DE68907973T2

DE68907973T2 - Regenerierungsknoten für ein Übertragungsnetz.

Info

Publication number: DE68907973T2
Application number: DE89303431T
Authority: DE
Inventors: David Wynford Faulkner
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 1988-04-08
Filing date: 1989-04-06
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2009-04-07
Also published as: FI904781A0; ATE92696T1; DK239990D0; DE68907973D1; ES2044098T3; GB8808301D0; EP0336766A1; WO1989010033A1; DK239990A; EP0336766B1; HK134496A; JPH03503706A; US5121389A; CA1324846C

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Regenerierungsknoten für ein Übertragungsnetzwerk und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf Ringnetzwerke für Zwei-Weg-Videosignal-Übertragung zwischen Paaren von Knoten.
Eine Anzahl von Lokalnetzwerk-(LAN)-Topologien und Zugriffsprotokollen sind vorgeschlagen oder entwickelt worden, die die Erfordernisse für Daten- oder Sprachübertragung erfüllen. Optische Fasern wurden als ein Mittel erkannt zum Bereitstellen sehr breiter Bandbreiten für LAN's mit Aussichten auf interaktive Videodienste. Eines der Probleme mit existierenden LAN-Entwürfen ist, daß sie sich nicht zu leichtem Höhereinstufen entweder von Daten zu Fernsprechbetrieb oder von Fernsprechbetrieb zu Videoübertragung eignen. Damit das volle Bandbreitenpotential von optischen Fasern ausgewertet werden kann, ist eine Betrachtung der Beschränkungen der Netzwerktopologien und Zugriffsprotokolle zu Beginn erforderlich und, wenn möglich, ein Entwicklungsprogramm, das so definiert ist, daß Installationen ohne Verluste von Dienst für die anfänglichen Benutzer verbessert werden können. Ein weiterer Faktor, der in Betrachtung gezogen werden muß, sind die anfänglichen Kosten der Bereitstellung des Netzwerkes. Es ist unrealistisch, einen Aufpreis für zukünftige Dienste zu einem Netzwerk, das anfänglich nur eine rudimentäre Funktion hat, hinzuzufügen.
Eine der ersten LAN-Strukturen, die sich entwickelte, war Ethernet. Diese hat eine Bustopologie und überträgt Datenpakete über ein Konkurrenzbetrieb-Zugriffsprotokoll. Abwandlungen für optische Fasern dieses Systems sind vorgeschlagen worden basierend auf einer Sterntopologie. Ethernet ist jedoch ungeeignet für Breitbandübertragung, weil die Kollisionswahrscheinlichkeit zu hoch sein wurde. Die Attzahl von Kollisionen wächst an, wenn die Datenrate, Paketgröße oder Netzwerkgröße answächst.
Eine Ringstruktur ist besser geeignet für eine Übertragung mit hoher Datenrate. Jeder Knoten auf dem Ring ist fünktionell ähnlich einem Wiederholer in einer binären Übertragungsverknüpfüng, wo die obere Geschwindigkeit durch die benutzte Technologie beschränkt ist. Zwei Zugriffsprotokolle für derartige Systeme sind der Cambridge-Ring und der Orwell-Ring (Adams, J. L., und Falconer, R. M. "ORWELL: A protocol for carrying integrated services on a digital communications ring", Electronics Letters, Band 20, Nr. 23, S. 970, 8. Nov. 1984). Beide Systeme benutzen Paketübertragung und sind daher in der Geschwindigkeit beschränkt durch die Verarbeitungs- und Speicher-Elektronik, die erforderlich ist, um die Pakete zusammenzusetzen.
Um die Geschwindigkeitsbeschrännning dieser Protokolle und anderer ähnlicher, die auf Paketübertragung basiert sind, zu überwinden, sind eine Anzahl von Hybridenprotokollen vorgeschlagen worden. Diese erlauben, daß ein Teil des Zeitfensters benutzt wird für Datenpakete, während ein Teil des Fensters reserviert ist für Zeitmultiplex (TDM). TDM erlaubt, daß Daten in regulären Zeitschlitzen übertragen werden, ohne das Bedürfnis nach Paketbildüng und Speicherung. TDM ist insbesondere geeignet zur Übertragung von Diensten, wie z.B. Sprache oder Video, wobei eine garantierte Verzögerungszeit erfordert ist.
Videoübermittlung von Übertragungsqualität erfordert eine Datenrate von ungefähr 1000 mal dessen, was für Sprache erfordert ist. Die hohen Datenraten, die mit Videoübermittlung verbunden sind, und die Anzahl von Kanälen, die erforderlich für eine nützliche Anzahl von Benutzern ist, führen zu seriellen Übermittlungsraten, die sich dem Stand der Technik für elektronische Schaltungen annähern.
Ein Verfahren des TDM-Ansatzes wird in einem Artikel diskutiert, betitelt "A time division multiplex approach to high data rate optical network design" von David W. Faulkner (Proc Fibre Optics '87, SPIE Band 734, S. 1-6). Das beschriebene System litt an zwei Entwurfsbeschränkungen. Die erste war die Benutzung eines ineffizienten Leitungscodes (CMI), der nur 8 Kanäle erlaubte, auch wenn die Systembandbreite zwei mal diese Anzahl erlauben würde. Die zweite war das Bedürfnis nach digitaler Elektronik in dem Kunden-Demultiplexer, der bei der Multiplexrate arbeitete. Beide diese Beschränkungen sind überwunden worden durch Benutzen von Kanalverwürflern, vor dem Multiplexen und Kanalauswahl, unter Verwendung einer Abtaster- und Verzögerungs-Sperr- Schleife in dem Empfänger-Demultiplexer wie im Detail in der von dem Amnelder auch angemeldeten Patentanmeldung GB 8804552 beschrieben. Der dort beschriebene Empfänger wählt einen einzelnen Kanal durch Abtasten des Eingangsmultiplex zu der Kanalrate mit einer Taktphase aus, die durch eine Verzögerungs-Sperr-Schleife bestimmt wurde. Ein Kanal wird ausgewählt durch Setzen einer lokal erzeugten entwürfelnden Folge bei einem leichten Frequenzversatz von den eingehenden Kanälen. Verzögerungs-Sperre tritt auf, wenn diese Folge in Bit-Synchronismus mit einer eingehenden Kanalfolge ist, die entwürfelte Daten einer geeigneten Form erzeugt. Solch ein Empfänger wird hiernach als "Verzögerungs- Sperr-Empfänger" bezeichnet. Wenn die Daten ein Videosignal sind, kann die deterministische Komponente das Zeilenaustastintervall sein, das erfaßt und verwendet wird, um die Schleife zu steuern. Der Verzögerungs-Sperr-Empfänger sperrt auf dem TDM-Kanal, der durch die gleiche Folge verwuffelt wurde, die lokal von dem Empfänger erzeugt wurde, die Empfängerfolge. Ein bestimmter TDM-Kanal kann daher selektiv auf ausgewählte Verzögerungs-Sperr-Empfänger gerichtet sein durch Verwürfeln der Daten mit der Empfängerfolge dieses Empfängers oder von Empfängern.
Gemaß der vorliegenden Erfindung weist ein Regenerierungsknoten für ein Übertragungsnetzwerk, das eine Vielzahl von Knoten hat, auf:
Einen Knoteneingang;
einen Knotenausgang;
eine Steuereinrichtung;
einen Verzögerungs-Sperr-Empfänger, der einen Empfängereingang, der zu dem Knoteneingang gekoppelt ist, einen ersten Folgeerzeuger; setzbar durch die Steuereinrichtung, um eine Empfängerfolge zu erzeugen, die entweder eine Folge ist, die allein mit diesem Knoten verbunden ist oder eine gemeinsame Folge, gemeinsam zu allen Knoten des Netzwerkes, auf, wobei der Empfänger angeordnet ist, um zu einem einer Vielzahl von TDM-Kanälen, die an dem Empfängereingang empfangen wurden, der Daten aufweist, die unter Verwendung der gesetzten Empfängerfolge verwürfelt wurden, zu verzögerungsverriegeln;
einen Übermittler, der einen Übermittlungseingang hat, einen zweiten Folgeerzeuger, setzbar durch die Steuereinrichtung, um eine Übermittlerfolge zu erzeugen, die entweder eine Folge ist, die verbunden ist mit einem der anderen Knoten, oder die gemeinsame Folge, und der angeordnet ist, um Übermittlersignale an einem Übermittlerausgang bereitzustellen, die repräsentativ fär Daten sind, die von dem Knoten nach Verwürfeln übermittelt werden sollen, wobei die gesetzte Übermittlerfolge verwandt wird, wobei der Übermittler dem Empfänger unterworfen ist, um bereitzustellen, daß die Zeitzählung der Übermittlersignale mit dem TDM-Kanal mit dem der Empfänger verzögerungsverriegelt ist, zusammenfällt; und
einen Regenerierer, der einen Regenerierereingang hat, der zu dem Knoteneingang gekoppelt ist, einen zweiten Eingang, der zu dem Übermittlerausgang gekoppelt ist und einen Regeniererausgang, der zu dem Knotenausgang gekoppelt ist, und der steuerbar durch die Steuereinrichtung ist, um entweder die TDM auszugeben, die von dem Regenerierer empfangen wurde, oder die TDM, die von dem Regenerierer auf dem Kanal empfangen wurde, zu dem der Empfänger verriegelt ist, ersetzt durch die Übertragersignale.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Übertragungsnetzwerk bereitgestellt, das eine Vielzahl solcher Regenerierungsknoten aufweist, wobei die Knoten in einem Ring angeordnet sind und entsprechende Übertragungsverbindungen zwischen sich haben.
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Übertragungsnetzwerk bereitgestellt, das eine Vielzahl solcher Regenierungsknoten und ein Netzwerk-Kopfende aufweist, wobei die Knoten und das Kopfende zusammen in einer kontinuierlichen Schleife durch entsprechende Übertragungsverbindungen zwischen ihnen gekoppelt sind.
Das Kopfende kann zu seinen benachbarten Knoten durch eine Duplexverbindung und zugehörige Koppler gekoppelt sein.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Netzwerktopologie bereit, die Zweiweg-Videoübertragung bereitstellt, ohne Zuflucht zu den Zeitzählungsproblemen, die mit OTDMA verbunden sind oder den technologischen Schwierigkeiten von WDMAa-1R1, 2. Die bevorzugte Ringnetzwerk topologie ist insbesondere anwendbar für eine lokale Benutzergruppe oder LAN und könnte drei Dienstebenen gemäß der Entwurfskomplexität anbieten: Erstens ein alleinstehender Ring für Zwei-Weg- oder Konferenzübertragungen in der lokalen Benutzergruppe, zweitens eine Ausweitung dieses Ringes, um Übertragungsvideo von einem BPON-Netzwerk zu empfangen, und schließlich ein voll gegenseitig verbundenes öffentlich geschaltetes Breitbandnetzwerk. Zur Zeit werden 32 Kanäle in jedem Falle in Betracht gezogen.
Ein Ringnetzwerk solcher Regenerierungsknoten stellt eine interaktive Ringnetzwerktopologie bereit, die geeignet ist, neben anderen Dingen, für Zwei-Weg-Videoübertragung zwischen Knoten. Die Verwendung von verwürfelten TDM-Kanälen und Verzögerungs-Sperr-Empfängern reduziert im wesentlichen das Bedürfnis nach digitaler Elektronik, die bei der Multiplexrate in dem Empfänger arbeitet. Dies reduziert Kosten und erlaubt, daß der Empfänger bei jeder Vielfachen der Kanalrate bis zu der Grenze der Abtastererfassungszeit arbeitet.
Sowohl Takt- als auch Zeitschlitz-Identifikation muß übermittelt und zurückgewonnen werden, um erfolgreich Signale in einem TDM-Format zu empfangen und zu demultiplexen. Es ist möglich, beiden Erfordernissen genüge zu tun und ein Basisniveau von Datensicherheit bereitzustellen, unter Verwendung des Netzwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung wie sie unten beschrieben werden wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihre Betriebsverfahren werden jetzt beschrieben werden mit Bezug auf die begleitende Zeichnung, in der Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Regenerierungsknotens gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm eines Ringnetzwerkes, gebildet durch acht Regenerierungsknoten wie in Fig. 1 gezeigt, ist;
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm eines Ringnetzwerkes wie in Fig. 2 gezeigt ist, das verbunden ist, um Übertragungsübermittlung von einer Videoquelle zu erlauben; und
Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm eines Ringnetzwerkes gemäß der vorliegenden Erfindung ist, das angeordnet ist, um ein öffentlich vermitteltes Breitbandnetzwerk bereitzustellen.
Bezugnehmend auf Fig. 1 weist ein Regenerierungsknoten eine Steuervorrichtung 2, die eine Steuereinrichtung der vorliegenden Erfindung bildet, einen Verzögerungs-Sperr-Empfänger 6, einen Übermittler 4, einen Regenerierer 8, einen Knoteneingang 10 und einen Knotenausgang 12 auf.
Der Knoteneingang 10 und Knotenausgang 12 sind jeweils mit anderen ähnlichen Knoten verbunden, um ein Ringnetzwerk wie in Fig. 2 gezeigt über optische Detektoren und Emitter 14 bzw. 16 zu bilden, die mit den optischen Fasern 18 und 20 gekoppelt sind. Die Knoteneingänge und Ausgänge können, alternativerweise, durch elektrische Verbindungen verbunden sein.
Der Verzögerungs-Sperr-Empfänger 6 hat einen Empfängereingang 22, der zu dem Knoteneingang 10 gekoppelt ist und parallel zu einem Verzögerungs-Sperr-Schleifen-Abtaster 24 und einen Empfangspfadabtaster 25, der konventionelle ECL D-Typ-Flip-Hops aufweist.
Der Abtaster 26 tastet ein eingehendes TDM-Multiplex von verwürfelten Datenkanälen bei der Rate ab, die ungefähr gleich der Kanaldatenrate ist. Ein EXOR-Gatter 28 führt einen Bit-um-Bit-Phasenvergleich durch mit einer verwürfelten Folge, die von einem Empfänger-Pseudozufallsfolgen-Erzeuger (PRSG) 30 von konventionellem Entwurf erzeugt wurde. Ein Taktsignal wird zu dem PRSG von einem spannungsgesteuerten Oszillator VCXO 32 eingespeist mit einer Anfangsfrequenz, die nahe, aber nicht gleich der einkommenden Kanalrate von 68,736 Mbit/s ist, so daß Phasenrutschen auftritt zwischen den abgetasteten Datenkanälen und der PRSG-Folge. Wenn die Empfänger-PRSG-Folge mit einem Datenkanal, der mit derselben Folge verwürfelt wurde, zusammenfällt, wird ein entwürfelter Datenkanal von dem EXOR-Gatter 28 ausgegeben. Die Anwesenheit eines ordentlich entwürfelten Videokanales wird von einem Zeilenaustastintervall-Detektor 34 erfaßt, der einen 8-Bit-ECL-Seriell-zu- Parallel-Umwandler aufweist, mit verdrahteten "OR"-Ausgaben, was eine logische "0"-Ausgabe während dem Zeilenaustastintervall des entwürfelten Kanales erzeugt. Diese logische "0"-Ausgabe wird über eine Impulserweiterungs-Schaltung 36 zu einem Integrierer 38 eingespeist, der den VCXO 32 steuert, um die Verzögerungs-Sperre bei der einkommenden Kanalrate aufrecht zu erhalten. Der Empfänger ist dann verzögerungsgesperrt zu diesem Kanal. Die resultierende Taktphase von dem VCXO 32 erzeugt Datenabtastungen bei der Kante von dem geeigneten Kanal-"Auge"-Muster in dem Multiplex, wo einkommende Datentransitionen einen geeigneten Referenzpunkt bereitstellen und so die entwürfelten Kanaldaten von dem EXOR-Gatter 28 in der Verzögerungs-Sperr-Schleife Fehler enthalten. Um einen fehlertreien Empfang des Videokanals zu erhalten, werden die empfangenen TDM-Signale von dem Empfängereingang 22 abgetastet und von einem Abtaster 24 und dem EXOR-Gatter 40 entwürfelt, getaktet an dem Zentrum des "Auge"-Musters durch Verzögern des Taktsignales von dem VCXO 32 um die Hälfte der TDM-Bit-Periode durch Einspeisen von ihr zu dem Abtaster 24 über eine Verzögerungsleitung 42. Das EXOR 40 entwürfelt den fehlerfreien gedemultiplexten Kanal von dem Abtaster 24, der dann von einem Videodecodierer 42 decodiert wird und zu einem TV-Monitor 44 über einen Empfängerausgang 45 ausgegeben wird.
Der PRSG 30 des Verzögerungs-Sperr-Empfängers 6 ist setzbar durch die Steuervorrichtung 2, um eine Folge zu erzeugen, die von der Steuervorrichtung bestimmt ist.
Der Übermittler 4 weist einen Übermittlereingang 46 auf, der zu einer externen TV-Quelle 48 gekoppelt ist, die Daten bereitstellt, die von dem Benutzer des Knotens übermittelt werden sollen. Ein Videocodierer 50 fügt ein Videosignal von den TV-Quelldaten zusammen, das phasensynchron mit dem TDM-Kanal ist, zu dem der Empfänger 6 verzögerungsverriegelt ist, da er dem Empfängertaktsignal unterworfen ist, das von dem VCXO 32 erzeugt ist. Das Taktsignal von der Verzögerung 42 wird zu dem Übermittler 4 über eine weitere Verzögerung 51 durchgegeben, die gesetzt ist, um das Taktsignal um einen Betrag zu verschieben, der ausreichend ist, um die Ausgabe-1-TDM-Bit-Periode des Übermittlers zu synchronisieren, die von dem Taktsignal von der Verzögerung 42 verschoben ist. Die Daten werden verwürfelt durch EXOR-verknüpfen der Daten von dem Videocodierer 50 mit einer Übermittlerfolge, die von einem Übermittler-PRSG 52 erzeugt wurde, unter Verwendung von EXOR 54. Der verwürfelte Datenkanal wird an dem Übermittlerausgang 56 ausgegeben.
Der PRSG 52 ist setzbar durch die Steuervorrichtung 2, um eine Folge zu erzeugen, die von der Steuervorrichtung bestimmt wurde.
Der Regenerierer 8 empfängt das einkommende TDM-Signal von einem anderen Knoten, wobei das Signal zu einem Zeitzählungsextrahierer 58 und dem D-Eingang eines Flip-Flops 60 eingespeist wird. Das Zeitzählungssignal, das von dem Extrahierer 58 extrahiert wurde, wird zu dem Flip-Flop 60 und einem Gatter 62 über den Teiler 63 und eine Verzögerung 59 eingespeist, um das Zeitzählungssignal mit dem Taktsignal von der Verzögerung 51 zu synchronisieren. Das Gatter 62 hat ebenfalls Eingänge von der Verzögerung 42, weiterverzögert durch die Verzögerung 51, den Übermittlerausgang 56 und die Steuervorrichtung 2.
Wenn die Steuervorrichtung 2 kein Übermittlungsfreigabesignal zu dem Gatter 62 sendet, regeneriert das Flip.Flop 60 an seinem Q-Ausgang das empfangene TDM-Signal zum Übermitteln über den Regeneriererausgang 12, Emitter 16 und die optische Faser 20 zu dem nächsten Knotenpunkt. Wenn die Steuervorrichtung 2 ein Übermittlungsfreigabesignal zu dem Gatter 62 sendet, überschreibt das Gatter 62, mit Bezug auf das verzögerte VCXO-erzeugte Signal von dem Übermittler, den Kanal des TDM, zu dem der Übermittler verzögerungsverriegelt ist mit den verwürfelten Daten von dem Übermittler 4.
Die Steuervorrichtung 2 ist ebenfalls zu dem Videodecodiererausgang 45 über die Leitung 64 gekoppelt, so daß sie die Daten des decodierten Kanales überwachen kann, und zu dem Ausgang des Zeilenaustastintervall-Detektors 34 über Leitung 66, so daß es überwachen kann, wenn der Empfänger auf einen Kanal verzögerungsverriegelt.
Ein Betriebsverfahren eines Ringnetzwerkes, das Regenerierungsknoten gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, um Zwei-Weg-Videoübertragungen zu erlauben, wird jetzt mit zusätzlichem Bezug auf Fig. 2 erklärt werden, die acht Regnerierungsknoten Ni, i = 1 bis 8, zeigt, die verbunden sind, um ein Ringnetzwerk zu bilden. Jeder Knoten Ni hat mit sich eine TV-Quelle 48 und einen TV-Monitor 44 verbunden, von denen nur die, die mit dem Knoten N3 verbunden sind, der Einfachheit halber gezeigt sind.
Jeder Knoten Ni hat mit sich eine getrennt verwürfelnde Folge Si verbunden und alle Knoten teilen sich eine gemeinsame Folge Sc, getrennt von jeder Folge Si. Die Steuervorrichtung 2 kann den Empfänger-PRSG- 30 des Knotens Ni setzen, um die entsprechende Folge Si oder die gemeinsame Folge Sc zu erzeugen, und kann den Übermittler-PRSG 52 setzen, um irgendeine der Folgen Si genauso wie die gemeinsame Folge Sc zu erzeugen.
Man betrachte als Beispiel den Fall, wenn der Knoten N1 wünscht, eine Zwei-Weg-Videoverbindung mit Knoten N4 aufzubauen, von dem angenommen wird, daß er auf einen Anruf wartet. Die Steuervorrichtung 2 des Knotens N1 setzt den Empfänger-PRSG 30 auf die gemeinsame Folge Sc und die Übermittlerfolge zu S4, der Folge, die mit dem Knoten N4 verbunden ist. Der Verzögerungs-Sperr-Empfänger wird dann die TDM-Kanäle abtasten, bis er einen unbenutzten Kanal erreicht, der nur ein Zeilenaustastintervall-Signal oder nur "0"en enthält, die von der gemeinsamen Folge Sc verwürfelt wurden, was den Zeilenaustastintervall- Detektor 34 dazu veranlassen wird, ein Signal auszugeben, das anzeigt, daß dies geschehen ist, und das den Empfänger 6 dazu veranlaßt, zu diesem leeren Kanal zu verriegeln. Das Signal von dem Zeilenaustastintervall-Detektor-34-Signal wird ebenfalls von der Steuervorrichtung des Knotens N1 empfangen. Die Steuervorrichtung 2 wird dann geändert, um ein Übermittlungsfreigabesignal zu dem Gatter 62 des Regenerierers 8 auszusenden, um den Regenerierer 8 dazu zu veranlassen, ein Videosignal auszugeben, das für N4 bestimmt ist, verwürfelt durch die entsprechende Folge S4, in den Ring in dem leeren TDM-Kanal, der von dem Empfänger 6 des Knotens N1 identifiziert wurde, weil der Übermittler 4 dem Empfänger 6 unterworfen ist.
Die Steuervorrichtung 2 des Knotens N1 setzt beim Auffinden eines leeren Kanales und Freigeben der Übermittlung den PRSG 30 des Empfängers von Knoten N1 zu seiner eigenen verbundenen Folge S1 zurück, so daß er in der Lage sein wird, Daten in diesem Kanal vom Knoten N4 zu entwürfeln, die mit seiner Verwürflerfolge S1 verwürfelt wurden. Wenn dies auftritt, empfängt das Gatter 62 seine Zeitzählung von dem Zeitzählungsextrahierer 58 über den Teller 63 und die Verzögerung 59.
Die Knoten N2 und N3 werden dieses TDM-Kanalsignal von dem Knoten N1 regenerieren, unberücksichtigt, ob es Daten auf irgendeinem anderen der TDM-Kanäle übermittelt oder empfängt.
Es wird angenommen daß der Knoten N4 auf einen Anruf wartet.
Wie es bei dem Warte-Modus ist, wird seine Steuervorrichtung 2 den Empfänger-PRSG 30 von Knoten N4 auf S4 gesetzt haben. Er wird daher alle Kanäle abtasten, bis er ein Signal empfängt, das ein Zeilenaustastintervall hat, das von der Folge S4 verwürfelt wurde. Wenn der TDM-Kanal den Knoten N4 von dem Knoten N1 erreicht, wird der Empfänger 6 von Knoten N4 einen Kanal empfangen, zu dem er verzögerungsverriegeln kann und wird.
Auf das Verzögerungsverriegeln zu dem Signal von N1 sendet der Zeilenaustastintervall-Detektor 34 von Knoten N4 ein Signal aus, das über Leitung 66 zu der Steuervorrichtung 2 von Knoten N4 eingespeist wird, das anzeigt, daß ein Signal empfangen wurde, das fuhr diesen Knoten bestimmt ist. Das Signal wird Information enthalten, daß der Kanal von N1 erzeugt wurde. Diese Information wird von dem Signal von dem Videodecodierer 42 von dem Empfänger 6 des Knoten N4 extrahiert, das zu der Steuervorrichtung 2 eingespeist wurde. Die Steuervorrichtung 2 setzt dann den Übermittler-PRSG 52 des Übermittlers 4 von Knoten N4 zu S1, die Verwürflerfolge, die mit N1 verbunden ist, und sendet eine Übermittlungsfreigabe zu dem Gatter 62.
Die Daten, die von dem Knoten N4 zu N1 gesendet werden sollen, werden dann übermittelt durch Überschreiben der Daten in dem Kanal, auf dem er Daten von N1 empfängt.
Weil der PRSG.Erzeuger 30 des Empfängers 6 von Knoten N1 zu S1 gesetzt wurde, wenn er das Übermitteln begann, wird er jetzt entwürfelte Daten an dem Ausgang des Videodecodierers 42 gesandt von Knoten N1 erzeugen.
Wenn Knoten N1 oder N4 zum Ende seiner Datenübermittlung kommt, wird die PRSG-Folge von Übermittler 4 von der Steuervorrichtung 2 zu der gemeinsamen Folge Sc zurückgesetzt und ein Zeilenaustastintervall- Signal wird verwürfelt und übermittelt, um die Tatsache zu kennzeichnen, daß dieser Knoten nicht länger wünscht auf diesem Kanal zu übermitteln, d.h., daß dieser Kanal frei ist insoweit dieser Knoten betroffen ist. Der andere Knoten wird dies mit Daten für diesen nicht-übermittelnden Knoten überschreiben, solange er Daten zu übermitteln hat. Wenn dieser Knoten ebenfalls zu dem Ende seiner Datenübermittlung kommt, setzt seine Steuervorrichtung 2 die Übermittlerfolge zu Sc und ein Zeilenaustastintervall-Signal, das verwürfelt und übermittelt wurde. Sobald beide Knoten N1 und N4 dies getan haben, fänrt dieser Kanal jetzt fort, rund um den Ring den leeren Kanalmarkierer regenerieren zu lassen, der durch die Sc-Folge verwürfelt wurde.
Sollte ein anderer Knoten, oder der gleiche Knoten, wünschen, eine Übermittlung zu beginnen, wird dieser jetzt freie Kanal auf die Weise verfügbar werden, wie sie zuerst beschrieben wurde, was anwendbar auf jedes Paar von Knoten in dem Ringnetzwerk ist.
Bezüglich jetzt auf Fig. 3 ist dort ein Regenerierungsringnetzwerk wie in Fig. 2 gezeigt, das zu einem Verteilungsknoten 70 gekoppelt ist, der eingehenden Videokanälen erlaubt, zu all den Knoten des Ringes im Rundrufmodus verteilt zu werden. Der Verteilungsknoten erlaubt, daß eine Anzahl von Videokanälen zu dem Ring hinzugefügt werden. Die Anzahl von Kanälen und Kunden muß zugeteilt werden gemäß der Nachfrage, da das stromabwärtige Rundrufvideo Kanäle besetzt, die für Zwei-Weg-Übertragung wie z.B. "Viewphone" benutzt werden könnten. Bei Verwendung des vorliegenden Optimums von 32 Kanälen könnten z.B. 32 Kunden jeweils 16 Rundrufvideokanäle und einen Zwei-Weg- Kanal auf dem Ring empfangen.
Bezüglich jetzt auf Fig. 4, ist dort ein öffentlich vermitteltes Breitbandnetzwerk gezeigt, das zeigt, wie CATV- und Zwei-Weg-Video-Dienste zu dem Kopfende verbunden sein könnten, ohne aktive Elektronik in das Netzwerk einzubinden. Hier ist der Verteilungspunkt zu dem Kopfende oder der Vermittlung 72 bewegt. Eine Duplex-Verbindung 74 von der Vermittlung könnte implementiert werden unter Verwendung passiver Koppler. Das Zugriffsprotokoll würde wiederum die Kanalcodes benutzen, um Zieladressen bereitzustellen, aber wenn einnial der Kontakt etabliert ist, würden Kanäle mit niedriger Datenrate, die in dem Videosignal anwesend sind, benutzt werden zum Signalisieren. Die oben beschriebenen Netzwerkausführungsbeispiele, gezeigt in den Fig. 2, 3 und 4 sind in der Form eines Ringes. Es wird geschätzt werden, daß andere Topologien die Regenerierungsknoten benutzen können, z.B. Netzwerke vom Bustyp.

Claims

1. Regenerierungsknoten für ein Kommunikationsnetzwerk, das eine Vielzahl von Knoten hat, der aufweist:

einen Knoteneingang (10),

einen Knotenausgang (12),

eine Steuereinrichtung (2),

einen Verzögerungs-Sperr-Empfänger (6), der einen Empfängereingang aufweist, der zu dem Knoteneingang gekoppelt ist, einen ersten Folgeerzeuger (30), setzbar durch die Steuereinrichtung, um eine Empfängerfolge zu erzeugen, die entweder eine Folge ist, die zu diesem Knoten allein zugehörig ist, oder eine gemeinsame Folge, gemeinsam allen Knoten des Netzwerkes, wobei der Empfänger angeordnet ist, um zu einem einer Vielzahl von TDM-Kanälen, die an dem Empfängereingang empfangen wurden, der Daten aufweist, die verwürfelt wurden unter Verwendung der gesetzten Empfänger- Folge, zu verzögerungsverriegeln;

einen Übermittler, der einen Übermittlungseingang (46) hat, einen zweiten Folgeerzeuger (52), setzbar durch die Steuereinrichtung, um eine Übermittlerfolge zu erzeugen, die entweder eine Folge ist, die einem der anderen Knoten zugehörig ist, oder die gemeinsame Folge, und der angeordnet ist, um Übermittlersignäle bereitzustellen an einem Übermittlerausgang, der repräsentativ für Daten ist, die von dem Knoten nach Verwürfeln unter Verwendung der gesetzten Übermittlerfolge übermittelt werden sollen, wobei der Übermittler dem Empfänger untergeordnet ist, um bereitzustellen, daß die Zeitzählung des Übermittlersignales mit dem TDM-Kanal zusammenfällt, zu dem der Empfänger phasenverriegelt ist; und

einen Regenerierer (8), der einen Regenerierereingang hat, der zu dem Knoteneingang gekoppelt ist, einen zweiten Eingang, der zu dem Übermittlerausgang gekoppelt ist und einen Regeneriererausgang, der zu dem Knotenausgang gekoppelt ist, und der steuetar von der Steuereinrichtung ist, um entweder den TDM auszugeben, der von dem Regenerierer empfangen wurde, oder den TDM, der von dem Regenerierer mit den Signalen auf dem Kanal empfangen wurde, zu dem der Empfänger verriegelt ist, ersetzt durch die Übermittlersignale.

2. Übertragungsnetzwerk, das eine Vielzahl von Regenerierungsknoten aufweist gemäß Anspruch 1, wobei die Knoten in einem Ring angeordnet sind und entsprechende Übertragungsverbindungen zwischen sich haben.

3. Übertragungsnetzwerk, das eine Vielzahl von Regenerierungsknoten gemäß Anspruch 1 und ein Netzwerkkopfende (72) aufweist, wobei die Knoten und das Kopfende zusammengekoppelt sind in einer kontinuierlichen Schleife durch entsprechende Übertragungsverbindungen (74) zwischen sich.

4. Kommunikationsnetzwerk gemäß Anspruch 3, worin das Kopfende zu seinen benachbarten Knoten über eine Duplexverbindung und verbundene Koppler gekoppelt ist.