NO774319L - Fremgangsmaate til rammesynkronisering av et tidsmultiplekssystem - Google Patents

Description

Oppfinnelsen, angår en fremgangsmåte til synkronisering av et tidsmultiplekssystem med flere datakanaler, med en multiplekser som pr. tidsmultipleksramme stiller i alt m tidsluker parat og avgir et multiplekssignal, med en sendesidig synkroniseringsbit-generator som frembringer synkroniseringsbits som innen multiplekssignalets ramme overføres fra sendesiden til mottagningssiden, med en mottagningssidig taktgiver til å frembringe en bittakt, med en mottagningssidig adressegiver til å drive en demultiplekser samt med en mottagningssidig synkroniserings-diskriminator som ved hjelp av synkroniseringsbitene frembringer et synkroniseringssignal til drift av adressegiveren.

For rammesynkronisering av tidsmultiplekssystemer blir det

som bekjent pr. tidsmultipleksramme overført flere synkroniseringsbits som tilsammen danner et synkroniseringsord. Ved dekoding av dette synkroniseringsord på mottagningssiden blir tidsmultipleks-rammens beliggenhet konstatert og en tidsmultipleksramme-synkronisering gjort mulig. Dannes synkroniseringsordene bare av et relativt lite antall synkroniseringsbits, er der relativt stor sannsynlighet for at synkroniseringskjennetegnene blir imitert av dataord, så slike systemer ofte lider av forstyrrelser. Dannes synkroniseringsordene derimot av mange enkelte synkroniseringsbits, blir synkroniseringskjennetegnene relativt sjelden imitert av dataord, men til gjengjeld blir der lagt beslag på en relativt stor andel av ovérføringskanai-kapasiteten for overføringen av synkroniseringsinformasjonene. Slike synkronord bestående av mange synkroniseringsbits har imidlertid også den ulempe at der i forbindelse med synkroniseringsovervåkningen når synkroniseringen faller ut, først med relativt stor forsinkelse kan frembringes et

alarmsignal..

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å gi anvisning på en fremgangsmåte til rammesynkronisering hvor der til tross for immunitet overfor imitering av synkroniseringskjennetegn, bare behøves en forholdsvis liten kanaloverføringskapasitet og det i forbindelse med overvåkningen av synkroniseringen blir mulig å oppnå en rask alarmutløsning når synkroniseringen faller ut.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen, blir løst ved anvendelse av følgende skritts

A) Synkroniseringsbitgeneratoren frembringer pr. tidsmultipleksramme nøyaktig en synkroniseringsbit, og minst p^6 på hinannen følgende synkroniseringsbits ad gangen danner et synkroniseringsord. B) Synkroniseringsbitene fra synkroniseringsbitgeneratoren blir på sendesiden tilført multiplekseren via en datakanal. C) Multiplekssignalet blir på mottagningssiden innført serielt med bittakten i et register dannet av minst 2pm-m celler. D) Hver m-te celle i registeret er forbundet med en første resp. annen dekoder som begge reagerer på synkroniseringsordet og avgir henholdsvis et første og et annet dekodersignal, og ved koinsidens av disse blir der avgitt et synkroniserings-konstateringssignal. E) Med synkroniserings-konstateringssignalet blir tellerstanden på en teller tellet tilbake hvis synkronisering ennå ikke er oppnådd, og denne teller ut fra en begynnelses-tellerstand ytterligere m.p tellerstander og avgir synkroniseringssig-naiet til adressegiveren. F) Synkroniseringssignalet tilføres en synkroniseringsordteller som ved koinsidens av synkroniseringssignalet med det første dekodersignal avgir et tilbakestillingssignal som stiller synkroniseringsordtellerens tellerstand tilbake og når den fastlagte tellerstand oppnås, avgir et tellesignal.G) Tellesignalet tilføres et kipptrinn som styres med syn-kroniser ingsord-kons tater ingssignalet og avgir et alarmsignal når det første dekodersignal uteblir.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utmerker seg ved stor uømfintlighet mot Imitasjon av synkroniseringskjennetegn, for det første fordi der gjøres bruk av flere suksessive synkroniseringsord for synkroniseringen, og for det annet fordi de enkelte synkroniseringsord består av relativt mange enkelte synkroniseringsbits. Til tross for disse relativt omfattende synkroniseringsinformasjoner behøves bare en liten kanaloverføringskapa-sitet til å overføre disse synkroniseringsinformasjoner, fordi der pr. tidsmultipleksramme hver gang bare blir overført en eneste synkroniseringsbit. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utmerker seg også ved at der i forbindelse med overvåkningen av synkroniseringen raskt blir avledet et alarmsignal i tilfelle av forstyrrelser i synkroniseringen, fordi der til dette bare behøves dekoding av et eneste synkroniseringsord og ikke av begge.

For å opprettholde synkroniseringen med lite teknisk utstyr så lenge den første dekoder og annen dekoder avgir henholdsvis det første og det annet dekodersignal, er det under anvendelse av en koblingsanordning til gjennomførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen hensiktsmessig at utgangene fra den første og den annen dekoder er tilsluttet utgangen fra et første OG-ledd hvis utgang er forbundet med en inngang til et annet OG-ledd, at kipptrinnets utgang er tilsluttet en ytterligere inngang til det annet OG-ledd, og at utgangen fra det annet OG-ledd er tilsluttet dels en inngang til kipptrinnet og dels en tilbakestillingsinngang til telleren.

For å overvåke synkroniseringen med liten teknisk påkostning er det under anvendelse av en koblingsanordning til gjennomførelse av fremgangsmåten hensiktsmessig at utgangen fra den første dekoder er tilsluttet en inngang til et tredje OG-ledd, at utgangen fra telleren er tilsluttet en annen inngang til det tredje OG-ledd, og at utgangen fra det tredje OG-ledd er forbundet med en tilbakestillingsinngang til synkronordtelleren.

I det følgende vil utførelseseksempler på oppfinnelsen bli belyst under henvisning til tegningen, hvor like komponenter som forekommer på flere figurer, er forsynt med samme henvisningsbetegnelser.

Fig. 1 viser et tidsmultiplekssystem.

Fig. 2 viser mer utførlig en synkroniseringsdiskriminator som er vist skjematisk på fig. 1. Fig. 3 viser skjematisk en del signaler som opptrer under drift av et tidsmultiplekssystem som vist på fig. 1. Fig. 4 viser en del signaler som opptrer ved drift av syn-kroniser ing sdiskrimina toren på fig. 2 i synkron tilstand. Fig. 5 viser en del signaler som opptrer under drift av synkroniseringsdiskriminatoren på fig. 1 i forbindelse med søkning av rammesynkronisering, og

fig. 6 viser en del signaler som opptrer under drift av synkroniseringsdiskriminatoren på fig. 2 i forbindelse med overvåkningen av synkroniseringen.

Fig. 1 viser en synkroniseringsbitgenerator SG og datakilder DQl, DQ2 ... DQn, hvis utganger via tilordnede datakanaler er tilsluttet innganger til multiplekseren MUX. Via en første datakanal blir således signalet S fra synkroniseringsbitgeneratoren avgitt, og over ytterligere datakanaler avgis datasignalene Dl, D2 ... Dn til multiplekseren MUX. Signalene S og Dl, D2 ... Dn består av sekvenser av enkelte bits ut fra hvilke multiplekseren MUX danner det sendesidige multiplekssignal MS som pr. tidsmultipleksramme setter seg sammen av minst en og en andel av alle signalene S, Dl, D2 ... Dn. Blir signalen S, Dl, D2 ... Dn avgitt med samme bittakt, får tidsmultiplekssignalet MS for hver tidsmultipleksramme en og en andel av alle signalene. Datasignalene Dl, D2 ... Dn kan imidlertid også avgis med forskjellig bittakt,

så der for hver tidsmultipleksramme blir tatt inn flere andeler av det enkelte datasignal Dl, D2 ... Dn for dannelse av tidsmultiplekssignalet MS. Multiplekseren MUX drives ved hjelp av en sendesldig adressegiver AS, men der skal ikke gås inn på detaljer ved taktstyringen i forbindelse med overtakelsen av de enkelte signaler S, Dl, D2 ... Dn, siden disse detaljer kan forutsettes kjent og ikke inngår i den foreliggende oppfinnelse. For eksempel vil der i alminnelighet behøves bufferlagre for at signalene S,

Dl, D2 ... Dh skal kunne bearbeides på riktig tidspunkt i multiplekseren MUX. Det forutsettes at slike bufferlagre, om de behøves, er anordnet i multiplekseren MUX.

Fig. 3 anskueliggjør dannelsen av multiplekssignalet MS. Der er her som eksempel forutsatt i alt seks kanaler, mens der i praksis i alminnelighet vil bli benyttet et vesentlig større antall. Bittakten Tb blir frembragt av taktgiveren TGS på fig. 1.

Hver tidsmultipleksramme RI, R2, R3, R4, R5 i tidsmultiplekssignalet MS inneholder foruten de enkelte bits av datasignalene Dl, D2 ... hver sin synkroniseringsbit S. På bitene Bl, B2, B3, B4 av de enkelte, datasignaler Dl, D2 ... følger alltid en synkroniseringsbit S. Multiplekssignalet MS blir ved hjelp av den sendesidige overføringsinnretning US på fig. 1 overført over overfør-ingsstrekningen UST og blir mottatt ved hjelp av den mottagningssidige overføringsinnretning UE. Den mottagningssidige taktgiyer TGE frembringer bittakten TB, som likeledes er vist på fig. 3. Det mottagningssidige multiplekssignal ME er i det vesentlige maken til det sehdesidige MS, men opptrer med forsinkelse i forhold til dette.

Synkroniseringsdiskriminatoren DIS på fig. 1 får tidsmultiplekssignalet ME tilført og danner synkroniseringssignalet Tp, som tjener til å styre den mottagningssidige adressegiver AE. Tidsmultiplekssignalet ME tilføres bufferlagre PSI, PS2 ... PSn som aktiveres under anvendelse av demultiplekseren DEMUX og ved hjelp av bittakten TB. Rammesynkroniseringen har vesentlig til oppgave å skaffe rammesynkronisering. mellom den sendesidige multiplekser MUX og den mottagningssidige demultiplekser DEMUX, noe som oppnås ved at adressegiveren AE alltid blir slik tilbake-stilt at datasignalene Dl, D2 ... Dn blir mellomlagret etter tur i bufferlagrene PSI, PS2 ... PSn. Til utgangene fra disse bufferlagre er der koblet dataterminalutstyr som ikke er vist på fig. 1. Fig. 2 viser synkroniseringsdiskriminatoren DIS mer utførlig. Fig. 4, 5 og 6 viser signaler som opptrer ved driften av denne diskriminator. Det mottagningssidige multiplekssignal ME blir serielt tilført registeret RG, som drives som skiftregister hvis skifttakt dannes av pulsene av bittakten TB. Registeret RG inneholder blokkene B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8, B9, B10, Bil, B12, som har samme henvisningsbetegnelser som bitene på fig. 3 siden de tjener til å lagre disse bits. Etter hver av blokkene B2 - B12 følger en celle S til å lagre den respektive synkroniseringsbit med samme betegnelse på fig. 3. I dette utførelseseksempel består de enkelte blokker B2 - B12 av seks celler hver, mens de i et utførelseseksempel som er realisert i praksis, hver består av 46 celler etterfulgt av en celle S. Innenfor tidsmultipleks-rammen blir der således ved dette praktiske utførelseseksempel

overført i alt 47 bits.

Dekoderne DCl og DC2 reagerer begge på synkroniseringsordet 100010 og avgir hver gang disse ord konstateres, 1-signaler. Til konstatering av det første synkroniseringsord ved hjelp av dekoderen DCl behøves bare blokkene B2 - B6 med tilsvarende celler S, siden tidsmultiplekssignalet ME blir direkte tilført den første inngang til dekoderen DCl.

Bittakten TB tilføres telleren Zl, som etter i alt m pulser avgir en utgangspuls av rammetakten TR. Der forutsettes således

i alt m tidsluker i tidsmultiplekssignalet. Ifølge fig. 3 ville m Være å anta = 6, og ved det realiserte utførelseseksempel inneholder en tidsmultipleksrammme med m = 47 i alt 47 tidsluker. Rammetakten TR, som avgis via utgangen fra telleren Zl, er vist på fig. 4, som er tegnet i større målestokk enn fig. 3, som det

spesielt fremgår ved sammenligning av de to multiplekssignaler ME på fig. 3 og 4. Etter bitene Bl, B2, B3 ... i multiplekssignalet ME følger igjen synkroniseringsbitene, så synkronordet SYNC1=100010 blir mottatt i løpet av tiden fra tidspunktet 1 til tidspunktet 2. Synkroniseringsordene SYNC2 og SYNC3 består av de samme

synkroniseringsbits og mottas på senere tidspunkter. Synkroniseringsordet SYNC1 blir således overført under varigheten av tidsmultipleksrammene Ri - R6, og synkroniseringsordet SYNC2 overføres under varigheten av tidsmultipleksrammene R7 - R12. På lignende måte blir også synkroniseringsordet SYNC3 overført under varigheten av seks multipleksrammer.

Som vist på fig. 2 blir rammetakten TR tilført telleren Z2, som etter i alt p inngangspulser avgir en puls av synkroniserings-Q stii signalet Tp. I henhold til fig. 3, og likeledes ved et i praksis realisert utførelseseksempel, overføres med p=6 under varigheten av seks på hinannen følgende tidsmultipleksrammer de enkelte synkroniseringsbits av synkroniseringsordene. Synkroniseringssignalet

Tp er vist på fig. 4, og dets enkelte pulser opptrer på tidspunktene 1, 2, 3, 4.

Telleren Z3 blir å betegne som synkroniseringsord-teller, da den mottar synkroniseringssignalet Tp på sin inngangsside og teller dets pulser. Er telleren ikke på forhånd stilt tilbake, teller den til 3 og avgir så ved sin utgang signalet Tq. Hver av tellerne Zl, Z2, Z3 har en tilbakestillingsinngang r og blir ved mottagning av et 1-signal stilt tilbake til hver sin begynnelses- tellerstand. Kipptrinnet K kan innta to stabile tilstander og avgir under varigheten av en 0- resp. 1-tilstand et 0- resp. 1-signal ved sin utgang C. Overgang fra 0- til 1-tilstand skjer alltid når der opptrer et 1-signal ved inngangen b. Overgang fra 1-tilstand til 0-tilstand skjer når der opptrer et 1-signal ved inngangen a. Via utgangen c fra kipptrinnet K avgis signalet KA.

Virkemåten av synkroniseringsdiskriminatoren DIS på fig. 2 vil nå bli belyst under henvisning til fig. 4 for det tilfelle at synkroniseringstilstanden allerede er nådd. Fullført synkronisering signaliseres ved hjelp av signalet KA=1. Dekoderne DCl.og DC2 konstaterer fortløpende de mottatte synkroniseringsord og avgir hver gang 1-signaler til OG-leddet Ul, så også dette ledd på tidspunktene 1, 2, 3, 4 hver gang avgir 1-signaler som på fig.

4 har samme henvisningsbetegnelse Ul. Disse 1-signaler Ul kommer imidlertid ikke til virkning ved utgangen fra OG-leddet U2, fordi der ved inngangen til dette, på grunn av inverteren IN, foreligger et 0-signal, så der via utgangen fra OG-leddet U2 blir avgitt et signal SE=0. Under varigheten av signalet SE=0 skjer der således ingen tilbakestilling av tellerne Zl og Z2, så disse telleres tellefunksjon ikke blir forandret, og de avgir synkroniseringssignalet Tp, som vist på fig. 4. Da utgangssignalene fra dekoderen DCl under de anførte forutsetninger koinsiderer med de enkelte pulser av synkroniseringssignalet Tp, blir der over utgangen fra OG-leddet U3, f.eks. på tidspunktene 1, 2, 3, 4 fortløpende

avgitt 1-signaler som stiller tellestandene på telleren Z3 tilbake, så signalet Tq=0 blir avgitt. Da der ved inngangen a til kipptrinnet K står et 0-signal, blir signalet KA=1 ikke forandret.

I situasjonen på fig. 5 er rammesynkronismen ennå ikke tilveiebragt, noe som fremgår av pulsen av synkroniseringssignalet Tp på tidspunktet 5 og dessuten signaliseres av alarmsignalet KA=0. Det antas imidlertid at begge dekoderne DCl og DC2 konstaterer korrekt synkroniseringsord SYNC4 på tidspunktet 6 og avgir respektive 1-signaler til OG-leddet 1, så der også over utgangen fra dette ledd blir avgitt et 1-signal til leddet U2. Da der ved KA=0 også foreligger et 1-signal ved den annen inngang til leddetU2, blir der over utgangen fra leddet U2 avgitt et signal SE=1

som bevirker tilbakestilling av tellerne Zl og Z2. Disse tellere Zl og Z2 begynner således fra tidspunktet 6 igjen å telle, så rammesynkronismen fra nå av er funnet. Med signalet SE=1 ved

inngangen b til kipptrinnet K blir dette trinn bragt i sin 1-tilstand, hvorunder det avgir signalet K=l. Fra tidspunktet 6 er dermed tilstanden på fig. 4 igjen nådd.

Under henvisning til fig. 6 skal overvåkningen av synkroniseringen omtales nærmere. Det antas at den siste puls av signalet U3 allerede har opptrådt på tidspunktet 10, men der på tidspunktene 11, 12 og 13 ikke lenger skjer noen tilbakestilling av telleren Z3, siden dekoderen DCl ikke mottar riktig synkronord. På tidspunktene 11, 12 og 13 blir der riktignok fremdeles avgitt pulser av synkroniseringssignalet Tp, men på tidspunktet 13 inntrer en puls av signalet Tq, som utløser alarmsignalet KA=0.

Skiftregisteret RG på fig. 2 med sine mange celler kan realiseres billig under anvendelse av et adresserbart lager. I

den forbindelse blir lagerets enkelte celler adressert slik at de enkelte bits, av multiplekssignaiet ME blir lagret etter tur og der samtidig stadig foretas avspørring av de lagerceller som synkroniseringsbitene kan lagres i.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til rammesynkronisering av et tidsmultiplekssystem med flere datakanaler, med en multiplekser som pr. tidsmultipleksramme stiller i alt m tidsluker parat og avgir et multiplekssignal, med en sendesidig synkroniseringsbit-generator som frembringer synkroniseringsbits som innen multiplekssignalets ramme overføres fra sendesiden til mottagningssiden, med en mottagningssidig. taktgiver til å frembringe en bittakt, med en mottagningssidig adressegiver til å drive en demultiplekser samt med en mottagningssidig synkroniserings-diskriminator som ved hjelp av synkroniseringsbitene frembringer et synkroniseringssignal til drift av adressegiveren, karakterisert ved de følgende skritt: A) Synkroniseringsbitgeneratoren (SG) frembringer pr. tidsmulti-£) pleksramme (Ri, R2, R3) nøyaktig en synkroniseringsbit (S), og minst p > 6 på hinannen følgende synkroniseringsbits (S) ad gangen danner et synkroniseringsord (100010). B) Synkroniseringsbitene (S) fra synkroniseringsbitgeneratoren (SG) blir på sendesiden tilført multiplekseren (MUX) via en datakanal. C) Multiplekssignalet blir på mottagningssiden innført serielt med bittakten (TB) i et register (RG) dannet av minst 2pm-m celler. D) Hver m-te celle i registeret (RG) er forbundet med en første resp. annen dekoder (DCl, DC2) som begge reagerer på synkroniseringsordet (100010) og avgir henholdsvis et første og et annet dekodersignal, og ved koinsidens av disse blir der avgitt et synkroniserings-konstateringssignal (SE). E) Med synkroniserings-kbnstateringssignalet (SE) blir tellerstanden på en teller (Zl, Z2) tellet tilbake hvis synkronisering ennå ikke er oppnådd, og denne teller ut fra en begynnelses-tellerstand ytterligere m.p tellerstander og avgir synkroniseringssignalet (Tp) til adressegiveren (AE). F) Synkroniseringssignalet (Tp) tilføres en synkroniseringsord-teller (Z3) som ved koinsidens av synkroniseringssignalet (Tp) med det første dekodersignal avgir et tilbakestillingssignal som stiller synkroniseringstelierens (Z3) tellerstand tilbake og når den fastlagte tellerstand oppnås, avgir et tellesignal (Tq). G) Tellesignalet (Tq) tilføres et kipptrinn (K) som styres med synkroniseringsord-konstateringssignalet (SE) og avgir et alarmsignal (KA) når det første dekodersignal uteblir.

2. Koblingsanordning til gjennomførelse av en fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den første dekoders (DCl) og den annen dekoders (DC2) utganger er tilsluttet utganger fra et første OG-ledd (Ul) hvis utgang er forbundet med inngangen til et annet OG-ledd (U2), at utgangen fra kipptrinnet (K) er tilsluttet eh ytterligere inngang til det annet OG-ledd (U2), og at utgangen fra det annet OG-ledd (U2) er tilsluttet dels en inngang til kipptrinnet (K) og dels en tilbakestillingsinngang (r) til telleren (Zl, Z2) (fig. 2).

3. Koblingsanordning til gjennomførelse av en fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at utgangen fra den første dekoder (DCl) er tilsluttet en inngang til det tredje OG-ledd (U3), at utgangen fra telleren (Zl, Z2) ér tilsluttet en annen inngang til det tredje OG-ledd (U3), og at utgangen fra dette tredje OG-ledd (U3) er forbundet med en tilbakestillingsinngang til synkronordtelleren (Z3).