DE2264179B2

DE2264179B2 - Digitales Zeitmultiplexvermittlungsverfahren für Pulscodemodulation und Pulsdeltamodulation

Info

Publication number: DE2264179B2
Application number: DE2264179A
Authority: DE
Inventors: Allan Dipl.-Phys.Dr. 8000 Muenchen Darre; Wolf 8035 Gauting Springstubbe
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-12-29
Filing date: 1972-12-29
Publication date: 1975-02-27
Also published as: NL7317320A; FR2212718A1; FR2212718B1; GB1434269A; ATA979173A; US3870827A; DE2264179C3; DE2264179A1; JPS5342561B2; AT328520B; JPS4999409A; SE386798B; LU69071A1; IT1000751B; CH564295A5; BE809258A

Description

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In Fernmeldenetzen, die nach dem Zeitmultiplexprinzip arbeiten, werden Verbindungsleitungen in der Weise mehrfach ausgenutzt, daß zeitlich diskontinuierliche Signale übertragen und dabei zu verschiedenen Verbindungskanälen gehörende diskontinuierliche Signale zeitlich verschachtelt werden. In diesem Zusammenhang haben insbesondere die digitalen Zeitmultiplexverfahren größere Bedeutung erlangt, bei denen die diskontinuierlichen Signale Digitalsignale sind, und hier wieder insbesondere das sogenannte PCM-Verfahren, bei dem zu periodisch aufeinanderfolgenden Zeitpunkte« die Amplitudenaugenblickswerte der kontinuierlichen Informationen durch Binärworte abgebildet und in dieser Form übertragen werden. Daneben spielt auch die sogenannte Deltamodulation eine Rolle. Bei dieser Modulationsart werden die Sprachsignale häufiger als beim PCM-Verfahren abgetastet, wobei jedoch nicht wie dort der quantisierte Amplitudenaugenblickswert des Sprachsignals, sondern jeweils die quantisierte Abweichung vom jeweils vorangehenden quantisierten Amplitudenaugenblickswert übertragen wird. Es wird also festgestelilt, ob die Amplitude des Sprachsignals den zu dem vorhergehenden Abtastzeitpunkt festgestellten quantisierten Amplitudenwert überschreitet oder unterschreitet, und dementsprechend wird dann ein 1-Bitzeichen »L« oder »0« übertragen, das damit gewissermaßen die Tendenz der Sprachsigna'amplitude (steigend bzw. fallend) angibt. Auf der Empfangsseite wird durch Integration aus der Folge von übertragenen Impulsen eine quantisierende Näherungskurve und aus dieser schließlich wieder das ursprüngliche Analogsignal gewonnen. Die Deltamodulation kommt insbesondere für die Übertragung von Sprache in Frage, da dort die dieser Modulationsart eigene Benachteiligung höherer Frequenzen nicht störend wirkt. Ein zukünftiger Einsatz dieser Modulationsart in größerem Umfange als bisher ist deswegen zu erwarten, weil der apparative Aufwand geringer als bei der PCM-Technik ist, insbesondere bedingt durch den Wegfall von teueren Kodiereinrichtungen. Es wird jedoch damit zu rechnen sein, daß bei einem kommerziellen Einsatz der Deltamodulation schon bestehende, im Zusammenhang mit der PCM-Vermittlungstechnik entwickelte Einrichtungen aus Wirtschaftlichkeitsgründen mitverwendet werden müssen.

Es ist schon bekannt, andere als PCM-Informationen über PCM-Einrichtungen zu vermitteln und zu übertragen (NTF 40, 1971, S. 108 ff)· So werden beispielsweise Telegrafiesignale in PCM-Fernmeldenetzen in der Weise vermittelt und übertragen, daß man diese Signale mit einer gegenüber der PCM-Kanaltaktfrequenz 8fachen Frequenz abtastet und die damit innerhalb eines PCM-Pulsrahmens gewonnenen 8 Abtastwerte speichert und dann wie ein 8-Bit-PCM-Wort vermittelt und überträgt. Wenn man davon ausgeht, daß das TeIegrafiesignal in üblicher Weise mit 1200 Baud übertragen wird, im PCM-System dagegen für einen PCM-Sprachkanal 64 000 Bit/s zur Verfügung stehen, dann erkennt man, daß bei diesem Verfahren der Ausnutzungsgrad sehr gering ist. Ein bekanntes Verfahren, das diesbezüglich eine Verbesserung bringt (NTF 40, 1971, S. 108 ff) läuft darauf hinaus, die Ergebnisse der Abtastung der Telegrafiesignale umzukodieren und zeitlich so zu verschachteln, daß jedes Bit der dementsprechend übertragenen PCM-Worte einem anderen von 8 Telegrafiekanälen zugeordnet ist

Da, wie erwähnt, die Deltamodulation gerade wegen des Wegfalls von Kodiereinrichtungen neben der PCM-Modulation von Bedeutung sein kann, kommt ein dem letzterwähnten bekannten Verfahren entsprechendes Verfahren bei der Vermittlung von Deltamodula-

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lionsinformationen in PCM-Fernmeldenetzen nicht in

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Zeitmultiplexvermittlungsverfahren für Deltamodulationsinformationen mit Hilfe von PCM-Vermittlungsstellen anzugeben, bei dessen Durchführung sich die Verwendung von K-odierern und Dekodierern erübrigt und bej dem die Einrichtungen des PCM-Fernmeldenetzes weitgehend unverändert ausgenutzt werden können.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zur Verbindung von Deltamodulations-Informationen führender. Verbindungsleitungen mit PCM-Verbindunfsleitungen über eine PCM-Vermittlungsstelle.

Di<"ses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die während der innerhalb einer PCM-Systemperiode in ganzzahliger, höchstens der Anzahl der PCM-Informationsbits eines PCM-Wortes gleichender Mehrzahl enthaltenen Deltamodulations-Systemperioden auftretenden Deltamodulationsbits ^nes Verbindungskanals in der Weise in einem PCM-Wort zusammengefaßt und in diesem PCM-Wort weiter übertragen werden, daß sie in der Reihenfolge ihres Auftretens in die ersten Speicherplätze einer dem Verbindungskanal individuell zugeordneten Speicherzeile eines dem möglichen Auftreten von PCM-Informationsbits während einer PCM-Syitemperiode auf einer PCM-Verbindungsleitung entsprechend in seiner Speicherkapazität ausgelegten Vermittlungsspeichers der PCM-Vermittlungsstelle eingegeben werden, und daß sie danach während einer Zeitspanne, während der keine Übertragung von Deltamodulationsinformationen erfolgt, in übrige Speicherplätze der betreffenden Speicherzeile, oder sofern die Anzahl der innerhalb einer PCM-Systemperiode enthaltenen Deltamodulations-Systemperioden die Anzahl der Hälfte der Informationsbits eines PCM-Wortes übersteigt, in die entsprechende Zeile eines weiteren Vermittlungsspeichers gleicher Speicherkapazität übergeben werden, um von dort aus wie ein PCM-Wort oder wie der Teil eines PCM-Wortes, dessen anderer Teil ohne Informationsgehalt ist, weitergegeben zu werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem innerhalb einer PCM-Systemperiode höchstens vier Deltamodulations-Systemperiöden auftreten, kann bei der Abwicklung des Verfahrens in einem ersten Schritt die erste Hälfte der Zeilen des erwähnten Vermittlungsspeichers mit Deltamodulationsinformationen belegt werden und in einem zweiten Schritt die Übergabe dieser Informationen in die zweite Hälfte des Vermittlungsspeichers erfolgen. In diesem Falle erübrigt sich auch bei Speicherzeiten, die über eine PCM-Systemperiode hinausgehen, die Verwendung jeweils eines zusätzlichen Vermittlungsvollspeichers.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden innerhalb jeder Deltamodulations-Systemperiode während einer ersten und einer zweiten, jeweils einem PCMZeitkanalfach entsprechenden Zeitspanne auftretende 8 Synchronisa tionsbits bzw. 8 Kennzeichenbits in der Reihenfolge ihres Auftretens in eine erste bzw. zweite bestimmte Zeile des Speichers eingeschrieben. Hiermit wird einer Vermittlungsverfahrensart Rechnung getragen, der gemäß die Synchronisationsbits und Kennzeichenbits mit vermittelt werden, was bei der Überwachung Vorteile mit sich bringt.

Nachstehend wird das erfindungsgeinäß« Verfahren an Hand von 2 Figuren näher erläutert

Die F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellungsweise, wie die Informations-Synchronisations- und Kennzeichenbits von zwei Deltamodulationsstrecken in drei PCM-Vollspeicher eingeschrieben werden.

Die Fig.2 zeigt den Besetzungsplan eines dieser Vollspeicher.

Die Deltamodulationsinformationen, die gemäß dem Verfahren nach der Erfindung vermittelt werden sollen, werden beispielsweise mit einer Abtastfrequenz abgetastet, die das Vierfache der PCM-Kanalfrequenz beträgt Es treten daher innerhalb eines PCM-Pulsrahmens vier zu einem Deltamodulationskanal gehörende Abtastwerte auf. Jeder dieser Abtastwerte tritt während einer Zeitspanne auf, die der für ein PCM-Bit in Anspruch genommenen Zeitspanne gleicht Innerhalb einer Deltamodulations-Systemperiode liegen also 64 Bit-Zeitspannen. 8 dieser Bit-Zeitspannen, nämlich die Bit-Zeitspannen 0 bis 7, werden zur Übertragung eines Rahmenkennungswortes verwendet Die sich anschließenden drei Bit-Zeitspannen 9,10 und 11 bleiben völlig unausgenutzt Weitere 8 Bit-Zeitspannen der Deltamodulations-Systemperiode, nämlich die Bit-Zeitspannen 32 bis 39, werden zur Übertragung von Schaltkennzeichen ausgenutzt Da bei Deltamodulation die einzelnen Abtastproben, wie schon angegeben, nicht kodiert zu werden brauchen, sondern jeweils durch einen einzigen Impuls bzw. durch das Unterdrücken der Aussendung eines solchen Impulses während einer Bit-Zeitspanne zum Ausdruck gebracht wird, daß der Wert des abgetasteten Analogsignals größer oder kleiner als derjenige des quant<sierten Wertes der jeweils vorangegangenen Abtastung ist verbleiben in diesem Falle also 45 Bit-Zeitspannen für 45 Deltamodulationskanäle.

Beim an Hand der F i g. 1 zu erläuternden Beispiel werden jeweils 45 solcher Deltamodulationskanäle, die auf zwei Deltamodulationsverbindungsleitungen auftreten, im Zuge einer Verbindung dieser Verbindungsleitungen mit PCM-Verbindungsleitungen auf drei Vollspeicher einer PCM-Vermittlungsstelle verteilt. Diese Vollspeicher sind in der Lage, über eine PCM-Systemperiode sämtliche innerhalb einer solchen PCM-Systemperiode auftretenden Bits zu speichern, wozu sie entsprechend den 32 PCM-Worten innerhalb einer PCM-Systemperiode und entsprechend der 8 Bits innerhalb eines PCM-Wortes 32 Zeilen mit jeweils 8 Speicherplätzen für ein Bit aufweisen. Wie die der Erläuterung der Verteilung der Deltamodulationsinformationen dienende schematische Anordnung gemäß F i g. 1 zeigt, werden in die ersten Speicherplätze der Zeilen 1 bis 21 des ersten Vollspeichers SVl der PCM-Vermittlungsstelle nacheinander in der Reihenfolge ihres Auftretens die Deltamodulationsinformationen der Deltamodulationskanäle 11 bis 32 eingetragen. Entsprechendes gilt für den Eintrag der Deltamodulationskanäle 32 bis 48 in die Speicherzeilen 23 bis 31. Die restlichen Deltamodulationskanäle 49 bis 63, die über die Deltamodulationsverbindungsleitung LDX geführt sind, werden in die ersten Speicherplätze der Zeilen 1 bis 15 des zweiten VolKpeichers S'V2 eingetragen.

Die Deltamodulation*· Informationsbits, die in den Deltamodulationskanälen U bis 31 und 40 bis 48 auf der Deltamodulationsverbindungsleitung LDl auftreten, werden in entsprechender Weise wie die auf der Deltamodulationsverbindungsleitung LDX auftretenden Informationen der gleichnamigen Deltamodulationskanäle in die Speicherzeilen 11 bis 31 bzw. 40 bis 48 des dritten Vollspeichers SV3 eingetragen. Für die restli-

chen Deltamodulationsinformationsbits, die auf der Deltamodulationsleitung LDl angeliefert werden, und die in den Kanälen 49 bis 63 übertragen werden, erfolgt ein Eintrag in die ersten Speicherplätze der Zeilen 17 bis 31 des zweiten Vollspeichers SV2.

Die Bits des Rahmenkennungswortes für die DeltamodulationsSystemperiode auf der Deltamodulationsverbindungsleitung LDI₁ die während der Zeitspannen

0 bis 7 auftreten, werden nacheinander in die erste Zeile 0 des ersten Pufferspeichers SVl eingetragen. Entsprechendes gilt für die Kennzeichenbits, die während der Bitzeiten 32 bis 39 auftreten und die nacheinander in die 8 Speicherstellen der Zeile 22 des ersten Vollspeichers SVl eingetragen werden.

Die entsprechend obengenannten Erläuterungen sich ergebende Informationsverteilung ist als Beispiel für den Vollspeicher SVl in der F i g. 2 dargestellt. Dementsprechend sind nach Ablauf einer Deltamodulations-Systemperiode sämtliche 8 Speicherplätze der Zeile 0 mit den Bits des Rahmenkennungswortes besetzt In den jeweils ersten Speicherplätzen der Zeilen

1 bis 21 stehen Deltamodulationsinformationsbits der Deltamodulationskanäle 11 bis 31. Bei der Speicherzeile 22 hingegen sind wiederum alle 8 Speicherplätze besetzt und zwar mit Kennzeichenbits, die während der Zeitspannen 32 bis 39 innerhalb der Deltamodulations-Systemperiode übertragen werden. Die jeweils ersten Speicherplätze der Zeilen 23 bis 31 sind wiederum mit Informationen der Deltamodulationskanäle 40 bis 48 belegt

Wie die F i g. 1 zeigt, ergibt sich für die Belegung des dritten Vollspeichers SV3 dieselbe Belegung wie beim Vollspeicher SVI. Im zweiten Vollspeicher SV2 hingegen sind kein Rahmenkennungswort und keine Kennzeichenbits eingetragen, da für die beiden Deltamodulationsverbindungsleitungen LDl und LD2 lediglich jeweils zwei versiJiiedene solcher Informationen übertragen werden. Dementsprechend bleiben beim zweiten Vollspeicher SV2 die Speicherzeilen 0 bis 16. die bei den beiden anderen Vollspeichem für das Rahmenkennungswort und für die Kennzeichen ausgenutzt sind, unbesetzt

Im Verlaufe der nachfolgenden Deltamodulations-

Systemperiode werden das Rahmenkennungswort und die Kennzeichen wieder in die Zeile 0 bis 22 der Vollspeicher SVl und SV3 eingetragen. Außerdem werden die Speicherplätze der übrigen Zeilen der aVerVollspei-S eher, die in der in F i g. 2 mit b bezeichneten Spalte stehen, mit den entsprechenden Deltamodulationskanalinformationen belegt, die in diesem nachfolgenden Deltamodulationspulsrahmen auftreten. Dieser Vorgang wiederholt sich innerhalb eines PCM-Pulsrah mens 4mal, so daß nach dessen Ablauf in den einzelnen Zeilen der Vollspeicher alle Speicherplätze der Spalten a, b, c und d belegt sind.

Im Verlaufe der ersten 11 Zeitspannen der nachfolgenden Deltamodulations-Systemperiode, die wie er-

5 läutert, nicht für die Übertragung von Deltamodulationsinformationen ausgenutzt sind, werden die in den Speicherspalten a, b, c und d stehenden DeLtamodulationskanalinformationen nacheinander und für alle Speicherzeilen gemeinsam in die Speicherplätze der Spalte e, f, g und A übergeben. Die einzelnen Speicherzeilen sind also nunmehr in ihrer zweiten Hälfte mit vier Deltamodulationskanalinformationen gefüllt, ihre erste Hälfte hingegen ist für die Aufnahme weiterer Deltamodulationsinformationen frei Die in der zweiten Hälfte stehenden Deltamodulationsinformationen werden nunmehr zusammen mit vier Füllbits, die ohne Informationsgehalt sind, im Zuge des weiteren Vermittlungsvorganges wie PCM-Worte unter Ausnutzung der dementsprechenden Einrichtungen der PCM-Vermitt lungsstelle behandelt In Abweichung hiervon werden die Bits des Rahmenkennungswortes und die Kennzeichenbits, die wie erwähnt während jeder Deltamodulationsperiode erneut in die betreffenden Speicherzeilen eingetragen werden, dementsprechend auch viermal während einer PCM-Systemperiode ausgelesen.

Auf der Empfangsseite werden die Deltamodulationsinformationen in einem dem beschriebenen Einschreibvorgang entsprechenden Auslesevorgang wieder nacheinander aus PCM-Vollspeichem abgeholt, um entweder auf einer reinen Deltamodulationsverbindungsleitung weitergegeben oder aber von einer Deltamodulationsendstelle aufgenommen zu werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verbindung von Deltamodulations-lnformationen führenden Verbindungsleitun- gen mit PCM-Verbindungsleitungen über eine PCM-Vermittlungsstelle, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die während der innerhalb einer PCM-Systemperiode in ganzzahliger, höchstens der Anzahl der PCM-Informationsbits eines PCM-Wortes gleichender Mehrzahl enthaltenen Deltamodulations-Systemperioden auftretenden Deltamodulationsbits eines Verbindungskanais in der Weise in einem PCM-Wort zusammengefaßt und in diesem PCM-Wort weiter übertragen werden, daß sie in der Reihenfolge ihres Auftretens in die ersten Speicherplätze einer dem Verbindungskanal individuell zugeordneten Speicherzeile (0 bis 31), eines dem möglichen Auftreten von PCM-Informationsbits während einer PCM-Systemperiode auf einer PCM-Verbindungsleitung (LDi, LD2) entsprechend in seiner Speicherkapazität ausgelegten Vermittlungsspeichers (SVI, SV2, SV3) der PCM-Vermittlungsstelle eingegeben werden, und daß sie danach während einer Zeitspanne, während der keine Übertragung von Deltamodulationsinformationen erfolgt, in übrige der Speicherplätze der betreffenden Speicherzeile, oder, sofern die Anzahl der innerhalb einer PCM-Systemperiode enthaltenen Deltamodulations-Systemperioden die Anzahl der Hälfte der Informationsbits eines PCM-Wortes übersteigt, in die entsprechende Zeile eines weiteren Vermittlungsspeichers gleicher Speicherkapazität übergeben werden, um von dort aus wie ein PCM-Wort oder wie der Teil eines PCM-Wortes. dessen anderer Teil ohne Informationsgehalt ist, weitergegeben zu werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deltamodulations-Systemperiodc innerhalb einer PCM-Systemperiode vierfach auftritt und daß beim Einschreiben in die Vermittlungsspeicher (SVl, SV2, SV3) jeweils zunächst die ersten vier Speicherplätze der Speicherzeilen eingeschrieben werden, und daß danach eine Übergabe in die zweiten vier Speicherplätze der Speicherzeile erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jeder Deltamodulations Syttemperiode während einer ersten und einer zweiten jeweils einem PCM-Wort entsprechenden Zeit- spanne auftretende Synchronisationsbits (z. B. 0 bis

7) bzw. Kennzeichenbits (z. B. 32 bis 39) in der Reihenfolge ihres Auftretens in eine erste (z. B. 0) bzw. zweite (z. B. 22) bestimmte Zeile des Speichers (z. B. SV1) eingeschrieben werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß während einer Reihe von Bitzeitspannen (8 bis 11), die sich an die Zeitspannen für die Synchronisationsbits (0 bis 7) anschließen, und wäh rend der keine Informationen übertragen werden, keine Einspeicherung erfolgt.