DE2405401A1 - Zeitmultiplex-vermittlungseinrichtung - Google Patents

Zeitmultiplex-vermittlungseinrichtung

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DE2405401A1 DE19742405401 DE2405401A DE2405401A1 DE 2405401 A1 DE2405401 A1 DE 2405401A1 DE 19742405401 DE19742405401 DE 19742405401 DE 2405401 A DE2405401 A DE 2405401A DE 2405401 A1 DE2405401 A1 DE 2405401A1
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Description

Böblingen, 29. Januar 1974 lw/f r-sn-se 2405401
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin: FR 972 016
Zeitmultiplex-Vermittlungseinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Zeitmultiplex-Vermi ttlungseinrichtung mit Datensammelleitungen und Adressensammelleitungen.
Eine solche Vermittlungseinrichtung kann dazu dienen, mehrere Gruppen von Teilnehmern untereinander zu verbinden. Als Teilnehmer können z.B. Fernsprechteilnehmer oder Anschlußgeräte von Datenverarbeitungsanlagen vorgesehen sein. Die Vermittlungseinrichtung kann dabei zur übertragung von Sprache oder Daten dienen. Zur übertragung der Daten auf den Sammelleitungen können verschiedene Modulationsverfahren angewendet werden, unter denen die Pulscodemodulation wohl das gebräuchlichste Verfahren ist. Bei der übertragung von Daten zwischen Datenverarbeitungsanlagen sind diese Daten meist schon in numerischer Form codiert, so daß eine Amplitudenabtastung und Umsetzung in einen numerischen Code entfallen kann.
In der US-PS 3 632 883 ist eine Zeitmultiplex-Vermittlungseinrichtung beschrieben, welche es gestattet, die auf einem Eingangskanal einer Zeitmultiplex-Sammelleitung empfangene Information auf einen ausgewählten Kanal einer zweiten Zeitmultiplex-Sammelleitung zu übertragen. Die auf allen Eingangskanälen empfangene
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Information wird dabei sequentiell in einem zyklischen Register gespeichert,- wobei diese Speicherung von einem lokalen Taktgenerator gesteuert wird, der zyklische Codezahlen erzeugt, zu denen die Abspeicherung der Daten in bestimmtem Zusammenhang steht. Die Adresse des Eingangskanales wird in Serie in ein zweites zyklisches Register zu einem Taktzeitpunkt eingeschrieben, der durch die Adresse des Ausgangskanales gegeben ist. Das Ausgangssignal des zweiten zyklischen Registers wird decodiert und dazu verwendet, das Ausgangssignal des ersten Registers, das dem ausgewählten Eingangskanal entspricht, auf eine Ausgangsleitung durchzusehalten.
Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß eine Vollduplexübertragung nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der obengenannten Art anzugeben, welche eine Vollduplexübertragung gestattet.
Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beschriebenen Merkmale.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die angegebene Vollduplexvermittlungseinrichtung einfach aufgebaut und leistungsfähig ist. Die Einrichtung kann nichtblockierend ausgeführt v/erden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschema der Vermittlungseinrichtung,
Fig. 2 eine Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten
Anschlußeinheit und
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Fig. 3 ein Zeitdiagrapun.
An die Vermittlungseinrichtung können mehrere Teilnehmer gruppen angeschlossen werden. In Fig. 1 sind zwei solche Gruppen dargestellt, welche aus den Teilnehmern Dl bis Dn und den Teilnehmern D1I bis D'n bestehen. Jeder Teilnehmer ist an eine Sendeleitung Li und eine Empfangsleitung Lo angeschlossen.
Die Leitungen LiI, Li2, ... Liη sind mit dem Eingang eines Multiplexers 1 verbunden, der an .seinem Ausgang 2 eine Reihe von Nachrichten liefert, wobei jede Nachricht eine Zeitdauer hat, die einem MultipIexzyklus entspricht und η Zeichen enthält. Jedes Zeichen entspricht einem dem betreffenden Teilnehmer zugeteilten Zeitfach.
Die gezeigte Multiplexeinrichtung kann auch die Funktion eines Konzentrators erfüllen, da es bekanntlich selten vorkommt, daß alle Teilnehmer gleichzeitig besetzt sind. Z.B. kann ein Konzentrationsverhältnis von 3 vorgesehen werden, so daß für 200 Teilnehmer einer Gruppe nur 6 4 Zeitfächer auf den Multiplexleitungen vorgesehen sind.
Falls Signale in analoger Form übertragen v/erden sollen, werden im Multiplexer oder in den Teilnehmerstationen Analog-Digital-Umsetzer vorgesehen, um digitale Zeichen zu erhalten.
Die von den Teilnehmern gelieferten Daten gelangen über die Multiplexleitung 2 zu einer Anschlußeinheit 3. Diese enthält einen Serien-Parallelumsetzer 4, welcher die Zeichen der einzelnen Zeitfächer aufteilt und sie zu einem Zwischenspeicher 5 überträgt.
Auf der Empfangsseite empfangen die Teilnehmerstationen die Informationen über einen Zwischenspeicher 6 und einen Parallel-Serienumsetzer 7, welche ebenfalls in der Anschlußeinheit 3 untergebracht sind. Eine Leitung 8 verbindet den Umsetzer 7
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mit einem Demultiplexer 9, dessen Ausgänge die Eingangsleitungen LoI bis Lon der Teilnehmerstationen darstellen.
Alle Teilnehmercrruppen sind wie die oben beschriebene aufgebaut und entsprechende Einheiten sind mit den entsprechenden Bezugszeichen, die noch mit einem Apostroph versehen wurden, bezeichnet.
Die Zwischenspeicher 5 und 6 sind über die Leitungen 10a, 10b und 11a, 11b mit den Datensairanelleitungen BDI und BD2 verbunden. Die Leitung 10a ist dabei mit der Datensainmelleitung BDI, die Leitung 10b mit der Datensammp!leitung BD2, die Leitung 11a irit der Datensainmelleitung BDI und die Leitung 11b mit der Datensamrnelleitung BD2 verbunden.
Die Verbindungsoperation findet unter der Steuerung von zwei Adressensammelleitungen BAl und BA2 statt. Diese sind über die Leitungen 12 und 13 mit einem Umlaufspeicher 14 verbunden, welcher von einer Durchschaltsteuerung 15 betrieben wird.
Die Adres s ens amine lleitungen BAl und BA2 sind mit einer übertragungssteuerung 16 in der Anschlußeinheit 3 verbunden, welche eine selektive übertragung der Daten zwischen den Speichern 5 und 6 und den Datensairanelleitungen BDI und BD2 ermöglicht.
Die Zwischenspeicher 5 und 6 weisen eine Anzahl Speicherstellen auf, deren Adressen den Zeitfächern entsprechen, die den Teilnehmern zugeteilt wurden.
Ein zentraler Rechner steuert die Vermittlungseinrichtung, indem er Befehle zur Durchschaltsteuerung 15 überträgt und Signalisationssignale der Teilnehmer erkennen kann.
Es soll nun die Arbeitsweise der gezeigten Vermittlungseinrichtung beschrieben werden. Es wird dabei angenommen, daß aus der ersten Teilnehmergruppe der Teilnehmer Dl mit dem Teilnehmer D'n
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mm C _
der zweiten Gruppe verbunden v/erden soll. 25um Aufbau der Verbindung werden dabei Steuersignale und die Adressen des rufenden und des gerufenen Teilnehmers zur Durchschaltsteuerung 15 übertragen.
Im Falle eines Telefonnetzes kann dabei das Abheben und das Wählen des rufenden Teilnehmers durch einen mit den Teilnehmerleitungen verbundenen Mikroprozessor festgestellt werden, v/elcher indirekt in Verbindung steht mit dem zentralen Rechner und die betreffenden Informationen zum zentralen Rechner zur v/eiteren Verarbeitung überträgt. Der zentrale Rechner sendet dann ausgehend von den empfangenen Informationen zum rufenden Teilnehmer über den genannten Mikroprozessor den Wählton und zum gerufenen Teilnehmer das Rufsignal. Hierauf wird wie im Ausführungsbeispiel dargestellt die Verbindung hergestellt.
Die Durchschaltsteuerung 15 teilt unter der Steuerung des zentralen Rechners ein Zeitfach, z.B. Xl dem mit dem Teilnehmer DX verbundenen Multiplex-Leitungspaar und ein Zeitfach, z.B. Yn dem mit dem Teilnehmer D'n verbundenen Multiplex-Leitungspaar zu. Da dem zentralen Rechner die Adressen der beteiligten Teilnehmer bekannt sind, kennt er auch die Adressen der betreffenden Anschlußeinheiten, im vorliegenden Falle A3 und A13. Mit der im Ausführungsbeispiel dargestellten Vermittlungseinrichtung kann nun das Zeitfach Xl des Teilnehmers Dl mit dem Zeitfach Yn des Teilnehmers D'n verbunden werden. Hierzu schreibt die Durchschaltsteuerung 15 in eine erste Zone des Umlaufspeichers 14 die Adresse des rufenden Teilnehmers, d.h. A3, Xl, ein und in eine zweite Zone die Adresse des gerufenen Teilnehmers, d.h. A13, Yn. · Über die Ausgangsleitungen 12 und 13 des UmlaufSpeichers 14 werden diese Adressen periodisch und gleichzeitig auf die beiden Adressensammelleitungen BAl und BA2 gegeben, und gelangen somit zu den übertragungssteuerungen 16 und 16' der Anschlußeinheiten 3 und 3'.
Die Übertragungssteuerung, welche die Adresse der Anschlußeinheit, FR 972 016
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in der sie sich befindet, auf der Adressensammelleitung erkennt, bringt die Daten, welche, im Zwischenspeicher gespeichert sind,, auf die Datensammelleitung. Im vorliegenden Falle erkennt die Übertragungssteuerung 16 auf der Adressensairmelleitung BAl die Adresse der Anschlußeinheit 3 und bringt die Daten vom Zwischenspeicher 5 in der Adressenposition Xl auf die Datensammelleitung BDI. Ferner bringt sie die Daten, welche sich auf der Datensaminelleitung BD2 befinden, in den Sv/isch ens pe icher 6 in die Adressenposition Xl. Gleichzeitig erkennt die übertragungssteuerung 16* die Adresse ihrer Anschlußeinheit 31 auf der Adressensammelleitung BA2 und bringt die Daten, welche sich in der Adressenposition Yn des Zwischenspeichers 51 befinden auf die Datensaminelleitung BD2. Ferner bringt sie die Daten, welche sich auf der Datensätzelle.itung BDI befinden, in den Zwischenspeicher 6" in die Adressenposition Yn.
Hierauf v/erden die Daten aus diesen Speichers te Ilen der Zwischenspeicher ausgelesen und zu den damit verbundenen Teilnehmerstellen, und umgekehrt, gebracht. Auf diese Weise wird eine VoIlduplexübertragung periodisch realisiert.
Sollte ein Teilnehmer einen Teilnehmer seiner eigenen Gruppe rufen, kann diese Verbindung mit den dazu bekannt gev/ordenen Einrichtungen hergestellt v/erden.
Die Anschlußeinheit 3 soll nun anhand der Fign. 2 und 3 näher beschrieben werden. Alle Anschlußeinheiten der gezeigten Vermittlungseinrichtung sind gleich aufgebaut.
In Fig. 2 ist die in Fig. l gezeigte Anschlußeinheit 3 näher dargestellt. Ein zentraler Taktgenerator 20 erzeugt an seinem Ausgang die in Fig. 3 dargestellten Taktsignale, deren Dauer genügend lang ist, un die selektive Datenübertragung zu den gewünschten Momenten zu erzielen. Hierdurch können die oben beschriebenen Operationen unter der Steuerung dieses Taktgenerators 20 durchgeführt werden.
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Die Übertragimgssteuerung 16 enthält Dekodiereinrichtungen CD, Torschaltungen G und ODER-Glieder O.
Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Daten- und Adressensammelleitungen ist zur Steuerung der übertragungssteuerung 16 noch eine Synchronisationsleitung vorgesehen, welche ein Signal zum Einschreiben von Daten ED und zum Lesen von Daten LD auf und von den Datensammelleitungen überträgt.
Zum Aufbau einer Verbindung zwischen zwei Teilnehmern v/erden die Adressen der beiden beteiligten Teilnehmer zur Durchschaltsteuerung 15 übertragen, welche die Abspeicherung der betreffenden Adressendaten im Umlaufspeicher 14 durchführt. Hierbei wird in diesem Umlaufspeicher 14 in einer ersten Zone die Adresse A3 Xl und in einer zweiten Zone die Adresse A13 Yn eingeschrieben.
In jedem Zyklus dieses Speichers werden die Adressen sequentiell am Ausgang dieses Speichers erhalten und in ein Register REG unter der Steuerung eines Ladeimpulses vom Taktgenerator 20 geladen.
Diese Adressen werden über die Leitungen 12 und 13 zu den Adressensammelleitungen BAl und BA2 übertragen. Die Adresse der ersten Zone wird auf die Adressensammelleitung BAl und die in der zweiten Zone gespeicherte Adresse auf die Adressensammelleitung BA2 gegeben. Die Adressen sind auf der Sammelleitung fast während des gesamten, gemeinsamen Verbindungszyklus anwesend, wie aus Fig. 3 hervorgeht, und werden auf nachfolgend beschriebene Weise decodiert.
Es wird angenommen, daß die in der ersten Zone gespeicherte Adresse A3 Xl der Adresse der in Fig. 2 gezeigten Anschlußeinheit entspricht. Der Decodierer CDI erkennt den Teil A3 dieser Adresse. Das Erkennen dieser Adresse löst das öffnen der Torschaltung G5 aus und liefert eine Öffnungsbedingung für die Tore Gl und G4. Auf diese Weise wird die vollständige Adresse auf der Sammelleitung 16a zu den ODER-Gliedern 01 und O2 über-FR 9 72 016
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tragen und bewirkt das Ansteuern der Speicherstellen in den Zwischenspeichern 5 und 6, welche dem Zeitfach Xl entsprechen. Die Daten im Speicher 5, welche sich in dieser Speicherstelle befinden, werden auf die Sammelleitung 10 gegeben und über die Torschaltung Gl auf die Datensamnelleitung BDI übertragen, sobald diese den in Fig. 3 gezeigten Schreibimpuls ED vom Taktgenerator 20 empfängt.
Zum gleichen Zeitpunkt erkennt der Decoder CD'2 der Anschlußeinheit 3' die Adresse A13, öffnet das Tor G'6 dieser Anschlußeinheit und liefert eine Öffnungsbedingung für die Torschaltungen G'2 und G13. Die Adresse A13 Yn gelangt über die Leitung 16'b zu den ODER-Gliedern O1I und O12 in der Anschlußeinheit 3', wodurch die entsprechenden Speicherstellen in den Zwischenspeichern 5' und 6' angesteuert werden. Die Daten, welche in dieser Speicherstelle im Speicher 5' gespeichert sind, gelangen über die Torschaltung G12 auf die Datensammelleitung BD2. Dies geschieht während der Dauer des Schreibimpulses ED.
Zu einem späteren Zeitpunkt (t3, Fig. 3) liefert der Leseimpuls LD die zweite Bedingung zur öffnung der Torschaltungen G4 in der Anschlußeinheit 3 und G13 in der Anschlußeinheit 3' und die Daten auf der Datensammelleitung BD2 werden in die dem Zeitfach Xl entsprechende Speicherstelle im Speicher 6 eingeschrieben, während die Daten auf der Datensammelleitung BDI in die dem Zeitfach Yn entsprechende Speicherstelle im Speicher 61 eingeschrieben werden.
In Fig. 3 ist der Zeitablauf der beschriebenen Operationen dargestellt. Die Dauer des Zyklus einer gemeinsamen Verbindung ist mit T bezeichnet. Der Umlaufspeicher 14 wird dabei vor Beginn dieses Zyklus ausgelesen, um sicherzustellen, daß die Adressen sich zum Beginn des Zyklus auf den Adressensammelleitungen BAl und BA2 befinden. Diese Adressen werden auf der Sammelleitung fast während des gesamten Zyklus aufrechterhalten, wobei diese Adressen zum Zeitpunkt ti decodiert werden. Der Schreibimpuls ED wird zum späteren Zeitpunkt t2 erzeugt, um sicherzustellen, daß die Adressen decodiert sind, bevor die Daten auf die Sammel-
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leitung geschrieben werden. Der Xjp.seimpuls LD beginnt erst zum späteren Zeitpunkt t3, um sicherzustellen, daß die Daten bereits auf die Sammelleitung geschrieben sind, bevor sie in den Zwischenspeicher eingeschrieben werden.
Mit der beschriebenen Einrichtung können Verbindungen sehr schnell zustande gebracht v/erden. Mit den derzeit bekannten Technologien zur Herstellung von logischen Schaltungen kann eine Verbindung jede 150 Nanosekunden zustande gebracht werden.
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Claims (8)

  1. - 10 -
    LAJLIL N T A IT SPRÜCHE
    Zeitmultiplex-Vermittlungseinrichtung mit Zwischenspeicherung der zu übertragenden Daten und einem Umlaufspeicher zur Speicherung der Adressen der verbundenen Teilnehmer, sowie mit Daten- und Adressensammelleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Adresgenumlaufspeicher (14) in einer ersten Zone die Adresse (A3 Xl) des ersten Teilnehmers und in einer zweiten Zone die Adresse (A13 Yn) des zweiten Teilnehmers speichert und diese Adressen im Zeitfach der gemeinsamen Verbindung gleichzeitig auf je eine Adressensammelleitung (BAl, BA2) gibt, daß zwei Datensammelleitungen (BDI, BD2) zur Realisierung einer Vollduplexverbindung vorgesehen sind, und daß pro Teilnehmergruppe eine Anschlußeinheit (3) vorgesehen ist, mit einem empfangenden (6) und einem, sendenden Zwischenspeicher (5), die jeder mit den Datensammelleitungen verbunden sind.
  2. 2. Vermittlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Zone des Umlaufspeichers (14) die Adresse der Anschlußeinheit (3) der Gruppe, zu der der rufende Teilnehmer gehört, sowie die Adresse des ihm zugeteilten Zeitfaches (Xl) gespeichert sind, während in der zweiten Zone die Adresse der Anschlußeinheit (31) und des Zeitfaches (Yn) des gerufenen Teilnehmers (D'n) gespeichert sind, und daß die erste Zone über eine Sammelleitung (12) mit der ersten Adressensammelleitung (BAl) und die zweite Zone über eine Sammelleitung (13) mit der zweiten Adressensammelleitung (BA2) verbunden ist.
  3. 3. Vermittlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anschlußeinheit (3) ein erster, sendender Zwischenspeicher (5) vorgesehen ist, welcher ebensoviele Speicherstellen aufweist, wie Zeitfächer für die Teilnehmer vorgesehen sind,
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    und daß ein zweiter, empfangender Zwischenspeicher (6) vorgesehen ist, welcher ebenfalls eine, der Anzahl Zeitfächer entsprechende Anzahl Speicherstellen aufweist, wobei der sendende Zwischenspeicher (5) Daten an beide Datensammelleitungen (BDlf BD2) abgeben kann und der empfangende Zwischenspeicher Daten von beiden Sammelleitungen aufnehmen kann
    und daß eine übertragungssteuerung (16) vorgesehen ist, welche die Adressen von den beiden Adressensamme!leitungen (BAl, BA2) aufnimmt und die Datenübertragung zu und von den Zwischenspeichern steuert.
  4. 4. Vermittlungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Adressensammelleitung (BAl) über eine fünfte Torschaltung (G5) mit den Adressenregistern der beiden Zwischenspeicher (5, 6) und mit einem ersten Adressendecoder (CDI) und die zweite Adressensammelleitung (BA2) über eine sechste Torschaltung (G6) mit den Adressenregistern der beiden Zwischenspeicher (5, 6) und mit einem zweiten Adressendecoder (CD2) verbunden ist, daß ferner der erste Zwischenspeicher (5) über eine erste Torschaltung (Gl) mit der ersten Adressensammelleitung (BDI) und über eine zweite Torschaltung (G2) mit der zweiten Datensammelleitung (BD2) verbunden ist, daß die erste Datensammelleitung (BDI) über eine dritte Torschaltung (G3) und die zweite Datensammelleitung (BD2) über eine vierte Torschaltung (G4) mit dem zweiten Zwischenspeicher (6) verbunden ist und daß der erste Adressendecoder (CDI) die erste, fünfte und vierte Torschaltung (Gl, 5, 4) und der zweite Adressendecoder (CD2) die zweite, sechste und dritte Torschaltung (G2, G6, G3) steuert.
  5. 5. Vermittlungseinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet, durch einen Taktgenerator (20) zur Erzeugung eines Schrei-
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    _ 1 O _
    i-Δ
    beimpulses (ED) und eines Leseimpulses (LD) ,auf einer mit allen Anschlußeinheiten verbundenen Synchronisationsleitung, wobei der Leseimpuls nach dem Schreibeimpuls beginnt, derart, daß nach der Decodierung einer Adresse auf der ersten Adressensammelleitung durch den ersten Adressendecoder die Daten im Zwischenspeicher (5) auf der decodierten Adresse (Xl) unter der Steuerung des Schreibeimpulses auf die erste Datensammelleitung gegeben werden, und daß hierauf unter der Steuerung des Leseimpulses (LD) die Daten auf der zweiten Datensammelleitung in den empfangenden Zwischenspeicher (6) gelesen werden, wobei beim anderen Teilnehmern der gleiche Vorgang nur mit umgekehrter Numerierung der Daten- und Adressensammelleitungen verläuft.
  6. 6. Vermittlungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilnehmer einer Gruppe (Dl bis Dn) über Sendeleitungen (LiI bis Lin), einen Multiplexer (1) und einen Serien-Parallelumsetzer (4) mit dem Dateneingang des sendenden Zwischenspeichers (5) verbunden sind, während der empfangende Zwischenspeicher (6) die empfangenen Daten über einen ParalleL-Serienumsetzer (7) und einen Demultiplexer (9) auf die Empfangs leitungen (LoI bis Lon) der Teilnehmer bringt, derart/ daß in jedem Verbindungsintervall zwischen zwei verbundenen Teilnehmern ein Zeichen übertragen wird, während in einem kompletten Multiplexzyklus des Multiplexers (1) und des Demultiplexers (9) eine der Anzahl Teilnehmer (n) gleiche Anzahl von Zeichen übertragen werden kann.
  7. 7. Vermittlungseirichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermittlungssystem als Pulscodemodulations-Vermittlungssystem für Telephonieteilnehmer ausgeführt ist.
  8. 8. Vermittlungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn-FR 9 72 016
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    zeichnet, daß auf den Adressen- und Datensairanelleitungen ebensoviele Zeitfächer vorgesehen sind, wie jede Zone des AdressenumlaufSpeichers Speicherstellen aufweist.
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    e e rs e ι te
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