FI97188B - Menetelmä siirtolaitteiden välisen tiedonsiirron järjestämiseksi digitaalisen tietoliikenneverkon toistinasemassa ja menetelmää soveltava toistinasema - Google Patents

Description

97188

Menetelmä siirtolaitteiden välisen tiedonsiirron järjestämiseksi digitaalisen tietoliikenneverkon toistinasemassa ja menetelmää soveltava toistinasema 5 Keksintö koskee menetelmää siirtolaitteiden välisen tiedonsiirron järjestämiseksi digitaalisen tietoliikenneverkon toistinasemassa, jossa toistinaseman siirtolaitteen siirtotieltä vastaanottamat sarjamuotoiset digitaaliset signaalit viedään olennaisesti edelleen sarjamuotoisina 10 toistavalle siirtolaitteelle ja sen kautta seuraavalle siirtotien osuudelle. Keksintö koskee myös menetelmää soveltavaa toistinasemaa.

Digitaalisessa tiedonsiirtoverkossa kuten radiolinkki- tai puhelinverkossa, on siirtolaitteiden ket-15 jussa toistinasemia, joista yleensä ainakin jotkut kykenevät haaroittamaan verkkoa esimerkiksi kaksiulotteiseksi solukkoverkoksi.

Nykyiset ratkaisut liikenteen kytkemiseksi haaroittuvien toistinasemien yli perustuvat siirtotieltä tule-20 vien, siirtokehyksiin multipleksattujen digitaalisten signaalien avaamiseen demultipleksaamalla ja niiden muuntamiseen G.703-standardin mukaisilla liitäntälaitteilla, ja vastaavasti multipleksaamalla ja kehystämällä ne jälleen siirtotien vaatimaksi yhdeksi signaaliksi. Kanavat kulje-25 tetaan siis avattuina rinnakkaismuodossa aseman yli siirtotieltä toiselle, mikä on välttämätöntä, jos aiotaan ko. toistinasemasta käsin haaroittaa yksi tai useampi kanava (joka on siirtotien hierarkiatasoa alemmalla tasolla).

Tämän lisäksi kaikki aukimultipleksatut kanavat 30 täytyy varustaa omilla liitäntäpiireillään ja johdottaa : toistinaseman yli omilla kaapeleillaan. Jos siirtotien kapasiteetti on suuri ja haaroittuvia kanavia vähän, tulee järjestelystä erittäin kallis.

Tunnetaan myös muita haaroitusratkaisuja kuten jul-35 kaisussa FI 64874 esitetty multipleksilaite, joissa ainakin osa aikavälilomitetuista kanavista siirretään laitteesta toiselle purkamatta niitä. Ongelmana tämäntyyppi- 2 97188 sissä laitteissa on se, että ne vaativat siirtotieltä tulevilta kanavilta synkronisuutta. Jos kanavat eivät ole synkronissa bittivirrassa tapahtuu luiskahduksia ja informaatiota katoaa.

5 Tämän keksinnön tavoitteena on aikaansaada menetel mä digitaalisten siirtolaitteiden kuten radiolinkkien välisen kommunikoinnin järjestämiseksi, jolla ei ole yllämainittuja haittapuolia. Asetettu tavoite saavutetaan keksinnön mukaisesti siten, että toistinasemassa erotetaan 10 tarvittaessa ennen toistinväylää yksi tai useampia haaroittuvia kanavia siirtotiestä demultipleksaamalla ja liitetään siirtotiehen multipleksaamalla; ennen haaroittuvien kanavien multipleksaamista toistinväylän plesiokronisiin kanaviin suoritetaan plesiokronisille kanaville haaroittu-15 ville kanaville yksilöllinen uudelleentasaus kanavan nopeuden säätämiseksi, kunkin kanavan yksilöllistä uudel-leentasausta säädetään siten, että multipleksatuissa signaalin kanavissa ei tapahdu luiskahduksia.

Keksinnön mukainen menetelmä sopii mihin tahansa 20 digitaaliseen tietoliikenteeseen, jossa on haaroittuvia tai haaroittumattomia toistinasemia ja jossa käytetään siirtotiellä siirtokehystä. Keksinnön päätarkoitus on säästää haaroittumattomien kanavien multipleksaamiseen/ demultipleksaamiseen tarvittavat sähköiset osat ja etenkin 25 kalliit liitäntäosat ja kaapelointi ja sallia, että toistinväylän kanavat ovat plesiokronisia, jolloin niiden nimellinen taajuus on sama, mutta tietty taajuuspoikkeama sallitaan. Kanavien taajuuserot on sovitettu tasauksella, eli jokaiselle kanavalle on kehyksessä varattu tasauskapa-30 siteettia, jota käytetään joko ko. kanavan signaalin siir-: toon tai tyhjänä (idle). Tasausbitin käyttö ilmaistaan tasauksen osoitusbiteillä. Kanavat voivat tietysti olla myös synkronissa. Siirtotie on yleensä kaksisuuntainen.

Toistinväylä tarvitsee vain yksinkertaisen kaape-35 Iin, jossa voidaan kuljettaa data ja ajastus kumpaankin suuntaan. Haaroittamattomat kanavat voidaan toistinasemal-la viedä seuraavalle siirtotien osuudelle samassa muodossa

II

3 97188 kuin ne tulivat edelliseltä siirtotieltä. Toistava siirto-laite käyttää toistinväylästä saamansa kehyksen ja kellon eli ajastuksen ja lisää kehykseen ko. asemalla haaroittuvat kanavat ko. siirtotien suuntaan.

5 Keksinnön mukaiselle toistinasemalle, johon tois- tinasemaan kuuluu tietoliikenneverkon siirtoteiden (A,B) signaaleja vastaanottavia ja lähettäviä siirtolaitteita, ja jossa toistinaseman haaroittamattomia kanavia yhdistää aseman siirtolaitteesta toiselle kulkeva parikaapeli tai vas-10 taava, jota pitkin sarjamuotoiset digitaaliset signaalit on siirrettävissä toistavan siirtolaitteen kautta seuraavalle siirtotien osuudelle, on tunnusomaista se, että toistinaseman toistinväylään kytketyissä päätelaitteissa, kuten mul-tiplekseri/demultiplekserilaitteissa, on kutakin kanavaa 15 varten puskuri, jossa kanavien nopeuserot ovat tasattavissa kanavan kehyksessä varatun tasauskapasiteetin puitteissa.

Toistinväylän kaapelissa ja liitäntäpiireissä käytettävä teknologia riippuu bittinopeudesta. Myös haaroittu-mattoman toistinaseman tapauksessa säästetään kalliita pää-20 signaalin liitäntäosia kun siirtolaitteiden välinen kaapelointi korvataan toistinväylällä.

Keksinnön muille edullisille sovellutusmuodoille on tunnusomaista se, mitä jäljempänä olevissa patenttivaatimuksissa on esitetty.

25 Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin,joissa

Kuvio 1 esittää tunnetun tekniikan mukaista toistin-asemaratkaisua,

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaista toistinväylärat- 30 kaisua, . Kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaista väyläratkaisua yksityiskohtaisemmin.

Kuvion 1 esittämässä tunnetussa toistinasemassa on kahden siirtotien A,B välissä olevat siirtolaitteet 1,2, 35 multiplekserit/demultiplekserit 3,4 ja niiden välinen kaa- 4 97188 pelointi 5. Siirtotiet A ja B voivat toisistaan riippumatta olla radiotie, koaksiaalinen puhelinkaapeli, optinen kaapeli jne.

Nykyisissä toistinasemissa joudutaan esim. siirto-5 tieltä A tulevat, esim TDMA (Time Division Multiple Access) aikamultipleksatut kanavat purkamaan datasiirtokehyksistään demultipleksoimalla multiplekserissä/demultiplekserissä 3, joka voi käsittää useita standardoituja hierarkkiatasoja, esim. 2,8,34 Mbit/s. Haaroittuvat kanavat C johdetaan ta-10 vanomaisen G.703-liitännän kautta sen tiedonsiirtoverkon haaran käyttöön, johon kanava on varattu; esim. puhelinkeskukseen, matkapuhelimen tukiasemalle jne. Haaroittumattomat kanavat, eli suoraan siirtotieltä A siirtotielle B siirtyvät kanavat, joudutaan viemään rinnakkaismuodossa G.703-15 liitäntöjen 6 kautta takaisin multipleksoitavaksi multi-plekserissä/demultiplekserissä 4, joka myös voi käsittää useita standardoituja hierarkiatasoja. Jokainen standardi multiplekseri lisää aina oman kehyksen jokaiselle hierark-kiatasolle. Jokainen siirtolaite lisää vielä oman kehyk-20 sensä siirron ajaksi, joten jokainen siirtoteiltä tulleen signaalin multipleksaus/demultipleksaus vaatii runsaasti loogisia operaatioita.

Koska siirtotiet yleensä ovat kaksisuuntaisia, on toistinaseman kyettävä toimimaan myös silloin, kun haaroi-25 ttuvasta kanavasta C saapuu dataa, jolloin haaroittuvan kanavan data multipleksoidaan mukaan alimpaan hierarkiatasoon.

Kuten kuviosta 1 ilmenee, on johtoja multiplekseri-en/demultiplekserien 3 ja 4 välillä paljon, esim. 32 kpl, 30 kun kapasiteetti on 16 kanavaa a' 2 Mbit/s. Jokaisen kana-. van liitäntä on toteutettu ammattimiehelle selvällä, mutta kalliilla G.703-liitännällä 6.

Kuviossa 2, jossa esitetään keksinnön mukainen tois-tinasema, on siirtotiet A,B kytketty samoihin siirtolait-35 teisiin 1,2 (esim. radiolinkkeihin) kuin kuviossa 1. Kuvion

It 5 97188 1 mukaiset multiplekserit/demultiplekserit ja niiden välinen johdotus voidaan nyt korvata toistinväylällä 7 ja mul-tiplekseri/demultiplekserikomponenteilla 9,10, jotka voivat korvata useita standardimultiplekserien hierarkiatasoja.

5 Keksinnön mukainen toistinväyläratkaisu korvaa johdotukses- ta kaiken muun paitsi haaroittuvien kanavien johdotuksen. Toistinväylä muodostuu esim. kierretystä parikaapelista, ja se liitetään haaroituslaitteisiin verraten yksinkertaisilla digitaalisilla liitäntäpiireillä 8, jotka muodostuvat esim. 10 nopeista ECL-puskureista. Toistinväylän liikennöintinopeus voi olla esim. 35 Mbit/s.

Koska toistinväylä 7 välittää dataa olennaisesti siirtokehyksiä avaamatta siirtolaitteelta toiselle, vain haaroittuvat kanavat C puretaan tavanomaisesti multiplekse-15 ri/demultiplekserikomponenteissa 9 G.703-liitäntään 6.

Haaroittuvien kanavien tiedon purkaminen esiin siirtokehyksistä ja välittäminen siirtolaitteelle edelleenlähettämistä varten haaraa C pitkin noudattaa tunnettuja periaatteita, eikä sisälly esillä olevaan keksintöön.

20 Keksinnön mukaisessa ratkaisussa siirtotien katkok sen jälkeinen siirtokehyksen ja haaroittuvien kanavien välinen uudelleen synkronoituminen (ajastus palaa normaaliksi) sallii toistinväylän kanavilta plesiokronisuutta ja vaatii puskurointia toistiväylän päätelaitteissa 9 ja 10. 25 Kuviossa 3 esitetään miten kuvion 2 mukaisessa väy läratkaisussa, siirtosuunnan ollessa oikealta vasemmalle, toistinväylältä tulevat kanavat puretaan joustaviin puskureihin 12 demultiplekserillä 13. Toistinväylältä tulevat kanavat ja haaroittuvat kanavat yhdistetään multiplekseril-30 lä 11. Tässä tapauksessa toistinväylän signaalissa olevat katkokset eivät häiritse siirtotielle A lähetettävää sig- \ ‘ naalia, eli haaroittuvat kanavat C menevät virheettöminä läpi, vaikka toistinväylällä olisi katkoksia johtuen huonosta siirtotiestä B. Kun siirtotieltä ja siis myös tois-35 tinväylältä tuleva signaali katkeaa, voidaan siis kanavat 6 97188 tahdistaa paikalliseen ajastukseen niin, että signaalissa ei tapahdu virheitä. Kun siirtotie on ollut poikki, paluu normaalitilaan tapahtuu virheettömästi ja toistinväylästä tuleva signaali ja haaroittuvat kanavat tahdistetaan keske-5 nään puskuroinnilla. Puskuroinnin ansiosta kapasiteetti voi vaihtua toistinväylää käyttävällä toistinasemalla. Kuvion 2 mukaisessa järjestelmässä siirtotien A kapasiteetti voi olla esimerkiksi 8*2Mbit/s ja siirtotien B kapasiteetti 4*2Mbit/s.

10 Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu yllä esitettyyn esimerkkiin, vaan että ne voivat vaihdella jäljempänä olevien patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (5)

97188

1. Menetelmä siirtolaitteiden (1, 2) välisen tiedonsiirron järjestämiseksi digitaalisen tietoliikennever- 5 kon toistinasemassa, jossa toistinaseman siirtolaitteen (1, 2) siirtotieltä (A, B) vastaanottamat sarjamuotoiset digitaaliset signaalit viedään olennaisesti edelleen sarjamuotoisina toistavalle siirtolaitteelle (1 tai 2) ja sen kautta seuraavalle siirtotien osuudelle, tunnettu 10 siitä, että toistinasemassa erotetaan tarvittaessa ennen tois-tinväylää (7) yksi tai useampia haaroittuvia kanavia (C) siirtotiestä (A, B) demultipleksaamalla ja liitetään siirtotiehen multipleksaamalla; 15 ennen haaroittuvien kanavien multipleksaamista toistinväylän plesiokronisiin kanaviin: - suoritetaan plesiokronisille kanaville haaroittuville kanaville yksilöllinen uudelleentasaus kanavan nopeuden säätämiseksi, 20. kunkin kanavan yksilöllistä uudelleentasausta säädetään siten, että multipleksatuissa signaalin kanavissa ei tapahdu luiskahduksia.

2. Toistinasema digitaalisessa tietoliikenneverkossa, johon toistinasemaan kuuluu tietoliikenneverkon siir- • 25 toteiden (A, B) signaaleja vastaanottavia ja lähettäviä siirtolaitteita (1, 2), ja jossa toistinaseman haaroitta-mattomia kanavia yhdistää aseman siirtolaitteesta (1) toiselle (2) kulkeva parikaapeli (7) tai vastaava, jota pitkin sarjamuotoiset digitaaliset signaalit on siirrettävis-30 sä toistavan siirtolaitteen kautta (1 tai 2) seuraavalle siirtotien osuudelle, tunnettu siitä, että toistinaseman toistinväylään (7) kytketyissä päätelaitteissa, kuten multiplekseri/demultiplekserilaitteissa (9, 10), on kutakin kanavaa varten puskuri (12), jossa kanavien no-35 peuserot ovat yksilöllisesti tasattavissa kanavan kehyk- 97188 sessä varatun tasauskapasiteetin puitteissa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen toistinasema, tunnettu siitä, että toistinaseman haaroittuvat kanavat (C) on erotettu ennen toistinväylää (7) siirto- 5 tiestä (A, B) demultiplekserillä (9) ja liitetty siirtotiehen multiplekserillä (9).

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen toistin-asema, tunnettu siitä, että toistinväylä (7) on integroitu toistinasemaan.

5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen toistin- asema, tunnettu siitä, että toistinasema muuttaa siirtotielle lähetetyn signaalin nopeuden toiseksi kuin mikä on siirtotieltä vastaanotetulla signaalilla. Il 97188