DE69224052T2

DE69224052T2 - Übertragungsverfahren und -vorrichtung mit Fehlerentdeckungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69224052T2
Application number: DE69224052T
Authority: DE
Inventors: Andrew Keith Borland; Geoffrey Chopping; Ernest Culley; Ian John Skinner
Original assignee: GPT Ltd
Current assignee: Ericsson AB
Priority date: 1991-12-13
Filing date: 1992-12-09
Publication date: 1998-04-23
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: DE69224052D1; EP0550169B1; US5377209A; GB9225713D0; EP0550169A1; GB2262417B; GB9126505D0; ES2111056T3; JPH05276220A; GB2262417A

Description

Bei einem Telekommunikationssystem, bei dem Daten in Zeitschutzen übertragen werden, wird die Synchronisation des Empfangsanschlusses mit dem Datenstrom durch die Erkennung von Synchronisationssignalen des Zeitschutzes Null (TS0) (time slot 0) erreicht. Es kann geschehen, daß andere Daten als TS0 in dem Zeitschlitz die TS0-Signale "nachbilden", entweder zufällig oder sogar als Ergebnis absichtlicher Überlagerung. Diese Nachbildung wird offensichtlich eine Verwirrung dahingehend verursachen, welches das richtige TS0-Synchronisationssignal ist.
In EP 0212327 ist ein digitales Signalübertragungssystem offenbart, welches eine Erkennungsschaltung für ein Synchronisationsmuster zur Erkennung eines Synchronisationsmusters in Erwiderung eines empfangenen übertragenen digitalen Signales aufweist, eine Pseudosynchronisations-Erkennungsschaltung zur Erkennung eines Pseudosynchronisationsmusters in Form eines zyklischen Redundanzcodes in Erwiderung eines empfangenen übertragenen digitalen Signales, und eine Synchronisationsschutzschaltung zur Zählung der Erkennungssignale eines Synchronisationsmusters, die erzeugt werden, wenn die Synchronisationsmuster in Erwiderung auf ein Synchronisationsmuster-Erkennungssignal von der Synchronisationsmuster-Erkennungsschaltung erkannt werden. Die Synchronisations-Schutzschaltung weist eine Hauptsynchronisations-Zählerschaltung und eine Hilfssynchronisations- Zählerschaltung auf. Die Zählung der Schutzschritte für die Bestätigung der Synchronisationswiederherstellung der Hilfssynchronisations-Zählerschaltung in Übereinstimmung mit der Synchronisation oder Asynchronisation der Hauptsynchronisations-Zählerschaltung ist variabel.
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Überwindung der Probleme durch "Nachbildung". Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Telekommunikationssystem zur Datenübertragung in einem Rahmen gemeinsam mit einem Rahmenausrichtungsmuster und einem Fehlererkennungscode für den Rahmen zur Verfügung gestellt, wobei das System aufweist: zwei Rahmenausrichtungsdetektoren, die parallel verbunden sind und abwechselnd in einer Betriebs/Bereitschafts-Beziehung arbeiten, wobei jeder der Detektoren Vorrichtungen zur Erkennung eines Rahmenausrichtungsmusters und zur Ankopplung an dieses und Fehlererkennungscode-Vorrichtungen aufweist; wobei ein erster Detektor mit einem zuvor erkannten Rahmenausrichtungsmuster gekoppelt ist und der zweite der Detektoren nach einem alternativen Rahmenausrichtungsmuster sucht, indem die Gültigkeit eines erkannten Rahmenausrichtungsmusters getestet wird, und wenn die Gültigkeit von dem zweiten Detektor bestätigt wird, eine Fehlererkennungscodeprüfung in dem Rahmen ausführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten in dem Rahmen gemeinsam mit dem Rahmenausrichtungsmuster und dem Fehlererkennungscode in einem aus einer Reihe von Zeitschlitzen weitergeleitet werden, wobei bei Erkennung und Bestätigung eines alternativen und verbesserten Rahmenausrichtungsmusters durch den zweiten Detektor sich der zweite Detektor an dieses Rahmenausrichtungsmuster ankoppelt, wodurch die Rollen des ersten und zweiten Detektors vertauscht werden und der erste Detektor dann gleicherweise ein alternatives Ausrichtungsmuster sucht, testet und bestätigt.
Es wird weiterhin ein Verfahren zur Betreibung eines Telekommunikationssystemes bereitgestellt, wobei Daten in einem Rahmen gemeinsam mit einem Rahmenausrichtungsmuster und einem Fehlererkennungscode für das Muster weitergeleitet werden, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
(a) Ankoppelung eines ersten Rahmenausrichtungsdetektors von zwei Detektoren, welche beide Vorrichtungen zur Erkennung eines Rahmenausrichtungsmusters und zur Ankopplung an dieses und Fehlererkennungscode- Prüfvorrichtungen aufweisen;
(b) Suchen nach einem alternativen Rahmenausrichtungsmuster mit einem zweiten Rahmenausrichtungsdetektor;
(c) Bestätigen der Gültigkeit jedes erkannten Rahmenausrichtungsmusters durch die Ausführung einer Fehlererkennungscodeprüfung in dem Rahmen;
wobei die Daten in dem Rahmen gemeinsam mit dem Rahmenausrichtungsmuster und dem Fehlererkennungscode in einem aus einer Reihe von Zeitschlitzen weitergeleitet werden, und was
(d) dadurch gekennzeichnet ist, daß bei der Erkennung und Bestgtigung der Gültigkeit eines alternativen und verbesserten Rahmenausrichtungsmusters der zweite Detektor an dieses Rahmenmuster gekoppelt wird;
(e) die Rollen des ersten und zweiten Detektors vertauscht werden; und
(f) die Suche nach einem alternativen Rahmenausrichtungsmuster mit dem ersten Rahmenausrichtungsdetektor begonnen wird.
Die vorliegende Erfindung wird nun an Hand von Beispielen beschrieben.
Die Erfindung wird unter Bezug auf die digitale Teilnehmersignalisierung 2 (DSS2- Digital Subscriber Signalling 2) und die Verwendung einer zyklischen Redundanzprüfung-4 (CRC4 - Cyclic Redundancy Check-4) betrachtet werden, wobei die Verwendung internationaler Bit in einer 2mM/s PCM-Rahmenausrichtung (PCM - Pulscodemodulation), welche CRC4 verwendet, in dem Blauen Buch des CCITT (Internationaler beratender Ausschuß für das Fernmeldewesen), Facsimile III.4, Empfehlung G. 704 beschrieben wird. Das Verfahren kann dort zur Verfügung gestellt werden, wo ein Bedarf nach zusätzlichem Schutz gegen Simulation des Rahmenausrichtungssignals besteht.
Es wird nun beschrieben, wie der CRC4-Signalisierungsmechanismus durch einen digitalen Schalter ausgeführt werden kann, um so die Verbindungssicherheit bereitzustellen.
Es gibt eine Anzahl von grundlegenden Handhabungskriterien, die von dem Schalter geschaffen werden müssen. Dies sind folgende:
1) individuelle PCM-Verbindungen müssen innerhalb des Schalters für die CRC4-Unterstützung konfigurierbar sein. Sind die CRC4 - Handhabungsanforderungen eingestellt, wird folgendes angewendet:
a) Die Endausrüstung, die für jede PCM geeignet konfiguriert ist, muß angewiesen werden, die CRC4-Bearbeitung zu aktivieren.
b) Einmal aktiviert, wird auf der Übertragungsseite jeder geeignet konfigurierten PCH fortlaufend das CRC4-Signal erzeugt, bis eine andere Anweisung erfolgt. Dies schließt die Übertragung von Fehler(E)-Bits ein, die auf Bitfehlern der CRC4-Prüfung basieren, welche auf der empfangenen PCM erkannt wurden.
c) Die PCM-Endausrüstung wird keine CRC4-Daten auf einer PCM übertragen, die nicht geeignet konf iguriert ist, selbst wenn die Möglichkeit bestehen würde, dies zu tun.
d) Wenn eine PCM nicht für CRC4 konfiguriert ist, wird jegliche Mehrfachrahmenausrichtung, CRC4-Fehlerzählung und Fehlerbitinformation, die von der Endausrüstung bereitgestellt wird, ignoriert.
e) Die CRC4-Bearbeitung wird an der PCM-Endausrüstung erst deaktiviert, wenn die PCM nicht länger erforderlich ist, um Verkehrsdaten zu übertragen oder für CRC4-fremde Bearbeitung rekonf iguriert wird.
2) Die PCM-Endausrüstung wird zwei Erkennungsschaltungen für die TS0-Ausrichtung für eine empfangene PCM, in Betrieb und in Bereitschaft, bereitstellen. Die Schaltung in Betrieb ist an das augenblickliche Rahmenausrichtungsmuster angekoppelt, während jene in Bereitschaft nach nachgebildeten Ausrichtungsmustern sucht.
Wenn die in Betrieb stehende Schaltung die Mehrfachrahmenausrichtung verliert oder die CRC4-Fehler untragbar hoch werden und die Bereitschaftsschaltung keine nachgebildete Ausrichtung erkannt hat, ist die CRC4-Sicherheit verloren gegangen. Sollte dies auftreten, so sollte dieser Zustand für 10 Sekunden geduldet werden, danach sollte ein Alarm ausgelöst werden und die Verbindung als nicht brauchbar behandelt werden.
Die CRC4-Bearbeitung sollte sowohl in der Übertragungs- als auch in der Empfangsrichtung fortgeführt werden. Wenn CRC4 wieder hergestellt wird, sollten 20 Sekunden abgewartet werden und dann kann die Verbindung in den bedienbaren Zustand zurückgeführt werden.
Bei Vorhandensein einer durch die Bereitschaft erkannten Nachbildung wird basierend auf der von den zwei Schaltungen bereitgestellten Information wie nachfolgend angegeben verfahren werden:
Schlüssel: MFA = erkannte Mehrfachrahmenausrichtung (Multiframe Alignment)
EC = Fehlerzählung für erkannte CRC4-Fehler (Error Count)
- = unbedeutend
nied.= niedrige Zählung von CRC4-Fehlern (weniger oder gleich 914 fehlerhafte CRC- Blöcke je 1000 pro Sekunde)
hoch = hohe Zählung von CRC4-Fehlern (mehr als 914 fehlerhafte CRC-Blöcke je 1000 pro Sekunde).
Der Schwellwert von 914 ist von British Telecom vorgesehen, es können aber andere Schwellwerte eingestellt werden, um den Anforderungen einzelner Kunden zu entsprechen. Falls der Alarm in einer Verbindung auf Grund von untauglicher MFA oder hoch fehlerhafter CRC4-Nachrichtenblöcke wie zuvor beschrieben ausgelöst werden sollte, wird eine RAI (remote alarm indication - Fernalarmierungsanzeige) an die Leitung übertragen.
3) Zusätzlich ist empfangene Fehlerbitinformation verfügbar, welche CRC4-Fehler, die an der entfernten Seite der Verbindung erkannt wurden, identifiziert. Die folgenden Schritte sollten, basierend auf den aktuellen Daten von der in Betrieb stehenden Erkennungsschaltung mit dieser Information unternommen werden:
Schlüssel: MFA = erkannte Mehrfachrahmenausrichtung
EC = Fehlerzählung für erkannte CRC4-Fehler
EBC = Fehlerbitzählung (an der entfernten Seite erkannte CRC4-Fehler)
- = unbedeutend
nied.= niedrige Zählung von CRC4-/Fehlerbit- Fehlern ( weniger oder gleich 914 fehlerhafte CRC-Blöcke je 1000 pro Sekunde
hoch = hohe Zählung von CRC4-/Fehlerbit-Fehlern (mehr als 914 fehlerhafte CRC-Blöcke je 1000 pro Sekunde).
Der Schwellwert von 914 ist von British Telecom vorgesehen, es können aber andere Schwellwerte eingestellt werden, um den Anforderungen einzelner Kunden zu entsprechen.
4) Wenn ein Zeitschlitz, der geschaltet worden ist, übertragen wird, müssen die zusätzlichen Bits, die von dem Schalter empfangen wurden, eher eingeschlossen werden als der Standart aller Bits. Die Mehrfachrahmenausrichtung muß wieder hergestellt werden. Wenn ein Zeitschlitz Null, der geschaltet werden soll, empfangen wird, müssen die zusätzlichen Bits abgetrennt und die internationalen Bits für die nachfolgende Rückübertragung auf 1 vorgegeben werden. Dies hat die folgenden Auswirkungen, wenn der Zeitschlitz Null zwischen CRC4 und nicht-CRC4 Pulscodemodulationen geschaltet wird:
CRC4-Verbindungen zu nicht-CRC4-Verbindungen werden nicht zur Mehrfachrahmenausrichtung führen, die auf die Leitung an der nicht-CRC4-Verbindung übertragen wird. Indem die internationalen Bits auf 1 vorgegeben werden, wird die nicht-CRC4-Endausrüstung den Zeitschlitz Null so behandeln, als ob keine internationalen Bits auf der einlaufenden PCM in Gebrauch wären.
Nicht-CRC4 zu CRC4 Verbindungen werden zum Verlust der Daten, die in den internationalen Bits enthalten sind, führen.
Tatsächlich werden nur zusätzliche Bits geschaltet werden, wenn die PCM an jedem Ende ihrer Verbindung CRC4 unterstützt.
Zusammenfassend hat die Funktion folgendes auszuführen:
1) Nach dem Vorhandensein von mehr als einem TS0-Rahmensynchronisationssignal gemäß CCITT G704 (Paragraph 2.3) zu suchen und es algorithmisch auf Gültigkeit zu überprüfen;
2) Nach dem Vorhandensein von mehr als einem CRC4-Mehrfachrahmen-Hi 1 fssynchronisationssignal gemäß CCITT G706 (Paragraph 4) zu suchen und es algorithmisch auf Gültigkeit zu überprüfen;
3) TS0- und CRC4-Fehler bei jedem synchronisierten Signal zu addieren;
4) Die obigen Daten in Echtzeit zu bearbeiten, in historischer Unversehrtheit zu speichern und echte und nachgebildete Signale unterschiedlich zu behandeln.
Die Realisierung der DSS (digitalen Teilnehmersignalisierung) weist zwei TS0-Detektoren auf, wobei die Detektoren identisch sind und in einer Betriebs/Bereitschafts-Konstellation arbeiten. Die Rollen sind vertauschbar und werden über eine Steuerschnittstelle bestimmt. Die Rolle des Betriebsdetektors, falls er die Synchronisation verliert, besteht darin, mit dem ersten gültigen Rahmenausrichtungssignal zu synchronisieren, während der Bereitschaftsdetektor eingesetzt wird, um nach einem nachgebildeten Rahmenausrichtungssignal zu suchen. Dies geschieht in Verbindung mit einem 1-Hz-Taktgeber folgenderweise;
1) Der Erkennungsmechanismus für die Nachbildung arbeitet über zwei Zeitfenster von 1 Sekunde, genannt "Abtast"- und "Prüf"-Fenster.
2) Zu Beginn des Abtastfensters wird der Bereitschaftsdetektor gezwungen, mit dem nächstverfügbaren gültigen Rahmenausrichtungssignal (FAS - frame alignment signal) zu resynchronisieren. Es gibt zwei Möglichkeiten:
a) Es ist nur ein gültiges FAS vorhanden - in diesem Fall resynchronisiert er mit demselben FAS wie der Betriebsdetektor.
b) Es gibt mehr als ein FAS - in diesem Fall kann er mit einem von dem des Betriebsdetektors unterschiedlichen FAS resynchronisieren.
3) Zu Beginn des Prüf fensters werden die Rahmenstartimpulse des Betriebs- und Bereitschaftsdetektors verglichen. Wenn sie nicht gleichzeitig sind, wird ein Nachbildungsalarm ausgelöst und über die Steuerschnittstelle gemeldet.
4) Sobald eine Nachbildung gemeldet worden ist, wird ein neuer Abtastzyklus verboten, wobei die Bereitschaft mit dem neuen TS0 synchronisiert bleibt. Wenn sie erneut erkannt wird, so hat eine gemeldete Nachbildung etwa eine Sekunde angehalten. Relevante Fehlerdaten werden analysiert, um zu bestimmen, welcher der beiden Detektoren mit dem echten TS0 synchronisiert ist. Sollte der Betriebs-TS0 für echt gehalten werden, wird der Bereitschafts-Abtastzyklus erneut gestartet. Sollte der Bereitschafts-TS0 für echt gehalten werden, werden die Rollen des Betriebslbereitschaftsdetektors vertauscht und der Bereitschafs-Abtastzyklus wird erneut gestartet.

Claims

1. Ein Telekommunikationssystem zur Datenübertragung in einem Rahmen gemeinsam mit einem Rahmenausrichtungsmuster und einem Fehlererkennungscode für den Rahmen, wobei das System aufweist: zwei Rahmenausrichtungsdetektoren, die parallel verbunden sind und abwechselnd in einer Betriebs/Bereitschafts-Beziehung arbeiten, wobei jeder der Detektoren Vorrichtungen zur Erkennung eines Rahmenausrichtungsmusters und zur Ankopplung an dieses und Fehlererkennungscode-Prüfvorrichtungen aufweist; wobei ein erster Detektor mit einem zuvor erkannten Rahmenausrichtungsmuster gekoppelt ist und der zweite der Detektoren nach einem alternativen Rahmenausrichtungsmuster sucht, indem die Gültigkeit eines erkannten Rahmenausrichtungsmusters getestet wird, und wenn die Gültigkeit von dem zweiten Detektor , welcher eine Fehlererkennungscodeprüfung in dem Rahmen ausführt, bestätigt wird, werden die Daten in dem Rahmen gemeinsam mit dem Rahmenausrichtungsmuster und dem Fehlererkennungscode in einem aus einer Reihe von Zeitschlitzen weitergeleitet, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erkennung und Bestätigung eines alternativen und verbesserten Rahmenausrichtungsmusters durch den zweiten Detektor sich der zweite Detektor an dieses Rahmenausrichtungsmuster ankoppelt, wodurch die Rollen des ersten und zweiten Detektors vertauscht werden und der erste Detektor dann gleicherweise ein alternatives Ausrichtungsmuster sucht, testet und bestätigt.

2. Ein Telekommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei der erste und zweite Rahmenausrichtungsdetektor Detektoren für den Zeitschlitz Null umfasst, die in einer Betriebs/Bereitschafts-Beziehung arbeiten.

3. Ein Telekommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Fehlererkennungscode ein zyklischer Redundanzcode ist.

4. Ein Telekommunikationssystem nach Anspruch 3, wobei der zyklische Redundanzcode ein CRC4-Protokoll darstellt.

5. Ein Telekommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System als ein PCM- System arbeitet.

6. Ein Telekommunikationssystem nach Anspruch 5, wobei das System als ein System der digitalen Teilnehmersignalisierung 2 (DSS2) arbeitet.

7. Ein Verfahren zur Betreibung eines Telekommunikationssystemes, wobei Daten in einem Rahmen gemeinsam mit einem Rahmenausrichtungsmuster und einem Fehlererkennungscode für den Rahmen übertragen werden, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

(a) Ankopplung eines ersten Rahmenausrichtungsdetektors von zwei Detektoren, welche beide Vorrichtungen zur Erkennung eines Rahmenausrichtungsmusters und zur Ankopplung an dieses und Fehlererkennungscode- Prüfvorrichtungen aufweisen;

(b) Suchen nach einem alternativen Rahmenausrichtungsmuster mit einem zweiten Rahmenausrichtungsdetektor;

(c) Bestätigen der Gültigkeit jedes erkannten Rahmenausrichtungsmusters durch die Ausführung einer Fehlererkennungscodeprüfung in dem Rahmen; wobei die Daten in dem Rahmen gemeinsam mit dem Rahmenausrichtungsmuster und dem Fehlererkennungscode in einem aus einer Reihe von Zeitschlitzen weitergeleitet werden, und was

(d) dadurch gekennzeichnet ist, daß bei der Erkennung und Bestätigung der Gültigkeit eines alternativen und verbesserten Rahmenausrichtungsmusters der zweite Detektor an dieses Rahmenmuster gekoppelt wird;

(e) die Rollen des ersten und zweiten Detektors vertauscht werden; und

(f) die Suche nach einem alternativen Rahmenausrichtungsmuster mit dem ersten Rahmenausrichtungsdetektor begonnen wird.

8. Ein Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Ausrichtungsmuster dadurch erkannt werden, daß nach weiteren Zeitschlitzen Null gesucht wird.

9. Ein Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Fehlererkennungscode ein zyklischer Redundanzcode ist.

10. Ein Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Bestästigungsschritt ausgeführt wird, indem nach einem CRC4-Protokoll verfahren wird.

11. Ein Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 7 bis 10, wobei das Verfahren in einem PCM-System ausgeführt wird.

12. Einverfahren nach Anspruch 11, wobei das Verfahren in einem D2-System durchgeführt wird.