DE2445094C3 - Verfahren zur Herstellung von Konferenzverbindungen in einer PCM-Zeitmultiplex-Fernsprechvermittlungsanlage - Google Patents

Description

Fernsprechvermittlungsanlage, 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-Linear-Codeumsetzung eines den Amplituden-Augenblickswert des Sprachsignals eines Konferenzverbindungsteilnehmers abbildenden nichtlinearen PCM-Wortes eine über die zur bloßen Linearisierung erforderliche Bitanzah! 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 PCM-Worte 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.

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 Vorzeichens (negativ bzw. positiv) abbildenden linearen PCM-Worten überdeckt wird, so daß jeweils die Eindeutigkeit der erhaltenen Summen-PCM-Worte gewahrt bleibt.

Anhand der Zeichnungen sei die Erfindung näher erläutert.

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-Zeitmultiplex-Fernsprechvermittlungsanlage vorzusehen ist. Die Schaltungsanordnung kann dabei Teil eines in Fig. 1 nicht weiter dargestellten zentralen Konferenzverbindungssiitzes einer PCM-Zeitmultiplex-Fernsprechvermittlungsanlage mit einer konzentrierten Vermittlungsstelle sein oder auch in den einzelnen Teilnehmerstellen einer PCM-Zeitmultiplex-Fernsprechvermittlungsanlage rr.it 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 /?8 geleitet, um von hier aus parallel in einen Nichtlinear-Linear-Codewandler 8/16 eingegeben zu werden. In diesem Nichtlinear-Linear-Codewandler 8/16 werden die durch den üblicherweise nach der sogenannten 13-Segment-Kennlinie arbeitenden nichtlinearen Sprachsignal-Coder erzeugten 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 tührt, wozu ein 8-Bit/12-Bit-Codeumsetzer vorzusehen wäre, ist in der Schaltungsanordnung nach Fi g. 1 ein e-Bit/iö-Bit-Codeumsetzer 8/16 vorgesehen, der zugleich mit der Nichtlinear-Linear-Codeumsetzung eines den Amplituden-Augenblickswert des Sprachsignals eines Konferenzverbindungsteilnehmers abbildenden nichtlinearen 8-Bit-PCM-Wortes eine über die zur bloßen Linearisierung erforderlichen Bitanzahl (12) hinausgehender Erweiterung der Bitanzahl zu einem die Bitanzahl (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-Augenblickswert'.: 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-fJit-PCM-Worte darstellbaren Zahlenbereichs anstoßenden Zahlemeilbereich und die negative Amplituden-Augenblickswerte des Sprachsignals abbildenden linearen 16-Bit-PCM-Worte lediglich einen an die andere Grenze des Zahlenbereichs anstoßenden Zahlenteilbereich überdecken, während der zwischen diesen Teilbereichen liegende Restbereich freibleibt.

Zur näheren Erläuterung sei an dieser Stelle ein Blick auf die Fig. 2 geworfen. In Fig. 2 ist mit -A-Q—γ Α

jo ein Sprachsignal-Amplitudenbereich angedeutet. Die Amplituden-Augenblickswerte des 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 nichtlinearen PCM-Worte darstellbaren Zahlenbereich 0 ... 2"—1 überdecken, wobei η die Anzahl der Bits je nichtlineares PCM-Wort ist. Üblicherweise ist η = 8, so daß die durch nichtlineare Codierung gewonnenen 8-Bit-PCM-Worte den Zahlenberejrh 0 ... 255 überdecken. In Fig.2 ist dazu angedeutet, daß die maximale negative Sprachsignalamplitude durch die Zahl 0 abgebildet wird und die maximale positive Sprachsignalamplitude d^rch die Zahl 2"-I= 255. Der in der Schaltungsanordnung nach Fig. I vorgesehene Nichtlinear-Linear-Codeumsetzer 8/16 bewirkt nun eine über die zur bloßen Linearisierung erforderliche Bitanzahl ρ = 12 hinausgehende Erweiterung der Bitanzahl zu einem linearen q-B\t-PCM-Wort mit q = 16, wie sie aus dem rechten Teil der F i g. 2 ersichtlich wird. Die positive Amplituden-Augenblickswerte des Sprachsignals abbildenden linearen ςτ-Bit-PCM-Worte überdecken dabei einen an die eine Grenze 0 eines mit Binärzahlen von der Länge der linearen <7-Bit-PCM-Worte darstellbaren ZahlenLiereichs 0 ... 2"?-1 (2«-l = 65.535) anstoßenden Zahlenteilbereich 0 ... 2"-'-1 (2p-' -1 = 2.047); die negative Amplituden-Augenblickswerte des Sprachsignals abbildender linearen q-Bit-PCM-Worte über-

W) decken einen an die andere Grenze 2<* — 1 (= 65.535) des Zahlenbereichs 0 ... 2<j-I anstoßenden Zahlenteilbereich, der von 2" - 1 (= 65.535) bis 2« - Ir-ι (- 63.488) reicht. Der zwischen diesen Teilbereichen liegende Restbereich 2p- ' ...2<?-2'⁾-¹ - 1 bleibt frei. 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.

Um nun wieder auf Fig. 1 zurückzukommen, so gelangt dort ein vom Nichtlinear-Linear-Codewandler 8/16 ausgegebenes 16-Bit-PCM-Wort parallel in ein I6-Bit-Schieberegister R 16, das das lineare !6-Bit-PCM-Wort schließlich seriell an der Ausgangsklemme /.■/ abgibt. Von hier aus kann das 16-Bit-PCM-Wort z. B. /u dem einen Eingang eines Addierwerkes gelangen, was indessen in Fig. I nicht weiter dargestellt ist, da dies zum Verständnis der Erfindung nicht mehr erforderlich ist. Die Schieberegister können zugleich auch zur P.iickiirriseiJiin" linearer PCM-Worte in den nichtlinearen Code ausgenutzt werden, wie sie erforderlich ist. bevor ein Konferenzverbindungsteilnehmer ein »digital linearisiertes« PCM-Wort als Hörsignal aufnimmt. Das rückumzusetzende lineare 16-Bit-PCM-Wort möge seriell an der Klemme Ic auftreten. Über diese Klemme Ie wird das rückumzusetzende 16-Bit-PCM-Wort seriell in das lGBit-Schieberegister R 16 geleitet, um von hier aus parallel in einen Linear-Nichtlinear-Codewandler ifi'S eingegeben zu werden. Her Linear-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 16-Bit-PCM-Wort entsprechende nichtlineare 8-Bit-PCM-Wort parallel in das 8-Bit-Schieberegister R 8 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 F.ingangsklemme ne verbunden ist.

Abschließend sei noch bemerkt, daß der vorstehenden Beschreibung der Erfindung beispielhaft ein PCM-Wort-Format von 8 Bit für das nichtlinearc PCM-Wort und 1 β-Bit für das lineare PCM-Wort zugrunde liegt, d. h. ein PCM-Wort-Format, bei dem die Bitanzahl eines linearen PCM-Wortes gleich der Bitanzahl zweier nichtlinearer PCM-Worte ist, ohnt dyß die Erfindung dnrniif beschränkt wäre Ein solches PCM-Wort-Format kann indessen auch vennittlungstechnisch insofern von Vorteil sein, als es zu seiner Unterbringung gerade zwei sonst zur Unterbringung jeweils eines nichtlinearen PCM-Wortes erforderliche Zeitfächer zweier Zeitkanäle ti fordert, so daß also zur Durchschaltung solcher linearisierter PCM-Worte gerade zwei Zeitkanäle benötigt werden, die dabei vermittlungstechnisch als zusammengehörend behandelt werde;' können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Konferenzverbindungen in einer Zeitmultiples-Femsprechvermittlungsanlage, 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, dadurch gekennzeichnet, daß zugleich mit der Nichtlinear-Linear-Codeumsetzung eines den Amplituden-Augenblickswert des Sprachsignals eines Konferenzverbindungsteilnehmers abbildenden nichtlinearen n-Bit-PCM-Wortes eine über die zur bloßen Linearisierung erforderliche Bitanzahl (μ/ hinausgehende Erweiterung der Bitanzahl zu einem vorzugsweise die Bitanzahl (2n) zweier nichtlinearer n-Bit-PCM-Worte umfassenden linearen q-Bit-PCM-Wort stattfindet, wobei die positive Amplituden-Augenblickswerte des Sprachsignals abbildenden linearen q-Bit-PCM-Wortc lediglich einen an die eine Grenze (0) eines mit Binärzahlen von der Länge der linearen g-Bit-PCM-Worte darstellbaren Zahlenbereichs (0 ... 2«—1) anstoßenden Zahlenteilbereich (0 ... 2p-¹) und die negative Amplituden-Augenblickswerte des Sprachsignals abbildenden linearen g-Bit-PCM-Worte lediglich einen an die andere Grenze (29-1) des Zahlenbereichs (0... 2i- 1) anstoßenden Zahlenteilbereich (2i— 1 ... 2i— 2p-') überdecken, während der zwischen diesen Teilbereichei. liegende Restbereich (2p- '...2<7-2p- ') freibleibt.

   In Fernsprechvermittlungsanlagen besteht häufig die Forderung, neben Verbindungen zwischen jeweils zwei Teilnehmern auch Verbindungen zwischen mehr als zwei Teilnehmern, sogenannte Konferenzverbindungen (auch Aufschalteverbindungen), herstellen zu können.

   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 32 93 369, US-PS 33 19 905). 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. 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. US-PS 33 95 254 und DE-OS 19 18 100), oder man kann, wie dies zur Durchführung von Konferenzgesprächen in einer PCM-Fernmeldeanlage aus den CCITT-Dokurnenten WP 33/XV-Nr. 6-E (August 1965), Seite 2, Position (3), und WP 33/XV-Nr, 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 dvesem

   ίο vorbekannten Verfahren übereinstimmendes Verfahren bildet auch den Gegenstand der offengelegten deutschen Patentanmeldung P 18 03 222.

   Aus der DE-OS 18 03 222 ist es auch bekannt, die »nichtlinearen« PCM-Signale jeweils in ersten Registern zwischenzuspeichern, 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. Eine solche bekannte Konferenzschaltung setzt eine konzentrierte Vermittlungsstelle voraus, an die die einzelnen Teilnehmerstellen angeschlossen sind.

   Ein Verfahren zum Verbinden wenigstens dreier Teilnehmer einer Zeitmultiplex-Fernmelde-, insbesondere PCM-Fernsprechvermittlungsanlage 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 Teilnehmerstclle dem auf dem zu der Teilnehmerstelle hinführenden Abschnitt der Zeitmultiplex-Ringleitung in der der Konferenzverbindung zugeteilten Zeitlage jeweils übertragenen PCM-Wort das den Amplituden-Augenblickswert des Sprachsignals des betreffenden Konferenzverbindungsteilnehmers abbildende PCM-Wort nach erforderlicher Nichtlinear-Linear-Umsetzung hinzuaddier: und das dadurch erhaltene Summen-PCM-Wort auf dem von der betreffenden Teilnehmerstelle weiterführenden Abschnitt der Zeitmultiplex-Ringleitung weiterübertragen und außerdem in der Teilnehmerstelle 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 Teilnehmerstelle 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.

   Die vor einer Addition bzw. Subtraktion von PCM-Worten vorzunehmende Nichtlinear-Linear-Codeumsetzung der üblicherweise durch einen nach der sogenannten 13-Segment-Kennlinie arbeitenden nichtlinearen Sprachsignal-Coder erzeugten, in der Regel jeweils 8 Bit umfassenden PCM-Worte führt üblicher-

   b<> weise 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

   hi kann; die Erfindung zeigt demgegenüber einen Weg, solche Fehler zu vermeiden.

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Konferenzverbindungen in einer Zeitmultiplex-