DE69821391T2

DE69821391T2 - Digitaler Rahmen für eine Richtfunkübertragungsstation

Info

Publication number: DE69821391T2
Application number: DE69821391T
Authority: DE
Inventors: Claude Force
Original assignee: Sagem SA
Current assignee: Sagem SA
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2018-11-14
Also published as: BR9815156A; DE69821391D1; CA2312344A1; WO1999029060A1; EP1036442B1; FR2771871B1; EP1036442A1; FR2771871A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen digitalen Datenübertragungsblock mit vorbestimmter Länge, ausgedrückt in Bits, der aus dem Multiplexen plesiochroner, digitaler Signale resultiert, sowie ein Verfahren zum Ausbilden eines derartigen Datenübertragungsblocks.
Die Erfindung wird insbesondere in einer Funkstation eingesetzt, die ein im Wesentlichen digitales Sende- und Empfangsgerät umfasst, das sich in der Basis der Station befindet, und ein Hochfrequenzsende- und Empfangsgerät, das sich zum Beispiel auf der Spitze eines Bauwerks oder eines Masts befindet und durch ein Übertragungskabel mit dem ersten Gerät verbunden ist.
Eine Gruppe von plesiochronen, digitalen Signalen mit normierten Datenübertragungsraten von zum Beispiel 2,048 MBit/s oder 8,448 MBit/s wird an das Sende- und Empfangsgerät angelegt, das sie in einen bestimmten Datenübertragungsblock multiplext. Jeder Gruppe von plesiochronen Signalen entspricht eine bestimmte Funkstation.
Die Anwender von Funkstrahlen sind jedoch mehr und mehr damit konfrontiert, ihre Funkstationen zu optimieren, um sie an die Entwicklung der Kundenanforderungen anzupassen. Wenn zum Beispiel die für einen gegebenen Funkstrahl ein Multiplexsignal mit 2 × 2 MBit/s austauschenden Stationen ein Multiplexsignal mit 4 × 2 MBits/s oder mit 8 MBit/s austauschen sollen, müssen zahlreiche Schaltungen in allen Stationen modifiziert und gewechselt werden, um sie an die Eigenschaften des neuen zu übertragenden Multiplexsignals, insbesondere betreffs der Datenübertragungsrate und des Datenübertragungsblocks, anzupassen.
Das Dokument US-A-4 965 796 beschreibt das Zeitmultiplexen von digitalen Signalen mit unterschiedlichen Datenübertragungsraten in einem digitalen Datenübertragungsblock mit konstanter Dauer und konstanten Datenübertragungsraten.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf, die Kosten einer Funkstation zu verringern, indem in sie Schaltungen eingeführt werden, die auswählbar und programmierbar sind in Abhängigkeit von der Datenübertragungsrate des Signals, das aus dem Multiplexen einer beliebigen Gruppe von plesiochronen Signalen resultiert, welche aus mehreren Gruppen von übertragbaren, zu multiplexenden, plesiochronen Signalen ausgewählten wird, damit die Funkstation unabhängig von der Datenübertragungsrate des resultierenden, der ausgewählten Gruppe entsprechenden Signals nutzbar ist. Die Erfindung stellt insbesondere einen digitalen Datenübertragungsblock mit vorbestimmter Länge bereit, der dazu beiträgt, diese Aufgabe zu lösen, und der für den Transport von aus dem Multiplexen von plesiochronen, digitalen Signalen resultierenden Signalen mit unterschiedlichen Datenübertragungsraten bestimmt ist.
Hierzu ist ein digitaler Datenübertragungsblock mit einer vorbestimmten Länge, der aus dem Multiplexen plesiochroner, digitaler Signale resultiert, durch eine konstante Länge und eine Struktur gekennzeichnet, die unabhängig von den Datenübertragungsraten von Signalen sind, die jeweils aus dem Multiplexen von plesiochronen, digitalen Signalen resultieren, die eine Gruppe bilden, die aus mehreren Gruppen plesiochroner, digitaler Signale mit Datenübertragungsraten, die im Wesentlichen Vielfache voneinander sind, ausgewählt wird, wobei die Datenübertragungsraten der resultierenden Signale Bruchteile der größten Datenübertragungsrate der resultierenden Signale sind.
Die Struktur des Datenübertragungsblocks ist somit unabhängig von der Datenübertragungsrate des aus dem Multiplexen resultierenden Signals konstant. Wie man in der späteren Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sehen wird, sind die gleichen Schaltungen in den Sende- und Empfangsmitteln einer Funkstation nur in Abhängigkeit von der Datenübertragungsrate des resultierenden Signals programmierbar.
Der digitale Datenübertragungsblock der Erfindung gestattet es, ebenso zusätzliche Dienstinformationen zu übertragen, indem für bestimmte von ihnen eine Mindestdatenübertragungsrate reserviert wird.
Genauer gesagt umfasst der Datenübertragungsblock ein Sperrwort, ein Feld für Bits gemultiplexter Signale und ein Feld für zusätzliche Bits, die jeweils vorbestimmte Längen aufweisen. Das Verhältnis der Datenübertragungsraten des resultierenden Signals, das den Datenübertragungsblock aufweist, und eines ausgewählten Multiplexsignals, das im Wesentlichen direkt durch Multiplexen der plesiochronen Signale der ausgewählten Gruppe erhalten wird, ist konstant und unabhängig von den Datenübertragungsraten der Multiplexsignale.
Das Feld zusätzlicher Bits kann ein Feld konstanter Zuordnung, ein Feld, dessen Zuordnung in Abhängigkeit von der Datenübertragungsrate des ausgewählten Multiplexsignals variabel ist, und ein Fehlerkorrekturkodefeld umfassen, wobei die Felder jeweils vorbestimmte Längen aufweisen.
Das Feld konstanter Zuordnung umfasst zum Beispiel Fehlerinformationssammel-Bits und/oder Gütebits.
Das Feld variabler Zuordnung kann Bits von Zusatzpfaden umfassen, deren angebotene Datenübertragungsraten um so höher sind, je höher die Datenübertragungsrate des ausgewählten Multiplexsignals ist. Das Feld variabler Zuordnung kann ebenso Bits umfassen, die für eine vorbestimmte Anzahl von Telefon- und/oder Datenübertragungspfaden reserviert sind und die zahlenmäßig um so geringer sind, je höher die Datenübertragungsrate des ausgewählten Multiplexsignals ist. Das Feld variabler Zuordnung kann auch noch Bits umfassen, die einem Telefondienstpfad zugeordnet sind und deren Zahl um so geringer ist, je höher die Datenübertragungsrate des ausgewählten Multiplexsignals ist; das Feld konstanter Zuordnung umfasst dann ein Bit, das einen Anruf auf dem Telefondienstpfad signalisiert.
Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Ausbilden des oben definierten digitalen Datenübertragungsblocks. Es ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet: Zusammenstellen von Gruppen plesiochroner, digitaler Signale aus mehreren gegebenen plesiochronen, digitalen Signalen mit Datenübertragungsraten, die im Wesentlichen Vielfache voneinander sind, Auswählen einer der Gruppen von plesiochronen, digitalen Signalen, Multiplexen der plesiochronen, digitalen Signale in der ausgewählten Gruppe in ein ausgewähltes Multiplexsignal, wobei die Multiplexsignale jeweils aus dem Multiplexen der plesiochronen, digitalen Signale in den Gruppen mit Datenübertragungsraten, die Vielfache voneinander sind, resultieren, Verteilen der Bit des ausgewählten Multiplexsignals in einem Feld vorbestimmter Länge in dem Datenübertragungsblock nach der Multiplikation der Datenübertragungsrate des ausgewählten Multiplexsignals mit einer Konstanten, und Ausbilden eines resultierenden, den Datenübertragungsblock aufweisenden Signals durch Einsetzen eines Sperrworts und eines Feldes zusätzlicher Bits mit vorbestimmten Längen in den Datenübertragungsblock.
Wenn das resultierende Signal über einen Übertragungsträger mit vorbestimmter Datenübertragungsrate übertragen werden soll, wie beispielsweise das Übertragungskabel zwischen den Geräten in einer Funkstation, ist die Datenübertragungsrate des resultierenden Signals höchstens gleich der konstanten Datenübertragungsrate in dem Übertragungsträger und das resultierende Signal wird mit dem Überabtastverhältnis zwischen der Übertragungsträger-Datenübertragungsrate und der Datenübertragungsrate des resultierenden Signals überabgetastet, um ein überabgetastetes Signal mit der konstanten Datenübertragungsrate in dem Übertragungsträger zu übertragen, unabhängig von der Datenübertragungsrate des ausgewählten, resultierenden Signals und damit unabhängig von den Datenübertragungsraten der plesiochronen, digitalen Signale der ausgewählten Gruppe.
In einer Funkstation, in der der Übertragungsträger, beispielsweise ein Kabel, ein Sende- und Empfangsgerät in der Basis der Funkstation mit einem Hochfrequenzsende- und Empfangsgerät der Funkstation verbindet, umfasst das Verfahren in dem Hochfrequenzgerät einen Schritt des Unterabtastens des überabgetasteten Signals mit dem Inversen des Überabtastverhältnisses und den Schritt des Auswählens von Frequenzfiltern in Abhängigkeit von dem Überabtastverhältnis. Die Breite der Frequenzbänder der ausgewählten Filter nimmt mit der Datenübertragungsrate des resultierenden Signals zu.
In der Praxis sind die Datenübertragungsraten DE1 und DE2 von ersten und zweiten plesiochronen, digitalen Signalen häufig durch die Beziehung DE2 ≈ N.DE1 verknüpft und die Multiplex signale weisen Datenübertragungsraten auf, die im Wesentlichen größer als P.DE2 sind, wobei N und P ganze Zahlen gleich oder größer Null sind. In diesem Fall umfassen die Schrittes des Auswählens einer Gruppe und des Multiplexens plesiochroner digitaler Signale in der ausgewählten Gruppe die Schritte des Auswählens und Multiplexens von N(2^K–k – P) Signalen mit der Datenübertragungsrate DE1 in (2^K–k – P) Zwischenmultiplexsignale mit der Datenübertragungsrate DE2, das Auswählen von P plesiochronen, digitalen Signalen mit der Datenübertragungsrate DE2 und das Multiplexen der P plesiochronen, digitalen Signale mit der Datenübertragungsrate DE2 und der (2^K–k – P) Zwischenmultiplexsignale in das ausgewählte Multiplexsignal, wobei P eine ganze Zahl zwischen 0 und 2^(K–k) und k eine ganze Zahl zwischen 0 und K ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt des Verfahrens der Erfindung umfasst das Einsetzen des Feldes zusätzlicher Bits in den Datenübertragungsblock das Einsetzen eines Feldes konstanter Zuordnung, eines Feldes mit in Abhängigkeit von der Datenübertragungsrate des ausgewählten Multiplexsignals variabler Zuordnung und eines Fehlerkorrekturkodefeldes, wobei die Felder jeweils vorbestimmte Längen aufweisen.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Studium der folgenden Beschreibung von mehreren bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung deutlicher offenbar werden, die Bezug auf die folgenden beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt
1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer einen erfindungsgemäßen Datenübertragungsblock aussendenden Funkstation;
2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Multiplexvorrichtung, die in einem Sende- und Empfangsgerät der Funkstation insbesondere für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bildung eines Datenübertragungsblocks enthalten ist;
die 3 bis 6 sind schematische Blockdiagramme von verschiedenen Multiplexschaltungen, die in dem Basissendegerät enthalten sein können;
die 7 bis 9 zeigen jeweils Datenübertragungsblöcke für in den Multiplexschaltungen erzeugte Multiplexsignale;
10 zeigt einen erfindungsgemäßen, durch das Sende- und Empfangsgerät erzeugten Funk-Datenübertragungsblock;
die 11 bis 13 zeigen die Zusammensetzung von Feldern variabler Zuordnung für jeweils unterschiedliche Betriebsmoden, die unterschiedlichen Multiplexvorgängen entsprechen; und
14 zeigt eine Struktur eines Datenübertragungsblocks eines Zusatzpfades in einem resultierenden Signal mit maximaler Datenübertragungsrate.
Bezug auf 1 nehmend, umfasst eine Funkverbindungsstation im Wesentlichen ein Stationssende- und -empfangsgerät ETR, das im Allgemeinen im Innern eines Gebäudes installiert ist, und ein Hochfrequenzsende- und -empfangsgerät ERA, das sich entweder auf dem Dach des Gebäudes oder auf einem Mast in der Nähe des Gebäudes befindet. Die Geräte sind durch ein Koaxialkabel CA zur bidirektionalen Übertragung verbunden, das eine Länge aufweist, die mehrere Dutzend Meter erreichen kann. Das erste Gerät ETR zeitmultiplext digitale, plesiochrone, Signalkomponenten SC1, SC2, SC3 in ein resultierendes Signal mit einem erfindungsgemäßen "Funk"-Datenübertragungsblock, das in dem Kabel CA mit konstanter Datenübertragungsrate DC zu übertragen ist. Das zweite Gerät ERA erzeugt ein Hochfrequenzsignal bei einigen Gigahertz, das durch das von dem Gerät ETR kommende Signal moduliert wird, um es über eine Antenne AN auszusenden. Die Geräte ETR und ERA sorgen ebenso für den Empfang eines Hochfrequenzsignals, das einen erfindungsgemäßen Funk-Datenübertragungsblock enthält, und für dessen Demultiplexen in plesiochrone, digitale Signale. Gemäß der in 1 dargestellten Ausführung umfasst das erste Gerät ETR im Wesentlichen eine digitale Multiplexvorrichtung MUX und eine digitale Demultiplexvorrichtung DMUX, eine Schnittstelle IC1 zum Kabel CA und eine Mikroprozessorsteuereinheit UC mit Tastatur. Das zweite Gerät ERA umfasst im Wesentlichen eine Schnittstelle IC2, eine Hochfrequenzmodulations- und -sendeeinheit CEM, eine Unterabtastungsschaltung SOE zwischen dem Ausgang des Schnittstelle IC2 und einem programmierbaren, digitalen Sendefilter FIE, das der Schaltung CEM vorangeht, eine Hochfrequenzempfangsschaltung CRE, einen Duplexer DU zwischen den Schaltungen CME und CRE und einer Antenne AN, eine Überabtastungsschaltung SUE zwischen einer Demodulationsschaltung und einem digitalen Filter FIR, das der Schaltung CRE und der Schnittstelle IC2 folgt, sowie einen Mikrocontroller MC. Wie man in der folgenden Beschreibung sieht, konzentrieren sich die durch die Erfindung herbeigeführten Modifikationen im Wesentlichen auf die digitalen Multiplex- und Demultiplexvorrichtungen MUX und DMUX und in geringerem Maß auf das Funkgerät ERA auf Höhe der Schaltungseinheiten SOE-CEM und CRE-SUE.
Die folgende Beschreibung präsentiert im Detail den Aufbau eines erfindungsgemäßen digitalen Datenübertragungsblocks in der Multiplexvorrichtung MUX in Abhängigkeit von digitalen Werten für die Datenübertragungsrate, die Dauer, die Frequenz und die in der Zahl von Bits ausgedrückten Länge, die im Sinne von Beispielen angegeben werden.
In dem Sende- und Empfangsgerät ETR in der Basis der Funkverbindungsstation kann die Multiplexvorrichtung MUX plesiochrone, digitale Signalkomponenten SC1, SC2, SC3 mit normierten Datenübertragungsraten DE1 = 2,048 MBit/s, DE2 = 8,448 MBit/s und DE3 = 34,368 MBit/s empfangen, das heißt mit Datenübertragungsraten, die im Wesentlichen ganzahlige Vielfache voneinander sind, da DE3 ≈ 4.DE2 und DE2 ≈ 4.DE1. Die Datenübertragungsrate DC in dem Kabel CA ist konstant und gleich 41,732 MBit/s; dies bedingt, wie man im Folgenden sehen wird, dass die Summe der Datenübertragungsraten der zu multiplexenden, plesiochronen Signale, die in das Gerät ETR eintreten, kleiner oder gleich der maximalen, eintretenden Datenübertragungsrate DE3 = 34,368 MBit/s ist.
Die Struktur des in dem Kabel CA übertragenen erfindungsgemäßen Datenübertragungsblocks ist vier Betriebsmoden M0 bis M3 gemeinsam, die jeweils Zahlen von plesiochronen Signalen bei der kleinsten Datenübertragungsrate von 2,048 MBit/s entsprechen, die gleich den vier ersten Potenzen von 2 sind. Den Betriebsmoden entsprechen jeweils Gruppen plesiochroner Signale in der nachstehenden Tabelle 1:
TABELLE 1
Somit werden im Minimum zwei Multiplexsignale SC1 mit 2,048 MBit/s oder ein Signal SC2 mit 8,448 MBit/s oder ein Signal SC3 mit 34,368 MBit/s übertragen und im Maximum werden sechzehn Signale SC1 mit 2,048 MBit/s oder vier Signale SC2 mit 8,448 MBit/s gemultiplext und übertragen. Die Multiplexvorrichtung umfasst somit höchstens sechzehn Eingänge für Signale SC1, vier Eingänge für Signale SC2 und einen Eingang für ein Signal SC3.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst die digitale Multiplexvorrichtung MUX im Wesentlichen Schaltungen zur Dekodierung und Taktwiederherstellung CDR, Multiplex- und Auswahlschaltungen CM, eine Schaltung zum Ausbilden eines Funk-Datenübertragungsblocks FTH und eine Überabtastschaltung SUR. Die Schaltungen zur Dekodierung und Taktwiederherstellung CDR konvertieren jeweils die plesiochronen Signale SC1, SC2, SC3 in Leitungskode in eintretende, binäre, plesiochrone Signale SE1 bis SE3 und stellen Taktsignale wieder her, die den Datenübertragungsraten dieser Signale entsprechen. Der Leitungskode ist zum Beispiel ein bipolarer Kode, wie beispiels weise der Kode HDB3. Die wiederhergestellten Taktsignale entsprechen den reelen Datenübertragungsraten der plesiochronen Signale und variieren wegen der Unabhängigkeit der anfänglichen Taktungen der plesiochronen Signale in spezifischen Grenzen beiderseits der nominellen Datenübertragungsraten DE1 = 2,048 MBit/s, DE2 = 8,448 MBit/s und DE3 = 34,368 MBit/s.
In den Multiplex- und Auswahlschaltungen CM werden vor dem Durchführen des eigentlichen Multiplexens die eintretenden plesiochronen Signale zu geprüften Signalkomponenten synchronisiert, die jeweils Datenübertragungsraten aufweisen, die im Wesentlichen größer als die vorgenannten nominellen Datenübertragungsraten sind. Dann werden die geprüften synchronen Signale nach und nach mittels eines oder zweier Multiplexer in Multiplexsignale SM3 bis SM0 gemultiplext, die den Datenübertragungsraten der Moden M3 bis M0 entsprechen. Die Zahl eintretender, ausgewählter, plesiochroner Signale mit 2 MBit/s oder mit 8 MBit/s wird so gewählt, dass nach und nach die normierten Datenübertragungsraten und die Datenübertragungsraten der Betriebsmoden erreicht werden, sobald die Zahl eintretender Signale es gestattet. Die durch die Multiplex- und Auswahlschaltungen CM erzeugten Multiplexsignale SM3 bis SM0 weisen Datenübertragungsraten DM3/2^k auf, die ganzzahlige Bruchteile der normierten, maximalen Datenübertragungsrate DE3 = 34,368 MBit/s sind. Die ganze Zahl k variiert für die Moden M0 bis M3 zwischen 0 und 3. Die Multiplexfunktion ist somit kompatibel mit allen Gruppen von plesiochronen Signale der verschiedenen in Tabelle 1 angegebenen Moden und mit der konstanten Struktur des weiter unten dargelegten Funk-Datenübertragungsblocks.
In der Praxis hängt die Datenübertragungsrate des durch eine der Multiplex- und Auswahlschaltungen CM erzeugten Multiplexsignals einerseits von dem systematischen Einsetzen von Bits eines Sperrworts und von Prüfangabebits in einer durch den Datenübertragungsblock des aus dem Multiplexen resultierenden Signals vorbestimmter Zahl und andererseits von einem positiven Einsetzen von Prüfbits ab, um den Unterschied zwischen der höheren, konstanten Datenübertragungsrate des Multiplexsignals und der Datenübertragungsrate jedes eintretenden, zu multiplexenden Signals auszugleichen. Wie bekannt ist, ist jeder Datenübertragungsblock des Multiplexsignals in mehrere, im Allgemeinen zwischen 2 und 4, Sektoren unterteilt, wobei die Sektoren eine vorbestimmter Länge aufweisen. Im Folgenden werden die Längen des Datenübertragungsblocks und des Sektors oder des Worts in Bit ausgedrückt.
Jeder Sektor umfasst einen Kopf, der Bits des Sperrworts eines Datenübertragungsblocks MV und Prüfangabebits IJ beinhaltet, die jeweils mit plesiochronen, gemultiplexten Signalen verknüpft sind. Der erste Sektor des folgenden Datenübertragungsblocks umfasst nach dem Kopf im Wesentlichen Prüfbits BJ, die jeweils mit den Bits der plesiochronen, gemultiplexten Signale in dem vorhergehenden Datenübertragungsblock verknüpft sind. Die anderen Bits in jedem der Sektoren sind Nutzinformations-Bits der plesiochronen Signale, die Bit für Bit gemultiplext werden.
Die 3 bis 6 zeigen jeweils Blockdiagramme von Multiplex- und Auswahlschaltungen CM3 bis CM0, die oben mit CM bezeichnet sind und in der Multiplexvorrichtung MUX für die vier Betriebsmoden M3 bis M0 enthalten sind, um das Multip lexsignal zu erzeugen, das der Gruppe entspricht, die aus all den in Tabelle 1 definierten Gruppen ausgewählt wurde. Die Multiplex- und Auswahlschaltungen enthalten Multiplexer, die jeweils die Synchronisierungsfunktion mit Prüfung der jeweiligen eintretenden plesiochronen Signale, und die Funktion des Multiplexen der jeweiligen geprüften Signalen mit der Ausbildung eines entsprechende Datenübertragungsblocks ausüben. Die Multiplexer sind in zwei Kategorien unterteilt, eine erste bekannte Multiplexerkategorie und eine zweite Multiplexerkategorie, die für die beschriebene Ausführung geeignet ist. Die bekannten Multiplexer sind ein der G.742-Empfehlung der UIT-T entsprechender Multiplexer MX1 zum Multiplexen von vier plesiochronen Signalen mit der nominellen Datenübertragungsrate DE1 = 2,048 MBit/s in ein Multiplexsignal mit der normierten Datenübertragungsrate von DE2 = 8,448 MBit/s und ein der Empfehlung G.751 der UIT-T entsprechender zweiter Multiplexer MX2 zum Multiplexen von vier plesiochronen Signalen mit der Datenübertragungsrate DE2 = 8,448 MBit/s in ein Multiplexsignal mit der normierten Datenübertragungsrate von 34,368 MBit/s.
Für den Betriebsmodus M3 umfasst die Multiplex- und Auswahlschaltung CM3 einen einzigen Multiplexer MX3 zum Multiplexen von zwei eintretenden plesiochronen Signalen mit der Datenübertragungsrate DE1 = 2,048 MBit/s in ein Multiplexsignal SM3 mit der Datenübertragungsrate von DE3/8 = 4,296 MBit/s, wie in 3 gezeigt ist. Die Eigenschaften des Datenübertragungsblocks des Multiplexsignals SM3 sind in der nachstehenden Tabelle 2 mit Bezug auf 7 angegeben:
TABELLE 2
Für den Betriebsmodus M2 umfasst die Multiplex- und Auswahlschaltung CM2 einen ersten Multiplexer MX1 zum Multiplexen von vier eintretenden plesiochronen Signalen SE2 mit der Datenübertragungsrate DE1 = 2,048 MBit/s in ein Multiplexzwischensignal mit der Datenübertragungsrate DE2 = 8,448 MBit/s und einen Multiplexer MX4, um die normierte Datenübertra gungsrate von 8,448 MBit/s auf die Datenübertragungsrate DE3/4 = 8,592 MBit/s eines Multiplexsignals SM2 anzuheben, wie in 4 gezeigt ist. In der Praxis ist der Multiplexer MX4 eine Schaltung zum Ausbilden eines Datenübertragungsblocks, wie sie in 8 gezeigt ist, um in Köpfe von vier Sektoren zwei Sperrwortbits eines Datenübertragungsblocks MV, ein Prüfangabebit IJ, ein bedeutungsfreies Bit SS und für den ersten Sektor zwei Prüfbits BJ einzusetzen. Die Eigenschaften des Datenübertragungsblocks in dem Multiplexsignal SM2 sind in der nachstehenden Tabelle 3 mit Bezug auf 8 angegeben:
TABELLE 3
Zwischen dem Ausgang des Multiplexers MX1 und dem Eingang des Multiplexers MX4 ist eine Schaltung ET E2 eingesetzt, die eine der zwei Gruppen des Modus M2 auswählt. Die Schaltung ET E2 verbindet den Ausgang des Multiplexers MX1 mit dem Eingang des Multiplexers MX4, wenn vier eintretende plesiochrone Signale SE1 mit der Datenübertragungsrate DE1 = 2,048 MBit/s zu multiplexen sind, und legt ein eintretenden Signal SE2 mit der Datenübertragungsrate 8,448 MBit/s direkt an den Eingang des Multiplexers MX4 an, wenn ein derartiges eintretendes Signal nur durch die Funkstation zu übertragen ist.
Für den Betriebsmodus M1 umfasst die Multiplex- und Auswahlschaltung CM1 zwei Multiplexer MX1 und einen für die Erfindung spezifischen Multiplexer MX5, wie in 5 gezeigt ist. Jeder der zwei Multiplexer MX0 multiplext vier eintretende plesiochrone Signale SE1 mit der Datenübertragungsrate DE1 = 2,048 MBit/s in ein Multiplexzwischensignal mit der Datenübertragungsrate von DE2 = 8,448 MBit/s. Der Multiplexer MX5 multiplext zwei eintretende plesiochrone Signale SE2 mit der normierten Datenübertragungsrate von DE2 = 8,448 MBit/s in ein Multiplexsignal SM1 mit der Datenübertragungsrate von DE3/2 = 17,184 MBit/s. Die Struktur des Datenübertragungsblocks in dem Signal SM1 besitzt die in der nachstehenden Ta belle 4 angegebenen Eigenschaften und umfasst, wie in dem Datenübertragungsblock des Signals SM2, vier in 9 gezeigte Sektoren:
TABELLE 4
Die Multiplex- und Auswahlschaltung CM1 für den Modus M1 umfasst ebenso zwei Schaltungen ET E10 und E11. Jede der zwei Schaltungen E10 und E11 legt entweder das aus jeweils einem des Multiplexer MX1 austretende Multiplexzwischensignal mit der Datenübertragungsrate 8,448 MBit/s oder ein eintretendes plesiochrones Signal SE2 mit der Datenübertragungsrate 8,448 MBit/s an jeweils einen der zwei Eingänge des Multiplexers MX5 an. Wenn die Gruppe von acht Signalen SE1 mit 2,048 MBit/s ausgewählt ist, verbinden die Schaltungen ET E10 und E11 die Ausgänge der zwei Multiplexer MX1 mit den Eingängen des Multiplexers MX5. Wenn die zweite Gruppe des Modus M1 mit vier eintretenden Signalen SE1 mit 2,048 MBit/s und einem eintretenden Signal SE2 mit 8,448 MBit/s in der Schaltung CM1 ausgewählt ist, verbindet eine der Schaltungen ET E10 und E11 einen Multiplexer MX1 mit einem Eingang von Multiplexer MX5 und die andere Schaltung legt das eintretende Signal mit 8,448 MBit/s an den anderen Eingang des Multiplexers MX5 an. Wenn die Gruppe von zwei eintretenden Signalen SE2 mit 8,448 MBit/s an die Schaltung CM1 angelegt wird, legen die Schaltungen ET E10 und E11 die zwei Signale SE2 direkt an die Eingänge des Multiplexers MX5 an.
Für den Betriebsmodus M0 umfasst die Multiplex- und Auswahlschaltung CM0 vier erste Multiplexer MX1 und einen zweiten Multiplexer MX2, wie in 6 gezeigt ist. Die Multiplexer MX1 können simultan jeweils vier eintretende plesiochrone Signale SE1 mit der Datenübertragungsrate DE1 = 2,048 MBit/s multiplexen, um vier Multiplexzwischensignale mit der normierten Datenübertragungsrate DE2 = 8,448 MBit/s zu erzeugen, die an die vier Eingänge des Multiplexers MX2 angelegt werden, wenn die Gruppe mit 16 eintretenden plesiochronen Signalen mit 2 MBit/s ausgewählt ist; in diesem Fall verbinden die vier Schaltungen ET E00 bis E03 die Ausgänge des Multiplexer MX1 mit den Eingängen des Multiplexers MX2. Andere Anschlüsse der Schaltungen ET E00 bis E03 sind geeignet, vier eintretende plesiochrone Signale SE2 mit der normierten Datenübertragungsrate DE2 = 8,448 MBit/s aufzunehmen, um sie in dem Multiplexer MX1 zu multiplexen, wenn die Gruppe mit vier derartigen eintretenden plesiochronen Signalen ausgewählt ist.
Die anderen Gruppen des Modus M0 werden auf die folgende Weise ausgewählt. Für die Gruppe mit zwölf eintretenden Signalen SE1 mit der Datenübertragungsrate 2,048 MBit/s und einem eintretenden Signal SE2 mit der Datenübertragungsrate 8,448 MBit/s verbinden zum Beispiel die drei Schaltungen ET E00, E01 und E02 drei Multiplexer MX1 mit drei Eingängen des Multiplexers MX2 und die Schaltung ET E03 legt das Signal SE2 an den vierten Eingang des Multiplexers MX1 an. Wenn die dritte Gruppe des Modus M0 ausgewählt ist und folglich acht eintretende Signale SE1 mit der Datenübertragungsrate 2,048 MBit/s und zwei eintretende Signale SE2 mit der Datenübertragungsrate mit der Datenübertragungsrate 8,448 MBit/s gemultiplext werden sollen, verbinden zum Beispiel die Schaltungen ET E00 und E01 zwei Multiplexer MX1 mit zwei Eingängen des Multiplexers MX2 und die Schaltungen ET E02 und E03 legen die zwei Signale SE2 direkt an die anderen Eingänge des Multiplexers MX2 an. Wenn die vierte Gruppe mit vier eintretenden Signalen SE1 mit der Datenübertragungsrate 2,048 MBit/s und drei eintretenden Signalen SE2 mit der Datenübertragungsrate 8,448 MBit/s ausgewählt ist, verbindet zum Beispiel die Schaltung ET E00 einen Multiplexer MX1 mit einem Eingang des Multiple xers MX2 und die drei anderen Schaltungen ET E01, E02 und E03 legen die Signale SE2 an die drei anderen Eingänge des Multiplexers MX2 an.
Die Datenübertragungsrate eines Multiplexsignals SM2 bis SM0 ist allgemein von der Form 4(2^2–k – P).DE1 + P.DE2, wobei P zwischen 0 und 2^2–k ≤ 4 liegt, mit k = 0, 1 oder 2.
Wenn ein einziges eintretendes Signal SE3 mit der Datenübertragungsrate von 34,368 MBit/s an das Funkrelais angelegt wird, legt es die entsprechende Schaltung zur Dekodierung und Taktwiederherstellung an die Schaltung zur Ausbildung eines Datenübertragungsblocks FTH nur über eine durch die Einheit UC geöffnete Schaltung ET E04 an (2).
Der Ausgang jeder Multiplex- und Auswahlschaltung CM3 bis CM0 ist mit dem Eingang der Schaltung zur Ausbildung eines Datenübertragungsblocks FTH durch eine Ausgangsschaltung ET ES3 bis ES0 verbunden, die durch eine Steuereinheit UC gesteuert wird, die ebenso die Zwischenschaltungen ET E2, E10, E11 und E00 bis E03 steuert. In Abhängigkeit von dem ausgewählten Modus Mk und der ausgewählten Gruppe, deren Eigenschaften durch eine Tastatur in die Steuereinheit UC eingegeben werden, wählen die Schaltungen ET die zu multiplexenden eintretenden plesiochronen Signale der Gruppe aus und liefern das der ausgewählten Gruppe entsprechende Multiplexsignal SM1 bis SM4 an den Eingang der Schaltung FTH.
Um die Kosten der Multiplexfunktion zu reduzieren, werden die Multiplex- und Auswahlschaltungen CM3 und CM2 und die Multiplex- und Auswahlschaltungen CM1 und CM0 jeweils von zwei gedruckten Leiterplatten getragen, die in den Rahmen des Sende- und Empfangsgeräts ETR einschiebbar sind. Diese Karten können ebenso die in der Demultiplexvorrichtung DMUX enthaltenen entsprechenden Demultiplexschaltungen tragen. In Abhängigkeit von Erfordernissen werden dann eine oder beide Karten in das Gerät ETR eingeschoben. Alternativ werden die Multiplex- und Auswahlschaltungen CM1 und CM0 vorzugsweise in der zweiten Karte kombiniert, um die zwei Multiplexer MX1 in der Schaltung CM1 wegzulassen, indem vier durch eine Einheit UC gesteuerte Verzweigungsschaltungen zwischen den Eingängen von zwei Multiplexern MX1 und zwei Signaleingängen SE2 in der Schaltung CM0 und den Schaltungen ET E10 und E11 und zum Beispiel den Schaltungen ET E00 und E01 eingeführt werden.
Um die ganzzahligen Verhältnisse 2^k mit k = 0 bis 3 zwischen der maximalen Datenübertragungsrate DE3 = 34,368 MBit/s der Multiplexsignale SM0 bis SM3 und deren Datenübertragungsraten zu erhalten, erhöht die Schaltung zur Ausbildung eines Funk-Datenübertragungsblocks FTH die Datenübertragungsrate des die ausgewählte Gruppe von plesiochronen Signalen betreffenden Multiplexsignals SMk, das durch die ausgewählte Multiplex- und Auswahlschaltung CMk angelegt wird, in einem konstanten Verhältnis RC zu der Datenübertragungsrate des aus der Ausbildung des Funk-Datenübertragungsblocks resultierenden Signals SRk, so dass die maximale Datenübertragungsrate der resultierenden Signale die konstante Datenübertragungsrate DC = 41,732 MBit/s in dem Übertragungskabel CA ist. Das Verhältnis ist somit RC gleich 41,732/34,368 = 1,214, und die resultierenden Signale SR0 bis SR3 weisen für die Moden M0 bis M3 die folgenden Datenübertragungsraten DR0 bis DR3 auf:
M0 (k = 0): DR0 = DC = 34,368 × RC = 41,732 MBit/s
M1 (k = 1): DR1 = DC/2 = 17,184 × RC = 20,886 MBit/s
M2 (k = 2): DR2 = DC/4 = 8,592 × RC = 10,433 MBit/s
M3 (k = 3): DR3 = DC/8 = 4,296 × RC = 5,216 MBit/s.
Unabhängig von dem durch eine der Multiplexschaltungen CM0 bis CM3 an die Schaltung zur Ausbildung eines Funk-Datenübertragungsblocks FTH angelegten Multiplexsignal SMk weist der Datenübertragungsblock des entsprechenden resultierenden Signals SRk die in 10 gezeigte gemeinsame Funk-Datenübertragungsblock-Struktur auf. Die Struktur des Datenübertragungsblocks entspricht der MPEG2-Empfehlung und weist unabhängig von der Datenübertragungsrate des resultierenden Signals eine konstante Länge von 1632 Bits auf. Die Frequenz des Datenübertragungsblocks oder auch dessen in 10 gezeigte Dauer DT0 bis DT3 variiert in Abhängigkeit von der Datenübertragungsrate des resultierenden Signals SR0 bis SR3 und damit der Datenübertragungsrate des Multiplexsignals SM0 bis SM3 und ist gleich 25,571 kHz, 12,785 kHz, 6,392 kHz oder 3,196 kHz. Die Breite eines Bits in dem Funk-Datenübertragungsblock ist ebenso eine Funktion der Datenübertragungsrate des resultierenden Signals SRk. Diese Bitbreitenunterschiede werden in der Überabtastschaltung SUR kompensiert, die das Signal SRk mit einem Abtastverhältnis 2^k von 1, 2, 4 und 8 überabtastet, damit die Datenübertragungsrate des Signals am Ausgang des Geräts ETR immer gleich der konstanten Datenübertragungsrate DC = 41,732 MBit/s ist. Wie in 1 gezeigt ist, ist der Ausgang des Geräts ETR derjenige der Kabelschnittstelle IC1, die das resultierende überabgetastete Signal SSURk zum Beispiel in bipolarem Kode HDB3 kodiert und es an die Eigenschaften des Kabels CA anpasst. Ein Bit des Signals SR1, SR2 oder SR3 wird somit nacheinander 2, 4 oder 8 Mal in dem Signal SSUR1, SSUR2 oder SSUR3 mit der Datenübertragungsrate DC wiederholt.
Ähnlich wie ein MPEG2-Datenübertragungsblock besteht der in 10 gezeigte modulare Datenübertragungsblock aus zwei Sektoren ST1 und ST2 mit jeweils 672 Nutzinformationsbits, die den Bits des ausgewählten Multiplexsignals SMk entsprechen, und 144 zusätzlichen Bits, das heißt die Datenübertragungsblocklänge beträgt 1632 Bits. Der erste Sektor ST1 umfasst nacheinander 8 Bits von Sperrworten eines Datenübertragungsblocks MVT, ein erstes Feld konstanter Zuordnung AC1 mit 8 Bits, 672 Nutzinformationsbits und 128 erste Bits eines Feldes variabler Zuordnung AV. Der zweite Sektor S2 umfasst hintereinander die 8 letzten Bits eines Feldes variabler Zuordnung AV, ein zweites Feld konstanter Zuordnung AC2 mit 8 Bits, 672 Nutzinformationsbits und ein Fehlerkorrekturkodefeld CCE mit 128 Bits, zum Beispiel bezüglich eines Reed-Solomon-Kodes.
Das erste Feld konstanter Zuordnung AC1 umfasst ein Anrufbit des Telefondienstpfads AVdS, vier Fehlerinformationsbits E1 bis E4 und drei freie Bits CL1 bis CL3.
Das Bit AVdS mit vorbestimmtem Zustand signalisiert die Nutzung eines Telefondienstpfads VdS, das heißt eine im Aufbau befindliche oder aufgebaute Verbindung in dem Telefondienstpfad VdS, deren Nutzfeld in dem Feld variabler Zuordnung AV beinhaltet ist und eine Breite umgekehrt proportional zu der Datenübertragungsrate des resultierenden Signals SRk aufweist. Der Pfad VdS sorgt für die Übertragung der Anrufe zwischen den Sende- und Empfangsgeräten ETR von zwei in Verbin dung stehenden, erfindungsgemäßen Funkstationen und vorzugsweise für die Übertragung des Anrufs zwischen dem betreffenden Gerät ETR, das im Inneren des Gebäudes installiert ist, und dem Hochfrequenzsende- und -empfangsgerät ERA, das mehrere Hundert Meter beabstandet ist. Über den Telefondienstpfad wird eine Telefonverbindung zum Beispiel durch Instandhaltungspersonal ohne irgend ein anderes Zwischenübertragungssystem hergestellt.
Die Bits E1 bis E4 sind für das Sammeln von Fehlerinformationsbit reserviert, die durch eine Fehlerkorrekturschaltung geliefert werden, die in der Schaltung CRE des Geräts ERA enthalten ist. Diese Bits sind lokale Informationen und kennzeichnen einen Datenübertragungsblock mit korrigierten oder nicht korrigierten Fehlern, und werden somit in den nachfolgenden Datenübertragungsblock eingefügt. Die Bits E1 bis E4 werden beim Empfang in dem Gerät ETR der Funkstation verarbeitet, um die Fehlerrate in der entsprechenden Übertragungsrichtung der Funkverbindung zu schätzen. Die Bits E1 bis E4 geben zum Beispiel an, dass ein fehlerhaftes Byte erfasst und korrigiert wurde und dass ein Datenübertragungsblock eine Anzahl von fehlerhaften Bytes umfasst, die größer als die Korrekturkapazität des Reed-Solomon-Kodes ist, das heißt zumindest 9 Bytes, und dass diese Bytes folglich nicht korrigiert werden können. Wenn die Funkverbindung zwei Übertragungskanäle umfasst, die als Ersatz für einander funktionieren, werden jedem Übertragungskanal Paare von Bits E1–E2 und E3–E4 zugeordnet.
Die drei Bits CL1 bis CL3 bleiben frei, um neuen Diensten zugeordnet zu werden.
Die acht Bits in dem zweiten Feld konstanter Zuordnung AC2 sind dem Sammeln von Informationen zugeordnet, die notwendig sind für die Erstellung von Qualitätskriterien für die Verbindung zwischen den Geräten der Funkstationen. Diese Bits tragen die folgenden Informationen:

– ein Blocksynchronisationswort mit 4 Bits SB1 bis SB4, wobei ein Block aus einem oder mehreren Datenübertragungsblöcken besteht;
– ein Fehlerbit DEF, um einen Synchronisationsverlust in dem vorhergehenden Datenübertragungsblock anzuzeigen;
– zwei Anomaliebits AN1 und AN2, um eine Kodeverletzung in dem Kabel CA beziehungsweise eine Mindestzahl von fehlerhaften Bytes in dem vorhergehenden Datenübertragungsblock anzuzeigen;
– ein Bit für die Rückkehr eines fehlerhaften Blocks RBE, das der der Senderichtung der lokalen Station entgegengesetzten Empfangsrichtung entspricht und den Empfang eines Datenübertragungsblock anzeigt, der eine Angabe über einen nicht korrigierten Datenübertragungsblock oder einen Datenübertragungsblock mit zumindest einer Kodeverletzung trägt, entweder beim Empfang eines Datenübertragungsblocks, der eine Angabe über einen entfernten Synchronisationsverlust eines Datenübertragungsblocks trägt, oder beim lokalen Erfassen eines Synchronisationsverlusts eines Datenübertragungsblocks.

All diese Daten werden in den Datenübertragungsblock eingefügt, der demjenigen folgt, in dem das entsprechende Ereignis vorkommt.
Die 11, 12 und 13 veranschaulichen die Zuordnung der Bits des Feldes variabler Zuordnung AV zu 136 Bits in Abhän gigkeit vom Modus M3, vom Modus M2 beziehungsweise vom Modus M1 oder M0.
Am Beginn des Feldes AV werden 40 Bits im Modus M3 oder 80 Bits im Modus M2 oder 112 Bits im Modus M1 oder M0 jeweils für zwei und drei Zusatzpfade VAux1 bis VAux3 reserviert, die in einer Schaltung zur Ausbildung von Zusatzpfaden MFVA ( 2), die mit der Schaltung FTH verbunden ist, in Abhängigkeit von dem unter der Steuerung der Einheit UC ausgewählten Betriebsmodus verarbeitet werden. Die die Zusatzpfade betreffenden Daten werden in Form von Signalen übertragen, die von einem entsprechenden Taktsignal und einer Datenübertragungsblock-Synchronisierungsinformation begleitet werden. Die folgende Tabelle 5 gibt ein Beispiel für die Verteilung von Bits und von Datenübertragungsraten für die Zusatzpfade an. Für den Modus M2 sind acht Bits nach den 16 Bits des Pfads VAux3 ungenutzt. In Abhängigkeit von ihrer Nutzung, können die Zusatzpfadsignale in einen Zusatzdatenübertragungsblock formatiert werden, dessen Struktur durch den Funk-Datenübertragungsblock selbst nicht vorbestimmt ist, sondern nur von der ins Auge gefassten Anwendung in den Grenzen der Eigenschaften der Tabelle 5 abhängen.
TABELLE 5
Gemäß Tabelle 5 wird die einem Zusatzpfad angebotene maximale Datenübertragungsrate auf die Datenübertragungsrate des jeweiligen resultierenden Signals in der Schaltung MFVA erhöht und ist gleich dem Produkt der Frequenz des Funk-Datenübertragungsblocks des jeweiligen resultierenden Signals mit der Zahl für den Zusatzpfad verfügbarer Bits.
Die nachstehend vorgestellten Anwendungen beruhen nur auf der Übertragungskapazität jedes Zusatzpfad und werden nur im Sinne von keine Einschränkung darstellenden Beispielen angegeben.
Im Modus M3 überträgt der Zusatzpfad VAux1 ein asynchrones Signal mit 9600 Bit/s oder ein Signal mit 64 kBit/s und der Pfad VAux2 überträgt ein asynchrones Signal mit 9600 Bit/s. Im Modus M2 befördert der Pfad VAux1 ein Signal mit 256 kBit/s oder vier Signale mit 64 kBit/s und die Pfade VAux2 und VAux3 befördern jeweils ein Signal mit 64 kBit/s oder zwei asynchrone Signale mit 9600 Bit/s oder ein asynchrones Signal mit 19200 Bit/s.
Im Modus M1 ist die dem ersten Zusatzpfad VAux1 angebotene Datenübertragungsrate hier deutlich höher als in den vorhergehenden Moden und gestattet es, bis zu vier Signale mit 256 kBit/s zu übertragen. Im Modus M1 übertragen die Pfade VAux2 und VAux3 jeweils einen Pfad mit 64 kBit/s oder zwei asynchrone Pfade mit 9600 Bit/s oder einen asynchronen Pfad mit 19200 Bit/s.
Im Modus M0 ist die dem ersten Zusatzpfad VAux1 angebotene Datenübertragungsrate noch höher. Sie kann dafür verwendet werden, ein Signal mit 2,048 MBit/s sowie ein Signal mit 256 kBit/s oder vier Signale mit 64 kBit/s zu übertragen. In 14 ist eine in drei Sektoren mit 32 Bits geteilte Datenübertragungsblockstruktur gezeigt. Gemäß diesem Beispiel werden die vier ersten Bits jedes Sektors jeweils vier Signalen mit 64 kBit/s oder dem Signal mit 256 kBit/s zugeordnet. Im Modus M0 sorgen die Pfade VAux2 und VAux3 zum Beispiel jeweils für die Übertragung von zwei Signalen mit 64 kBit/s oder zwei asynchronen Signalen mit 19200 Bit/s.
Unabhängig von dem betreffenden Modus werden die digitalen Signale in der Schaltung MFVA verarbeitet, indem ihre Datenübertragungsraten in Abhängigkeit von den Eigenschaften des jeweiligen Züsatzpfads erhöht werden. Die asynchronen Signale mit typischerweise 4800 bis 19200 Bit/s werden durch Überabtastung bei zumindest dem 5-fachen ihrer nominellen Datenübertragungsrate übertragen. Die Pfade mit 64 kBit/s oder 256 kBit/s werden in Paketen Übertragen. Der Pfad mit 2048 kBit/s, der nur im Modus M0 (16 × 2 MBit/s) übertragbar ist, wird wie ein eintretendes plesiochrones Signal verarbeitet. Er wird in den Zusatzdatenübertragungsblock nach der Synchronisierung auf dessen Taktsignal durch positive Prüfung eingesetzt.
Immer noch Bezug auf die 11 bis 13 nehmend, umfasst das Feld variabler Zuordnung AV in dem Funk-Datenübertragungsblock 32, 16 oder 8 Bits im Modus M3, M2 oder M1, M0, die für einen Telefonnetzdienstpfad VdSR mit 64 kBit/s reserviert sind. Es werden dann 4, 2 oder 1 Bit einem Pfad DIA für den Dialog zwischen der Steuereinheit UC in dem Gerät ETR und dem Mikrocontroller MC in dem Gerät ERA zugeordnet. Der Dialog umfasst in der Senderichtung von ETR nach ERA, den "Aufstieg" von Fernsteuerkommandos, wie beispielsweise einen Gruppenwechsel von plesiochronen Signalen und Eigenschaften bezüglich der ausgewählten Gruppe, die Leistungsregelung, und in der Empfangsrichtung von ERA nach ETR den "Abstieg" von Zustands- oder Fehlerangaben, wie beispielsweise ein Gruppenwechsel, Warnungen, ein Schaltzustand, der Pegel des empfangenen elektromagnetischen Feldes.
Schließlich werden 12, 6 oder 3 Bits dem Telefondienstpfad VdS zugewiesen, um eine Audioverbindung zwischen den zwei Stationen der Funkverbindung oder zwischen den Geräten ETR und ERA in der Funkstation herzustellen. Die zugehörigen Anrufe werden durch die Bits AVdS signalisiert.
Maximal 12, 6 oder 3 Bits werden dann jedem der zwei digitalen Datenpfade DN1 und DN2 in dem Feld AV angeboten. Jeder Pfad DN1, DN2 überträgt durch Überabtastung zum Beispiel ein asynchrones Signal mit 9600 Bit/s.
Schließlich werden 8, 4 oder 2 und 16, 8 oder 4 Bits jeweils für zwei Pfade zur longitudinalen Fernüberwachung TSL1 und TSL2 reserviert, die für einen Dialog zwischen den Geräten in ein und derselben Verbindung sorgt. Der Pfad TSL1 wird für die Verwaltung der Funkverbindung von Punkt zu Punkt genutzt und der Pfad TSL2 wird im Rahmen der Netzverwaltung verwendet.
Von neuem Bezug auf 1 nehmend, wird das überabgetastete, kodierte Signal SSUk mit 41,732 MBit/s, das durch die Kabelschnittstelle IC1 in dem Koaxialkabel CA übertragen wird, in der Kabelschnittstelle IC2 des Hochfrequenzgeräts ERA dekodiert. Die Unterabtastschaltung SOE erfasst jede Gruppe von aufeinander folgenden 2^k Bits in dem überabgetastet, kodierten Signal, das heißt jede Gruppe von 1, 2, 4 oder 8 Bits für den Betriebsmodus M0, M1, M2 oder M3, um dem Mikroprozessor MC das Überabtastverhältnis 2^k zu signalisieren und auf diese Weise durch das Kabel CA übertragene Signal mit dem Verhältnis 1/2^k unterabzutasten, um das resultierende Signal SRk in der Hochfrequenzsendeschaltung CEM über den Digitalfilter FIE wiederherzustellen.
In Abhängigkeit vom Überabtastverhältnis 2^k und damit dem Betriebsmodus Mk programmiert der Mikrocontroller MC das digitale Basisband-Sendefilter FIE. Die Bandbreiten des programmierten Filters sind mit der Datenübertragungsrate DRk des wiederhergestellten resultierenden Signals SRk kompatibel, die dem ausgewählte Modus Mk entspricht. In der Schaltung CEM moduliert das so gefilterte Signal einen Zwischenfrequenzträger, der dann auf Hochfrequenz transponiert wird.
Beim Empfang wird ein Signal mit dem erfindungsgemäßen digitalen Funk-Datenübertragungsblock mit der Datenübertragungsrate DRk entsprechend Vorgängen verarbeitet, die im Wesentlichen reziprok zu denjenigen sind, die oben ausführlich für das Senden eines derartigen Signals beschrieben wurden.
In dem Hochfrequenzgerät ERA wird das empfangene Signal mit Funk-Datenübertragungsblock in der Hochfrequenzempfangsschaltung CRE verstärkt, transponiert und in ein Basisband-Signal demoduliert. Das empfangene Signal wird insbesondere durch Frequenzfilter gefiltert, die durch den Mikroprozessor MC in einer umschaltbaren Filterbatterie in der Schaltung CRE in Abhängigkeit von dem Betriebsmodus Mk ausgewählt werden. Das empfangene Basisband-Signal wird dann entsprechend dem Betriebsmodus Mk durch ein programmierbares Digitalfilter gefiltert, das in der Demodulations- und Digitalfilterschaltung FIR enthalten ist. Das empfangene Basisband-Signal wird dann in der Überabtastschaltung SUE in Abhängigkeit vom Verhältnis 2^k überabgetastet, um ein digitales Signal mit der Datenübertragungsrate DC = 41,732 MBit/s in dem Koaxialkabel CA kodiert über die Kabelschnittstelle IC2 zu übertragen.
Nach der Dekodierung in der Kabelschnittstelle IC1 in dem Sende- und Empfangsgerät ETR unterabtastet die Demultiplexvorrichtung DMUX das über das Kabel CA empfangene Signal in ein resultierendes digitales Signal mit der Datenübertragungsrate DRk in Abhängigkeit vom Abtastverhältnis 2^k bezüglich des durch die Steuereinheit UC signalisierten Betriebsmodus Mk. Das empfangene, resultierende Signal wird dann deformatiert, um ein Multiplexsignal SMk wiederherzustellen. Die Bits der Felder AC1, AC2, AV und CCE in dem Datenübertragungsblock (10) des resultierenden Signals werden zum Teil durch eine Steuereinheit UC verarbeitet, um insbesondere Fehler zu erfassen und Warnsignale zu erzeugen, und zum Teil zu den verschiedenen Pfaden VAux1 bis VAux3, VdSR, VdS, DN1 und DN2 gelenkt. Das wiederhergestellte Multiplexsignal wird in einer Demultiplexschaltung gedemultiplext, die durch die Steuereinheit UC aus Demultiplexschaltungen mit zu den Multiplexschaltungen CM0 bis CM3 ähnlichen Architekturen ( 3 bis 6) ausgewählt wird. Die Demultiplexschaltung liefert über Transkodierschaltungen HDB3 der ausgewählten Gruppe entsprechende plesiochrone Signalkomponenten.
Aus der vorhergehenden Beschreibung geht hervor, dass die Erfindung einen digitalen Datenübertragungsblock betrifft, der aus einer konstanten Anzahl von Bits besteht, das heißt eine vorbestimmte Länge aufweist, dessen Nutzen hauptsächlich in den folgenden Möglichkeiten beruht:

a) in der gleichen Datenübertragungsblockstruktur resultierende Signale zu übertragen (oder einzuschalten), die unterschiedliche Datenübertragungsraten aufweisen und die aus dem Multiplexen plesiochroner Signalbestandteile resultieren, die ihrerseits unterschiedliche Datenübertragungsraten aufweisen können;
b) die Datenübertragungsrate in dem Zwischenübertragungskabel an die zu übertragende reelle Datenübertragungsrate anzupassen unter Berücksichtigung der Datenübertragungsraten der ihn bildenden plesiochronen Signale; und
c) zusätzliche Dienstdaten (und Nutzdaten) gleichzeitig zu der Übertragung der plesiochronen Signalbestandteile zu übertragen, indem für bestimmte Daten eine minimale oder eine zwischen den verschiedenen möglichen Moden sogar konstante Datenübertragungsrate reserviert wird.

Claims

Digitaler Datenübertragungsblock mit einer vorbestimmten Länge, der aus dem Multiplexen plesiochroner, digitaler Signale resultiert, gekennzeichnet durch eine konstante Länge und eine Struktur, die unabhängig sind von den Datenübertragungsraten (DE3, DE3/2, DE3/4, DE3/8) von Signalen (SR0 bis SR3), die jeweils aus dem Multiplexen von plesiochronen, digitalen Signalen resultieren, die eine Gruppe bilden, die aus mehreren Gruppen (M0 bis M3) plesiochroner, digitaler Signale (SE1, SE2, SE3) mit Datenübertragungsraten (DE1, DE2, DE3), die im Wesentlichen Vielfache voneinander sind, ausgewählt wird, wobei die Datenübertragungsraten der resultierenden Signale (SR0 bis SR3) Bruchteile der größten Datenübertragungsrate (DC) der resultierenden Signale sind.
Digitaler Datenübertragungsblock nach Anspruch 1, mit einem Sperrwort (MVT), einem Feld für Bits gemultiplexter Signale und einem Feld für zusätzliche Bits (AC1, AV, AC2, CCE) mit jeweils vorbestimmten Längen, wobei das Verhältnis (RC) der Datenübertragungsraten des resultierenden Signals (SRk), das den Datenübertragungsblock aufweist, und eines ausgewählten Multiplexsignals (SMk), das im Wesentlichen direkt durch Multiplexen der plesiochronen Signale der ausgewählten Gruppe erhalten wird, konstant und unabhängig von den Datenübertragungsraten der Multiplexsignale ist.
Datenübertragungsblock nach Anspruch 2, bei dem das Feld zusätzlicher Bits ein Feld konstanter Zuordnung (AC1, AC2), ein Feld mit in Abhängigkeit von der Datenübertragungsrate (DE3/2^k) des ausgewählten Multiplexsignals (SMk) variabler Zuordnung (AV) und ein Fehlerkorrekturkodefeld (CCE) umfasst, wobei die Felder jeweils vorbestimmte Längen aufweisen.
Datenübertragungsblock nach Anspruch 3, bei dem das Feld konstanter Zuordnung Fehlerinformationssammel-Bits (E1–E4) und/oder Gütebits (AC2) umfasst.
Datenübertragungsblock nach Anspruch 3 oder 4, bei dem das Feld variabler Zuordnung (AV) Bits von Zusatzpfaden (VAux1 bis VAux3) umfasst, deren angebotene Datenübertragungsraten umso höher sind, je höher die Datenübertragungsrate des ausgewählten Multiplexsignals (SMk) ist.
Datenübertragungsblock nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem das Feld variabler Zuordnung (AV) Bits (VSdR, DIA, VdS, DN1, DN2, TLS1, TLS2) umfasst, die für eine vorbestimmte Anzahl von Telefon- und/oder Datenübertragungspfaden reserviert sind und die zahlenmäßig umso gering sind, je höher die Datenübertragungsrate des ausgewählten Multiplexsignals (SMk) ist.
Datenübertragungsblock nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem das Feld variabler Zuordnung (AV) Bits umfasst, die einem Telefondienstpfad (VdS) zugeordnet sind und deren Zahl umso geringer ist, je höher die Datenübertragungsrate des ausgewählten Multiplexsignals (SMk) ist, und das Feld konstanter Zuordnung (AC1, AC2) ein Bit (AVdS) umfasst, das einen Anruf auf dem Telefondienstpfad signalisiert.
Verfahren zum Ausbilden eines digitalen Datenübertragungsblocks nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: – Zusammenstellen von Gruppen plesiochroner, digitaler Signale aus mehreren gegebenen plesiochronen, digitalen Signalen (SE1, SE2, SE3) mit Datenübertragungsraten (DR1, DR2, DR3), die im Wesentlichen Vielfache voneinander sind, – Auswählen einer der Gruppen von plesiochronen, digitalen Signalen, – Multiplexen der plesiochronen, digitalen Signale in der ausgewählten Gruppe in ein ausgewähltes Multiplexsignal (SMk), wobei die Multiplexsignale (SM0 bis SM3) jeweils aus dem Multiplexen der plesiochronen, digitalen Signale in den Gruppen die Vielfache voneinander sind, resultieren, – Verteilen der Bits des ausgewählten Multiplexsignals (SMk) in einem Feld vorbestimmter Länge in dem Datenübertragungsblock nach der Multiplikation der Datenübertragungsrate des ausgewählten Multiplexsignals mit einer Konstanten (RC), und – Ausbilden eines resultierenden, den Datenübertragungsblock aufweisenden Signals (SRk) durch Einsetzen eines Sperrworts (MVT) und eines Feldes zusätzlicher Bits (AC1, AC2, AV) mit vorbestimmten Längen in den Datenübertragungsblock.
Verfahren nach Anspruch 8, gemäß dem die Datenübertragungsrate des resultierenden Signals (SRk) zumindest gleich der Datenübertragungsrate (DC) in einem Übertragungsträger (CA) ist, und mit einem Schritt des Überabtastens des resultierenden Signals (SRk) mit eine Überabtastverhältnis (2^k) zwischen der Datenübertragungsrate des Übertragungsträgers (DC) und der Datenübertragungsrate des resultierenden Signals (DRk), um ein überabgetastetes Signal (SSURk) mit der konstante Datenübertragungsrate (DC) zu übertragen.
Verfahren nach Anspruch 9, mit einem Schritt des Unterabtastens des resultierenden, überabgetasteten Signals (SSURk) mit dem Inversen des Überabtastverhältnisses (2^k) und einem Schritt des Auswählens der Frequenzfilter (CEM) in Abhängigkeit von dem Überabtastverhältnis in einem Hochfrequenzsende- und -empfangsgerät (ERA) einer Funkstation, das mit einem in der Basis der Funkstation gelegenen Send- und Empfangsgerät (ETR) über den Übertragungsträger (CA) verbunden ist und das die in den Ansprüchen 8 oder 9 genannten Schritte einsetzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gemäß dem, wenn die Datenübertragungsraten DE1 und DE2 von ersten und zweiten plesiochronen, digitalen Signalen (SR1, SR2) durch die Beziehung DE2 ≈ N.DE1 verknüpft sind und Multiplexsignale (SM0 bis SM2) Datenübertragungsraten aufweisen, die im Wesentlichen größer als P.DE2 sind, wobei N und P ganze Zahlen gleich oder größer Null sind, die Schritte des Auswählens einer Gruppe und des Multiplexens plesiochroner digitaler Signale in der ausgewählten Gruppe die Schritte des Auswählens und Multiplexens von N(2^K–k – P) Signalen mit der Datenübertragungsrate DE1 in (2^K–k – P) Zwischenmultiplexsignale mit der Datenübertragungsrate DE2, das Auswählen von P plesiochronen, digitalen Signalen mit der Datenübertragungsrate DE2 und das Multiplexen der P plesiochronen, digitalen Signale mit der Datenübertragungsrate DE2 und der (2^K–k – P) Zwischenmultiplexsignale in das ausgewählte Multiplexsignal (SMk), wobei P eine ganze Zahl zwischen 0 und 2^(K–k) und k eine ganze Zahl zwischen 0 und K ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gemäß dem das Einsetzen des Feldes zusätzlicher Bits in den Datenübertragungsblock das Einsetzen eines Feldes konstanter Zuordnung (AC1, AC2), eines Feldes mit in Abhängigkeit von der Datenübertragungsrate des ausgewählten Multiplexsignals variabler Zuordnung (AV) und eines Fehlerkorrekturkodefeldes (CCE) umfasst, wobei die Felder jeweils vorbestimmte Längen aufweisen.