DE2346984B2 - Verfahren zur Übertragung von digitalen Informationen eines Zeitmultip lexfernmeldenetzes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von digitalen Informationen eines Zeitmultiplexfernmeldenetzes von digital arbeitenden Teilnehmerstationen über entsprechende Teilnehmeranschlußleitungen zu einem Teilnehmerkonzentrator.

Die Digitalisierung von Zeitmultiplexfernmeldenetzen bis zu den Teilnehmerstationen hin hat unter anderem den Vorteil des einfacheren Aufbaus der Teilnehmerkonzentratoren, durch die es ermöglicht ist, eine größere Anzahl von Teilnehmern an eine Endvermittlungsstelie anzuschließen, als für die Weiterübertragung auf Zeitmultiplexübertragungsleitungen Zeitkanäle zur Verfugung stehen.

Normalerweise sind im Gegensatz zur Übertragung in Zeitmultiplexfernmeldenetzen, in denen die Informationen in Form von pulsamplitudenmodulierten Impulsen auftreten, bei der Übertragung von digitalen Informationen Vierdrahtleitungen erforderlich. Das bedeutet aber, daß dem vorstehend erwähnten Vorteil der Digitalisierung der Teilnehmerstationen ein durch die notwendige vierdrähtige Ausführung der die Teilnehmerstationen mit dem Teilnehmerkonzentrator verbindenden Teilnehmeranschlußleitungen bedingter Mehraufwand gegenüberstehen würde.

Pulsamplitudenmodulierte Impulse eines Zeitmultiplexfernmeldenetzes können deswegen über Zweidrahtleitungen übertragen werden, weil bei einer gleichzeitigen Übertragung von Informationen in Hin- und Rückrichtung in Form eines Ladungsaustausches zwischen den in miteinander verbundenen Stationen enthaltenden Kondensatoren eine gegenseitige Beeinträchtigung dieser informationen nicht zu befürchten ist, was bei der Darstellung von Informationen mit Hilfe von Digitalwerten nicht gilL Trotzdem ist es auch bei der Übertragung von Pulsamplitudenmodulierten Impulsen eines Zeitmultiplexfernmeldesystems schon bekannt, die Übertragung in Hin- und in Rückrichtung zeitlich zu verschachteln. Bei einer bekannten Schaltungsanordnung zur Verbindung einer Vierdrahtleitpng mit einer Zweidrahtzeitmultiplexleitung (DT-AS 12 87 161) werden nämlich, um die Zeitmultiplexleitung nur für eine möglichst kurze Zeit in Anspruch nehmen zu müssen, die in den beiden Übertragungsrichtungen auf die Zeitmultiplexleitung zu gebenden Abtastproben jeweils halbiert und unmittelbar nacheinander übertragen. Um wieder Abtastproben der ursprünglichen Länge zu erhalten, sind in den Empfangszweigen der an die Zweidrahtzeitmultiplexleitung angeschlossenen Vierdrahtleitungen jeweils Impulsverlängerungsglieder eingefügt. Abgesehen davon, daß diese Impulsverlängerungsglieder einen schaltungstechnischen Mehraufwand darstellen, bedeutet die Verringerung der Impulsbreite der über die Zweidrahtleitung übertragenen Impulse eine Verschlechterung bezüglich der Dämpfungsund Verzerrungsverhältnisse, die, sofern es sich bei der Zeitmultiplexleitung um die Multiplexschiene einer Zeitmultiplexvermittlungsstelle handelt, wegen deren geringer Länge hingenommen werden können. Im Zusammenhang mit der Übertragung auf Teilnehmeranschlußleitungen zwischen einem Konzentrator und den Teilnehmerstationen, deren Länge unter Umständen bis zu 10 km betragen kann und im Zusammenhang mit der Impulslänge, die bei der Übertragung von digitalen Informationen üblich ist — die Bits eines Codewortes bei Pulscodenmodulation sind etwa nur halb so lang wie die Abtastproben bei Pulsamplitudenmodulation —, würde eine derartige Halbierung der Übertragungszeitspannen zu nicht vernachlässigbaren Verschlechterungen der Übertragungsqualität führen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Übertragung von digitalen Informationen eines Zeitmultiplexfernmeldenetzes auf den digital arbeitende Teilnehmerstationen mit einem Teilnehmerkonzentrator verbindenden Teilnehmeranschlußleitungen anzugeben, das es ermöglicht, die Teilnehmeranschlußleitungen zweidrähtig zu führen, und dabei so günstige Dämpfungs- und Verzerrungswerte zu erzielen, daß in diesem Zusammenhang zusätzliche Maßnahmen, wie z. B. Regeneratoren für die Teilnehmeranschlußleitungen nicht erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Informationsübertragungen auf zweidrähtigen Teilnehmeranschlußleitungen in beiden Übertragungsrichtungen in zeitlicher Verschachtelung abwechselnd und in Form von Informationsbits derart langer Zeitdauer erfolgen, da!i sie zusammen mit den Übertra-

gungslaufzeiten auf den Teilnehmeranschlußleitungen die der Übertragung auf den vom Teilnehmerkonzentrator abgehenden und bei diesem ankommenden Zeitmultiplexleitungen zugrunde liegenden Abtastzeitspannen oder eine Mehrzahl derselben bis auf eine für die Periode der in den Teilnehmerstationen den Bittakt bestimmenden Taktgeneratoren zugelassene Toleranzzeitspanr.e gegenüber der Periode des in der mit dem Teilnehmerkonzentrator verbundenen Endvermittlungsstelle, den Amtstakt bestimmenden Amtstaktgenerators nahezu völlig in Anspruch nehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt außer den vorstehend erwähnten Vorteilen noch den weiteren Vorteil mit sich, daß als Taktgenerator in den Teilnehmerstationen ein Generator relativ geringer Güte verwendet werden kann, der nicht mit dem Amtstaktgenerator synchronisiert zu sein braucht.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im Falle einer Delta-Modulation der Informationen die Informationsbits als Bestandteil von Bitgruppen übertragen, die mehrere zum selben Informationszeitkanal gehörenden Informationsabtastwerten entsprechende Informtaionsbits in direkter zeitlicher Aufeinanderfolge umfassen und deren Wechsel für die beiden Übertragungsrichtungen jeweils innerhalb einer entsprechenden Mehrzahl von Abtastzeitspannen erfolgt. Auf diese Weise ist es möglich, auch im Falle einer Deltamodulation der Informationen das erfindungsgemäße Verfahren anwenden zu können, ohne daß wegen der Übertragungslaufzeiten gegenüber den Verhältnissen bei Pulscodemodulation Beschränkungen bezüglich der Länge der Teilnehmeranschlußleitungen in Kauf genommen werden müßten.

Gemäß einer noch anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Informationsbits in Form von gegenüber einem Bezugspotential positiven und negativen Potentialwerten übertragen. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß es sich erübrigt, den Anfang der Codeworte durch ein zusätzliches Signalbit kennzeichnen zu müssen.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von zwei Figuren näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Zeitgabel, wie sie bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Übergang von der zweidrähtigen Teilnehmeranschlußleitungen zu einer Vierdrahtleitung des Konzentrator erforderlich ist;

F i g. 2 zeigt ein Zeitdiagramm, durch das die zeitlichen Verhältnisse bei der Übertragung von Informationen auf der zweidrähtigen Teilnehmeranschlußleitung veranschaulicht sind.

Bei der Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird davon ausgegangen, daß es sich bei den zu übertragenden Fernmeldeinformationen um pulscodemodulierte Informationen handelt, die durch Codeworte von jeweils 8 Bits dargestellt sind, die sich in einem Zyklus von 125 us wiederholen. Die Bitrate bei der Übertragung auf den PCM-Zeitmultiplexleitungen eines derartigen Fernmeldenetzes beträgt also 2,048 Mbit/s. Ein im Empfangsadernpaar VE der Vierdrahtleitung eines Teilnehmerkonzentrators liegender Schalter ArE, s. F i g. 1, wird dementsprechend mit einer Schaltfrequenz von 2,048 MHz betätigt. Über diesen Schalter gelangen die Informationsteile in ein Register 5, das bezüglich der zweidrähtigen Teilnehmeranschlußleitung ZaIs Senderegister zu betrachten ist und in dem 8 Bit, also ein PCM-Wort gespeichert werden Von diesem Senderegister 5 aus werden die Informationsteile über den Schalter JkZs an den Leistungstreiberverstärker L und von dort aus auf die Zweidrahtleitung Z gegeben. Der Schalter kZs wird mit wesentlich kleinerer Frequenz als der Schalter ArVe betätigt, nämlich beispielsweise mit 256 kHz. Wie der Vergleich der Zeilen a) und e) der F i g. 2 zeigt, haben die Informationsbits, die auf die Zweidrahtleitung gegeben werden (Zeile a), demnach eine wesentlich größere Zeitdauer als die auf PCM-Zeitmultiplexleitungen beim Teilnehmerkonzentrator ankommenden Informationsbits (Zeile e).

Wie ein Vergleich der Zeilen a) und b) der F i g. 2 zeigt, kommen die auf die Zweidrahtleitung gegebenen Informationsteile nach der Laufzeit L bei der an die zweidrähtige Teilnehmeranschlußleitung angeschlossenen Teilnehmerstation an. Direkt im Anschluß an den vollständigen Empfang dieser Information wird von der Teünehmerstatiori aus eine Information in Gegenrichtung ausgesendet, wobei die Informationsbits ebenfalls eine der Übertragungsfrequenz von 256 kHz entsprechende Impulsbreite aufweisen, s. Zeile c) der F i g. 2. Auch hier wird wieder eine Laufzeit L bis zum Erreichen des Konzentrator benötigt, s. die Zeilen ς) und d) der F i g. 2. Über den Schalter ArZe gelangen diese Informationen in das Empfangsregister E des Konzentrators, das ebenfalls PCM-Worte von 8 Bit zu speichern vermag. Senderegister S und Empfangsregister E können beispielsweise gemäß der US-PS 32 58 696 aufgebaut sein.

Wie die F i g. 2 zeigt, vergeht jeweils vom Aussenden eines lnformationstcils auf die Zweidrahtleitung Z(Zei-Ie a^bis zum Empfang des von der Teilnehmerstation in Gegenrichtung gesendeten Informationsteils (Zeile d) eine Pulsrahmendauer von 125 us bis auf die Zeitspanne T, die durch Zwischenspeicherung im Empfangsregister E überbrückt werden muß, bis durch Betätigung des Schalters kVs die Informationsteile über das Adernpaar VS vom Konzentrator aus auf eine PCM-Zeitmultiplexleitung gelangen. Die Wahl der Breiie der auf der Zweidrahtleitung übertragenen Informationsbits ist dabei derart gewählt, daß einerseits ein Pulsrahmen möglichst weitgehend für diese Übertragungen ausgenutzt wird, daß andererseits über die verbleibende Zeitspanne Tnicht kleiner als die zugelassene Toleranzzeitspanne zwischen der Periode der in den Teilnehmerstationen den Bittakt bestimmenden Taktgeneratoren und der Periode des in der mit dem Teilnehmerkonzentrator verbundenen Endvermittlungsstelle den Amtstakt bestimmenden Amtstaktgenerators ist. Damit aber sind bezüglich der Dämpfung und Verzerrung der auf der Zweidrahtleitung Z übertragenen Impulse, bei Zulässigkeit eines Taktgenerators geringer Güte in den Teilnehmerstationen, bestmögliche Verhältnisse erzielt.

Wie vorstehend schon angedeutet, werden die Informationsbits in Form von gegenüber einem Bezugspotential positiven und negativen Potentialwerten übertragen. Auf diese Weise ist es möglich, auf die Übertragung eines zusätzlichen Bits zur Kennzeichnung des jeweiligen Wortanfangs zu verzichten. Zum Erkennen von auf der Zweidrahtanschlußleitung Z beim Konzentrator ankommenden PCM-Worten ist in diesem Falle ein Komparator vorgesehen. Dieser ist beim dargestell-

⁶S ten Ausführungsbeispiel mit Hilfe von zwei Operationsverstärkern 01 und Ol realisiert, bei denen der nichtinvertierende Eingang des Operationsverstärkers 01 mit dem einen Anschluß der primärseitigen Wicklung

des Übertragers t/und der negierende Eingang des anderen Operationsverstärkers O 2 mit dem anderen Anschluß dieser Primärwicklung verbunden ist. Die jeweils anderen Eingänge der beiden Operationsverstärker sind auf ein Bezugspotential gelegt, indem sie gemeinsam mit einem einstellbi. en Widerstand Re verbunden sind, der andererseits an Erde liegt. Der Ausgang des Operationsverstärkers 01 ist über den Schalter kZe mit dem Empfangsregister E verbunden, andererseits an den einen Eingang des ODER-Gliedes Od angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Steuereingang des erwähnten Schalters kZe verbunden ist. Der Ausgang des anderen Operationsverstärkers O 2 ist an den anderen Eingang des ODER-Gliedes Od angeschlossen. Die Verwendung von zwei Operationsverstärkern als Komparator ist beispielsweise auch in dem Buch »Electronic Circuits Manual« von John Markus, Mc Graw-Hill Book Company, 1971 beschrieben. Dort sind auch Angaben über die Art der verwendeten Operationsverstärker gemacht.

Wird nun über die zweidrähtige Teilnehmeranschlußleitung Z ein PCM-Wort angeliefert, dessen erstes Bit eine dem Binärwert L entsprechende Halbschwingung ist, dann wird am Ausgang des Operationsverstärkers O 1 ein entsprechendes positives Potential abgegeben, das, da dieses gleichzeitig über das ODER-Glied Od an den Steuereingang des Schalters kZe gelangt, über diesen Schalter an das Empfangsregister £ weitergegeben wird. Handelt es sich bei dem ankommenden Bit dagegen um eine den Binärwert 0 repräsentierende Halbschwingung, dann wird am Ausgang des Operationsverstärkers 01 ein diesem Binärwert 0 entsprechendes Potential abgegeben. In diesem Fall wird der Schalter JtZe durch den am Ausgang des Operationsverstärkers O2 auftretenden und über das ODER-Glied Od an den Steuereingang dieses Schalters gelangende Potenlialwert angesteuert, so daß dieses Bit ebenfalls in das Empfangsregister E gelangen kann In Pausen zwischen zwei auf der zweidrähtigen Teil· nehmeranschlußleitung ankommenden PCM-Worten wenn die Adern der Leitung auf Bezugspotential liegei bleibt der Schalter ArZe nicht leitend, es ist also der den" Binärwert 0 entsprechende Potentialzustand von derr Potentialzustand während Übertragungspausen eindeutig unterscheidbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Übertragung von digitalen informationen eines Zeitmultiplexfernmeldenetzes von digital arbeitenden Teilnehmerstationen über entsprechende Teilnehmeranschlußleitungen zu einem Teilnehmerkonzentrator, dadurch gekennzeichne)., daß die Informationsübertrag'ingen auf zweidrähtigen Teilnehmeranschlußleitungen (Z) in beiden Übertragungsrichtungen in zeitlicher Verschachtelung abwechselnd und in Form von Informationsbits derart langer Zeitdauer erfolgen, daß sie zusammen mit den Überlxagungslaufzeiten auf den Teilnehmeranschlußleitungen (Z). die der Übertragung auf den am Teilnehmerkonzentrator abgehenden und bei diesem ankommenden Zeitmultiplexleitungen (VE, VS) zugrundeliegenden Abtastzeitspannen oder eine Mehrzahl derselben bis au^f eine für die Periode der in den Teilnehmerstationen den Bittakt bestimmenden Taktgeneratoren zugelassene Toleranzzeitspanne (T) gegenüber der Periode des in der mit dem Teilnehmerkonzentrator verbundenen Endvermittlungsstelle den Amtstakt bestimmenden Amtstaktgenerator nahezu völlig in Anspruch nehmen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsbits Bestandteile von Pulscodeworten sind, die sich für die beiden Übertragungsrichtungen innerhalb eines jeden Abtastpulsrahmens abwechseln.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsbits Deltamodulationsbits sind, und als Bestandteil von Bitgruppen übertragen werden, die mehreren zum selben Informationszeitkanal gehörenden Inforrnationsabtastwerten entsprechende Informationsbits in direkter zeitlicher Aufeinanderfolge umfassen, und deren Wechsel für die beiden Übertragungsrichtungen jeweils innerhalb einer entsprechenden Mehrzahl von Abtastzeitspannen erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationsbits in Form von gegenüber einem Bezugspotential positiven und negativen Potentialwerten übertragen werden.