DE2444908A1 - Anordnung zum erzielen von sicherheit gegen unterbrechungen ohne redundante komponenten in einem zeitmultiplexuebertragungslink fuer die uebertragung binaerer daten - Google Patents

Description

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Telefonaktiebolaget LM Ericsson, Stockholm / Schweden

Anordnung zum Erzielen von Sicherheit gegen Unterbrechungen ohne redundante Komponenten in einem Zeitmultiplex-Übertragungslink für die Übertragung binärer Daten.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Erzielen von Sicherheit gegen Unterbrechungen ohne redundante Komponenten in einem Zeitmultiplex-Übertragungslink für die Übertragung binärer Daten von einer Anzahl von Eingängen zu einer entsprechenden Anzahl von Ausgängen, bei welcher Anordnung aus Gründen der Zuverlässigkeit jeder Verbindung durch das Link wenigstens zwei physisch getrennte Zeitmultiplexkanäle zugeordnet sind.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung in einem Zeitmultiplex-Übertragungslink für binäre Daten in der Form von Samplingsignalen. In solchen Links werden die an einer Anzahl von Eingängen aufgenommenen binären Daten auf einer gemeinsamen Übertragungsleitung

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zeitmultiplex übertragen und hierauf getrennt,um an einer entsprechenden Anzahl von Ausgängen abgegeben zu werden. Das MuI-tiplexen erfolgt in einem sogenannten Multiplexor und die Trennung oder das Demultiplexen in einem sogenannten Demultiplexor, welche beide allgemein aus mit Hilfe von Adressiereinrichtungen gesteuerten Gatternetzwerken aufgebaut sind. Weiter haben die Gatternetzwerke allgemein einen hierarchischen Aufbau, was bedeutet, daß das Multiplexen und Demultiplexen schrittweise in mehreren Stufen erfolgt. Die Zuverlässigkeit aller Kanäle des Links, gebildet durch die Zeitteilung oder das Zeitmultiplexverfahren, gründet sich hauptsächlich auf einige wenige Komponenten nahe der Übertragungsleitung, vergleiche den Report TRITA-TTS-7203 des Royal Institute of Technology: " Digitale Fernsprechämter. Eine vergleichende Studie zeitmultiplexer Schaltnetzwerke."

Es ist erforderlich, die Wirkung des Versagens von einzelnen Komponenten auf die Funktion des Links so weit wie möglich zu eliminieren. Um die Wirkung eines Fehlers auf nur eine beschränkte Anzahl von Kanälen zu reduzieren, können diese in eine Anzahl von physisch getrennten Einheiten unterteilt werden, welche von allen Eingängen und Ausgängen erreicht werden können. Wenn ein Fehler in einer solchen Einheit auftritt, wird der auf den entsprechenden Kanälen vorhandene Verkehr unterbrochen werden. Dieser Nachteil kann vermieden werden, wenn die Anzahl der Kanäle vergrößert wird, so daß jede Datenverbindung über wenigstens zwei aus verschiedenen Einheiten gewählte Kanäle, welche vollständig parallel arbeiten, aufgebaut werden kann. Mit diesem Verfahren läßt sich eine hohe Sicherheit gegen Unterbrechungen erzielen, jedoch auf Kosten einer beträchtlichen Menge redundanter Komponenten.

Ziel der Erfindung ist es, eine hohe Sicherheit gegen Unterbrechung ohne die Verwendung von redundanten Komponenten in der Zeitmultiplexübertragung von Samplingsignalen zu erzielen. Dies wird dadurch erreicht, daß jede Datenverbindung über parallele Kanäle in physisch getrennten Einheiten, welche die Samplingsignale abwechselnd übertragen, aufgebaut wird. Die effektive Samplingdichte ist so propor-

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tional der Zahl von aktiven Kanälen, und ein Fehler in einem Kanal führt daher zu einer entsprechenden Verringerung der Samplingdichte für die in Frage stehenden Datenverbindungen, solange der Fehler vorhanden ist.

Die Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung ,

und
Fig. 2 ein Zeitdiagramm, welches die Funktion der Anordnung darstellt.

Fig. 1 zeigt ein Zeitmultiplex-Übertragungslink zum übertragen binärer Daten von, entsprechend dem Beispiel, N Eingängen Li1 bis LiN zu der gleichen Anzahl von Ausgängen Lu1 bis LuN über zwei Multiplexor-Anordnungen MUX1, MUX2 und zwei Demultiplexor-Anordnungen DEX1, DEX2; welche durch zwei Übertragungsleitungen Lt1, Lt2 und über N Regenerationsanordnungen RA1 bis RAN verbunden sind. Zu jeder Multiplexor- und Demultiplexor-Anordnung gehört eine Adressleranordnung AA1 und AA4, bestehend aus einem Adressenspeicher AM1 und AM4, einer Einschreibeanordnung IA1 bis IA4 und einer Ausleseanordnung UA1 bis UA4 zur Steuerung der Übertragung. Die Adress-ieranordnungen nehmen von einem Taktgenerator TG, welcher die Abtastung der Adressenspeicher steuert, Taktsignale auf. Jeder Adressenspeicher, z.B. AM1, enthält 2n Speicherzellen, in welche entsprechende Zahl von Adressen mit Hilfe der Einschreibeanordnung IA1 im Takt mit der Abtastung eingeschrieben bzw. mit Hilfe der Ausleseanordnung UA1 im Takt mit der Abtastung ausgelese werden kann. Bei jedem Auslesevorgang überträgt die Ausleseanordnung die in Frage stehende Adresse zu den entsprechenden Multiplexor- und Demultiplexor-Einheiten, wobei die zugehörigen Ein-

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und Ausgänge über die Übertragungsleitung durchverbunden sind. Was den Ausgang betrifft, läuft die Verbindung jedoch über die in Frage stehende Regenerationseinheit. Die Speicherzellen werden zyklisch mit einer Zyklusfrequenz abgelesen, welche gleich dem Quotienten gebildet aus der Taktsignalfrequenz geteilt durch die Zahl der Speicherzellen je Adressenspeicher, d.h. 2n ist. Dies ist in Fig. 2 dargestellt, in welcher in Zeile a eine die Taktsignale von dem Taktgenerator TG darstellende Impulsfolge gezeigt ist, während in den Zeilen b bis g Impulse gezeigt sind, welche die Auslesevorgänge für die Speicherzellen 1, 2, 3, n, 1+n und 2n darstellen. Beim Aufbau einer Verbindung zwischen einem Eingang Lix und einem Ausgang Liy wird die Adresse χ in eine freie Speicherzelle in jedem der Adressenspeicher AM1 und AM2 geschrieben, wobei die Speicherzellen so gewählt werden, daß die Zeitverschiebung beim Auslesen eine halbe Zykluszeit ist, während gleichzeitig die Adresse y in die entsprechenden Speicherzellen in den Adressenspeichern AM3 und AM4 geschrieben wird. Wenn z.B. , wie in Fig. 1 angedeutet, die Speicherzellen 1 und 1+n gewählt werden, werden die Adressen χ und y aus den Adressenspeichern AM1 und AM3 anläßlich des Vorgangs dargestellt durch die Impulse in Zeile b in Fig. 2 und aus den Adressenspeichern AM2 und AM4 entsprechend der Zeile f ausgelesen. Die Impulse gemäß den Zeilen b und f werden in komprimiertem Maßstab in den Zeilen h und i reproduziert, aus welchen klar hervorgeht, daß die Impulse abwechselnd zueinander und in regelmäßigen Intervallen auftreten. Die Zeile j zeigt ein Einheitsintervall eines binären Datensignals, welches am Eingang Lix ankommt und zu dem Ausgang Luy übertragen werden soll. Die Durchverbindung, welche bei jedem Auslesevorgang entsprechend den Zeilen h und i ausgeführt wird, ergibt, daß das Datensignal bei jedem derartigen Vorgang durch die Multiplexor-Anordnungen MUX1, MUX2 im Sampling-Verfahren bearbeitet wird und daß die Samplingsignale entsprechend den Zeilen k und 1 von den Übertragungsleitungen Lt1, Lt2 übertragen und dann von den Demultiplexor-Anordnungen DEX1, DEX2 zu der Regenerationsanordnung RAy weitergegeben werden. Wie'sich aus Fig. 2 ergibt, folgen die Sampling-

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Signale den Pegeländerungen der binären Datensignale. Die Samplingsignale werden einer bistabilen Flip-Flop-Schaltung zugeführt, welche auf an sich bekannte Weise in der Regenerationsanordnung enthalten ist. Die Flip-Flop-Schaltung nimmt den einen oder den anderen ihrer zwei Zustände entsprechend der Pegeländerungen der Samplirigsignale an. Mit Hilfe der Flip-Flop-Schaltung läßt sich so ein regeneriertes oder wiedergewonnenes Datensignal am Ausgang Luy entsprechend Zeile m erzielen, welche das Signal in Zeile j mit einer durch die Dichte der Samplingimpulse bestimmten Genauigkeit reproduziert.

Wenn eine Fehlfunktion z.B. in der Multiplexor-Anordnung MUX1 auftritt, so daß die Samplingimpulse entsprechend Zeile k nicht erscheinen, tritt keine Unterbrechung in der Übertragung infolge dieses Fehlers auf, da die Samplingsignale entsprechend Zeile 1 noch übertragen werden können.. Das regenerierte Datensignal enthält jetzt ein Aussehen entsprechend Zeile n, woraus hervorgeht, daß die Reproduktionsgenauigkeit halbiert worden ist. Für ein System, welchen normalerweise mit einer Reproduktionsgenauigkeit von z.B. 1 % des EinheitsIntervalls arbeitet, würde ein Halbieren so eine Verringerung der Genauigkeit auf 2 % bedeuten, eine Verringerung, welche nur Randeffekte bedeutet. Für Systeme, welche normalerweise mit einer beträchtlich geringeren Reproduktionsgenauigkeit arbeiten, kann eine Halbierung der Genauigkeit möglicherweise nicht zulässig sein. In solchen Fällen ist es zweckmäßig, für jede aufgebaute Verbindung eine größere Zahl von parallelen Kanälen in einer entsprechend größeren Zahl von physisch getrennten Einheiten zu verwenden. Die Wahrscheinlichkeit,mit der ein in einem solchen Kanal auftretender Fehler die Reproduktionsgenauigkeit beeinflußt, sowie die Höhe der Beeinflussung ist dann entsprechend geringer.

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Claims (2)

1. Patentansprüche

   1J Anordnung zum Erzielen von Sicherheit gegen Unterbrechungen ohne redundante Komponenten in einem Zeitmultiplex-Übertragungslink für die Übertragung binärer Daten von einer Anzahl von Eingängen zu einer entsprechenden Anzahl von Ausgängen, bei welcher Anordnung aus Gründen der Zuverlässigkeit jeder Verbindung durch das Link wenigstens zwei physisch getrennte Zeitmultiplexkanale zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung wenigstens zwei Multiplexor-Anordnungen (MUX1, MUX2) für die Übertragung von Samplingsignalen, erzeugt durch zyklische Abtastung einer Anzahl von parallel zu den Multiplexor-Anordnungen geschalteten Eingängen (LiI-LiN) zu einer mit jeder Multiplexor-Anordnung verbundenen Übertragungsleitung (Lt1, Lt2), und wenigstens zwei Demultiplexor-Anordnungen (DEX1, DEX2) für die Übertragung der Samplingsignale von jeder der Übertragungsleitungen zu einer Anzahl von Regenerations-Anordnungen (RA1-RAN) aufweist, welche zur Wiederherstellung der ursprünglichen binären Daten vor der Ausgabe an entsprechenden Ausgängen (LuI-LuN) parallel zu den Demultiplexor-Anordnungen geschaltet sind, und eine zu jeder Multiplexor-Anordnung und zu jeder Demultiplexor-Anordnung gehörige Adressieranordnung (AA1-AA4) zum Steuern der zyklischen Abtastung vorgesehen ist, welche Adressieranordnung so angeordnet ist, daß die Übertragung von Samplingsignalen über die entsprechenden Übertragungsleitungen zu miteinander abwechselnden Samplingzeiten erfolgt, wodurch während der normalen Funktion der Anordnungen diese zum Übertragen der binären Daten mit einer resultierenden Samplingdichte bestimmt durch einen Taktgenerator (TG) zusammenarbeiten, während während einer Fehlfunktion die Samplingdich^e in einem Verhältnis entsprechend dem Anteil des fehlerhaften Zeitmultiplexkanals an der Gesamtzahl der Zeitmultiplexkanale verringert ist.

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2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressieranordnung einen Adressenspeicher (AM1-AM4) mit einer Anzahl von Speicherzellen und einer Einschreibeanordnung (IA1-IA4) zum Einschreiben von Abtastadressen in die Speicherzellen entsprechend den Eingängen bzw. Ausgängen sowie eine Ausleseanordnung (UA1-UA4) aufweist, welche die Speicherzellen zyklisch mit einer Geschwindigkeit abtastet, bei welcher die Samplingwerte übertragen werden sollen, und in einer solchen Reihenfolge abtastet, daß die einander entsprechenden Speicherzellen in allen Adressieranordnungen zur gleichen Zeit ausgelesen werden, wobei die zu einem bestimmten Eingang (Lix) gehörende Adresse (x) in Speicherzellen mit unterschiedlichen Ordnungsnummern (1, 1+n) in die zugehörigen Adressieranordnungen (AA1, AA2) in den Multiplexor-Anordnungen geschrieben wird, und die zu einem entsprechenden Ausgang (Luy) gehörende Adresse (y) mit den entsprechenden Ordnungsnummern in die zugehörigen Adressieranordnungen (AA3, AA4) in den Demultiplexor-Anordnungen geschrieben wird, während die unterschiedlichen Ordnungsnummern (n, 1+n) derart gewählt sind, daß der Eingang bzw. Ausgang in im wesentlichen konstanten Intervallen adressiert werden.

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