DE2356680A1

DE2356680A1 - Digitale zeitmultiplex-schalteinrichtung

Info

Publication number: DE2356680A1
Application number: DE2356680A
Authority: DE
Inventors: Geisler Trevor Ross Doncaster; Keith Harwood; John Charles Platts; Christopher Gerald Sheahan
Original assignee: LM Ericsson Pty Ltd
Current assignee: Ericsson Australia Pty Ltd
Priority date: 1972-11-13
Filing date: 1973-11-13
Publication date: 1974-05-22
Also published as: CA997071A; GB1446609A; FR2206629A1; GB1446610A; DE2356626A1; FR2206641A1; BE807271A; FR2207611A5; GB1446608A; NL7315532A; US4060797A; US3965457A; NL7315531A; BE807269A; JPS4996606A; AU482164B2; CA1041671A; DE2356652A1; CA1000393A; AU6241073A

Description

L M ERICSSON PTY. LTD. Broadmeadows, Victoria/Australien

Mgitale Zeitmultiplex-Schalteinrichtung

Die Erfindung betrifft eine digitale Zeitmultiplex-Schalteinrichtung, die "beispielsweise für ein digitales Telefonsystem geeignet ist.

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Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer digitalen Schalteinrichtung, die während eines bestimmten Zeitfensters einer Folge einen von mehreren Dateneinlässen auf einen von mehreren Datenauslässen schalten kann. Diese Schalteinrichtung soll weniger kompliziert und dadurch auch weniger aufwendig als bekannte Geräte sein·

Die Erfindung ist besonders in PABX-Telefonsystemen einsetzbar und verringert dort die komplexe Steuerung und das zugehörige Programm, das die Einrichtungen eines modernen PABX-Telefonsystems erfordern.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine digitale Zeit-Multiplex-Schalteinrichtung mit einem digitalen Schalter, der während eines bestimmten Zeitfensters einer Folge einen von.mehreren digitalen Dateneinlässen mit einem von mehreren digitalen Datenauslässen verbindet. Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung ist gekennzeichnet durch einen Schaltspeicher mit einer Speicherstelle für jeden Auslaß, zur Lieferung einer Einlaßadresse während des Zeitfensters, durch Mittel zur Lieferung einer Auslaßadresse, während des Zeitfensters am Schalter und am Speicher, zur Herstellung der Verbindung durch Abgabe dieser bestimmten Einlaßadresse während des Zeitfensters an den Schalter, und durch Mittel zur Funktionsüberwachung der Ein- und Auslässe.

Die ausführlichere Erläuterung der Erfindung erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Darin zeigt:

Figur 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung

Figur 2 ein etwas detaillierteres Blockschaltbild der Ausführungsform ¹ nach Fig. 1 und ·

Figur 3 den zeitlichen Ablauf bzw. das Timing in verschiedenen Teilen dieser Ausführungsform·

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Das gezeigte Ausfiihrungsbe.ispiel bezieht sich auf ein synchrones und digitales .PABX-.Tel.efonsystem« . , _{r :} . ,.·..-

Die Einrichtung nach Fig» 1 umfaßt einen Schalter mit einem Einlaßmultiplexer 11 und einem Auslaßmultiplexer 14· Der Einlaßmultiplexer 11 erhält digitale Daten von Nebenstellentelephonapparaten 12 und anderen 'digitalen;Signalquellen, bei jedem Zyklus, einmal, und gibt diese Daten nach dem Zeit*Multiplexverfahren auf eine einzige Hauptleitung 13· Die Telephonapparate 12 arbeiten vollständig digital, d· h. sowohl die Sprechfrequenzen als auch die Signale werden in Form synchroner und digitaler Daten übertragen·

Ein Schältspeicher bzw, -Gedächtnis in Form eines beliebig zugänglichen ,Arbeitsspeichers .15 (random access memory RAM) und ein Zähler 16 stellen über den Schalter eine Verbindung her. Der Zähler 16 geht in jedem Zyklus schrittweise über, die Auslaßadressen und entsprechend wird jeder Auslaß des Demultiplexers 14 während eines zugeordneten Zeitfensters in jedem Zyklus mit ;der Hauptleitung 13 verbunden. Gleichzeitig adressiert der Zähler 16 nacheinander die Wörter des RAM 15· Wenn ein bestimmtes Wort des RAM eine Einlaßadresse enthält, kann diese Adresse während dieses bestimmten Zeitfensters auf den Multiplexer 11 gegeben werden, wodurch der Einlaß auf die Hauptleitung 13 geschältet wird·

Die Erläuterung der Arbeitsweise des Schalters erfolgt unter Bezugnahme auf Fig· 3.Vom Grundtakt 131 des Systems werden Impulse 132 zur Schrittschältung des Zählers 16 abgeleitet, der gemäß 133 von O auf 31 zählt. Der Schalter ist gemäß 134 in einer Hälfte jedes Zeitfensters nach 132 betätigt· Während dieser Zeit ist der Zählerausgang mit dem Schalt'demultiplexer I4 verbunden, der die Hauptleitung 13 mit dem durch den Zähler 16 adressierten Ausgang verbindet. Gleichzeitig geht der Zählerausgang zum RAM 15 und adressiert eine Speicherstelle, die die Einlaßzahl ent-

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hält, die mit diesem Ausgang zu verbinden ist· Während den Seiten 135, 136, 137 und 138 ist die Hauptleitung 13 mit den Ausläßen O, 1, 2 bzw. 3 verbunden. Außerdem ist die Zeit gezeigt, in der die erforderliche Einlaßadresse vom RAM 15 dem Einlaßmultiplexer zugeführt wird, damit di'e Daten von diesem Einlaß mit der Hauptleitung _ 13 verbunden werden. Ein typischer Datenverlauf 139 eines typischen Einlasses geht im Takt auf einen Speicher bzw, ein Gedächtnis für 1 Bit am (nicht gezeigten) Sohaltereinlaß, in der Zählerzeit O. Diese Daten können dann über den Schalter auf jeden Auslaß, beispielsweise auch auf den Auslaß 1 gegeben werden. Der typische Datenausgang des Schalters zum Kanal 1 ist bei I40 dargestellt. Dieser Ausgang wird in einen (nicht gezeigten) Speicher für 1 Bit getaktet, das einen Teil des Demultiplexers 14 bildet, so daß man den Ausgang 14I erhält, der dann wMer mit der Datengeschwindigkeit des Systems synchronisiert wird, indem man ihn in ein (nicht gezeigtes) zweites Gedächtnis für 1 Bit zu der Zählerzeit O taktet, sodaß man den Ausgangsverlauf 142 erhält.

Zur Herstellung einer Verbindung über den Schalter wird dann die Adresse des Anrufers A im RAM I5 in die dem angerufenen Teilnehmer B zugeordnete Speicherstelle adressiert. Diese Verbindung ist in Simplexform dargestellt, das heißt für eine Duplexverbindung muß man auch die Adresse von B im RAM 15 in die Speicherstelle von A einschreiben. Wenn also der Zähler 16 zur Adresse des Auslasses B schaltet, geht diese Adresse zum Demultiplexer 14 und verbindet den Auslaß B mit der Hauptleitung. Gleichzeitig adressiert der Zähler die Speicherstelle von B in RAM 15, wodurch die Adresse von A zum Multiplexer 11 gegeben wird. Dadurch wird gleichzeitig, wenn der AuslaßBJmit der Hauptleitung 15 verbunden ist, der Einlaß A mit der Hauptleitung 13 verbunden, so daß die gewünschte Verbindung zustandegekommen isto Ebenso gibt RAM 15, wenn der Zähler 16 auf den Auslaß A schaltet, die Adresse von B auf den Multiplexer und der Eingang B ist mit der Hauptleitung verbunden.

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Die Steuerung des Systems erfolgt durch einen Steuerungs- oder Zentral-Prozeßrechner 17» der wiederum einen Kodeempfänger 18 mit Einlassen Verbindet. Der Prozeßrechner 17 erhält Informationen vom Kodeempfänger 18, zur kontinuierlichen Aufdatierung des Systems, beispielsweise durch Einschreiben neuer Adressen in BAM 15« Der Kodeempfänger 18 überwacht nacheinander die Einlasse, entweder indem er entweder direkt mit der Hauptleitung 13 verbunden wird oder indem er, wie im Ausführungsbeispiel, mit dem Demultiplexer 14 in Verbindung steht· Der Kodeempfänger 18 erfaßt die an den Einlassen vorhandenen Kode· Er ist mit einem bestimmten Einlaß verbunden, der vom Steuerungsprozeßrechner 17 überwacht wird und steht mit diesem Einlaß so lange in Verbindung, bis er genügend Datenbits erhalten hat, um die Stellung dieser bestimmten Nebenstelle entscheiden zu können. Durch digitale Signalgabe ist die Ermittlung der Stellung innerhalb sehr kurzer Zeit möglich, so daß der Kodeempfänger 18 im Zeitmultiplexverfahren an den Einlassen liegen kann· Man benötigt somit keine weiteren Kodeempfänger und spart entsprechend komplizierte Einrichtungen ein. Der Kodeempfänger 18 arbeitet nach dem Prinzip, daß er jedes Datenbit, das in Serienform als geringstwertiges Bit der Adresse ankommt, für ein Mikroprogramm verwendet, gespeichert in einen Auslese- oder Festprogrammspeicher (read only memory EOM) der die anderen Adressenbits liefert, so daß das Programm über eine Folge von Adressen geschältet wird, die von der Folge der einkommenden Datenbits abhängen. Für ein Programm, das bei einer bestimmten Adresse endet, muß der Kodeempfänger 18 die in K_ode erhalten, der allein bewirkt, daß das Programm an dieser Adresse ankommtf ein geeigneter Kodeempfänger ist Gegenstand der vom gleichen Anmelder am gleichen Tag eingereichten Patentanmeldung ..«"Kodedetektor"·

Bei der Erfassung und Dekodierung eines Kodes einer bestimmten Nebenstelle hält der Kodeempfänger 18 an und gibt dem Prozeßrechner den Stand durch 2 Bits an, die den Zustand dieses Einlaßtelephons beschreiben (abgenommen,.aufgelegt oder senden eines Kodes), wobei 4 Bits den gesendeten Kode binär repräsentieren.

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Der Rechner 17 verwendet dann die "beiden Bits und den Inhalt der Speicherstellen der Nebenstellen im RAM 15 um zu entscheiden, ob die Nebenstelle ihren Stand verändert hat, was die Einleitung einer dieser Änderung des Standes entsprechenden Programmfolge durch den Prozeßrechner erfordert·

In Pig· 2 ist das System nach ¥±g» 1 in einem detaillierteren Blockschaltbild gezeigt. Man erkennt die Einlasse 21 und die Auslässe Der Einlaßmultiplexer 11 besitzt 32 Eingänge, was 23 Nebenstelleneinlässe ermöglicht, 6 Anschlußeinlässe des Systems als Interface zu einem äußeren Telephonsystem und 2 Einlasse für Arbeitston,

Der übrige Einlaß dient als 0- oder Rückstelleinlaß und kann zur Meldung oder für andere Zweofce verwendet werden. Die Auslässe 22 umfassen die 23 Nebenstellen, die 6 Anschlüsse, den Kodeempfänger und die einen Auslaß freilassende Rückstellung,

Der Demultiplexer 14 umfaßt vor allem ein getrenntes D-rFlipflop für jeden der 32 Schalterauslässe· Die Hauptleitung 13 ist mit dem Eingang D sämtlicher Flipflops verbundene Ein Taktimpuls geht im Demultiplexverfahren sukzessive auf den Takteingang jedes Flipflops und bewirkt einen Abtast- oder Austastimpuls zur Verriegelung der auf der Hauptleitung 13 auftretenden Daten in den entsprechenden Flipflops. Der Demultiplexer 14 wird vom Zähler 16 adressiert, der nacheinander über die Auslaßadressen schaltet. Beim Ausführungsbeispiel sind die digitalen Daten der Telephone mit 64 K-Bits/Sek, deltamoduliert, so daß die Hauptleitung 13 mit einer Frequenz 2,048 MHz (32x64 KHz) getaktet wird. Der Takt und die Adresse des Zählers 16 zum Demultiplexer laufen somit mit 2,048 MHz. In die Telephone sind A/D-Wandler eingebaut und die Kode werden direkt als digitale Bitströme erzeugt, unter Verwendung einer normalen Druckknopfmatrix, die einen digitalen Kode erzeugt»

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Verschiedene Töne ^können durch einen Toneinsetzer 19 direkt auf die Hauptleitung gegeben werden. Der Toneinsetzer 19 eignet .sich zum Einsetzen des Ringtones,_: des Tones für nicht erreichbare iiummern . (NU), des Ruhetones, eines Ruf tones der Vermittlung und eines· Wiederrufiones für eine ausgewählte Nebenstelle, soweit dies erforderlich ist.. Der Besetztton und der Wählton werden an zwei Eingängen des, »Multiplexers 11 eingesetzt. ...

Die im EABX verwendeten Töne werden durch, konventionelle Mittel nicht erzeugt, d.h. analoge Generatoren und digitale Kodierung, sondern durch direkte, digitale Simulation. Die Töne werden durch selektive Kombination von Unterharmonischen der Datenfrequenz von 64 KHz erzeugt und bilden digitale Kode, die beim Dekodieren durch die digitalen Deltadekodier er sowie die gewünschten Signal- bzw. Ruf töne klingen. Auf diese Weise kann man.jeden hörbaren Ton erzeugen.und jede gewünschte Modulation des Tones. Außerdem kann man eine Kombination von Tönen in die Signalgabe einführen. Die Töne werden in einem.(nicht gezeigten) Tongenerator erzeugt und werden auf den Toneinsetzer 19 oder den Multiplexer 11 gegeben.

Ein Merkmal dieser Ausführungsform ist der minimale Bedarf an Schaltungsmitteln zur Datenspeicherung. Dadurch verringert sich die Anzahl der Teile, die Anzahl der Speicherstellen, in die Daten einzugeben sind, und die Gatterschaltung der zu übertragenden D_aten, was wiederum den Adressierbedarf des Prozeßrechners für die Steuerung reduziert.

Der RAM I5 arbeitet mit 32 Wörtern, wobei jedes Wort gemäß Fig. 2, in 3 Teile M , M-. und M^ unterteilt ist. M_? um-faßt 5 Bits und liefert die Adresse auf einem der 32 Einlasse zum Multiplexer 11. Für einen Rückfrageruf, während ein Anschlußruf aufrechterhalten wird, muß eine zusätzliche Adresse gespeichert werden. Das bedeutet, daß die Anschlußadresse zu speichern ist und daß außerdem die Adresse des anderen Teilnehmers während des Rückfragerufes ebenfalls gespeichert

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werden muß« Dazu ist normalerweise wieder ein zusätzlicher Speicher mit 5 Bits erforderlich. Gemäß dieser Ausführungsform wird jedoch die zusätzliche Information durch einen Speicher mit 3 Bits gespeichert Die 6 Anschlüsse sind so angeordnet, daß ihre binären Adressen sämtlich zwei gemeinsame Bits aufweisen, z.B. 01101, 01110, 01111, 11100, 11101, und 11110. Das zweite und dritte Bit sind in jeder Adresse gleich und werden den Bits aus M_T außen in der Schalterlogik 20 hinzugefügt. Zur Speicherung dreier Bits in M_T sind somit für einen Anschluß lediglich 3 Bits zu speichern, d.h. 001, 010, 011, 100, 101, 110.

Die Daten aus M_T bezeichnen erst dann die Einlaßadresse des Anschlusses, wenn zwei zusätzliche Bits der Logikeinheit 20 hinzugefügt werden. Der Adressenmodifizierer M„ umfaßt-2 Bits. Die 2 Bits in R^ "sagen" der Logikeinheit 20, daß M_T oder M_T auf den Schalter zu geben ist,

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daß M_T zu sperren ist oder daß stattdessen der Rufton zu senden ist. Durch Anordnung des Schaltspeichers 15 auf diese Weise und durch den Besetztton und den Wählton als Einlasse für den Schalter, während die übrigen Töne direkt auf die Hauptleitung 13 gegeben werden, wird das System vereinfacht, indem sich die Größe des Schaltspeichers beträchtlich reduziert, bzw. indem man die Verwendung eines zusätzlichen Speichers für weitere Information vermeidet. Entsprechend wird der Prozeßrechner der Steuerung und das zugehörige Programm vereinfacht.

Ein Bit in RAM dient als Markierbit E„ für das zweistellige Wählen l>ei der Ausführungsform. Beim zweistelligen Wählen geht die erste Ziffer nach M_T und der Prozeßrechner 17 maoht beim Empfang der zweiten Ziffer eine partielle Analyse dieser Ziffern und rekombiniert dann die Bits unter Verwendung einiger Gatter, wobei eine Einlaßadresse, entsteht, die dem im PABX verwendeten Einlaßzuordnungsschema entspricht.

Während des Wählens sind die Bits M^ von BAM in Zeitfenster der wählenden Nebenstelle gesperrt, so daß der Ruheton direkt auf die

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Hauptleitung geht. Die Bits fL·. von RAM bleiben in diesem Zustand solange, bis eine "vollständige Zahl gewählt ist.

Ein ankommender Anschluß J für den Schalter wird mit einer bestimmten Nebenstelle A verbunden, in^dem die Adresse der Nebenstelle A in M_T in das Wortfenster geschrieben wird, das dem Anschluß zugeordnet ist, so daß, wenn der Zähler 16 den Anschlußauslaß des Demultiplexers adressiert, die Adresse der Nebenstelle A auf den Multiplexer 11 gegeben wird. Die Bits M.. dieses bestimmten Fensters von RAM 15 "sagen" der Schalterlogik 20, daß der Inhalt von M^ auf den Schalter zu geben ist. Auf ähnliche Weise wird die Anschlußadresse in zusammengefaßter Form in M_T von RAM 15 in dem Wortfenster eingelesen, das der Nebenstelle A zugeordnet ist, so daß, wenn der Zähler 16 den Auslaß der Nebenstelle A am Demultiplexer 14 adressiert, die Anschlußadresse von M_T über die Schaltlogikeinheit 20 auf den Multiplexer 11 gegeben wird, wo die 2 zusätzlichen Adressenbits zugefügt werden. Die Adressenmodifizierbits M„ in diesem Fenster gewährleisten, daß M₁. und nicht M_x verwendet wird_e

Wenn die Nebenstelle A rückfragt, muß der Ruheton auf den Anschluß und der Wählton auf A gegeben werden. Hierzu gehen die Adressenmodifizierbits in dem entsprechenden Anschlußfenster RAM 15 aus dem vorherigen Zustand,, der M_x bedeutete, in einen Sperrzustand. Die Schalterlogikeinheit 20 erfaßt den Sperrzustand und verbindet den Ruheton direkt mit der Hauptleitung, zur Übertragung zum Anschluß in dem entsprechenden Zeitfenster. Zur Übertragung des Wähltones zur Nebenstelle A wird die Einlaßadresse des Wähltones in die Speicherstelle der Nebenstelle A in RAM 15 in den Teil M_T des Wortes eingesetzt und die Modifizierbits dieses Wortes werden in den Zustand zur Verwendung von M umgeändert. Nach dem Wählen der angerufenen Nebenstelle B geht der Rufton zur Nebenstelle A, in dem die,Bits M^ in der Speicherstelle für die Nebenstelle A von RAM 15 in den Zustand zum Einfügen des Ruftones übergehen. Die Schalterlogikeinheit 20 bewirkt, daß der Toneinsetzer 19 den Rufton direkt auf die Hauptleitung gibt. Der Rufton

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geht außerdem zur Nebenstelle B. Ebenso wird die Adresse des Wählton einlasses auf die Adresse von B geändert, nachdem die Nebenstelle gewählt ist. Die Adresse der Nebenstelle A wird in die Speicherstelle der Nebenstelle B von RAM 15 wie bei einem normalen Nebenstellen-Nebenstellen-Anruf eingespeichert.

Nach Beendigung der Rückfrage gibt A ein Kode auf den Kodeempfanger 18, wodurch der Prozeßrechner 17 den RAM 15 in den ursprünglichen Anschlußzustand zur Nebenstelle A zurückführt. Den Besetztton erhält man durch Einsetzen der Einlaßadresse des Besetzttones in M_T des RAM-Fensters des anrufenden Teilnehmers.

Zum Einsetzen der übrigen Töne in die Hauptleitung am Toneinsetzer 19 wird das Adressieren verwickelter."-Es sind keine Speicherbits mehr im RAM 15 und deshalb läßt sich die Verwendung eines weiteren Speichers vermeiden. Z.B. schreibt der Prozeßrechner 17 zum Einfügen des Tones NU' die Adresse eines der Anschlußanlässe in MI des RAM-Wortes der anrufenden Nebenstelle und fügt den Zustand zur Verwendung von M in VL· ein. Die Schalterlogikeinheit 20 erkennt diese unmögliche Bedingung und bewirkt, daß der Toneinsetzer 19 den Ton NTT auf die. Hauptleitung gibt. Ebenso wird zur Verbindung des Ruftones mit einer angerufenen Nebenstelle die Bedingung zur Verwendung von ML durch den Prozeßrechner

17 in M_M von RAM im Zeitfenster der angerufenen Nebenstelle eingelesen. Bei lehrem M erkennt die Sohalterlogik 20 die unmögliche Bedingung

und bewirkt, daß der Toneinsetzer 19 den Rufton auf die Hauptleitung 13 gibt. Bei aufgelegtem Hörer der angerufenen Nebenstelle wird der Rufton verstärkt und dem Hörermikrofon zugeführt, zur Erzeugung eines simulierten und hörbaren Ruftones. Der verstärkte Ton kann anstatt auf das Mikrophon auch auf die Hörmuschel gegeben werden, was jedoch dann nicht zweckmäßig ist, wenn eine Person den Druckknopfschalter für aufgelegten Hörer niederdrückt und sich dabei die Hörmuschel an das Ohr hält, da in diesem Fall diese Person den ganzen Ton direkt am Ohr hören würde.

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Der Ruf ton der Vermittlung ist ein digitaler Kode, der in die Sprechdaten zum Telephonapparat der Vermittlung eingefügt wird, zum effektiven Mischen, oder Überlagern eines Tones mit den Sprechdaten, um dadurch der Vermittlung anzuzeigen, daß ein ankommender Buf wartet. Der Ton wird auf die Hauptleitung durGh den Toneinsetzer gegeben, eingeleitet durch einen zusätzlichen (nicht gezeigten) -Block, der von RAH 15 gesteuert wird. Bei aufgelegtem Telefonapparat der Vermittlung wird der Ton verstärkt und auf das Mikrophon des Hörers gegeben, wo er einen simulierten und hörbaren Rufton erzeugt.

Töne und Meldungen für den Schalter müssen in digitaler Form vorliegen und können deshalb aus einem analogen Signal erzeugt und durch einen Analog-Digital-Wandler umgewandelt oder direkt in digitaler Form durch geeignete Zähler oder Schieberegister erzeugt werden; durch geeignete Gatter pder Voreinstellung oder zusätzliche ROM.

Das Ausführungsbeispxel zeichnet sich weiter dadurch aus, daß der Schaltspeicher im Zeitmultiplexverfahren mit dem Schalter und dem Prozeßrechner arbeitet. Der Prozeßrechner 17 muß jedem Einlaß periodisch kontrollieren, um eine Zustandsänderung zu erfassen und das entsprechende Programm einleiten zu können* Hierzu könnte man einen zusätzlichen Speicher im Prozeßrechner oder an anderer Stelle vorsehen, zur Speicherung der Information, die von diesem Zustand jedes Einlasses her führt. Da jedoch RAM zur Speicherung eines Anrufes dient, hat es sich als zweckmäßig erwiesen,-den Prozeßrechner 17 zeitlich abwechselnd mit dem RAM 15 arbeiten zu lassen, wozu das System ein RAM-Adressenregister 25 und einen Akkumulator 24 vorsieht,, Das RAM-Adressenregister 25 speichert die Adresse des Wortfensters, die vom Prozeßrechner 17 zu beobachten ist. Das Register 25 wird deshalb mit der doppelten Taktfrequenz dex Hauptleitung 15, d.h. mit 4>O96 MHz, geschaltet. Ebenso speichert das Register 25 die Adresse vom Zähler 16 für RAM Deshalb"erhält während einer Taktperiode der Hauptleitung 15 RAM eine Adresse vom Zähler für eine Periodenhälfte und eine Adresse vom . Prozeßrechner 17 für die andere Periodenhälfte. Da der Prozeßrechner

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mit erheblich geringerer Geschwindigkeit arbeitet als die Hauptleitung 13» muß die zur Verwendung durch den Prozeßrechner zu speichernde Information aus RAM 15 in den Akkumulator 24 gelesen werden. Der Prozeßrechner 17 kann dann bei Bedarf die Information im Akkumulator 24 verarbeiten.

Ein weiteres Merkmal dieser Ausführungsform bezieht sich auf das Dekodieren der Information aus dem Akkumulator 24 zur Verwendung durch den Prozeßrechner 17· Diese Dekodierung wird durch die Organisation von RAM 14 erheblich vereinfacht, die nicht nur die gesamte Anzahl der Bits auf ein Minimum bringt, sondern auch die zum Dekodieren der Daten in RAM 15 erforderlichen Teile. Dadurch wird auch der Umfang der erforderlichen Information, der sogenannten "Software" erheblich reduziert. Eine einfache Methode zum Dekodieren der Information im Akkumulator 24 sieht eine Adresse mit 8 Bits zur Bestimmung eines Eingangspunktes in das Programm des Prozeßrechners 17 vor, anstelle einer Adresse mit■11 Bits im Akkumulator 24· Da der Prozeßrechner lediglich wissen muß, welche Verbindungsart gegenwärtig im RAM ist, aber keine Angaben über die jeweilige Nebenstelle oder die tatsächliche Nummer anderer Einlasse benötigt, sind nur 2 Bits auf M. erforderlich. Da man ferner nur wissen muß, ob ein Anschluß betroffen ist oder nicht, wird aus M. lediglich 1 Bit benötigt. Die anderen

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5 Bits für die 8 Bit zum Prozeßrechner 17 umfassen die 2 Bits M

m das Bit E„. und 2 Bits aus dem Kodeempfänger 18, die den Zustand des jeweils abgefragten Einlasses spezifizieren (3 Z stände oder Bedingungen) oder anzeigen, daß der Kodeempfänger 18 immer noch beim Abfragen oder Abtasten ist. Dieses Dekodieren erfolgt durch eine einfache Gatteranordnung. Außerdem geben die beiden Bits aus M. an, daß der fragliche Einlaß entweder ein Besetztton, ein Wählton, eine Rückstellung oder eine Nebenstelle ist. Das eine Bit aus M.

J spezifiziert das Vorhandensein eines Anschlusses und die drei übrigen Bits erfüllen ihre normale Punktion. Die Adresse mit 8 Bits wird in einem (nicht gezeigten) Programmadressenspeicher zusammengefaßt und liefert ein Eintrittspunktwort für das Prozeßrechnerprogramm.

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Bieseg einzige Wort mit 8 Bits aus dem Akkumulator 24 spezifiziert jeden der 6O möglichen Punkte zum Eintritt in ein Software-Programm des Prozeßrechners 17. Die 60 Eintrittspunkte treten auf, da 20 mögliche Telephonanrufstufen (Sendekode, Pause zwischen den Kodes, Einrichtüngskodeverbindung beim Senden usw) bei dieser Ausführungsform möglich sind und sich der Telephonapparat in drei Stellungenbefinden kann (Hörer abgenommen, Hörer aufgelegt, oder Signalgabe).

Der Punktionsgang des Programmes des Prozeßrechners 1? ist eine, einfache Schleife» Am Ausgangspunkt der Schleife schaltet das Programm einen inneren (nicht gezeigten) Wähler des Prozeßrechners 17 so, daß er auf die nachfolgende Einlaßädresse geht. Dann verbindet es dem zur Nummer gehörenden Einlaß mit dem Kodeempfänger, indem eine Verbindung über den Schalter hergestellt wird. Der Prozeßrechner 17 macht dann eine Pause, so daß der Kodeempfänger 18 die Datenbits aus dem Einlaß analysieren kann.

Wenn der Kodeempfanger 18 den Prozeßrechner 17 mitteilt, daß das Analysieren der Daten aus dem Einlaß beendet ist, liest der Prozeßrechner 17 den Inhalt der RAM-Speicherstelle der Einlasse in dem Akkumulator I4 und verwendet dann den Ausgang des Programmadressenspeichers als Startadresse im Programm. An jeder möglichen Startadresse oder an'jedem Eintrittspunktwort ist eine kleine Programmkontrolle entsprechend der Rufstufen vorgesehen, die die Verwendung dieses Eintrittspunktes bewirkte. Nach dieser Routinekontrolle geht das Programm zurück zum Startpunkt und wiederholt den obigen Arbeitsgang bei dem nächstfolgenden Einlaß.

Das oben beschriebene Dekodiersystem ermöglicht die Verwendung eines erheblich kleineren Prozeßrechners 17 mit einem entsprechenden Software-Programm als dies sonst erforderlich wäre.. Der Prozeßrechner 17 , vereinfacht sich bis auf dem Umfang eines Auslese- oder Festprogramm^· Speichers ROM und besitzt keine Eigenschaften hinsichtlich Speicherung und Arithmetik. Er kann ein Prozeßrechner für ein Mikroprogramm oder ein Folgeschalter sein,

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Da die Eingangsinformation in digitaler Form in das System eingehen muß, sind Mittel erforderlich, die die von außen kommende, analoge Sprechinformation in digitale Daten umsetzen, wenn man annimmt, daß das System mit einem konventionellen und analogen System zusammenarbeitet. Diese Mittel müssen auch digitale, iirt System erzeugte Kode in dekadische Impulse zur Übertragung in das äußere System im Fall von Anschlußrufen umwandeln können·

Gemäß der Erfindung sind hierzu 6 Interface-Einheiten für 2 Wege vorgesehen, die durch einen gemeinsamen Prozeßrechner (nicht gezeigt) betätigt werden. Dieser gemeinsame Prozeßrechner enthält einen FIPO-Speicher (first in first out memory). Der Prozeßrechner 17 gibt ein Signal auf den Steuerungsprozeßrechner, das ein durch eine ausgewählte Interface-Einheit zu sendendes Signal abfragt. Der Steuerungsprozeßrechner speichert dieses Signal im FIFO und der zentrale Prozeßrechner 17 fährt mit seinem eigenen Programm fort. Der Prozeßrechner bewirkt dann, daß die ausgewählte.Interface-Einheit das erforderliche Signal auf das äußere System gibt. Der Steuerungsprozeßrechner kann verschiedene Anfragen vom zentralen Prozeßrechner 17 akzeptieren, während er Signale über alle oder über einen Teil der Interfaceeinheiten sendet. Wenn sich mehr als eine Anfrage auf eine bestimmte Interfaceeinheit bezieht, so werden die Anfragen in der Reihenfolge ihres Auftretens befriedigt. Wenn sich die Anfragen auf verschiedene Interfaceeinheiten beziehen, so werden die Anfragen durch die Interfaceeinheiten gleichzeitig befriedigt.

Im Normalbetrieb des gemeinsamen Steuerungsprozeßrechners wird die von FIFO gespeicherte Information kontinuierlich zirkuliert, d.h. am Ausgang auftretende Wörter werden auf den Eingang zurückkopiert, nachdem der Arbeitsgang am jeweiligen Relaissatz ausgeführt ist.

Ein geeigneter Steuerungs-Prozeßrechner ist Gegenstand der vom Anmelder am gleichen Tag eingereichten Patentanmeldung ... "digitaler Steuerungs-Prozeßrechner"·

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Dieser gemeinsame Steuerungsprozeßrechner kann außerdem nach einem Relaissatz suchen, der frei ist, der einen neuen Anruf hat oder einen Anruf, der zeitlich überlaufen wurde.

Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung eignet sieh somit für eine Anzahl unterschiedlicher und variierender Anwendungen und ist dabei im Aufbau relativ einfach. Obgleich den Schalterauslässen Speicherstellen zugeordnet sind, ist das System frei von Überfüllungen, d.h. es Besteht immer ein Weg zur Herstellung einer Verbindung durch den Schalter, es sei denn, die angerufene Nebenstelle ist besetzt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich nicht nur für digitale Telephonsysteme, sondern kann auch andere Formen digitaler Daten schalten. Ebenso ist die Erfindung in analogen Systemen einsetzbar, indem man Analog-Digital-Wandler am Schalter vorsieht, so daß im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Telephonapparate normale d.h. analoge Telephonapparate sein können und die A/D-Umwandlung am Schalter erfolgt. Diese Modifikation verkompliziert das System jedoch in gewisser Hinsicht, da die Signalgabe von analogen Telefonapparaten viel langsamer erfolgt, als bei digitalen Apparaten, die im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet werden, so daß der Kodeempfänger 18 zum Analysieren der Signalinformatioh von den Telefonapparaten mehr Zeit benötigt. Dadurch wird der Steuerungsprozeßrechner 17 und das zugehörige Programm verkompliziert.

In einer Modifikation kann man den Zähler 16 durch ein Schieberegister ersetzen. Ebenso kann man anstelle des Synchronsystemes die Anwendung bei einem nicht synchronen System vorsehen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann beliebige Formen digitaler Daten an ihren Einlassen schalten, z.B. auch impulsmodulierte, digitale Daten. Ebenso kann die Größe der Einrichtung hinsichtlich der Anzahl der Einlasse und Auslässe variieren..

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Eine weitere Ausführungsform sieht ein PABX mit 10 Nebenstellen und 3 Anschlußleitungen vor, die sich ohne weiteres in das oben "beschriebene Ausführungsbeispiel mit 23 Nebenstellen umwandeln lassen, indem man eine gedruckte Sehaltungskarte hinzufügt und einige der Streifen auf den vorhandenen Karten ändert.

Ein wesentlicher Unterschied beim Übergang von 10 auf 23 Leitungen

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besteht darin, 9aß Mj Im sich von 4 auf 5 Bits verändert und daß außerdem das Steuerprogramm nur zum einstelligen Wählen dient, im G-egensatz zum zweistelligen Mahlen der 23 Nebenstellen des oben beschriebenen Ausführungsbeispieles.

Man kann auch in einer der PABX-Ausführungsbeispiele eine Referenztabelle eingliedern, die der SteuerungsProzeßrechner dazu verwenden kann,' um Information über jeden Einlaß zu liefern, und die vom Adressenregister RAM adressiert werden kann. In einem bestimmten Fall kann man sie so schalten, daß sie für jeden Einlaß Kategorien bzw. Gruppen bildet. Dem Prozeßrechner 17 kann man so programmieren, daß er diese Tabelle untersucht und beispielsweise ermittelt, daß ein ^bestimmter Einlaß gegen das Wählen auf einer äußeren Leitung gesperrt ist.

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Claims

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Patentansprüche

[1./Digitale Zeitmultiplex-Schalteinrichtung mit einem digitalen Schalter, der während eines bestimmten Zeitfensters einei'Folge einen von mehreren digitalen Dateneinlässen mit einem von mehreren digitalen Datenauslässen verbindet, gekennzeichnet durch einen Schaljspeicher mit einer Speicherstelle für jeden Auslaß, zur Lieferung einer Einlaßadresse während des Zeitfensters, durch Mitte'l zur Lieferung einer Auslaßädresse, während des Zeitfensters an Schalter und an Speicher, zur Herstellung der Verbindung durch Abgabe dieser bestimmten Einlaßadfesse während des Zeitfensters an den Schalter, und durch Mittel zur Funktionsüberwachung der Ein- und Auslässe. ■ *· ■
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltspeicher ein beliebig zugänglicher Arbeitsspeicher (RAM) ist. .
3. Einrichtung nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Lieferung einer Auslaßadresse ein Zähler vorgesehen ist.
4· Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Schalter einen Multiplexer zum Empfang digitaler Daten von den Einlassen und zur Zeitmultiplexverarbeitung dieser Daten auf einer einzigen Datenhauptleitung des Schalters aufweist, und daß Demultiplexmittel für die Daten auf der Hauptleitung zu den Auslässen vorhanden sind.
5· Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Funktionsüberwachung der Ein- und Auslässe einen Kodeempfänger einschließen, der zyklisch sämtliche Daten-einlässe überwacht, und einen Prozeßrechner, der Information

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von dem Kodeempfänger erhält, der dem Zustand des jeweils überwachten Einlasses zugeordnet ist, zum Vergleich dieser Information mit einer Information, die dem Zustand dieses Einlasses beim vorherigen Zyklus zugeordnet ist, zur Einleitung eines für jede Änderung in diesem bestimmten Einlaß geeigneten Programmes·
6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der RAM im Zeitmultiplexverfahren dem Schalter und dem Prozeßrechner zugeteilt ist, zur Lieferung der Information zum Prozeßrechner, die sich auf den Zustand des Einlasses beim vorherigen Zyklus bezieht,
7» Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Eingliederung in ein digitales PABX-Telephonsystem.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebensprechstellen des Systems als digitale Telephone ausgeführt sind, die Sprache und Signale in Form digitaler Daten übertragen, und daß jedes der Telefone mit einem Einlaß und einem Auslaß zum Schalter vorgesehen ist.
9. Einrichtung nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Anschlußleitungen mit einem entsprechenden Einlaß und Auslaß des Schalters verbunden sind und daß eine oder mehrere der Einlasse entsprechend mit den Arbeitstönen des Systems in "Verbindung stehen.
10. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß jede Speicherstelle des RAM die digitale Einlaßadresse einer Nebensprechstelle des Systemes enthält, die digitale Einlaßadresse einer Anschlußleitung in gekürzter Form und gewisse Adressenmodifizierbits zur Bestimmung, ob diese Nebenspre'chstelle oder die Anschlußleitungsadresse zum Schalter übertragen wird, oder ob der Arbeitston mit der Hauptleitung in Verbindung steht und daß diese Anordnung

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. Rückfragen txhne weitere Adressenspeicherung gestattet.
11· Einrichtung nach ,Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansehliißleltungselnlässe mit digitalen Adressen mit einem oder mehreren gemeinsamen Bits angeordnet sind;, zur Abkürzung der Anschlußleitungsadressen im EAM.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeicnnet, daß bestimmte Arbeitstöne des Systems während des entsprechenden Seitfensters In einem 2yklus direkt mit der Dateniauptleltung verbindbar sind.

13· Einrieihtung nach einem der Ansprüche 9 -bis 12, dadurch gekennzeichnei;, daß die Arbeitstöne durch selektive Kombination einer grundlegenden, digitalen BatenfreqTienz zur Bildung aufeinanderfolgender digitaler Kode erzeugbar sind, die nach der Dekodierung in. den Dekodern der Telefone die effektiven Arbeitstöne liefern.

14» Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine IiOgikelnheit zum Dekodieren der Information in einer SAH-Speicherstelle vorgesehen 1st, wenn der Zähler die Aaslaßadresse an den HAU ,gibt, zur Ermittlung, ob eine iMebensprechstellenadres.se, eine AnsehlTiBleltungsadresse oder ein Arbeltston -mit der Baten-n ,hauptleltung zu verbinden 1st.

1'5» Einrichtung nach einem der Ansprüche fi Ibis 14» dadurch gekennaelchne-t, daß zur Dekodierung der Information ans dem EAM eine Iiogikelaihelt vorgesehen ist;, die Information sur Softwareverar-

.,___ Ijeltung li-efeTt»

16» Einrichtung -na-'cn Anspruch 15., dadurch ,gekennzelehnet., daß der ProaeSreehner ^dIe Adresse der EAH~Speiciiers-t-elle, aus der er Inforaiiai;Ioai llest^ ;einem AdresBenregister zuführt, das die Adresse ■während des Zeitabseihnlttes in jedem E;yklus, in dem der JlAM vom

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Schalter nicht benutzt wird, zum RAM sendet.

17· Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche freie Nebensprechstellen mit einem bestimmten Einlaß verbunden sind, der mit einer Nachtschaltermeldung, einer Feuermeldung, einer Einbruchsmeldung oder einer anderen Meldung des Systems verbindbar ist.

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