DE2461060B2 - Schaltungsanordnung zum synchronisieren eines numerischen multiplexsignals - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft numerische Multiplex-Übertragungsanlagen mit Impulsmodulation und Codierung (M. LC.) 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.

Bekanntlich werden in üatenübertragungsanlagen mehrere Analogsignale durch Impulsmodulation bzw. Codierung in numerische Signale umgewandelt, und diese numerischen Signale werden dann im Zeitmultiplexbetrieb verarbeitet. Das so erhaltene Zcitvielfachsignal wird dann zwischen den Zentralen auf einem numerischen Kanal oder MlC-Kanal übertragen. Lediglich als den Schutzumfang der Erfindung nicht begrenzendes Beispiel soll im folgenden eine konventionelle MIC-Multiplex-Übertragungsanlage beschrieben werden, deren Raster von 125 Mikrosekunden aus 32 Zeitintervallen von je 3,9 Mikrosekunden Dauer besteht, die mit t„ bis I_n bezeichnet werden. Jedes Zeitintervall u entspricht einem mit Kanal / bezeichneten Kanal. Jedes dieser Intervalle ist seinerseits in 8 Teilintervalle t» von je 500 Nanosekunden Dauer unterteilt, die mit ru₀ bis a>₇ bezeichnet werden und jeweils zur Übertragung eines Oktetts (8 Bit) dienen.

Im folgenden soll angenommen werden, daß die Zeitintervalle /; und oj; durch jeder Zentrale zugeordnete und nichtsynchrone Taktimpulse festgelegt werden und daß jeder Zmtralcdurchgang vor der Verarbeitung oder Weiterübertragung von Informationen eine Taktimpulsänderung erfordert. Daraus ergibt sich eine Drifterscheinung, die sich in Abhängigkeit daxon, ob der neue Taktimpuls langsamer oder schneller als der alte ist, auf zweierlei Weise äußern kann. 1st der neue Taktimpuls langsamer als der alte, so können nicht alle Oktettc weiter übertragen werden: es muß von Zeit zu Zeit auf die Übertragung eines Oktetts vcrzkh'et 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 Empfängererd; der Übertragungskette einem Informationsverlust. Im Falle von zwei Taktimpulsen mit einer relativen Frequenzkonstanz von 10~^G, wie sie von der C. E. P.T. gefordert wird, tritt in einem Übertragungskanal alle 125 Mikrosekunden (die 125 Mikrosekunden, die zwei Oktette auf demselben Kanal voneinander trennen) ein Informationsverlust durch Driften ein, d. h. alle

125 Mikrosekunden

io-^ß

= 125 Sekunden.

Das ist bei der Übertragung numerischer Informationen unzulässig.

Zur Umgehung dieser Schwierigkeit geht man nunmehr so vor, zwischen auf demselben Kanal übertragene sinnvolle Oktette informationsfreie Oktette einzuschieben, die an den F.nden des Übertragunskanals 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 FülloktcHe bezeichneten Oktette übersprungen oder verdoppelt werden können, ohne daß dies zu einem Informationsverlust führt.

Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, in einem numerischen MlC-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 auszuschließen — benutzten herkömmlichen Multiplex-Anlagen gilt folgendes:

Der /₀ entsprechende Kanal 0 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 (Z₁ bis I₃₁) übertragen jeweils einen Datenübertragungskanal mit 64 Kilobit pro Sekunde (kb/sec),

die Kennzeichnung der Fülloktette erfolgt durch das erste Bit des Oktelts, und zwar in der Weise, daß, wenn das erste Bit des Oktetts eine 1 ist. das Oktett eine Information transportiert; ist es jedoch eine 0. so handelt es sich um ein Fülioktett.

beim erfindungsgemäßen System erfolgt das Einschieben der Fülloktctte 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 numcii<chen Zentrale verfücl man übe·- ein numerisches, auf 2,048 Megabit pro Sekunde (Mb/sec) vervielfachtes Signal sowie über dessen Taktimpulssignal ω*, 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 w gegeben ist.

ίο Es sei erwähnt, daß dieses vervielfachte Signa! im Raster mit dem lokalen Taktimpuls synchronisiert wird, wenn während des Zeilintervalls ι des neuen Taktimpulses (lokale Zeitbasis) der Multiplexkanal / 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 durehiruuht. kein Schlupf mehr. Im Rahmen der nachstehenden Beschreibung der Arbeitsweise des erlindungsgemäßen Systems ist mit einem »Stern« alles das bezeichnet, was mit der »Feni'-Zeitbasis oder dem »Fenv-Taktimptils zusammenhängt.

Bei den konventionellen numerischen Multiplcxanlagen des Typs MlC erfolyt die Rüeksynchronisation des Rasters mit dem lokalen Taktimpuls der Ankunfuzenlralc mit Hilfe einer Synchronisiervorrichtung, die aus einem zwischen einem Eingangsund einem Ausgangsspeiehcr angeordneten Pufferspeicher, aus Einrichtungen zum Überweisen der in den Eingangsspeicher eintretenden Oktette 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 Zeitintervalls 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 Überwcisungs-Zcitpunkt oder umgekehrt erfolgt innerhalb des Zeitintervalls, das auf dasjenige folgt, während dessen eier Eintritt bzw. Austritt des zum Fcrn-Taktimpuls gehörenden Zeitpunktes in die bzw. aus den Fenstern festgestellt worden ist. Soll nun von einem ersten Überwcisungs-/citpunkt 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.

Ertindungsgemäß wird dieses Überspringen beim Einschreiben mit Hilfe von Einrichtungen \erhindert.

die es ermöglichen, als Umschalt-Zcitpunkt entweder den ersten oder den zweiten Überweisungs-Zeilpunkt vom Pufferspeicher zum Rasterspeicher zu wählen, wobei dieser L nischalt/eilpunkt innerhalb des /citintervalls liegt, das auf dasjenige folgt, innerhalb dessen Übereinstimmung zwischen dem /um I ern-Taktimpuls gehörenden Zeitpunkt einerseits und den Fenstern andererseits festgestellt worden ist. Davon ausgenommen ist der Fall, in dem die Umschaltung

; wischen einem ersten und einem zweiten, späteren Überweisungszeitpunkt erfolgen soll, die alle beide in ein und demselben Zeitintervall liegen. In diesem lalle wird der Umschalt/cilpiinkt so gewählt, daß er zwischen den beiden Überweisungs-Zeitpunkten liegt.

Gemäß einem weiteten Kenn/eichen der Erfindung wird das Umschalten vom ersten Überweisungs-Zeitpunkt zum zweiten Überweisungs-Zeitpunkt und umgekehrt dadurch bedingt, daß das Oklett, das das Zeitintervall beansprucht, innerhalb dessen Übereinstimmung zwischen dem zum Fern-Taktimpuls gehörenden Zeitpunkt einerseits und den Fenstern andererseits festgestellt worden ist. ein 1 ülloktctt sein muß. Mit anderen Worten heißt das. daß ein Schlupf des Kanals nur bei Füllokteltcn zugelassen wird.

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

Nachstehend soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. IZs zeigt

I- i g. 1 eine Synchronisiervorrichtung eines numerischen Multiplex vom Typ MlC. die mit Ausnahme des Rasterspeichers dem bisherigen Stand der Technik entspricht.

Fig. 2 eire graphische Darstellung der Impulse zur Erläuterung der Verschiebe-, Überspring- und Verdoppelungsvorgänge, die durch den unterschiedlichen Verlauf der Fern- und der lokalen Taktinipulse verursacht werden,

F i g. 3 eine graphische Darstellung von Impulsen zur Erläuterung der Wahl jeweils eines der beiden Überweisungs-Zeitpunkte als ümschaltzeitpunkt,

F i g. 4 eine Darstellung einer Synchronisiervorrichtung eines numerischen MIC-Multiplex gemäß dem ersten Kennzeichen der Erfindung.

F i g. 5 eine Darstellung eines numerischen MlC-Multiplcx gemäß dem ersten und dem zweiten Kennzeichen der Erfindung,

Fig. 6 eine graphische Darstellung, die in Form zweier geschloss:ner Reihen die Einschreib- und die Leseadressen des Rasterspeichers zeigt,

F i g. 7 eine Darstellung einer Synchronisiervorrichtung eines numerischen MIC-Multiplex gemäß dem ersten, zweiten und dritten Kennzeichen der Erfindung und

F i g. 8 eine graphische Darstellung zur Ei läu terung der Synchronisiervorrichtung von Fig. 7.

Wie die F i 3. 1 zeigt, wird das Multiplexsignal E, das mit der Fern-Impulsfolgeoj* in die Klemme 10 eintritt, in eirem Serien-Schieberegister 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 ω* 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 «>* 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 Schieberegister 1. so wird der Inhalt des letzteren an einen Pufferspeicher 3 überwiesen.

Diese Überweisung erfolgt zum Zeitpunkte),,* und damit bei einer durch den Fcm-Takiimpuls bestimmten Impulsfolge. Innerhalb jedes Zeitintervalls des lokalen Takiimpulsc-s und innerhalb dieses Zeitinlervalls zu einem weiter unten eingehend beschriebenen Zeilpunkt 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 Übcrweisungs-Stcucrkreis 5 durch Signale gesteuert, die eine Phascnvergleichssehallung 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 Adresse des Kanals, dessen Oktett im Pufferspeichers enthalten ist, wird, in fünf Bits codiert, durch die Vorrichtung zur Wiederherstellung der lern-Zeitbasis 2 an den Rasterspeicher 4 abgegeben. Diese Adresse soll mit //* 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 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 das Lesen des Speichers 3 und das Einschreiben in den Speicher 3 nicht gleichzeitig erfolgen, weil da? einen Fehler verursachen würde. Hierzu kann man in an sich bekannter Weise zwei Lesezeitpunkte für 3 (Einschreiben in 4) pro Zeitintervall einrichten, die mit C₁ und c, bezeichnet werden sollen und jeweils in den Teil-Zeitintervallen (s. die Rastereinteilung ir F i g. 2) Wo und '■),., liegen, und vier Fenster /,, f₂ fi'-f-i gemäß der nachstehenden Vorschrift festlegen

a) Wenn O₁* mit Z₁ oder /"₂ übereinstimmt, ist c, der Lesezeitpunkt für 3. und wenn O₀* mit /', oder / zusammenfällt, ist C₁ der Lesezeitpunkt für 3. E: bestehen also mehrere Möglichkeiten:

Der Fern-Taktimpuls ist langsamer als der lokalt Taktimpuls.

Es sollen nun nacheinander die folgenden Mög

lichkeiten durchgegangen werden, deren Kennzeich nungsbuchstabe derjenige der jeweiligen Zeitachse a bis /) in F i g. 2 ist, die die entsprechende Mög lichkeit darstellt.

b) Während man den Einschreibzeitpunkt <?i be nutzt, tritt <o₀* in Driftrichtung in das Fenster/, ein Während des folgenden Zeitintervalls benutzt mai e₂ als Einschreibzeitpunkt. Auf diese Weise wird jedi gegenseitige Störung vermieden.

c) (O₀* befindet sich im Fenster/₂. Da man jetz e₂ benutzt, findet keine Änderung des Einschreib Zeitpunktes in den Rasterspeicher statt.

d) Während das Driften weitergeht, tritt w₀* ii das Fenster/,' ^e'n. Während des folgenden Zeitinter valls benutzt man e, als Einschreibzeitpunkt. Wii das Schaubild gemäß Zeitachse d in F i g. 2 zeigt

schreibt man auf diese Weise das Wort im Kanal / zweimal nacheinander in den Rasterspeicher ein, was man eine Einsehreibverdoppclung 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 /eitintervalls schreibt man in den Kanal /ein und liest den Kanal / aus. Während des auf den Sprung folgenden Zeitintervall schreibt man in den Kanal /ein und liest dann den Kanal / | 1 aus. Ist i nicht gleich /, so hat diese Verschiebung keinerlei Folgen. Ist jedoch / ■■■■■■ j, was einmal je 32mal der Fall ist. nämlich dann, wenn / und j zwischen 0 und 31 liegen, ist die Verschiebung von einer Verdoppelung am Ausgang des Rasterspeichers aller Kanäle begleitet, denn solange man den Einschreibzeitpunkt nicht geändert hat, erfolgt das Einschreiben eines Kanals in den Rasterspeicher unmittelbar vor dem Lesen. Nach der Änderung dagegen erfolgt durch einen Verschiebungseffekt das Einschreiben unmittelbar nach dem Lesen. Bei den 32 Kanälen, die vor der Änderung des Einschreibzeitpunktes eingeschrieben worden sind, muß ein zweites Lesen erfolgen, bevor der Inhalt des Speichers verändert wird. Demnach wird in allen diesen Kanülen ein und dasselbe Oktctt zweimal nacheinander übertragen: man nennt das eine Rasten erschiebung durch Einsehreibverdoppclung.

e) Während dar Driften weitergeht, tritt <»₀* in das Fenster/",' ein, und c, ist der jetzt benutzte Einschreibzeitpunkt, so daß man nichts ändert.

Sodann geht das Driften weiter, und «>„* tritt in das Fenster/, im Intervall (/■··- 1) ein, während e, der Einschreibzeitpunkt ist. Das ist wieder der Fall b), und der Zyklus beginnt von neuem.

Der Fern-Takiimpuls ibt schneller als der lokale Taktimpuls.

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

f) Ci_n* befindet sich in /,', und man benutzt c₂. Man schaltet auf C₁ um: es findet keine gegenseitige Störung statt.

g) o₀* befindet sich in /,', und man benutzt C₁. Es ist keine Veränderung erforderlich.

h) (■>„* befindet sich in /",, und man benutzt t?,. Man muß also auf C₁ umschalten. Das entsprechende Schaubild zeigt, daß der Kanal ι nicht in den Rasterspeicher eingeschrieben werden konnte. Das ist der Einschreibsprung, der der oben beschriebenen Einschreibverdoppelung analog ist, jedoch mit der Abweichung, daß sich im Gegensatz zur Einschreibverdoppelung der Einschreibsprung auch immer auf das Lesen auswirkt, denn eine Information, die niemals gespeichert worden ist, kann auch nicht gelesen werden. Andererseits betrifft der Einschreibsprung nur einen Kanal, nämlich den Kanal /.

Wie im obigen Fall bewirkt auch der Einschreibsprung eine Verschiebung des Lese- und Einschreibzyklus im Rasterspeicher, jedoch handelt es sich hier um eine Verschiebung in der zum Fall d) entgegengesetzten Richtung. Ist weiterhin / - / — und das ist einmal auf 32mal 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 Aiulesevorgängen zwei verschiedene Oktette eingeschrieben werden, von denen das erste verlorengeht.

i) Der Driftvorgang geht weiter, und o₀* tritt in das Fenster/", ein. Da man c, benutzt, braucht nicht geändert zu werden. Bei sich fortsetzendem Driften befindet sich o„* in Fenster/Y, und man benutzt e.,. Das ist dann wieder der Fall f), und der Zvklus beginnt von vorn.

tiemäß dem bisherigen Stand der Technik besteht die Überweisungs-Steuerschaitung 5 von F i g. 1 aus zwei UND-Toren 501 und 502, die alle beide von der

ίο lokalen Zeitbasis das Signal O₀ empfangen und an die auch die Phasen vergleichsschaltung 6 ein Signal legt, das die letztere erzeugt, wenn sich der Taktimpuls (D₀* im Fenster/, oder im Fenster/, befindet, sowie ein weiteres Signal, das diese Vergleiehsschaltung dann erzeugt, wenn sich der Taktimpuls o₀* im Fenster/,' oder im Fenster/Y befindet.

Die Signale am Ausgang der U N D-Tore 501 und 502 steuern ein Flip-Flop 500, das über seine Zustände Eins und Null zwei UND-Tore 503 bzw. 504 steuert, an die durch die Zeitbasis 7 zur Wiederherstellung der Fern-Zeitbasis die Signale c, und e,, 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-UND-Tore zwischen dem Pufferspeicher J und dem Rasterspeicher 4 steuert.

Die vorstehenden Ausführungen lassen sich folgendermaßen zusammenfassen: Man kann zwischen zwei Vorgängen unterscheiden, von denen die Einschreibverschiebung dann erfolgt, wenn man den Einschreibzeitpunkt ändert und sich o_n* im Fenster/, oder im Fenster/,' 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 32mal auf die 32 Kanäle ein und desselben Rasters aus. Die Leseverschiebung hat stets einen Informationsverlust oder eine Informationsverdoppelung zur Folge, während sich die Einschreibver-Schiebung nicht störend auswirkt, wenn sie die Form einer Verdoppelung hat, jedoch einen Informationsverlust zur Folce hat, wenn sie die Form eines Spruncs 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 F i g. 2 erkennt man, daß der Eintritt von oj₀* in das Fenster/₂ eine Umschaltung des Einschreibzeitpunktes von e_x auf e₂ zur Folge hat. Diese Umschaltung erfolgt in Wirklichkeit ersi am Punkt o₀ des folgenden Zeitintervalis und hat daher den bereits erwähnten Nachteil, daß ein Einschreibsprung erfolgt. Diesen Nachteil umgeht mar dadurch, daß man die Umschaltung zur Verlegiin£ des Einschreibzeitpunktes von e, auf e₂ nicht mehl zu Beginn des folgenden Zeitintervalls erfolgen läßt sondern innerhalb desselben Zeitintervallsω₅ (Fig. 3) Auf diese Weise wird der Sprung vermieden und dei Kanal i einwandfrei in den Rasterspeicher eingeschrie ben.

F i g. 4 stellt den neuen Überweisunss-Steuer kreis 5' dar. Die UND-Tore 511, 513 und" 514, da; ODER-Tor 515 und das Flip-Flop 510 sind jeweil: identisch mit den UND-Toren 501, 503 und 504, den ODER-Tor 505 und dem Flip-Flop 500. Das UND Tor 502 wird jedoch durch die UND-Tore 516 unc

$17 und das ODER-Tor 518 ersetzt. An das UND-Tor 516 gelangen der Taktimpuls <d₀* sowie ein Si- ;nal, das erzeugt wird, wenn sich der Taktimpuls c>_u* _.n Fenster-.. befindet. Wie man sieht, erfolgt der Übergang von C₁ zu c, zum Zeitpunkte»,,, wenn sich ·)„* im Fenster/, befindet, und zum Zeitpunkt (D₅, %'enn sich (D₀* im Fenster/;, befindet.

Wie das Linien-Schaubild Ii von F i g. 2 zeigt, das den Fall des Einschreibsprungs darstellt, erfolgt dieser Sprung, wenn <d„* in das Fenster/, eintritt lind wenn man vom Einschreibzeitpunkt C₁ zum Einschreibzeitpunkt C₁ umschaltet. Solange sich nun eD„* 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. dem Kanal /, trifft, wobei es einfach ist, festzustellen, ob das Oktett, das gespeichert ist und verschoben werden soll, ein Fülloktett ist. denn die Fülloktette unterscheiden sich von den Information tragenden Oktetlen durch ein ganz bestimmtes Merkmal, wie z. B. durch den Binärwert des gewichtigsten Bit. ]-" i g. 5 zeiut das Schaltbild der Vorrichtung, die dazu dient, die obigen Umschaltungen auszuführen. Die Speicher 1, 3, 8 und der Rasterspeicher 4 sind mit den entsprechenden Elementen von F i g. 1 und F i g. 4 identisch. Es ist jedoch der Überweisungs-Steuerkreis hier eine Schaltung 5". die anders gestaltet ist als die Schaltungen 5 und 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 UND-Tor 516 durch die beiden UND-Tore 531 und 532 sowie das ODER-Tor 533. An das Tor 521 gelangen die Signale W₁₁ und c>_n* in f_x'. Das Tor 522 erhält die Sicnale

und

in

sowie

ein drittes Signal, von dem bereits weiter oben die Rede war. Das Tor 531 erhält die Signale oj₀ und a>₀* inZ₁; das Tor 532 erhält die Signale cn₅ und ω₀* in/, 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 Cm₁ gelangt und das Signal, das am Ausgang 1 des Adresfendecoders 526 erscheint. Das hat zur Folge, daß das UND-Tor 524 dann offen ist, wenn sich ein Füllcktett im Kanal 1 befindet. Das Ausgangssignal des L'ND-Tores 524 versetzt das Flip-Flop 527 in den Zustand Eins, das dann durch das am Ausgang O des Decoders 526 erscheinende Signal wieder in den Zustand Null versetzt wird. Das Flip-Flop erzeugt »uch das obererwähnte dritte Signal, das an die UND-Tore 522 und 532 gelangt. Wie man sieht, trfolgt die Umschaltung des Finschreibzeitpunktes enter 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 Finschreihzyklus iinmal je 32mal eine Verschiebung des gesamten Rasters. Diese Verschiebung läßt sich am festen :>nland \on F i g. 6a erläutern, wo Einschreib- und Lesezyklus durch zwei Teilungen dargestellt sind, ■ämlich durch die Einschreibteilune <£) und die Leseteilung (L), die jeweils in die Felder 0 bis 31 unterteil! ^lind und gegeneinander verschoben werden können. Die Teilung von E stellt die Nummern der eingeschriebenen Kanäle dar, und die Teilung von L die Nummern der gelesenen Kanäle. BcHm 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.

ίο Die Verschiebung von /; gegenüber L entspricht der Verschiebung des Lese- und des Einschreibzyklus, die durch Umschalten des Einschreibzeitpunktes wie oben beschrieben hervorgerufen wird. Dabei % erschiebt sich L nach rechts, wenn der Fern-Takiimpuls

langsamer ist als der lokale Taktimpuls, im umgekehrten Falle nach links. Liegen die gleich bezifferten leider von E und L untereinander (Fig. 6b). so bewirkt eine Verschiebung in beiden Richtungen eine Verschiebung der 32 Kanäle.

Der in Fig. 6b dargestellte Fall tritt nur einmal je 32mal ein. so daß die 32 Kanäle einmal je 32mal als Ganzes verschoben werden. Erfindungsgemäß läßt man die Emschreibteiluni: um ei ändert und unterteilt die Leseteilune wie fol«il7

/-...024681012 14 \β 18 20^22 24 26 2S 30 13 5 7 9 1113 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.

Das ist bei F i g. 6c der Fall.

Es besteht gleichzeitige Koinzidenz zwischen den feldern 0 und 31 beider Teilungen Das ist in F i g. 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 sind das z.B. die Zeitintervalle 29.

Erfindungsgemäß findet diese Anordnung auf das Synchronisiersystem Anwendung. Bisher 'war der Lesezyklus für den Rasterspeicher der folgende:
Zu Beginn des Zeitintervalls Nr. 0 wird Kanal 0 gelesen,

zu Beginn des Zeitintervalls Nr. 1 wird Kanal 1 gelesen,

zu Beginn des Zeitiniervalls Nr. 31 wird Kanal 31 gelesen.

Der neue Lesezyklus dagegen entspricht der oben als Beispiel angegebenen Unterteilung der Leseteilung gemäß Fig. 6d:

Zu Beginn des Zeitintervalls Nr. 0 wird Kanal 0 gelesen,

zu Beginn des Zeitintervalls Nr. 1 wird Kanal 2 gelesen,

.'U Beginn des Zciiintervalis 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

Die Steuerung eines derartigen Zyklus ist auf sehr einfache Weise zu bewerkstelligen: Die lokale Zeitbasis 7 liefert die Zahl des Zeitintervalls H. und zwar

binär codiert durch die fünf Bits //0, //1. //2. /Π und //4, wobei //4 das gewichtigste Iiit ist. Legt man an den Rasterspeicher die Binäradresse //4, //0, //1, /7 2, //3, wobei //3 das gewichtigste Bit ist, so sieht man, daIJ dies die gesuchte Adresse ist, denn sie entspricht dem Zyklus:

0. 2. 4, 6. X,'lO. 12. 14, 16, IS. 20, 22. 24, 26, 28, 30. 1, ?, 5. 7. 9, 11, 13. 15, 17, 19. 21. 23, 25, 27. 29, 31.

Fs genügt somit, mit den die Nummer des Zeitintervall«, liegenden 5 Bits eine zyklische Vertausehung vorzunehmen (F i g- 7).

Das System von 1' i g. 7 bietet die Möglichkeit einer Rücksynchronisierung des gesamten eintretenden Multiplex, bei der die 31 Dalenkanüle nur dann eine Verschiebung erfahren, wenn es sich um Fülloktette handelt. Auch dieses System enthalt wie die früheren Systeme das Schieberegister I. den Pufferspeicher 3. den Raslerspeicher 4. den Ausgangsspeicher 8 und das Adrcsscnmultiplex 9 des Rasterspeichers 4. Jedoch unterscheidet sich der Überweisungs-Steuerkreis 5'" insofern von der Schaltung 5" von Fig. 5. als die Adresse // //0//I 112 //3 //4 in der Permutationsschaltung 528 eine Permutation durchmacht, deren Fmebnis die permutierte Adresse ti 114 IH) //1 112 lh ist.

Wie anhand von F i g. 6 dargestellt wurde, ist der Kanal, der die Verschiebung erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß Lese- und F.inscFveihadresse übereinstimmen, was durch die Bedingu;..: /7 II' ausgedrückt werden kann. Der Vergleich /wischen jo den Adressen /7 und //* erfolgt in der Adrcssen-Yergleichsschahung 529. deren Ausgang mit dem UND-Tor 524 verbunden ist. Das Zurückstellen dc-Flip-Flop 527 in den Zustand Null erfolgt genauso wie im Falle gemäß F i g. 5.

Gemäß den vorstehenden Ausführungen kann sich eine Verschiebung des Fese- und des Fiiischreih/v klus für den Raslerspeicher wie folgt auswirken:

a) Fs wird nur ein kanal \erschoben.

b) Fs werden die Kanäle 31 und 0 \erschoben. Da sich im Kanal 0 keine zu übertragene Information befindet, bewirkt seine Verschiebung keine Störung.

c) lis wird überhaupt kein Kanal verschoben.

Fnihält der verschobene Kanal ein Fülloktett. so wird das Flip-Flop 527 über das Tor 524 /um Zeitpunkt ο, in den Zustand 1 versetzt. In diesem Zustand bewirkt es die l.'nischaltung des Fiiischreih-Zeiipunktes. die dann bei Frfüllung der übrigen Bedingungen sofort danach die Verschiebung hervorruft, und /war je nach Sachlage /um Zeilpunkt '■>, oder '■■i„. Wie bereits erwähnt, wird das 1 lip-Flop 527 im Zeitpunkt Ci₁ jn den Zustand Null versetzt, wenn // 0, und dadurch wird verhindert, dalJ die Anwesenheil eines Fülloktelts im Kanal Nr. <> eine Verschiebung hervorruft, wenn die Kanäle 0 und 31 /ti springen beginnen, während ohne diese Maßnahme im Kanal 31 Störungen auftreten würden.

Schließlich ist noch der Fall möglich, in dem kein Kanal eine Verschiebung erfährt. \ m zu verhüten, daß ο,,* den Finschrcibzcitpunkt für den Ra-aer- -•;--cicher nicht überdeckt, legt man genial.; F 1 g. S zwei weitere Fenster /".. und /_:,' an. Irin ■ ■·,,'' m die-c Fenster ein. >o erfolgt unabhängig . om Zustand deFlip-Flop 527 die Verschiebung für einen einziger Kanal, die man als erzwungene Verschiebung bezeichnet. Die Fenster /₃ und Λ,' werden als Schutzfenster bezeichnet.

Hierzu 6 Blatt Zeichnurmen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Synchronisieren eines numerischen Multiplexsignals durch Impulsmodulation und Codierung, die mehrere, im Zeitmultiplex mehrfach genutzte, numerische Kanäle hat, durch einen Fern-Taktimpuls mit dem lokalen Taktimpuls einer Zentrale, der dieses numerische Multiplexsignal zugeführt wird, und die besteht aus einer zwischen einen Eingangs- und einen Ausgangsspeicher geschalteten Speichereinfceit, aus Einrichtungen zum Einschreiben der Kanahignale in die Speirhereinheit 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 einem ersten Überweisungszeitpunkt oder in einem zweiten Überweisungszeitpunkt dieses dem Kanalsignal entsprechenden Zeitintervalls veranlaßt in Abhängigkeit davon, ob ein dem Fern-Taktimpuls zugeordneter Zeitpunkt in einem ersten oder in einem zweiten Fenster eines Zeitintervalls liegt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Speichereinheit einen Pufferspeicher (3) und einen Rasterspeicher (4) umfaßt, von denen der letztgenannte ebenso viele Speicherwörter hat wie das numerische Multiplexsignal Kanäle enthält, daß der Überweisungs-Steuerkreis (5) die Überweisung vom Pufferspeicher (3) /um Rasterspeicher (4) steuert und dal? der Überweisungs-Steuerkreis (5) die Umschaltung vom ersten zum zweiten Überv eisungszcitpunkt (^₁, e._z) und umgekehrt in einem ersten Umschaltzeitpunkt vornimmt, der innerhalb desjenigen Zeitintervalls liegt, das auf dasjenige folgt, in dem Koinzidenz zwischen dem dem Fern-Taktimpuls zugeordneten Zeitpunkt einerseits und eirem Fenster (fi,/₂:/i'../V) 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 daß der Überweisungs-Steuerkreis (5) die Umschaltung vom ersten zum zweiten Überweisungszcitpunkt (e,, e₂) und umgekehrt in einem zweiten, zwischen dem ersten und dem zweiten Überweisungszeitpunkt liegenden Umschaltzcitpunkt vornimmt, wenn die Umschaltung zwischen einem ersten Überweisungszeitpunkt und einem zweiten, späteren und innerhalb desselben Zeitintervalls liegenden Überweisungszeitpunkt stattfindet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, datlurch gekennzeichnet, daß der die Überweisung Vom Pufferspeicher (3) /um Rasterspeicher (4) Heuernde Überweisungs-Steuerkreis (i5) Einrichtungen umfaßt, die /u erkennen vermögen, ob ein !Kanalsiiinal ein Informationen enthaltendes Signal oder ein 1 üllsignal ist. und die L inschaltung Vom ersten zum zweiten t b:r\veisUTU's-Zeitpunkt lund umgekehrt nur dann auslösen, wenn diese ,Erkennungseinrichtungen ein Füilsignal festgestellt !haben.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da-'durch i!cken:i/eichnet. daß (.lic Kanalsignale, durch den Überweisungs-Steuerkreis (5) gesteuert, in den Rasterspeicher (4) in einer Reihenfolge ihrer Einschreibadressen eingegeben werden, die mit der natürlichen Reihenfolge ihres Eintreffens identisch ist, 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 Einschreibund Leseadressen höchstens eine Adressenkoinzidenz pro Raster gibt, und daß der Überweisungs-Steuerkreis (5) eine Schaltung umfaßt, die Koinzidenz zwischen Einschreib- und Leseadressen festzustellen vermag und durch diese Adressenkoinzidenz-Feststellschaltung angesteuert wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge der Leseadressen aus der Reihenfolge der Einschreibadressen durch zyklische Permutation der Einschreibadressen-Bits von der größten Binärgewichtigkeit bis zur geringsten Binärgewichtigkeit abgeleitet wird.