FI93291B - Menetelmä lisädatan liittämiseksi bipolaarisella johtokoodilla koodattuun datasignaaliin - Google Patents

Description

93291

Menetelmä lisädatan liittämiseksi bipolaarisella johtokoo-dilla koodattuun datasignaaliin Tämän keksinnön kohteena on menetelmä llsädatan 5 liittämiseksi bipolaarisella johtokoodilla koodattuun datasignaaliin käsittäen yksikäsitteisesti tunnistettavan, etukäteen määritellyn bittikuvion tunnistamisen datasig-naallsta ja yksikäsitteisesti tunnistettavissa olevan modifikaation synnyttämisen datasignaaliin ainakin joidenkin 10 näiden tunnistettujen bittikuvioiden kohdalla lisädatan asynkroniseksi liittämiseksi datasignaaliin.

Yllä kuvatun kaltainen menetelmä tunnetaan esimerkiksi EP-patenttihakemuksesta 443 712. Tämän julkaisun mukaisessa menetelmässä etsitään neljän ykkösen tai myös 15 neljän nollan muodostamia bittikuvioita. EP-hakemusjulkaisun 443 712 mukaisesti neljän ykkösen jono, joka esimerkiksi HDB3-koodissa koodataan polaariteeteiltään vuorotte-levasti, esimerkiksi +-+- tai lisäkoodataan siten, että koodi muuttuu muotoon ++— tai —++, mikä ei muuta 20 koodin kokonais-DC-sisältöä, mutta on tunnistettavissa kahdesta peräkkäisestä, polariteetiltaan samankaltaisesta bitistä. Vastaavan tyyppisiä muutoksia ehdotetaan tehtäväksi neljän nollan jonoa koodattaessa, jolloin käytetään hyväksi neljän nollan jonoa HDB-3 koodilla koodattaessa < < · 25 tehtäviä koodirikkeitä. Lisäkoodaus suoritetaan siis HDB3-koodattuun bittivirtaan ja se tulee poistaa ennen kuin koodattu data voidaan palauttaa alkuperäiseksi bittijonoksi. Kyseinen menetelmän avulla, kun lisäkoodauksen kohteina ovat sekä neljän ykkösen jonot että neljän nollan jonot 30 koodattuna kahdella eri tavalla, saadaan aikaan kolme : erillistä kanavaa lisädataa varten. Kun kaikkia näitä ka navia käytetään, saadaan satunnaiselle bittivirralle lisä-datan siirtonopeudeksi 1/8 päädatan siirtonopeudesta.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on tuoda esiin 35 uusi tapa lisädatan liittämiseksi bipolaarisella johtokoo- 2 93291 dilla koodattuun datasignaaliin, johon tapaan ei liity edellä kuvatun menettelyn rajoituksia toisaalta koodirik- , keiden esiintymisen tarpeellisuuteen ja toisaalta tarpeeseen erikseen purkaa tehty lisäkoodaus. Täten sen tulee 5 soveltua käytettäväksi myös AMI-johtokoodin kanssa eikä pelkästään HDBn-johtokoodien kanssa, kuten aiemmin tunnetut ratkaisut. Tavoitteena on myös parantaa lisädatan siirtonopeutta.

Edellä mainitut tavoitteet saavutetaan keksinnön 10 mukaisen menetelmän avulla, jolle on tunnusomaista, että modifikaation synnyttäminen käsittää lisädatalla koodattavaksi halutun, tunnistetun bittikuvion ainakin jonkin bitin ja kaikkien sitä seuraavien datasignaalin bittien polariteetin vaihdon.

15 Edullisesti etukäteen määritelty bittikuvio on jo kin bittikuvioista 11, 101 ja 111.

Keksinnön menenetelmässä aiheutetaan koodattuun bittijonoon ainoastaan polariteettivirheitä, jotka ovat helposti ja yksikäsitteisesti löydettävissä. Sen sijaan 20 alkuperäisen bipolaarisena johtokoodilla koodatun bitti-jonon bittejä ei lainkaan muuteta, joten tehtyä lisäkoo-dausta ei tarvitse erikseen purkaa. Keksinnön mukaisessa lisäkoodauksessa koodaussäänöt voivat olla hyvin yksinkertaiset. Koodaus voidaan suorittaa esimerkiksi siten, että • » 25 lisäkoodauksen suorittaminen koodauksen kohteeksi valitun bittikuvion kohdalla merkitsee ykköstä ja lisäkoodauksen poisjättö puolestaan merkitsee nollaa.

Keksinnön mukaista koodaustapaa käytettäessä saadaan syntymään yksi ylimääräinen datakanava, jonka siirto-. 30 kapasiteetti on kuitenkin korkeintaan neljäsosa pääkanavan : siirtokapasiteetista (jos käytetään koodaukseen bittiku viota 11). Tällaista lisädatakanavaa voidaan käyttää esimerkiksi kahden päätelaitteen välissä, silloin kun näiden välillä tulee siirtää esimerkiksi prosessoreiden välistä 35 pääsignaalia hitaampaa kontrollitietoa eikä tälle kontrolli 3 93291 litiedolle ole käytettävissä tai haluta rakentaa kustannuksiltaan kallista erillistä siirtojohtoa. Keksinnön mukaista menetelmää voidaan edullisesti soveltaa esimerkiksi jaetuissa mikroaaltoradioissa, joissa alayksikön (sisäyk-5 sikkö laitetiloissa) ja yläyksikön (mastossa antennin yhteydessä oleva yksikkö) välillä on päädatan ja sähkönsyö-tön takia jo kaksi kaapelia. Keksinnön mukaisessa lisäda-takanavassa ylä- ja alayksikön prosessorit kommunikoivat välittäen ohjauksia ja tilatietoja. Käytännössä siis väl-10 tytään kahden ylimääräisen kaapelin vetämiseltä ylä- ja alayksikön välille.

Keksinnön mukainen koodaus perustuu yksikäsitteisesti tunnistettavaan, etukäteen määriteltyyn bittikuvioon, joka ei suotavasti ole osa bipolaariseen johtokoodiin 15 mahdollisesti sisältyvää rikekoodausta. Koodaamaton data ei saa myöskään olla samanlaista kuin koodattu data, eli normaalissa koodissa ei luonnollisestikaan saa esiintyä bittikuvioita, joita syntyy keksinnön mukaisen koodauksen jälkeen. Edellä mainitut määritteet täyttävinä bittikuvi-20 oina voidaan mainita esimerkiksi bittikuviot 11, 101 ja 111. Keksinnön mukaisella tavalla koodattavaksi soveltuvia bittikuvioita on luonnollisesti enemmänkin, mutta niissä bittien lukumäärä on suurempi ja esiintymistodennäköisyys siten pienempi, mistä seuraa siirtonopeuden lasku. Ne ei-’ 25 vät siten ole yhtä edullisia käytettäviksi kuin edellä mainitut bittikuviot. Erityisen edullinen on bittikuvio 101, kuten jatkossa tullaan tarkemmin kuvaamaan.

Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää kuvataankin yksityiskohtaisemmin juuri 101-bittikuvioiden yh-. 30 teydessä viitaten oheiseen piirustukseen, jonka kohdassa a) on esitetty alkuperäinen bittijono, kohdassa b) on esitetty kohdan a) bittijono koodattuna HDB3-johtokoodilla, kohdassa c) on poimittu kohdan b) mukaisesta johto-35 koodilla koodatusta bittijonosta 101-bittikuviot, 93291 4 kohdassa d) on toteutettu keksinnön mukainen lisä-koodaus ensimmäisen 101-bittikuvion kohdalla, kohdassa e) on suoritettu keksinnön mukainen lisä-koodaus myös toisen 101-bittikuvion kohdalla ja 5 kohdassa f) on suoritettu keksinnön mukainen lisä- koodaus myös kolmannen 101-bittikuvion kohdalla.

Piirustuksen kohdassa a) on esitetty binäärinen bittijono, joka muodostuu satunnaisesti vaihtelevista nollista ja ykkösistä. Kun kohdan a) mukainen bittijono koo-10 dataan HDB3-koodin mukaisesti, päästään kohdan b) mukaiseen bittikuvioon. Siinä on ensinnäkin alkuperäisen bitti-jonon ykköset koodattu vuorottelevasti pluspulsseiksi ja miinuspulsseiksi. Sen lisäksi siinä on toteutettu HDB3-johtokoodin mukaiset koodirikkeet silloin, kun bittijonos-15 sa esiintyy neljä peräkkäistä nollabittiä.

Kuvion kohdassa c) on tuotu esiin ne kohdan b) mukaisesti koodatun bittijonon kohdat, joissa esiintyy etsitty bittikuvio 101. Tällaisia 101-bittikuvioita on löytynyt 6 kpl, kun bittijono 10101 tulkitaan kahdeksi bitti-20 kuvioksi.

Seuraavaksi tunnistetuista 101-kuvioista etsitään ne kuviot, jotka soveltuvat keksinnön mukaisen koodauksen kohteiksi. Nämä soveltuvat bittikuviot on piirustuksen kohdassa c) varustettu alleviivauksella. Kuten kuviosta * · 25 ilmenee, bittikuvioista 10101 ainoastaan kolmen ensimmäi sen bitin muodostama bittikuvio 101 on valittu koodattavaksi, koska tällä tavoin vältytään tarpeettomalta DC-kom-ponentin kasvulta, mihin jälkimmäisen bittikuvion koodaus johtaisi. Kohdassa c) on kolmella kysymysmerkillä merkitty • 30 bittikuviota, jonka ensimmäinen ykköspulssi on syntynyt HDB3-johtokoodin mukaisen koodirikkeen tuloksena ja on siten polariteetiltaan sama kuin sitä edeltävä ykköspulssi. Tämä 101-bittijono ei kovin hyvin sovellu keksinnön mukaisesti koodattavaksi, koska tuloksena olisi epäsuotava 35 kolmen peräkkäisen, polariteetiltaan samanlaisen ykkös- ti 5 93291 pulssin yhdistelmä, joten sekin on jätetty soveliaiden bittikuvioiden ulkopuolelle. Lopputulokseksi siis muodostuu, että löydetyistä kuudesta 101-bittikuviosta ainoastaan kolme soveltuu keksinnön mukaisesti koodattavaksi.

5 Täten kohdan a) bittijono voi siirtää kolme bittiä lisäda-taa.

Kuvion kohdassa d) on esitetty koodatun datan muuttuminen, kun ensimmäisen kohdassa c) soveltuvaksi katsotun 101-bittikuvion kohdalla suoritetaan keksinnön mukainen 10 lisäkoodaus. Jos koodaussäännöksi otetaan jo edellä mainittu menettely, että koodauksen suorittaminen merkitsee ykköstä ja suorittamatta jättäminen nollaa, vastaa kohdan c) mukainen bittikuvio lisädataa 100. Keksinnön mukaisesti lisäkoodaus merkitsee kyseisen 101-bittikuvion viimeisen 15 bitin polariteetin vaihtoa samoinkuin kaikkien sitä seu-raavien myöhempien bittien polariteetin vaihtoa. Täten kohdan d) johtokoodi vastaa viiden ensimmäisen bitin osalta kohdassa b) esitettyä johtokoodia, mutta tämän kohdan jälkeen kaikkien myöhempien ykkösten polariteetti on vaih-20 dettu. Tätä vaihdoskohtaa on piirustuksen kohdassa d) merkitty huutomerkillä.

Piirustuksen kohdassa e) on lähdetty liikkeelle kohdan d) mukaisesta bittikuviosta ja toteutettu keksinnön mukainen lisäkoodaus myös toisen 101-kuvion kohdalla. Tätä 25 toista koodauskohtaa on myös kohdassa e) merkitty huutomerkillä. Lisädatan sisällöksi tulee kohdassa d) 110.

Kuten piirustuksen kohtien e) ja d) bittikuvioita vertaamalla voidaan todeta, on huutomerkillä merkitystä kohdasta lähtien kaikkien ykkösbittien polariteetti vaih-• · 30 dettu. Edelleen piirustuksen kohdassa f) on koodaus toteutettu myös kolmannen sopivaksi katsotun 101-bittikuvion kohdalla. Myös tässä tapauksessa on koodauksen aloituskohtaa merkitty huutomerkillä. Piirustuksen kohtien e) ja f) johtokoodit vastaavat siten toisiaan aina kohdassa f) 35 esiintyvään huutomerkkiin asti, jonka jälkeen kaikki koo- 6 93291 din ykkösbitit on invertoitu. Kohdassa f) lisädatan sisällöksi tulee 111.

Yllä keksinnön mukaista menetelmää on havainnollistettu vain yhden tarkoitukseen soveltuvan bittikuvion eli 5 bittikuvion 101 yhteydessä. Täysin samalla tavoin keksinnön mukainen menetelmä soveltuisi käytettäväksi myös bittikuvioiden 11 ja 111 yhteydessä, kun tarkastellaan 2- tai 3-bittisiä bittikuvioita. Tästä tarvittavan bittikuvion lyhyydestä seuraa, että siirtonopeutta voidaan kasvattaa 10 lähes neljäsosaan päädatan siirtonopeudesta, jos käytetään 11-bittikuviota. Keksinnön mukaisessa menetelmässä, kun sitä sovelletaan bittikuvioon 101, ei synny tilanteita, joissa kahden peräkkäisen bitin polariteetti olisi sama, kuten on tyypillistä tunnetuille lisäkanavan koodausta-15 voille ja myös keksinnön mukaiselle menetelmälle, kun sitä sovelletaan bittikuvioihin 11 ja 111.

Kuten piirustuksen kohtia b), d), e) ja f) tarkastelemalla voi todeta, keksinnön mukainen koodaus ei muuta alkuperäisen koodin bittejä, joten koodattu bittivirta on 20 purettavissa takaisin alkuperäiseksi dataksi ilman, että ylimääräinen koodaus ensin poistettaisiin. Tällainen menettely ei tule kysymykseen aikaisemmin tunnettujen menetelmien yhteydessä.

Kuten edellä jo todettiin, keksinnön mukaisessa 25 menetelmässä ei käytetä hyväksi johtokoodin rikekoodausta, kuten useimmissa tunnetuissa menetelmissä, joten keksinnön mukainen koodaustapa soveltuu käytettäväksi myös AMI (Alternate Mark Inversion) johtokoodin kanssa. Samoin sitä voidaan soveltaa suoraan HDBn-johtokoodeihin.

Il

Claims (2)

93291 7 1. Menetelmä lisädatan liittämiseksi bipolaarisella johtokoodilla koodattuun datasignaaliin käsittäen 5 yksikäsitteisesti tunnistettavan, etukäteen määri tellyn bittikuvion tunnistamisen datasignaalista ja yksikäsitteisesti tunnistettavissa olevan modifikaation synnyttämisen datasignaaliin ainakin joidenkin naiden tunnistettujen bittikuvioiden kohdalla lisädatan 10 asynkroniseksi liittämiseksi datasignaaliin, tunnet- t u siitä, että modifikaation synnyttäminen käsittää lisädatalla koodattavaksi halutun, tunnistetun bittikuvion ainakin jonkin bitin ja kaikkien sitä seuraavien datasignaalin 15 bittien polariteetin vaihdon. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että etukäteen määritelty bittikuvio on jokin bittikuvioista 11, 101 ja 111. < · β 93291

1. Förfarande för tillsättning av tilläggsdata i en medelst en bipolär linjekod kodad datasignal omfattande 5 identifiering av ett entydigt identifierbart, pä förhand bestämt bitmönster i datasignalen och alstring av en entydigt identifierbar modifikation i datasignalen vid ätminstone nägra av de identifierade bitmönstren för asynkron tillsats av tilläggsdata i data-10 signalen, kännetecknat av att modifikationsalstringen omfattar polaritetsbyte hos ätminstone nägon av bitarna i det för kodning med tilläggsdata utsatta, identifierade bitmönstret och alla därpäföljande bitar i datasignalen. 15

2. Förfarande enligt patentkrav 1, känne tecknat av att det förutbestämda bitmönstret är ett av bitmönstren 11, 101 och 111. ' · II