DE2421110A1

DE2421110A1 - Nachrichtenvermittlungssystem mit elektronenstrahl-wandlerroehren

Info

Publication number: DE2421110A1
Application number: DE2421110A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr Ing Portscht
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-05-02
Filing date: 1974-05-02
Publication date: 1975-11-20

Description

Nachrichtenvermittlungssystem mit Elektronenstrahl-Wandlerröhren Die Erfindung betrifft ein Nachrichtenvermittlungssystem mit Elektronenstrahl-Wandlerröhren.
Der ständig steigende Bedarf an Informationsübertragungs- und -vermittlungssystemen, an immer höherer Bandbreite und an schnelleren Zugriffsverfahren hat besonders in letzter Zeit dazu geführt, neue Technologien anzuwenden und neue Systemkonzepte zu erarbeiten, um diese Aufgabe auch in Zukunft losen zu können. Neben der Einführung voll elektronischer zentraler Raumvielfach-Yermittlungssysteme wurden auch die Möglichkeiten der Zeitvielfach-Vermittl ungs- und insbesondere der PCM-Vermittlungstechnlk durchdacht. Diese Qberlegungen führten zu Vorschlagen für ein integriertes dezentralisiertes Nachrichtennetz auf der Basis des Laser-Glasfaser-Kanals /1/.
Andere Autoren beschreiben die Möglichkeiten breitbandiger Nachrichtenvermittlung mit Laserstrahl-Koppelfeldern /2/.
Diese Systeme haben den Nachteil, daß zur Zeit noch keine preiswerten Laser zur Verfügung stehen, die bei normaler Umgebungstemperatur zuverlässig und mit hoher Lebensdauer arbeiten, und daß sowohl die elektrooptischen Modulatoren (Lichtablenker) als auch die Glasfaser-Lichtwellenleiter noch keine Fertigungsreife erlangt haben.
Andererseits bietet ein im Raum abgelenkter Laserstrahl den Vorteil, die Vermittlungsaufgabe sehr elegant zu lösens die bekanntlich darin besteht, Nachrichten einer Vielzahl von Teilneknern von einem Sender zu einem frei wählbaren Empfänger einer Vielzahl von Teilnehmern zu übermitteln. Demgegenüber werden bei vollelektronischen Vermittlungssystemen (Raumvielfach, Zeitvielfach-PAtt oder -PCM) komplizierte Durchschaltenetzwerke benötigt, die entweder aus Wähleranordnungen oder matrixförmigen Koppelfeldanordnungen (ein- oder mehrstufigen Koppelfeldern, Zwischenleitungsanordnungen) bestehen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, den Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere sollen die Vorteile der räumlichen Ablenkung eines Strahls für die Nachrichtenvermittlung ausgenutzt werden und gleichzeitig die genannten Schwierigkeiten der Laserstrahl-Koppelanordnungen vermieden werden.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 genannte Erfindung gelöst.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Vermittlungsfunktion durch einen Elektronenstrahl trägheitslos mit sehr hoher Frequenz (100 NHz - 1 GHz) erfolgt und daß ein einziger Elektronenstrahl im Zeitmultiplex aufgrund der hohen Grenzfrequenz des Ablenksystems bis zu 108 Anschlüsse pro Sekunde bedienen kann. Elektronenstrahlen lassen sich mit Hilfe von Elektronenlinsen scharf bündeln. Die Technologie der Elektronenstrahlröhre wird beherrscht. Die Positionssteuerung des Strahls erfolgt. sehr präzise. Eine sehr große Anzahl von Sensoren, Detektoren, Zwischenspeichern können matrixförmig am Ort des Bildschirmes angeordnet werden. Weiterhin ist von Vorteil, daß zwischen Eingang und Ausgang eine galvanische Entkopplung vorhanden ist, daß Dämpfungen auf den Zuleitungswegen durch Verstärkung aufgehoben werden können und daß die Anordnung nicht temperaturabhängig ist.
Die. Erfindung gestattet den Aufbau raumsparender Vermittlungen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 bis Fig. 10 näher erläutert. Es zeigen: Fig. l Schematische Darstellung einer Oszillographenröhre Fig. 2 Glasfaser-Kupplung für Elektronenstrahl-Wandlerrohre nach Fig. 1 gemäß der Erfindung Fig. 3 Kontrollmuster-Detektoranordnung am Ort des Bildschirms gemäß der Erfindung Fig. 4 Abtastung des 'tVermitt1ungsmusters" nach dem Prinzip des Superikonoskops, jedoch als Signalspeicherröhre Fig. 5 Abtastung des "Vermittlungsmusters" nach dem Prinzip des Superorthikons, jedoch als Signalspeicherröhre Fig. 6 PAM-Vermittlung (ohne Raumviel fachkonzentrationsstufen) Fig. 6a PAM-Vermittlung (mit Raumvielfachkonzentrationsstufen) Fig. 7 PCM-Vermittlung 1. Art Fig.7a,b Ersatzschaltbilder Fig. 8 PCM-Vermi£tlung 2. Art Fig. 8a Ersatzschaltbild Fig. 9 PCM-Durchgangsvermittlung 1. Art Fig. 10 PCM-Durchgangsvermittlung 2. Art In den Fig. l bis Fig. lQ bedeuten: 1 Strahl erzeugungssystem (Kathode) 2 Steuerelektrode 3 Anode 4 Primärer Elektronenstrahl (Schreibstrahl) 5. Ablenkplatten, h=horizontal, v=vertikal 6 Lesestrahl, Abtaststrahl 7 Fokussierspule 8 Zwischenspeicher (Ladungs- oder Bildspeicher) 9 Ausgangsleitungen/G1asfasern O Detektormatrix OR Oszillographenröhre Tln Teilnehmer -TlnS Teilnehmerschaltung G Gabel K Konzentrationsstufe E Expansionsstufe LSp Leitungsspeicher St Steuerung SSt Strahl steuerung PosSt Positionssteuerung Mx Multiplexer DMx Demultiplexer I Integrator TP Tiefpaß ETP Eingangstiefpaß ATP AusgangstiefpaS VMx Vielfachmultiplexer VDMx Vielfachdemultiplexer A/D-W. A/D-Wandler D/A-W. D/A-Wandler Cod Codierer Decod Decodierer L Leitung EL Eingangsleitung AL Ausgangsleitung R Widerstand Ri Richtung NVS- Nachrichtenvermittlungssystem Sp Speicher ML Multiplexleitung SEV Sekundärel e ktronenvervi el facher S Schrauben 1) Grundbausteine In Fig. 1 ist der Aufbau einer Oszillographenröhre OR- schematisch dargestellt. Der von einer Glühkathode im Strahlerzeugungssystem 1 erzeugte primäre Elektronenstrahl 4 wird durch die an die Steuerelektrode 2 angelegte Spannung dichtegestenert und zu einer Anode 3 hin beschleunigt, in deren Mitte sich eine kreisrunde Öffnung befindet, durch die der Strahl die Richtung des Bildschirms austritt. Vielfach wird statt des gezeichneten Triodensystems auch ein Pentodensystem verwendet.
Die Anode kann auch am Rand des Glaskolbens wie bei den Blldwiedergaberöhren angeordnet sein. Der Strahl durchläuft eine Elektronenlinse 7, wird dabei fokussiert (Durchmesser des Strahls am Ort des Bildschirms 0,01- 1mm) und gelangt dann in das Feld der elektrostatischen Ablenkplatten 5 (5v Vertikalablenkplatten, 5h Horizontalablenkplatten). Durch Anlegen einer Spannung an das Plattensystem kann der Strahl zu jedem gewünschten Zielpunkt auf den Bildschirm abgelenkt werden. (Positionssteuerung). Anstelle des Bildschirms wird jedoch gemäß der Erfindung eine Matrix von Detektoren, Sensoren oder Speichern angebracht, die die einer Nachricht entsprechende Ladung der auftreffenden Elektronen speichern.oder wandeln. Auf diese Weise ist an jedem Punkt der Matrix ein elektrisches Signal ableitbar, sodaß bei richtiger Positionssteuerung des Elektronenstrahls die oben beschriebene Vermittiungsaufgabe gelöst wird, indem nämlich die Informationen zwischen einem Sender und einem Empfänger bei beliebigem Zugriff übertragen werden.
Bei dem erfindungsgemäßen System wird der Strahl im Zeitmultiplex abgelenkt, und die Informationsübertragung erfolgt gerichtet von der Steuerelektrode zur Detektoranordnung.
Anstelle von Oszillographenröhren sind auch abgewandelte Bildaufnahme-, Bildwiedergabe-, Bildwandler-, Bildverstärker-, Sichtspeicher-, Signalspeicher- oder Flächenspeicherröhren verwendbar. Allerdings ist bei der erfindungsgemäßen Ausnutzung der Röhren im Zeitmultiplex die vielfach übliche magnetische Ablenkung zu träge, wenn die hohe Grenzfrequenz der Elektronenstrahl-Wandlerröhren erreicht werden soll ( Elektronik (1974), H.2. S. 55/58).
Je nach der Anwendung, für die die ausgewählte Röhre eingesetzt werden soll, sind unterschiedliche Matrixanordnungen der Zielpunkte am Ort des Bildschirms vorteilhaft.
a) Metallelektroden AmOrt-des Bildschirms wird eine Matrix von Metallelektroden angebracht, die voneinander isoliert sind und an denen Stift oder Drähte als Glasdurchführungen befestigt sind. Trifft der mit der Nachricht modulierte Elektronenstrahl auf eine Elektrode, so wird die Ladungsänderung über die Glasdurchführungen nach außen geführt. Dort wird sie in an sich bekannter Weise verstärkt, in eine Abtasthaltefunktion umgewandelt, zeitlich integriert und als analoges Empfangssignal weiter verarbeitet.
Technologisch dürfte es jedoch schwierig sein, mehr als 256 Netallstife aus dem Röhrenkolben herauszuführen, obwohl für die Aufgaben der Vermittlungstechnik gerade diese Ausbildung der Erfindung sehr interessant ist.
b) Halbleitersensoren Gemäß einer Weiterbildung wird daher vorgeschlagen, anstelle einfacher Hetallelektroden Halbleitersensoren zu verwenden.
Wendet man die Großintegrationstechnik an, so können neben den Halbleitersensoren auch Speicher, Schieberegister, Coder und Verknüpfungselemente integriert werden. Es ist dann möglich, anstelle der vielen Ausgangsleitungen, die j jedem Sensor zugeordnet werden müßten, eine einzige Ausgangsleitung für eine -Zeile oder Spalte oder für mehrere Zeilen oder Spalten oder für die gesamte Matrix vorzusehen. Hierzu werden die vom Elektronenstrahl verteilten Informationen während eines Abtastzyklus zwischengespeichert. Zu Beginn eines Zyklus werden die gespeicherten Informationen in ein Schieberegister übernommen und anschließend seriell von einer Lesevorrichtung ausgelesen /3/.
Jim Störungen durch auftreffende Elektronen zu vernieiden, werden die nicht als Sensoren dienenden Halbleiterbauelemente durch eine Lochmaske oder durch eine Lackschicht abgedeckt.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zur Aufteilung der zu vermittelnden Informationen in verschiedene Ausgangsrichtungen flächenhafte Teilgebiete der Detektormatrix für unterschiedliche Richtungen reserviert sind, daß die Teilgebiete unabhängig voneinander mit der Lesevorrichtung versehen sind und daß für jeses Teilgebiet eine getrennte Ausgangsleitung aus der Röhre geführt ist.
Auch Ladungstransportbauelemente wie z. B. Eimerkettenspeicher, ladungsgekoppelte Bauelemente oder Oberflächentransistoren /4/.
können in vorteilhafter Weise als Zwischenspeicher verwendet werden.
c) Fotoelektronische Bauelemente Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, den auftreffenden Elektronenstrahl durch eine Fluoreszenzschicht in der Schirmebene sichtbar zu machen oder in ein optisches Bildmuster umzuwandeln und mit Hilfe optoelektronischer Bauelemente weiterzuverarbeiten und wieder in ein elektrisches Signal zurückzuveniandeln. Als Fotodetektoren können Fotokathoden äußerer lichtelektrischer Effekt) oder Fotohalbleiter (innerer lichtelektrischer Effekt) z. B. Avalanche-Fotodioden am Ort des Bildschirms innerhalb oder auBerhalb der Röhre angebracht werden /5/.
Von besonderem Vorteil ist ein Bildschirm, der sich aus einem Bündel von Glasfasern zusammensetzt, die ummantelt und mit einer lichtdurchlässigen Glasmasse miteinander verbunden werden /6/. Werden die Glasfasern außerhalb der Röhre nicht plangeschnitten, sondern getrennt weitergeführt, so läßt sich auf einem Schaltbrett jedes Glasfaserende zu einem Fotodetektor führen. Der Informationsweg ist damit folgender: Der Elektronenstrahl wird auf eine fluoreszierende Schicht vor der Glasfaser im Innern der Röhre abgelenkt. Das erzeugte Licht wird über die Glasfaser aus der Röhre zum Fotodetektor im Schaltfeld geführt und dort in ein elektrisches Signal umgewandelt. Der Vorteil dieser Anwendung besteht darin, daß die Glasfasern in herkömmlicher Technik auf dem Bildschirm durch eine Glasmasse miteinander verbunden werden können, daß die optischen Signale zwischen den Glasfasern kein Nebensprechen verursachen und daß die Größe des Schaltfelds frei wählbar ist, da die Glasfasern flexibel und stabil an den Zielpunkt geführt werden können.
Reicht die Lichtausbeute an der Fluoreszenzschicht nicht aus, so kann mit einer zwischengeschalteten Bildverstärkerröhre eine ausreichende Verstärkung der Photonen auf dem optischen Zwischenbild des Vermittlungsmusters vorgenommen werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, ein Ladungszwischenbild zu erzeugen und dieses Zwischenbild zu verstärken.
Um bei Ausfall einer Röhre nicht eine vollkommene Neubeschaltung des Schaltfeldes mit beispielsweise 10 000 Zielpunkten vornehmen zu müssen, sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, den Ubergang vom äußeren Bildschirm der Röhre in das sich aufteilende Bündel der Glasfasereinzelleitungen durch eine mechanische Kupplung steck- und schraubbar anzuordnen.
In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer Glasfaser-Kupplung dargestellt. Das Feld der abgehenden Glasfaserleitungen ist in einen Rahmen eingespannt, der zwischen zwei seitlich am Schirm angeordneten Schienen nach unten und oben justierbar gehaltert ist. Die Grobeinstellung des Rahmens erfolgt mit Hilfe der Schrauben S1 und S2, die Feineinstellung mit Hilfe der Schrauben S3 und 54 Mit den Schrauben S5 bis S8 können die Schienen gelockert oder fester angezogen werden. Die Schrauben S9 bis S12 dienen der seitlichen Arretierung.
Obwohl es nicht notwendig ist, ein räumlich verzerrungsfreies Vermittlungsmuster am Ort des Bildschirms zu erzeugen, wie es bei der Bildübertragung gefordert wird, kann der "Glasfaser-Bildschirm" so ausgelegt werden, daß der Tangensfehler vermieden wird /6/. Dies geschieht dadurch, daß die Innenfläche des Bildschirms gewölbt ausgebildet wird. Ohne diese Entzerrung müßten die räumlichen Abstände der Zielpunkte so angeordnet werden, daß am Rande größere Abstände eingehalten würden. Auf jeden Fall kann die sonst notwendige elektronische Entzerrung im Ablenkfeld vermieden werden.
Eine Kupplungsanordnung zweiter Art besteht darin, daß Glasfasern zur Ubertragung des Lichts aus dem Inneren der Röhre auf einen plangeschliffenen Bildschirm geführt werden und daß mit einer Kupplungsanordnung nach Fig. 2 eine Matrix von Fotodioden an'die Lichtfaserenden angekoppelt werden. Die Weiterverarbeitung der Signale kann über mit auf der Matrix integrierte Bausteine und über von ihr weggeführte elektrische Leitungen im Raum-oder Zeitmultiplex erfolgen.
Um die richtige Arretierung der Kupplung, 1. bzw. 2. Art, zu kontrollieren, wird der Elektronenstrahl auf einen oder nacheinander auf mehrere Testpunkte der Detektormatrix in der Bildschirmebene abgebildet. Das Ausgangssignal der diesem Testpilnkt zugeordneten Leitung oder des zugeordneten Zeitschlitzes kann mit einem Meßgerät (z. B. Oszillographen) überwacht werden.
Auf diese Weise ist es möglich, eine optimale Ankopplung zu erreichen. Zur optischen Kontrolle ist es vorteilhaft, an mindestens einer Stelle des beweglichen Kupplungsteils eine Bohrung (Durchmesses ca..lmm) anzubringen, durch die ein Lichtpunkt auf dem Bildschirm beobachtet werden kann. Die Grobeinstellung kann dabei durch optische Beobachtung erfolgen.
Die im folgenden beschriebene Anordnung zur Regelung der Positionierung, der Fokussierung und der Intensitätssteuerung kann gleichzeitig zur Arretierung der Kupplung ausgenutzt werden.
Um die richtige Positionierung des Elektronenstrahls zu kontrollieren, wird an mindestens einer Stelle auf dem Bildschirm ein Kontrollmuster von Detektoren oder Sensoren angebracht.
Die Fig. 3a - 3d zeigen einige als Kontrollmuster geeignete Detektoranordnungen. Die Elektronen des auftreffenden Strahls besitzen eine Wahrscheinlichkeitsverteilung nach Art einer räumlichen Glockenkurve. In Figur 3a sind zusätzlich die Stromstärken i(x) und i(y) pro'Flächeneinheit mit Schnittdarstellungen in x- und y-Richtung dargestellt. Bei korrekter Positionierung des Strahls ergibt sich ein symmetrisches Muster von Ausgangsströmen an den in Fig. 3 gezeichneten Detektoren. Der mittlere Detektor liefert den maximalen Strom.
Weichen die Ablenkgleichspannungen, die der Positionssteuerung in x- und y-Richtung dienen, vom Sollwert ab, so ändert sich das Muster der Ausgangsströme der Detektoren. Da die Ausgangssignale aller Detektoren entweder im Raum- oder im Zeitmultiplex abgegriffen werden können, ist es leicht möglich, ein Rückkopplungssignal abzuleiten und der Stabilisierschaltung der Positionssteuerung zuzuführen, so daß in horizontaler und vertikaler Richtung ein Regelsignal vorhanden ist, das den Strahl nieder auf die korrekte Position automatisch einstellt. Bei einer großen Anzahl von Detektoren ist das u.U. notwendig, damit nicht das Muster der Ziel punkte gegen das vom Strahl erzeugte Vermittlungsmuster verschoben wird, was zu einem Verlust an Ubertragungsqualität oder sogar zu einer völligen Fehlvermittlung führen kann.
Gleichzeitig mit der Positionskontrolle kann auch die Verstärkung des Steuerelektroden-Eingangssignals kontrolliert werden (Amplitudeneichung, Nachregelung der Intensität des Elektronenstrahls), und es kann die Fokussierung des Strahls (Scharfeinstel giI, Bündelung) automatisch überprüft und nachgestellt werden.
Wenn erforderlich, kann der Zeilen- und Spaltenabstand für die Sensoren gemäß Fig. 3a bis Fig. 3d dichter gewählt werden als auf dem übrigen Feld der Empfangsdetektoren.
Aber auch eine Anordnung eines einzigen Fotodetektors zur kontinuierlichen Positionsmessung, allerdings mit mehreren Anschlüssen ist günstig /7/. Dabei ändert der aus der korrekten Lage (im mittelpunkt des Detektors) auswandernde Strahl den Betrag der Widerstände in x- und y-Richtung.
Durch eine Differenzmessung der Randsignale gegenüber der Gleichgewichtslage (Strahl im Mittelpunkt des Detektors) kann ein Regel signal für die Positionssteuerung abgeleitet werden.
Das Wesentliche am Grundbaustein des erfindungsgemäßen achrichtenvermittlungssystems nach Fig. 1 ist die möglich keit der freien Verteilung von Informationen an den jeweils gewünschten Zielpunkt, d.h. der frei programmierbare Zugriff des Elektronenstrahls mit Hilfe der Positionssteuerung zu dem eingestellten Zielpunkt. Mit dem gezeichneten Baustein kann eine Zeitvielfach-Raumvielfach-Transformation der Informationen mit freiem Zugriff vorgenommen werden. Bei inversem Betrieb der dargestellten Röhre kann aber auch eine Raummultiplex-Zeitmultiplex-Transformation bewirkt werden.
Diese Anwendung ist besonders vorteilhaft, wenn die Röhre im freien Zugriff betrieben wird.
Bei dieser Anordnung erzeugen die Signale auf den Raumvielfach-Eingangsleitungen ein Ladungsbild oder ein optisches Vermittlungsmuster, das von einem Lesestrahl in der gewünschten Reihenfolge des Ausgangs-Zeitmultiplex-Signals abgetastet wird. Die kompensierten Ladungen fließen vom Zwischenladungsbild über einen Widerstand R ab und können dort als Ausgangssignal abgegriffen werden. Durch Zusammenschaltung dieser zwei Grundbausteine und durch Kombination mit Signalspeicher- oder Bildverstärkerröhren können auch die folgenden Aufgaben gelöst werden 1) Raumvielfach-Raumvielfach-Transformation (Anwendung: PAM- oder PCM-Vermittlung) Eingang: Raumvielfach, Röhre nach Fig. 1 im inversen Betrieb, Zeitmultiplexverbindungsleitung zur 2. Röhre nach Fig. 1 in normalem Betrieb Ausgang: Raumvielfach.
Dabei kann eine der Röhren im freien, die andere im schrittweisen Zugriff arbeiten.
Die Röhre mit schrittweisem Zugriff kann durch einen elektronischen Multiplexer oder Demultiplexer ersetzt erden. Die Zwi schens pei cherung kann durch ein Ladungsbild oder durch ein optisches Bild erfolgen oder auch fehlen.
2) Zeitvielfach-Zeitvielfach-Transformation (Anwendung: Durchgangsvermittlung, insbesondere bei PCM).
Eingang: eine oder mehrere Zeitmultiplexleitungen werden elektronisch oder mit Hilfe von Röhren mit mehreren Elektroden- und Ablenksystemen im Zeitmultiplex abgetastet.
Die Informationen werden in eine oder mehrere Richtungen am Ausgang aufgeteilt.
Wiederum arbeitet eine der Röhren im freien Zugriff.
Ausgang: eine oder mehrere Zeitmultiplexleitungen.
Durch Kombination von 1) und 2) kann auch eine Raumvielfach-Raumvielfach-Transformation durchgeführt werden, indem Eingangsleitungen mit Halbleiterelektronik-Abtastern abgefragt werden, indem diese Signale einem System nach Punkt 2 zugeführt und am Ausgang wieder mit Halbleiterelektronik verteilt werden.
Die Zusammenschaltung der Grundbausteine kann räumlich getrennt oder unter Verwendung der Zwischenspeichertechnik in Doppelröhrensystemen erfolgen. In Fig. 4 und Fig. 5 sind derartige Anwendungen dargestellt.
Zusammenfassend seien nochmals die öglichkeiten der Weiterverarbeitung der Ausgangssignale genannt (Fig. 1): 1) Jeder Detektor oder Sensor erhält eine eigene Ausgangsleitung. (Draht, Metallstift oder Glasfaser).
2) Einer bestimmten Anzahl von Detektoren wird eine geeinsame Ausgangsleitung zugeordnet. (Halbleiterbausteine in integrierten Schaltungen mit Halbleiterspeichern, Codein, Verknüpfungsgliedern, Schieberegistern; als Sensoren entweder Ladungs- oder Fotodetektoren).
3) Es wird eine einzige Leitung nach außen geführt. (Verfahren wie 2, aber für alle Detektoren eine gemeinsame Ausgangsleitung oder Bildung eines Ladungszwischenbilds oder F1uoreszenzzwischenbilds, das durch einen Lesestrahl ausgelesen wird).
Dies gilt auch für den inversen Betrieb einer Röhre gemäß Fig. 1.
Die Anzahl der maximal benötigten Bildpunkte kann folgendermaßen abgeschätzt werden: Es wird vorausgesetzt, daß eine Oszillographenröhre mit einem Bildschirm von 10cm x 10cm bei einer Grenzfrequenz von 80 MHz betrieben werden kann, d.h., daß der Elektronenstrahl im Extremfall von einem Eckpunkt des Bildschirms zum diagonal gegenüberliegenden Eckpunkt in 1. 10 -6 # 6 ns abgelenkt 160 werden muß. Bei einer übertragbaren Bitrate von 160 Mbit/s können maximal 1 . 20 000 Ferngespräche mit einer Bandbreite 2 von 4 kHz (8 kHz Abtastfrequenz) in PAM-Zeitvielfachtechnik von einer Röhre gleichzeitig vermittelt werden. Wählt man einen Abstand von Bildpunkt zu Bildpunkt von lamm, so können 10 000 Ziel punkte (Sensoren, Detektoren, Glasfasern) auf einem Bildschirm untergebracht werden. Elektronenstrahlen können bis auf einen Durchmesser von 0,3mm fokussiert werden.
Erhöht man die Seitenkantenlänge des Bildschirms auf 14,1cm x 14,1cm, so können unter Beibehaltung des Abstandes von lmm zwischen benachbarten Bildpunkten 20 000 Detektoren untergebracht werden.
Die dürfte auch, was das Nebensprechen, die Strahlfokussierung, die Grenzfrequenz der Röhre und die Positionssteuerung angeht, noch mit erträglichem Aufwand realisierbar sein.
Allerdings ist der Aufwand der äußeren Beschaltung von 20 000 AnsChlußleitungen schon beträchtlich. Reserven in Bezug auf die Grenzfrequenz der Positionssteuerung der Röhre, in Bezug auf die Fläche des Bildschirms und damit auf den Detektorabstand sind bei obiger Abschätzung vorhanden. Eine Stabili-Unter sierung der Positionssteuerung auf 1% ist üblich./ wird der Aufwand schon recht groß.
Fig. 4 zeigt eine Signalspeicherröhre nach Art des Superikonoskops. Ein Primärstrahl 4 hat freien Zugriff zu einem Zwischenladungsbild 8, auf dem er die Informationen im Takt der Positionssteuerung 5 und der Intensitätssteuerung 2 verteilt. Ein zweites Röhrensystem ist schräg darunter angeordnet und erzeugt und steuert einen Lesestrahl 6, der schrittweise im Takt des zyklischen Ausgangssignals das Zwischenladungsbild abtastet. Die abfließende Ladung kann über dem Widerstand R abgegriffen und weiterverarbeitet werden.
In Fig. 5 ist eine Signalspeicherröhre nach Art des Superorthikons dargestellt. Der Elektronenstrahl 4 im linken Röhrensystem hat freien Zugriff zu dem Zwischenladungsbild 8, der rechte Strahl 6 dient wieder als Lesestrahl.
Anstelle eines Zwischenladungsbilds kann auch ein Fluoreszenzbild erzeugt und zwischengespeichert werden.
Die Elemente der Zwischenspeicheranordnung sind so auszulegen, daß die Speicherzeit 125 ps nicht übersteigt. Diese Zeit entspricht einem Abtastzyklus (Bandbreite 4 kHz, Abtastfrequenz 8 kHz) eines Telephoniekanals.
Entweder wird beim Auslesen die gespeicherte Ladung punktweise gelöscht und Primär- und Lesestrahl arbeiten gleichzeitig, aber asynchron, oder das Schreiben und Lesen der Information erfolgt mit doppelter Taktgeschwindigkeit im Zeitmultiplex. In diesem Falle kommt man mit einem einzigen Strahl aus, der im 1. Zyklus die Informationen auf das Ladungsbild mit freiem Zugriff schreibt und im 2. Zyklus wieder ausliest. Vor Beginn des nächsten Zyklus wird der Zeit in an sich bekannter Weise schenspeicher/gelöscht.
Für die Grundbausteine des erfindungsgemäßen Nachrichtenvermittlungssystems gibt es eine Reihe von Anwendungen, die im folgenden näher erläutert werden: - Zeitvielfachvermittlung mit Pulsamplitudenmodulation - Zeitvielfachvermittlung mit Pulscodemodulation - PAM- oder PCM-Durchgangsvermittlung - Überleiteinrichtungen - Elektronenstrahlwähler 2) Zeitvielfachvermittlung mit Pulsamplitudenmodulation Fig. 6 zeigt eine PAt4-Zeitvielfachvermittlung mit einer erfindungsgemäßen Elektronenstrahl-Wandlerröhre als Koppelfeldanordnung.
1...n Die Sprachsignale der Teilnehmer Tln/werden zweiadrig zur zentralen Vermittlungsstellc VSt übertragen.
Aus den Teilnehmerschaltungen TlnS kann die Steuerung St der Vermittlungseinrichtung den Zustand der Leitung (frei, besetzt, reserviert) entnehmen. Die Wahlsignale für den Aufba-u der Verbindung zum gerufenen Teilnehmer und die Adresse des rufenden Teilnehmers können beispielsweise ebenfalls über die Teilnehmerschaltungen, über bei Bedarf zugeschaltexte, nicht gezeichnete Wahl empfänger an die Steuerung über tragen und in einen Speicher Sp eingeschrieben erden. Gabelschaltungen G trennen die bidirektionalen Signale in die gehende und kommende Richtung auf. Nicht gezeichnete Tiefpässe filtern-die Sprachsignale, so daß nur Frequenzanteile unter 4 kHz zu einem Rlultiplexer Mx gelangen können.
Die Steuerung stellt den Multiplexer auf die jeweils aktiven Eingangsleitungen zyklisch mit einer Zykluszeit von 125 ps kurzzeitig ein. Der Multiplexer tastet die analogen Amplitudenwerte ab und führt sie über die Strahisteuerung SSt der Steuerelektrode 2 der Oszillographenröhre OR zu. Die Intensität des Elektronenstrahls ist dann bei jedem Abtastwert proportional der Amplitude des Sprachsignals auf der Eingangsleitung. Gleichzeitig mit der Intensitätssteuerunq des Elektronenstrahls wird durch die Positionssteuerung (5 v: Vertikalablenkung, 5 h: Horizontalablenkung) der Strahl auf den gevzünschten Zielpunkt abgelenkt. Die Zieladressen werden dabei von der Steuerung St aus dem Speicher Sp entnommen.
Der elektronische Multiplexer ?ix kann, wie vorher beschrieben, ebenfalls durch eine Röhre nach Fig. 1, jedoch in inversem Betrieb, ersetzt werden.
An das Nachrichtenvermittlungssystem nach Fig. 6 können maximal 100 000 Teilnehmer angeschlossen werden, sofern auf dem Rührenbiidschtrm 20 000 Zielpunkte (Detektoren) untergebracht werden und mit einer maximalen Belegungswahrscheinlichkeit von 1ûX gerechnet wird. ür eine Verbindung werden zwei Zeitschlitze in einem Vermittlungsrahmen für die beiden Richtungen benötigt.
Die Konzentration (um einen Faktor 4 ... 10) kann aber auch mit einer vorgeschatteten Raumvielfach-Konzentratons- und am Ausgang mit einer Expansionsstufe durchgeführt werden.
Es ist aber auch möglich, die Anordnung gemäß Fig. 6 so zu betreiben, daß der Multiplexer Mx alle Eingangsleitungen schrittweise- zyklisch abfragt und nur die Signale der aktiven Leitungen weitergibt Das hat gegenüber der gezielten Abfrage den Vorteil, daß der Multiplexer kontinuierlich umlaufen kann, während in der Strahisteuerung nicht benötigte Abtastwerte ausgeblendet werden. Andererseits wird hierbei die Vermittlungseinrichtung nicht optimal ausgenutzt. Bei kleineren Vermittlungsanlagen ist das aber auch nicht erforderlich.
Das beschriebene Nachrichtenvermittlungssystem in PAM-Zeitvielfachtechnik kann aber auch so aufgebaut werden, daß einige Funktionen, die in Fig. 6 von der zentralen Steuerung ausgeführt werden, teil zentral oder dezentral realisiert werden.
und Zieladresse Gemäß Fig. 6a sind Absender-/ beispeilsweise in einem Leiwerden tungsspeicher festgehalten undfFei jedem Abtastzyklus der Positionssteuerung zugeführt Die an den Zielpunkten ankommenden Abtastwerte werden integriert und das Bild der Abtasthaltefunktion durch Ladungsspeicher, Fluoreszenzspeicher oder durch diskrete Bauelemente, im einfachsten Fall durch ein RC-Glied festgehalten. Für jede Verbindung zwischen zwei Teilnehmern werden zwei Strahlwege (kommende und gehende Richtung) und damit zwei Zeitschlitze im Abtastzyklus belegt.
Der Vorteil der in Fig. 6 und Fig. 6a gezeichneten Anordnung besteht unter anderem darin, daß' mit dieser einstufigen Anordnung bis zu 10 000 Telephonverbindungen gleichzeitig vermittelt werden können und daß dadurch die Wegesuche wesentlich vereinfacht wird.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden über eine Koppelanordnung gleichzeitig Signale mit unterschiedlicher Bandbreite übertragen und vermittelt. So könnten beispielsweise gleichzeitig 16 Bildfernsprechsignale (Bandbreite 5 MHz) oder 80 Porträtbildfernsprechsignale (Bandbreite 1 Milz) übertragen werden, wenn die Elektronenstrahlröhre als Videokoppelfeld benutzt wird. Zwischen den beiden Extremfällen (nur Sprache, nur Bild) ist aber auch jede andere Aufteilung möglich, insbesondere bei Benutzung zweier getrennter Röhrensysteme in einem Kolben (wie bei Zweistrahloszillographen), wobei das 1. System der Sprach- und das 2. System der Videovermittlung dienen kann.
Flexible Uebergänge zwischen schmal und breitbandiger Vermittlung sind an sich aus /8/ bekannt.
Schwierigkeiten bei der Vermittlung von Daten oder Informationen mit unterschiedlicher Bandbreite ergeben sich aber vor allem dann, wenn Zwischenladungsbilder des Vermittlungsmusters erzeugt werden, weil die unterschiedlichen Zeitkonstanten für die Ladl7ngszwischenspeicheruag nicht realisiert werden können. In diesem Falle muß auf eine Zwischenspeicherung verzichtet werden, es sei denn, daß ein räumliches Muster der Abtastwerte erzeugt und dieses in der richtigen zeitlichen Reihenfolge wieder abgefragt wird.
Zwei oder mehrere sich innerhalb des Röhrenkolbens auf dem Weg zum Bildschirm kreuzende Elektronenstrahlen beeinflussen sich kaum oder gar nicht. Dies ist beispielsweise von den Zweistrahloszillographen oder aus der Farbfernsehtechnik, insbesondere vom Simultanverfahren bei Maskenröhren mit drei Röhrensystemen für die drei Farben rot, gelb und blau bekannt. Allerdings werden hierbei alle drei Strahlen gleichzeitig auf ein einziges Zielmuster abgebildet, nur die Intensität der drei Strahlen wird unterschiedlich gesteuert.
Jedoch ist-es wegen der gegenseitigen Beeinflussung der Ablenksysteme schwierig, mehr als zwei Strahlen auf das Ausgangs-Zielpunktmuster unabhängig voneinander und exakt positioniert abzulenken. Einen Ausweg bildet das Zusammenschmelzen mehrerer unabhängiger Röhrensysteme in einen Kolben mit Abbildung der unabhangigen Strahlen auf einen einzigen Bildschirm (s. Fig. 4).
Bei schräger räumlicher Anordnung treten optische Verzerrungen auf, die sich jedoch durch einen gewölbten Glasfaser-Bildschirm und durch elektronische Entzerrung in den Ablenksystemen verringern lassen.
5) Zeitvielfachvermittiung mit Pulscodemodulation Eine weitere interessante Anwendung der Erfindung ist die PCM-Vermittlungstechnik. In Fig. 7 ist hierfür eine erfindungsgemäße Ausführungsform dargestellt. In Analogie zu Fig. 6 ist die Vermittlungsanlage in PCM-Te chnik aufgebaut. Die Sprachsignale werden gefiltert, abgetastet, analog-digital gewandelt, mit Hilfe des Elektronenstrahls vermittelt und anschließend digitalanalog zurückgewandelt und gefiltert.
Die Teilnehmerendgeräte, Teilnehmerschaltungen, Gabeln und Wahlempfänger sind nicht eingezeichnet. Die Informationen über den Zustand der Teilnehmerleitungen und die Wahlsignale können über die Leltung-StL zur Steuerung übertragen werden. Die Eingangstiefpässe ETP1 ... ETPn filtern die Sprachsignale und lassen nur Anteile unter 4 kHz durch. Der Multiplexer Mx tastet die Ausgangsleitungen der iefpässe zyklisch ab. Anschließend werden die abgetasteten Sprachsignal-Amplitudenwerte durch A/D-Wandler analog-digital gewandelt und über die Strahlsteuerung SSt der Steuerelektrode 2 des Röhrensystems OR zugeführt.
Ursprungs- und Zieladressen einer Verbindung werden in einem Speicher Sp festgehalten und von der Steuerung St über die Positionssteuerung dem Vertikal- und Horizontalablenksystem der Oszillographenröhre zugeführt. Positions- und Strahlsteuerung werden gleichzeitig (synchron) getriggert, so daß der Elektronenstrahl in jedem Zeitschlitz auf die richtige Zieladresse abgelenkt wird und gleichzeitig in seiner Intensität hell-dunkel getastet wird.
Die Informationsübertragung kann nach zwei Methoden durchgeführt werden: Entweder wird der Elektronenstrahl auf einen einzigen Zielpunkt abgelenkt, und die serielle Bitfolge eines Abtastwertes wird in einem Halbleiterspeicher zwischengespeichert oder sofort seriell weiterverarbeitet, oder der Elektronenstrahl wird auf ein raumliches Zielpunktmuster (z.B.
auf 8 nebeneinanderliegende Zielpunkte eines Ladungszwischenspeichers bei 8 Bit/Abtastwert) abgebildet und später wieder ausgelesen. Im ersten Fall können mit einer Röhre mit 20 000 Zielpunkten maximal 20 000-PCM-Signale in einem Abtastzyklus vermittelt werden, im anderen Fall nur g davon, also maximal 2500-PCM-Verbindungen.
vorteilhafte Weiterbildun Eine t der binären Hell-Dunkel-Tastung des Elektronenstrahls ist die ternäre oder pseudoternäre Betriebsart. Dem Wert 1 wird die Eigenschaft "sehr hell"-des Strahls zugeordnet, dem Wert 0 die Eigenschaft "schwach hell". Nur während der Übertragung eines Bitmusters wird der Strahl "sehr hell"-"schwach hell" getastet. Bei der Neueinstellung des Strahls auf einen weiteren Zielpunkt wird der Strahl dunkelgetastet, um zu gewährleisten, daß beim Gleiten des Strahls über das Detektorfeld vom Ursprungs- zum neuen Zielpunkt keine Störsignale auf berührte Detektoren der Matrix gelangen.
Während man bei der PAM-Vermittlung dafür sorgen muß, daß die Strahl intensität proportional dem abgetasteten Amplitudenwert des Sprachsignals auf der Eingangsleitung ist, kann die Kennlinie der Strahlintensität als Funktion der Steuerspannung oder auch die Kennlinie des Lade- und Entladevorganges im Zwischenspeicher oder auch die Detektorkennlinie nichtlinear sein. Darin besteht einer der der Vorteile der PCM-Obertragung.
Eine Linearisierung kann z;zar durch Kompandierungs- oder Expandierungsverfahren (Vor- oder Nachentzerrung) erreicht werden. Bei PCM sind diese maßnahmen aber nicht erforderlich.
Der Elektronenstrahl übernimmt also die Aufgaben der Verteilung und Umordnung der Eingangsinformationen, was bekanntlich die wesentliche Vermittlungsaufgabe ist. Je nach der Art der Weiterverarbeitung werden die Elektronenpakete zwischengespeichert5 serien-parallel oder parallel-serien gewandelt, decodiert, über Ausgangstiefpässe geglättet und als Analogsignale zu den Teilnehmern übertragen.
zur naheren Erläuterung In Fig. 7a ist/ein Ersatzschaltbild des Nachrichtenvermittlungssystems von Fig. 7 gezeichnet. Ein zyklisch umlaufender oder gezielt gesteuerter Multiplexer Mxl (Zweck: Konzentration der Eingangssignale) fragt alle Eingangsleitungen oder nur die aktiven Eingangsleitungen EL ab. Dieser Multiplexer Mxl kann durch Halbleiterelektronik oder durch eine Elektronenstrahlwandlerröhre realisiert werden (Fig. la, Röhre im inversen Betrieb). Die Ausgangsinformation wird dem multiplexer Mx2 zugeführt, der zu jeder Ausgangsleitung AL über die Zielpunktmatrix durch die Positionssteuerung freien Zugriff hat.
In Fig. 7b sind die Ausgangsleitungen AL in verschiedene Richtungen aufgeteilt (R1, R2, R3) entsprechend den Aufgaben eines Richtungskoppelfeids. Diese Aufgabe kann durch den freien Zugriff des Elektronenstrahls auf den gewünschten Ziel-Punkt leicht erfüllt werden.
Die in Fig. 7 skizzierte PC;i-Wermittlung läßt sich in mannig-Gabeschaltunffen facher Weise abwandeln. Auf die / kann verzichtet werden, wenn eine Vierdrahtverbindung von den Teilnehmerendgeräten zur Vermittlungsanlage verlegt wird. Die Eingangstiefpässe können entfallen, wenn gewährleistet ist, daß keine höherfrequenten Spektralanteile als 4 kHz auf der Leitung vorhanden sind. (Telephoniekanal: 0,3 ... 3,4 kHz). Es können Raumvielfachkonzentrations- und -expansionsstufen vor- und nachgeschaltet und über diese die Ursprungs- und Zielinformationen einer Verbindung gewonnen und zur Steuerung übertragen werden. Es ist auch möglich, die Sprachsignale in jeder Teilnehmerleitung oder bereits im Endgerät analog-digital zu wandeln und zwischenzuspeichern oder mit einer höheren Abtastrate abzufragen. Es ist eine Frage des Aufwands, ob es wirtschaftlicher und besser ist, billige, langsamere A/D-Wandler bei jedem Teilnehmer oder bei jeder Verbindungsleitung vorzusehen oder lieber einige schnellere zur Bildung eines Teilrahmens-oder einen einzigen, sehr schnellen A/D-Wandler an zentraler Stelle einzusetzen.
Von besonderem Interesse ist eine Zusammenfassung räumlich abgesetzter 30/32-PC-ermittlungssysteme oder von Konzentratoren, deren Multiplexleitungen zu einer zentralen PCM- Vermittlung geführt und deren Signale dort im Zeitvielfach vermittelt werden. Wird wieder eine Grenzfrequenz von 80 MHz (160 tlbit/s) für die Elektronenstrahl-Wandlerröhren-Vermittlung vorausgesetzt, so können 80 Systeme 30/32 vermittelt werden (160 Mbit/s : 2 Mbit/s).Die Hierarchie von PCM-Vermittlungssystemen ist in folgender Weise festgelegt /9/.
PCM 30/32 mit 2,048 V\bit/s PCM 120 mit 8,448 bit/s PCM 480 mit 34 Mbit/s PCM 1920 mit 136 Mbit/s.
Daraus folyt, daß mit einer einzigen Rohre ein PCM-1920-System aufgebaut werden kann, ohne über Raum- und Zeitstufen vermitteln zu müssen /10, 11/. Selbst wenn die Bitmuster (8 bit/Abtastwert) räumlich auf einem Ladungszwischenspeicher festgehalten werden, werden 1920 8 = 15 360 Bildpunkte benötigt. Die in der obigen PCM-Hierarchie angegebenen Stufen enthalten aus Synchroni sati ons grunden Stopfbits, die bei dem-erfindungsgemäßen Vermittlungssystem wegfallen können. Denn die Multiplexer Mix 1 und Mx 2 können völlig unabhängig voneinander, d.h. asynchron arbeiten.
Neben der Pulscodemodulation wird auch vielfach die Differenz-Pulscodemodulation (DPCM) oder die Delta-Modulation in digitalen Nachrichtensystemen angewandt, die mit geringeren Bitraten auskommen als die Pulscodemodulation. Das vorgeschlagene Nach- -richtenvermittlungssystem ist unabhängig von der Art der Codierung und ist transparent für andere Codierverfahren.
Die übertragenen und vermittelten Informationen können in vorteilhafter Weise durch gezielte Redundanz gegen Fehler gesichert werden (Fehlererkennung, Fehlerkorrektur).
4) Durchgangsvermittlung Ein sehr wichtiges Anwendungsgebiet der Erfindung sind Durchgangsvermittlungen wie z. B. PAM- und insbesondere PCM-Durchgangsvermittlungen. Dabei tritt das Problem auf, zeitliche Bitmuster von verschiedenen Multiplexleitungen aus verschiedenen Richtungen mit höherer Bitrate auf eine einzige Ausgangsmultiplexleitung oder wieder in verschiedene Multiplexleitungen mit jeweils anderer Richtung und gleicher oder anderer Bitrate zu vermitteln. Aus dem Schrifttum sind die Schwierigkeiten der Synchronisation der aus verschiedenen Richtungen einlaufenden Bit ströme und deren Vermittlung bekannt /11/. Neben einer Raumvielfachvermittlung einzelner Zeitschlitze werden auch Zeitstufen benötigt, um bei gleichzeitigem Einlaufen zweier Nachrichtenbits, die in die gleiche Ausgangsrichtung vermittelt werden sollen, eines der Bits zu verzögern, um es in einen freien Zeitschlitz z der Ausgangsmultiplexleitung abzugeben. Die Kombinationsmöglichkeiten von Raum- und Zeitstufen sind sehr vielfältig, aber stets aufwendig /10/.
Dagegen vermeidet das vorgeschlagene Nachrichtenvermittlungssystem die genannten Schwierigkeiten.
1) weil bei asynchronem Betrieb der beiden Multiplexer zwischen Eingangs-.und Ausgangsbitströmen eine zeitliche Entkopplung möglich ist, 2) keine Raum- und Zeitstufen benötigt werden 3) Ein- und Ausgangsbitströme sogar unterschiedliche Frequenz aufweisen können.
Als Lösung sind zwei ege möglich. Entweder werden einlaufende Bitströme mit höherer Bitrate im Zeitmultiplex von einem Halbleitermultiplexer abgetastet und dann vom Elektronenstrahl-iIandlerröhren-tiultiplexer mit freiem Zugriff auf das Feld der Ziel punkte abgelenkt und vermittelt, oder es werden mehrere Röhrensysteme in einem Kolben zusammengescmolzen, so daß die Elektronenstrahlen unabhängig voneinander im Bittakt der einlaufenden Bitströme gesteuert werden, wobei aus dem Signalisierkanal oder einem getrennten Datenkanal die Ursprungs- und Zieladressen übernommen werden. Das entstehende Zwischenladungs- oder -fluoreszenzbild des Vermittlungsmusters wird von einem Lesestrahl schrittweise zyklisch abgetastet. Dies kann entweder mit einer Anordnung nach Fig. 4 oder Fig. 5 geschehen (Signalspeicherröhre vom Typ des Superikonoskops, Superorthikons oder Vidicons).
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Durchgangsvermittlung Ihr Ersatzschaltbild zeigt Fig. 8a.
Der Multiplexer Mx 2 kann mit einem schnelleren Abtastzyklus betrieben erden als die Multiplexer VMx der -Teilsysteme mit freiem Zugriff.
Die Steuerung St übernimmt die Aufgaben der Wegesuche. Dadurch ist sichergestellt, daß auf einen Zielpunkt nur ein Strahl abgebildet wird, weil ein weiterer Teilnehmer, der diesen Zielpunkt auswählt, das Resetztzeichen erhält. Neben einer Vermittlung nach Fig. 8 können auch getrennte Röhre hierbei werden systeme verwendet werden./ die Einzelverrnttlungsmuster als Schirmbilder dargestellt und eine optische Addition der Teilbilder zu einem Gesamtbild durchgeführt. Das Gesamtbild kann dann wieder mit einem elektrooptischen Verfahren schrittweise zyklisch abgetastet werden, oder am Ort des Gesamtbilds werden Fotodetektoren matrixförmig angeordnet.
Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Nachrichtenvermittlungssystems als Durchgangsvermittlung brauchen die Zielpunkte nicht mehr gleichbedeutend zu sein mit einer räumlichen Zieladresse. Die Zwischenspeicher-Bildpunkte werden in der geeigneten Reihenfolge der Ausgangszeitschlitze der abgehenden Multiplexleitungen angeordnet. Das Muster der Zwischensp e icher-Bildpunkt e andert sich im Verlauf der Zeit mit den jeweils andersartigen Verbindungen zwischen Paaren von Teilnehinern.
Alle in der Vermittlungstechnik zu übertragenden Informationen können codiert als digitale Befehle über die Elektronenstrahlen übertragen werden. Sollen besondere Leist-unqsmerkmale -angewendet werden (wie Konferenz-, Gruppenruf, usw.), so können' die bekannten Lösungen aus der vollelektronischen Vermittiunqstechnik übernommen werden. Konferenzverkehr wird entweder übermehrere Zeitschlitze (Bildpunkte) durchgeführt, oder bei Verfahren mit Halbleiterspeichern über einen Bildpunkt, aber mit Zwischenspeicherung der- Informationen und Verarbeitung im Zeitmultiplex. Bei Gruppenruf oder Rundgespräch wird die gleiche Information an verschiedene Bildpunkte übertragen.
Auch die Integration von Verteilungsdiensten wie Rundfunk-und Fernsehprogramm ist ohne Schwierigkeiten möglich, wenn an die gewünschten Zielpunkte während eines Abtastzyklus die gleichen Informationen übertragen--Jwerden. Allerdings ist hierbei eine Verarbeitung in Raumvielfachtechnik ohne Zwischenspeicherung günstig.
Eine Durchgangsvermittlung mit einer Wandlerröhre vom Typ des Superikonoskops ist in Fig. 9 dargestellt. 4 PCM-Multiplexleitungen MLI ... MI4 werden jeweils einer Steuerelektrode des zugehörigen Röhrensystems zugeführt und im Vielfach-Multiplexer VMx (Fig. 8a) mit freiem Zugriff aller Teilstrahlensysteme asynchron auf das Zielmuster hin abgebildet.
Ein Muitiplexer Mx 2 (Lesestrahl schräg unten in Fig. 9) tastet das entstandene Gesamt-Vermittlungsmuster der Zielpunkte ab, das über dem Widerstand R abgegriffen und in die Ausgangsmultiplexleitung MBa übertragen wird.
Auf der Empfangsseite können die einlaufenden Informationen entweder mit herkömmlichen Mitteln der Halbleiterelektronik oder wieder mit einem Demultiplexer DMx, beispielsweise einer Wandlerröhre nach Fig. 1, zerlegt und mit einem Decodierer Dec decodiert werden (gestrichelt in Fig. 8). Die Empfangssignale können aber auch zuerst decodiert und dann in Raumvielfach verteilt werden.
Figur 10 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel eine Durchgangsvermittiung mit 4 PCM-Eingangs-Multiplexleitungen ML1, ..., MB4, einem elektronischen Vielfachmultiplexer VMx 1, einem Wandlerröhren-Multiplexer mit freiem Zugriff VMx 2, einem Zwischenladungs- oder- fluoreszenzbild, einem Wandlerröhren-Vielfachdemultiplexer VDMx 1, einem elektronischen Vielfach-Demultiplexer VDMx 2 und 3 PCM-Ausgangsmultiplexern Mxa 1, Mxa 2, Mxa 3.
5) tiberleiteinrichtung Systemteile der PCM-Vermittlung oder PCM-Durchgangsvermittlung können als Vberleiteinrichtungen zwischen PCM-Systemen und vollelektronischen Raumvielfachsystemen verwendet werden. Ausführungs beispiele hierfür zur Uberleitung vom PCM-System zum Raumvielfachsystem zeigen Figur 1, vom Raumvielfachsystem zum PCM-System Figur 4 und Figur 5.
6) Elektronenstrahlwähler Eine weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Nachrichtenvermittlungssystems ist der Ersatz von elektromechanischen Wählern (Dreh-, Eib-Dreh-, Motordreh-Wählern) durch Elektronenröhren.
Solche Anwendungen wurden bereits in /12/ diskutiert, allerrings mit dem Unterschied, daß der Elektronenstrahl bandförmig ausgelegt wurde und daß der Strahl auf eine von mehreren Anoden hin abgelenkt wurde.
Die in Fig. 1 gezeichnete Anordnung kann so abgeändert werden, daß ein Feld von 1 x 10, 1 x 12 oder 10 x 10 Elektroden mit Kontakten oder Drahtanschlüssen nach außen geführt wird /13/.
Es ist auch möglich eine mehradrige Durchschaltung mit mehreren parallelen Röhrensystemen oder mit einem einzigen im Zeitmultiplex zu erreichen. Der Elektronenstrahl wird vom Sprachstrom intensitätsgesteuert und auf eine der möglichen Ausgangselektroden abgelenkt. Die Steuerung zur gewünschten Ausgangselektrode kann in direkter Wahl wie bei den Wähleranordnungen erfolgen, wenn zu jeder Röhre die zugehörige Positionssteuerung des Strahls vorgesehen wird. Während einer Verbindung bleibt der Strahl auf der angesteuerten Elektrode stehen.
Der Vorteil dieser Anwendung gegenüber den mechanischen Wählern besteht in der schnellen, leistungslosen Steuerung und Durchschaltung und im Fehlen mechanisch bewegter, verschleißbehafteter Bauteile. Von Nachteil ist die richtungsabhängige Informationsüb ertragung und die geringe Bandbre itenausnut zung.
Literatur: /1/ Z-Report 17, VDE-Verlag, Berlin, (1973) /2/ NTZ 25 (1972), H. 9, 5. 385/389 /3/ DOS 2 163 721 /4/ Int.Elektron.Rundschau 27 (1973), H. 11, 5. 239/244 /5/ Philippow, E.: Taschenbuch Elektrotechnik, Bd. 3, Nachrichtentechnik, VEB Verlag Technik Berlin, (1969) 5. 455/465 /6/ AEG-Telefunken - Taschenbuch (Röhren, Halbleiter, Bauteile), (1974) insbesondere: Technischer Anhang S. 12/24: Elektronenstrahl-Wandlerröhren /7/ Elektronik 21 (1972), H. 1, S. 13/15 -/8/ AEU 27 (1973), H. 4, 5. 168/176 /9/ Int. Elektron.Rundschau 28 (1974), zu H. 1, S. 5/7 /10/ Inf. Fernsprech-Vermittlungstechnik 5 (1969), H. 1, S. 48/59 ~ /11/ Gerke, P.R.: Rechnergesteuerte Vermittlungssysteme.
Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New Xork (1972) /12/ Telefunken-Zeitung 30 (1957), H. 118, 5. 251/263 /13/ IRE Trans. Electron.Devices EI)-7, (1960), S. 189/194

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e i Nachricht envermi-lttlLarags system zur Vermittlung von Nachrichten einer Vielzahl von Teilnehmern von einem Sender zu einem frei wählbaren Empfänger einer Vielzahl von Teilnehmern, dadurch zekennzeichneL, daß die Vermittlungsfunktion von mindestens einer Elektronenstrahl-Wandlerröhre im Zeitmultiplexbetrieb ausgeführt ist, daß der Elektronenstrahl der Elektronenstrahl-Wandlerröhre durch ein zweidimensionales Ablenksystem entsprechend der gewünschten Verbindung auf Zielpunkte abgelenkt ist, daß die Zielpunkte Elemente einer flächenhaften Detektor- oder Zwischenspeichermatrix sind und daß der Elektronenstrahl in seiner Intensität entsprechend der Information, die von einem Nachrichtensender über den Elektronenstrahl zur Zieladresse eines Nachrichtenempfängers übertragen wird, gesteuert ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektormatrix eine Anordnung von m'.n Auffangelektroden aus Metall vorgesehen ist, die voneinander isoliert am Ort des Bildschirms in der Röhre untergebracht sind, und daß von jeder Elektrode ein Draht oder Metallstift nach außen aus dem Glaskolben geführt ist.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektormatrix aus einer Anordnung von m fl n Ealbleitersensoren besteht.6 die am Ort des Bildschirms in der Röhre angebracht sind, daß zusammen mit den Halbleitersensoren Bausteine zur Vorverarbeitung der Empfangssignale in integrierter Technologie auf der Matrix angeordnet sind, daß diese Bausteine aus Speichern, Schieberegistern, Verknüpfungsgliedern und Modern/ Decodern bestehen und daß zur Vermeidung des Nebensprechens alle nicht als Sensoren arbeitenden Bausteine durch eine Lochmaske, Metall- oder Lackschicht gegen den Elektronenstrahl abgeschirmt sind.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragenen Informationen in den Speichern zwischengespeichert werden, daß nach Ablauf eines Lesezyklus die gespeicherten Werte an ein Schieberegister übergeben werden, daß der Indurch eine Lesevorrichtuig halt eines Schieberegisters/zeilen- oder spaltenweise codiert ausgelesen wird und daß nur jeweils für eine Zeile bzw. Spalte eine Ausgangsleitung aus der Röhre geführt wird.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekeazeichnet, daß die gesamte Information des Vermittlungsmusters zwischengespei chert wird, daß über ein Schieberegister im 125/us-Xakt die Information seriell ausgelesen und nur über eine einzige Ausgangsleitung aus der Röhre geführt wird.
6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufteilung der zu vermittelnden Informationen in verschiedene Ausgangsrichtungen flächenhafte Teilgebiete der Detektormatrix für unterschiedliche Richtungen reserviert sind, daß die Teilgebiete unabhängig voneinander mit der Lesevorrichtung nach Anspruch 4 versehen sind und daß für jedes Teilgebiet eine getrennte Ausgangsleitung aus der Röhre geführt ist.
7. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren Ladungstransportbauelemente sind.
8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ort des Bildschirms eine Fluoreszenzschicht vorgesehen ist, durch die der auftreffende Elektronenstrahl sichtbar gemacht oder in ein optisches Vermittlungsmuster umgewandelt wird und daß innerhalb der Röhre eine Matrix von fotoelektronischen Bauelementen angebracht ist, die das optische Vermittlungsmuter in elektrische Signale zurückverwandelt.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Vermittlungsmuster mit einer Bildwandler- oder Verstärkerröhre verstärkt wird und daß erst nach der Verstärkung die Informationen weiter verarbeitet werden.
10. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als fotoelktronische Bauelemente Anordnungen mit Fotokathoden vorgesehen sind.
11. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als fotoelektronische Bauelemente Anordnungen mit Fotohalbleitern vorgesehen sind.
12. System nach einem der Ansprüche 3 - 6 und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Detektoren Fotohalbleiter in Kombination mit einer Schieberegisteranordnung nach Anspruch 3 bis 6 vorgesehen sind.
13. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektronischen Bauelemente außerhalb der Röhre auf dem Bildschirm befestigt sind.
14. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildschirm ein Bündel von Glasfaserleitungen vorgesehen ist, die mit einem lichtundurchlässigen Material ummantelt und mit lichtundurchlässigem Glas miteinander verschmolzen sind, daß auf der Innenseite der Röhre jedes Glasfaserleitungsende mit einer fluoreszierenden Schicht mit dem Durchmesser 10...20/um versehen ist, deren Licht über die, der jeweiligen Schicht zugeordneten Glasfaserleitung zur Außenseite der Röhre übertragen und dort von. fotoelektronischen Bauelementen in elektrische Signale umgewandelt wird.
15. System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der von Glasfasern gebildete Bildschirm im Innern der Röhre gewölbt (halbkugelförmig) ausgebildet wird und daß dadurch räumliche Entzerrungen vermieden werden.
16. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entzerrung des ebenen Ladungs- oder Bild-Vermittlungsmusters am Ort des Bildschirms die Detektoren der Matrix zum Rand des Bildschirmes hin mit größeren Abständen voneinander angebracht sind.
17'. System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren äquidistant angebracht sind, und die Positionssteuerung eine nichtlineare Kennlinie aufweist.
18. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern getrennt auf eine Schalttafel geführt und am Ort der Schalttafel fotoelektronische Bauelemente, ihre Verdrahtung und zusätzliche Bauelemente zur Weiterverarbeitung der vermittelten Informationen vorgesehen sind.
19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Innenseite des Glasfaser-Bildschirms auftreffenden Elektronen in einem zwischengeschalteten Wandlerröhrensystem zusätzlich vorverstärkt werden.
20. System nach einem der Ansprüche 14 - 19, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des aus Glasfaserleitungen bestehenden Bildschirms eine Kupplung vorgesehen ist, daß die abgehenden, getrennt geführten Glasfaserleitungen auf einer in einer Schiene geführten Platte enden, daß diese Platte mit Hilfe von Schrauben und Mikrometerschrauben in der Höhe, seitlich und in der Richtung zum Bildschirm justierbar ist und daß die Röhre austauschbar ist.
21. System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ankopplung zwischen den abgehenden und den aus dem Bildschirm kommenden Glasfaserleitungsenden Linsen oder Halblinsen mit größerem Durchmesser als der Durchmesser einer Glasfaser vorgesehen sind, die den Lichtfleck auf dem Bildschirm vergrößern und das Licht des Lichtflecks auf das Ende der dem Lichtfleck zugeordneten Glasfaserleitung konzentrieren.
22. System nach Anspruch 20,- dadurch gekennzeichnet, daß zum Justieren der Kupplung an mindestens einer Stelle der Kupplung der Strahl eine Bohrung angebracht ist, wobei/beim Justieren auf einen Kontrollpunkt hinter der Bohrung abgelenkt wird und die Kupplung unter Beobachtung dieses Kontrollpunktes durch die Bohrung grob justiert wird.
23. System nach einem der Ansprüche 20 - 22, dadurch-gekennzeichnet, daß auf der geführten Platte der Kupplung Fotoelektroden mit weiterführenden Drähten befestigt sind.
24. System nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feinjustierung der Kupplung auf der geführten Platte Testpunkte vorgesehen sind, deren Beleuchtungsstärke von einem Meßgerät überwacht werden.
25. System nach einem der Ansprüche 1 - 24, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kontrolle der richtigen Positionierung des Elektronenstrahls oder der Elektronenstrahlen an mindestens einer Stelle am Ort des Bildschirms ein Kontrollmuster von Detektoren oder Sensoren angebracht ist mit dem sowohl die korrekte Positionierung als auch die Verstärkung des Eingangssignals der Steue-relektrode als auch die Fokussierung und der Astigmatismus kontrolliert wird.
26. System nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren des Kontrollmusters nach einem der in Figur 3 dargestellten Muster angeordnet sind.
27. System nach Anspruch 25 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Detektorausgangssignalen in Raum- oder Zeitvielfachtechnik Regelsignale abgeleitet werden, die als Rückkopplung auf die Stabilisierschaltung der Positionssteuerung auf den Verstärker des Steuerelektrodeneingangssignals und auf die Aussteuerungsschaltung der Fokussierspulen geführt werden und eine automatische Nachregel ung der genannten Gräben bewirken.
28. System nach einem der Ansprüche 23 - 27, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Detektor zur kontinuierlichen Positionsmessung an jedem gontrollpunkt des Bildschirms vorgesehen ist, dessen Ausgangssignale der Differenz der Ablenkung des Strahls vom Mittelpunkt proportional sind.
29. System nach einem der Ansprüche 1 - 28, dadurch gekennzeichnet, daß in der Elektronenstrahl-Wandlerröhre eine Nachbeschleunigungsanode im Röhrenkolben vorgesehen ist.
30. System nach einem der Ansprüche 1 - 29, dadurch gekennzeichnet, daß in der Elektronenstrahl-Wandlerröhre ein Ladungs-oder Fluoreszenzzwischenbild erzeugt und von einem Lesestrahl abgetastet wird.
31. System nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante einer Zwischenspeicherung einem Abtastzyklus entspricht, so daß auf jeder Ausgangsleitung bei Raumvielfachbetrieb ein Abtasthaltesignal erzeugt wird.
32. System nach einem der Ansprüche 1 - 31, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verarbeitung der Empfangssignale im Raummultiplexbetrieb die Abklingzeitkonstante e der Ladungs- oder Fluoreszenz-Zwischenspeicherschicht etwa 10 8s ist.
33..Systemnach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenstrahl-Wandlerröhre eine Signalspeicherröhre ist, deren Aufbau einer Bildwiedergaberöhre entspricht.
34. System nach einem der Ansprüche 1 - 33, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Elektronenstrahl-Wandlerröhre als Grundbaustein eine Zeitvielfach-Raumvielfach-Transformation mit freiem Zugriff zu jedem der Zielpunkte durchgeführt wird.
35. System nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Elektronenstrahl-Wandlerröhre als Grundbaustein eine Raum- Zeitvielfach-Transformation mit freiem Zugriff zu jedem der Zielpunkte durchgeführt wird.
36. System nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch Kombination dieser Grundbausteine eine Raum- Raumvielfach- oder Zeit- Zeitvielfach -Transformation durchgeführt wird und daß dabei eine der Röhren in freiem Zugriff betrieben wird.
37. System nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß zur Raum- Raumvielfach und Zeit- Zeitvielfach-Transformation nur eine einzige Elektronenstrahl-Wandlerröhre als Grundbaustein mit freiem Zugriff vorgesehen ist und daß der zweite Baustein ein Halbleiter-Iiultiplexer mit zyklisches Zugriff ist.
38. System nach einem der Ansprüche 1 - 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschaltung mehradrig in Zeitmultiplex erfolgt.
39. System nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchschaltung mehradrig in Raummultiplex mit mehreren getrennten Elektronenstrahlen parallel erfolgt.
40. System nach einem der Ansprüche 1 - 39, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erzeugung eines Ladungs- oder Fluoreszenzzwischenbilds zwei unabhängige Elektronenstrahlen zum Schreiben und Lesen vorgesehen sind, die asynchron und unabhängig voneinander arbeiten.
41. System nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung nur eines einzigen Elektronenstrahls zum Schreiben und zum Lesen im Zeitmultiplex im Verlauf eines ersten Zyklus die Informationen mit wahlfreiem Zugriff geschrieben und zwischengespeichert werden, im zweiten Zyklus die Informationen zyklisch ausgelesen werden und am Ende dieses Zyklus die Restladungen auf dem Zwischenbild gelöscht werden.
42. System nach einem der Ansprüche 1 - 41, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise mehrere unabhängige Röhrensysteme mit gemeinsamem Bildschirm in einem Röhrenkolben untergebracht sind.
43. System nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend dem Aufbau eines Superikonoskops mehrere Kolben mit darin untergebrachten Röhrensystemen zu einer Mehrfachröhre mit gemeinsamem Bildschirm zusammengeschmolzen sind.
44. System nach einem der Ansprüche 1 - 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermittlungssystem in Pulsmodulationstechnik verwirklicht ist, daß ein Eingangsmultiplexer vorgesehen ist, der eine Vielzahl gerichteter Eingangsleitungen zyklisch abtastet, daß eine zyklische Steuerung vorgesehen ist, die über Teilnehmerschaltungen und zugeschaltete Wahlempfänger den Zustand der Leitungen überwachs, die Ursprungs- und Zieladresse der Teilnehmerschaltung entnimmt, diese in einen Speicher einschreibt, mit einer die Abtastfrequenz des zu vermittelten Nachrichtensiguals entsprechenden Zyklus zeit den Elektronenstrahl zu einem Zielpunkt am Ort des Bildschirms ablenkt und gleichzeitig über die Strahlsteuerung den Elektronenstrahl entsprechend der Amplitude des Abtastwertes der gerade zugeordneten Eingangsleitung, steuert und daß Schaltungsmaßnahmen vorgesehen sind, welche die übertragene Information integrieren und glätten und über Glasfaserleitungen oder' Drähte zur Ausgangsanschlußleitung in Raumvielfachtechnik übertragen (Figur 6).

44 a. System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermittlungssystem in PAM verwirklicht ist.
45. System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermittlungs system in Pulslängen-Modulationstechnik verwirklicht ist.
46. System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsmultiplexer (Mx) eine Elektronenstrahl-Wandlerröhre ist.
47. System nach einem der Ansprüche 44 - 46, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsmultiplexer eine Konzentration der an ihn angeschlossenen Teilnehmerleitungen vornimmt und daß die Steuerung den Eingangsmultiplexer so einstellt, daß nur die belegten Eingangsleitungen abgefragt werden.
48. System nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration so gewählt ist, daß an einer einzigen Elektronenstrahl-Wandlerröhre bis zu 100 000 Teilnehmer angeschlossen~slad, wobei 20 000 Zielpunkte in der Bildschirmebene und 10 000 Verbindungen gleichzeitig ansteuerbar sind.
49. System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß durch Eonzentrations- und Expansionsstufen eine Raumvielfachkonzentration der Teilnehmer erfolgt und daß der Eingangsmultiplexer zyklisch betrieben wird.
50. System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß Teilfunktionen zur Steuerung des Systems teilzentral oder de--zentral durchgeführt werden, daß Ursprungs- und Zieladressen in jeweils den Anschlußleitungen zugeordneten Speichern festgehalten und bei jedem Abtastzyklus von der Positionssteuerung übernommen werden (Figur 6a).
51. System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen in Zielpunkten zwischengespeichert werden, daß ein Lesestrahl eine Raumvielfach-Zeitvielfach-Transformation mit zyklischen Zugriff vornimmt und daß die Zeitmultiplexsignale über eine Elektronik in ein Raumvielfach zuructwerwandelt und verteilt werden.
52. System nach einem der Ansprüche 1 - 51, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einspeichern oder Auslesen der Information nichtlineare Kennlinien im Zwischenladungs- oder Fluoreszenzbild durch eine entgegengesetzte Amplitudenvorverzerrung korrigiert werden.
53. System nach einem der Ansprüche 1 - 52, dadurch gekenn-~ zeichnet, daß Signale uiterschiedlicher Bandbreite über mindestens ein Röhrensystem mit freiem Zugriff übertragen werden,
54. System nach einem der Ansprüche 1 - 57, dadurch gekennzeichnet, daß nebeneinander in einem Abtastzyklus analoge und digitale Signale in Zeitmultiplex mit einem Elektronenstrahl vermittelt werden.
55. System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das Vermittlungssystem in Pulscodemodulationstechnik verwirklicht ist.
56. System nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß binäre Signale übertragen und vermittelt werden und daß der Strahl nur hell und dunkel getastet wird.
57. System nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß pseudoternäre Signale übertragen und vermittelt werden, daß der Strahl "hell", "schwach hell" und "dunkel" getastet wird und daß dem Zustand "hell" die ligische "1", dem Zustand "schwach hellt' die logische "0" zugeordnet wird und daß, solange keine Information übertragen wird, der Strahl dunkel abgetastet wird.
58. System nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß digitale Mehrpegelsignale mit mehreren Stufen übertragen und vermittelt werden.
59. System nach einem der Ansprüche 1 - 58, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem Zielpunkt PCM-Signale übertragen und diese Signale in Speichern zwischengespeichert oder sofort wieterverarbeitet werden.
60. System nach einem der Ansprüche 1- 58, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Bit ein Zielpunkt auf einer Zwischenspeichermatrix benutzt wird und daß für Signale mit unterschiedlicher Bandbreite Matrixfelder mit unterschiedlicher Größe verwendet werden.
61. System nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenspeicher-Zielpunkte vorgesehen sind, die in Abhängigkeit vom Verkehr und den gerade bestehenden Verbindungen angesteuert und erst vom Lesestrahl in der richtigen Reihenfolge abgefragt und zur angewählten Zieladresse übertragen werden.
62. System nach einem der Ansprüche 1 - 61, dadurch gekennzeichnet, daß in einer einzigen Röhre die Verbindungen in beiden Ubertragungsrichtungen zwischen den beiden Teilnehmern aufgebaut werden.
63. System nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß für beide obertragungsrichtungen jeweils benachbarte Zwischenspeicherpunkte vorgesehen sind.
64. System nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuerung die Aufgaben der Wegesuche und der Synchronisation zwischen Strahlablenkung und Intensitätssteuerung durchführt.
65.* System nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegesuche und Synchronisation zwischen Strahlablenkung und Intensitätssteuerung autonom von der Positionssteuerung und Strahl-Steuerung durchgeführt wird.
66. System nach einem der Ansprüche 1 - 65, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Grenzfrequnez der Röhre Leitungsanordnungen mit räumlicher Ladungsverteilung vorgesehen sind.
67. System nach einem der Ansprüche 1 - 66, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Röhre mit zwei unabhängigen Ablenk-und Strahlerzeugungssystemen in einem Kolben gleichzeitig über den einen Strahl Video- und über den zweiten Strahl Fernsprechsignale übertragen und vermittelt werden.
68. System nach einem der Ansprüche 1-67, dadurch gekennzeichnet, daß bei der PCM-Vermittlung in jeder Teilnehmerleitung ein langsamer A/D-Wandler vorgesehen ist.
69. System nach einem der Ansprüche 1 - 67, dadurch gekennzeichnet, daß bei der PCM-Vermittlung für eine Gruppe von Teilnehmern, deren Signale zu einem Zeitmultiplex-Teilrahmen zusammengefaßt werden, ein mittelschneller A/D-Wandler vorgesehen ist.
70. System nach einem der Ansprüche 1 - 67, dadurch gekennzeichnet, daß bei der PCM-Vermittlung ein einziger sehr schneller A/D-Wandler vor der Strahlsteuerung vorgesehen ist.
71. System nach Anspruch 68 - 70, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Teilnehmerleitung am Ausgang, für Gruppen von Teilnehmerleitungen mit unterschiedlichen Ausgangsrichtungen oder für alle Teilnehmerleitungen D/A-Wandler vorgesehen sind.
72. System nach einem der Ansprüche 1 - 71, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale der Bündel von Ueilnehmerleitungenaus unterschiedlichen Richtungen zu Teilrahmen zusammengefaßt, vermittelt und am Ausgang in neue Richtungsbündel aufgeteilt werden.
73. System nach einem der Ansprüche 1 - 72, dadurch gekennzeichnet, daß die Bündelung und Verteilung der Informationen in Halbleiterelektronik erfolgt und daß die Vermittlung mit einer Elektronenstrahl-Wandlerröhre durchgeführt wird.
74. System nach einem der Ansprüche 1 - 72, dadurch gekennzeichnet, daß Bündelung, Verteilung und Vermittlung der Informationen mit Elektronenstrahl-Wandlerröhren mit freiem und/oder zyklischem Zugriff der Elektronenstrahlen erfolgt und daß die Bündelung von Teilrahmen mit Hilfe mehrerer unabhängig voneinander betriebener Röhrensysteme in einem gemeinsamen Kolben mit einer einzigen Zielpunktmatrix durchgeführt wird.
75. System nach einem der Ansprüche 1 - 74, dadurch gekennzeichnet, daß einige Abtastwerte nacheinander codiert, zwischengespeichert und als Pakete über den Elektronenstrahl vermittelt werden und daß diese "packet switching-Technik" insbesondere bei Datenübertragung angewendet wird.
76. System nach einem der Ansprüche 1 - 75, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragenen Informationen nach einem fehlererkennenden und/oder fehlerkorrigierenden Verfahren- gesichert sind.
77. System nach einem der Ansprüche 1 - 76, dadurch gekennzeichnet, daß Teilvermittlungssysteme in PAM- oder PCM-Technik als Konzentratoren oder Vermittlungsstellen räumlich abgesetzt sind.
78. System nach einem der Ansprüche 34 - 77, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundbausteine als Durchgangsvermittlung eingesetzt sind.
79. System nach Anspruch 78, gekennzeichnet durch die Verwendung der Elektronenstrahl-Wandlerröhre in einer PCM-Durchgangsvermittlung der vierten Hierarchiestufe PCM 1920 (Figur 8 bis Figur 10).
80. System nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß die Bit ströme am Eingang unabhängig voneinander und in asynchronem Betrieb über jeweils ein unabhängiges Röhrensystem auf ein gemeinsames Zwischenladungs- oder Fluoreszenzbild abgebildet und mit mindestens einem Lesestrahl im Takt der Ausgangs-Abtastzyklen wieder ausgelesen werden.
81. System nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß die -optischen Bildmuster mit Hilfe von Bildaufnahme- oder Bildwandlerröhren zu einem optischen Gesamt-Vermittlungsmuster addiert und dann ausgelesen werden.
82. System nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, daß die aus verschiedenen Richtungen einlaufenden Teilrahmen mit Hilfe einer Halbleiterelektronik mit höherem Bittakt in Zeitmultiplex abgetastet und über eine Elektronenstrahl-Wandlerröhre auf verschiedene Ausgangsrichtungen vermittelt werden.
83. System nach einem der Ansprüche 1 - 82, dadurch gekennzeichnet, daß Systemteile der Zeitvielfach-Vermittlung oder Zeitvielfach-Durchgangsvermittlung als Uberleiteinrichtwng zwischen Zeitvielfach- und Raumvielfach-Vermittlungssystemen verwendet sind.

Leerseite