DE3735377A1

DE3735377A1 - Verfahren zur synchronisation eines zeitmultiplexsystems fuer eine uebertragung von paketen einheitlicher laenge

Info

Publication number: DE3735377A1
Application number: DE19873735377
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Mueller
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1989-04-27

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Synchronisation eines digitalen Nachrichtenübertragungs systems, bei dem die zu übertragenden Zeitmultiplexsignale sen deseitig in Pakete einheitlicher Länge unterteilt werden, die jeweils m Zeitschlitze für einen Kopf wie eine Adresse und n Zeitschlitze für ein Datenfeld aufweisen, und bei dem empfangs seitig aus einem Synchronisiersignal die Paketanfänge ermittelt werden.

Ein derartiges Verfahren ist aus der Europäischen Patentschrift 01 08 028 B1 bekannt. In dem dort beschriebenen System wird in jeder nicht mit einem Paket besetzten Zeitschlitzgruppe m+n an stelle eines Kopfes ein Intervall-Synchronisations-Signal über tragen, das aber nicht als Kopf verwendbar ist. Der verbleiben de Teil der Zeitschlitzgruppe m+n wird mit irgendeiner Signal folge gefüllt. Eine empfangsseitige Synchronisierschaltung er kennt das Intervall-Synchronisations-Signal und damit den Be ginn der einzelnen Pakete.

Der Kopf beinhaltet beispielsweise eine logische Kanalnummer, die angibt, wohin das Paket geleitet werden soll. Bei einer Verfälschung dieser Kanalnummer wird das Paket fehlgeleitet und kann beim falschen Empfänger unter Umständen eine Störung ver ursachen.

Aus dem "CCITT Red Book", Vol. III-Fasicle III.3, Digital Net works-Transmission Systems and Multiplexing Equipment, Genf, 1985, Seiten 70-72 ist weiter ein CRC-Verfahren (Cydic Redun dancy Check) zur Fehlererkennung beschrieben. Eine mögliche schaltungstechnische Realisierung eines CRC-Verfahrens ist aus der US-PS 43 97 020 bekannt.

Aus dem "Handbuch der digitalen Schaltungen", Zuiderveen, 2. Auflage, Franzis-Verlag GmbH, München, 1985, Seiten 370-371 ist schließlich eine Paritätskontrolle mittels Prüfbits be kannt. Bei gerader Paritätskontrolle wird ein Prüfbit mit einem Zustand logisch "1" gesetzt, wenn die Anzahl der Datenbits im selben Zustand ungerade ist. Bei ungerader Paritätskontrolle wird das Prüfbit gesetzt, wenn die im Datenbyte vorhandenen Ein sen in ihrer Anzahl gerade sind.

Bei einem anderen Verfahren wird die Anzahl der Datenbits im Zu stand logisch "1" gezählt. Das Ergebnis wird als binäre Zahl in Form einer Prüfbitgruppe dem Datenbyte angehängt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Beginn der einzelnen Pakete zu erkennen und eine Fehlleitung von Paketen zu vermeiden.

Ausgehend von einem Verfahren der einleitend geschilderten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von dem Datenfeld sendeseitig x Zeitschlitze für ein erstes Codewort vorgesehen werden, das zur Fehlererkennung aus dem Kopf abge leitet ist, daß empfangsseitig aus einem m Zeitschlitze umfassenden Prüfteil des Zeitmultiplexsignals ein zweites Co dewort in gleicher Weise wie das erste Codewort abgeleitet wird, daß beide Codewörter empfangsseitig verglichen werden, daß bei mangelnder Übereinstimmung der Prüfteil im Zeitmulti plexsignal um ein Bit verschoben und der Vergleich wiederholt wird, daß bei einer bestimmten Anzahl von aufeinanderfolgen den Übereinstimmungen Synchronismus signalisiert wird, daß bei einer anschließenden bestimmten Anzahl von aufeinanderfolgen den Nichtübereinstimmungen ein Ausfall des Synchronismus fest gestellt wird und daß bei jeder Nichtübereinstimmung die Wei tergabe des zugehörigen Paketes gesperrt wird.

Vorteilhaft ist es, wenn die Codewörter nach einem CRC4-Verfah ren, nach einem Paritätsbitverfahren oder nach einem Verfahren gebildet werden, bei dem die Anzahl der Logisch-"1"-Bits im Kopf gezählt werden.

Eine Anordnung zur sendeseitigen Durchführung des erfindungs gemäßen Verfahrens ist derart ausgebildet, daß eine Blockprü fungseinrichtung vorgesehen ist, deren Eingang mit einem Ein gang für den Kopf verbunden ist, und daß ein Multiplexer vor gesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Eingang für den Kopf, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang der Blockprüfungs einrichtung und dessen dritter Eingang mit einem Eingang für das verkürzte Datenfeld verbunden ist und dessen Ausgang als Aus gang für das Zeitmultiplexsignal dient.

Eine Anordnung zur empfangsseitigen Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens ist derart aufgebaut, daß eine Einrich tung zur Ableitung des zweiten Codewortes vorgesehen ist, deren Eingang mit dem Gesamteingang verbunden ist, daß ein Verglei cher zum Vergleich beider Codewörter vorgesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Gesamteingang dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang der Einrichtung zur Ableitung des zweiten Codewor tes verbunden sind, daß eine Auswerteeinrichtung für die Ver gleichsergebnisse vorgesehen ist, deren Eingang mit dem Ausgang des Vergleichers verbunden ist und deren Ausgang ein Synchronsi gnal abgeben kann, daß eine Paketsperreinrichtung vorgesehen ist, deren Eingang mit dem Gesamteingang und deren Steuereingang mit dem Ausgang des Vergleichers verbunden sind und deren Aus gang die gültigen Pakete abgibt und daß eine Taktzentrale vorge sehen ist, deren erster Eingang über eine Taktrückgewinnungsein richtung mit dem Gesamteingang, deren zweiter Eingang mit der Auswerteeinrichtung, deren erster Ausgang mit der Einrichtung zur Ableitung des zweiten Codewortes deren zweiter Ausgang mit dem Vergleicher und deren dritter Ausgang mit der Auswerteein richtung für die Vergleichsergebnisse verbunden sind.

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Pulsrahmen eines Pakets nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 zeigt den Pulsrahmen eines Pakets gemäß der Erfindung,

Fig. 3 zeigt eine sendeseitige Anordnung und

Fig. 4 zeigt eine empfangsseitige Anordnung.

Fig. 1 zeigt den Pulsrahmen eines Pakets fester Länge mit einem Kopf K, der m Zeitschlitze einnimmt, und mit einem Datenfeld D, das n Zeitschlitze ausfüllt.

Fig. 2 zeigt den Pulsrahmen eines Pakets gemäß der Erfindung mit einem Kopf K, der m Zeitschlitze füllt, mit einem Codewort CW, das x Zeitschlitze benötigt, und mit einem verkürzten Daten feld D, das n-x Zeitschlitze ausfüllt.

Sendeseitig wird das Codewort CW aus der Bitfolge des Kopfes K abgeleitet und gesendet. Empfangsseitig wird ein Fenster aus m Zeitschlitzen gebildet, durch das ein beliebiger Teil des Pakets erfaßt werden kann. Aus diesem Teil wird nach derselben Regel wie auf der Sendeseite ein Codewort abgeleitet, das mit dem emp fangenen Codewort verglichen wird. Bei jeder Nichtübereinstim mung wird das Fenster um ein Bit verschoben. Bei einer bestimm ten Anzahl von aufeinander folgenden Übereinstimmungen wird Syn chronismus angenommen. Ergeben sich später mehrere aufeinander folgende Nichtübereinstimmungen, dann wird ein Ausfall der Syn chronisation festgestellt.

Fig. 3 zeigt die sendeseitige Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie enthält eine Blockprüfungsein richtung 3 und einen Multiplexer 4.

In der Blockprüfungseinrichtung 3 wird das Codewort CW aus der Bitfolge des Kopfes K am Eingang 1 abgeleitet. Der Multiplexer 4 faßt die Bitfolgen des Kopfes K, des Codewortes CW und des verkürzten Datenfeldes D zu einem Zeitmultiplexsignal zusam men, das am Ausgang 5 des Multiplexers ausgesendet wird.

Fig. 4 zeigt die empfangsseitige Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie enthält eine Taktrückge winnungseinrichtung 7, eine Einrichtung 8 zur Ableitung des zweiten Codewortes, eine Taktzentrale 9, einen Vergleicher 10, eine Paketsperreinrichtung 11 und eine Auswerteeinrichtung 12. In der Taktrückgewinnungseinrichtung 7 wird aus dem am Eingang 6 empfangenen Zeitmultiplexsignal der Takt gewonnen. Dieser wird der Taktzentrale 9 zugeführt. In der Einrichtung 8 wird aus der im "Fenster" auftauchenden Bitfolge das zweite Codewort abgelei tet und dem Vergleicher 10 zugeführt. Dort wird es mit dem Code wort des Zeitmultiplexsignals am Eingang 6 in den Zeitschlitzen x verglichen. Meldet der Vergleicher 10 an die Auswerteeinrich tung 12, daß keine Übereinstimmung vorliegt, dann veranlaßt die se über die Taktzentrale 9 eine Verschiebung des Fensters in der Einrichtung 8. Meldet der Vergleicher 10 dagegen eine Überein stimmung und empfängt die Auswerteeinrichtung 12 anschließend eine bestimmte Anzahl weiterer entsprechender Meldungen, dann gibt sie am Ausgang 14 ein Synchronsignal ab. Meldet der Ver gleicher 10 Nichtübereinstimmung, dann wird die Übertragung des Zeitmultiplexsignals vom Eingang 6 zum Ausgang 13 für das zuge hörige Paket gesperrt.

Claims

1. Verfahren zur Synchronisation eines digitalen Nachrichten übertragungssystems, bei dem die zu übertragenden Zeitmultiplex signale sendeseitig in Pakete einheitlicher Länge unterteilt werden, die jeweils m Zeitschlitze für einen Kopf (K) wie eine Adresse und n Zeitschlitze für ein Datenfeld (D) aufweisen, und bei dem empfangsseitig aus einem Synchronisiersignal die Pa ketanfänge ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß von dem Datenfeld (D) sendeseitig x Zeitschlitze für ein erstes Codewort (CW) vorgesehen werden, das zur Fehlererkennung aus dem Kopf (K) abgeleitet ist,
daß empfangsseitig aus einem m Zeitschlitze umfassenden Prüfteil des Zeitmultiplexsignals ein zweites Codewort in gleicher Weise wie das erste Codewort abgeleitet wird,
daß beide Codewörter empfangsseitig verglichen werden, daß bei mangelnder Übereinstimmung der Prüfteil im Zeitmulti plexsignal um ein Bit verschoben und der Vergleich wiederholt wird,
daß bei einer bestimmten Anzahl von aufeinanderfolgenden Über einstimmungen Synchronismus signalisiert wird, daß bei einer anschließenden bestimmten Anzahl von aufeinan derfolgenden Nichtübereinstimmungen ein Ausfall des Synchronis mus festgestellt wird und
daß bei jeder Nichtübereinstimmung die Weitergabe des zugehö rigen Pakets gesperrt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Codewörter nach einem CRC4-Verfahren (Cyclic Redun dancy Check) gebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Codewörter nach einem Paritätsbitverfahren gebildet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Codewörter nach einem Verfahren gebildet werden, bei dem die Anzahl der Logisch-"1"-Bits im Kopf gezählt werden.

5. Anordnung zur sendeseitigen Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Blockprüfungseinrichtung (3) vorgesehen ist, deren Eingang mit einem Eingang (1) für den Kopf (K) verbunden ist,
und daß ein Multiplexer (4) vorgesehen ist, dessen erster Ein gang mit dem Eingang (1) für den Kopf (K), dessen zweiter Ein gang mit dem Ausgang der Blockprüfungseinrichtung (3) und des sen dritter Eingang mit einem Eingang (2) für das verkürzte Da tenfeld (D) verbunden sind und dessen Ausgang (5) als Ausgang für das Zeitmultiplexsignal dient.

6. Anordnung zur empfangsseitigen Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung (8) zur Ableitung des zweiten Codewortes vorgesehen ist, deren Eingang mit dem Gesamteingang (6) ver bunden ist,
daß ein Vergleicher (10) zum Vergleich beider Codewörter vor gesehen ist, dessen erster Eingang mit dem Gesamteingang (6) dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang der Einrichtung (8) zur Ableitung des zweiten Codewortes verbunden sind,
daß eine Auswerteeinrichtung (12) für die Vergleichsergebnisse vorgesehen ist, deren Eingang mit dem Ausgang des Vergleichers (10) verbunden ist, und deren Ausgang (14) ein Synchronsignal abgeben kann,
daß eine Paketsperreinrichtung (11) vorgesehen ist, deren Ein gang mit dem Gesamteingang (6) und deren Steuereingang mit dem Ausgang des Vergleichers (10) verbunden sind und deren Aus gang (13) die gültigen Pakete abgibt und
daß eine Taktzentrale (9) vorgesehen ist, deren erster Eingang über eine Taktrückgewinnungseinrichtung (7) mit dem Gesamtein gang (6), deren zweiter Eingang mit der Auswerteeinrichtung (12), deren erster Ausgang mit der Einrichtung (8) zur Ablei tung des zweiten Codewortes, deren zweiter Ausgang mit dem Ver gleicher (10) und deren dritter Ausgang mit der Auswerteein richtung (12) für die Vergleichsergebnisse verbunden sind.