DE2017282C3

DE2017282C3 - Nachrichtenübertragungssystem mit Gegenverkehr und Pulsbetrieb

Info

Publication number: DE2017282C3
Application number: DE2017282A
Authority: DE
Inventors: H-M Christiansen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-04-10
Filing date: 1970-04-10
Publication date: 1974-05-02
Also published as: SE373251B; NO131486B; DK133800C; DE2017282B2; DE2017282A1; JPS5338888B1; AT321365B; GB1339990A; NL7104787A; FR2089376A5; NO131486C; CH533932A; BE765563A; DK133800B; ZA711970B; NL156875B

Description

Bei einem Übertragungssystem mit Pulsbetrieb ist es erforderlich, die dem einzelnen ubertragungskanal zugeordneten Bit auf der Lmplangsseite kanalrichtig :zu erkenner, und auszuwerten. Hierzu dienen die Synchronisationseinrichtungen, für die verschiedene Betriebsformen bekannt sind. Beispielsweise wird jeweils zu Beginn oder an einer zeitlich bestimmten Stelle eines Pulsrahmens ein Übeitragungskanal oder em Teil desselben für ein Synchronzeichen verwendet (konzentrierte Synchronisation). Bei einem anderen Synchronisationsverfahren wird das Synchronzeichen gleichmäßig über wenigstens einen Teil der Übertragungskanäle in einem Pulsrahmen gesendet (verteilte Synchronisation). Bei der verteilten Synchroni-

sation ist es ebenso wie bei der konzentrierten Synchronisation fernerhin noch üblich, das Synchronzeichen nur in jedem zweiten oder dritten Pulsrahmen zu übertragen und in den synchronisationsfreien Impulsrahmen Signale von zusätzlichen Betriebs-

t5 diensten, wie der Kennzeichenübertragung und der Dienstgesprächsübertragung, einzuordnen. Geht man beispielsweise davon aus, daß bei einem System mit Pulscodemodulation und 32 Kanälen mit je acht Bit per Abtasiwert und Pulsrahmen für die Informa-

ao tionsübertragung pro Pulsrahmen wenigstens 8 Bit für diese Synchronisation und die anderen Dienste verbraucht werden, so ist bereits hieraus ersichtlich, daß relativ viele Bit für die eigentliche Informationsübertragung verlorengehen. Zwar wäre ts möglich,

die verteilte Synchronisation über mehr als einen Pulsrahmen zu erstrecken, wodurch sich die Anzahl der dem einzelnen Pulsrahmen für solche Dienste entzogenen Bit verringern ließe; in diesem Fall erhöh; sich jedoch der technische Aufwand auf der jeweili-

gen Empfangsseite für die Erkennung des Synchronzeichens außergewöhnlich, da dann Erkennungsschaltungen für das Synchronzeichen erforderlich sind, die sämtliche zwischen dem Beginn und dem Ende eines Synchronzeichens liegenden Bit erfassen.

Im übertragenen Sinn gilt dies auch für die Übertragung eines relativ konzentrierten Synchronzeichens, wenn dieses unmittelbar der Phasennachstei-Iung der jeweiligen Empfangsseite dient.

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liesu die Aufgabe zugrunde, bei einem Nachrichtenüber tragungssystem mit Gegenverkehr und Pulsbetrieb einerseits den Anteil der für die S>nchronisationszwecke entzogenen Bit wesentlich zu verringern und andererseits auch den Aufwand fü*· die gesamte ^ynchronisationseinrichtung klein zu halten.

Bei der Erfindung wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß es bei einem zunächst phnsenrichiig arbeitenden Pulsübertragungssystem ausreichend ist, wenn die Synchronisation lediglich mittels der jeweils empfangenen, der Informationsübertragung dienenden Bit aufrechterhalten wird und nur von Zeit zu Zeit eine Überprüfung der richtigen Synchronisation erfolgt mittels eines Prüfzeichens, das relativ wenige Bit pro Zeiteinheit im Vergleich zu einem eigentlichen Synchronzeichen benötigt. In einem festgestellten Störungsfall kann dann mittels eines sehr wirksamen gesonderten Synchronzeichens der Synchronismus zwischen der jeweiligen Sende- und Empfangsstation genügend rasch herbeigeführt werden. Unter einem solchen Svnchronzeiclieii wird ein Signal verstanden, das eine wesentlich höhere Bitratc als das Prüfzeichen hat und das vorzugsweise in jedem Pulsrahmen gesendet wird bis zum Eintritt des Synchronismus (Bitraio -= Anzahl der Bit pro Zeiteinheit).

Das ist in diesem Fall zulässig, weil bei einer hinsichtlich der Synchronisation gestc: .^n Strecke auch sämtliche Informationsbits für die Wiederherstellung der Synchronisation verwendet werden können.

Vorteilhafe Ausgestaltungen der Erfindung sind in dungsschaltung 10 dieses Senders S' das Λ-Zeichen den Unteransprüchen beschrieben. " _zum Empfänger £ der Station I gesendet wird. Das

Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines bedeutet, daß im Empfänger £ der Station I einerseits Ausführungsbeispiels näher erlänert. In der diesem die Prüfzeichen-Erkennungsschaltung 11 einen Hin-Ausführungsbeispiel zugeordneten Zeichnung zeigt s weis über das Fehlen des Prüfzeichens veranlaßt und Fig. 1 zwei Sende/Empfangsstellen in einem Zeit- andererseits die Kanal- und/oder Rahmensynchronmultiplexsystem, das beispielsweise ein 32-Kanal- Erkennungsschaltung 12, die auf das A- und das O-PCM-System sein kann, bei dem die Analog-Distal- Zeichen anspricht, ein entsprechendes Ausgangssignal Umsetzung in jedem einzelnen der 32 Kanäle erfolgt. über den Empfang eines /!-Zeichens veranlaßt. Diese Statt dieser kanaleigenen Analog-Digital- bzw. io beiden Kriterien aus dem Empfänger E der Station 1 Digital-Analog-Umsetzung kann auch eine Umset- veranlassen einerseits, daß im SenderS der Station 1 zung dieser Art für jeweils mehrere oder alle Kanäle die Einblendschaltung 4 auf die Aussendung des gemeinsam vorgesehen werden; in der B-Zeichens umschaltet, welches seinerseits ein

Fig. 2 ist ein Überblick über das /«-Zeichen, das Kanal- und/oder Rahmensynchronsignal ist und eine ß-Zeichen und das C-Zeichen gegeben. 15 rasche Synchronisation des Empfängers £ der Main der Fig. 1 ist mit I die eine Sende/Empfangs- tion II veranlaßt. Mit 13 ist die Bittakt-Abteilung, station und mit II die andere Sende/Empfangsstation mit 14 ist die Zeitmultiplexeinrichtung und mit 15 eines Systems mit Gegenverkehr bezeichnet. Der die Taktzentraie in E bezeichnet. £ ist gleichartig zwischen I und II liegende Teil III kann eine Vier- zu £'. S' ist gleichartig zu S.

drahtverbindung sein oder durch entsprechende ao Der gleiche Vorgang vollzieht sich, wenn zwar der Funkwege gebildet werden. Streckenabschnitt von I nach II ordnungsgemäßen

in die Zeitmultiplexeinrichtung 1 des Senders S der Betrieb hat, jedoch eine Störung im Streckenabschnitt Station I münden die einzelnen Leitungen der Sende- von II und I auftritt.

richtung der Übertragungskanäle ein. "Die Zeitmulti- Wird das Übertragungssystem in Betneb genom-

plexeinrichtung 1 erhält von einer Taktzentrale 2 die 25 men, so wird zunächst von den beiden Einblenüfür die Fortschaltung erforderlichen sowie die für schaltungen 4 und 10 beiderseits das ß-Zeichen ausdie Bildung eines Pulsrahmens erforderlichen Im- gesendet, welches bereits eine Synchronisation aer pulse. Von der Taktzentrale 2 wird weite hin ein Empfänger E bzw. £' auf den vorgeordneten Sender λ Synchronzeichengenerator 3 gespeist, der drei Arten bzw. S' erzwingt. Nach erfolgter Synchronisation von Synchronisierzeichen abgibt. Diese Zeichen sind 30 schaltet dann jede der Einblendschaltungen 4 bzw. iu mit/!-Zeichen, ß-Zeichen und C-Zeichen bezeichnet auf die Aussendung des C-Zeichens (Prüfzeichen) und werden später erläutert. Welches der drei Zei- um, und der ordnungsgemäße Gegenverkehr ist sicnerchen jeweils und wann in die von der Zeitmultiplex- uestellt.

einrichtung 1 kommende Bitfolge eingeblendet wird. In der Fig. 2 ist in einem Pulsverteilungsscncma

vollzieht eine Einblendschaltung 4, welche ebenfalls 35 gezeigt, wie das ^-Zeichen, das ß-Zeichen und aas von der Taktzentrale 3 gesteuert wird, im Empfän- C-Zeichcn in die Pulsrahmenfolge eingetugt sein ger£' der Gegenstation U ist eine analoge Zeit- können. Mit K sind die einzelnen Pulsrahmen kenntmultiplexeinrichtung 5 vorgesehen, die von der dort lieh gemacht und untereinander nur durch maizes vorhandenen Taktzentraie^ analog und in an sich unterschieden. Mit Av sind die im einzelnen Fuisbekannter Weise synchrc.-. zur Sendeseite im unge- 40 rahmen liegenden Kanäle bezeichnet und z.B. mit ia störten Betriebsfall gesteuert wird. Vom Eingang pro Pulsrahmen angenommen. Von der Z.eitr_n Dis r, dieses Empfängers wird im Teil 7 aus der empfan- ist ein störungsfreier Betrieb angenommen, fcs wira genen Bitfolge die Bit-Taktfrequenz abgeleitet. Die also von J₀ bis I₁ das C-Zeichcn (Prüfzeichen) ge-Bit-Taktfrequenz dient zur Bit-Syncnronisation der sendet, und zwar z.B. nur in jedcm,«-tenΡ««™™ Taktzentraie 6. Weiterhin ist eine Prüfeinrichtung 8 45 Das C-Zeichen umfaßt ζ. B. 8 Bit die gleichförmig eingeschaltet, die feststellt, ob das bereits erwähnte über die Kanäle jedes n-ten Pulsrahmens verteilt Prüfzeichen (C-Zeichen), welches charakteristisch sind. Das C-Zeichcn hat also kleine Bitrate Zur für den ungestörten Betrieb ist, zeitrichtig und voll Zeit /, ist der Eintritt einer kurzen bis t dau^ndtn empfangen wird. Außerdem ist an den Eingang des Störung angenommen, die den ^y^nc^™^msmus _f2_t 1 Empfängersf noch eine Kanal- und/odev Rahmen- ₅o sehen dem Sender und dem Empfanger aufhebt. Svnchronzeichcn-Erkennungsschaltung 9 angeschal- Daraufhin beginnt in jeden. Pulsrahmen Λ A J tet die auf .in Synchronsignal A und auf ein Syn- sendung des /1-Zeichens Das ^^^h chronsignal B anspricht und an für diese Zeichen z. B. ebenfalls 8 Bit, die jedoch zeithch getrennten Ausgängen entsprechende Signale abgibt. sind. z. B. in nur einem kar.a , das Ist diese Übertragungssirecke im störungsfreien 55 also eine hohe B.trate >m Vergleich,zu Betrieb, also sind der Sender S der Station I und der Die Aussendung des ,4-Zeichens hat &

Empfänger £' der Station II phasensynchron, so wird sich der einzelne Empfanger z. B. E aut der züge . 6 b di Bitflf ^^^Υ^⁸^^^^^

Empfänger py

die Taktzentra.e 6 nur über die Bitfolgefrequ.nz- ^^^Υ^⁸'^^^^^

ableitung? synchron gehalten, und nur in relativ beim n-ten Pulsrahmen. Ist in dem ei.feinenEmp

C-Zeichcn-ErkennungsschaltungS ein Sigual an den Bit. die in einem Kana

jeweils empfangen, so veranlaßt es die Umschaltung der Einblendschaltung z. B 10 des diesem Empfänger z. B. E' nachgeordneten Senders S' auf Aussendung des C-Zeichens. Dieser Zeitpunkt ist in der F i g. 2 mit /₃ bezeichnet. Das System läuft dann wieder so wie in der Zeit von /₀ bis t_v

Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausbildung bei einem Übertragungssystem mit relativ vielen Übertragungskanälen pro Pulsrahmen. Es ist jedoch auch bei Übertragungssystemen anwendbar, bei denen die Pulsrahmen nur einen Kanal umfassen. An Stelle von Pulscodemodulation kann bei einem Übertragungssystem mit mehreren Kanälen auch Pulsdeltamodulation treten.

Die Zeitdauer, nach der sich ein Prüfzeichen jeweils in der Bitfolge wiederholt, wird mit Vorteil so lange gewählt, daß sie der Differenz aus maximal zulässiger Zeit für die Wiederherstellung der Synchronisation und der für den eigentlichen Synchronisiervorgang in der Synchronisationsschaltung erforderlichen Zeit entspricht. In der Fraxis wird

zweckmäßig die erwähnte Zeitdauer noch etwas kürzer wählen, um eine gewisse Toleranz zur Erhöhung der Sicherheit im System zu erhalten. Bei einem 32-Kanal-PCM-System mit 8 Bit pro Kanal und 8 kHz Abtastfrequenz, bezogen auf den einzelnen Kanal, hat es sich als zulässig erwiesen, das Prüfzeichen nur in jedem 50. oder 60. Pulsrahmen als Zeichen mit relativ wenigen Bit zu senden. Beispielsweise umfaßte dieses über den Pulsrahmen verteilte

ίο Prüfzeichen 10 bis 11 Bit, wobei wesentlich war, daß jedes Bit a'.s das geringstwertige Bit in einem anderen Kanal des Pulsrahmens entnommen war. Dies bringt die geringstmögliche Störung des einzelnen Kanals durch das Prüfzeichen. Das /!-Zeichen und das B-Zeichen umfaßten jeweils wenigstens 8 Bit und waren konzentriert wenigstens in einem Kanal in einem Pulsrahmen und wurden so lange in aufeinanderfolgenden Pulsrahmen als konzentrierte Synchronisation gesendet, bis der Synchronismus zwischen der Sende/Empfangsseite beider Ubertragungswege voll wiederhergestellt war.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mit Gegenverkehr und Pulsbetrieb arbeitendes Nachrichtenübertragungssystem, mit mindestens einem Übertragungskanal. der bzw. die in einen regelmäßig sich wiederholenden Pulsrahmen eingeordnet ist bzw. sind, bei dem das Pulssignal zusätzlich Informationen für die jeweils empfangsseitige Erkennung der einzelnen Übertragungskanäle und des Pulsrahmens enthält, insbesondere Zeitmultiplexsystem, dadurch gekennzeichnet, daß für jede der beiden Übertragungsstrecken drei Einrichtungen vorgesehen sind, von denen die erste eine Synchronisation der Empfangsseite auf die Bitfolge des empfangenen PuJssignals bewirkt, die zweite überprüft, ob ein in das Pulssignal eingeblendetes Prüfzeichen (C-Zeichen) für korrekte Rahmen und/oder Kanalsynchronisation zeitrichtig empfangen wird und die dritte bei unrichtigem Empfang des Prüfzeichens die sendeseitige Aussendung eines Rahmens- und/ oder Kanalsynchronzeichens veranlaßt, auf das die Empfangsseite der Gegenstation mittels einer Phasennachstellvorrichtung synchronisiert wird, und daß die dritte Einrichtung nach Wiederherstellung der Synchronisation die Zuriickschaltung der Übertragungsstrecke auf Prüfzeichenbetrieb veranlaßt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bit-Anzahl des Prüfzeichens gegenüber der Bit-Anzahl für die Nachrichtenübermittlung in der Zeiteinheit sehr klein ist, vorzugsweise kleiner als ein Tausendstel ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem System mit mehieren Übertragungskanälen innerhalb eines Pulsrahmens die Bit des Prüfzeichens über wenigstens einen Teil der Übertragungskanäle, vorzugsweise nur in einem von mehreren aufeinanderfolgenden Pulsrahmen verteilt sind.

4. Systers. nach einem der Ansu iche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dau die Zeitdauer zwischen aufeinanderfolgenden Prüfzeichen der Prüfzcichenfolgc groß gegenüber der Dauer eines Pulsrahmens ist und etwas kurzer als die für die Wiederherstellung einer Synchronisation geforderte Zeitspanne.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Arten von Kanal- und/oder Rahmensynchronzeichen vorgesehen sind, von denen die eine Art (/!-Zeichen) bei fehlender Gegenverbindung und die andere Art (ß-Zeichen) bei Empfang des /ί-Zeichens der Otgenrichtung gesendet wird.

6. System nach einen; der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Prüfzeichen ein Kenntonzeichen vorgesehen ist.