DE2516192B2

DE2516192B2 - Verfahren zum betrieb von zeitgabelschaltungen

Info

Publication number: DE2516192B2
Application number: DE19752516192
Authority: DE
Inventors: Eberhard 8035 Gauting; Schaffer Silvain Dat-Yam Knorpp (Israel)
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-04-14
Filing date: 1975-04-14
Publication date: 1977-04-28
Also published as: NL189641C; BE840723A; NL189641B; AT345352B; SE7602898L; DE2516192A1; NL7603478A; CH591188A5; FR2308265A1; ATA42776A; SE405191B; IT1059714B; GB1538124A; US4049908A; FR2308265B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Zeitgabelschaltungen zur Durchschaltung von digitalen Informationen zwischen digital arbeitenden Teilnehmerslationen und einem Teilnehmerkonzentrator eines Zeitmultiplexfernmeldenetzes über durch zeitliche Verschachtelung von Sendebetrieb und Empfangsbetrieb der Zeitgabelschaltungen vierdrahtmäßig ausgenutzte Zweidrahtleitungen.

Die Digitalisierung von Zeitmultiplexfernmeldenetzen bis zu den Teilnehmerstationen hin hat unter anderem den Vorteil des einfacheren Aufbaus der Teilnehmerkonzentratoren.

In Zeitmultiplexsystemen, in denen die Informationen in digitaler Form übertragen werden, sind hierzu normalerweise Vierdrahtleitungen erforderlich. Das bedeutet aber, daß dem vorstehend erwähnten Vorteil der Digitalisierung der Teilnehmerstationen ein durch die vierdrähtige Ausführung der die Teilnehmerstationen imit dem Teilnehmerkonzentrator verbindenden Teilnehmeranschlußleitungen bedingter Mehraufwand gegenübersteht.

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Es wurde daher vorgeschlagen (deutsche Patentschrift 2346 984) für den Informationsaustausch zwischen Teilnehmerstationen und dem Teilnehmerkonzentrator wie im Falle nicht digital arbeitender TeiLnehmerstationen Zweidrahtleitungen zu verwenden, die über Zeitgabelschaltungen einerseits an die Teilnehmerstationen andererseits an den Teilnehmerkonzentrator angeschlossen sind und die auf Grund der zeitlichen Verschachtelung von Sendebetrieb und Empfangsbetrieb dieser Zeitgabeln vierdrahtmäßig ausgenutzt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zum Betrieb derartiger Zeitgabeln anzugeben, das eine Störung der Informationsübertragung durch Echosignale sowie eine gegenseitige Störung der den Teilnehmerstationen zugeordneten Zeitgabeln und der dem Konzentrator zugeordneten Zeitgabel vermeidet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sendebetrieb der dem Teilnehmerkonzentrator zugeordneten Zeitgabel durch einen im Konzentrator erzeugten Synchronisierimpuls eingeleitet wird, daß der Sendebetrieb der einer Teilnehmerstation zugeordneten Zeitgabel vom Empfang solcher Informationen über die betreffende Zweidrahtleitung abhängig gemacht und in feste zeitliche Relation dazu gesetzt ist, daß bei beiden Arten von Zeitgabeln zwischen dem Sendebetrieb und dem nachfolgenden Empfangsbetrieb eine der höchstens zu erwartenden Laufzeit bei der Übertragung über eine Zweidrahtleitung entsprechende Empfangspause eingehalten wird, und daß bei den einer Teilnehmerstation zugeordneten Zeitgabeln zwischen dem Empfangsbetrieb und dem nachfolgenden Sendebetrieb eine Sendepause eingehalten wird, die frühestens mit der zeitlich korrespondierenden Empfangspause der Zeitgabel im Konzentrator endet.

Da entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren die beiden Arten vor Zeitgabeln im Master-Slave-Betrieb arbeiten, wobei die dem Teilnehmerkonzentrator zugeordnete Zeitgabel die im Master-Betrieb arbeitende ist, wird eine gegenseitige Störung der beiden Arten von Zeitgabeln vermieden.

Durch die bei beiden Arten von Zeitgabeln zwischen dem Sendebetrieb und dem Empfangsbetrieb eingehaltene Empfangspause ist vermieden, daß zur jeweils anderen Art von Zeitgabeln ausgesendete und dort reflektierte Informationen von der jeweils aussendenden Zeitgabel wieder aufgenommen werden. Dabei ist durch die bei den den Teilnehmerstationen zugeordneten Zeitgabeln zwischen Empfangsbetrieb und Sendebetrieb vorgesehene Sendepause vermieden, daß über die den Teilnehmerstationen zugeordnete Gabeln abgegebene Nutzinformationen während einer Empfangspause der dem Konzentrator zugeordneten Zeitgabel eintreffen und damit unterdrückt werden.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die digitalen Informationen jeweils zusammen mit einem Beginnbit und einem Signalisierungsbit als Informationsblock durchgeschaltet. Das Beginnbit der vom Konzentrator zur Teilnehmerstation übertragenen Informationsblökke wird dazu ausgenutzt, den Sendebetrieb der den Teilnehmerstationen zugeordneten Zeitgabeln einzuleiten und zu synchronisieren. Da diese Blockbeginnbits in relativ kurzen Zeitabständen auftreten und damit eine häufige Neusynchronisation bei den den Teilnehmerstationen zugeordneten Zeitgabeln erfolgt, brauchen an die zu diesen Zeitgabeln gehörenden Taktgeneratoren keine großen Anforderungen bezüglich der Takt-

genauigkeit gestellt zu werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend an Hand von 2 Figuren näher erläutert

F i g. 1 zeigt ein Weg-Zeitdiagramm der Betriebs- und Übertragungsverhältnisse bei einer Zeitgabel im Konzentrator und bei einer mit dieser korrespondierenden Zeitgabel in einer Teilnehmerstation;

F i g. 2 zeigt das Blockschaltbild einer Zeitgabel, wie sie sowohl im Konzentrator als auch in einer Teilnehmerstation eingesetzt werden kann.

Das Weg-Zeitdiagramm gemäß F i g. 1 beschreibt einen Betriebsfall in einem PCM-Zeitmultiplexfernmeldenetz, bei dem die über die Zweidrahtleitung übertragenen Informationsblöcke jeweils zwei PCM-Worte umfassen. Der Übertragungszyklus auf der Zweidrahtleitung beträgt also 250 μ5 unter Voraussetzung eines PCM-Systems PCM 30/32 mit einer Abtastpulsrahmenlänge von 125 us. Diese bert.ts vorgeschlagene Betriebsweise (deutsche Patentschrift 23 46 984) ermöglicht eine Verringerung der Bitübertragungsrate auf der Zweidrahtleitung und damit eine Einsparung an Entzerrern.

Außerdem ist vorausgesetzt, daß die Informationsblöcke ein Blockbeginnbit am Anfang sowie ein zweites Bit zur Signalisierung umfassen, so daß unter der Voraussetzung von PCM-Worten zu jeweils 8 Bit die Blöcke jeweils ingesamt 18 Bit aufweisen. Bei einer Zweidrahtstrecke von 3 km und einer Laufzeit von 15 μ& pro Übertragungsrichtung ergibt sich in diesen- Falle bei voller Ausnutzung des Übertragungszyklus von 250 μ5 eine minimale Bitfolgefrequenz von etwa 186 kBit/s. Die Informationsblocklänge beträgt dann 967 μβ und die Bilbreite 537 μ$.

Wie in der Fig. 1 angedeutet ist, wird der Sendebetrieb der dem Teilnehmerkonzentrator zugeordneten Zeitgabel durch einen zum Zeitpunkt Sy auftretenden Synchronisierimpuls eingeleitet, der im Teilnehmerkonzentrator erzeugt wird.

Der Sendebetrieb der den Teilnehmerstationen zugeordneten Zeitgabeln ist hingegen vom Empfang der vom Konzentrator aus über die Zweidrahtleitung an sie abgesendeten Informationen abhängig. Das diesen Informationen vorangestellte Blockbeginnbit dient hierbei zur Synchronisierung der Zeitgabeln.

Bei beiden Arten von Zeitgabeln ist /.wischen dem Sendebetrieb und dem Empfangsbetrieb eine Empfangspause eingehalten. Gemäß der Darstellung in F i g. 1 ist dies bei der dem Teilnehmerkonzentrator zugeordneten Zeitgabel die zwischen der Sendezeitspanne SK und der Empfangszeitspanne EK liegende Zeitspanne PK. Bei den den Tealnehmerstitionen zugeordneten Zeitgabeln ist es die Zeitspanne PETL, die zwischen der Sendezeitspanne STL und der Empfangszeitspanne STL liegt. Die Empfangspause ist so bemessen, daß unter Berücksichtigung der höchstens zu erwartenden Laufzeit auf den Zweidrahtleitungen der Empfangsbetrieb erst dann einset2;en kann, wenn ein durch das Blockende auf Grund des Empfangs bei der jeweils anderen Art von Zeitgabeln zur jeweils aussendenden Zeitgabel zurückreflektiertes Echosignal schon wieder angekommen ist. Echosignale dieser Art sind in der Fig. 1 gestrichelt dargestellt und mit F. bezeichnet.

Bei den den Teilnehmerstationen zugeordneten Zeitgabeln ist zwischen dem Empfangsbetrieb und ti<m nachfolgenden Sendebetrieb eine Sendepause /'STL eingehalten, die frühestens mit der zeitlich korrespondierenden Empfangspause PK der Zeilgabel im

Teilnehmerkonzentrator endet Auf diese Weise ist gewährleistet, daß Nutzinformationen, die von wenig beabstandeten Teilnehmerstationszeitgabeln herkommen, die Zeitgabel im Teilnchmerkonzentrator schon während des Zustands der Empfangssperre erreichen und damit nicht wirksam werden können. Da die Empfangspause bei der Zeitgabel im Teilnehmerkonzentrator auf die größte zu erwartende Laufzeit abgestimmt ist, würde dies ohne diese Maßnahme bei Nutzsignalen von allen kürzeren Zweidrahtleitungen der Fall sein. Bei der Zeitgabel im Konzentrator ist das Einführen einer derartigen Sendepause nicht erforderlich, da die Einleitung des Sendebetriebs sowieso nicht vor Auftreten des Synchronisierimpulses Sy erfolgen kann.

An Hand von F i g. 2 werden nunmehr noch die Funktionseinheiten erläutert, die eine Zeitgabel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufzuweisen hat Der grundsätzliche Aufbau ist hier bei Zeitgabeln in Teilnehmerstationen und bei der Zeitgabel im Teiinehmerkonzentrator derselbe.

Die Zeitgabel gemäß Fig.2 weist ein Empfangsschieberegister E und ein Sendeschieberegister 5 auf, die beide zur Aufnahme eines 16-Bit-Wortes ausgelegt sind und über einen Empfangsleitungszweig Lrbzw. ein Sendeleitungszweig LS mit einer nicht dargestellten Übertragungseinheit verbunden sind, die ihrerseits mit einer Zweidrahtlcitung in Verbindung steht.

An dem Empfangsleitungszweig LE ist auch der Eingang einer Einrichtung BE zum Erkennen des Blockbeginns angeschlossen. Ein zentraler Taktgeber T erzeugt einen 2,048-Mbit/s-Takt, der, wie in der Figur mit kurzgestrichelten Linien angedeutet ist. einigen Einheiten der Gabel, wie z. B. auch der Einheit BE zugeführt wird. Außerdem wird dieser Takt mit Hilfe eines Taktuntersetzers TU auf die Bittakifrequenz untersetzt, die auf der Zweidrahtleitung herrschen soll. Die Weitergabe des Bittaktes an das Empfangsregister E bzw. das Senderegister 5 ist durch langgestrichelte Verbindungen zu diesen Einrichtungen angedeutet.

Kernstück der Zeitgabel ist eine Ablaufsteuerung A₁ die eine Anzahl von Zählern enthält. Es sind dies der Sende-Empfangs-Zähler Z, der den Informationsaustausch mit der Zweidrahtleitung steuert, der Zähler /, der den internen Informationsaustausch entweder mit einer Kodier/Dekodiereinrichtung, sofern es sich um eine Zeitgabel in Teilnehmerstationen handelt, oder aber mit dem eigentlichen Teilnehmerkonzentrator steuert, sowie ein oder zwei Pausenzähler, die der Erzeugung der Sende- und Empfangspausen dienen.

Auch die Pausenzähler werden mit dem vom Taktuntersetzer TU erzeugten Bittakt weitergeschaltet.

Wenn nun durch die Einheit EB ein Blockbeginnbit erkannt worden ist, führt dies zu einem Zurückstellen des Sende-Empfangszählers Z auf Null. Gleichzeitig wird der Schalter K1 in den leitenden Zustand gesteuert, so daß vom Taktuntersetzer TU Schiebetakte mit der Bittaktfrequenz an das Empfangsregister E gelangen können, und dieses bitweise die Information om Leitungszweig LE aufzunehmen vermag. Insgesamt werden 18 Schiebetakte erzeugt, wobei mit Auftreten des 18ten Schiebetaktes das Signalisierbit an eine Signalisiereinheit SI übergeben wird. Der Senderimpfangszähler, der dann den Zählerstand Z= 18 erreicht hat, wird jetzt gestoppt. Handelt es sich um die Zeitgabel eines Teilnehmerkon/entrators, dann wird das Weiterzahlen des Sende-Empfangszählers Zdurch das Auftreten des im Konzentrator erzeugten Syn-

chronisierimpulses veranlaßt, bei Zählern von Teilnchmerstationen veranlaßt der für die Sendepause zuständige Pausenzähler, der bei Erreichen des Zählerstandes Z= 18 des Sende-Empfangszählers Z von seinem Anfangszustand aus weitergeschaltet worden ist, beim Erreichen seines dem Pausenende entsprechenden Zählerstandes das Weiterschalten des Sende-Empfangszählers Z.

Bei der Zeitgabel des Konzentrator kann der Zählerstand Z= 18 des Sende-Empfangszählers auch durch Freilauf erreicht werden, was bedeutet, daß bei dieser Art von Zeitgabeln der Sendebetrieb auch dann eingeleitet werden kann, wenn keine Empfangsinformation eingegangen ist Das Senden der Zeitgabel in einer Teilnehmerstation erfolgt nur, wenn im Empfangsregister E eine Information empfangen worden und wenn die an diesen Empfang sich anschließende Sendepause verstrichen ist

Wenn die obenstehend erwähnten Sendebedingungen erfüllt sind, erhält das Senderegister S über den Schalter K 2, der während der Zählerstellungen Z= 19 bis Z= 36 des Sende-Empfangszählers leitfähig ist, vom Taktuntersetzer TU 18 Schiebetakte, durch die ein Informationsblock auf den Leitungszweig LS und damit schließlich auf die Zweidrahtleitung gegeben wird.

Gleichzeitig mit dem Einleiten des Senders wird der Zähler /der Ablaufsteuerung A in den Zählerstand Null versetzt. Dieser Zähler / wird mit einer anderen Taktfrequenz weitergeschaltet als der Sende-Empfangszähler, nämlich mit der um 8 heruntergeteilten Taktfrequenz des Taktgenerators T. Zur Veranschaulichung dieses Umstandes ist zwischen dem Taktuntersetzer TU und der Ablaufsteuerung eine strichpunktierte Verbindungsleitung eingezeichnet. Während des Zählerstandes 7=0 und des Zählerstandes /= 1 des Zählers / werden die Schalter K 3 und KA in den leitenden Zustand versetzt so daß über diese Schalter der 2,048 Mbit/s-Takt als Schiebetakt an das Empfangsregister E bzw. an ein für 8 Bit ausgelegtes Zwischenregister ZR gelangen kann. Hierdurch werden die zu Beginn des Sendebetriebs im Empfangsregister E enthaltenen Informalionsbits ausgelesen und an das

ίο Zwischenregister ZR weitergegeben, wobei die ersten 8 Bits gleich an die Kodier/Dekodier-Einrichtung einer Teilnehmerstation oder an den Konzentrator weitergegeben werden, und die zweiten 8 Bits im Zwischenregister ZR verbleiben. Gleichzeitig mit der Wortübergäbe an die Kodier/Dekodiereinrichtung wird von dieser her ein 8 Bit-Wort in das Senderegister 5 eingegeben, wozu über den vom Zähler / der Ablaufsteuerung angesteuerten Schalter K 5 der 2,048 Mbit-Takt an dieses Register gelegt wird.

ίο 125 με nach diesem Informationsaustausch, nachdem der Zähler / inzwischen den Zählerstand /=33 erreicht hat, wird das im Zwischenregister ZR zwischengespeicherte 8 Bit-Wort an die Kodier/Dekodiereinrichtung einer Teilnehmerstation bzw. an den Konzentrator weitergegeben. Gleichzeitig gelangt von der Kodier/Dekodiereinrichtung bzw. vom Konzentrator ein zweites 8 Bit-Wort in das Senderegister S. Das Senderegister 5 kann seine Information auch aus einem Wahlumsetzer erhalten, so daß an Stelle der Sprachinformation von der Teilnehmerstation zum Konzentrator der Wahlkode gesendet werden kann.

Von nun an wiederholt sich der beschriebene Funktionsablauf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

5

Claims

Patentansprüche: 25

1. Verfahren zum Betrieb von Zeitgabelschaltungen zur Durchschaltung von digitalen Informationen zwischen digital arbeitenden Teilnehmerstationen und einem Teilnehmerkonzentrator eines Zeitmultiplexfernmeldenetzes über durch zeitliche Verschachtelung von Sendebetrieb und Empfangsbetrieb der Zeitgabelschaltungen vierdrahtmäßig ausgenutzte Zweidrahtleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendebetrieb (SK) der dem Teilnehmerkonzentrator zugeordneten Zeitgabel durch einen im Konzentrator erzeugten Synchronisierimpuls (Sy) eingeleitet wird, daß der Sendebetrieb (STL) der einer Teilnehmerfüation zugeordneten Zeitgabel vom Empfang solcher Informationen über die betreffende Zweidrahtieitung abhängig gemacht und in feste zeitliche Relation dazu gesetzt ist, daß bei beiden Arten von Zeitgabeln zwischen dem Sendebetrieb (SK; STL) und dem nachfolgenden Empfangsbetrieb (EK; ETL) eine der höchstens zu erwartenden Laufzeit bei der Übertragung über eine Zweidrahtleitung entsprechende Empfangspause (PK; PETL) eingehalten wird, und daß bei den einer Teilnehmerstation zugeordneten Zeitgabeln zwischen dem Empfangsbetrieb (ETL) und dem nachfolgenden Sendebetrieb (STL) eine Sendepause (PSTL) eingehalten wird, die frühestens mit der zeitlich korrespondierenden Empfangspause (PK) der Zeitgabel m Konzentrator endet

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Informationen jeweils zusammen mit einem Beginnbit und einem Signalisierungsbit als Informationsblock durchgeschaltet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Beginnbit der vom Konzentrator zur Teilnehmerstationen übertragenen Informationsblöcke der Seridebetrieb der den Teilnehmerstationen zugeordneten Zeitgabeln eingeleitet und synchronisiert wird.