PROCESS TO PREVENT CLOCK ERRORS PRODUCED BY THE SYSTEM IN A MULTIPLEX SYSTEM WITH CLOCK ADAPTION

Abstract: 1. A method of preventing clock errors, produced by the system, in multiplex systems with clock adaptation by means of correcting pulses which are transmitted from transmitting sections (multiplexers) to receiving sections (demultiplexers), where the maximum possible correcting frequency of the multiplex systems is greater than the maximum permissible correcting frequency, characterised in that only following the expiration of a blocking time (tau) which corresponds to the inverse value of the maximum permissible correcting frequency (fkzul) can the correcting pulses (k)-if clock adaptation is still necessary after the blocking time (tau)-be transmitted in the form of an output correcting pulse (ka) from the multiplexers.

Description: Verfahren zur Verhinderung von systembedingten Taktfehlern in Multiplexsystemen mit Taktanpassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung von systembedingten Taktfehlern in Multiplexsyatemen mit Taktanpassung, insbesondere bei Reihenschaltung mehrerer voneinander unabhängiger Multiplexsysteme bzw. bei mit Phasenjitter hoher Frequenz und Amplitude behafteten Eingangssignalen der Multiplexsysteme sowie bei Anwendung einer positiven- (null)- negativen Taktanpassung, wie sie bei Aufbau von Multiplex- systemen höherer Rierarchie aus Untersystemen mit geringer relativer Taktfrequenzabweichung dieser Untersysteme von der Taktfrequenz des Multiplexsystems höherer Hierarchie verwendet wird. Bei Multiplexsystemen Ist es ueblich, in den Eingangsachaltungen einen Phasenvergleich zwischen dem Eingangstakt (Takt des Untersystems) und dem internen Takt vorzunehmen. Bei Überschreiten einer festgelegten Phasenabweichung, hervorgerufen durch die unterschiedlichen Taktfrequenzen, wird im Sender des Multiplexsystems eine Taktkorrektur vorgenommen und die Aussendung eines Korrekturimpulses als Taktanpassungsinformation vom Sender (Multiplexer) zum Empfänger (Demultiplexer) veranlasst. Diese Korrekturimpulse ermöglichen dem Demultiplexer eine Taktfrequenz zu rekonstruieren, deren Mittel der Taktfrequenz des Eingangstaktes entspricht. Üblicherweise wird die maximal zulässige Wiederholfrequenz der Korrekturiinpulse (maximal zulässige Korrekturfrequenz fkzul) der erforderlichen Wiederholfrequenz angepasst, die durch die zulässigen Brequenztoleranzen der Taktfrequenzen gegeben ist. Durch die Bildung eines Multiplexüberrahmens und die Über- tragung der Korrekturimpulse in nur bestimaten Zeitlagen dieses Multiplexüberrahmens ist die maximal mögliche Wiederholfrequenz der Durchführung einer Taktanpassung (mazimal mögliche Korrekturfrequenz fkmax) festgelegt. Stand der Technik ist es ebenfalls, die Länge des Multiplex- überrahmens bzw. die Anzahl der zu übertragenden Korrektur- impulse pro Multiplexüberrahmen und damit die maximal mög- liche Korrekturfrequenz fkmax nach der Forderung einer möglichst raschen Rahmensynchronisation auszulegen. Ebenso ist bekannt, die maximal zulässige Korrekturfrequenz fkzul zusätzlich der Forderung möglichst vieler kleiner Phasensprünge bei der Korrektur der Taktfrequenz anzupassen. Damit ist ein weiterer Parameter für die maximal zulässige Xorrekturfrequenz fkzul gegeben. Wird die Taktanpassung so ausgeführt, dass ein von Demulti- plexer empfangener Korrekturimpuls sofort eine Korrektur der Taktfrequenz veranlasst, so wird die maximal mögliche Korrekturfrequenz fkmax grösser als die maximal zulässige fkzul Korrekturfrequenz fkzul. Somit bestimmt der Quotient fkmex die maximale Amplitude des Wartezeitjitters. Nachteil des geschilderten Standes der Technik ist es, dass bei bereits verÅaittertem Eingangstakt am Multiplexer nicht verhindert werden kann, dass kurzzeitig die Korrekturimpulse mit einer Wiederholfrequenz von fkmax auftreten. Die dadurch auftretenae Überschreitung der maximal zulässigen Korrektur- frequenz fkzul führt zu Phasensprungen des Taktes um 2 5C. Auch mit Speichern zur Äufnariae der Korrekturimpulse kann dieser Nachteil, insbesondere bei Hintereinanderschaltung mehrerer Multiplexsysteme, nicht beseitigt werden. Die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung löst die ihr zugrundeliegende Aufgabe, das Auftreten höherer Wlederhol- frequenzen der Korrekturimpulse als der maximal zulässigen Korrekturfrequenz fkzul zu verhindern. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass selbst bei mehreren hintereinandergeschalteten und voneinander unabhängigen Multiplexsystemen Phasensprünge um 2 # und damit Asynchronität der Pulsrahmen sicher vermieden werden. Vorteilhaft ist weiterhin, dass Phasenjitter mit enner Jitterfrequenz, die grösser als die maximal zulässige Korrektur- frequenz fkzul Ist, geglättet wird und dadurch in dieser al der Phasenjitter bei mehreren hintereinandergeschalteten unabhängigen Multiplexsystemen im Mittel kleiner als der Phasenjitter eines einzelnen Multiplexsystems ist. Die Erfindung und eine mögliche Schaltungsanordnung zu ihrer Durchführung werden anhand von Fig. 1 und Fig. 2 näher er läutert. Fig. 1 zeigt diese Schaltung und Fig. 2 zeigt die Zeitdiagramme der in Fig. 1 vorkommenden Signale. Fig. 1 zeigt zwei UND-Glieder 1 und 5, einenInverter 3, ein D-Plip-Flop 4 und einen Frequenzteiler 2 mit den Teilungs- verhältnis n : 1. Dieses Teilungsverhältnis berechnet sich aus dem Verhältnis der maximal möglichen Korrekturfrequenz fkmax zur maximal zulässigen Korrekturfrequenz fkzul EMI3.1 wobei n zu einer ganzen Zahl aufge rundet wird. Die Schaltung hat einen ersten eingang zur Aufnahme der zur Zeitsteuerung verwendeten vom Multiplexer erzeugten Rahmenimpulse r und einen zweiten eingang für die zu steuernden Korrekturimpulse k, die unverzögert oder, falls nötig, verzögert an Ausgang der Schutzschaltung als Ausgangskorrekturimpulse ka anstehen. Die Funktion dieser Schaltung wird ausgehend vom stationären Zustand erläutert, d.h. eine Sperrzeit # ist seit der Ab gabe des vorhergegangenen Ausgangskorrekturimpulses ka ver strichen, das Ausgangssignal ta des Frequenzteilers 2 liegt auf HIGH-Pegel, welches über den Inverter 3 als negiertes Ausgangssignal ta einen Eingang des UND-Gliedes 1 mit LOW Pegel ansteuert, das D-Flip-Flop 4 ist gesetzt und das Ausgangssignal o am ausgang Q des D-Flip-Flops 4 steuert mit HIGH-Pegel einen Eingang des UND-Gliedes 5 an. Ein am zweiten Eingand der Schaltung eintreffender Korrektur impuls k durchläuft das UND-Glied 5 und gelangt als Ausgangs korrekturimpuls ka ausser zum Ausgang der Schaltung auch an den Rücksetzeingang R des Frequenzteilers 2. Dadurch wir2 der Frequenzteiler 2 auf "NULL" gesetzt und das Ausgangssignal ta des Frequenzteilers 2 geht auf den LOW-Pegel. Da das Ausgangs signal ta am Eingang D des D-Flip-Flop 4 entsteht, wird nach dem Eintreffen des nächsten Rahmenimpulses r am Takt eingang C dieses D-Flip-Flop 4 zurückgesetzt und das Ausgangssignal o am Ausgang Q seht auf LOW-Pegel. Das mit dem Ausgangssignal o gesteuerte und als Torschaltung wirkende UND-Glied 5 sperrt somit alle weiteren eintreffenden Korrekturimpulse l. Gleichzeitig öffnet das negierte Ausgangssignal ta des Frequenzteilers 2 die bis jetzt gesperrte aus dem UND-Glied 1 gebildete Torschaltung und die am ersten Eingang der Schaltung eintreffenden Rahmenimpulse r werden über dieses UND-Glied 1 als Eingangsimpulse te in den Frequenzteiler 2 eingelesen. Nach n Rahmenimpulsen r geht das Ausgangssignal ta des Frequenzteilers 2 auf HIGH-Pegel, sodass durch den nächsten am Takteingang C eintreffenden Rahmenimpuls r (n + 1.ter # Sperrzeit#) das D-Flip-Flop 4 gesetzt werden kann und der nächste am zweiten Eingang der Schaltung eintreffende bzw. anstehende Korrekturimpuls k über des UNI)-Glied 5 als Aus- gangskorrekturimpuls ka zum Ausgang der Schutzschaltung und zum Rücksetzeingang Rades Frequenzteilers 2 gelangen kann. Wird der z.B. durch Phasenjitter entstandene Korrekturimpuls k noch vor Beendigung der Sperrzeit# rückgängig gemacht, so erfolgt keine Ausgabe eines Ausgangskorrekturimpulses ka durch die Schaltung. In Fig. 2 sind die Zeitdiagramme aller in der Schaltung nach Fig. 1 auftretenden Impulse bzw. Signale dargestellt. Im einzelnen sind dies: In der ersten Zeile die ar ersten Eingang der Schaltung ankommenden Rahmenimpulse r, in der zweiten Zeile die am zweiten Eingang der Schaltung ankommenden Korrekturimpulse k, in der dritten Zeile die Ringangsimpulse te des Frequenz- teilers, in der vierten Zeile die Ausgangsimpulse ta des Frequenzs- teilers, in der fünften Zeile die negierten Ausgangsimpulse ta des Frequenzteilers, in der sechsten Zeile die Ausgangs signale o des D-Flip-Flops und in der siebten Zeile die Ausgangskorrekturimpulse am Ausgang der Schaltung. Die Zeitdiagramme sind in vier Zeitabschnitte I bis IV (Spalten I bis IV) unterteilt. Im Zeitabschnitt I trifft der Korrekturimpuls k nach Beendigung der Sperrzeit# ein. Im Zeitabschnitt II fällt das Eintreffen des Korrekturimpulses k mit der Beendigung der Sperrzeit# zusammen. Der Zeitabschnitt III zeigt den Fall, in dem der Korrekturimpuls k vor Beendigung # der Sperrzei# eintrifft, aber die Taktkorréktur noch nach # der Sperrzei# notwendig ist, d.h. der Korrekturimpuls ist solange gespeichert bzw. nicht abgearbeitet, bis die Snerr-. zeit# verstrichen ist. In Zeitabschnitt IV dagegen wird der Korrekturimpuls k noch während der Sperrzeit# rück- gängig gemacht, weil keine Taktanpassung mehr erforderlich ist. In den Zeitabschnitten I und II passieren die Korrekturimpuls k die Schaltung ohne Zeitverzögerung und erscheinen als Ausgangskorrekturimpulse ka am Ausgang der Schaltung, um eine sofortige Taktanpassung zu veranlassen. Im Zeitabschnitt III erfolgt die Abgabe des Ausgangskorrekturimpulses ke erst nach Beendigung der sperrzeit# und somit erfolgt auch erst dann eine Taktanpassung. In diesen Zeitabschnitten I bis III löscht die jeweilige Taktanpassung den Korrekturimpuls k und dadurch auch den Ausgangskorrekturimpuls ka. In Zeitabschnitt IV dagegen ist der Korrekturimpuls k noch vor Beendigung der Sperrzeit# zurückgenommen, da die Phasenabweichung der einander anzupassenden digitalen Systeme von der ursprünglichen Überschreitung der festgelegten Phasenabweichung während dieser sperrzeit# auf einen Wert, abgesunken ist, der kleiner ist als die festgelegte Phasenab- weichung. Durch die Unterdrückung des Ausgangskorrekturimpulses in diesem Fall wird eine unnötige Taktanpassung vermieden. Selbstverständlich müssen die mit der Schaltung ausgerüsteten digitalen Systene mit einen der Sperrzeitrtentsprechenden Datenspeicher ausgerüstet sein, um während dieser Sperrzeit# hitfehler zu vermeiden.

Claims: Verfahren zur Verhinderung von syste=bedingten Taktfehlern In Multiplexsystemen mit Taktanpassung (8) Patentansprüche 1. Verfahren zur Verhinderung von systembedingten Taktfehlern in Multiplexsystemen mit Taktanpassung mittels von Sendeteilen (Multiplexern) zu Empfangsteilen (Demulti plexern) übertragenen Korrekturimpulsen, wobei die maximal mögliche Korrekturfrequenz der Multiplexsysteme grösser als die maximal zulässige XorrekturTrequenz ist, d a d u r c h g e k e .n n z e i c h n e t , dass erst nach Verstreichen einer Sperrzeit (#), die dem Kehrwert der maximal zulässigen Korrekturfrequenz (fkzul) entspricht, die Korrekturimpulse (k), falls nach der SDerr- zeit (#) eine Taktanpassung noch notwendig ist, als Aus gangskorrekturimpuls (ka) von den Multiplexern ausgesendet werden können. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Taktanpassung den die Taktanpassung auslösenden Korrekturimpuls (k) löscht. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je Multiplexsystem ein Frequenzteiler (2) nit einem Teilungsverhältnis n t 1 die über ein UND-Glied (1) als Eingangssignale (te) an ihn gelangenden Rahmenimpulse (r) des Multiplexsystems teilt. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Periodendauer von n + 1 aufeinanderfolgenden Rahmenimpulsen (r) der Sperrzeit (#) entspricht. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Frequenzteiler (2) durch jeden Ausgangskorrektur- impuls (ka) auf "NULL" gesetzt wird. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeic 8 et, dass das Ausgangssignal (ta) des Frequenzteiler@ (2) negiert (3) dem zweiten Eingang des UND-Gliedes (1) zugeführt wird. 7. Verfahren nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das UND-Glied (1) nach n Rahmenimpulsen (r) die Eingangssignale (te) des Frequenzteilers (2) sperrt. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit den Rahmenimpulsen (r) getaktetes D-Flip-Flop (4) von dem Frequenzteiler (2) sc angesteuert wird, dass das Ausgangssignal (o) des D-Flip-Flop (4) eine aus einem UND-Glied (5) aufgebaute Torschaltung während der Sperrzeit (#) die Korrekturimpulse (k) sperrt bzw. nach der Sperr zeit (#) die Korrekturimpulse (k) als Ausgangskorrektur impulse (ka) passieren lässt.

Inventors: ASSMUS, ULF, DIPL.-ING., BARTEL, WILLY, DIPL.-ING.
Applicants: PHILIPS KOMMUNIKATIONS INDUSTRIE AG, SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, STANDARD ELEKTRIK LORENZ AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: H04J3
IPC codes: H04J3