196685. lajstromszámú szabadalom • Összevont PCM vonali kodek és keretszinkronizáló áramkör
1 2 A találmány tárgya összevont vonali kodek és keretszinkronizáló áramkör PCM jelátviteli rendszerekhez. A találmány szerinti összevont szinkronizáló áramkör a PCM átviteltechnikában használatos vonali dekódolásra és keretszinkronizálásra ad új megoldást. Lényege az, hogy a vonali kodek szinkronizáló áramköre csak abban az esetben áll át új fázishelyzetbe, ha a keretszinkron áramkör nem talál szinkron helyzetet az adott blokkfázishelyzet mellett. Az adott blokkfázishelyzet egy soros jelfolyamnak valamilyen csoportosítású kódszavakká alakítása. Ennek egy speciális esete a szinkron állapot, amikor a kódszavak kijelölése megfelel az adó oldali kódolásnak. A PCM átviteltechnikában a vonali dekódolás és a keretszinkronízáló kapcsolatára kétfél megoldás ismeretes. Az egyik megoldásban a blokkszinkronizáció és a keretszinkronizáció egymástól függetlenül dolgozik. Ez esetben a keretszinkronizáció csak akkor működik hatékonyan, ha a blokkszinkronizáló áramkör már szinkron állapotban van. Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy eredő zavarvédettségét a kisebb zavarvédet tségű blokkszinkronizáló áramkör határozza meg. Előnye az, hogy a keret és blokkszinkronizáció fizikailag független áramkörökkel oldható meg, ami áramkör egyszerűséget jelent a másik megoldáshoz képest. A másik megoldásban a keretszinkronizáció egyesítve van a blokkszinkronizációval. Ez esetben az eredő szinkronizációs időt csak a keretszinkronizáció működési ideje határozza meg. Ennek a megoldónak az előnye a rövidebb szinkronizációs idő, valamint a nagyobb zavarvédettség, melyet itt a keretszinkronizáló áramkör zavarvédettsége határoz meg. Az egyesített szinkronizáció esetén, a keretszinkronkódok felismerése, közvetlenül, a még kódolt jelből történik. A keretszinkronkód helye nemcsak a keret elejét, hanem a vonali kód kezdetét is kijelöli, teliát a keretszinkronizálás egyben blokkszinkronizálás is. Hátránya: a keretszinkronkód csak abban az esetben azonosítható, ha a kódszó nincs szkremblerezve. Mivel a vonali jelet szkrembelerezni kell, mert a kód többállapotú és periodikus jelek esetén dekódolhatatlan lenne, ez a megoldás nagyon költséges, bonyolult áramköröket igényel. A szinkron felismerése zajos vonali jel esetén nehéz. Célunk a találmánnyal az igényként jelentkező ,nagy zavarvédettségű (10'Jhibaaránynál még megbízhatóan üzemelő) olyan szinkronizáló áramkör megvalósítása, melynek áramköri bonyolultsága nem haladja meg a hagyományos, független szinkronizálási megoldásokét. A találmány szerinti összevont PCM vonali kodek és keretszinkronizáló áramkör feladata: meghatározni a vonali blokk-kód blokkjának fázishelyzetét,- valamint meghatározni a PCM keretek fázishelyzetét oly módon, hogy — a vonali bithibák ellen a keretszinkronizmussal azonosan nagy zavarvédettséget biztosítson. ÍZavarvédettségen a következőt értjük: A vonali jelben különböző statisztikájú hibasorozatok keletkezhetnek. Ezek a szinkron áramkörök működését kisebb-nagyobb mértékben befolyásolják, azok működési elvétől függően. Az átviteli rendszerek felépítésüknél fogva többé-kevesbé sokszorozzák a hibák számát. A hibasokszorozás mértéke a rendszer kialakításától és a hibastatisztikától függ. A mi összevont rendszerünk bizonyos hibastatisztika esetén egyáltalán nem, általános esetben kisebb hibasorozást ad, mint a független szinkronizálású rendszerek. A találmány szerinti összevont PCM vonali kodek és keretszinkronizáló áramköri megoldás azon a felismerésen alapul, hogy ha a keretszinkron áramkör egy engedélyező jelet hoz létre, melynek segítségével tiltván van bármilyen új blokkszinkron helyzetbe való átállás, amíg a keretszinkron áramkör szinkron helyzetben van, csak akkor van engedélyezve az átállás, ha a keretszinkron áramkör nem talál szinkron helyzetet az adott blokkfázis helyzet mellett. Az 1. ábra az ismert szinkronizálási rendszerek vázlatát mutatja. A 2. ábra a három bites vonali kód esetén lehetséges blokkfázis helyzeteket mutatja. A 3. ábra a találmány szerinti összevont szinkronizáló áramkör vázlata. A 4. ábra az egyes szinkronizálási rendszerek hibasokszorozásának időbeli lefolyását mutatja. Az egyes ismert szinkronizálási rendszereket az 1. ábra mutatja. Az I. elrendezés a független szinkron rendszer, a II. elrendezés az egyesített szinkron rendszer változata. Az I. elrendezés szerint az A bemenetre csatlakozik a 6 vezérelt soros/párhuzamos átalakító, melyet a 7 vonali dekódoló majd a 8 párhuzamos/soros átalakító követ, melynek kimenetére egyrészt a B kimenet, másrészt az 1 shift áramkör, a hozzákapcsolódó 2 keretszinkron dekódoló és a 3 keretszinkron áramkör kapcsolódik, melynek kimenete a d keretszinkron kijelölő jelkimenete. Az A bemenetre kapcsolódik az 5 blokkszinkron áramkör is, mely a c blokkfázis jelkimenetén kapcsolódik a 6 vezérelt soros/párhuzamos átalakítóhoz. A II elrendezés annyiban különbözik az I. elrendezéstől, hogy az A bemenetre kapcsolódik az 1 shift áramkör, 2 keretszinkron dekódoló, 3 keretszinkron áramkör, melynek az egyik, c blokkfázis jel kimenete össze van kötve a 6 vezérelt soros/párhuzamos átalakítóval, amásik kimenete a d keretszinkron kijelölő jel kimenete. A vonali kódolás-dekódolás, valamint a keretszinkronizálás és blokkszinkronizálás alapproblémáival és az ismert módszerekkel a Lajkó Sándor, Lajtha György: PCM távközlésben című könyv foglalkozik (Műszaki Könyvkiadó, 1978). A 2. ábrán a lehetséges blokkfázis helyzeteket ábrázoltuk három bites vonali kód esetén. A bejövő digitális jelsorozat kódszavak soros csoportosításából áll. A blokkszinkron áramkörnek, ebből a soros jelfolyamból kell meghatározni az egyes kódszavakat, azaz az egyes biteknek a kódszóban elfoglalt fázishelyzetét. Egy bit a kódszó első, második, illetve nik bitje lehet, 4B3T tip. kód esetén csak első, második, vagy harmadik bitje, mert a kód három bites. Egy adott blokkfázis helyzeten csak akkor kell változtatni, ha a kialakult bitfázishelyzet alapján végzett dekódolással kapott információból nem tud a keretszinkronizáló áramkör ke rét szinkront detektálni (azaz a keretszinkron kódok egy része hiányzik). Találmányunk szerint az adott blokkfázishelyzet meghatározása véletlenszerű is lehet, mert ha rossz helyzetben állítjuk meg a blokkok kijelölését, nem az 196.685 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
