DE10142612A1 - Verfahren und Vorrichtung zur einadrigen, lokalen Übertragung von PCM-Signalen ohne Übertrager - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur einadrigen, lokalen Übertragung von PCM-Signalen ohne ÜbertragerInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Datenkommunikationssystem (10), ein elektronisches Modul (13) mit einer Empfangseinrichtung, sowie ein elektronisches Modul (12) mit einer Sendeeinrichtung, welche mindestens zwei Ausgänge (XL1, XL2) aufweist, über welche von der Sendeeinrichtung aus ein differentielles bzw. symmetrisches Signal ausgesendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Modul (12) außerdem eine Umwandeleinrichtung (18g, 18k) aufweist zum Umwandeln des differentiellen bzw. symmetrischen Signals in ein unsymmetrisches Signal.
Description
- Die Erfindung betrifft ein elektronisches Modul mit einer Empfangseinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Datenkommunikationssystem mit einem derartigen elektronischen Modul, sowie ein elektronisches Modul mit einer Sendeeinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 11. Herkömmliche Datenkommunikationssysteme weisen i. A. mehrere Sende-/Empfangseinrichtungen auf, die z. B. über zweiadrige twisted-pair Leitungen miteinander verbunden sind, über welche Daten zwischen den Sende-/Empfangseinrichtungen übertragen werden können. Beispielsweise kann eine erste Sende-/Empfangseinrichtung eine elektronische Baugruppe einer EWSD-Endvermittlungsstelle sein (EWSD = Elektronisches Wählsystem Digital), die zusätzlich noch eine Vielzahl weiterer elektronischer Baugruppen aufweist, und eine zweite Sende-/Empfangseinrichtung z. B. eine elektronische Baugruppe eines Teilnehmerendanschlusses.
- Die Baugruppen weisen z. B. jeweils einen oder mehrere Framer mit jeweils einer Empfangseinheit mit zwei Empfangseingängen, und jeweils einer Sendeeinheit mit zwei Sendeausgängen auf. Die zwei Sendeausgänge der EWSD-Endvermittlungsstellen-Baugruppe sind - unter Zwischenschaltung eines Übertrager-Bauelements - z. B. mit Hilfe einer zweiadrigen Leitung an zwei korrespondierende Empfangseingänge der entfernt von der EWSD- Vermittlungsstelle angeordneten Teilnehmerendanschluß-Baugruppe angeschlossen. Auf entsprechende Weise sind umgekehrt zwei Sendeausgänge der Teilnehmerendanschluß-Baugruppe - ebenfalls unter Zwischenschaltung eines Übertrager-Bauelements - mit Hilfe einer weiteren zweiadrigen Leitung an zwei korrespondierende Empfangseingänge der EWSD-Endvermittlungsstellen-Baugruppe angeschlossen.
- Das Übertrager-Bauelement dient z. B. zur galvanischen Trennung zwischen der Leitung und der jeweiligen Baugruppe, zur (Spannungs-)Anpassung, etc.
- Die Datenübertragung über die jeweiligen Leitungspaare erfolgt jeweils mit Hilfe von differentiellen bzw. symmetrischen Signalen.
- Dabei wird häufig ein PCM-Datenübertragungsprotokoll verwendet (PCM = Pulse Code Modulation). Bei PCM-Datenübertragungsverfahren können über ein einzelnes Leitungspaar mittels Zeitmultiplex über mehrere, z. B. 32 verschiedene Kanäle Daten übertragen werden. Dabei ist einem einzelnen Kanal innerhalb eines bestimmten - z. B. 125 µs - andauernden PCM-Datenübertragungsrahmens (frames) jeweils ein bestimmter - z. B. 3,9 µs - dauernder Zeitschlitz zugeordnet. Einer der Kanäle wird z. B. zur Übertragung von Synchronisationsdaten u. ä. verwendet, ein weiterer Kanal zur Übertragung von vermittlungstechnische Daten, und die übrigen 30 Kanäle zur Übertragung von Nutzdaten.
- Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein neuartiges elektronisches Modul mit einer Empfangseinrichtung, ein neuartiges Datenkommunikationssystem, sowie ein neuartiges elektronisches Modul mit einer Sendeeinrichtung zur Verfügung zu stellen.
- Die Erfindung erreicht diese und weitere Ziele durch die Gegenstände der Ansprüche 1, 11 und 16. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung wird ein elektronisches Modul mit einer Sendeeinrichtung zur Verfügung gestellt, welche mindestens zwei Ausgänge aufweist, über welche von der Sendeeinrichtung aus ein differentielles bzw. symmetrisches Signal ausgesendet wird, wobei das elektronische Modul außerdem eine Umwandeleinrichtung aufweist zum Umwandeln des differentiellen bzw. symmetrischen Signals in ein unsymmetrisches Signal.
- Alternativ oder zusätzlich weist das elektronische Modul eine Empfangseinrichtung auf, welche mindestens zwei Eingänge aufweist, über welche der Empfangseinrichtung ein differentielles bzw. symmetrisches Signal zugeführt wird, wobei das elektronische Modul außerdem eine Anpasseinrichtung aufweist, die der für den Empfang von symmetrischen Signalen konzipierten Empfangseinrichtung den Empfang von unsymmetrischen Signalen ermöglicht, bzw. eine Umwandeleinrichtung zum Umwandeln eines empfangenen unsymmetrischen Signals in ein der Empfangseinrichtung zugeführtes differentielles bzw. symmetrisches Signal.
- Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weist das elektronische Modul eine mit der jeweiligen Umwandeleinrichtung bzw. Anpasseinrichtung verbundene Schnittstelleneinrichtung, insbesondere eine Steckereinrichtung auf, die so ausgestaltet ist, dass an sie eine einadrige Leitung anschließbar ist, über die das unsymmetrische Signal ausgegeben bzw. empfangen werden kann.
- Diese beansprucht weniger Platz, als die im Stand der Technik verwendete zweiadrige Leitung, und weist geringere Herstellkosten auf. Außerdem werden zum Anschluß einadriger Leitungen nur die die halbe Anzahl an Steckerstiften benötigt, wie zum Anschluß von zweiadrigen Leitungen.
- Des weiteren kann mit der Erfindung bei bevorzugten Ausgestaltungen erreicht werden, dass auf den genannten, zwischen die Sendeeinrichtung und die Schnittstelleneinrichtung, insbesondere die Steckereinrichtung geschalteten Übertrager verzichtet werden kann. Dadurch werden die Abmessungen und die Herstellkosten des elektronischen Moduls weiter verringert, und der Leistungsverbrauch reduziert.
- Besonders vorteilhaft weist das elektronische Modul eine Einrichtung auf, deren Impedanz so gewählt ist, dass die Impedanz des elektronischen Moduls an die Impedanz der (einadrigen) Leitung angepasst ist. Dadurch kann die Kurvenform der ausgegebenen Signale beeinflusst, und so die ordnungsgemäße Funktion des Moduls bzw. eines daran angeschlossenen weiteren Moduls gewährleistet werden.
- Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Sende- und/oder die Empfangseinrichtung Teil einer herkömmlichen, standardmäßigen PCM-Framer-Einrichtung.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1 ein schematische Darstellung eines Datenkommunikationssystems gemäß dem Stand der Technik;
- Fig. 2 eine schematische Detaildarstellung einer in der in Fig. 1 gezeigten EWSD-Endvermittlungsstelle, und einer in dem in Fig. 1 gezeigten Teilnehmerendanschluß angeordneten elektronischen Baugruppe;
- Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- Fig. 5 eine schematische Detaildarstellung der in Fig. 4 gezeigten Sender-Umsetzschalteinheit; und
- Fig. 6 eine schematische Detaildarstellung der in Fig. 4 gezeigten Empfänger-Umsetzschalteinheit.
- In Fig. 1 ist ein Beispiel für ein Datenkommunikationssystem 1 gemäß dem Stand der Technik gezeigt.
- Beim Datenkommunikationssystem 1 ist eine Endvermittlungsstelle 8 (hier: ein elektronisches Wählsystem digital bzw. EWSD) an ein Telefonnetz (hier: das öffentliche Telefonnetz 9) angeschlossen. Die Endvermittlungsstelle 8 weist eine Vielzahl elektronischer Baugruppen 2 auf. Diese können z. B. über entsprechende twisted-pair-Leitungspaare 7a, 7b mit weiteren elektronischen Baugruppen 3 verbunden sein, die z. B. an einem Teilnehmerendanschluß 6 entfernt von der Endvermittlungsstelle 8 angeordnet sind.
- Fig. 2 zeigt eine schematische Detaildarstellung einer ersten, in der EWSD-Endvermittlungsstelle 8 angeordneten elektronischen Baugruppe 2, und einer zweiten, in dem Teilnehmerendanschluß 6 angeordneten elektronischen Baugruppe 3.
- Die Baugruppen 2, 3 weisen jeweils einen Framer 2a, 3a mit jeweils einer Empfangseinheit mit zwei differentiellen Empfangseingängen RL1, RL2, und einer Sendeeinheit mit zwei differentiellen Sendeausgängen XL1, XL2 auf.
- Die zwei Empfangseingänge RL1, RL2 des EWSD- Endvermittlungsstellen-Framers 2a sind über zwei Leitungen 4a, 4b an entsprechende Eingänge eines Übertrager-Bauelements 5a angeschlossen. Dieses weist zwei Ausgänge aus, an die - z. B. mittels einer entsprechenden Steckerverbindung - eine zweiadrige twisted-pair-Leitung 7a angeschlossen ist.
- Auf entsprechende Weise sind die zwei Sendeausgänge XL1, XL2 des EWSD-Endvermittlungsstellen-Framers 2a über zwei Leitungen 4c, 4d an entsprechende Eingänge eines weiteren Übertrager-Bauelements 5b angeschlossen. Dieses weist ebenfalls zwei Ausgänge aus, die über eine Steckerverbindung an eine weitere zweiadrige twisted-pair-Leitung 7b angeschlossen werden können.
- Die twisted-pair-Leitungen 7a, 7b verlaufen von der Endvermittlungsstellen-Baugruppe 2 aus zur Teilnehmerendanschlussbaugruppe 3. Die erste und zweite Ader der ersten twistedpair-Leitung 7a sind über eine Steckerverbindung mit zwei entsprechenden Eingängen eines Teilnehmerendanschluß- Übertrager-Bauelements 5c angeschlossen. Auf entsprechende Weise sind die erste und zweite Ader der zweiten twistedpair-Leitung 7b über eine weitere Steckerverbindung mit zwei entsprechenden Eingängen eines weiteren Teilnehmerendanschluß-Übertrager-Bauelements 5d verbunden.
- Wie weiter in Fig. 2 gezeigt ist, sind zwei Ausgänge des ersten Teilnehmerendanschluß-Übertrager-Bauelements 5c über entsprechende Leitungen 4e, 4f an zwei Empfangseingänge RL1, RL2 des Teilnehmerendanschluß-Framers 3a angeschlossen. Auf entsprechende Weise sind zwei Ausgänge des zweiten Teilnehmerendanschluß-Übertrager-Bauelements 5d über zwei weitere Leitungen 4g, 4h mit zwei Sendeausgängen XL1, XL2 des Teilnehmerendanschluß-Framers 3a verbunden.
- Die Übertrager-Bauelemente 5a, 5b, 5c, 5d dienen z. B. zur galvanischen Trennung zwischen den twisted-pair-Leitungen 7a, 7b und dem jeweiligen Framer 2a, 3a, zur (Spannungs-)Anpassung, etc.
- Die Datenübertragung über die twisted-pair-Leitungen 7a, 7b erfolgt jeweils mit Hilfe von differentiellen bzw. symmetrischen PCM-Signalen (PCM = Pulse Code Modulation).
- In Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationssystems 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
- Das Datenkommunikationssystem 10 weist eine Vielzahl elektronischer Baugruppen 12, 13 auf. Die elektronischen Baugruppen sind in einem Rack bzw. einem Baugruppenträger einer an ein (öffentliches oder privates) Telefonnetz angeschlossenen Endvermittlungsstelle 18 (hier: ein elektronisches Wählsystem digital bzw. EWSD) angeordnet.
- Die Baugruppen 12, 13 (bzw. die entsprechenden Baugruppen- Platinen) sind in entsprechende Steckplätze des Racks eingeschoben, und weisen jeweils einen (standardmäßig ausgebildetenen) Framer 12a, 13a mit jeweils einer Empfangseinheit mit zwei (differentiellen) Empfangseingängen RL1, RL2, und einer Sendeeinheit mit zwei (differentiellen) Sendeausgängen XL1, XL2 auf. Die Framer 12a, 13a entsprechen den in Fig. 2 gezeigten Framern 2a, 3a, und dienen als PCM- Schnittstellenbauelement zur Übertragung und zum Empfang von Daten über herkömmliche PCM-30-Leitungen. Dabei werden die die innerhalb der jeweiligen Baugruppe 12, 13 verwendeten (z. B. analogen) Signale in entsprechende differentielle, dem PCM-Datenübertragungsprotokoll entsprechende (digitale) Signale umgesetzt (PCM = Pulse Code Modulation).
- Die Framer 12a, 13a sind so ausgestaltet, eingerichtet und ausgelegt, und vom Hersteller der Framer 12a, 13a dazu vorgesehen, dass mit ihnen - entsprechend wie bei den in Fig. 2 gezeigten Framern 2a, 3a - unter Zwischenschaltung entsprechender Übertrager-Bauelemente 5a, 5b, 5c, 5d jeweils über zweiadrige Leitungspaare 7a, 7b differentielle bzw. symmetrische Signale übertragen werden sollten.
- Wie im folgenden näher erläutert wird, wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels einer speziell ausgelegten externen Beschaltung der Framer 12a, 13a erreicht, dass von der jeweiligen Baugruppe 12, 13 aus - ohne Zwischenschaltung der in Fig. 2 gezeigten (standardisierten) Übertrager- Bauelemente 5a, 5b, 5c, 5d - statt der o. g. symmetrischen, über zweiadrige Leitungen 7a, 7b übertragenen Signale unsymmetrische Signale versendet werden. Dies erfolgt über die in Fig. 3 gezeigten einadrigen Leitungen 17a, 17b. Diese werden - zumindest teilweise - durch die Backplane-Verdrahtung der Endvermittlungsstelle 18 gebildet, z. B. durch entsprechende auf der Backplane angeordnete Stripline- oder Microstripline- Leitungen.
- Wie in Fig. 3 weiter gezeigt ist, ist der erste, nicht invertierte differentielle Empfangseingang RL1 des ersten Framers 12a über eine Leitung 14a mit einem ersten Kondensator 18a verbunden, dessen Ausgang über eine Leitung 14b mit einem an die Erde angeschlossenen Widerstand 18b, und über eine weitere Leitung 14c mit einer (nicht dargestellten) Steckereinrichtung verbunden ist, an die die o. g. erste einadrige Leitung 17a angeschlossen werden kann.
- Auf entsprechende Weise ist der erste, nicht invertierte differentielle Empfangseingang RL1 des zweiten Framers 13a über eine Leitung 14d mit einem Kondensator 18c verbunden, dessen Ausgang über eine Leitung 14e mit einem an die Erde angeschlossenen Widerstand 18d, und über eine weitere Leitung 14f mit einer (nicht dargestellten) Steckereinrichtung verbunden ist, an die die o. g. zweite einadrige Leitung 17b angeschlossen werden kann.
- Die Baugruppen 12, 13 werden z. B. jeweils im "short haule"- Modus, d. h. in einem für kurze Anschlusskabellängen vorgesehenen Modus betrieben.
- Wie in Fig. 3 weiter gezeigt ist, ist beim ersten Framer 12a der zweite (invertierte) Empfangseingang RL2 über eine Leitung 14g mit einem weiteren Kondensator 18e verbunden, dessen Ausgang geerdet ist. Der (nicht benutzte) Empfangseingang ist somit (wechselstrommäßig) auf Bezugspotential (Erde) gelegt. Auf entsprechende Weise ist beim zweiten Framer 13a der zweite (invertierte) Empfangseingang RL2 über eine Leitung 14h mit einem ebenfalls an die Erde angeschlossenen Kondensator 18f verbunden.
- Die Kondensatoren 18a, 18c, 18e, 18f weisen z. B. jeweils eine Kapazität von 50 nF bis 200 nF, insbesondere eine Kapazität C1 bzw. C2 von 100 nF auf, und die Widerstände 18b, 18d einen Widerstand zwischen 500 Ω und 1,5 kΩ, insbesondere einen Widerstand R4 von 1 kΩ. Alternativ kann auf die Widerstände 18b, 18d verzichtet werden (d. h. R4 ist dann unendlich groß). Die Kondensatoren 18a, 18c, 18e, 18f dienen z. B. dazu, aus den jeweiligen Empfangssignalen niederfrequente Signalanteile herauszufiltern.
- Der Wellenwiderstand Z der Leitungen 17a, 17b, d. h. der Backplane-Verdrahtung hängt von der jeweiligen Auslegung der Endvermittlungsstellen-Backplane ab, und kann z. B. 50 . . . 60 Ω betragen.
- Da die Leitungen 17a, 17b empfängerseitig hochohmig abgeschlossen sind (Widerstände 18b, 18d), sind die senderseitig vorherrschenden Widerstände (d. h. die Widerstände an den Sendeausgängen bzw. Leitungstreibern XL1, XL2) an die Impedanz der Backplane-Verdrahtung angepaßt. Hierzu dient, wie im folgenden noch genauer erläutert wird, jeweils eine Sende- Impedanz 18g, 18h. Da die Leitungen 17a, 17b nur relativ kurz sind, werden die Signale nur relativ schwach gedämpft.
- Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist der erste, nicht invertierte differentielle Sendeausgang XL1 des ersten Framers 12a über eine Leitung 14i mit einem Widerstand 18i verbunden, der an die o. g. Sende-Impedanz 18g, sowie über einen Widerstand 18k und eine Leitung 14k an den zweiten, invertierten differentiellen Sendeausgang XL2 angeschlossen ist. Die Sende-Impedanz 18g ist über eine weitere Leitung 14l mit einer (nicht dargestellten) Steckereinrichtung verbunden, an die die o. g. zweite einadrige Leitung 17b angeschlossen werden kann.
- Auf entsprechende Weise ist der erste, nicht invertierte differentielle Sendeausgang XL1 des zweiten Framers 13a über eine Leitung 14m mit einem Widerstand 18l verbunden, der an die o. g. Sende-Impedanz 18h, sowie über einen Widerstand 18m und eine Leitung 14n an den zweiten, invertierten differentiellen Sendeausgang XL2 des zweiten Framers 13a angeschlossen ist. Die Sende-Impedanz 18h ist über eine weitere Leitung 14o mit einer (nicht dargestellten) Steckereinrichtung verbunden, an die die o. g. erste einadrige Leitung 17a angeschlossen werden kann.
- Die Widerstände 18k, 18m weisen jeweils einen Widerstand zwischen 20 Ω und 100 kΩ, insbesondere einen Widerstand R2 von 39 Ω auf. Die Widerstände 18i, 18l können relativ klein sein, und bei alternativen Ausführungsbeispielen ganz weggelassen werden (d. h. R1 beträgt dann 0 Ω).
- Die Impedanz R3 der Sende-Impedanzen ist, wie oben erläutert, and die Impedanz Z der Backplane-Verdrahtung bzw. der Leitungen 17a, 17b angepaßt, und wird z. B. entsprechend der folgenden Formel gewählt:
R3 = Z - Ri (bei R1 = 0 Ω)
- Dabei ist Ri der Innenwiderstand der Framer-Treiberstufe bzw. der Sendeausgänge XL1, XL2. Der Innenwiderstand kann z. B. 1,5 Ω betragen. Die Sende-Impedanzen 18g, 18h können z. B. durch entsprechend zusammengeschaltete ohmsche und kapazitive und/oder induktive Elemente gebildet werden.
- Auf entsprechende Weise wie oben beschrieben können an die Baugruppe 12 - neben der Baugruppe 13 - über weitere, den Leitungen 17a, 17b entsprechende Leitungspaare mehrere weitere, z. B. 63 weitere Baugruppen angeschlossen werden.
- In Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Datenkommunikationssystems 20 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt.
- Das Datenkommunikationssystem 20 weist eine Vielzahl elektronischer Baugruppen 22, 23 auf. Die elektronischen Baugruppen sind in einem Rack bzw. einem Baugruppenträger einer an ein (öffentliches oder privates) Telefonnetz angeschlossenen Endvermittlungsstelle 28 (hier: ein elektronisches Wählsystem digital bzw. EWSD) angeordnet.
- Die Baugruppen 22, 23 (bzw. die entsprechenden Baugruppen- Platinen) sind in entsprechende Steckplätze des Racks eingeschoben.
- Die zweite Baugruppe 23 weist einen (standardmäßig ausgebildetenen) Framer 23a mit jeweils einer Empfangseinheit mit zwei (differentiellen) Empfangseingängen RL1, RL2, und einer Sendeeinheit mit zwei (differentiellen) Sendeausgängen XL1, XL2 auf. Der Framer 23a entspricht den in Fig. 2 gezeigten Framern 2a, 2b, sowie den in Fig. 3 gezeigten Framern 12a, 13a, und dient u. a. zur Digital-/Analogumsetzung der Ein- /Ausggangssignale, und zur Umwandlung der innerhalb der Baugruppe 13 verwendeten Signale in entsprechende differentielle, dem PCM-Datenübertragungsprotokoll entsprechende Signale (PCM = Pulse Code Modulation), insbesondere als PCM- Schnittstellenbauelement zur Übertragung von Daten über herkömmliche PCM-30-Leitungen.
- Der Framer 23a ist so ausgestaltet, eingerichtet und ausgelegt, und vom Hersteller des Framers 23a dazu vorgesehen, dass mit ihm - entsprechend wie bei den in Fig. 2 gezeigten Framern 2a, 3a - unter Zwischenschaltung entsprechender Übertrager-Bauelemente 5a, 5b, 5c, 5d jeweils über zweiadrige Leitungspaare 7a, 7b differentielle bzw. symmetrische Signale übertragen werden sollten.
- Demgegenüber wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel mittels einer speziell ausgelegten externen Beschaltung des Framers 23a erreicht, dass von der Baugruppe 23 aus - ohne Zwischenschaltung der in Fig. 2 gezeigten (standardisierten) Übertrager-Bauelemente 5a, 5b, 5c, 5d - statt der o. g. symmetrischen, über zweiadrige Leitungen 7a, 7b übertragenen Signale unsymmetrische Signale versendet werden. Die Übertragung erfolgt jeweils über die in Fig. 4 gezeigten einadrigen Leitungen 27a, 27b, die - zumindest teilweise - von der Backplane-Verdrahtung der Endvermittlungsstelle 28 gebildet werden, z. B. durch entsprechende auf der Backplane angeordnete Stripline- oder Microstripline-Leitungen.
- Der erste, nicht invertierte differentielle Empfangseingang RL1 des Framers 23a ist über eine Leitung 24a mit einem ersten Kondensator 28a verbunden. Der Ausgang des Kondensators 28a ist über eine Leitung 24b mit einem an die Erde angeschlossenen Widerstand 28b verbunden, über eine Leitung 24d an einen an eine Versorgungsspannung von +3,3 V angeschlossenen Widerstand 28c, sowie über eine Leitung 24c mit einer (nicht dargestellten) Steckereinrichtung, an die die o. g. erste einadrige Leitung 27a angeschlossen werden kann.
- Die Baugruppe 23 wird z. B. im "short haule"-Modus, d. h. in einem für kurze Anschlusskabellängen vorgesehenen Modus betrieben.
- Wie in Fig. 4 weiter gezeigt ist, ist beim Framer 23a der zweite (invertierte) Empfangseingang RL2 über eine Leitung 24g mit einem weiteren Kondensator 28e verbunden, dessen Ausgang geerdet ist. Der (nicht benutzte) Empfangseingang ist somit (wechselstrommäßig) auf Bezugspotential (Erde) gelegt.
- Die Kondensatoren 28a, 28e weisen z. B. jeweils eine Kapazität von 50 nF bis 200 nF, insbesondere eine Kapazität C1 bzw. C2 von 100 nF auf, und die Widerstände 28b, 28c einen Widerstand zwischen 500 Ω und 6 kΩ, insbesondere einen Widerstand R4 bzw. R5 von 3,32 kΩ. Alternativ kann auf den Widerstand 28b und/ oder 28d bzw. 28c verzichtet werden (d. h. z. B., dass R4 dann unendlich groß ist). Die Kondensatoren 28a, 28e dienen z. B. dazu, aus den jeweiligen Empfangssignalen niederfrequente Signalanteile herauszufiltern.
- Der Wellenwiderstand Z der Leitungen 27a, 27b, d. h. der Backplane-Verdrahtung hängt von der jeweiligen Auslegung der Endvermittlungsstellen-Backplane ab, und kann z. B. 50 . . . 60 Ω betragen.
- Der Widerstand an den Sendeausgängen bzw. Leitungstreibern XL1, XL2 des Framers 23a ist mit Hilfe einer Sende-Impedanz 28h an die Impedanz der Backplane-Verdrahtung angepaßt.
- Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist der erste, nicht invertierte differentielle Sendeausgang XL1 des Framers 23a über eine Leitung 24i mit einem Widerstand 28i verbunden, der an die o. g. Sende-Impedanz 28h, sowie über einen Widerstand 28k und eine Leitung 24k an den zweiten, invertierten differentiellen Sendeausgang XL2 angeschlossen ist. Die Sende-Impedanz 28h ist über eine weitere Leitung 241 mit einer (nicht dargestellten) Steckereinrichtung verbunden, an die die o. g. zweite einadrige Leitung 27b angeschlossen werden kann.
- Der Widerstand 28k weist einen Widerstand zwischen 20 Ω und 100 kΩ, insbesondere einen Widerstand R2 von 37 Ω auf. Der Widerstand 28i kann relativ klein sein (z. B. einen Widerstand R1 von 2,2 Ω aufweisen), und kann bei alternativen Ausführungsbeispielen ganz weggelassen werden (d. h. R1 beträgt dann 0 Ω).
- Die Impedanz R3 der Sende-Impedanz 28h ist, wie oben erläutert, and die Impedanz Z der Backplane-Verdrahtung angepaßt, und wird z. B. entsprechend der folgenden Formel gewählt:
R3 = Z - Ri - R1 (bzw. R3 = Z - Ri (bei R1 = 0 Ω))
- Dabei ist R1 der Innenwiderstand der Framer-Treiberstufe bzw. der Sendeausgänge XL1, XL2. Der Innenwiderstand kann z. B. 1,5 Ω betragen. Die Sende-Impedanz 28h kann z. B. durch entsprechend zusammengeschaltete ohmsche und kapazitive und/oder induktive Elemente gebildet werden. Sie sorgt für eine ordnungsgemäße Funktion der Treiberstufen des Framers 23a, u. a. für die entsprechende Kurvenform der Ausgangssignale.
- Die Gegenstellen-Baugruppe 22 weist einen ASIC-Schaltkreis 22a (ASIC = application specific integrated circuit bzw. anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis) mit jeweils einer Empfangseinheit mit zwei (differentiellen) Empfangseingängen RP, RN, und einer Sendeeinheit mit zwei (differentiellen) Sendeausgängen XP, XN auf.
- Die Gegenstellen-Baugruppe 22 weist des weiteren eine erste und eine zweite Umsetzschalteinheit 29a, 29b auf. Ein erster Ausgang der zweiten Umsetzschalteinheit 29b ist über eine Leitung 24m mit dem ersten, positiven Empfangseingang RP des ASICS 22a verbunden, und ein zweiter Ausgang der zweiten Umsetzschalteinheit 29b über eine Leitung 24n mit dem zweiten, negativen ASIC-Empfangseingang RN.
- Auf entsprechende Weise ist ein erster Eingang der ersten Umsetzschalteinheit 29a über eine Leitung 24e mit dem ersten, positiven Sendeausgang XP des ASICS 22a verbunden, und ein zweiter Eingang der ersten Umsetzschalteinheit 29a über eine Leitung 24h mit dem zweiten, negativen ASIC-Sendeausgang XN. Ein Ausgang der ersten Umsetzschalteinheit 29a ist über eine Leitung 24f mit einer (nicht dargestellten) Steckereinrichtung verbunden, an die die o. g. erste einadrige Leitung 27b angeschlossen werden kann.
- Auf entsprechende Weise ist ein Eingang der zweiten Umsetzschalteinheit 29b über eine Leitung 24o mit einer (nicht dargestellten) Steckereinrichtung verbunden, an die die o. g. zweite einadrige Leitung 27b angeschlossen werden kann.
- In der zweiten Umsetzschalteinheit 29b wird das von der Baugruppe 23 aus über die zweite, einadrige Leitung 27b übertragene unsymmetrische, d. h. auf Erde bezogene Signal in ein differentielles (symmetrisches) Signal umgewandelt, über die Leitungen 24m, 24n der differntiellen Empfangseinheit des ASICS 22a zugeführt, und dort weiterverarbeitet.
- Entsprechend umgekehrt wird in der ersten Umsetzschalteinheit 29a das von dem ASIC 22a über die Leitungen 24e, 24h ausgesendete symmetrische Signal in ein unsymmetrisches, d. h. auf Erde bezogenes Signal umgewandelt, und über die Leitung 24f an die erste, einadrige Leitung 27a ausgegeben.
- Fig. 5a zeigt eine Detaildarstellung der in Fig. 4 gezeigten Umsetzschalteinheit 29a. Die Leitung 24f ist an einen ersten und einen zweiten Kondensator 28l, 28m angeschlossen, die jeweils mit einem ersten bzw. zweiten Widerstand 28f, 28d verbunden sind. Der erste Widerstand 28f ist direkt an die Leitung 24e (und damit an den ersten Sendeausgang XP des ASICS 22a) angeschlossen. Demgegenüber ist der zweite Widerstand mit einem Inverter 28g verbunden, dessen Eingang an die Leitung 24e (und damit an den zweiten Sendeausgang XP des ASICS 22a) angeschlossen ist.
- Die Kondensatoren 28l, 28m weisen z. B. jeweils eine Kapazität von 50 nF bis 200 nF, insbesondere eine Kapazität C1 bzw. C2 von 100 nF auf, und die Widerstände 28d, 28f einen Widerstand zwischen 100 Ω und 200 Ω, insbesondere einen Widerstand R1 bzw. R2 von 150 Ω.
- In Fig. 5b ist eine Detaildarstellung der in Fig. 4 gezeigten Umsetzschalteinheit 29b gezeigt. Die Leitung 24o ist unter Zwischenschaltung eines Kondensators 28n an die Basis eines Transistors 28o angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 28o ist unter Zwischenschaltung eines Kondensators 28p an die Leitung 24m (und damit an den ersten Empfangseingang RN des ASICS 22a) angeschlossen. Auf entsprechende Weise ist der Emitter des Transistors 28o unter Zwischenschaltung eines Kondensators 28q an die Leitung 24n angeschlossen (und damit an den zweiten Empfangseingang RP des ASICS 22a).
- Der Kondensator 28n weist z. B. eine Kapazität von 1 nF bis 200 nF, insbesondere eine Kapazität C1 von 47 nF auf, und die Kondensatoren 28p bzw. 28q jeweils eine Kapazität von 1 nF bis 100 nF, insbesondere eine Kapazität C2 bzw. C3 von 4,7 nF.
- Der maximal zulässige Eingangssignal-Spannungspegel Ue der Umsetzschalteinheit 29b (RL → Erde) beträgt bei der angegebenen Dimensionierung der Umsetzschalteinheit 29b ± 0,75 V. Der differentielle Ausgangssignal-Spannungspegel Ua (RN → RP) beträgt dann ±1,4 V.
- Wieder bezogen auf Fig. 4 sind an das ASIC 22a bzw. die Baugruppe 22 - neben der Baugruppe 23 - auf entsprechende Weise wie oben beschrieben über weitere, den Leitungen 27a, 27b entsprechende Leitungspaare mehrere weitere, z. B. 63 weitere Baugruppen angeschlossen (vgl. auch Fig. 5b). Bezugszeichenliste 1 Datenkommunikationssystem
2 Baugruppe
2a Framer
3 Baugruppe
3a Framer
4a Leitung
4b Leitung
4c Leitung
4d Leitung
4e Leitung
4f Leitung
4g Leitung
4h Leitung
5a Übertrager-Bauelement
5b Übertrager-Bauelement
5c Übertrager-Bauelement
5d Übertrager-Bauelement
6 Teilnehmerendanschluß
7a Leitungspaar
7b Leitungspaar
8 Endvermittlungsstelle
9 Telefonnetz
10 Datenkommunikationssystem
12 Baugruppe
12a Framer
13 Baugruppe
13a Framer
14a Leitung
14b Leitung
14c Leitung
14d Leitung
14e Leitung
14f Leitung
14g Leitung
14h Leitung
14i Leitung
14k Leitung
14l Leitung
14m Leitung
14n Leitung
14o Leitung
17a einadrige Leitung
17b einadrige Leitung
18 Endvermittlungsstelle
18a Kondensator
18b Widerstand
18c Kondensator
18d Widerstand
18e Kondensator
18f Kondensator
18g Sende-Impedanz
18h Sende-Impedanz
18i Widerstand
18k Widerstand
18l Widerstand
18m Widerstand
20 Datenkommunikationssystem
22 Baugruppe
22a Asic
23 Baugruppe
23a Framer
24a Leitung
24b Leitung
24c Leitung
24d Leitung
24e Leitung
24f Leitung
24g Leitung
24h Leitung
24i Leitung
24k Leitung
24l Leitung
24m Leitung
24n Leitung
24o Leitung
27a einadrige Leitung
27b einadrige Leitung
28 Endvermittlungsstelle
28a Kondensator
28b Widerstand
28c Widerstand
28d Widerstand
28e Kondensator
28f Widerstand
28g Inverter
28h Lastimpedanz
28i Widerstand
28k Widerstand
28l Kondensator
28m Kondensator
28n Kondensator
28o Transistor
28p Kondensator
28q Kondensator
29a Umsetzschalteinheit
29b Umsetzschalteinheit
Claims (17)
1. Elektronisches Modul (12) mit einer Sendeeinrichtung,
welche mindestens zwei Ausgänge (XL1, XL2) aufweist, über
welche von der Sendeeinrichtung aus ein differentielles bzw.
symmetrisches Signal ausgesendet wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das elektronische Modul (12) außerdem eine
Umwandeleinrichtung (18g, 18k) aufweist zum Umwandeln des
differentiellen bzw. symmetrischen Signals in ein unsymmetrisches Signal.
2. Elektronisches Modul (12) nach Anspruch 1, welches eine
mit der Umwandeleinrichtung (18g, 18k) verbundene
Schnittstelleneinrichtung, insbesondere eine Steckereinrichtung
aufweist, die so ausgestaltet ist, dass an sie eine einadrige
Leitung (17b) anschließbar ist, über die das unsymmetrische
Signal ausgegeben werden kann.
3. Elektronisches Modul (12) nach Anspruch 2, welche eine
Einrichtung (18g) aufweist, deren Impedanz so gewählt ist,
dass die Impedanz des elektronischen Moduls (12) an die
Impedanz der Leitung (17b) angepasst ist.
4. Elektronisches Modul (12) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei welchem die Sendeeinrichtung Teil einer PCM-
Framer-Einrichtung (12a) ist.
5. Elektronisches Modul (12) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei welchem das unsymmetrische Signal über einen
Modul-Ausgang (XL) ausgegeben wird, welcher über eine erste
Leitung (14i) mit dem ersten Sendeeinrichtung-Ausgang (XL1),
und über eine zweite Leitung (14k) mit dem zweiten
Sendeeinrichtung-Ausgang (XL2) verbunden ist.
6. Elektronisches Modul (12) nach Anspruch 5, bei welchem
die zweite Leitung (14k) unter Zwischenschaltung eines
Widerstandselements (18k) mit dem Modul-Ausgang (XL) verbunden
ist.
7. Elektronisches Modul (12) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, welches zusammen mit anderen Modulen (13) in einer
Modulträgereinrichtung angeordnet ist.
8. Elektronisches Modul (12) nach Anspruch 7, bei welcher
die Leitung (27b) zumindest teilweise von einer Modulträger-
Backplane-Leitung gebildet wird.
9. Elektronisches Modul (12) nach Anspruch 7 oder 8, bei
welcher die Module (13) Teil einer Telefon-
Endvermittlungsstelle (18) sind.
10. Elektronisches Modul (12) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei welchem das differentielle bzw. symmetrische
Signal ein differentielles bzw. symmetrisches PCM-Signal ist.
11. Elektronisches Modul (13) mit einer Empfangseinrichtung,
welche mindestens zwei Eingänge (RL1, RL2) aufweist, über
welche der Empfangseinrichtung ein differentielles bzw.
symmetrisches Signal zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass das elektronische Modul (13) außerdem eine
Anpasseinrichtung (18c, 18f) aufweist, die der für den Empfang von
symmetrischen Signalen konzipierten Empfangseinrichtung den
Empfang von unsymmetrischen Signalen ermöglicht.
12. Elektronisches Modul (13) nach Anspruch 11, bei welchem
der erste Empfangseinrichtung-Eingang (RL1) mit einem Modul-
Eingang (RL) verbunden ist, und der zweite
Empfangseinrichtung-Eingang (RL2) geerdet ist.
13. Elektronisches Modul (13) nach Anspruch 12, bei welchem
die Erdung unter Zwischenschaltung eines kapazitiven
Bauelements (18f) erfolgt.
14. Elektronisches Modul (13) nach Anspruch 12 oder 13, bei
welchem der erste Empfangseinrichtung-Eingang (RL1) unter
Zwischenschaltung eines kapazitiven Bauelements (18c) mit dem
Modul-Eingang (RL) verbunden ist.
15. Elektronisches Modul (13) nach einem der Ansprüche 11
bis 14, welches außerdem eine Sendeeinrichtung aufweist mit
mindestens zwei Ausgängen (XL1, XL2), über welche von der
Sendeeinrichtung aus ein differentielles bzw. symmetrisches
Signal ausgesendet wird, wobei das elektronische Modul (13)
außerdem eine Umwandeleinrichtung (18h, 18m) aufweist zum
Umwandeln des differentiellen bzw. symmetrischen Signals in ein
unsymmetrisches Signal.
16. Datenkommunikationssystem (10), mit einem elektronischen
Modul (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, und einem
weiteren elektronischen Modul (13) nach einem der Ansprüche 11
bis 15, bei welchem das unsymmetrisches Signal über eine
einadrige Leitung (17b) vom elektronischen Modul (12) zum
weiteren elektronischen Modul (13) übertragen wird.
17. Datenkommunikationssystem (1) nach Anspruch 16, welches
eine Vielzahl zusätzlicher Module nach einem der Ansprüche 1
bis 10 aufweist, welche mittels zusätzlicher einadriger
Leitungen mit dem weiteren elektronischen Modul (13) verbunden
sind.
Priority Applications (5)
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DE10142612A DE10142612A1 (de) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Verfahren und Vorrichtung zur einadrigen, lokalen Übertragung von PCM-Signalen ohne Übertrager |
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