CH653195A5 - Digitale telefonteilnehmer-endeinrichtung fuer ein digitales nachrichtenuebermittlungssystem. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine digitale Telefonteilnehmer-Endeinrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist ein Nachrichtenübermittlungssystem bekannt, bei dem eine solche Teilnehmer-Endeinrichtung eingesetzt werden kann und das eine Mehrfachausnutzung einer Zweidraht-Teilnehmer-Anschlussleitung im Fernsprechnetz ermöglicht (DE-OS 27 58 109). Bei diesem System werden verschiedene Sprach- und Datenkanäle im Zeitmultiplex über die Anschlussleitung zwischen der Teilnehmer-Endeinrichtung und der Teilnehmeranschlussschaltung in der zugeordneten Vermittlungsstelle übertragen.

Soll die Teilnehmer-Endeinrichtung von der Vermittlungsstelle aus ferngespeist werden und müssen mit der Anschlussleitung grössere Entfernungen zwischen dem Teilnehmer und der Vermittlungsstelle überbrückt werden, so kann es sein, dass die übertragbare elektrische Leistung nicht mehr ganz ausreicht, um sämtliche Schaltkreise der Endeinrichtung mit der erforderlichen Energie zu versorgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine digitale Telefonteilnehmer-Endeinrichtung zu schaffen, die auch bei grösseren zu überbrückenden Entfernungen von der Vermittlungsstelle aus ferngespeist werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Telefonteilnehmer-End-einrichtung gelöst.

Zweckmässige Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

Da die zum Rufen eines Teilnehmers erforderliche Leistung relativ hoch ist, kann durch Abschalten während des Rufvorgangs nicht benötigter Schaltkreise der Teilnehmer-Endeinrichtung deren maximaler Leistungsbedarf beträchtlich herabgesetzt werden. Da beim Abheben des Handapparats durch den Teilnehmer die Rufeinrichtung abgeschaltet wird, kann nunmehr die zur Verfügung stehende Leistung für die Übertragung der Sprachsignale verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die in einem Nachrichtenübermittlungssystem, in dem die erfindungsgemässe digitale Telefonteilnehmer-Endeinrichtung eingesetzt werden kann, gebildeten Zeitvielfachkanäle in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die Zuordnung der Nummern der über die Anschlussleitung übertragenen Bits zu den einzelnen aus Fig. 1 ersichtlichen Kanälen,

Fig. 3 den Aufbau des bei dem Nachrichtenübermittlungssystem nach Fig. I verwendeten Zeitvielfach-Rahmens,

Fig. 4 eine Teilnehmer-Endeinrichtung des Nachrichtenübermittlungssystems nach Fig. 1, als Blockdiagramm dargestellt,

Fig. 5 die Endeinrichtung nach Fig. 4 mit Darstellung der einzelnen Daten- und Steuerleitungen,

Fig. 6 die vermittlungsseitige (Teilnehmer-)Anschluss-schaltung, als Blockdiagramm dargestellt,

Fig. 7 die Anschlussschaltung nach Fig. 6 mit Darstellung der einzelnen Daten- und Steuerleitungen,

Fig. 8 an die Endeinrichtung anschliessbare Zusatzeinrichtungen für Datenübertragung über den Hauptkanal und für Datenübertragung über den Zusatzkanal, in schematischer Darstellung,

Fig. 9 die zentrale Einheit und die Umwandlungseinheit der Endeinrichtung nach Fig. 4 und 5,

Fig. 10 die zentrale Einheit der Anschlussschaltung nach Fig. 6 und 7 und

Fig. 11 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen T eilnehmer- Endeinrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel einer Teilnehmer-Endeinrichtung 1 eines digitalen Nachrichtenübermittlungssystems enthält einen Fernsprechapparat 2, in dem die analogen Sprachsignale nach einem geeigneten Verfahren - z.B. durch Pulscodemodulation (PCM) - digitalisiert und die digitalen Signale in einen Hauptkanal HKA eingeblendet werden. Die zum Aufbau und zum Betreiben einer Nachrichtenverbindung erforderlichen digitalen Signalisier- und Synchronisierzeichen werden in einen Zeitkanal für Signalisierung und Synchronisierung ZKS eingeblendet. Die Endeinrichtung kann auch mit einem Datenendgerät 3 beliebiger Art versehen sein, das, wie durch einen Schalter 5 angedeutet, wahlweise an das Nachrichtenübermittlungssystem angeschlossen werden kann, und dessen digitale Nachrichtensignale dann am Stelle der Sprachsignale über den Hauptkanal HKA übertragen werden, während die Signalisier- und Synchronisierzeichen ebenfalls in den Zusatzkanal ZKS eingegeben oder aus ihm ausgelesen werden.

Die Endeinrichtung kann ausserdem ein weiteres Datenendgerät 7 aufweisen, das digitale Datensignale mit geringer Bitrate liefert. Der Bitstrom wird in einen Zusatzkanal für Daten ZKD eingeblendet, die Signalisierbits in den Zusatzkanal für Signalisierung eingegeben. Während die Übertragung von Sprache oder von Daten in dem Hauptkanal HKA nur jeweils für sich erfolgen kann, kann über den Zusatzkanal gleichzeitig und unabhängig von der Verbindung über den Hauptkanal eine weitere Datenübertragung durchgeführt werden.

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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel betragen der Bruttobitstrom oder Bruttobitrate des Hauptkanals HKA -wie in der Zeichnung angedeutet - 64 kbit/s, der des Zusatzkanals für Signalisierung und Synchronisierung ZKS 8 kbit/s und der des Zusatzkanals für Daten ZKD ebenfalls 8 kbit/s.

Die verschiedenen Bitströme werden in einer Zeitvielfachschaltung 9 zeitlich verschachtelt und gelangen als 80-kbit/s-Strom über eine Teilnehmer-Anschlussleitung 11 zu einer ver-mittlungsseitigen Zeitvielfachschaltung 13, in der die Bitströme des Hauptkanals HKA, des Zusatzkanals für Signalisierung und Synchronisierung ZKS und des Zusatzkanals für Daten ZKD wieder getrennt werden. Bei Datenübertragung in umgekehrter Richtung, d.h. von der Vermittlungsstelle zu der Endeinrichtung, arbeitet die Zeitvielfachschaltung 13 als Multiplexer während die Zeitvielfachschaltung 9 als Démultiplexer wirkt, d.h. die Bitströme trennt.

Über eine Teilnehmer-Anschlussschaltung 15 ist die Anschlussleitung 11 und damit die einzelne Endeinrichtung 1 an die zugeordnete Fernsprechvermittlungsstelle angeschlossen (in der Zeichnung nicht dargestellt) und über diese mit dem weiteren Fernsprechnetz verbunden. Von der Endeinrichtung 1 gelangen die Nachrichtensignale und die Steuerzeichen über den Hauptkanal HKA bzw. über den Zusatzkanal für Signalisierung und Synchronisierung ZKS zu der Anschlussschaltung 15. Diese weist eine Grundausführung 16 auf und kann ausserdem mit einer Zusatzdiensteinrichtung 17 versehen sein, die den Anschluss an ein Datennetz herstellt, z.B. an das Integrierte Datennetz IDN oder das Datenpaket-vermittlungsnetz DPVN. Der Datenaustausch zwischen der Endeinrichtung 7 und der Zusatzdiensteinrichtung 17 erfolgt über den Zusatzkanal für Daten ZKD, wobei die Signalisierung und Synchronisierung ebenfalls über den Zusatzkanai ZKS erfolgt.

Über die Zusatzdiensteinrichtung wird auch die Verbindung zur örtlichen Bildschirmtextzentrale BT-Z hergestellt. Dabei kann eine Verbindung zur Bildschirmtextzentrale über den Zusatzkanal ZKD abgewickelt werden, während über den Hauptkanal HKA ein Ferngespräch geführt wird. Im Gegensatz zum herkömmlichen analogen Ortsnetz wird durch eine Bildschirmtext-Verbindung die Fernsprechleitung nicht blockiert. Ausserdem ist genügende Kapazität zur Übertragung von Signalisierzeichen auch für weitere in Zukunft zu realisierende Dienste und Leistungsmerkmale vorhanden.

Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Wortstruktur der über die Anschlussleitung 11 übertragenen digitalen Signale, d.h. die Zuordnung der einzelnen Bit-Nummern zu den verschiedenen Kanälen. Die Bits Nummer 1 bis 8 eines jeden Wortes sind dem Hauptkanal HKA, das Bit Nummer 9 dem Zusatzkanal ZKS für Signalisierung und Synchronisierung und das Bit Nummer 10 dem Zusatzkanal ZKD für Daten zugeordnet. Die Wortdauer beträgt 125 us, die Wortfolgefrequenz 8 kHz.

Während über die Bitnummer innerhalb eines Wortes die Kanäle identifiziert werden, wird mit Hilfe der aus Fig. 3 ersichtlichen Rahmenstruktur die Bitfolge im Übertragungskanal in Wörter aufgelöst. Ein Rahmen enthält 32 Wörter mit je 10 Bit und somit beträgt die Rahmenlänge 320 Bit.

Die Rahmendauer beträgt 4 ms und daraus ergibt sich bei einer Wortfolgefrequenz von 8 kHz eine Rahmenfolgefrequenz von 250 Hz.

Wie ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist das Bit Nummer 9 der Wörter Nummer 1 bis Nummer 8 eines Rahmens für die Rahmensynchronisierung und das Bit Nummer 9 der Wörter Nummer 9 bis 32 eines Rahmens für die Signalisierung vorgesehen.

Aus den vorstehend genannen Bits gebildete Signalisie-rungszeichen dienen zur Netzsteuerung, d.h. zum Signalaustausch mit den Vermittlungseinrichtungen, und zum Informationsaustausch mit Sonderdiensteinrichtungen und Zusatzdiensten.

Anders als im herkömmlichen analogen Ortsnetz, in dem üblicherweise Zustände signalisiert werden, werden im erfin-dungsgemässen Nachrichtenübermittlungssystem Ereignisse, d.h. Zustandsänderungen (sog. «events») signalisiert. Die Signalisierzeichen werden im Zusatzkanal ZKS, d.h. ausserhalb des Sprachbandes übertragen. Eine Ausnahme bilden lediglich die Hörtöne. Ein Signalisierwort ist in folgende drei Felder zu je 8 Bits (Oktette) unterteilt: ein Kopffeld, ein Zeichenfeld und ein Sicherungsfeld.

Die teilnehmerseitige Endeinrichtung 1 (Fig. 4) schliesst den Fernsprechapparat 2 mit folgenden Grundfunktionen ein: eine Sprechschaltung mit einer Hörkapsel 21 und einer Mikrophon- oder Sprechkapsel 23, einen Gabelumschalter 25, eine Wähleinrichtung 27 mit 16 Tasten, eine Nummern-Anzeige 29 mit 16 Stellen und einen Tonrufgenerator 31.

Die Sprechschaltung 20 (vgl. Fig. 5) schliesst einen in der Zeichnung nicht dargestellten Handapparat, der mit der dynamischen Hörkapsel 21 und der dynamischen Sprechkapsel 23 bestückt ist, sowie eine Anpassungsschaltung 33 ein, die die Schnittstelle zu einer Umwandlungseinheit 35 darstellt. Die Anpassungsschaltung 33 bewirkt, dass die von der Fernsprechverwaltung geforderten übertragungstechnischen Werte wie Bezugsdämpfung, Rückhördämpfung, Frequenzgang usw. sowie die Übergabepegel an der Schnittstelle eingehalten werden.

Der Gabelumschalter 25 übernimmt zum einen die Funktion der Teilnehmer-Zustandsmeldung durch Ein- und Ausschalten der Stromversorgung und - als Folge davon - Einleiten der Synchronisierphase in der digitalen Teilnehmerschaltung.

Die Umwandlungseinheit 35 enthält einen Codec (Codier-und Decodierschaltung), einen Filter und einen Zwischenspeicher. Die von dem Mikrophon 23 aufgenommene Sprache wird durch das Filter mit Tiefpassverhalten bandbegrenzt, digitalisiert und gemäss einer CCITT-Empfehlung für PCM in 8-Bit-Wörter codiert. Die codierten Wörter werden zeitrichtig von einer teilnehmerseitigen zentralen Einheit 37 abgerufen und in die abgehende Leitung eines seriellen Datenbusses 39 eingeblendet, der im folgenden auch als 10-Bit-Bus bezeichnet wird.

In Empfangsrichtung werden die 8-Bit-Wörter mit Hilfe eines Steuertaktes von der zentralen Einheit 37 aus dem 10-Bit-Kanal ausgeblendet und in den Zwischenspeicher der Umwandlungseinheit 35 eingeschrieben. Dort stehen die 8-Bit-PCM-Wörter dann für eine kontinuierliche Digital/ Analog (D/A)-Wandlung zur Verfügung. Anschliessend wird das analoge Signal sprachbandbegrenzt und auf die Hörkapsel 21 gegeben. Die Ümwandlungseinheit 35 wird im Ruhe-und im Rufzustand von der Stromversorgung abgeschaltet.

Ausser den oben genannten Funktionen trennt der Gabelumschalter 25 beim Abheben des Handapparats eine Rufempfangschaltung in der zentralen Einheit 37 ab und schaltet gleichzeitig die Sprechschaltung 20 und die den Codec enthaltende Umwandlungseinheit 35 ein bzw. beim Auflegen des Handapparats ab.

Die Wähleinrichtung 27 weist ausser den üblichen Wähltasten 1 bis 0 zum Eintasten der Rufnummern, das eine direkte Eingabe der Wahlinformation in die zentrale Einheit 37 bewirkt, eine Taste für die Gebührenanzeige, eine Taste für die Zeitanzeige und vier weitere Tasten für beliebig vorzusehende Sonderfunktionen auf.

Die Nummernanzeige 29 weist eine 16ziffriges Display mit entsprechender Ansteuerschaltung auf. Die Anzeige wird mittels codierter Signalisierwörter angesteuert, deren Auswertung in der zentralen Einheit 37 erfolgt. Angezeigt werden können, z.B. die Uhrzeit, die Gebühren, die von dem Teilneh-

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mer gewählte Rufnummer oder auch die Rufnummer des rufenden Teilnehmers.

Die teilnehmerseitige Endeinrichtung 1 enthält auch eine Richtungstrennungseinheit 41 und eine mit einer Belegungs-erkennungsschaltung versehene Stromversorgungseinheit 43. Im betriebslosen Zustand sind die Schaltungsteile der Endeinrichtung stromlos, d.h. die Stromversorgung ist abgeschaltet. Das Aktivieren der Stromversorgung von dem betriebslosen in den Betriebszustand wird von der Belegungserken-nungsschaltung (einem sog. Bitstromdetektor) durchgeführt. Diese Schaltung, die im Ruhezustand nur einen sehr geringen Leistungsbedarf aufweist, schaltet im Belegungsfall die Stromversorgung ein, und zwar entweder:

- ausgelöst durch den von der Vermittlungsstelle gesendeten Bitstrom, oder

- ausgelöst durch Betätigen des Gabelumschalters beim Abheben des Handapparates, oder

- ausgelöst durch Einschalten einer an die digitale Endeinrichtung angeschlossenen Zusatzeinrichtung.

Die zentrale Einheit 37 in der Endeinrichtung 1 hat folgende Aufgaben: das Synchronisieren der Teilnehmer-Endeinrichtung 1, die Aufnahme und Abgabe von Signalisierzeichen, das Steuern der Umwandlungseinheit 35, insbesondere deren Codec, und das Steuern der Zusatzeinrichtung 3, 7, zu der in Fig. 4 nur die Schnittstelle dargestellt ist (vgl. auch Fig. 8).

Einzelheiten der Belegungserkennung und der Stromversorgungseinheit 43 können der deutschen Patentanmeldung P 29 40 617.5 entnommen werden.

Die zentrale Einheit 37 und die anderen Schaltungsteile der Teilnehmer-Endeinrichtung, einschliesslich des Fernsprechapparats 2, sind untereinander durch den Datenbus 39 sowie durch Steuer-Leitungen 47, Ein/Aus-Leitungen 49 und Prioritäts-Leitungen 51, die durch unterschiedliche zeichnerische Darstellungen kenntlich gemacht sind (vgl. Fig. 4 unten), verbunden.

Der Tonrufgenerator 31 wird mit Gleichstrom betrieben. Er wird nach Aktivieren der ferngesteuerten Stromversor-gungs- und Belegungserkennungseinheit 43 mittels eines im Signalisierungskanal ZKS übertragenen und in der zentralen Einheit 37 decodierten Ruf-Steuerzeichen sein- und ausgeschaltet.

Die Endeinrichtung 1 ist für einen modularen Ausbau vorbereitet. Dies wird unter anderem dadurch erreicht, dass der Datenkanal 39 als serieller 10-Bit-Bus ausgebildet ist. An einer durch den Datenbus und durch Steuer- und Signalleitungen gebildeten Schnittstelle I kann die Teilnehmereinrichtung - wie bereits erwähnt - durch eine Zusatzeinrichtung 3,7 und ausserdem durch eine Ergänzungs- oder Komfortausstattung 53 mit zusätzlichen Merkmalen erweitert werden. Als Beispiele für die Komfortausstattung seien ein erweitertes alphanumerisches Tastenfeld, eine alphanumerische Anzeige und darüber hinaus ein Sondertastenfeld genannt (nicht dargestellt).

Aus Fig. 5, die der die Schaltungsbestandteile der Endeinrichtung die gleichen Bezugszeichen aufweisen wie in Fig. 4, sind die einzelnen Leitungen an den verschiedenen Schnittstellen ersichtlich. Im Gegensatz zu der von der Vermittlungsstelle aus ferngespeisten Stromversorgung der Grundausstattung werden die Zusatzeinrichtung 3, 7 und die Komfortausstattung 53 örtlich aus dem 220-V-Netz gespeist.

An der Schnittstelle zu den gegebenenfalls vorhandenen Zusatzeinrichtung 3, 7 und Komfortausstattung 53 sind folgende Leitungen vorgesehen: aktiv (für Signalisierung von der Zusatzeinrichtung) AK, Freigabe (für Signalisierung von der Zusatzeinrichtung) FR, Bittakt TB, Rahmentakt TR, Worttakt TW, kommende Daten (im Binärcode) DE, gehende

Daten (im Binärcode) DA, Abschalten des Codec CA und Stromversorgung ein/aus STZ.

An der Schnittstelle II sind im Falle eines symmetrischen Zweidraht-Anschlusses, wie er in Fig. 5 dargestellt ist, die a-und b-Adern der Teilnehmer-Anschlussleitung 11 vorhanden. Bei symmetrischem Vierdraht-Anschluss, wie er etwa bei grosser Entfernung zwischen dem Teilnehmer und der Vermittlungsstelle verwendet werden kann, wird die Schnittstelle durch die c-, d-, e- und f-Adern der Anschlussleitung 11 gebildet.

Die Schnittstelle III zwischen dem Fernsprechapparat und dem Betriebsteil der Endeinrichtung 1 weist folgende Leitungen auf : Analog-Eingang AE, Analog-Ausgang AA, Stromversorgung Ein/Ausschalten (vom Gabelumschalter aus) STG, Start/Stopp für den Tonruf R, eine Vierfachleitung DT für die Dateneingabe von der Tastatur sowie eine Steuerleitung «Strobe» zu der Tastatur 27, eine Vierfach-Datenlei-tung DD sowie eine Steuerleitung «Strobe» zu der Nummeranzeige 29.

Die Schnittstelle IV weist folgende Leitungen auf: Bittakt TB, Systemtakt TS, Worttakt TW, kommende Daten im Binärcode DE und gehende Daten im Binärcode DA.

Die Schnittstelle V enthält folgende Leitungen: unsymmetrische Anschlussleitung g, auf der die Daten im Leitungscode vorliegen; Stromversorgung ein/aus von der Zusatzeinrichtung aus STZ und von der zentralen Einheit 37 aus STZ, Stromversorgung ein/aus vom Gabelumschalter aus STG. Bei Vierdraht-Anschluss enthält diese Schnittstelle anstelle der Leitung g eine Leitung i für kommende Daten, unsymmetrisch, im Leitungscode und eine Leitung j für gehende Daten, unsymmetrisch im Leitungscode.

Die Schnittstelle VI weist folgende Leitungen auf: Codec ein CE, Lesen (PCM-Wort) L, Schreiben (PCM-Wort) S, Bittakt TB, Konvertertakt (z.B. 128 kHz) TK und Worttakt TW.

Im folgenden werden Einzelheiten der Funktion der Endeinrichtung 1 nach den Fig. 4 und 5 erläutert. Der für die Grundausrüstung der Endeinrichtung erforderliche Betriebsstrom wird über einen in der Stromversorgungseinheit 43 enthaltenen Auskoppelübertrager zwischen der a - und der b-Ader der Teilnehmeranschlussleitung ausgekoppelt, wobei durch einen Parallelregler eine konstante Betriebsspannung eingestellt wird.

Die Stromversorgungseinheit 43 enthält, wie bereits erwähnt, einen Belegungsdetektor, durch welchen ein Bitstrom auf der Anschlussleitung 11 erkannt wird. Es handelt sich um einen Empfänger mit hochohmigem Eingang und Ansprechschwelle. Den erforderlichen geringen Ruhestrom bezieht der Belegungsdetektor aus der in diesem Zustand noch unbelasteten Auskoppelungseinrichtung - hierbei ist der Parallelregler nicht wirksam.

Im Ruhezustand fliesst kein Strom über die Anschlussleitung 11, ausgenommen der geringe Ruhegleichstrom für den Belegungsdetektor. Die Stromversorgung für alle übrigen Einheiten ist abgeschaltet. Sie kann eingeschaltet werden vom Teilnehmer, von der Zusatzeinrichtung 3,7 oder vom Bitstromdetektor (Schnittstellenleitungen STG und STZ).

Mit dem Auskoppelübertrager der Stromversorgungseinheit 43 wird die erforderliche Potentialtrennung und Pegelanpassung zwischen der Anschlussleitung 11 und der Teilnehmer-Endeinrichtung durchgeführt. Innerhalb der Endeinrichtung 1 ist der Übertragungsweg unsymmetrisch geführt (Schnittstellenleitung g in Fig. 5).

Die Endeinrichtung 1 ist durch eine Schutzeinrichtung in der Stromversorgungseinheit 43 gegen auf der Anschlussleitung 11 möglicherweise auftretende Überspannungen geschützt.

Die Stromversorgungseinheit für einen Vierdraht-

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Anschluss unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Stromversorgungseinheit 43 dadurch, dass bei ihr der Strom über je einen Auskoppelübertrager aus den c-, d- und den e-, f-Adern ausgekoppelt wird und dass der Bitstromdetektor den Bitstrom auf der c- und d-Ader überwacht.

Die Richtungstrennungseinheit 41 kann entweder für einen Zweidraht-Anschluss ausgelegt sein und eine Einrichtung enthalten, welche nach einem Zeit- oder einem Frequenzgetrenntlageverfahren oder nach einem Gleichlageverfahren arbeitet, oder sie kann für einen Vierdraht-Anschluss vorgesehen sein, bei dem beide Übertragungsrichtungen in Raumgetrenntlage geführt sind.

In der Richtungstrennungseinheit 41 wird auch die Leitungscodierung durchgeführt.

Der für die Leitungscodierung erforderliche kommende Bittakt wird durch Bitsynchronisierung gewonnen und steht auch für die zentrale Einheit 37 zur Verfügung. Den gehenden Bittakt liefert dagegen die zentrale Einheit 37.

Für die Richtungstrennungsverfahren bei einem Zweidraht-Anschluss gilt folgendes. Bezüglich der Schnittstelle V (Fig. 5) ist grundsätzlich zwischen zwei Arten von Richtungstrennungsverfahren zu unterscheiden : dem Zeitgetrenntlageverfahren und dem Gleichlage- oder Frequenzgetrenntlageverfahren. Bei der ersten Art treten die Signale büschelweise (in sog. «bursts») auf, bei der zweiten Art in kontinuierlicher Form.

Die Richtungstrennungseinheit 41 ist über die Schnittstellenleitung g und den in der Stromversorgungseinheit 43 enthaltenen Übertrager mit der Anschlussleitung 11 verbunden. Sie enthält neben der eigentlichen Richtungstrennungseinheit noch Leitungscodierer und -Decodierer sowie Leitungstreiber und -Empfänger mit den erforderlichen Impulsformer- oder Entzerrungseinrichtungen.

Der in der Endeinrichtung 1 erforderliche Bittakt wird in der Richtungstrennungseinheit 41 aus dem aus der Anschlussleitung ankommenden Bitstrom abgeleitet und wird über die Schnittstellenleitung TB der zentralen Einheit 37 zur Verfügung gestellt.

Die aus der Anschlussleitung 11 ausgekoppelten kommenden Daten werden in der Richtungstrennungseinheit 41 so aufbereitet, dass sie in binärer Form und synchron und die Phase mit dem kommenden Bittakt TB an der Schnittstellenleitung DE zur Verfügung stehen. Der Systemtakt gelangt ebenfalls von der Richtungstrennungseinheit 41 zu der zentralen Einheit 37. Der Worttakt in gehender Richtung wird über die Leitung TW von der zentralen Einheit 37 zur Verfügung gestellt, und zwar in kontinuierlicher Form.

Das Einblenden von gehenden Daten in den 10-Bit-Kanal wird in der Endeinrichtung 1 oder in der Zusatzeinrichtung 3, 7 derart von der zentralen Einheit gesteuert, dass sie synchron und in Phase mit dem Bittakt an der Schnittstellenleitung DA zur Verfügung stehen.

Im Falle der Nachrichtenübertragung über einen Vier-draht-Anschluss arbeitet die Richtungstrennungseinheit 41 im Raumgetrenntlageverfahren. Sie unterscheidet sich dabei von der Richtungstrennungseinheit für den Zweidraht-Anschluss an der Schnittstelle dadurch, dass hier stets ein kontinuierlicher Datenstrom auftritt.

Die in der Umwandlungseinheit 35 enthaltenen Codec und Filter, welche die Analog/Digital- und Digital/Analog-Wandlung der Sprachsignale durchführen, sind auf der analogen Seite an die Mikrophon- und Hörkapsel der Sprechschaltung 20 und auf der digitalen Seite an den 10-Bit-Kanal angeschlossen. Die zentrale Einheit 37 stellt die für den Betrieb des Codecs und zum Einlesen und Auslesen der 8-Bit-PCM-Worte in den bzw. aus dem 10-Bit-Daten-Bus 39 (Fig. 4) erforderlichen Takte zur Verfügung: den Bittakt TB, den Konvertertakt TK und den Worttakt TW.

Die Umwandlungseinheit 35 weist auch Steuereingänge «Konverter ein» CE und «Konverter aus» CA auf. Das Ein-und Ausschalten der Umwandlungseinheit 35 ist erforderlich, um bei aufgelegtem Handapparat den Stromverbrauch zu reduzieren, so dass ein ausreichender Rufstrom zur Verfügung steht, und auch im Falle der Datenübertragung über den Hauptkanal.

Ausserdem werden für den Codec der Umwandlungseinheit 35 Schreib- und Leseimpulse erzeugt. Diese beiden Impulse sorgen für das zeitrichtige Auslesen bzw. Einschreiben des 8-Bit-PCM-Wortes aus dem bzw. in den 10-Bit-Datenstrom. Die Schnittstellenleitung L ist während der ersten 8 Bittaktperioden jedes an der Schnittstellenleitung DE anstehenden 10-Bit-Wortes aktiv geschaltet.

Bei den Daten in gehender Richtung werden die 8-Bit-PCM-Worte in den ersten 8 Bittaktperioden jedes Wortes in den gehenden 10-Bit-Datenbus an der Schnittstellenleitung DA eingeblendet. Der von der zentralen Einheit 37 kommende Schreibbefehl markiert die Lage der einzublendenden 8-Bit-PCM-Worte in dem gehenden PCM-Kanal. Die Schnittstellenleitung S ist während der ersten 8-Bit-Taktperioden jedes 10-Bit-Wortes auf der Schnittstellenleitung DA aktiv geschaltet.

An der Schnittstellenleitung AE, welche zu der Anpassungsschaltung oder Schnittstelleneinrichtung 33 der Sprechschaltung 20 führt, steht das kommende Signal in analoger Form mit definiertem Pegel zur Verfügung. An der Schnittstellenleitung AA, welche von der Schnittstelleneinrichtung 33 kommt, steht das gehende Signal in analoger Form mit definiertem Pegel zur Verfügung.

Die D/A- und A/D-Wandlung in der Umwandlungseinheit 35 erfolgt nach dem A-Gesetz gemäss CCITT-Empfeh-lung G 711. Die übertragungstechnischen Eigenschaften entsprechen der CCITT-Empfehlung G 712.

Die zentrale Einheit 37 enthält eine Synchronisiereinrichtung zum Gewinnen des Rahmentaktes aus dem von der Richtungstrennungseinheit 41 kommenden Bittakt. Sie enthält ausserdem eine Steuerung zur Multiplexbildung für das Einblenden und Auslesen von Information aus dem Hauptkanal HKA und dem Zusatzkanal ZKS, ZKD in den bzw. aus dem 10-Bit-Datenbus 39. Sie liefert die erforderlichen Schreib- und Lesetakte an den Codec und besitzt Einrichtungen zur Anpassung der Signalisierung zwischen den Schaltungsteilen der Grundeinrichtung - Gabelumschalter 25, Wähleinrichtung 27, Nummernanzeige 29 und Tonrufgenerator 31 - und dem Zusatzkanal ZKS, und zwar einschliesslich der Signalaufbereitung. Die genannten Schaltungsteile 25,27, 29,31 sind über jeweils eine Schnittstelleneinrichtung oder Anpassungsschaltung 61, 53,65 bzw. 67 an die zentrale Einheit 37 angeschlossen.

Im Falle dass die Endeinrichtung 1 mit einer Zusatzeinrichtung versehen ist, werden der Bittakt, der Worttakt und der Rahmentakt von der zentralen Einheit 37 über die entsprechenden Leitungen TB, TW und TR der Schnittstelle I der Zusatzeinrichtung 3, 7 zur Verfügung gestellt. Zwei weitere Signale über die Schnittstellenleitungen FR und AK regeln die Priorität zwischen der Fernsprecheinrichtung 2 und der Zusatzeinrichtung 3, 7. In gehender Richtung werden Signalisierzeichen der Fernsprecheinrichtung gegenüber denen der Zusatzeinrichtung grundsätzlich vorrangig übertragen, eine für die Zusatzeinrichtung begonnene Übertragung wird jedoch in jedem Fall zu Ende geführt. Die zentrale Einheit 37 steuert alle zeitlichen Abläufe zwischen dem Datenbus 39 (Schnittstelle IV) der Umwandlungseinheit 35 (Schnittstelle VI), den Signalisierungseinrichtungen des Fernsprechapparats 2 (Schnittstelle II) und der Zusatzeinrichtung 3 oder 7 (Schnittstelle I).

In der zentralen Einheit 37 wird mit Hilfe des kommen5

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den Bittaktes TB aus jedem neunten Bit der kommenden Daten DE ein Synchronisierwort von 8 Bit Länge selektiert. In gehender Richtung wird das Synchronisierwort im neunten Bit der ersten acht Worttaktperioden jeder Rahmentaktperiode in den gehenden Datenstrom DA eingeblendet (vgl.

auch Fig. 3).

Während der Belegungsphase einer Verbindung wird die Synchronisierung dadurch unterstützt, dass in den übrigen Bits des gehenden Datenstromes, welche nicht für das Synchronisierwort in Anspruch genommen sind, ein die Synchronisierung unterstützendes Bitmuster eingeblendet wird. Die Einblendung wird unterbrochen, sobald die Belegungsaufforderung erkannt worden ist. Während der Synchronisierzeit ist auch der ankommende Datenstrom mit einem die Synchronisierung unterstützenden Muster versehen. Dieses Muster ist dazu bestimmt, die Synchronisierung zu beschleunigen.

Die Synchronisierung gilt als gesichert, wenn das Synchronisierwort zweimal hintereinander erkannt wurde. Wird das Synchronisierwort dagegen zweimal hintereinander nicht erkannt, so wird die Synchronisierung von neuem eingeleitet. Nach erfolgter Synchronisierung wird von der zentralen Einheit 37 neben dem Bittakt TB auch der Rahmentakt TR und der daraus abgeleitete Worttakt TW zur Verfügung gestellt, dabei wird der Bittakt in kontinuierlicher Form geliefert.

Bittakt-, Worttakt- und Rahmentaktperiode beginnen gleichzeitig. Eine Rahmentaktperiode ist 32 Worttaktperioden und 320 Bittaktperioden lang.

Nach erfolgter Synchronisierungssicherung wird laufend geprüft, ob im Kopffeld einer Rahmenperiode das Codezeichen für Fernsprechen im kommenden Datenstrom DE enthalten ist. Wird zusammen mit dem Kopffeld für Fernsprechen im Zeichenfeld das Belegungsaufforderungszeichen erkannt, so wird zuerst die Einblendung des die Synchronisierung unterstützenden Bitmusters in den gehenden Datenstrom unterbrochen und dann der Zustand des Gabelumschalters laufend überprüft. So wird vom Ruhezustand ausgehend jeder Wechsel des Gabelumschalters von «aufgelegt» nach «abgehoben» in Form des Belegtzeichens und jeder Wechsel des Gabelumschalters von «abgehoben» nach «aufgelegt» in Form des Auslösezeichens im Zeichenfeld einer Rahmentaktperiode in den gehenden Datenstrom eingeblendet. Hierbei enthält das Kopffeld den Code für Fernsprechen. Das siebte Bit des Kopffeldes dient zur Zeichenfelderkennung: «0» für Steuerzeichen, «1» für ein Symbol aus einem international genormten Alphabet (I.A. Nr. 5).

Zur Steuerung des Codes der Umwandlungseinheit 35 wird ein Leseimpuls L, durch welchen dem Codec mitgeteilt wird, wann jeweils ein 8-Bit-PCM-Wort im Datenbus 39 zur Verfügung steht oder ein Schreibimpuls S erzeugt, durch welchen dem Codec mitgeteilt wird, wann jeweils ein 8-Bit-Wort in den Datenbus 39 eingeblendet werden soll.

Der Rufempfang erfolgt indem dann, wenn zusammen mit dem Kopffeld für Fernsprechen im Zeichenfeld einer Rahmentaktperiode das Zeichen für Rufanschaltung im kommenden Datenstrom DE erkannt wird, ein Speicher an einem Ausgang R zur Rufeinrichtung gesetzt wird. Wird auf die gleiche Weise das Zeichen für Rufabschaltung erkannt, so wird der Speicher zurückesetzt.

Die Nummernanzeige 29 wird folgendermassen gesteuert. Wird zusammen mit dem Kopffeld für Fernsprechen im Zeichenfeld einer Rahmentaktperiode das international genormte Zeichen im kommenden Datenstrom DE erkannt, so werden die letzten vier Bits in paralleler Form zusammen mit einem Ausleseimpuls (strobe) an den Steuerleitungen DD der Anzeigeeinrichtung 29 zur Verfügung gestellt.

Das Wählen wird folgendermassen durchgeführt. Wird mittels der Tasten der Wähleinrichtung 27 über die vier Schnittstellenleitungen DT die zentrale Einheit 37 angesteuert, so werden die dort eingehenden Tastencodezeichen in entsprechende Binärcodezeichen umgewandelt. Die Binärcodezeichen werden zusammen mit dem Zeichen für «Fernsprechen» im Kopffeld im vierten bis siebenten Bit des Zeichenfeldes einer Rahmentaktperiode in den gehenden Datenstrom eingeblendet. Den ersten drei Bits des Zeichenfeldes wird dabei die Bitfolge «110» zugeordnet.

Grundsätzlich wird bei der Signalisierung eine Zeichensicherung durch Paritätsprüfung mit Bestätigung vorgenommen. Bei erhöhter Anforderung an die Zeichensicherung kann im Sicherungsfeld jeder Rahmentaktperiode ein Fehler-erkennungscodezeichen in den gehenden Datenstrom eingeblendet werden. Dieses Codezeichen wird dann empfangssei-tig geprüft und bestätigt.

An der Schnittstelle I zur Zusatzeinrichtung 3 oder 7 werden wie bereits erwähnt der Bittakt, der Worttakt und der Rahmentakt zur Verfügung gestellt (Leitungen TB, TW und TR). Zur Sicherung der Priorität wird die Schnittstellenleitung FR passiv geschaltet, sobald ein vom Gabelumschalter 25 herkommendes Belege- oder Auslösezeichen oder ein von der Wähleinrichtung 27 kommendes Wählzeichen zur Übertragung über den Datenbus 39 zur Verfügung steht. Die Zeichenübertragung wird verzögert, solange die Schnittstellenleitung AK von der Zusatzeinrichtung her aktiv geschaltet ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Übertragung eines möglicherweise bereits von der Zusatzeinrichtung begonnenen Zeichens vervollständigt wird.

Die Schnittstellenleitung FR dient auch zur Information der jeweiligen Zusatzeinrichtung 3 oder 7 über den Betriebszustand der Teilnehmerendeinrichtung. Sie kann nur aktiv geschaltet sein, wenn Synchronisation vorhanden ist und ein Belegungsaufforderungszeichen empfangen wurde.

Die aus den Fig. 6 und 7 ersichtliche Teilnehmer-Anschlussschaltung 15,16 - auch als Teilnehmerschaltung bezeichnet - ist das teilnehmerindividuelle Bindeglied zwischen Teilnehmeranschluss, d.h. Teilnehmer-Endeinrichtung 1 und - Anschlussleitung 11, den weiteren Einrichtungen der Vermittlungsstelle - wie die Steuerung, das Koppelfeld usw. (in der Zeichnung nicht dargestellt) - und der Zusatzdiensteinrichtung 17. Die einzelnen Schaltungsteile, die einen ähnlichen Aufbau und ähnliche Funktionen wie die entsprechenden Teile der Endeinrichtung 1 aufweisen, sind mit entsprechenden, um eine Hunderter-Ziffer ergänzten Bezugszeichen versehen. Es sind dies im wesentlichen eine zentrale Einheit 137, eine Richtungstrennungseinheit 141 und eine Stromversorgungseinheit 143, welche auch hier durch einen seriellen Datenbus 139, durch Steuerleitungen 147, durch Ein/AusLeitungen 149 sowie durch Prioritätsleitungen 151 (vgl. Fig. 6) miteinander verbunden sind.

Die Grundausführung 16 der Anschlussschaltung 15 ist so ausgeführt, dass sie über eine sehr geringe Anzahl von Steckverbindungen an die Vermittlungsstelle und an die Zusatzdiensteinrichtung 17 angeschlossen werden kann. Diese Vereinfachung wird unter anderem dadurch erreicht, dass der Takt der Vermittlungsstelle als Bezugs- oder Systemtakt verwendet wird und dass der serielle 10-Bit-Datenbus verwendet wird.

Die Stromversorgungseinheit 143 kann für einen Zwei-Draht-Anschluss (in der Zeichnung dargestellt) oder einen Vier-Draht-Anschluss ausgebildet sein. Sie enthält Übertrager zur Einkopplung des Speisestromes in die Teilnehmeranschlussleitung 11, wobei im ersten Fall der Strom in die a-und b-Ader und in dem letzten Fall in die c-, d-, e- und f-Ader eingekoppelt wird.

Die Stromversorgungseinheit ist auch hier mit einer Bele-gungserkennungsschaltung in Form eines Bitstromdetektors versehen (bei Vierdraht-Betrieb nur in kommender Richtung), der anspricht, wenn der Teilnehmeranschluss belegt wird.

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Der Belegungszustand wird über eine Steuerleitung angezeigt.

Der in die Adern der Anschlussleitung 11 eingekoppelte Strom wird durch einen Serienregler auf einen bestimmten konstanten Wert eingestellt. Der den Belegungszustand auf der Anschlussleitung 11 überwachende und dem Übertragungsweg parallel geschaltete Bitstromdetektor ist gleich aufgebaut wie der Bitstromdetektor der teilnehmerseitigen Stromversorgungseinheit 41. Er besteht aus einem Empfänger mit hochohmigem Eingang und Ansprechschwelle. Ein festgestellter Belegungszustand wird über eine Schnittstellenleitung BK (Fig. 7) angezeigt.

Mit dem Einkoppelübertrager wird die erforderliche Potentialtrennung und Pegelanpassung zwischen der Anschlussschaltung 15 und der Anschlussleitung 11 durchgeführt. Innerhalb der Anschlussschaltung 15 ist der Übertragungsweg unsymmetrisch geführt (vgl. Schnittstellenleitung g in Fig. 7).

Die Anschlussschaltung 15 und alle nachfolgenden Einrichtungen sind durch Schutzeinrichtungen in der Stromversorgungseinheit 143 vor möglicherweise auf der Anschlussleitung 11 auftretenden Überspannungen geschützt.

Die Stromversorgungseinheit für einen Vierdraht-Anschluss unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen dadurch, dass hier der Strom über je einen Einkoppelübertrager in die c-, d- und die e-, f-Adern eingekoppelt wird, und dass der Bitstromdetektor den Bitstrom an den e- und f-Adern überwacht.

Die Richtungstrennungseinheit 141 entspricht der der Endeinrichtung 1. Sie kann entweder für einen Zweidraht-Anschluss ausgeführt sein, und eine Trenneinrichtung enthalten, welche nach einem Zeit- oder Frequenzgetrenntlageverfahren oder aber nach einem Gleichlageverfahren arbeitet, sie kann aber auch für einen Vierdraht-Anschluss vorgesehen sein.

Die Richtungstrennungseinheit 141 enthält Leitungstreiber und Empfänger. In ihr wird auch die Leitungscodierung durchgeführt. Der dazu erforderliche Bittakt wird in gehender Richtung aus dem Takt der Vermittlungsstelle (sog. Mastertakt) gewonnen und steht auch der zentralen Einheit 137 zur Verfügung.

Von der teilnehmerseitigen Richtungstrennungseinheit 41 unterscheidet sich die Einheit 141 nur dadurch, dass hier der Leitungscodierer im Ruhezustand abgeschaltet ist und von dem Belegungsdetektor in der Stromversorgungseinheit 143, von der Vermittlungsstelle oder von der Zusatzdiensteinrichtung 17 her eingeschaltet werden kann. Hierzu sind drei Schnittstellenleitungen BK, BGV und BGZ vorhanden, die zu einer noch zu beschreibenden Stromquelle führen (Fig. 7). Damit die Laufzeitverzögerung auf der Anschlussleitung 11 keinen Einfluss auf die Taktzuordnung hat, wird im eingeschwungenen Zustand ein Phasenabgleich vorgenommen.

Da die zentrale Einheit 137 wie erwähnt von der Vermittlungsstelle getaktet wird, arbeitet die Amtsseite des digitalen Teilnehmeranschlusses als sog. «master» und die Teilnehmerseite als sog. «slave». Durch einen Block 150 sind in der Zeichnung Bestandteile der Vermittlungsstelle - wie die Steuerung und das Koppelfeld - angedeutet, die über eine Steuerleitung TS mit dem Systemtakt versorgt werden (Fig. 6).

Die zentrale Einheit 137 enthält Einrichtungen zum Erzeugen des Synchronisiermusters, zur Erkennung der Synchronisation und zur Multiplexbildung für das Einblenden und Auslesen von Information aus dem Haupt- und dem Zusatzkanal in den bzw. aus dem 10-Bit-Datenbus. Der Hauptkanal wird fest der Vermittlungsrichtung, der Zusatzkanal für Daten fest der Zusatzdiensteinrichtung 17 zugeordnet. Der Zusatzkanal für Signalisierung ZKS in kommender Richtung wird je nach dem Kopffeld eines Signalisierungswortes in Richtung Fernsprechvermittlungsstelle oder in Richtung Zusatzdiensteinrichtung 17 geleitet. Der Datenfluss ist somit eindeutig gesteuert. An der Schnittstelle XII zur Richtungstrennungseinheit 141 wird der 10-Bit-Kanal übertragen. An der Schnittstelle XIV zur Vermittlungsstelle 140 werden nur der Hauptkanal und die ihm zugeordnete Signalisierung 5 übertragen und an der Schnittstelle XV zur Zusatzdiensteinrichtung wird wiederum der 10-Bit-Bus hingeführt. Die Schnittstellen XIV und XV werden mit dem Systemtakt von 2048 kHz betrieben.

Für die Signalisierung in gehender Richtung steuert die io zentrale Einheit 137 auch die Priorität zwischen Vermittlungseinrichtung 150 und Zusatzdiensteinrichtung 17, und zwar stets zu Gunsten des Fernsprechens. Die zentrale Einheit 137 steuert alle zeitlichen Abläufe zwischen dem Datenbus 139 (Schnittstelle XIII), der Vermittlungseinrichtung (Schnitt-15 stelle XIV) und der Zusatzdiensteinrichtung (Schnittstelle XV).

Der Systemtakt, der Worttakt und der Rahmentakt stehen an den Leitungen TS, TW und TR der Schnittstelle XIV zur Verfügung. Der Bittakt (80 kHz) und alle zur Multiplexbil-2o dung und Zeitlagenumordnung erfoderlichen Schreib- und Lesetakte werden von diesen Takten abgeleitet. Bittakt-, Worttakt- und Rahmentaktperiode beginnen gleichzeitig.

Das Synchronisiermuster wird in der zentralen Einheit 137 erzeugt, indem das fest vorgegebene Synchronisierwort in 25 das neunte Bit der ersten 8 Worttaktperioden jeder Rahmentaktperiode in den gehenden Datenstrom DA eingeblendet wird. In umgekehrter Richtung wird aus jedem neunten Bit der kommenden Daten DE das von der Teilnehmerendeinrichtung 1 wieder zurückgesendete Synchronisierwort selek-3o tiert.

In den übrigen Bits des gehenden Datenstromes, welche nicht für das Synchronisierwort in Anspruch genommen sind, wird ein die Synchronisierung unterstützendes Bitmuster eingeblendet. Die Einblendung wird unterbrochen, sobald Syn-35 chronisation vorhanden ist. Während der Belegungsphase ist auch der ankommende Datenstrom DA mit einem die Synchronisierung unterstützenden Muster versehen. Dieses Muster wird ausgewertet und dazu verwendet, die Synchronisierung zu beschleunigen. Die Synchronisierung gilt als gesi-40 chert, wenn das Synchronisierwort zweimal hintereinander erkannt worden ist. Wird das Synchronisierwort zweimal hintereinander nicht erkannt, so wird die Synchronisierung von neuem eingeleitet.

Nach dem Erkennen der Synchronisierung wird im Zei-45 chenfeld einer Rahmentaktperiode ein Belegungsaufforderungszeichen in den gehenden Datenstrom eingeblendet, und zwar zusammen mit dem Code für «Fernsprechen» im Kopffeld eines Signalisierwortes.

Der Hauptkanal in der Schnittstellenleitung DE des so Datenbusses 139 ist dem 8-Bit-Kanal der Vermittlungseinrichtung an der Schnittstellenleitung HE zugeordnet. Umgekehrt ist der 8-Bit-Kanal der Vermittlungseinrichtung 150 an der Schnittstellenleitung HA fest dem Hauptkanal innerhalb des 10-Bit-Kanals an der Schnittstellenleitung DA zugeord-55 net. Hierbei wird der logische Zustand der ersten 8 Bit jeder Worttaktperiode im 10-Bit-Kanal in die ersten 8 Bits einer entsprechenden Worttaktperiode des 8-Bit-Kanals übertragen und umgekehrt. Die zentrale Einheit 137 enthält die dafür erforderlichen Speicher.

6o Wird an der Schnittstellenleitung DE im Kopffeld einer Rahmentaktperiode des Codezeichen für «Fernsprechen» erkannt, so wird der logische Zustand der 8 Bits des Zeichenfeldes in das zweite bis neunte Bit einer zugeordneten Rahmentaktperiode des Signalisierungskanals an der Schnittstel-65lenleitung SE übertragen. Hierbei wird im ersten Bit der Signalisierungszustand (logisch 1) angezeigt. Wird das Kopffeld für Fernsprechen nicht erkannt, so wird der logische Zustand der 16 Bits des Kopf- und Zeichenfeldes in das

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zweite bis siebzehnte Bit einer zugeordneten Rahmentaktperiode des Datenkanals DE der Zusatzdiensteinrichtung 17 übertragen. In gehender Richtung wird der Zusatzkanal für Signalisierung entsprechend der Priorität entweder von der Vermittlungseinrichtung 150 oder von der Zusatzdiensteinrichtung 17 in Anspruch genommen.

Wird an der Schnittstellenleitung SA im ersten Bit einer Rahmentaktperiode der Zustand logisch 1 erkannt, so wird der Zustand des zweiten bis neunten Bits im Zeichenfeld einer Rahmentaktperiode in den 10-Bit-Kanal an der Schnittstellenleitung DA eingeblendet, und zwar zusammen mit dem Code für «Fernsprechen» im Kopffeld. Sonst wird der Zustand des zweiten bis siebzehnten Bits des Datenkanals an der Schnittstellenleitung DA der Schnittstelle XV in das Kopf- und Zeichenfeld übertragen.

Der Zusatzkanal für Daten in dem 10-Bit-Kanal an der Schnittstellenleitung DE ist fest dem Datenkanal der Zusatzdiensteinrichtung an der Schnittstelle XV zugeordnet. Umgekehrt ist der Datenkanal der Zusatzdiensteinrichtung an der Leitung DA der Schnittstelle XV fest dem Zusatzkanal für Daten im 10-Bit-Kanal an der Schnittstellenleitung DA zugeordnet. Hierbei wird der logische Zustand des zehnten Bits jeder Worttaktperiode des 10-Bit-Kanales in das erste Bit einer entsprechenden Worttaktperiode des Datenkanales der Zusatzdiensteinrichtung übertragen und umgekehrt.

Bei der Signalisierung im 10-Bit-Kanal wird grundsätzlich eine Zeichensicherung durch Paritätsprüfung mit Bestätigung vorgenommen. Bei erhöhten Sicherungsanforderungen kann im Sicherungsfeld jeder Rahmentaktperiode ein Fehlererkennungscode in den gehenden Datenstrom eingeblendet werden. Dieser Code wird dann empfangsseitig geprüft und bestätigt.

Sobald an der Leitung SA der Schnittstelle XIV im ersten Bit einer Rahmentaktperiode der logische Zustand 1 erkannt wird, wird die Leitung FR an der Schnittstelle XV solange passiv geschaltet, bis das zur Verfügung gestellte Zeichen in den 10-Bit-Kanal eingeblendet ist. Sofern die Schnittstellenleitung AK aktiv geschaltet ist, wird die Zeichenübertragung entsprechend verzögert. Auf diese Weise ist sichergestellt,

dass die Übertragung eines eventuell bereits von der Zusatzdiensteinrichtung 17 her begonnenen Zeichen vervollständigt wird. Die Schnittstellenleitung FR kann nur aktiv geschaltet werden, wenn Synchronisation vorhanden ist.

An der Schnittstelle XV sind neben der Leitung TB für den Bittakt Leitungen TRE und TRS für den Rahmentakt in Empfangs- bzw. Senderichtung sowie Leitungen TWE und TWS für den Worttakt in Empfangs- bzw. in Senderichtung vorhanden.

Zur Stromversorgung des Teilnehmeranschlusses dient eine zentrale Konstantstromquelle 155 die über Leitungen BK, BGZ und «aus» ein- bzw. ausgeschaltet werden kann. Der von ihr gelieferte Konstantstrom wird in der Stromversorgungseinheit 143 in die Anschlussleitung 11 eingekoppelt.

Einzelheiten der Zusatzeinrichtung zu der teilnehmerseitigen Endeinrichtung 1 sind aus Fig. 8 ersichtlich. Es gibt von ihnen zwei verschiedene Arten: Zusatzeinrichtungen 3, 3A für Datenübertragung über den Hauptkanal und Zusatzeinrichtungen 7,7A für Datenübertragung über den Zusatzkanal (vgl. auch Fig. 1). Bei den Zusatzeinrichtungen 3,3 A handelt es sich hauptsächlich um Datenübertragungseinrichtungen mit V- oder X-Schnittstellen gemäss CCITT-Empfehlungen. Die Zusatzeinrichtungen 7,7A können dagegen sehr vielfältiger Art sein, wie etwa Bildschirmtext-, Fernschreib-, Telefax-Geräte usw.

Die Zusatzeinrichtungen 3,3A, 7 und 7A sind jeweils über Schnittstelleneinrichtungen 157, 159, 161 bzw. 163 an die Endeinrichtung 1 angeschaltet. Die Schnittstelle enthält, wie bereits erwähnt, den Datenbus 39, die Steuerleitungen 47, die

Leitungen 49 zum Ein- und Ausschalten der Endeinrichtung 1 sowie die Leitungen 51 zum Sichern der Priorität.

Für die Signalisierung in gehender Richtung ist grundsätzlich die Priorität der Endeinrichtung 1 vorgegeben. Sind mehr als eine Zusatzeinrichtung 3,3A oder 7,7A vorhanden, so wird durch Leitungen 165 bzw. 167 die Priorität zwischen den jeweiligen Zusatzeinrichtungen gesichert.

Die Schnittstellen 161 und 163 für Datenübertragung über den Zusatzkanal enthalten Einrichtungen zum Einblenden und Auslesen von Belegungszeichen und Auslösezeichen in gehender bzw. aus kommender Richtung in den bzw. aus den 10-Bit-Datenbus. Bei gehender Belegung wird die Stromversorgungseinheit 43 in der Endeinrichtung 1 eingeschaltet. Ausserdem sind Einrichtungen zum Einblenden und Auslesen in den bzw. aus den Datenbus 39 vorhanden, so dass der Zusatzkanal für Daten als transparenter 8-kbit/s-Kanal einschliesslich Takt zur Verfügung steht.

Für das Einblenden bzw. Auslesen erforderliche Schreibund Lesetakte werden von Bittakt, Rahmentakt und Worttakt abgeleitet.

Die Einrichtungen 169 und 171, mit denen die Schnittstelleneinrichtungen 161 bzw. 163 auf die Schnittstellenleitungen 39,47,49 und 51 zugreifen, sind in der Zeichnung gestrichelt dargestellt. Entsprechendes gilt für die Zugriffseinrichtungen 173 und 175 der Schnittstellenschaltungen 157 bzw. 159.

Für den Fall, dass aus Gründen der Prioritätssicherung zu Gunsten der Endeinrichtung 1 die Signalübertragung verzögert werden muss, sind entsprechende Zwischenspeicher vorgesehen. Die Schnittstellenschaltungen 161,163 enthalten ausserdem Einrichtungen (Codewandler, Speicher usw.) zur Anpassung des Datenkanals der jeweiligen Zusatzeinrichtung an den Zusatzkanal für Daten, welcher vom allgemeinen Teil der Schnittstelleneinrichtung her in transparenter Form zur Verfügung steht. Ausserdem findet hier die endgültige Anpassung an die jeweils in der Zusatzeinrichtung 7,7 A übliche Belegungsart statt.

Die Schnittstellenschaltungen 157, 159 für Datenübertragung über den Hauptkanal enthalten Einrichtungen (Codewandler, Speicher usw.) zur Anpassung des Datenkanals der Zusatzeinrichtung an den 10-Bit-Datenbus. Die hierzu erforderlichen Schreib- und Lesetakte werden von den Bit- und dem Worttakt abgeleitet.

Mit Belegen des Hauptkanals HKA durch Datendienste über die Zusatzeinrichtung 3 wird über die jeweilige Schnittstellenschaltung der Codec in der Umwandlungseinheit 35 der Endeinrichtung 1 abgeschaltet. Die Zusatzeinrichtung wird nur freigegeben, wenn Synchronisation vorhanden ist.

Der Aufbau der zentralen Einheit 37 und der Umwandlungseinheit 35 der teilnehmerseitigen Endeinrichtung 1 sind aus Fig. 9 ersichtlich. Die zentrale Einheit 37 enthält im wesentlichen einen Sender 171, eine Steuerung 173, eine Taktversorgung 175 und einen Empfänger 177, die durch entsprechende Leitungen untereinander verbunden sind. Der Sender 171 enthält einen Sendespeicher 179, eine Synchronisierschaltung 181 und eine Signalcodierschaltung 183. Der Empfänger 177 weist einen Empfangsspeicher 185, eine Synchronisierschaltung 187 und eine Signaldecodierschaltung 189 auf.

Die die zentrale Einheit mit den weiteren Schaltungsteilen der Endeinrichtung 1 verbindenden Schnittstellenleitungen entsprechen den Schnittstellenleitungen von Fig. 5, wie durch die strichpunktierte angedeuteten Schnittstellen I, III, IV und VI kenntlich gemacht ist. An der Schnittstelle VI zwischen der zentralen Einheit 37 und der Umwandlungseinheit 35 sind die Leitungen L zur Übertragung von Leseimpulsen und S zur Übertragung von Schreibimpulsen zu einer gemeinsamen Leitung LIS zusammengefasst.

Über die Schnittstelle I kann die zentrale Einheit 37 mit den Zusatzeinrichtungen 3 und 7 sowie mit der Ergänzungs8

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ausstattung 53 verbunden werden, über die Schnittstelle III ist sie mit dem Fernsprechapparat 2 verbunden, über die Schnittstelle'IV ist sie an die Richtungstrennungseinheit 41 angeschlossen und eine Leitung «aus» dient zum Ausschalten der Stromversorgungseinheit 43.

Die Umwandlungseinheit 35 enthält einen das Sprachband begrenzenden Filter 191, ein die D/A- und A/D-Wandlung durchführenden Codec 193 sowie einen Speicher 195, in dem die digitalisierten Sprachsignale in gehender und kommender Richtung zwischengespeichert werden.

Aus Fig. 10 ist der Aufbau der zentralen Einheit 137 der vermittlungsseitigen Teilnehmer-Anschlussschaltung 15 ersichtlich. Sie enthält einen Empfänger 197, eine Steuerung 199, eine Taktversorgung 201 und einen Sender 203, die durch entsprechende Leitungen untereinander verbunden sind.

Der Empfänger 197 weist einen Empfangsspeicher 205, einen Sendespeicher 207, eine Signaldecodierschaltung 209, eine Synchronisierschaltung 211 sowie eine Signaldecodierschaltung 213 auf.

Der Sender 203 weist einen Sendespeicher 207, einen Empfangsspeicher 217, eine Signalcodierschaltung 219, eine Synchronisierschaltung 221 sowie eine Signaldecodierschaltung 223 auf.

Die Schnittstellenleitungen, die die zentrale Einheit 137 mit den weiteren Schahungsteilen der Anschlussschaltung 15 verbinden, sind die gleichen wie in Fig. 7 und dort bereits zum Teil erläutert worden. Dies ist auch durch die strichpunktiert angedeuteten Schnittstellen XIII, XIV und XV kenntlich gemacht. Über die Schnittstelle XIII ist die zentrale Einheit 137 mit der Richtungstrennungseinheit 141 verbunden. Über die Schnittstelle XIV ist sie an die Einrichtungen 150 der Vermittlungsstelle angeschlossen und über die Schnittstelle XV kann sie mit der Zusatzdiensteinrichtung 17 verbunden werden, die die Verbindung zwischen dem Hauptkanal im Falle der Datenübertragung sowie dem Zusatzkanal für Datenübertragung mit den verschiedenen Datennetzen oder z.B. mit der Bildschirmtext-Zentrale herstellen. Eine mit «aus» gekennzeichnete Leitung dient zum Ausschalten der Stromquelle 155.

Die an den Schnittstellen XI bis XV der Fig. 7 und 10 vorgesehenen Leitungen werden nun im Zusammenhang aufgeführt. An der Schnittstelle XI sind es bei dem in der Zeichnung dargestellten symmetrischen Zweidraht-Anschluss die a - und b-Adern der Teilnehmer-Anschlussleitung 11. Im Falle eines symmetrischen Vierdraht-Anschlusses sind hier die c-, d-, e- und f-Adern vorhanden.

An der Schnittstelle XII ist bei einem Zweidraht-Anschluss eine Leitung g für die unsymmetrische Übertragung im Leitungscode, im Falle des Vierdraht-Anschlusses sind eine Leitung i für kommende Daten, unsymmetrisch, im Leitungscode sowie eine Leitung j für gehende Daten, unsymmetrisch, im Leitungscode vorgesehen. Ausserdem eine Leitung BK für Belegung kommend und eine Leitung SV für die Konstantstromversorgung.

An der Schnittstelle XIII sind Leitungen vorhanden: TS für den Systemtakt, TB für den Bittakt, TW für den Worttakt, DE für kommende Daten im Binärcode und DA für gehende Daten im Binärcode. Die Schnittstelle XIV weist folgende Leitungen auf : TS, TW und TR für den System-, Wort- bzw. Rahmentakt, SE für Signalisierung kommend, SA für Signalisierung gehend, HE für Hauptkanal kommend, HA für Hauptkanal gehend und BGV für Belegen von der Vermittlungseinrichtung 150 aus.

An der Schnittstelle XV sind folgende Leitungen vorgesehen: BGZ für Belegen von der Zusatzdiensteinrichtung 17 aus, DA für gehende Daten im Binärcode, DE für kommende

Daten im Binärcode, FR zur Freigabe (für Signalisierung von der Zusatzdiensteinrichtung), AK zum Aktiv-Schalten (für Signalisierung von der Zusatzdiensteinrichtung), TB für den Bittakt, TWS für den Worttakt in Senderichtung, TBS für den Bittakt in Senderichtung, TWE für den Worttakt in Empfangsrichtung, TRS für den Rahmentakt in Senderichtung und TRE für den Rahmentakt in Empfangsrichtung.

Sowohl die zentrale Einheit 37 als auch die zentrale Einheit 137 sind als reine Hardwareschaltungen ausgeführt, die aus handelsüblichen aktiven und passiven Bauelementen gebildet werden können, zweckmässigerweise als integrierte Schaltung ausgeführt sind.

Der Zusatzdatenkanal ZKD (vgl. Fig. 1) kann entweder zu der Übertragung eines Datendienstes (z.B. Bildschirmtext, Teletex oder Telefax) zu einer Zeit verwendet werden, wobei aber zu verschiedenen Zeiten verschiedene Dienste übermittelt werden können, es ist aber auch möglich, dass Verbindungen für die verschiedenen Dienste gleichzeitig hergestellt werden, wobei den einzelnen Diensten ein fester Unterrahmen zugeteilt wird.

Im Signalisier- und Synchronisierkanal ZKS können neben der Signalisierung für den Hauptkanal HKA und den Zusatzdatenkanal ZKD weitere Signale zwischen einem Teilnehmer und einer zentralen Einrichtung, z.B. einer Alarmzentrale, ausgetauscht werden.

Die Kanaleinteilung bei der Nachrichtenübermittlung kann auch folgendermassen erfolgen : ein Hauptkanal mit 64 kbit/s, ein Synchronisierkanal mit 2 kbit/s und ein Zusatzdaten- und Signalisierkanal mit 14 kbit/s, wobei die Zusatzdaten und die Signalisierdaten gleichberechtigt als Informationspakete, gegebenenfalls für mehrere Dienste gleichzeitig, übertragen werden.

Durch das Aufteilen der Endeinrichtung 1 und der Anschlussschaltung 15 in mehrere Funktionseinheiten und durch das eindeutige Festlegen von Schnittstellen wird ein modularer Aufbau des erfindungsgemässen Nachrichtenübermittlungssystem ermöglicht. Insbesondere kann das System an verschiedene Richtungstrennungsverfahren angepasst werden, indem die auf einer Leiterplatte angeordnete Richtungstrennungseinheit 41 bzw. 141 ausgetauscht wird. Die Trennung der Grundausführung der Endeinrichtung 1 von den über die Schnittstelle I (Fig. 5 und 6) durch einfache Steckverbindungen anschliessbaren Komfortausstattung 53, Zusatzeinrichtung 3 für Datenübertragung über den Hauptkanal und Zusatzeinrichtung 7 für Datenübertragung über den Zusatzkanal ermöglicht eine Fernspeisung des Fernsprechapparats in der Grundausführung über die Amtsleitung. Dagegen werden die Zusatzeinrichtungen und die Komfortausstattung ortsgespeist.

Während einer voraussichtlich noch länger dauernden Übergangszeit wird das an sich anzustrebende volldigitalisierte Fernsprechnetz noch nicht vorhanden sein. Man wird deshalb möglicherweise digitale Teilnehmeranschlüsse in Verbindung mit analogen Ortsvermittlungsstellen betreiben müssen. In solchen Fällen muss zwischen die jeweiligen Teil-nehmer-Anschlussschaltung 15 und die analoge Vermittlungsstelle eine geeignete Anpassungeinrichtung eingefügt werden, die u.a. für eine D/A- und A/D-Wandlung und die Signali-sierungsanpassung sorgt.

Die aus Fig. 11 in vereinfachter Darstellung ersichtliche erfindungsgemässe Teilnehmer-Endeinrichtung 1A ist mindestens mit folgenden peripheren Einrichtungen versehen: die eine Hörkapsel und eine Sprechkapsel enthaltende Sprechschaltung 20, den Gabelumschalter 25, die Wähleinrichtung 27 und die einen Tonrufgenerator enthaltende Rufeinrichtung 31. Die Endeinrichtung 1A kann darüber hinaus mit einer Nummern-Anzeige und auch mit einer Komfortausstattung

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Die die zum Abwickeln einer Fernsprechverbindung erforderlichen Signale verarbeitende und die Übertragung der digitalisierten Sprachsignale über die Teilnehmer-Anschlussleitung 11 steuernde zentrale Einheit 237 enthält den Empfänger 197, der die ankommenden Signale verarbeitet, den Sender 203, der die abgehenden Signale verarbeitet, sowie die diese beiden Einrichtungen versorgende Steuerung 199 mit Taktversorgung 201.

Eine die Verbindung zur Teilnehmer-Anschlussleitung 11 herstellende Leitungsendeinrichtung 231 enthält eine Stromversorgungseinheit zur Auskopplung des von der Vermittlungsstelle kommenden Speisestromes und zur Konstanthaltung der Versorgungsspannung. Die Versorgungsspannung wird den vorstehend aufgeführten Schaltungsbestandteilen der Teilnehmer-Endeinrichtung 1A zugeführt. Die Leitungsendeinrichtung 231 schliesst gegebenenfalls auch die Richtungstrennungseinheit 41 der Endeinrichtung 1 (Fig. 4) ein.

Der Ruftongenerator 31 wird zentral von der Vermittlungsstelle mittels eines in dem Empfänger 197 ausgewerteten Signalisierwortes ein- und ausgeschaltet. Da während des Rufvorgangs nicht alle aus Fig. 11 ersichtlichen Schaltungsteile der Endeinrichtung 1A in Betrieb sein müssen, können sie ganz oder teilweise von der Stromversorgung abgetrennt werden. Abschaltbar sind die einen Codec und Filter enthaltende Umwandlungseinheit 35 und der Sender 203 der zentralen Einheit 237. Diese Teile müssen nur eingeschaltet sein, wenn der Teilnehmer seinen Handapparat abgenommen hat und wenn Synchronismus zwischen der Vermittlungsstelle und der Teilnehmer-Endeinrichtung 1A hergestellt ist.

Eine Schalteinrichtung 233, die in dem Ausführungsbeispiel aus einem UND-Verknüpfungsglied besteht, weist zwei Eingänge auf, von denen der eine mit dem Ausgang des Gabelumschalters 25 und der andere mit einem Signalausgang des Empfängers 197 verbunden ist. Von dem Gabelumschalter 25 wird ein Ausgangssignal G geliefert, das dann den logischen Zustand « 1 » annimmt, wenn der Handapparat

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abgehoben ist. Von dem Empfänger 197 wird ein Signal SYN geliefert, das dann logisch « 1 » ist, wenn die Synchronisation zwischen der Vermittlungsstelle und der Teilnehmer-Endeinrichtung 1A erreicht ist. Liegen beide Signale G und SYN an 5 ihren Eingängen an, so gibt die Schaleinrichtung 233 ein Ausgangs* oder Einschaltsignal E ab, das der Umschalteinrichtung 35 und/oder dem Sender 203 der zentralen Einheit 237 zugeführt wird und die Versorgungsspannung in diesen Schaltungsteilen einschaltet.

io Sind die Schaltkreise z.B. in CMOS-Technologie ausgeführt, so erfolgt das Einschalten dadurch, dass sämtliche dynamischen Eingänge dieser Schaltungsteile freigegeben werden. Der Leistungsbedarf von CMOS-integrierten Schaltkreisen ist im statischen Zustand äusserst gering, da der 15 grösste Teil ihres Energiebedarfs durch dynamische Vorgänge, insbesondere durch Umladungen der Kapazitäten, bestimmt wird. Das Umschalten vom Betriebszustand in einen fast stromlosen Ruhezustand kann infolgedessen auch durch Sperren der dynamischen Signaleingänge erfolgen. 20 Zum Sperren dieser Signaleingägne können einfache Gatter verwendet werden.

Der Leistungsbedarf für die Rufeinrichtung beträgt etwa 50 mW. Durch Abschalten der Umwandlungseinheit 35 und gegebenenfalls des Senders 203 oder Teile davon können 25 ebenfalls etwa 50 mW eingespart werden. Wenn während des Rufs soviele Schaltungsteile abgeschaltet werden, dass die eingesparte Leistung der Rufleistung entspricht, ist der gesamte Leistungsbedarf der Teilnehmer-Endeinrichtung 1A während des Rufvorgangs und während des Gespächs kon-30 stant. Es treten somit keine Leistungsbedarfspitzen auf, die bei grosser Entfernung zwischen der Vermittlungsstelle und dem Teilnehmer nicht mehr über die Anschlussleitung übertragen werden könnten. Durch die erfindungsgemässe Teilnehmer-Endeinrichtung wird entweder die «Reichweite» des 35 Fernsprechnetzes erhöht oder die zur Speisung der Endeinrichtung zur Verfügung stehende Leistung vergrössert.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

653 195 PATENTANSPRÜCHE

1. Digitale Telefonteilnehmer-Endeinrichtung, die über eine Anschlussleitung mit der Teilnehmer-Anschlussschaltung einer Vermittlungsstelle verbunden ist und eine zentrale Einheit aufweist, durch die die Übertragung digitaler Nachrichtensignale über die Anschlussleitung gesteuert wird, und die versehen ist mit einer Rufeinrichtung, einer Wähleinrichtung, einem Gabelumschalter sowie einer Sprechschaltung und einer mit dieser verbundenen Umwandlungseinheit, in der eine Analog/Digital-Wandlung der Sprachsignale erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Schalteinrichtung (233) versehen ist, an deren einem Eingang ein den Zustand des Gabelumschalters (25) anzeigendes erstes Signal (G) und an deren anderem Eingang ein die Synchronisation der Endeinrichtung (1A) anzeigendes zweites Signal (SYN) anliegt und die bei abgehobenem Zustand des Gabelumschalters (25) und bei vorhandener Synchronisation ein Ausgangssignal (E) abgibt, durch das die Stromversorgung von Schaltungsteilen der Endeinrichtung (1A) eingeschaltet wird.

2. Endeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Ausgangssignal (E) der Schalteinrichtung (233) die Umwandlungseinheit (35) eingeschaltet wird.

3. Endeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Ausgangssignal (E) der Schalteinrichtung (233) eine die abgehenden Signale verarbeitende Sendeeinrichtung (203) der zentralen Einheit (237) eingeschaltet wird.

4. Endeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Synchronisation der Endeinrichtung (1A) mit der vermittlungsseitigen Anschlussschaltung (15, 16) anzeigende zweite Signal (SYN) von einer die ankommenden Signale verarbeitenden Empfangseinrichtung (197) der zentralen Einheit (237) abgegeben wird.

5. Endeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (233) als UND-Verknüpfungsglied ausgebildet ist.