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Verfahren zur Herstelluvon Konferenzverbindungen in einer PCM-Zeitmultilex-Fern
sprechvermittlungsanlage.
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In Fernsprechvermittlungsanlagen besteht häufig die Forderung, neben
Verbindungen zwischen jeweils zwei Teilnehmern auch Verbindungen zwischen mehr als
zwei Teilnehmern, sogenannte Sonferenzverbindungen (auch Aufschalteverbindungen),
herstellen zu können.
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Konferenzverbindungen lassen sich in Vermittlungsanlagen, in denen
die Sprachinformation mit Hilfe von Analogsignalen übertragen wird, in einfacher
Weise dadurch herstellen, daß die Anschlußleitungen der betreffenden Teilnehmer
untereinander direkt oder auch über Zwischenspeicher verbunden werden, so daß eine
Mischung der Sprachsignale sämtlicher an einer Konferenzverbindung beteiligter Teilnehmer
erzielt wird (siehe z.B. US-PS 3 293 369, US, PS 3319905).
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In mit Pulscodemodulation arbeitenden Vermittlungsanlagen ist -mit
Rücksicht auf die im allgemeinen nichtlineare Codierkennlinie -eine Herstellung
von Konferenzverbindungen unter einer solchen Mischung der verschiedenen die Amplituden-Augenblickswerte
der Sprachsignale abbildenden PCM-Worte nicht ohne weiteres möglich.
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Man kann hier entweder die Digitalsignale zunächst in Analogsignale
umwandeln, diese dann mischen und die damit erhaltenen Signale wieder in Digitalsignale
zurückumwandeln (siehe z.B.
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US-PS 3 395 254 und DD-OS 1 918 100), oder man kann, wie dies zur
Durchführung von Konferenzgesprächen in einer PCM-Fernmeldeanlage aus den CCI.TT-Dokumenten
WP 33/XV-No.6-E (August 1965), Seite 2, Position (3), und WP 33/XV-No.9-E (Dezember
1965), Seite 10, zweiter Abschnitt, bekannt ist, die aus den Sprachsignalproben
der Gesprächsteilnehmer durch nichtlineare
Codierung, d.h. nach
Maßgabe einer nichtlinearen Codierkennlinie, gewonnenen PCM-Signale in einen linearen
Code umsetzen, d.h. sie digital linearisieren", die linearen PCM-Signale binär addieren
und danach die erhaltenen Summensignale in den nichtlinearen Code zurückumzusetzen.
Ein mit diesem vorbekannten Verfahren übereinstimmendes Verfahren bildet auch den
Gegenstand der offengelegten deutschen Patentanmeldung P 18 03 222.
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Aus der DT-OS 1 803 222 ist es auch bekannt, die "nichtlinearen" PCM-Signale
jeweils in ersten Registern zwischenzuspeicher, sie dann nacheinander mit Hilfe
eines gemeinsamen Umsetzers in den linearen Code umzusetzen, die linearen PCM-Signale
in zweiten Registern zu speichern und danach in einer Additionseinrichtung zu addieren
und schließlich die erhaltenen Summensignale mittels des genannten Umsetzers in
nichtlineare PCM-Signale umzusetzen.
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Eine solche-bekannte Konierenzschaltung setzt eine konzentrierte Vermittlungsste
voraus, an die die einzelnen Teilnehmersten angeschlossen sind.
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Ein Verfahren zum Verbinden wenigstens dreier Teilnehmer einer Zeitmultiplex-?ernmelde-,
insbesondere PCM-M'-ernsprechvermittlungsanlage mit einer von Teilnehmerstelle zu
Teilnehmerstelle führenden, gerichteten Zeitmultiplex-Ringleitung in einer Konferenzverbindung
wird an anderer Stelle vorgeschlagen: Diesem Verfahren zufolge wird in jeder an
der Konferenzverbindung beteiligten Teilnehmerstelle dem auf dem zu der Teilnehmerstelle
hinführen den Abschnitt der Zeitmultiplex-Ringleitung in der der Konferenzverbindung
zugeteilten Zeitlage jeweils übertragenen POM-Wort das den Amplituden-Augenblickswert
des Sprachsignals des betreffenden Konferenzverbindungsteilnehmers abbildende PCM-Wort
nach erforderlicher Nichtlinear-Linear-Umsetzung hinzuaddiert und das dadurch erhaltene
Summen-PCM-Wort auf dem von der betreffenden Teilnehmerstelle weiterführenden Abschnitt
der Zeitmultiplex-Ringleitung weiterübertragen und außerdem in der eilnehmerstelle
für die Dauer eines Signalumlaufs in der Zeitmultiplex-
Ringleitung
gespeichert; das jeweils gespeicherte - vorherige -Summen-PCM-Wort wird von dem
jeweils auf dem zu der eilnehmerstelle hinführenden Abschnitt der Zeitmultiplex-Ringleitung
übertragenen PCM-Wort subtrahiert, und das dadurch erhaltene Differenz-PCM-Wort
wird von der betreffenden Teilnehmerstelle als die Amplituden-Augenblickswerte der
Sprachsignale der übrigen Konferenzverbindungsteilnehmer abbildendes PCM-Wort aufgenommen.
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Die vor einer Addition bzw. Subtraktion von PCM-Worten vorzunehmende
Nichtlinear-inear-Codeumsetzung der üblicherweise durch einen nach der sozenannten
15-Segment-Kennlinie arbeitenden nichtlinearen Sprachsignal-Coder erzeugten, in
der
umfassendenPCM-Worte führt üblicherweise zu Gruppen von jeweils 12 Bit, die an sich
zur gewünschten Linearisierung durchaus ausreichend sind. Der Erfindung liegt indessen
die Erkenntnis zugrunde, daß eine solche bloße Linearisierung nun ihrerseits Codierungs-
bzw. Dekodierungsfehler verursachen kann; die Erfindung zeigt demgegenüber anen
Weg, solche Fehler zu vermeiden.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Konferenzverbindungen
in einer Z eitmultiplex-Fern spre chvermittlungsanlage, in der die Sprachinformationen
mittels durch Pulscodemodulation gewonnener PCM-Worte übertragen werden, unter digitaler
Linearisierung der durch nichtlineare Codierung gewonnenen PCM-Worte mittels eines
Nichtlinear-Linear-Codeumsetzers, Binäraddition linearer PCM-Worte mittels einer
Additionseinrichtung und Rückumsetzung linearer PCM-Worte in den nichtlinearen Code;
dieses Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zugleich mit der
Nichtlinear-inear-Codeumsetzung eines den Amplituden-Augenblickswert des Sprachsignals
eines Konferenzverbindungsteilnehmers abbildenden nichtlinearen PCM-Wortes eine
über die zur bloßen Linearisierung erforderliche Bit anzahl hinausgehende Erweiterung
der Bitanzahl zu einem vorzugsweise die Bitanzahl zweier nichtlinearer PCM-Worte
umfassenden
linearen PCM-Wort stattfindet, wobei die positive Amplituden-Augenblickswerte
des Sprachsignals abbildenden linearen POM-orte lediglich einen an die eine Grenze
eines mit Binärzahlen von der Länge der linearen PCM-Worte darstellbaren Zahlenbereichs
anstoßenden Zahlenteilbereich und die negative Amplituden-Augenblickswerte des Sprachsignals
abbildenden linearen PCM-Worte lediglich einen an die andere Grenze des Zahlenbereichs
anstoßenden Zahlenteilbereich überdecken, während der zwischen diesen Teilbereichen
liegende Restbereich freibleibt.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auch bei Addition mehrerer
eine maximale positive oder negative Sprachsignalamplitude abbildender linearer
PCM-Worte das sich ergebende Summen-PCM-Wort nicht in denjenigen Zahlenteilbereich
zu liegen kommt, der von Sprachsignalamplituden des jeweils entgegengesetzten Vorseichens
(-negativ bzw. positiv) abbildenden linearen PCM-Worten überdeckt wird, so daß jeweils
die Eindeutigkeit der erhaltenen Summen-PCM-Worte gewahrt bleibt.
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Anhand der Zeichnungen sei die Erfindung näher erläutert.
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Fig.1 zeigt schematisch in zum Verständnis der Erfindung wesentlichem
Umfange eine Schaltungsanordnung zur Nichtlinear-Linear-Codeumsetzung, wie sie zur
Herstellung von Konferenzverbindungen in einer PCM-Zsitmultiplex-Sernsprechvermittlungsanlage
vorzusehen ist. Die Schaltungsanordnung kann dabei Teil eines in Fig.1 nicht weiter
dargestellten zentralen Konferenzverbindungssatzes einer PCM-Z eitmultiplex-Fern
spre chvermittlungsanlage mit einer konzentrierten Vermittlungsstelle sein oder
auch in den einzelnen T eilnehmerstellen einer PCM-Zeitmultiplex-Fernsprechvermittlungsanlage
mit einer von Teilnehmer zu Teilnehmer führenden, gerichteten Zeitmultiplex-Ringleitung
enthalten sein, wie dies an anderer Stelle angegeben wird. In der Schaltungsanordnung
nach Fig.1 wird ein an der Eingangsleitung ne seriell auftretendes 8-Bit-PCM-Wort,
das von einem nichtlinearen Sprachsignalcoder eines in hier nicht weiter interessierender
Weise an einer
Konferenzverbindung beteiligten PCM-Teilnehmers abgegeben
sein mag, zunächst in ein 8-Bit-Schieberegister R8 geleitet, um von hier aus parallel
in einen Nichtlinear-Linear-Codewanuler 8/16 eingeben zu werden. In diesem Nichtlinear-Linear-Codewandler
8/16 werden die durch den üblicherweise nach der sogenannten 13-S egment-Kennlinie
arbeitenden nichtlinearen Sprachsignal-Coder erzeug-ten 8-Bit-PCM-Worte aus den
eingangs erwähnten Gründen digital linearisiert". Während nun eine bloße digitale
Linearisierung üblicherweise zur Umsetzung eines 8-Bit-PCM-Wortes in eine Gruppe
von 12 Bit führt, wozu ein 8-Bit/12 Bit-Codeumsetzer vorzusehen wäre, ist -in -der
Schaltungsanordnung nach Fig.1 ein 8 Bit/16 Bit-Codeumsetzer 8/16 vorgesehen, der
zugleich mit der Nichthnear-Linear-Codeumsetzung eines den Amplituden-Augenblickswert
des Sprachsignals eines Konferenzverbindungsteilnehmers abbild enden nichtlinearen
8-Bit-PCM-Wortes eine über die zur bloßen Linearisierung erforderliche Bitanzahl(12)
hinausgehende Erweiterung der Bitanzahl zu einem die Bit an zahl (16) zweier nichtlinearer
PCM-Worte umfassenden linearen 16-Bit-PCM-Wort vornimmt. Dabei nimmt der Nichtlinear-Linear-Codeumsetzer
8/16, der z.B. durch einen fest verdrahteten Zuordner gebildet sein kann, die Codeumsetzung
in der Weise vor, daß die positive Amplituden-Augenblickswerte des Sprachsignals
abbildenden linearen 16-Bit-PCM-Worte lediglich einen an die eine Grenze eines mit
(16-Bit-)Binärzahlen von der Länge der linearen 16-Bit-PCM-Worte darstellbaren Zahlenbereichs
anstoßenden Zahlenteilbereich und die n egative Amplituden-Augenblickswerte des
Sprachsignals abbildenden linearen 16-Bit-PCM-Worte lediglich einen an die andere
Grenze des Zahlenbereichs anstoßenden Zahlenteilbereich überdecken, während der
zc.vischen diesen Teilbereichen liegende Restbereich freibleibt.
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Zur näheren Erläuterung sei an dieser Stelle ein Blick auf die -Fig.2
geworfen. In Fig.2 ist mit -A-O-+A ein Sprachsignal-Amplitudenbereich angedeutet.
Die Amplituden-Augenblickswerte des O
Sprachsignals mögen mittels
eines nichtlinearen, nach einer 13-Segment-Kennlinie 13 arbeitenden Sprachsignalcoders
in nichtlineare PCM-Worte umgesetzt werden, wobei diese nichtlinearen PCM-Worte
einen mit Binärzahlen von der Länge der nicht linearen PCM-Worte darstellbaren Zahlenbereich
0...2n-1 überdecken, wobei n die Anzahl der Bits je nichtlineares PCM-Wort ist.
Üblicherweise ist n = 8, so daß die durch nichtlineare Codierung gewonnenen 8-Bit-PCM-Worte
den Zahlenbereich O...255 überdecken. In Fig.2 ist dazu angedeutet, daß die maximale
negative Sprachsignalamplitude durch die Zahl 0 abgebildet wird und die maximale
positive Sprachsignalamplitude durch die Zahl 2n1 = 255. Der in der Schaltungsanordnung
nach Fig.1 vorgesehene Nichtlinear-Linear-Codeumsetzer 8/16 bewirkt nun eine über
die zur bloßen Linearisierung erforderliche Bitanzahl p = 12 hinausgehende Erweiterung
der Bitanzahl zu einem linearen q-Bit-PCM-Wort mit q = 16, wie sie aus dem rechten
Teil der Fig.2 ersichtlich wird. Die positive Amplituden-Augenblickswerte des Sprachsignals
abbild enden linearen q-Bit-PCM-Worte überdecken dabei einen-an die eine Grenze
eines mit Binärzahlen von der Länge der linearen q-Bit-PCM-Worte darstellbaren Zahlenbereichs
2q12q 1 - 65.535) anstoßenden Zahlenteilbereich 0...2P-1-1|(2P-1-1 = 2.047); die
negative Amplituden-Augenblickswerte des Sprachsignals abbildenden linearen q-Bit-PCM-Worte
überdecken einen an die andere Grenze 2q 1(- 65.535) des Zahlenbereichs 0...2q-1
anstoßenden Zahlenteilbereich, der von 2q 1(- 65535) bis 2q-2p-1 (= 63.488)reicht.
Der zwischen diesen Teilbereichen liegende Restbereich 2P-1... 2q-2P-1-1 bleibt
frei.
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Dies hat den Vorteil, daß auch bei einer im Rahmen einer Konferenzverbindung
vorzunehmenden Addition mehrerer eine maximale (positive oder negative) Sprachsignalamplitude
abbildender linearer q-Bit-PCM-Worte das sich ergebende Summen-PCM-Wort nicht in
denjenigen Zahlenteilbereich zu liegen kommt, der von linearen q-Bit-PCM-Worten
überdeckt wird, die Sprachsignalamplituden des jeweils entgegengesetzten Vorzeichens
(negativ bzw. positiv) abbilden, so daß insoweit Zweideutigkeiten der erhaltenen
Summen-PCM-Worte vermieden werden.
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Um nun wieder auf Fig.1 zurückzukommen, so gelangt dort ein vom Nichtlin
ear-linear-Cod ewandl er 8/16 ausgegebenes 16-Bit-PCM-Wort parallel in ein 16-Bit-Schieberegister
R16, das das lineare 16-Bit-PCSir-Wort schließlich seriell an der Ausgangsklemme
la abgibt. Von hier aus kann das 16-Bit-PCM-Wort z.B. zu dem einen Eingang eines
Addierwerkes gelangen, was indessen in Fig.1 nicht weiter dargestellt ist, da dies
zum Verständnis der Erfindung nicht mehr erforderlich ist. Die Schieberegister können
zugleich auch zur Rückumsetzung linearer PCM-Worte in den nichtlinearen Code ausgenutzt
werden, wie sie erforderlich ist, bevor ein Konferer,çverbindungsteiInehmer ein
digital linearisiertes" PCM-Wort als Hörsignal aufnimmt.- Das rückumzusetzende lineare
16-Bit-PCM-Wort möge seriell an der Klemme le auftreten. Über diese Klemme le wird
das rückumzusetzende 16-Bit-PCM-Wort seriell in das 16-Bit-Schieberegister R16 geleitet,
um von hier aus parallel in einen Linear-Nichtlinear-Codewandler 16/8 eingegeben
zu werden. Der Sinear-Nichtlinear-Codewandler 16/8, der wiederum als fest verdrahteter
Zuordner ausgebildet sein kann, wobei die Zuordnung umgekehrt zu den Verhältnissen
beim Nichtlinear-Linear-Codewandler 8/16 ist, gibt das dem linearen 1 6-Bit-PCM-Wort
entsprechende nichtlineare 8-Bit-PCM-Wort parallel in das 8-Bit -5 chieberegister
R8 aus, von wo aus es schließlich seriell an der Ausgangsklemme na erscheint. Die
Ausgangsklemme na kann dann zum Hörsignaldecoder eines Konferenzverbindungsteilnehmers
führen, dessen Sprachsignalcoder mit der Eingangsklemme ne verbunden ist.
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Abschließend sei noch bemerkt, daß der vorstehenden Beschreibung der
Erfindung beispielhaft ein PCM-Wort-Format von 8-Bit für das nichtlineare PCM-Wort
und 16-Bit für das lineare PCM-Wort zugrunde liegt, d.h. ein PCM-Wort-Pormat, bei
dem die Bitanzahl eines linearen PCM-FBortes gleich der Bitanzahl zweier nichtlinearer
PCM-Worte ist, ohne daß die Erfindung darauf beschränkt wäre.
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Ein solches PCM-Wort-Pormat kann indessen auch vermittlungstechnisch
insofern
von Vorteil sein, als es zu seiner Unterbringung gerade zwei sonst zur Unterbringung
jeweils eines nichtlinearen PCM-Wortes erforderliche Zeitfächer zweier Zeitkanäle
erfordert, so daß also zur Durchschaltung solcher linearisierter PCM-Worte gerade
zwei Zeitkanäle benötigt werden, die dabei vermttlungstechnisch als zusammengehörend
behandelt werden können.
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1 Patentanspruch 2 Figuren