DE2300146A1 - Verfahren und schalteinrichtungen fuer das zeitmultiplexverfahren - Google Patents

Description

Dipt.-Phys. Dr. }ur. Jürgen

D-83 Landshut, Ad^majMKrfrTtS Tof. 0371-26422 7^ftf} 1 £ £

DAIABIi IN<X)RK>RÄTEI> Hauppauge, äf.Y., U.S.A.

Verfahren und Schalteinrichtungen für das Zeitmultiplexverfahren ·

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Schalteinrichtungen für das Zeitmultiplexverfahren (Mehrfacbausnutzung von Leitungen), insbesondere zum Multiplexen von Baten, die mit veränderlicher Übertragungsgeschwindigkeit oder Bitrate übertragen werden und zum Verarbeiten von OJelexsignalen durch den Multiplexer.

Ein Multiplexer kann als eine Fernmeldeeinrichtung bezeichnet werden, die Informationen von vielen unabhängigen Quellen empfängt und diese Informationen zugleich über eine !»eitung oder einen Übertragungsweg über große Entfernungen überträgt. Durch Demultiplexen werden die Daten dann wieder in ihre ursprüngliche Form überführt

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und an unabhängige Empfangsstationen verteilt. Die MuI-tiplex-Technik ist offensichtlich eine wirtschaftliche Maßnahme für die Datenübertragung, da Jede Übertragungsleitung oder Jeder Übertragungsweg auf diese Weise von mehr Kanälen ausgenutzt werden kann.

Es gibt im wesentlichen zwei Techniken, die für das Multiplexes verwendet werdent das Frequenzmultiplexverfahren (IBM} und das Zeitmultiplexverfahren (TDM). Das erste Verfahren beruht auf einem umwandeln Jeder Datenfolge in ein bestimmtes Paar von Tonfrequenzen» die dann auf einem gemeinsamen Übertragungsweg kombiniert werden· An· der Empfangsstation wird Jedes Frequenzpaar festgestellt und in die ursprüngliche binäre Form zurückverwandelt· Das Zeitmultiplexverfahren wird durch aufeinanderfolgendes Abtasten des Zustandes der Empfangsleitung (Sampling-Verfahren) bewirkt. Die schnellen Abtastsignale werden mit Rahmeninformationen zu einem einzigen binären Datenstrom kombiniert. Dieser Datenstrom wird dann durch einen Hochgeschwindigkeits-Modulator-Demodulator (Modem) in Tonfrequenzen umgewandelt und über denselben Weg übertragen, über den schon die FDM-Tone übertragen wurden. Empfangerseitig wird dieser Vorgang dann einfach umgekehrt.

Beim Zeitmultiplexen wird der Standard-Video-Eanal wirtschaftlicher ausgenutzt als beim Frequenzmultiplexverfahren· Ein Sprachkanal, der üblicherweise 16 bis 24-FDM-Kanäle führt, kann bei Verwendung des TDM-Verfahrens 40 bis 92 Kanäle aufnehmen. Arbeitsmäßig kann ein Zeitmultiplexer mit der Wirkung eines Drehschalters verglichen werden. Wenn der Drehschalter zwei Kontakte berührt, wird die Information des Jeweiligen Kanals über eine gemeinsame Sammelleitung zum Empfänger-Äquivalent des Drehschalters übertragen. Damit alle Informationen ordnungsgemäß übertragen werden, muß der Drehschalter so schnell

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rotieren, daß er rechtzeitig in die Ausgangsstellung zurückgelangt, um jede Änderung des Zustandes der Eingangsleitung feststellen zu können.

Im allgemeinen werden beim Zeitmultiplexverfahren zwei Verschaehtelungs (interleaving)-Verfahren benutzt· Bei der Zeichen-Methode ermöglicht der Drehschalter den Durchgang eines vollen Zeichens, bevor er zur nächsten Stellung wandert· Dabei sind SignalVerzögerungen bis zu zwei Zeichenintervallen oder JOO ms vorgesehen. Diese Verzögerung kann aber beim kommerziellen Fernschreibverfahren, z.B. beim Telexverfahren, nicht in Kauf genommen werden· Daher wird beim Multiplexen das Bit-Verschachtelungsverfahren verwendet, wenn die Übertragungsverzögerung kritisch ist. Da der rotierende Schalter pro Umdrehung ein Bit von jedem Kanal erfaßt, ist beim Bit-Verfahren nur mit einer Verzögerung von zwei Bits zu rechnen, wodurch die Gefahr einer Trennung der Anrufverbindung bei Telex-Anwendungen vermieden wird.

Zeitmultiplex-Systeme arbeiten wirtschaftlich, so.· 'lange die Übertragungsgeschwindigkeit oder die Bitrate in den verschiedenen Kanälen die gleiche ist· Es treten jedoch Probleme auf, wenn gleichzeitig viele Übertragungsgeschwindigkeiten verarbeitet werden müssen. Bekannte Zeitmultiplexverfahren verschacbteln daher höhere Bitraten mit niedrigeren durch Abtasten aller Kanäle mit einer Geschwindigkeit, die der höchsten Bitrate entspricht. Auf diese Weise wird jedoch die Anzahl der kombinierbaren Kanäle drastisch vermindert, weil das Abtasten mit einer bestimmten Geschwindigkeit und mit einer gegebenen Anzahl von Abtastimpulsen pro Zeiteinheit erfolgt. Wenn für jeden Kanal die höhere Abtastgeschwindigkeit verwendet wird, d.h· mehr Impulse in jeder Zeiteinheit erzeugt werden, können weniger Kanäle eingerichtet werden. Mit anderen Worten, wenn jede Kanalgeschwindigkeit erhöht

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wird, so wird ein größerer Teil der festen Bandbreite besetzt, was weniger Kanäle zuläßt.

Die bekannten Zeitmultiplex-Systeme können ferner die üblichen Telex-Anrufsignale nicht wirtschaftlich verarbeiten, die in Geschwindigkeit und Seit von den üblichen, auf dem gleichen Kanal übertragenen Daten abweichen. Diesem Problem wurde bisher mit störanfälligen Systemen begegnet, die verhältnismäßig unexakt arbeiten.

Generell läßt sich sagen, daß beim Multiplexen eine Regenerierung jedes Signals nach Art eines Repeaters erwünscht istjund zwar deshalb, weil Signale im allgemeinen bei der Übertragung irgendwie verzerrt werden; beim Frequenzmultiplexen werden die Signale nicht regeneriert, sie erfahren vielmehr eine weitere Verzerrung. Diese Verzerrungen wirken kumulativ und können schließlich zu Bitfehlern führen. Zeitmultiplexer regenerieren die Signale aufgrund des Sampling-Verfahrens systemimmanent drrch Abtasten der Mitte jedes Bit und Übertragen des in diesem Augenblick gegebenen Leitungszustandes.

Trotz dieser Nachteile verlangen moderne Übertragungssysteme häufig die Verarbeitung von verschiedenen Übertragungsgeschwindigkeiten. Es ist ferner die Übertragung von Telexsignalen erwünscht. Aus diesem Grunde werden häufig Frequenzmultiplex-Systeme eingesetzt, obwohl ein Zeitmultiplexen wirtschaftlicher wäre.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, das Zeitmultiplexverfahren zu verbessern und dessen erwähnte Nachteile zu beseitigen.

liach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß beim Sampling-Verfahren zumindest zwei Abtastgeschwindigkeiten verwendet werden, von denen eine die Grundgeschwindigkeit

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und die andere ein ganzzahliges Vielfaches dieser Grundgeschwindigkeit ist. Dabei ist die Grundgeschwindigkeit gleich oder höher als die niedrigste Übertragungsgeschwindigkeit, und die weitere Abtastgeschwindigkeit ist gleich oder höher als die höchste übertragungsgeschwindigkeit. Das Abtasten der langsamsten Signale erfolgt dabei mit der Grundgeschwindigkeit und das der schnelleren Signale mit der höheren Geschwindigkeit, wonach die erhaltenen Daten verschachtelt werden. Auf diese Weise wird die Verminderung der Kanalkapazität auf die zusätzlichen Kanäle für die höheren Übertragungsgeschwindigkeiten beschränkt. Die der niedrigsten Signalgeschwindigkeit zugeordnete Grundgeschwindigkeit der Abtastung erfordert virtuell nur die übliche Anzahl der Kanäle. Zum Beispiel kann ein System für 44,50 Baud-Kanäle 42 50-Baud-Kanäle und einen 75-Baud Kanal aufnehmen.

Bei anderen bekannten Systemen würde die Kapazität auf 27 50-Baud-Kanäle und einen 75-Baud-Kanal vermindert werden.

In Weiterbildung der Erfindung wird das Vorhandensein von Telex-AnrufSignalen festgestellt und die Abtastzeiten werden diesen Signalen angepaßt. Die Abtastsignale werden in Bits mit einem Vielfachen der Datengeschwindigkeit regeneriert und als Daten verschachtelt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Datensignale unabhängig von ihrer Geschwindigkeit regeneriert. Durch Schnellabtastung jedes Bit in jedem Kanal werden mehrere Abtastimpulse erzeugt, die in Form von Bits verschiedenen Zählern zugeleitet werden. Jeder Zähler ist derart eingerichtet, daß er nur bis zur Mitte der Bits jedes Kanals zählt. Der Mittenimpuls wird dann zur Regenerierung des Bits verwendet, bevor es weiter

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übertragen wird.

Der Zähler jedes Kanals kann die Anzahl der Bits zur Feststellung des Anfangs und des Endes jeden Zeichens feststellen· Dies wird für jeden Kanal einer gegebenen Verkehrsklasse programmiert.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert werden·

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Fernmeldesystens, bei dem drei Endstationen (Teilnehmer) über eine gemeinsame Leitung mit drei anderen Endstationen verbunden sind,

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Zeitmultiplexers, der in dem System der Fig. Λ verwendet wird,

Fig. 3 ein teilweise logisch und teilweise blockschaltbildlich dargestelltes Diagramm, das Einzelheiten eines Teils des Multiplexers der Fig· 1 und 2 sowie der Zeitschalteinheit und der Schnittstelleneinheiten der Fig. 2 darstellt,

Fig. 4- - 6 sind aum Ieil blockschaltbildlich, zum !Teil logisch dargestellte Diagramme von Teilen des Multiplexers der Fig. 2, die die Zentraleinheit des Multiplexers enthalten,

Fig. 7-27 und 29 - 4-2 sind Zeit-Spannungs-Diagranme, die die Zustände verschiedener Stellen des Multiplexers nach Fig. 1-6 und 28 darstellen und

Fig. 28 ein logisches Diagramm eines Telex-Steuerschaltkreises im Multiplexer der Fig. 1-6.

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Im Fernmeldesystem der Fig. 1 sind rei Fernschreibteilnehmerstationen 10, 12 und 14 auf der einen Seite des Systems mit drei Fernsehreibteilnenmerstationeu 16, 13 und 20 auf der anderen Systemseite verbunden· Obwohl nur drei Stationen veranschaulicht sind, sollen diese jede beliebige Anzahl von Stationen, z.B. 44, symbolisieren, die an jedem Ende des Systems vorgesehen sein können. Jede Station 10, 12 und 14 liefert Gleichstrom-Daten an einen TDM-Multiplexer 22. Der Multiplexer 22 tastet jeden Eingang ab, kombiniert die Daten mittels Verschachteln der drei Kanäle und liefert die kombinierten Informationen als Hiedergleichspannungen an einen Modulator-Demodulator (Modem) 24, wo sie in !Tonfrequenzsignale umgewandelt und über eine Sprachfrequenz (VF)-Leitung 26 übertragen werden.

Der zweite Modem 28 am Empfangsende der Leitung 26 wandelt die !Tonfrequenz in Biederspannungs-Gleichstromsignale um, die einem zweiten TDM-Multiplexer 30 zugeführt vrerden. Dieser sortiert die Daten aus und gibt sie an die Stationen 16, 18 und 20 weiter.

Umgekehrt liefern die Stationen 16, 18 und 20 beim Senden Gleichstromsignale an den Multiplexer 30» cLer diese Signale verarbeitet und die Kombination in Form von Tonsignalen an den Modem 28 gibt. Der Modem 24 leitet diese Signale zum Multiplexer 22, der sie aussortiert und an die Stationen 10, 12 und 14 verteilt.

Vorzugsweise werden im Rahmen der Erfindung 2400-Baud-Modems für dee Hochgeschwindigkeitssignale verwendet.

In Fig. 2 ist ein in Einzelheiten gehendes Blockdiagramm eines der Multiplexer 22 oder 30 wiedergegeben. Die Daten werden mit geringer Geschwindigkeit an den Schnittstellen jedes Kanals eingegeben. Zwei SchnittStelleneinheiten

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und 40 sind ausführlich dargestellt, die übrigen sind nur angedeutet. Es können bis zu 44 derartige Kanäle und Schnittstellen vorgesehen sein. Jede Schnittstelleneinheit 38, 40 ist zur Auswahl eines verschiedenen der 42 Zeitschritte für den zugeordnetem Kanal programmiert und tastet die Daten während dieses Zeitschrittes ab. 3?erner werden die Potentiale der Signale auf +5 Volt eingestellt. Pur jeden Kanal erfolgt somit alle 202 jts ein Zeitschritt und eine Abtastung (die Lage des Zeitschritts innerhalb der 202 jas bestimmt somit die "Adresse" des Kanals). Die Abtastzahlen pro Bit hängt von der Bitrate und -länge ab. Zum Beispiel empfangen die Schnittstelleneinheiten 38 bzw. 40 bei einer Geschwindigkeit von 50 bzw. 75 Bits pro Sekunde. Bei der Geschwindigkeit von 50 Bit/sec. empfängt die Einheit 38 jedes Bit 20 ms («20 000 jus) lang und die Einheit 40 empfängt jedes Bit 13 ms lang. Infolgedessen wird jedes 20 ms-Bit, das während 202 jjß einmal abgetastet wird, etwa 99 mal abgetastet. In der Einheit 40 wird jedes 13 ms-Bit 68 mal abgetastet.

Die abgetasteten Bits werden an einer Eingangsdaten-Sammelschiene 43 gesammelt und der Zählstufe (Synthezizer) 42 zugeführt. Letztere ist derart programmiert, daß sie auf den Anfang jedes Bits bei jeder Kanaladresse anspricht und an der Schnittstelle 38 bzw. 40 für den zugeordneten Kanal 49 bzw. 34 Zeitschritte abzählt. Die Stufe 42 stellt somit die Mitten-Abtastsignale jedes Bits jeder Adresse fest. Im 49. Zeitschritt eines der Schnittstelle 38 (50 Baud) zugeordneten Bits erzeugt die Stufe 42 einen Bitmittenimpuls, der der theoretischen Mitte des Bits entspricht. Im 34. Zeitschritt eines der Schnittstelle 40 (75 Baud) zugeordneten Bits wird in der Stufe 42 ein entsprechender Bitmittenimpulis erzeugt.

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Die Stufe 42 bildet iPeil einer Zentraleinheit (GB¹U) 46, in der ein Register 68 enthalten ist, das durch den Bitmittenimpuls gesteuert wird, die Bitmitten registriert und die Bits nach Art eines Repeaters regeneriert· Das Register 48 speichert die regenerierten Signale in einem Speicher 50 für die Dauer der langsamsten Bits· Im Speicher 50 wird das Bit in seiner Mitte abgetastet, wozu der in der Stufe 42 erzeugte Bitmittenimpuls verwendet wird, und dann in das Register 48 zurückgegeben, bevor dasnnächste Bit in den Speicher 50 aufgenommen wird. In diesem Zeitpunkt ist das abgetastete Bit 0,8 jus lang und in einem 3,2 jis-Zeitschritt angeordnet. Das Register 48 schachtelt jedes Bit in den Datenstrom ein.

Das Register 48 übt diese !Punktion für jeden Kanal aus. Es fügt somit die Bits aller Kanäle in geeignete Stellen des Speichers 50 ein und zieht sie aufeinanderfolgend während vorbestimmter Zeltschritte wieder heraus.

Die in den Datenstrom eingeschachtelten Bits bilden sog. verarbeitete Daten, die dem Konzentrator 64 zugeführt werden.

An jeder Schnittstelle werden sog. "Verkehrsklassen"-Signale erzeugt, die die Bit-Geschwindigkeit und die Zeichenlänge anzeigen. Die Stufe 42 verwendet diese Information zur Bestimmung der Bitmitten·

Der Konzentrator 64 bildet einen Seil der Hochgeschwindigkeits-Schaltungsanordnung dee Multiplexers, in dem ferner ein Sendekomparator 60 und ein Enapfangskomparator 62 enthalten sind· Di* Komparatoren 60 und 62 arbeiten mit dem Konzentrator 64 zusammen, um dit Dattn in eine Serie von Rahmen einzufügen. Sin Rahmen ist ein aus einem Bit jedes "langsamen" Kanals und einem Bit zur Rahmensynchronisation zusammengesetzt. Die Schaltungseinheit 59

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addiert somit einfach einen Rahmenimpuls» um alle Bits der verschiedenen Kanäle zu synchronisieren (s· Fig· 38).

Der Sendekomparator £0 bewirkt ein aufeinanderfolgendes Streben der aus dem Register 48 in den Konzentrator 64 gelangenden Daten und kombiniert die Daten mit einem Synchronisationsmuster. Diese Daten werden lann in formbinärer Gleichstromsignale dem Modem 24 zur Übertragung auf der Sprachfrequenzleitung 26 zugeleitet.

Der Empfangsteil des Multiplexers 22 arbeitet reziprok zur Sendeseite· Die schnellen Signale wandern zum Empfangskomparator 62» wo sie regeneriert werden und wo für Jeden Kanal ein Bit aussortiert wird· Die Riickwandlung in langsame Daten erfolgt durch das Register 48, den Bitzähler 44 und die Stufe (Synthesizer) 42. Die Ausgangsdaten werden dann auf die Ausgangs-Sammelschiene 66 gegeben. Die Schnittstelleneinheiten 38 und 40 tasten die Schiene 66 auf Ausgangsdaten ab, wenn deren Adresse erscheint. Die empfangenen Daten werden dann vom Multiplexer an die Endstationen ausgegeben.

Die Pig. 3-16 veranschaulichen Einzelheiten der Zentraleinheit 46, der Schnittstelleneinheiten 38 und 40 und der Zeitschalteinheit 41, Diese logischen Diagramme zeigen die Verarbeitung von langsamen Daten, bevor diese in den schnellen digitalen Datenstrom eingefügt werden«

In der Zeitschalteinheit 41 bildet ein Kristalloszillator 70 mit einer Frequenz von 4,9152 MHz die Steuerquelle· Ein Zähler 72 teilt die Frequenz durch 4, um verschiedene Strobe-Signalβ zu erzeugen. Die Frequenz wird ferner durch den Zähler 74 nochmals durch vier geteilt, um zusätzliche schnelle Taktsignal· zu erhalten· Der Ausgang des mit 307,2 KHz arbeitenden Zählers 74 steuert einen Adressenzähler 76, tinen binären 64-Teiler, der

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um zwei !Takte auf 62 verkürzt ist. Der Adressenzähler 76 liat sechs durch 2°, 2¹, 2², 2^, 2* und 2^ bezeichnete Ausgänge. Die Ausgangsspannung von 2^ ist in Fig· 7 dargestellt· Die sechs Ausgangsleitungen führen zu Adressen-Toren G 6 in den SchnittStelleneinheiten 38 und Jedes !Dor G6 ist eine NAND-Stufe mit sechs Eingängen· Jeder dieser Eingänge ist mit einer der Leitungen des Adressenzählers 76 oder deren Umkehrstufen 2,2 usw. Ob der Eingang der Tore G6 mit den Leitungen des Zählers 76 oder mit deren Umkehrstufe verbunden ist, bestimmt die besondere Zählung, die decodiert wird·

Die HAND-Tore G6 sehen somit eine eigene Adresse fur jeden langsamen Kanal vor· Diese Adresse ist ein Impuls von 3,3 jas Dauer, der sich an der Schnittstelle 38 alle 202 jas wiederholt, wie in Fig. 9 dargestellt.

Das Tor G6 in der Schnittstelleneinheit 40 ist nicht mit der Leitung 2^ verbunden, infolgedessen beträgt die Wiederkehrdauer des 3,2 us langen Impulses an der Schnittstelle 40 101 jus, wie in Fig. Q dargestellt.

Ein Tor G5 in jeder Schnittstelleneinheit verwendet die Adresse zum Eintakten der Eingangsdaten am Tor G3 auf die Eingangsdaten-Sammelschiene 43. Zur gleichen Zeit wird eine Markierung durch das Tor G4 auf eine Verkehrsklaeeen-SammelschieneGTB geleitet, die in Codier-Karten in der Stufe 42 und im Bitzähler 44 der Fig. 4 und 5 eingeht. Die nunmehr auf die Sammelschiene 43 gegebenen Eingangsdaten gelangen zur Regeneration in das Register 48 und ferner zur Stufe 42.

In der Stufe 42, die in Fig. 4 in Einzelheiten wiedergegeben ist, gelangen die Signale auf der Sammelschiene 43 durch ein Tor 70, dessen Funktion später beschrieben wird. Das Signal wird nachfolgend durch ein Tor

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durch sechs Adiierungsstufen AO - A5 geleitet. Der Eingang in die Stufe AO Öffnet die Additionsstufen. Diese Stufen zählen jedesmal, wenn die Adresse eines bestimmten Kanals erscheint. Dieser Zähler wird daher alle 202 jas beim Durchgang der Vorderkante eines Bit fortgeschaltet· Wenn die Daten z.B. mit einer Geschwindigkeit von 50 Bits/sec ankommen, dann ist jedes Bit nominal 20 ms breit. Die Stufe 42 ist derart programmiert, daß sie for dieses besondere Bit 49 Zählschritte von 202 jus während einer Gesamtdauer von ca. 10' ms abzählt. Wenn nach dieser Zeit ein Bitmittenimpuls erzeugt wird, so müßte er sich in der theoretischen Mitte des ankommenden Bits befinden. Die Anzahl der Zählschritte, die die Stufe 42 durchführen kann, wird durch einen Codierkreis 80 gesteuert. Je nachdem, welche Dioden in den Codierkreis 80 eingeschaltet sind, kann jede binäre Zählung, die eine beliebige Anzaftl der Hochgeschwindigkeits-Abtastungen repräsentiert, decodiert werden. Wenn der richtige Zählschritt erreicht ist, sind alle Eingänge am Tor 82 "hoch". In Verbindung mit einem "hohen" Signal von einem der ^MVerkehrsklassen^M-Tore 84 läßt den Ausgang des Tores 82 auf Masse gehen, wobei ein "Bitrate" genanntes Signal erzeugt wird. Ein Impulsstreckungskreis 86 erzeugt ein ^MBitmitte^M genanntes Signal und löscht nachfolgend die Addierungsstufen über ein Tor 88. Die Bildung eines "Bitmitte^M-Signales ist in den Fig. 10, 11 und 12 dargestellt. Die Fig. 10 veranschaulicht ein typisches 50-Baud-Bit von 20 ms Länge. Fig. 11 zeigt das alle 202 jus erfolgende wiederholte Abtasten und Fig. 12 die nach 49 Zählschritten erfolgende Erzeugung des Bit-Mittensignals der "schnellen" Adresse.

Die Addierungsstufen verwenden den Speicher 50 zur Speicherung der Zählung für jeden Kanal. Entsprechend den Zeitschritten liest der Speicher alle 3,2 us an die Addierungsstufen aus.

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Ein zweiter Codierkreis 90 ist mit Hilfe von Dioden zum Zählen bis 34 programmiert, so daß er alle 6,8 ms, der ungefähren Mitte eines 75-Baud-Bit (13,3 ms), ein Bitmittensignal erzeugt. Eine Verkehrsklassen-Sammelschiene CfB2 ermöglicht dem Codierkreis 90 die Erzeugung eines Bitraittensignals nur während der der Bitgeschwindigkeit von 75 Baud zugeordneten Zeitschritte.

Die Sammelschienen CTB1 und CTB2 machen eine besondere Godierkarte für 3ede Schnittstelle unnötig, da sie jeweils die Adressen von Schnittstellen führen, die mit etwa gleichen Bitgeschwindigkeiten, Zeichenlängen und anderen Charakteristiken arbeiten. Auf diese Weise kann die Anzahl der Codierkarten bequem bis auf vier für mehr als vierzig Kanäle reduziert werden. Der Multiplexer kann dadurch gleichzeitig sechs verschiedene Verkehrsklassen verarbeiten·

Die lore 92 und 94 bilden in der Stufe 42 einen Alternativweg für die Signale von der Sammelschiene 43, wenn der Bitzähler 44 die Stufe 42 in die später noch zu beschreibende inverse Arbeitsweise umschaltet. Die Tore 96 und 98 öffnen bei vorhandeeem Eingang die Addierung sstufen.

Das aus dem Schaltkreis 66 kommende Bitmittensignal regeneriert die Daten im Register 48 und wird dem Bitzähler 44 zugeleitet, wo ein ähnlicher Vorgang stattfindet. Der Bitzähler 44 soll die Anzahl der Bits eines Zeichens zählen, um festzustellen, wo ein Zeichen endet und ein neues Zeichen beginnt. Jedes "langsam·" Zeichen ist normalerweise aus sieben Bits zusammengesetzt, wenn es sich um ein Standardzeichen handelt.

Um 50-Baud- und 75-Baud-Signale zu Bischen, müssen die 75-Baud-Signale umgewandelt werden, so daß sie als

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100-Baud-Signale"oder 2-Baud-Kanäle erscheinen. Dies wird im Bitzähler 44 durchgeführt·

Der Bitzähler 44 (s. Fig. 5) enthält vier binare Addierungsstufen BO, B1, B2 und B3, die durch Bitmittensignale fortgeschaltet werden. Ein BCD/Dezimal-Decoder 100 überwacht den Zustand des Bitzählers 44. Eine Anzahl von Codierkreisen, von denen in der Fig. 5 die Sehaltkreise 102 und 104 veranschaulicht sind, arbeiten mit dem Decoder 100 zusammen.

Der Decoderschaltkreis 102 bedient den normalen 50-Baud-Kanal und wird als "base rate coding card¹¹ bezeichnet. Für derartige Baudot-Zeichen wird der Zählschritt 7 in den Qodierkreis 102 eingegeben. Wenn dieser Zählschritt erreicht ist, erlaubt .das durch das Tor 106 gelangende Signal in Verbindung mit dem "Yerkehrsklassen"- !Tor 108, daß der Eingang des Tors 110 "hoch¹* geht und dessen Ausgang "nach unten" geht. Dieser Ausgang ist ein "Zeichenlänge" genanntes Signal, das einmal pro Zeichen als Impuls vorkommt. Dieser Impuls löscht den Bitzähler 44, damit dieser für das nächste Zeichen erneut mit dem Zählen beginnen kann. Dazu überwacht ein Bitzähler-Öffnungskreis 119 die Bitmitten, den Zustand der Eingangsdaten und die Zählung Null des Decoders 100. Der Anfang eines neuen Zeichens wird dadurch festgestellt, daß sich der Decoder im Null-Zustand befindet (und dadurch anzeigt, daß das letzte Zeichen den Bitzähler gelöscht hat) und daß die Eingangsdaten Startpolarität besitzen.

Die Fig. 13 zeigt ein typisches, nicht regeneriertes Baudot-Zeichen. Fig. 14 veranschaulicht die durch die Stufe 42 erzeugten sieben Bitmitten-Impulse. Fig. 15 zeigt die durch den Bitzähler 44 erzeugten "Zeichenlänge "-Signale und Fig. 16 das Baudot-Zeichen nach Abschluß des Regenerierungeprozesses.

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Der Oodierkreis 10* enthält die Tore 112, 114 und 116, die den Toren 106, 108 und 110 entsprechen. Der Kreis 104- enthält allerdings zwei zusätzliche Eingänge vom Decoder 100· Diese erzeugen ein "Umsteuerung" genanntes Signal, das durch die Tore 118 und 120 ausgegeben wird. Das führt zu einem Impuls nach dem zweiten und fünften Bit eines jeden 75-Baud-Zeichens. Es sei bemerkt, daß der Eingang zum Codierkreis 104 von den Ausgängen 2 und 5 des Decoders 100 stammt· Diese nach dem zweiten und fünften Bit jedes 75-Baud-Zeichens erscheinenden Impulse werden in einen Bitzähler-Öffnungskreis 118 geleitet, der den Toren 70, 92, 94, 96 und 98 in der Stufe 42 entspricht. Diese Impulse führen zu "dummy^- oder Fiillimpulsen, die in den Datenstrom eingefügt werden· Wie in Mg. 17, 18 und 19 dargestellt ist, wurde nach dem zweiten und fünften Bit eines 75-Baud~Zeichens je ein Füllbit eingefügt.

Wie man aus dieser logischen Beschreibung entnehmen kann, können verschiedene Füllimpulse in einfacher Weise in den Bitstrom eingefügt werden, um einen Kanal mit zwei Geschwindigkeiten zu schaffen. Der Empfangsteil dieses Verfahrens ist ein Spiegelbild der Sendeseite, Die Fülliapulse werden im Registerschaltkreis automatisch weggelassen, so daß die Geschwindigkeit der Ausgangsdaten auf 75 Band herabgesetzt ist.

Die Zentraleinheit 46 verwendet einen Zentralspeicher 50, der in Fig. 6 dargestellt ist und eine wirtschaftliche Informationsspeicherung aller "langsamen" Kanäle ermöglicht. Der Speicher 50 wird mit einer Frequenz von 1,2288 MHz fortgeschaltet. Es sind Torkreise vorgesehen, damit die Daten eines bestimmten Kanals während des diesem Kanal zugeordneten Zeitschrittes am Ausgang der Register zugänglich sind. Die Register enthalten Flipflops F1, F201, F401 und ... F1001. Wenn der Speicher

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fortgeschaltet wird, wird eine neue Information über die genannten Flipflops in die Register eingegeben. Jedesmal, wenn eine Adresse erscheint, bewerten die Addierungsstufen in der Stufe 42 und im Bitzähler 44 die aus dem Speicher ausgelesene Information, erhöhen die Zählung um einen Schritt und geben eine neue Information auf die Eingabeleitungen des Speichers. Auf diese Weise wird die Information für Jeden "langsamen" Kanal alle 202 jus ergänzt.

Die theoretischen Mitten der langsamen Datensignale beliebiger Geschwindigkeit können leicht durch Programmieren der Schaltkreise 102, 104 für jede gewünschte Anzahl von schnellen Abtastungen erzeugt werden. Wenn die Bits der Daten, z.B. 9 ms lang sind, so ist einfach für 4,5 ms geteilt durch 202 jus oder für eine Zählung bis 23 zu programmieren. Wenn die Stufe 42 dann den Zählschritt 23 erreicht, kann eine Bitmitte erzeugt werden, die der theoretischen Mitte des Bit sehr nahe kommt. In ähnlicher Weise kann der Bitzähler 44, wie dargestellt, jeder Zeichenlänge von 1 bis 9 angepaßt werden. In Weiterbildung der Erfindung können zusätzliche Decodier-Tore (nicht dargestellt) vorgesehen werden, wonach die Zeichenlänge bis zu 12 Bits betragen kann.

Die Multiplexer 22 und 30 sind auch zum Verarbeiten von Telexsignalen geeignet. Bevor die für Telexsignale vorgesehene Schaltungsweise erörtert wird, soll zunächst die Erzeugung einer Anrufverbindung behandelt werden.

Das Verfahren zur Herstellung eines Anrufs über das internationale Telexnetz ist weltweit durch das CCTTT koordiniert worden. Das den Telexverkehr betreffende Dokument dieeer Institution trägt die Bezeichnung: Weißbuch, Band VII, Fernmeldetechnik, und wurde 1969 durch die International Telecommunications Union veröffentlicht. Von besonderer Bedeutung sind die "Empfehlungen,

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Serie U^H, die mit der Empfehlung U.1, "Signalling conditions to be Applied to the International Telex Service¹* beginnen.

line kurze Zusammenfassung der Telex-Anruffolge ist in den Figuren 2.0 - 2? bildlich dargestellt. Die allgemein gebräuchlichen Anwahlmittel sind Anruftaste (Baudot-Zeichen) und Drehwählerscheibe (Standardziffern). Im folgenden wird eine kurze Beschreibung der Telexsignalfolge für Anruftasten (Typ A) gegeben: Der Schaltkreis kann mit zwei Polaritäten, Start und Stop, arbeiten. Anfangs befinden sich beide Leitungszweige im Zustand "Leitung frei" und haben Stastpolarität. Der anrufende Teilnehmer beginnt den Anruf durch den Übergang in die Stoppolarität bei 138 (Fig. 20). Innerhalb von 15O ms Empfang wechselt der angerufene Teilnehmer von Start auf Stop, wie bei 140 in Fig. 21 dargestellt ist. Bei diesem Übergang beginnt die Anrufbestätigung 14-2, die zumindest 100 ms dauert. Am Ende dieser Periode geht difej? angerufene Teilnehmer (Fig. 21) für 40 + 8 iß in die Stoppolarität über. Dieser Impuls 144 (der wählbar ist), ist unter der Bezeichnung PROCEED TO BKTiEOT bekannt. Nach diesem Punkt werden für mehrere Sekunden die Anruftasten-Zeichen als Wählerinformation übermittelt, während der angerufene Teilnehmer auf Stoppolarität verbleibt. Nach vollständiger Übermittlung der Wählziffern wird ein Signal 146 zum anrufenden Teilnehmer zurückgesandt, das die hergestellte Anschlußverbindung anzeigt. Dieser Impuls ist 150 ^A 1ms lang und besitzt Stoppolarität· Nach einer Zeitspanne von 2-3 see Dauer befinden sich nun beide Leitungszweige in Stoppolarität und damit im unbesetzten Zustand, worauf durch einen der Teilnehmer nunmehr Daten übermittelt werden können. Um den Anruf zu beenden, wird für 0,3 bis 1 see ein Trennsignal 150 von Stoppolarität gesendet. Auf den Empfang dieses Signals ant-

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wortet der andere Teilnehmer mit einer Trennbestätigung, indem er einfach auf Stoppolarität zurückkehrt. Dieser Vorgang erfolgt zwischen I50 ms und 1,5 see nach Empfang des Trennsignals. Danach befinden sich beide Leitungszweige im Zustand "Leitung frei", und der Anruf ist abgeschlossen.

Eine Anwahl mit Wählerscbeibe (Typ B) ist ähnlich und erfolgt wie nachstehend anhand der Figuren 22 und 23 beschrieben:

Das Signal 152 (Fig. 23) wird vom angerufenen Teilnehmer ebenfalls innerhalb von I5O ms nach Empfang des Anrufsignals 15* zurückgesendet. Dieser impuls 152 ist wesentlich schmäler als beim Anruf nach Typ A, nämlich 17»5 - 35 ms bei Stoppolarität. Danach folgen für zumindest 100 ms bei Startpolarität und, wählbar, ein Impuls 156$ der ebenfalls 17»5 - 35 ms lang ist und mit Stoppolarität gesendet wird. Danach kann die Wählinformation übertragen werden, die in diesem Falle mittels einer Drehwählscheibe mit etwa 12 Ziffern gesendet wird. Nach Abschluß des Anwählens wird das Signal 158 für 2-8 see bei Stoppolarität zurückgesendet. Danach ist die Verbindung hergestellt und die Leitung befindet sich während der Phase 160 im Übermittlungszustand · Nach Abschluß des Anrufs erfolgt die Trennung in derselben Weise wie es für einen Anruf des Typs A vorstehend beschrieben wurde·

Fig. 23 veranschaulicht Einzelheiten der Signalerzeugung durch eine Drehwählscheibe· Dabei ist zu beachten, daß eine große Toleranz für dae Tastverhältnis (MAKE/BREAK HATIO) besteht, nämlich von 5O/5O bis 7O/3O. Diese Impulse können im Gegensatz zu Baudot-Zeichen, die üblicherweise 150 ms lang sind, mit Abständen von 100 ms erfolgen. Die Anruftasten-Zeichen bestehen regelmäßig

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aus 20 ms-Bits, so daß die Bitmitten während der Regenerierung 20 ms auseinanderliegen· Verschiedene der in Fig. 20-23 dargestellten Impulse können bis zu 17,5 ms kurz sein. Man erkennt, daß derart schmale Impulse verlorengehen können, wenn das Abtasten in Abständen von 20 ms erfolgt.

Die SIg. 25 zeigt die erzeugten Bitmitten-Impulse, die Fig. 26 einen regenerierten Wählscheibenimpuls und die KLg. 2? eine Kette typischer Wählimpulse.

Es ist zu ersehen, daß das Durchleiten von Wählimpulsen durch ein System zur Regenerierung von Baudot-7-Zeichen bei I50 ms-Zeichen problematisch sein kann.

Der Bitzähler 44 enthalt einen Telex-Steuerkreis 180, um das System für Telexsignale kompatibel zu machen. Details dieses Schaltkreises 180 sind in Fig. 28 wiedergegeben. Beim Verarbeiten von lelexsignalen im Multiplexer ergeben sich zwei Hauptprobleme, nämlich einmal beim Verarbeiten von Impulsen, die schmaler als normale 50-Baud-Bits sind. Normale Bits sind 20 ms lang. Die Signale 152 und 156 können jedoch, wie in Fig. 23 dargestellt, nur 17»5 nie lang sein. Wenn die Bitmitten alle 20 ms erzeugt werden, so ist es durchaus möglich, einen schmalen Signalimpuls nicht zu erfassen. Das ist aber für ein Übertragungssystem völlig untragbar. Der Schaltkreis 180 erfaßt diese schmalen Impulse und regeneriert sie. Er läßt die Impulse nicht nur passieren, sondern stellt ihre normale Länge wieder her.

Der Schaltkreis 180 erhält seine Eingangsimpulse durch ein Tor 182 im Obdierkreis 102 für die Grundgeschwindigkeit des Bitzählers 44. Das Tor 182 kann entweder Bestandteil des Schaltkreises 102 oder des Schaltkreises

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180 sein. Geeignete Dioden isolieren das Tor 182 von den übrigen Schaltkreisen. Der Ausgang des Tors 182 wird als Telex-Verkehrsklasse identifiziert. Bei jedem Telex-Kanal geht die Leitung TOT "hoch". Sie ermöglicht drei Funktionen, nämlich Langzeitsenden, Langzeitempfang/und eine inverse Arbeitsweise. Für die erstgenannte Funktion schaltet die Leitung TOT einen Flipflop, der aus den Toren 184 und 186 zusammengesetzt ist, über ein Tor 188* Es schaltet ferner einen aus den Toren 190 und 192 zusammengesetzten Flipflop durch ein Tor 200. Der Schaltkreis 180 empfängt die eingehenden regenerierten Daten, die durch das Register 48 im Speicher 50 vor der Weiterleitung an die Sendegeschwindigkeits-Umformungskreise gespeichert wurden. Diese Daten werden durch zwei Tore 202, 204 zweimal umgekehrt· Ein aus den Toren 206 und 208 zusammengesetzter Schalter wählt den Sinn der am Ausgang des Tores 202 oder 204 erscheinenden Daten und schreibt sie in ein Schieberegister 210 im Speicher 50· Der Ausgang des Schieberegisters 210 wird durch die Tore 212, 24Φ zweimal umgekehrt. Wenn der Ausgang des Tors 2d$ "hoch¹¹ ist und eine Impulslücke anzeigt, so schaltet dieser Ausgang in Verbindung mit einer "hohen" Leitung TOT einen Flipflop für die inverse Arbeitsweise, der aus den Toren 190 und 192 zusammengesetzt ist. Auf diese Weise wird der Schalter 206, 208 gesteuert, um die regenerierten Daten im umgekehrten Sinne im Register zu speichern.

Die inverse Arbeitsweise ist für die Übertragung von Telex-Signalimpulsen erforderlich, die von kürzerer Dauer als die normalen 20 ms-Bits sind. Der Grund dafür besteht darin, daß die Stufe 42 sich bei andauernder Impulspause (steady space mode) im Freilauf befindet, d.h. es werden alle 20 ms ohne Rücksicht auf vorhandene Daten Bitmittensignale erzeugt. Das Problem entsteht,

/ von Impulspausen (Startpolärität)

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wenn ein Bit von kürzerer Dauer als 20 ms am Eingang des Multiplexers erscheint. Wenn dieser Impuls, der bis zu 1?»5 njs schmal sein kann, zufällig zwischen zwei 20 ms-Abtastungen fällt, wird er nicht übertragen· Solch ein Impuls 152 (s. auch Fig. 25) ist in Fig. 29 dargestellt. Fig. 30 veranschaulicht die bei Freilauf der Stufe 42 erzeugten Bitmittensignale, und in der Fig. ist dargestellt, daß der genannte Impuls tatsächlich für die Übertragung verlorengeht.

Durch die inverse Arbeitsweise wird die Stufe 42 bei Feststellung einer langen Impulslücke auf der Sammelschiene 43 verriegelt und im Grunde durch das Signal getäuscht, so daß sie eher einen Stop/Start-Übergang durchläßt als einen normalen Start/Stop-Übergang. Auf diese Weise werden alle ankommenden Impulse ordnungsgemäß übertragen, wenn sie 10 ms überschreiten, da 10 ms nach dem Stop/Start-Übergang das erste Bitmittensignal erzeugt wird. In diesem Zeitpunkt wird ein 5 ms Impuls übertragen und mieder 17,5 nis breite Impuls wird als 20 ms Impuls übertragen. Das ist in Fig. 32 und 33 dargestellt.

Das Senden langer Impulspausen (bei Startpolarität) wird in dem Gleichstrom-Flipflop 184,186 gespeichert, nachdem die gesendeten Daten von den loren 212 und überwacht werden. In ähnlicher Weise wird d«r Empfang langer Impulspausen (long space receive) im Gleichstrom-Flipflop 196,193 gespeichert. Wenn festgestellt ist, daß sich ein bestimmter Weg auf Startpolarität befindet, so wird das inverse Arbeitsverfahren auf diesem Weg angewandt. Gewöhnlich durchlaufen die Bitmitten die Stufe 42 mit gleichbleibenden Abständen (von Startpolarität) und erzeugen dabei alle 20 ms Abtastimpulse· Dies ist in Fig. 30 dargestellt, während, die Fig. 23 einen

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schmalen Impuls zur Anrufbestätigung zeigt. Beim inversen Verfahren wird die Stufe 42 mittels der Tore 92 (s. Fig. 4) so geschaltet, daß sie für Startpotential gesperrt ist und stattdessen Stoppotential durchläßt. Das bedeutet, daß keine Abtastimpulse erzeugt werden_/ bis ein Start/Stop-Übergang erfolgt. In diesem Augenblick wird die Stufe 42 geöffnet und 10 ms später wird der erste Abtastimpuls oder Bitmittenimpuls erzeugt, wie in Fig. 34 dargestellt ist. Auf diese Weise werden, wie Fig· 38 zeigt, Impulse korrekt wiederhergestellt und als 20 ms-Signale übertragen, die sonst verlorengehen wurden.

Die Sende- und Empfangsteile des Bitzählers 44 arbeiten unabhängig voneinander· Wenn eine bestimmte Übertragungsrichtung auf Startpolarität verbleibt, eo wird dieser Leitungszweig in die inverse Arbeitsweise gezwungen. Wenn z.B. der Sendezweig einen übergang empfängt, der anzeigt, daß sich dieser Leitungszweig nicht mehr auf Startpolarität befindet, so wird der Gleichstrom-Flipflop 184, 186 bzw. 196, 198 durch ein Tor 216 gelöscht, wenn der Zustand der Startpolarität verschwindet*

lacht der vorbeschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden Wählscheibenimpulse durch den Multiplexer geleitet. Die Fig· 34, 35 und 36 zeigen, was passiert, wenn Wählschtibenimpulse wie normale Daten behandelt werden. Wenn die Stufe 42 für diese Impulse geöffnet ist, so wird höchstwahrscheinlich der erste Impuls, wie dargestellt, korrekt regeneriert. Wenn der zweite Wählscheibenimpuls eintrifft, wenn der Regenerator die Ergänzung eines normalen Zeichens vermutet, so kann sich ein unannehmbarer Impuls ergeben. Dies wird in der in den Fig. und 38 dargestellten Weise verhindert.

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Wenn sich einer der Übertragungswege - Senden oder Empfangen - auf Startpolarität befindet, so arbeitet der Multiplexer nach einem "Verkürzungsverfahren" · Im Bitzähler werden die Ausgänge des Flipflop 184-, 186 der Oder-Schaltung 218 zugeführt. Der zweite Eingang der Oder-Schaltung 218 steht mit dem Flipflop 196, 198 in Verbindung. Wenn eines der Tore nach "unten" geht, so wird der Ausgang des Tors 218 "hoch". Dieser Ausgang in Verbindung mit der Leitung TOO? und die Bitzählung

von 2 bringen den Ausgang des Tors 220 nach "unten", wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind. Dieses Signal überschreitet die normale Zeichenlänge und schneidet ' das Zeichen auf 4 Bits anstelle der normalen 7 Bits eines Baudot-Zeichens ab. Fig. 57 veranschaulicht die nach dem Verkürzungsverfahren erzeugten Bitmittenimpulse. In diesem Zustand öffnet die Stufe 4-2 beim Beginn eines Wählscheibenimpulses und kann vier Bitmittenimpulse erzeugen. Das führt zu einer Erzeugung des "Start"-Teiles eines Wählscheibenimpulses, der etwa 60 ms dauert. Die Zähler werden dann verriegelt und warten öen Start eines weiteren Wählscheibenimpulses ab. Der Schaltkreis 180 zwingt den Multiplexer in die verkürzte Arbeitsweise, wenn entweder der Sende- oder der Empfangszweig sich auf Startpotential (steady space) befindet. Diee weicht von der inversen Arbeitsweise ab, bei der nur die Signale auf dem Sende- oder dem Empfangszweig umgekehrt werden, je nachdem, welcher Zweig sich auf Startpotential befindet. Wie in Fig. 32 dargestellt ist, sind die Bitmittenimpulse bei der inversen Arbeitsweise zu viert gruppiert, weil das System zu dieser Zeit nach dem Verkürzungsverfahren arbeitet.

Das beschriebene System läßt Wählscheibenimpulse passieren, ohne den "langsamen" Teil des Multiplexers zu umgehen und ohne besondere Zeichenspeicher für Nicht-Baudot-Signale vorzusehen. Dadurch wird das Verschachteln

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eines derartigen Ausgangs mit normalen Daten vermieden, ebenso die Mit einen/.Bypass verbundenen Nachteile, v/eil kein Retiming und keine Regeneration der Signale erforderlich ist. Infolge von Übermittlungsverzerrungen und/oder Schaltelementtoleranzen erfolgte Verformungen van Grenzimpulsen, die zulässige Grenzen überschreiten, werden vermieden.

Der Wegfall von besonderen Zeichenspeichern für Nicht-Baudot-Signale läßt die Regeneration von Signalimpulsen mit zeitlicher Verzögerung entfallen. Die Zeitverzögerungen können mehrere 100 ms erreichen, so daß derart nicht zulässige Verzögerungen verhindert werden.

Die beschriebene Schaltanordnung wiederholt die Impulse innerhalb der durch die weltweiten Telex-Vereinbarungen angegebenen Grenzen. Sie korrigiert Übermittlungsverzerrungen und Zeitverschiebungen ebenso wie andere Veränderliche .

Das offenbarte System vermindert Übertragungsverzögerungen, weil keine zusätzlichen Speicher oder Zeichenansammlungen erforderlich sind. Die Verzögerungen, z.B. 30 - 40 ras an jedem Ende des Übertragungsweges, liegen innerhalb annehmbarer Grenzen.

Der angegebene Multiplexer bedeutet gegenüber bekannten Multiplexern eine wesentliche Steigerung der Wirtschaftlichkeit. Die Wirtschaftlichkeit eines Zeitmultiplexers (TDM) wird gewöhnlich als die maximal zulässige Anzahl von "langsamen Teilnehmern" bei einer gegebenen Übertragungsgeschwindigkeit definiert. Wenn die Übertragungsgeschwindigkeit z.B. 2400 Baud betregt und 50-Baud-Teilnehmer vorhanden sind, so sind 2400/50 « 43 Zeitschritte verfügbar. Wenn man Rahmensynchronisation, Steuersignale und die Anpassung der Endstationen an Geschwindigkeits-

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fehler zuläßt, kann man typischerweise 44 !Teilnehmer multiplexen, wenn alle mit 50 Baud senden. Wenn die Grundgeschwindigkeit 75 Baud beträgt, können 23 Endstationen eingerichtet werden. Wenn man von Multiplexern ausgeht, die zum Verschachteln die Bit-Methode verwenden, so besteht ein "Rahmen" bei 50 Baud aus 46 Bits bei 2400 Baud, was 19»2 ms entspricht. Das bedeutet, daß während der nominalen 20 ms-Bit Periode eines einzelnen "langsamen" Kanals dieser Kanal und alle anderen Teilnehmer abgetastet werden, ein Bit von jedem Kanal in den Datenstrom eingefügt wird und die Bereitschaft zum Abtasten des nächsten Bit hergestellt wird. Ein Rahmen für das 50-Baud-Beispiel ist in Fig. 39 dargestellt.

In ähnlicher Weise erfordert ein 75-Baud-Rahmen 12,5 ms, verglichen mit einem typischen 75-Baud Bit, das nominal 13,3 ms lang ist£s. Fig. 40)·

Man erkennt, daß ein Zeitmultiplexer (TDM) für 50 Baud, der auch 75 Baud verarbeiten muß, problematisch ist. Das Abtasten eines Kanals im Abstand von 19»2 ms bei einer Bitdauer von 13,3 ms ist in den Fig. 40 und 41 dargestellt. Offensichtlich gehen dabei Bits verloren und werden nicht übertragen. Eine vorgeschlagene "Kur" besteht darin, den Multiplexer derart zu gestalten, als ob alle Kanäle 75 Baud übertragen wurden. Die Bits wurden dann alle 12,5 ms abgetastet, was für 75 Baud angemessen ist und den niedrigeren 50 Baud nicht schadet (Zum Aufbau des 75 Baud-Bandes können Füllimpulse addiert werden). Es ist jedoch zu bemerken, daß die 12,5 ms Abtastperiode durcü Verkürzen des Rahmens auf 23 nutzbare Kanäle von vorher 44 erkauft wird. Bei den meisten Multiplexern muß das sogar geschehen, wenn nur ein einziger 75 Baud-Kanj^l verschachtelt wird. Diese drastische Verminderung der Wirtschaftlichkeit ist in "Modern Data", Dezember 1971^:>» S. 48, als Nachteil erwähnt.

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Die Erfindung überwindet diesen Nachteil durch Anpassung "schneller" Teilnehmer bei nur geringer Verringerung der Wirtschaftlichkeit. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Kanal mit höherer Übertragungegeschwindigkeit die Zeittakte gleichen Abstandes im Datenrahmen besetzen kann. Für einen 75-Baud-Kanal, der mit 50-Baud-Kanälen verschachtelt ist, ist dies in Fig. 42 dargestellt. Nach Fig. 42 steht alle 6,6 ms ein Zeitschritt zum Abtasten der 75-Baud-Bits, die alle 13,3 ms wechseln können, zur Verfügung. Auf diese Weise wird ein Bitverlust unmöglich gemacht. Füllimpulse werden in erforderlicher Anzahl eingesetzt, um die Übertragungsgeschwindigkeit von 75 Baud auf nominal 100 zu steigern.

Wie vorstehend dargestellt, ist die Wirtschaftlichkeit der offenbarten Erfindung offensichtlich. Wenn ein einziger 75-Baud-Kanal mit 50-Baud Teilnehmern verschachtelt wird, so wird der Durchsatz von 44 auf insgesamt 43 Kanäle vermindert. Bei anderen Multiplexern würde der Durchsatz, wie oben beschrieben, von 44 auf 28 Kanäle reduziert werden.

Die relative Wirtschaftlichkeit ist noch besser, wenn ein 50-Baud-Band mit einem 2000-Baud-Band verschachtelt wird. Bei üblichen Multiplexern würde der Rahmen dann auf 10 Kanäle vermindert werden. Die Databit 920 verwendet die Erfindung, um vier Zeitschritte gleichen Abstandes in den Datenrahmen einzufügen. Auf diese Weise können die 5 ms-Impulse bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 200 Baud, wie angemessen, alle 29,2/4 = 4,8 ms abgetastet werden. Die Wirtschaftliäikeit fällt auf diese Weise nur von 44 auf 41 Kanäle, gegenüber 10 Kanälen eines üblichen Multiplexers. In gleicher Weise können Geschwindigkeitsmischungen bis zu 16 : 1 bei einem Multiplexer nach der Erfindung vorgenommen werden.

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23ÜÖU6

Obwohl die Erfindung an Ausführungsbeispielen ins einzelne gehend dargestellt wurde, ist es für den Fachmann selbstverständlich, daß die technische Lehre der Erfindung im Rahmen des aufgezeigten Erfindungsgedankens auch mit anderen Mitteln verwirklicht werden kann.

Die Schnittstelleneinheit 38 und 40, der Bitzähler 44, das Register 48, die Zählstufe 42 und die anderen offenbarten Komponenten sind als Teile des "model 420 I-5ultiplexer" von der Databit Incorporated, Hauppauge, New York, erhältlich.

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Claims (22)

1. 23ÖÖU6

   Patentansprüche

   JVerfahren zum Zeitmultiplexen von Daten-Bitströmen, die in verschiedenen Kanälen mit unterschiedlicher Übertragungsgeschwindigkeit über einen Übertragungsweg übermittelt werden, mit Abtasten jedes Bits in jedem Datenstrom, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtasten für langsame Bits mit einer Grundgeschwindigkeit erfolgt, die gleich oder größer als die Geschwindigkeit dieses Bitstroms ist₃ und daß der schneller© Bitstrom mit einer Geschwindigkeit abgetastet wird, die ein ganzzahliges Vielfaches der Abtast-Grundgeschwindigkeit und gleich oder höher als die Geschwindigkeit des schnelleren Bitstromes ist, wonach die abgetasteten Daten miteinander verschachtelt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bits vor dem Abtasten regeneriert werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einem der Bitströme Füllbits zugefügt werden, so daß die Übertragungsgeschwindigkeit einer der Abtastgeschwindigkeiten gleicht.
4. 4·. Verfahren zur Übermittlung von Telexsignalen und zum Abtasten der Signale in vorgegebenen Abständen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastsignale in Abhängigkeit vom Zustand "Leitung frei" umgekehrt werden und in Abhängigkeit von einem Signal von vorgegebener Länge die Polarität der Abtastsignale in den ursprünglichen Zustand zurückversetzt wird.

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5. 5. Verfahren nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale in Abhängigkeit vom Zustand "Leitung frei" vor der Abtastung in Signale vorgegebener Länge regeneriert werden.
6. 6. Verfahren zum Analysieren von Daten in Impulsform unter Verwendung des Sampling-Verfahrens durch Abtasten der Baten mit einer größeren Geschwindigkeit als der Bitgeschwindigkeit, um pro Bit mehrere Abtastsignale zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abtastgeschwindigkeit in Abhängigkeit von einem Übergang von einem zum anderen Bit auszählt und ein Signal erzeugt, wenn die Zählung etwa der Hälfte der pro Bit zu erwartenden Abtastungen entspricht.
7. 7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von federn erzeugten Signal ein jedem abgetasteten Bit entsprechender Impuls erzeugt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Daten jeweils zur Zeit der Impulserzeugung abgetastet werden.
9. 9. Verfahren zum Hultiplexen von Daten in Impulsform, die in verschiedenen Kanälen mit unterschiedlichen vorgegebenen Bitgeschwindigkeiten übertragen werden, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Daten jeden Kanals mit derselben Geschwindigkeit, aber zu verschiedenen Zeiten abtastet, so daß sich pro Kanal für jedes Bit eine vorgegebene Anzahl von Abtastungen ergibt, wonach die Abtastsignale miteinander verschachtelt werden, daß man zu den Abtastzeiten Impulse mit der Abtastgeschwindigkeit

   309830/ü8 Ab

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   erzeugt, die jeweils gezählt werden, wobei beim Erreichen der etwa halben Anzahl der zu erwartenden Abtastungen weitere Signale erzeugt werden, die das Regenerieren der Daten und deren Verschachteln steuern,
10. 10· Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Abtasten der Daten zur Zeit der Erzeugung der weiteren Signale erfolgt.
11. 11. Zeitmultiplexer zur Übertragung von Daten-Bitströmen, die durch mehrere Kanäle mit mindestens zwei verschiedenen Geschwindigkeiten über einen Übertragungsweg nach dem Time Sharing-Verfahren übertragen werden, wobei jedes Bit in jedem Datenstrom abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung einen ersten Teil zur Abtastung des langsamen Bitstromes mit einer Grundgeschwindigkeit, die gleich oder größer als die Übertragungsgeschwindigkeit des langsamen Bitstromes ist, und einen zweiten Teil für die Abtastung des schnelleren Bitstromes enthält, dessen Abtastgeschwindigkeit ein ganzzahliges Vielfaches der Grundgeschwindigkeit und gleich oder größer als die Übertragungsgeschwindigkeit des schnelleren Bitstromes ist.
12. 12. Multiplexer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtasteinrichtung eine Impulserzeugungseinrichtung zum Regenerieren der der Abtasteinrichtung zugeführten Impulse zugeordnet ist.
13. 13. Multiplexer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulserzeugungseinrichtung zur Erzeugung zusätzlicher Püllimpulse eingerichtet ist und mindestens in einen der Bitströme Füllimpulse derart

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    einführt, daß die Übertragungsgeschwindigkeit dieses Datenstromes einer der Abtastgeschwindigkeiten gleicht·
14. 14. Multiplexer nach Anspruch 13, für die Übertragung von Telexsignalen, gekennzeichnet durch eine Schaltungseinrichtung zur Feststellung des Zustan4es "Leitung frei", eine darauf ansprechende Umkehrschaltung zur Polaritätsurakehr der Abtasteinrichtung, eine auf Signale vorgegebener Länge ansprechende Rückkehrschaltung zur Wiederherstellung der Polarität der Abtasteinrichtung in den ursprünglichen Zustand zum fortgesetzten Abtasten und eine Einrichtung zur Weiterleitung der Abtastsignale auf einen Übertragungsweg.
15. 15· Multiplexer nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine auf den Zustand "Leitung frei" ansprechende Impulserzeugungseinrichtung, die die Signale vor dem Abtasten in Signale vorgegebener Länge regeneriert ·
16. 16. Multiplexer nach Anspruch 14, für die Übertragung sowohl von Telex-AnrufSignalen und Wählscheibensignalen als auch von Telex-Daten-Bitströmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkehrschaltung auf eine Einrichtung zur Feststellung der Anrufsignale und die Rückkehrschaltung auf eine Einrichtung zur Feststellung der Wählscheibensignale anspricht.
17. 17. Multiplexer nach Anspruch 15 und 16,. dadurch gekennzeichnet, daß die Impulserzeugungsmittel mit der Abtasteinrichtung verbunden sind und dieser die regenerierten Signale zuführen.

    3 0 9 8 3 Ü / U d U b
18. 18· Schaltungsanordnung zum Analysieren von impulsförmigen Daten einer vorgegebenen Bitgeschwindigkeit mit einer Abtasteinrichtung, die mit einer höheren Abtastgeschwindigkeit als die Bitgeschwindigkeit arbeitet, um pro Bit mehrere Abtastsignale zu erhalten, gekennzeichnet durch eine Zählschaltung, die in Abhängigkeit von einem Übergang von einem zum anderen Bit ausgelöst wird und ein Signal erzeugt, wenn eine vorgegebene Zählung erreicht wird, die etwa der Hälfte der zu erwartenden Abtastungen entspricht.
19. 19· Schaltungsanordnung nach Fig. 13» gekennzeichnet durch eine Impulserzeugungseinrichtung, die auf die Signalerzeugungseinrichtung anspricht und einen Impuls entsprechend jeder Bitabtastung erzeugt.
20. 20. Schaltungsanordnung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Ansteuerung der Abtasteinrichtung in Abhängigkeit von der Impulserzeugung.
21. 21. Schaltungsanordnung zum Multiplexen von Daten in Impulsform, die in verschiedenen Kanälen mit unterschiedlichen vorgegebenen Bitgeschwindigkeiten übertragen werden, gekennzeichnet durch eine jeden Kanal mit derselben Geschwindigkeit, aber zu verschiedenen Zeit abtastenden Abtasteinrichtung, durch eine Einrichtung zum Verschachteln der Abtastimpulse, durch mehrere Zählschaltungen, die Schaltsignale auslösen, wenn jeweils die Hälfte der zu erwartenden Abtastungen erreicht sind und durch eine Ausgangsschaltung zur Regenerierung und Verschachtelung der Daten nach Maßgabe der Schaltsignale .

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22. 22. Schaltungsanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung $ine auf die Schaltsignale ansprechende Impulserzeugungseinrichtung umfaßt.

    23· Schaltungsanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung eine Impulserzeugungseinrichtung umfaßt, die auf die Zählschaltungen und die Abtasteinrichtung anspricht.

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    Lee rs e i t e