FI91698C - Menetelmä synkronisessa digitaalisessa tietoliikennejärjestelmässä käytettävän signaalin vastaanottamiseksi - Google Patents

Description

91698

Menetelmå synkronisessa digitaalisessa tietoliikennejår-jestelmassa kaytettavan signaalin vastaanottamiseksi 5

Keksinnon kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmå synkronisessa digitaalisessa tietoliikennejårjestelmåsså kaytettavan signaalin vastaanottamiseksi.

10 Nykyinen digitaalinen siirtoverkko on plesiokroni- nen, mikå tarkoittaa sitå, etta jokaisella 2 Mbit/s pe-ruskanavointijårjestelmållå on oma; toisista jarjestel-mistå riippumaton kellonsa. Taman johdosta ei ylemman asteen jårjestelmån bittivirrasta pystyta paikallistamaan 15 yhta 2 Mbit/s:n signaalia, vaan 2 Mbit/s:n signaalin erottamiseksi on ylemman tason signaali demultipleksoitava jokaisen våliasteen kautta 2 Mbit/s -tasolle. Tasta johtu-en on erityisesti haaroittuvien yhteyksien, joilla vaadi-taan useita multipleksereitå ja demultipleksereitå, ra-20 kentaminen ollut kallista. Toinen plesiokronisen siirto-verkon haitta on se, etta kahden er i laitevalmistajan laitteet eivat useinkaan ole keskenaan yhteensopivia.

Muun muassa ylla mainitut puutteet ovat johtaneet uuden synkronisen digitaalisen hierarkian SDH (Synchronous 25 Digital Hierarchy) maarittelyyn. Maarittely on tehty CCITTtn suosituksissa G.707, G.708 ja G.709. Synkroninen digitaalinen hierarkia perustuu STM-N -siirtokehyksiin (Synchronous Transport Module), joita on usealla hierar-kiatasolla N (N=l,4,16...) . Olemassa olevat PCM-jarjestel-20 mat, kuten 2, 8, ja 32 Mbit/s:n jarjestelmat multiplek- soidaan SDH-hierarkian alimman tason (N=l) synkroniseen 155,520 Mbit/s kehykseen, jota kutsutaan edella esitetyn mukaisesti STM-1 -kehykseksi. Ylemmilla hierarkiatasoilla ovat bittinopeudet alimman tason monikertoja. Periaattees-35 sa on synkronisen siirtoverkon kaikki solmut synkronoitu 2 91698 yhteen kelloon. Mikali jotkut solmut kuitenkin menettåisi-våt kytkennån yhteiseen kelloon, johtaisi se vaikeuksiin solmujen valisissa kytkennoissa. Vastaanotossa on kehyksen vaihe myos pystyttåvå selvittåmaån helposti. Edella mai-5 nittujen seikkojen takia on SDH-tietoliikenteessa otettu kåyttoon osoitin, joka on numero, joka osoittaa hyotykuor-man vaiheen kehyksen sisalla, toisin sanoen osoitin osoittaa siihen tavuun STM-kehyksesså, josta hyotykuorma alkaa.

Kuviossa 1 on havainnollistettu STM-N -kehyksen 10 rakennetta, ja kuviossa 2 yhta STM-1 -kehysta. STM-N -kehys koostuu matriisista, jossa on 9 rivia ja N kertaa 270 saraketta siten, etta jokaisen rivin sarakkeen ris-teyskohdassa on yksi tavu. N x 9: n ensimmaiset sarakkeen rivit 1-3 ja 5-9 kåsittavåt janneotsikon SOH (Section 15 Overhead), ja rivi 4 AU-osoittimen. Loppuosan kehysraken-teesta muodostaa N kertaa 261 sarakkeen pituinen osa, johon sisaltyy STM-N- kehyksen hyotykuormaosa.

Kuvio 2 havainnollistaa yhta STM-1- kehysta, jonka rivi on siis 270 tavun pituinen edella esitetyn mukaises-20 ti. Hyotykuormaosa kasittaa yhden tai useamman hallintoyk-sikon AU (Administration Unit). Kuvion esimerkkitapaukses-sa hyotykuormaosa muodostuu AU-4- yksikosta, johon on sijoitettu vastaavasti virtuaalinen kontti VC-4 (Virtual Container). (Vaihtoehtoisesti siirtokehys STM-1 voi sisål-25 taa kolme AU-3- yksikkoa, joista kuhunkin on sijoitettu vastaava virtuaalinen kontti VC-3). VC-4 muodostuu puo-lestaan kunkin rivin alussa olevasta yhden tavun pituises-ta (yhteensa 9 tavua) reittiotsikosta POH (PathOverhead) seka hyotykuormaosasta, jonka sisaltåmat alemman tason 30 kehykset sisaltavat myos tavuja, jotka mahdollistavat lii-tåntatasauksen suorittamisen mapituksen yhteydessa mapi-tettavan informaatiosignaalin nopeuden poiketessa jossain maårin nimellisarvostaan. (Informaatiosignaalin mapitusta siirtokehykseen STM-1 on kuvattu esimerkiksi patenttihake-35 muksissa AU-B-34689/89 sekå FI-914746.) li 3 91698

Jokaisella tavulla, joka on AU-4 -yksikossa on oma paikkanumeronsa. Edella mainittu AU-osoitin sisåltåå VC-4-kontin ensimmaisen tavun paikan AU-4 -yksikossa. Osoit-timien avulla voidaan suorittaa SDH-verkon eri pisteissa 5 positiivisia tai negatiivisia osoitintasauksia. Jos verkon solmuun, joka toimii tietyllå kellotaajuudella, tuodaan ulkopuolelta virtuaalinen kontti, jonka kellotaajuus on åskeista suurempi, on seurauksena datapuskurin tayttymi-nen. Talloin on suoritettava negatiivinen tasaus: vas- 10 taanotetusta VC-kontista siirretaan yksi tavu otsikkotilan puolelle ja osoittimen arvoa pienennetaan vastaavasti yhdellå. Jos taas vastaanotetulla VC-kontilla on solmun kellonopeuteen nåhden pienempi nopeus, pyrkii datapuskuri tyhjenemaån. Talloin on suoritettava positiivinen tasaus: 15 vastaanotettuun VC-konttiin lisataan taytetavu ja osoittimen arvoa kasvatetaan yhdella.

Kuvio 3 esittaa sita, kuinka STM-N-kehys on mahdol-lista muodostaa olemassaolevista bittivirroista. Nama bittivirrat (1,5, 2, 6, 8, 34, 45 tai 140 Mbit/s, jotka on 20 esitetty kuviossa oikealla) pakataan ensimmaisesså vai-heessa CCITTrn måårittelemiin kontteihin C (engl. Container) . Toisessa vaiheessa lisataan kontteihin ohjaus-tietoa sisaltavia otsikkotavuja, jolloin saadaan edella esitetty virtuaalinen kontti VC-ll, VC-12, VC-2, VC-3 tai 25 VC-4 (lyhenteiden perassa esiintyvista indekseista ensim-måinen viittaa hierarkiatasoon ja toinen bittinopeuteen).

TamM virtuaalinen kontti pysyy koskemattomana matkallaan synkronisen verkon lapi aina kontin maaranpaahan asti. -Virtuaalisista konteista muodostetaan edelleen (hierarki-50 atasosta riippuen) joko ns. aliyksikoita TU (Tributary Unit) tai edella esitettyja AU-yksikoita (AU-3 ja AU-4) lisaamalla niihin osoittimet. AU-yksikko voidaan mapittaa suoraan STM-1- kehykseen, mutta TU-yksikot on koottava aliyksikkoryhmien TUG (Tributary Unit Group) ja VC-3- sekå 35 VC-4- yksikoiden kautta AU-yksikoiden muodostamiseksi, 4 91698 jotka sitten voidaan mapittaa STM-1- kehykseen. Kuviossa 3 on mapitusta (engl. mapping) merkitty yhtenaisella ohuella viivalla, kohdistusta (aligning) katkoviivalla, ja mul-tipleksausta (multiplexing) yhtenaisella paksummalla vii-5 valla.

Kuten kuviosta 3 voidaan havaita, on STM-1 -kehyksen muodostamiseen olemassa useita vaihtoehtoisia tapoja, samoin voi esimerkiksi ylimman tason virtuaalisen kontin VC-4 sisalto vaihdella sen mukaan, milta tasolta ja miten 10 sita on lahdetty rakentamaan. STM-l-signaaliin voi siten sisMltya esim. 3 TU-3- yksikkoa tai 21 TU-2- yksikkoa tai 63 TU-12- yksikkoa tai jokin naiden mainittujen yksikkojen yhdistelma. Ylemman tason yksikon sisaltaessa useita alem-man tason yksikoitå, esim. VC-4- yksikon sisaltaessa vaik-15 kapa TU-12-yksikoita (joita on siis yhdessa VC-4- yksikds-sa yhteenså 63 kappaletta, vrt. kuvio 3), on alemman tason yksikdt mapitettu ylemman tason kehykseen kayttaen lomi-tusta (interleaving) siten, etta kustakin alemman tason yksikosta on ensin otettu perakkain ensimmaiset tavut, sen 20 jalkeen toiset tavut, jne. Kuvion 2 esimerkissa on esitet-ty, kuinka VC-4- yksikossa on ensin perakkain kaikkien 63 TU-12-yksikon ensimmaiset tavut, sen jalkeen kaikkien 63 TU-12- yksikon toiset tavut, jne.

Edellå kuvattuja SDH-kehysrakenteita seka niiden 25 muodostamista on kuvattu esimerkiksi viitteissa [1] ja [2], joihin viitataan tarkemman kuvauksen suhteen (viite-luettelo on selitysosan lopussa).

Edella mainittu osoitinmekanismi mahdollistaa eri yksikoiden joustavan vaihesiirron STM-kehyksen sisalla ja 30 pienentMa myos verkossa tarvittavien puskurimuistien koko-a. SDH-jarjestelmassa on osoittimia periaatteessa kahdella tasolla: AU-osoittimet ja TU-osoittimet, jotka siis osoit-tavat vastaavan virtuaalisen kontin VC ensimmaisen tavun AU- tai vastaavasti TU-yksikon sisalla. Osoitinta koskevat 35 CCITTrn maårittelyt on esitetty viitteessa [1], johon I.

5 91698 viitataan tarkemman kuvauksen suhteen.

Esimerkiksi AU-4 -osoitin muodostuu kuvion 4a esit-tåmållå tavalla yhdeksasta perakkaisesta tavusta Hl, Y, Y...H3, joista tavut Hl ja H2 on esitetty erikseen kuvi-5 ossa 4b. Varsinaisen osoitinarvon PTR muodostavat tavujen Hl ja H2 muodostaman sanan kymmenen viimeistå bittiå (bitit 7-16) . TU-osoittimen arvo muodostuu samalla tavalla tavujen Vi ja V2 muodostaman sanan kymmenestå viimeisestå bitistå. AU- ja TU-osoittimien koodaus on muutenkin varsin 10 samanlainen, mutta niilla on kuitenkin joitakin eroavai-suuksia, joita kuvataan seuraavassa.

Osoittimen arvon taytyy ensinnåkin olla maaratyllå alueella, jotta se voitaisiin hyvåksyå. AU-4-osoittimen hyvaksytty desimaaliarvo on valilla 0-782, ja esim. TU-12-15 osoittimen hyvaksytty desimaaliarvo valilla 0-139. Mainit-tuja arvoja kutsutaan offset-arvoiksi, koska ne ilmoitta-vat (kehysrakenteen sisalla) poikkeaman osoittimen ja vas-taavan virtuaalisen kontin ensimmaisen tavun valilla. Toi-seksi, jotta N-bittien (bitit 1-4) maarittelema uuden 20 datan lipun (NDF, New Data Flag) arvo Muusi" (NDF_enable) voitaisiin hyvåksya, pitaa AU-osoittimella kolmen bitin olla samoja, TU-osoittimella kaikkien bittien on oltava samoja. Uuden datan lippu NDF sallii osoittimen arvon mielivaltaiset muutokset, mikali ne ovat seurausta hyoty-25 kuormassa tapahtuvasta muutoksesta. Normaali toiminta (NDF_disabled) ilmoitetaan N-bittien arvoilla "0110", ja uusi osoittimen arvo (NDFenable) N-bittien arvoilla "lOOl" (eli invertoimalla normaalitilan bitit). Uuden datan lipulla ilmoitetaan talla tavalla, yhdessa osoit-20 timen uuden arvon kanssa, virtuaalisen kontin kohdistuksen (alignment) muutos kehyksen sisalla, mikali muutos tapah-tuu jostakin muusta syystå kuin positiivisesta tai nega-tiivisesta tasauksesta (lahetin voi pakottaa virtuaalisel-le kontille uuden kohdistuksen kehysrakenteen sisålla).

35 Mikåli uuden datan lippu osoittaa uutta osoitinarvoa 6 91698 (NDF_enable), ja osoitinarvo koostuu ykkosbiteistå (eli jos bitit 1-16 ovat seuraavanlaiset "1001SS1111111111"; missa S-bitit voivat olla ykkosia tai nollia toisistaan riippumatta), merkitsee se ketjutusta (engl. concatena-5 tion). Ketjutus tarkoittaa sita, etta esim. AU-4- yksikoi-tS on ketjutettu yhdeksi suureminaksi yksikoksi (ns. AU-4-Xc) , joka voi kuljettaa hyotykuormia, jotka tarvitsevat C- 4- konttia suureimnan kapasiteetin. (Vastaavasti voidaan TU-2- yksikoita ketjuttaa suuremmaksi yksikoksi, joka 10 pystyy kuljettamaan C-2-kontin kapasiteettia suurempia hyotykuormia.)

Mikåli kaikki bitit 1-16 ovat ykkosia, merkitsee se hålytysta (AIS, Alarm Indication Signal).

S-biteilla (bitit 5 ja 6) ilmoitetaan se, milla 15 (kuvassa 3 esitetyllå) hierarkiatasolla (esim. TU-12) kulloinkin toimitaan.

Edella kuvatun positiivisen ja negatiivisen tasa-uksen ilmoittamiseen kaytetaan 10-bittisen osoitinsanan I- ja D-bitteja. Mikali vahintaan kolme viidesta lisåys-20 eli I-bitista (bitit 7, 9, 11, 13 ja 15) on invertoitu, merkitsee se (tiettyjen lisaehtojen tayttyessa) positii-vista tasausta (I=Increment). Mikali puolestaan vahintaan kolme viidesta våhennys- eli D-bitistå (bitit 8, 10, 12, 14, 16) on invertoitu, merkitsee se (tiettyjen lisaehtojen 25 tayttyessa) negatiivista tasausta (D=Decrement).

CCITT:n suosituksen G.783 liitteesså B.l (viite [3]) maåritellaan tasaustoiminnat seuraavasti: - positiivisesta tasauksesta ilmoittava lisaystieto inc_ind = norm_NDF + SS + enemmisto I-biteista invertoitu 30 + enemmisto D-biteista ei-invertoitu + kolmessa edeltavås- så kehyksessa ei ole vastaanotettu uuden datan lipun arvoa "uusi" (NDF_enable), lisaystietoa (inc_ind) eika vahennys-tietoa (dec_ind), ja - negatiivisesta tasauksesta ilmoittava vahennystie-35 to dec_ind = norm_NDF + SS + enemmisto D-biteistå inver- li 7 91698 toitu + enemmisto I-biteistå ei-invertoitu + kolmessa edeltavåsså kehyksesså ei ole vastaanotettu uuden datan lipun arvoa "uusi" (NDF_enable), lisaystietoa (inc_ind) eika våhennystietoa (dec_ind).

5 Edella olevassa måaritelmåsså tarkoittaa jokainen ,,+,,-merkki loogista JA-toimintoa. Lisaksi normaali NDF eli norm_NDF on mååritelty niin, etta kaikki muut bittiyhdis-telmåt paitsi uuden datan lipun hyvåksytty arvo "uusiH (eli NDF_enable) katsotaan normaaleiksi.

10 Tasaustoimintojen hyvaksymisen ehdoksi esitetMån siis mm. sita, etta edellisesta tasaustoiminnosta pitSa olla kulunut våhintaan kolme kehysta tai edellisesta NDF:n avulla saadusta uudesta osoittimesta myos kolme kehysta.

TSmS on tehty siksi, etteivat vastaanottimen puskurimuis-15 tit vuotaisi yli.

CCITTrn alkuperåista suositusta on parannettu ETSI:n (European Telecommunication Standards Institute) uudessa suosituksessa (Annex PI to ETS DE/TM1015, 1992) siten, etta normaali NDF (norm_NDF) on vaihdettu edella kuvatuis-20 sa maaritelmissa maaritelmaan disabled_NDF. Uudessa maaritelmassa hylataan ne tasauspyynnot, joissa kaksi neljasta N-bitista on vaarin.

Ongelmana nykytilanteessa on kuitenkin havaittu olevan mm. se, ettei tiettyja virhetilanteita pystyta 25 korjaamaan kovin nopeasti, mikali noudatetaan olemassaole- via suosituksia. Esim. jos 2-4 kehyksen aikana tulkitaan kaksi tai useampi tasaustoimintopyynto, on ongelmana se, mika niista oli oikea tasaustoimintopyynto ja mika tai mitka vastaavasti siirtovirheista johtuvia virheellisiå 30 tasauspyyntoja. Edella viitatussa suosituksen G.783 liit-teessa B.l ongelma on ratkaistu siten, etta aina ensimmai-nen on oikea tasauspyynto ja loput ovat virheellisiå.

Koska lisåksi edella esitetyt SS-bitit vaikuttavat tasauspyynnon hyvåksymiseen, voi jo yhdenkin bitin siirto-35 virhe nåisså biteisså eståå tarpeellisen tasaustoiminnon 8 91698 suorittamisen.

Virheellinen tasaustoiminto aiheuttaa vahintaan kolme virheellista kehystå, joiden aikana data siirtyy vaarassa vaiheessa suhteessa osoittimiin. Yleenså korjaan-5 tuminen tulee kuitenkin keståmåån paljon kauemmin.

Esillå olevan keksinnon tarkoituksena onkin korjata edella kuvattu ongelma ja saada aikaan menetelmå, jonka avulla jarjestelman herkkyytta siirtovirheille voidaan våhentaa seka nopeuttaa virhetilanteiden korjautumista.

10 Tama saavutetaan keksinnon mukaisella menetelma11a, jolle on tunnusomaista se, mita kuvataan oheisen patenttivaa-timuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnon mukaisena ajatuksena on hyvaksyå tasaus-pyyntoja ilman edella esitettyå kolmen edeltåvån kehyksen 15 asettamaa rajoitusta ja poistaa myos S-bittien vaikutus tasauspyynnon hyvaksymiseen.

Keksinnon mukaisella menetelmalla voidaan toteuttaa vastaanottimen suorittama osoittimen tulkintaprosessi si-ten, etta siirtovirheet eivat turhaan aiheuta tasaustoi-20 minnan kieltamista, mika merkitsisi useiden kehysten ajan keståvaa virhetilannetta.

Keksinnon mukaisen ratkaisun lisaetu on se, etta se våhentaa vastaanottimessa tarvittavaa logiikkaa, koska ei tarvitse rakentaa laskuria, joka huolehtii siitå, etta 25 kolme edellista kehysta ei ole sisåltånyt tasaustoimintoa tai uuden datan lipun avulla låhetettyå uutta osoitinta.

Seuraavassa keksintoå kuvataan tarkemmin viitaten kuvioihin 5-7 oheisten piirustusten mukaisissa esimerkeis-så, joissa 30 kuvio 1 esittåå yhden STM-N- kehyksen perusraken- netta, kuvio 2 esittåå yhden STM-1- kehyksen rakennetta, kuvio 3 esittåå STM-N- kehyksen muodostamista ole-massaolevista PCM-jårjestelmistå, 35 kuvio 4a esittåå tarkemmin AU-4- osoitinta, 9 91698 kuvio 4b esittaa tarkemmin kuviossa 4a esitetyn AU- 4- osoittimen tavuja Hl ja H2, kuvio 5 esittaa lohkokaaviona SDH-ristikytkentalai-tetta, jonka synkronointiyksikoissa keksinnon mukaista 5 menetelmaa voidaan kayttaa, kuvio 6 on tiladiagrammi, joka esittaa vastaanot-timen påStiloja seka eri tiloissa tapahtuvia siirtymia, ja kuvio 7 esittaa vuokaaviona keksinnon mukaista osoittimen tulkintaprosessia.

10 Kuviossa 5 on esitetty eras SDH-verkon osa, jossa keksinnon mukaista menetelmaa voidaan kayttaa. Tamå osa on SDH-ristikytkentålaitteen 51 synkronointiyksikko 52, jossa ristikytkentalaitteeseen 51 tulevan signaalin hyotykuorma varastoidaan tulevasta signaalista uutetun kellosignaalin 15 tahdissa elastiseen puskuriin ja luetaan siita ristikyt-kentalaitteen kellosignaalin tahdissa. Esim. 63 kappaletta TU-12- signaaleja sisaltåva, STM-1 -kehysrakenteen omaava signaali tuodaan synkronointiyksikossa 52 ensin yhteiseen AU-tulkintayksikkoon, joka tulkitsee AU-osoitintiedot seka 20 H4-tavun VC-4-kontin reittiotsikossa (POH) loytaakseen kehysrakenteeseen sisaltyvat TU-12-kehykset. Taman jalkeen tulkintayksikko jakelee kunkin TU-12 -kanavan tavut omalle TU-tulkintayksikolleen, joita on tasså tavanomaisessa ta-pauksessa tyypillisesti siis yhteensa 63 kappaletta. TU-25 tulkintayksikko tulkitsee edelleen kunkin TU-12-kanavan osoittimen loytaakseen VC-12-signaalin vaiheen. Edella mainittua synkronointiyksikkoa on kuvattu tarkemmin suoma-laisissa patenttihakemuksissa 922567-922569, joissa on myos esitetty ratkaisu, jolla valtetåån 63 rinnakkaista 30 tulkintayksikkoa. Koska synkronointiyksikon rakenne ei kuitenkaan kuulu tamån keksinnon piiriin, viitataan tar-kemman kuvauksen suhteen mainittuihin hakemuksiin. On kui-tenkin huomattava, etta keksinnon mukaista menetelmaa voidaan kayttaa seka tunnetussa etta uudessa ratkaisussa, 35 jotka molemmat esitetaån edella mainituissa hakemuksissa.

10 91698

Paitsi edellå kuvatussa synkronointiyksikossa, voidaan keksinnon mukaista menetelmaå kayttaa myos SDH-verkon johtoliitannoisså, esim. 2 Mbit/s:n johtoliitån-tåyksikossa, jossa 2 Mbit/s:n kanavat erotetaan kehysra-5 kenteesta, tai esim. STM-1- liitåntåyksikossa.

Vastaanottimessa suoritettavaa osoittimen tulkintaa voidaan esittåå kuvion 6 tapaan tiladiagrammina, jossa vastaanottimen tulkintakoneella on kolme mahdollista påå-tilaa: normaalitila NORM, hålytystila AIS (Alarm Indicati-10 on Signal) ja jo edella kuvattu osoittimen menetystila LOP (Loss of Pointer). Naissa tiloissa mahdolliset tapahtumat, jotka ovat siis seurausta vastaanotetun osoittimen tulkin-nasta, on esitetty kunkin tilan osalta seuraavissa kolmes-sa taulukossa. Selvyyden vuoksi on tapahtumien nimitykset 15 sailytetty englanninkielisina, jotta vastaavuus SDH-suosi-tuksiin seka muuhunkin tekniikan tasoon olisi selkea. Sulkuihin on kuitenkin lisatty vastaava suomenkielinen nimitys.

NORM-tilan tapahtuma Maaritelma 20 active_point (voimassa Uuden datan lippu (NDF) saa oleva osoitin) arvon "normaali" (NDF_disa- bled) ja offset-arvo on sal-litulla alueella ja yhtasuu-ri kuin voimassa oleva offset-arvo.

new_point (uusi osoitin) Uuden datan lippu saa arvon "normaali" (NDF_disabled) ja offset-arvo on sallitulla alueella ja erisuuri kuin voimassa oleva offset-arvo.

I: 11 91698 NDF_enable (uuden datan Uuden datan lippu saa arvon lippu) "uusi" (NDF_enable) ja off- set-arvo on sallitulla alu-eella.

AIS_ind (AlS-hålytys) 16-bittinen osoitinsana saa arvon "1111 1111 1111 1111" inc_ind (lisåystieto) Uuden datan lippu saa arvon "normaali" (NDF_disabled) ja enemmisto I-biteistå on in-vertoitu ja enemmistoa D-biteistå ei ole invertoitu.

5 dec_ind (våhennystieto) Uuden datan lippu saa arvon "normaali" (NDF_disabled) ja enemmisto D-biteistå on invertoitu ja enemmistoa I-biteistå ei ole invertoitu.

NORM_inv_point (NORM- Jos ei vastaanoteta AIS-ha- tilan virheellinen osoi- lytysta, uuden datan lipun tin) arvoa "uusi" (eli NDF_ena- ble) tai voimassa olevaa osoitinta (active_point).

10 AIS-tilan tapahtuma Maåritelmå active_point (voimassa ei mååritelty oleva osoitin) new_point (uusi osoitin) Uuden datan lippu (NDF) saa arvon "normaali" (NDF_disa-bled) ja offset-arvo on sallitulla alueella.

12 91698 NDF_enable (uuden datan Uuden datan lippu saa arvon lippu) "uusi" (NDF_enable) ja offset- arvo on sallitulla alueella.

AIS_ind (AlS-hålytys) 16-bittinen osoitinsana saa arvon "1111 1111 1111 1111" inc_ind (lisåystieto) ei maaritelty 5 dec_ind (vahennystieto) ei maaritelty AIS_inv_point (AIS-tilan (I) Jos ei vastaanoteta AIS-virheellinen osoitin) hålytystå eika uuden datan lipun arvoa "uusi" (NDF_ena-ble), tai (II) jos ei vastaanoteta AIS-halytysta.

10 LOP-tilan tapahtuma Mååritelmå active_point (voimassa ei maaritelty oleva osoitin) new_point (uusi osoitin) Uuden datan lippu saa arvon "normaali" (NDF_disabled) ja offset-arvo on sallitulla alueella.

15 NDF_enable (uuden datan Uuden datan lippu saa arvon lippu) "uusi" (NDF_enabled) ja off set-arvo on sallitulla alueella .

AIS_ind (AIS-halytys) 16-bittinen osoitinsana saa arvon "1111 1111 1111 1111" inc_ind (lisåystieto) ei maaritelty 13 91698 dec_ind (våhennystieto) ei maaritelty LOP_inv_point (LOP-tilan (I) Virheellisen osoittimen virheellinen osoitin) laskuria ei påivitetå ollen- kaan, tai (II) kaikki osoiti-narvot, jotka ovat erisuuria kuin AlS-hålytys, tai (III) kaikki osoitinarvot, jotka ovat erisuuria kuin AlS-håly-tys ja uuden datan lipun arvo "uusi".

5 Kuten edella olevista taulukoista havaitaan, voidaan osoittimen edella esitetyt tavut Hl ja H2 (bitit 1-16) ilmoittaa korkeintaan seitsemån erilaista tapahtu-maa. Keksinnon mukaisesti on lisaystieto maaritelty nor-maalitilassa siten, etta lisåystiedoksi katsotaan tilanne, 10 jossa uuden datan lippu saa arvon "normaali" (NDF_disa-bled) ja enemmisto I-biteista on invertoitu, eika enemmis-toå D-biteista ole invertoitu. Vastaavasti vahennystie-doksi katsotaan tilanne, jossa uuden datan lippu saa arvon "normaali" (NDF_disabled) ja enemmisto D-biteista on in-15 vertoitu, eikå enemmistoa I-biteista ole invertoitu. Uuden datan lipun arvoksi "normaaliksi" hyvaksyttavat arvot kuvataan jåljempånå.

Keksinnon mukaisesti on siis (l) kolmea edeltavaa kehysta koskeva rajoitus poistettu tasaustoimintojen hy-20 vaksymisessa, ja jokainen hyvaksytty tasaustoiminto to-teutetaan, ja (2) SS-bittien vaikutus tasaustoiminnon hyvaksymiseen on poistettu kokonaan.

Vastaanottimen siirtymista eri påatilojen valilla seka paåtilan sisallå toiseen sisåiseen tilaan ohjataan 25 kåytånnosså laskureilla, jotka ovat seuraavassa taulukossa esitetyn kaltaiset. Jotta vertailu tunnettuun tekniikkaan såilyisi helpompana, on nimitykset såilytetty edelleen 14 91698 englanninkielisinå, ja vastaava suomenkielinen termi on lisåtty sulkuihin. Laskurin englanninkielisen nimen alussa oleva viitemerkki (N tai 3) ilmoittaa kyseisen laskurin maksimiarvon. Laskur it ovat modulolaskimia, mikå merkitsee 5 sitå, etta arvon saavuttaessa ylarajansa laskin aloittaa jålleen alusta.

LASKURI TOIMINTA

N x NDF_enable (NDF-lippulas- Laskee peråkkåisiå NDF_enable- 10 kuri), misså (N= 8.-.10) tapahtumia ja ohjaa siirtymis- tå NORM-tilasta LOP-tilaan.

3 x new_point (uuden osoitti- Laskee peråkkåisiå new_point-men laskuri) tapahtumia ja ohjaa siirtymi- siå LOP- ja AIS-tiloista NORM-tilaan sekå NORM-tilasta NORM-tilaan (muutos offset-arvos-sa) .

N x inv_point (virheellisen Laskee peråkkåisiå inv_point- osoittimen laskuri) tapahtumia ja ohjaa siirtymi- siå NORM- ja AIS-tiloista LOP- tilaan .

15 3 x AIS_ind (hålytyslaskuri) Laskee peråkkåisiå AIS_ind- • tapahtumia ja ohjaa siirtymi- siå NORM- ja LOP-tiloista AIS-tilaan.

Kun laskurin maksimiarvo saavutetaan, ovat eri tiloissa suoritettavat toimenpiteet seuraavanlaiset: 1. NORM-tila 20 - N x NDF_enable: siirtyminen LOP-tilaan, - 3 x new_point: siirtyminen NORM-tilaan (offset-arvon muutos), li 15 91698 - N x inv_point: siirtyminen LOP-tilaan, - 3 x AIS_ind: siirtyminen AIS-tilaan.

2. LOP-tila 5 - N x NDF_enable: ei relevantti - 3 x new_point: siirtyminen NORM-tilaan, - N x inv_point: ei relevantti, - 3 x AIS_ind: siirtyminen AIS-tilaan.

10 3. AIS-tila - N x NDF_enable: ei relevantti - 3 x new_point: siirtyminen NORM-tilaan, - N x inv_point: siirtyminen LOP-tilaan, - 3 x AIS_ind: ei relevantti.

15 Kolmen peråkkåisen uuden osoittimen offset-arvon tåytyy olla keskenaan yhtåsuuria, muutoin uuden osoittimen laskuri nollataan valilla. N:n arvo on kåytannossa valilla 8...10.

Mikali vastaanotetaan virheellinen osoitin, kas-20 vatetaan virheellisen osoittimen laskurin arvoa yhdella, muuten nollataan virhelaskuri. Jos virheellisen osoittimen laskuri saavuttaa maksimiarvonsa, siirrytaan normaali- ja halytystilasta osoittimen menetystilaan. Esim. jokainen normaalitilassa tulkittu tasaustoiminto (inc_ind tai 25 dec_ind) kasvattaa virheellisten osoittimien lukumaåraa yhdella, samoin kuin jokainen normaalitilassa tulkittu uusi osoitin (new_point).

Edella kuvatut siirtymiset on kuvattu kuviossa 6 katkoviivoilla. Lisaksi kuviossa 6 on esitetty halytysti-30 lassa tapahtuva yksittaisen uuden datan lipun vastaanotto (yhdessa sallitun osoitinarvon kanssa), joka aiheuttaa siirtymisen normaalitilaan NORM. Tamå on ainoa yksittåinen tapahtuma, joka aiheuttaa siirtymisen paatilasta toiseen.

Kuviossa 6 on lisaksi esitetty normaalitilan si-35 sålla tapahtuvia muutoksia. Nåitå ovat (1) lisåys- tai 16 91698 våhennystiedon vastaanotto inc_ind/dec_ind ja (2) yksit-tåisen uuden datan lipun vastaanotto, jotka molemmat aihe-uttavat sinanså tunnetulla tavalla offset-arvon muutoksen normaalitilassa, seka voimassa olevan osoittimen vastaan-5 otto (active_point). Lisaksi kuviossa on esitetty AIS- ja LOP-tiloissa tapahtuvia sisaisia muutoksia.

Seuraavassa osoittimen tulkintaprosessi esitetaan tarkemxnin viitaten samalla kuvion 7 vuokaavion vastaaviin kohtiin.

10 Aluksi vastaanotetaan vastaanottimella SDH-jår- jestelmån mukainen kehysrakenne, josta erotetaan osoitin-tiedot sinansa tunnetulla tavalla (vaihe 70).

1. Vaiheessa 71 testataan, koostuuko edella esitetty 16-bittinen osoitinsana kokonaan ykkosistå. Mikåli 15 nSin on, tulkitaan osoitinarvo AlS-hålytykseksi (vaihe 72) .

NORM-tilassa sailytetaan voimassa oleva osoitin ja halytyslaskurin lukemaa kasvatetaan yhdellå (3 x AIS_ind <= 3 x AIS_ind + 1, vaihe 73a). NDF-lippulaskuri, 20 virheellisen osoittimen laskuri ja uuden osoittimen lasku-ri nollataan. Mikali hålytyslaskuri saavuttaa ylarajansa (3) , vaihtuu tila hålytystilaksi (AIS) ja hålytyslaskuri voidaan nollata (vaihe 73b).

AIS-tilassa ei tapahdu siirtymaa. Halytys- ja 25 NDF-lippulaskurit eivat ole relevantteja, joten ne voidaan nollata. Uuden osoittimen laskuri ja virheellisen osoittimen laskuri nollataan.

LOP-tilassa kasvatetaan halytyslaskurin arvoa yhdellå (3 x AIS_ind <= 3 x AIS_ind + 1, vaihe 73a) ja 30 uuden osoittimen laskuri nollataan. Virheellisen osoittimen laskuri ja NDF-lippulaskuri eivat ole relevantteja, joten ne voidaan nollata. Mikåli hålytyslaskuri saavuttaa ylårajansa, vaihtuu tila hålytystilaksi (AIS) ja hålytyslaskuri voidaan nollata (vaihe 73b).

35 2. S-bittejå (kuvio 4b, bitit 5 ja 6) ei tarkis- I: 17 91698 teta muissa yhteyksissa kuin vaiheessa 71.

3. Vaiheessa 74 tarkistetaan uuden datan lipun (NDF) arvo. Mikali kyseinen arvo NDF="1001" (TU-osoitti-melta vaaditaan edella kuvatulla tavalla tarkkaa vastaa- 5 vuutta ja AU-osoittimelta 3 bitin vastaavuutta eli jotakin arvoista "1001", "1000'', "1011", "1101" tai "0001") ja 10-bittinen osoittimen arvo PTR on sallitulla offset-alueel-la, tulkitaan tapahtuma uudeksi data lipuksi (NDF_enable) (vaihe 74a).

10 NORM-tilassa kasvatetaan tasså tapauksessa NDF- lippulaskurin arvoa yhdella (N x NDF_enable <= N x NDF_ena-ble + l, vaihe 75a) ja uuden osoittimen laskuri, halytys-laskuri ja virheellisen osoittimen laskuri nollataan. Mikali NDF-lippulaskuri saavuttaa ylarajansa (N), siirry-15 tSan LOP-tilaan ja NDF-lippulaskuri nollataan (vaihe 75b). MikSli NDF-lippulaskuri ei ole saavuttanut ylarajaansa, paivitetaån voimassa olevan osoittimen arvoksi uuden osoittimen arvo (vaihe 75c).

AIS-tilassa aiheuttaa yksikin NDF_enable-tapah-20 tuma valittoman siirtymisen NORM-tilaan. Uudesta osoitti-mesta tulee talloin voimassa oleva osoitin (vaihe 75c) ja kaikki laskurit nollataan.

LOP-tilassa ei tapahdu siirtymia. NDF-lippulaskuri ja virheellisen osoittimen laskuri eivåt ole rele-25 vantteja, joten ne voidaan nollata. Uuden osoittimen laskuri ja hålytyslaskuri nollataan samoin.

4. Mikali vaiheessa 74 tutkittava NDF-sana on jokin seuraavissa taulukoissa esitettavistå sanoista, tulkitaan tilanne normaaliksi (NDF_disabled), ja 10-bit- 30 tistå osoitinarvoa PTR tulkitaan seuraavien alasaåntojen 4.1...4.2.3 mukaan.

AU-NDF TU-NDF

0000 0000 0010 0001 35 0011 0010 18 91698 0100 0011 0101 0100 0110 (normaali) 0101 0111 0110 (normaali) 5 1010 0111 1100 1000 1110 1010 1111 1011 1100 10 1101 1110 1111

Kuten taulukoista ilmenee, uuden datan lipun arvoksi "normaali" katsotaan TU-osoittimen tapauksessa 15 arvoa "1001" lukuunottamatta kaikki muut arvot ja AU-osoi-ttimen tapauksessa kaikki muut arvot, paitsi ne, jotka poikkeavat arvosta "1001" korkeintaan yhdellå bitilla.

4.1 Tama alisaanto on voimassa vain NORM-tilassa, koska voimassa oleva osoitin on maårittelemåton AIS- ja 20 LOP-tiloissa. AIS- ja LOP-tilojen tapauksessa siirrytaan suoraan alisaantoon 4.2.

Mikali vaiheessa 76 suoritettavassa testissa todetaan, etta 10-bittinen osoitinarvo PTR on sama kuin voimassaolevan osoittimen arvo, on tiladiagrammissa ky-25 seessa voimassa olevan osoittimen tapahtuma, joka on nor-maali tapaus ja kaytannosså siis myos selvasti yleisin tapaus. Kaikki edellå kuvatut laskurit nollataan, mutta mitåan muuta ei muuteta (vaihe 77).

4.2 Mikali 10-bittinen osoitinarvo PTR eroaa 30 voimassa olevan osoittimen arvosta tai mikali voimassa oleva osoitin on maårittelemåton (AIS- ja LOP-tilat), jatketaan seuraavasti: 4.2.1 Mikali osoittimen arvo on sallitulla alu-eella, tarkistetaan, ilmaistiinko sama arvo edellisessa 35 osoittimessa (vaihe 78).

* ψ li 19 91698

Mikali vastaus on myonteinen, kasvatetaan uuden osoittimen laskurin arvoa yhdella (vaihe 78a). Tåmån jal-keen testataan vaiheessa 79, onko uuden osoittimen laskuri saavuttanut ylarajansa (3). Mikali nain on, muuttuu tila 5 NORM-tilaksi, uuden osoittimen arvo hyvaksytåån ja kaikki laskurit nollataan virheellisen osoittimen laskuria lu-kuunottamatta. NORM-tilassa tama merkitsee ainoastaan offset-arvon muutosta (vaihe 79a).

Mikali vastaus on kielteinen, tulkitaan uusi 10 osoitinarvo vastaanotetuksi (vaihe 80) , uuden osoittimen laskuri nollataan, ja laskurin arvoa kasvatetaan yhdella.

Uuden osoittimen arvo talletetaan (vaihe 81).

NORM-tilassa kasvatetaan keksinnon mukaisesti virheellisen osoittimen laskuria yhdella ja NDF-lippulas-15 kuri seka halytyslaskuri nollataan. Taman jSlkeen testataan vaiheessa 82, onko virheellisen osoittimen laskuri saavuttanut ylarajansa (N). Mikali nain on, muuttuu tila LOP-tilaksi ja virheellisen osoittimen laskuri voidaan nollata (vaihe 83) .

20 AIS-tilassa kasvatetaan samoin virheellisen osoittimen laskuria yhdella. NDF-lippulaskuri ja halytyslaskuri eivat ole relevantteja, joten ne voidaan nollata.

Mikali vaiheessa 82 havaitaan, etta virheellisen osoittimen laskuri on saavuttanut ylarajansa, muuttuu tila LOP-25 tilaksi ja virheellisen osoittimen laskuri voidaan nollata (vaihe 83).

LOP-tilassa nollataan halytyslaskuri. Virheellisen osoittimen laskuri ja NDF-lippulaskuri eivat ole relevantteja, ja ne voidaan nollata (ei esitetty kuviossa).

30 4.2.2 Tåmå alisaanto on voimassa ainoastaan NORM- tilassa, koska voimassa olevan osoittimen arvo on maarit-telemåton AIS- ja LOP-tiloissa. AIS- tai LOP-tilan tapauk-sessa edetaan suoraan kohtaan 5.

Mikali enemmisto (3, 4 tai 5) viidesta I-bitista 35 on invertoitu voimassa olevaan osoittimeen verrattuna, 20 91698 eika enemmistoa (3, 4 tai 5) viidesta D-bitista ole inver-toitu, tulkitaan keksinnon mukaisesti vaiheessa 84b kysy-myksesså olevan lisaystieto (inc_ind), jolloin voimassa olevan osoittimen arvoa lisataan yhdella (vaihe 85b). NDF-5 lippulaskuri ja halytyslaskuri nollataan ja virheellisen osoittimen laskurin arvoa lisataan yhdella (vaihe 86) .

Mikali offset-arvo on sallitulla alueella, paivitetaan uuden osoittimen laskuria kohdan 4.2.1 mukaisesti (NORM-tila), muussa tapauksessa nollataan uuden osoittimen las-10 kuri.

4.2.3 Tama alisaanto on voimassa vain NORM-ti-lassa, koska voimassa olevan osoittimen arvo on mååritte-lemMton AIS- ja LOP-tiloissa. AIS- tai LOP-tilan tapauksessa edetaan suoraan kohtaan 5.

15 Mikali enemmisto (3, 4 tai 5) viidesta D-bitista on invertoitu voimassa olevaan osoittimeen verrattuna, eika enemmistoa (3, 4, 5) viidesta I-bitista ole inver toitu, tulkitaan keksinnon mukaisesti vaiheessa 84a kysy-myksessa olevan vahennystieto (dec_ind), jolloin voimassa 20 olevan osoittimen arvosta vahennetaan yksi (vaihe 85a) . NDF-lippulaskuri ja halytyslaskuri nollataan ja virheellisen osoittimen laskurin arvosta vahennetaan yksi (vaihe 86) . Mikali offset-arvo on alueella, paivitetaan uuden osoittimen laskuria kohdan 4.2.1 mukaisesti (NORM-tila), 25 muussa tapauksessa nollataan uuden osoittimen laskuri.

5. Mikali yksikaån kohdista l, 3, tai 4 ei påde, tulkitaan osoitin virheelliseksi (inv_point).

NORM-tilassa kasvatetaan virheellisen osoittimen laskuria ja uuden osoittimen laskuri, halytyslaskuri ja 30 NDF-lippulaskuri nollataan (vaihe 86). Mikali virheellisen osoittimen laskuri saavuttaa ylarajansa (N) , siirrytaån LOP-tilaan, jolloin ko. laskuri voidaan nollata.

AIS-tilassa kasvatetaan virheellisen osoittimen laskuria yhdella ja uuden osoittimen laskuri nollataan.

35 Halytyslaskuri ja NDF-lippulaskuri eivat ole relevantteja, 21 91698 ja ne voidaan nollata. Jos virheellisen osoittimen laskuri saavuttaa ylårajansa, siirrytåån LOP-tilaan ja ko. laskuri voidaan nollata.

LOP-tilassa ei tapahdu siirtymiå. Uuden osoitti-5 men laskuri ja hålytyslaskuri nollataan. Virheellisen osoittimen laskuri ja NDF-lippulaskuri eivat ole relevant-teja, ja ne voidaan nollata.

6. NORM-tilan tapauksessa hyvaksytaan, kuten edella esitettiin, lisaystieto- (inc_ind), våhennystieto- 10 (dec_ind) ja NDF_enable-tapahtumat aina, kun ne ilmais-taan, vaikka ne esiintyisivatkin perakkain. AIS-tilassa hyvaksytaan myos NDF_enable-tapahtuma aina, kun sellainen ilmaistaan.

7. Ketjutuksen tarkistus suoritetaan ja tieto 15 siita valitetåan edelleen eteenpåin, mikali tarpeellista.

Osoittimen tulkinnassa ketjutusta kasitellaan virheelli-senS osoittimena ja se johtaa siirtymiseen osoittimen menetystilaan (LOP), mikali ketjutustieto esiintyy ennalta mSSratyn kehysmaaran (N kpl) ajan.

20 Edella esitettya osoittimen tulkintaprosessia on esitetty myos taman hakemuksen kanssa samanaikaisesti jatetyssa rinnakkaisessa FI-patenttihakemuksessa, joka koskee lahemmin virheellisten osoittimien maarittelya vastaanottimen paatiloissa.

25 Vaikka keksintoa on edella selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvaa, ettei keksinto ole rajoittunut siihen, vaan sita voidaan muunnella edella ja oheisissa patenttivaatimuksissa esi-tetyn keksinnollisen ajatuksen puitteissa. Vaikka edella 30 on esimerkkina kaytetty SDH-spesifisia termeja, soveltuu keksinto yhta hyvin kaytettavaksi myos esim. vastaavassa amerikkalaisessa SONET-jarjestelmåsså tai missa tahansa muussa vastaavassa jarjestelmåsså, jossa kehysrakenne muo-dostuu ennalta maaråtysta maårastå vakiopituisia tavuja, 35 ja joka kehysrakenne kåsittaa osoittimen, joka osoittaa 22 91698 hyotykuorman vaiheen kehysrakenteen sisallå.

Viiteluettelo: 5 [1] , CCITT Blue Book, Recommendation G.709: "Synchronous Multiplexing Structure," May 1990.

[2] . SDH - Ny digital hierarki, TELE 2/90.

[3] . CCITT Blue Book, Recommendation G.783: "Cha-10 racteristics of Synchronous Digital Hierarchy (SDH) Multiplexing Equipment Functional Blocks," August 1990, Annex B.

Il

Claims (2)

23 91698

1. Menetelma synkronisessa digitaalisessa tieto-liikennejarjestelmassa, kuten SDH- tai SONET-jarjestel-5 massa kaytettavan signaalin vastaanottamiseksi, joka sig-naali omaa kehysrakenteen, joka muodostuu ennalta maara-tysta maarasta vakiopituisia tavuja, ja joka sisaltaa osoittimen, joka osoittaa hyOtykuorman vaiheen kehysrakenteen sisaiia, jossa menetelmassa suoritetaan osoitti-10 men tulkinta, jossa vastaanottimella on kolme mahdollista paatilaa, joiden vaiilia se siirtyy tapahtumalaskureiden ohjaamina, jotka paatilat ovat normaalitila (NORM), osoittimen menetystila (LOP) ja halytystila (AIS), ja jotka laskurit laskevat ennalta maarattyja tapahtumia 15 kussakin mainitussa paatilassa, jotka mainitut tapahtumat kSsittSvat negatiivista osoitintasausta osoittavan vShen-nystiedon (decind) vastaanoton ja positiivista osoitintasausta osoittavan lisSystiedon (inc_ind) vastaanoton, joiden tasaustoimintojen ilmoittamisessa kaytetaan osoit-20 timen kSsittSmia I- ja D-bitteja, ja uutta osoittimen ar-voa osoittavan uuden datan lipun (NDF_enable) vastaanoton, tunnettu siita, etta normaalitilassa katso-taan: - (i) lisSystiedoksi kaikki ne tapahtumat, joissa 25 on vastaanotettu uuden datan lipun arvo "normaali" (NDF_disabled) ja enemmistO I-biteista on invertoitu, eika enemmistda D-biteista ole invertoitu, ja - (ii) vahennystiedoksi kaikki ne tapahtumat, joissa on vastaanotettu uuden datan lipun arvo "normaali" 30 (NDFdisabled) ja enemmistd D-biteista on invertoitu, eika enemmistda I-biteista ole invertoitu, jolloin uuden datan lipun arvoksi "normaali" katsotaan sen arvo "0110" ja siita ennalta maarattyjen rajojen puitteissa poikkeavat arvot. 24 91698

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmå, tunnettu siita, etta uuden datan lipun arvoksi "normaali" katsotaan TU-osoittimen tapauksessa arvoa "1001" lukuunottamatta muut arvot ja AU-osoittimen tapauk-5 sessa kaikki muut arvot, paitsi ne, jotka poikkeavat ar-vosta "1001" korkeintaan yhdelia bitilia. > l 25 91698