NO841753L - Digitalsignal-multipleksapparat - Google Patents

Description

Dig italsignal- multipleksapparat

Oppfinnelsen angår et digitalsignal-multipleksapparat

med minst én multiplekser og minst én demultiplekser for pulsrammer med flere nytteinformasjonskanaler.

Slike apparater er kjent, f.eks. fra tidsskriftet "telecom-report", 2 (1979) særtrykk Digital-Ubertragungs-technik, side 46-51 og 59-64. Pulsrammer til formålet er beskrevet i CCITT-Yellow-Book, Vol. III, Fascicle III.3, "Digital-Networks - Transmission Systems and Multiplexing Equipment", Recommendation G.751, side 144-155.

I eksisterende analoge fjernmeldingsnett blir omtrent

10% av overføringskapasiteten utnyttet for dataoverføring.

En lignende størrelsesorden kan også ventes i fremtidige digitale fjernmeldingsnett. Av økonomiske grunner ble det analoge fjernmeldingsnetts overføringskapasitet tilpasset telefontrafikkens krav. For dataoverføring behøves en vesentlig bedre overføringskvalitet, noe man har tatt hensyn til f.eks. ved koding og datasikring i terminalene.

Også fremtidige digitale fjernmeldingsnett vil av økonomiske grunner måtte tilpasses telefontrafikkens krav. Ved overføring av data- og billedsignaler vil der derfor også

i digitale fjernmeldingsnett behøves tiltak for å sikre den bedre overføringskvalitet som kreves ved disse signaler.

Til formålet kan man gjøre bruk av de for dataoverføring kjente metoder, som en tilsvarende feil-ufølsom koding i terminalen.

Ifølge Swobodas bok "Codierung zur Fehlerkorrektur und Fehlererkennung", R. Oldenbourg Verlag, Munchen-Wien, 1973

er det mulig å oppnå en datasikring dersom en kildekoding blir overført til en redundant representasjon med flere binær-sifre. En siffrering av informasjonen ved hjelp av kodeord av en fast lengde på n sifre blir betegnet som blokkoding. Disse n sifre inneholder m informasjonssifre og k kontroll-sifre. De sistnevnte blir bestemt ut fra de m informasjonssifre etter en avtalt forskrift, feilsikringskoden. Konsta-tering eller t.o.m. korreksjon av feilbeheftede kodeord såvel

som omforming av informasjonene til den opprinnelige kilde-kode blir betegnet som dekoding.

En feilsikringskoder f.eks. den såkalte "fire-code"

som er kjent fra "IEEE Trans.", IT-16 (1970)9, side 649-650.

Oppfinnelsens oppgave er under bibehold av en overførings-kvalitet tilpasset telefontrafikken å gi anvisning på en løsning for det digitale fjernmeldingsnett hvormed der oppnås en bedre overføringskvalitet, altså mindre bitfeilkvoter, bare for dataoverføringskanalene, uten derfor å avvike fra de standardiserte hierarkitrinn for overføringssystemene.

Med utgangspunkt i et digitalsignal-multipleksapparat med minst én multiplekser og minst én demultiplekser for pulsrammer med flere nytteinformasjonskanaler blir den nevnte oppgave ifølge oppfinnelsen løst ved

at der er anordnet en datasikringskoder som er tilordnet multiplekseren, konstaterer feil og belegger en eller flere nytteinformasjonskanaler eller heltallige deler av minst en nytteinformasjonskanal med datasikringsinformasjoner,

og at der er anordnet en datasikringsdekoder som er tilordnet demultiplekseren, får datasikringsiirformasjonen tilført og gjennomfører en feilkorreksjon.

Det er gunstig å anordne en datasikring for i det minste en del av nytteinformasjonskanalene.

Det er også gunstig om der finnes en datasikringskoder og en datasikringsdekoder som avleder sin blokksynkronisering fra rammesynkroniseringen av henholdsvis multiplekseren og demultiplekseren.

I datasignal-multipleksapparatet ifølge oppfinnelsen

er det prinsipielt mulig å anvende alle kjente feilsikringskoder for datasikringen. Blokkoder lar seg imidlertid bedre tilpasse pulsrammens blokkstruktur og synkroniseringen.

Digitalsignal-multipleksappatatene ifølge oppfinnelsen gjør det mulig i et fremtidig digitalt fjernmeldingsnett med overføringssystemer dimensjonert for telefontrafikk å

få f.eks. enkelte 34-Mbit/s-bunter med vesentlig lavere bitfeilkvoter (f.eks. 10 I den forbindelse er det mulig

via ytterligere normale multipleksere å innføye de beskyttede databunter i overføringssystemer med høyere hierarkitrinn som 140 Mbit/s.

En kaskadesammenknytning av digitalsignal-multipleks-apparatene ifølge oppfinnelsen til enda høyere hierarkitrinn fører til en enda bedre overføringskvalitet. F.eks. kommer kabel-, retningsradio-, satelitt- og lysbølgeleder-overførings-systemer på tale.

Med den løsning oppfinnelsen gir anvisning på, blir

det mulig i et fremtidig digitalt telefonnett uten endring av overføringsapparatenes kvalitet å koble en del av kanalene, eksempelvis for datatrafikk, med høyere overføringskvalitet. Ved denne form for datasikring får man på bekostning av en liten del av kanalkapasiteten (f.eks. 6%) tilveiebragt en bedre kanalkvalitet uten å avvike fra de standardiserte hierarkitrinn.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli nærmere belyst ved utførelseseksempler. Fig. 1 viser en kaskade av kjente digitalsignal-multipleksapparater. Fig. 2 viser en pulsramme for et 8-Mbit/s-digitalsignal. Fig. 3 viser en pulsramme for et 34-Mbit/s-digitalsignal. Fig. 4 viser et utsnitt av en 34-Mbit/s-pulsramme med datasikringsinformasjon. Fig. 5 viser en første variant av digitalsignal-multipleksapparatet ifølge oppfinnelsen, og fig. 6 viser en annen variant av digitalsignal-multipleksapparatet ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser skjematisk en kaskade av tre kjente digitalsignal-multipleksapparater. Digitalsignal-multipleksapparatet DSMX 2/8 omsetter fire 2-Mbit/s-signaler til et 8-Mbit/s-signal, digitalsignal-multipleksapparatet DSMX 8/34 omsetter fire 8-Mbit/s-signaler til et 34-Mbit/s-signal, og digitalsignal-multipleksapparatet DSMX 34/140 omsetter sluttelig fire 34-Mbit/s-signaler til et 140-Mbit/s-signal. Fig. 2 viser den standardiserte pulsramme ifølge CCITT for 8-Mbit/s-digitalsignalet og fig. 3 den for 34-Mbit/s-

digitalsignalet. Hver pulsramme er delt opp i fire blokker I-IV. NI betegner nytteinformasjonskanaler, St fyllinforma-sjoner, B fyll- eller informasjonsbits, RKW rammemarkerings-ord og SB servicebits. Sifrene i blokkene betegner bits.

Fig. 4 gjelder anvendelsen av en 2-Mbit/s-kanal for datasikringsinformasjonen. Hvis man på fig. 1 i fjerde inngang til datasignal-multipleksapparatet DSMX 2/8, dvs. i nytte-inf ormas jonskanalen NI i blokk IV hos pulsrammen på fig.

2, innmater en datasikringsinformasjon, så opptrer denne på de skraverte steder i den 34-Mbit/s-multipleksramme som delvis er vist på fig. 4.

Fig. 5 viser en sendedel 1-3 og en mottagningsdel 5-

10 av et datasignal-multipleksapparat ifølge oppfinnelsen. Sendedelen 1-3 og mottagningsdelen 5-10 er innbyrdes forbundet ved en kjede 4 av overføringssystemer. 1 og 10 betegner digitalsignal-multipleksapparater DSMX 64 K/2 som er kjent fra det innledningsvis kjente tidsskrift "TELCOM REPORT", og 2 og 9 betegner digitalsignal-multipleksapparater DSMX 2/8

som er kjent fra samme publikasjon. 3 betegner en datasikringskoder og 5-8 en datasikringsdekoder. Den sistnevnte består av en integrert kobling 5 med samme typebetegnelse som den integrerte kobling 3, en korreksjonskobling 6, en forsinkelses-kobling 7 og et modulo-2-addisjonsledd 8. De ledninger som er betegnet med syn, overfører synkroniseringssignaler.

På digitalsignal-multipleksapparatet 1 blir der påtrykt tre 64-kbit/s-signaler og på digitalsignal-multipleksapparatet 2 tre 2-Mbit/s-signaler samt 2-Mbit/s-utgangssignalet fra digitalsignal-multiplekseren 1. Utgangssignalet fra digitalsignal-multipleksapparatet 2 gjennomløper datasikringskoderen 3. Denne utleder fra en eller flere av de omstokkede inngangs-signaler sikringsbits som tilføres digitalsignal-multipleksapparatet 1 som 64-kbit/s-signal og etter dannelse av utgangssignalet fra digitalsignal-multipleksapparatet 2 finner sin plass i de skraverte felter på fig. 4. For at der på mottagningssiden skal kunne foretas en feilkorreksjon, blir nytte-signalet forsinket en eller flere datasikringsblokklengder i forhold til datasikringsinformasjonen.

I mottagningsdelen gjennomløper data og datasikringsinformasjoner via den integrerte kobling 5 forsinkelseskob-lingen 7 for en forsinkelse på en eller flere datasikringsblokklengder samt modulo-2-addisjonsleddet 8 til digitalsignal-multipleksapparatet 9. I dette såvel som i datasignal-multipleksapparatet 10 blir datasikringsinformasjonen skilt fra og tilført den integrerte kobling 5. Kronologisk parallelt blir data og datasikringsinformasjon tilført kontrollkoblingen 6, som undersøker data og datasikringsinformasjon på feil.

Dens utgangssignaler korrigerer via modulo-2-addisjonsleddet

8 eventuelle feil i hovedinformasjonsstrømmen.

Virkemåten av de integrerte koblinger 3 og 5 og av kontrollkoblingen 6 er beskrevet i datablad Am9520 fra firma Advanced Micro Devices Inc., februar 1981.

Fig. 6 viser en anordning hvor datasikringen foretas foran multiplekseren resp. etter demultiplekseren. Sendedelen omfatter elementene 11-18 og mottagningsdelen elementene 20-37. Sendedel og mottagningsdel er innbyrdes forbundet ved en overføringsstrekning eller en kjede av overførings-systemer, betegnet 19.

11-13 betegner integrerte koblinger av den allerede nevnte type Am9520. 14 og 15 gjelder eventuelt nødvendige forsinkelsesledd, og 16 betegner en datainformasjons-multiplekser.

22-24, 27, 31 og 35 betegner fbrsinkelseskoblinger,

26, 30 og 34 integrerte koblinger av type Am9520, 25, 29

og 33 kontrollkoblinger, 28, 32 og 36 modulo-2-addisjonsledd og 37 en datainformasjons-demultiplekser.

Ved dette utførelseseksempel er tre 8-Mbit/s-innganger undergitt datasikring. 8-Mbit/s-signalene gjennomløper de integrerte koblinger 11-13, som virker som datasikringskodere og avgir hver sin datasikringsinformas jon til datasikrings-multiplekseren 16. Eventuelt forekommende forsinkelseskoblinger 14 og 15 bevirker at datasikringsinformasjonene ikke inntreffer samtidig. Datasikrings-multiplekseren 16 danner ut fra data-sikringsinf ormas jonen et tidsmultiplekssignal og innmater dette i den fjerde 2-Mbit/s-inngang til digitalsignal-multi pleksapparatet 17. Dette gir i sin tur et synkroniseringssignal tilbake. Digitalsignal-multipleksapparatet 18 sammen-føyer de tre 8-Mbit/s-signaler og utgangssignalet fra digitalsignal-multipleksapparatet 17.

På mottagningssiden skiller digitalsignal-multipleksapparatet 20 8-Mbit/s-signalene igjen fra. De første tre forløper via forsinkelseskoblingene 22-24 til datasignal-dekoderen som allerede beskrevet i forbindelse med fig. 5. Fjerde 8-Mbit/s-signal fra digitalsignal-multipleksapparatet 20 blir tilført digitalsignal-multipleksapparatet 21 og der separert i 2-Mbit/s-signaler. Det fjerde av disse blir tilført datasikringsinformasjons-demultiplekseren 37, som adskiller de tre datasikringsinformasjoner og leverer dem enkeltvis

til de integrerte koblinger 26, 30 og 34. For riktig funksjon av datasikringsinformasjons-demultiplekseren 37 må denne også få et synkroniseringssignal syn fra digitalsignal-multipleksapparatet 21. De integrerte koblinger 26, 30 og 34 blir synkronisert fra digitalsignal-multipleksapparatet 20.

I USA, Canada og Japan benyttes istedenfor en bitrate

på 2,048 Mbit/s en slik på 1,544 Mbit/s, og istedenfor en bitrate på 8,448 Mbit/s en slik på 6,312 Mbit/s. I disse land lar en datasikringsinformasjon seg overføre uten tap av nytteinformasjon dersom man anvender et europeisk over-føringssystem med høyere bitrate og så belegger de for nytte-inf ormas jonsover f øringen overflødige plasser i pulsrammen med datasikringsinformasjonen.

Claims (3)

1. Digitalsignal-multipleksapparat med minst én multiplekser og minst én demultiplekser for pulsrammer med flere nytte-inf ormas jonskanaler ,karakterisert ved at der er anordnet en datasikringskoder (3, 3') som er tilordnet multiplekseren (1, 2), konstaterer feil og belegger en eller flere nytteinformasjonskanaler (NI) eller heltallige deler av minst én nytteinformasjonskanal (NI) med datasikringsinformasjoner, og at der er anordnet en datasikringsdekoder (5, 5') som er tilordnet demultiplekseren (6, 7), får datasikringsinformasjonen tilført og gjennomfører en feilkorreksjon.

2. Digitalsignal-multipleksapparat som angitt i krav 1,karakterisert vedat der er anordnet en datasikring for minst en del av nytteinformasjonskanalene (NI).

3. Digitalsignal-multipleksapparat som angitt i krav 1,karakterisert vedat der er anordnet en datasikringskoder (3, 3') og en datasikringsdekoder (5, 5') som avleder sin blokksynkronisering fra henholdsvis multi-plekserens (1, 2) og demultiplekserens (6, 7) rammesynkroni-sering.