DE2541660C2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Übertragung von Datensignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Übertragung von Datensignalcn mehre-

rer Datenleitungen über eine gemeinsame Übertragungsstrecke, wobei die Datensignale auf der Übertragungsstrecke als Polaritätswechseltelegramme mit einer Information über den Polaritätswechsel, einer Zeit- und einer Leitungsadresse übertragen werden.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 33 995 ist ein Verfahren zur Übertragung von Datensignalen im Zeitvielfach bekannt, bei dem nur die Polaritätswechsel der Datensignale zusammen mit einer Adressenangabe derjenigen Leitung, auf der die Polaritätswechsel von den Datenquellen her empfangen wurden, und einer sogenannten Leitungsadresse, auf einer Übertragungsstrecke übertragen werden. Die Kapazität der Übertragungsstrecke ist dabei nach dem statistischen Mittelwert des Datenverkehrs bemessen. Praktisch bedeutet das, daß nicht alle eintreffenden Polaritätswechsel unmittelbar nach ihrem Auftreten an der Sendestelle in Form von Polaritätswechseltelegrammen übertragen werden, was zur Folge hat, daß die Polaritätswechsel mehrerer Datenquellen vor ihrer Aussendung in einem Speicher gesammelt werden müssen. Da aus diesem Grunde die Polaritätswechsel bei der Sendestelle bis zu ihrer Übertragung unterschiedlich lange verzögert werden, wird zur Vermeidung von Verzerrungen der Zeitpunkt des Eintreffens eines Polaritätswechsels festgestellt und in Form einer sogenannten Zeitadresse, notiert. Die Zeitadresse besteht dabei aus Zeitcodebits, die den Zeitpunkt des Eintreffens in Relation zu einem vorgegebenen Pulsrahmen angeben.

Das bekannte Verfahren geht davon aus, daß die Anzahl der während der Dauer eines Pulsrahmens auftretenden Polaritätswechsel in einem bestimmten Verhältnis zur Dauer des Pulsrahmens steht. Wenn nun ein Pulsrahmen bereits mit Polaritätswechseltelegrammen vollständig belegt ist, was z. B. bei einer zufällig

stärkeren Belastung des Übertragungssystems geschieht, ist eine Kennzeichnung des Eintreffzeitpunkts weiterer Polaritätswechsel nicht mehr möglich. Die darüber hinaus empfangenen Polaritätswechsel gehen

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in diesem Fall verloren. Ein solcher Fehler kann aber in vielen Fällen einer Datensignalübertragung nicht hingenommen werden.

Zudem ist bei dem bekannten Verfahren von Nachteil, daß bei einem Teilausbau die zentrale Steuerung insbesondere zur Codierung der Zeit- und Leitungsadresse schon für den Endausbnu vorgerüstet werden muß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Datenübertragungssystem anzugeben, bei dem die Datensignale mehrer Datenquellen in Form von Polaritätswechseltelegrammen über eine gemeinsame Übertragungsstrecke übertragen werden, bei der die Kapazität der Übertragungsstrecke optimal genutzt wird ohne daß ein Verlust von Datensignalen jeweils bei ι j einer momentanen Überbelastung des Systems eintritt und bei dem ein Teilausbau bzw. eine Erweiterung ohne nennenswerte Schwierigkeiten möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelost, daß die auf den zu Systemanschlußgruppen zusammengefaßten Datenleitungen auftretenden auszusendenden Polaritätswechsel und die von einer Gegenstelle empfangenen Polaritätswechsel jeweils leitungsindividuell als Polaritätswechselbits in einem ersten Teil eines Sende- bzw. Empfangsregisters gespeichert werden, daß die bis zur Aussendung eines Polaritätswechsel auftretende Wartezeit an der Sendestelle und nach der Übertragung an der Empfangsstelle in einem zweiten Teil des Sende- bzw. Empfangsregisters in Form von Zeitcodebits gespeichert wird, daß zur Aussendung der Polaritätswechselbits jeweils die die Zeitadresse bildenden Zeitcodebits nacheinander unter Hinzufügung der auf die Systemanschlußgruppen bezogenen Leitungsadresse und der zugehörigen Gruppenadresse als Polaritätswechseltelegramm seriell auf die gemeinsame Übertragungsstrecke gegeben werden, daß die empfangenen Polaritätswechseltelegramme unter Berücksichtigung der Gruppen- und Leitungsadresse auf die einzelnen Systemanschlußgruppen verteilt werden, und daß die Weitersendung der empfangenen und leitungsindividuell gespeicherten Polaritätswechselbits an die einzelnen Datenleitungen unter Berücksichtigung der im zweiten Teil des Empfangsregisters enthaltenen Zeitcodebits geschieht.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind den Datenleitungen jeweils ein Sende- und ein Empfangsregister zugeordnet. Jedes Register besteht aus einem Polaritätswechsel- und einem Zählspeicher. Die Zählspeicher aller Register sind mit einem zentralen Addierer verbunden. Die Senderegister jeweils einer Systemanschlußgruppe sind über einen Multiplexer zur Bildung der Leitungsadresse und eine zentrale Steuerschaltung mit der Übertragungsstrecke verbunden. Die zentrale Steuerschaltung enthält zwischen den Multiplexern sämtlicher Systemanschlußgruppen und der zentralen Anpassungsschaltung einen zentralen Multiplexer zur Bildung der Gruppenadresse. Für den Empfang der Datensignale sind anstelle der Multiplexer Demultiplexer vorhanden, wobei die jeweils den Systemanschlußgruppen zugeordneten Demultiplexer jeweils mit den leitungsindividuellen Empfangsregistern verbunden sind.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Bildung der Zeitadresse aus der jeweiligen Wartezeit sowie die Bildung der Leitungsadressen der jeweils zu übertragenden Polaritätswechsel dezentral, und zwar leitungsindividuell erfolgt. Hierdurch wird ein aufwandsarmer Teilausbau eines Übertragungssystems ermöglicht, ohne daß die Steuerung bereits für den Vollausbau vorgerüstet werden muß. Darüber hinaus wirken sich in den dezentralen Steuerungselementen evtl. auftretende Fehler nicht auf das gesamte Übertragungssystem aus.

Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen jeweils als Blockschaltbild

Fig. 1 eine Anordnung mit interner Parallelühertragung der Polaritätswechseltelegramme auf der Sendeseite,

F i g. 2 eine Anordnung mit interner serieller Übertragung der Polaritätswechseltelegramme auf der Sendeseite.

In F i g. 1 sind als Beispiel von η Systemanschlußgruppen die beiden Systemanschlußgruppen SAG 1 und SAGS sowie die den Systemanschlußgruppen nachgeschaltete zentrale Steuerung ZST dargestellt. Die Systemanschlußgruppen SAG sind jeweils euier Gruppe von beispielsweise 8 Datenleitungen L zugeordnet. Jede Datenleitung L ist mit einem Scndcrcgistcr ft verbunden, das jeweils aus einem ersten Teil zur Aufnahme eines Polaritätswechselbits P und aus einem zweiten Teil zur Speicherung der Zeilcodebiis ZC besteht. Der zweite Teil ist im Beispiel durch einen 3-stclligtn dualen Zählspeicher realisiert. Die Zeitcodebits ZCbilden die Zeitadresse ZA, durch die eine bis zur Aussendung des Polaritätswechselbits entstehende Wartezeit erfaßt ist. Dazu sind die zur Speicherung der Zeitcodebits vorgesehenen Registerstellen mit einem zentralen Addierer AD verbunden, der zur Bildung der Zeitadresse den Registerstand in einem vorgegebenen Zeitraster ausgehend von Null beim Auftreten eines Polaritätswechsels jeweils um 1 erhöht.

Den Senderegistern R einer Systemanschlußgruppe ist jeweils ein Multiplexer M nachgcschaltet. Der Multiplexer M fragt jeweils die einzelnen Register einer Systemanschlußgruppe zyklisch auf das Vorliegen eines Polaritätswechsels ab. Wird ein Polaritätswechsel festgestellt, so richtet der Multiplexer M ein Anforderungssignal AN an eine zentrale Steuerung ZST. Die zentrale Steuerung ZST fragt zyklisch sämtliche den jeweiligen Systemanschlußgruppen zugeordneten Multiplexer M auf das Vorliegen eines Anforderungssignals ab. Dazu ist im Beispiel ein Anforderungsregister AR und ein Ringzähler RZ sowie eine aus den Gattern G 3 und Gl bestehende Gatterschaltung vorhanden. Im Ringzähler /?Zwird in schneller Folge eine Stelle nach der anderen gesetzt. Bei jeder Stellung des Ringzählers RZ wird über das jeweilige Gatter der Gattergruppe G 3 geprüft, ob die entsprechende Stelle des Anforderungsregisters AR gesetzt ist, d. h. ob eine Anforderung vorliegt. 1st dies der Fall, so wird von der gesetzten Stelle des Ringzählers RZ die Gattergruppe G 1 der Systemanschlußgruppe SAG, die das Anforderungssignal abgibt, entsperrt. Mit der Erkennung eines z. B. vom Multiplexer M der ersten Gruppe SAG 1 an die zentrale Steuerung ZST gerichteten Anforderungssignals AN werden über die Ausgangsgatter G1 die Information über den Polaritätswechsel P und den Zeitcodebits ZC für die Zeitadresse ZA aus dem Register, das die Aussendung des Anforderungssignals AN an die zentrale Steuerung ZSTbewirkt hat, parallel unter Hinzufügung der auf die Systtmanschlußgruppe bezogenen Leitungsadresse LA in einen Parallel-Serien-Umsetzer PSU geschrieben. Gleichzeitig wird von dem Ausgang des aufprüfenden ersten Gatters der Gatter-

gruppe G 3 ein Signal an den zentralen Zeitmultiplexer ZM abgegeben, das die Systemanschlußgruppe SAG 1 markiert. Vom zentralen Zeitmultiplexer wird daraufhin die Gruppenadresse GA der anfordernden Systemanschlußgruppe SAG 1 zum Parallel-Serien-Umsetzer PStygesendet.

Somit enthält der Parallel-Serien-Umsetzer PSU ein Polaritätswechseltelegramm, das aus einem Bit für den Polaritätswechsel selbst, sowie beispielsweise wie in F i g. 1 dargestellt 3 Zeitcodebits für die Zeitadresse ZA, 3 Bits für die Leitungsadresse LA, bezogen auf eine aus 8 Leitungen bestehende Systemanschlußgruppe, und 3 Bit für die Adresse GA einer der im Beispiel dargestellten 8 Systemanschlußgruppen SAGi bis SAGS besteht. Darüber hinaus kann dem auszusendenden Polaritätswechseltelegramm zur eindeutigen Festlegung der Lage des Polaritätswechseltelegramms innerhalb des über die Übertragungsstrecke US gesendeten Bitstroms von einer Synchronisierschaltung SYN noch ein Synchronisierbit hinzugefügt werden. Das so vervollständigte Polaritätswechseltelegramm wird anschließend seriell auf der Übertragungsstrecke US zur Gegenstelle gesendet.

Beim Empfang der Polaritätswechscltelegramme von der Übertragungsstrecke US wird das oben beschriebene Verfahren analog, jedoch in umgekehrter Reihenfolge angewendet. Demzufolge werden die auf der Überlragungsstrecke US eintreffenden Polaritätswechseltelegramme durch einen Serien-Parallel-Umsetzer in eine parallele Form umgesetzt. Anstelle des zentralen Multiplexers und der einzelnen Multiplexer in den Systemanschlußgruppen sind nun ein zentraler Demultiplexer und in den Systemanschlußgruppen jeweils Demultiplexer vorhanden. Durch den zentralen Demultiplexer wird die durch die Gruppenadresse GA im empfangenen Polaritätswcchsellelcgramm bezeichnete Systemanschlußgruppe ausgewählt. In dieser ausgewählten Systemanschlußgruppe SAG wird wiederum die durch die Lcitungsadresse LA gekennzeichnete Datcnleitung L ermittelt. Zur Aussendung der Polaritiitswcchsel auf die ausgewählte Datenleitung ist jede Dntenlcitung L mit einem Empfangsregister verbunden, in das nach Auswahl der entsprechenden Datenleitung L das Polaritätswcchsclbit P und die Zcitcodebils der zugehörigen Zcitadrcssc eingeschrieben werden. Zur zcitgercchlcn Weitersendung des im Empfangsrcgister gespeicherten Polaritätswcchscls sind die Rcgistcrstcllcn, die die Zeitcodebits enthalten, ebenfalls mit dem zentralen Addierer ^Dvcrbundcn. Nach dem Einschreiben des Polaritatswcchsclbits und der Zcitcodebils in Uas Empfungsrcgister wird der Stellenwert der Zeitcodebits durch den Addierer AD in einem bestimmten Zcitraster bis auf einen vorgegebenen höchsten Wert gebracht. Erst danach wird der Polarltälswechscl auf die zugehörige weiterführende Datenleitung gegeben. Hierdurch wird erreicht, daß die Übertragung sämtlicher Polaritätswechsel gleichmäßig verzögert wird, und die durch die Wartezeiten auf der Sendeseite entstandenen Verzerrungen beseitigt werden. Der Adressenmultiplex-Konzentrator besteht demnach aus dem in F i g. 1 wiedergegebenen Sendeteil und einem in analoger Weise ausgeführten Empfangsteil.

Als Gegenstelle, die sich am anderen Ende der Übertragungsstrecke US befindet, kann die gleiche Anordnung vorgesehen sein. Es wird dort, wie oben beschrieben, bei der Sendung die Übertragung der Datensignale von einer vorgegebenen Anzahl Datenleitungen L auf eine gemeinsame Übertragungsstrecke US konzentriert, während beim Empfang die einzelnen Datensignale wieder auf eine ebenso große Anzahl von Datenleitungen aufgefächert werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, als Gegenstelle eine programmgesteuerte Datenvermittlungsanlage vorzusehen, in der die Polaritätswechseltelegramme direkt gebildet bzw. verarbeitet werden.

F i g. 2 zeigt eine Anordnung, bei der im Unterschied zu der Anordnung nach F i g. 1 zwischen den Datenleitungen L und der Übertragungsstrecke US die Polaritätswechseltelegramme, bzw. Teile davon seriell übertragen werden. Die in den Senderegistern R enthaltene Information über einen Polaritätswechsel in Form eines Polaritätswechselbits P und die die Zeitadresse ZA bildenden Zeitcodebits ZC werden hier seriell über die den Systemanschlußgruppen SAG 1 bis SAG 8 zugeordneten Multiplexer M unter serieller Hinzufügung der Leitungsadresse LA an ein Register SSU übergeben. In diesem Register SSU wird das Polaritätswechseltelegramm in der anhand von F i g. 1 beschriebenen Weise unter Hinzufügung der Gruppenadressc GA und eines von der Synchronisiereinrichtung SYN gebildeten Synchronisierbits vervollständigt. Anschließend wird das Polaritätswcchsellelegramm in gleicher Weise wie anhand yon F i g. 1 beschrieben, über die Übertragungsstrecke US ausgesendet. Das Register SSU dient dabei zur Anpassung der Arbeitsgeschwindigkeit einer Anordnung nach Fig.2 an die Arbeitsgeschwindigkeit der Übertragungsstrecke US.

Durch die in F i g. 2 dargestellte interne Serien-Übertragung wird der Schaltungsaufwand, vor allem bei den Multiplcxern und den Demultiplcxcrn und darüber hinaus der Verdrahtungsaufwand erheblich verringert. Der für die interne serielle Übertragung der Polaritätswcchscltclcgrammc erforderliche größere Zeitbedarf füllt nicht ins Gewicht, da aufgrund einer relativ großen Zeitdauer für die Sendung eines Polarilatswechscltclcgramms genügend Zeit für die Bereitstellung des jeweils nächsten Polaritatswechseltelegramms zur Verfügung steht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Übertragung von Datensignalen mehrerer Datenleitungen über eine gemeinsame Übertragungsstrecke, wobei die Datensignale auf der Übertragungsstrecke als Polaritätswechseltelegramme mit einer Information über den Polaritätswechsel, einer Zeit- und einer Leitungsadresse übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den zu Systemanschlußgruppen (SAG 1 bis SAGS) zusammengefaßten Datenleitungen auftretenden auszusendenden PolaritäU-wechsel und die von einer Gegenstelle empfangenen Polaritätswechsel jeweils leitungsindividuell als Polaritätswechselbits (P) in einem ersten Teil eines Sende- bzw. Empfangsregisters (R) gespeichert werden, daß die bis zur Aussendung eines Polaritätswechsels auftretende Wartezeit an der Sendestelle und nach der Übertragung an der Empfangsstelle in einem zweiten Teil des Sende- bzw. Empfangsregisters in Form von Zeitcodebits (ZC) gespeichert wird, daß zur Aussendung der Polaritätswechselbits (P) jeweils die die Zeitadresse (ZA) bildenden Zeitcodebits (ZC) nacheinander unter Hinzufügung der auf die Systemanschlußgruppen (SAG 1 bis SAGS) bezogenen Leitungsadresse (LA) und der zugehörigen Gruppenadresse (GA) als Polaritätswechseltelegramm seriell auf die gemeinsame Übertragungss.trecke (US) gegeben werden, daß die empfangenen Polaritätswechseltelegramme unter Berücksichtigung der Gruppen- und Leitungsadresse (GA, LA) auf die einzelnen Systemanschlußgruppen (SAG 1 bis SAGS) verteilt werden und daß die Weitersendung der empfangenen und leitungsindividuell gespeicherten Polaritätswechselbits (LJ) an die einzelnen Datenleitungen (L) unter Berücksichtigung der im zweiten Teil des Empfangsregisters enthaltenen Zeitcodebits (ZC)geschieht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Übertragung auszusendender Polaritätswechsel- und Zeitcodebits sowie der Leitungsadresse (LA) ausgehend von den leitungsindividuellen Senderegistern bis zur Übertragungsstrecke (ÜS)bzw. die interne Übertragung empfangener Polaritätswechsel- und Zeitcodebits (P, ZC) sowie der Leitungsadresse (LA) zwischen der Übertragungsstrecke (US) und den leitungsindividuellen Empfangsregistern parallel erfolgt und daß die Polaritätswechseltelegramme vor ihrer Aussendung bzw. nach ihrem Empfang eine Parallel-Serien- bzw. eine Serien-Parallel-Umsetzung erfahren.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Übertragung auszusendender Polaritätswechsel- und Zeitcodebits (P, ZC) sowie der Leitungsadresse (LA) ausgehend von den leitungsindividuellen Senderegistern bzw. die interne Übertragung empfangener Polaritätswechsel- und Zeitcodebits (P, ZC) sowie der Leitungsadresse (LA) zwischen der Übertragungsstrecke (US) und den leitungsindividuellen Empfangsregistern bis zur Übertragungsstrecke (US) seriell erfolgt und daß die interne Übertragungsgeschwindigkeit an die Übertragungsgeschwindigkeit der Übertragungsstrecke (US)angepaßt wird.

4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie den Datenleitungen (L) jeweils

zugeordneten Sende- und Empfangsregister (R), aus einem Polaritätswechselspeicher und einem Zählspeicher bestehen, daß an alle Zählspeicher ein zentraler Addierer (AD) angeschlossen ist, daß die Senderegister einer Systemanschlußgruppe (SAG 1 bis SAGS) jeweils über einen Multiplexer (M) zur Bildung der Leitungsadresse (LA) und eine zentrale Steuerschaltung (ZST) mit der Übertragungsstrecke (US) verbunden sind, daß der zentralen Steuerschaltung (ZST) ein eingangsseitig mit den Multiplexern (M) sämtlicher Systemanschlußgruppen (SAGi bis SAGS) verbundener zentraler Multiplexer (ZM)zur Bewertung und Abfrage der in den Systemanschlußschaltungen (SAG 1 bis SAG S) auftretenden Anforderungssignale (AN) sowie zur Bildung der Gruppenadresse (GA) zugeordnet ist, die die zum Empfang vorgesehenen Empfangsregister jeweils über einen je Systemanschlußschaltung· (SAG 1 bis SAG S) vorhandenen Demultiplexer verbunden sind, und daß der zentralen Steuerung (ZST) ein ausgangsseitig mit den Demultiplexern aller Systemanschlußgruppen (SAG 1 bis SAG S) verbundener zentraler Demultiplexer zugeordnet ist.