dem Takt c unterzogen, der "1" im vordersten Teil eines jeden Blocks repräsentiert, und sie werden am Anschluß 280 ausgegeben und von dort übertragen.
Andererseits ist eine Schaltung zum Entnehmen der Taktkomponente auf der Empfängerseite eine solche, wie in Fig. 23(c) dargestellt. D. h., daß das am Anschluß 300 eingegebene Signal und die durch die jeweiligen Verzögerungsleitungen 301 - 303 um nT, 2nT, ... (N-1)nT (wobei T die Dauer eines Impulses repräsentiert) verzögerten Verzögerungssignale der Logikproduktberechnung durch das Gatter 310 unterzogen, und die Ausgangssignale und die um 2T, 4T, ... (n-2)T durch jeweilige Verzögerungsleitungen 321 - 323 verzögerten Signale werden der Logiksummenberechnung durch das Gatter 330 unterzogen. Auf diese Weise kann die Taktkomponente am Ausgang 350 entnommen werden.
Obowhl die obige Beschreibung den Fall mit einer geraden Zahl beschreibt, ist es offensichtlich, daß eine Erweiterung auf ähnliche Weise für den Fall erfolgen kann, bei dem n eine ungerade Zahl ist.
Die durch Fig. 16 veranschaulichte Codierung kann dadurch realisiert werden, daß ein ähnliches Schaltungshinzufügen, wie unter Bezugnahme auf Fig. 11 erläutert, für die in Fig. 7 dargestellte Schaltung vorgenommen wird. Jedoch muß der x entsprechende Taktimpuls verändert werden, damit eine Periode von zwei Blöcken vorliegt. Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel kann als solches für Taktentnahme auf der Empfängerseite (Fig. 17) verwendet werden.
Die durch Fig. 18 veranschaulichte Codierung kann ebenso dadurch realisiert werden, daß die Logikproduktgatter 6 (zwei Gatter) zum Eingeben von v&sub2; und v&sub4; zu der in Fig. 7 dargestellten Schaltung hinzugefügt werden, und das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel kann unverändert zur Taktentnahme (Fig. 19) verwendet werden.
Um die in den Fig. 16 bis 19 dargestellten Ausführungsbeispiele auf allgemeine Fälle zu erweitern, können offensichtlicherweise Verfahren verwendet werden, die analog zu dem in Fig. 23 dargestellten sind.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 20 bis 22 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, wenn das erfindungsgemäße digitale Übertragungssystem auf eine multiplexende Sende-Kopfstation angewandt wird.
In Fig. 20 wird das von der multiplexenden Einrichtung 100 gesendete Signal über die Übertragungsleitung 101 vom Entmultiplexer 102 empfangen.
In der multiplexenden Einrichtung 100 werden das Informationssignal x und der Verletzungsimpuls v&sub1; an den Eingangsanschlüssen 103 bzw. 104 für das in Fig. 18 dargestellte Signal eingegeben, und sie werden von den zugehörigen Takten Cx und C&sub1;, die an zugehörigen Eingangsanschlüssen 107 und 108 eingegeben werden, in den Logikproduktgattern 111 abgetastet und an die Logiksummenschaltung 112 gelegt. Die Information, die wiedergibt, wie das Signal mit x und v&sub1; gemultiplext ist, wird durch v&sub2; am Eingangsanschluß 105 eingegeben. Der Rahmen v&sub4; als Multiplexstandard wird am Eingangsanschluß 106 eingegeben. Der Wert "1" im vordersten Teil eines jeden Blocks wird als Takt c am Eingangsanschluß 115 eingegeben.
Das wie vorstehend beschrieben gemultiplextes und über die Übertragungsleitung 101 gesendete Signal wird vom Entmultiplexer 102 empfangen, wird in die Logikproduktgatter 125 eingegeben, wird durch die an den Eingangsanschlüssen 120 - 123 derselben Gatter eingegebenen Taktimpulse aufgeteilt und an jeden der Ausgangsanschlüsse 126 - 129 ausgegeben.
Das Erzeugungsverfahren für die Taktimpulse cx, c&sub1;, c&sub2;, c&sub4; zum Abtrennen des Signals, wie vorstehend beschrieben, wird nachfolgend erläutert. Zunächst wird die Taktkomponente aus dem so empfangenen Signal durch die Logikverarbeitungsschaltung 130, die dieselbe wie die unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläuterte Schaltung ist, entnommen. Der entmultiplexende Taktgenerator 140 erzeugt die Takte für das Signalentmultiplexen unter Verwendung der Taktkomponente und des empfangenen Signals, und die Takte werden an Ausgangsanschlüsse 151 - 154 ausgegeben. Das Prinzip wird unter Bezugnahme auf die Fig. 21 und 22 erläutert.
Der in Fig. 22(a) dargestellte Taktimpuls wird am Eingangsanschluß 200 in Fig. 21 eingegeben. Er wird durch die in Fig. 20 dargestellte Logikverarbeitungsschaltung 130 entnommen, und er weist denselben Signalverlauf wie der in Fig. 19(e) dargestellte Signalverlauf auf. Der Taktimpuls wird vom Flip-Flop 202 frequenzmäßig unterteilt, nachdem er durch das in Fig. 21 dargestellte Logiksummengatter 201 gelaufen ist. Im Ergebnis kann ein Signalverlauf erhalten werden, wie er in Fig. 22(b) dargestellt ist. Dieser wird durch das Flip-Flop 203 weiter frequenzunterteilt, und es kann ein Signalverlauf erhalten werden, wie er in Fig. 22(c) dargestellt ist. Das Gatter 204 berechnet das logische Produkt aus den Signalen der Fig. 22(a) und (b), und dessen Signalverlauf ist ein solcher, wie er in Fig. 22(d) dargestellt ist. Dieser wird als Abtrenntakt Cx zum Abtrennen des Signals x am Ausgangsanschluß 151 ausgegeben.
Danach berechnet das Gatter 205 das logische Produkt aus den in den Fig. 22(c) und (d) dargestellten Signalverläufen. Dies ist der in (e) dargestellte Signalverlauf. Der Signalverlauf wird durch die Verzögerungsschaltung 206 um 3 Zeitschlitze (3T) von Fig. 22(a) verzögert und als Takt c&sub1; zum Abtrennen der Verletzung v&sub1; am Ausgangsanschluß 152 ausgegeben. Auf ähnliche Weise sind die um 5T und T verzögerten Signalverläufe c&sub2; bzw. c&sub4;, und sie werden an 153 und 154 ausgegeben.
Die obige Beschreibung beruht auf der Annahme, daß Phasensynchronisation für die Trenntakte besteht. Nachfolgend werden Gegenmaßnahmen für den Fall erläutert, daß keine Synchronisation besteht. Zu diesem Zweck wird ein Gatter 220 verwendet. Die Phase des Takts e von Fig. 22(e) zur Abtrennung wird mit dem dritten Zeitschlitz x des zweiten Blocks des in Fig. 18 dargestellten Blockpaars synchronisiert. Der Teil, der um einen Zeitschlitz vor diesem Zeitschlitz liegt, ist immer "O", und die Erfindung berücksichtigt die Tatsache besonders, daß diese Bedingung nur für diese Zeitschlitze gewährleistet ist.
Wenn angenommen wird, daß Synchronisation besteht, ist daher das Ausgangssignal gemäß dem logischen Produkt aus dem Abtrenntakt e von Fig. 22(e) (dessen Phase mit x im zweiten Block in Fig. 18(d) synchronisiert ist) und dem durch Verzögern des Multiplexsignals y(t) in Fig. 18(d) um einen Zeitschlitz durch das Gatter 220 erhaltenen Signal immer 0. Demgemäß wird keinerlei Einfluß auf den Verlauf des Ausgangssignals des Logiksummengatters 201 ausgeübt.
Wenn dagegen die Synchronisation zusammenbricht, könnte das Ausgangssignal des Logikproduktgatters 220 1 werden, und wenn dieses Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 222 um einen Zeitschlitz verzögert wird und an die Logiksummenschaltung 201 gelegt wird, wird die Phase des Ausgangssignals des Flip-Flops 202 invertiert, so daß sich die Phasen der Entmultiplextakte (d) und (e) verschieben. Auf diese Weise dauert die Verschiebung an, bis schließlich die korrekte Phase erzielt wird.
Wie vorstehend beschrieben, können das Multiplexen und Entmultiplexen unter Verwendung einer extrem einfachen Schaltung unter Verwendung von Einrichtungen mit beschränkten Fähigkeiten wie Flip-Flops, Logiksummenschaltungen, Logikproduktschaltungen und Verzögerungsleitungen erzielt werden. Demgemäß kann die Erfindung auf insgesamt optische Übertragung angewandt werden.
Obwohl sich die obige Beschreibung mit dem Multiplexen und Entmultiplexen beschäftigt, kann sie auch auf ein Umschaltinterface angewandt werden, wenn Übertragung durch Multiplexen, mit v&sub2; beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, von Verbindungssignalen und Adreßsignalen erfolgt, die für das Vermitteln oder Umschalten von Signalen erforderlich sind. Demgemäß kann das Ausführungsbeispiel Schwierigkeiten wie das Verarbeiten dieser Zusatzsignale und hinsichtlich der Taktwiedergewinnungsverarbeitung überwinden, die in der Zukunft Flaschenhälse beim Erzielen optischer Vermittlungsvorgänge werden könnten.
Innerhalb der Einrichtung hergestellte Verbindungen zwischen Schaltungen können unter Verwendung genau derselben Struktur wie vorstehend beschrieben erzielt werden. Das Herstellen von Verbindungen beinhaltet bei der bekannten Technik die Schwierigkeiten, daß das Multiplexen schwierig wird und die Taktentnahme zu einem Kostenanstieg führt, jedoch kann die Erfindung diese Schwierigkeiten überwinden.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung wird es möglich, nicht nur ein Gerät für Übertragung über eine kurze Distanz zu vereinfachen, sondern auch Übertragungscodes zu schaffen, die zur Verarbeitung von Signalen nur durch ein optisches System geeignet sind. Darüber hinaus wird auch die Entnahme von Taktsignalen alleine durch optische Verarbeitung möglich. Die Erfindung sorgt für extrem große Wirkungen zum Erzielen einer Übertragungsleitung hoher Kapazität für ein insgesamt optisches Netzwerk.
Bei einer elektrischen Verarbeitung gemäß dem Stand der Technik wurden Schwingkreise oder phasenstarre Schleifen mit Erfolg dazu verwendet, codierte Signale zu entnehmen oder einen Takt aus einem elektrischen Signal zu entnehmen. Jedoch wird es als sehr schwierig angesehen, optische Schwingkreise oder optische phasenstarre Schleifen zu verwenden, und ihre Verwendung würde nicht selbst zu Vorrichtungen mit kleinen Abmessungen führen. Während eine Zunahme der Datenrate durch ein Codierungsscheina wie 1B4B die Datenrate bis zu einem Punkt erhöhen würde, bei dem Übersprechen in kleinen Schaltungen für elektrische Verarbeitung extrem begrenzend oder nicht hinnehinbar würde, weist optische Verarbeitung keine solche Schwierigkeit betreffend Übersprechen auf. Ferner besteht bei optischer Verarbeitung gegenüber elektronischer Verarbeitung eine Zunahme der Geschwindigkeit um drei Größenordnungen, so daß eine Codierung 1BnB im optischen Bereich keine Schwierigkeit darstellt.
Die Erfindung ist durch die Verletzungstechnik insbesondere zum Codieren optischer Signale mit gemultiplexten Zusatzsignalen von Nutzen. Vorrichtungen oder Schaltungen kleiner Abmessungen werden durch die Erfindung im optischen Bereich oder im elektrischen Bereich besonders einfach erhalten, da eine logische Verarbeitung verwendet wird, die sich für die Integration auf einem einzigen Substrat anbietet. Die Erfindung schafft ein wirtschaftliches, zuverlässiges, einfaches und für kleine Abmessungen geeignetes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Entnehmen eines mitgeführten Takt sund zum Entmultiplexen von Zusatzsignalen, insbesondere bei einem Rahmensignal. Der Takt kann zunächst ziemlich einfach entnommen werden, und danach zum neuen Festlegen der zeitlichen Steuerung des entnommenen Ursprungsdatenstroms und/oder der Zusatzsignale verwendet werden.

Claims

1. Digitales Übertragungssystem zum Multiplexen und Demultiplexen von Signalen, bei dem

- der Sender eine Umsetzeinrichtung (100) zum Umsetzen eines Ursprungssignals (x) in einen Sendesignalverlauf (y(t)) unter Verwendung eines mBnB-Codes (m < n) aufweist, wobei der Sendesignalverlauf die Ursprungssignalinformation überlagert mit Zusatzsignalen durch Codieren mit Regelverletzungen (v&sub1;, v&sub2;, v&sub4;) aufweist; und

- der Empfänger eine Logikeinrichtung (102) zum logischen Verarbeiten des empfangenen Sendesignalverlaufs (y(t)) aufweist, um das Ursprungssignal und die überlagerten Zusatzsignale voneinander zu trennen;

dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzeinrichtung mindestens zwei verschieden codierte mBnB-Blöcke verwendet, die abwechselnd angeordnet sind, um fortlaufende Taktsignale (C&sub1;, C&sub2;, C&sub4;, Cx) zu erhalten.

2. System nach Anspruch 1, bei dem mindestens einer der Blöcke die Verletzung beinhaltet und mindestens einer derselben keine Verletzung beinhaltet.

3. System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem ein (n/2 - 1)BnB-Code (wobei n eine gerade Zahl ist) für die Codeumsetzung verwendet wird.

4. System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem ein ((n-1)/2)BnB-Code (wobei n eine ungerade Zahl ist) für die Codeumsetzung verwendet wird.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Logikeinrichtung (88) die Taktsignale (C&sub1;, C&sub2;, C&sub4;, Cx) zum Trennen des Ursprungssignals (x) und der Zusatzsignale voneinander verwendet.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Logikeinrichtung eine Verzögerungseinrichtung (T, 2T, 3T, ...), bistabile Elemente (202, 203), Logiksummenelemente (201), Logikproduktelemente (204, 205, 220) und, wahlweise, Signalinvertierelemente beinhaltet.

7. System nach Anspruch 6, bei dem das Logiksummenelement ein optischer Sternkoppler ist, der dadurch als besagte Verzögerungseinrichtung arbeitet, daß er verschieden lange Eingangs/Ausgangs-Leitungen (301 ... 303, 321 ... 323) aufweist.

8. System nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem spezielle Codebit-Zeitschlitze innerhalb der Blöcke ohne Verletzung invertiert sind und spezielle Codebit-Zeitschlitze innerhalb der Blöcke mit Verletzung zwangsweise auf 0 oder 1 gesetzt sind.

9. System nach Anspruch 1, bei dem die Umsetzeinrichtung (100) den Code dadurch bildet, daß sie dafür sorgt, daß 1 auf 0 und 0 auf 1 periodisch folgt, wobei Werte 0 entweder fortlaufend oder mit jeweils mindestens einem Bit in einem Teil der Blöcke auftreten.

10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem alle Zusatzsignale unter Verwendung einer Verletzung gemultiplext sind.

11. Verwendung des Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 10 bei einer digitalen Nachrichtenvermittlungsstelle, in der Adressensignale und Zusatzsignale in den Sendesignalverlauf unter Verwendung von Verletzung eingefügt werden.

12. Verwendung des Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 10 bei einem digitalen Verbindungssystem, bei dem die Umsetzeinrichtung und die Logikeinrichtung als auf einem Substrat ausgebildete integrierte Schaltung vorhanden sind.