DK167791B1 - Fremgangsmaade til rammesynkronisering af et pcm-tidsmultipleks-telekommunikationssystems formidlingsplads og kredsloeb til udoevelse af fremgangsmaaden - Google Patents

Description

DK 167791 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til rammesynkronisering af et PCM-tidsmultipleks-telekommunikations-systems formidlingsplads, ved hvilken rammebegyndelsen af den informationskanalerne omfattende tidsramme be-5 stemmes ud fra den ved formidlingspladsen ankommende serielle datastrøm ved overvågning af den periodiske forekomst af et rammebegyndelsesord, som dannes ved overram-medannelse af begyndelsesbit, der i hvert enkelt tilfæl- ' de sendes ved rammebegyndelser. Opfindelsen angår også 10 et kredsløb til udøvelse af fremgangsmåden.

En fra GB-patentansøgning nr. 2 048 617 kendt fremgangsmåde til rammesynkronisering i digitalkommunikationssystem består i, at de ankommende bits i en rammelængde efter hinanden hver sammenlignes med en synkro-15 niseringsbit i et synkroniseringsmønster, indenfor hvilket disse synkroniseringsbit udviser en bestemt numerisk orden. På de bitpladser, hvor sammenligningen udviser overensstemmelse mellem databit og synkroniseringsbit, j sammenlignes den pågældende databit i den næstfølgende 20 ramme med en synkroniseringsbit af den næste højerelig- gende orden, men sammenligningen på de bitpladser, hvor ! der ikke konstateres overensstemmelse, igen begynder med den synkroniseringsbit, der har lavest orden. Denne fremgangsmåde fortsættes, indtil der på en bitplads er 25 foretaget sammenligning af en databit med den synkroniseringsbit, der har den højest rangerende orden i synkroniseringsmønsteret og der er konstateret overensstemmelse, hvorpå den egentlige rammesynkronisering foretages på denne bitplads. Ved telekommunikationssystemer af 30 denne art skal rammesynkroniseringen dvs. den tidsmæssige tilknytning af driften af formidlingspladsens .modtageudstyr til impulsrammebegyndelserne ske så hurtigt som muligt. Det skal i den forbindelse forhindres, at et af taledata simuleret rammebegyndelsesord fører til en så-35 dan, i dette tilfælde falsk synkronisering.

Opfindelsen har til formål at anvise en synkroniseringsmetode, som opfylder disse fordringer og altså 2

Ulv Bl sikrer en hurtigst mulig og sikker etablering af den synkrone drift.

Ifølge opfindelsen løses denne opgave med en fremgangsmåde af den indledningsvis omhandlede art, som 5 er ejendommelig ved, at i overvågningen inddrages i hvert enkelt tilfælde bittene i så mange en rammegruppe dannende rammer, som bittene ved et gyldigt rammebegyndelsesord ligger i afstand fra hinanden, at det for hver bitplads i en sådan rammegruppe under inddragelse af 10 bittene på så mange ligeordnede bitpladser i flere på hinanden følgende rammegrupper, at det på grundlag af den givne binærværdikombination af rammebegyndelsesordet kan afgøres, om disse bit kommer på tale som bestanddel af et rammebegyndelsesord eller ikke, alt efter 15 den foreliggende bitkombination enten konstateres, at denne bitplads ikke er rammebegyndelsen, og foretages en tilsvarende markering, eller den på denne bitplads i den efterfølgende rammegruppe forventede bitværdi bestemmes og sammenlignes med den faktisk forekommende binærværdi, 20 at denne procedure i relation til de endnu ikke med en sådan markering forsynede bitpladser fortrinsvis gentages, indtil kun én bitplads ikke er berørt af denne markering, og at, såfremt en således fundet bitplads efter flere gange gentaget modtagelse af en bit med rigtig 25 binærværdi er blevet konstateret som gyldig, synkroniseres formidlingspladsens modtageudstyr på denne bitplads som rammebegyndelse.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen findes et rigtigt rammebegyndelsesord ved en rekursiv procedure, 30 der, som det vil blive forklaret, lader sig realisere ved hjælp af et FIFO-Iager.

Ifølge et træk ved opfindelsen angives det, hvorledes der skal gås frem, hvis samtlige bitpladser ved en søgeproces først er forsynet med en markering, altså er 35 betegnet som ikke kommende på tale som rammebegyndelsen.

Der bliver nemlig da indlæst en ny datamængde i et så- 3 DK 167791 B1 dant FIFO-lager, og på basis af denne datamængde gentages proceduren.

En anden realisering af opfindelsen vedrører det særtilfælde, at flere bitpladser indledningsvis over et 5 længere tidsrum er betegnet som værende en rammebegyndelse. Da erklæres ved en art foreløbig synkronisering en af disse bitpladser til rammebegyndelse, og det undersøges på anden måde, om denne rammebegyndelse er gyldig. Såfremt dette ikke er tilfældet, markeres denne 10 bitplads, og der foretages et gentaget synkroniseringsforsøg med en anden af disse endnu ikke markerede bitpladser. Processen gentager sig, indtil sluttelig den rigtige rammebegyndelse definitivt er blevet fundet.

Yderligere angår opfindelsen som allerede nævnt 15 et kredsløb til udførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, som opfylder de forannævnte fordringer om en kompakt realisering i form af et integreret kredsløb.

Et sådant kredsløb er ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, et antal med den ankommende datastrøms (PCM-D) 20 strækningstakt (ST) videreskiftede skifteregistre (Sch0-Sch2), som er lig med det antal rammegrupper, der skal tilgodeses, hvilke skifteregistre har et antal trin, som er lig med antallet af bit i en rammegruppe, og hvoraf det i en rækkefølge første skifteregister 25 (Sch2) som indgangsinformation får tilført den ankommende datastrøms (PCM-D) bit, mens de øvrige får tilført de fra det sidste trin i det i rækkefølgen forudgående skifteregister (Sch2, Schl) udlæste bit som indgangsinformation, ved et logisk netværk (N), som får tilført de 30 fra skifteregistrenes (Sch0-Sch2) sidste trin udlæste bit som indgangsstørrelser, og som derudfra i overensstemmelse med den givne binærværdikombination for et rammebegyndelsesord, såfremt indgangsstørrelsernes binærværdikombination kommer på tale som bestanddel af 35 rammebegyndelsesordet, afgiver en referencebit (R) med den forventede binærværdi af den næste bit i rammebegyn- 4

UlV ΙΟ//» I B l delsesordet hhv., såfremt dette ikke er tilfældet, afgiver et slettesignal (BG), ved en ækvivalenskobling (AE), som sammenligner den nævnte referencebit (R) med den netop aktuelle bit i datastrømmen (PCM-D), ved koinci-5 densled (K0-K2), der er tilknyttet hvert sit skifteregister (SCH0-SCH2), og som får tilført slettesignalet (BG), udgangssignalet fra ækvivalenskoblingen (AE) og datastrømmens (PCM-D) bit, og hvis udgangssignal er det tilknyttede skifteregisters indgangssignal, samt ved en 10 tæller (RZ) til tidskorrekt styring af netværket (N).

Opfindelsen er i det følgende· forklaret nærmere på grundlag af et udførelseseksempel med henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser som eksempel en rammestruktur til 15 forklaring af opfindelsen, fig. 2 en struktureret fremstilling af en på en bitplads relateret del af kredsløbet ifølge opfindelsen, og fig. 3 et fuldstændigt kredsløb ifølge opfindel- 20 sen.

I fig. 1 vises i linie a en aftastningsimpulsramme i et PCM-tidsmultipleks-telekommunikationssystem.

Den indtager 125 ps og omfatter tidsrum for 24 talekanaler, der hver indeholder 8 bit til fremstilling af en 25 taleaftastningsprøve og eventuelt også til signalering.

Foran tidsrummet for den første talekanal findes rammebegyndelsesbitten fb, hvormed en sådan impulsramme ialt omfatter 24x8+1=193 bit.

I linie b i fig. 1 vises en overramme, som om-30 fatter 24 sådanne i linie a viste rammer. De kraftigt optrukne lodrette streger anskueliggør bittidsrum, der svarende til tidsrummet for rammebegyndelsesbitten fb i linie a indeholder andre informationer end talein-formationer.

35 Som antydet i linie c udnyttes imidlertid kun i hver fjerde tidsramme dette yderligere bittidsrum til 5 DK 167791 B1 overførelse af en rammebegyndelsesbit, de øvrige sådanne tidsrum tjener til overføring af andre signaleringsinformationer. Som det ligeledes fremgår af linie c, er der med de i hver fjerde impulsramme gentagne ramme-5 begyndelsesbit indenfor den 24 rammer omfattende overramme dannet et rammebegyndelsesord, som i det konkrete tilfælde har binærordkombinationen 001011.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen har nu til opgave, ud fra en ved en formidlingsplads i et PCM-tids-10 multipleks-telekommunikationssystem ankommende datastrøm, der på den skildrede måde foreligger i impulsrammer, at konstatere rammebegyndelsesordet med henblik på at kunne synkronisere formidlingspladsen på rammebegyndelsen. Ud fra en asynkron tilstand begynder en så-15 dan synkroniseringsproces på et vilkårligt sted i en sådan datastrøm. Som følge af gentagelsen af rammebegyndelsesbit i hvert enkelt tilfælde med en afstand på fire rammer skal indholdet af fire sådanne rammer derfor inddrages i overvågningen. Til anskueliggørelse af det til 20 grund for opfindelsen liggende princip forklares imidlertid på grundlag af fig. 2 først de processer, der forløber i sammenhæng med en enkelt bitplads ved kontrollen af datastrømmen.

Ved den i fig. 1, linie c antagne binærværdikom-25 bination for et rammebegyndelsesord skal mindst tre på hinanden følgende bit være kendte for at man kan afgøre, om den pågældende bitkombination kommer på tale som bestanddel af rammebegyndelsesordet eller ikke.

I fig. 2 findes der derfor tre lagre ZO-Z2, i 30 hvilke bit på bestemte bitpladser med indbyrdes afstande på fire impulsrammer indføres efter hinanden. Hvis der ved optræden af den efterfølgende strækningstakt ST udlæses bit med disse binærværdier fra lagrene ZO-Z2, når de frem til et netværk N, i hvilket der ved hjælp 35 af en passende logik på basis af den fastlagte bestemte binærværdikombination for et rigtigt rammebegyndelses-

Ul\ \Ό / / Ό I Dl 6 ord dels konstateres, om den modtagne bitkombination er en gyldig bitkombination, i hvilket tilfælde der på udgangen BG afgives et tilsvarende signal, dels undersøges, hvilken binærværdi den næste bit i et gyldigt 5 rammebegyndelsesord skulle have. Et signal med denne binærværdi når som referencesignal over netværkets udgang R frem til den ene indgang på en ækvivalentkobling AE, hvis anden indgang får tilført de i datastrømmen forekommende bit. Hvis den betragtede bitplads fire impuls-10 rammer senere antager den forventede binærværdi, frigiver ækvivalentkoblingen sammen med det af netværket Ν's udgang BG leverede gyldighedssignal koincidensled KO-K2. Dette har til følge, dels at den aktuelle bit over koincidensleddet K2 nu kan nå ind i lageret Z2, 15 dels at lageret Z2's hidtidige indhold over koincidensleddet Kl kan nå ind i lageret Zl og lageret Zl's hidtidige indhold over koincidensleddet KO kan nå ind i lageret ZO. Lageret ZO's indhold går tabt.

De skildrede processer gentages nu med det aktuelle ind-20 hold i lagrene ZO-Z2.

Hvis det derved skulle blive konstateret, at den tilsvarende binærværdikombination ikke forekommer i et gyldigt rammebegyndelsesord, afgives der over netværkets udgang BG et spærresignal for koincidensleddene KO-K2 25 et slettesignal, som bevirker, at binærværdikombinationen 000 indlæses i lagrene ZO-Z2, hvorhos der er sørget for, at denne kombination bibeholdes uafhængigt af efterfølgende bit på denne bitplads, hvormed denne bitplads definitivt er udelukket som rammebegyndelse.

30 Den successive behandling af samtlige bitpladser i den fire impulsrammer omfattende rammegruppe med opstillingen i fig. 2 ville kræve for megen tid. Til den faktiske realisering kommer et kredsløb på tale, som det er vist i fig. 3. Dette kredsløb har svarende til de tre 35 lagre ZO-Z2 i fig. 2 tre skifteregisterlagre Sch 0-Sch 2, som hvert har så mange trin, som der befinder 7 DK 167791 B1 sig bitpladser i det betragtede tidsvindue på fire impulsrammer. I fig. 3 er disse skifteregistre opdelt i to dele, som hver har 2 x 193 trin, hvormed dette kredsløb ikke blot er egnet til de forklarede forhold, hvor bit-5 tene i rammebegyndelsesordet gentages hver fjerde im-pulsramme, men også, hvis der skal undersøges for rammebegyndelsesord, hvis bit gentager sig hver anden impulsramme.

Svarende til fremstillingen i fig. 2 er de i fig.

10 3 viste skifteregistres udgange dels ført til en til knyttet indgang på et netværk N, dels ført til en indgang på det tilknyttede koincidensled K0-K2. Udgangene på skifteregistrenes to dele er sammenfattet over multi-pleksere MUX, som på grundlag af et styresignal "Mode" 15 enten overfører udgangssignaler fra den ene eller fra den anden halvdel. Opbygningen og funktionen af ækvivalenskoblingen AE er den samme som i fig. 2.

Hele kredsløbet står under styrepåvirkning af en rammetæller RZ.

20 Med det i fig. 3 viste kredsløb foreligger der praktisk taget 772 kredsløb, som de er vist i fig. 2, hvorhos de enkelte bitstillinger indenfor et tidsvindue på fire impulsrammer hhv. 772 bit i hvert enkelt tilfælde forskudt med et bittidsrum kontrolleres, idet 25 disse bitpladsers binærværdier under påvirkning af strækningstakten efter hinanden forskydes til skifteregisterenden og da udsættes for den tilsvarende behandling.

Hvis den således kontrollerede bitstrøm virkelig indeholder et rammebegyndelsesord, vil der i forbindel-30 se med den skildrede rekursivproces sluttelig kun være én bitplads tilbage, der ikke er markeret som bitplads, der er ugyldig for et rammebegyndelsesord. Denne ene bitplads bliver da som forklaret yderligere kontrolleret flere gange med hensyn til sin gyldighed og deref-35 ter erklæret som rammebegyndelse, hvorpå kredsløbet afgiver et synkroniseringssignal FL til synkronisering

Claims (4)

8 af formidlingspladsens modtageudstyr på rammebegyndelsen. Hvis imidlertid samtlige bitpladser er blevet forsynet med en markering, bliver de tre skifteregistre 5 som ved procedurens begyndelse påny ladet med bittene fra 3x4 rammer, hvorpå kontrolfasen til opsøgning af et rammekendingsord begynder forfra. Skulle en markering udeblive over længere tid på flere bitpladser, kan man ifølge en variant af frem-10 gangsmåden ifølge opfindelsen, selvom rammebegyndelsen da endnu ikke står fast med sikkerhed, foreløbig erklære én af bitpladserne til rammebegyndelse og foretage en synkronisering. Rigtigheden af denne bitstilling kontrolleres da ved hjælp af en anden indretning. Hvis den 15 ikke skulle blive bekræftet, bliver den pågældende bitplads markeret, og med en anden af de betragtede bitpladser foretages der et synkroniseringsforsøg, indtil sluttelig blandt disse tilbageværende bitpladser den bitplads er fundet, som faktisk er rammebegyndelsen. 20

1. Fremgangsmåde til rammesynkronisering af et 25 PCM-tidsmultipleks-telekommunikationssystems formidlingsplads, ved hvilken rammebegyndelsen af den informationskanalerne omfattende tidsramme bestemmes ud fra den ved formidlingspladsen ankommende serielle datastrøm ved overvågning af den periodiske forekomst af et ramme-30 begyndelsesord, som dannes ved over rammedannelse af begyndelsesbit, der i hvert enkelt tilfælde sendes ved rammebegyndelser, kendetegnet ved, at i overvågningen inddrages i hvert enkelt tilfælde bittene i så mange en rammegruppe dannende rammer, som bittene ved et 35 gyldigt rammebegyndelsesord ligger i afstand fra hinanden, at det for hver bitplads i en sådan rammegruppe un- DK 167791 B1 9 der inddragelse af bittene på så mange tilsvarende bitpladser i flere på hinanden følgende rammegrupper, at det på grundlag af den givne binærværdikombination af rammebegyndelsesordet kan afgøres, om disse bit kommer 5 på tale som bestanddel af et rammebegyndelsesord eller ikke, alt efter den foreliggende bitkombination enten konstateres, at denne bitplads ikke er rammebegyndelsen, og foretages en tilsvarende markering, eller den på denne bitplads i den efterfølgende rammegruppe forventede 10 bitværdi bestemmes og sammenlignes med den faktisk forekommende binærværdi, at denne procedure i relation til de endnu ikke med en sådan markering forsynede bitpladser fortrinsvis gentages, indtil kun én bitplads ikke er berørt af denne markering, og at, såfremt en således 15 fundet bitplads efter flere gange gentaget modtagelse af en bit med rigtig binærværdi er blevet konstateret som gyldig, synkroniseres formidlingspladsens modtageudstyr på denne bitplads som rammebegyndelse.

2. Fremgangsmåde ifølge krav l, kendeteg-20 net ved, at hvis samtlige bitpladser ved den nævnte procedure er blevet forsynet med en markering, begyndes denne procedure påny, idet sådanne dele af datastrømmen overvåges, som hidtil ikke har været inddraget.

3. Fremgangsmåde ifølge krav l, kendeteg-25 net ved, at hvis flere bitpladser over længere tidsrum forbliver uden en markering, synkroniseres der først på én af disse bitpladser som rammebegyndelse, hvorpå gyldigheden af denne bitplads kontrolleres på anden måde, at denne bitplads, såfremt den viser sig at være 30 ugyldig, forsynes med en markering, og der påny synkroniseres på en yderligere, ikke med en markering forsynet bitplads, og at denne proces gentages, indtil der er fundet en gyldig bitplads som rammebegyndelse.

4. Kredsløb til rammesynkronisering af et PCM-35 tidsmultipleks - telekommunikationssystems formidlingsplads ved udøvelse af en fremgangsmåde ifølge krav X, 10//9 I Dl 10 kendetegnet ved et antal med den ankommende datastrøms (PCM-D) strækningstakt (ST) videreskiftede skifteregistre (SchO-Sch2), som er lig med det antal rammegrupper, der skal tilgodeses, hvilke skifteregistre 5 har et antal trin, som er lig med antallet af bit i en rammegruppe, og hvoraf det i en rækkefølge første skifteregister (Sch2) som indgangsinformation får tilført den ankommende datastrøms (PCM-D) bit, mens de øvrige får tilført de fra det sidste trin i det i række-10 følgen forudgående skifteregister (Sch2, Schl) udlæste bit som indgangsinformation, ved et logisk netværk (N), som får tilført de fra skifteregistrenes (Sch0-Sch2) sidste trin udlæste bit som indgangsstørrelser, og som derudfra i overensstemmelse med den givne binærværdikom-15 bination for et rammebegyndelsesord, såfremt indgangsstørrelsernes binærværdikombination kommer på tale som bestanddel af rammebegyndelsesordet, afgiver en referencebit (R) med den forventede binærværdi af den næste bit i rammebegyndelsesordet hhv., såfremt dette ikke er til-20 fældet, afgiver et slettesignal (BG), ved en ækvivalenskobling (AE), som sammenligner den nævnte referencebit (R) med den netop aktuelle bit i datastrømmen (PCM-D), ved koincidensled (KO-K2), der er tilknyttet hvert sit skifteregister (SCHO-SCH2), og som får tilført slette-25 signalet (BG), udgangssignalet fra ækvivalenskoblingen (AE) og datastrømmens (PCM-D) bit, og hvis udgangssignal er det tilknyttede skifteregisters indgangssignal, samt ved en tæller (RZ) til tidskorrekt styring af netværket (N).