DE2214202B1 - Zeitmultiplexkoppelanordnung - Google Patents

Zeitmultiplexkoppelanordnung

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Description

In konventionellen Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen findet eine Übertragung von zeitlich kontinuierlichen Analogsignalen in räumlich voneinander getrennten Übertragungskanälen statt. Neuere Fernsprechvermittlungsanlagen machen nicht vom Raumvielfächprinzip, sondern vom Zeitmultiplexprinzip Gebrauch, wobei zeitlich diskontinuierliche Analogsignale übertragen werden.
Hierbei haben besonders solche Fernsprechvermittlungsanlagen Bedeutung, in denen eine Übertragung von (ebenfalls zeitlich diskontinuierlichen) Digitalsignalen stattfindet. In diesem Zusammenhang ist besonders die Pulscodemodulation (PCM) von Interesse, bei der zu periodisch aufeinanderfolgenden Zeitpunkten die Amplituden-Augenblickswerte des Sprachsignals durch Binärworte abgebildet werden, die dann übertragen werden.
Die Grundaufgabe einer PCM-Zeitmultiplexervermittlungsstelle liegt dann zum einen darin, die Binärworte, die auf den zu der Vermittlungsstelle hinführenden PCM-Empfangs-Zeitmultiplexleitungen in Zeitkanälen auftreten, die auf diesen Leitungen den einzelnen Verbindungen zugeteilt sind, zu der gewünschten Verbindung entsprechend ausgewählten, von der Vermittlungsstelle wegführenden PCM-Sende-Zeitmultiplexleitungen hin durchzuschalten, und zwar zu den Zeitkanälen, die auf diesen Leitungen den einzelnen Verbindungen zugeteilt sind. Im Zuge einer Zeitmultiplexvermittlung muß also einerseits eine Zeitkanalumsetzung von dem auf der ankommenden Zeitmultiplexleitung belegten Zeitkanal auf
' den auf der abgehenden Zeitmultiplexleitung zu belegenden Zeitkanal und andererseits eine räumliche Durchschaltung von einer ankommenden Zeitmultiplexleitung auf die ausgewählte abgehende Zeitmultiplexleitung vorgenommen werden.
Entsprechend obengenannten Aufgaben bei der Zeitmultiplexvermittlung sind wesentlicher Bestandteil der Vermittlungsanlagen Koppelanordnungen, die aus Zeitstufen und aus Raumstufen bestehen. Die Zeitstufen weisen Zwischenspeicher auf, in denen die PCM-Signale während der zwischen ankommendem und abgehendem Zeitkanal liegenden Zeitspanne zwischengespeichert werden, die Raumstufen enthalten periodisch impulsweise betätigte Koppelpunktschalter, über die ankommende Zeitmultiplexleitungen mit abgehenden Zeitmultiplexleitungen verbindbar sind. Je nach der funktioneilen Aufeinanderfolge derartiger Zeit- bzw. Raumstufen sind verschiedene Koppelfeldstrukturen möglich, deren Zweckmäßigkeit von den Bedingungen abhängt, die an das Vermittlungssystem gestellt werden. So besteht beispielsweise ein Raum-Zeit-Raum-System (R-Z-R) aus einer eingangsseitigen Raumstufe, an die sich die Speicher der Zeitstufe anschließen, und deren Ausgänge mit den Eingängen einer zweiten, ausgangsseitigen Raumstufe verbunden sind. Diese Koppelfeld-
struktur hat die Eigenschaft, daß die zentral angeordneten Zwischenspeicher der Zeitstufe im Zeitmultiplex mehrfach ausgenutzt werden können und ist besonders bei synchronen Fernmeldenetzen von Vorteil, da bei diesen am Eingang und Ausgang der Vermittlungsstellen keine Speicher benötigt werden. Ein Nachteil dieser Koppelfeldstruktur liegt darin, daß die Erweiterungsmöglichkeit derart aufgebauter Vermittlungsstellen in kleinen Schritten mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand nicht zu realisieren sind, da eine Mindestanzahl von Speichern beim Grundausbau vorgeleistet werden muß. Koppelfelder von Z-R-Struktursind demgegenüber in dieser Beziehung vorteilhafter. Sie weisen eingangsseitig leitungsindividuelle Zeitstufen zur Umsetzung von ankommendem auf abgehendem Zeitkanal auf, an die sich das räumliche Koppelfeld anschließt, dessen Koppelpunktkontakte während der Zeitkanäle betätigt werden, auf die durch die Zeitstufe umgesetzt worden ist. Derartig aufgebaute Koppelfelder sind ohne Schwierigkeiten erweiterbar und insbesondere für asynchrone Vermittlungssysteme von Interesse, bei denen eingangsseitig in jedem Fall Zwischenspeicher zur Synchronisierung erforderlich sind.
Die Durchschaltung der PCM-Signale im Zuge einer derartigen Vermittlung kann entweder bitseriell, d. h. für die einzelnen Bits der PCM-Signale nacheinander, oder bitparallel, d. h. gleichzeitig für alle Bits eines PCM-Signals durchgeführt werden. Im Falle der bitparallelen Durchschaltung sind eingangs- und ausgangsseitig Serien/Parallelwandler bzw. Parallel/Serienwandler und zumindest eingangsseitig Vollspeicher erforderlich, in denen die PCM-Signale für die Dauer eines Pulsrahmens zwischengespeichert werden können. Außerdem ist ein um die Anzahl der Bits pro PCM-Signal vermehrter Aufwand an Koppelpunktschaltern erforderlich. Da jedoch bei Paralleldurchschaltung nur ein Bruchteil der für die Seriendurchschaltung erforderlichen Durchschaltezeit benötigt wird, können die Koppelpunkte sowie die innerhalb des räumlichen Koppelfeldes liegenden Sammelleitungen erheblich besser ausgenutzt werden, so daß die Paralleldurchschaltung bei größeren Vermittlungssystemen zu einer wirtschaftlichen Überlegenheit führt.
Bei einer bekannten Zeitmultiplexkoppelanordnung (deutsche Auslegeschrift 1 762 270), die Z-R-Struktur aufweist und bei der die PCM-Signaldurchschaltung bitparallel erfolgt, sind die vorstehend erwähnten, vom System her praktisch nicht begrenzten Erweiterungsmöglichkeiten im Prinzip ebenfalls gegeben. Wenn auch vom Prinzip her Zeitmultiplexkoppelanordnungen dieser Art durch entsprechende Erweiterungen ohne weiteres dem jeweiligen zu bewältigenden Fernsprechverkehr angepaßt werden können, so sind doch insbesondere dadurch Grenzen gesetzt, daß sehr große räumliche Koppelfelder wegen der Schwierigkeit bei ihrer Verdrahtung eine wirtschaftlich nicht mehr tragbare Lösung darstellen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Konzeption für eine Zeitmuitiplexkoppelanordnung von Z-R-Struktur anzugeben, bei der Erweiterungen ohne weiteres möglich sind und bei der selbst dann, wenn dadurch sehr große Koppelfelder entstehen, der herstellungstechnische Aufwand, insbesondere für das räumliche Koppelfeld in vernünftigen Grenzen gehalten wird.
Die Erfindung betrifft also eine Zeitmuitiplexkoppelanordnung zur Verbindung von PCM-Signale übertragende Zeitmultiplexleitungen einer Zeitmultiplexfernmeldestelle, insbesondere Zeitmultiplexfernsprechvermittlungsstelle, die Zeit- und Raumstufen in Zeit- und Raumstruktur aufweist und bei der die räumliche Durchschaltung einer ankommenden Zeitmultiplexleitung auf eine abgehende Zeitmultiplexleitung bitparallel erfolgt. Diese Zeitmuitiplexkoppelanordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Raumkoppelstufen durch Zwischenspeicher mit den anzusteuernden Zielrichtungen individuell zugeordneten Speicherplätzen gebildet sind, in die die einzelnen PCM-Signale während den einzelnen Herkunftsrichtungen individuell zugeordneten Zeitintervallen der den betreffenden Zeitkanal bildenden einzelnen Zeitfächer der Zielrichtung entsprechend adressiert eingeschrieben und aus denen sie um ein Zeitfach verschoben zyklisch ausgelesen werden, und dadurch, daß jeweils zwischen eine Anzahl gleichrangiger Raumkoppelstufen und eine Anzahl nachgeordneter gleichrangiger Raumkoppelstufen Demultiplexer-Multiplexervorrichtungen eingefügt sind, die die an den Raumkoppelstufenausgängen entsprechend den einzuschlagenden Zielrichtungen zeit-Hch verschachtelten PCM-Signale auf die Eingänge der den betreffenden Zielrichtungen zugeordneten nachgeordneten Raumkoppelstufen verteilen.
Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der räumlichen Koppelstufen, die eine richtungsabhängige Sekundärmultiplexbildung gestatten, lassen sich, wie weiter unten im einzelnen erläutert wird, räumliche Koppelfelder aufbauen, die relativ wenige Leitungskreuzungen aufweisen und die dementsprechend billig hergestellt werden können.
Die erfindungsgemäße Konzeption gestattet eine weitere Ausgestaltung der Erfindung in der Weise, daß die dem räumlichen Koppelfeld vorangestellten Zeitstufen die Aufgabe von ersten räumlichen Koppelstufen übernehmen können, wodurch sich eine weitere Vereinfachung des räumlichen Koppelfeldes ergibt.
Die erfindungsgemäße Zeitmuitiplexkoppelanordnung wird im folgenden an Hand von 3 Figuren näher erläutert. Es zeigt
T Fig. 1 in Blockdarstellung eine zweistufige Zeit-■ multiplexkoppelgruppe,
Fig. 2 eine entsprechend der Fig. 1 gruppierte Zeitmuitiplexkoppelanordnung, deren Bestandteile die erfindungsgemäßen Merkmale aufweisen,
Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das der Erläuterung der Vorgänge in den räumlichen Koppelstufen der erfindungsgemäßen Zeitmuitiplexkoppelanordnung dient.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Zeitmultiplexkoppelanordnung sind mit Z Zeitkoppelstufen bezeichnet, die jeweils über Serien-Parallelwandler S/P angeschlossene PCM-Zeitmultiplexleitungen 1 bis m zusammenfassen. Die entsprechend der vorausgesetzten bitparallelen Behandlung der PCM-Signale 8-adrigen Ausgänge dieser Zeitkoppelstufen Z führen jeweils zu einer anderen räumlichen Koppelstufe K der ersten Stufe StA des räumlichen Koppelfeldes. Ein Verteiler V ermöglicht eine Durchschaltung von jedem Koppelfeldausgang der Koppelstufen K der ersten Stufe A des Koppelfeldes zu den Eingängen der Koppelstufen K der zweiten Stufe B des Koppelfeldes. Die Ausgänge der zweiten Stufe B können in nicht dargestellter Weise mit den Eingängen weiterer
Koppelstufen oder aber über Parallel-Serienwandler mit abgehenden PCM-Zeitmultiplexleitungen verbunden sein.
In der Fig. 2 ist eine Zeitmultiplexkoppelanordnung der in Fig. 1 dargestellten Struktur weiter ins einzelne gehend dargestellt, wobei zur Bezeichnung gleicher Funktionseinheiten dieselben Bezugszeichen gewählt sind.
Zunächst wird auf den prinzipiellen Aufbau und auf die Funktionsweise der unter sich gleichen Koppelstufen K eingegangen. Jeder solcher Koppelstufen weist zwei Zwischenspeicher Zl und Z2 auf, die jeweils η Speicherplätze für 8 Bit aufweisen. Die η Speicherplätze sind η Zielrichtungen, die über die Koppeistufe erreicht werden sollen, individuell zugeordnet. Die Bitanzahl 8 entspricht der Anzahl der zur Kodierung der PCM-Worte verwendeten Kodezeichenelemente. Ein Haltespeicher HK dient dazu, die von der vorgeschalteten Zeitstufe Z angelieferten PCM-Signale entsprechend der einzuschlagenden Zielrichtung einem zugeordneten Speicherplatz der Zwischenspeicher zuzuführen. Das Auslesen aus den Zwischenspeichern Zl und ZI erfolgt zyklisch, was durch den mit U bezeichneten Kreis angedeutet ist.
Die Funktionsweise einer mit derartig betriebenen Zwischenspeichern versehenen Koppelstufe K ist folgende:
Auf Grund der vorstehend erwähnten bitparallelen Weitergabe der PCM-Signale durch die Zeitstufe Z wird für die Weitergabe der Signale an die räumliche Koppelstufe an sich nur der Bruchteil eines Zeitkanals benötigt. Es lassen sich daher die Zeitkanäle auf der den Ausgang der Zeitstufe Z mit der Koppelstufe K verbindenden Multiplexleitung SM jeweils in eine Anzahl von Zeitintervallen unterteilen, die verschiedenen Herkunftsrichtungen bzw. Zielrichtungen, in diesem Fall η Herkunfts- bzw. Zielrichtungen zugeordnet sind. Wenn also, wie dies bei der Darstellung in Fig. 3 angenommen wurde, eine Durchschaltung von der Herkunftsrichtung χ in die Zielrichtung y erfolgen soll, sorgt der Haltesatz HK der Koppelstufe K dafür, daß das in einem bestimmten Zeitintervall angelieferte PCM-Signal während des Zeitintervalls χ dieses Zeitkanals in den der Zielrichtung y zugeordneten Speicherplatz eines der beiden Zwischenspeicher Zl oder ZI eingeschrieben wird. Das zyklische Auslesen dieser Zwischen-Speicher hat zur Folge, daß das betreffende PCM-Signal während des Zeitintervalls y des nachfolgenden Zeitkanals am Ausgang der Koppelstufe K auftritt. Da, wie beschrieben, Einschreiben und Auslesen ein und desselben PCM-Signals während verschiedener Zeitkanäle erfolgen, sind, wie vorstehend erwähnt, zwei Zwischenspeicher notwendig, bei denen jeweils abwechselnd während benachbarter Zeitkanäle eingeschrieben und ausgelesen wird.
Auf Grund des Auf baus und der Funktionsweise der Koppelstufen, wie sie vorstehend beschrieben wurden, kommen diese jeweils mit einem allen Herkunftsrichtungen gemeinsamen Eingang E und einem allen Zielrichtungen gemeinsamen Ausgang A aus. Man kann sich leicht vorstellen, daß in diesem Falle die Verbindung von Koppelstufenausgängen einer ersten Stufe des Koppelfeldes mit Koppelstufeneingängen einer nachfolgenden Koppelfeldstufe wesentlich weniger Kreuzungspunkte aufweist als bei bekannten Koppelfeldern, bei denen die Koppelstufen für jede Herkunftsrichtung gesonderte Eingänge und für jede Zielrichtung gesonderte Ausgänge aufweisen.
Im folgenden wird beschrieben, wie eine derartige Verbindung der Ausgänge und Eingänge von Koppelstufen verschiedener Stufen des Koppelfeldes auf einfache Weise zustandegebracht werden kann. Hierfür ist ein Verteiler F vorgesehen, der die an den Koppelstufenausgängen A gemäß ihrer räumlichen Zuordnung zeitlich gestaffelten PCM-Signale auf verschiedene räumliche Richtungen, d.h. auf verschiedene
ίο Koppelstufen einer nachfolgenden Koppelfeldstufe verteilt. Es handelt sich bei diesem Verteiler V um eine Demultiplexer-Multiplexervorrichtung. Diese Vorrichtung weist eine der Anzahl von Koppelstufen K der ersten Koppelfeldstufe A entsprechende Anzahl von Zwischenleitungen Ll bis Ln auf, die mit jeweils einem anderen Ausgang Al bis An der Koppelstufen K der ersten Koppelfeldstufe A verbunden sind. Die Vorrichtung weist außerdem η Schalter Schi bis Sehn auf, die der Verbindung der einzelnen Zwischenleitungen Ll bis Ln mit jeweils einem anderen Eingang El bis En der Koppelstufen K der zweiten Koppelfeldstufe B dienen. Diese Schalter sind dementsprechend einerseits jeweils an einen anderen der Eingänge JSl bis En der Koppelstufen K der zweiten Koppelfeldstufe B angeschlossen und können andererseits zu jeder der Zwischenleitungen Ll bis Ln eine Verbindung herstellen. Die Schalter werden zyklisch betätigt, und zwar in gegeneinander starr versetzter Zuordnung. Gemäß der in F i g. 2 dargestellten Zuordnung bzw. Schaltstellung verbindet der Schalter Schi die Zwischenleitung Ll mit dem Eingang El, der Schalter Schi die Zwischenleitung Ln mit dem Eingang El und der Schalter Sehn die Zwischenleitung LI mit dem Eingang En der Koppelstufe K der zweiten Koppelfeldstufe B. Dies bedeutet, daß die während einem der ersten Zielrichtung entsprechenden Zeitintervall auftretenden PCM-Signale, sofern sie von der ersten Koppelstufe K der ersten Stufe A geliefert werden, zur ersten Koppelstufe K der zweiten Koppelfeldstufe B gelangen, sofern sie von der zweiten Koppelstufe K der ersten Koppelfeldstufe A abgegeben werden, zur η-ten Koppelstufe K der zweiten Koppelfeldstufe B gelangen und sofern sie von der η-ten Koppelstufe K der ersten Koppelfeldstufe A abgegeben werden zur zweiten Koppelstufe K der zweiten Koppelfeldstufe B gelangen. Insgesamt gesehen ist die Verteilung von PCM-Signalen, die Koppelstufen K der ersten Koppelfeldstufe A liefern auf Koppelstufen K der zweiten Koppelfeldstufe B
derart vorgesehen, daß die Übertragung von der ersten Koppelstufe der ersten Koppelfeldstufe auf die Koppelstufe der zweiten Koppelfeldstufe in der Reihenfolge Ibis η übertragen werden, PCM-Signale der zweiten Koppelstufe der ersten Koppelfeldstufe in der Zeitintervallreihenfolge 2, 3 bis n, 1 zu den Koppelstufen 1 bis η der zweiten Koppelfeldstufe übertragen werden usw. und PCM-Signale der η-ten Koppelstufe der ersten Koppelfeldstufe in der Zeitintervallreihenfolge n, 1 bis n-1 zu den Koppelvielfachen 1 bis η der zweiten Stufe übertragen werden.
Die Zeitkanalumsetzung der PCM-Signale von ankommend belegten Zeitkanälen auf abgehend zu belegenden Zeitkanälen bewirken, wie erwähnt, Zeitstufen Z. Diese Zeitstufen dienen im dargestellten Beispiel zur Zusammenfassung von m Zeitmultiplexleitungen. Über diese Zeitmultiplexleitungen 1 bis m individuell zugeordnete Serien-Parallel-Wandler SPl bis SPm werden die PCM-Signale jeweils einem der
Zeitmultiplexleitung individuell zugeordneten Vollspeicher der Zeitstufe Z zugeführt. Diese Speicher 51 bis Sm weisen jeweils 32 Speicherplätze für 8 Bit auf. Unter Verwendung von auf den Zeitmultiplexleitungen in einem zu Synchronisierzwecken freigehaltenen Zeitkanal übertragenen Synchronisierinformationen werden die auf den Zeitmultiplexleitungen angelieferten PCM-Signale in der jeweils richtigen Reihenfolge von 1 bis 32 in die Vollspeicher eingetragen, wozu Schalter SchZl bis SchZm dienen. Eine Leseschaltung L veranlaßt mit einer Betätigungsperiode von 125 /js ein zyklisches Auslesen aus den Vollspeichern 51 bis Sm, so daß auf der achtadrigen Verbindungsleitung SM zu einer räumlichen Koppelstufe K hin jeweils in Zeitabschnitten, deren Anzahl der Summe der Zeitkanäle auf den m Zeitmultiplexleitungen entspricht, ein anderes PCM-Signal übertragen wird.
Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung arbeitet die Leseschaltung L derart, daß sie bei der Auslese aus den Vollspeichern nicht zyklisch arbeitet, sondern eine Einordnung der ausgelesenen PCM-Signale in Zeitintervalle vornimmt, die der einzuschlagenden Zielrichtung entsprechen. Das bedeutet, daß die Zeitstufe in diesem Falle die Aufgabe eines ersten der erfindungsgemäß aufgebauten und betriebenen Koppelstufen übernimmt. In Abweichung von dem in F i g. 2 dargestellten Aufbau einer Zeitmultiplexkoppelanordnung wird in diesem Falle an die Ausgänge der Zeitstufen direkt eine Demultiplexer-Multiplexervorrichtung Fin der Weise angeschlossen, wie dies für deren Anschluß an den Ausgang der Koppelstufen K der ersten Koppelfeldstufe A dargestellt und beschrieben worden ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY
309 537/328

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Zeitmultiplexkoppelanordnung zur Verbindung von PCM-Signale übertragende Zeitmultiplexleitungen einer Zeitmultiplexfernmeldestelle, insbesondere Zeitmultiplexfernsprechvermittlungsstelle, die Zeit- und Raumstufen in Raumstruktur aufweist und bei der die räumliche Durchschaltung einer ankommenden Zeitmultiplexleitung auf eine abgehende Zeitmultiplexleitung bitparallel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumkoppelstufen (K) durch Zwischenspeicher (Zl, Z2) mit den anzusteuernden Zielrichtungen (1 bis n) individuell zugeordneten Speicherplätzen gebildet sind, in die die einzelnen PCM-Signale während den einzelnen Herkunftsrichtungen (1 bis m) individuell zugeordneten Zeitintervallen der den betreffenden Zeitkanal bildenden einzelnen Zeitfächer der Zielrichtung entsprechend adressiert eingeschrieben und aus denen sie um ein Zeitfach verschoben zyklisch ausgelesen werden, und dadurch, daß jeweils zwischen eine Anzahl gleichrangiger Raumkoppelstufen und eine Anzahl nachgeordneter gleichrangiger Raumkoppelstufen Demultiplexer-Multiplexervorrichtungen eingefügt sind, die die an den Raumkoppelstufenausgängen (^41 bis An) entsprechend den einzuschlagenden Zielrichtungen (In) zeitlich verschachtelten PCM-Signale auf die Eingänge der den betreffenden Zielrichtungen zugeordneten nachgeordneten Raumkoppelstufen (K) verteilen.
2. Zeitmultiplexkoppelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen eine Anzahl ausgangsseitiger Koppelstufen und jeweils eine Anzahl weiterführender Zeitmultiplexleitungen Demultiplexer-Vorrichtungen eingefügt sind, die die an den ausgangsseitigen Koppelstufenausgängen entsprechend den einzuschlagenden Zielrichtungen (1 bis n) zeitlich verschachtelten PCM-Signale auf die Zeitmultiplexleitungen verteilen.
3. Zeitmultiplexkoppelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenspeicher aus zwei übereinstimmenden Teilspeichern (Zl, Z2) bestehen, die beim Einschreiben und Auslesen wechselweise betrieben werden.
4. Zeitmultiplexkoppelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Demultiplexer-Multiplexervorrichtungen jeweils an einen anderen Raumkoppelstufenausgang (Al bis An) fest angeschlossene Zwischenleitungen (Ll bis Ln) aufweisen, die jeweils über gesonderte, in gegeneinander starr versetzter Zuordnung zyklisch betätigte Schalter (Schi bis Sehn) mit jeder einer Anzahl nachgeordneter unter sich gleichrangiger Raumkoppelstufen verbindbar sind.
5. Zeitmultiplexkoppelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Vollspeicher (Sl bis Sn) der dem räumlichen Koppelfeld vorangestellten Zeitstufen (Z) und die eingangsseitigen Raumkoppelstufen (K) in derselben Weise wie zwischeneinander nachgeordneten Raumkoppelstufen (K) Demultiplexer-Multiplexervorrichtungen ( V) eingefügt sind, und daß der Auslesevorgang der Zeitstufen (Z) so gesteuert wird, daß dieser außer der Umsetzung von ankommend belegten Zeitkanälen auf abgehend zu belegende Zeitkanäle wie eine Raumkoppelstufe (K) eine richtungsabhängige Zeitverschachtelung verwirken.
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