DE2344597C1 - Nachrichtenuebertragungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit Pulsmodulation arbeitendes Übertragungssystem, bei dem mehrere Gruppen von Teilnehmerleitungen über eine Multiplexeinrichtung zu einem Zeitmultiplexbündel auf eine Übertragungsstrecke zusammengefaßt und am Bestimmungsort in die einzelnen Gruppen wieder aufgespalten werden.

Systeme dieser Art haben häufig einen Aufbau, bei dem mehrere Teilnehmer, z. B. fünf, über ein Klein-Multiplexgerät zu einem Teilnehmerbündel auf Zeitmultiplexbasis zusammengefaßt werden. Dieses Zeitmulti-

!0 plexbündel soll möglichst frei an beliebige Stellen in einem Fernsprechnetz übertragbar sein, das u. U. seinen Aufbau je nach den taktischen Erfordernissen rasch ändern können muß. Dabei ist, wie bei Zeitmultiplexsystemen üblich, sicherzustellen, daß das Netz synchron 5 hinsichtlich seiner einzelnen Zeitmultiplexeinrichtungen läuft, eine Forderung, die in der Praxis nur sehr schwierig zu erfüllen ist. Des weiteren sind häufig die Zeitmultiplexbündel mehrerer solcher Teilnehmergruppen über eine größere Weglänge als gemeinsame*

Übertragungsstrecke zu führen, wodurch die Synchronisationsschwierigkeiten noch weiter erhöht werden.: Hinzu kommt, daß die einzelnen Teilnehmerleitungen hinsichtlich ihrer Zeitmultiplexeinrichtung mit einer Normbitrate arbeiten sollen und daß auch Normbitraten für die Teilnehmergruppen und für gemeinsame Übertragungsstrecken vorgesehen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Synchronisierschwierigkeiten bei solchen Übertragungsstrecken auf einfache Weise zu begegnen, vor allem bei verringertem Geräteaufwand gegenüber herkömmlichen Systemen dieser Art, bei denen mit einem Synchronismus des gesamten Netzes gearbeitet wird.

Ausgehend von einem Übertragungssystem der einleitend geschilderten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Anfang der Übertragungsstrecke eine Bündelungseinrichtung vorgesehen ist, die für jede der Teilnehmerleitungen der Gruppen Speicher enthält, die nacheinander zyklisch nur hinsichtlich der Bitfolge aus den Teilnehmerleitungen unter Fortlassung der Synchronisationsbitfolgen der einzelnen Gruppen ausgelesen werden, und daß nach vorzugsweise jedem Auslesezyklus eine für alle Kanäle auf der Übertragungsstrecke gemeinsame Synchronisationsinformation und eine Stuffinginformation in die Bitfolge auf der Übertragungsstrecke eingefügt werden und am Ende der Übertragungsstrekke die Aufteilung des Zeitmultiplexbündels in der umgekehrten Reihenfolge vorgesehen ist, unter Einfügung von Synchronisatonsbitfolgen für die einzelnen Teilnehmergruppen.

Vorteilhaft ist es, wenn bei einer Bitrate von 48 kbit/s pro Teilnehmerleitung, einem Wert wie er für 6-bit-PCM üblich ist, jeweils fünf Teilnehmerleitungen zu einer Gruppe zusammengefaßt sind und dieser Gruppe ein Synchronisierkanal von ebenfalls 48 kbit/s zugeordnet ist, und wenn zwei solcher Gruppen durch die Bündelungseinrichtung zu einer Pulsfolge mit einer Bitrate von. 576 kbit/s zusammengefaßt sind, in der jeweils 480 kbit als Informationsbitfolge und 96 kbit als Synchrinisations- bzw. Stuffinginformationen dienen.

Bei Voraussetzung einer gleichen Bitrate (48 kbit/s pro Teilnehmerleitung) werden vorteilhaft jeweils fünf Teilnehmerleitungen zu einer Gruppe zusammengefaßt und dieser Gruppe ein Synchronisierkanal von ebenfalls 48 kbit/s zugeordnet, und des weiteren werden vorteilhaft vier solcher Gruppen durch die Bündelungseinrichtung zu einer Pulsfolge mit einer Bitrate von 1152 kbit/s

zusammengefaßt, in der jeweils 960 kbit als Informationsbitfolge und 96 kbit als Synchronisations- bzw. Stuffinginformation dienen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß jeweils einer Teilnehmergruppe auf der Sende- und der Empfangsseite ein Schlüsselgerät gemeinsam zugeordnet ist und daß für die Synchronisierung der einzelnen Schlüsselgeräte Informationen dienen, die über den gemeinsamen Synchronisier- bzw. Stuffingkanal übertragen werden.

Dabei empfiehlt es sich, die Ausbildung derart zu treffen, daß das einer Teilnehmergruppe gemeinsame Schlüsselgerät jeweils nur die aus den Teilnehmerleitungen stammenden Bitfolgen verschlüsselt bzw. entschlüsselt und die den Teilnehmerleitungen gemeinsame Synchronisierinformation unverschlüsselt übertragen werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die F i g. 1 der Zeichnung zeigt in Form eines Blockschaltbildes die sendeseitige und empfangsseitige Ausbildung eines Übertragungssystems nach der Erfindung, und die F i g. 2 zeigt eine vorteilhafte Anwendung einer erfindungsgemäßen Ausbildung zum Zweck der Zusammenfügung mehrerer Teilnehmergruppen zu einem gemeinsamen Zeitmultiplexbündel und die Abzweigung einzelner Teilnehmergruppen aus einem solchen Zeitmultiplexbündel.

Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 1 ist angenommen, daß jeweils fünf Teilnehmerleitungen 1 bis 20 von vier Teilnehmergruppen zu einem Zeitmultiplexbündel zusammengefaßt werden sollen. Hierzu sind jeweils die fünf Teilnehmerleitungen einer Gruppe an ein gemeinsames Zeitmultiplexgerät SMUX mit sechs Zeitmultiplexkanälen angeschaltet. Von den sechs Kanälen dienen fünf Kanäle für die Übermittlung der Information aus den zugeordneten Teilnehmerleitungen, während der sechste Kanal als Synchronisierkanal für das Zeitmultiplexgerät SMUX dient. Am Ausgang des einzelnen Zeitmultiplexgerätes SMUX stehen demzufolge über die mit a bis e gekennzeichneten Leitungen die in Zeitmultiplex vorliegenden Informationen und über die mit /bezeichnete Leitung die Synchronisationsinformation zur Verfügung.

Beim Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß jeweils für die fünf Teilnehmer einer Gruppe ein gemeinsames Verschlüsselungsgerät VS auf der Sendeseite und ein gemeinsames Entschlüsselungsgerät fiSauf der Empfangsseite vorgesehen sind.

Wie aus dem Blockschaltbild erkennbar, werden die am Ausgang des einzelnen Verschlüsselungsgerätes VS verfügbaren Bit aus den Teilnehmerleitungen a bis e in einer Additionsstufe A mit den Synchronisationsbit aus der Leitung / zu einer kontinuierlichen Bitfolge vereinigt und einer Schaltung SZ zur sendeseitigen Zusammenfassung der einzelnen Gruppen zugeführt. Die Schaltung SZ beginnt mit einer Schaltungsgruppe AB, die über den einzelnen Synchronisationskanal gesteuert wird und die jeweils fünf Teilnehmerkanäle a bis e für die weitere Übertragung ausblendet, während die Synchronisationsinformation in Syn von der weiteren Übertragung ausgeschlossen wird. Am Ausgang jeder der Ausblendschaltungen AB liegen somit nur die Bitfolgen aus den Teilnehmerleitungen a bis e vor. Sie sind jedoch zeitlich unterbrochen, und zwar wegen der fehlenden Bit aus den Synchronisierkanälen. Die zeitlich unterbrochenen Bitfolgen aus den vier Ausblendschaltungen AB werden einem Kombinator SK und darin getrennten Speicherschaltungen SSp 1 bis SSp 4 zugeführt. In dem einzelnen Speicher SSp werden jeweils die Bitfolgen einer Teilnehmergruppe zeitlich so lange gespeichert, bis über einen Serienabtaster AT die vier Speicher SSp 1 bis SSp 4 in Form einer kontinuierlichen Bitfolge ausgelesen sind. Die Auslesegeschwindigkeit ist derart hoch zu wählen, daß sich bei vier Teilnehmergruppen zu je fünf Teilnehmern eine Bitfolgefrequenz von z. B. 1152 kbit/s ergibt, wenn am ίο Ausgang der einzelnen Addierstufe A eine Bitfolgefrequenz von 288 kbit/s und am Eingang jeder der Leitungen a bis / eine Bitfolgefrequenz von 48 kbit/s angenommen wird. Wie aus der F i g. 1 erkennbar, werden die 288 kbit/s jeweils am Ausgang von A auf 240 kbit/s am Ausgang von AB reduziert, weil der Synchronisierkanal unterdrückt wird. Im Ausgang der vier Speicher SSp 1 bis SSp 4 werden somit 4-240 kbit/ s = 960 kbit/s ausgelesen, so daß für die Erreichung einer Normbitrate von 1152 kbit/s noch 192 kbit/s zur freien Verfügung stehen. Diese 192 kbit/s werden dazu verwendet, einerseits diese sendeseitige Zusammenfassungsschaltung SZ mit den Speichern SSp 1 bis SSp 4 mit der entsprechenden Aufteilungsschaltung SA auf der Empfangsseite zu synchronisieren. Des weiteren kann wegen der Verfügbarkeit der 192 kbit/s nunmehr auch ein asynchroner Betrieb zwischen der Sendeseite und der Empfangsseite vorgesehen werden, in dem nach dem Stuffingprinzip je nach Bedarf auf der Empfangsseite zusätzliche Stuffinginformation hinzugefügt und/oder auf der Empfangsseite Stuffininformationen ausgeblendet werden. Dieses Stuffingprinzip ist z. B.

durch das DBP 2051 266 an sich bekannt, weshalb von weitergehenden Erläuterungen abgesehen wird.

An dem in Übertragungsrichtung gelegenen Ende der

Übertragungsstrecke, die durch eine Kabel- bzw. Leitungsverbindung oder eine Funk- bzw. Richtfunkverbindung gebildet werden kann, ist ein zur Sendeseite entsprechend ausgebildeter Schaltungsteil SA für die Aufteilung des durch die Zusammenfassung gebildeten Zeitmultiplexbündels von z.B. 1152kbit/s vorgesehen. Über einen Verteiler A T'wird in die vier Speicher ESp 1 bis ESp 4 jeweils die einem Teilnehmerbündel von fünf Teilnehmerleitungen zugehörige Bitfolge eingeschrieben. Die Sicherstellung einer genau zeitrichtigen Einschreibung in die einzelnen Speicher erfolgt über Synchronisierimpulse, die innerhalb der 192 kbit/s übertragen werden. Aus den Speichern ESp 1, ESp2, ESp 3 und ESp 4 wird jeweils eine fünf Teilnehmerleitungen zugeordnete Einblendschaltung JSS gespeist. Die Einspeisung erfolgt jeweils für die einzelne Einblendschaltung ES entsprechend zu den einzelnen Ausblendschaltungen AS auf der Sendeseite.

Die Einblendschaltungen ES sind so ausgebildet, daß jeweils nach den Bitfolgen aus den fünf Teilnehmerkanälen eine Zeitlücke frei ist, in die die einzelne Einblendschaltung ES ein in ihr erzeugtes zur Sendeseite analoges Synchronisiersignal in Syn' eingefügt wird.
Zu erwähnen ist noch, daß infolge der Verschlüßler VS auf der Sendeseite die Bitfolgen aus den jeweils fünf Teilnehmerkanälen a bis e als verschlüsselte Bitfolgen vorliegen und nur die Synchronisierkanäle im Klartext die Synchronisierzeichen enthalten. Aus diesem Grund wird bei der Aufbereitung des jeweils im Ausgang von EB vorliegenden kombinierten Signals von jeweils fünf Teilnehmerkanälen und einem Synchronisierkanal in einen Subtrahierer S die Bitfolge aus den fünf Teilnehmerkanälen a' bis e' von der Bitfolge aus dem

Synchronisierkanal /' getrennt. Die verschlüsselte Bitfolge aus den fünf Teilnehmerkanälen a'bis e'wird jeweils über einen Entschlüßler ES entschlüsselt und steht als Klartext aus den fünf Teilnehmerleitungen a' bis e'zur Verfügung, während der Synchronisierkanal /' unmittelbar zur Verfügung steht. Diese Klartext-Bitfolgen werden in zur Sendeseite analog ausgebildeten Multiplexgeräten EMUX jeweils auf die Teilnehmerleitungen 1'bis 20'aufgeteilt.

Zu erwähnen ist, daß im Bedarfsfall auch eine Demodulation der Bitfolgen in die Niederfrequenzlage in den f?Mt/X-Geräten erfolgen kann bzw. eine Einspeisung in der Niederfrequenzlage von der einzelnen Teilnehmerleitung in die SMt/AT-Geräte vorgesehen werden kann. In diesem Fall ist es lediglich erforderlich, entsprechende Analog-Digital-Umsetzer bzw. Digital-Analog-Umsetzer den Geräteteilen SMUX bzw. uMi/Xzuzuordnen.

Wie aus der F i g. 1 weiterhin ersichtlich, werden von den beispielsweise 1152kbit/s je 240kbit/s jeder der vier Einblendschaltungen £!0 zugeführt, und die übrigen 192 kbit/s dienen auf der Empfangsseite den Synchronisations- bzw. Stuffingaufgaben. Infolge der Hinzufügung des Synchronisierkanals in jeder Einblendschaltung EB stehen am Ausgang der einzelnen Einblendschaltung EB wieder 288 kbit/s an, denn es ist vorausgesetzt, daß das jeweils eingefügte Synchronisiersignal dem jeweils vorher auf der Sendeseite ausgeblendeten Synchronisiersignal entspricht. Damit sind exakt die sendeseitigen Verhältnisse auf der Empfangsseite wiederhergestellt, trotz des möglichen Asynchronbetriebs zwischen der Sendeseite und der Empfangsseite in dem Bereich des großen Zeitmultiplexbündels.

Anhand von F i g. 1 ist ein System für nur eine Übertragungsrichtung behandelt, und zwar für vier Gruppen von je fünf Teilnehmerleitungen. Es ist analog zur F i g. 1 auch möglich, weniger Gruppen von Teilnehmerleitungen und auch unterschiedliche Teilnehmerzahlen pro Teilnehmergruppe vorzusehen. Es müssen dann nur die einzelnen MUX-Geräte bzw. Kombinatoren entsprechend ausgebildet werden. Auch ist ein Vierdrahtbetrieb, der in der Praxis sogar der häufigste Anwendungsfall ist, ohne Schwierigkeiten durchführbar, indem ganeu die gleiche Einrichtung, wie sie für die eine Übertragungsrichtung vorgesehen ist, für die andere Übertragungsrichtung bereitgestellt wird.

Die erfindungsgemäße Ausbildung eines Übertragungssystems hat noch den weiteren Vorteil, daß die einzelnen Gruppen von Teilnehmerleitungen an sich beliebig zusammengefaßt bzw. aufgeteilt werden können. Nimmt man beispielsweise an, daß, wie in der Fig. 2 gezeigt, je zwei Teilnehmergruppen von je fünf Teilnehmern aus verschiedenen Richtungen in der Zusammenfassungsstelle ankommen, so können diese vier Gruppen zu einem Zeitmultiplexbündel ohne Schwierigkeiten nach der Lehre der Erfindung zusammengefaßt werden. Es ist aber darüber hinaus auch möglich, auf der Empfangsseite eine von der sendeseitigen Zusammenfassung verschiedenartige Aufteilung vorzunehmen, beispielsweise, indem von den vier Gruppen drei in eine gemeinsame Richtung und nur in eine andere Richtung abgehen. Von einer detaillierten Schilderung der Speicher und der Multiplexgeräte sowie der Synchronisiereinrichtungen wurde abgesehen, weil dies eine an sich bekannte Technik ist, für die sich beispielsweise in dem Buch von Hölzler/Holzwar th »Theorie und Technik der Pulsmodulation«, Springer-Verlag 1957, und in dem Buch Hölzler/ Thierbach »Nachrichtenübertragung«, Springer-Verlag 1966, Kapitel A 2.3, A 2.4 und B 4 hinreichende Angaben finden.

Anstelle der angenommenen 6-bit-PCM (je 6 bit bilden ein PCM-Wort zur Übertragung eines Abtastwertes des Analog-Signals) kann sinngemäß auch eine PCM mit hiervon abweichende bit-Zahl pro PCM-Wort verwendet werden. Des weiteren kann anstelle von PCM unter anderem auch Pulsdeltamodulation oder Delta-PCM eingesetzt werden. Insbesondere ist an die Anwendung von Pulsdeltamodulation mit einer Bit-rate von 16 kbit/s pro Teilnehmerkanal gedacht.

Von großem Vorteil für ein erfindungsgemäßes Übertragungssystem ist weiterhin, daß die einzelnen SMtZY-Geräte der Sendeseite und auch die EMUX-Geräte der Empfangsseite zueinander asynchron betrieben werden können, weil über die Speicher SSp 1 bis SSp 4 bzw. ESp 1 bis ESp 4 die eventuell auftretenden Differenzen ausgeglichen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mit Pulsmodulation arbeitendes Übertragungssystem, bei dem mehrere Gruppen von Teilnehmerleitungen über eine Multiplexeinrichtung zu einem Zeitmultiplexbündel auf eine Übertragungsstrecke zusammengefaßt und am Bestimmungsort in die einzelnen Gruppen wieder aufgespalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß am Anfang der Übertragungsstrecke eine Bündelungseinrichtung vorgesehen ist, die für jede der Teilnehmerleitungen der Gruppen Speicher enthält, die nacheinander zyklisch nur hinsichtlich der Bitfolge aus den Teilnehmerleitungen unter Fortlassung der Synchronisationsbitfolgen der einzelnen Gruppen ausgelesen werden, und daß nach vorzugsweise jedem Auslesezyklus eine für alle Kanäle auf der Übertragungsstrecke gemeinsame Synchronisationsinformation und eine Stuffinginformation in die Bitfolge auf der Übertragungsstrecke eingefügt werden und am Ende der Übertragungsstrecke die Aufteilung des Zeitmultiplexbündels in der umgekehrten Reihenfolge vorgesehen ist, unter Einfügung von Synchronisationsbitfolgen für die einzelnen Teilnehmergruppen.

2. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bitrate von 48 kbit/s pro Teilnehmerleitung jeweils fünf Teilnehmerleitungen zu einer Gruppe zusammengefaßt sind und dieser Gruppe ein Synchronisierkanal von ebenfalls 48 kbit/s zugeordnet ist und daß zwei solcher Gruppen durch die Bündelungseinrichtung zu einer Pulsfolge mit einer Bitrate von 576 kbit/s zusammengefaßt sind, in der jeweils 480 kbit als Informationsbit und 96 kbit als Synchronisations- bzw. Stuffingbit dienen.

3. Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Bitrate von 48 kbit pro Teilnehmerleitung jeweils fünf Teilnehmerleitungen zu einer Gruppe zusammengefaßt sind und dieser Gruppe ein Synchronisierkanal von ebenfalls 48 kbit/s zugeordnet ist und daß vier solcher Gruppen durch die Bündelungseinrichtung zu einer Pulsfolge mit einer Bitrate von 1152 kbit/s zusammengefaßt sind, in der jeweils 960 kbit als Informationsbit und 96 kbit als Synchronisations- bzw. Stuffingbits dienen.

4. Übertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer Teilnehmergruppe auf der Sende- und der Empfangsseite ein Schlüsselgerät gemeinsam zugeordnet ist und daß für die Synchronisierung der einzelnen Schlüsselgeräte Informationen dienen, die über den gemeinsamen Synchronisations- bzw. Stuffing-Synchronisationskanal übertragen werden.

5. Übertragungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das einer Teilnehmergruppe gemeinsame Schlüsselgerät jeweils nur die aus den Teilnehmerleitungen stammenden Bitfolgen verschlüsselt bzw. entschlüsselt und die den Teilnehmerleitungen gemeinsame Synchronisierinformation unverschlüsselt passieren läßt