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Es gibt zwei separate Stopfverfahren
auf der Ebene der Virtuellen Container 12 (VC12) in der
Synchronen Digitalen Hierarchie (SDH). Dies sind das Byte- und das
Bitstopfen, und diese werden beide gleichzeitig in SDH genutzt,
aber nicht bei dem anfänglichen
Stopfvorgang am Eingangspunkt zu dem SDH-Netz.
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Indem anfänglich beide Verfahren genutzt werden,
verhindert das komplementäre
Stopfen die mögliche
Einbringung eines großen
Betrages an Wander durch ein SDH-Netz.
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Eine Reduzierung des Betrages des Netz-Wander
ermöglicht
es, die Größe eines
etwaigen Grenzpuffers zu reduzieren.
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Die Einpassung von Grenzpuffern am
Ausgang aus einem SDH- oder
einem anderen Netz kann den relativen Wander wesentlich, in der
Größenordnung
von 80%, für
SDH- oder andere Netze auf den Leitungen, die momentan nicht zur
Synchronisation genutzt werden, reduzieren, während der relative Wander auf
den Leitungen, die zur Synchronisation genutzt werden, nicht reduziert
wird.
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Nachrichtentechnische Berichte, Nr.
1, Januar 1984, Backnang DE, Seiten 32–28, G. Ruopp et al.: "Anschluss herkömmlicher
Endgeräte
an das Fernsprech- und integrierte Datennetz" beschreibt eine Taktverteilungsschaltung
für einen
synchronisierten Schmalband-Multiplexer.
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Das komplementäre Stopfen ist in unserer parallel
eingereichten Patentanmeldung EP-A-0 674 407 beschrieben.
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Wander am Ausgang einer Übertragungsleitung
kann möglicherweise,
aber nicht notwendigerweise, Schlupf verursachen. Der wichtigste
Faktor ist, wie sich der Wander relativ zu der Taktquelle der Empfangsausrüstung bewegt.
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Wenn die Taktquelle der Empfangseinheit
für eine
Grenzpuffereinrichtung zur Verfügung
steht, ist es möglich,
dass der Puffer das Ausgangssignal der Übertragungsleitung derart phasenanpassen
kann, dass es ziemlich nah der Taktquelle der Empfangsausrüstung folgt,
und wenn dies möglich
ist, kann Schlupf praktisch ausgeschlossen werden. Dies reduziert
den relativen Wander zwischen dem Zubringer und dem Takt der Empfangsausrüstung.
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Beispiele für fünf Konfigurationen von Empfangsausrüstung sind:
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- (a) Multiplexer mit einem Eingang, ohne Ausrichter,
der den empfangenen, wiedergewonnen Takt in Schleife zurückführt, um
die Rückkehrschnittstelle
anzusteuern.
- (b) Multiplexer mit einem Eingang, ohne Ausrichter, mit frei
laufendem Takt, um die Rückkehrschnittstelle
anzusteuern.
- (c) Ein Eingang mit Ausrichter, und zwar eines Gerätes mit
mehreren Eingängen,
wobei der Ausrichter-Lesetakt von einem anderen Eingang oder einer
internen Quelle stammt. Dieser Takt wird außerdem genutzt, um die Rückkehrschnittstelle
anzusteuern.
- (d) Ein Eingang eines Geräts
mit mehreren Eingängen,
dessen wiedergewonnener Takt als der Ausrichter-Lesetakt für einen
anderen Eingang genutzt wird und außerdem verwendet wird, um die
Rückkehrschnittstelle
anzusteuern.
- (e) Ein Eingang mit Ausrichter, und zwar eines Gerätes mit
mehreren Eingängen,
wobei der Ausrichter-Lesetakt von einem anderen Eingang oder einer
internen Quelle stammt. Der empfangene Eingangstakt wird verwendet,
um die Rückkehrschnittstelle
anzusteuern.
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Die Auswirkungen dieser Konfigurationen auf
die idealen Takteigenschaften der Grenzpuffereinheit sind folgende:
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- (a) Geradeaustakt, um Wander auf dem Rückkehrtakt
in das Netz zu minimieren.
- (b) Obgleich dies nicht wesentlich ist, wird ein Geradeaustakt
bevorzugt.
- (c) Ein solcher Takt ist erforderlich, um dem Rückkehrtakt
zu folgen.
- (d) Geradeaustakt.
- (e) Geradeaustakt. (Das Gerät
mit einem Ausgangsausrichter macht den Nutzen eines Grenzpuffers
zunichte).
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Diese Eigenschaften führen zu
den drei idealen Anforderungen: Der Grenzpuffer
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- (a) darf keinen Schlupf einbringen,
- (b) sollte keine Phasenänderungen
einbringen, wenn er eine Verbindung mit 2048 kbit/s trägt, die als
Referenz genutzt wird. (Der Puffer sollte eine konstante Verzögerung einbringen).
- (c) sollte die notwendigen Phasenänderungen einbringen, wenn
er keine Verbindung mit 2048 kbit/s trägt, die als eine Synchronisationsreferenz genutzt
wird, um mit dem Rückkehrtakt übereinzustimmen.
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Um die Konfiguration einfach zu gestalten und
zu ermöglichen,
dass die Empfangsausrüstung dynamisch
ihre Referenzwahl ändert,
muss der Grenzpuffer erforderlichenfalls automatisch zwischen (b)
und (c) wechseln. Das bedeutet, dass der Grenzpufferalgorithmus
eine Kompensation dafür bieten
muss, ob der Zubringer verwendet wird, um eine Referenz zu tragen
oder nicht. Der Grenzpuffer muss aus dem Rückkehrtakt bestimmen, ob dessen Zubringer
als die Referenz genutzt wird.
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Ein üblicher Grenzpuffer wird nur
die Anforderungen (a) und (c) erfüllen, da er nicht für den Betrieb
auf Referenzverbindungen gedacht ist. Seine Verwendung kann zu Bereitstellungsproblemen
führen.
Ein üblicher
Grenzpuffer ist eine vereinfachte Form dessen, was nachfolgend beschrieben
ist.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird
eine Grenzpuffer-Steuereinheit zur Verwendung in einem Telekommunikationssystem,
das die Synchrone Digitale Hierarchie (SDH) oder andere Multiplexingmittel
nutzt, zur Verfügung
gestellt, welche eine Phasenanpassungseinrichtung umfasst, die Einrichtungen
zur Bestimmung des Phasenfehlers zwischen einem wiedergewonnenen
Leitungstakt und einem wiedergewonnenen Rückkehrtakt von Empfangsausrüstung des
Telekommunikationssystems aufweist, wobei die Phase des wiedergewonnenen
Rückkehrtakts
um den Wert des Phasenfehlers vorgeschoben oder verzögert wird
und die Phase des wiedergewonnenen Leitungstakts um weniger als
den Wert des Phasenfehlers verzögert
bzw. vorgeschoben wird, sodass ein phasenangepasster Leitungstakt
erzeugt wird.
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Die vorliegende Erfindung wird nun
beispielshalber unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 zwei
Grenzpuffer, einen auf einer Referenzverbindung und einen auf einer
Nicht-Referenzverbindung, darstellt; und
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2 eine
Taktsteueranordnung der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Zu den vorstehenden zwei Beispielen
kann gesagt werden, dass der Ausgangstakt der gleiche oder nahezu
der gleiche wie der Eingangstakt sein muss oder ansonsten der Grenzpuffer überfließen oder
komplett leerlaufen wird.
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Der obere Teil von 2 zeigt, wo der Leitungstakt wiedergewonnen
werden kann und der Ausgangsleitungstakt um einen kleinen Bruchteil
einer Bitperiode (ein n-tel einer Periode) vorgeschoben oder verzögert wird.
Der Bruchteil der Periode muss viel kleiner als 0,2 sein, um die
Anforderung hinsichtlich Jitter zu erfüllen. Der Vorgang 'Teile durch M' begrenzt die Rate,
mit welcher die Anpassungen relativ zu dem hauptsächlich wiedergewonnenen
Leitungstakt vorgenommen werden können. Die Rate, mit welcher
die Anpassungen vorgenommen werden, muss möglicherweise programmierbar
gestaltet werden, um auf die Eigenschaften der Empfangsausrüstung angepasst
zu sein.
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Der untere Teil der Figur zeigt,
wo der Rückkehrtakt
von der Empfangsausrüstung
durch den Leitungstakt auf den nahekommendsten n-ten Teil einer Bitperiode
abgetastet wird.
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Der Wert des Teilers S ist derart
vorgesehen, dass der Fehler über
mindestens einen vollständigen Rahmen
abgetastet wird.
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Sobald ein Abtastwert gewonnen ist
und der festgestellte Fehler ausreicht, um Maßnahmen zu ergreifen, wird
ein hoher Prozentsatz des Fehlers verwendet, um die Phase des Ausgangsleitungstakts anzupassen,
und der vollständige
Fehler wird verwendet, um den Wert des Teilers für den Rückkehrtakt anzupassen.
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Der automatische Betriebsalgorithmus
basiert auf den folgenden Regeln:
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- 1. Wenn der Puffer eine Anzeige 'nahezu voll' erreicht, wird der
Ausgangsleitungstakt vorgeschoben, bis die Anzeige gelöscht ist.
- 2. Wenn der Puffer eine Anzeige 'nahezu leer' erreicht, wird der Ausgangsleitungstakt
verzögert, bis
die Anzeige gelöscht
ist.
- 3. Wenn die Phase des Rückkehrtakts
in Bezug auf die Phase des wiedergewonnenen Leitungstakts abweicht,
wird die Phase des Ausgangsleitungstakts um einen feststehenden
hohen Prozentsatz (H%) der gemessenen Phasenabweichung angepasst.
H beträgt
typischerweise 80%.
- 4. Wenn die Phase des Rückkehrtakts
in Bezug auf die Phase des wiedergewonnenen Leitungstakts abweicht,
wird die Phase des Rückkehrzählers um
die gemessene Phasenabweichung angepasst.
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Wenn der Ausgangsleitungstakt durch
die Empfangsausrüstung
nicht als Referenz genutzt wird, und vorausgesetzt, der Puffer erreicht
nicht seine Endgrenzen, wird der Ausgangsleitungstakt den Abweichungen
des Rückkehrtakts
folgen, außer dass
große
Beträge
an Wander, die auf dem Leitungstakt (in Bezug auf den Rückkehrtakt)
gemessen werden, gedämpft
werden und nur L% der Abweichung zu der Ausgangsleitung durchgelassen
werden. Die L% des maximalen Betrages des erwarteten Leitungstakt-Wander
sollten so vorgesehen sein, dass sie sicher unterhalb des geforderten
Grenzwertes für
Wander (18 Mikrosekunden) liegen.
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Wenn der Ausgangsleitungstakt durch
die Empfangsausrüstung
als eine Referenz genutzt wird, wird der Ausgangsleitungstakt anfänglich nur
um L% der gemessenen Phasenabweichung angepasst.
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Die folgliche Auswirkung der Verschiebung des
Rückkehrtakts
um L% bedeutet, da dieser dem Ausgangsleitungstakt folgt, dass sich
eine weitere Änderung
von H × L%
ergeben sollte.
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Dies wiederum führt zu weiteren Änderungen
von H × H × L und
H × H × H × L% usw.
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Wenn H + L = 1 ist, ist die Summe
der Reihe
L + HL + HHL + HHHL + HHHHL usw.
gleich 1.
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Somit sollte folglich die Empfangsausrüstung allmählich die
vollständige Änderung
empfangen, vorausgesetzt, die Empfangsausrüstung weist eine vernünftige lineare
Nachführungsanordnung
auf.
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Es muss angenommen werden, dass dies funktionieren
wird, vorausgesetzt, dass L nicht zu klein ist. Der minimale Wert
für L ist
wahrscheinlich eine Funktion der Gestaltung der Empfangsausrüstung. Wenn
L so niedrig wie etwa 10% wäre,
dann könnten
100 Mikrosekunden Wander auf 10 Mikrosekunden reduziert werden.
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Wenn L zu klein ist, könnte die
Takteinrichtung der Empfangsausrüstung
instabil werden.
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Das in der gleichzeitig anhängenden
Anmeldung, auf die zuvor Bezug genommen wurde, beschriebene Stopfverfahren
stellt ein einfaches Verfahren zur Vermeidung der großen Phasenänderungen
dar, die auftreten können,
wenn Änderungen
an der SDH-Synchronisation auftreten.
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Dies würde bedeuten, dass die vorliegende Erfindung
in der Lage sein sollte, mit allen anderen Quellen für Wander
aus SDH zurechtzukommen und Teil des Desynchronisierers oder eine
separate Einheit sein könnte.
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Ohne das komplementäre Stopfen
oder andere verbesserte Neustopfmechanismen wird die vorliegende
Erfindung wahrscheinlich nicht vollständig die insgesamt möglichen
Abweichungen eines großen
SDH-Netzes abdecken. Entweder es wird ein gewisser Schlupf akzeptiert
oder es müssten
nichtadaptive Grenzpuffer angewandt werden, mit den Planungseinschränkungen,
die das mit sich bringen würde.
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Da SDH-Desynchronisierer keine sehr
starke Pufferung erfordern, um die Anforderungen hinsichtlich Jitter,
G.823, zu erfüllen,
gibt es nur geringe Verzögerungsfolgen,
wenn Grenzpuffer in separaten Einheiten vorgesehen werden. Bei ATM
jedoch, wo die Neutaktungsverzögerungen,
die eingebracht werden, um die Anforderungen hinsichtlich Jitter
zu erfüllen,
so groß sein
können,
würde die
Verwendung großer
Grenzpuffer in separaten Einheiten eine stärkere Verzögerung nach sich ziehen.
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Von adaptiven Grenzpuffern wird lediglich
erwartet, dass sie in der Lage sind, den Wander um einen Faktor
5 oder 10 zu reduzieren. Wo dies jedoch zufriedenstellend ist, stellt
der adaptive Betrieb einen sehr nützlichen Vorteil dar.