DE2103307C3

DE2103307C3 - Schaltungsanordnung zur Eingabe von zwischen zwei Endstellen zu übertragenden Daten in nicht besetzte Kanäle eines Fernsprech-Multiplexsystems

Info

Publication number: DE2103307C3
Application number: DE2103307A
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: 1979-10-31
Also published as: FR2065405A5; DE2103307B2; DE2103307A1; SE367530B; NL7101457A; US3708625A; CH537678A

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 1.

Der Datenübertragungsverkehr hat sich während der 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, alphanomerischen Zeichen zur Informationsverarbeitung und jeder anderen denkbaren Signalform jeweils Spezialdaten 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 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-Verbindungen besser sein, weil dabei die Vermittlungsstellen umgangen werden, die als die Hauptquellen von Rauschimpulsen 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 Verfügung 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 Verfügung 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 Kurzzeitverbindungen innerhalb des Orts- und Fernnetzbereiches Verwendung finden. Bisher sind noch keine Anlagen zur Datenübertragung über Fernsprechnetze mit Wählbetrieb realisiert worden.

Bei Punkt-zu-Punlkt-Verbindungen (starres Netz) können ziemlich hohe Übertragungsgeschwindigkeiten erreicht werden, so daß in der nächsten Zukunft der

gesamte Hochgeschwindigkeits-Datenverkehr soiche Verbindungen benutzen wird Voraussichtlich wird es auch möglich sein, ganze Primär-Gruppen oder Obei gruppen zu mieten, damit Übertragunpsgeschwindigkeiten bis zu 48 000 und 240 000 Biusek erzielt werden können.

Die verschiedenen bisher bestrittenen 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 9S4 (= US-PS 33 04 372) ist eine Informations-Obertragungsanlage 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 Gesprächspausen 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 Gesprächsübenragung und der Datenübertragung zu unterscheiden. Dafür sind naturgemäß auch relativ komplizierte Schaltungsanordnungen erforde. lieh.

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 ist.

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, interne 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 erfindungsgemäße Schaltung kommt daher mit einem erheblich geringeren Schaltungsaufwand aus und die normale Telefonübertragung wird in keiner Weise durch die zusätzliche Übertragung von Informationen beeinflußt oder beeinträchtigt, die von einer Datenquelle bereitgestellt werdea

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

F i g. 1 das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung;

F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel des Sendeteiles einer Anordnung gemäß der Erfindung für ein 90-Kanal-System und

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel des Empfangsteils einer Anordnung gemäß der Erfindung für ein 90-Kanal-System.

Im Amt A des Multiplexsystems gemäß Fig. 1 ist ein Anschlußfeld Mtx gezeigt, das mit entsprechenden Ausgangsübertragern TU verbunden ist Im Amt B ist das zweite Anschlußfeld Mtx mit entsprechenden Eingangsübertragern TE gekoppelt, a- und 6-Adern werden vom Sprechstrom durchflossen, während über c-Adern die Belegungskennzeichen gesendet werden.

Sendeseitig besteht die Anlage 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 Einschalt- und Ausschalt-Verknüpfungsanordnung LID, die auf Grund der von der Prüfeinrichtung DCI empfangenen Kriterien die mit den Modems Mi... M_n, zur Datenübertragung verbundenen Endstellen T kontrolliert und eine Einschalt- und Ausschalt- oder Umschalteinrichtung 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 oAdern verbunden werden, falls diese den Zustand der sendeseitigen c-Adern genau und mit noch annehmbarer Verzögerung wiedergeben, oder mit den a- und Z>-Adern, falls die Datenträgerfrequenz auswertende Einrichtungen eingesetzt werden.

Um die durch Modularbauweise und Vielseitigkeit erzielbaren Vorteile auszunutzen, ist die Einrichtung in einen zentralen Teil (Besetzt-Prüfeinrichtung DCI), der den Betrieb des ganzen Multiplexsystems 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 wird als Beispiel eine Anwendung der Erfindung bei einem Fernsprech-Multiplexsystem für 90 Kanäle beschrieben, wobei die Kanäle in zwei 45-Kanal-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-Verknüpfungsanordnung LID zusammen, die in Abhängigkeit vom Besetztzustand der Gruppenkanäle bestimmt, ob und welch ein nicht besetzter Kanal zur Datenübertragung angeboten werden soll. Neun von den zehn Ausgängen der Gruppen-Verknüpfungsanordnung steuern die Gruppenumschalteinrichtung DID, die den für die Datenübertragung bestimmten Kanal vom Ausgangsübertrager abschaltet und ihn mit dem Modem verbindet, der auf dem vom Untersystem angebotenen Kanal arbeitet. Der zehnte Ausgang der Gruppen-Verknüpfungsanord-

nung teilt dem Modem und der mit diesem verbundenen Endstelle Trnit, daß ein Kanal für die Datenübertragung verfügbar ist. Um zu häufige Unterbrechungen der Übertragung zu vermeiden, sendet die Gruppenumschalteinrichtung DID nach dem Anbieten eines Kanals ein Besetztkriterium 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 Untersystems to die Betriebsvorgänge zu vereinfachen. Auf diese Weise sind nämlich die Belegungsverhältnisse am Ausgangsübertrager und am Ausgang des Eingangsübertragers bis auf die erforderlichen Lauf- und Umschaltzeiten identisch. Es genügt also, empfangsseitig die gleiche Einschaltprüfeinrichtung und Gruppen-Verknüpfungsanordnung LID vorzusehen, die auch sendeseitig verwendet werden, um auf eindeutige Weise festzulegen, ob und über welchen Kanal eines jeden Untersystems die Daten übertragen werden. Eine ähnliche Umschalteinrichtung DID verbindet empfangsseitig den Modem mit dem gewünchten Kanal. Eine Änderung für den Zustand der c-Ader ist nicht notwendig.

Bei diesem Beispiel wurden die Kanäle des Multiplexsystems für die Signalisierung in zwei 45-Kanal-Gruppen 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 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 senden.

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

a) die Einschalt- oder Besetztprüfeinrichtung DCI beschrieben. Die auf den c-Adern am Eingang der Ausgangsübertrager vorliegenden Belegungskennzeichen werden durch im Sättigungszustand oder gesperrt betriebene Transistoren Qi... Q45 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 Si... S5 mit unterschiedlichen Bezugsspannungen V] ... V^ verglichen. Die erste Vergleichsschaltung liefert das Kriterium »1«, wenn mindestens n_x Kanäle des Multiplexsystems nicht belegt sind, während die zweite Vergleichsschaltung das Kriterium »1« gibt, wenn mindestens n₂ (> /Ji) Kanäle nicht belegt sind usw. Jede Spannungsvergleichsschaltung ist an eine einzige Gruppe angeschlossen. Setzt man z. B. πι = 5, soll also die erste Spannungsvergleichsschaltung Si nur bei mindestens fünf freien Kanälen ansprechen, so ist sehr wahrscheinlich, daß wenigstens einer der freien Kanäle zu der Gruppe der neun Kanäle niedrigster Ordnung (1... 9) gehört. Sie können der Datenübertragung zugewiesen werden, wenn die Vergleichsschaltung Si anspricht. Werden für die weiteren Spannungsvergleichsschaltungen sehr naheliegende Werte gewählt, (z. B. n, — n,- ι + 1 oder n, = n,-_i + 2, so besteht in den Stunden schwachen Verkehrs eine sehr große Wahrscheinlichkeit, daß mindestens ein Fernsprechkanal für den Datenverkehr benutzt werden kann.

b) In der Gruppenverknüpfungsanordnung LID zum Suchen eines freien Kanals für die Datenübertragung ermöglicht ein System von fünf Gruppen von je neun UND-Gliedern A\ bis Αγ,Αχο bis Aw, ^m bis A₂r, A_2S bis An,; bzw. An bis 445 auf Befehl der an die Gruppe (über ein NICHT-Glied /,... A) angeschlossenen Spannungsvergleichsschaltung, 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-Umschaltungen 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 Ti... T45 vorgenommen, der ein Relais Ht... A/45 mit zwei Umschaltkontakten zur Umschaltung der beiden a- und Z>-Adern vom Ausgangsübertrager auf den Modem sowie mit einem Arbeitskontakt zur Unterbrechung der c-Ader steuert.

Empfangsseitig (F i g. 3) sind, wie bereits erwähnt wurde, die Empfangseinrichtungen identisch mit den Sendeeinrichtungen, mit Ausnahme der oben unter (c) beschriebenen Umschalteinrichtung. Die empfangsseitigen Relais H müssen nämiich 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 zwischen 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-Prüfschaltung, die eine in der Sendestation vorgesehene Schalterstufe steuert, um einen nicht besetzten Kanal mit der Datenquelle zu verbinden bzw. einen besetzten Kanal für die Übertragung gespeicherter Informationen zu sperren, sowie einer mit den Kanälen verbundenen, in der Empfangsstation vorgesehenen Bestftzt-Prüfschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß in der in der Sendestation vorgesehenen Besetzt-Prüfschaltung (DCI) eine mit den Kanälen verbundene Schwellwertschaltung (St... Si) vorgesehen ist, die die Anzahl der nicht belegten Kanäle feststellt und die in der Sendestation vorgesehene Schalterstufe (LID) auslöst, wenn die festgestellte Anzahl nicht belegter Kanäle größer als eine vorgegebene Zahl ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Besetzt-Prüfschaltung (DCI) einen Digital-Analog-Umseter (Q₁... Q^) aufweist, der eine der Anzahl der freien Leitungen proportionale Spannung erzeugt.