DE2611747A1

DE2611747A1 - Fernsprechvermittlungsanordnung

Info

Publication number: DE2611747A1
Application number: DE19762611747
Authority: DE
Inventors: Robert Lyon Caen; Ngu Pham Tung
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1975-03-21
Filing date: 1976-03-19
Publication date: 1976-10-07
Also published as: FR2305085A1; ES446269A1; US4055728A; BE839773A; FR2305085B1; NL7602843A

Description

Fernsprechvermittlungsanordnung

Bei der Fernsprechvermittlung mit zeitlicher Vermittlung wird jedem Gespräch eine Position innerhalb eines "Rahmens" zugeteilt« Eine Vorrichtung speichert die Signale, die jedes Gespräch repräsentieren und aus dem Verlauf aufeinanderfolgender Zyklen vorgenommenen Abtastungen resultieren. Die Vorrichtung stellt die Signale auf den neuen Adern in einer passenden Reihenfolge wieder her.

Mit Hilfe der Erfindung soll eine Zeit-Raum-Vermittlungsanordnung geschaffen werden, die mit integrierten Schaltungen mit sehr geringer Leistungsaufnahme und mit großer Schaltgeschwindigkeit verwirklicht v/erden können. Die erfindungsgemäße Vermittlungsanordnung ermöglicht die Verwendung integrierter Schaltungen, die einfach aufgebaut werden können, und die eine große Umschaltgeschwindigkeit von einem stabilen Zustand in den anderen aufweisen. Die erfindungsgemäße Anordnung ist eine Anordnung des Typs mit n-Eingängen zum Empfang von Fernsprechsignal-Zeitrahmen und mit η Ausgängen zur Abgabe ebensolcher Zeitrahmenj sie kann im Takt eines Taktgebers wahlweise Eingänge und Ausgänge

Schw/Ba

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verbinden, wobei jeder Eingang jeweils mit nur einem Ausgang verbunden ist und umgekehrt.Die erfindungs-

2 gemäße Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie η in Zeilen und Spalten angeordnete Verknüpfungsschaltungen enthält, von denen jede einen Eingang mit einem Ausgang

verbindet und die ihre Steuer spannung von η Speicherelementen mit zwei stabilen Zuständen erhalten, die in einer Matrix aus ρ Spalten mit η Elementen enthalten sind, daß ein Schieberegister vorgesehen ist^das diese ρ Spalten nacheinander und zyklisch adressiert, und daß ein Wählelement ermöglicht, die Speicherelemente jeder Spalte zu jedem Zeitpunkt von einem stabilen Zustand in den anderen umzuschalten.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig.1 mehrere Kurven zur Veranschaulichung des Prinzips der Zeitvermittlung,

Fig. 2 das Prinzipschema der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig.3 eine Übersichtsdarstellung einer Anordnung kit acht Eingängen und acht Ausgängen,

Fig.4, 5 und 6 Beispiele von Einzelteilausführungen der Anordnung von Pig.3.

Mit Hilfe der Diagramme von Fig.1 kann das Prinzip der Zeitvermittlung kurz vergegenwärtigt werden.

Zunächst sei daran erinnert, daß die Gesamtheit der Sprachfrequenzen, d_oh. die Frequenzen der zu übertragenden

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Nachrichten in einem Frequenzband liegen, das sich etwa von 300 Hz bis 3000-3400 Hz erstreckt. In Fig.1 sind zwei zu übertragende Fernsprechesignale A und B abhängig von der Zeit dargestellt.Diese zwei Signale werden mit ZeitIntervallen T abgetastet, wobei das eine ah den Zeitpunkten t^_t t^ +T t^ + nT ... und das

andere an den Zeitpunkten t_2> "^p ⁺ ^ ' ••••^ ^{+ n}^ ···· abgetastet wird; dabei gilt t^ - t^ - T/n, usw.

Es zeigt sich daß diese Abtastung die Übertragungsqualität nicht beeinflußt, wenn die höchste zu übertragende Frequenz kleiner als 1/T ist; die Zeitdauer T muß daher kleiner als 1/3000 s sein.

Im allgemeinen wird eine Zeitdauer von T = 1/8000 s verwendet. Alle an den Zeitpunkten t^ . ...t^+nT..., t₂·...abgetasteten Signale werden quantisiert und auf der gleichen Fernsprechleitung übertragen, wie die Kurve C zeigt. Allgemein werden auf diese Weise 32 Gespräche auf dem gleichen Kanal in aufe inanderf ο lgendenZyklen übertragen, wobei die Nachrichtensignale t^, t~ t ,

t^ +T .... t_n+T das bilden, was als Rahmen bezeichnet wird. Dabei stellt sich das Problem, die Gespräche zu trennen und zu den Teilnehmern zu übertragen. Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, werden dazu allgemein teure und komplizierte Rechner verwendet. Die erfindungsgemäße Anordnung ist in einem solchen System verwirklicht. Sie ist dazu bestimmt, an ihren Eingängen, von denen hier zur Vereinfachung der Erläuterung zwei angegeben sind, Fernsprechsignalrahmen zu empfangen und zu ihren zwei Ausgängen gleichartige Fernsprechsignalrahmen zu übertragen, die aus den Elemen-. ten der Eingangsrahmen zusammengesetzt, jedoch auf

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andere Weise kombiniert sind.

Die Anordnung enthält eine Auswahlmatrix 1, deren vier Elemente Verknüpfungsschaltungen sind und jeweils einen Eingang und einen Ausgang sowie einen Steuereingang aufweisen, mit dessen Hilfe sie von einem Durchlaßzustand in einen Sperrzustand und umgekehrt umgeschaltet werden können. Die Elemente sind in Zeilen und Spalten angeordnet, und ihre Eingänge und ihre Ausgänge sind an die zwei Eingänge bzw. an die zwei Ausgänge der Matrix angeschlossen.

Es sind somit vier Leiter- oder Sperrelemente vorhanden; ,die zwei Eingänge E_Q und E^ und die zwei Ausgänge .S_Q und S^ sind an zwei Speicher 2 bzw. 3 angeschlossen, nämlich an einen Eingangszwischenspeicher und einen Ausgangszwischenspeicher.

Diese zwei Speicher liefern bzw. empfangen die Zahlen, die die Elemente eines Rahmens, wie oben angegeben worden ist, in digitale Daten umsetzen.

Die Steuereingänge sind parallel an vier entsprechende Elemente jeder (von hier 5) Spalten eines-SteuerSpeichers angeschlossen. Diese Speicherelemente haben zwei stabile Zustände, nämlich einen Zustand ^N0" und einen Zustand "1".

Die Speicherelemente weisen einen an einen der Steuereingänge der Matrix 4 angeschlossenen Ausgang, einen ihren Übergang von einem Zustand in den anderen ermöglichenden Steuereingang sowie einen Adressierungseingang auf. Die Adressierungseingänge der Speicherelemente

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jeder Spalte sind jeweils an Ausgänge der fünf Stufen eines Schieberegisters 5 angeschlossen, das von einem den Betrieb der Anordnung synchronisierenden Taktgeber gesteuert ist.

Im Verlauf eines vollständigen Funktionszyklus werden alle Elemente des Speichers 4 Spalte für Spalte adressiert.

Der Taktgeber 6 steuert außerdem die Synchronisierung einer Schreibeinrichtung 7, die an vier Koppelpunkte einer Decodiermatrix 8 angeschlossen ist.

Diese vier Koppelpunkte sind parallel jeweils an vier Punkte jeder der η Spalten der Matrix 4 angeschlossen. Diese Verbindungspunkte können jeweils Spannungen mit dem ¥ert "1" oder "0" liefern. Die Schreibeinrichtung 7 kann an jedem der Κορρβίρμη^β über eine eigene Adressierungsleitung Impulse schicken, und sie kann Koppelpunkte vom Zustand "0" in den Zustand "1" und umgekehrt umschalten.

Die Anordnung arbeitet folgendermaßen: In die Decodiermatrix 8 wird ein Wort geschrieben.Dües hat zur Folge, daß sich höchstens zwei Koppelpunkte dieses Speichers im Zustand "1" befinden, während sich die anderen im Zustand "0" befinden.

Auf Grund der Verbindungsleitungen befinden sich die gleichrangigen Punkte jeder Spalte im Speicher 4 in den von den vier Koppelpunkten der Decodiermatrix 8 gesteuerten Zuständen.

Das Adressierurigsregister 5 adressiert nacheinander und zyklisch die Spalten des Speichers 4. Die Zustände der Punkte dieser Spalten werden außerdem zyklisch zu

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den vier Koppelpunkten der Durchschaltmatrix 1 übertragen. Daraus ergibt sich, daß die Eingangsklemmen dieser Durchschaltmatrix in sequentieller Weise mit den Ausgängen verbunden werden, die vom Zustand der Koppelpunkte ausgewählt werden.

Wenn somit zu irgendeinem Zeitpunkt der Zustand der Decodiermatrix 8 das Anlegen eines Zustandsanderungssignals an eine Spalte des Steuerspeichers 4 bewirkt, wird der Inhalt dieser Spalte in dem Zeitpunkt zur Durchschaltmatrix adressiert, der vom Übergang der Information des Schieberegisters 5 auf die Position dieser Spalte bestimmt wird. Da die vier Koppelpunkte der Durchschaltmatrix 1 mit 1,1, 1.2, 2.1 und 2.2 bezeichnet sind, ist zu erkennen, daß zwei Kombinationen möglich sind, um jeden der Eingänge E_Q oder E₁ mit einem der Ausgänge S_Q oder S₁ zu verbinden.

Es kann also folgendes erhalten werden:

E₀ -^ S₀ oder E_Q

S₁ oder E₁ —> S_Q

Fig.3 zeigt ein komplizierteres Verbindungsschema, bei dem der Speicher 4 ebensoviele Spalten aufweist, wie das Wort jedes Rahmens Zahlen enthält, nämlich 32; die Matrix 1 enthält dabei acht Eingänge E_Q bis Ey sowie acht Ausgänge S_Q bis Sy. Die Matrix 1 enthält 64 Koppelpunkte. Der Speicher 4 enthält 32 Spalten und 64 Zeilen. Die Matrix 8 weist ebenfalls 64 Koppelpunkte auf. Der Speicher 4 wird von einem Decodierregister mit 32 Stufen adressiert. Die 64 Ausgänge des Speichers 4 sind über Verstärker 10 jeweils mit dai 64 Koppelpunkten der Matrix 1 verbunden. Es gibt nur 8 Verbindungsmöglichkeiten, wenn

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beabsichtigt ist, daß jeder Eingang nicht mit mehr als einem Ausgang in Verbindung tritt und umgekehrt; die in jede Spalte geschriebenen Zahlen werden somit jeweils nur acht Werte "1" aufweisen, während die anderen nur die Werte "0" haben. Tatsächlich sind zu jedem Zeitpunkt nur acht der 64 Koppelpunkte der Koppelmatrix adressiert.

Wenn der Inhalt einer oder mehrerer Spalten des Speichers geändert wird, dann werden gleichzeitig mit ihrem Lesen auch die Anordnungen der acht gesrihiossenen Koppelpunkte unter den 64 Koppelpunkten der Matrix 1 bezüglich der vorhergehenden Anordnungen an den gleichen Zeitpunkten der vorhergehenden Folgen geändert.

Die vorliegende Anordnung kann mit einem Rangierbahnhof verglichen werden.Acht Züge, die Rahmen, fahren gleichzei·»· tig in die Koppemmatrix ein.Acht gleiche Züge verlassen sie wieder. Die Waggons dieser Züge sind die Nachrichtenabtastwerte jedes Rahmens.

Die folgenden Figuren beziehen sich auf Ausführungsbeispiele verschiedener Bauelemente der verschiedenen Speicher.

Diese Bauelemente werden mit Hilfe einer pnpn-Anordnung verwirklicht, wie sie in der Patentanmeldung P 25 19 307.1 beschrieben ist. Dieser Bauelementtyp, der nachfolgend mit TT bezeichnet wird, ist tatsächlich eine UND-Schaltung mit zwei Eingängen und einem Ausgang; er weist eine große Umschaltgeschwindigkeit, einen sehr kleinen Widerstand im Durchlaßzustand und einen sehr hohen Widerstand im Sperrzustand auf.

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Der Koppelpunkt der Matrix 1 ist in Fig.4 dargestellt. Er enthält ein Bauelement TT₁, dessen Steuerelektrode über einen Widerstand R an die entsprechende Zeile des Steuerspeichers, dessen Eingangselektrode E. an den entsprechenden Eingang der Matrix und dessen Ausgangselektrode S_K an den entsprechenden Ausgang der Matrix angeschlossen ist.

Wenn an den beiden Eingängen der Signalwert "1" erscheint, ist das Bauelement TT₁ leitend, und an seinem Ausgang erscheint der Signalwert "1". Wenn an einem der Eingänge der Signalwert "0" anliegt, liegt auch der Ausgang auf -dem Signalwert "0". Fig.5 zeigt einen von 32 χ 64, also von 2058 Speicherpunkten des SteuerSpeichers.

Der Speicherpunkt enthält zwei Bauelemente TT₁ und TT₂, die gemäß der Darstellung in Serie geschaltet sind. Einer der Eingänge des Bauelements TT₂ ist an die Adressierungsleitung Y angeschlossen. Der andere Eingang ist an die Adressierungsleitung X angeschlossen. Dieser Eingang liegt je nachdem, ob der Koppelpunkt der Matrix 8 an den er angeschlossen ist, auf dem Wert'O" oder "1" liegt, ebenfalls auf dem Wert "0" oder "1", und auch der mit der Adressierungsleitung Y verbundene Eingang liegt auf dem Wert "1", wenn er vom Decodierregister adressiert wird.

Widerstände sind so eingefügt, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Der Widerstand R^ ist an die die Spannung -V_A liefernde Klemme einer VersorgungsSpannungsquelle angeschlossen.

Wenn der Eingang Y adressiert wird und wenn an dem von der Matrix 8 gesteuerten Eingang X der Wert "1" liegt, stellt sich der Eingang des pnpn-Transistors TT₂ auf den

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Vert "1" ein. Das Bauelement TT₂ geht dabei in den Sperrzustand über.

Solange das Signal an der Adressierungsleitung X auf dem Wert "1" bleibt, behält das Bauelement seinen Sperrzustand bei. Wenn das Signal an der Adressierungsleitung X auf den Viert "0" übergeht, wenn die Spalte adressiert wird, geht das Signal an der an beide Bauelemente angeschlossenen Klemme des Widerstandes Rr auf den Wert "0" über. Daraus folgt, daß der Transistor TT₁ leitend wird.

Fig.6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines der 64 Koppelpunkte der Decodiermatrix 8. Er enthält zwei Bauelemente TT^ und TTc, deren X- und Y-Eingänge an die Leitungen X und Y über zwei Widerstände Rg bzw. R~ angeschlossen sind.

Die an den zweiten Eingang des Transistors TT^ angeschlossene Schreibleitung ist an die Einrichtung 6 angeschlossen? das Ausgangssignal des Elements wird vom Ausgang des Transistors TTc abgenommen und an die Leitung der entsprechenden Elemente des Steuerspeichers angelegt.

Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist sehr einfach. Wenn der Koppelpunkt adressiert wird, befinden sich die Signale an den Leitungen X und Y auf dem Wert "1". Wenn die von der Schreibeinrichtung gelieferte Ziffer den Wert »1" hat, liefert das Bauelement TT^ an den Eingang des Bauelements TT^ eine Spannung mit dem Wert "1". Dieses mit der Spannung des Werts "1" an seinem X-Eingang adressierte Bauelement liefert an seinem Ausgang eine Spannung mit dem Wert "1".

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Falls die Schreibeinrichtung eine Spannung mit dem Wert "0" liefert, liegt der Ausgang des Transistors TT^ auf dem Signalvrert "0". Das gleiche gilt auch für den Transistor TT-.

Im Rahmen der Erfindung sind natürlich auch andere Ausführungsbeispiele möglich. Insbesondere könnte der Steuerspeicher von einer Anordnung aus Decodierregistern gebildet werden, die als Synchronisiervorrichtungen arbeiten.

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Claims

Patentansprüche

1/ Fernsprechvermittlungsanordnung mit Zeit-Raum-Kopplung mit η Eingängen zum gleichzeitigen Übertragen von Fernsprechsignalrahmen, η Ausgängen zum gleichzeitigen Abgeben von ebensolchen Fernsprechsignalrahmen wie die Eingangsrahmen und Kpppelvorrichtungen zum beliebigen Verbinden jedes der η Eingänge mit jedem der η Ausgänge

2
mittels einer Matrix aus η Koppelpunkten, wobei ein Eingang ständig mit nur einem Ausgang verbunden ist und umgekehrt, und wobei die Koppelpunkte von Bauelementen gebildet sind, die zwei Zustände aufweisen, in denen sie leitend oder gesperrt sind, dadurch gekennzeichnet, daß

die η Koppelpunkte jeweils einen Steuereingang aufweisen, daß die Eingänge parallel an Ausgänge von η χ ρ Speicher-

2 elementen in einem Speicher aus ρ Spalten mit η Elementen angeschlossen sind, daß ein Schieberegister vorgesehen ist, das die ρ Spalten nacheinander und zyklisch adres-

2 siert, und daß ein Steuerspeicher mit η Steuerelementen vorgesehen ist, der ermöglicht, zu jedem Zeitpunkt die Zustände einer Spalte zu ändern.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

2
die η Koppelpunkte jeweils von einer UND-Schaltung gebildet sind, bei der ein Eingang an den.entsprechenden Eingang der Koppelmatrix angeschlossen ist, bei der der Ausgang an den entsprechenden Ausgang der Koppelmatrix angeschlossen ist und bei der der andere Eingang an die gemeinsame Leseleitung der ρ Punkte der entsprechenden Zeile des Steuerspeichers angeschlossen ist.

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3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Elemente des Steuerspeichers eine UND-Schaltung enthält, daß ein erster Eingang der UND-Schaltung an die entsprechende Stufe des der Adressierung dienenden Schieberegisters angeschlossen ist, daß der zweite Eingang dieser UND-Schaltung an einen Speicherpunkt angeschlossen ist, der zwei die Ziffern "0" und "1" kennzeichnende Zustände aufweist und im Zustand "1" eine Spannung mit dem Wert "1" und im Zustand "0" eine Spannung mit dem Wert "0" abgibt, und daß der Ausgang der UND-Schaltung mit Hilfe einer Lese-Schreib-Verbindungsleitung parallel an die Ausgänge der ρ anderen Speicherpunkte der gleichen Rangordnung in den aufeinanderfolgenden Spalten am entsprechenden Koppelpunkt angeschlossen ist, wobei diese Verbindungsleitung das Lesen des Zustands des Speicherpunkts ermöglicht oder veranlaßt, daß der Speicherpunkt von einem Zustand in den anderen übergeht.
4. Anordnung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß

ρ die Schreib-Lese-Verbindungsleitungen der η Elemente

ρ
jeder Spalte jeweils an η Elemente einer Decodiermatrix mit η Eingängen und η Ausgängen angeschlossen sind, daß ein Verbindungspunkt in einem Leiterzustand gestattet, einen der η Eingänge mit einem der η Ausgänge zu verbinden, während er im anderen Zustand diese Verbindung verhindert, daß jeder Ausgang an einen anderen Eingang und jeder Eingang an einen anderen Ausgang angeschlossen ist, daß die Verbindungspunkte in an die Ausgänge angeschlossenen Zeilen und in an die Eingänge angeschlossenen Spalten angeordnet sind und daß jeder Verbindungspunkt durch eine Zeilenverbindung und eine Spaltenverbindung adressiert wird und einen von einer Schreibvorrichtung gesteuerten Eingang aufweist, der es gestattet, den Verbindungspunkt von einem Zustand in den anderen und

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umgekehrt umzuschalten*
5« Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schreib-Lese-Leitung des Steuerspeichers einen der Verbindungspunkte bildet* daß jeder dieser Verbindungspunkte zwei UND-Schaltungen aufweist, die jeweils zwei an Zeilenanschlüsse und an Spaltenanschlüsse angeschlossene Eingänge aufweisen» wobei der Eingang der ersten UND-Schaltung an die Schreibleitung, ihr Ausgang an den Eingang der zweiten UND-Schaltung und der Ausgang der zweiten UND-Schaltung an die Schreib-Lese-Leitung angeschlossen ist, und daß die Verbindung hergestellt wird, wenn die Zeilen- und Spaltenanschlüsse gleichzeitig den Zustand "1" aufweisen und wenn die Schreibleitung die Spannung mit dem Wert ^fl1^M adressiert.
6, Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der UND-Schaltungen mit Hilfe von "TT" Bauelementen gebildet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherpunkt ein erstes TT-Bauelement enthält, dessen zwei Eingänge jeweils an die Adressierungsleitung und an die Schreib-Lese-Leitung angeschlossen sind und dessen Ausgang mit dem Eingang eines zweiten, den Speicherpunkt bildenden TT-Bauelements verbunden ist, dessen andrer Eingang an Masse und dessen Ausgang auf einem festen Potential liegt.

8* Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer Fernsprechverraittlungsanlage mit Zeit-Raum-Kopplung eingesetzt ist.

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