DE19611088C1 - Verfahren zur digitalen Übertragung von Nachrichtensignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur digitalen Übertragung von Nachrichtensignalen zwischen zwei Teilnehmern eines Fernmeldenetzes, die durch eine Festverbindung mit Signalisierung miteinander verbunden sind, bei welchem sowohl Nachrichtensignale im Rahmen mit definierter Anzahl von Bits als auch der Signalisierung dienende Kennzeichen über einen 64 kbit/s-Kanal der Übertragungsstrecke übertragen werden (DE-Druckschrift "TL-Nr. 5805-3189" der Deutsche Telekom AG).

In Fernmeldenetzen mit digitaler Nachrichtenübertragung werden beispielsweise Übertragungssysteme verwendet, mit denen bidirektional Daten mit Hilfe von zwei B-Kanälen zu jeweils 64 kbit/s und einem Kennzeichenkanal (D-Kanal) zu 16 kbit/s über nur eine Doppelader übertragen werden können (ISDN). Die B-Kanäle werden beispielsweise zur Übertragung von Nachrichtensignalen genutzt, während in dem D-Kanal die erforderlichen Signalisierungsinformationen übertragen werden. Soll zwischen zwei Teilnehmern eine Festverbindung geschaltet werden, müßten demnach zwei B-Kanäle und ein D-Kanal ständig durch das Fernmeldenetz geschaltet sein. Das ist aufwendig und teuer. Aus Kostengründen wird daher nach Wegen gesucht, die durchzuschaltende Kanalzahl zu verringern.

Dazu wird in der eingangs erwähnten TL der Deutsche Telekom AG ein Verfahren angegeben, bei dem für eine Festverbindung mit Signalisierung nur ein B-Kanal mit 64 kbit/s ausgenutzt wird. Als Kennzeichen werden dabei Signalisierungsbits zur Synchronnisierung sowie zur Information, ob Spannung an der a/b-Ader anliegt, ob die Erdtaste betätigt ist, über unterschiedliche Ruf-Betriebsarten oder ob Schleifenstrom fließt, übertragen. Die Nachrichtensignale werden bei diesem bekannten Verfahren im Frequenzbereich von 300 bis 3400 Hz mit einer Abtastrate von 8 kHz digitalisiert. Mit einer Auflösung von 8 Bit pro Abtastwert sind sie genau in einem 64 kbit/s- Kanal zu übertragen. Die Signalisierungsbits müssen zusätzlich zu den Nachrichtensignalen übertragen werden. Während der Gesprächspausen, wenn keine Nachrichtensignale übertragen werden, ist das problemlos. Sie werden dann in einem aus acht Bits bestehenden Rahmen übertragen. Probleme ergeben sich jedoch im Gesprächsfall, wenn der Kanal durch Nachrichtensignale belegt ist. Auch dann soll aber die Übertragung von Kennzeichen möglich sein. Das gilt insbesondere für Gebührenimpulse.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Verfahren so zu gestalten, daß eine Übertragung von Nachrichtensignalen und Kennzeichen ohne gegenseitige Störung auf einfache Weise möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

• - daß für den äußeren Verbindungsaufbau einer Übertragungsstrecke erforderliche Signalisierungsbits als Kennzeichen nur dann übertragen werden, wenn keine Nachrichtensignale übertragen werden,
• - daß während der Übertragung von Nachrichtensignalen als Kennzeichen nur noch Gebührenimpulse übertragen werden, die als definierte Bitfolge, welche auf der jeweiligen Empfangsseite bekannt ist und als Gebührenimpuls erkannt wird, jeweils im letzten Bit in die Rahmen der Nachrichtensignale eingefügt werden und
• - daß die Übertragung dieser Bitfolge durch zufälliges Auftreten in den Nachrichtensignalen gegebenenfalls durch Änderung von Bits derselben auf der Sendeseite verhindert wird.

Bei Einsatz dieses Verfahrens reicht ein 64 kbit/s-Kanal zur Übertragung von Nachrichtensignalen und Kennzeichen ohne gegenseitige Störung aus. Die Signalisierungsbits zum äußeren Verbindungsaufbau werden in den Gesprächspausen übertragen, so daß keine Beeinflussung der Nachrichtensignale auftreten kann. Während eines Gesprächs werden nur noch Gebührenimpulse übertragen, und zwar auf besonders einfache Art und Weise. Es bleibt dabei insbesondere der Rahmen der Nachrichtensignale erhalten. Ein Gebührenimpuls wird mit definierter, eindeutiger Bitfolge jeweils in das letzte Bit der Rahmen der Nachrichtensignale eingeblendet. Trotz der Beibehaltung der 8-Bit-Rahmen werden dadurch die Nachrichtensignale nicht störend beeinflußt. Die für den Gebührenimpuls verwendete Bitfolge muß im Empfänger bekannt sein, damit der Gebührenimpuls gegebenenfalls registriert werden kann. Durch Beobachtung der Nachrichtensignale wird außerdem sichergestellt, daß die für den Gebührenimpuls definierte Bitfolge nicht zufällig in den Nachrichtensignalen übertragen wird. Diese werden gegebenenfalls durch Änderung von Bits angepaßt. Durch dieses Verfahren kann also das Nachrichtensignal ohne wesentliche Änderung bleiben, es ist keine Unterbrechung des Gesprächs erforderlich und es wird kein gesonderter Übertragungsweg für die Gebührenimpulse benötigt.

Das Verfahren nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung als Ausführungsbeispiel erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Ausschnitt aus einem digitalen Fernmeldenetz mit zwei durch eine Festverbindung mit Signalisierung miteinander verbundenen Teilnehmern.

An ein digitales Fernmeldenetz DN sind zwei Teilnehmer Tln über eine Festverbindung mit Signalisierung angeschlossen. Die Tln sind dabei in üblicher Technik über eine Zweidrahtleitung ASL mit ihrer Vermittlungsstelle VST verbunden. Die VST sind an das DN angeschlossen. Sie stellen auf der Seite der Tln die digitale Schnittstelle U_Ko zur Verfügung.

Zur Durchschaltung der Festverbindung ist bei jedem Tln ein Terminaladapter TA in den Übertragungsweg eingeschaltet. Der TA wird jeweils über die U_Ko-Schnittstelle mit Fernspeisung versorgt. Für die Übertragung von Nachrichtensignalen und Kennzeichen zwischen den Tln wird von den an sich zur Verfügung stehenden drei Kanälen nur ein Kanal mit 64 kbit/s durchgeschaltet. Der TA stellt für den Tln eine analoge a/b- Schnittstelle zur Verfügung.

Wenn ein Tln telefonieren will, wird eine Verbindung durch Signalisierung (Wahl oder Ruf) aufgebaut. Dazu werden entsprechende Signalisierungsbits übertragen. Ein Rahmen mit Signalisierungsbits hat beispielsweise folgenden Aufbau:

Darin haben die einzelnen Bits folgende Bedeutung:
SYNC1-4 Synchronisation.
SPG Übertragung der Information "Spannung an der a/b- Ader".
SITA Übertragen der Information "Erdtaste betätigt".
RUF a) Betriebsart Telefonsignalisierung: Übertragen der Information "Teilnehmer wird gerufen".
b) Betriebsart 50-Hz-Signalisierung: Übertragen der 50-Hz-Signalisierungsimpulse.
c) Betriebsart S_an/S_ab-Signalisierung: Übertragen der Signalisierungsimpulse (Erdpotential).
LOOP Übertragen der Information "Schleifenstrom fließt".

Nach dein Zustandekommen der Verbindung wird der Übertragungsweg durch die TA auf Nachrichtenbetrieb umgeschaltet. Dabei werden neben den Nachrichtensignalen als Kennzeichen zusätzlich Gebührenimpulse übertragen. Diese werden mit definierter Bitfolge jeweils in das letzte Bit der Rahmen der Nachrichtensignale eingefügt.

Für die Übertragung und eindeutige Erkennung der Gebührenimpulse im Empfänger muß außerdem sichergestellt sein, daß die definierte Bitfolge nicht zufällig im Nachrichtensignal übertragen wird. Um das sicherzustellen, werden die Nachrichtensignale ständig überwacht und mit der für die Gebührenimpulse vereinbarten Bitfolge verglichen. Falls erforderlich, wird beispielsweise ein Bit in einem Rahmen der Nachrichtensignale verändert.

Die für die Gebührenimpulse definierte Bitfolge ist an sich beliebig. Sie wird zweckmäßig so ausgewählt, daß die Wahrscheinlichkeit gering ist, daß gerade diese Bitfolge zufällig in den Nachrichtensignalen auftritt. Auf der anderen Seite soll die Bitfolge so einfach sein, daß eine einfache Überwachung der Nachrichtensignale möglich ist.

Als Bitfolge für einen Gebührenimpuls werden bei der Signalisierung im letzten Bit der Rahmen der Nachrichtensignale auf der Sendeseite beispielsweise 64 Null- Bits ohne Unterbrechung eingeblendet. Auf der Empfängerseite reicht der ununterbrochene Empfang von 32 Null-Bits aus, um einen Gebührenimpuls zu erkennen. Es wird dann ein Gebührenimpuls von 100 msec für die a/b-Schnittstelle des Tln generiert.

Bei der Überwachung der Nachrichtensignale und deren Vergleich mit der für die Gebührenimpulse definierten Bitfolge kann für das geschilderte Beispiel das letzte Bit im 16. Rahmen in eine "1" geändert werden, wenn in den vorangehenden 15 Rahmen Null- Bits als letzte Bits übertragen wurden.

Die Anzahl der Null-Bits für die Gebührenimpulse kann selbstverständlich auch von der Zahl 64 abweichen. Prinzipiell die gleiche Verfahrensweise gilt auch dann, wenn die definierte Bitfolge aus 1-Bits besteht.

Um eine Fehlsignalisierung durch Dauersignale zu vermeiden, die durch einen Fehler auf dem Übertragungsweg entstehen können, ist es möglich, alle zu übertragenden Signale auf der Sendeseite zu verwürfeln. Der dabei eingesetzte Scrambler sowie der Descrambler auf der Empfängerseite sollen das Polynom

1 + x^-3 + x^-5

haben.

Claims (5)

1. Verfahren zur digitalen Übertragung von Nachrichtensignalen zwischen zwei Teilnehmern eines Fernmeldenetzes, die durch eine Festverbindung mit Signalisierung miteinander verbunden sind, bei welchem sowohl Nachrichtensignale in Rahmen mit definierter Anzahl von Bits als auch der Signalisierung dienende Kennzeichen über nur einen 64 kbit/s-Kanal der Übertragungsstrecke übertragen werden, dadurch gekennzeichnet,

• - daß für den äußeren Verbindungsaufbau einer Übertragungsstrecke erforderliche Signalisierungsbits als Kennzeichen nur dann übertragen werden, wenn keine Nachrichtensignale übertragen werden,
• - daß während der Übertragung von Nachrichtensignalen als Kennzeichen nur noch Gebührenimpulse übertragen werden, die als definierte Bitfolge, welche auf der jeweiligen Empfangsseite bekannt ist und als Gebührenimpuls erkannt wird, jeweils im letzten Bit in die Rahmen der Nachrichtensignale eingefügt werden und
• - daß die Übertragung dieser Bitfolge durch zufälliges Auftreten in den Nachrichtensignalen gegebenenfalls durch Änderung von Bits derselben auf der Sendeseite verhindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalisierung eines Gebührenimpulses im letzten Bit der Rahmen der Nachrichtensignale auf der Sendeseite eine definierte Anzahl von Bits gleicher Wertigkeit lückenlos eingeblendet wird, von denen zur Generierung des Gebührenimpulses auf der Empfängerseite eine ebenfalls definierte Anzahl von Bits hintereinander empfangen werden muß.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 64 Null-Bits eingeblendet werden, von denen 32 Null- Bits hintereinander empfangen werden müssen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im 16. Rahmen der Nachrichtensignale das letzte Bit in eine "1" gewandelt wird, wenn in den vorangehenden 15 Rahmen Null-Bits als letzte Bits übertragen worden sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle zu übertragenden Signale auf der Sendeseite verwürfelt werden.