DE1059983B - Zeitmultiplexuebertragungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Impulsübertragungsanlage zur Übertragung einer großen Anzahl von Kanälen, bei der insbesondere Gruppen von Telegrafiekanälen an der Stelle von Telefoniekanälen in das Impulsübertragungssystem eingefügt werden können.

Es sind bereits Impulsübertragungssysteme zur gleichzeitigen Übertragung mehrerer Nachrichten bekanntgeworden, bei denen der Augenblickswert der zu übertragenden Nachrichtenwelle während einer sehr kurzen Zeitspanne periodisch abgetastet wird. Die so erhaltene Abtastamplitude wird dann dazu verwendet, um einen oder mehrere beliebige Parameter der sogenannten Kanalimpulse zu modifizieren. Dieser Abtastvorgang wird für jeden zu übertragenden Kanal während der sogenannten Abtastperiode einmal durchgeführt. Empfangsseitig werden die den einzelnen Kanälen entsprechenden Impulse getrennt und zur Wiederherstellung des ursprünglichen Signals verwendet. Um eine Trennung der verschiedenen Kanälen zugehörigen Kanalimpulse zu ermöglichen, wird allgemein ein Synchronisiersignal mit übertragen, z. B. als Signal am Beginn einer jeden Abtastperiode, wobei sich dieses Synchronisiersignal durch irgendeine beliebige Charakteristik von den übrigen Kanalimpulsen unterscheidet.

Soll nun mit Hilfe eines derartigen Systems eine sehr große Anzahl von Kanälen übertragen werden, so ergeben sich bei der Synchronisation der Anordnung wesentliche Schwierigkeiten, vor allem bei der Trennung der einzelnen Impulse, wenn für eine derart große Kanalzahl nur ein Synchronisierimpuls je Abtastperiode verwendet wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Synchronisierverfahren vorzuschlagen, das diese Schwierigkeiten beseitigt, insbesondere dann, wenn eine Mehrzahl von Telegrafiekanälen an Stelle von Telefoniekanälen in ein Mehrkanal-Impulsübertragungssystem eingeblendet wird. Dies wird in einem Zeitmultiplexübertragungssystem mit η Kanälen, bei dem an Stelle der einzelnen Kanäle gegebener Bandbreite j e m Unterkanäle geringerer Bandbreite übertragen werden sollen, gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß sendeseitig alle Kanäle in η Gruppen mit je m Kanälen aufgeteilt werden, daß in jeder Abtastperiode ein Hauptsynchronisierimpuls und η Hilfssynchronisierimpulse sowie m Gruppen von Impulszügen mit je einem Hauptsynchronisierimpuls derart übertragen werden, daß die η Kanalimpulse verschiedenen Kanälen in verschiedenen Gruppen zugeordnet sind, und daß empfangsseitig mit Hilfe der Hauptsynchronisierimpulse und der Hilfssynchronisierimpulse zwei Gruppen von Impulszügen erzeugt werden, die die Auswahl der Kanalimpulse steuern.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung Zeitmultiplexübertragungssystem

Anmelder:

Le Materiel Telephonique,
Societe Anonyme,
Boulogne-Billancourt, Seine (Frankreich.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Beanspiucttte Priorität: Frankreich, vom 16. Oktober 1953

Gaston X. Potier₁ Boulogne-Billancourt, Seine
(Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

werden durch die Beschreibung einer beispielsweisen Ausführungsform klar werden, die in Verbindung mit den Figuren gegeben wird.

Fig. 1 zeigt die sendeseitige Anordnung einer Mehrkanalmultiplexanlage für eine große Anzahl von Kanälen gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 zeigt die zugehörige Empfangsanordnung;

Fig. 3 zeigt Impulsdiagramme, die der Erklärung der Anordnungen nach Fig. 4 und 5 dienen;

Fig. 4 zeigt eine Anordnung gemäß der Erfindung für die Einblendung von Telegrafiekanälen in eine sendeseitige Einrichtung gemäß Fig. 1, und

Fig. 5 zeigt die entsprechende Empfangseinrichtung gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine an sich bekannte Mehrkanal-Nachrichtenübertragungsanlage mit einer großen Anzahl von Kanälen dargestellt, in der eine Anordnung gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Das hierbei gezeigte Telefoniesystem habe z. B. 24 Kanäle. Um die Figur zu vereinfachen, sind stellvertretend für alle Kanäle nur vier Kanäle gezeigt. Es ist jedoch klar, daß ein Impulsverteiler 1 für die entsprechende Anzahl der Kanäle eingerichtet sein muß. Jeder Kanal enthält eine Signalquelle 2, 3,4 und 5 und einen dazu gehörigen Kanalmodulator 6, 7, 8 und 9. Ein Impulsgenerator 10 liefert alle für die Funktion der Anordnung notwendigen Impulse. Impulse mit einer geeigneten Wiederholungsfrequenz werden an den Impulsverteilerl angelegt, der diese Impulse nacheinander zyklisch an die entsprechenden

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Kanalmodulatoren 6 bis 9 und an einen Generator für die Synchronisierimpulse 12 liefert. Jeder Kanalmodulator, wie etwa 6, ist dafür eingerichtet, irgendeinen Parameter eines Impulses zu modifizieren, dessen Zeitlage innerhalb der durch die Wiederholungszeit der Synchronisierimpulse festgelegten Periode den der entsprechenden Signalquelle zugeordneten Kanal repräsentiert. In der betrachteten Ausführungsform handelt es sich um Modulatoren, mit deren Hilfe die Kanalimpulse zeitmoduliert werden. Die Synchronisierimpulse unterscheiden sich durch ein besonderes Merkmal von den übrigen Kanalimpulsen, z. B. können zwei Impulse verwendet werden, die durch einen vorbestimmten zeitlichen Abstand voneinander getrennt sind, so daß sie empfangsseitig in bekannter Weise von den übrigen Kanalimpulsen getrennt werden können. Die Ausgangssignale der Kanalmodulatoren 6, 7, 8 und 9 und des Synchronisiersignalgenerators 12 werden in einer Mischstufell gemischt und erscheinen an der Ausgangsklemme 13. Von dort können sie mit Hilfe beliebiger Übertragungsmedien an den Empfangsort übertragen werden.

In Fig. 2 ist schematisch die empfangsseitige Anordnung dargestellt. Die aufgenommenen Signale sind mit denen an der Klemme 13 (Fig. 1) identisch und gelangen über die Klemme 13' an eine Synchronisier-Impulstrennstufe 15. Die derart erhaltenen Synchronisierimpulse werden an eine Verteilerschaltung 16 gegeben, die z. B. eine elektronische Zählkette sein kann und durch einen Impulsgenerator 14 gesteuert und durch die Impulse aus der Trennstufe 15 synchronisiert wird. Die Verteilerschaltung 16 liefert nun nacheinander und zyklisch an ihren Ausgangsklemmen Impulse, deren Dauer dem jedem Kanal zugewiesenen Zeitintervall entspricht. Diese an verschiedenen Klemmen auftretenden Ausgangsimpulse der Schaltung 16 werden den elektronischen Torschaltungen 17,18,19 und 20 zugeführt. Die zeitmodulierten Kanalimpulse, die ebenfalls im Ausgangskreis der Synchronisiertrennstufe 15 auftreten, werden gleichzeitig den Eingängen der elektronischen Torschaltungen 17 bis 20 zugeführt, so daß die verschiedenen Kanalimpulse an den zugehörigen Demodulationsschaltungen 21, 22, 23 und 24 auftreten. Am Ausgang dieser Demodulationsstufen treten an den entsprechenden Klemmen 25, 26, 27 und 28 längenmodulierte Impulse auf, die in üblicher Weise zur Wiederherstellung der ursprünglichen, von den Signalquellen 2, 3, 4 und 5 in Fig. 1 stammenden Signalwellen verwendet werden.

In Fig. 3 sind die Impulsformen an den verschiedenen Punkten der Schaltungen gemäß den Fig. 1, 2, 4 und 5 dargestellt. In 29 (Fig. 3) sind die Synchronisierimpulse, wie sie am Ausgang des Generators 12 (Fig. 1) auftreten, in 30 Kanalimpulse entsprechend einem Kanal und in 31 Kanalimpulse entsprechend einem zweiten Kanal dargestellt.

In Fig. 4 ist eine Schaltungsanordnung zur Einfügung von Telegrafiekanälen gezeigt, die gemäß der Erfindung arbeitet und in Mehrfachtelefonieübertragungssystemen ähnlich denen der Fig. 1 und 2 verwendet werden kann. In diesem Fall sollen beispielsweise sieben Telegrafiekanäle an Stelle eines Telefoniekanals übertragen werden. Innerhalb der gestrichelt gezeichneten rechteckigen Umrandung 32 ist eine Impulsverteileranordnung gezeigt, die z. B. aus einem elektronischen Ringzähler bestehen kann, der durch die Synchronisierimpulse 29 der Fig. 3 gesteuert werden kann. Diese Impulse liegen, vom Generator 12 in Fig. 1 kommend, an der Klemme 33, und damit werden an den Ausgangsklemmen 35, 36, 37 und 38

Impulse erhalten, deren Dauer dem Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Synchronisierimpulsen der Reihe 29 entspricht, und deren Impulswiederholungsfrequenz achtmal kleiner ist. Die an den verschiedenen Anzapfungen auftretenden Impulse sind gegeneinander um jeweils eine Impulsdauer gegenüber den an der vorhergehenden Anzapfung verschoben. Die Leitung 39 ist in Verbindung mit dem Ringzähler 34 dargestellt, um die Ringverbindung des Zählers anzudeuten. In Fig. 3 sind bei 36' die an der Klemme 36 in Fig. 4 und in 37' die an der Klemme 37 in Fig. 4 auftretenden Impulse dargestellt. In dieser Fig. 4 sind nur drei Telegrafiekanäle gezeigt, denen die entsprechenden Telegrafiesignalquellen 40, 41 und 42 zugeordnet sind. Es ist jedoch klar, daß die anderen vier Kanäle des 7-Kanal-Telegrafiesystems in gleicher Weise wie die dargestellten Kanäle an entsprechenden Anzapfpunkten zwischen der Zählschaltung 34 und dem gemeinsamen Punkt 43 angeordnet werden können. Jede der Stufen 44, 45 und 46 enthält eine elektronische Torschaltung, die die Telegrafiesignale dann an den gemeinsamen Punkt 43 hindurchläßt, wenn ein Steuerimpuls von der entsprechenden Ausgangsklemme der Zählschaltung 34 gleichzeitig anwesend ist. Dann tritt an der Ausgangsklemme 43 ein komplexes Telegrafiesignal auf, das einem Modulator 47 zugeführt wird. Eines der Ausgangssignale des Zählers 34, z. B. das an der Klemme 35, wird einem Synchronisierimpulsgenerator 48 zugeführt, der Synchronisierimpulse liefert, die in dieser besonderen Ausführungsform durch zeitmodulierte Kanalimpulse dargestellt werden mit einer die Synchronisierimpulse darstellenden vorbestimmten Zeitauslenkung.

An der Eingangsklemme 49 kommen Kanalimpulse an, die den Arbeitszeitpunkt einerseits des Synchro·- nisierimpulsgenerators 48 und andererseits des Modulators 47 bestimmen. Die am Ausgang des Modulators 47 auftretenden Impulse und die Ausgangsimpulse des Synchronisierimpulsgenerators 48 werden einer Mischstufe 73 zugeführt, der ebenfalls über die Leitung 74 die Signale anderer Kanäle des Mehrkanaltelefoniesystems zugeführt werden. Diese in Fig. 4 dargestellte Anordnung kann also an Stelle eines Telefoniekanals in einem System wie in Fig. 1 angeschaltet werden. Es ist jedoch leicht einzusehen, daß in dem Fall, in dem zwei Telefoniekanäle durch zwei Gruppen von je sieben Telegrafiekanälen ersetzt werden sollen, der in Fig. 4 mit 32 bezeichnete Impulsverteiler gemeinsam für beide Gruppentelegrafieanordnungen verwendet werden kann. Das Zeitintervall, während dessen das Abtasten eines Telegrafiekanals einer Gruppe durchgeführt wird, ist durch die Koinzidenz zwischen einem Ausgangsimpuls aus dem Verteiler 32, der den abzutastenden Telegrafiekanal der Gruppe bestimmt, und dem Kanalimpuls des Telefoniesystems festgelegt, der dem für die Übertragung des Telegrafiekanals entsprechenden Telefoniekanal entspricht. Ebenso ist das Zeitintervall, während dessen ein Telegrafiekanal einer anderen Gruppe abgetastet wird, die an Stelle eines anderen Telefoniekanals eingefügt ist, durch die Koinzidenz zwischen einem Ausgangsimpuls der Verteileranordnung 32 und einem Kanalimpuls eines anderen Telefoniekanals bestimmt. Die aus der Telegrafiesignalquelle 40 stammenden Telegrafiesignale werden während der Dauer der Impulse 36' abgetastet, und am Ausgang des Modulators 47 entstehen Ausgangsimpulse entsprechend den Impulsen 51, 52, 53, 54, 55, 56 und 57 (Fig. 3), die in Abhängigkeit von den Signalen von sieben

Claims (4)

Telegrafiekanälen moduliert sind, wie sie etwa bei 40 bis 42 dargestellt sind. Dabei entspricht der Ausgangsimpuls des Synchronisierimpulsgenerators 48 z. B. dem Impuls 58. Am Eingang des Modulatorkreises 47 treten Signale auf, die zwei verschiedene Werte annehmen können, und zwar entsprechend dem Zeichenstrom und dem Trennstrom des Telegrafiesignals. Daher treten am Eingang der Mischstufe lagemodulierte Impulse auf, die drei verschiedene diskrete Lagen einnehmen können. Zwei davon entsprechen den Telegrafiesignalen, und eine charakterisiert den Synchronisierimpuls. Diese Signale werden in üblicher Weise mit der mit dem Mehrkanaltelefoniesystem verbundenen Übertragungsanlage übertragen. Empfangsseitig werden die aufgenommenen Signale etwa, der in Fig. 2 dargestellten Empfangseinrichtung zugeführt, und an der Ausgangsklemme des zur Übertragung der Telegrafiesignale verwendeten Kanals treten längenmodulierte Signale mit drei verschiedenen Längen auf, deren zwei die zwei möglichen Werte des Telegrafiesignals darstellen, während der dritte Wert dem Synchronisiersignal des Multiplextelegrafiesystems entspricht. Die empfangsseitige Telegrafieausriistung ist schematisch in Fig. 5 dargestellt. Über eine Klemme 58 werden längenmodulierte Impulse den Schaltungen 59, 60 und 61 zugeführt, die der Auswahl von Impulsen bestimmter Länge dienen und einen Ausgangsimpuls liefern, wenn jeweils eingangssei tig ein Impuls der entsprechenden Länge anliegt. Die drei Kreise sind derart eingestellt, daß die Kreise 60 und 61 dann Ausgangsimpulse liefern, wenn die den beiden Werten des Telegrafiesignals entsprechenden längenmodulierten Impulse eintreffen, während der Kreis 59 derart eingestellt ist, daß dann ein Ausgangssignal auftritt, wenn der längenmodulierte Impuls am Eingang dem Synchronisierimpuls des Telegrafiemultiplexsystems entspricht. Schaltungen dieser Art sind bereits bekannt. In der Empfangsanordnung ist außerdem ein Ringzähler 62 vorgesehen, der durch die Synchronisierimpulse des Telefonieübertragungssystems, die an Klemmen 63 ankommen, gesteuert wird. Diese Impulse sind bei 29 in Fig. 3 dargestellt. Die Synchronisation des Ringzählers 62 wird durch die Synchronisierimpulse des Telegrafiemultiplexsystems erreicht, die am Ausgang des Kreises 59 auftreten. An den Ausgangsklemmen des Ringzählers, wie etwa an 64, 65 und 66, treten Impulse auf, die mit denen an den Klemmen 36, 37 und 38 in Fig. 4 identisch sind. Auch hier sind nur drei Kanäle dargestellt, und die übrigen vier Kanäle können in gleicher Weise angebracht werden. Ebenso kann, wie in Fig. 4, die Zählschaltung 62 für mehrere Gruppen von je sieben Telegrafiekanälen verwendet werden, und es ist klar, daß in diesem Fall die Synchronisiersignale für Telegrafie am Ausgang des Selektorkreises auftreten, deren Länge den am Kreis 59 auftretenden entspricht, und daß diese Synchronisierimpulse dem Ringzähler parallel zugeführt werden, was die Ansprechsicherheit des Systems erhöht. Jeder Telegrafiekanal enthält dann noch eine elektronische Torschaltung 67, 68 und 69 und eine bistabile Kippschaltung 70, 71 und 72. Jede dieser elektronischen Torschaltungen ist normalerweise gesperrt und läßt die an den Ausgangsklemmen der Kreise 60 und 61 auftretenden Signale nur in Richtung auf die bistabile Kippstufe durch, wenn die Torschaltung durch einen Steuerimpuls vom Ringzähler 62 geöffnet wird. Die Ausgangssignale der Kreise 60 und 61 liegen dann nacheinander an den Stufen 70,71 und 72, in denen die ursprünglichen Telegrafiesignale, die über entsprechende Kanäle Überträgen wurden, wieder hergestellt werden. Die Prinzipien der Erfindung wurden zwar in Verbindung mit einem bestimmten Ausführungsbeispiel und dessen Abwandlungen beschrieben. Es ist jedoch klar, daß dies nur beispielshalber geschah und keinerlei Begrenzungen des Wesens und der Anwendbarkeit der Erfindung bedeutet. Patentansprüche:

1. Zeitmultiplexübertragtmgssystem mit η Kanälen, bei dem an Stelle der einzelnen Kanäle gegebener Bandbreite je m Unterkanäle geringerer Bandbreite übertragen werden sollen, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig alle Kanäle in η Gruppen mit je m Kanälen aufgeteilt werden, daß in jeder Abtastperiode ein Hauptsynchronisierimpuls übertragen wird, daß η Hilfssynchronisierimpulse, m Gruppen von Impulszügen mit je einem Hauptsynchronisierimpuls und η Kanalimpulse übertragen werden, die verschiedenen Kanälen in verschiedenen Gruppen entsprechen, und daß empfangsseitig aus den Hauptsynchronisierimpulsen und den Hilfssynchronisierimpulsen zwei Gruppen von Impulszügen gebildet werden, mit deren Hilfe die Auswahl der einzelnen Kanalimpulse gesteuert wird.

2. Zeitmultiplexübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig durch die Synchronisierimpulse gesteuert η Impulszüge erzeugt werden, deren Einzelimpulse die Dauer von Kanalimpulsen aufweisen und deren Impulswiederholungsfrequenz der der Hauptsynchronisierimpulse entspricht, und daß diese derart erzeugten Impulszüge gegeneinander um je eine Kanalperiode verschoben sind, daß weiterhin durch die Hilfssynchronisierimpulse gesteuert m + 1 Impulszüge erzeugt werden, die die Kanäle in einer Gruppe kennzeichnen, und deren Wiederholungsfrequenz der Abtastfrequenz des Übertragungssystems entspricht, während die Dauer jedes Impulses gleich dem zeitlichen Abstand zweier aufeinanderfolgender HauptsynchiOmsierimpulse ist, und daß diese Impulszüge jeweils um die Dauer eines Impulses gegeneinander verschoben sind, so daß mit Hilfe dieser genannten zwei Gruppen von Impulszügen die Kanalimpulse ausgewählt und den entsprechenden Demodulatoren zugeführt werden.

3. Zeitmultiplexübertragungssystem nach Anspruch 1 und 2 zur wechselzeitigen Übertragung von (n · m) — 1 Nachrichtenkanälen, bei der diese (« · n) —1 Nachrichtenkanäle in (ra—1) Gruppen von m Kanälen und eine Gruppe von m — 1 Kanälen aufgeteilt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Abtastzyklus ein Hauptsynchronisierimpuls, ein Hilfssynchronisierimpuls, η — 1 zu verschiedenen Gruppen gehörige Kanalimpulse, m — 1 Gruppen von Impulsen mit einem Hauptsynchronisierimpuls und η Kanalimpulse erzeugt und übertragen werden, und daß empfangsseitig zwei Gruppen von Impulszügen zur Trennung der Kanalimpulse gebildet werden.

4. Zeitmultiplexübertragungssystem nach Anspruch 1 bis 3 zur wechselzeitigen Übertragung von n-m Nachrichtenkanälen, die in η Gruppen von je m Kanälen aufgeteilt sind, dadurch gekennzeichnet, daß sendeseitig in jedem Abtastzyklus nacheinander m Impulszüge mit je einem Hauptsynchronisierimpuls und jeweils verschiedenen Gruppen zugehörigen η Kanalimpulsen erzeugt