DE2616378C3 - PCM-Signalübertragungsverfahren in einem Zeit-Raum-Zeit-Netz - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein PCM-Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs I beschriebenen Gattung. Ein solches Verfahren ist bekannt aus »Prinzipien und Probleme der PCM Vermittlungstechnik«. 1969. Heft 1. Seiten 48-59.

Aus der DE-OS 23 27 375 ist es weiter bekannt, einen Taktgeber zur Erzeugung bestimmter Elementarzeiten vorzusehen, um bestimmte Durchschaltoperationen über die Zeit-Raum-Zeit-Stufen in mehreren Schritten durchzuführen. Es ist ferner aus dieser DE-OS bekannt, die Informationen in Serien- oder Parallelform über das Sprechwegenetzwerk durchzuschalten.

Dabei werden drei räumliche Wege verwendet, und die kodierten Informationen sind den Adressen Zugeordnet. Im übrigen findet insoweit ein Parallelbetrieb im Wegenetz statt. v>

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein PCM-Übertragungssystem der im Oberbegriff des Anspruchs I beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, daß unvermeidbare Übertragungszeiten im Wegenetz nicht mehr stören. Zu diesem Zweck ist bei einem « Solchen System vorgesehen, daß dem Informationssignal ein im Takt der Serienübertragung gesendetes Taktsignal und ein Rechtecksignal mit einer Periode von tn Worten, /weckmäßig zwei Worten, zugeordnet werden, und daß das Informationssignal und die m Taktsignale vom Rechtecksignal gesteuert parallel zueinander und in der Phase gegeneinander versetzt in zwei Kanäle verteilt, dann multiplexiert und an einen Ausgangspufferspeicher übermittelt werden.

Anspruch 2 beschreibt eine zweckmäßige Weiterbil- <,·; dung der Erfindung.

Bei dem erfindungsgemäBen Übertragungsnetz bzw. -system empfängt man jedes Wort gemäß einem Empfangsbereich, dessen Dauer gleich der Dauer von m Wörtern ist, vorzugsweise zwei Wörtern, und man synchronisiert das Wort im Inneren dieses Bereiches mittels eines Signals, das eine Periode gleich dieser Dauer hat.

Das erfindungsgemäße Netz bzw. System ermöglicht einen Funktionsspielraum, der mindestens der Übertragungszeit eines Wortes für jedes ausgesendete Wort entspricht Das System ist dabei hinsichtlich der Anzahl der Übertragungsleitungen außerordentlich einfach und wirtschaftlich, wobei eine einheitliche Information beibehalten wird, die während einer Zeit verfügbar ist, die mindestens äquivalent derjenigen Zeit ist, die im Fall einer Parallelübertragung vorhanden ist

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Übertragungsnetzes bzw. -systems, von dem ein einzelnes modulares Kommutatorglied dargestellt ist,

Fig.2 Darstellungen der durch die modularen Kommutatorglieder vermittelten Signale auf der Sende- und auf der Empfangsseite,

F i g. 3 ein Blockschaltbild des in F i g. 1 dargestellten Empfängergliedes und

F i g. 4 ein Zeitdiagramm am Empfangsteil in dem die räumliche Lage bestimmenden Teil des Übertragungssystems.

Das Übertragungssystem bzw. -netz ist in seinem zeitlichen Teil aus ρ modularen Kommutator- bzw. Kommutationsgiiedern EMC zusammengesetzt Jedes modulare Glied enthält im wesentlichen einen Eingabe-Pufferspeicher MTE3, einen Ausgabe-Pufferspeicher MTS11, einen Lese-Steuerungsspeicher MCLl und einen Eingabe-Steuerungsspeicher MCE9. Bei dem beschriebenen Beispiel ist jedes modulare Glied EMCm der Lage, acht numerische Folgen zu behandeln, von denen jedes 30 numerische Kanäle MlCenthält

Die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Übertragungssystems bzw. -netzes erfolgt jt Zeiteinheit in zwei Phasen. Während der Phase UTa br*, äußeren Zugriffsphase wird in den Eingabe-Pufferspeicher MTEi ein Wort eingegeben, in dem Ausgabe-Pufferspeicher MTS11 wird ein Wort gelesen. Die Eingabeadresse in den Speicher MTEZ und die Ausleseadresse in den Speicher MTSW werden durch den Rang einer der Verbindungsstellen TN1 der acht an das Glied EMC angeschlossenen Verbindungsstellen und durch devi Rang eines Wortes im Inneren des in Frage stehenden Rasters bzw. Rahmens geliefert. Der Lesebefehl für den Speicher MTSW wird von der Zeitbasis BT \ geliefert, die sich in dem modularen Kommutator- bzw. Kommutationsglied befindet. Während der Phase UTb bzw. inneren Austauschphase wird in jedem Eingabe-Pufferspeicher MTE 3 ein Wort gelesen, und in jeden Ausgabe-Pufferspeicher MTSW wird ein Wort eingegeben, leder Speicher MTE adressiert das gelesene Wort zu der Gesamtheit der Pufferspeicher MTS, und jeder Speicher MTS. der durch den in dem Eingabe-Steuerungsspeicher MCE enthaltenen Befehl gesteuert wird, wählt ein Wort aus. Dieses Wort wird in den Ausgabe-Pufferspeicher MTS W eingegeben bzw. eingespeichert.

Sämtliche an den einzelnen modulen Gliedern erscheinenden örtlichen Zeitbasen BTwerden durch die Signale WDTund PHA synchronisiert, die von der (nicht dargestellten) Steuer- bzw. Hauptuhr des Übertragungssystems bzw. -netzes stammen. Das Signal HDT ist ein Taktsignal mit der Frequenz von 20.480 MHz,

welches die numerische Kapazität bzw. Leistung in dem modularen Glied EMCdefiniert, und das Signal PHA ist ein Taktsignal mit der Frequenz von 8 kHz, das die Folgefrequenz des Rahmens bzw. Rasters M/Cdefiniert

Die Zeitbasen BTi steuern die Lese- bzw. Eingabeglieder 2 bzw. 10 der Eingabe-Pufferspeicher MTE3 bzw. der Ausgabe-Pufferspeicher MTSM mittels eines Taktimpulssignals HOR, das eine Frequenz von 2,048 MHz repräsentiert. Die Glieder 2 und 10 sind Multiplexer bzw. Multiplexgeräte, die die Eingabeadressen (bzw. Ausgabeadressen) und die Lesebefehle (bzw. Eingabebefehle) der Steuerungsspeicher MCI (bzw. AfCZ^empfangen.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ordnet man jedem Kanal die acht Binärelemente des Sprachmusters und zwei Binärelemente der Muster der Informations- bzw. Signalisationskanäle zu. Die Kapazität bzw. die Leistung ist daher ein Wort mit 10 Binärelementen je Zeiteinheit und somit eine numerische Leistung bzw. Kapazität von 20.480 Mbit/s.

Die Eingangswörter werden parallel in d?n Speicher MTEZ eingegeben, und sie werden parallel gelesen und dann am Ausgang des Speichers MTE in einem (nicht dargestellten) Parallel-Serien-Umwandler in Serie gebracht Sie gelangen dann in einen Verstärker 6, der ebenfalls eine Formgebungsschaltung umfaßt, die die Binärsignale in bipolare Signale transformiert Der Verstärker 6 liefert somit das in Fig.2 dargestellte bipolare Signal COD. Obwohl es nicht dargestellt ist empfängt der Verstärker 6 auch das Signal HDTmM der Frequenz von 20,480 MHz, das bei der Bipolartransfoi mation notwendig ist Die Transformation in bipolare Signale ist vom Gesichtspunkt der Übertragungstechnik her notwendig, um eine galvanische Isolierung zu erhalten.

Die Zeitbasis BT \ sendet außerdem ein Rechtecksignal AIG mit der Frequenz 1,024 MHz. das nach Eingang in einen Verstärker <5, der dem Verstärker 6 vergleichbar ist, in ein bipolares Signal SYN (F i g. 2) umgeformt wird, das eine Folgefrequenz von 1,024MHz hat.

Von der Steuer- bzw. Hauptuhr wird weiterhin ein Taktsignal R YTabgegeben, wobei der Verstärker 4 die Binär-Bipolar-Umwandlung sicherstellt. Es hat damit die Frequenz von 20.480 MHz. R: Rolle der Signale AIC und /?VTwird im folgenden noch ausführlicher beschrieben.

Die Signale COD. KVTund SYN werden auf einem Übertragungsweg O übertragen, wobei /die Stelle bzw. den R?ng des modularen Gliedes ΕΛ/Cbedeutet, zu der der in Frnge stehende Speicher MTE gehört, und die Signale werden dann zu jedem der ρ Ausgabe-Pufferspeicher MTS über ein Empfängerglied REC8 geschickt, das im folgenden noch unter Bezugnahme auf Fi g. 3 näher beschrieben wird. Es ist zu erwähnen, daß die räumliche Stufe ρ Übertragungswege Oumfaßt, von denen jeder an einen Speicher MTE und an die Gesamtheit der Speicher MTS angeschlossen ist: um dieses deutlich zu machen, ist in F i g. 1 ein weiterer Übertragungsweg Q dargestellt.

In F i g. 2 sind einerseits die von den Verstärkern 4, 5 und 6 gelieferten Signale, d. h. die oben beschriebenen Signale RYT, SYN und COD, und andererseits die an das Empfängerglied REC% angelegten Signale dargestellt, nämlich die Signale SIA, RYA und SIB, RYB. Das Signal SYN ist aufgrund seiner Struktur bzw. seines Aufbaues in der Lage, zwei Kanäle A und B voneinander zu unterscheiden, von denen jeder ein Informationssignal SI, das von dem Signal COD abgeleitet ist, und ein Taktsteuerungssignal R Y enthält, das von dem Signal flVTabgeleitet ist F i g. 2 zeigt, daß das Signal RYA das binäre Äquivalent des Signals ÄVTist, wenn das Signal SYN die Größe »1« hat, und daß das Signal RYA die Größe »0« hat, wenn das Signal SYN die Größe »0« hat, während das Signal SIA das binäre Äquivalent des Signals COD ist, wenn das Signal SYN die Größe »1« hat, während das Signal SIA die Größe »0« hat, wenn

ίο das Signal SYNdIe Größe »0« hat Umgekehrt sind die Signale RYB und SlB die binären Äquivalente der Signale RYTbzw. COD, wenn das Signal SV7Vden Wert »0« hat, während sie die Werte »0« haben, wenn das Signal SYNden Wert »1« hat

Demzufolge sind die Wörter von 10 Bits, die die Signale COD und RYT bilden, abwechselnd auf die Kanäle A und Ä verteilt

Fig.2 zeigt, daß die Signale innerhalb der »Empfangsbereiche« PA und PB empfangen werden, die durch das Signal AIG definiert si·*! Der Empfangsbereich PA innerhalb des Kanals A wird durch die Phase 1-0 des Signals AIG und der Empfangsbereich PB innerhalb des Kanals S durch die Phase 0-1 gebildet Die Dauer dieses Empfangsbereiches ist somit gleich zwei Zeitii.iervallen und somit der Dauer von zwei Worten. Bei der Darstellung gemäß F i g. 2 ist keine Übertragungsverzögerung vorausgesetzt, wobei diese Hypothese ohne Einfluß ist da die Signale COD, RYT'und SYN über Leitungen gleicher Länge übertragen werden und damit relativ zueinander in Phase bleiben.

In der Zeichnung ist nicht die Einrichtung dargestellt, die die Verteilung auf die Kanäle A und B verwirklicht, da es sich dabei einfach um ein Kommutator- bzw. Kommutationsglied mit drei Eingängen und vier Ausgängen handelt, und zwar jeweils zwei für jeden Kanal, wobei das Signal SVTV die Verteilung auf die Kanäle A und B steuert Diese Einrichtung gewährleistet gleichfalls die Bipolar-Binär-Umwandlung.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf F i g. 3 der

•to Aufbau des Empfängergliedes REC8 beschrieben.

Das Empfängerglied 8 empfängt eine Information, die unter denjenigen ausgewählt ist, die von den ρ Gliedern MTE ausgesandt worden ist. Diese Auswahl erfolgt mittels des Auswahlsteuerungsspeiche^l-s 25, de^r das von dem Eingabe-Steuerspeicher MCE9 gelieferte Adressensignal S' benutzt und gleichfalls das Signal A IG (Fig. 1 und 2) empfängt. Das Signal AIG stellt sicher, daß die Adresse 5'aufeinanderfolgend auf dem Kanal A und auf dem Kanal B vorhanden ist, um die

Empfangsbereichc PA und PB zu bestimmen.

Das Empfängerglied umfaßt Eingangsmultiplexgeräte 21, 22 (Kanal A) und 23, 24 (Kanal B). Das Muitiplexgerät 21 empfängt beispielsweise die Gesamtheit der von den ρ Gliedern EMT ausgesendeten Signale SlA und gibt ein Multiplexsignal SMA ab, und in gleicher Weise geben die Multiplexgeräte 22, 23 und 24 die Signale RMA. SMB und RMB ab, die von den Signalen RYA, SlB und RYB stammen. Die durch das Signal A IG definierten Empfangsbereiche bestimmen

bo aueh für jeden Kanal die Zeit, während der ein einziges

Wort empfangen wird, wobei zwei aufeinanderfolgende Worte der gleichen Spur auf die Kanäle A und B vertei t

werden.

Die Signale SMA und SMB werden in Register 26

b5 bzw. 27 eingegeben, die die Parailel-Serien-Umwandlung vornehmen, wobei die Eingabe im Rhythmus bzw. Takt der entsprechenden Signale RMA bzw. RMB erfolgt. Eine Übertragung des Inhaltes der Register 26

und 27in die Register 28 und 29 wird durch Signale A IG und AIo gewährleistet, wobei diese Übertragung die Phasenrückstellung der Signale ermöglicht, die wahrend der Übertragungszeiten außer Phase gebracht worden sind. Unter der Voraussetzung, daß die Laufzeit geringer ist als die Dauer eines Wortes, ist die Information in dem Register 26 stabil, wenn die ansteigende Vorderflanke des Signals AlG im Kanal A vorliegt, und die Information ist in dem Register 27 stabil, wenn die nach unten gerichtete Vorderflanke des Signals AIG (oder die ansteigende Vorderflanke des Signals AIG) vorliegt. Man erhalt demzufolge am Ausgang der Register 28 und 29 Parallelsignale SPA und SPB. Diese Signale SPA und SPB werden einem Multiplexgerät 30 zugeführt, das von dem Signal AIG gesteuert wird, um das Signal MlX zu erhalten, das Wörter von 10 parallelen Binärelementen mit einer Einheitskapazität bzw. -leistung von 2,048 MBit/s enthält.

Das globale Zeitdiagramm ist in F i g. 4 dargestellt. Die Vorderflanken des Signals AlG bestimmen die Grenzen beispielsweise der Empfangsbereiche PA des Kanals A. Die Wörter A\, A₂, Aj können im Inneren jedes entsprechenden Empfangsbereiches eine unbestimmte Position einnehmen. Diese Position hängt von der Laufzeit zwischen dem jeweiligen Eingabe-Pufferspeicher MTE und dem Ausgabe-Pufferspeicher MTS ab. Innerhalb jedes Empfangsbereiches werden die Zeitintervalle E₁. E₂, Ej für die Serieneingabe der Informationen in das Register 26 benutzt. Die Übertragung des Kanals A ist mittels der Linie TA dargestellt. In dem Kanal A ist ein Signal SPA verfügbar und in dem Kanal B ein Signal SPB, und diese Signale geben durch Multiplexbildung das Signal MIX, das aus Wörtern mit 10 parallelen Binärelementen gebildet ist und mit dem Signal AlG'tn Phase ist.

Bei einer besonderen Ausführungsform beträgt die Übertragungsdauer eines Wortes mit 10 Binärelementen 488 ns bei einer Kapazität bzw. Leistung von 20,48 MBit/s.

.' = - -— η 488 ns .

20480000

Durch entsprechende Auslegung schafft man Empfangsbereiche mit einer Dauer von zwei Zeitintervallen. Innerhalb dieser Empfangsbereiche ermöglicht es die Empfangsdauer für ein Wort, die gleich einem Zeitintervall ist, so daß ein Funktionsspielraum gleich

ίο einem Zeitintervall ist, die Phasenstreuung der verschiedenen Signale AlG zu berücksichtigen, die durch die Zeitbasen BT erzeugt sind, die in den verschiedenen modularen Kommutator- bzw. Kommutationsgliedern £/V/Cverteilt sind, und die Laufzeiten in dem räumlichen

ti Teil des Netzes bzw. Systems. Dieser Fur.ktionsspielraum ist dem Funktionsspielraum äquivalent, der im Falle einer Parallelübertragung eines Wortes autorisiert bzw. genehmigt ist.

Die Auswahl der Dauer der Empfangsbereiche PA

.'o und PB gleich zwei Zeitintervallen rechtfertigt sich für den Fall, daß ein Funktionsspielraum von einem Zeitintervall genügt, die verschiedenen Laufzeiten in den Übertragungsleitungen und die diversen Phasenverteilungen bzw. -Streuungen der Glieder EMC, die das

Netz bzw. System bilden, zu kompensieren.

Wenn dieser Spielraum unzureichend ist, ist es möglich, Empfängerglieder RECzu realisieren, die mehr als zwei Functions- bzw. Betriebszeiten haben, indem die Struktur des Signals AlG und damit auch die

3n Struktur des Signals SYN in entsprechender Weise angepaßt wird. Unter diesen Bedingungen ist für ein

Empfängerglied, das entsprechend m Zeiten arbeitet,

der Funktionsspielraum gleich (m-1) Zeitintervallen.

Das sich aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Γ) ableitende erfindungsgemäße Verfahren ist von großem Interesse für die Verwirklichung von Übertragungsnetzen bzw. Übertragungssystemen mit großer Kapazität, beispielsweise bei einer Erweiterung auf Systeme bzw. Netze, die 512 Verbindung- bzw. Anschlußstellen TNI

umschließen bzw. verarbeiten.

Hier/u 4 Blatt /zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. PCM-Signalübertragungsv2rfahren in einem Zeit-Raum-Zeit-Netz mit ρ Endgeräten, die jeweils einen Eingangspufferspeicher und einen Ausgangspufferspeicher aufweisen, und einem räumlichen Wegenetzwerk zur Übertragung der Informationen in Form von Worten oder Signalgruppen aus je π binären Elementen von irgendeinem Eingangspufferspeicher an irgendeinen Ausgangspufferspeicher im Rhytmus bzw. Takt eines Wortes je Zeitintervall eines Binärelementes in Serienform, dadurch gekennzeichnet, daß dem Informationssignal (COD) ein im Takt der Serienübertragung gesendetes Taktsignal (RYT) und ein Rechtecksignal (AIG) mit einer Periode von m Worten, zweckmäßig zwei Worten, zugeordnet werden, und daß das Informationssignal und die Taktsignale vom Rechtecksignal gesteuert parallel zueinander und in der Phase gegeneinander versetzt in zwei Kanäle (A₁B) verteilt, dann multiplexiert und un einen Ausgangspufferspeicher übermittelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisung der Signale in die zwei Kanäle (A.B) nach Maßgaoe der Polarität der Anstiegsflanken der Rechtecksignale gesteuert wird.