DE1762003C3 - Nachrichtenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine digitale Nachrichtenanordnung zum Umwandeln und Übertragen von asynchronen Signalen. Diese Signale enthalten digitale Informationen, z. B. Basisband-Datensignale oder Signalinformationen, die durch Kombination von analogen Signalen, wie Tonsignalen, mit diesen digitalen Signalen in einer synchronen digitalen Übertragungsanordnung gebildet werden, wobei des weiteren die Eingangssignale zu Zeitmultiplexsignalen gemacht werden und diese Zeitmultiplexsignale übertragen werden.

Eine Impulscodemodulations-Nachrichtenanordnung (PCM) codiert Eingangssignalinformationen und macht des weiteren notwendigenfalls diese Codes multiplex und sendet diese dann auf eine synchrone digitale Übertragungsleitung aus und führt eine Übertragung mit Regenerierverstärkern aus. Obwohl bei dieser Anordnung eigene Quantisierungsgeräusche bei dem Verfahren der Codierung der Eingangssignale erzeugt werden, tritt eine Verschlechterung, z. B. ein Zusatz von Geräuschen oder eine Pegeländerung, wie bei der Übertragung mit Verstärkern von bekannten Frequenzrnultiplex-Amplitudenniodulationsanordnungen bei der Übertragung mit Verstärkern nicht auf, und demgemäß kann eine sehr stabile Nachricht erhalten werden.

Bei den bekannten PCM-Übertragungsanordnungen zum Übertragen von analogen Signalinformationen, wie Sprache, wird die Eingangssignalamplitude durch einen Abtastimpuls abgetastet, dessen Folgefrequenz mehr als das Doppelte der maximalen Frequenz des Eingangssignals ist, und wird zeitmultiplex gemuht und dann einem Momentanpresser zugeführt. Das Gesetz der logarithmischen Kompandierung nahe μ = 100 wird üblicherweise als Gesetz der Kompression verwendet. Die komprimierten Impuls-Amplitudenmodulationssignale werden in binäre Codes oder allgemein in n-näre Codes durch einen linearen Codierer umgewandelt und danach in eine Impulsform, ζ. B. einen für die Übertragung vorteilhaften bipolaren Impulszug, umgewandelt und dann übertragen. Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird das PCM-Verfahren hauptsächlich als billiges Multiplexübertragungss.ystem mit hoher Qualität zum Übertragen von analogen Signalinformationen, wie Sprache, verwendet

Die Übertragungsleitung mit Regenerierverstärkern in der PCM-Nachrichtenanordnung ist eine synchrone Digitalübertragungsleitung, jedoch können asynchrone

ίο digitale Signalinformationen, wie Basibanddatensignale, mit sehr hohem Wirkungsgrad und hoher Qualität übertragen werden, indem die Informationen mittels Synchronisiersignalen umgewandelt werden. Es ist auch möglich, Codeimpulse, die durch die Codierung der Tonsignale gebildet werden, und Codesignale zu übertragen, die durch Synchronisierung und Umwandlung der Daten als eine Hybride gebildet werden, und in diesem Falle kaiin eine Übertragung mit hoher Flexibilität und hohem Wirkungsgrad ausgeführt werden, indem das Hybridverhältnis der Daten und der Sprache bei der Hybridübertragung entsprechend der Anzahl der Kanäle der Daten und der Sprache oder der gewünschten Geschwindigkeit geändert wird.

Die Erfindung bezieht sich also auf eine Übertra-

gungsanordnung, die eine synchrone digitale Übertragungsleitung zum Übertragen von digitalen Signalinformationen, wie Datensignalen, und eine Hybrid-Übertragungsanordnung zum Übertragen von Datensignalen und codierten Tonsignalen verwendet, und bezieht sich insbesondere auf eine Anordnung zum Umwandeln von asynchronen Reihendatensignalen in synchrone digitale Codes und auf eine Anordnung zum Multiplexen von synchronen digitalen Codes, die aus den Daten-Codeimpulsen umgewandelt worden sind. Diese Umwandlung kann durch die Verwendung einer Codeumwandlungsanordnung einer festen Indexart ausgeführt werden und das Multiplexen kann durch Verwendung einer Multiplexanordnung ausgeführt werden, bei der ein Kanal oder ein Wort eine Einheit bildet. Mit den vorstehend beschriebenen Vorgängen wird es möglich, die Eingangsdatensignale durch eine Vorrichtung einer einfachen Ausbildung und mit der wirksamsten Übertragungscharakteristik zu übertragen. Damit kann eine digitale Nachrichtenanoirdnung ausgeführt werden, die in der Lage ist, Daten und Sprache als eine Hybride schnell zu übertragen.

Es ist bekannt, zur wechselseitigen Übertragung mehrerer Telegraphiekanäle über einen gemeinschaftlichen Übertragungsweg die Periode für die Abtastung der einzelnen Kanäle nur wenig kürzer als den kürzesten vorkommenden Zeichen- oder Trennschritt zu machen und in jeder Kanalperiode einmal irgendein Kriterium zu erzeugen und zu übertragen, das eine Aussage darüber enthält, ob im Abtastzeitpunkt Trenn- oder Zeichenlage herrschte, sowie darüber, ob und in welchem Zeitpunkt ein Übergang von Trenn- in Zeichenlage oder umgekehrt erfolgt ist (DE-PS 9 31 957). Dabei ist über die Art des Kriteriums nichts offenbart.

_feo Die Erfindung geht aus von einer Nachrichtenanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und hat die Aufgabe, bei einer solchen Anordnung Kodierfehler, d. h. ein nachteiliges Einsetzen und Entfernen von Impulsen zu vermeiden. Gelöst wird

_b5 diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1. Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.
An sich ist es bekannt, den Zustand eines asynchronen

Signals innerhalb einer bestimmten Zeitperiode durch Kodierung in η Bits zu übertragen (Bell System Technical Journal, Vol. 44, Nr. 8, November 1965, Zeiten 1572 bis 1575). Bei dieser bekannten Anordnung mit gleitendem Index werden jedoch durch einen Kodefehler die Zeitspalte nachteilig beeinflußt, und die information über die Zustandsänderung wird fehlerhaft ausgesandt.

Bei einer bekannten PCM-Übertragur.gsanordnung zum Obertragen von digitalen Signalinformationen, wie Basisbanddatensignalen, wird die Amplitude der Eingangsdatensignale bei jedem konstanten Zeitspalt abgetastet und der Ausgang, d. h. der abgetastete Ausgang, wird ohne Änderung oder nach Umwandlung in Zeitmultiplex übertragen. Bei einer PCM-Telefon- η Multiplexübertragungsanordnung mit 24 Kanälen wird z. B. das Freizeichen jedes Kanals bei 8 kHz abgetastet, jedoch nicht weiter geändert und wird durch die Verwendung eines Bits in dem Spalt übertragen, der jedem Sprachkanal zugewiesen ist

Bei dieser Anordnung erleiden die Datensignale, die an der Empfangsseite demoduliert worden sind, eine Signalverzerrung, die gleich der haiben Abtastperiode ist, d.h. eine Signalverzerrung von ±50%, wenn die maximale Geschwindigkeit der Datensignale gleich der Abtastfrequenz ist Um demgemäß eine Signalverzerrung z. B. unter ±5% zu erhalten, ist es notwendig, die Abtastung mit einer Frequenz auszuführen, die größer als das lOfache der maximalen Datengeschwindigkeit ist, und demgemäß ist es möglich, Daten mit relativ jo niedriger Geschwindigkeit, wie Freizeichen oder Telegrafensignale, mit einer Geschwindigkeit von 50 tJaud zu übertragen, jedoch wird es unmöglich, Daten mit einem breiten Band zu übertragen.

Eine PCM-Übertragung von breitbandigen Daten, r> wie asynchronen Seriendatensignalen oder Faksimile-Signalen mit hoher Geschwindigkeit, ist bisher in der folgenden Weise ausgeführt worden. Die Amplitude der Eingangsdaten wird bei jedem konstanten Zeitspalt abgetastet, und die Informationen einer etwa Vorhändenen Änderung des Zustandes der Koden bei den Eingangsdaten (d. h. von 0 nach 1 oder von 1 nach 0) werden in Koden mit drei Bits umgewandelt. Der erste Bit zeigt das Auftreten der Änderung des Zustandes an. Der zweite Bit zeigt an, ob sich die Stellung, in der die Änderung auftritt, in der ersten oder zweiten Hälfte der Abtastperiode befindet. Der dritte Bit zeigt den Zustand nach der Änderung an. Die Bits werden nacheinander von der Abtaststellung ausgewählt, bei der das Auftreten der Änderung aufgefunden worden ist. Dieses Verfahren ist ein Kodeumwandlungssystem, welches das sogenannte Prinzip des gleitenden Index verwendet. Bei diesem System ist notwendig, das Abtasten bei einer Frequenz auszuführen, die dreimal höher als die maximale Geschwindigkeit der Eingangsdatensignale ist. Auch ist es notwendig, Kodes mit einer Geschwindigkeit auszusenden, die gleich der dreifachen Geschwindigkeit der Eingangsdaten ist, jedoch kann die maximale Signalverzerrung unter ±8,3% erhalten werden, und der Übertragungswirkungsgrad kann um wi das Dreifache des Systems verbessert werden, das nur eine Abtastung ausführt.

Bei dem System mit gleitendem Index, wie dies oben beschrieben worden ist, ist der Übertragungswirkungsgrad sehr hoch, jedoch wird nur der Punkt, an dem der b> Zustand der Koden der Eingangsdaten geändert wird, kodiert und übertragen, so daß beim Empfangen und Dekodieren dieser kodierter. Signale ein Synchronismus für das Diskriminieren, welches der erste, zweite oder dritte Bit und demgemäß der Fehler des Impulsmusters ist, erforderlich ist Die Signalverzerrung der dekodierten Daten an der Empfangsseite, die durch einen Impulsfehler der PCM-Leitung mit Verstärkern, welche die Übertragungsleitung ist verursacht wird, wird größer. Wenn ein einzelner Impuls wegen einer Fehlfunktion in einen PCM-Kanal eingebracht wird oder ein einzelner Impuls daraus irrtümlicherweise verschwindet geben diese Fehler Anlaß zu größeren Fehlern beim Empfang und beim Dekodieren. Wenn z. B. ein einzelner Impuls irrtümlich eingebracht wird, wird dieser Impuls als erster Bit oder als dritter Bit diskriminiert und der folgende richtige Kode wird auch irrtümlicherweise diskriminiert. Aus diesem Grunde ergibt ein Fehler eines einzelnen Impulses eines Kreises Dstensignalfehler von etwa 5 Bits im Durchschnitt bei Daten mit maximaler Geschwindigkeit

Gemäß der Erfindung werden die breitbandigen Daten, wie asynchrone Reihendaten oder Faksimile-Signale mit hoher Geschwindigkeit in Synchronisier-PCM-Kodes durch die Verwendung einer Kodeumwandlungsanordnung mit festem Index umgewandelt, wobei Eingangsdatensignale in einem konstanten Zeitspalt aufgeteilt werden, und die Information des Zustandes der Kodes der Daten in dem Zeitspalt oder die Information des Zeitpunktes, bei dem die Änderung des Zustandes der Kodes, wenn überhaupt in dem Zeitspalt auftritt, wird in Kodes von 3 oder η Bits umgewandelt. Bei der Umwandlungsanordnung nach der Erfindung neigt der Impulsfehler des Kreises weniger dazu aufzutreten als in der vorher erwähnten Umwandlungsanordnung mit gleitendem index, und die Erfindung kann eine Anordnung zum Umwandeln von Datenkoden in Synchronisier-PCM-Kodes schaffen, die eine solche stabile Übertragungseigenschaft haben, daß keine Synchronisation in jedem Kanal beim Empfang und Dekodieren erforderlich ist. Die Erfindung sieht des weiteren eine Hybrid-Multiplexübertragungsanordnung vor, bei der, wie oben beschrieben, ein PCM-Kodeimpulszug aller Eingangsdaten, der gebildet wird, indem der Zustand der Kodes oder die Stellung, in welcher der Zustand geändert wird, in Kodes von η Bits durch die Einheit der konstanten kontinuierlichen Zeitspalte umgewandelt wird, durch die Einheit der Kanäle oder Worte von η Bits in Zeitmultiplex gebracht wird. Die Signale werden z. B. in leere Kanalspalte in dem PCM-Kodezug eingebracht, wodurch Sprache und Daten als eine Hybride mit großer Leichtigkeit und mit hoher Flexibilität übertragen werden können.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden an Hand der Zeichnung dargestellt, in der ist

F i g. 1 das Zeitdiagramm des Prinzips der Arbeitsweise der Anordnung nach der Erfindung und insbesondere des Verfahrens zum Umwandeln von Eingangsdatensignalen in Kodes,

Fig. 2 ein Zeitdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig.3 und 4 Schaltbilder der Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 5 und 6 Zeitdiagramme der Ausführungsforrn nach der Erfindung und

F i g. 7 das Zeitdiagramm einer anderen Ausführungsfo.Tider Erfindung.

Im allgemeinen findet bei asynchronen Reihendatensignalen od. dgl. mit zwei Pegeln der Wechsel zwischen den beiden Pegeln (0, 1) beliebig statt. Die Informationen, die übertragen werden müssen, sind Informationen

des Zeitpunktes, zu dem der Wechsel stattfindet, und des Zustandes um diesen Zeitpunkt herum. Gemäß der Erfindung wird dieser Zeitpunkt des Wechsels des Zustandes urd der Zustand um diesen Zeitpunkt herum in Kodes mit η Bits umgewandelt und diese Kodes werden übcrtiagcn. In Fiel sind a We'.icnformen von Eingangsdatensignalen und b unterteilende Zeitsignale zum Teilen der Wellenformen der Eingangsdaten in konstante Zeitspalte. Mit c sind die Eingangsdaten a bezeichnet, nachdem sie durch die Zeitsignale h in konstante Zeitspalten aufgeteilt worden sind. In diesen Wellenformen befinden sich die Eingangsdaten im Zustand 0 in den Zeitspalten Ci und C5, während sich die Eingangsdaten im Zustand 1 im Zeitspalt C3 befinden. Der Wechsel von 0 nach 1 und der Wechsel von 1 nach 0 treten jeweils in den Zeitspalten Cl und C 4 auf.

Die Wellenform dder Fig. 1 zeigt Kodes mit η Bits, die aus dem Zustand der Kodes und dem Zeitpunkt der Änderung des Zustandes, wie dies oben beschrieben ist, umgewandelt worden und in einem bestimmten Zeitspalt ausgesendet worden sind. Kodeimpulse d 1, d2 bis d5 sind jeweils aus den Zuständen Cl, C2 bis C 5 der Wellenform Cumgewandelt. Beim Umwandeln von Datensignalen in Kodes mit π Bits können 2" Stücke von Zustanden dargestellt werden. Zwei Sätze außerhalb der 2" Stücke werden verwendet, um den Zustand von Π und 1 der Datcnsignale darzustellen, wenn keine Änderung in den Datensignalen auftritt. Die verbleiben-

') den Sätze (2"—2) werden verwendet, um die Stellung darzustellen, bei der sich der Zustand in jedem Zcitspalt ändert. Mit anderen Worten werden die Zeitpunkte, zu denen eine Änderung in den Zeitspalten aultritt, in (2"— 2)Siuckeqiiantif.;cn und kodiert und übertragen.

(i Die maximale Bitgeschwindigkeit der Eingangsdaten kann bis zu der Frequenz der Teilzeitsignale erhöht werden, bei denen die Signalverzerrung der empfangenen Signale maximal wird. Bei der Kodeumwandlungsanordnung nach der Erfindung beträgt die maximale Sifnalverzerrung ^]/2 (2"—2). Die Beziehung zwischen der Anzahl der Bits, der Signaiverzerrung und der Übertragungsgeschwindigkeit ist in der folgenden Tabelle gezeigt. Wenn die Zahl der Bits erhöht wird, verringert sich, wie dies aus der Tabelle zu sehen ist, die maximale Datengeschwindigkeit im Verhältnis Mn, jedoch wird die Signalverzerrung wesentlich verringert. Die Verzerrung, die bei der Breitband-Datenübertragung erforderlich ist, ist jedoch sogleich ±10 bis 15%, so daß es ersichtlich ist, daß 3 oder 4 Bits aus praktischen Gesichtspunkten geeignet sind.

Anzahl der Bits 1

Maximale Signalverzerrung
Datengeschwindigkeit
Geschwindigkeit der Aussendung der Koden

±50%

±25%

±8,3%

'/3

±3,3%

1/4

±1,6%

V₅

In Fig. 1 zeigt e die Wellenform der empfangenen und dekodierten Daten. Die Stellungen c/2 und c/4 der Änderung werden jeweils in Wellenformen e2 und e4 dekodiert. Zu diesem Zeitpunkt können Informationen der Richtungen der Änderungen von den Kodes d 1 und 4< > d3 erhalten werden, welche die den Änderungen vorangehenden Zustände zeigen. Hier scheint es, daß der Kode £>5, der einen Zustand zeigt, nicht zu der Dekodierung beisteuert, jedoch verhindert dieser Kode d5 tatsächlich einen kontinuierlichen Fehler in den dekodierten Daten, der durch Signalfehler des Kanals, wie oben beschrieben, verursacht wird. Unter der Annahme, daß ein Impulsfehler, der in einem Kreis zu einem bestimmten Zeitpunkt auftritt, und daß ein Kodezug, der die Information des Zustandes der Daten zeigt, irrtümlicherweise in einen Kodezug geändert wurde, der die Information des Zeitpunktes der Änderung oder umgekehrt zeigt, kann der Fehler gezwungenermaßen durch einen Kode korrigiert werden, der die Information des Zustandes des folgenden Spaltes zeigt, so daß verhindert werden kann, daß sich der Datenfehler über einen Bit hinaus erstreckt

Wie oben beschrieben worden ist, werden bei der Umwandlungsanordnung zum Umwandeln von Datensignalen in ein synchrones digitales System gemäß der Erfindung Informationen der Zeitpunkte, zu denen sich der Zustand der Koden der Eingangsdaten ändert, oder Informationen des Zustandes der Kodes immer übertragen, so daß ein Impulsfehler, wenn dieser Impulsfehler eines Kreises ein Fehler eines einzelnen Bits oder ein Fehler von weniger als kontinuierlich π Bits ist nicht ein Fehler von mehr als 2 Bits in den dekodierten Daten wird und demgemäß eine Umwandlungsanordnung ausgeführt werden kann, bei der kaum ein Fehler auftritt. Des weiteren werden bei der Kodeumwandlungsanordnung nach der Erfindung Impulszüge, welche die Information des Zustandes in jedem Zeitspalt oder die Information des Zeitpunktes der Änderung zeigen, die in Kodes mit η Bits umgewandelt wird, zu einem bestimmten Zeitpunkt ir jedem Zeitspalt ausgesendet, so daß ein solcher Synchronismus, wie er für die Anordnung mi) gleitendem Index erforderlich ist, nicht beim Empfang und Dekodieren erforderlich ist. Auch kann das sogenannte Zeitmultiplexen durch eine Einheit vor Kanälen oder Worten leicht ausgeführt werden, die τ, Stücke von kodierten Impulszügen als Bezug verwenden, und demgemäß ist die Anordnung nach der Erfindung auch für Hybrid-Übertragung von Daten und Sprache, wie später beschrieben wird, geeignet

F i g. 2 ist ein Zeitdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung einer Kodierung mit drei Bits. Dei Schaltungsaufbau dieser Ausführungsform ist in der F i g. 3 und 4 zu sehen. In F i g. 2 zeigt /die Wellenforrr der Eingangsdaten, g die Zeitspalte, bei denen die Wellenformen der Eingangsdaten durch Teil-Zeitsignale aufgeteilt werden, und h die Quantisierstufen, die verwendet werden, um die Stellung zu bestimmen, be welcher der Zustand der Kodes der Eingangsdatei innerhalb jedes Zeitspaltes geändert wird, wobei du Anzahl der Stufen in jedem Spalt als 2ⁿ—2 ausgewähl wird. Mit /ist der Kodierausgang bezeichnet, wobei 111 und 110 außerhalb der Kombinationen von Kodes mi drei Bits verwendet werden, um den Zustand in den Falle zu zeigen, daß die Eingangsdaten nicht geänder werden. Die verbleibenden Kombinationen werdet

verwendet, um die Stellung eier Änderung in jedem Spalt zu zeigen. Eine Änderung von dem ersten Zustand

0 zum Zustand 1 tritt in der /weiten Quantisieruiigsstufe in dem Spalt auf und eine Änderung von 1 nach 0 tritt in der vierten Stufe auf. Diese Ändctungen werden jeweils in Kodes 100 und 001 umgewandelt. Mit j sind die Bezugszeitspalte beim Empfang und Dekodieren bezeichnet, die den teilenden Zeitsignalcn in der Übertragung entsprechen. Die empfangenen Kodeimpulszüge werden dekodiert, indem die Zeitspalte als ι ο Bezug verwendet werden, und werden in dekodierte Datenwellenformen umgewandelt, wie dies durch k gezeigt ist. Zufällig enthält bei /', was die Kodierausgangs-Wellenformen in dem insbesondere in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel zeigen, jeder Zeit- \^r> spalt einen Leerspalt von 3 Bits. Kodierimpulse des anderen Datenkanals, die durch dasselbe Verfahren wie

f. h. g, h und / umgewandelt werden, können einzeln multiplex gemacht werden, indem dieser Leerspalt verwendet wird. In gleicher Weise können mehr Datensignale multiplex gemacht werden und übertragen werden, indem des weiteren jeder Zeitspalt von 3 Bits geteilt wird.

F i g. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispie! der Erfindung, wobei F i g. 3 die Ausbildung der Sendeseite der F i g. 4 die Ausbildung der Empfangsseite zeigen. In den Diagrammen der Fig.5 und 6, welche die Wellenformen von jeweils in F i g. 3 und 4 dargestellten Teilen zeigen, ist die Beziehung zwischen den Phasen dargestellt, wobei die Impulsbreite vernachlässigt ist. Auch sind die Zustände 0 der Zeitpunkte der Zeitsignale durch Impulse in gestrichelten Linien dargestellt.

Mit Bezug auf die Fig.3 und 5 wird zuerst die Arbeitsweise der Sendeseite erläutert. Bei dem Beispiel wird eine Änderung des Zustandes oder ein Zustand in einem Spalt von Kodes von 3 Bits umgewandelt, und demgemäß wird die Stellung der Änderung, wenn der Zustand geändert wird, durch 6 geteilt (2₃—2 = 6). Bei dem vorliegenden Beispiel werden auch m Kanäle multiplex gemacht, jedoch ist der Kanalteil weggelassen, da er in derselben Weise wie der erste Kanal ausgebildet ist. In Fig.3 sind mit Is; 2s bis ms Eingangsklemmen der beiden Pegeldaten bezeichnet. Mit Kanal IS ist der Kanalteil des ersten Kanals bezeichnet und mit Gemeinsam 5 ist der gemeinsame Teil bezeichnet Mit Zeit 1 bis Zeit 9 sind Eingangsklemmen der Zeitimpulse bezeichnet wie sie in Fig.5 dargestellt sind. Mit Nl bis Λ/77 sind »NAND«-Tore und mit DX bis DS sind Verzögerungsleitungen bezeichnet

Es wird nun angenommen, daß Datensignale, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind, an der Eingangsklemme Is ankommen. Diese Signale werden durch die Zeitimpulse

1 und Zeitimpulse 2 gesteuert und einem Flip-Flop-Kreis mit N1 bis N4, einem Flip-Flop-Kreis mit Λ/5 bis -»3 NS und einem Flip-Flop-Kreis mit Λ/13 bis N16 gespeichert Der Zustand der Eingangsdaten wird als Ausgang von N14 aufgefunden. Dies ist bei 2 in F i g. 5 dargestellt

Drei Zeitimpulse werden zu einem Spalt von Zeit 1, Zeit 2 und Zeit 4 ausgesendet Um die Stellung der Änderung dieser Eingangsdaten zu bestimmen, bei der von drei Zeitimpulsen in einem Spalt die Änderung auftritt, nachfolgend als Stellung der rohen Änderung des Zustandes bezeichnet, werden diese Signale zuerst durch einen logischen Kreis mit N17 bis N19 aufgefunden, und der Ausgang 3 des logischen Kreises wird durch Zeit 4 gesteuert und wird als parallele Signale an den Ausgängen 6, 7 und 8 durch einen dreistufigen binären Zählkreis mit /V25 bis N37 und D 1 bis D 4 abgegeben.

Danach wird durch einen logischen Kreis mit N10 bis N12 aufgefunden, ob sich die Stellung der Änderung in der ersten oder zweiten Hälfte des Zeitimpulses befindet, nachfolgend als dichte Änderung des Zustandes bezeichnet, und der Ausgang 4 des logischen Kreises wird in einem Flip-Flop-Kreis mit N2Ü bis N23 gespeichert, von dem der Ausgang5 abgenommen wird. Der Zeitimpuls 3 wird zum Rückstellen dieses Flip-Flop-Kreises verwendet Die Ausgänge 2 und 5 bis 8, die in einer vorstehend beschriebenen Weise aufgefunden worden sind, werden gleichzeitig als parallele Signale zu einem Zeitpunkt abgelesen, der dem ersten Kanal durch einen Torkreis mit N 23 bis Λ'42 zugewiesen ist, der durch einen Zeitmultiplex-Zeitimpuls »Zeit 5« gesteuert wird, und werden in Signale geändert, wie diese bei 9 bis 13 dargestellt sind, und werden zu dem gemeinsamen Teil »Gemeinsam S« ausgesendet. Der Ausgang des anderen Kanalteiles wird einem Torkreis mit Λ/42 bis M 47 bei »Gemeinsam S« zugeführt und das Zeitmultiplexen wird in diesem Torkreis ausgeführt. In einem logischen Kreis mit N 48 bis Λ/59 werden Signale 9 und 11 bis 13, welche den Punkt der Änderung des Zustandes zeigen, in parallele Kodes mit 3 Bits umgewandelt und ferner werden Zustandssignale 10 in entsprechende Signale von 3 Bits (111 oder 110) umgewandelt und diese werden hinzugefügt, d. h, die D/D-Umwandlung wird vollendet. Die Ausgänge 14, 15 und 16 des logischen Kreises, die parallele Kodes sind, werden in Reihenkodes durch die Einheit von 3 Bits durch einen dreistufigen binären Zähler mit Zeit 6 bis Zeit 8, Λ/60 bis N75 und D 5 bis DS umgewandelt und in einen unipolaren Impulszug durch die Tore Λ/76 und N 77 geändert, die durch Zeit 9 gesteuert und als Ausgang 1 ausgesendet werden. Zeit 6 wird zum Steuern des Zählers verwendet und Zeit 7 und Zeit 8 werden für die Zeiteinstellung durch die Einheit der Kanäle verwendet. Synchronisiersignale und andere notwendige Signale werden dem Ausgang I zugeführt und werden notwendigenfalls in einen bipolaren Impulszug umgewandelt und zu der Übertragungsleitung ausgesendet.

Als nächstes wird die Wirkungsweise der Empfangsseite mit Bezug auf die Fig.4 und 6 beschrieben. In F i g. 4 bezeichnen N1 bis N 82 »NAND«-Tore, D1 bis D 8 Verzögerungskreise, Zeit 1 bis Zeit 12Zeitsignaleingangsklemmen und Gemeinsam R den gemeinsamen Teil. Kanal iR zeigt die Ausbildung des ersten Kanals außerhalb des Kanalteiles, und Kanal 2R bis Kanal mR sind weggelassen, da diese dieselbe Ausbildung wie Kanal 1R haben.

Signale von der Übertragungsleitung werden in einen unipolaren Impulszug durch einen Vorgang umgewandelt der dem Vorgang an der Sendeseite vollständig entgegengesetzt ist und der Ausgang wird zu dem gemeinsamen Teil »Gemeinsam« R über die Klemme II gegeben. Signale, wie sie in F i g. 611 gezeigt sind und zu der Klemme II gegeben werden, werden in einem NRZ-Impulszug 1 durch Zeit 1 in einem Flip-Flop-Kreis mit Ni bis N5 in dem gemeinsamen Empfangsteil »Gemeinsam R« umgewandelt Dann wird der NRZ-Impulszug 1 in Ausgangwellenformen 2 bis 4 umgewandelt, indem eine Reihen-Parallel-Umwandlung durch Zeit 2 in einem dreistufigen binären Zähler mit N 6 bis N18 und D1 bis D 4 ausgeführt wird, und diese Ausgangswellenformen werden in Wellenformen 5 bis 7 durch

Zeit 3 und N19 bis Λ/24 umgewandelt und werden in eine Information von 5 Bits umgewandelt, indem die D/D-Umwandlung durch /V 25 bis N 32 vollendet wird. Die umgewandelten Signale werden demultiplext, und Signale der anderen Kanäle werden zu den Kanalteilen ■> der anderen Kanäle gegeben. Der erste Kanal wird durch die Tore N33 bis Λ/37 und Zeit 4L gesteuert, und die Ausgänge 8 bis 12 können erhalten werden. Hierbei sind 11 die Signale, welche die Stellung der dichten Änderung des Zustandes zeigen. 12 sind die Signale, ι ο welche den Zustand zeigen, und 8 bis 10 sind Signale, welche die Stellung der rohen Änderung des Zustandes zeigen. N38 bis N 52 und D 5 bis D 8 bilden einen dreistufigen binären Zähler, in dem die Signale, welche die Stellung der rohen Änderung des Zustandes 8 bis 10 zeigen, durch Zeit 5, Zeit 6 und Zeit 7 gelesen werden. Der Zeitpunkt der Änderung wird bei 13 abgegeben. Mit 14,15 und 16 sind die Ausgänge der drei Stufen des Zählers bezeichnet, und die Signale, welche zeigen, daß alle Ausgänge des Zählers Null sind, d. h., daß keine Änderung stattgefunden hat, werden bei N 55 und Λ/56 abgegeben. N57 bis Λ/61 bilden einen Flip-Flop-Kreis, der durch Zeit 8 gesteuert wird und in dem die Signale, welche die Stellung der dichten Änderung des dichten Zustandes zeigen, gespeichert werden. Der Ausgang davon ist mit 17 bezeichnet. N 62 bis Λ/66 bilden einen Flip-Flop-Kreis, der auch durch Zeit 8 gesteuert wird und in dem die Signale, welche den Zustand 12 zeigen, gespeichert werden. Der Ausgang davon ist mit 18 bezeichnet. Λ/67 bis N 78 und N 79 bis Λ/82 bilden Flip-Flop-Kreise, und N 67 bis N 78 werden durch Signale, welche die Stellung der rohen Änderung des Zustandes 13 zeigen, durch Signale, welche die Stellung der dichten Änderung des Zustandes 17 zeigen, durch Signale, welche den Zustandes 18 zeigen, durch Signale, welche zeigen, daß keine aufgetretene Änderung von dem Tor N 56 abgegeben worden ist, und durch Zeitsignale Zeit 9 bis Zeit 11 gesteuert, und die dekodierten Datenwellenformen werden zum Punkt iR ausgesendet Die zu IR ausgesendeten Signale werden in dem Flip-Flop-Kreis mit N 79 bis N 82 gespeichert, der durch Zeit 12 gesteuert wird. Der Ausgang 19 des Flip-Flop-Kreises bestimmt die Richtung der Änderung des Zustandes zum Zeitpunkt der Steuerung des Flip-Flop-Kreises N74 bis Λ/75 durch die Signale 13, welche den Punkt zeigen, an dem der Ausgang des Fehlers geändert wird. Der Ausgang 19 arbeitet demnach so, daß die nachfolgende Änderung in der Richtung von 0 auftreten kann, wenn die in dem Flip-Flop-Kreis 7V79 bis Λ/82 gespeicherte Information 1 ist Wenn die gespeicherte Information 0 ist kann die folgende Änderung in der Richtung von 1 auftreten.

»NAND«-Kreise werden bei der Ausführungsform der Erfindung, wie oben beschrieben, verwendet, da integrierte Schaltungen darin verwendet werden, jedoch kann die Erfindung selbstverständlich auch durch die Verwendung von üblichen Elementen wirksam ausgeführt werden.

Fig.7 zeigt die Rahmenausbildung einer Ausführungsform der Umwandlungs- und Multiplexanordnung nach der Erfindung, um eine Hybrid-Multiplexübertragung eines Ton-Kodeimpulszuges und eines Daten-Kodeimpulszuges auszuführen. Bei diesem Ausführungsbeispie.l wird das Hybrid-Multiplexen durch die Einheit des äquivalenten Ton-Kanalspaltes ausgeführt Bei der (,5 Sprach-Multiplexübertragung durch das PCM-System mit 24 Kanälen werden nämlich 8 Bits einem Abtastsignal in jedem Sprachkanal zugewiesen, und 7 Bits außerhalb der 8 Bits werden zur Übertragung der Sprachsignalinformation verwendet und der verbleibende 1 Bit wird für die Übertragung der Freizeichen-Signalinformation verwendet. Ein Rahmen mit einer Wiederholung von 8 kHz (1,25 μς) enthält 24 Kanalspalte, von denen jeder 8 Bits und einen Bit der Rahmeninformation enthält, der für den Empfang, die Dekorierung und das Demultiplexen des Kanals notwendig ist, das den 24 Spalten nachfolgend hinzugefügt wird, d. h., der Rahmen enthält insgesamt 193 Bits. Bei der Hybrid-Übertragungsanordnung zum Übertragen von Sprache und Daten gemäß der Erfindung wird die Übertragung dadurch ausgeführt, daß zwei Datenkanäle mit jeweils 3 oder 4 Bits in den Leerkanalspalt durch die Einheit eines Zeitspaltes von 8 Bits eingesetzt werden, die jedem Sprachkanal zugewiesen sind, wie dies in F i g. 7 gezeigt ist. Beim Übertragen von 2/VStücken von Datenkanälen über eine Mukiplex-Übertragungsanordnung unter Verwendung von N Stücken von Sprach-Leerkanälen können die Daten bei einer maximalen Geschwindigkeit von 8 k-Bits pro Sekunde übertragen werden. Falls eine Kombination des Α-Kanals und des (Vi + 12)-Kana!s oder eine Kombination des ß-Kanals und des fß+6)-K.anals, des (B+12)- oder des (B+ !8)-Kanals als Leerkanal verwendet wird, kann d! · -Tiaximale Datengeschwindigkeit von jeweils 16 k-Bits und 32 k-Bits pro Sekunde ausgeführt werden, d. h, die maximale Datengeschwindigkeit kann allmählich angehoben werden. Wenn alle Kanäle verwendet werden, können 512 k-Bits pro Sekunde bei einem Kanal, 256 k-Bits bei 2 Kanälen und 64 k-Bits bei 8 Kanälen im Falle der 3-Bit-Umwandlung übertragen werden. 386 k-Etits pro Sekunde können bei einem Kanal, 192 k-Bits bei zwei Kanälen und 48 k-Bits bei 8 Kanälen in dem Fall der 4-Bit-Umwandlung übertragen werden. Wie oben beschrieben worden ist, werden gemäß der Erfindung die Zustände der Kodes der Eingangsdaten durch konstante Zeitspalte aufgeteilt und die Information, welche den Zustand zeigt, wird in einem Zeitspalt kodiert in dem keine Änderung des Zustandes auftritt Die Information, welche die Stellung der Anderang des Zustandes zeigt, wird in einem Spalt kodiert, in dem der Zustand geändert ist, und diese Kodes werden mit Kodier-Impulszügen oder anderen Datensignalen für jeden konstanten Zeitspalt zeitmultiplex oder diese Kodes werden in einem Leerkanalspalt in einem Kodier-lmpulszug eines Sprachkanals hybridmultiplex gemacht und dann wird die Übertragung ausgeführt Die Erfindung kann somit eine preiswerte digitale Übertragungsanordnung mit hoher Qualität und Flexibilität vorsehen.

In den Bereich der vorliegenden Erfindung fällt auch eine Umwandlungs- und Multiplexanordnung zum dauernden Aussenden von Kodes von Informationen von Zuständen, wobei 1 Bit außerhalb von π Bits immer verwendet wird, um die Information des Zustandes zu zeigen, und die Kombination von (n— 1) Bits verwendet wird, um die Information des Zeitpunktes der Änderung des Zustandes, wenn diese auftritt, zu zeigen, und zwar beim Umwandeln von Infonnationen des Zustandes und Infonnationen des Zeitpunktes der Änderung in Kodes mit π Bits in aufeinanderfolgenden Zeitspalten, die in konstanten Zeitintervallen in Umwandlung der asynchronen Datensignale in synchrone digitale Kodes geteilt worden sind, und beim Multiplexer; derselben, wie oben beschrieben.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Nachrichtenanordnung zum Umwandeln und Obertragen von asynchronen Signalen mit zwei Pegeln durch eine synchrone Übertragungsanordnung, bei der ein asynchrones Signal mit zwei Pegeln in konstante Zeitspalte aufgeteilt wird und der Zustand des asynchronen Signals zu einem vorgegebenen Zeitpunkt in einem Zeitspalt aufgefunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß das asynchrone Signal, wenn es geändert wird, in einen Code mit π Bits umgewandelt wird, der die Lage der Änderung in einem Zeitspalt anzeigt, daß das asynchrone Signal, wenn es nicht geändert wird, in einen anderen Code umgewandelt wird, der den nicht geänderten Zustand anzeigt, und daß die konstanten Zeitspalte weiter in 2" — 2 Zeitspalte geteilt werden und die Informationen, welche den Zeitpunkt der Änderung des Zustands des asynchronen Signals anzeigen, diese weiter geteilten Zeitspalte darstellen.

2. Nachrichtenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die asynchronen Signale mit zwei Pegeln nach Codierung gemischt mit PVM-Signalen über eine PCM-Übertragungsleitung übertragen werden.