DE2313213A1 - Verfahren zum vergroessern der uebertragungskapazitaet eines synchronen satellitenfernmeldesystems mit zeitaufteilung oder im multiplexbetrieb und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Telefonaktiebolaget L M Ericsson, Stockholm/Schweden

Verfahren zum Vergrößern der Übertragungskapazität eines synchronen Satellitenfernmeldesystems mit Zeitaufteilung oder im Multiplexbetrieb und Vorrichtung zur Durchführung

des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vergrößern der Übertragungskapazität eines synchronen Satellitenfernmeldesystems mit Zeitaufteilung oder im Multiplexbetrieb, bei welchem eine erste Zahl von Zeitschlitzen für die Telefonübertragung zwischen internationalen Transit Zentren zur Verfügung steht, jede einer ersten Zahl von mit den Transitzentren verbundenen Bodenstationen eine Zentralsteuereinheit aufweist, diese Zen tra Is teuer ein-

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heiten in kontinuierlicher Verbindung miteinander stehend und so angeordnet sind, daß sie den Bodenstationen proportional zu deren.sich-ändernden Bedürfnissen an ; Übertragungskapazität kontinuierlich Zeitschlitze aus einer zweiten Zahl von .Zeitschlitzen der ersten Zahl von ■ Zeitschlitzen zuordnen, einer zweiten Zahl'von Bodenstationen aus der ersten Zahl von Bodenstationen eine dritte Zahl von Zeitschlitzen aus: der ersten Zahl von Zeitschlitzen konstant zugeordnet ist, und. jede dieser Boden-' Stationen in ihrer entsprechenden Übertragungseinheit eine Einrichtung zum Erfassen zeitweiser Unterbrechungen in' solchen Sprachsignälen aufweist, welche· von den Transit-'-Zentren ankommen, nachdem ihnen Zeitschlitze aus der dritten Zähl von Zeitschli'tzen durch die Zentral Steuereinheit'-" in den entsprechenden Bodenstationen zugeordnet worden sind, und zum Unterbrechen ihrer Übertragung bei diesen^: zeitweisen Unterbrechungen der Sprachsignale und statt dessen Übertragen solcher von den "Transitzentren-"ankommenden" Sprachsignale während ihrer entsprechenden Zeitsehlitze", während die Sprachsignale auf die Zuordnung zu Zeitschlitzen warten. ^: * ""'■■"..'" " ^: '■:.;■-

Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens. ■ '

Die Veröffentlichung INTELSAT/IEE conference on Digital ^: Satellite Communication Nr. 59/1969; beschreibt ein'synchrones SatellitenfernmeIdesystem mit Zeitaufteilung oder bei Multiplexbetrieb, bei welchem jede Bodenstation eine " Zentralsteuereinheit aufweist, und diese Zeritralsteüereinheiten so angeordnet sind, daß sie den Bodenstationen proportional zu deren sich ändernden Anforderungen oder Bedürfnissen nach Übertragungskapazität eine' Gruppe von gemeinsam benutzten Zeitschlitzen kontinuierlich" zuordnen. Das

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Ziel dieser sogenannten DA-Technik, wobei DA eine Abkürzung für Zuordnung auf Anforderung ist, besteht darin, eine wirksame Ausnutzung der begrenzten Zahl von Übertragungskanälen des synchronen Satelliten zur Übertragung von Zeitschlitzen zu erzielen, wobei es zum Beispiel möglich ist, aus Änderungen in der Verkehrsdichte zwischen den Bodenstationen, welche infolge Differenzen in der Ortszeit auftreten, Vorteile zu ziehen.

Die erwähnte Veröffentlichung beschreibt auch, insbesondere auf den Seiten 86-87, 449-45o und 532-54o, die Anwendung einer sogenannten TASI-Technik in synchronen Satellitenfernmeldesystemen, wobei TASI eine Abkürzung für Sprachinterpolation mit Zeitzuordnung ist. Die TASI-Technik ist schon verhältnismäßig lange bekannt und hat es bei der Telefonübertragung ermöglicht, die zur Verfügung stehende Zahl von Übertragungskanälen in Tiefseekabeln wirksam auszunutzen. Der grundlegende Gedanke dieser Technik besteht darin, einen Teilnehmer mit einem Übertragungskanal nur während der Zeitdauer des Sprechens zu verbinden und den Übertragungskanal wärend momentaner Unterbrechungen seines Sprachsignals freizugeben, um hierdurch das Sprachsignal eines anderen Teilnehmers auf dem gleichen Übertragungskanal übertragen zu können. Die mit der TASI-Technik erreichte Übertragungskapazität nimmt zuerst schnell und dann langsamer mit der Zahl der verfügbaren Übertragungskanäle zu. Bei zum Beispiel 6o Übertragungskanälen kann mit einer Verdoppelung der Übertragungskapazität gerechnet werden, was bedeutet, daß insgesamt 12o statt normalerweise 6o Teilnehmer parallel bedient werden können.

Kurz umrissen ermöglichen die unabhängig in einem synchronen Satellitenfernmeldesystem verwendeten DA- und TASI-

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Techniken eine vergrößerte Übertragungskapazität durch eine wirksamere Ausnutzung der begrenzten Zahl von Übertragungskanälen des synchronen Satelliten. Die gleichzeitige Verwendung der DA- und der TASI-Techniken zum Erreichen eines maximalen Ausnutzungsgrades der Übertragungskanäle wird jedoch durch die Tatsache verhindert, daß bei der kontinuierlichen Zuordnung und erneuten Zuordnung der Zeitschlitze und ihrer zugehörigen Übertra- . gungskanäle zu den Bodenstationen eine mit der Zeit sich ändernde Zahl von Übertragungskanälen vorhanden sein wird, welche zur Freigabe und zur Verwendung durch einen über TASI-Technik angeschlossenen Teilnehmer verfügbar sind, was bedeutet, daß ein unregelmäßiges Abschneiden der Sprache des Teilnehmers auftreten kann. Dieses Abschneiden kann ernsthafte Schwierigkeiten hervorrufen, wenn in der Koordination zwischen den Zentralsteuereinheiten der Bodenstationen Fehler oder Unregelmäßigkeiten auftreten. Diese Koordination wird kompliziert durch die verlängerte Übertragungszeit zwischen den Bodenstationen um mehr als eine Viertel-Sekunde, und tatsächlich ist das Steuerproblem derart schwierig, daß es bisher noch nicht gelöst worden ist.

Dieses Steuerproblem wird gemäß der Erfindung auf eine Weise gelöst, wie es in den Ansprüchen beschrieben ist.

Die Erfindung ist im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Übertragungswege in einem Verkehrsnetzwerk für ein synchrones Satellitenfernmeldesystem mit einer Anzahl von geographisch verteilten Bodenstationen, ' .

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Pig. 2 ein Signalschema, welches zur zeitweisen Vergrößerung der Übertragungskapazität einer der Bodenstationen in Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm der Signal- und Sprachinformationsübertragung in dem System nach Fig. 1,

Fig. 4 ein ausführlicheres Zeitdiagramm der Signalübertragung nach Fig. 3,

Fig. 5 ein Blockschema des inneren Aufbaus der Bodenstationen in Fig. 1,

Fig. 6 ein Liniendiagramm der maximalen Übertragungskapazität der entsprechenden Bodenstationen in Fig. 1 als eine Summe von vier Teilmengen, von welchen die vierte Teilmenge mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht wird,

Fig. 7 ein logisches Schaltbild einer bevorzugten Vorrichtung zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Verbindung dieser Vorrichtung mit einer in Fig. 5 gezeigten zentralen Steuereinheit,

Fig. 8 ein Arbeitsprogramm in Form eines Flußdiagramms, nach welchem gemäß der Erfindung die zentrale Steuereinheit in Fig. 5 in der entsprechenden Bodenstation in Fig. 1 für jeden Aufbau einer Verbindung arbeiten wird, und

Fig. 9 ein Flußdiagramm der Funktion der in Fig. 7 gezeigten bevorzugten Vorrichtung zur Verwirklichung

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des erfindungsgemäßen Verfahrens. .

Fig. 1 zeigt die Übertragungswege in einem Verkehrsne.tzwerk für ein synchrones 'Satellitenfernmeldesystem., bestehend aus einem Satelliten S mit.zum Beispiel 8 Transpondern T, über welche eine 4-Leitungsübertragung zwischen 16 internationalen Transitzentren CTl_1-10" entsprechend der CCITT Klassifikation über 16 Bodenstationen ----E₁ -,r erfolgen kann. Fig. 1 zeigt-Weiter'ein Beispiel, wie zwei internationale Bodenstationen CT2,₇ und CT2.n entsprechend der CCITT Klassifikation in dem Fernmeldesystem angeordnet sein können* Gestrichelte Linien . deuten den Übertragungsweg zwischen einem Teilnehmer A, welcher über eine örtliche Vermittlung LE. mit dem Tran- ■ sitzentrum CTIp verbunden ist, und einem Teilnehmer Ban,-' welcher über eine örtliche Vermittlung LE_x, mit^; dem Tran- -

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sitzentrum CTl-, verbünden .ist. ■ -_■"■'-" ■■;.

Das Fernmeldesystem nach Fig. 1 ist ein PCM-Übertragungssystem mit Pulsbreitenmodulation und Zeitaufteilung oder ein Zeitmultiplexsystem, und in jeder Bodenstation E, ,/-befindet sich eine Zentralsteuereinheit. Um die begrenzte Zähl von Übertragungskanälen des Transponders T des synchronen Satelliten S so wirksam wie möglich auszunützen, sind die Zentralsteuereinheiten der Bodenstationen E. ""-,,-so angeordnet, daß sie über einen gemeinsamen Signalkanal in kontinuierlicher Verbindung miteinander stehen, um zwischen den Bodenstationen E, _'. ^ proportional deren- unterschiedlicher Erfordernisse der Übertragungskapazität Zeitschlitze aus einem Vorrat an Zeitschlitzen zuzuordnen.

Die Zuordnung der Zeitschlitze aus einem Vorrat von Ze Itschli'tzen für die einzelnenι Bodenstationen"'E, Vg in aus-

glichenem Verhältnis zu deren Erfordernissen der Übertragungskapazität erfordert eine koordinierende Steuerung, welche im Prinzip durch jede der Zentralsteuereinheiten der Bodenstationen E, ,g erreicht werden kann. In dem vorliegenden Beispiel wird die koordinierende Steuerung dadurch erreicht, daß die Zentralsteuereinheit der Bodenstation E, als Bezugseinheit verwendet wird, was in Pig. I dadurch angedeutet ist, daß die vollständige Bezeichnung der Bodenstation E, in dieser Figur Ε_ητ5 ist.

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Fig. 2 zeigt ein Signalschema, wie es für die Zuordnung von Zeitschlitzen aus dem erwähnten Vorrat an Zeitschlitzen verwendet wird. Beim Aufbau einer Verbindung von zum Beispiel dem Teilnehmer A zu dem Teilnehmer B wird angenommen, daß die Zentralsteuereinheit in der Bodenstation Ep, welche mit dem Teilnehmer A über die örtliche Vermittlung IjE. verbunden ist, feststellt, daß ihre Übertragungskapazität nicht ausreicht und die Verkehrsintensität zunimmt. Die Zentralsteuereinheit in der Bodenstation E₂ sendet dann in einem ersten Signalschritt I eine Anforderung nach Zeitschlitzen aus dem Vorrat zu der Bezugseinheit in der Bodenstation E,„. Die Bezugseinheit antwortet in einem zweiten Signalschritt II durch Anfordern von Information betreffend die momentane Zahl von Teilnehmern, welche mit der Bodenstation Ep verbunden sind und auf eine Verbindung warten. Die Zentralsteuereinheit in dieser Bodenstation übermittelt in einem dritten Signalschritt III die angeforderte Information, worauf die Bezugseinheit, welche kontinuierlich jede über die Transponder T des Satelliten S zwischen den Bodenstationen E,_.g hergestellte und freigegebene Verbindung aufnimmt, genügend Information hat, um der Bodenstation Ep Zeitschlitze aus dem Vorrat zuzuordnen, wobei die Forderung nach Übertragungs-

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kapazität aller Bodenstationen E_1-^g berücksichtigt wird.

In einem vierten und letzten Signalschritt IV übermittelt die Bezugseinheit einen Befehl an alle Bodenstationen E, ,g, daß ein neuer Rahmen von Zeitschlitzen aufgestellt wird, in welchem die Bodenstation Ep eine größere Zahl von Zeitschiitzen als vorher haben wird. Dieser neue Befehl wird von den Zentralsteuereinheiten in den Bodenstationen E, ,g aufgenommen und dadurch befolgt, daß die Zeitschlitze jeweils um eine Bit-Position bewegt werden, bis der neue Rahmen erreicht worden ist. Dieser Vorgang kann so berechnet werden, daß er insgesamt etwas mehr als 3 Sekunden erfordert, einschließlich der Signalzeit, welche etwa 4 χ 28ο Millisekunden beträgt. Entsprechend den Erfahren mit bisher untersuchten Verkehrsmodellen ist es jedoch wahrscheinlich, daß eine Anforderung nach Zeitschlitzen aus dem Vorrat nicht öfter als einmal in einer Minute auftritt.

Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm der Signal- und Sprachinformationsübertragung in dem Fernmeldesystem in Fig. 1. Mit einem PCM-Rahmeh von 125 /us entsprechend dem gewählten Beispiel übermittelt die Bodenstation E, erst einen Signalblock 'P, und einen Sprachinformationsblock I₁ und schließlich einen Block X, welcher genau aus dem oben erwähnten Vorrat an Zeitschlitzen besteht. Die Bodenstation E₂ sendet dann einen Signalblock Pp und einen Sprachinformationsblock I_p usw., bis der Rahmen durch einen Sprachinformationsblock I₁/- der· Bodenstation E,g beendet wird. Alle Signalblöcke Piig haben die gleiche Zeitdauer, während die Sprachinformationsblöcke I- -g entsprechend den Anforderungen der Bodenstationen E₁ .,/-nach Übertragungskapazität variiert werden. Es wird jedoch angenommen, daß eine gegebene Zahl von Zeitschlitzen in den Sprachinformationsblöcken

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I₁ .g den entsprechenden Bodenstationen E, ,g vorweg zugeordnet sind, welche im folgenden PA-Zeitschlitze genannt werden. Die Bodenstationen machen.2ur Übertragung dieser Zeitschlitze Gebrauch von vorweg zugeordneten Übertragungskanälen der Transponder T des Satelliten S. Für die übrigen Zeitschlitze in den Spraehinformationsblöcken I_1-1^ wird angenommen, daß sie den entsprechenden Bodenstationen I₁ -,- aus dem Vorrat durch vorübergehende Entnahme aus dem Block X zugeordnet und von den Stationen entnommen werden, und im folgenden soüLen diese Zeitschlitze DA-Zeitschlitze genannt werden, wobei DA eine Abkürzung für Zuordnung auf Anforderung bedeutet. Die Gesamtzahl an PA- und DA-Zeitschlitzen in dem Rahmen für die Sprachinformationsübertragung ist in dem gewählten Beispiel 2.ooo.

Pig. 4 zeigt ein ausführlicheres Zeitdiagramm des Inhalts des Signalblocks P in Fig. 3» welches aus einem PCM-Synchronisationswort S¹, einem Identifikationswort T^T für die übertragende Bodenstation, und einem Signalwort U besteht. Mit Hilfe des Signalworts U werden der Aufbau und die Lösung von Verbindungen zwischen den Bodenstationen E, ,g über die Transponder T des Satelliten S auf solche Weise erzielt, daß zum Beispiel die Transitzentren CTIp und CTl., in Fig. 1 verbunden werden, worauf die gesamte Signalübertragung zwischen bei-den im Zusammenhang mit zum Beispiel dem Aufbau und der Lösung einer Verbindung zwischen den Teilnehmern A und B wie bei einer üblichen Bodenverbindung stattfinden kann. Das Signalwort U wird auch dazu verwen- ■ det, Zeitschlitze aus dem Block X für den Vorrat in Fig. 3 entsprechend dem in Fig. 2 dargestellten Signalschema zuzuordnen, und um alle weiteren notwendigen koordinierenden Steuerinformationen zwischen den Zentralsteuereinheiten der Bodenstationen E, ,^- in dem Fernmeldesystem in Fig. 1 zu

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übertragen.

Im Hinblick auf die Bedeutung.der Übertragung des Signalw.orts U in unverzerrter Form wird dieses mit redundanter Codierung übertragen, um die Erfassung.und Korrektur eines eventuellen Fehlers zu ermöglichen. In dem vorliegenden Beispiel wird ein zyklischer Bose-Chaudhuri-Hocquenghem-Code verwendet,.welcher üblicherweise als BCH^-Code abgekürzt wird. Die Korrektur eines Signalworts U, für welches ein Fehler erfaßt worden.ist, wird entweder durch Selbstkorrektur in der aufnehmenden Bodenstation erreicht, was bei dem BCH-Code für eine begrenzte Zahl von Fehlern-möglich ist, ,oder durch wiederholte. _: Übertragung von der übertragenden Bodenstation, nachdem ein diesbezügliches Signal von der empfangenden Bodenstation übermittelt worden ist.. . , ... .. .. .

Fig. 5 zeigt ein Blockschema des allgemeinen Aufbaus der Bodenstation E in Fig. 1. Deren Verbindung mit einem Transitzen trum CT in Fig. ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet und soll in diesem Fall eine analoge. 4-Leitungsverbindung in dem Sprachfrequenzband o,3 - 3,4 kHz sein. Abgehende Sprachsignale von an das Transitzentrum CT angeschlossenen Teilnehmern werden über eine Zwischenausrüstung zu einem PCM-Codierer für Pulszahlmodulation gebracht, wo eine Analog-Digital-Umsetzung mit 256 Quantisierungspegeln und mit einer Abta-stfrequenz von. 8 kHz erfolgt;* Der Ausgang des PCM-Codierers K^f ist über ein Puffer- und Recodierre-, gister I¹ mit dem Eingang eines Modulators/Bemodulators M mit Phasenumtastung verbunden, mit dessen. Eingang weiter der Ausgang einer Signaleinheit P^f verbunden ist. ■..., .

Eine Signalsteuereinheit C aktiviert die Signaleinheit P¹ und das Puffer- und Recodierregister I¹, um einen Signa1-

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block P und einen Sprachinformationsblock I entsprechend Fig. 5 in dem Zeitintervall innerhalb des der Bodenstation E zugehörigen Rahmens zu erzeugen. Die gleiche Zentrais teue reinheit C liest den Inhalt jedes von dem Modulator/Demodulator M mit Hilfe einer Signaleinheit P*' aufgenommenen Signalblocks P, und wenn das Signalwort U des Signalblocks P die zu der Zentralsteuereinheit C gehörige Bodenstation E als Empfänger bezeichnet, überträgt sie den nach dem Signalblock P folgenden Sprachinformationsblock I über ein Puffer- und Recodierregister I^!' zu einem PCM-Decodierer K^1!, wo eine Digital-Analog-Umsetzung des Sprachinformationsblocks I durchgeführt wird, um diesen über die ZwischenausrUstung A als ankommendes Sprachsignal zu den an dem TransitZentrum CT angeschlossenen Teilnehmern weiterzugeben.

Eine ausführlichere Beschreibung der Zenträlsteuereinheit C, welche einen bekannten Aufbau aufweist und aus einer Steuereinheit CE, einem Datenspeicher DM und einem Programmspeicher PM besteht, ergibt sich zum Beispiel aus "LM Ericsson, Datenverarbeitungssysteme für die Fernmeldetechnik, System APZ 13o".

An den entsprechenden Bodenstationen E, ,g sind normalerweise zwei Zeitschlitze für jeden angeschlossenen Teilnehmer erforderlich, da die Verbindung zu den TransitZentren CTl^^g eine ^-Leitungsverbindung ist. Durch Anwendung einer TASI-Technik, wobei TASI eine Abkürzung für Sprachinterpolation mit Zeitzuordnung ist, läßt sich die Übertragungskapazität jedoch verdoppeln, so daß im Mittel nur ein Zeitschlitz für jeden angeschlossenen Teilnehmer erforderlich ist. Das abgehende Sprachsignal des Teilnehmers wird

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wahrend eines zugeordneten Zeitschlitzes hur während der Sprechzeit des Teilnehmers übertragen, während jede Unterbrechung der Sprache zu einer Freigabe des Zeitschlitzes führt, so daß das abgehende Sprachsignal eines anderen Teilnehmers während-des Zeitschlitzes übertragen werden kann. Das Erfassen von Unterbrechungen in den abgehenden Sprachsignalen von angeschlossenen Teilnehmern wird in dem Bloekschema in Fig. 5 erreicht mit Hilfe eines digitalen Sprachdetektors D, welcher mit dem Ausgang PCM-Codlerers K^f verbunden ist, wobei der Ausgang des Sprachdetektors mit der Zentralsteuereinheit C verbunden ist, welche ihrerseits abhängig davon, ob das Ausgangssignal von dem Sprachdetektor D anzeigt, daß die angeschlossenen oder verbundenen Teilnehmer sprechen oder nicht sprechen, das Einlesen in das Puffer- und Recodierregister I' ermöglicht oder blokkiert und hierauf die Signaleinheit P^f informiert, die Sprachsignale welches angeschlossenen oder verbundenen Teilnehmers in das Puffer- und RecOdierregister I' eingelesen worden sind. Diese Information wird.später von der Signaleinheit P ^! innerhalb des oben erwähnten Signalworts U des Signalblocks P übertragen.

Da die Reaktion des Sprachdetektors D nicht augenblicklich auftritt, sondern In dem gewählten Beispiel etwa 5 rns benötigt,, ist der Eingang des Puffer- und Recodierreglsters I¹ mit einer in der Figur nicht gezeigten Verzögerungsschaltung versehen. Weiter ist der Sprachdetektor D so ausgelegt, daß er Sprachunterbreehungen eines Teilnehmers nur anzeigt, nachdem die Unterbrechung etwa 2oo ms gedauert hat, so daß ständige Unterbrechungen geringerer Länge In der Sprache eines Teilnehmers nicht bewirken, daß die abgehenden Sprachsignale von dem Teilnehmer an der Einlesung in das Puffer- und Recodierregister I¹ gehindert und damit unnötig

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abgeschnitten werden.

Wie oben erwähnt enthalten die Sprachinformationsblöcke I, .£ der Bodenstationen E, , g sowohl PA-Ze it schlitze als auch DA-Zeitschlitze. Die maximale Übertragungskapazität der entsprechenden Bodenstationen E, ,g kann wie in Fig. 6 als Summe von vier Teilmengen I-IV dargestellt werden, von welchen die erste Teilmenge I die Übertragungskapazität der PA-Zeitschlitze an sich, die zweite Teilmenge II einen Zuwachs an Übertragungskapazität entsprechend der Anwendung der TASI-Technik auf die PA-Zeitschlitze, die dritte Teilmenge III die Übertragungskapazität der DA-Zeitschlitze an sich und die vierte Teilmenge IV eine Vergrößerung der Übertragungskapazität entsprechend der Anwendung der TASI-Technik auch auf die DA-Zeitschlitze angibt.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik ist die maximale Übertragungskapazität der Bodenstationen E, ,g darauf begrenzt, daß sie der Summe der Teilmengen I, II und III in Fig. 6 entspricht. Der Grund hierfür ist der, daß, während die TASI-Technik ohne Schwierigkeit auf die PA-Zeitschlitze angewendet werden kann, da diese über Übertragungskanäle in den Transpondern T des Satelliten S übertragen werden, welche den Bodenstationen E, ig dauernd zugeordnet sind, die Anwendung der TASI-Technik auf die DA-Zeitschlitze dadurch verhindert wird, daß diese über zeitweise zugeordnete Übertragungskanäle übertragen werden müssen, welche jederzeit als Ergebnis einer Signalübertragung wie in Fig. 2 dargestellt geändert werden können, da die Zeitschlitze den einzelnen Bodenstationen E₁_^ ständig verschieden zugeordnet werden. Die Anwendung der TASI-Technik auf die

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DA-Zeitschlitze stellt daher ein schwieriges Steuerproblem dar, für welches bisher keine Lösung gefunden worden ist.

Das Verfahren gemäß der Erfindung basiert auf -der Erkennt-, nis, daß, wenn der Vorrat an Zeitschlitzen in dem Block X in Fig. 3 während einer Verkehrsspitze vorrübergehend leer ist, die Signalübertragung nach Fig. 2 keine Funktion mehr zu erfüllen hat. Da dieses Signal, wie oben in Verbindung mit Fig. 2 erwähnt, entsprechend der Erfahrung mit allen bisher untersuchten Verkehrsmodellen nicht öfter als höchstens einmal in einer Minute zur Anwendung kommen muß, wäre es folglich möglich, unmittelbar nach dem Entleeren des Blocks X des Zeltschlitzvorrats den vorhandenen Rahmen während einer vorbestimmten Zeit von zum Beispiel genau einer Minute festzulegen oder einzufrieren, ohne daß diese Maßnahme an sich die Übertragungskapazität der Bodenstationen E, ,g, wie sie durch die Summe der Teilmengen I, II und III in Fig. 6 angedeutet ist, merklich beeinflusst. Durch das Einfrieren des Rahmens sind Jedoch entsprechend der Grundidee der Erfindung alle DA-Zeitschlitze wie die PA-Zeitschlitze vorbestimmten Übertragungskanälen in den Transpondern T des Satelliten S zugeordnet, was dazu führt, daß während einer bestimmten Zeit von zum Beispiel einer, Minute die TASI-Technik ohne Komplikationen vom Gesichtspunkt der Steuerung her gesehen für alle Zeitschlitze in den Sprachinformationsblöcken Ij.-16 ^der Bodenstationen E^_₁g angewendet werden kann, wodurch deren Übertragungskapazität so vergrößert wird, daß sie der Summe aller vier Teilmengen I-IV In Fig. 6 entspricht.

Eine Verlängerung der Dauer dieses Zustands kann entsprechend der Erfindung dadurch erreicht werden, daß ein Hysteresezustand eingeführt wird, bei welchem das Einfrieren des

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Rahmens entsprechend der obigen Beschreibung nach dem völligen Entleeren des Blocks des Zeitschlitzvorrats stattfindet, während die Rückkehr aus dem eingefrorenen Zustand nur dann erreicht wird, wenn eine gegebene minimale Zahl von Zeitschlitzen zur Übertragung in den Block X des Zeitschlitzvorrats frei ist.

Pig, 7 zeigt ein logisches Schaltbild einer Richtung F, welche mit der in Fig. 5 gezeigten Zentralsteuereinheit C zur Verwirklichung des erfindungsgettaßen Verfahrens verbunden ist. Die Vorrichtung F umfaßt ein Register Rl, welches mit Hilfe der Steuereinheit CE der Zentralsteuereinheit C von einem kontinuierlich auf den neuesten Stand gebrachten Speicherfeld DMO in dem Datenspeicher DM der Zentralsteuereinheit C mit Information über die Zahl der freien DA-Zeltschlitze in dem Rahmen in Fig. 3 eingespeist wird, einschließlich der Zeitschlitze, welche in dem Block X des Zeitschlitzvorrats vorhanden sind. Auf der Basis dieser Information bestimmt die. Vorrichtung F mit Hilfe eines Vorgangs, welcher im folgenden beschrieben werden wird, ob ein Normalzustand für die Übertragung in dem Fernmeldesystem nach Fig. 1 überwiegen soll, bei welchem die Bodenstationen E, ^g im Falle einer Anforderung nach zusätzlicher Übertragungskapazität DA-Zeitschlitze durch eine Signalübertragung entsprechend Fig. 1 zugeordnet erhalten, oder ob statt dessen ein festgelegter oder eingefrorener Zustand überwiegen soll, bei welchem der Rahmen in Fig. 3 durch Unterdrücken der Signalabgabe zum Zuordnen oder Übernehmen von DA-Zeitschlitzen während einer gegebenen Zeit fixiert ist. Die Information darüber, welcher Zustand überwiegen soll, wird unter Zwischenschaltung der Steuereinheit CE der Zentralsteuereinheit C von einem Flip-Flop V in der Vorrichtung F zu einem Speicherfeld DMl des Datenspeichers DM ausge-

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lesen. Dabei entspricht eine binäre Null im Ausgang des Flipflop V dem Normalzustand, während eine binäre Eins dem eingeforenen Zustand entspricht.

In Fig. 1 enthält die Bodenstation E,_R eine Bezugseinheit des Fernmeldesystems, auf welche im Zusammenhang mit der Beschreibung von Fig. 2 bereits Bezug genommen worden ist. Im Prinzip ist es ausreichend, nur die Bezugseinheit mit der Vorrichtung F zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen ■ Verfahrens auszurüsten. Da es jedoch erforderlich ist, daß jede der Zentralsteuereinheiten C der Bodenstationen E_1-1^ als Bezugseinheit wählbar sein muß, und daß eine Änderung des Ortes der Bezugseinheit zum,Beispiel auch im Fall eines technischen Fehlers in der Bodenstation E_1R erforderlich werden kann, ist es vernünftig, alle Zentralsteuereinheiten C der Bodenstationen E_1-1^ mit der Vorrichtung F auszurüsten.

Fig. 8 zeigt in der Form eines Flußdiagramms ein Arbeitsprogramm, welches die Steuereinheit.CE der Zentralsteuereinheit C in der Bodenstation E in Fig. 5 entsprechend der Erfindung für jede zwischen zwei Teilnehmern, zum Beispiel den Teilnehmern A und B in Fig. !,hergestellte Verbindung durchläuft. In einer ersten Phase prüft die Steuereinheit CE in dem Datenspeicher DM den Inhalt des Speicherfeldes DM2, in welchem eine kontinuierlich auf den neuesten Stand gebrachte Instruktion betreffend die Zahl der zu dieser Bodenstation E gehörigen freien Zeitschlitze der Arten PA oder DA gespeichert ist, und bestimmt, ob wenigstens ein freier Zeitschlitz vorhanden ist. In einem solchen Fall liest die zentrale Steuereinheit CE eine in einem Speicherfeld DM3 des Datenspeichers DM aus diesem Speicherfeld DM3 in ein zu der zentralen Steuereinheit CE

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gehöriges Instruktionsadressenregister IAR für ein Programm in dem Programmspeicher PM zum Zuordnen eines freien Zeitschlitzes zu einem abgehenden Sprachsignal des anrufenden Teilnehmers. Wenn im Moment kein freier Zeitschlitz vorhanden ist, was dadurch angezeigt wird, daß das Speicherfeld DM2 Null ist, liest die zentrale Steuereinheit CE eine in einem Speicherfeld DM4 des Datenspeichers DM gespeicherte Startadresse in das Start- oder Instruktionsadressenregister IAR für ein Programm in dem Programmspeicher PM zum Übertragen des abgehenden Sprachsignals des anrufenden Teilnehmers durch die Verwendung der TASI-Technik.

Die zentrale Steuereinheit CE prüft hierauf weiter den Inhalt des Speicherfelds DM2 in Bezug darauf, ob die Zahl von freien PA-und DA-Zeitschlitzen, welche zu seiner Bodenstation E gehören, unter einer bestimmten minimalen Zahl ist, entsprechend dem Beispiel 3· Wenn dies der Fall ist, prüft die Steuereinheit CE den Inhalt des Speicherfelds DMl in dem Datenspeicher DM, um zu entscheiden, ob ein normaler Zustand oder ein eingefrorener Zustand überwiegt. Wenn der Inhalt des Speicherfeldes DMl eine binäre Null ist und so ein normaler Zustand überwiegt, prüft die zentrale Steuereinheit weiter den Inhalt eines Speicherfeldes DM5 des Datenspeichers DM, in welchem eine binäre Eins anzeigt, daß die Verkehrsdichte wächst, während eine binäre Null anzeigt, daß die Verkehrsdichte hauptsächlich konstant ist oder abnimmt. Wenn der Inhalt des Speicherfeldes DM5 eine binäre Eins ist, liest die zentrale Steuereinheit CE eine in einem Speicherfeld DM6 des Datenspeichers DM gespeicherte Startadresse aus dem Speicherfeld DM6 in das Start- oder Instruktionsadressenregister IAR für ein Programm in dem Programmspeicher PM zur

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DA-Signalgabe nach Pig. 2.

Pur den Fall, daß der Inhalt des Speicherfeldes DMl eine
binäre Eins 1st ird so ein eingeffprener Zustand überwiegt,
liest die zentrale Steuereinheit CE eine in einejn Speicherfeld DM7 des Datenspeichers DM gespeicherte Startadresse aus dem Speicherfeld DM7 in das Start- oder Instruktionsadressenregister IAR für ein Programm in dem
Programmspeicher PM zum Übertragen des abgehenden Sprachsignals von dem anrufenden Teilnehmer durch Anwendung der TASI-Technik auch auf die DA-Zeitschiitze.

Im folgenden ist die Punktion der Vorrichtung P gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf das logische Schaltbild in Fig. 7 und das Flußdiagramm in Pig. 9 näher beschrieben. In Übereinstimmung mit den Feststellungen zu Fig. 6 wird
angenommen, daß der eingefrorene Zustand durch eine binäre Eins im Ausgang des Flipflop V eine Mindestdäuer von einer Minute hat. Es wird weiter angenommen, daß der eingefrorene Zustand erreicht wird, wenn die in dem Register Rl gespeicherte Zahl, welche der Zahl der freien DA-Zeitschlitze in dem Rahmen in Fig. 3 entspricht, den Wert Null hat, und daß eine durch eine binäre Null in dem Ausgang des Flipflops V angezeigte Rückkehr zu dem normalen Zustand nur erfolgt, wenn die in dem Register Rl gespeicherte Zahl den
Wert 3 hat-, wobei diese Zahl von freien Zeitschlitzen dann zur Verfügung steht, um in den Block X des Zeitschlitzvorrates in einem neuen Rahmen übertragen zu.werden.

Die Änderung zwischen dem Normalzustand und dem eingefrorenen Zustand erfolgt in der Vorrichtung F gemäß der Erfindung dadurch, daß der Inhalt des Registers Rl durch einen Komparator K abhängig von dem Binärwert des Ausgangs des

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Flipflops V entweder mit der in einem Register R2 gespeicherten Zahl eins oder mit der in einem Register R]5 gespeicherten Zahl drei verglichen wird. Die gewünschte Mindestdauer einer Minute für den eingefrorenen Zustand wird dadurch erreicht, daß mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des !Comparators K verbundene Undgatter Al-A4 mit Hilfe einer von einem Impulsgenerator PG erzeugten kontinuierlichen Impulsfolge gesteuert werden, deren P-eriode eine Minute ist.

Das Undgatter Al verbindet das Register Rl mit einem ersten Eingang a des !Comparators K, während die Undgatter A2 und A3 die Register R2 und RJ mit einem zweiten Eingang b des Komparators K verbinden. Die beiden Undgatter A2 und A3 werden beide durch den Impulsgenerator PG und durch den Flipflop V gesteuert, wobei eine binäre Null im Ausgang des Flipflops V das Undgatter A2 über einen invertierenden Eingang öffnet und das Undgatter AJ sperrt. Bei einer binären Eins im Ausgang des Flipflops V tritt der umgekehrte Vorgang auf.

Beim Vergleich der zu den Eingängen a und b übertragenen Zahlen durch den Komparator K tritt, wenn a kleiner als b ist, am Ausgang des Komparators K eine binäre Eins auf,

sonst eine binäre Null. Der Ausgang des Komparators K ist mit dem Flipflop V über das mit dem Impulsgenerator PG verbundene Undgatter A4 derart verbunden, daß der Binärwert im Ausgang des Komparators K beim Auftreten eines Impulses im Ausgang des Impulsgenerators PG zu dem Ausgang des Flipflops V übertragen wird.

Bei der. Änderung vom normalen in den eingefrorenen Zustand ist der Vorgang wie folgt. Es wird angenommen, daß die in

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dem Speicherfeld DMO des Datenspeichers DM gespeicherte Zahl mit einer Information betreffend die Zahl der freien DA-Zeitschlitze in dem Rahmen in Fig. 3 gerade den Wert Null angenommen hat, und daß dieser Wert durch die Steuereinheit CE der Zentralsteuereinheit C zu dem Register Rl übertragen worden ist. Beim "nächsten Impuls auf dem Impulsgenerator PG wird dann das Undgatter Al geöffnet, so daß der Inhalt des Registers Rl zu dem Eingang a des Komparators K übertragen wird. Die für den normalen Zustand am Ausgang des- Flipflops V auftretende binäre Null öffnet das Undgatter A2 und sperrt das Undgatter A3* wodurch der Inhalt des Speichers R2 zu-dem Eingang b des Komparators K übertragen wird. Der Inhalt des Speichers R2 ist jedoch die Zahl 1, welche größer ist als die Zahl Null in dem Register Rl. Folglich ist die Zahl am Eingang a kleiner als die Zahl am Eingang b und am Ausgang des Komparators K wird eine binäre Eins erzeugt und über das Undgatter Ak zu dem Ausgang des Flipflops V übertragen werden. Dies führt zu einem Sperren des Undgatters A2 und statt dessen öffnen des Undgatters A3. Der Binärwert des Ausgangs des Komparators K wird jedoch hierdurch nicht geändert, da die Zahl am Eingang a immer noch kleiner als die Zahl am Eingang b ist, welche nur von eins auf drei vergrößert worden ist.

Wenn die Impulse von dem Impulsgenerator PG aufhören, wird die von dem Komparator K ausgelesene binäre Eins am Ausgang des Flipflops V gehalten, bis eine Minute vorüber ist und der nächste Impuls am Ausgang des Impulsgenerators PG erscheint. Während dieser Minute überwiegt der eingefrorene Zustand, dessen erneutes Einspeichern in das Speicherfeld

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DMl des Datenspeichers DM in der Zentralsteuereinheit C durch deren zentrale Steuereinheit CE bewirkt wird. Es kann jetzt angenommen werden> daß nach dem Verstreichen der Minute das Speicherfeld DMO des Datenspeichers DM, welches mit Information betreffend die Zahl der freien DA-Zeitschlitze in dem Rahmen in Pig. 3 ständig auf den neuesten Stand gebracht wird, zum Beispiel die Zahl vier enthält, und daß diese Zahl durch die Steuereinheit CE der Zentralsteuereinheit in das Register Rl in der Vorrichtung gemäß der Erfindung eingelesen worden ist. Wenn der Impuls von dem Impulsgenerator PG nun erscheint, ist der Vorgang wie folgt.

Der Inhalt des Registers Rl wird über das Undgatter Al zu dem Eingang a des !Comparators K übertragen. Die im eingefrorenen Zustand am Ausgang des Plipflops überwiegende binäre Eins sperrt das Undgatter A2 und öffnet das Undgatter A3, so daß jetzt der Inhalt des Speichers R3 zu dem Eingang b des !Comparators K übertragen wird. Da der Inhalt des Registers R3 die Zahl drei ist, welche kleiner ist als die Zahl vier in dem Register Rl, ist die Zahl am Eingang a größer als die Zahit am Eingang b, und dementsprechend wird am Ausgang des Komparators K eine binäre Null erzeugt und über das Undgatter A4 zu dem Ausgang des Flipflops V übertragen. Das Undgatter A2 wird so geöffnet und das Undgatter A3 gesperrt werden. Dieser Zustand beeinflußt jedoch den Binärwert am Ausgang des Komparators K nicht, da die Zahl am Eingang a immer noch größer als die Zahl am Eingang b ist, welche von flrei auf eins verringert worden ist.

Die binäre Null am Ausgang des Flipflops V wird jetzt gehalten, nachdem der Impuls von dem Impulsgenerator PG auf-

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gehört hat, und über die Steuereinheit CE der Zentralsteuereinheit wird das Speicherfeld DMl des Datenspeichers DM nun auf den neuesten Stand gebracht,: welcher anzeigt, daß jetzt ein normaler Zustand überwiegen muß.

Die beschriebene Vorrichtung zur Verwirklichung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann selbstverständlich auf vielen Wegen modifiziert und weiterentwickelt werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die in den Registern R2 und RJ gespeicherten Zahlen durch Intervention der zentralen Steuereinheit CE derart variiert werden, daß, wenn die Verkehrsdichte vergleichsweise kurze Spitzen zeigt, diese Zahlen vorübergehend mit einer festgehaltenen Differenz zueinander angehoben werden. Der Vorteil hiervon ist, daß die TASI-Technik wirksamer verwendet werden kann, und daß eine unnötige DA-Signalgabe entsprechend Fig. 2 verhindert wird.

Da eine wirksame Anwendung der DA-Technik voraussetzt, daß die DA-Signalgabe grundsätzlich während der Spitzen der Verkehrsdichte stattfindet, wie sie durch den täglichen Rhythmus des örtlichen Verkehrs und nicht durch zufällig auftretende kurze Verkehrsspitzen bestimmt sind, und mit der Kenntnis, daß eine typische örtliche Verkehrsspitze bestimmt durch den täglichen Rhythmus in einem Fernmeldesystem entsprechend Fig. 1 mehrere Minuten dauert, ist es klar, daß die Mindestdauer einer Minute entsprechend dem vorliegenden Beispiel für den eingefrorenen Zustand gemäß der Erfindung für Rahmen der synchronen Satellitenübertragung beträchtlich vergrößert werden kann. Beispielsweise kann für eine Mindestdauer von fünf Minuten statt einer Minute für den eingefrorenen Zustand dieser

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Zustand trotzdem entsprechend den Grundsätzen der Erfindung mehrere Male aufeinanderfolgend bei den größten Verkehrsspitzen während einer Periode von 24 Stunden wiederholt werden.

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Claims (2)

1. Patentansprüe he

   1J Verfahren zum Vergrößern der Übertragungskapazität eines synchronen Satellitenfernmeldesystems- mit Zeitaufteilung oder im Multiplexbetrieb, bei welchem eine erste Zahl von Zeitschlitzen für die Telefbnübertragung zwischen internationalen Transitzentren zur Verfügung steht, jede einer ersten Zahl von mit den Transitzentren verbundenen Bodenstationen eine Zentralsteuereinheit aufweist, diese Zentralsteuereinheiten in kontinuierlicher Verbindung miteinander stehend und so angeordnet sind, daß sie den Bodenstationen proportional zu deren sich ändernden Bedürfnissen an Übertragungskapazität kontinuierlich Zeitschlitze aus einer zweiten Zahl von Zeitschlitzen der ersten Zahl von Zeitschlitzen zuordnen, einer zweiten Zahl von Bodenstationen aus der ersten Zahl von Bodenstationen- eine dritte Zahl von Zeitschlitzen aus der ersten Zahl von Zeitschlitzen konstant zugeordnet ist, und jede dieser Bodenstationen in ihrer entsprechenden Übertragungseinheit eine Einrichtung zum Erfassen zeitweiser Unterbrechungen in solchen Sprachsignalen aufweist, welche von den Transitzentren ankommen, nachdem ihnen Zeitschlitze aus der dritten Zahl von Zeitschlitzen durch die Zentralsteuereinheit in den entsprechenden Bodenstationen zugeordnet worden sind, und zum Unterbrechen ihrer Übertragung bei diesen zeitweisen Unterbrechungen der Sprachsignale und statt dessen Übertragen solcher von den Transitzentren ankommenden Sprachsignale während ihrer entsprechenden Zeitschlitze, während die Sprachsignale auf die Zuordnung zu Zeitschlitzen warten, dadurch gekennzeichnet,

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   daß in wenigstens einer Bodenstation der ersten Zahl von Bodenstationen die momentane Zahl von Zeitschlitzen aus der zweiten Zahl von für kontinuierliche Zuordnung freien Zeitschlitzen in periodischen Intervallen geprüft wird, und daß, wenn während eines normalen Zustande entsprechend der kontinuierlichen Zuordnung von Zeitschlitzen für die erste Zahl von Bodenstationen die momentane Zahl an freien Zeitschlitzen kleiner als eine erste ganze Zahl ist, dieser normale Zustand unterbrochen und ein eingefrorener Zustand eingeleitet wird, bei welchem die Einrichtung in den Übertragungseinheiten der entsprechenden Bodenstationen zeitweise Unterbrechungen auch von solchen Sprachsignalen erfaßt, welche von den Transitzentren ankommen, denen Zeitschlitze aus der zweiten Zahl von Zeitschlitzen durch die Zentralsteuereinheit in den entsprechenden Bodenstationen zugeordnet worden sind, und während dieser zeitweisen Unterbrechungen der letzteren Sprachsignale während ihrer entsprechenden Zeitschlitze solche Sprachsignale überträgt, welche von den Transitzentren ankommen und auf die Zuordnung zu Zeitschlitzen warten, während, wenn während des eingefrorenen Zustande die momentane Zahl von freien Zeitschlitzen eine zweite ganze Zahl übersteigt, welche größer ist als die erste ganze Zahl, der eingefrorene Zustand unterbrochen und der normale Zustand erneut eingeleitet wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in wenigstens einer Bodenstation der-ersten Zahl von Bodenstationen, gekennzeichnet durch einen Impulsgenerator (PG), welcher einen Ausgangsimpuls während der periodischen Intervalle abgibt, ein erstes Register (Rl), welches ständig durch die Zentralsteuereinheit der Bodenstation auf den neuesten Stand

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   betreffend die Information über die momentane Zahl von freien Zeitschlitzen für die kontinuierliche Zuordnung von Zeitschlitzen zu der ersten Zahl von Bodenstationen gebracht wird, ein erstes und ein zweites Undgatter (A2, A^), von denen jeweils ein Eingang mit dem Ausgang des Impulsgenerators derart verbunden ist, daß die Undgatter durch den Impuls geöffnet werden können, ein zweites Register (R2), dessen Inhalt die erste ganze Zahl ist und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des ersten Undgatters verbunden ist, ein drittes Register (R3), dessen Inhalt die zweite ganze Zahl ist und dessen Ausgang mit einem zweiten Eingang des zweiten Undgatters verbunden ist, ein Flipflopregister (V), von welchem ein Ausgang mit jeweils einem dritten Eingang des ersten und zweiten Undgatters verbunden ist, und welches bei einer registrierten ersten Binärzahl (0) das erste Undgatter und bei Registrieren einer zweiten Binärzahl (1) das zweite Undgatter öffnet, eine Vergleichsschaltung (K), deren Ausgang mit einem Eingang des Flipflopregisters verbunden ist, von welcher ein erster Eingang mit dem ersten Register zum Eingeben der Information betreffend die momentane Zahl von freien Zeitschlitzen verbunden ist, und von welcher ein zweiter Eingang mit den entsprechenden Ausgängen des ersten und zweiten Undgatters zum Eingeben der ersten ganzen Zahl oder der zweiten ganzen Zahl abhängig davon, ob die erste Binärzahl oder die zweite Binärzahl in dem Flipflopregister registriert ist, verbunden ist, wobei die Vergleichsschaltung ein Vergleichssignal erzeugt, welches, wenn die Zahl an ihrem ersten Eingang kleiner als die Zahl an ihrem zweiten Eingang ist, die zweite Binärzahl in dem Flipflopregister registriert, und wenn die

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   Zahl an ihrem ersten Eingang größer oder gleich der Zahl an ihrem zweiten Eingang ist, die erste Binärzahl in dem Flipflopregister registriert, während die durch das Flipflopregister registrierten Binärzahlen kontinuierlich von der Zentralsteuereinheit der Bodenstation ausgelesen werden und die erste Binärzahl ein Programm zum Steuern der Zentralsteuereinheit entsprechend dem normalen Zustand bestimmt, während die zweite Binärzahl ein Programm zum Steuern der Zentralsteuereinheit entsprechend dem eingefrorenen Zustand bestimmt.

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