NO158650B - Synkroniseringsanordning. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning til å synkronisere utgående kanaler ved utgangene fra en demultiplekser i et tidsmultiplekssystem ved hjelp av et rammemarkeringsord som opptrer blokkvis i den ankommende kanal, med en overføringsvei som omfatter et første lager og med en styrevei som omfatter en dekoder for rammemarkeringorddeteksjonen anordnet mellom det første lager og en kanalfordeler.

Fra NO utlegningsskrift 152 478 er en lignende anordning kjent, idet der i en overføringsvei inngår lagre og i en styrevei er anordnet en dekoder for rammemarkeringsord.

Ved synkroniseringsanordninger i tidsmultiplekssystemer som arbeider med lave bitrater, skjer synkroniseringen ved inngangen til demultiplekseren. For bitrater på 140 Mbit/s eller 565 Mbit/s melder der seg i den forbindelse hastighets-betingede vanskeligheter.

Oppfinnelsens oppgave er å gi anvisning på en synkroniseringsanordning som er i stand til å arbeide ved en bitrate av 140 Mbit/s eller 565 Mbit/s, og som lar seg realisere i en integrert kobling (Gate-Array) i ECL-teknologi (Emitter-Coupled-Logic) og samtidig etterkomme CCITT"s anbefaling ifølge "den gule bok", bind III, side 219-220 (Fascicle III.3-Rec.G 922, avsnitt 3.4). Ifølge denne anbefaling skal tilordningen av kanaler først skje når rammemarkeringsordet fire ganger etter hverandre ikke er konstatert.

Med utgangspunkt i en anordning av den innledningsvis angitte art blir denne oppgave ifølge oppfinnelsen løst ved at der i overføringsveien etter et første lager er anordnet et annet lager, en kanalfordeler forbundet med første og annet lager, samt et tredje lager, at der i styreveien mellom første lager og kanalfordeleren etter en dekoder er anordnet et fjerde lager, et femte lager og en koder, og at der bak fjerde og femte lager er anordnet en sammenknytningsanordning med etterkoblet rammeteller som styrer femte lager og sammenknytningsanordningen.

Ved en synkroniseringsanordning til synkronisering av fire utgående kanaler på et tolvsifret, blokkvis oppbygget rammemarkeringsord er det gunstig å utforme oppfinnelsesgjen-standen i samsvax med underkravene.

I det følgende vil oppfinnelsen bli belyst nærmere ved

utførelseseksempler under henvisning til tegningen.

Fig. 1 viser en synkroniseringsanordning i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser detaljert de deler av anordningen som ligger i overføringsveien. Fig. 3 viser detaljert styreveien med dekoder, koder, mellomkoblede lagre samt sammenknytningsanordningen.

Fig. 4 viser rammetelleren.

Fig. 5 viser en koder.

Fig. 6 viser en taktforsyning, og

fig. 7 viser en pulsplan til forklaring av synkroniseringsanordningens virkemåte.

Synkroniseringsanordningen på fig. 1 inneholder lagre 5, 6, 8, 14 og 15, en kanalfordeler 7, en dekoder 13, en koder 16, en sammenknytningsanordning 17, en rammeteller 18 og en taktforsyning 19. Inngangene 1-4 til lageret 5 skal forbindes med utgangene fra systemets demultiplekser og utgangene 9-12 med systemets'utgående kanaler. T betegner takt, RT rammetakt, S styresignal, SP settepuls, SA synkroniseringsvisning og Kl og K2 kanalfordelingssignaler.

Synkroniseringsanordningens virkemåte vil bli forklart etter beskrivelsen av de detaljerte anordninger på fig. 2-4. Fig. 2 viser den fullstendige overføringsvei mellom inngangene 1-4 og utgangene 9-12, omfattende lagrene 5 og 6, kanalfordeleren 7 og det ytterligere lager 8. Henvisnings-betegnelser bestående av to sifre med et komma imellom, betegner D-flipflops. Første siffer betegner kanalen og annet siffer D-flipflopens posisjon i overføringsretning. 28-31 betegner multipleksere. Fig. 3 viser detaljert dekoderen 13, lagrene 14 og 15, sammenknytningsanordningen 17 samt koderen 16.

Dekoderen 13 består av fire OG-porter 32-35 hvis innganger er forbundet med"Q eller Q-utganger fra D-flipflops på fig. 2 i samsvar med betegnelsen. En tverrstrek over D-flipflop-betegnelsen angir uttak ved den inverterte utgang Q.

Lagrene 14 og 15 består av fire.bg fire D-flipflops (36-39; 40-43). Taktinngangene til D-flipflopene i lageret 14 er forbundet med takttilslutningen 25, og taktinngarigene til D-flipflopene i lageret 15 er forbundet med utgangen fra en OG-port 44. Den ene inngang til OG-porten 44 er forbundet med taktinngangen 25 og den annen med styresignalinngangen 21.

Sammenknytningsanordningen 17 inneholder ELLER-porter 45-48 samt 53 og OG-porter 49-52.

Fig. 4 viser rammetelleren,18 med en påstyringsanordning 54, en settepulsanordning 56, et skiftregister 55 og en over-våkningsanordning 57.

Påstyringsanordningen 54 inneholder en RS-flipflop 58, en D-flipflop 61, en ELLER-port 59, en OG-port 62, en inverter 60 samt en OG-port 63 med inverterte innganger. Settepulsanordningen.56 består av en D-flipflop 64 og en OG-port 65. Skiftregisteret 55 inneholder fire D-flipflops 66-69. Over-våkning sanordningen 57 består av en NOR-port 70, en OG-port 71 og en RS-flipflop 72.

Virkemåten av synkroniseringsanordningen ifølge oppfinnelsen vil bli forklart i det følgende under henvisning til fig. 1-4 og pulsplanen på fig. 5.

Til synkroniseringsanordningens innganger 1-4 leveres fire tidsmultiplekssignaler dannet ved bitvis fordeling i en demultiplekser ut fra et tidsmultiplekssignal av høyere orden. De fire tidsmultiplekssignaler gjennomløper synkroniserings-innretningen på overføringsveien til utgangene 9-12.

Ved hjelp av dekoderen 13 blir det fastslått om der i lageret 5 opptrer et rammemarkeringsord i tidsmultipleks-signalet.av høyere orden 111110100000. Første rammemarkeringsord som fastslås med dekoderen 13, lagres i lageret 15 og blir i koderen 16 omdannet til koden Kl, K2 som styrer kanalfordeleren 7. Dermed er der sørget for samme tilordning av kanaler som ved multiplekseren på sendesiden.

I det detaljerte skjema for overføringsveien hos synkroniseringsanordningen i henhold til fig. 2 inneholder lageret 5 i første kanal fire D-flipflops 1,1-1,4, i annen kanal fire D-flipflops 2,1-2,4, i tredje kanal fire D-flipflops 3,1-3,4 og i fjerde kanal tre D-flipflops 4,1-4,3. For å forenkle lageret 5 er der benyttet mange plassbesparende D-flipflops uten inverterende utgang Q. Foråt der skal kunne anvendes en enkel dekoder 13, blir de respektive data etter D-flipflopene 1,3, 2,2, 3,2 og 4,2 skjøvet videre i invertert form. Således behøver bare disse D-flipflops og D-flipflopen 2,3 for dekodingen en inverterende ugang Q foruten den ikke-inverterende utgang Q. I de femten D-flipflops hos lageret 5 kan det tolvsifrede rammemarkeringsord opptre i fire suksessive over-lappende posisjoner. Ved første posisjon er det for eksempel inneholdt i D-flipflopene 3,4, 2,4, 1,4, 4,3, 3,3, 2,3, 1,3, 4,2, 3,2, 2,2, 1,2 og 4,1 i rammemarkeringsordets rekkefølge.

I annen posisjon ligger det mellom D-flipflopene 2,4 og 3,1, i tredje posisjon mellom D-flipflopene 1,4 og 2,1 og i fjerde posisjon mellom D-flipflopene 4,3 og 1,1.

Utgangene fra D-flipflopene i lageret 5 er belastet med

i overføringsveien etterfølgende D-flipflops og de tilkoblede OG-porter 32-35 hos dekoderen 13. En for stor belastning fører ved 140 Mbit/s eller 565 Mbit/s overføringshastighet til utillatelige driftsforhold som bevirker funksjonssvikt. Før kanalfordelingen blir derfor de fire tidsmultiplekssignaler skjøvet et skritt videre, noe.som er mulig med annet lager 6.

Kanalfordeleren 7 blir nå bare tilkoblet de mindre belastede D-flipflops 1,4, 2,4, 3,4, 1,5, 2,5, 3,5 og 4,4.

I kanalfordeleren 7 identifiserer alt etter kodeordet med styreinngangene 26 og 27 de fire multipleksere 28-31 den synkrone av de fire posisjoner og gjennomkobler dem via lageret 8 til utgangene 9-12. Mellomlagringen er nødvendig på grunn av den høye bitrate. D-flipflopene 1,6, 2,6, 3,6 og 4,5 avgir datasignalene i invertert form betinget ved oppbygningen av lageret 5.

I dekoderen 13 på fig. 3 konstaterer en av OG-portene 32-35 rammemarkeringsordet og avgir et signal til en etterkoblet D-flipflop i lageret 14. Dette signal blir via den etterkoblede D-flipflop i lageret 15 gitt videre til koderen 16 og sammenknytningsanordningen 17 hvis der ved inngangen 21 opptrer et styresignal S fra rammetelleren 18. Dette er tilfellet når anordningen ikke arbeider synkront og der i D-flipflopen 66 i skiftregisteret 55 er lagret en informasjon "intet rammemarkeringsord fastslått".

I ikke-synkron tilstand kobler sammenknytningsa.nord-ningen 17 alle innganger hos lageret 15 igjennom til dets utgang 22. Ved første konstaterte rammemarkeringsord blir det tilsvarende utgangssignal fra lageret 14 lagret i den etter-følgende D-flipflop hos lageret 15 og ledet videre til.utgangen 22, hvorfra det så kommer .til rammetelleren 18. Styresignalet

S får nå logisk tilstand "0", hvorved taktforsyningen av lageret 15 blir koblet fra og der bare via den gjennomkoblede kanal kan komme pulser frem til utgangen 22. Synkron tilstand er oppnådd når tre rammemarkeringsord er konstatert. Dette forandrer seg først når styresignalet S antar logisk tilstand "1" og alle ELLER-portene 45-48 kobler igjennom.

Utgangspulsene fra sammenknytningsanordningen med be-tydning "rammemarkeringsord fastslått" blir via tilslutningen 22 innmatet i skiftregisteret 55 hos rammetelleren 18. Dette skiftregister 55 taktes med utgangspulsene fra påstyringsanordningen 54.

RS-flipflopen blir satt med settepulsen SP fra settepulsanordningen 56. Den blir.satt tilbake når anordningen ikke er synkron og D-flipflopen 66 har lagret informasjonen "intet rammemarkeringsord fastslått", hvorunder sammenknytningen skjer via OG-porten 63. Frigivningssignalene for takten til skiftregisteret 55, altså enten utgangssignalet fra RS-flipflopen 58 eller rammetakten RT fra taktforsyningen 19 blir sammenknyttet med ELLER-porten 59 og ledet videre til D-flipflopen 61, som taktes via inverteren 60. Utgangssignalet fra denne D-flipflop 61 gir via OG-porten 62 takten T for skiftregisteret 55.

Takten T ligger således til stadighet i skiftregisteret 55 når anordningen ikke er synkron og der i D-flipflopen 66 er lagret informasjonen "intet rammemarkeringsord fastslått". Der opptrer en takt T pr. ramme når anordningen er synkron eller D-flipflopen 66 har lagret informasjonen "rammemarkeringsord fastslått".

I overvåkningsanordningen 57 lagrer RS-flipflopen 72 informasjon om anordningen er synkron eller ikke. Synkron er

den når tre suksessive rammemarkeringsord er konstatert korrekt. Dette er bare tilfellet når OG-porten 71 avgir et signal. Hvis fire rammemarkeringsord etter hverandre ikke blir fastslått, så avgir NOR-porten 70 et signal og setter RS-flipflopen 72 tilbake, og anordningen er ikke synkron.

Ved første markerte rammemarkeringsord skifter signalet, ved D-flipflopen 66 fra logisk tilstand "0" til logisk tilstand "1". En bit senere skifter Q-utgangen hos D-flipflopen 64 i settepulsanordningen 56 fra logisk tilstand "1" til logisk tilstand "0". Ved sammenknytningen av disse to signaler via OG-porten 6 5 står settepulsen SP til rådighet for taktforsyningen 19 med en bredde av en bit.

Koderen 16 på fig. 5 omformer en desimalkode til en dualkode i samsvar med følgende tabell:

Til venstre angir tabellen de logiske tilstander H høyt nivå og L lavt nivå ved Q-utgangene fra D-flipflopene 40-43, og til høyre ved utgangene 26 og 27 på fig. 3. Z betegner en høyohmig tilstand.

Koderen 16 inneholder to NOR-porter 73 og 74 med 3-State-utganger og en ELLER-port 75.

På fig. 6 ses taktforsyningen 19 med en rammelengde-teller 76, en taktgenerator 77 og en OG-port 78.

Rammelengdetelleren 76 teller det antall bits pr. kanal som forekommer i en ramme. Blir der i ikke-sy.nkron tilstand funnet et rammemarkeringsord, så setter settepulsen SP rammelengdetelleren 76 på begynnelsesverdien. Ventes et nytt rammemarkeringsord, avgir OG-porten 78 en rammetak.tpuls RT med 1 bits. bredde.

Pulsplanen på fig. 7 viser vesentlige funksjonsforløp. a) er logisk tilstand ved inngangen til D-flipflopen 37,

b) er logisk tilstand ved utgangen til D-flipflopen 37,

c) er logisk tilstand ved inngangen til D-flipflopen 38,

d) er logisk tilstand ved utgangen fra D-flipflopen 38,

e) er logisk tilstand ved utgangen 22 fra ELLER-porten 53

og dermed fra sammenknytningsanordningen 17,

f) er ennvidere logisk tilstand ved utgangen fra D-flipflopen 66 i skiftregisteret 55, g) er logisk tilstand ved utgangen fra RS-flipflopen 72 i overvåkningsanordningen 57, og h) er logisk tilstand ved utgangen fra D-flipflopen 61 i påstyringsanordningen 54.

Videre betyr

A) første konstaterte rammemarkeringsord

B) annet konstaterte rammemarkeringsord

C) tredje konstaterte rammemarkeringsord

D) første ikke konstaterte.rammemarkeringsord

E) annet ikke konstaterte rammemarkeringsord

F) tredje ikke konstaterte rammemarkeringsord

G) fjerde ikke konstaterte rammemarkeringsord

H) første påny konstaterte rammemarkeringsord og

I) annet nå ikke konstaterte rammemarkeringsord.

I tidsrommet frem til t^ blir der søkt. I tidsrommet mellom t^ og t2 blir der påsynkronisert, dvs. at der fire ganger etter hverandre blir funnet et rammemarkeringsord. Frem til tidspunktet t2 er anordningen ikke synkron. I tidsrommet mellom t2 og t^ er anordningen synkron. I tidsrommet mellom t^ og t^ blir der avsynkronisert, dvs. at der fire ganger etter hverandre ikke blir funnet noe rammemarkeringsord. På tidspunktet t^ er anordningen igjen ikke synkron. I tidsrommet fra t^ til t^ blir der søkt, i tidsrommet fra t5 til tg blir der påsynkronisert, og fra tidspunktet tg blir der igjen søkt. * betyr at første bit av rammemarkeringsordet ligger i tredje kanal hos lageret 5. * betyr at første bit av rammemarkeringsordet ligger i annen kanal hos første lager. Rammelengden er vist sterkt forkortet. Portgangtidene er der for oversiktens skyld ikke tatt hensyn til.

Claims (9)

1. Anordning til synkronisering av utgående kanaler ved utgangene fra en demultiplekser i et tidsmultiplekssystem ved hjelp av et rammemarkeringsord som opptrer blokkvis i den ankommende kanal, med en overføringsvei som omfatter et første lager og med en styrevei som omfatter en dekoder for rammemarkerings-orddeteksjonen anordnet mellom det første lager og en kanalfordeler, karakterisert ved at der i overføringsveien etter det første lager (5) er anordnet et annet lager (6), en kanalfordeler (7) som er forbundet med første og annet lager (5, 6), og et tredje lager (8) , at der i styreveien etter dekoderen (13) er anordnet et fjerde lager (14), et femte lager (15) og en koder (16), og at der bak fjerde og femte lager (14 resp. 15) er anordnet en sammenknytningsanordning (17) med etterkoblet rammeteller (18) som styrer femte lager (15) og sammenknytningsanordningen (17) .

2. Anordning som angitt i krav 1, for fire utgående kanaler til synkronisering på et tolvsifret, blokkvis oppbygget rammemarkeringsord , karakterisert ved at der i første lager (5) i første kanal er koblet fire D-flipflops (1,1-1,4), i annen kanal fire D-flipflops (2,1-2,4), i tredje kanal fire D-flipflops (3,1-3,4) og i fjerde kanal tre D-flipflops (4,1-4,3) i kjede, og der i første kanal ved tredje D-flipflop (1,3) og i annen, tredje og fjerde kanal ved annen D-flipflop (2,2, 3,2, 4,2).gjøres bruk av Q-utgangen, mens Q-utgangen er tilkoblet de øvrige D-flipflops (fig. 2).

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at en og en flipflop (1,5, 2,5, 3,5, 4,4; 1,6, 2,6, 3,6, 4,5) i annet og tredje lager (6 resp. 8) bare er anordnet med.en Q-utgang pr. kanal.og taktinngangene (C) til alle disse D-flipflops er forbundet med hverandre (fig. 2).

4. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at der i kanalfordeleren (7) er anordnet.fire multipleksere (28-31), hver med to innganger (26, 27) for et styre-kodeord, at første inngang ved første multiplekser (28) er forbundet med Q-utgangen fra D-flipflopen (3,5) i tredje kanal, annen inngang med Q-utgangen fra D-flipflopen (2,5) i annen kanal, tredje inngang med utgangen fra D-flipflopen (1,5) i første kanal og fjerde inngang med Q-utgangen fra D-flipflopen (4,4) i fjerde kanal hos det annet lager (6), at første inngang ved annen multiplekser (29) er forbundet med Q-utgangen fra D-flipflopen . (2,5) i annen kanal, annen inngang med Q-utgangen fra D-flipflopen (1,5) i første kanal og tredje inngang med Q-utgangen fra D-flipflopen (4,4) i fjerde kanal hos annet lager (6), og fjerde inngang med Q-utgangen fra siste D-flipflop (2,4) i annen kanal hos første lager (5) , at første inngang ved tredje multiplekser (30) er forbundet med Q-utgangen fra D-flipflopen (1,5) i første kanal og annen inngang med Q-utgangen fra D-flipflopen (4,4) i fjerde kanal hos annet lager (6) og tredje inngang med Q-utgangen fra siste D-flipflop (3,4) i tredje kanal og fjerde inngang med Q-utgangen fra siste D-flipflop (2,4) i annen kanal hos første lager (5) og at første inngang ved fjerde multiplekser (31) er forbundet med Q-utgangen fra D-flipflopen (4,4) i fjerde kanal hos annet lager (6), annen inngang med utgangen fra siste D-flipflop (3,4) i tredje kanal, tredje inngang med Q-utgangen fra siste D-flipflop (2,4) i annen kanal og fjerde inngang med Q-utgangen fra siste D-flipflop (1,4) i første kanal hos første lager (5) (fig. 2).

5. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at der i dekoderen (13) er anordnet fire OG-porter (32-35) med inverterende innganger, at inngangene til første OG-port (32 )• er forbundet- med utgangene fra annen (1,2), tredje (1,3) og fjerde (1,4) D-flipflop i første kanal og med utgangene fra første (2,1, 3,1, 4,1), annen (2,2, 3,2, 4,2) og tredje (2,3, 3,3, 4,3) D-flipflop i annen, tredje og fjerde kanal hos første lager (5), samtidig som der ved tredje D-flipflop (1,3) i første kanal og ved annen D-flipflop (3,2) i tredje kanal gjøres bruk av Q-utgangen og ved de øvrige D-flipflop av Q-utgangen, at inngangene til annen OG-port (33) er forbundet med utgangene fra annen (1,2, 2,2), tredje (1,3, 2,3) og fjerde (1,4, 2,4) D-flipflop fra annen og tredje kanal og med utgangene fra første (3,1, 4,1), annen (3,2, 4,2) og tredje (3,3, 4,3) D-flipflop i tredje og fjerde kanal, samtidig som der ved annen D-flipflop (4,2) i fjerde kanal gjøres bruk av Q-utgangen og ved de øvrige flipflops av Q-utgangen, at inngangene til tredje OG-port (34) er forbundet med utgangene fra annen (1,2, 2,2, 3,2), tredje (1,3, 2,3, 3,3) og fjerde (1,4, 2,4, 3,4) D-flipflops i første, annen og tredje kanal og med utgangene fra første (4,1), annen (4,2) og tredje (4,3) D-flipflop i fjerde kanal hos første lager (5), samtidig som der ved tredje D-flipflop (1,3, 2,3) i første og annen kanal gjøres bruk av Q-utgangen og ved de øvrige D-flipflops av Q-utgangen, og at inngangene til fjerde OG-port (35) er forbundet med utgangene fra første (1,1, 2,1, 3,1, 4,1), annen (1,2, 2,2, 3,2, 4,2) og tredje (1,3, 2,3, 3,3, 4,3) D-flipflop i første, annen, tredje og fjerde kanal hos første lager (5), samtidig som der ved tredje D-flipflop (1,3) i første kanal og ved annen D-flipflop (4,2) i fjerde kanal gjøres bruk av Q-utgangen og ved de øvrige D-flipflops av Q-utgangen (fig. 3).

6. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at der i fjerde lager, (14) etter hver av de fire utganger fra dekoderen (13) er anordnet en D-flipflop (36-39) med en Q-utgang, og at taktinngangene (C) til alle D-flipflops (36-39) er forbundet med hverandre (fig. 3).

7. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at der i femte lager (15) etter hver utgang fra fjerde lager (14) er anordnet en D-flipflop (40-43) med en Q-utgang, og at der er anordnet en femte OG-port (44) hvis første inngang tjener som taktinngang (25), og hvis annen inngang (21) tjener som styresignalinngang, samt hvis utgang er forbundet med taktinngangene (C) til alle D-flipflops (40-43) (fig. 3).

8. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at der i sammenknytningsanordningen (17) er anordnet ELLER-porter (45-48) hvis respektive ene inngang er forbundet med Q-utgangen fra en D-flipflop (40-43) i femte lager (15), og hvis respektive annen inngang er forbundet med styresignalinngangen (21), sjette OG-porter (49-52), hvis respektive inngang er forbundet med utgangen fra en av ELLER-portene (45-48), og hvis respektive annen inngang er forbundet med D-inngangen til den foranliggende D-flipflop (40-43) i femte lager (15), samt en ytterligere ELLER-port (53) hvis respektive innganger er forbundet med en utgang fra OG-porten (49-52) (fig. 3).

9. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at der i rammetelleren (18) er anordnet et skiftregister (55), hvis inngang er forbundet med utgangen (22) fra sammenknytningsanordningen (17) og oppviser et antall D-flipflops (58-61) svarende til antall kanaler i overføringsveien, en påstyringsanordning (54) for skiftregisteret (55), en settepulsanordning (56) for en taktforsyning (19) og en overvåknings-anordning (57) (fig. 4).