DE2533050A1

DE2533050A1 - Numerisches zeitmultiplex-uebertragungssystem

Info

Publication number: DE2533050A1
Application number: DE19752533050
Authority: DE
Inventors: Jean Lachaise; Xavier Noel
Original assignee: Societe Anonyme de Telecommunications SAT; Etat Francais
Current assignee: Societe Anonyme de Telecommunications SAT; Etat Francais
Priority date: 1974-08-05
Filing date: 1975-07-24
Publication date: 1976-02-19
Also published as: DE2533050B2; FR2281686B1; CA1040761A; FR2281686A1; GB1498446A; BR7502521A; US3987250A; IT1040307B

Description

Numerisches Zeitmultiplex-Übertragungssystem

Die Erfindung betrifft ein numerisches Zeitmultiplex-Übertragungssystem mit zwei Endstationen und mindestens einer Zwischenstation, die über numerische Kanäle, die sich aus der Verschachtelung numerischer Teilkanäle ergeben, Signale austauschen in Form von Wörtern, die in zugehörigen Wort-Zeitintervallen einer Signalzeile verteilt sind, wobei jede Station mindestens einen Multiplexer, mindestens einen Demultiplexer und einen Taktgeber auf der Empfangsseite aufweist, der ausgehend von den eingehenden Signalzeilen und ihren Verriegelungswörtern die Wort-Zeitintervalle dieser Signalzeilen und deren Adressen nachbildet, um die Zerlegung und Yerschachtelung der Teilkanäle zu ermöglichen Bei einem derartigen Zeitmultiplex-Übertragungssystem sind also die zu übertragenden Daten als Impulsgruppen in Form von Wörtern zusammengefaßt. Diese Wörter sind in

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Zeitfächern oder Zeitintervallen verschachtelt, die eine periodisch wiederkehrende Signalzeile bilden. Die Erfindung bezieht sich hierbei speziell auf Einrichtungen, die in Stationen des Übertragungsweges oder Üb er tragung sk anales angeordnet sind und die die Entnahme und Einfügung von Datenwörtern der Zeile erlauben, wobei die Datenwörter in der Zeile bestimmte Wort-Zeitintervalle einnehmen.

Bei bekannten Übertragungssystemen dieses Typs werden die synchronen oder durch Abgleich synchron gemachten numerischen Teilsignale mit einem Zeichenfluß von z.B. 64 kBit/s in einer Sendestation zeitlich verschachtelt, um über einen numerischen Multiplexkanal großen Zeichenflusses., von z.B₀

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2,048 MBit/s übertragen zu werden, wenriVaieser numerische Multiplexkanal aus der Verschachtelung von 32 numerischen Teilsignalen mit 64 kBit/s ergibt» Die numerischen Teilsignale besetzen die Zeitintervalle der Zeilen des resultierenden numerischen Gesamtsignals, und der Beginn Jeder Zeile ist durch ein besonderes sog« Verriegelungswort erkennbar. Bei einer Empfangsstation werden die Zeilen wieder aus dem Vielfach oder Multiplex zerlegt, um wieder die numerischen Teilsignale herzustellen. Bei den in dem. numerischen Multiplexkanal großen Zeichenflusses eingefügten Zwischenstationen können einige numerische Teilsignale aus der eingehenden Zeile durch Zerlegung herausgezogen oder in die ausgehende Zeile durch Verschachtelung eingefügt werden.

Die Zerlegung der Signalzeilen in den End- oder Zwischenstationen erfolgt mit Hilfe eines Taktgebers auf der Empfangsseite, der von den eingehenden Signalen synchronisiert wird. Dieser Taktgeber ist ein Kreis, der ausgehend von der eingehenden Zeile die Impulse von Z₀B₀ 3> 9 Ms Dauer nachbildet, welche die Wort-Zeitintervalle darstellen, sowie die Impulse von z.B. 250 ns Dauer, die durch

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Zeitintervalle gleicher Dauer voneinander getrennt sind und die die elementaren Taktimpulse darstellen. Außerdem liefert der Taktgeber die Adressen der von ihm ausgegebenen Impulse, nämlich O bis 31 für die Wortimpulse und 1 bis 8 für die elementaren Taktimpulse, wie es bei Multiplex-Kanälen der Art TH" 1 üblich ist«.

Der Taktgeber auf der Empfangsseite wird also durch die Taktimpulse gesteuert, die aus der eingehenden Signalzeile extrahiert werden. Der Taktgeber wird demnach in Bezug auf die Zeilen durch einen Verriegelungskreis synchronisiert. Der Taktgeber hört auf zu arbeiten, wenn die eingehenden Signale wegbleiben«, Wenn daher vor einer empfangenden Zwischen- oder Endstation auf einer Sende- oder Empfangsseite eine Störung auftritt, dann geht der Zeilensynchronismus des Taktgebers auf der Empfangsseite dieser Station verloren,und der Taktgeber bleibt stehen. Der Synchronismus muß folglich wieder eingerichtet werden, wenn das Signal wieder normal übertragen wird. Es tritt folglich hinter der betroffenen Station eine Unterbrechung des numerischen Signales ein, wenn es sich um eine Zwischenstation handelt.

Ziel der Erfindung ist es, Zeitmultiplex-Übertragungssysteme unempfindlicher gegen derartige Übertragungsstörungen zu mache η ο

Hierzu geht die Erfindung aus von einem Zeitmultiplex-Übertragungssystem der eingangs genannten Art. Das Übertragungssystem ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Station einen Örtlichen Taktgeber besitzt, der örtliche Signalzeilen mit Verriegelungswörtern erzeugt und der in seiner Frequenz den eingehenden Signalen nachführ bar ist, aber in Abwesenheit dieser Signale frei schwingen kann, ferner einen Pufferspeicher, der in den eingehenden numerischen

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Multiplexkanal der Station eingefügt ist, weiterhin Mittel für eine Adressierbarkeit des Pufferspeichers über den Taktgeber auf der Empfangsaeite beim Einschreiben und über den örtlichen Taktgeber beim lesen und schließlich Mittel zur Steuerung des Multiplexers und des Demultiplexers durch den örtlichen Taktgeber, derart, daß der Taktgeber auf der Empfangsseite bezüglich der !hase der Zeile der eingehenden Signale nachgeführt wird, während die Phase der Zeile der ausgehenden Signale vom örtlichen Taktgeber festgelegt wird.

Entgegen den üblichen Verhältnissen bei herkömmlichen Systemen wird zwar der Taktgeber auf der Empfangsseite weiterhin in Phase mit der eingehenden Signalezeile gebracht, aber man bringt zusätzlich die eingehende Signalzeile, nachdem diese zur Synchronisation des Taktgebers auf der Empfangsseite gedient hat, in Phase mit dem örtlichen Taktgeber, indem die eingehenden Signale während einer Zeit gespeichert bleiben, die gleich der Laufzeitdifferenz des Taktgebers auf der Empfangsseite und des örtlichen Taktgebers ist»

Bei einem Übertragungssystem, bei dem die Zwischenstation für jede Übertragungsrichtung eineii Multiplexer und einen Demultiplexer besitzt, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der örtliche Taktgeber durch die eingehenden Signale der einen oder der anderen Übertragungsrichtung nachgeführt werden, wobei er die beiden Multiplexer sowie die beiden Demultiplexer dieser beiden Übertragungsrichtungen steuert.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können die örtlichen Taktgeber der Stationen durch sehr stabile, nicht synchronisierte Taktgeber in der Frequenz nachgeführt werden*

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen«, In diesen zeigt:

Fig. 1 ein numerisches Zeitmultiplex-Übertragungssystem herkömmlicher Art; und

Fig. 2 ein numerisches Zeitmultiplex-ÜbertragungsBystem a—c

nach der Erfindung»

Ein numerisches Zeitmultiplex-Übertragungssystem herkömmlicher Art (Fig. 1) besitzt zwei Endstationen A und B sowie eine Zwischenstation 0. Die Endstation A ist mit der Zwischenstation C über numerische Kanäle 3 und 4 (z.Bo Kanäle TIT 1 mit 32 Wort-Zeitintervallen und einem Zeichenfluß von 2,048 MBit/s) verbunden, die den beiden Übertragungsrichtung en entsprechen. Die Zwischenstation 0 ist mit der Endstation B über numerische Kanäle 5 und 6 verbunden, die den beiden Übertragungsrichtungen entsprechen. Die Endstationen A und B sind jeweils mit einer Vielzahl von numerischen oder analogen Anschlußleitungen 1 bzw. 2 verbunden.

Die Endstationen A und B sind identisch. Έβη,Ώ. die mit ihnen verbundenen Anschlußleitungen 1 und 2 analoge leitungen sind, dann besitzen die Stationen jeweils einen Analog-Digital-Umsetzer 11 bzw. 21 und einen Digital-Analog-Umsetzer 14 bzw. 24. Diese Umsetzer entfallen, wenn die an die Stationen angeschlossenen Leitungen numerische Leitungen sind. Die Stationen besitzen außerdem einen Multiplexer

12 bzw. 22, der die Wort-Zeitintervalle definiert und die Wörter diesen Zeitintervallen zuordnet, einen Demultiplexer

13 bzw. 23, der die aufeinander folgenden Wörter der einzelnen Zeitintervalle aufnimmt, einen Taktgeber auf der Sendeseite 10 bzw. 20, einen Ausgangsumkodierkreis 17 bzw. 27, der den innerhalb der Stationen benutzten Kode in den

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auf dem ausgehenden numerischen Gesamtkanal (3 bzw. 6) benutzten Kode umwandelt, sowie einen Eingangsumkodierkreis

15 bzw. 25, der den auf dem eingehenden numerischen Gesamtkanal (4 bzw. 5) benutzten Kode umwandelt in den innerhalb der Stationen benutzten Kode. Der Eingangsumkodierkreis erfüllt außerdem die Funktion der !fachbildung eines Ferntaktgebers, d.h. dieser Kreis extrahiert die Taktsignale aus den eingehenden Multiplexsignaleno Diese Extraktion kann auf bekannte Weise erfolgen mit Hilfe einer elektronischen Kippstufe oder eines impulsgesteuerten Oszillators. Die Umkodierungs- und Taktimpulsextrahierkreise bzw. 25 sind mit Verriegelungs- und Adressenzählkreisen

16 bzw. 26 verbunden, die die Adressen der Wort-Zeitintervalle und die Adressen der elementaren Taktimpulse oder Bits zum Demultiplexer liefern· Die von den Kreisen 15 und 16 bzw. 25 und 26 gebildete Einheit wird häufig in nicht ganz exakter Weise "Taktgeber auf der Empfangsseite" genannt. Es ist hier festzustellen, daß es sich im Gegensatz zu den Taktgebern auf der Sendeseite um passive Kreise handelt, welche von den eingehenden Multiplexsignalen gesteuert werden und die ihren Betrieb einstellen, wenn der Fluß der eingehenden numerischen Signale unterbrochen wird.

In der Zwischenstation C sind mit Ausnahme der Taktgeber auf der Sendeseite die gleichen Kreise wie in den Endstationen vorhanden, aber in doppelter Anzahl, um beide Übertragungsrichtungen zu .berücksichtigen. Vorhanden sind demnach:

Analog-Digital-Umsetzer 31 und 41 und Digital-Analog-Umsetzer 34 und 44 in dem Ealle, in dem die an die Zwischenstation angeschlossenen Anschlußleitungen analoge leitungen sind}

Multiplexer 32 und 42 und Demultiplexer 33 und 43, die in Form zweier Multiplexer-Demultiplexer 32-33 und 42-43 dargestellt sind;

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Eingangsumkodier- und Taktimpulsextrahierkreise 35 und 45;

Verriegelungs- und Adressenzählkreise 36 und 46; und Ausgangsumkodierkreise 37 und 47.

Man erkennt, daß die Taktgeber auf der Empfangsseite nicht unabhängig sind, sondern daß diese Kreise in Frequenz und Phase durch die eingehenden numerischen Signale synchronisiert werdeno Die Zeile der ausgehenden Signale liegt hierbei in Phase mit der Zeile der eingehenden Signaleo Wenn aber eine Störung auftritt, z.B. eine Störung auf der Sendeseite der Station A oder eine Störung bei der Übertragung über den Mu.ltiplexkanal 3, dann bleiben wie schon eingangs erwähnt die Taktgeber auf der Empfangsseite stehen. Die Verschachtelung und Zerlegung in den MuItixer-Demultiplexern ist dann nicht mehr mögliche

Bei dem numerischen Zeitmultiplex-Ubertragungssystem nach der Erfindung (Fig. 2) besitzt die Zwischenstation C wiederum Analog-Digital-Umsetzer 31 und 41 und Digital-Analog-Umsetzer 34 und 44, in Form von Multiplexer-Demultiplexern 32-33 und 42-43 dargestellte Multiplexer und Demultiplexer, Umkodier- und Taktimpulsextrahierkreise 35 und 45, Verriegelungs- und Adressenzählkreise 36 und 46 und Ausgangsumkodierkreise 37 und 47· Zusätzlich sind aber zwei Pufferspeicher 38 und 48 und ein einziger örtlicher Taktgeber 50 vorgesehen. Dieser Taktgeber ist ein aktiver Taktgeber. Er besitzt einen Oszillator, der in seiner Frequenz durch die von den Kreisen 35 oder 45 ausgehenden Signale nachgeführt wird. Der Taktgeber arbeitet also auch bei Abwesenheit eingehender Signale weiter im Unterschied zu dem Taktgeber auf der Empfangsseite bei dem herkömmlichen System in Fig. 1. Der Taktgeber 50 besitzt außerdem einen Generator für Verriegelungssignale.

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Wie schon eingangs angegeben, bleibt der Taktgeber auf der Empfangsseite (der durch die Kreise 35-36 oder 45-46 gebildet wird) in Phase mit der eingehenden Signalzeile, aber außerdem wird diese abgehende Signalzeile in Phase mit dem örtlichen Taktgeber 50 gebracht, der in seiner !Frequenz nachgeführt wird. Hierzu werden die Bits der Signalzeile in die Pufferspeicher 38 und 48 eingespeichert, und zwar während einer Zeit, die der Versetzung der Signalzeile zwischen dem Taktgeber auf der Empfangsseite und dem örtlichen Taktgeber entspricht_o Die Pufferspeicher 38 und 48 können adressierbare Speicher sein, wobei die Adressierung beim Einschreiben über den Adressenzählkreis 36 und beim Lesen über den örtlichen Taktgeber 50 erfolgt. Die Pufferspeicher 38 und 48 können auch von einem Serien-Schieberegister gebildet werden, dessen Ausgang an einer Registerstelle erfolgt, die durch ein Adressensignal gesteuert wird, das die Phasendifferenz zwischen dem Taktgeber auf der Empfangsseite 35-36 und dem örtlichen Taktgeber 50 mißto

Ein Schalter 50' ermöglicht es, die Nachführung des örtlichen Taktgebers 50 gemäß den in die Zwischenstation eingehenden Zahlen einzuschalten, und zwar entsprechend der einen oder der anderen Übertragungsrichtung.

Die Endstationen A' und B¹ des Übertragungssystems in Pig· unterscheiden sich von den Stationen A und B in Fig. 1 lediglich durch das Vorhandensein eines Pufferspeichers 18 bzw. 28 und eines örtlichen Taktgebers 19 bzw. 29 anstelle eines Taktgebers auf der Sendeseite. Die örtlichen Taktgeber 19 bzw. 29 sind keine unabhängigen Taktgeber wie die Taktgeber auf der Sendeseite 10 bzw_o 20 in Figo 1, sondern es handelt sich um im Rhythmus synchronisierte Taktgeber, die einen den eingehenden Signalen nachgeführten Oszillator besitzen» Die Signalzeilen in beiden Übertragungsrichtungen werden also in den Endstationen in Phase gebracht im

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Gegensatz zu den Verhältnissen bei numerischen Übertragungssystemen herkömmlicher Art.

Wenn das von A¹ ausgehende und in der Station C empfangene Signal unterbrochen wird, wird der örtliche Taktgeber nicht beeinflußt^und die zwischen C und B¹ verlaufenden numerischen Kanäle befinden sich weiterhin im normalen Übertragungszustand. Wenn das von A¹ ausgehende Signal wieder auftritt, stellt sich die Versetzung infolge des Pufferspeichers 38 auf den richtigen Wert ein, damit die empfangene Signalzeile sich wieder in Phase mit dem örtlichen Taktgeber befindet und der Nachrichtenaustausch zwischen den Stationen A' und B¹ von neuem stattfinden kann, ohne daß eine Störung der Verbindungen zwischen den Stationen C und B¹ aufgetreten war.

Bei einer Übertragungsrichtung ist der örtliche Taktgeber einer End- oder Zwischenstation unabhängig, d.h. er wird nicht durch das eingehende numerische Signal synchronisiert. Dieser unabhängige Taktgeber dient als führender Taktgeber für beide Übertragungsrichtungen. Die örtlichen Taktgeber aller anderen Stationen werden auf eines der beiden numerischen Signale synchronisiert.

Es ist vorgesehen, daß die örtlichen Taktgeber 19, 50 und 29 durch ein allgemeines Taktgebersignal synchronisierbar sind, das von einem Verteilungsnetzwerk verteilt wird ο In diesem Falle befinden sich die Schalter 19', 50', 29' in ihrer waagrechten Stellung.

Die Anwesenheit eines Pufferspeichers in jeder Station eröffnet besondere Vorteile. Er absorbiert die Unregelmäßigkeit der eingehenden Signale und die Veränderungen der Übertragungszeiten* Außerdem beschränkt er die Störungen im Falle des Synchronisierungsverlustes.

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Claims

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1. Numerisches Zeitmultiplex-Übertragungssystem mit zwei Endstationen und mindestens einer Zwischenstation, die über numerische Kanäle, die sich aus der Verschachtelung numerischer Teilkanäle ergeben, Signale austauschen in Form von Wörtern, die in zugehörigen Wort-Zeit Intervall en einer Signalzeile verteilt sind, wobei jede Station mindestens einen Multiplexer, mindestens einen Demultiplexer und einen Taktgeber auf der Empfangsseite aufweist, der ausgehend von den eingehenden Signalzeilen und ihren Verriegelungswörtern die Wort-Zeitintervalle dieser Signalzeilen und deren Adressen nachbildet, um die Zerlegung und Verschachtelung der Teilkanäle zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Station (A¹, B¹, C) einen örtlichen Taktgeber (19, 29, 50) besitzt, der örtliche Signalzeilen mit Yerriegelungswörtern erzeugt und der in seiner frequenz den eingehenden Signalen nachführbar ist, aber in Abwesenheit dieser Signale frei schwingen kann, ferner einen Pufferspeicher (18, 28, 38, 48), der in den eingehenden numerischen Multiplexkanal der Station eingefügt ist, weiterhin Mittel für eine Adressierbarkeit des Pufferspeichers über den Taktgeber auf der Empfangsseite beim Einschreiben und über den örtlichen Taktgeber beim Lesen und schließlich Mittel zur Steuerung des Multiplexers und des Demultiplexers durch den örtlichen Taktgeber, derart, daß der Taktgeber auf der Empfangsseite bezüglich der Phsee der Zeile der eingehenden Signale nachgeführt wird, während die Hiase der Zeile der ausgehenden Signale vom örtlichen Taktgeber festgelegt wird.

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2. Numerisches Zeitmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 1, "bei dem die Zwischenstation für jede Übertragungsrichtung einen Multiplexer und einen Demultiplexer besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der örtliche Taktgeber (50) durch die eingehenden Signale der einen oder der anderen Übertragungsrichtung nachgeführt wird und die beiden Multiplexer (32, 42) sowie die beiden Demultiplexer (33, 43) dieser beiden Übertragungsrichtungen steuert.

3. Numerisches Zeitmultiplex-Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die örtlichen Taktgeber der Stationen durch sehr stabile, nicht synchronisierte Taktgeber in der Frequenz nachgeführt werden.

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