DE2151982C3 - Kombiniertes Raum-Zeitmultiplex-Vermittiungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Rcum-Zeitmultiplex-Vermittlungssystem, insbesondere Fernsprech-Vermittlungssystem, bei dem an den Kreuzungspunkten der Zeilen und Spalten eines Koppelfeldes bistabile Koppelpunkt-Schalter liegen, bei dem über Sprechenergieschalter jede Zeile mit einer Tejlnehmer-

leitung verbunden ist, bei dem beim Verbindungsaufbau die bistabilen Schalter an den Kreuzungspunkten wenigstens einer freien Spalte mit den Zeilen der an der Verbindung beteiligten Teilnehmer geschlossen werden, bei dem während des Bestehens der Verbindung die Sprechenergieschalter der an ihr beteiligten Teilnehmer periodisch und impulsweise von einem Verbindungsspeicher gesteuert geschlossen werden und bei dem bei Auslösung der Verbindung die an ihr beteiligten bistabilen Schalter wieder öffnen.

Ein derartiges kombiniertes Raum-Zeitmultiplex-Vermittlungssystem ist beispielsweise aus der DE-AS 12 95 675 bekannt Dieses bekannte System birgt den Vorteil, daß das Nebensprechen zwischen den Teilnehmerverbindungen im Vergleich zu den gebräuchlichen raummultiplexen oder xitmultiplexen Verbindungen wesentlich herabgesetzt ist, weil die verschiedenen Ursachen für dieses Nebensprechen wie Verschleppung von Sprechenergieresten auf Sammelschienen in den nächsten Zeitkanal, Kopplung zeitlich nebeneinanderliegender Kanäle über die Kapazität gesperrter Halbleiter, zeitliche Verzögerung der Sprachproben durch die Laufzeh auf den Sammelschienen bei Reflexionen an Stoßstellen sowie die kapazitive Kopplung zweier räumlich nebeneinanderliegender

jo Kanäle weitgehend unwirksam gemacht ist

Nachteilig bei dem bekannten Raum-Zeitmultiplex-Vermittlungssystem ist es allerdings, daß durch die zeitmultiplexe Übertragung von Informationen über die raummultiplexen Spaltenleitungen die zu übertragenden Informationen stark gedämpft werden. Wegen der bei dem bekannten Raum-Zeitmultiplex-Vermittlungssystem gewählten Zweidrahtverbindung ist eine Verstärkung der zu übertragenden Informationen aber nur beschränkt möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Vermittlungssystem der eingangs geschilderten Art zu schaffen, welches zwar die schon weiter o.g. Vorteile dieses Systems beibehält, ohne gleichzeitig eine Verstärkung der zu übertragenden Informationen zu behindern.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht im Prinzip darin, für das bekannte Vermittlungssystem eine vierdrähtige Durchschaltung zu schaffen. Die Erfindung bietet hierfür zwei Lösungsmöglichkeiten an, von denen sich die eine dadurch auszeichnet, daß für

'Λ eine vierdrähtige Durchverbindung zwischen den Teilnehmern sowohl die Leitung für die ankommende als auch die Leitung für die abgehende Gesprächsrichtung über Zeilen und Koppelpunktschalter mit einer freien Spalte verbunden sind und daß durch paarweises gleichzeitiges Schließen der Sprechenergieschalter die Gesprächsrichtungen zeitlich nacheinander durchgeschaltet werden. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Vermittlungssystems erhält man eine Quasi-Vierdrahtdurchschaltung, da die beiden in entgegengesetzter

ho Richtung verlaufenden Informationen zwar zeitlich voneinander getrennt, nicht aber räumlich voneinander getrennt über eine einzige räumliche Verbindungsleitung, d. h. Spalte laufen. Da die beiden in entgegengesetzter Richtung verlaufenden, zyklisch auftretenden

h-i Sprachproben im großen Abstand voneinander über die gleiche Spalte übertragen werden können, bleiben die weiter oben schon erläuterten Vorteile des bekannten Vermittlungssystems erhalten, gleichzeitig können aber

die zu einem bestimmten Zeitpunkt immer nur in einer bestimmten Richtung verlaufenden Sprachproben relativ einfach verstärkt werden. Als zusätzlicher Vorteil für eine derartige Durchverbindung ist noch festzuhalten, daß hierfür keine zusätzliche freie Spalte benötigt wird, wie dies bei einer echten, räumlichen, vierdrähtigen Durchschaltung der Fall wäre.

Eine weitere Lösungsmöglichkeit für die erfindungsgemäße Aufgabe ist dadurch gegeben, daß jeder Gesprächsrichtung zwischen zwei Teilnehmern eine Spalte zugeordnet ist, über die durch gleichzeitiges Schließen beider Paare der in den Zeilen liegenden Sprechenergieschalter die Gesprächsrichtungen gleichzeitig durchgeschaltet werden. Gegenüber der weiter oben aufgezeigten Lösung wird also für jede Durchverbindung eine zusätzliche freie Spalte benötigt Wegen der gleichzeitig möglichen räumlich getrennten Verbindung in zwei entgegengesetzte Richtungen ergibt sich allerdings eine etwas einfacher aufgebaute Steuerung, da nunmehr vier Sprechenergieschalter gleichzeitig durchgeschaltei werden können.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 das Prinzip des Raum-Zeitmultiplexsystems, angewendet auf eine vierdrähtige Teilnehmerdurchschaltung über eine Koppelfeldspalte,

F i g. 2 die beispielsweise Ausführung eines bistabilen Koppelpunktes mit Metalloxyd-Feldeffekttransistoren.

Fig.3 eine Koppelfeldspalte mit 10 Koppelpunkten nach F i g. 2.

In dem Prinzip-Stromlaufplan nach Fig. 1 sind die Teilnehmerapparate T 1 bis Tn zweidrähtig über die Teilnehmerleitungen TL mit der Zweidraht/Vierdraht-Gabel G verbunden. An jeder Gabel liegen zwei Zeilen Z des Raummultiplex-Koppelfeldes KF über die das Gespräch, nach ankommender und abgehender Sprechrichtung \ierdrähtig aufgeteilt, zu einer senkrechten Koppelfeldspalte Sp führt. Während die Spalte Sp 1 mit den Teilnehmern einer Verbindung mittels der elektronischen Koppelfeldkontakte KP elektrisch verbunden sind, schließen die zwischen der Gabel und den Zeilen liegenden elektronischen Schalter 5 nur für die Dauer zyklischer Impulse.

Die Wirkungsweise des Systems nach F i g. 1 ergibt sich wie folgt: Soll der Teilnehmer Ti mit dem Teilnehmer Tn verbunden werden, dann erteilt ein zentraler Verbindungsspeicher VS den bistabilen Koppelpunktschaltern KPi bis KP4 einer freien Spalte (Sp 1) den Durchschaltebefehl. Jeder Spalte ist ein Paar (Pi, PT) von Zeitmultipleximpulsen zugeordnet, die entsprechend dem Abtasttheorem von Shannon sich mit einer Zyklusfrequenz wiederholen, die mindestens der doppelten oberen Grenzfrequenz der in der Verbindung zu übertragenden Signale, z. B. Sprache, entspricht. Während dieser Zeitschlitze Pl und P2 werden paarweise die Zeitmultiplexschalter 51 bis 54 geschlossen, so daß pulsamplitudenmodulierte Sprachproben von und zu den Teilnehmern übertragen werden. Schließen zur Pulszeit P1 die Schalter 51 und 54, dann spricht der Teilnehmer 71 zum Teilnehmer Tn, während die Rückrichtung zur Pulszeit P2 über die Schalter 52 und 53 durchverbunden ist. Die Spaltenleitung 5p 1 ist also nacheinander von Sprachproben verschiedener Sprechr',chtungen durchflossen. Wird jeder Sprechrichtung eine eigene Spalte zur Verfügung gestellt, und die eine Spalte mit den Koppelpunkten KP 1 und KPA, die andere mit den Koppelpunkten KP2 und KP3 verbunden, dann können auch beide Sprechrichtungen gleichzeitig dadurch übertragen werden, daß alle Schalter 51 bis 54 gleichzeitig, z. B. zur Pulszeit P1 geschlossen werden.

Ist zum Gesprächsende die Verbindung auszulösen, dann gibt die zentrale Steuerung über den Verbindungsspeicher VS den bistabilen Koppelpunkten KPi bis

ίο ATM einen Rücksetzimpuls, womit sie hochuhmig werden und die Zeile zur Verbindung mit anderen Teilnehmern freischalten.

Die Erfindung läßt sich auch auf Zweidrahtverbindungen zwischen den Teilnehmern anwenden. Dann entfällt die Gabel und die Teilnehmerleitungen TL werden über je einen Schalter 5 und die Koppelpunktkontakte KP mit nur einer Spalte verbunden. Über gleichzeitig schließende Zeitmultiplexschalter findet dann ein Austausch der Sprechenergie in beiden Richtungen statt.

Die Aufgabe der Koppelpunklschiiittr ·, zu Beginn der Verbindung mit möglichst geringen Durchgangsverlusten zu schließen und mit der Auslösung möglichst hochohmig wieder zu öffnen, kann sowohl von

r> mechanischen als auch elektronischen Kontakten erfüllt werden. Beide pflegen bistabil ausgeführt zu werden, d. h. nur für die Umsteuerung wird kurzzeitig elektrische Energie aufgewendet Bistabile elektronische Kontakte für Koppelfelder wurden bereits in d\;n Aufsätzen der

j« Nachrichtentechnischen Zeitschrift, 1970, Heft 10, Seiten 522 bis 526 sowie 1971, Heft 9, Seiten 454 bis 460 und in der deutschen Offenlegungsschrift 20 61990 behandelt Demnach sind als elektronische Kontakle auch Vierschicht-Dioden und -Trioden bekannt, die in

)5 sich bistabil sind und keine besonderen Triggerschaltungen benötigen.

In Fig.2 der Zeichnung ist ein Koppelpunktschalter in Form einer integrierten Schaltung mit P-Kai,-a!-Metalloxyd-Feldeffekttransistoren (MOSFET) des An-

4(i reicherungstyps dargestellt Diese Transistoren sind al·:«) gesperrt, wenn der Substratanschluß (mit dem Pfeil versehen) etwa das gleiche Potential wie der gegenüberliegende, durch eine Isolierschicht getrennte Gate-Anschluß hat. In diesem Zustand sind beispielsweise bei

Γ) dem Transistor Γ8 die Drain-Source-Mrecke hochohmig und damit die Zeile χ von der Spalte y isoliert, was bei Betriebsspannungsausfall den Vorteil hat, daß die Koppelpunkte gesperrt sind. Diese MOS-Transistoren lassen sich besonders gut zusammen mit den Ansteuer-

■•,0 schaltungen und den Zeitmultiplexschaltern 5 integrieren. Diese Schalter sind als Modulatoren und Demodulatoren bekannt, können z. B. dem Transistor TS in Bild 2 entsprechen und sind nicht näher dargestellt.

Die Wirkungsweise des in Fig.2 wiedergegebenen

Ti Koppelpunktes is' wie folgt: Im Ruhezustand sind die Gatter der Transistoren TS und 7"6 über dif durchgeschalteten Transistoren Γ3, 7"2 und Ti gleich der positiven Substratspannung, d.h. gesperrt. Wird an die Anschlüsse jX und sy gleichzeitig ein positiver

Wi Setzimpuls angelegt, dann sperren Ti und T2, das Flip-Flop kippt und die Gatter von Γ6 und TS kommen über die Drain-Source-Strecke von 74 auf negatives iAwMw-Potential und die Transistoren 7"6 und TS schalten auf Durchlaß, solange, bis ein positiver

ι--, Rücksetzimpuls am Anschluß ry das RS-Flip-Flop zurückkippen läßt.

Während ζ. B. die Transistoren 7"4und 7"5hochohmige Widerstands-Feldeffekttransistoren sein können, ist

der Transistor TS großflächig und damit möglichst niederohmig auszuführen, um die Durchlaßdämpfung bei Nebenstellenanlagen gering zu halten. Dieses ist bei Zweidrahidurchschaltung wichtig, während bei Vier· drahtdurchschallung sich die Durchschalteverluste jeder Sprechrichtung düirch Verstärkung ausgleichen lassen.

In Fig.3 ist eine beispielsweise Zusammenschaltung des Koppelpunktes nach Fig.2 zu einem Teil eines Koppelfeldes mit einer Spalte und IO Zeilen dargestellt. Von den sieben Anschlüssen des Koppelpunktes sind fünf im Vielfach geschaltet und nur zwei sind individuell ausgeführt, so daß diese zehn Koppelpunkte zu einer Zehnereinheit zusammen integriert werden können.

Soll z. B. die Sprechenergie führende Teilnehmerzeile χ 9 mit der Spalte y verbunden werden, dann sind von der zeniralen Steuerung (VS) Setzimpulse gleichzeitig an die Eingänge sx 9 und 5yzu legen. Liefert die zentrale Steuerung diese Information sx9 im BCD-Code durch Potential auf den Leitungen sx ■ 2³ (entspricht 8) unc sx · 2° (entspricht I) sowie »Chip select«, so wire zweckmäßig ein Codewandler vom BCD-Code in der

Ein-aus-ZehnCode zwischengeschaltet. Um den durch

geschalteten Koppelpunkt KP9 wieder aufzutrenner genügt ein kurzer Rücksetzimpuls auf der aller

Koppelpunkten gemeinsamen Leitung ty. Die Ausführung der Koppelfelder in hybrider odei

ίο monolithischer Technik setzt den Raumbedarf wesentlich herab und eignet sich besonders für kleinere und mittlere Anlagen. Sind bei solchen Anlagen noch Pulsphasen frei, so liegt es im Rahmen der Erfindung Kanäle innerhalb des Pulsrahmens in gleichen Abstän-

r> den mehrmals zu übertragen; hiermit läßt sich die obere Grenzfrequenz des Übertragungsbandes entsprechend vervielfachen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kombiniertes Raum-Zeitmultiplex-Vermittlungssystem, insbesondere Fernsprech-Vermittlungssystem, bei dem an den Kreuzungspunkten der Zeilen und Spalten eines Koppelfeldes bistabile Koppelpunkt-Schalter liegen, bei dem Ober Sprechenergieschalter jede Zeile mit einer Teilnehmerleitung verbunden ist, bei dem beim Verbindungsaufbau die bistabilen Schalter an den Kreuzungspunkten wenigstens einer freien Spalte mit den Zeilen der an der Verbindung beteiligten Teilnehmer geschlossen werden, bei dem während des Bestehens der Verbindung die Sprechenergieschalter der an ihr beteiligten Teilnehmer periodisch und impulsweise von einem Verbindungsspeicher gesteuert geschlossen werden und bei dem erst bei Auslösung der Verbindung, die an ihr beteiligten bistabilen Schalter wieder öffnen, dadurch gekennzeichnet, daß für eiß? vierdrähtige Durchverbindung zwischen den Teilnehmern (Ti, Tn, F i g. 1) sowohl die Leitung für die ankommende als auch die Leitung für die abgehende Gesprächsrichtung über Zeilen (Z) und Koppelpunktschalter (KPi bis KPA, Fig. I) mit einer freien Spalte (Sp 1} verbunden sind und daß durch paarweises gleichzeitiges Schließen der Sprechenergieschalter (Si, S4 bzw. 52,53, Fi g. I) die Gesprächsrichtungen zeitlich nacheinander durchgeschaltet werden.

2. Kombiniertes Raum-Zeitmultiplex-Vermittlungssystem, insbesondere Fernsprech-Vermittlungssystem, bei dem an den Kreuzungspunkten der Zeilen und Spalten eines ^oppelfeldes bistabile Koppelpunkt-Schalter i^egen, bei dem über Sprechenergieschalter jede Zeile mit iiner Teilnehmerleitung verbunden ist, bei dem beim Verbindungsaufbau die bistabilen Schalter an den Kreuzungspunkten wenigstens einer freien Spalte mit den Zeilen der an der Verbindung beteiligten Teilnehmer geschlossen werden, bei dem während des Bestehens der Verbindung die Sprechenergieschalter der an ihr beteiligten Teilnehmer periodisch und impulsweise von einem Verbindungsspeicher gesteuert geschlossen werden und bei dem erst bei Auslösung der Verbindung die an ihr beteiligten bistabilen Schalter wieder öffnen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gesprächsrichtung zv/ischen zwei Teilnehmern (T) eine Spalte (Sp) zugeordnet ist, über die durch gleichzeitiges Schließen beider Paare der in den Zeilen (Z) liegenden Sprechenergieschalter (S) die Gesprächsrichtungen gleichzeitig durchgeschaltet werden.

3. Kombiniertes Raum-Zeitmultiplexsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppelpunktschalter (KP) Metalloxyd-Feldeffekt-•ransistoren (MOSFET, TS, F i g. 2) mit einer bistabilen Ansteuerschaltung (T\ bis TT, Fig.2) verwendet werden.

4. Kombiniertes Raum-Zeitmultiplexsystem nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Köppelpunktschältef (KPJViefschicht-Dioden oder -Trioden verwendet werden.