DE1462579B2

DE1462579B2 - Sendeseitige schaltung zur zusammenfassung und empfangsseitige schaltung zur auftrennung eines zeitmultiplexsignals

Info

Publication number: DE1462579B2
Application number: DE1966F0050398
Authority: DE
Inventors: Masao Dr.; Hinoshita Shigehiko Dipl.-Ing.; Yokohama Kawashima (Japan)
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1966-10-11
Filing date: 1966-10-11
Publication date: 1977-03-03
Also published as: DE1462579A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine sendeseitige Schaltung zur Zusammenfassung mehrerer Zeitmultiplexsignale niedrigen Multiplikationsgrades zu einem Zeitmultiplexsignal entsprechend höheren Multiplikationsgrades für die Übertragung auf einem gemeinsamen Übertragungsweg und auf eine empfangsseitige Schaltung zur Auftrennung eines Zeitmultiplexsignales hohen Multiplikationsgrades in Zeitmultiplexsignale niedrigeren Multiplikationsgrades.

Von besonderer Bedeutung ist dieses Problem bei einem Nachrichtennetz, daß mit Pulscodemodulation (PCM) arbeitet. Vor allem bei einem solchen Nachrichtennetz können folgende Forderungen auftreten:

1. Es kann eine Multiplikation erforderlich sein, die darin bestehen soll, daß mehrere PCM-Signale, die eine langsame Wiederholungsgeschwindigkeit oder einen niedrigen Multiplikationsgrad aufweisen, und nicht immer miteinander synchronisiert sind, durch gemeinsame Taktimpulse gesteuert, einer Zeitmultiplikation unterworfen, gekoppelt und in PCM-Signale mit hoher Wiederholungsgeschwindigkeit und hohem Multiplikationsgrad umzuwandeln sind.

2. Es kann eine Abtrennung dieser Multiplikation erforderlich sein, worunter die umgekehrte Um-Wandlung der vorstehenden Multiplikation zu verstehen ist.

3. Es kann eine Multiplikation erforderlich sein, die darin zu sehen ist, daß mehrere PCM-Signale, die eine langsame Wiederholungsgeschwindigkeit oder einen niedrigen Multiplikationsgrad aufweisen und nicht immer mit einem Teil der hohen Wiederholungsgeschwindigkeit und hohen Multiplikationsgrad aufweisenden PCM-Signale synchronisiert sind, zu koppeln sind.

4. Es kann eine Abtrennung der bereits gekoppelten Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad von den Signalen mit hohem Multiplikationsgrad erforderlich sein.

Die zur Kopplung und Abtrennung der asynchronen C Zeitmultiplexsignale erforderliche Umwandlung verursacht im allgemeinen einen Verlust bei den zu übertragenden Informationen. Das hat entweder eine Absenkung der Übertragungsgüte in dem Nachrichtensystem oder eine Störung der Synchronisierung in den Empfängern für Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vor allem den Verlust an Information bei der Umwandlung für die Zusammenfassung bzw. Auftrennung asynchroner Zeitmultiplexsignale zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß sendeseitig dadurch gelöst, daß für die Eingangsleitung jedes der Zeitmultiplexsignale niedrigen Multiplikationsgrades ein Code-Wandler für die Umsetzung des jeweiligen Zeitmultiplexsignals in ein solches im NRZ-Code vorgesehen ist, daß an jeden Code-Wandler ein Abtastkreis angeschaltet ist, daß eine Taktschaltung vorgesehen ist, die jedem der Abtastkreise eine Abtastimpulsfolge mit wenigstens der doppelten Folgefrequenz des an dem einzelnen Abtastkreis anliegenden f im NRZ-Code vorliegenden abzutastenden Zeitmulti- ^- plexsignals zuführt, derart, daß die von den einzelnen Abtastkreisen erzeugten Abtastimpulsfolgen gegeneinander phasenverschoben sind, und daß ein Kopplungskreis zur Zusammenfassung der in den Ausgängen der Abtastkreise anstehenden Abtastimpulsfolgen zu dem Zeitmultiplexsignal höheren Multiplikationsgrades vorgesehen ist.

Empfangsseitig wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Auftrennungsschaltung für die Gewinnung der Zeitmultiplexsignale niedrigen Multiplikationsgrades vorgesehen ist, der das Zeitmultiplexsignal hohen Multiplikationsgrades zugeführt wird und der ein Synchronisierungskreis zur Erzeugung der für die Aufteilung auf die einzelnen Zeitmultiplexausgänge der Auftrennungsschaltung erforderlichen Taktsignale zugeordnet ist, daß an den einzelnen Ausgang jeweils ein Code-Wandler für die Umsetzung des jeweiligen Zeitmultiplexsignals in ein solches im NRZ-Code vorgesehen ist, an den sich ein Abtastkreis anschließt, der mittels eines ihm zugeordneten von den Eingangsimpulsen des Abtastkreises gesteuerten Abtastpulsgeneracors ^ldas jeweilige Ausgangssignal niedrigen

Multiplikationsgrades erzeugt.

Der NRZ-Code ist ebenso wie der hierzu erforderliche Code-Wandler an sich bekannt, z. B. durch die Literaturstelle »L'onde Electrique«, t.XLV, September 1965, Seiten 1117-1124, die sich auch mit den Synchronisierfragen befaßt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

die F i g. 1 das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel und

die F i g. 2 ein Beispiel für wesentliche Signalformen, die der Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltung dienen.

In Fig. 1 bedeuten: 1 die Eingangsklemme, an die eines der zu koppelnden PCM-Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad angelegt wird, 2 Eingangsklemmen für weitere zu koppelnde PCM-Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad, 3 die sendeseitige Einrichtung, die die Kopplungsumwandlung durchführt, 4 die Ausgangsklemme für die durch die Multiplikationsumwandlung gebildeten PCM-Signale mit hohem Multiplikationsgrad, 5 den Übertragungsweg für die PCM-Signale mit hohem Multiplikationsgrad, 6 die Eingangsklemme für die PCM-Signale mit hohem Multiplikationsgräd, die an die empfangsseitige Einrichtung, die die Abtrennungsumwandlung durchführt, angelegt werden, 7 die empfangsseitige Einrichtung, die die Abtrennungsumwandlung durchführt, 8 die Ausgangsklemme für eines der von den PCM-Signalen mit hohem Multiplikationsgrad abgetrennten PCM-Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad und 9 die Ausgangsklemme für weitere ebenfalls abgetrennte PCM-Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad.

Die an 1 angelegten PCM-Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad werden im Codeelementumformer 11 in den NRZ-Code, der in der Wiederholungsperiode das Arbeitsspiel von 100% dargestellt, umgewandelt, dem Abtastkreis 12 zugeführt und durch die Taktimpulse 14 abgetastet Diese Taktimpulse 14 werden in der Taktschaltung 13 durch entsprechende Frequenzumformung und -teilung von den gemeinsamen Haupttaktimpulsen erzeugt und so ausgeführt, daß sie mit den Haupttaktimpulsen synchronisiert werden und mit der Wiederholungsperiode, die kürzer als die der abzuta-' stenden Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad ist, versehen, wobei im Abtastkreis 12 mehr als eine Abtastung innerhalb der Wiederholungsperiode der Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad durchgeführt werden. Die erzeugten Abtastimpulse sind mit den Haupttaktimpulsen synchronisiert und dem Kopplungskreis 17 zugeführt

Auch weitere, an die Klemme 2 angelegte Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad werden durch die Taktimpulse 15, die durch den gleichen Codeelementumformer und Abtastkreis wie 11,12 mit den Haupttaktimpulsen synchronisiert sind, innerhalb der jeweiligen Wiederholungsperiode mehr als einmal abgetastet und über 16 dem Kopplungskreis 17 zugeführt Da jeder Abtastimpuls mit dem Haupttaktimpuls 18 synchronisiert ist, ist im Kopplungskreis 17 die Zeitmultiplikation in bekannter Weise ohne Schwierigkeiten möglich, und die erzeugten Signale mit hohem Multiplikationsgrad werden über die Ausgangsklemme 4 auf den Übertragungswegs ausgesandt.

Auch im Falle, daß die PCM-Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad in einen Teil der im voraus vorhandenen PCM-Signale mit hohem Multiplikationsgrad eingeführt werden, ist es möglich, daß eines der Eingangssignale 2 als die PCM-Signale mit hohem Multiplikationsgrad, in die die PCM-Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad eingeführt werden, angesehen wird, und zwar durch die gleiche Abtastung wie oben erwähnt, nämlich mittels der selbsttätigen Haupttaktimpulse. Wenn aber in den PCM-Signalen mit hohem Multiplikationsgrad, in die die PCM-Signale mit

ίο niedrigem Multiplikationsgrad eingeführt werden, mehr als ein Zeitabschnitt, die für die Einführung der Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad vorgesehen sind, innerhalb einer Periode der Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad vorhanden sind, ist es auch möglich, unter Verwendung der mit 19 bezeichneten Schaltung die Haupttaktimpulse mit den Folgefrequenzen der PCM-Signale mit hohem Multiplikationsgrad, in die die Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad eingeführt werden, zu synchronisieren, die Taktimpulse 14, 15 in der für die Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad vorgesehenen Zeitlage zu erzeugen und die Abtastimpulse sogleich in ihren Zeitabschnitt einzuführen.

In der empfangsseitigen Einrichtung für die Abtrennungsumwandlung werden im Synchronisierungskreis 22 für die Taktimpulse die zur Abtrennung dienenden Taktimpulse 23 mit den empfangenen PCM-Signalen mit hohem Multiplikationsgrad synchronisiert und erzeugt. In der Einrichtung 21 für die Abtrennungsumwandlung werden von den empfangenen PCM-Signalen mit hohem Multiplikationsgrad die Abtastimpulse 24,25 der an dem Senderausgang 4 gekoppelten Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad abgetrennt, im Codeelementumformer 26 innerhalb einer Periode der Abtastimpulse in den Binärcode (NRZ-Code), dessen Arbeitsspiel 100% ist, umgewandelt und dem Abtastkreis 27 zugeführt. Im Generator 28 für die Abtastimpulse wird der Umwandlungszeitpunkt der Codeelementumformung, in den der obige RZ-Code von »1« in »0« und umgekehrt übergeht, erfaßt und über einen entsprechenden Wahlstromkreis werden die an dem Senderausgang gekoppelten Impulsreihen in die Komponenten der Folgefrequenzen der PCM-Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad aufgelöst und die in der F i g. 2

. erläuterten Abtastimpulse 29 mit entsprechender Phase erzeugt. Die Abtastimpulse 29 weisen die gleichen Folgefrequenzen wie die der ursprünglichen Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad auf und durch die Abtastung des NRZ-Codes, der die früher abgetrennten

. Abtastimpulse darstellt, werden die Ausgangssignale,

50- die den an dem Senderausgang 4 gekoppelten Signalen : mit niedrigem Multiplikationsgrad entsprechen, an der Ausgangsklemme 8 erzeugt. Die Forderung zur Umwandlung in den NRZ-Code im Codeelementumformer 26 kann praktisch auch gleichzeitig mit der 'Abtrennung im Stromkreis für die Abtrennungsumwandlung ohne Schwierigkeit durchgeführt werden. Auch die Abtastimpulse 25 der weiteren im Stromkreis für die Abtrennungsumwandlung abgetrennten Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad werden durch die gleiche Forderung wie im oben gesagten Fall für die Ausgangssignale, die den jeweils am Senderausgang gekoppelten ursprünglichen Signalen 2 mit niedrigem Multiplikationsgrad entsprechen, an der Ausgangsklemme 9 erzeugt.

Falls bei einem Teil der am Senderausgang 4 vorhandenden PCM-Signale mit hohem Multiplikationsgrad die Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad eingeführt sind, kann einer der Abtastimpulse 25 als ein

14 bZ b /y

Abtastimpuls für die Signale mit hohem Multiplikationsgrad, in die die Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad eingeführt werden, angesehen und die Abtrennung der Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad von den Signalen mit hohem Multiplikationsgrad durch die gleiche Abtastung wie im oben gesagten Fall durchgeführt werden. Wenn aber der Zeitabschnitt für die Einführung der Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad den Signalen mit hohem Multiplikationsgrad, in die die Signale mit niedrigem Multiplikationsgrad eingeführt werden, zugeordnet ist, die Haupttaktimpulse am Senderausgang 4 mit den Folgefrequenzen dieser Signale mit hohem Multipiikationsgrad synchronisiert und der Abtastimpuls der Signale mit niedrigem Multipiikationsgrad in seine zugeordnete Lage eingeführt sind, können auf der Empfangsseite übrige Abtastimpulse, die in der Einrichtung 21 für die Abtrennungsumwandlung durch die Abtrennung des Abtastimpulses der Signale mit niedrigem Multipiikationsgrad in dem zugeordneten Zeitabschnitt gebildet zo werden gleich wie die Signale mit hohem Multipiikationsgrad auf der Sendeseite sein.

Die erfindungsgemäße Anordnung für die Kopplungs- und Abtrennungsumwandlung wird dann noch deutlicher erklärt, wenn das Beispiel für einen Pulsplan in der F i g. 2 berücksichtigt wird.

Die F i g. 2 zeigt ein Beispiel für die Signalform (1) der zu koppelnden Signale mit niedrigem Multipiikationsgrad, wobei der Binärcode mit der Wiederholungsperiode T und einem Arbeitsspiel von beispielsweise 50% dargestellt ist. (2) stellt den daraus abgeleiteten NRZ-Code des Ausgangs des Codeelementumformers 11 dar, während (3) die Abtastimpulse 14 mit der großen Wiederholungsperiode bedeuten.

Aus den oben erwähnten Forderungen ergibt sich, daß 7">iist.

Die in (3) dieser Figur gestrichelt dargestellten Impulse zeigen die Abtastimpulse für weitere Signale mit niedrigem Multipiikationsgrad. (4) stellt die PCM-Signale mit hohem Multipiikationsgrad, die nach der Multiplikation an 4 erzeugt werden, dar, wobei der gestrichelte Teil denjenigen bedeutet, an den die Signale mit niedrigem Multipiikationsgrad ebenso wie im obigen Fall gekoppelt sind. (5) zeigt die auf der Empfangsseite abgetrennten Abtastimpulse 24 und (6) bedeutet den daraus gewonnenen NRZ-Code, der den Eingangssignalen des Abtastkreises 27 entspricht. In (6) zeigen At), Δ ti die zeitliche Schwankung der Vorder- und Rückflanke des NRZ-Codes für die stationäre Phase, die der Wiederholungsperiode der jeweils gekoppelten ursprünglichen Signale mit niedrigem Multipiikationsgrad entspricht. Mit At\ _max, Ah_max ist jeweils der Maximalwert der obigen zeitlichen Schwankung dargestellt. Es ist aus dem oben Gesagten ersichtlich, daß dieser Wert jedenfalls gleich oder kleiner t ist. Der Umwandlungspunkt der Codeelementumformung für den NRZ-Code entspricht der oben gesagten Vorder- und Rückflanke und die Verschiebungen At], At2, die von der stationären Phase gesehen werden, werden zwischen 0 und t gleichmäßig verteilt, soweit die Frequenzen der Haupttaktimpulse und die Folgefrequenz der PCM-Signale mit niedrigem Multipiikationsgrad voneinander abhängig sind.

Wenn die Frequenz des Haupttaktes unabhängig von der des primären PCM-Signals ist, können die Abtastimpulse 7, deren Perioden gleich denen des primären PCM-Signals sind, unter Verwendung eines Bandpaßfilters mit hohem Q regeneriert werden, wobei ihre Phase, wie in der Figur gezeigt ist, dadurch einwandfrei abgetastet werden kann, daß die Phase im Zeitpunkt, auf den die von der stationären Phase gesehene Verschiebung der Vorder- und Rückflanke des NRZ-Codes (6) nicht wirkt, d. h. um die Mitte der nicht schraffierten Zeitdauer T—t in (6) gewählt wird. Die Stelle, die für die Abtastung vorteilhaft ist, ist in (7) gezeigt. (8) zeigt den nach der Abtastung wieder geformten Binärcode mit dem Arbeitsspiel von 50%, wobei dieser Code, die den ursprünglichen Signalen (1) mit niedrigem Multipiikationsgrad gleichen Informationen aufweist.

Es ist klar, daß das oben genannte Prinzip nicht nur auf den Binärcode, sondern auch auf die allgemeinen Zeitmultiplexsignale mit einer bestimmten Wiederholungsperiode angewandt werden kann.

Nach der Erfindung kann die Kopplungs- und Abtrennungsumwandlung zwischen den zueinander asynchronen Multiplexsignalen ohne den Verlust der Informationen leicht durchgeführt werden, wodurch ein großer Effekt für die Ausführung des Zeitmultiplexnachrichtennetzes erwartet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

OZ 0 / Patentansprüche:

1. Sendeseitige Schaltung zur Zusammenfassung mehrerer Zeitmultiplexsignale niedrigen Multiplikationsgrades zu einem Zeitmultiplexsignal entsprechend höheren Multiplikationsgrades für die Übertragung auf einem gemeinsamen Übertragungsweg, dadurch gekennzeichnet, daß für die Eingangsleitung jedes der Zeitmultiplexsignale niedrigen Multiplikationsgrades ein Code-Wandler (11) für die Umsetzung des jeweiligen Zeitmultiplexsignals in ein solches im NRZ-Code vorgesehen ist, daß an jeden Code-Wandler (11) ein Abtastkreis (12) angeschaltet ist, daß eine Taktschaltung (13) vorgesehen ist, die jedem der Abtastkreise (12) eine Abtastimpulsfolge mit wenigstens der doppelten Folgefrequenz des an dem einzelnen Abtastkreis (12) anliegenden im NRZ-Code vorliegenden abzutastenden Zeitmultiplexsignals zugeführt, derart, daß die von den einzelnen Abtastkreisen (12) erzeugten Abtastimpulsfolgen gegeneinander phasenverschoben sind, und daß ein Kopplungskreis (17) zur Zusammenfassung der in den Ausgängen der Abtastkreise (12) anstehenden Abtastimpulsfolgen zu dem Zeitmultiplexsignal höheren Multiplikationsgrades vorgesehen ist.

2. Empfangsseitige Schaltung zur Auftrennung eines Zeitmultiplexsignals hohen Multiplikationsgrades in Zeitmultiplexsignale niedrigeren Multiplikationsgrades, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auftrennungsschaltung (21) für die Gewinnung der Zeitmultiplexsignale niedrigen Multiplikationsgrades vorgesehen ist, der das Zeitmultiplexsignal hohen Multiplikationsgrades zugeführt wird und der ein Synchronisierungskreis (22) zur Erzeugung der für die Aufteilung auf die einzelnen Zeitmultiplexausgänge (24, 25) der Auftrennungsschaltung (21) erforderlichen Taktsignale zugeordnet ist, daß an den einzelnen Ausgang (24, 25) jeweils ein Code-Wandler (26) für die Umsetzung des jeweiligen Zeitmultiplexsignals in ein solches im NRZ-Code vorgesehen ist, an den sich ein Abtastkreis (27) anschließt, der mittels eines ihm zugeordneten von den Eingangsimpulsen des Abtastkreises (27) gesteuerten Abtastpulsgenerators (28) das jeweilige Ausgangssignal niedrigen Multiplikationsgrades erzeugt.