DE1562359B2 - PCM Zeitmultiplexsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein PCM-Zeitmultiplexsystem, bei dem mehrere asynchrone Kanäle niedriger Ordnung mit einer höheren Ubertragungsfrequenz zusammengefaßt werden und bei dem innerhalb des Pulsrahmens Synchronisiercode zur Kennzeichnung von Einfügungsimpulsen für jeden Kanal übertragen werden.

In einem weiträumigen Übertragungssystem ist es praktisch nicht möglich, die Taktfrequenzen sämtlicher Stationen genau zu synchronisieren. Deshalb arbeitet man normalerweise so, daß die Zusammenfassung der Kanäle niedriger Frequenz mit einer etwas höheren Frequenz erfolgt, als der Taktfrequenz der Kanäle niedriger Ordnung entspricht. Es sind dann im Zeitmultiplexrahmen Einfügungsimpulse erforderlich, damit eine Verzögerung der Signalimpulse niedriger Ordnung für die Abfrage mit höherer Frequenz möglich ist. Diese Einfügungsimpulse müssen auf der Empfangsseite wieder abgetrennt werden.

Für ein solches PCM-Zeitmultiplexsystem kennt man einerseits das System nach Kondo gemäß der deutschen Auslegeschrift 1 286 552. Danach wird für jeden Kanal niederer Ordnung eine Impulsgruppe einer bestimmten Impulsanzahl übertragen, wobei zwischen aufeinanderfolgenden Impulsgruppen ein Einfügungsimpuls möglich ist. Die Kennzeichnung von solchen Einfügungsimpulsen erfolgt durch einen besonderen Synchronisiercode. Die Stellung der Einfügungsimpulse und auch des Synchronisiercode ist innerhalb des Pulsrahmens der Zeitmultiplexstrecke veränderlich. Man benötigt bei diesem System eine umfangreiche Speichereinrichtung auf der Empfangsseite zur sicheren Erfassung der Synchronisiercodes für die Einfügungsimpulse. Dadurch wird der Aufwand an Schaltkreisen ungewöhnlich groß. Das System ist gegenüber Übertragungsfehlern des Synchronisiercode vergleichsweise sicher, doch stellt vor allem der Speicheraufwand auf der Empfangsseite eine Einschränkung dar.

Andererseits ist ein System von May ο gemäß der USA.-Patentschrift 3 136 861 bekannt, das mit einem festen Pulsrahmen für sämtliche Kanäle arbeitet. Innerhalb des Pulsrahmens sind bestimmte Schritte vorgesehen, die wahlweise von Einfügungsimpulsen oder Informationsimpulsen besetzt sein können. Der Synchronisiercode zur Kennzeichnung von Einfügungsimpulsen wird ebenfalls an einer festen Stelle des Pulsrahmens übertragen. Bei einer fehlerhaften Übertragung des Synchronisiercode dauert es bei diesem System längere Zeit, bis die Synchronisierung wieder hergestellt ist. Auch die Anwendung einer Vorraussageschaltung für den Synchronisiercode bringt keine wesentliche Verbesserung der Störanfälligkeit gegen Übertragungsfehler und bedingt auf der anderen Seite ebenfalls einen hohen Speicheraufwand auf der Empfangsseite.

Die Erfindung stellt eine Weiterbildung des genannten Systems von May ο dar. Aufgabe ist eine Verbesserung der Störanfälligkeit gegen Übertragungsfehler des Synchronisiercode unter Anwendung von möglichst einfachen Schaltstufen in den Sende- und Empfängerkreisen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß als Synchronisiercodes mehr als zwei verschiedene iV-Schrittcodes (N > 2) benutzt werden, die sich in mindestens einer Schrittstelle voneinander unterscheiden, und daß zur Anzeige eines Einfügungsimpulses jeweils eine zyklische Vertauschung der dem betreffenden Kanal zugeordneten Synchronisiercode erfolgt. Dadurch, daß man mit einem festen Pulsrahmen arbeitet, sind auf der Empfangsseite keine umfangreichen Zwischenspeicher erforderlich, weil die Rahmenstellung der verschiedenen Kanäle von vornherein festliegt. Die Anwendung eines N-Schrittcode als Synchronisiercode ermöglicht einerseits eine Fehlerkorrektur des Synchronisiercode. Zusätzlich sind die Synchronisiercode zyklisch vertauscht, so daß beim Auftreten eines Einfügungsimpulses jeweils nur eine bestimmte und eindeutige Änderung des Synchronisiercode möglich ist. Damit kann man zusätzlich eine Korrektur von Ubertragungsfehlern vornehmen. Ein Einfügungsimpuls kann bei einem solchen System nur jeweils einmal innerhalb einer größeren Anzahl von Pulsrahmen auftreten. Während dieser Zeitdauer wird der Synchronisiercode mehrfach übertragen, so daß auch bei einer fehlerhaften Übertragung des Synchronisiercode sehr schnell wieder eine Wiedergewinnung der richtigen Sychronisierung erzielt wird.

Die Erfindung wird im folgenden im Vergleich zum Stande der Technik erläutert. Es stellt dar

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten PCM-Zeitmultiplexsystems nach Mayo,

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines anderen bekannten PCM-Zeitmultiplexsystems nach Kondo,

F i g. 3 ein Blockschaltbild des PCM-Zeitmultiplexsystems nach der Erfindung,

Fig. 4 Wellenformen zur Erläuterung der Wirkungsweise des Systems nach F i g. 1,

Fig. 5 Wellenformen zur Erläuterung der Wirkungsweise des Systems nach F i g. 2 und

F i g. 6 Wellenformen zur Erläuterung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Systems nach Fig. 3.

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Übertragungssystems nach Mayo, wo fünf Kanäle niedriger Ordnung durch Zeitstaffelung innerhalb einer Zeitmultiplexstrecke hoher Schrittfolge übertragen werden. In einem Sende-Abtaster 10 werden fünf voneinander unabhängige Signalkanäle aus Netzen niedriger Ordnung über die Eingangsklemmen 1001._;. 1005 empfangen. Diese Signalkanäle werden dann zeitlich gestaffelt und über die Ausgangsklemme 1006 auf einer Übertragungsstrecke hoher Schrittfolge ausgesandt. Die Ubertragungstrecke 20 dient zur Übertragung des Multiplexsignals zu einem Empfangs-Verteiler 30, wo das in der Übertragungsstrecke hoher Schrittfolge übertragene Zeitmultiplexsignal durch die Eingangsklemme 3006 empfangen und in Signalfolgen der jeweiligen Kanäle niedriger Ordnung aufgeteilt wird. Dabei müssen die sich ergebenden Signalfolgen wiederum zeitlich eingeordet werden. Der Verteiler 30 sendet dann die zeitlich geordneten Signalfolgen über die Ausgangsklemmen 3001... 3005 in die jeweiligen Netze niedriger Ordnung aus. Fünf voneinander unabhängige Sendeendämter 41... 45 sind jeweils an den Sende-Abtaster 10 angeschlossen. Entsprechend sind fünf Empfangsendämter 51... 55 der Netze niedriger Ordnung an den Empfangs-Verteiler 30 angeschlossen. Innerhalb des Sende-Abtasters 10 sind für die verschiedenen Netze 1, 2, 3, 4 und 5 jeweils Synchronisierschaltungen 110,120,130, 140 und 150 vorgesehen. Ein Taktoszillator 101 liefert Taktsignale für das Multiplexsignal hoher Schrittfolge, ein Frequenzteiler 102 teilt diese Taktfolge auf fünf Folgen auf. Die Taktsignale der Netze niedriger Ordnung

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werden in die Synchronisierschaltungen 110 ... 150 jeweils fünf Codezeichen enthalten. Zum Beispiel die-

über die Anschlußklemmen 1021... 1025 eingespeist. nen die fünf Codezeichen 6211... 6215 der Code-

Ein Zähler 103 zählt die Pulsrahmen zur Trennung gruppe 621 zur Übertragung der jeweiligen Infor-

der fünf Kanäle und zur Synchronisierung für jeden mationscode der fünf Kanäle.

Kanal. Eine Rahmen-Steuerschaltung 104 überträgt 5 Wenn nun z. B. die innerhalb des ersten Kanals die Rahmencode an eine Multiplextorschaltung 105 niedriger Ordnung benutzten Impulse abgetrennt werinnerhalb der Übertragungszeit eines bestimmten, in den, ergibt sich eine Impulsfolge (63). Innerhalb derdem Zähler 103 angezeigten Rahmencode. Die Rah- selben dient die Zeichenstelle 6210 für die Übertramensteuerschaltung 104 überwacht außerdem wäh- gung des Synchronisiercode innerhalb der Ubertrarend der Sendedauer des Rahmencode eines jeden io gungsstrecke hoher Schrittfolge. Daher wird diese Kanals niedriger Ordnung, die an den Anschlußklem- Zeichenstelle für die Kanäle niedriger Ordnung nicht men 104Γ ... 1045' dargebotene Information, die aus- benutzt. Ein Pulsrahmen innerhalb der Wellenform sagt, ob ein Einführungsimpuls erforderlich ist oder (63) umfaßt die Codezeichen 6210... 6210', welch nicht, und gibt im Falle der Notwendigkeit eines Ein- letzteres zu dem Synchronisiercode 611' des ersten fügungsimpulses einen Sperrimpuls an der entspre- 15 Kanals niederer Ordnung in dem zweiten Pulsrahmen chenden Anschlußklemme 1041... 1045 ab, damit der Wellenform (61) gehört. Die Wellenform (64) das Auslesen von Information in die Multiplextor- erhält man durch Zeitkompression der Wellenform schaltung 105 verhindert wird und auch der Synchro- (63). Es sei angenommen, daß die Feststellung, ob ein nisiercode zur Kennzeichnung eines Einfügungsimpul- Einführungsimpuls vorhanden ist oder nicht, an der ses an die Multiplextorschaltung 105 abgegeben wird, so Zeichenstelle 6400 erfolgt und daß der Synchronisier-Die Synchronisierschaltung 110 des ersten Kanals code innerhalb der Zeichenstelle 611 entsprechend niedriger Ordnung umfaßt eine mit dem Sendeendamt dieser Feststellung ausgesandt wird. Damit gleichzeitig 41 des ersten Kanals verbundene Anschlußklemme wird die Informationsmenge innerhalb einer Rahmen-1101, ein Taktimpulssieb 112 zur Abtrennung der periode um eine Zifferstelle verringert (oder nicht), Taktimpulsfolge aus dem Signalwellenzug an der Ein- 25 so daß entsprechend innerhalb der Zeichenstelle 6401 gangsklemme 1101, einen Speicher 111, in den das keine Information ausgesandt wird (bzw. Information Eingangssignal von der Anschlußklemme 1111 unter ausgesandt wird). Die gestrichelten Linien zwischen der Steuerung der Taktimpulse an der Eingangs- den Wellenformen (65 und 64) zeigen den Umordklemme 1112 eingeschrieben und danach unter der nungszustand der Eingangssignalfolge des Kanals nie-Steuerung der Ausgangstaktfolge an der Anschluß- 3° driger Ordnung innerhalb der Wellenform (64) unter klemme 1114 über die Anschlußklemme 1115 aus- dem Einfluß des Speichers. Dabei zeigt diese gestrigegeben wird. Die Anschlußklemme 1113 des Spei- chelte Linie auch, daß die Information an der Zeichers 111 dient zum Vergleich der Eingangstaktfolge chenstelle 6401 des Pulsrahmens mit einem Einfüan der Anschlußklemme 1112 mit der Phase der Aus- gungsimpuls nicht ausgesandt wird, wogegen die Ingangstaktfolge an der Anschlußklemme 1114 sowie 35 formation an der Zeichenstelle 6401'des Pulsrahmens zur Weitergabe des Synchronisiercode, wenn diese ohne Einfügungsimpuls ausgesandt wird.
Phasenverschiebung unter einen vorgegebenen Wert In Fig. 1 ist die Arbeitsweise des Empfangsverteiabsinkt. Unter der Wirkung dieses Synchronisiercode lers 30 zu derjenigen des Sendeabtasters 10 entgegengibt die Rahmen-Steuerschaltung 104 einen Sperr- gesetzt. Ein Taktimpulssieb 301 trennt die Taktimpuls an die Sperrimpulstorschaltung 113 ab, wo- 40 impulse von der Signalfolge der Ubertragungsstrecke durch die Phasenverschiebung vergrößert und damit mit hoher Schrittfolge ab. Ein Fünffrequenzteiler 302 die Abnahme der Phasenverschiebung aufgehoben entspricht dem Frequenzteiler 102, ebenso entspricht wird. ein Rahmenzähler 303 dem Zähler 103. Eine Syn-F i g. 4 zeigt Wellenformen zur Erläuterung der chronisierstufe 306 dient zur Koinzidierung des Fünf-Arbeitsweise des Systems nach Fig. 1. Die Wellen- 45 frequenzteilers 302 und des Rahmenzählers 303 mit form (61) tritt an der Ausgangsklemme 1006 in der Phase der Signalfolge hoher Taktfolge. Eine Rah-Fig. 1 auf, und zeigt die Zusammensetzung eines men-Steuerschaltung304 entsprechend der Rahmen-Übertragungspulses auf der Übertragungsstrecke Steuerschaltung 104 überwacht die Ordnungsinformahoher Schrittfolge an, die Wellenform (62) stellt einen tion der Übertragungsstrecke hoher Taktfolge an der vergrößerten Ausschnitt der Wellenform (61) dar, die 5° durch den Rahmenzähler 303 gekennzeichneten Stelle Wellenformen (63 und 64) sind Ausgangswellen- und gibt bei Bedarf einen Sperrimpuls ab, der den formen an der Anschlußklemme 1115 des Speichers von dem Fünffrequenzteiler 302 abgegebenen Takt-111 des ersten Kanals niedriger Ordnung, und die impuls für den betreffenden Empfangsverteiler 310... Wellenform (65) tritt an der Eingangsklemme 1001 350 des jeweiligen Kanals niedriger Ordnung sperrt, auf. Innerhalb der Wellenform (61) hoher Schritt- 55 damit der Einfügungsimpuls nicht in den Kanal niefolge ist ein Rahmencode 610 zur Unterscheidung der driger Ordnung übertragen wird. Innerhalb der Syn-Kanäle niedriger Ordnung vorhanden. Weiterhin sind chronisierschaltung des Kanals niedriger Ordnung, Synchronisiercodes 611... 615 für die fünf Kanäle und z. B. innerhalb der Synchronisierschaltung 310 des Informationscodes 616 ... 620 und 623 der Kanäle ersten Kanals, befindet sich eine Sperrimpulstorniedriger Ordnung vorhanden. Ein Pulsrahmen um- 60 schaltung 313 entsprechend der Schaltung 113. Ein faßt die Codegruppen 610, 616, 611, 617...623. Speicher311 entspricht dem Speicher 111 und ver-Durch Kenntnis der Stellung des Rahmencode 610 arbeitet lediglich die von dem Sendeendamt 41 auskann der Synchronisiercode der fünf Kanäle erfaßt gehende Information, die mittels der Taktimpulsfolge werden. Innerhalb des vrgrößerten Ausschnitts (62) von der Sperrimpulstorschaltung 313 eingeschrieben der Wellenform (61) umfaßt der Synchronisiercode 65 wird. Ein Taktoszillator 312 wird durch Integration 611 des ersten Kanals fünf Codezeichen, undderfol- des Phasendifferenzsignals des Speichers 311 gesteugende Informationscode 617 der Kanäle niedriger ert. Das Auslesen aus dem Speicher 311 erfolgt auf Ordnung besteht aus Codegruppen 621, 622..., die der Ausgangsseite. Dadurch wird der durch die Ein-

fügungsimpulse bewirkte Zeichenabstand zum Ver- Fig. 5 zeigt Wellenformen zur Erläuterung der

schwinden gebracht, so daß an der Ausgangsklemme Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 2. Die Wellen -

3001 des ersten Kanals innerhalb des Empfangs-Zeit- form (71) zeigt die Codefolge in der Übertragungs-

einordnungsgeräts 30 genau die gleiche Signalfolge leitung hoher Schrittfolge. Da die Einfügungsimpulse

erscheint, die in die Eingangsklemme 1001 des ersten 5 in die Signalfolge eines jeden Kanals niederer Ord-

Kanals innerhalb des Sende-Zeiteinordnungsgeräts 10 nung eingebaut sind, hat die Codefolge der Übertra-

eingegeben worden ist. gungsleitung hoher Schrittfolge einen Rahmenaufbau,

Die Wellenformen auf der Empfangsseite sollen der nur aus dem Rahmenimpuls 710 für die Trennunmehr unter Bezugnahme auf F i g. 4 erläutert nung der Kanäle niedriger Ordnung sowie den nachwerden. Die Eingangssignalwellenformen (61 und 62) io folgenden, jedem Kanal zugeordneten Informationstreten an der Eingangsklemme 3006 auf. Die Tor- code 711 besteht. Die Wellenform (72) zeigt einen schaltung 313 führt die Ausgangswellenformen (63 vergrößerten Ausschnitt der Wellenform (71). Ähn- und 64), die Wellenform (65) tritt an der Anschluß- lieh wie die Wellenform (62) der F i g. 4 besteht die klemme 3001 auf. Die Wellenformen (64 und 65) Wellenform (72) aus fünfstelligen Codegruppen 721, sind, wie durch gestrichelte Linien angedeutet, derart 15 722... mit Zeichenimpulsen 7211... 7215, die jeneu geordnet, daß die Wellenform (64) der Wellen- weils den fünf Kanälen niederer Ordnung zugeteilt form (65) zeitweise vorangeht, anders als auf der sind und jeweils an den fünfstelligen Rahmenimpuls Sendeseite. 710 zur Trennung dieser Kanäle anschließen. Die

F i g. 2 zeigt im Blockschaltbild ein System nach Wellenform (73) stellt einen Auszug der Zeichenstel-

Kondo, wo fünf Kanäle niedriger Ordnung zeitmulti- 20 len für den ersten Kanal niedriger Ordnung dar. Die

plexartig geordnet und über eine Übertragungsstrecke Wellenform (74) entsteht aus der Wellenform (73)

mit hoher Schrittfolge übertragen werden. durch Kompression der Zeitachse. Ähnlich wie in

Das K-System unterscheidet sich von dem M-System dem M-System ist eine Abstandsstelle nur in dem Teil darin, daß die Einfügungsimpulse vollständig unab- vorhanden, der für den Rahmenimpuls der Übertrahängig von dem Pulsrahmen zur Trennung der Ka- 25 gungsleitung mit hoher Schrittfolge vorgesehen ist. näle niedriger Ordnung innerhalb der Strecke mit Darum ist ein Synchronisierrahmen für diese Impulshoher Schrittfolge sind und daß die Einfügung für folge erforderlich. Der Synchronisierrahmen des jeden Kanal unabhängig erfolgt, wobei jeweils von- M-Systems kann nach F i g. 1 mit dem Pulsrahmen einander unabhängige Stellungen für die Pulsrahmen für die Übertragungsleitung hoher Schrittfolge synder verschiedenen Kanäle vorhanden sind. Entspre- 30 chronisiert sein, d. h. er hat eine bestimmte, feste chend arbeiten innerhalb des Sendeabtasters 10 ein Phasenbeziehung mit der Rahmenperiode dieser Taktimpulsgenerator 101, ein Fünffrequenzteiler 102, Übertragungsleitung. Dagegen wird beim K-System ein Rahmenzähler 103 und eine Multiplex-Torschal- nach F i g. 2 der Impulsgruppenrahmen völlig unabcung 105 in entsprechender Weise, wie an Hand der hängig von der Rahmenperiode der Ubertragungslei-F i g. 1 erläutert. Die Schaltung 104 dient jedoch nur 35 tung hoherSchrittfolge festgelegt. Dieser Impulsgrupals Rahmensignalgenerator für die Übertragungs- penrahmen besteht aus einem Stellenanzeigeimpuls strecke hoher Taktfolge zur Erzeugung eines Rah- 7400 und einem Informationscode 7402 einer bemensignals zur Trennung und Staffelung der-Kanäle stimmten festen Codelänge. Im Falle eines Einfügungsniedriger Ordnung. Die Einfügung erfolgt .für jeden impulses tritt eine Abstandsstelle 7401 zwischen der Kanal niederer Ordnung innerhalb der betreffenden 4° die Einfügung aufweisenden Impulsgruppe und der Synchronisierschaltung. Zum Beispiel befindet sich folgenden Impulsgruppe auf. Die Wellenform (75) innerhalb der Synchronisierschaltung 110 für den zeigt den Informationscode eines Kanals niedriger ersten Kanal ein Impulsgruppenzähler 114 und ein Ordnung mit Aufspaltungen in gewissem Abstand, Impulsgruppen-Codegenerator, der die Länge der Im- wo der Stellenanzeigeimpuls und die Einfügungspulsgruppe festlegt. Zu dem durch den Impulsgrup- 45 impulse eingefügt sind. Dadurch wird der Informapenzähler festgelegten Zeitpunkt wird die Phasen- tionscode mit der Codefolge (74) innerhalb eines bedifferenzinformation zwischen Lese- und Schreibsigna- stimmten Zeitabschnitts verbunden (d. h. innerhalb len des Speichers abgefragt und daraus bestimmt, ob einer bestimmten Schreib-Lese-Phasendifferenz innerein Einfügungsimpuls eingefügt wird oder nicht. Wenn halb des Speichers 111 nach F i g. 2). Die Wellenform kein Einfügungsimpuls erforderlich ist, wird der Im- 50 (76) entspricht einer weiteren Kompression der Zeitpulsgruppencode unmittelbar erzeugt, und außerdem achse für die Wellenform (74). Die Codefolge (76) werden während dieses Vorgangs das Auslesen der besteht aus Impulsgruppen-Anzeigecode 7600, 7601, Information aus dem Speicher und die Zählung des 7603 und 7604, Informationscode 7601, 7611... Impulsgruppenzählers 114 angehalten. 7615 bestimmter, vorgegebener Länge und Einfü-

Entsprechend ist auf der Empfangsseite ein Im- 55 gungsimpulse 7621 und 7622. Im Vergleich zu F i g. 2 pulsgruppencodedetektor 315 vorhanden. Während entsprechen die Codefolgen (71 und 72) jeweils den eines vorgegebenen Zeitintervalls wird der Impuls- Codefolgen an den Anschlußklemmen 1006 und 3006. gruppencode unter Verwendung des Impulsgruppen- Entsprechend tritt die Codefolge (73) an den Auszählers 314 innerhalb der Eingangscodefolge an der gangsklemmen der Torschaltungen 113 und 313 auf; Anschlußklemme 3102 erfaßt. Während der Dauer 60 die Codefolgen (74 und 76) entsprechen den Codeder Impulsgruppencodeerfassung sind der Impuls- folgen an den Ausgangsklemmen der Torschaltung gruppenzähler 314 und der Einschreibeteil des Spei- 116, und die Codefolge (75) entspricht derjenigen an chers 311 stillgesetzt. Wenn ein Einfügungsimpuls ge- den Anschlußklemmen 1001 und 3001.
wünscht ist, ist eine Abstandsstelle vorgesehen, und Durch Vergleich der F i g. 1 und 2 ersieht man, die Impulsgruppencodestellung wird um eine Zeichen- 65 daß eine zentrale Steuerung der Einfügungsimpulse stelle verzögert, wodurch die Schaltstufen 114, 314, im Rahmen des M-Systems möglich ist und daß 111 und 311 während eines Zeichenintervalls angehal- damit der Aufbau der Schaltgruppen für das ten werden. M-System einfacher als für das K-System ist. Nor-

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malerweise enthalten die Speicher 111, 311;. . meh- mation »Einfügung« oder »keine Einfügung« in den rere Ziffernstellen zum Lesen und Schreiben für Synchronisiercode des zweiten Kanals eingebaut. Adreßzähler und Speicherelemente. Innerhalb des Wenn jedoch eine Einfügung erfolgt, wird die M-Systems nach F i g. 1 ist die Änderung der Phasen- Zeichenstelle 21, in der eine Informationsübertragung differenz infolge der Zwischenspeicherung kleiner als 5 des zweiten Kanals unmittelbar im Anschluß an den bei dem K-System nach F i g. 2. (Man erkennt dies Synchronisiercode möglich ist, als Einfügungsstelle deutlich durch Vergleich der Wellenform (65) in benutzt, und keine Informationsübertragung erfolgt Fig. 4 und der Wellenform (75) in Fig. 5.) Deshalb innerhalb derselben. (Die für die Zeichenstelle21 ist auch die Baugröße des betreffenden Speichers bereitstehende Information wird in der Zeichenmerklich kleiner. In dieser Hinsicht ist das M-System ι *> stelle 22 ausgesandt, wodurch sich eine Informationsnach Fig. 1 gegenüber dem K-System nach Fig. 2 verzögerung um eine Zeichenstelle ergibt.) Für den vorteilhaft. 1., 3., 4. und 5. Kanal wird die Einfügungsinfor-F i g. 3 zeigt ein Blockschaltbild des Zeitmultiplex- mation durch den Synchronisiercode des betreffensystems nach der Erfindung. Dieses System entspricht den Kanals innerhalb des 2., 4., 5. und 6. Unterweitgehend dem System nach Fig. 1 mit der Aus- '5 rahmens ausgesandt; und die Zeichenstellen der benahme, daß Synchronisiercode-Stellungszähler 116 treffenden Kanäle unmittelbar im Anschluß an die und 316 in die jeweilige Synchronisierschaltung für Synchronisiercodestelle werden als Einfügungsstellen einen Kanal geringerer Ordnung eingefügt sind und benutzt. Entsprechend fallen diese Zeichenstellen daß die Synchronisiercodes in abgewandelter Weise aus, und die Informationscode werden neu geordnet, erfolgen. 2° Auf der Empfangsseite wird der Synchronisiercode-F i g. 6 zeigt Wellenformen zur Erläuterung der puls eines jeden Kanals in der Rahmen-Steuerschal-Arbeitsweise des Systems nach Fig. 3. Der Rahmen- rung 304 durch einen Synchronisierdetektor erfaßt, aufbau, die Art der Einfügung und die Stellung des nachdem die Rahmensynchronisation festliegt. Wenn Synchronisiercode sind jeweils gleich wie im Fall der der Synchronisiercode »Einfügung« empfangen wird, Fig. 4. In Fig. 6 ist eine Wellenform (1) für den 25 wird der Kanalcode, der dem betreffenden Syn-Rahmenaufbaü innerhalb der Übertragungsstrecke chronisiercode unmittelbar nachfolgt, nicht als Inmit hoher Taktfolge gezeigt. Der durch den Rahmen- formationscode angesehen: Diese Codestelle wird bei code bestimmte Rahmenaufbau für die gegenseitige der Einschreibung in den Speicher übersprungen.
Trennung der Kanäle geringerer Ordnung stimmt mit Die Hauptaufgabe der Erfindung liegt in der Schafdem Zeiteinordnungsrahmen überein. Ein Puls- 3° fung eines Übertragungssystems, wo der Synchronirahmen umfaßt 1950 Zeichenstellen, an deren Spitze siercode unter Verwendung der Informationssignale der Rahmenimpuls 11 für die Unterscheidung der »Einfügung innerhalb dieser Rahmenperiode« oder Kanäle niedriger Ordnung liegt. Der Pulsrahmen der »keine Einfügung innerhalb dieser Rahmenperiode« 1950 Zeichenstellen umfaßt sechs Unterrahmen aus übertragen wird. ■ ...
jeweils 325 Zeichenstellen, nämlich 320 Zeichen- 35 Im Rahmen des M-Systems ist das Zeichen »0« stellen für Informationscodes und an der Spitze je- als Synchronisiercode benutzt, wenn die Information weils fünf Zeichenstellen für Betriebssignalimpulse. ^:], »keine Einfügung ausführen« übertragen werden soll, Der Betriebssignalimpuls eines jeden Unterrahmens ^: :!i und das Zeichen »1«, wenn die Information »Einfügung ist ausgehend von dem 1. Uriterrahmen dem Trenn- /". ausführen« übertragen werden soll. Im Rahmen des code 11 für die Kanaltrennung, dem Synchronisier- 40 K-Systems werden dagegen drei Zeichenstellen »101« code 12 des ersten Kanals, dem Synchronisiercode als Synchronisiercode benutzt, denen ein »0«-Code des zweiten Kanals .. . und dem Synchronisiercbde als Einfügungsstelle zwischen den Impulsgruppen 16 des fünften Kanals zugeordnet. Die Wellenform vorgestellt ist. Zur Ausschaltung von Fehlern inner-(2) zeigt einen Unterrahmen in vergrößertem Zeit- halb des Synchronisiercode infolge von Übertramaßstab. Zum Beispiel beginnt der dritte Unter- 45 gungsfehlern sieht das M-System Maßnahmen vor, rahmen mit fünf Zeichenstellen des Synchronisier- daß die Abstände zwischen Pulsrahmen, in denen code 52 für den zweiten Kanal, dann folgt eine eine Einfügung auftritt, gleichmäßig gemacht werden, Zeichenstelle für einen Informationscode des ersten indem man die Redundanz der Übertragungsstrecke Kanals, woran sich 320 Informationscodes anschlie- mit hoher Taktfolge vergrößert. Damit kann eine ßen (64mal Informationscodes eines jeden der fünf sq Voraussageschaltung auf den Pulsrahmen,·. in wel-Kanäle; 5 · 64 = 320). Danach beginnt der vierte chem eine Einfügung auftritt, eingestellt werden. Unterrahmen. . Bei dem K-System sieht man einen Fehlerberichti-Zwischen dem Synchronisiercode eines bestimm- gungskreis zur Berichtigung einer fehlerhaften ten Kanals innerhalb eines bestimmten Rahmens und Zeichenstelle innerhalb des Synchronisiercode sowie dem Synchronisierimpuls desselben Kanals innerhalb 55 eine entsprechende Schutzzeit vor. In dem M-System des folgenden Pulsrahmens befinden sich also Zei- wird andererseits die Einfügungsinformation auf drei chenstellen, in die 384 Informationscodes (64.· 6 _Λ aufeinanderfolgende Pulsrahmen verteilt und dreimal = 384) des betreffenden Kanals eingefügt werden „ ausgesandt, und auf der Empfangsseite erfolgt eine können. Zum Beispiel ist der für den zweiten Kanal * Majoritätsentscheidung zum Ausschluß von Überniedriger Ordnung benutzte Impulszug (3) in Fig. 6 ⁶° tragungsfehlern. In jedem Fall bringen diese Verdargestellt, fahren schaltungsmäßige Schwierigkeiten und eine

Da das System nach Fig. 1 für die Synchronisie- Vergrößerung der Redundanz"mit sich.

rung angewandt wird, wird bei Bedarf eine dieser Nach der Erfindung werden mehrere verschiedene

384 Zeichenstellen als Einfügungsstelle genommen; Codegruppen als Synchronisiercode benutzt, und je-

I die Anzahl der innerhalb eines Pulsrahmens über- 65 weils beim Auftreten einer Einfügung wird eine

: tragenen Informationscode beträgt also normaler- wechselweise verschiedene Codegruppe in entspre-

weise 384 und im Falle einer Einfügung 383. Nach chender zyklischer Vertauschung benutzt. Dadurch

Fig. 6 (2) ist z. B. für den zweiten Kanal die Infor- erhält man eine Vertauschungsinformation für den

Synchronisiercode in entsprechender Abhängigkeit von der Anzahl der Einfügungen, nicht nur abhängig von den jeweiligen Codewerten 1 und 0 entsprechend dem Befehl »Einfügung« oder »keine Einfügung«. Damit wird die Ausschaltung von Synchronisiercodefehlern infolge von Ubertragungsfenlern bezweckt. .

Es sei angenommen, daß für den Synchronisiercode fünf Zeichenstellen vorgesehen sind. Wenn die fünf Zeichenstellen der Codegruppen über die Ubertragungsstrecke auf der Empfangsseite empfangen werden, erhält man genau dieselben fünf Codezeichen, die ausgesandt worden sind, oder eine Zeichenstelle unter den fünfen ist infolge eines Ubertragungsfehlers falsch, oder im Extremfall sind alle fünf Zeichenstellen falsch. Für eine falsche Codestelle ist eine Fehlerberichtigung möglich, und für zwei oder mehr Codefehler kann die vorliegende Erfindung Abhilfe schaffen, wenn die Synchronisierinformation durch den Rahmencode wieder berichtigt wird.

Unter Benutzung eines fünfstelligen Binärcode können 2³ = 32 Informationswörter ausgedrückt werden. Wenn solche Codes, die die Korrektur einer fehlerhaften Zeichenstelle ermöglichen, deren gegenseitiger Abstand größer als 3 ist, aus den 32 Codewerten ausgewählt werden, kann man die Codes Hill, 11000, 00100 und 00011 auswählen. Diese Codes 41, 42, 43 und 44 sind in F i g. 6 dargestellt. Es sei angenommen, daß diese Codes als Synchronisiercode benutzt werden, dann werden die Codes 41 ... 44 jeweils als 1.... 4. Synchronisiercode bezeichnet. Es sei ferner angenommen, daß irgendeiner dieser vier Synchronisiercodes auf der Sendeseite ausgesandt wird. Auf der Empfangsseite kann nach der obigen Beschreibung eine fehlerhafte Zeichenstelle unter den jeweils fünf Zeichenstellen korrigiert werden, wenn auf der Übertragungsstrecke ein Codefehler aufgetreten ist. Wenn der erste Synchronisiercode 41 gemäß F i g. 6 (4) bzw. ein Code der Gruppe 45, der sich jeweils von dem Informationscode 41 um eine Zeichenstelle unterscheidet, empfangen wird, kann man den ersten Synchronisiercode als Sendecode feststellen. Auf gleiche Weise unterscheiden sich die Codes der Gruppen 46 bis 48 jeweils in einer Zeichenstelle von dem 2. bis 4. Synchronisiercode. Jeweils die Codes 42 und 46 werden als 2. Synchronisiercodes, die Codes 43 und 47 als

3. Synchronisiercodes und die Codes 44 und 48 als

4. Synchronisiercode erkannt. Auf der Sendeseite wird nur einer der Codes 41 bis 44 ausgesandt, und damit kann eine Berichtigung des Synchronisiercode erfolgen, solange nicht zwei oder mehr Zeichenstellen unter den fünf Codeziffern fehlerbehaftet sind.

Auf der Sendeseite sind vierwertige Synchronisiercode-Anzeigezähler für die jeweiligen Synchronisierschaltungen der Kanäle niedriger Ordnung (z. B. der Zähler 116 in Fig. 3) vorgesehen, und die Anordnung ist so getroffen, daß die Anzeigewerte der jeweiligen vierwertigen Zähler mit der Nummer des jeweils ausgesandten Synchronisiercode übereinstimmen. Der Zähler 116 wird. jeweils zyklisch weitergeschaltet, vom Zählstand »1« über den Zählstand »2«, »3«, »4« zum Zählstand »1«, jeweils wenn eine Einfügung auftritt. Dadurch werden über die Übertragungsstrecke nacheinander der 1. Synchronisiercode Hill, der 2. Synchronisiercode 11000, der 3. 00100, der 4. 00011 und wieder der 1. Synchronisiercode Hill ausgesandt.

Auf der Empfangsseite sind Synchronisiercode-Anzeigezähler ebenso wie auf der Sendeseite für die jeweiligen Synchronisierschaltungen der verschiedenen Kanäle vorgesehen. Zum Beispiel zeigt F i g. 3 den Synchronisiercodeanzeiger 316 für den ersten Kanal. Ein Synchronisiercodediskriminator befindet sich auf der Multiplexseite des Geräts und stellt fest. welcher Synchronisiercode von der Sendeseite übertragen wird. Die betreffende Information wird an

ίο den Synchronisiercode-Anzeigezähler der Synchronisierschaltung des betreffenden Kanals weitergegeben. Auf der Sendeseite wird der Synchronisiercode jeweils um einen Schritt weitergerückt, wenn der Pulsrahmen, in dem eine Einfügung auftritt, an der Reihe ist. Dort kann es folglich nicht vorkommen, daß der Synchronisiercode innerhalb eines Pulsrahmens um mehr als zwei Nummern vorgerückt oder verzögert wird. Beim Auftreten einer Einfügung beginnt jeweils ein nachfolgender Synchronisiercode

zo oder beim Fehlen einer Einfügung wird derselbe Synchronisiercode wie in dem vorhergehenden Pulsrahmen ausgesandt. Damit können auf der Empfangsseite jeweils nur zwei Code aus den vier Code auftreten; wenn ein anderer Code erfaßt wird, zeigt dies an, daß mehr als zwei Zeichenstellen fehlerhaft übertragen worden sind. Auf diesem Wege kann die Anzahl der erfolgten Einfügungen genau bestimmt werden auf Grund des Synchronisiercode, der jeweils um eine Nummer vorgerückt wird, wenn eine Einfügung auftritt, solange zumindest ein bestimmter Synchronisiercode, der nacheinander während einer Zeitdauer, die frei von Einfügungen ist, ausgesandt worden ist, erfaßt wird. Wenn also die Zeitlänge, während der mehr als zwei Zeichenstellen des Synchronisiercode nacheinander fehlerhaft übertragen werden, kürzer als das Zeitintervall ist, in dem eine Einfügung auftritt, kann die Anzahl der aufgetretenen Einfügungen genau ermittelt werden, wodurch das Außertrittfallen der Synchronisation in dem Kanal niederer Ordnung verhindert werden kann.

So wird in dem Synchronisiercodediskriminator 104 die Synchronisiercodestellung, die für den Kanal niederer Ordnung bis zu dem vorhergehenden Pulsrahmen angezeigt war, mit der Synchronisiercodestellung verglichen, die neuerdings ausgesandt wird. Dieser Synchronisiercodediskriminator 104 erregt dann den Synchronisiercode-Anzeigezähler eines jeweiligen Kanals niederer Ordnung in Abhängigkeit von der Bestimmung in folgender Weise:

Wenn die angezeigte Synchronisiercodestellung innerhalb des Zählers des betreffenden Kanals mit dem vorhergehenden Pulsrahmen dieselbe ist, wie sie durch den neuerlich übertragenen Synchronisiercode ausgedrückt wird, dann wird auf der Sendeseite festgelegt, daß keine Einfügung durchgeführt wird. Die Sendeseite läßt den Zähler auf derselben Anzeige stehen. Wenn der neuerdings gesendete Synchronisiercode um eine Nummer gegenüber dem vorhergehenden Pulsrahmen vorgerückt wird, erfolgt die Feststellung, daß eine Einfügung innerhalb dieses Pulsrahmens durchgeführt wird. Damit wird der Synchronisiercode-Anzeigezähler um eine Stellung vorgerückt, und die entsprechenden Befehle für die Einfügung werden gegeben. Wenn der neuerdings gesandte Code weder der zu dem vorhergehenden Pulsrahmen gehörige Code des betreffenden Kanals noch der um eine Nummer vorgerückte Code ist, folgt daraus, daß ein Ubertragungsfehler in mehr als zwei

Zeichenstellen des Synchronisiercode innerhalb der Übertragungsstrecke vorliegt. In diesem Fall bleibt der Zähler in Wartestellung für den Synchronisiercodes des nächsten Pulsrahmens.

In der beschriebenen Weise kann zumindest die Anzahl der Einfügungen auf der Sendeseite genau bestimmt werden, solange mehr als zwei Zeichenstellen des Synchronisiercode nacheinander empfangen werden, und zwar innerhalb einer Zeitdauer die größer ist als das Zeitintervall, in welchem die Einfügung auf der Sendeseite erfolgt (d. h. größer als das Zeitintervall, in dem nur ein bestimmter Synchronisiercode dauernd übertragen wird). Wenn während einer bestimmten vorgegebenen Schutzzeit kein richtiger Synchronisiercode empfangen werden kann, folgt daraus, daß der Synchronisiercode-Anzeigezähler auf der Empfangsseite mit dem auf der Sendeseite nicht synchronisiert ist. In diesem Fall kann die Synchronisierung schnell hergestellt werden, wenn der Synchronisiercode-Anzeigezähler der Empfangsseite auf die neuerlich übertragene Synchronisiercodestellung zurückgestellt wird. Das Übertragungssystem nach der Erfindung erfüllt damit folgende Aufgaben:

1) Durch Einstellung der Anzahl der Pulsrahmen, wo eine Einfügung auftritt, auf einen größeren Wert als das Intervall, in dem der Synchronisiercode nacheinander fehlerhaft übertragen werden kann, kann man erreichen, daß eine Einfügung nicht öfter als zweimal während der Zeitdauer auftritt, in der der Synchronisiercode fortgesetzt fehlerbehaftet ist. Damit kann der Synchronisiercode vollständig wieder auf Tritt gebracht werden.

2) Wenn die Einfügung mit Wahrscheinlichkeit zweimal innerhalb des Intervalls auftritt, in dem der Synchronisiercode nacheinander fehlerbehaftet ist, und wenn ein Synchronisiercode fehlerhaft empfangen wird, muß der jeweils folgende Synchronisiercode einen der drei Werte haben: Den Synchronisiercode der vorhergehenden Rahmenperiode, den Synchronikiercode um eine Nummer vermehrt bzw. den Synchronisiercode um zwei Nummern vermehrt. Danach kann bestimmt werden, daß keine, eine oder zwei Einfügungen in dem betreffenden Zeitintervall erfolgt sind. Außerdem kann die Synchronisation in dem Fall wieder in Tritt gebracht werden, wo eine Einfügung mehr als dreimal innerhalb des Intervalls auftritt, in dem der Synchronisiercode nacheinander fehlerbehaftet ist.

3) Wenn auf der Empfangsseite der Synchronisiercode als der jeweils nächste Synchronisiercode vermehrt um eine Nummer infolge des Codefehlers erkannt wird, ist zu berücksichtigen, daß die Synchronisation durch Verzögerung der Empfangsseite um einen Code innerhalb des nächsten Pulsrahmens wieder in Tritt gebracht werden kann. Hierzu wird auf der Empfangsseite der Synchronisiercode des vorhergehenden Pulsrahmens in dem nächsten Pulsrahmen bestätigt, in der das Auftreten einer Einfügung erkannt ist. Wenn das Ergebnis als ein Fehler erkannt wird, wird der Synchronisiercode-Anzeigezähler um einen Wert verzögert.

Zwei Synchronisiercodes sind im Fall 1), drei oder mehr Synchronisiercodes im Fall 2) und ein zusätzlicher Synchronisiercode im Fall 3) notwendig. Wenn z. B. vier Synchronisiercodes in der vorliegenden Weise benutzt werden, kann man die beiden Funktionen 2) und 3) gleichzeitig erreichen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   PCM-Zeitmultiplexsystem, bei dem mehrere asynchrone Kanäle niedriger Ordnung mit einer höheren Ubertragungsfrequenz zusammengefaßt werden und bei dem innerhalb des Pulsrahmens Synchronisiercode zur Kennzeichnung von Einfügungsimpulsen für jeden Kanal übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Synchronisiercodes mehr als zwei verschiedene iV-Schrittcodes (N > 2) benutzt werden, die sich in mindestens einer Schrittstelle voneinander unterscheiden, und daß zur Anzeige eines Einfügungsimpulses jeweils eine zyklische Vertauschung der dem betreffenden Kanal zugeordneten Synchronisiercodes erfolgt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen