CH662458A5

CH662458A5 - Digitale multiplex-einrichtung.

Info

Publication number: CH662458A5
Application number: CH92/84A
Authority: CH
Inventors: Reijo Ahola
Original assignee: Nokia Oy Ab
Priority date: 1982-05-03
Filing date: 1983-04-29
Publication date: 1987-09-30
Also published as: SE8307174D0; DE3342777T1; FI821550A0; GB2130455A; FR2526251A1; GB2130455B; US4574373A; CA1199432A; FR2526251B1; GB8333701D0; SE437204B; BE896637A; FI64874B; WO1983003937A1; JPS59500793A; NL8320143A; FI64874C; SE8307174L

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine digitale Multiplex-Einrichtung zum Verteilen oder Vermitteln eines digitalen Informationsflusses, für den durch Verwendung einer synchronen Zeitmultiplextechnik ein vorhandener Kanal mehrfach ausgenützt wird, wobei die Einrichtung drei Tore mit jeweils einem Empfänger und einem Sender enthält, wovon jedes für eine doppeltgerichtete Vierdraht-Übertragung vorgesehen ist.

Mit der Digitalisierung des öffentlichen Fernsprechnetzes und mit der Entwicklung der Zeitmultiplextechnik ist der Bedarf entstanden, das Pulscode-Modulation (PCM)-Übertra-gungsverfahren ebenfalls auf nichtöffentliche oder individuelle Netze anzuwenden. In diesen Netzen verursacht indessen die 30-Kanal-Rahmenstruktur strukturelle Probleme sowie Probleme, die sich auf die Qualität der Informationsübertragung beziehen. Wenn es demgegenüber wünschenswert ist, bei einigen Zwischenstationen eines individuellen Netzes weniger als 30 Kanäle zu verteilen, müssen die Signale edler 30 Kanäle zu Tonfrequenzsignalen decodiert werden, und das Verteilen muss mittels Verbinden oder Durchschalten dieser Tonfrequenzsignale durchgeführt werden. Dabei müssen bis zu drei Kanalbündelungseinrichtungen bei der betreffenden Station vorgesehen werden, falls die Signale der verteilten Kanäle ausserdem dazu vorgesehen sind, weiter in digitaler Form übertragen zu werden. Wenn die Signale der Kanäle auf diese Weise decodiert und erneut bei jeder Zwischenstation codiert werden müssen, können sich das Übersprechen, Änderungen des Signalpegels und Geräusche in einer Weise erhöhen, dass sie die Übertragung stören. Darüber hinaus verursacht eine derartige Verteilung eine starke Verteuerung sowohl aufgrund der schwierigen Installationsarbeit als auch aufgrund der grossen Menge notwendiger Einrichtungen.

Ein spezielles Problem in bezug auf individuelle Netze besteht in der Tatsache, dass die Zwischenstationen mit den beiden Endstationen in Verbindung stehen müssen. Unter diesen Umständen ist das Bilden nur eines Zweiges nicht zufriedenstellend, vielmehr muss es ausserdem möglich sein, die Übertragungskapazität der Hauptverbindungsleitung auszunutzen, die dadurch freigesetzt wird, um die Verbindungswünsche zwischen der betrachteten Zwischenstation und der jeweils anderen Endstation zu bedienen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mittels derer die zuvor genannten Probleme gelöst werden können und mittels derer die Verteilung oder Vermittlung vollständig digital durchgeführt werden kann.

Die genannte Aufgabe wird durch eine Einrichtung gemäss den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemässe Einrichtung ist ausserdem zum Verteilen oder Vermitteln anderer Arten von Information neben den digitalen Signalen der standardisierten Rahmenstruktur geeignet. Darüber hinaus kann die Übertragungrate der verteilten oder vermittelten Leitung unterschiedlich von der der Hauptleitung sein.

Im folgenden wird der Aufbau der Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung im einzelnen anhand der Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung der erfindungsgemässen Einrichtung in einem Daten-Kommunikationsnetz.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild des Aufbaus der Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Anwendungsbeispiels der erfindungsgemässen Einrichtung in einem 30-Kanal-System.

Fig. 1 zeigt eine Darstellung des Prinzips eines verteilten oder vermittelten Netzwerks, in dem das Verteilen oder Vermitteln mit Hilfe der Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. In der Figur bezeichnen die Quadrate die Kanalbündelungseinrichtungen, die die Tonfrequenzsignale zu PCM-Signalen codieren, und die Kreise bezeichnen die Verteil- oder Vermittlungs-Einrichtungen, die die Signale in digitaler Form verteilen oder vermitteln, ohne diese zwischenzeitlich zu Tonfrequenzsignalen zu decodieren. Die Synchronisation des Netzes kann durch Verwendung eines herkömmlichen «Master-Slave»-Verfahrens durchgeführt werden.

Fig. 2 zeigt eine mehr ins einzelne gehende Darstellung des Aufbaus der digitalen Verteilungs- oder Vermittlungseinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung. Die Einrichtung besteht aus drei Toren oder Gattern, wovon jedes für eine bidirektionale Übertragung vorgesehen ist. Jedes Tor oder Gatter hat einen Sender, der mit dem Bezugszeichen Tx bezeichnet ist, und einen Empfänger, der mit dem Bezugszeichen Rx bezeichnet ist. Diese führen eine Rahmen- und eine Vielfachrahmen-Synchronisierung durch und arbeiten mit einer Verbindungsschaltung für die Durchführung einer möglichen Korrektur der

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Impulsform und einer Code-Modifikation und ebenso für die Trennung eines Zeitgebersignals von den Datensignalen zusammen. Die Schaltungskomponenten Rx und Tx sind allgemein bekannt, beispielsweise von den PCM-Kanalbündelungs-Einrich-tungen, die derzeit verwendet werden. Auf gleiche Weise sind die Zeitmultiplexeinrichtungen und die Rahmenphaseneinsteller, die im folgenden erläutert werden, allgemein bekannte Einrichtungskomponenten digitaler Zeitmultiplex-Vermittlungszentralen.

Wenn ein Datensignal, von dem angenommen wird, dass es eine Rahmen- und eine Vielfachrahmen-Struktur entsprechend den betreffenden Standards hat, an das erste Tor 1 gelangt, wird es zunächst in dem Empfänger Rx verarbeitet. Hinter dem Empfänger wird eine Impulsfolge an einen Zeitmultiplexer 6 und an eine steuerbare Verbindungsschaltung 32 geliefert. Wenn sich die Verbindungsschaltung 32 in der Stellung befindet, die in Fig. 2 gezeigt ist, läuft das Signal direkt zu dem Sender Tx. Wenn ein bestimmter Zeitschlitz oder Kanal auf das dritte Tor 3 zu schalten ist, laufen die acht Bits, die mit diesem Zeitschlitz korrespondieren, durch den Zeitmultiplexer 6 und eine Verbindungsschaltung 13 zu dem dritten Tor 3. Das Signal, das das dritte Tor 3 verlässt, hat dadurch die gleiche Phase wie das Signal der Leitung des ersten Tores 1, und die beiden Signale werden mit der gleichen Übertragungsrate übertragen. Wenn indessen erwünscht ist, auf der Leitung des Tores 3 eine im Vergleich zur Leitung des Tores 1 unterschiedliche Übertragungsrate zu benutzen, kann eine Übertragungsraten-Umsetzschaltung 10 zwischen die Verbindungsschaltung 10 und den Sender des dritten Tores 3 geschaltet werden. Diese Übertragungsraten-Umsetz-schaltung enthält beispielsweise eine «Phase-Locked-Loop»-Schaltung oder einen Frequenzverteiler, der an die Bitfolgefrequenz der Leitung des Tores 1 gebunden ist, wenn die Bitfolgefrequenz der Leitung des Tores 3 ein Bruchteil der Bitfolgefrequenz der Leitung des Tores 1 ist. Dabei ist die Dauer der Bits auf der leitung?? 3 grösser als die derjenigen auf der Leitung des Tores 1. Die Funktion des Zeitmultiplexers 6 besteht darin, die verteilten Zeitschlitze oder Kanäle so zu ordnen, dass sie in dem jeweils gewünschten Kanal liegen, und dass sie andererseits nicht in dem gleichen Zeitschlitz mit den Kanälen, die von der Leitung des Tores 2 abzweigen, liegen, die wiederum mittels eines Zeitmultiplexers 7 geordnet werden. Als Zeitmultiplexer 6 kann günstigerweise ein RAM-Speicher (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) verwendet werden, der zu jeder speziellen Zeit einen Rahmen in dem Speicher bereithält, von welchem Rahmen dessen Zeitschlitze, z.B. 8-Bit-Wörter, in der gewünschten Folge ausgelesen werden. Damit die Information, die zu der Rahmen- und der Vielfachrahmen-Synchronisation und zu der Signalisierung des Kanals gehören, korrekt übertragen werden können, sind Speicherstellen für diese selbst vorgesehen.

Auf die gleiche Weise wie in dem Fall eines Signals, das bei dem Tor I eintrifft, können Datensignale, die bei dem Tor 2 eintreffen, entweder direkt über eine Verbindungsschaltung 31 zu dem Tor 1 oder zu dem Tor 3 durchgeschaltet werden. Falls es gewünscht wird, einen bestimmten Kanal zu dem Tor 3 durchzuschalten, wird der genannte Kanal durch einen Zeitmultiplexer 5 mit einer Verbindungsschaltung 23 und des weiteren mit einem Phaseneinsteller 9 verbunden. Die Rahmen- und Vielfachrahmenphase des Signals, das von diesem Tor kommt, wird so modifiziert oder umgesetzt, dass sie mit den entsprechenden Phasen der Signale, die von dem Tor 1 kommen, korrespondiert. Danach wird das Signal durch den Zeitmultiplexer 7 und die Verbindungsschaltung 13 an das Tor 3 geleitet. Der Zeitmultiplexer 7 ist ähnlich dem Zeitmultiplexer 6, der zuvor beschrieben worden ist, ist jedoch mit Ausgängen versehenen, an denen unterschiedliche Folgen gelesen oder abgetastet werden können.

Mittels der Verteileinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung können die Signale, die von dem Tor 3 kommen, entweder zu dem Tor 1 oder zu dem Tor 2 geleitet werden. Die

Datensignale, die von dem Tor 3 kommen, werden zunächst in einen Phaseneinsteller 8 geleitet, der die Phase des Signals sowohl zu dem Zweck modifiziert oder umsetzt, sie in Übereinstimmung mit der Phase des Signals auf der Leitung des Tores 2 zu bringen, als auch eine Änderung der Rate korrespondierend mit der Änderung der Rate in Übereinstimmung mit der Übertragungsraten-Umsetzerschaltung 10 durchzuführen. Von dem Phaseneinsteller 8 werden die Impulse zu einem Zeitmultiplexer 4 geleitet, der ähnlich dem Zeitmultiplexer 7 ist, der zuvor beschrieben wurde. Auf diese Weise wird das Signal von dem Zeitmultiplexer 4 durch die Verbindungsschaltung 31 an das Tor 1 oder durch die Verbindungsschaltung 23, den Phaseneinsteller 9, der die Phase des Signals modifiziert, so dass diese in Übereinstimmung mit der Phase des Signals gebracht wird, das von dem Tor 1 kommt, durch den Zeitmultiplexer und die Verbindungsschaltung 32 an das Tor 2 geliefert.

Wie durch gestrichelte Linien in Fig. 2 gezeigt, besteht die Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung aus zwei Einheiten, die identisch aufgebaut sind, wovon jede zwei steuerbare Verbindungsschaltungen, zwei Zeitmultiplexer und einen Phaseneinsteller enthält. Auf diese Weise kann die Struktur der Einrichtung modular ausgebildet werden, wodurch die Kosten der Fertigung verringert werden. Mit jeder der Einheiten steht ausserdem eine Steuereinheit CO in Verbindung, die die Arbeitsweise der Zeitmultiplexer und der steuerbaren Verbindungsschaltungen steuert. Die Steuereinheit kann beispielsweise auf der Verwendung eines programmierbaren Nur-Lesespei-chers (PROM) beruhen, wobei es möglich ist, die Steuerung der Zeitmultiplexer und der Verbindungsschaltungen als Abschnitte einer gewünschten Länge zu programmieren, wodurch eine weitgehende Veränderbarkeit für die Steuereinheit erreicht wird. Wenn eine Rahmenstruktur entsprechend der CCITT-Empfehlung G.732 benutzt wird, sind vier Bits als ein Kontrollschritt oder Steuerschritt ausreichend, weil Bitgruppen, die kleiner als diese sind, nicht getrennt kontrolliert oder gesteuert werden müssen. Eine derartige 4-Bit-Gruppe wird für die Kanalsi-gnalisierungsdaten benötigt, die einmal während eines Vielfachrahmens, der 16 Rahmen enthält, übertragen wird, wobei ein 8-Bit-Signalisierungs-Zeitschlitz immer die Signalisierungsdaten von zwei Kanälen enthält. Indessen kann, wenn eine genauere Kontrolle oder Steuerung gewünscht wird, eine solche mit einer 1-Bit-Genauigkeit durchgeführt werden, wenn die Grösse und die Programmierung des ausgewählten PROM entsprechend erhöht bzw. ausgelegt werden. Eine derartige Steuerung ist notwendig, wenn erwünscht ist, neben digitalen Signalen, die eine Rahmenstruktur gemäss dem Standard haben, sonstige Signale zu verteilen oder zu vermitteln.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Anordnung von Kanälen für den Fall, dass eine Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung benutzt wird. Die Bezeichnung MUX 30 bezeichnet eine 30-Kanal-Kanaleinrichtung, und die Bezeichnung DB 30 bezeichnet eine Verteil- oder Vermittlungseinrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung. Wie aus der Figur ersichtlich, ist es mit Hilfe der Einrichtung gemäss der Erfindung möglich, Kanäle in beliebigen Gruppen zu verteilen oder zu vermitteln und dadurch Verbindungen aufzubauen, die den Verkehrsbedingungen in jedem speziellen Fall entsprechen.

Die Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung kann weitgehend innerhalb des Schutzumfanges gemäss den Ansprüchen modifiziert werden. Es sei bemerkt, dass beispielsweise nicht alle der Verbindungsschaltungen 31,23, 32 und 13 als physikalische Komponenten ausgebildet sein müssen, sondern auch programmiert sein können, beispielsweise mittels Lesebefehlen, die auf bestimmte unterschiedliche Speicherstellen gerichtet sind. Daher können die Verbindungsschaltungen nur als ein Hinweis auf das Vorhandensein zweier alternativer Verbindungen verstanden werden.

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1. Digitale Multiplex-Einrichtung zum Verteilen oder Vermitteln eines digitalen Informationsflusses, für den durch Verwendung einer synchronen Zeitmultiplextechnik ein vorhandener Kanal mehrfach ausgenützt wird, wobei die Einrichtung drei Tore (1, 2, 3) mit jeweils einem Empfänger (Rx) und einem Sender (Tx) enthält, wovon jeder für eine doppeltgerichtete Vierdraht-Übertragung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung vier steuerbare Verbindungsschaltungen (13, 23, 31, 32), vier Zeitmultiplexer (4, 5, 6, 7) und zwei Phaseneinsteller (8, 9) sowie zwei Steuereinheiten (CO) zum Steuern der steuerbaren Verbindungsschaltungen und der Zeitmultiplexer enthält, dass der Eingang des ersten Tores (1) über die erste Verbindungsschaltung (32) mit dem Ausgang des zweiten Tores (2) und über den ersten Zeitmultiplexer (6) und die zweite Verbindungsschaltung (13) mit dem Ausgang des dritten Tores (3) verbunden ist, dass der Eingang des zweiten Tores (2) über die dritte Verbindungsschaltung (31) mit dem Ausgang des ersten Tores (1) und über den zweiten Zeitmultiplexer (5), die vierte Verbindungsschaltung (23), den ersten Phaseneinsteller (9), der die Phase des Signals in Übereinstimmung mit dem Eingang des ersten Tores (1) umsetzt, über den ersten Ausgang des dritten Zeitmultiplexers (7) und über die zweite Verbindungsschaltung (13) mit dem Ausgang des dritten Tores verbunden ist und dass der Eingang des dritten Tores (3) über den zweiten Phaseneinsteller (8), der die Phase des Signals in Übereinstimmung mit dem Eingang des zweiten Tores (2) umsetzt, mit dem vierten Zeitmultiplexer (4) verbunden ist, dessen erster Ausgang über die dritte Verbindungsschaltung (31) mit dem Ausgang des ersten Tores (1) verbunden ist und dessen zweiter Ausgang über die vierte Verbindungsschaltung (23), den ersten Phaseneinsteller (9), den zweiten Ausgang des dritten Zeitmultiplexers (7), und über die Verbindungsschaltung (32) mit dem Ausgang des zweiten Tores (2) verbunden ist.

2. Digitale Multiplex-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus zwei im Aufbau identischen Einheiten besteht, wovon beide zwei steuerbare Verbindungsschaltungen (31, 23 und 32, 13), zwei Zeitmultiplexer (4, 5 und 6, 7), einen Phaseneinsteller (8 und 9) sowie eine Steuereinheit (CO) enthalten.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Digitale Multiplex-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (CO) als ein programmierbarer Nur-Lesespeicher ausgeführt ist.

4. Digitale Multiplex-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übertragungsschaltung (10) vorgesehen ist, die zwischen die dritte Verbindungsschaltung (13) und den Ausgang des dritten Tores (3) geschaltet ist.