DE2461060A1 - Vorrichtung zum synchronisieren eines numerischen multiplexsignals - Google Patents

Description

Patentanwalt
Dipl.-Ing. G. SCHLIEBS
61 DARM STADT
Claudiusweg 1.7 A

An das

Deutsche Patentamt

8000 München 2
Zweibrückenstr. 12

M287d . 20.12,74

■Betr.: Patentanmeldung

•Anmelder: Alain ROCHE, PERROS GUIREC (Frankreich)

Vorrichtung zum Synchronisieren eines numerischen Multiplexsignals.

Die Erfindung betrifft numerische Multiplex-Übertragungsanlagen mit Impulsmodulation und Codierung (M.I.C.) unter Benutzung eines Netzes asynchroner numerischer Durchgangszentralen im allgemeinen, und insbesondere betrifft sie ein System zur Rücksynchronisierung des Multiplexrasters, das mit Taktimpulsänderungen in den Zentralekreuzungen verbunden ist.

509 8 2 7/0691

Bekanntlich werden in Datenübertragungsanlagen mehrere Analogsignale durch Impulsmodulation bzw. Codierung in numerische Signale umgewandelt, und diese numerischen Signale wer-. den dann im Zeitmultiplexbetrieb verarbeitet. Das so erhaltene Zeitvielfachsignal wird dann zwischen den Zentralen auf einem numerischen Kanal oder MIC-Kanal übertragen. Lediglich als den Schutzumfang der Erfindung nicht begrenzendes Beispiel soll imfolgenden eine konventionelle MIC-Multiplex-Übertragungsanlage beschrieben werden, deren Raster von 125 MikroSekunden aus 32 Ze it int ervallen von je 3,9 Mikrosekunden Dauer besteht, die mit t_Q bis t^ bezeichnet werden. Jedes Zeitintervall t. entspricht einem mit Kanal i bezeichneten Kanal. Jedes dieser Intervalle ist seinerseits in 8 Teilintervalle ςρ von je 500 Nanosekunden Dauer unterteilt, die mit«_o bis Q3„ bezeichnet werden und jeweils zur Übertragung eines Oktetts (8 Bit) dienen.

Im folgenden soll angenommen werden, dass die Zeitintervalle tj und<üi durch jeder Zentrale zugeordnete und nichtsynchrone Taktimpulse festgelegt werden und dass jeder Zentraledurchgang vor der Verarbeitung oder Weiterübertragung

509827/06 9 1

von Informationen eine Taktimpuls änderung erfordert. Daraus ergibt sich eine. Drifterscheinung, die sich in Abhängigkeit davon, ob der neue Taktimpuls langsamer oder schneller als der· alte ist, auf zweierlei Weise äussern kann. Ist der neue Taktimpuls langsamer als dex alte, so können nichtalle Oktette weiterübertragen werden,; es muss von Zeit zu Zeit auf die Übertragung eines Oktetts verzichtet werden. Dieses Phänomen wird als Überspringen bezeichnet. Ist dagegen der neue Taktimpuls schneller als der alte, so müsste man mehr Oktette abgeben, als eingegangen sind, d.h. man müsste zweimal hintereinander dasselbe Oktett abgeben; das wird als Verdoppelung bezeichnet.

Nachstehend sollen sowohl Überspringen als auch Verdoppelung als Schlupf bezeichnet werden, wenn es nicht notwendig ist, zwischen den beiden zu unterscheiden. Überspringen oder Verdoppelung eines Oktetts entsprechen am Empfängerende der Übertragungskette einem Informationsverlust. Im Falle von zwei Taktimpuls en mit einer relativen Frequenzkonstanz von 10 , wie sie von der C.E.P.T. gefordert wird, tritt in einem Übertragungskanal alle 125 Mikrosekunden (die 125 Hikr ο Sekunden, die zwei Oktette auf demselben Kanal voneinander trennen) ein Informationsverlust durch Driften

ein, d.h. alle _m ^.Sekunden. Das "

10"^b

ist bei der übertragung numerischer Informationen unzulässig. " ·

Zur Umgehung dieser Schwierigkeit geht man nunmehr so vor, zwischen auf demselben Kanal übertragene sinnvolle Oktette

509827/0691

informationsfreie Olctette einzuschieben, die an den Enden des Ubertragungskanals nicht verarbeitet werden. Diese Oktette können sich von den anderen unterscheiden lassen, z.B. durch den Wert eines Binärelementes, wobei es auf der Hand liegt, dass diese als Fülloktette bezeichneten Oktette übersprungen oder verdoppelt werden können, ohne dass dies zu einem Informationsverlust führt.

Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, in einem numerischen MIC-Multiplex eine Taktimpulsänderung so vorzunehmen, dass nur die Fülloktette das oben beschriebene unvermeidliche Schlupfen durchmachen.

Bei den als Beispiel für die Beschreibung des erfindungsgemässen Rücksynchronisierungs-Systems -ohne jedoch dessen allgemeine Anwendbarkeit auf analoge Systeme auszuschliessenbenutzten herkömmlichen Multiplex-Anlagen gilt folgendes:

- Der t entsprechende Eanal O wird nicht zur übertragung numerischer Daten benutzt, sondern dient als Rasternormal für die Rücksynchronisierung des Multiplex, so dass die in ihm transportierten Informationen nicht die Zentrale durchlaufen müssen, sondern bereits innerhalb des Rücksynchronisier-Systems verlorengehen können,

- die 31 übrigen Kanäle (t-, bis t,, ) übertragen jeweils einen Datenübertragungskanal mit 64 Kilobit pro Sekunden (kb/sec),.

- die Kennzeichnung der Fülloktette erfolgt durch das erste Bit des Oktetts, und zwar in der Weise, dass, wenn das erste Bit des Oktetts eine 1 ist, das Oktett eine Information transportiert; ist es jedoch eine O, so handelt es sich um

509827/0691

ein Fülloktett,

- "beim erfindungsgemässen System erfolgt das Einschieben der Fülloktette für jeden Kanal getrennt und insbesondere nicht in ein und demselben Raster, was -wie weiter unten noch zu erläutern sein wird- äusserst wichtig ist,

- am Eingang des Rücksynchronisier-Systems einer numerischen Zentrale verfügt man über ein numerisches, auf 2,048 Megabit pro Sekunde (Mb/sec) vervielfachtes Signal, sowie über dessen Taktimpuls signal u»^x, das in einer vorgeschalteten Vorrichtung ergänzt worden ist, die hier nicht beschrieben werden soll,

- am Ausgang des Systems erscheint das vervielfachte Signal wieder, dessen Impulsfolge durch den lokalen Taktimpuls vjü gegeben ist. Es sei erwähnt, dass dieses vervielfachte Signal im Raster mit dem lokalen Taktimpuls synchronisiert wird, wenn während des Zeitintervalls i des neuen Taktimpulses (lokale Zeitbasis) der Multiplexkanal i übertragen wird, der durch den alten oder "Fern"-Taktimpuls gesteuert wird. Auf diese Weise erfolgt bei allen Umschaltvorgängen, die das Multiplexsignal in der Zentrale nach Verlassen des Rücksynchronisier-Systems durchmacht, kein Schlupf mehr.

Im Rahmen der nachstehenden Beschreibung der Arbeitsweise des erfindungsgemässen Systems ist mit einem "Stern" alles

/ dem

das bezeichnet, was mit der "Fern"-Zeitbasis oder'"IPern"-Taktimpuls zusammenhängt.

Bei den konventionellen numerischen Hultiplexanlagen des Typs MC erfolgt die' Rücksynchronisation des Rasters mit

5098 27/06 9 1

dein lokalen Taktimpuls der Ankun-ftszentrale mit Hilfe einer Synchronisiervorrichtung, die aus einem zwischen einem Eingangs- und einem Ausgangsspeicher angeordneten Pufferspeicher, aus Einrichtungen zum Überweisen der in den Eingangsspeicher eintretenden Olctette mit der Impulsfolge des Fern-Taktimpulses an den Pufferspeicher und aus Einrichtungen zum Überweisen der im Pufferspeicher gespeicherten Oktette mit der Impulsfolge des lokalen Taktimpulses an den Ausgangsspeicher besteht. Gesteuert werden diese Überweisungs-Einrichtungen durch einen Überweisungs-Steuerkreis, der die Überweisung zu einem ersten oder zu einem zweiten Überweisungs-Zeitpunkt des lokalen Zeitintervalle desjenigen Kanals durchführt, zu dem das zu überweisende Oktett gehört, je nachdem, ob ein mit dem Fern-Taktimpuls verbundener Zeitpunkt in einem ersten oder in einem zweiten Fenster dieses Zeitintervalls liegt.

Der Übergang vom ersten Überweisungs-Zeitpunkt zum zweiten Überweisungs-Zeitpunkt oder umgekehrt erfolgt innerhalb des Zeitintervalls, das auf dasjenige folgt, während dessen der Eintritt bzw. Austritt des zum Fern-Taktimpuls gehörenden Zeitpunktes in die bzw. aus den Fenstern festgestellt worden ist. Soll nun von einem ersten Überweisungs-Zeitpunkt zu einem zweiten Überweisungs-Zeitpunkt umgeschaltet werden, der zwar nach dem ersten liegt, aber doch innerhalb desselben Zeitintervalls, so bewirkt die Tatsache, dass die Umschaltung erst während des folgenden ZeitIntervalls erfolgt, beim Einschreiben einen Überspringvorgang.

509827/0691

Erfindungsgemäss wird dieses Überspringen beim Einschreiben mit Hilfe von Einrichtungen verhindert, die es ermöglichen, als Umschalt-Zeitpunkt entweder den ersten oder den zweiten tlberweisungs-rZeitpunkt vom Pufferspeicher zum Rasterspeicher zu wählen, wobei dieser Umschaltzeitpunkt innerhalb des Zeitintervalls liegt ^ das auf dasjenige folgt, innerhalb dessen Übereinstimmung zwischen dem zum Fern-Taktimpuls gehörenden Zeitpunkt einerseits und den !Fenstern andererseits festgestellt worden ist. Davon ausgenommen ist der EaIl, in dem die Umschaltung zwischen einem ersten und einem zweiten, späteren Überweisungszeitpunkt erfolgen soll, die alle beide in ein und demselben Zeitintervall liegen. In diesem Falle wird der Umschalt Zeitpunkt so gewählt, dass er zwischen den beiden Überweisungs-Zeitpunkten liegt.

Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird das Umschalten vom ersten Überweisungs-Zeitpunkt zum zweiten Überweisungs-Zeitpunkt und umgekehrt dadurch bedingt, dass das Oktett, das das Zeitintervall beansprucht, innerhalb dessen Übereinstimmung zwischen dem zum 3?ern-Taktimpuls gehörenden Zeitpunkt einerseits und den Fenstern andererseits festgestellt worden ist, ein Fülloktett sein muss. Mit anderen Worten heisst das, dass ein Schlupf des Kanals nur bei Pülloktetten zugelassen wird·

Gemäss einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird ein Schlupfen des gesamten Rasters dadurch verhindert, dass man die Kanaloktette in einer Reihenfolge einschreibt und liest, bei der zwei geschlossene Reihen entstehen, bei deren Verschiebung gegeneinander höchstens zwei Koinzidenzen möglich

^sind# 509827/0691

Nachstehend soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläuert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Synchronisiervorrichtung eines numerischen Multiplex vom Typ MIC, die mit Ausnahme des Easterspeiehers dem bisherigen Stand der Technik entspricht,

Fig. 2 eine..graphische Darstellung der Impulse zur Erläuterung der Verschiebe-, überspring- und Verdoppelungsvorgänge, die durch den unterschiedlichen Verlauf der Fern- und der lokalen Taktimpulse verursacht werden,

Fig. 3 eine graphische Darstellung von Impulsen zur Erläuterung der Wahl jeweils eines der beiden Überweisungs-Zeitpunkte als Umschaltzeitpunkt,·

Fig. 4 eine Darstellung einer Synchronisiervorrichtung eines numerischen MIC-Multiplex gemäss dem ersten Kennzeichen der Erfindung,

Fig. 5 eine Darstellung eines numerischen MIC-Multiplex gemäss dem ersten und dem zweiten Kennzeichen der Erfindung,

Fig. 6 eine graphische Darstellung, die in Form zweier -geschlossener Reihen die Einschreib- und die Leseadressen des Easterspeichers zeigt,

Fig. 7 eine Darstellung einer Synchronisiervorrichtung

eines numerischen MIC-Multiplex gemäss dem ersten, zweiten und dritten Kennzeichen der Erfindung und

Fig. 8 eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Synchronisiervorrichtung von Fig. 7-

509827/0691

_ 2Ä61060

-45—

Wie die Fig. 1 zeigt, wird das Multiplexsignal E, das mit der 3?ern-Impulsfolge w^x in die Klemme IO eintritt, in einem -Serien-Schieueresgister 1 gespeichert. Eine Vorrichtung 2, die hier nicht näher beschrieben "wird, weil sie vom "bisherigen Stand der Technik her "bereits bekannt ist, ermöglicht es, unter Benutzung der Impulsfolge u5 und der im Serienregister 1 gespeicherten Informationen, insbesondere mit Hilfe des Rastersperrsignals, die Zeitbasis oder den Fern-Taktimpuls wiederherzustellen. Diese Vorrichtung umfasst eine Zähleinrichtung, die durch das Signal mit der Impulsfolge W ^x angesteuert wird und durch das Rastersperrsignal synchronisiert wird, das im Kanal 0 des eintretenden Multiplexsignals enthalten ist. . .

Gelangt ein Oktett, das z.B. dem Kanal i entspricht, in das Serienre gist er 1, so wird der Inhalt des letzteren an einen Pufferspeicher 3 überwiesen. Diese Überweisung erfolgt zum Zeitpunkt u3q und damit bei einer durch den Fern-Taktimpuls bestimmten Impulsfolge. Innerhalb jedes Zeitintervalls des lokalen Taktimpulses und innerhalb dieses ZeitIntervalls zu einem weiter unten eingehend beschriebenen Zeitpunkt wird der Inhalt des Pufferspeichers 3 an einen Rasterspeicher 4- überwiesen, der eine Kapazität von zweiunddreissig Wörtern zu je acht Bit hat. Der Überweisungszeitpunkt wird über einen Überweisungs—Steuerkreis 5 durch Signale gesteuert, die eine Phasenvergleichs schaltung 6 erzeugt, in der die Phasen der Vorrichtung zur Wiederherstellung der Fern-Zeitbasis 2 einerseits und der lokalen Zeitbasis 7 andererseits miteinander verglichen werden. Die

5 09827/0691

Adresse des Kanals, dessen Oktett im Pufferspeicher 3 enthalten ist, wird, in fünf Bits codiert, durch die Verrichtung zur Wiederherstellung der Fern-Zeitbasis 2 an den Rasterspeicher 4- abgegeben. Diese Adresse soll mit H^s bezeichnet werden.

Bei jedem lokalen Zeitintervall wird der Rasterspeicher an einer Adresse abgefragt, die 'gleich der Nummer dieses Zeitintervalls ist, und sein Inhalt wird an einen Ausgangsspeicher 8 überwiesen, an dessen Ausgang dann das synchronisierte Multiplex-Signal erscheint. Damit sind sämtliche eintretenden Kanäle in den Rasterspeicher eingeschrieben und werden dann während des ihrer Nummer entsprechenden lokalen Zeitintervalls gelesen. Damit ist das Ausgangs-Multiplex-Signal in dem in der Einleitung zu dieser Patentschrift definierten Sinne im Raster mit der lokalen Zeitbasis synchronisiert.

Das Einschreiben in den Pufferspeicher 3 wird durch den Fern-Taktimpuls gesteuert, während das Lesen des Speichers durch den lokalen Taktimpuls gesteuert wird; diese beiden Taktimpulse weichen voneinander ab. Man muss daher dafür sorgen, dass Lesen des und Einschreiben in den Speicher 3 nicht gleichzeitig erfolgen, weil das einen Fehler verursachen würde. Hierzu kann man in an sich bekannter Weise zwei Lesezeitpunkbe für 3 (Einschreiben in 4) pro Zeitintervall einrichten, die mit e-, und e~ bezeichnet v/erden sollen und jeweils in den Teil-Zeitintervallen (siehe die Linie in Fig. 2) U>~ und cOg liegen, und vier Fenster f^, f~,

f, , fo festlegen, die -gemäss der nachstehenden Vorschrift funktionieren: 509827/0691

a) Wenn UO mit f·, oder fp üb er einstimmt, ist βρ der Lesezeitpunkt für 3, und wenn u) mit f-, oder fρ zusammenfällt, ist e-,

• der Lesezeitpunkt für'3· Es "bestehen also mehrere Möglichkeiten:
Der Fern-Taktimpuls ist langsamer als der lokale Taktimpuls.

Es sollen nun nacheinander die folgenden Möglichkeiten durchgegangen werden, deren Kennzeichnungsbuchstabe derjenige der Linie in Fig. 2 ist, die die entsprechende Möglichkeit darstellt.

b) Während man den Einschreibzeitpunkt e-, "benutzt, tritt to^ in Driftrichtung in das Fenster f-, ein. Während des folgenden Zeitintervalls "benutzt man βρ als Einschreibzeitpunkt. Auf diese Weise wird --jede gegenseitige Störung vermieden.

c) u) ^f "befindet sich im Fenster fp. Da man jetzt βρ "benutzt, findet keine Änderung des Einschreibzeitpunktes in den Rasterspeicher statt.

d) Während das Driften weitergeht, tritt u) in das Fenster

fp ein. Während des folgenden Zeitintervalls benutzt man β_Ί als Einschreibzeitpunkt. Wie das Schaubild Linie d in Fig. 1 zeigt, schreibt man auf diese Weise das Wort im Kanal i zweimal nacheinander in den Rasterspeicher ein, was man eine Einschreibverdoppelung nennt, die an sich nicht störend wirkt, sondern nur von einer Verschiebung der Einschreib- und der Lese-Reihenfolge für den Rasterspeicher begleitet ist. Während des dem Sprung vorhergehenden Zeitintervall s schreibt man in den Kanal i ein und liest den Kanal j ab. Während des auf den Sprung folgenden Zeitintex*-

5 09827/069 1

valls 'schreibt man in den Kanal i ein und liest dann den Kanal j+1 ab. Ist i nicht gleich j, so hat diese Verschiebung keinerlei Folgen. Ist jedoch i = j, was einmal je 32 mal der Fall ist, nämlich dann, wenn i und j zwischen 0 und 31 liegen, ist die Verschiebung von einer Verdoppelung an Ausgang des Rasterspeichers aller Kanäle begleitet, denn solange man den Einschreibzeitpunkt nicht geändert hat, erfolgt das Einschreiben eines Kanals in den Easter speicher unmittelbar vor dem Lesen. IT_ch der Änderung dagegen erfolgt durch einen Ver-

el

schiebungseffekt das Einschreiben unmittelbar nach dem Lesen. Bei den 32 Kanälen, die vor der Änderung des Einschreibzeitpunktes eingeschrieben worden sind, muss eine zweit.e Lesung erfolgen, bevor der Inhalt des Speichers verändert wird. Demnach wird in allen diesen Kanälen ein und dasselbe Oktett zweimal nacheinander übertragen; man nennt das eine Rasterverschiebung durch Einschreibverdoppelung.

e) Während das Driften weitergeht, tritt U)* in das Fenster

f, ein, und e-, ist der jetzt benutzte EinschreibZeitpunkt, so dass man nichts ändert.

Sodann geht das Driften weiter und uJ tritt in das Fenster f., ein, während e-, der Einschreibzeitpunkt ist. Das ist wieder der Fall b, und der Zyklus beginnt von neuem.

Der Fern-Taktimpuls ist schneller als der lokale Taktimpuls.

Anhand der entsprechend .bezeichneten Schaubilder sollen die einzelnen Möglichkeiten nacheinander beschrieben werden:

ac I

f) VaD befindet sich in f-, , und man benutzt ep. Man schaltet auf e^ um; es findet, keine gegenseitige Störung statt.

ac «

g) toQ befindet sich in f£, und man benutzt e^. Es ist keine

509827/0691

'Veränderung erforderlich.

h) US* "befindet sich in fp, und man benutzt e-, . Man muss also auf ep umschalten. Das entsprechende Schaubild zeigt, dass der Kanal i nicht in den Rasterspeicher eingeschrieben werden konnte. Das ist der Ein schreib sprung, der der oben beschriebenen Einschreibverdoppelung analog ist, jedoch mit der Abweichung, dass sich im Gegensatz zur Einschreibverdoppelung der Einschreib sprung auch immer auf das Lesen auswirkt, denn eine Information, die niemals gespeichert worden ist, kann auch nicht gelesen werden. Andererseits betrifft der Einschreib sprung nur einen Kanal, nämlich den Kanal i.

Wie im obigen Fall bewirkt auch der Einschreibsprung eine Verschiebung des Lese- und Eins ehreibzyklus im Rasterspeicher, jedoch handelt es sich hier um eine Verschiebung in der zum Fall d entgegengesetzten Richtung. Ist' weiterhin i = j -und das ist einmal auf 32 mal der Fall- so ruft diese Verschiebung bei den 32 Kanälen einen Rastersprung durch Wegfall des Lesevorganges hervor, denn es mussten in jeden Kanal zwischen jeweils zwei Ablesungen zwei verschiedene Oktette eingeschrieben werden, von denen das erste verlorengeht. i) Der Driftvorgang geht weiter, und to* tritt in das Fenster fn ein. Da man e~ benutzt, braucht nicht geändert zu werden.

Bei sich fortsetzendem Driften befindet sich oo " in Fenster f, , und man benutzt e^. Das ist dann wieder der Fall f und der Zyklus beginnt von vorn.

Gemäss dem bisherigen Stnnd der Technik besteht die Überweisungs-Steuerschaltung 5 von Fig·» 1 aus zwei TIND-Toren 501 und

5 0 9 8 2 7/0691

502, die alle "beide von der lokalen Zeifbasis das Signal lo_q empfangen und an die auch, die Phasenvergleichsschaltung 6 ein Signal legt, das die letztere erzeugt, wenn sich der Taktimpuls uo^ im Fenster f, oder im Fenster f ρ befihdet, sowie ein weiteres Signal, das diese Vergleichsschaltung dann erzeugt, wenn sich der Taktimpuls υο im Fenster f-, oder im Fenster f« befindet.

Die Signale am Ausgang der UND-Tore 501 und 502 steuern ein Flip-Flop 500, das über seine Zustände Eins und KuIl. zwei UHD-Tore 503 bzw. 504 steuert, an die durch die Vorrichtung zur Wiederherstellung der Fern-Zeitbasis die Signale e-, und βρ gelegt werden. Die Signale am Ausgang der UND-Tore 503 und 504 werden an die Eingänge des ODER-Tores 505 gelegt, dessen Ausgangssignal die Überweisungs-IMD-Tore zwischen dem Pufferspeicher 3 und dem Rasterspeicher 4- steuert.

Die vorstehenden Ausführungen lassen sich folgendermassen zusammenfassen: Man kann zwischen zwei Vorgängen unterscheiden, von denen die Eins ehr eibver Schiebung dann erfolgt, wenn man den Einschreibzeitpunkt ändert und sich u)* im Fenster

fp oder im Fenster f~ befindet, wobei sich diese Einschreibverschiebung nur auf einen einzigen Kanal auswirkt. Die Leseverschiebung erfolgt unter denselben Bedingungen wie die erste Verschiebung, wirkt sich aber einmal je 32 mal auf die 32 Kanäle ein und desselben Rasters aus. Die Leseverschiebung hat stets einen Informationsverlust oder eine Informationsverdoppelung zur Folge, während sich die Einschreib-.verschiebung nicht störend auswirkt, wenn sie die Form einer

60 9827/069 1

Verdoppelung hat, jedoch einen Informationsverlust zur Folge hat, wenn sie die Form eines Sprungs hat.

Im folgenden soll nun aufgezeigt werden, wie der Sprung beim Einschreiben vermieden werden kann.

Das erfindungsgemässe System macht es auf die folgende Weise möglich, Sprünge beim Einschreiben zu vermeiden: Anhand des bereits oben benutzten Schaubildes h von Fig. 2 erkennt man, dass der Eintritt von f3^! i*¹ cLas Fenster ϊ_ο eine Umschaltung des Einschreibzeitpunktes von e-. auf e~ zur Folge hat. Diese Umschaltung erfolgt in Wirklichkeit erst am Punkt u> des folgenden ZeitIntervalls und hat daher den bereits erwähnten Nachteil, dass ein Einschreibsprung erfolgt. Diesen Nachteil umgeht man dadurch, dass man die Umschaltung zur Verlegung des Einschreibzeitpunktes von e-, auf ep nicht mehr zu Beginn des folgenden Zeitintervalls erfolgen lässt, sondern inner- " halb desselben Zeitintervalls u3_r (Fig. 3)· Auf diese Weise wird der Sprung vermieden und der Kanal i einwandfrei in den Rasterspeicher eingeschrieben.

Fig. 4 stellt die neue Überweisungs-Steuerschaltung 5¹ dar. Die UND-Tore 511, 513 und 514, das ODER-Tor 515 und das Flip-Flop 510 sind jeweils identisch mit den UND-Toren 501, 503 und 504, dem ODER-Tor 505 und dem Flip-Flop 500. Das UND-Tor 502 wird jedoch durch die UND-Tore 516·und 517 und das ODER-Tor 518 ersetzt. An das UND-Tor 516 gelangen der Taktimpuls u* sowie ein Signal, das erzeugt wird,-wenn sich der Taktimpuls υ im Fenster fp"befindet. Wie man sieht, erfolgt

509827/0691

2461OS0 46

der Übergang von e-, zu βρ zum Zeitpunkt io , wenn sich u»³⁵ im Fenster f-. befindet, und zum Zeitpunkt U)₁-, wenn sich uo im Fenster fp befindet.

Wie das Linien-Schaubild h von Fig. 2 zeigt, das den Fall des Einschreibsprungs darstellt, erfolgt dieser Sprung, wenn UD^ in das Fenster f« eintritt und wenn man vom Einschreibzeitpunkt e-, zum Einschreibzeitpunkt e~ umschaltet. Solange sich nun Ui* und e-, nicht überlappen, kann man die Umschaltung des Einschreibzeitpunktes ohne weiteres verschieben. Erfindungsgemäss wählt man den Zeitpunkt, zu dem diese Verschiebung erfolgt, so, dass er auf ein Fülloktett in einem einzigen Kanal, z.B. dein Kanal i, trifft, wobei es einfach ist, festzustellen, ob das Okte'tt, das gespeichert ist und verschoben werden soll, ein Fülloktett ist, denn die Fülloktette unterscheiden sich von den Information tragenden Oktetten durch ein ganz bestimmtes Merkmal, wie z.B. durch den Binärwert des gewichtigsten Bit. Fig. 5 zeigt das Schaltbild der Vorrichtung, die dazu dient, die obigen Umschaltungen auszuführen. Die Speicher 1, 3i 8 und der Rasterspeicher 4- sind mit den entsprechenden Elementen von Fig. 1 und Fig. 4- identisch. Es ist jedoch die Übervjeisungs-Steuerschaltung hier eine Schaltung 5¹¹» die anders gestaltet ist als die Schaltungen 5 und 5'5 jedoch auch die UND-Tore 513 und 514-, das ODER-Tor 515 und das Flip-Flop 510 enthält.

Das UND-Tor 511 ist durch die beiden UND-Tore 521 und 522 und das ODER-Tor 523 ersetzt und das UEÖD-Tor 516 durch die beiden UND-Tore 531 und-532, sowie das ODER-Tor 533· An das

509827/0691

1?

je I

Tor 521 gelangen die Signale u>_Q und uo^ in f^. Das Tor 522 erhält die Signale Uj und u) in f^,sowie ein drittes Signal, von dem bereits weiter oben die Rede war. Das Tor 531 erhält die Signale uo und uoV¹ in f.; das Tor 532 erhält die' Signale to,- und Lo ^Ä in f_2; sowie das erwähnte dritte Signal. Die eine der acht Verbindungsleitungen, die den Pufferspeicher 3 mit dem Rasterspeicher 4 verbinden und diesem die gewichtigsten Bits zuleiten, ist über eine Umkehrschaltung 525 mit -einem-UND-Tor 524 verbunden, an das ebenfalls der Taktimpuls to., gelangt und das Signal, das am Ausgang 1 des Adressendecoders 526 erscheint. Das hat zur Folge, dass das UND-Tor 524 dann offen ist, wenn sich ein Fülloktett im Kanal 1 befindet. Das Ausgangssignal "des UED-Tores 524- versetzt das Flip-Flop 527 in den Zustand Eins, das dann durch das am Ausgang 0 des Decoders 526 erscheinende Signal wieder in •den Zustand Null versetzt wird. Das Flip-Flop erzeugt auch das oben erwähnte dritte Signal, das an die UNO-Tore 522 und 532 gelangt. Wie man sieht, erfolgt die Umschaltung des Einschreibzeitpunktes unter denselben Bedingungen wie in Fig. 3» nur kommt jetzt noch die Bedingung hinzu, dass es ein Fülloktett ist, das sie auslöst.

Beim vorstehend beschriebenen System bewirkt die Verschiebung des Lese- und des Einschreib zyklus einmal je 32 mal eine Verschiebung des gesamten Rasters. Diese Verschiebung lässt sich am besten anhand von Fig. 6a erläutern, ντο Einschreibund Lesezyklus durch zwei Teilungen dargestellt sind, nämlich

509827/0691

2481060

durch die Einschreibteilung (E) und die Leseteilung (L), die jeweils in die Felder O bis 31 unterteilt sind und ' gegeneinander verschoben werden können.

Die Teilung von E stellt die Nummern der eingeschriebenen Kanäle dar, und die Teilung von L die Hummern der gelesenen Kanäle. Beim Beispiel Fig. 6a befindet sich das Feld 13 von E über dem Feld 6 von L, und das bedeutet, dass zum gleichen Zeitpunkt der Kanal 13 in den Rasterspeicher eingeschrieben und der Kanal 6 abgefragt wird.

Die Verschiebung von E gegenüber L entspricht der Verschiebung des Lese- und des Einschreibzyklus, die durch Umschalten des Einschreibzeitpunktes wie oben beschrieben hervorgerufen wird. Dabei verschiebt sich E nach rechts, wenn der Fern-Taktimpuls langsamer ist als der lokale Taktimpuls, im umgekehrten !teile nach links. Liegen die gleich bezifferten Felder von E und L untereinander (Fig. 6b), so bewirkt eine Verschiebung in beiden Eichtungen eine Verschiebung der 32 Kanäle.

Der in Fig. 6b dargestellte Fall tritt nur einmal je 32 mal ein, so dass die 32 Kanäle einmal je 32 mal als Ganzes verschoben werden. Erfindungsgemäss lässt man die Einschreibteilung unverändert und unterteilt die Leseteilung wie folgt:

L... O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24- 26 28 30 1-3 5 7 9 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

Es gibt dann je nach der Stellung von (E) und (L) die folgenden drei Möglichkeiten:
- Es besteht nirgends Koinzidenz zwischen den beiden Teilungen.

509827/0691

2461

Das ist bei Fig. 6c der Fall.

- Es besteht gleichzeitige Koinzidenz zwischen den Feldern O und 31 beider Teilungen. Das ist in Fig. 6d der Fall.

- In allen anderen Fällen gibt es stets nur ein einziges Feld, in dem die beiden Teilungen zur Deckung gebracht werden können. Im Falle von Fig. 6e ist das z.B. die Zahl 29·

Erfindungsgemäss findet diese Anordnung auf das Synchronisiersystem Anwendung. Bisher war der Lesezyklus für den Rasterspeicher der folgende:

Zu Beginn des Zeitintervalls Nr. O wird Kanal O gelesen, zu Beginn des Zeitintervalls Nr. 1 wird Kanal 1 gelesen, zu Beginn des Zeitintervalls Nr. 31 wird Kanal 31 gelesen.

Der neue Lesezyklus dagegen entspricht der oben als Beispiel angegebenen Unterteilung der Leseteilung. Zu Beginn des ZeitIntervalls Nr. O wird Kanal O gelesen, zu Beginn des ZeitIntervalls Nr. 1 wird Kanal 2 gelesen, zu Beginn des Zeitintervalls Nr. 15 wird Kanal 30 gelesen, zu Beginn des Zeitintervalls Nr. 16 wird Kanal 1 gelesen, zu Beginn des Zeitintervalls Nr. 30 wird Kanal 29 gelesen, zu Beginn des Zeitintervalls Nr. 31 wird Kanal 31 gelesen.

Die Steuerung eines derartigen Zyklus ist auf sehr einfache V/eise zu bewerkstelligen: Die lokale Zeitbasis 7 liefert die Zahl des Zeitintervalls H_y und zwar binär codiert durch die fünf Bits HO, Hl, H2, H3 und H4-, wobei H4- das gewichtigste Bit ist. Legt man an den Rasterspeicher die Binäradresse H4, HO, Hl, H2, H3, wobei H3 das gewichtigste Bit ist, so sieht

509827/0691

man, dass dies die gesuchte Adresse ist, denn sie entspricht dem Zyklus:

O, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14-, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31.

Es genügt somit, mit den die Nummer des Zeitintervalls liefernden 5 Bits eine zyklische Vertauschung vorzunehmen (Fig. 7).

Das System von Fig. 7 bietet die Möglichkeit einer Rücksynchronisierung des gesamten eintretenden Multiplex, "bei der die 31 Datenkanäle nur dann eine Verschiebung erfahren, wenn es sich um Fülloktette handelt. Auch dieses System enthält wie die früheren Systeme den Eingangsspeicher 1, den Pufferspeicher 3, den Rasterspeicher 4, den Ausgangsspeieher 8 und das Adressenmultiplex 9 des Rasterspeichers 4. Jedoch unterscheidet sich die Uberweisungs-Steuerschaltung 5''' insofern vom der Schaltung 5¹' von Fig. 5, als die Adresse H = HO Hl H2 H3 H4 in der Permutationsschaltung 528 eine Permutation durchmacht, deren Ergebnis die permutierte Adresse H = H4 HO Hl H2 H3 ist.

Wie anhand von Fig. 6 dargestellt wurde, ist der Kanal, der die Verschiebung erfährt, dadurch gekennzeichnet, dass Lese- und Einschreibadresse übereinstimmen, was durch die Bedin-

~ as

gung H=H" ausgedrückt werden kann. Όer Vergleich zwischen den Adressen H und H erfolgt in der Adressen-Vergleichsschaltung 529, deren Ausgang mit dem UND-Tor 524 verbunden ist. Das Zurückstellen des Flip-Flop 527 in den Zustand Null erfolgt genauso wie im Falle gemäss Fig. 5·

509827/0691

Z4

Gemäss den vorstehenden Ausführungen kann sich eine Verschiebung des Lese- und des Eins ehr eib zyklus für den Rasterspeicher wie folgt auswirken:

a) Es wird nur ein Kanal verschoben.

b) Es werden die Kanäle 51 und 0 verschoben. Da sich im Kanal O keine zu übertragende Information befindet, bewirkt seine Verschiebung keine Störung.

c) Es wird überhauptjkein Kanal verschoben.

Enthält der verschobene Kanal ein Fülloktett, so wird das Flip-Flop 537 über das Tor 524- zum Zeitpunkt UO₁ in den Zustand 1 versetzt. In diesem Zustand be^iirkt es die Umschaltung des Eins ehr eib-Zeitp unkt es, die dann bei Erfüllung der übrigen Bedingungen sofort danach die Verschiebung hervorruft, und zwar je nach Sachlage zum Zeitpunkt uo,- oder u . Wie bereits erwähnt, wird das Flip-Flop 527 im Zeitpunkt u>-, in den Zustand UuIl versetzt, wenn H = O, und dadurch wird verhindert, dass die Anwesenheit eines Fülloktetts im Kanal Hr. 0 eine Verschiebung hervorruft, wenn die Kanäle 0 und 31 zu springen beginnen, während ohne diese Massnahme im Kanal 31 Störungen auftreten wurden..

Schliesslich ist noch der Fall möglich., in dem kein Kanal eine Verschiebung erfährt. Um zu verhüten," dass. U) den Einschreibzeitpunkt für den Rasterspeicher nicht überdeckt> legt man gemäss Fig. 8 zwei weitere Fenster f^ und f^ an. Tritt υθ* in diese Fenster ein, so erfolgt unabhängig vom .Zustand des Flip-Flop 527 die Verschiebung für· einen einzigen Kanal, die man als erzwungene 'Verschiebung bezeichnet. Die Fenster

3 Schutzfenster 1
5 0 9827/0691

^y.-z und f, werden als Schutzfenster bezeichnet.

Claims (2)

1. PAISET(EAITSPHQCHE

   (ij Vorrichtung zum Synchronisieren eines numerischen Multiplexsignals durch Impulsmodulation und Codierung, die mehrere, im Zeitmultiplex mehrfach genutzte, numerische Kanäle hat, durch einen Fern-Taktinpuls mit dem lokalen Taktimpuls einer Zentrale, der dieses numerische Multiplexsignal zugeführt wird, und die besteht aus einer zwischen einen Eingangs- und einen Ausgangsspeicher geschalteten Sp eicher einheit, aus Einrichtungen zum Einschreiben der Kanalsignale in di.e Speichereinheit in der Impulsfolge des Fern-Taktimpulses, Einrichtungen zum Lesen der in der Speichereinheit gespeicherten Kanalsignale in der Impulsfolge des lokalen Taktimpulses, einer Steuerschaltung zum Steuern der Überweisung jedes Kanalsignals an die Speichereinheit, die diese Überweisung in Abhängigkeit davon, ob ein dem Fern-Taktimpuls zugeordneter Zeitpunkt in einem ersten oder in. einem zweiten Fenster eines Zeitintervalls liegt, in einem ersten Überweisungszeitpunkt oder in einem zweiten Überweisungszeitpunkt dieses dem Kanalsignal entsprechenden Zeitintervalls veranlasst, dadurch gekennzeichnet, dass diese Speichereinheit einen Pufferspeicher und einen Rasterspeicher umfasst, von denen der letzgenannte ebenso viele Speicherwörtex* hat wie das numerische Multiplexsignal Kanäle enthält, dadurch, dass die Überweisungs-Steuerschaltung die Überweisung vom Pufferspeicher zum Rasterspeicher steuert, und dadurch., dass die Überweisungs-Steuers chaltung die Umschaltung vom ersten zum zweiten Überweisungszeitpunkt und umgekehrt in einem Umschaltzeitpunkt Vornimmt, der innerhalb desjenigen Zeitintervalls liegt, das

   509827/0691

   auf dasjenige folgt, in dem Koinzidenz zwischen dem dem Fern-Taktimpuls zugeordneten Zeitpunkt einerseits und einem Fenster andererseits festgestellt worden ist, wenn die Umschaltung zwischen einem ersten Überweisungs-Zeitpunkt und einem zweiten, späteren und nicht im selben Zeitintervall liegenden Überweisungs-Zeitpunkt stattfindet, und in einem zweiten, zwischen dem ersten und dem zweiten Überweisungszeitpunkt liegenden Ums ehalt Zeitpunkt, wenn die Umschaltung zwischen einem ersten ÜberweisungsZeitpunkt und einem zweiten, späteren und innerhalb desselben Zeitintervalls liegenden Überweisungszeitpunkt stattfindet.
2. 2. Vorrichtung zum Synchronisieren eines numerischen Multiplexsignals durch Impulsmodulation und Codierung, die mehrere,- im Zeitmultiplex mehrfach genutzte, numerische Kanäle hat, von denen bestimmte Füllsignale enthalten, durch einen Fern-Taktimpuls gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die Überweisung vom Pufferspeicher zum Rasterspeicher steuernde Überweisungs-Steuerschaltung Einrichtungen umfasst, die zu erkennen vermögen, ob ein Kanalsignal ein Informationen enthaltendes Signal oder ein Füllsignal ist, und die Umschaltung vom ersten zum zweiten Überweisungs-Zeit-' punkt und umgekehrt nur dann auslösen, wenn diese Erkennungseinrichtungen ein Füllsignal festgestellt haben.

   5- Vorrichtung zum Synchronisieren eines numerischen Multiplexsignals durch Impulsmodulation und Codierung gemäss An-' Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalsignale, durch die Überweisungs-Steuerschaltung gesteuert, in den Easter-

   509827/0691

   spe5.ch.er in einer Reihenfolge ihrer Einschreibadressen eingegeben werden, die mit der: natürlichen Reihenfolge ihres Eintreffens identisch ist, dadurch, dass dieselben Kanalsignale in diesem Rasterspeicher in einer Reihenfolge ihrer Leseadressen gelesen werden, die sich von der Einschreibadresse-Reihenfolge unterscheidet und so ausgelegt ist, dass es beim Abfragen der Einschreib- und Leseadressen höchstens eine Adressenkoinzidenz pro Raster gibt, sowie dadurch, dass die Überweisungs-Steuerschaltung eine -Schaltung umfasst, die Koinzidenz zwischen Einschreib- und Leseadressen festzustellen vermag und durch diese Adressenkoinzidenz-jFeststellschaltung angesteuert wird.

   4-. Vorrichtung zum Synchronisieren eines numerischen Multiplexsignals durch Impulsmodulation und Codierung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reihenfolge der Leseadressen aus der Reihenfolge der Einsckreibadressen durch zyklische Permutation der Einschreibadressen-Bits von der grössten Binärgewichtigkeit bis zur geringsten Binärgewichtigkeit abgeleitet vrird.

   50982 7/0691

   Leerse ite