DE2103307B2

DE2103307B2 - Schaltungsanordnung zur Eingabe von zwischen zwei Endstellen zu übertragenden Daten in nicht besetzte Kanäle eines Femsprech-Multiplexsystems

Info

Publication number: DE2103307B2
Application number: DE712103307A
Authority: DE
Inventors: Emanuele Phisik Mailand Angeleri; Mario Mailand Bonatti; Gianmario Cornaredo Costa; Isidoro Castiglione Olona Varese Poretti
Original assignee: Societa Italiana Telecomunicazioni Siemens SpA
Current assignee: Italtel SpA
Priority date: 1970-02-03
Filing date: 1971-01-25
Publication date: 1979-03-08
Also published as: NL7101457A; DE2103307C3; FR2065405A5; SE367530B; US3708625A; CH537678A; DE2103307A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Eingabe von zwischen zwei Endstellen zu übertragenden Daten in nicht besetzte Kanäle eines Fernsprech-Multiplexsystems, gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs I.

Der Datenübertragungsverkehr hat sich während de; letzten Jahre in der ganzen Welt stark entwickelt. In allen Ländern vermehren sich die Datenquellen, so daß die Notwendigkeit immer dringender wird, Verbindungswege bereitzustellen, über welche die verschiedenen Datenverarbeitungsanlagen ihre Informationen austauschen können.

Bekanntlich ist die Empfangs- und Sendegeschwindigkeit der modernen Informationsverarbeitungsanlagen ganz erheblich höher als die Geschwindigkeit der menschlichen Informationsquellen (in der Größenordnung von 50 Bit/sek), und der Umfang des in den kommenden Jahren zu erwartenden Verkehrs wird auf einen beachtlichen Anteil des Sprechverkehrs geschätzt. Da jede Informationsart in Bis ausdrückbar ist, ist zu erwarten, daß in der mehr oder weniger nahen Zukunft die Verbindungsnetze lediglich zur Übertragung von digitalen Informationen dienen werden. Je nach den Anforderungen wird man über die künftigen Netze zur Übermittlung von Tonsignalen, Fernsehsignalen, alphanomcrischen Zeichen zur Informationsverarbeitung und jeder anderen denkbaren Signalform jeweils Spczialdaten übertragen.

Beim gegenwärtigen Stand der Technik sind jedoch nur das Fernsprechnetz (Sprechsignale) und das Fernschreibnetz (Impulssignale) mit ausreichender Verbreitung verfügbar. Der Datenverkehr ist daher auf

35

40

45

50

55

60 diese beiden Fernmeldenetze angewiesen.

Das Fernsprechnetz, wie es zur Zeit verwendet wird, wurde natürlich speziell für die Übertragung von Sprechsignalen entwickelt und eignet sich deshalb nicht gut für die Übertragung von digitalen Signalen, vor allem wegen der Rauschstörungen und der schlechten Phaseneigenschaften der Verbindungskanäle. Die Verhältnisse dürften jedoch bei Punkt-zu-Punkt-Vcrbindungen besser sein, weil dabei die Vermittlungsstellen umgangen werden, die als die Hauptquellen von Rauschinipulsen zu betrachten sind, und weil in diesem Fall Phasenentzerrungstechniken angewendet werden können, die sonst nicht möglich oder zu'aufwendig sind. Unabhängig hiervon beträgt beim gegenwärtigen Stand der Technik die im Sprachband erreichbare höchste Geschwindigkeit 1200 Bit/sek auf einem Netz mit Wählbetrieb von 9600 Bit/sek auf starren Verbindungen.

Das Fernschreibnetz gestattet nur bei niedriger Geschwindigkeit einen Datenverkehr, und außerdem weist es zur Zeit nicht die weitgehende Verbreitung auf, die für den Datenverkehr wünschenswert wäre.

Aus diesen Überlegungen geht hervor, daß das zur Zeit für die Datenübertragung verwendete Nachrichtennetz nicht die für den heutigen Datenverkehr erforderlichen Geschwindigkeitseigenschaften besitzt und in der Zukunft nicht mehr ausreichend sein wird, die zu erwartende Datenmenge zu bewältigen. Der Datenverkehr findet also in dem heute zur Verfugung stehenden Nachrichtennetz eine »Einschnürung« vor, die erst durch die Realisierung eines besonderen, den Anforderungen dieses Verkehrs entsprechenden Datennetzes beseitigt werden kann.

Solange aber die Datenübertragung auf das Fernsprechnetz angewiesen ist, was vermutlich noch für einige Jahre der Fall sein wird, muß eine größtmögliche Anzahl von Datenübertragungswegen zur Verfugung gestellt werden, und zwar ohne oder mit minimaler Beeinträchtigung des Fernsprechverkehrs, über dessen Netz die Datenübertragung erfolgen soll. Trotz der oben erwähnten Einschränkungen verfügt nun das Fernsprechnetz über eine so beachtliche ungenutzte Kapazität, daß es imstande sein wird, noch einen großen Anteil des in den nächsten Jahren auftretenden Datenverkehrs zu bewältigen, ohne die Leistungsfähigkeit des Fernsprechbetriebes zu beeinträchtigen. Nur hinsichtlich der höchsten erreichbaren Übertragungsgeschwindigkeit scheint es keine weiteren Möglichkeiten außer den bereits erwähnten zu geben. Es ist also zu erwarten, daß sich die Datenübertragung durch Benutzung des Fernschreib- bzw. Fernsprechnetzes in folgender Weise entwickeln wird:

Im Bereich der Möglichkeiten des Fernschreibnetzes werden sich Datenübertragungsanlagen kleiner Übertragungsgeschwindigkeit mit Fernschreibern als Endstellen durchsetzen, wobei Parallelarbeits-Probleme so gelöst werden, daß die Computer für eine immer größere Anzahl von Benutzern zugänglich gemacht werden.

Das Fernsprechnetz mit Wählbetrieb wird bei mittlerer Übertragungsgeschwindigkeit und bei Kurzzeitverbincltingen innerhalb des Orts- und Fernnetzbereiches Verwendung finden. Bisher sind noch keine Anlagen zur Datenübertragung über Fernsprechnetze mit Wählbetrieb realisiert worden.

Bei Punkt-zu-Piinkt-Verbindungcn (starres Netz) können ziemlich hohe Übertraglingsgeschwindigkeiten erreicht werden, so daß in der nächsten Zukunft der

gesamte Hochgeschwindigkeits-Datenverkehr solche Verbindungen benutzen wird. Voraussichtlich wird es auch möglich sein, ganze Primär-Gruppen oder Übergruppen zu mieten, damit Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 48 000 und 240 000 Bit/sek erzielt werden können.

Die verschiedenen bisher beschrittenen Wege zur Benutzung des Fernsprechnetzes für die Datenübertragung mit Ausnahme des Fernschreibnetzes haben zur Folge, daß dem Fernsprechverkehr Verbindungsmittel entzogen werden. Wird in Zukunft der Datenübertragungsverkehr noch ansteigen, so könnte dieser Umstand erhebliche Probleme aufwerfen und den Fernsprechverkehr beeinträchtigen.

Aus der DE-AS 12 35 984 (= US-PS 33 04 372) ist eine Informations-Übertragungsanlage beschrieben, bei der im Sender festgestellt wird, wenn in einem Fernsprechkanal eine Pause eintritt, so daß diese Pause dann dazu benutzt werden kann. Daten aus einer Datenquelle während dieser Gesprächspause zu übertragen. Das heißt, es werden in die Gesprächspaus^n von einer Datenquelle kommende Daten übertragen, so daß die Kanäle besser ausgenützt werden können. Bei dieser bekannten Schaltungsanordnung sind besondere Sperr- und Tastsignale und Übertragungsintervalle erforderlich, um die Empfangsstation über die gerade vorliegende Datenübertragung zu unterrichten, d. h. um der Empfangsstation zu ermöglichen, zwischen der eigentlichen Gesprächsübertragung und der Datenübertragung zu unterscheiden. Dafür sind naturgemäß auch relativ komplizierte Schaltungsanordnungen erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Informations-Übertragungsanlage zu schaffen, bei der die Übertragung von einer Datenquelle bereitgestellte Information nicht in die eigentliche Telefonübertragung störend eingreift, und die mit einem wesentlich geringeren Schaltungsaufwand auskommt und keine zusätzlichen Informationsübertragungen zur Unterscheidung zwischen der normalen Telefonübertragung und der zusätzlichen Datenübertragung bei der Empfangsstation erfordert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des neuen Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. In der senderseitigen Besetzt-Prüfschaltung ist eine Schwellwertschaltung für die Kanäle vorgesehen, die die Anzahl der freien Kanäle feststellt und eine Schalterstufe in der Sendestation in Abhängigkeit davon betätigt, ob die festgestellte Anzahl freier Kanäle größer als eine festgelegte Zahl, beispielsweise größer als 5 in.

Bei der erfindungsgemäßen Übertragungsanlage werden also nur dann zusätzliche, von einer Datenquelle bereitgestellte Daten übertragen, wenn eine bestimmte Anzahl an Telefonkanälen nicht besetzt ist, so daß die zusätzliche Übertragung von Daten die normale Telefonübertragung mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht stört oder beeinflußt. Bei der in dieser Weise vorgenommenen Übertragung von zusätzlichen Daten ist es nicht erforderlich, zusätzliche, inlerne Nachrichten oder Signale zu erzeugen und zu übertragen, damit in der Empfangsstation zwischen eigentlicher Telefonübertragung und der Übertragung von vom Datenspeicher bereitgestellten Informationen unterschieden werden kann. Die erfinJungsgemäße Schaltung kommt daher mit einem erheblich geringeren Schaltungsaufwand aus und die normale Telefonübcrtragung wird in keiner Weise durch die zusätzliche Übertragung von Informationen beeinflußt oder beeintrachtigi, die von einer Datet.quelle bereitgestellt werden.

In Verbindung mit der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des Sendeteiles einer Anordnung gemäß der Erfindung für ein 90-Kanal-Systemund

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel des Empfangsieiis einer Anordnung gemäß der Erfindung für ein 90-Kanal-System.

Im Amt A des Mulliplexsystems gemäß F i g. I ist ein Anschlußfeld Mix gezeigt, das mit entsprechenden Ausgangsübertragern TU verbunden ist. Im Amt B ist das zweite Anschlußfeld Mix mit entsprechenden Eingangsübertragern TE gekoppelt, 3- und f>-Adern werden vom Sprechstrom durchflossen, während über c-Adern die Belegungskennzeichen gesendet werden.

Sendeseitig besieht die Aii^ee aus einer Besetzt-Prüfeinrichtung DCI. die mit den c-Adern am Eingang der Ausgangsübertrager verbunden ist und den Betriebszustand des Multiplexsystems auf eventuell für die Datenübertragung verfügbare Kanäle prüft, und aus einer Ei.ischall- und Ausschalt-Verknüpfungsanordnung LlD, die auf Grund der von der Prüfeinrichtung DCI empfangenen Kriterien die mit den Modems M\... M_n. zur Datenübertragung verbundenen Endstellen T kontrolliert und eine Einschalt- und Ausschalt- oder Unischalteinrichtung DID steuert, welche die Modems für die Datenübertragung mit den ausgewählten Kanälen verbindet.

Empfangsseitig ist die Anlage im wesentlichen gleich aufgebaut wie auf der Sendeseite. Die Besetzt-Prüfeinrichtung DCI kann in diesem Fall mit den c-Adern verbunden werden, falls diese den Zustand der sendeseitigen c-Adern genau und mit noch annehmbarer Verzögerung wiedergeben, oder mit den a- und f>-Adern, falls die Datenträgerfrequenz auswertende Einrichtungen eingesetzt werden.

Um die durch Modularbauweise und Vielseitigkeit erzielbaren Vorteile auszunutzen, ist die Einrichtung in einen zentralen Teil (ßesetzt-Prüfeimichtung DCI), der den Betrieb des ganzen Multiplexsystens überwacht, und in verschiedene Untersysteme unterteilt, von denen jeder einer Kanalgruppe des Multiplexsystems zugeordnet ist. Jedes Untersystem kann der Endstelle höchstens einen der in seiner Gruppe enthaltenen Kanäle für die Datenübertragung anbieten.

Im folgenden wirJ als Beispiel eine Anwendung der Erfindung bei einem Fernsprech-Multiplexsystem für 90 Kanäle beschrieben, wobei die Kanäle in zwei 45Ka,ial-Gruppen je Übertragungsrichtung aufgeteilt sind. Es sind zehn Untersysteme mit je 9 Kanälen vorgesehen. Jedes sendeseitige Untersystem, das durch die Besetzt-Prüfeinrichtung DCI auf der Seite des Ausgangsübertragers TU gesteuert wird, setzt sich aus einer Gruppen-Ve^rknüpfungsanordnung LID zusammen, die in Abhängigkeit vom Besetztzustand de Gruppenkanäle bestimmt, ob und welch ein niet* besetzter Kanal zur Datenübertragung angebote werden soll. Neun von den zehn Ausgängen d' Gruppen-Verknüpfungsanordnung steuern die Gru penumschalteinrichtt ig DID. die den für die Date übertragung bestimmten Kanal vom Ausgangsübert
ger abschaltet und ihn mit dem Modem verbindet,
auf dem vom Untersystem angebotenen Kanal arhc
Der zehnte Ausgang der Gruppen-Verknüpfunssani

niing teilt dem Modem und der mit diesem verbundenen Endstelle Tmit.daßein Kanal für die Datenübertragung verfügbar ist. Um zu hiiufigc Unterbrechungen der Übertragung zu vermeiden, sendet die Gruppenumschalteinrichtung DID nach dem Anbieten eines Kanals ·> ein Bcsetzlkriterium an den Ausgangsübertrager, wobei die c-Ader (Rufader) abgetrennt wird, damit die Belegung nicht über das Multiplexsystem an die entsprechende Endstelle gesendet wird. Diese Maßnahme hat den Zweck, im Empfangsteil des Untcrsystems die lietricbsvorgiinge zu vereinfachen. Auf diese Weise sind nämlich die Belegungsverhälinisse am Ausgangsübertrager und am Ausgang des Eingangsübertragers bis auf die erforderlichen Lauf- und Umschallzeiten identisch. Ks genügt also, empfangsseitig die gleiche i'> Einsehaltprüfcinrichtung und Gruppen-Verknüpfungsanordnung I.ID vorzusehen, die auch scndcseilig verwendet werden, um auf eindeutige Weise festzulegen, ob und über weichen Kanal eines jeden Untersystems die Daten übertragen werden. Eine ähnliche Umschaltcinrichtung DID verbindet empfangsseitig den Modem mit dem gewünchten Kanal. Eine Änderung für den Zustand der t'-Ader ist nicht notwendig.

Bei diesem Beispiel wurden die Kanäle des Multiplex- r> systems für die Signalisierung in zwei 45-KanalGruppcn unterteilt, d. h. für jede Übertragungsrichtung ist eine Gruppe vorgesehen. Nachdem eine Verbindung von der einen Endstelle zur anderen hergestellt ist. kann der Datenfluß beliebig in der einen oder anderen in Richtung erfolgen, wodurch die größtmögliche Vielseitigkeit erreicht wird. Beispielsweise können unter gewissen Umständen alle zehn Modems einer zur Datenübertragung bestimmten Endstelle Daten an die entsprechenden zehn Modems der anderen Endstelle J5 senden.

Eine besonders einfache Ausführungsform der Erfindung ist in K i g. 2 und 3 dargestellt.
Sendeseitig(Fig. 2) sei zunächst

a) die Einschalt- oder Besctztprufeinrichtiirig DCI beschrieben. Die auf den r-Adcrn am Eingang der Ausgangsübertrager vorliegenden Belegungskennzciehen werden durch im Sättigungszustand oder gesperrt betriebene Transistoren Q₁ ... Q,-, von digitalen in analoge Kennzeichen umgesetzt. Als Ergebnis der Umsetzung ergibt sich eine Spannung, die von der Anzahl der nicht belegten Kanäle des Multiplexsystems abhängt. Diese Spannung wird über fünf Spannungsvergleichsschaltungen S\... S5 mit unterschiedlichen Bezugsspannungen V,... K₅ so verglichen. Die erste Vergleichsschaltung liefert das Kriterium »1«, wenn mindestens ri\ Kanäle des Multiplexsystems nicht belegt sind, während die zweite Vergleichsschaltung das Kriterium »1« gibt, wenn mindestens n₂ (> n,) Kanäle nicht belegt sind usw. jede Spannungsvergleichsschaltung ist an eine einzige Gruppe angeschlossen. Setzt man /. B. «1 = 5, soll also die erste Spannungsverglcichsschaltung .S'i nur bei mindestens fünf freien Kanälen ansprechen, so ist sehr wahrscheinlich, daß wenigstens einer der freien Kanäle /u der Gruppe der neun Kanäle niedrigster Ordnung (I... 9) gehört. Sie können der Datenübertragung zugewiesen werden, wenn die Vergleichsschaltung Si anspricht. Werden für die weiteren Spannungsverglcichsschaltungcn sehr naheliegende Werte gewählt, (z. B. n, = n, 1 +■ I oder n = n, , f 2. so besieht in den Stun lcn schwachen Verkehrs eine sehr große Wahrscheinlichkeit, daß mindestens ein lernsprechkanal für den Datenverkehr beniit/l werden kann.

b) In der Gruppcnverknüpfungsanordnung LII) zum Suchen eines freien Kanals für die Datenübertragung ermöglicht ein System von fünf Gruppen von je neun UND-Gliedern Ai bis Λ*; /Vm bis A i„: Λ _H bis An; Al» bis A^: bzw. A_fl bis Aas auf Befehl der an die Gruppe (über ein NICHT-Glied I₁... /■,) angeschlossenen Spannungsverglcichsschaliung. für die Datenübertragung den freien Kanal niedrigster Ordnung zu wählen. Wenn die Dauer der Datenübertragung hinreichend lang ist gegenüber der mittleren Gesprächszeit, ist mit hoher Wahrscheinlichkeit nach einigen Einstell-Umschaltuisgcn der für die Datenübertragung angebotene Kanal der erste Kanal der Gruppe. Ein ODER-Glied stellt fest, ob ein Kanal der Gruppe zur Datenübertragung angeboten ist oder nicht, und sein Ausgangssignal dient zum Steuern der Endstelle T, die mit dem Modem verbunden ist. der für die Datenübertragung über diese Kanalgruppe vorgesehen ist.

c) In der Umschalteinrichtung DID zum Umschalten der Modems auf die angebotenen Kanäle wird auf Befehl der neun Ausgänge der Gruppen-Verknüpfungsanordnung, von denen höchstens einer im Arbeitszustand sein kann, die Einschaltung der Modems auf den ausgewählten Kanal durch Betätigung eines Transistors T₁ ... T₄, vorgenommen, der ein Relais H\ ... Hi=, mit zwei Umschaltkontakten zur Umschaltung der beiden a- und f>-Adern vom Ausgangsübertrager auf den Modem sowie mit einem Arbeitskontakt zur Unterbrechung der c-Ader steuert.

Empfangsseitig (Fig. 3) sind, wie bereits erwähnt wurde, die Empfangseinrichtungen identisch mit den Sendeeinrichtungen, mit Ausnahme der oben un'er (c) beschriebenen Umschalteinrichtung. Die empfangsseitigen Relais H müssen nämlich nur die beiden Umschaltkontakte aufweisen, da es nicht notwendig ist. die c-Ader der an den Modem angeschlossenen Kanäle zu unterbrechen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Eingabe von /.wischen zwei Endstellen zu übertragenden Daten in nicht besetzte Kanäle eines Fernsprech-Multiplexsystems mit einer in der Sendestation vorgesehenen Datenquelle, in der über eine der Kanäle zu übertragenden Informationen gespeichert sind, einer in der Empfangsstation vorgesehenen Aufnahmeeinrichtung für die gespeicherte Information. einer mit den Kanälen verbundenen, in der Sendestation vorgesehenen Besetzt-Prüfw-Sialtung, die eine in der Sendestation vorgesehene Schalterstufe steuert, um einen nicht besetzten Kanal mit der Datenquelle zu verbinden bzw. einen besetzten is Kanal für die Übertragung gespeicherter Informationen zu sperren, sowie einer mit den Kanälen verbundenen, in der Empfangsstation vorgesehenen Besetzt-Prüfschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß in der in der Sendestation vorgesehenen Besetzt-Prüfschaiiung (DCI) eine mit den Kanälen verbundene Schwellwertschaltung (S,... Si) vorgesehen ist, die die Anzahl der nicht belegten Kanäle feststellt und die in der Sendestation vorgesehene Schalterstufe (LID) auslöst, wenn die festgestellte Anzahl nkht belegter Kanäle größer als eine vorgegebene Zahl ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Besetzt-Prüfschaltung (DCI) einen Digital-Analog-Umseter (Q,... Q45) aufweist, der iine der Anzahl der freien Leitungen proportionale Spannung erze;-3t.