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Zeitmultiplexsystem
Bei Zeitmultiplexsystemen bietet es Vorteile, den Impulssummenkanal, der sämtliche zu übertragende Kanalimpulse in zyklischer Aufeinanderfolge enthält, durch zeitliches Ineinanderschachteln von Impulsgruppen zu bilden, die ihrerseits z. B. sechs oder zwölf Einzelkanäle umfassen. Dieser Aufbau erleichtert z. B. wesentlich die Abzweigung von Kanalgruppen.
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dass die abgezweigten Kanäle wiederbelegt werden können, so dass von der Abzweigstelle aus nach beiden Übertragungsrichtungen gesprochen werden kann. Bei Störungen werden die Abzweiggeräte gewöhnlich überbrückt, wodurch die abzuzweigenden Gruppen "durchgeschaltet" werden.
Um die dadurch ent- stehende Fehlbelegung zu vermeiden, werden die einzelnen Kanalgruppen zweckmässig gekennzeichnet, so dass eine fehlgeleitete Gruppe erkannt und gesperrt werden kann.
Für Zeitmultiplexsysteme, bei denen die Kanäle in Gruppen eingeteilt sind und die zur Synchronisierung den Pulsrahmen, also die ankommende periodische Summenimpulsfolge, benutzen, wurde bereits vorgeschlagen, einem Kanal jeder Gruppe vor der Pulsmodulation einen für diese Gruppe charakte- ristischen Kennton zur Phasenkennzeichnung zuzuführen. Insbesondere sollten bei Abzweigungen mit Wiederbelegung der abgezweigten und der wiederbelegenden Kanalgruppe Kenntöne verschiedener Frequenz zugeordnet werden. Vorzugsweise sollten die Kenntöne in Kanälen übertragen werden, die gleichzeitig auch zur Nachrichtenübermittlung dienen.
Bei einem solchen Zeitmultiplexsystem, bei dem sich die Kanalgruppen zeitlich völlig willkürlich ineinanderfügen, erfüllen die Kenntöne also zwei Aufgaben : Sie dienen zur Phasenkennzeichnung bei der Synchronisierung und zur Vermeidung von Fehlschaltungen. Eine Fehlverbindung ist nicht mehr möglich, weil die Synchronisierschaltungen für die einzelnen Kanalgruppen auf verschiedene Kennfrequenzen abgestimmt sind. Dieses Verfahren stösst jedoch auf Schwierigkeiten, wenn ein System mit vielen Kanalgruppen und vielen Abzweigungen vorliegt, weil dann nicht genug Frequenzen für die Kenntöne in dem kleinen Bereich ausserhalb des übertragenen Sprachfrequenzbandes (0, 3-3, 4 kHz) zur Verfügung stehen. Auch der Aufwand für die Erzeugung und Siebung der verschiedenen Kenntöne ist beträchtlich.
Die Erfindung kann auf ein Zeitmultiplexsystem mit ganz beliebigem Synchronisierverfahren angewendet werden. Gemäss der Erfindung sind einem Zeitmultiplexsystem, bei dem die Kanäle in zeitlich ineinandergeschachtelte Gruppen eingeteilt sind, die längs der Übertragungsstrecke niederfrequent abgezweigt und wiederbelegt werden, den abzweigenden und wiederbelegenden Kanalgruppen besonders gekennzeichnete Kanalimpulsfolgen zugeordnet, die innerhalb jeder dieser Gruppen zeitlich einen andern Platz einnehmen. Es kann also ein und dasselbe Kennzeichen verwendet werden, so lange die Anzahl der Abzweigungen und Wiederbelegungen nicht grösser als die Kanalzahl je Gruppe ist, da ja die Gruppen an der zeitlichen Lage des gekennzeichneten Kanalimpulses zu unterscheiden sind.
Da eine Kanalgruppe meist zwölf Kanäle enthält, so lässt sich dasselbe Kennzeichen bei zwölf Abzweigungen mit Wiederbelegung je Gruppe verwenden ; das Verfahren ist also auch für Systeme mit vielen Abzweigungen brauchbar.
Zur Kennzeichnung können die betreffenden Impulse eine besondere Form-z. B. längere Dauer-
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erhalten, oder es können auch kurze Mehrfachimpulse verwendet werden ; sie müssen sich nur bei Syste- men, die einen Taktimpuls besonderer Form enthalten, von diesem unterscheiden. Es ist auch möglich, die zu kennzeichnenden Impulsfolgen mit einem Kennton zu modulieren, dessen Frequenz vorzugsweise ausserhalb des abertragenen Sprachfrequenzbandes liegt ; es geht dann kein Kanal für die Nachrichtenübermittlung verloren. Bei Systemen, die zur Synchronisierung den Pulsrahmen und zur Phasenkennzeichnung einen Gleichlaufpilot benutzen, müssen der Gleichlaufpilot und die Kenntöne verschiedene Frequenz haben. Ausserdem soll sich die Frequenz des Kenntons von der Ruf-und Wählfrequenz unterscheiden.
Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden, u. zw. an einem Zeitmultiplexsystem, das zur Synchronisierung den Pulsrahmen und zur Phasenkennzeichnung einen Gleichlaufpilot benutzt. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 den Pulsrahmen des Zeitmultiplexsystems, in Fig. 2 einen Netzplan mit zwei Abzweigstellen für das Zeitmultiplexsystem, in Fig. 3 ein Blockschaltbild der beiden Endstellen des Zeitmultiplexsystems.
Das Zeitmultiplexsystem möge aus vier Gruppen zu je sechs Kanälen aufgebaut sein. Der Pulsrahmen, d. h. die Kanalimpulse innerhalb einer Abtastperiode, ist in Fig. 1 dargestellt. Die mit I - IV bezeichneten vier Impulsgruppen sind untereinander gezeichnet, die Numerierung der Impulse entspricht den laufenden KanaInummern im Summenkanal. Die Impulsfolgefrequenzen eines Einzelkanals betrage 8 kHz, entsprechend einer Abtastperiode von 125 jtt.
Den Einsatz des Zeitmultiplexsystems veranschaulicht der in Fig. 2 gezeigte Netzplan, der zwei Endstellen A und D und zwei Abzweigstellen B und C enthält. Der Verkehr zwischen den Endstellen A und D wickelt sich über die beiden Kanalgruppen I und IV ab. Auf der Abzweigstelle B wird Gruppe n für die Verbindung mit A abgezweigt und als Gruppe In' four die Verbindung mit D wiederbelegt, so dass der Pulsrahmen wieder aufgefüllt ist. Ausserdem sind A und B über Gruppe III, B und C über Gruppe m'und C und D über Gruppe mit miteinander verbunden, wobei die Impulsgruppen III, m'und In" zeitlich übereinstimmen.
Der Aufbau des Zeitmultiplexsystems geht aus dem Blockschaltbild der Fig. 3 hervor. Es ist nur eine Übertragungsrichtung dargestellt, u. zw. der Sendeteil der Endstelle A und der Empfangsteil der Endstelle D. Die sechs Kanäle jeder Gruppe werden den ModulationseinriQÌ1tungen M 1 - M 4 zugeführt, die mit Hilfe von 8-kHz-Sinusspannungen (Abtastfrequenz) und 48- kHz- Impulsspannungen (Impulsfolgefrequenz einer Sechskanalgruppe) gesteuert werden. Die Steuerspannungen werden in den phasenstarr miteinander gekoppeltenGeneraiorenGlundG2 erzeugtund unmittelbar oder über Phasenschieber denModulations- einrichtungen zugeführt, so dass sich die modulierten Impulsgruppen am Ausgang kammartig ineinanderfügen.
Die Impulse können amplituden-, dauer- oder phasenmoduliert sein.
Der Empfangsteil des Zeitmultiplexsystems ist gleichartig wie der Sendeteil aufgebaut. Er enthält vier Demodulationseinrichtungen D 1 - D 4. die von dem 8-kHz-Generator G l'und dem 48-kHz-Impuls- generator G 2'gesteuert werden. Die für den Gleichlauf zwischen Sende- und Empfangsteil erforderlichen Einrichtungen sind imSynchronisiergerät'S zusammengefasst. Der 48-kHz-Generator G2' wird von der ankommenden 192-kHz-Impulsfolge synchronisiert und zur phasenrichtigen Einstellung, d. h. zur richtigen Zuordnung der Kanäle, dient ein Gleichlaufpilot, der auf der Sendeseite im Generator G 3 erzeugt und
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Rechteck gesetzt. Als Signalfrequenz für Ruf- und Wählzwecke möge die Frequenz 4 kHz dienen.
Bei dem betrachteten Zeitmultiplexsystem werden dieKanalgruppen zweckmässig mit einemKennton gekennzeichnet, u. zw. genügt ein einziger Kennton. Seine Frequenz beträge z. B. 3,6 kHz ; sie liegt damitausserhalb des übertragenen Sprachbandes (0,3 - 3, 4 kHz) und unterscheidet sich hinreichend von den für den Gleichlaufpilot und die Signalübertragung benutzten Frequenzen.
Die Kanalgruppe 1 benötigt keinen Kennton, da diese Gruppe den Gleichlaufpilot überträgt und daher im allgemeinen nicht abgezweigt wird. In der Gruppe II wird der Kennton z. B. dem Kanal 2, in der Gruppe n'dem Kanal 6, zugeordnet. In den Gruppen ni, und ure wird der Kennton beispielsweise den Kanälen 3, 7 und 11 zugeführt. Da Gruppe IV nicht abgezweigt wird, genügt es, einen Kanal mit Hilfe des Kenntons zu überwachen, z. B. Kanal 4. Die Kanalnummern der den Kennton übertragenden Kanäle sind in den Fig. 1 - 3 in einen Kreis gesetzt.
Wie Fig. 3 zeigt, ist auf der Sendeseite des Endamtes A nur ein einziger 3, 6-kHz-Generator G 4 zur Erzeugung des Kenntons notwendig, der über Entkopplungsglieder mit den Kanälen 2, 3 und 4 verbunden ist. Auf der Empfangsseite des Endamtes D sind für die Kanäle 6,11 und 4 selektive Kenntonempfänger vorgesehen. Bei Ausfall eines Kenntons sind Mittel vorgesehen, um sämtliche Kanäle der betreffenden Gruppe in beiden Übertragungsrichtungen zu sperren ; ausserdem wird Alarm gegeben. Die Sperrung tritt
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auch dann ein, wenn bei Ausfall eines Abzweiggerätes auf einer Abzweigstelle die abzuzweigenden Gruppen durchgeschaltet werden ; es können also keine Fehlverbindungen auftreten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Zeitmultiplexsystem, bei dem die Kanäle in zeitlich ineinandergeschachtelte Gruppen eingeteilt sind, die längs der Übertragungsstrecke niederfrequent abgezweigt und wiederbelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass den abzweigenden und den wiederbelegenden Kanalgruppen besonders gekennzeichnete Kanalimpulsfolgen zugeordnet sind, die innerhalb jeder dieser Gruppen zeitlich einen andern Platz einnehmen.