DE2933948A1

DE2933948A1 - Verarbeitungsanordnung zur verbindung eines burst-modem und langsamer endstellen-ausruestungen

Info

Publication number: DE2933948A1
Application number: DE19792933948
Authority: DE
Inventors: Anthony Acampora; Rollin Edward Langseth
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1978-08-25
Filing date: 1979-08-22
Publication date: 1980-03-06
Also published as: NL180370B; US4232197A; JPS596099B2; DE2933948C2; FR2434539B1; CA1130481A; GB2029674B; IT7925239A0; NL180370C; GB2029674A; IT1122857B; JPS5531399A; FR2434539A1; NL7906409A

Description

BLUMBACH · WESER · BERGEN . KRAMER ZWIRNER - BREHM

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN Ä \7 W 3 " 4 O

Patenlconsult Radeclcestraße 43 8000 München 60 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsult Patentconsull Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patentconsult

Western Electric Company Incorporated Acampora, A. 5-4 222 Broadway, New York 10038, USA

Verarbeitungsanordnung zur Verbindung eines Burst-Modem und langsamer Endstellen-Ausrüstungen

Die Erfindung betrifft eine Verarbeitungsanordnung zur Verbindung eines Burst-Modem und langsamer Endstellen-Ausrüstungen in einer Nachrichtenanlage zum Austausch von Bursts von Informationen in zugeordneten Zeitlagen einer sich wiederholenden Folge, die je an einer vorbestimmten Stelle ein Folgenmarkier signal zur Aufnahme durch das Burst-Modem enthält, mit einer ersten Einrichtung zur Feststellung der Folgenmarkiersignale in der sich wiederholenden Folge und mit einer zweiten Einrichtung zur Erzeugung eines Fenstersignals für jeden Burst von Informationen in der Nachrichtenfolge, der abhängig vom Ausgangssignal der ersten Einrichtung von den Endstellen-Ausrüstungen verarbeitet werden soll.

München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Oipl.-Phys. Dr. rer. nat. . H. P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. phil. nat. Wiesbaden: P. G. Blumbacn Dipl.-Ing. · P. Bergen Dipl.-Ing. Dr. jur. . G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.

0 3 0010/0828

~^Ί 2833948

Dabei bezieht sich die Erfindung auf einen Prozessor für ein Burst-Modem zur Regenerierung von Markierangaben aus Markiersignalen, die in jedem Rahmen oder Superrahmen eines Zeichengabeforrnats empfangen werden, und zur Steuerung eines Speichers hoher Geschwindigkeit abhängig von den Markierangaben, während eines oder mehrerer , innerhalb der Rahmen- oder Superrahmenperiode erzeugten Fensterintervalle empfangene Signale direkt zu speichern oder Bursts auszusenden.

In Zeitmultiplex-Nachrichtenanlagen werden den verschiedenen Stationen getrennte Zeitlagen innerhalb einer Rahmenperiode ^-zur Übertragung von Informationsbursts zu anderen Stationen und zum Empfang von Informationsbursts von anderen Stationen zugeordnet. Zur Aussendung oder zum Empfang von Informationsbursts innerhalb der richtigen, zugeordneten Zeitlage eines Rahmenintervalls sind verschiedene Synchronisations- und Anbietverfahren vorgeschlagen worden. Beispielsweise wird in der US-PS 3 643031 eine Burst-Synchronisationssteuereinheit beschrieben, bei der Zähler die Rahmenperioden zählen, um den Empfang der nächsten Rahmenperiode vorauszusagen, und eine Detektorschaltung für ein besonderes Wort-liefert darm eine Stationsunterscheidung anhand von Steuerinformationen, die in jedem empfangenen Burst vorhanden sind. ._'"■■-"."_

In der US-PS 3 730 998 wird eine Zeitmultiplex-Mehrfachszugriffs-(TDMA)-Satellitennachrlchtenanlage offenbart, die Aperturfenster für Alibi et zwecke erzeugt. Empfangs sei tig wird das TDMA-Signal einem Demodulator zugeführt, der ein Taktsignal und

030010/0828

\ .■■._';' - CHiCiHALlNGPECTED -

2933941

zv/ei Datenströme erzeugt, die einer Differenzial-Decodereinheit und dann sowohl einem Präambel-Detektor und einer Entschlüsselungseinheit zugeführt werden. Der Präambel-Detektor und ein zugeordneter Apertur-Generator stellen Rahmenmarkierungen fest, die zur Synchronisierung von Bursts verwendet werden.· Die Entschlüssler einheit entschlüsselt ein besonderes Wort in jedem Burst und gibt dieses Wort an eine Demultiplexer einheit, die Signale in bezeichneten Bursts und Subbursts gewinnt und an eine Steuereinheit oder einen geeigneten terrestrischen Schnittstellenmodul anlegt.

Bei der vorgeschlagenen Verwendung von immer höheren Datenraten in Nachrichtenanlagen ergibt sich aus dem Stand der Technik das Problem , einen Prozessor für einen Burst-Modem mit einfachen Bauteilen hoher Geschwindigkeit zu schaffen, der eine verbesserte Synchronisationsgenauigkeit und -zuverlässigkeit für die Arbeitsweise des Modems bei besonderen Wörtern kleiner Länge ermöglicht.

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Verarbeitungsanordnung der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung Schaltungen aufweist, die außerdem ein Ausgangssignal erzeugen, das zeitlich den normal empfangenen MarkierSignalen entspricht, daß die zweite Einrichtung ein Fenstersignal erzeugt, das bezüglich jedes Ausgangssignals der ersten Einrichtung nach einem vorbestimmten Intervall beginnt und nach einem vorbestimmten Intervall endet, wobei das erste und zweite vorbest3.mmte

0 3 0 0 10/0828

vorbestimmte Intervall so gewählt and, daß sie kurz vor bzw. kurz nach dem voraussichtlichen Empfang des gewünschten Burst von Informationen auftreten, und daß die Verarbeitung seinrichtung ferner eine Speicherschaltung aufweist, die denjenigen Teil der Kachrichtenfolge, v/elcher während der Zeitdauer des durch die zv/eite Einrichtung erzeugten Fenstersignals empfangen wird, direkt in einem ersten Abschnitt zur nachfolgenden Detektierung der Burst-Informationen und ihrer langsamen Verarbeitung durch die Endstellen-Ausrüstungen speichert.

Entsprechend einem Merkmal der Erfindung wird ein Prozessor für ein Burst-Modem geschaffen, der eine besondere Rahmensynchronisier- und Regeneratorschaltung aufweist. Diese Schaltung regeneriert Markierangaben im normalen Markierintervall jedes Rahmen- oder Superrahmenintervalls nach einem Anfangsvorgang, unabhängig davon, ob eine solche Rahmenmarkierung tatsächlich festgestellt wird. Ferner ist ein Fenstergenerator vorgesehen, der auf die regenerierten Markierangaben anspricht und während eines oder mehrerer vorbestimmter Zeitintervalle eines Rahmens oder Superrahmens ein Betätigungssignal erzeugt. Eine Gattoreinrichtung läßt die empfangenen oder auszusendenden Informationssignale während des Auftretens de Betätigungssignals vom Fenstergenerator durch, um ein direktes Einspeichern bzw. Auslesen der Informationssignale in einen bzw. aus einem Speicher hoher Geschwindigkeit zu veranlassen. Jedes vom Fenstergenerator erzeugte Betätigungssignal ist zeitlich so ausgerichtet, daß es während eines Intervalls nach einem regenerierten Markie-

030010/0828

.rungssignal auftritt, das das normalerweise erwartete Erscheinen eines für den Empfänger "bestimmten Burst überdeckt., Die restliche Verarbeitung der empfangenen und gespeicherten Informationssignale kann dann durch Einrichtungen niedrigerer Geschwindigkeit erfolgen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen"beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 als Beispiel das Format einer Nachrichtenfolge mit Superrahmen, Rahmen, Subrahmen und Übertragungsburst;

Fig. 2 das Blockschaltbild des Prozessors hoher Geschwindigkeit für ein Burst-Modem nach der Erfindung;

Fig. 3 das Blockschaltbild der Schaltungen für die Serien-Parallelwandlung und Speicherung für die Empfangsseite des Prozessors nach der Erfindung;

Fig. 4 das Blockschaltbild der Sendeseite des Prozessors nach der Erfindung;

Fig. 5 das Blockschaltbild einer Anordnung zur Verwirklichung der Rahmensynchronisation und der Regenerierschaltung des Prozessors für ein Burst-Modern nach der Erfindung;

Fig. 6 das Blockschaltbild einer weiteren Anordnung zur Verwirklichung der Rahmensynchronisation und der Regenerierschaltung des Prozessors für ein Burst-Modem nach der Erfindung;

Fig. 7 bis 9 ein B'lußdiagramm für die Funktionsfolge dee Prozessors in der Rähinensynchronisations- und Regenerierschaltung nach Fig. 6.
03001070828

~"¹⁴~ 293394a

In Fig. 1 1st als Beispiel eine Kachrichtcnfolge für die Übertragung von Signalen zwischen einer Vielzahl von Stationen oder Endstell on dargestellt. Ein Superrahruen enthält beispielsweiße einhundert Vermittlungsrahmen 1 bis 100. Jeder Rahmen enthält beispielsweise eine Vielzahl von Subrahmen (A-K und S) und jeder Subrahmen als Beispiel dreizehn Informationsbursts, die mit 1 bis 13 numeriert sind. Ein Burst, beispielsweise der Burst 1 in Fig. 1, umfaßt η Bits, die in bekannter Weise einen Präambel-Abschnitt "PRAAI¹IBEL" und einen Informationsabschnitt "INFORMATION" bilden. Der Präambel-Abschnitt jedes Burst enthält generell Informationen in verschiedenen Formaten, die unter anderem der Träger- und Zeitsteuerungswiedergewinnung , dem Nachrichtenbeginn, der Bestimmungsadresse, der Quellenadresse, der im Informationsabschnitt enthaltenen Informationsart sowie gegebenenfalls Rahmenmarkierangaben zugeordnet sind. Jeder der Bursts 1-13 eines Subrahmens läßt sich beispielsweise als ein Sprachkreis ansehen, der wahlweise für eine Übertragung zwischen einer bestimmten Sendestation oder -endstelle und einer bestimmten Bestimmungsstation oder -endstelle, der diesen Burst enthaltende Subrahraen zugeführt wird, zugeordnet werden kann. Wenn beispielsweise ein Sprachkreis oder —signal zwischen einer Station ΐ und einer Station 3 benötigt wird, so kann dieser Anforderung dadurch genügt werden, daß beispielsweise der Burst 1 des Subrahmens A-" im Vermittlungsrahmen 1 zugeordnet wird.

030010/0828

2833948

Da entsprechend dem obigen Beispiel jeder Vermittlungsrahmen die Zuordnung von nur 13 Sprachkanälen zwischen Stationen oder Endstellen ermöglicht, dann ergeben, sich, wenn die Burst-Zuordnung in jedem aufeinanderfolgenden Vermittlungsrahmen identisch ist, Probleme unterschiedlicher Verkehrsanforderungen zwischen den verschiedenen Stationen oder Endstellen, und man erkennt, daß es nicht möglich ist, mit mehr als 13 Stationen-in Verbindung zu treten. Zur Lösung dieser Probleme ist ein Format vorgesehen, das eine Folge von 100 Vermittlungsrahmen in einem Superrahmen vorsieht, der dann 1300 Sprachkanäle (13 Bursts χ 100 Vermittlungsrahmen) für eine wahlweise Zuordnung zwischen Stationen liefert. Auf diese Weise-kann, wenn 100 Sprachkanäle zwischen einer ersten und einer zweiten Station erforderlich sind, die Anforderung dadurch erfüllt werden, daß ein Burst in Jedem Subrahmen der 100 Vermittlungsrahmen des Sup err ahm ens zugeordnet wird. Alternativ können zwei Bursts in jedem zweiten Vermittlungcrahmen oder vier Bursts in jedem vierten Vermittlungsrahmen und so weiter zugeordnet werden,- wobei weiterhin 100 Sprachkanäle je Superrahmen vorhanden sind* Für jede dieser alternativen Zuordnungsverfahren sind jedoch die Pufferanforderungen in der ersten und zweiten Station größer als bei der Zuordnung eines Bursts je Vermittlungsr'ahmen. Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn weniger als 100 Sprachkanäle zwischen zwei beliebigen Stationen erforderlich sind, das gerade beschriebene alternative Zuordnungsverfahren benutzt wird, um den Verkehrsanforderungen zwischen den Stationen zu genügen»

0300107 08 28

2913941

Nachfolgend v/ird davon ausgegangen, daß eine der Stationen oder Endstellen die Hauptstation ist, die Rahmen- oder Superrahmen-Markierinformationen an alle anderen Stationen oder Endstellen in der Nachrichtenanlage liefert. Es wird ferner davon ausgegangen, daß diese Hauptstation die Rahraen- oder Superrahmen-Markierinformationen als besonderes Wort (UW von Unique Word) in der Präambel des ersten Burst jedes Subrahmens im Vermittlungsrahmen 1 und der Subrahmen S der Vermittlungsrahmen 2 bis 100 in dem Format gemäß Fig. 1 liefert. Auf diese Weise können alle Stationen der Anlage ein Superrahmen-Markiersignal während eines Superrahmen-Intervalls empfangen. Es sei darauf hingewiesen, daß das obenbeschriebene Format lediglich ein Beispiel darstellt und keine Einschränkung bedeuten soll, da jedes geeignete Rahmen- oder Superrahmen-Markierformat benutzt werden kann, um den hier beschriebenen Prozessor für ein Burst-Modem in einer Zeitmultiplex-Nachrichtenanlage zu verwirklichen.

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild eines Prozessors zur Verwendung in Verbindung mit einem Burst-Modem 40 nach der Erfindung. Das Modem 40 beinhaltet einen Demodulatorabschnitt 41 und einen Modulatorabschnitt 42, die auf einer Seite mit Antennen 43 bzw. 44 zum Empfang bzw. zur Aussendung von Signalen von bzw. zu entfernten Stationen oder einem Satelliten verbunden sind. Lediglich als Beispiel sei angenommen, daß die vorliegende Nachrichtenanlage eine Satelliten-Nachrichtenanlage ist, die vierphasige

0 30 0107 0828

29339A&"

Phasenumtastsignale (PSK) überträgt, und daß der Demodulator 41 diese Signale aufnimmt und in In-Phase-(I)- und Quadratur—Phase-(Q)-Digitalsignale am Ausgang umwandelt, wahrend der Modulator 42 die I- und ©.-Eingangssignale in ein vierphasiges PSK-Ausgangßsignsl umsetzt. Zur Vereinfachung wird hier angenommen, daß die Phasenzweideutigkeit für die I- und Q~Signale entweder im Bereich des Demodulators 41 für die Empfangsseite oder in den langsamen Endstellen-Ausrüstungen beseitigt worden ist, die mit dem Prozessor verbunden sind.

Empfangsseitig werden die I- und Q-Ausgangssignale des Demodulators 41 über Leitungen 45-"und 46 zu einem als Option vorgesehenen Multiplexer 47 sowie über einen ebenfalls als Option vorgesehenen Demultiplexer 49 zu einem schnellen Speicher 48 , beispielsweise einem Speicher mit v/ahlfreiem Zugriff (RAM)" übertragen. Der als Option angegebene Multiplexer 47 soll die nachfolgende Erläuterung vereinfachen und transformiert die I- und Q-Eingangssignale in bekannter Weise in ein einziges, digitales Ausgangssignal. Alternativ können die Γ- und Q-Signale unverändert bleiben. Das digitale Ausgangssignal wird zu einer besonderen Rahmensynchronisations- und Regenerierschaltung 50 übertragen, in der sequenzielle Bits, die einem Rahmen- oder Superrahraen-Synchronisationsformat ¥ entsprechen, festgestellt und verarbeitet. Das soll genauer¹ in Verbindung mit Fig. 5 bis 8 beschrieben werden« Es sei" hier-nur gesagt, daß die Rahmensynchronisations- und Regenerierschaltung 50 nach der Betriebseinleitung Rahmen-

030010/0828

-.-IS-

--"'283394«

oder Superrähmen-Synchronisationssignale- im Verlauf des normalen Empfangs dieser Synchronisationssignale selbst dann regeneriert, wenn eines oder mehrere dieser Synchronisationssignale nicht festgestellt werden oder eine fehlerhafte Feststellung aufgetreten ist. Das regenerierte Rahmenoder Superrahmensignal wird über die Leitung 51 an Zähler 52 und 53 ausgegeben. Für das in Verbindung mit Fig. 1 als Beispiel "beschriebene Format ist das regenerierte Signal tatsächlich eine Superrahmen-Synchronisationsmarkierung, da jede Station, abgesehen von fehlerhaften Anzeigen, nur eine solche Markierung während jedes Superrahmens empfängt. Das Signal soll daher nachfolgend nur als Superrahmen-Markierung bezeichnet; werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der hier beschriebene Prozessor leicht so angepaßt werden kann, daß er mit jeder beliebigen Folge von tatsächlich empfangenen Rahmen- oder Superrahmen-Markiersignalen arbeitet, und daß die Bezugnahme nur auf eine Superrahmen-Markierung lediglich ein Beispiel ist und keine Einschränkung bedeuten soll.

Nach Gewinnung einer zuverlässigen Superrahmen-Markierung muß jede Station ."öder "Endstelle sowohl" Sende- als auch Empfangs- \ bursts verarbeiten. Über einen Signalkanal (nicht dargestellt) wird jede Station innerhalb eines angegebenen Schutzzeitraums über die ihr zugeordnete Sende- und Empfangszeitlage oder -zeitlagen mit Bezug auf den Empfang einer Superrahmen-Markierung in Kenntnis gesetzt. Auszusendende Daten werden langsam in einen Pufferspeicher 56 eingelesen, der ein getrennter

030010/0828

2993948

Speicher oder ein Abschnitt des Speichers 48 sein kann, wenn sie von der Jeweiligen Quelle eintreffen, die in Fig. 2 als langsame Endstellen-Ausrüstungen angegeben sind. Zum .richtigen Zeitpunkt, der durch den Zähler 53 und einen Fenstergenerator 57 bestimmt wird, wird ein Sendeburst einschließlich der in Fig. 1 dargestellten Präambel- und Informationsabschnitte über den als Option vorgesehenen Multiplexer 58, den Modulator 4-2 und die Antenne 44 in der zugeordneten Sendezeitlage oder den zugeordneten Sendezeitlagen nach Empfang des Superrahmen-Markiersignals ausgesendet.

Zur Durchführung dieser Aussendung wird der Zähler 53 durch die regenerierte Superrahmen-Markierung auf der Leitung 51 von der Raliinensynchronisations- und Regenerierschaltung 50 veranlaßt, Taktsignale entsprechend der Bitübertragungsrate der Nachrichtenanlage zu zählen. Bei einem Zählwert, der vorher über eine Signalsverbindung (nicht gezeigt) empfangen und in den Zähler 53 eingegeben worden ist, und der dem Anfang der Zeitlage oder Zeitlagen entspricht, welche diesen Sender während einer Superrahmen-Periode zugeordnet sind, gibt der Zähler 53 einen Betätigungsimpuls über die Leitung 59 zum Fenstergenerator 57. Unter Ansprechen auf diesen Betätigungsimpuls überträgt der Fenstergenerator 57 Taktimpulse mit der Bitübertragtmgsrate der Anlage von der Leitung 60 zum Multiplexer 58 und Speicher 56 für eine Zeitdauer, die der Länge des Übertragungsburst in jeder zugeordneten Zeitlage eines Superrahmen-Intervalls entspricht.

030010/0828

: -20-

2913948

Die Empfangsfunktion wird auf ähnliche Weise ausgeführt, wobei aber eine zusätzliche Verarbeitung erforderlich ist. Wegen der unvermeidbaren Unsicherheiten bezüglich der genauen Burst-Ankunftszeiten ist es zweckmäßig, den Stand des Superrahmenzählers 52 so zu decodieren, daß mittels des Fenstergenerators 62 kurz vor der erwarteten Ankunftszeit jedes zugeordneten Burst ein Fenster geöffnet wird,und dann unverarbeitete Empfangsinformationen direkt in den Pufferspeicher einzuschreiben, die mindestens die zugeordneten Burstinformationen vollständig enthalten. Im einzelnen wird der Zähler durch die regenerierte Superrahmen-Markierung auf der Leitung 51 veranlaßt, Taktsignale mit der Bit-übertragungsrate der .Anlage zu zählen, und einen Betätigungsimpuls über die Leitung 63 zum Fenstergenerator 62 zu geben, wenn der Zählwert gleich einem vorher über die Signalverbindung (nicht gezeigt) empfangenen und im Zähler 52 gespeicherten Zählwert ist. Das Signal auf der Leitung 63 tritt f Taktimpulse vor dem erwarteten Eintreffen des Sendeburst für diesen Empfänger auf. Der Betätigungsimpuls auf der Leitung 63 veranlaßt den Fenstergenerator 62, Taktimpulse auf der Leitung 64 zum Demultiplexer 49 und zum Speicher 48 für eine Zeitdauer zu übertragen, die f Taktimpulse- und wenigstens die η Bits des empfangenenj zugeordneten Sendeburst umfaßt» Es werden demgemäß die Empfangsbits während eines Zeitabschnittes direkt im Speicher 48 aufgenommen, der sich von kurz vor dem erwarteten Empfang eines zugeordneten Sendeburst bis kurz nach dem erwarteten Empfang dieses Burst erstreckt, um den Empfang des

0 30 010/0828

vollständigen Burst sicherzustellen. Nachdem diese unverarbeiteten- Informationen direkt in den Speicher 48 eingegeben worden sind, können langsamere Verarbeitungsausrüstungen der !endstelle benutzt werden, um den genauen Anfangspunkt des zugeordneten Sendeburst in der gespeicherten Folge für die nachfolgende Verarbeitung der Burst-Information zu bestimmen.

Fig. 3 zeigt genauer die Funktionen des Fenstergenerators 62, des Demultiplexers 49 und des Speichers 48 bei der Verarbeitung des empfangenen Informationsburst. Der Betätigungsimpuls auf der Leitung 63 veranlaßt den Fenstergenerator 62 , ein bestimmtes Fensterintervall zeitlich auszumessen, in welchem Taktimpuls auf der Leitung 74 mit der Bitübertragungsrate der Anlage zum Demultiplexer 49 und zum Speicher 48 geführt werden. Diese Takt impulse v/erden benutzt, um empfangene Bits in den I- und Q-Digitalsignalen vom Demodulator 41 durch schnelle η Bit-Schieberegister 66 bzw. 67 zu schieben und mittels der Schaltung 68 im Speicher 48 ein Schreibsignal bei jedem η-ten Bit zu erzeugen. Dieses von der Schaltung 68 erzeugte Schreibsignal schaltet den Adressenzähler 69 um 1 weiter und bewirkt, daß das n-Bit-Wort in den Schieberegistern 66 und 67 in getrennte Speicherstellen des Speichers 48 geschrieben "wird.

Der Fenstergenerator 57, der Speicher 56 und der Multiplexer .53"-arbeiten- auf .ähnliche Weise auf der Sendeseite des Prozessors. Eine Schaltungsanordnung zur Verwirklichung dieser

030010/0828

..293394«

Funktionen, die der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 ähnlich ist, zeigt Fig. 4. Die dort während des Fensterintervalls über den Fenstergenerator 57 geführten Taktimpulse veranlassen den Speicher 56, "bei jedem η-ten Taktimpuls ein n-Bit-I- und -Q-Wort in das Register 70 bzw. 71 zu schreiben und diese Wörter gleichzeitig seriell zum Modulator 42 zu übertragen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Fenstergeneratoren 57» 62 , die Speicher 48, 56, der Multiplexer 58 und der Demultiplexer 49 beliebige, geeignete Schaltungen zur Durchführung der angegebenen Funktionen sein können. Der Multiplexer 58 und der Demultiplexer 49 sind als wahlfreie Bauteile beschrieben worden, da sie nicht benötigt werden, wenn ein genügend schneller Speicher zum direkten Einschreiben des demodulierten Bitstroms oder zum direkten Übertragen der gespeicherten Bits zum Modulator 42 zur Verfügung steht.

Fig. 5 zeigt eine besondere Anordnung zur Durchführung der Funktion der Rahmensynchronisations- und Reg.enerierschaltung 50 gemäß Fig. 2. Der jmltiplexierte Bitstrom vom Multiplexer 47 wird als Eingangssignal an einen Korrelator 100 gegeben, der ein P-Bit-Schieberegister 102, ein P-Bit-Register 104 und einen. Komparator 106 mit mehreren Eingängen beinhaltet. Alternativ wird, wenn sowohl ein I- als auch ein Q-Eingangssignal empfangen werden, das Schieberegister 102 durch zwei Schieberegister ersetzt, die je eine Länge P/2 haben und in bekannter Weise getrennt jeweils eines der I- und Q-Eingangssignale aufnehmen-können. Im Betrieb wird ein besonderes

030010/0828

P-Bit-Wort, das dem Code der Superrahmen-Markierung entspricht, im Register 104 gespeichert. Der ankommende, multiplexierte Bitstrom wird kontinuierlich durch das Schieberegister 102 geschoben. Wenn alle kurzzeitig im Register 102 gespeicherten Bits dem "besonderen Wort im Register 104 entsprechen, gibt der Komparator 106 einen Ausgangsimpuls über die Leitung zu einer Mitnahmeschaltung 110. Es sei darauf hingewiesen, daß der Korrelator 100 jede geeignete Analog- oder Digitalanordnung enthalten kann, die das unverarbeitete Analogsignal bzw. ein umgewandeltes Digitalsignal vom Demodulator 41 aufnimmt und einen Ausgangsimpuls erzeugt, wenn aufeinander folgende Symbole des Empfangssignals einem besonderen Wort entsprechen, das eine Superrahmen-Markierung darstellt.

Die Mitnahmeschaltung 110 weist ein ODER-Gatter 112 und zwei UND-Gatter 113, 114 auf, die je an einem ersten Eingang das Ausgangssignal des Korrelators 100 aufnehmen, der Ausgang des ODER-Gatters 112 ist mit einem Zähler 116 verbunden, dessen Ausgang wiederum an eine monostabile Fensterschaltung 117 angeschlossen ist, deren Ausgang am zweiten Eingang des UND-Gatters 113 liegt. Der Ausgang des UND-Gatters 113 ist mit dem Eingang eines Zählers 118 verbunden, dessen Ausgang an eine monostabile Fensterschaltung 119 angeschlossen ist, deren Ausgang am zweiten Eingang des UND-Gatters 114 und des ODER-Gatters 112-liegt. Zur Erzielung der richtigen Betriebsweise sollen die Zähler 116 und 118 nicht nachtriggerbar sein, d.h. nachdem sie den Befehl erhalten haben, mit dem Zählen zu beginnen, wird jeder Betätigungsimpuls, der wäh-

030010/0828

-24« :

rend eines bestimmten Zählintervalls eintrifft, nicht beachtet. ' .

Während des Betriebs wird ein vorbestimmter Zählwert, der etwas kleiner als die Anzahl der Bit-Positionen zwischen Superrahmen-Markierungen in dem Format gemäß Fig. 1 ist, in den Zählern 116 und 118 gespeichert. Bei der Betriebseinleitung wird ein erster Impuls vom Korrelator 100 über das ODER-Gatter 112, nicht aber über die UND-Gatter 113 und 114 geführt, um den Zähler 116 zu betätigen. Der Zähler 116 zählt die Taktimpulse vom Taktgeber 54, die der Bitübertragungsrate der Anlage entsprechen, und,wenn der Zählwert dem vorher eingespeicherten, vorbestimmten Zählwert entspricht, wird ein Betatigungsimpuls erzeugt und zur monostabilen Fensterschaltung 117 übertragen. Die Fensterschaltung 117 erzeugt unter Ansprechen auf den Betatigungsimpuls ein Ausgangssignal H für das UND-Gatter 113 während eines vorbestimmten, kleinen Fensterintervalls mit einer Dauer von beispielsweise 10 bis 20 Bits, das die Zeitdauer überdeckt, zu der der zweite Überrahmen-Markierimpuls vom Korrelator 100 erwartet wird. Wenn der zweite Impuls vom Korrelator 100 nicht während des kleinen, von der Fensterschaltung 117 erzeugten Fensterintervalls eintrifft, dann wird das Verfahren beim nächsten Impuls vom Korrelator 100 erneut eingeleitet, und es kann angenommen werden, daß der erste Impuls ein falscher Alarm war.

Wenn jedoch ein zweiter Impuls vom Korrelator 100 während des kleinen, von der Fensterschaliu ng 100 erzeugten Fenster-

030010/0828

Intervalls ankommt, dann wird er sowohl über das ODER-Gatter 112 zur erneuten Einleitung der gerade beschriebenen Folge für den Zähler 116 und die Fensterschaltung 117 als auch das UND-Gatter 113 zur Betätigung des Zählers 118 übertragen. Der Zähler 118 zählt, wenn er betätigt worden ist, die Taktimpulse -vom Taktgeber 54 und erzeugt einen Ausgangsimpuls, wenn der Zählwert gleich dem vorher eingespeicherten, vorbestimmten Zählwert ist. Der Ausgangsiinpuls des Zählers 118 betätigt eine monostabile Fensterschaltung 119, die ein Ausgangssignal H während eines kleinen Fensterintervalls mit einer Dauer von beispielsweise 10 bis 20 Bits für einen zweiten Eingang des UND-Gatters 114 und des ODER-Gatters 112 erzeugt. Wenn ein dritter Impuls vom Korrelator 100 während der durch die Fensterschaltungen 117 und 119 erzeugten Fensterintervalle erzeugt wird, werden die Zähler 116 und 118 erneut betätigt, um das oben beschriebene Verfahren zu wiederholen, und das UND-Gatter 114 erzeugt einen Ausgangsimpuls auf der zu einer phasenstarren Schleifenschaltung 130 führenden Leitung 120.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das Ausgangssignal der ersten Fensterschaltung 117 und des Korrelator s 100 an ein UND-Gatter 113 gegeben werden, derart, daß dessen Ausgang nur dann auf H ist, wenn eine Superrahmen-Markierung während des Fensterintervalls festgestellt worden ist. Es müssen also der Betätigungsimpuls für den ersten Zähler 116 und die festgestellte Superrahmen-Markierung vom Korrelator 100 einen Abstand gleich der Superrahmendauer besitzen.

030010/0828

Dieses Ausgangssignal triggert eine zweite Zähler-Fensterschaltungskombination 118, 119, deren Ausgangssignal mit dem Ausgangssignal des Korrelators 100 im UND-Gatter 114 so kombiniert wird, daß der Ausgang dieses Gatters nur dann auf H ist, wenn eine vom Korrelator 100 festgestellte Superrahmen-Markierung innerhalb des zweiten FensterIntervalls liegt. Bei einem Beginn von Null an, müssen also drei Ereignisse etwa im Abstand der Superrahmendauer auftreten, damit die Gatterschaltung der Mitnahme schaltung 110 eine Superr ahmen-Markierung angibt. Da falsche Anzeigen zufällig verteilt am Ausgang des Korrelators 100 auftreten, wird die Wahrscheinlichkeit, daß eine falsche Anzeige am Ausgang der Gatterschaltung auftritt,, gleich (i/2 ) , wobei P die benutzte Länge des besonderen Superrahmen-Wortes ist. Wenn jedoch R die Anzeigewahrscheinlichkeit für die Superrahmen-Markierung am Ausgang des Korrelators 100 ist, dann wird die Anzeigewahrscheinlichkeit am Ausgang der Gatterschaltung auf R herabgesetzt.

Nachdem zu Anfang drei in geeignetem Abstand auftretende Ereignisse erforderlich waren, ist eine Rückkopplung vom Ausgang des zweiten Fenstergenerators 119 über eine Verzögerungsschaltung 115 zum ODER-Gatter 112 und dann zum Betätigungseingang des ersten Zählers 116 vorgesehen, derart, daß eine einzige Superrahmen-Markierung, die der Korrelator 100 nicht feststellt, die Fenstererzeugung nicht unterbricht. Die Dauer der durch die Verzögerungsschaltung 115 bewirkten Verzögerung ist fest, derart, daß ein Ausgangssignal des Korrelators 100 auf der Leitung 108 normalerweise dem Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 115 zwecks Betätigung des Zählers 116

030010/0828

2833948

vorausgeht. Zwei aufeinanderfolgende, vom Korrelator 100 nicht festgestellte Superrahmen-Markierungen unterbrechen jedoch den Zyklus, so daß ein falscher Alarm oder eine Palschanzeige erzeugt werden können. Die Wahrscheinlichkeit hierfür wird (1-R)² χ (1/2^P)³.

Man erkennt, daß diese Fenster-Gattertechnik die Rate für einen falschen Alarm bei dem einfachen Korrelatornetzwerk wesentlich verringert, wobei aber dieser Erfolg auf Kosten einer Reduzierung der Feststellungsv/ahrscheinlichkeit realisiert wird. Darüberhinaus kann, nachdem der Fensterzyklus unterbrochen ist, ein längeres Suchintervall vergehen, bevor der Zyklus wieder hergestellt ist.

Um die Zuverlässigkeit der Rahmenmarkierungs-Regenerierung zu verbessern, ist zum Schluß eine Schaltung 130 vorgesehen, deren Arbeitsweise einer phasenstarren Schleife entspricht. Ein fester Zähler 132, der eine Anzahl von Taktzyklen geringfügig kleiner als die Anzahl von Bits in einem Superrahmen zählt, ist zusammen mit einem Zähler 134, der so programmiert werden kann, daß er eine vorbestimmte Anzahl von Bits typischerweise in einem Bereich zwischen 0 und 200 zählt, zu einer Rückkopplungs-Rückstell-Anordnung zusammengeschaltet, die einen Oszillator 136 bildet, der Impulse mit der Dauer eines Bit am Ausgang des programmierbaren Zählers 134 abgibt. Der Abstand zwischen diesen Impulsen beträgt nominell ein Superrahmen. Jeder Impuls startet den festen Zähler 132. Nach Erreichen seines Zählwertes wird ein Impuls ausgesendet,

030010/0828

2933943

der den programmierbaren Zähler 134 startet. **.-■·

Die Impulse am Ausgang der Mitnahmeschaltung 110 sind im Idealfall periodisch mit der Superrahmen-Rate, außer daß ein falscher Alarm vorhanden ist, echte Superrahmen-Markierungen nicht auftreten und gelegentlich längere, inaktive Perioden vorhanden sind. Es soll erreicht werden, daß der gerade beschriebene Oszillator 136 mit der idealen Periode der ankommenden Superrahmen-Markierungen fest synchronisiert wird.

Zu diesem Zweck sind ein Phasendetektor 140 mit einem Start-Stopp-Zähler 142 und eine Abtast- und Speicherschaltung 143 vorgesehen. Das Ausgangssignal der Mitnahmeschaltung 110 auf der Leitung 120 wird dem Startanschluß 144 des Start-Stopp-Zählers 142 zugeführt, und der Ausgang des Oszillators 136 ist mit dem Stoppanschluß 145 des Zählers 142 verbunden. Die Anzahl der Zählwerte im Zähler 142 zwischen dem Auftreten des Startsignals und des Stoppsignals ist eine Anzeige für den Phasenfehler zwischen dem Eingangssignal auf der Leitung 120 und dem Ausgangssignal des Oszillators 136. Der Ausgangsimpuls des Oszillators 136 veranlaßt außerdem die Abtast- und Speicherschaltung 143, den Zählwert im Zähler 142 zu speichern, und verhindert, daß er vor seiner Verarbeitung verloren geht. Wenn kein Impuls auf der Leitung 120 erzeugt wird, so wird der Zähler 142 nicht gestartet,und der vorher gespeicherte Zählwert bleibt stehen, um beim nächsten Impuls vom Oszillator 136 zur Abtast- und Speicherschaltung 143 zurück übertragen zu werden.

030010/0828

3933948

Jeder im Phasendetektor 140 abgeleitete Zählwert wird an ein Digitalfilter 150 gegeben, das einen.bewerteten, durchlaufenden Weg 152 und einen bewerteten Akkumulatorweg 153 parallel zum Weg 152 mit einem Akkumulator 154 und einer Bewertungseinrichtung 155 aufweist. Beide Wege 152 und 153 liefern getrennte Eingangssignale an einen Addierer 156. Während jeder Superrahmenperiοde besteht also der gefilterte Fehler aus der bewerteten Summe von

1) dem auf dem Weg 152 erzeugten Phasenfehler für diese Superrahmenperiode und

2) der auf dem Weg 153 erzeugten Summe aller vorhergehenden Phasenfehler.

Das gefilterte Fehlerausgangssignal auf der Leitung 158 bringt den programmierbaren Zähler 134 auf den neuesten Stand,derart, daß der Phasenfehler zwischen den auf der Leitung 120 ankommenden qu-asi-periodischen Ereignissen und dem Ausgangssignal des Schleifenpszillators 136 verringert wird. Da das Digitalfilter 150 aus einem bewerteten, durchlaufenden Weg 152 und einem parallelen, bewerteten Akkumulatorweg 153 besteht, ist seine Operation analog der einer phasenstarren Schleife zweiter Ordnung, und der Oszillator 136 rastet sowohl auf die Frequenz als auch die Phase des Eingangssignals ein. Das Ausgangssignal des Oszillators 136 besteht dann aus den regenerierten Superrahmen-Markierungen. Durch geeignete Auswahl der Schleifenverstärkung können vorübergehende, durch fehlerhafte Anzeigen verursachte Zeitfehler sehr klein gemacht werden, beispielsweise auf ein oder zwei Bits ge-

030010/0828

bracht werden. Superrehmen-Markieruhgen, die der Korrelatoi-100 und die Mitnahmeschaltung 110 verpassen, haben keinen Einfluß, da in ihrer Abwesenheit der Zähler 142, der als Phasendetektor wirkt, für den Jeweiligen Rahmen nicht betätigt wird. Schließlich läuft die Schleife frei durch diejenigen verlängerten Perioden, für die der Fenstererzeugungszyklus unterbrochen ist, wodurch die dabei verlorenen Superrahm en-Markierungen regeneriert v/erden.

Die Stabilität des Bitraten-Taktgebers 54 muß so gut sein, daß seine Drift nur einen kleinen Zeitfehler der Superrahmen-Markierungen für diejenigen Zeitabschnitte erzeugt, in denen die phasenstarre Schleife 130 nicht gesteuert wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Bauteile der phasenstarren Schleife 130 und der Mitnahme schaltung 110 beliebige, handelsübliche Bauteile sein:können, die auf die beschriebene Weise arbeiten. Beispielsweise sei erwähnt, daß die Euter operation langsam ist, d.h. die Fehlerkorrektur findet mit der Superrahmenrate und nicht der Bitrate statt, so daß hierzu die leicht verfügbare TTL-Technologie benutzt werden kann.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 5 ist es wünschenswert, zu verhindern, daß die regenerierten Superrahmen-Markiersignale, die vom Oszillator 136 erzeugt v/erden, auf der Leitung 51 erscheinen, bevor die Mitnahme schaltung 110 zu Anfang ein Ausgangssignal erzeugt, und zwar, wenn die Anordnung zum ersten Mal eingeschaltet wird oder wenn nach dem Einschalten festgestellt v/ird, daß der Fenstergenerator nicht mehr auf die

030010/0828

empfangenen Süp err ahm en-Mar k-i er signale eingerastet ist. Zu diesem Zweck enthält die phasenstarre Schleife 130 in Fig.5 eine mit der Eingangsleitung 120 verbundene Verzögerungsschaltung 170, ferner ein UND-Gatter 172, dessen Eingänge mit dem Ausgang der Verzögerungsschaltung 170 und über einen Fenstergenerator 173 mit dem programmierbaren Zähler "\J>k verbunden sind, sowie" einen rückstellbaren Zähler 174, dessen Eingänge zur Weiterschaltung und Rückstellung mit dem Ausgang des programmierbaren Zählers 134 und dem UND-Gatter 172 verbunden sind. Ein Komparator 176 vergleicht den Stand des Zählers 174 mit einem voreingestellten Wert in einer Voreinstellschal tung 178, und wenn die beiden Vierte übereinstimmen, wird ein Ausgangssignal erzeugt, das ein Flip-Flop 180 einstellt. Ein Ausgangssignal des Flip-Flops wird im Inverter 182 invertiert und an einen Eingang eines UND-Gatters 184 angelegt. Das Flip-Flop 180 ist durch ein Signal des UND-Gatters 172 rückstellbar, um das invertierte Signal am UND-Gatter 184 abzuschalten. Ein zweites Eingangssignal des UND-Gatters 184 kommt vom Ausgang des programmierbaren Zählers 134.

Im Betrieb wird das Flip-Flop 180 zu Anfang eingestellt und überträgt ein Sperrsignal an das UND-Gatter 184, um zu verhindern, daß Ausgangssignale vom programmierbaren Zähler 134 auf die Leitung 51 gelangen. Jeder Ausgangsimpuls des programmierbaren Zählers 134 veranlaßt den Fenstergenerator 173, ein kurzes Fensterbetätigungssignal für das UND-Gatter 172 zu erzeugen. Wenn ein Impuls auf der Leitung 120 auftritt,

030010/0828

"-."■ -2-83-3948 ■

wird er in der Schalturg 170 so lange verzögert, daß er normalerweise gleichzeitig mit dem Betätigungsimpuls vom Fenstergenerator 173 auftritt. Mit diesen gleichzeitigen Signalen wird das Flip-Flop 182 zurückgestellt, um das Sperrsignal am UND-Gatter 184 zu entfernen, so daß die Impulse vom Oszillator 136 auf die Leitung 51 geführt werden. Wenn kein Impuls auf der Leitung 120 gleichzeitig mit dem Betätigungssignal vom Fenstergenerator 173 vorhanden ist, wird der Zähler 174 nicht zurückgestellt und zählt jeden Ausgangsimpuls vom Oszillator 136, bis entweder der Zählwert den augenblicklichen Wert in der Schaltung 178 erreicht und dann der Komparator ein Ausgangssignal zur Einstellung des Flip-Flops 180 und zur Sperrung des UND-Gatters 184 aussendet, oder das UND-Gatter 172 erzeugt einen Rückstellimpuls, bevor der voreingestellte Zählwert erreicht wird.

Fig. 6 zeigt eine bevorzugte Alternativanordnung zur Regenerierung von Superrahmen-Markierungen. Das Eingangssignal vom Demodulator 41 und Multiplexer 47 wird im Korrelator 100 aufgenommen, der hinsichtlich seines Aufbaus und seiner-Betriebsweise dem in Verbindung mit Fig,5 beschriebenen Korrelator 100 entspricht. Die Ausgangsimpulse des Korrelators 100 auf der Leitung 108 werden gleichzeitig dem Anschluß 1 eines Schalters 200, einem UND-Gatter 202 und einem Prozessor 204 zugeführt. Das Ausgangssignal des Schalters 200 auf der Leitung 206 stellt einen Zähler 208 zurück, der Taktimpulse mit

03QO1 0708 2 8

der Bitübertragungsrate der Anlage zählt, nachdem er betätigt worden ist. Der augenblickliche digitale Zählwert im
Zähler 208 wird im Komparator 210 mit dem digitalen Zählwert eines programmierbaren Registers 212 verglichen, um einen Betätigungsimpuls auf der Leitung 214 zu erzeugen, wenn die ; beiden Zählwerte gleich sind. Das Ausgangssignal auf der
Leitung 214 gelangt an einen ZeitSteuerungsgenerator 216,
der nach seiner Betätigung

a) ein Fenstersignal an den Prozessor 204 und einen getrennten Eingangsanschluß des UND-Gatters 202 auf der Leitung 208 liefert,

b) einen Schwungradimpuls auf der Leitung 219 an den Prozessor 204, den Anschluß B des Schalters 220 und den Stoppanschluß eines PhasenfehlerZählers 222 , und ferner

e) eine regenerierte Superrahmen-Markierung auf der Leitung
51 an die Zähler 52 und 53 in Fig. 2.

Der Ausgang des UND-Gatters 202 ist mit den Anschlüssen 2 und A der Schalter 200 bzw. 220 sowie dem Rückstellanschluß des
Phasenfehlerzählers 222 verbunden. Der Ausgang des Schalters 220 liegt am Anschluß 3 des Schalters 200. Der Prozessor 204 stellt die Schalter 200 und 220 über Signale auf den Steuerleitungen 226 ein und liefert Ausgangssignale auf der Leitung 228 für den Zeitsteuerungsgenerator 21-6 und auf der
Leitung 230 an eine Neustand-Steuerschaltuxig 232, die außerdem als Eingangssignal einen Zählwert vom Phasenfehlerzähler 222 aufnimmt. Das Ausgangssignal der Neustand-Steuerschaltung

030010/0828

ist ein Zählwert, der als Eingangssignal an das programmierbare Register 212 angelegt wird, um dessen Wert auf den neuesten Stand zu bringen.

Bei der Betriebseinleitung wird der Schalter 200 auf den Anschluß 1 "und der Schalter 220 auf den Anschluß A eingestellt. Ein erster Impuls vom Korrelator 100 auf der Leitung 108 stellt den Zähler 208 zurück und veranlaßt den Prozessor 204, den Schalter 200 auf den Eingangsanschluß 2 einzustellen. Der Zähler 208 zählt eine Anzahl von Taktimpulsen, deren Länge etwas kleiner als die nominelle Länge des Superrahmens ist. Die Decodierung dieses Wertes wird durch den Inhalt des programmierbaren Registers 220 eingestellt, das , falls nötig, geändert werden kann, um langfristiges Driften der Taktimpulse auszugleichen. Nach dem Zählen für etwa einen Superrahmen wird der Zeitsteuerungsgenerator 116 getriggert und erzeugt ein Signal auf der Leitung 218, das ein FensterIntervall kurzer Dauer um den erwarteten Zeitpunkt für das Auftreten des nächsten Superrahmen-Markierimpulses vom Korrelator 100 öffnet. Wenn Teein Impuls gleichzeitig mit einem erzeugten Fenstersignal erscheint, höchst-"wahrscheinlich deswegen,-.weil der erste Impuls vom Korrelator 100 ein falscher Alarm war, bringt der Prozessor 204 den Schalter 200 zurück auf den Anschluß 1,und der nächste Impuls vom Korrelator 100 leitet die Folge neu ein. Wenn jedoch ein zweiter Impuls vom Korrelator 100 innerhalb des Fensterintervalls erscheint, durchläuft er das UND-Gatter 202 sowie den Schalter 200 und leitet eine zweite Rahmenzählung im Zähler 208 sowie ein zugeordnetes

030010/0828

2833948

Fenster vom Zeitsteuerungsgenerator 216 ein. Wenn dieser Vorgang sich insgesamt x-mal wiederholt, ist demgemäß verlangt worden, daß insgesamt χ + 1 U¥~Impulse im Abstand von etwa der erwarteten Superrahmenlänge aufgetreten sind, bevor angenommen wird, daß die Anordnung gemäß Fig.6 auf die Superrahmenfolge eingerastet ist«

Nachdem eine ausreichende Zahl von Impulsen mit dem richtigen Abstand vom Korrelator 100 angekommen sind, bringt der Prozessor 204 den Schalter 200 in die Position 3, so daß nachfolgende, durch das Fenster gelangte Impulse vom Korrelator 100 den Zähler 208 weiterhin zurückstellen und dadurch bewirken, daß der Zeitsteuerungsgenerator 216 durch eine zeitliche Steuerung des Fensters kleine Änderungen beim Eintreffen der Superrahmen-Markierungen verfolgt. Da die Wahrscheinlichkeit für das Feststellen der Superrahmen-Markierung aufgrund von Übertragungsfehlern nicht eins ist, erzeugt der Zeitsteuerungsgenerator 216 außerdem auf der Leitung 219 einen "Schwungrad"-Impuls, der das Fenster etwa in der richtigen Lage hält, wenn während eines Fensterintervalls kein Impuls vom Korrelator 100 vorhanden ist. Dazu erzeugt der Zeitsteuerungsgenerator 216 den "Schwungrad"-Impuls am Ende des Fensterintervalls, und zu dieser Zeit stellt der Prozessor 204 gleichzeitig den Schalter 220 so ein, daß er den Eingangsanschluß B mit dem Eingangsanschluß 3 des Schalters 200 verbindet, damit der "Schwungrad"-Impuls den Zähler 208 zurückstellen kann, und überträgt ein Signal auf der Leitung 228 zum Zeitsteuermigsgenerator 216, um kurze Fensterintervalle zu erzeugen, die seitlich etwas gegen die ur-

030010/0828

2833948

sprünglichen kurzen Fensterintervalle versetzt sind. Wenn gleichzeitig ein versetztes Fenstersignal und ein Impuls vom Korrelator 100 festgestellt werden, bevor eine bestimmte Anzahl von fehlenden Impulsen aufgetreten ist, dann stellt der Prozessor 204 den Schalter 220 auf den Anschluß A zurück und veranlaßt den Zeitsteuerungsgenerator 216, v/ieder die kurzen, nicht versetzten Fensterintervalle zu erzeugen. Der Zeitsteuerungsgenerator 216 erzeugt außerdem einen regenerierten Superrahmen-Markierimpuls auf der Leitung 51, der zeitlich mit dem erwarteten Eintreffen der tatsächlichen Superrahmen-Markierung zusammenfällt.

Wenn eine zu große Zahl von aufeinander folgenden Impulsen des Korrelators 100 fehlt, so macht der Prozessor 204 einen letzten Versuch, die richtige Superrahmen-Markierfolge wieder zu erfassen, bevor er eine völlig neue Suche einleitet. Dazu wird das Fenster auf der Leitung 218 in der Erkenntnis verbreitert, daß über eine Anzahl von Superrahmen das Auftreten der ankommenden Superrahmen-Markierungen mit Bezug auf den örtlichen Takt abwandern kann. Wenn dieses Verfahren nicht zum Erfolg führt, so wird das Ausgangssignal des Zeitsteuerungsgenerators 216 auf der Leitung 51 gesperrt und eine neue Suche eingeleitet.

Wenn es erforderlich wird, eine neue Suche zu beginnen, so muß die Übertragung von der betroffenen Erdstation kurzzeitig aufhören, damit ihre ausgesendeten Bursts nicht diejenigen anderer Stationen überlappen. Es ist demgemäß ein Aus-

030010/0828

gleich zv/ischen der Taktstabilität und der Anzahl der aufeinander folgenden Fehler, die zulässig sind, bevor Versuche erfolgen, um die UW-Folge wiederzugewinnen, vorhanden. Ein typisches Flußdiagramm für die Arbeitsweise des Prozessors 204 zur Durchführung der beschriebenen Arbeitsfolge ist in den Fig. '7 und 8 gezeigt.

Der Phasenfehlerzähler 222 wird zurückgestellt oder gestartet beim gleichzeitigen Auftreten eines Impulses vom Korrelator 100 und eines Fenstersignals auf der Leitung 218 vom Zeitsteuerungsgenerator 206. Er zählt dann Taktimpulse, bis er durch einen "Schwungrad"-Impuls auf der Leitung 219 angehalten wird. Der dann erreichte Zählwert wird von der Neustand-Steuerschaltung 232 bei Betätigung durch ein Signal auf der Leitung 230 vom Prozessor 204 benutzt, um den Wert des programmierbaren Registers 212 auf den neuesten Stand zu bringen. Der Phasenfehlerzähler 222 und die Neustand-Steuerschaltung 232 führen eine ähnliche Funktion wie der Phasendetektor und das Filter 150 in Fig.5 durch, die den programmierbaren Zähler 134 auf den neuesten Stand bringen.

0 3 0010/0828

Claims

BLUMBACH · WESER . BORGEN - KRAMER ZWJRNER - BREHM 2333948 PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN Patenlconsult RadeckestraBe 43 8000 München 60 Telefon (069) 883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Paientconsult Patenfconsult SonnenDerger StraSe 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 56 2943/5619.98 Telex 04-186237 Telegramme Paientconsult Western Electric Company Incorporated Acampora, A. 5-4 222 Broadway, New York 10038, USA Patentansprüche:

1. Verarbeitungsanordnung zur Verbindung eines Burst-Modem und langsamer Endstellenausrüstungen in einer Machrichtenanlage zum Austausch von Bursts von Informationen in zugeordneten Zeitlagen einer sich wiederholenden Folge, die je an einer vorbestimmten Stelle ein Folgenmarkiersignal zur Aufnahme durch das Burst-Modern enthält,

mit einer ersten Einrichtung zur Feststellung der Folgenmarkiersignale in der sich wiederholenden Folge und mit einer zweiten Einrichtung zur Erzeugung eines Fenstersignals für jeden Burst von Informationen in der Nachrichtenfolge, der abhängig vom Ausgangssignal der ersten Einrichtung von den Endstellen-Ausrüstungen verarbeitet werden soll,

München: K. Kramer Dipl.-Pr.g. · W. Weser Dipl.-Piivs. Dr. rer. nai. . H. P. örehm Dipl.-Chem. Dr. phil. nat. Wiesbaden: P. G. Biumbaci Oipl.-Ing. . P. Bergen Diol.-iny. Dr. jur. . G. Zwirner Dipl.-lng. Dipl.-W-Ing

030010/0828

293394a

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung (50) Schaltungen aufweist, die außerdem ein Ausgangssignal (51) erzeugen, das zeitlich den normal empfangenen MarkierSignalen entspricht, daß die zweite Einrichtung (52, 62) ein Fenstersignal erzeugt, das bezüglich jedes Ausgangssignals der ersten Einrichtung nach einem ersten vorbestimmten Intervall beginnt und nach einem zweiten vorbestimmten Intervall endet, wobei das erste und zweite vorbestimmte Intervall so gewählt sind, daß sie kurz vor bzw. kurz nach dem voraussichtlichen Empfang des gewünschten Burst von Informationen auftreten, und daß die Verarbeitungseinrichtung ferner eine Speicherschaltung (48, 56) aufweist, die denjenigen Teil der Nachrichtenfolge, welcher wahrend der Zeitdauer des durch die zweite Einrichtung erzeugten Fenstersignals empfangen wird, direkt in einem ersten Abschnitt (48) zur nachfolgenden Detektierung der Burst-Informationen und ihrer langsamen Verarbeitung durch die Endstellen-Ausrüstungen speichert.

2. Verarbeitungsanordnung nach Anspruch 1, ; dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung ferner eine dritte Einrichtung (53 _t 57) aufweist, die ein Fenstersignal erzeugt, das bezüglich jedes Ausgangssignals (51) der ersten Einrichtung (50) nach einem dritten vorbestimmten Intervall beginnt und nach einem vierten vorbestimmten Intervall endet, wobei das dritte

030010/0828

2133948

und vierte Intervall ein Intervall einschließen, das der Länge eines Informationsburst in einer zugeordneten Zeitlage der Nachrichtenfolge entspricht, und daß die Speicherschaltung (48, 56) so eingerichtet ist, daß sie in einem zweiten Teil (56) zeitweilig einen von den langsamen Endstellen-Ausrüstungen empfangenen l'nforraationsburst speichert und diesen Burst während des Intervalls des durch die dritte Einrichtung (53, 57) erzeugten Fenstersignals direkt zum Burst-Modem (40) überträgt.

3. Verarbeitungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung eine Korrelator (100) auf v/eist, der feststellen kann, daß eine vorbestiminte Zahl von aufeinander folgenden Symbolen sowohl in einer empfangenen Nachrichtenfolge als auch in einem gespeicherten, besonderen Wort, das ein Folgenraarkiersignal darstellt, übereinstimmen und ein Ausgangssignal (108) bei einer solchen Feststellung erzeugt, ferner eine Mitnahmeschaltung (Fig. 5: 110; Fig* 6: 200, 202, 204, 208, 210, 212, 214, 216) aufweist, die anhand der Korrelator-Ausgangssignale eine Vielzahl von y periodischen FoI-genmarkiersignalen feststellen kann, die in y aufeinanderfolgenden Nachrichtenfolgen empfangen worden sind, und daraufhin ein Ausgangssignal erzeugt, und eine Folgenmarkiersignal-Regenerierschaltung (Fig. 5: 130; Fig. 6: 204, 212, 216, 220, 222, 232) aufweist, die einen Oszillator (Fig. 5: 136; Fig. 6: 216) enthält, der ge-

030010/0828

2833949

trennt eine kontinuierliche Folge von Ausgangssignalen der ersten Einrichtung mit einer Periode erzeugen kann, die der Periode beim erwarteten Eintreffen der periodischen Folgenmarkiersignale entspricht, und eine Neustand-Einrichtung (Fig. 5: 140, 150; Fig. 6: 222, 232, 212) enthält, die Phasendifferenzen zwischen den Ausgangssignalen der Mitnahmeschaltung(110) und dem Oszillator (136) feststellt und ein Ausgangssignal (158) erzeugt, das in der Lage ist, die Phase des Oszillators zur Beseitigung der Phasendifferenzen zu verändern.

4. Verarbeitungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung ferner eine Sperreinrichtung (Fig. 5: 170, 172, 174, 176, 178, 180, 182, 184; Fig. 6: 204, 216) aufweist, die feststellt, wenn der Korrelator (100) nicht in der Lage ist, eine Vielzahl von ζ Ausgangssignalen gleichzeitig mit dem erwarteten Eintreffen von ζ aufeinander folgenden periodischen' Folgenmarkiersignalen in der Verarbeitungsanordnung zu erzeugen, und daraufhin ein Ausgangssignal liefert, das das Ausgangssignal der ersten Einrichtung sperrt, so daß bei einer Inbetriebnahmefolge der Verarbeitungsanordnung die Sperreinrichtung in der Lage ist, (über Fig. 5: 180, 182; Fig. 6: 204, 216) die Ausgangssignale der ersten Einrichtung (50) so lange zu sperren, bis die Mitnahmeschaltung (110) ein erstes Ausgangssignal erzeugt.

030010/0828

2833948

5. Verarbeitungsanordnung nach Anspruch 35» dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeschaltung (110) eine erste Fenstergenerator~ schaltung (112, 116, 117) auf v/eist, die einen mit dem Ausgang des Korrelators (100) verbundenen Eingang und Schaltungen enthält, die aufgrund eines Eingangssignals ein Ausgangsbetätigungssignal erzeugt, das für ein kurzes Zeitintervall etwa ein Nachrichtenfolgenintervall nach dem Eingangssignal auftritt,

ferner eine erste Gattereinrichtung (113) > die ein Ausgangssignal des !Correlators (100) durchläßt, wenn das Ausgangssignal gleichzeitig mit dem Ausgangsbetätigungssignal der ersten Fenstergeneratorschaltung auftritt, eine zweite Fenstergenerator schaltung (118, 119) , die einen mit dem Ausgang der ersten Gattereinrichtung (113) verbundenen Eingangsanschluß und Schaltungen enthält, die aufgrund eines Eingangssignals ein Ausgangsbetätigungssignal erzeugen, das für ein kurzes Zeitintervall etwa eine Nachrichtenfolge, nach dem Eingangssignal auftritt,

und eine zweite Gatter einrichtung (114) aufv/eist, die ein Ausgangssignal des Korrelators (110) durchläßt, wenn das Ausgangssignal des Korrelators gleichzeitig mit dem Ausgangsbetätigungssignal der zweiten Fenstergeneratorschaltung empfangen wird.

6. Verarbeitungsonordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

030010/0828

der Ausgang der zweiten Fenstergeneratorschaltung (118,119) außerdem (über 115) mit dem Eingang der ersten Fenstergeneratorschaltung (112, 116, 117) verbunden ist.

7. Verarbeitungsanordnung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahm es chaltung folgende Bauteile auf v/eist: eine Gattereinrichtung mit einer ersten Schalteinrichtung (200), die einen ersten, zweiten und dritten Eingangsanschluß (1, 2, 3) enthält, welche wahlweise mit einem Ausgangsanschluß verbindbar sind, wobei der erste Eingangsanschluß (1) mit dem Ausgang (108) des Korrelators (100) verbunden ist, mit einem UND-Gatter (202), das einen ersten, mit dem Ausgang des Korrelators (100) verbundenen EingangsanSchluß, einen zweiten Eingangsanschluß und einen mit dem zweiten Eingangsanschluß (2) der ersten Schalteinrichtung verbundenen Ausgangsanschluß besitzt, und mit einer zweiten Schalteinrichtung (220), die einen ersten, mit dem Ausgang des UND-Gatters (202) verbundenen Eingangsanschluß (A), einen zweiten Eingangsanschluß (B) und einen mit dein dritten Eingangsanschluß-(3) der ersten Schalteinrichtung (200) verbundenen Ausgangsanschluß enthält ;

einen Fenstergenerator (208, 210, 212, 216), der einen mit dem Ausgangsanschluß (206) der ersten Schalteinrichtung (200) verbundenen Eingangsanschluß, einen ersten (218) und einen .zweiten (219), mit dem zweiten Eingnngsanschluß desUND-Gatters (202) bzw. der zweiten Schalteinrichtung (220) ver-

030010/0828

2313948

bundenen Ausgangsanschluß und Schaltungen aufweist, die ein Ausgangsbetätigungssignal am ersten AusgangεanSchluß erzeugen, das für ein kurzes Zeitintervall etwa ein Nachrichtenfolgenintervall nach dem Eingangssignal auftritt, und einen Impuls am zweiten Ausgangsanschluß am Ende des Ausgangsbetätigungssignals am ersten Ausgangsansehluß erzeugt; einen Prozessor (204), der einen ersten, mit dem Ausgang (108) des Korrelators (100) verbundenen Eingangsanschluß, einen zweiten und einen dritten, mit dem ersten (218) bzw. zweiten (219) Ausgangsansehluß des Fenstergenerators verbundenen Eingangsanschlu, einen mit der ersten (200) und zweiten (220) Schalteinrichtung verbundenen Ausgangsansehluß (226) und eine Steuereinrichtung besitzt, die

a) ein erstes Steuersignal am Ausgangsanschluß erzeugt,um die erste und zweite Schalteinrichtung zu veranlassen, ihren ersten Eingangsanschluß und den Ausgangsansehluß zu verbinden,

b) ein zweites Steuersignal am Ausgangsanschluß aufgrund eines ersten Eingangssignals am ersten Eingangsanschluß des Prozessors erzeugt, um die erste Schalteinrichtung zu veranlassen, den zweiten Eingangsanschluß und den Ausgangsansehluß zu verbinden,

c) ein drittes Steuersignal am Ausgangsansehluß bei Feststellung einer Vielzahl von y aufeinanderfolgenden und gleichzeitigen Signalen am ersten und zweiten Eingangsanschluß des Prozessors zu erzeugen, um die erste Schalteinrich-

030010/0828

2833940

tung zu veranlassen, den dritten EingangsanSchluß und den -Ausgangsanschluß zu verbinden, und

d) ein viertes Steuersignal am Ausgangsanschluß unmittelbar bei Fehlen gleichzeitiger Signale am ersten und zweiten Eingangsanschluß des Prozessors zu erzeugen, um die zweite Schalteinrichtung zu vei'anlasson, ihren zweiten Eingangsanschluß und den Ausgangsanschluß zu verbinden.

8. Verarbeitungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessor-Steuereinrichtung ferner Schaltungen aufweist, die nach Erzeugung des vierten Steuersignals das Fehlen einer Vielzahl von ζ aufeinander folgender und gleichzeitiger Signale am ersten und zweiten EingangεanSchluß des Prozessors feststellen und daraufhin das erste Steuersignal am Ausgangsanschluß erzeugen.

030010/0828