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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem
Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 sowie auf eine
Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 3 zum
Erzeugen eines Taktsignals in einem Multiplexsystem.
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Derzeit wird ein Taktsignal eines Multiplexsystems
typischerweise derart erzeugt, daß die Frequenz eines ankommenden
Taktsignals einer Multiplexeinheit mittels eines
Phasenregelkreises (auch phasenstarre Schleife genannt) mit einer Zahl
multipliziert wird, so daß sich eine erwünschte Taktfrequenz
ergibt. Wenn zum Beispiel Kanäle mit 64 kbit/s in einem Grund-
Multiplexsystem von 2048 Mbit/s multiplex aufgeteilt werden,
dann wird die Frequenz (64 kHz) eines ankommenden Taktsignals
der Multiplexeinheit mit 32 multipliziert, damit ein
Taktsignal mit einer gewünschten Frequenz für das Multiplexsystem
erzeugt werden kann, wobei das Signal mit dem ankommenden
Taktsignal phasensynchronisiert wird.
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Da jedoch die Übertragungsvorrichtungen, die die einer
Multiplexverarbeitung zu unterziehenden Signale senden, Daten
mit sehr vielen verschiedenen Frequenzen übertragen können,
wäre es wünschenswert, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich
ein neues Taktsignal erzeugen läßt, das mit dem ankommenden
Taktsignal phasensynchronisiert ist, und zwar unabhängig von
der Frequenz des ankommenden Taktsignals.
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Es ist auch allgemein bekannt, Phasenregelkreise als
Frequenzsynthesizer zu verwenden. Eine neue Ausgangsfrequenz wird
dadurch geschaffen, daß in einen programmierbaren Dividierer
in einer Rückkopplungsschleife des Phasenregelkreises ein
neuer Divisor eingegeben wird. Aufgrund des neuen Divisors
wird die Schleife entriegelt und versucht, sich auf eine neue
Frequenz zu verriegeln, die auf der Basis des neuen Divisors
bestimmt ist. Ein solcher Phasenregelkreis ist aus der GB-A-2
245 441 bekannt. Es wäre vorstellbar, eine solche an sich
bekannte Lösung auch zur Erzielung des vorstehend genannten
Ziels zu verwenden. Ein Nachteil dieser Lösung besteht jedoch
darin, daß die Genauigkeit des auf diese Weise erzeugten,
neuen Taktsignals von dem gewählten ankommenden Taktsignal
abhängig ist.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, die
eingangs beschriebene Zielsetzung in einer derartigen Weise zu
erreichen, daß die Genauigkeit des neuen Taktsignals
unabhängig von dem gewählten ankommenden Signal unverändert
bleibt. Erreicht wird dies durch das erfindungsgemäße
Verfahren, das sich durch die im Kennzeichnungsteil des beigefügten
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale auszeichnet. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung wiederum zeichnet sich durch die im
Kennzeichnungsteil des Anspruchs 3 angegebenen Merkmale aus.
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Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke besteht darin, am
Eingang eines Phasenregelkreises einen programmierbaren
Dividierer (zusätzlich zu der Tatsache, daß ein festgelegter
Divisor an der Rückkopplung der Schleife verwendet wird) in
einer derartigen Weise zu verwenden, daß die Frequenz eines an
den Phasenregelkreis anzulegenden Signals stets die gleiche
ist, und zwar unabhängig von der Taktfrequenz des Signals, auf
die die Phase verriegelt ist.
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Aufgrund der Lösung gemäß der Erfindung ist es möglich, aus
Signalen selbst innerhalb eines sehr großen Frequenzbereichs
ein mit diesen Signalen phasensynchronisiertes Signal zu
erzeugen,
wobei die Genauigkeit der Frequenz dieses Signals, wie
vorstehend erwähnt wurde, unabhängig davon ist, welches Signal
jeweils gewählt wird. Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung
ist es auch möglich, das Jittern bzw. Schwankungen des
erzeugten phasensynchronisierten Signals zu reduzieren.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher
erläutert; darin zeigen:
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Fig. 1 die Betriebsumgebung eines Verfahrens und einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung, und
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Fig. 2 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Verwendung
bei einer in Fig. 1 gezeigten Multiplexeinheit, wobei
in der Vorrichtung ein Taktsignal für ein
Multiplexsystem erzeugt wird.
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Fig. 1 zeigt die Betriebsumgebung eines Verfahrens und einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung. Mit an sich bekannten
Multiplexeinheiten 10 wird ein Grund-Multiplexsystem von 2048
Mbit/s geschaffen, das Signale überträgt, die von einer oder
mehreren Übertragungsvorrichtungen 11, wie z.B. einem Modem,
geschickt werden. Eine Übertragungsvorrichtung 11 kann Daten
mit Geschwindigkeiten typischerweise im Bereich von
(1...31) × 64 kbit/s senden oder empfangen. Die
Multiplexeinheit 10 weist eine Schnittstelleneinheit 12, die die Signale
der Übertragungsvorrichtungen empfängt/sendet, sowie einen
Multiplexer 13 auf, der ein einer Multiplexverarbeitung
unterzogenes Signal mit einem Übertragungsweg verbindet. Die
Schnittstelleneinheit erhält von der Übertragungsvorrichtung
die tatsächlichen Daten für jeden Kanal und ein Taktsignal CLK
des betreffenden Kanals, wobei die Frequenz des Signals im
Bereich von (1...31) × 64 kHz liegen kann, wie dies vorstehend
erwähnt wurde. Aus einem solchen Taktsignal wird gemäß der
Erfindung ein externes Taktsignal für die Multiplexeinheit 10
erzeugt, wobei mit diesem Signal eine Übertragungsverbindung
von 2048 Mbit/s sowie das gesamte Netz synchronisiert werden
können. Dieses neue Taktsignal wird in einer
Synchronisationseinheit der Schnittstelleneinheit 12 erzeugt, wobei dem
Eingang der Synchronisationseinheit die Taktsignale der
verschiedenen Kanäle zugeführt werden.
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Fig. 2 zeigt die Struktur der Synchronisationseinheit in
detaillierter Weise. Taktsignale CLK 1...CLK N von der
Multiplexeinheit zugeführten Kanälen, wobei die Frequenzen dieser
Signale im Bereich von n × 64 kHz liegen können, werden einer
Wähleinheit 21 zugeführt, die unter der Steuerung eines die
Vorrichtung steuernden Prozessors (nicht gezeigt) genau das
von dem Benutzer gewählte Signal als dasjenige Signal
auswählt, aus dem ein neues Taktsignal für das Multiplexsystem
erzeugt wird. Bei der Wähleinheit 21 handelt es sich um einen
an sich bekannten Multiplexer. Das gewählte Taktsignal wird
einem programmierbaren Dividierer 22 zugeführt, der die
Frequenz des Taktsignals durch einen Divisor dividiert, der
gleich dem Verhältnis zwischen der Frequenz des Taktsignals
und der Frequenz von 64 kHz ist. Über eine Busleitung 28
liefert der Prozessor einen korrekten Divisor in Abhängigkeit von
dem jeweils ausgewählten Taktsignal.
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Die Frequenz des Ausgangssignals des Dividierers 22 beträgt
somit stets 64 kHz, und zwar unabhängig davon, welches der
Taktsignale CLK 1... CLK N jeweils ausgewählt worden ist.
Dieses Signal wird einem Phasenregelkreis 23 zugeführt, der in
an sich bekannter Weise einen Phasenkomparator 24, dessen
Eingang 24a den Eingang der Schleife bildet, ein Schleifenfilter
25 vom Tiefpaß-Typ, einen spannungsgesteuerten Oszillator 26
sowie einen Dividierer 27 in einer Rückkopplungsleitung
aufweist, wobei der Dividierer das Ausgangssignal der Schleife in
diesem Fall durch eine festgelegte Zahl 32 dividiert. Der
Ausgang des Dividierers 27 ist mit einem Bezugseingang 24b des
Phasenkomparators verbunden. Wie bekannt ist, wirkt der
Phasenregelkreis in einer derartigen Weise als
Frequenzvervielfacher, daß die Frequenz seines Ausgangssignals gleich der
Frequenz des Eingangssignals der Schleife multipliziert mit dem
Divisor des Dividierers 27 ist. Somit beträgt die Frequenz
fout des Ausgangssignals in diesem Fall 32 × 64 kHz = 2048
MHz. Der Phasenkomparator 24 vergleicht die Phase eines dem
Komparatoreingang zuzuführenden Signals von 64 kHz mit der
Phase eines Bezugssignals, das von dem Dividierer 27 aus einem
abgehenden Signal von 2048 MHz erzeugt wird. An dem Ausgang
des Phasenkomparators wird ein Impuls erzeugt, dessen Länge
proportional zu einem Phasenfehler ist. Dieser Impuls wird
durch das Schleifenfilter 25, bei dem es sich um ein an sich
bekanntes, sogenanntes Lag-Lead-Filter handelt, einer
Tiefpaßfilterung unterzogen. Das tiefpaßgefilterte Signal, das von
dem Ausgang des Schleifenfilters abnehmbar ist, steuert die
Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 27 derart, daß
diese so ist, daß keine Phasendifferenz zwischen den an die
Eingänge des Phasenkomparators angelegten Signalen vorhanden
ist. Auf diese Weise ist das abgehende Signal von 2048 MHz mit
dem von der Wähleinheit 21 jeweils ausgewählten Taktsignal
phasensynchronisiert.
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Da die Frequenz des an den Phasenregelkreis anzulegenden
Signals stets die gleiche ist, arbeiten der Phasenregelkreis
und insbesondere das Schleifenfilter in der gleichen Weise.
Aufgrund hiervon ist die Genauigkeit der Frequenz des
Ausgangssignals nicht von dem gewählten Taktsignal abhängig. Der
programmierbare Dividierer 22 dient auch als zusätzliches
Jitterfilter, das das Jittern des Ausgangssignals teilweise
vermindert.
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Die Erfindung ist vorstehend zwar unter Bezugnahme auf
Beispiele gemäß den beigefügten Zeichnungen beschrieben
worden, jedoch versteht es sich, daß die Erfindung nicht darauf
beschränkt ist, sondern im Rahmen des vorstehend geschilderten
Erfindungsgedankens sowie der beigefügten Ansprüche in
vielfacher Weise modifiziert werden kann. Zum Beispiel sind
Übertragungsvorrichtungen unterschiedlichen Typs möglich, und die
gewünschte Ausgangsfrequenz kann von der Taktfrequenz des vor
stehend dargestellten Grund-Multiplexsystems verschieden sein.