Zeitmultiplex-Fernmeldeanlage
Die Erfindung betrifft eine Zeitmultiplex-Fernmel- deanlage.
Eine solche Fernmeldeanlage ist aus der niederländischen Auslegeschrift Nr. 65 17077 bekannt. Bei dieser bekannten Fernmeldeanlage werden nicht nur eingangsseitig, sondern auch ausgangsseitig Umsetzungsvorrichtungen verwendet, was einen erheblichen Aufwand mit sich bringt. Durch passende Wahl der Anzahl von Zeitintervallen in dem Zyklus kann ein blockierungsfreies Fernmeldesystem realisiert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fernmeldeanlage der erwähnten Art zu schaffen, die eine bestimmte, in der Praxis normalerweise zulässige Blockierungswahrscheinlichkeit erlaubt und erhebliche wirtschaftliche Vorteile, insbesondere in bezug auf die Anzahl erforderlicher Umsetzungsvorrichtungen bietet.
Die Fernmeldeanlage nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an je einem Ausgang des Schaltnetzwerkes je ein Eingang einer Verteilungsvorrichtung angeschlossen ist, die mit je einer Anzahl von Ausgängen und mit Torschaltungen zur Herstellung von Verbindungen zwischen dem Eingang und jedem Ausgang in ausgewählten Zeitintervallen des genannten Zyklus versehen sind, und dass die Ausgänge jeder Verteilungsvorrichtung an gesonderte Sendevorrichtungen angeschlossen sind, die mit gesonderten, abgehenden Hauptverbindungsleitungen verbunden und zum Aussenden der empfangenen Informationen in der Reihenfolge des Eintreffens eingerichtet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Übersicht einer bekannten Fernmelde- anlage;
Fig. 2 eine Übersicht einer Fernmeldeanlage nach der Erfindung, und
Fig. 3 einen Zyklus der Fernmeldeanlage nach Fig. 2.
Die in Fig. 1 in einer Übersicht dargestellte Fernmeldeanlage mit Zeitmultiplex enthält eine Anzahl ankommender Hauptverbindungsleitungen 100, 101 und eine Anzahl abgehender Hauptverbindungsleitungen 102, 103. Die Fernmeldeanlage hat einen Arbeitszyklus, der sich stets wiederholt. Die Wiederholungsfrequenz der Arbeitszyklus beträgt z. B. 8000 Hz, was einer Zykluszeit von 125 ,usec entspricht. Jede Hauptverbindungsleitung hat eine Anzahl von Kanälen mit Zeitmultiplex, die je ein gesondertes Zeitintervall des Arbeitszyklus benutzen. Der Arbeitszyklus ist zu diesem Zweck in eine Anzahl untereinander gleicher Zeitintervalle unterteilt, deren Anzahl gleich der Anzahl von Kanälen einer Hauptverbindungsleitung ist. Die Anzahl von Kanälen pro Hauptverbindungsleitung beträgt z. B. 24.
Der Arbeitszyklus ist dann in 24 gleiche Zeitintervalle unterteilt. Diese Zeitintervalle können reihenmässig von 1 bis 24 numeriert werden. Die Bezeichnung T12 z. B. deutet das Zeitintervall der Nummer 12 an. Die Kanäle der ankommenden Hauptverbindungsleitungen werden ankommende Kanäle und die Kanäle der abgehenden Hauptverbindungsleitungen werden abgehende Kanäle genannt. Eine Bezeichnung wie z. B. 100-T21 deutet den Kanal des Hauptewges 100 an, der das Zeitintervall mit der Nummer 21 benutzt. Die Signalübertragung durch jeden Kanal erfolgt durch Impulskodemodulation (PCM). Die Information in einem Zeitintervall wird durch ein aus einer Gruppe von Binärzahlen gebildetes Kodewort gebildet.
Jede ankommende Hauptverbindungsleitung ist an den Eingang einer gesonderten, ankommenden Umsetzungsvorrichtung zum Umsetzen der Information eines ersten Zeitintervalles des Arbeitszyklus auf ein beliebiges zweites Zeitintervall des Arbeitszyklus angeschlossen. Ferner ist jede abgehende Hauptverbindungsleitung an den Ausgang einer gesonderten, abgehenden Umsetzungsvorrichtung angeschlossen. In Fig. 1 be zeichnen 104 und 105 die Umsetzungsvorrichtungen der ankommenden Hauptverbindungsleitungen 100 und 101 und 106 und 107 die Umsetzungsvorrichtungen der abgehenden Hauptverbindungsleitungen 102 und 103.
Die Ausgänge der ankommenden Umsetzungsvorrichtungen haben eine Verbindung mit den Eingängen der abgehenden Umsetzungsvorrichtungen durch ein Raum vielfach-Schaltnetzwerk 108. Das Schaltnetzwerk enthält zwei Gruppen von Leitungen, die eine zweidimensionale Reihe von Kreuzungspunkten bilden. Jedem Kreuzungspunkt ist eine Torschaltung zugeordnet, die in der Figur durch einen Kreis um den Kreuzungspunkt angedeutet und zwischen den den Kreuzungspunkt bildenden Leitungen geschaltet ist. Die Ausgänge der ankommenden Umsetzungsvorrichtungen sind an gesonderte Leitungen der einen Gruppe von Leitungen und die Eingänge der abgehenden Umsetzungsvorrichtungen sind an gesonderte Leitungen der anderen Gruppe von Leitungen angeschlossen.
Fig. 1 zeigt die Torschaltungen 109, 110, 111 und 112, die den Kreuzungspunkten der Leitungen zugeordnet sind, die an die Umsetzungsvorrichtungen 104 und 105 angeschlossen sind, und der Leitungen, die an die Umsetzungsvorrichtungen 106 und 107 angeschlossen sind. Durch wiederholtes Betätigen einer Torschaltung kann eine Verbindung zur Übertragung von Information zwischen dem Ausgang einer ankommenden Umsetzungsvorrichtung und dem Eingang einer abgehenden Umsetzungsvorrichtung hergestellt werden.
Eine Verbindung zur Informationsübertragung zwischen einem ankommenden Kanal und einem abgehenden Kanal der Fernmeldeanlage wird anhand eines Beispiels erläutert. Es sei vorausgesetzt, dass der ankommende Kanal 100-T21 und der abgehende Kanal 103-T17 einen Teil einer einzigen, ununterbrochenen Verbindung bilden und, dass diese Verbindung im Schaltnetzwerk 108 das Zeitintervall T8 beansprucht, Die ankommende Umsetzungsvorrichtung 104 setzt die im Zeitintervall T21 durch den Kanal 100-T21 empfangene Information auf das Zeitintervall T8 des nächstfolgenden Arbeitszyklus um. Das Gatter 110, das im Zeitintervall T8 leitend gemacht werden soll, setzt diese Information auf die abgehende Umsetzungsvorrichtung
107 um, welche die Information auf das Zeitintervall T21 umsetzt und dann einer Hauptverbindungsleitung 103 zuführt.
Die Umsetzungsvorrichtungen und die Gatter werden in bekannter Weise durch nicht dargestellte Zirkularspeicher gesteuert, die die für jede Verbindung notwendige Information enthalten.
Die beschriebene bekannte Fernmeldeanlage kann einen Zustand einer internen Sperrung aufweisen. Ein Versuch zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem ankommenden Kanal und einem abgehenden Kanal scheitert, wenn an dem Ausgang der ankommenden Umsetzungsvorrichtung und an dem Eingang der abgehenden Umsetzungsvorrichtung kein gemeinsames, freies Zeitintervall gefunden werden kann. Eine Fernmeldeanlage, die frei von Innensperrung ist, kann dadurch erhalten werden, dass in dem Schaltnetzwerk 108 2n [theoretisch: (2n-1)] Zeitintervalle pro Arbeitszyklus vorgesehen werden, wobei n die Anzahl von Zeitintervallen pro Arbeitszyklus in einer Hauptverbindungsleitung bezeichnet.
Die ankommenden Umsetzungsvorrichtungen sind in diesem Falle zum Umsetzen der Information von einem ersten der n Zeitintervalle am Eingang auf ein beliebiges, zweites der 2n Zeitintervalle am Ausgang eingerichtet. Die abgehenden Umsetzungsvorrichtungen sind in diesem Falle zum Umsetzen der Information von einem ersten der 2n Zeitintervalle am Eingang auf ein beliebiges, zweites der n Zeitintervalle am Ausgang eingerichtet. Die Zeitintervalle, die auf den Hauptverbindungsleitungen vorgesehen werden, werden weiter unten Kanalzeitintervalle genannt, um diese von den Zeitintervallen im Schaltnetzwerk zu unterscheiden, die weiter unten Schaltzeitintervalle genannt werden.
Bei einem Versuch zum Herstellen einer Verbindung in einer Fernmeldeanlage sind am Ausgang der ankommenden Umsetzungsvorrichtung maximal (n-1) Zeitintervalle besetzt und auch an dem Eingang der abgehenden Umsetzungsvorrichtung werden höchstens (n-1) Zeitintervalle verwendet, so dass insgesamt an dem Ausgang und dem Eingang höchstens 2(n-1) Zeitintervalle besetzt sind. Im theoretischen Falle, dass (2n-1) Zeitintervalle vorgesehen sind, wird somit bei jedem Versuch zum Herstellen einer Verbindung an dem Ausgang und dem Eingang mindestens ein gemeinsames Zeitintervall nicht verwendet.
Die oben beschriebene Fernmeldeanlage enthält im Prinzip eine Umsetzungsvorrichtung für jede ankommende und für jede abgehende Hauptverbindungsleitung, wodurch die Anlage verhältnismässig teuer ist. Während die Fernmeldeanlage in einfacher Weise durch eine sogenannte Expansion in der Anzahl von Zeitintervallen von 2n : n nicht sperrend gemacht werden kann, bietet sie nicht die Möglichkeit, apparative Einsparungen, d. h.
eine wirtschaftlichere Anlage zu erzielen, in der eine bestimmte Sperrmöglichkeit zugelassen wird. Es sei dabei bemerkt, dass bei der übergrossen Mehrheit jeder bisher in der Praxis hergestellten Femmeldeanlagen aus wirtschaftlichen Gründen eine bestimmte Sperrmöglichkeit zugelassen wird. Es wird einleuchten, dass eine Verringerung der Anzahl von Schaltzeitintervallen von 2n auf eine kleinere Anzahl in der beschriebenen Fernmeldeanlage zwar die Sperrmöglichkeit ansteigen lässt, aber nicht gleich eine wirtschaftliche Einsparung mit sich bringt.
Fig. 2 veranschaulicht das Prinzip der vorliegenden Fernmeldeanlage im Vergleich zur bekannten Fernmeldeanlage der Fig. 1. Fig. 2 enthält eine Anzahl von Gruppen ankommender Hauptverbindungsleitungen und eine Anzahl von Gruppen abgehender Hauptverbindungsleitungen. In Fig. 2 sind zwei Gruppen ankommender Hauptverbindungsleitungen mit 200 bzw. 201 bezeichnet und zwei Gruppen abgehender Hauptverbindungsleitungen mit 202 bzw. 201 bezeichnet und zwei Gruppen abgehender Hauptverbindungsleitungen mit 202 bzw. 203 bezeichnet. Die Bezeichnungen 200-1, 200-2, 200-3 und 200-4 dienen zur Angabe der gesonderten Hauptverbindungsleitungen der Gruppe 200 und die Bezeichnungen 203-1, 203-2, 203-3 und 203-4 dienen zur Angabe der gesonderten Hauptverbindungsleitungen der Gruppe 203. Eine Angabe wie z.
B. 200-2 T21 dient dazu, den Kanal der Hauptverbindungsleitung 200-2 anzugeben, der das Zeitintervall T21 benutzt. In der dargestellten Fernmeldeanlage enthält jede Gruppe vier Hauptverbindungsleitungen. Diese Anzahl wird nur beispielsweise genannt; in der Praxis kann sie grösser oder kleiner sein. DieAnzahlvon vier kann jedoch unter Umständen ein Optimum darstellen.
In Fig. 3 bezeichnen C1 und C2 zwei aufeinanderfolgende Arbeitszyklen der Fernmeldeanlage. Jeder Zyklus ist in 24 untereinander gleiche Kanal-Zeitinter valle aufgeteilt, die durch Ti, T2, Ts... T24 bezeichnet sind. Jedes Kanalzeitintervall ist in zehn unterein wander gleiche Unterzeitintervalle oder Schaltzeitintervalle aufgeteilt, die durch So, Sir,... Ss bezeichnet sind.
Eine Bezeichnung wie Tr-Ss deutet das Schaltzeitintervall Ss des Kanalzeitintervalles Ti an. Die Gesamtzahl von Schaltzeitintervallen innerhalb eines Arbeitszyklus beträgt 240. Die Dauer eines Schaltzeitintenal- les beträgt somit 0,52 ,sec. Die Informationsübertragung von einem ankommenden Kanal auf einen abgehenden Kanal erfolgt in Reihen-Parallelform, wobei die gesonderten I(odewörter in Reihenfolge nacheinander, die gesonderten Binärziffern jedes Kodewortes jedoch parallel gleichzeitig übertragen werden.
Da jede Hauptverbindungsleitung normalerweise zur tZbertra- gung der gesonderten Binärziffern jedes Kodewortes in Reihe nacheinander eingerichtet ist, ist jede ankommende Hauptverbindungsleitung an einen Reihen-Parallel-Umsetzer angeschlossen und ist jede abgehende Hauptverbindungsleitung an einen Parallel-Reihen-Umsetzer angeschlossen. In Fig. 2 bezeichnen 204 und 205 zwei Gruppen von Reihen-Parallel-Umsetzern, die zu den Gruppen ankommender Hauptverbindungsleitungen 200 und 201 gehören, während 206 und 207 zwei Gruppen von Parallel-Reihen-Umsetzern bezeichnen, die zu den Gruppein abgehender Hauptverbindungsleitungen 202 und 203 gehören. Die gesonderten Reihen-Parallel Umsetzer der Gruppe 204 sind in Fig. 2 durch 204-1, 204-2, 204-3 und 204-4 bezeichnet.
Jeder dieser Umsetzer ist an eine gesonderte Hauptverbindungsleitung der Hauptverbindungsleitung 200-1, 200-2, 200-3 und 200-4 angeschlossen. Die gesonderten Parallel-Reihen Umsetzer der Gruppe 207 sind durch 201-1, 207-2, 207-3 und 207-4 bezeichnet. Jeder dieser Umsetzer ist an eine gesonderte Hauptverbindungsleitung der Hauptverbindungsleitung 203-1, 203-2, 203-3 und 203-4 angeschlossen.
Jede Gruppe der ankommenden Hauptverbindungsleitungen ist mit einer gesonderten ankommenden Umsetzungsvorrichtung versehen, die von den Hauptverbindungsleitungen der Gruppe gemeinsam benutzt wird.
In Fig. 2 bezeichnen 212 und 213 die Umsetzungsvorrichtungen der Gruppen der ankommenden Hauptverbindungsleitungen 200 und 201. Da jede ankommende Umsetzungsvorrichtung mit vier Hauptverbindungsleitungen bzw. mit 4n ankommenden Kanälen zusammenwirkt, sollen am Ausgang der abgehenden Umsetzungsvorrichtung und im Schaltnetzwerk mindestens 4n gesonderte Schaltzeitintervalle pro Arbeitszyklus vorgesehen werden. Tatsächlich enthält jeder Arbeitszyklus 10n Schaltzeitintervalle (Fig. 3) entsprechend einer Expansion der Anzahl von Schaltzeitintervallen von 4n. Die in dem gleichen Kanalzeitintervall auf den gesonderten ankommenden Hauptverbindungsleitungen einer Gruppe auftretende Information wird in Reihe der Umsetzungsvorrichtung der Gruppe zugeführt. Zu diesem Zweck ist jede Gruppe ankommender Hauptverbindungsleitungen mit einer Multiplexvorrichtung versehen.
In Fig. 2 werden die Multiplexvorrichtungen der Gruppen 200 und 201 durch 208 und 209 bezeichnet.
Die Multiplexvorrichtung einer Gruppe ankommender Hauptverbindungsleitungen enthält eine Anzahl von Gattern, die ie für sich zwischen dem Ausgang eines gesonderten Reihen-Parallel-Umsetzers und dem Eingang der Umsetzungsvorrichtung der Gruppe geschaltet sind. Die Multiplexvorrichtungen sind einander gleich.
In Fig. 2 sind die Gatter der Multiplexvorrichtung 208 bei 208-1, 208-2, 208-3 und 208-4 angedeutet. Ein im Kanalzeitintervall Tx empfangenes Kodewort wird dem Ausgang des Reihen-Parallel-Umsetzers während des Zeitintervalles (x + 1) in Parallelform angeboten. Die in einem Kanalzeitintervall den Ausgängen einer Gruppe von Reihen-Parallel-Umsetzern angebotenen Kodewörter werden in gesonderten Unterzeitintervallen des Kanalzeitintervalles dem Eingang der Umsetzungsvorrichtung der Gruppe zugeführt. Die zwischen den Ausgängen der Reihen-Parallel-Umsetzern und dem Eingang der Umsetzungsvorrichtung eingeschalteten Gatter werden zu diesem Zweck in geeigneten Subzeitintervallen leitend gemacht.
In Fig. 2 wird durch entsprechende Angaben angedeutet, dass die Gatter 208-1, 208-2, 208-3 und 208-4 nacheinander in den Subzeitintervallen S0, Si, S2 und S3 leitend gemacht werden. Die ankommenden Umsetzungsvorrichtungen 212 und 213 sind je zum Umsetzen von Information von einem ersten Schaltzeitintervall des Arbeitszkylus auf ein beliebiges zweites Schaltzeitintervall eingerichtet. In dieser Hinsicht gibt es keinen grundsätzlichen Unterschied in der Wirkung zwischen den ankommenden Umsetzungsvorrichtungen der Anlagen nach den Fig. 1 und 2.
Jede Gruppe abgehender Hauptverbindungsleitungen ist mit einer gesonderten, selektiven Verteilungsvorrichtung versehen. In Fig. 2 bezeichnen 210 und 211 die Verteilungsvorrichtungen der Gruppen 202 und 203. Die Ausgänge der ankommenden Umsetzungsvorrichtungen 212 und 213 haben eine Verbindung mit den Eingängen der selektiven Verteilvorrichtungen 210 und 211 durch das Schaltnetzwerk 214, das in gleicher Weise wie das Schaltnetzwerk 108 der Fig 1 zusammengebaut ist. Fig. 2 zeigt die Gatter 215, 216, 217, 218 die zwischen den Ausgängen der Umsetzungsvorrichtungen 212 und 213 einerseits und den Eingängen der Verteilvorrichtungen 210 und 211 andererseits eingeschaltet sind.
Die Verteilvorrichtungen einer Gruppe abgehender Hauptverbindungsleitungen enthält eine Anzahl von Gattern, die zwischen dem Eingang der Verteilvorrichtung und dem Eingang eines gesonderten Parallel-Reihen-Umsetzers eingeschaltet sind. Die Verteilvorrichtungen sind einander gleich. In Fig. 2 bezeichnen 211-1, 211-2, 211-3 und 211-4 die Gatter der Verteilvorrichtung 211. Das Gatter 211-1 ist zwischen dem Eingang der Verteilvorrichtung 211 und dem Eingang des Parallel-Reihen-Umsetzers 207-1, das Gatter 211-2 ist zwischen dem Eingang der Verteilvorrichtung 211 nnd dem Eingang des Parallel-Reihen-Umsetzers 207-2, usw. eingeschaltet.
Eine Verbindung in der Fernmeldeanlage nach Fig.
2 wird anhand eines Beispiels erläutert. Es sei angenommen, dass eine fortlaufende Verbindung zwischen dem ankommenden Kanal 200-2-T18 und dem abgehenden Kanal 203-3-T12 vorliegt und dass die Verbindung in dem Schaltnetzwerk 214 das Schaltzeitintervall T1 1-S7 benutzt, also das Subzeitintervall 5, des Kanalzeitintervalles Tell. Die im Kanalzeitintervall Tis über die Hauptverbindungsleitung 200-2 empfangene Information wird dem Ausgang des Reihen-Parallel Umsetzers 204-2 in dem Kanalzeitintervall Tio angeboten. In dem Schaltzeitintervall Tls-Sl wird die Information durch das Gatter 208-2 dem Eingang der Umsetzungsvorrichtung 212 zugeführt. Diese Umsetzungsvorrichtung setzt die Information auf das Schaltzeitintervall Tll-S, um.
Das Gatter 216 wird in dem Schaltzeitintervall Tll-S7 leitend gemacht und trägt die Information des Ausganges der Umsetzungsvorrichtung 212 auf den Eingang derVerteilvorrichtung 211 über. In dieser Verteilvorrichtung wird das Gatter 2113 in dem Schaltzeitintervall Tll-S7 leitend gemacht, um die Information von dem Eingang der Verteilvorrichtung auf den Eingang des Parallel-Reihen-Umsetzers 207-3 zu übertragen, der die Information in dem nächstfolgenden Kanalzeitintervall Tn in Reihenform der abgehenden Hauptverbindungsleitung 203-3 zuführt. Die ankommenden Umsetzungsvorrichtungen 212 und 213, das Schaltnetzwerk 314 und die Verteilvorrichtungen 210 und 211 können in bekannter Weise durch nicht dargestellte Zirkularspeicher gesteuert werden, die die für jede Verbindung notwendige Information enthalten.
Für die Verbindung mit dem abgehenden Kanal 203-3-Tr2 wird das Schaltzeitintervall Tll-S7 benutzt.
Insgesamt gibt es für den abgehenden Kanal 203-3-Tt2 zehn Verbindungsmöglichkeiten über die zehn Schaltzeitintervalle Tll-Sk (k = 0, 1,... 9). In ähnlicher Weise kann jeder abgehende Kanal über zehn verschiedene Schaltzeitintervalle erreicht werden. Die zehn Verbindungsmöglichkeiten für jeden ankommenden Kanal mit jedem abgehenden Kanal ergeben eine erhebliche Verringerung der möglichen Sperre beim Versuch der Herstellung einer Verbindung mit einem abgehenden Kanal.
Die Blockierungswarscheinlichkeit des beschriebenen Fernmeldesystems kann annähernd durch die Gleichung:
EMI4.1
dargestellt werden, wobei Ws die Wahrscheinlichkeit, m die Anzahl von Hauptverbindungsleitungen pro Umsetzungsvorrichtung, e einen Expansionsfaktor und 27 den Wirkungsgrad der ankommenden Kanäle bezeichnen. In diesem Beispiel gilt: m = 4, e m = 10 e = 2,5.
Der Anzahl von Subzeitintervallen des Arbeitszyk Ins e.m.n. stellt die beschränkende Arbeitsgeschwindigkeit der Komponenten eine gewisse obere Grenze. In der Praxis ist der Wert von n, d. h. die Anzahl Kanäle pro Hauptverbindungsleitung meistens fixiert. Der Faktor m wird vorzugsweise möglichst gross gewählt, um die Anzahl von Umsetzungsvorrichtungen möglichst -gering zu halten, jedoch erfolgt dies unter dem Gesichtspunkt, dass der durch die Wahl vom m festgelegte Wert von e eine hinreichend niedrige Blockierungswahrscheinlichkeit ergibt.
Die Wirkungsweise eines Parallel-Reihen-Umsetzers, der Information in Parallelform in einem Schaltzeitintervall TX-Sy empfängt und diese Information in Reihenform in einem Kanalzeitintervall T(x +1) aussendet, ist im Prinzip gleich dem eines Parallel-Reihen-Umsetzers, der Information in einem Kanalzeitintervall Tx empfängt und diese Information in dem Kanalzeitinter vall T(n+l) aussendet, da es im Prinzip unwesentlich ist, ob die empfangene Information das ganze Kanalzeitintervall Tx beansprucht oder nur ein Subzeitintervall Sv desselben. Parallel-Reihen-Umsetzer letzterer Art sind in der Technik bekannt und lassen sich ohne grundsätzliche änderungen in auf der Hand liegender Weise in der Fernmeldeanlage nach Fig. 2 verwenden.
Ein Vorteil der Fernmeldeanlage nach Fig. 2 liegt darin, dass Parallel-Reihen-Umsetzer benutzt werden können, die in den meisten der Fernmeldeanlagen mit Zeitmultiplex und Impulskodemodulation bereits vorhanden sind.
Time division multiplex telecommunications system
The invention relates to a time division multiplex telecommunication system.
Such a telecommunication system is known from the Dutch laid-open document No. 65 17077. In this known telecommunications system, conversion devices are used not only on the input side, but also on the output side, which involves considerable effort. By appropriately choosing the number of time intervals in the cycle, a blockage-free telecommunications system can be implemented.
The invention is based on the object of creating a telecommunications system of the type mentioned, which allows a certain blocking probability, which is normally permissible in practice, and offers considerable economic advantages, in particular with regard to the number of conversion devices required.
The telecommunication system according to the invention is characterized in that an input of a distribution device is connected to each output of the switching network, each having a number of outputs and gate circuits for establishing connections between the input and each output at selected time intervals of the cycle mentioned are provided, and that the outputs of each distribution device are connected to separate transmission devices, which are connected to separate, outgoing trunk lines and are set up to transmit the received information in the order of arrival.
An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
1 shows an overview of a known telecommunication system;
Fig. 2 is an overview of a telecommunications system according to the invention, and
FIG. 3 shows a cycle of the telecommunications system according to FIG. 2.
The telecommunications system with time division multiplexing shown in an overview in FIG. 1 contains a number of incoming main connection lines 100, 101 and a number of outgoing main connection lines 102, 103. The telecommunication system has a working cycle which is always repeated. The repetition frequency of the duty cycle is z. B. 8000 Hz, which corresponds to a cycle time of 125 usec. Each trunk line has a number of time-division multiplexed channels, each using a separate time interval of the duty cycle. For this purpose, the working cycle is divided into a number of mutually equal time intervals, the number of which is equal to the number of channels on a main connection line. The number of channels per trunk is e.g. B. 24.
The work cycle is then divided into 24 equal time intervals. These time intervals can be numbered from 1 to 24. The designation T12 z. B. indicates the time interval of number 12. The channels of the incoming trunk lines are called the incoming channels and the channels of the outgoing trunk lines are called the outgoing channels. A designation such as B. 100-T21 indicates the channel of the main path 100, which uses the time interval with the number 21. The signals are transmitted through each channel by pulse code modulation (PCM). The information in a time interval is formed by a code word formed from a group of binary numbers.
Each incoming main connection line is connected to the input of a separate incoming conversion device for converting the information of a first time interval of the working cycle to any second time interval of the working cycle. Furthermore, each outgoing main trunk line is connected to the output of a separate, outgoing conversion device. In Fig. 1, 104 and 105 denote the converting devices of the incoming trunk lines 100 and 101, and 106 and 107 the converting devices of the outgoing trunk lines 102 and 103.
The outputs of the incoming translators are connected to the inputs of the outgoing translators through a space-multiple switching network 108. The switching network includes two sets of lines which form a two-dimensional series of crossing points. Each crossing point is assigned a gate circuit which is indicated in the figure by a circle around the crossing point and is connected between the lines forming the crossing point. The outputs of the incoming conversion devices are connected to separate lines of one group of lines and the inputs of the outgoing conversion devices are connected to separate lines of the other group of lines.
1 shows the gate circuits 109, 110, 111 and 112 which are assigned to the crossing points of the lines connected to the conversion devices 104 and 105 and the lines connected to the conversion devices 106 and 107. A connection for the transmission of information between the output of an incoming conversion device and the input of an outgoing conversion device can be established by repeatedly actuating a gate circuit.
A connection for information transmission between an incoming channel and an outgoing channel of the telecommunications system is explained using an example. It is assumed that the incoming channel 100-T21 and the outgoing channel 103-T17 form part of a single, uninterrupted connection and that this connection in the switching network 108 claims the time interval T8. The incoming conversion device 104 sets the in the time interval T21 through the Channel 100-T21 changes the information received to the time interval T8 of the next working cycle. The gate 110, which is to be made conductive in the time interval T8, sets this information on the outgoing conversion device
107 um, which converts the information to the time interval T21 and then feeds it to a main connection line 103.
The conversion devices and the gates are controlled in a known manner by circular memories, not shown, which contain the information necessary for each connection.
The known telecommunications system described can have a state of an internal blocking. An attempt to establish a connection between an incoming channel and an outgoing channel fails if no common, free time interval can be found at the output of the incoming conversion device and at the input of the outgoing conversion device. A telecommunication system which is free from internal blocking can be obtained by providing 2n [theoretically: (2n-1)] time intervals per working cycle in the switching network 108, where n denotes the number of time intervals per working cycle in a main connection line.
In this case, the incoming conversion devices are set up to convert the information from a first of the n time intervals at the input to any second of the 2n time intervals at the output. In this case, the outgoing conversion devices are set up to convert the information from a first of the 2n time intervals at the input to any second of the n time intervals at the output. The time intervals which are provided on the main connection lines are referred to below as channel time intervals in order to distinguish them from the time intervals in the switching network, which are referred to below as switching time intervals.
In an attempt to establish a connection in a telecommunications system, a maximum of (n-1) time intervals are occupied at the output of the incoming conversion device and a maximum of (n-1) time intervals are also used at the input of the outgoing conversion device, so that a total of at the output and the Input at most 2 (n-1) time intervals are occupied. In the theoretical case that (2n-1) time intervals are provided, at least one common time interval is not used in each attempt to establish a connection at the output and the input.
The telecommunications system described above contains in principle a conversion device for each incoming and each outgoing main connection line, whereby the system is relatively expensive. While the telecommunication system cannot be made blocking in a simple manner by a so-called expansion in the number of time intervals of 2n: n, it does not offer the possibility of savings in terms of equipment, ie. H.
to achieve a more economical system in which a certain blocking option is permitted. It should be noted that with the vast majority of every Femmeldeldeinlagen produced in practice to date, a certain blocking option is permitted for economic reasons. It will be clear that a reduction in the number of switching time intervals from 2n to a smaller number in the telecommunications system described increases the possibility of blocking, but does not immediately result in economic savings.
Fig. 2 illustrates the principle of the present telecommunication system in comparison with the known telecommunication system of Fig. 1. Fig. 2 contains a number of groups of incoming trunk lines and a number of groups of outgoing trunk lines. In Fig. 2, two groups of incoming trunk lines are denoted by 200 and 201, respectively, and two groups of outgoing trunk lines are denoted by 202 and 201, and two groups of outgoing trunk lines are denoted by 202 and 203, respectively. The designations 200-1, 200-2, 200-3 and 200-4 are used to indicate the separate main connection lines of group 200 and the designations 203-1, 203-2, 203-3 and 203-4 are used to indicate the separate main connection lines of group 203. A specification such as
B. 200-2 T21 is used to indicate the channel of the trunk 200-2 that uses the time interval T21. In the telecommunications system shown, each group contains four main trunk lines. This number is only given as an example; in practice it can be larger or smaller. However, the number of four may be optimum in some circumstances.
In Fig. 3, C1 and C2 designate two successive working cycles of the telecommunications system. Each cycle is divided into 24 equal channel time intervals, which are denoted by Ti, T2, Ts ... T24. Each channel time interval is divided into ten equal sub-time intervals or switching time intervals, which are denoted by So, Sir, ... Ss.
A designation like Tr-Ss indicates the switching time interval Ss of the channel time interval Ti. The total number of switching time intervals within a work cycle is 240. The duration of a switching time interval is therefore 0.52 sec. The transmission of information from an incoming channel to an outgoing channel takes place in series-parallel form, with the separate I (od words in sequence one after the other, but the separate binary digits of each code word being transmitted in parallel at the same time.
Since each main connection line is normally set up to transmit the separate binary digits of each code word one after the other, each incoming main connection line is connected to a series-parallel converter and each outgoing main connection line is connected to a parallel-series converter. In Fig. 2, 204 and 205 denote two groups of in-line converters belonging to the groups of incoming trunk lines 200 and 201, while 206 and 207 denote two groups of parallel-to-series converters belonging to the groups in outgoing trunk lines 202 and 203 belong. The separate series-to-parallel converters of group 204 are designated 204-1, 204-2, 204-3 and 204-4 in FIG.
Each of these converters is connected to a separate main connection line of the main connection line 200-1, 200-2, 200-3 and 200-4. The separate parallel-in-line converters of group 207 are designated 201-1, 207-2, 207-3 and 207-4. Each of these converters is connected to a separate main connection line of the main connection line 203-1, 203-2, 203-3 and 203-4.
Each group of incoming trunk trunks is provided with a separate incoming translator that is shared by the trunk trunks of the group.
In Fig. 2, 212 and 213 denote the conversion devices of the groups of incoming main connection lines 200 and 201. Since each incoming conversion device interacts with four main connection lines or with 4n incoming channels, at least 4n separate switching time intervals should be provided per working cycle at the output of the outgoing conversion device and in the switching network will. In fact, each duty cycle contains 10n switching time intervals (FIG. 3) corresponding to an expansion of the number of switching time intervals of 4n. The information occurring in the same channel time interval on the separate incoming trunk lines of a group is fed in series to the conversion device of the group. For this purpose, each group of incoming trunk lines is provided with a multiplex device.
In FIG. 2, the multiplexing devices of groups 200 and 201 are denoted by 208 and 209.
The multiplexing device of a group of incoming trunk lines contains a number of gates which are connected for themselves between the output of a separate series-parallel converter and the input of the converting device of the group. The multiplexing devices are the same as each other.
In FIG. 2, the gates of the multiplexing device 208 are indicated at 208-1, 208-2, 208-3 and 208-4. A code word received in the channel time interval Tx is offered to the output of the series-parallel converter during the time interval (x + 1) in parallel form. The code words offered to the outputs of a group of series-parallel converters in a channel time interval are fed to the input of the conversion device of the group in separate sub-time intervals of the channel time interval. The gates connected between the outputs of the series-parallel converters and the input of the conversion device are made conductive at suitable sub-time intervals for this purpose.
Corresponding information in FIG. 2 indicates that the gates 208-1, 208-2, 208-3 and 208-4 are made conductive one after the other in the sub-time intervals S0, Si, S2 and S3. The incoming conversion devices 212 and 213 are each set up to convert information from a first switching time interval of the work cycle to any second switching time interval. In this regard there is no fundamental difference in the effect between the incoming transfer devices of the systems according to FIGS. 1 and 2.
Each group of outgoing trunk lines is provided with a separate, selective distribution device. In Fig. 2, 210 and 211 designate the distribution devices of groups 202 and 203. The outputs of the incoming conversion devices 212 and 213 have a connection to the inputs of the selective distribution devices 210 and 211 through the switching network 214, which is the same as the switching network 108 of FIG Fig 1 is assembled. 2 shows the gates 215, 216, 217, 218 which are connected between the outputs of the conversion devices 212 and 213 on the one hand and the inputs of the distribution devices 210 and 211 on the other hand.
The distribution devices of a group of outgoing trunk lines contain a number of gates connected between the input of the distribution device and the input of a separate parallel-to-serial converter. The distribution devices are identical to one another. In Fig. 2, 211-1, 211-2, 211-3 and 211-4 denote the gates of the distribution device 211. The gate 211-1 is between the input of the distribution device 211 and the input of the parallel-serial converter 207-1 The gate 211-2 is connected between the input of the distribution device 211 and the input of the parallel-serial converter 207-2, and so on.
A connection in the telecommunications system according to Fig.
2 is explained using an example. It is assumed that there is a continuous connection between the incoming channel 200-2-T18 and the outgoing channel 203-3-T12 and that the connection in the switching network 214 uses the switching time interval T1 1-S7, i.e. sub-time interval 5 of the channel time interval Tell. The information received in the channel time interval Tis via the main connection line 200-2 is offered to the output of the series-parallel converter 204-2 in the channel time interval Tio. In the switching time interval Tls-Sl, the information is supplied to the input of the conversion device 212 through the gate 208-2. This conversion device converts the information to the switching time interval T11-S.
The gate 216 is made conductive in the switching time interval T1-S7 and transfers the information from the output of the conversion device 212 to the input of the distribution device 211. In this distribution device, the gate 2113 is made conductive in the switching time interval Tll-S7 in order to transmit the information from the input of the distribution device to the input of the parallel-serial converter 207-3, which converts the information in the next following channel time interval Tn in the form of the outgoing trunk line 203-3 feeds. The incoming conversion devices 212 and 213, the switching network 314 and the distribution devices 210 and 211 can be controlled in a known manner by circular memories (not shown) which contain the information necessary for each connection.
The switching time interval T1-S7 is used for the connection with the outgoing channel 203-3-Tr2.
There are a total of ten connection options for the outgoing channel 203-3-Tt2 via the ten switching time intervals Tll-Sk (k = 0, 1, ... 9). In a similar way, each outgoing channel can be reached over ten different switching time intervals. The ten connection options for each incoming channel to each outgoing channel results in a significant reduction in the amount of barriers that might occur when attempting a connection to an outgoing channel.
The blocking probability of the telecommunications system described can be approximated by the equation:
EMI4.1
where Ws is the probability, m is the number of main connection lines per conversion device, e is an expansion factor and 27 is the efficiency of the incoming channels. In this example: m = 4, e m = 10 e = 2.5.
The number of sub-time intervals of the work cycle In e.m.n. puts a certain upper limit on the limiting operating speed of the components. In practice the value of n, i.e. H. the number of channels per main connection line is usually fixed. The factor m is preferably chosen as large as possible in order to keep the number of conversion devices as low as possible, but this is done from the point of view that the value of e determined by the choice of m results in a sufficiently low blocking probability.
The mode of operation of a parallel-series converter, which receives information in parallel in a switching time interval TX-Sy and transmits this information in series form in a channel time interval T (x +1), is in principle the same as that of a parallel-series converter, the information receives in a channel time interval Tx and transmits this information in the channel time interval T (n + l), since it is in principle immaterial whether the received information takes up the entire channel time interval Tx or only a sub-time interval Sv thereof. Parallel-series converters of the latter type are known in the art and can be used in an obvious manner in the telecommunications system according to FIG. 2 without any fundamental changes.
An advantage of the telecommunications system according to FIG. 2 is that parallel-serial converters can be used, which are already present in most of the telecommunications systems with time division multiplexing and pulse code modulation.