DE2729014A1

DE2729014A1 - Zeitmultiplex-vermittlungsanordnung

Info

Publication number: DE2729014A1
Application number: DE19772729014
Authority: DE
Inventors: Homer Eugene Coonce; Austin Thomas Verstorben Harty; Judson Bruce Synnott
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1976-07-01
Filing date: 1977-06-28
Publication date: 1978-01-12
Also published as: DE2729014C2; US4064370A; CA1074891A; GB1566648A; JPS5745520B2; BE856300A; JPS535510A; CH617302A5

Description

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BLUMBACH · WESER · BERGEN · KRAMER ZWIRNER · HIRSCH · BREHM

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN ~ .-, ,-, .-, _n j /

Z I I ' 1 I i I H

Palentconsull RadedcestraSe 45 8000 München 60 Tetefon (089) 883603/CB3604 Telex 05-212313 Tetegramme Paientconiuft Patentconsult Sormenberger Straöe 43 6200 Wiesbaden Tetefon (06121) 562943/561998 Telex 04-166237 Telegramme Paicntconsuit

Western Electric Company

Incorporated New York, N.Y. 10007, USA Coonce, H.E. 1-4-3

Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung mit einer Zeitschaltung zur Erzeugung einer Vielzahl von Zeitsteuersignalen gleichen Abstandes, die Zeitlagen fester Dauer definieren, mit einer Zeitmultiplexleitung, die eine Vielzahl von Kanälen mit digitalen Datenwörtern führt, wobei die Zeitdauer jedes Kanals im wesentlichen gleich der einer der Zeitlagen fester Dauer ist und jedes Datenwort ein erstes Format besitzt und im wesentlichen einen vollständigen Zeitmultiplexkanal belegt, mit einem Koppelfeld, das Eingangs- und Ausgangsanschlüsse und eine Vielzahl von Schaltelementen besitzt, mit einer Einrichtung zur Herstellung von Verbindungswegen über das Koppelfeld mit einer solchen Rate, daß jedes gegebene Schaltelement in jedem gegebenen Verbindungsweg für eine Zeitdauer !deiner als oder gleich einer der Zeitlagen fester Dauer benutzt werden kann,

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München: R. Kramer Dipl.-tng. · W. Weser ΟφΙ.-Pfcys. Or. rer. net. · P. Hirsch Dipl.-Ing. · H. P. Brehm Dipl.-Chem. Or. phil. nal. Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-tng^ ■ ^p- Bergen Dip).-Ing Dr. jur. · G. Zwirner Oipl.-tng. Dipl.-W.-tng.

ORIGINAL INSPECTED

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und mit einer Übertragungseinrichtung zur Übertragung von Datenv/örtern von der Zeitmultiplexleitung zu den Eingangsanschlüssen des Koppelfeldes.

Fernsprechvermittlungsanlagen haben die Aufgabe, Nachrichtenverbindungen zwischen rufenden Teilnehmer- oder Verbindungsleitungen und gerufenen Teilnehmer- oder Verbindungsleitungen herzustellen. Es sind Anlagen bekannt, bei denen Analogsignale einer Vielzahl von Teilnehmer- oder Verbindungsleitungen in PCM-(pulscodemodulierte) Datenwörter umgewandelt und auf eine einzige Übertragungsleitung in wiederkehrenden Zeitrahmen mit je einer Vielzahl von Kanälen multiplexiert werden. Ein Kanal ist dabei ein identifizierbarer Zeitabschnitt auf der Zeitmultiplexleitung, der einmal in jedem Zeitrahmen auftritt. Bekannte Anlagen weisen typisch 24 Kanäle je Zeitrahmen auf, und es werden Datenwörter von 24 unabhängigen Teilnehmer- oder Verbindungsleitungen während jedes Zeitrahmens übertragen. Um die verfügbaren Kanäle möglichst gut auszunutzen oder umgekehrt die Zeitdauer für jeden Kanal möglichst klein zu machen, belegt jedes Datenwort einen vollständigen Kanal. Zwischen Multiplexleitungen können PCM-Datenwörter dadurch vermittelt werden, daß wahlweise PCM-Datenwörter aus den verschiedenen Kanälen einer Eingangsmultiplexleitung auf einen vorbestimmten Kanal einer von einer Vielzahl von Ausgangs-

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multiplexleitungen übertragen werden. Die Übertragung von Datenwörtern von Eingangsmultiplexleitungen auf Ausgangsmultip] exleitungen läßt sich mit Hilfe eines Raummultiplex-Koppelfeldes erreichen, dessen Durchechaltungszustand mit einer vorbestimmten Rate geändert wird, die an die Rate angepaßt ist, mit der die Daten von den Eingangsmultiplexleitungen ankommen. In typischer Weise wird ein solches Koppelfeld einmal während jedes Zeitabschnittes, der gleich dem Zeitabschnitt eines Kanals ist, bezüglich des Durchschal tungszustandes geändert und zur Übertragung von Datenwörtern benutzt.

Ein Raummultiplex-Koppelfeld, das zur Übertragung von Informationen zwischen einer großen Zahl von Eingangs- und Ausgangsmultiplexleitungen verwendet wird, muß hohe Kapazität und niedrige Blockierung besitzen. Ein solches Koppelfeld weist daher große Abmessungen auf, die zu Zeitverzögerungen bei der Übertragung von Informationen führen, und diese Verzögerungen ändern sich entsprechend dem jeweils für die Übertragung über das Koppelfeld benutzten Weg. Die Änderungen der Übertragungsverzögerungen machen die Zuordnung eines Startcode zu jedem Datenwort vor der Übertragung zum Koppelfeld erforderlich, um eine asynchrone Feststellung an den Koppelfeldausgängen zu ermöglichen. Dadurch wird die Informationsmenge erhöht, die jedes Datenwort

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übertragen muß. Die oben erwähnte Änderungsrate für den Durchschaltzustand bedingt, daß Verbindungswege über jeden der Schalter, die Koppelfeldwege herstellen, für etwa die Zeitdauer eines Kanals bestehen können. Wegen der Schwankungen der Verzögerungszeit ist die effektive Zeitdauer an jedem Punkt entlang des Verbindungsweges die Kanalzeitdauer abzüglich einer maximalen Übertragungsverzögerung. Wie oben angegeben, belegt jedoch jedes Datenwort beim Empfang in der Vermittlungsanordnung eine vollständige Kanalzeitdauer. Wenn daher nicht besondere Vorsorge getroffen wird, beispielsweise das Koppelfeld mit niedrigerer Geschwindigkeit betrieben wird, so ist die effektive Zeitdauer für eine Übertragung über das Koppelfeld kleiner als die zeitliche Dauer der Datenwörter und es können Teile der Datenwörter bei der Übertragung über das Koppelfeld verloren gehen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, dieses Problem zu überwinden. Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungs einrichtungen eine Formatneubildungseinrichtung zur Umwandlung der digitalen Datenwörter aus dem ersten in ein zweites Format aufweisen, in welchem mit jedem Datenwort ein Startcode verknüpft ist, und daß in der Format-

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neubildungseinrichtung eine Einrichtung enthalten ist, die die Datenwörter im zweiten Format seriell an einen Eingangsanschluß des Koppelfeldes während einer Zeitdauer kleiner als eine der Zeitlagen fester Dauer überträgt.

Generell werden also entsprechend der Erfindung Datenwörter in einem ersten Codeformat auf einer ankommenden Zeitmultiplexleitung aufgenommen, auf der jedes Datenwort im wesentlichen einen vollständigen Zeitmultiplexkanal belegt. Jedes ankommende Datenwort wird aus dem ersten Codeformat in ein zweites Codeformat umgewandelt, in welchem ihm ein Startcode zugeordnet ist. Das Datenwort im zweiten Codeformat wird während einer Zeitdauer an ein Koppelfeld übertragen, die kleiner ist als die Zeitdauer eines der ankommenden Zeitmultiplexkanäle. Bei einem solchen Betrieb wird das Koppelfeld einmal für jeden ankommenden Zeitmultiplexkanal neu geschaltet und die Datenwörter durchlaufen das Koppelfeld unabhängig von der verringerten effektiven Zeitdauer für die Durchschaltung von Koppelfeldwegen, und zwar wegen der verringerten Übertragungszeit der Datenwörter im zweiten Format. Nach Durchlaufen des Koppelfeldes werden die Datenwörter zurück in das erste Format umgewandelt und in den Zeitmultiplexkanälen der abgehenden Zeitmultiplexleitungen übertragen.

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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfassen Datenwörter mit acht Ziffern im ersten Code 16 Ziffernabschnitte, wobei zwei Ziffernabschnitte jede Datenwortziffer darstellen. Die beiden Ziffernabschnitte einer Datenwortziffer stellen im allgemeinen die tatsächliche Datenwortziffer und deren Komplement dar. Die 16 Ziffernabschnitte, die jedes auf einer Zeitmultiplexleitung übertragene Datenwort darstellen, belegen im wesentlichen einen vollständigen ankommenden Kanal. Die Datenwörter werden im ersten Codeformat von einem Empfänger aufgenommen, der synchron mit einem zugeordneten Sender arbeitet, und werden in das zweite Codeformat umgewandelt, in welchem jedes Datenwort acht Binärziffern, eine Paritätsziffer und einen Startcode mit einer führenden 1 umfaßt, wodurch sich im zweiten Codeformat Wörter mit zehn Ziffern ergeben. Diese zehnziffrigen Wörter werden zum Koppelfeld seriell in etwa 10/16 einer Kanalzeitdauer übertragen. Dadurch verbleibt für jedes zum Koppelfeld übertragene Datenwort ein zeitliches Sicherheitsband, das unabhängig von der verringerten effektiven Zeitdauer für die Durchschaltung von Koppelfeldwegen eine asynchrone Aufnahme der vollständigen Datenwörter an den Koppelfeldaus gangen ermöglicht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 das Blockschaltbild einer Fernsprechvermitt

lungsanlage unter Verwirklichung der Erfindung;

Fig. 2, 3, 4 und 5 Zeitdiagramme zur Darstellung der zeitlichen Beziehungen in der Anlage nach Fig. 1.

Die als Beispiel gewählte Fernsprech-Fernvermittlungsanlage stellt selektiv Verbindungswege zwischen Nachrichtenleitungen her, die von einem Fernamt zu anderen Fernsprechämtern führen. Diese Nachrichtenleitungen können sprachfrequente Verbindungsleitungen für Analogsignale oder Zeitmultiplexleitungen für Digitaldaten sein. Die als Beispiel gewählte Anlage gemäß Fig. 1 ist so ausgestattet, daß sie Info rna tionen zwischen etwa 100.000 sprachfrequenten Verbindungsleitungen vermitteln kann. Sie weist eine Sprachfrequenzeinheit 152 auf, an die die sprachfrequenten Verbindungsleitungen angeschaltet sind. Die Sprachfrequenzeinheit 152 tastet die Analogsignale auf jeder ankommenden Verbindungsleitung einmal alle 125 MikroSekunden ab und codiert jeden analogen Abtastwert digital. Die sich bei der Codierung ergebenden digitalen Informationen werden von der Sprachfrequenzeinheit 152 über eine von einer Vielzahl von Zeitmultiplexleitungen 104 in Rahmen mit 125 Mikrosekunden zu einer Pufferspeicher-Steuerung 153 übertragen, wobei jeder Rahmen 128 zeitlich getrennte Kanäle aufweist (Fig. 4). Die jedem Kanal

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zugeordnete Zeitdauer wird als Zeitlage bezeichnet und beträgt etwa 976 Nanosekunden (ns). Der hier verwendete Ausdruck "Zeitlage" bedeutet also eine Zeitdauer von etwa 97G ns, wobei diese Zeitdauer identisch mit anderen Zeitlagen oder den verschiedenen Zeitmultiplexkanälen zusammenfallen kann oder nicht. Die digitale Information, die Analogsignal-Abtastwerte auf jeder ankommenden sprachfrequenten Verbindungsleitung darstellt, wird in einem vorbestimmten Kanal auf vorbestimmten Zeitmultiplexleitungen 104 durch die Sprachfrequenzeinheit 152 übertragen.

Jeder Kanal umfaßt 16 Hauptzeitintervalle mit je etwa 61 ns, die insgesamt die Zeitdauer des Kanals von etwa 976 ns füllen. Das zur Übertragung von Datenwörtern in jedem Kanal benutzte Codeformat ist DD, D₁D,, , D-D₄,, D_D_, wobei jedes Symbol D. eine Binärziffer und

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jedes Symbol D. den Kehrwert des zugeordneten Wertes D darstellen, wie in Fig. 5, Zeile A angegeben. Dieses Format ist in allen Kanälen mit Ausnahme des 128-ten Kanals (Kanal 127) vorhanden, in welchem D (Fig. 5, Zeile A) als D statt als D übertragen wird. Fig. 5, Zeilen B und C zeigen die Übertragung des Code 01010101 im 128-ten Kanal bzw. in irgendeinem anderen Kanal. Dieses Codeformat wird benutzt, da es sich um einen schnellen, auf Null zurückkehrenden Code

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handelt, der eine Kanalsynchronisation durch die Übertragung der Bits D-D und eine Rahmensynchronisation durch die Übertragung der Bits DD im 128-ten Kanal jedes Rahmens ermöglicht.

Die Pufferspeicher-Steuerung 153 wandelt die in jedem ankommenden Kanal auf den Zeitmultiplexleitungen 104 empfangenen Digitalinformationen in einen Code mit acht Bits und ein zugeordnetes Paritätsbit um und überträgt das Ergebnis dieser Umwandlung in einen vorbestimmten Zwischenpufferspeicher 205 von 1.024 solcher Zwischenpufferspeicher. Das Wort mit acht Bits und sein zugeordnetes Paritätsbit werden hier als Datenwort bezeichnet. Die Zwischenpufferspeicher 205 nehmen Datenwörter über eine zugeordnete Zeitmultiplexleitung 105 von einer Vielzahl solcher Zeitmultiplexleitungen auf. Jedes von der Pufferspeicher- Steuerung 153 auf einer gegebenen Zeitmultiplexleitung 104 empfangene Datenwort wird in den dieser Zeitmultiplexleitung zugeordneten Zwischenpufferspeicher 205 an einer Stelle eingeschrieben, die dem zugeordneten Kanal des Datenwortes entspricht. Unter dem Einfluß der Pufferspeicher-Steuerung 153 und der Schreibsteueranordnung der Zwischenpufferspeicher 205 werden die Datenwörter, die Analogsignale auf einer gege-

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benen ankommenden Verbindungs]eitung dar stell en, immer im gleichen Zwischenpufferspeicher 205 an der gleichen Wortstelle gespeichert.

Jeder Zwischenpufferspeicher weist 128 Wortstellen auf, die den 128 Kanälen eines Zeitmultiplexrahmens entsprechen. Für das Ausführungsbeispiel wurden Speicher dieser Größe aus Gründen der Vereinfachung gewählt. Es sei jedoch daraufhingewiesen, daß Speicher anderer Größe abhängig von der Geschwindigkeit beim Einschreiben und Lesen der Speicher gewählt werden können. Es werden weder die Speicher noch ihre Zugriffsschaltungen im einzelnen erläutert, da Speicher bekannter Art, beispielsweise Halbleiterspeicher verwendet werden können und Zugriffsschaltungen für solche Speicher bekannt sind. Alle Zwischenpufferspeicher können an bestimmten Stellen während einer einzigen Zeitlage geschrieben und gelesen werden. Das Schreiben und Lesen wird durch Adressen von einem Zeitlagenzähler 131 und durch Zeitsteuerungssignale von einer Zeitverteilungseinheit 132 gesteuert.

Jeder der 1.024 Zwischenpufferspeicher 205 ist einem Eingangsanschluß des in der Anlage zeitanteilig benutzten Raummultiplex-

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Koppelfeld 154 zugeordnet. Datenwörter werden seriell zu den Eingangsanschlüssen des Raummultiplex-Koppelfeldes 154 mit einer maximalen Rate von einem Datenwort je Zwischenpufferspeicher je Zeitlage unter Steuerung von Informationen aus einer Vielzahl von Eingangszeitlagenspeichern220 übertragen. Die Eingangszeitlagenspeicher 220 enthalten Informationen, die die Adressenstellen der Zwischenpufferspeicher 205 definieren, aus denen Datenwörter gelesen werden sollen, sowie Informationen, die einen ersten Teil der über das Raummultiplex-Koppelfeld herzustellenden Wege definieren.

Ein zweiter Teil jedes Koppelfeldweges wird durch Steuerwörter definiert, die in Mittelstufen-Zeitlagenspeichern 222 gespeichert sind, und der letzte Teil jedes Koppelfeldweges wird durch Steuerwörter definiert, die in Ausgangszeitlagenspeichern 221 gespeichert sind. Das Raummultiplex-Koppelfeld 154 weist 1. 024 Ausgangsanschlüsse auf, die je gesondert einem von 1. 024 Ausgangspufferspeichern 215 zugeordnet sind. Die Ausgingspufferspeicher 215 nehmen die Datenwörter auf, die von den Zwischenpufferspeichern 205 über das Raummultiplex-Koppelfeld 154 übertragen worden sind. Jeder Ausgangszeitlagenspeicher 221 enthält Informationen,

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die sowohl die im letzten Teil der Koppelfeldwege herzustellenden Verbindungen als auch die Speicherstellen definieren, in denen die Datenwörter im zugeordneten Ausfp. ngspufferspeichor 215 einzuschreiben sind.

Einmal je Zeitlage werden Datenwörter aus den Ausgangspufferspeichern 215 gelesen und über eine Vielzahl von Zeitmultiplexleitungen, die in Fig. 1 als einzelne Leitung 106 dargestellt sind, zu einer Ausgangssteuereinheit 201 übertragen. Jeder Ausgangspufferspeicher 215 ist einer der Zeitmultiplexleitungen 106 gesondert zugeordnet, und Datenwörter werden in vorbestimmten Kanälen der zugeordneten Zeitmultiplexleitung übertragen. Das Zeitmultiplexformat für die Leitungen 106 ist das gleiche wie das Format für die Zeitmultiplexleitungen 105. Die Ausgangssteuereinheit 201 wandelt jedes empfangene Datenwort in das für die Zeitmultiplexleitungen 104 beschriebene Format um (Fig. 4 und 5) and überträgt den sich ergebenden Code in einem vorbestimmten Kanal einer vorbestimmten Leitung von einer Vielzahl von Zeitmultiplexleitungen 107 zur Sprachfrequenzeinheit 152. Diese wandelt jeden auf den Leitungen 107 ankommenden Kanal digitaler Informationen in analoge Signale um und gibt diese an diejenige

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abgehende Verbindungsleitung, welche der Zeitmultiplexleitung und dem Kanal des Datenwortes zugeordnet ist. Mittels der Ausgangssteuereinheit 201 und der Sprachfrequenzeinheit 152 ist jede abgehende Verbindungsleitung einer besonderen Adressenstelle in einem besonderen Ausgangspufferspeicher 215 zugeordnet.

Auf später noch genauer beschriebene Weise werden Nachrichtenwege über jeden Koppelfeldabschnitt nacheinander und zeitlich überlappend hergestellt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfaßt das Raummultiplex-Koppelfeld 154 drei Abschnitte, nämlich eine Eingangsstufe, eioe Mittelstufe und eine Ausgangsstufe. Zur wirksamen Übertragung von Informationen kann eine Gruppe von Nachrichtenwegen über jeden Koppelfeldabschnitt nur für eine Zeitlage bestehen, bevor sie durch eine neue Gruppe von Wegen ersetzt wird. Wegen der endlichen Zeit, die zur Herstellung solcher Wege erforderlich ist, ist die nutzbare Zeit eines gegebenen Verbindungsweges, die "Übertragungsfenster" genannt wird, etwas kürzer als eine ZeiÜage. Die Verbindungswegabschnitte werden über Zwischenleitungen miteinander verbunden, deren Länge und demgemäß Übertragungszeit sich merklich mit

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Bezug auf die Zeitlagen von 976 ns ändern. Diese Änderung der Übertragungszeit über das Koppelfeld macht eine nichtsynchrone Feststellung an den Ausgangsanschlüssen des Raummultiplex-Koppelfeldes 154 erforderlich. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sprechen die benutzten, nichtsynchronen Detektoren auf eine führende 1 an, die vor der Übertragung an das Koppelfeld jedem Datenwort hinzugefügt wird. Diese führende 1 addiert ein Bit zur Länge jedes übertragenen Datenwortes, das dadurch insgesamt 10 Bits aufweist. Außerdem verringert die Änderung der Übertragungs-Zeitverzögerungen den ausnutzbaren Teil des Übertragungsfensters, da der Zeitpunkt, zu dem ein Datenwort in einen gegebenen Koppelfeldabschnitt eintritt und diesen verläßt, variabel ist. Die ausnutzbare Zeit für die Übertragung ist zu kurz, um eine Übertragung der Datenwörter mit 10 Bits in dem Format zu erlauben, in welchem sie auf den Zeitmultiplexleitungen 104 von der Sprachfrequenzeinheit 152 ankommen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden aus Zwischenpufferspeichern 205 gelesene Datenwörter zunächst in Schieberegister gegeben, die in den Zwischenpufferspeichern enthalten sind. Eine Stufe jedes dieser Schieberegister wird benutzt, um mit dem Anfang jedes Datenwortes eine logische 1 als Startcode zu verknüpfen.

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Der Inhalt der Schieberegister wird seriell mit einer solchen Rate an das Raummultiplex-Koppelfeld 154 gegeben, das alle 10 Bits in etwa 610 ns übertragen werden. Diese Übertragungsrate besitzt mit Bezug auf jedes übertragene Datenwort ein Sicherheitsband von etwa 366 ns. Dieses Band reicht aus, um das gesamte Datenwort mit 10 Bits über das Koppelfeld ohne Informationsverlust aufgrund der unterschiedlichen Verzögerungszeiten zu übertragen.

Wie oben erwähnt, wird die Übertragung von Datenwörtern aus dem Zwischeipufferspeicher 205 über das Koppelfeld zum Ausgangspufferspeicher 215 durch Informationen gespeichert, die in der Vielzahl von Zeitlagenspeichern enthalten sind. Es werden Steuerwörter aus den Zeitlagenspeichern in Abhängigkeit von Adressen gelesen, die vom Zeitlagenzähler 131 geliefert werden und eine neue Gruppe von Übertragungswegen wird im Koppelfeld über jedes aus den Zwischenpufferspeichern 205 entnommene Datenwort hergestellt. Die Steuerinformationen schreibt ein Zentralprozessor 150 über eine periphere Sammelleitung in die Zeitlagenspeicher ein. Der Zentralprozessor 150 kann irgendeine bekannte Datenverarbeitungsanordnung sein, die mit

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den Fernsprechausrüstungen des Ausführungsbeispiels in Verbindung treten und die verschiedenen Berechnungen und Umsetzungen durchführen kann, die für die Steuerung einer solchen Anlage erforderlich sind. Ein Prozessor mit diesen Möglichkeiten ist beschrieben in The Bell System Technical Journal, Band 43, September 1964, Nummer 4, Teil I, Seiten 1. 845 bis 1. 923. Bei dem Ausführungsbeispiel steht der Zentralprozessor 150 mit einer peripheren Einheit in Verbindung, die hier als Abtaster und Signalverteilereinheit 151 bezeichnet wird. Diese Einheit tastet autonom alle an die sprachfrequente Einheit 152 angeschlossenen Verbindungsleitungen auf Änderungen des Überwachungszustandes ab und nimmt Zeichengabeinformationen von den Verbindungsleitungen auf. Die Abtaster- und Signalverteilereinheit 151 steht mit dem Zentralprozessor 150 über die periphere Sammelleitung 155 in Verbindung und spricht auf Kommandos vom Zentralprozessor 150 an, um Informationen zum Prozessor zu führen und Zeichengabeinformationen zu den Verbindungsleitungen zu übertragen.

Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels läßt sich besser anhand einer kurzen Erläuterung einer Gesprächsverbindung verstehen.

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Die Abtaster- und Signalverteilereinheit 151 tastet die Verbindungsleitungen kontinuierlich auf Bedienungsanforderungen ab und gibt bei Feststellung einer solchen Anforderung diese Information einschließlich von Informationen, die die eine Bedienung anfordernden Verbindungsleitungen identifizieren, an den Zentralprozessor 150. Auf Kommando des Zentralprozessors beginnt die Abtaster- und Signalverteilereinheit 151 eine Abtastung nach ankommenden Zeichengabeinformationen, die dann zum Zentralprozessor weitergeleitet werden. Der Zentralprozessor deutet die Zeichengabeinformationen, um dasjenige Vermittlungsamt festzustellen, das erreicht werden soll, und wählt eine freie, zu diesem Vermittlungsamt abgehende Verbindungsleitung. Durch Umsetzung der die rufende Verbindungsleitung identifizierenden Informationen bestimmt der Zentralprozessor die Identität des Zwischen- und Ausgangspufferspeichers sowie die Adressen der Speicherstellen in diesen Speichern, die der rufenden Verbindungsleitung zugeordnet sind. Auf entsprechende Weise bestimmt der Zentralprozessor durch Umsetzung der Informationen zur Identifizierung der gerufenen Verbindungsleitung, d. h., der gewählten, zum gerufenen Amt führenden Verbindungsleitung, den Zwischen- und Ausgangspufferspeicher sowie die Adressenstellen in diesen

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Speichern, die der gerufenen Verbindungsleitung zugeordnet sind. Danach wählt der Zentralprozessor zwei gleichzeitig verfügbare freie Koppelfeldwege. Ein Weg wird benutzt, um Datenwörter von dem der rufenden Verbindungsleitung zugeordneten Eingangsanschluß des Koppelfeldes zur gerufenen Verbindungsleitung zu übertragen, und der andere freie Weg wird benutzt, um Datenwörter von dem der gerufenen Verbindungsleitung zugeordneten Eingangsanschluß zu dem der rufenden Verbindungsleitung zugeordneten Ausgangsanschluß zu übertragen.

Darüberhinaus berechnet der Zentralprozessor die erforderlichen Zeichengabeinformationen, die über die gerufene Verbindungsleitung zum entfernten Amt zu übertragen sind, und gibt diese Informationen zur Abtaster- und Signalverteilereinheit 151. Nachdem die erforderlichen Bestätigungs signale vom Bestimmungsamt empfangen worden sind, berechnet der Zentralprozessor die Informationen, die für die Übertragung der Datenwörter von den Zwischenpufferspeichern über das Koppelfeld zu den Ausgangspufferspeichern benötigt werden und überträgt diese Informationen zu den jeweiligen Zeitlagenspeichern. Demgemäß werden einmal alle 125 Mikrosekunden bis zur Beendigung der Verbindung Infor-

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mationen von der rufenden Verbindungsleitung zur gerufenen Verbindungsleitung und Eingangsinformationen von der gerufenen Verbindungsleitung zur rufenden Verbindungsleitung übertragen.

Die meisten Funktionen in dem Ausführungsbeispiel werden in sich wiederholenden Betriebszyklen mit einer Dauer von je etwa 976 ns ausgeführt. Zur zeitlichen Steuerung für die verschiedenen Funktionseinheiten erzeugt ein Präzisionstaktgeber 130 eine Folge von Zeitsteuerungsimpulsen mit einem Abstand von etwa 61 ns. Eine Zeitlage (976 ns) für jede gegebene Funktionseinheit ist daher durch 16 aufeinanderfolgende Zeitsteuerungsimpulse vom Präzisionstaktgeber 130 definiert. Eine Zeitverteilereinheit 132 nimmt die Zeitsteuerungsimpulse vom Präzisionstaktgeber 130 auf und erzeugt daraufhin eine wiederkehrende Folge von Zeitsteuersignalen. Diese Folge wiederholt sich alle 16 Taktimpulse vom Taktgeber 130. Alle von der Zeitvertä lereinheit 132 erzeugten Zeitsteuersignale beginnen und enden bei vorbestimmten Taktimpulsen aus dem Präzisionstaktgeber 130. Jede von der Zeitverteiler einheit 132 erzeugte Folge von Zeitsteuersignalen besitzt daher 16 Hauptzeiten (Fig. 3), die t.-Werte genannt werden und zu denen Steuersignale gestartet und

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beendet werden können. Zur Vereinfachung der Erläuterung sind die speziellen Zeitpunkte t. mit t_n bis t. bezeichnet. In der nachfolgenden Erläuterung kann den Bezeichnungen t. außerdem ein Präfix bestehend aus einer Buchstaben-Zahlkombination zugeordnet werden, beispielsweise (n+1). Diese Bezeichnung ermöglicht die weitere Definition der relativen Zeit zwischen Signal en. wenn sie nicht während der gleichen Zeitlage von 976 ns auftreten. Wenn beispielsweise ein erstes Gattersignal zum Zeitpunkt nt und ein zweites Gattersignal zum Zeitpunkt (n+2)t erzeugt wird, dann liegen 31 Zeitabschnitte t. zwischen den Gatter Signalen. Das ergibt sich im einzelnen wie folgt:

nt_c bis nt_1c 10 Bitzeiten

5 15

(n+1 )t₀ bis (n+1 H₁ 16 Bitzeiten

(n+2)t_ bis (n+2)t 5 Bitzeiten

insgesamt 31 Bitzeiten.

Obwohl jede Grundeinheit des Ausführungsbeispiels, beispielsweise die Pufferspeicher und die Zeitlagenspeicher, in sich wiederholenden Zyklen von etwa 976 ns betrieben wird, können die speziellen, von jeder Grundeinheit ausgeführten Funktionen zu jedem gegebenen Zeitpunkt t. verschieden sein. Beispielsweise sind zum Zeitpunkt t_q die Zwischenpufferspeicher 205 nahe dem

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Ende einer Schreib operation, während zum gleichen Zeitpunkt die Ausgangszeitlagenspeicher 221 gerade eine Leseoperation beenden. Außerdem kann jede dieser Einheiten mit Bezug auf ein anderes Datenwort arbeiten.

Bei dem Ausführungsbeispiel unterliegen Datenwörter einer Übertragungsverzögerung von etwa einer halben Zeitlage oder 8 Zeiten t. zuzüglich oder abzüglich der oben erwähnten variablen Verzögerungen vom Ausgang eines Zwischenpufferspeichers 205 zum Ausgangsanschluß des Raummultiplex-Koppelfeldes 154. Außerdem benötigt ein Datenwort 10 Zeiten t. für die Übertragung aus den Zwischenpufferspeichern 205. Aufgrund der zur Übertragung eines Datenwortes erforderlichen Zeit sowie der auftretenden Verzögerungen beim Durchlaufen des Koppelfeldes vergehen etwa 18 Zeiten t. zwischen dem Beginn der Übertragung aus einem Zwischenpufferspeicher 205 und dem Ende der Übertragung über das Raummultiplex-Koppelfeld 154. Da ein gegebener Koppelfeldweg nur für etwa 15 Zeiten t. bestehen kann - eine Zeit t. geht verloren aufgrund der zur Herstellung des Weges erforderlichen Zeit - beträgt die zur Übertragung von Datenwörtern über das Koppelfeld insgesamt erforderliche Zeit etwa 3 Zeitintervalle t. mehr als

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für den Fall, daß alle Koppelfeldstufen gleichzeitig hergestellt werden.

Ein Zeitdiagramm für die zur Vermeidung dieses Problems bei dem Ausführungsbeispiel benutzte Zeitsteuerung ist in Fig. 3 dargestellt. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel wird eine Information aus den Zwischenpufferspeichern 205 zum Zeitpunkt (n+l)t₁ gelesen und für die serielle Übertragung über das Koppelfeld vorbereitet. Die Eingangszeitlagenspeicher 220 definieren die vom Zentralprozessor 150 berechneten Adressenstellen in Zwischenpufferspeichern 205, die die Datenwörter liefern sollen. Außerdem wird aufgrund von Informationen aus den Eingi ngszeitlagenspeichern 220 ein Koppelfeldweg über den Eingangsstufenkoppler 210 zum Zeitpunkt (n+l)t„ hergestellt (Fig. 3, Zeile 2). Zum Zeitpunkt(n+l)t beginnt die serielle Übertragung von Wörtern aus den Zwischenpufferspeichern 205 und zum Zeitpunkt (n+l)t wird ein Weg über den Mittelstufenkoppler 120 (Fig. 3, Zeile 4) entsprechend Informationen aus den Mittelstufen-Zeitlagenspeichern 222 hergestellt. Ein Weg über den Ausgangsstufenkoppler 211 (Fig. 3, Zeile 5) wird zum Zeitpunkt (nHl)t_Q entsprechend Informationen aus den Ausgangs-

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zeitlagenspeichern 221 durchgeschaltet. Entsprechend der obigen Erläuterung bestehen die Eingangsstufenwege vom Zeitpunkt (n+l)t bis zum Zeitpunkt (n+2)t , die Mittelstufenwege vom Zeitpunkt (n+l)t_ß bis zum Zeitpunkt (n+2)t_ und die Ausgangsstufenwege vom Zeitpunkt (n+l)t_ bis zum Zeitpunkt (n+2)t_o.

U O

Aufgrund dieser überlappenden Arbeitsweise der drei Koppelfeldstufen bestehen Wege über das Koppelfeld, die eine ausreichend große Gesamtdauer besitzen, um die Übertragung vollständiger Datenwörter zu ermöglichen, während jede einzelne Stufe Wege durchschaltet, die für etwas weniger als eine Zeitlage bestehen.

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Claims

BLUMBACK . WESER · BER3EN . KRAMER ZWIRNER . HIRSCH · BREHM

PATENTANWÄLTE IN MÖNCHEN UND WIESBADEN O 7 > j Q 1 4

Patentconsutt Sodedceslraee 43 8000 München60 Telefon (089)883603/883604 Telex 0S-2125U Telegramme Potontconsull Patenlconsull Sonnenberger SUaBe 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/M1998 Telex 04-186237 Telegramm« Paieniconsull

PATENTANSPRUCH

Zeitmultiplex»-Verniittlungsanordnung mit einer Zeitschaltung zur Erzeugung einer Vielzahl von Zeitsteuersignalen gleichen Abstandes, die Zeitlagen fester Dauer definieren, mit einer Zeitmultiplexleitung, die eine Vielzahl von Kanälen mit digitalen Datenwörtern führt, wobei die Zeitdauer jedes Kanals im wesentlichen gleich der einer der Zeitlagen fester Dauer ist und jedes Datenwort ein erstes Format besitzt und im wesentlichen einen vollständigen Zeitmultiplexkanal belegt, mit einem Koppelfeld, das Eingangs- und Ausgangsanschlüsse und eine Vielzahl von Schaltelementen besitzt, mit einer Einrichtung zur Herstellung von Verbindungswegen über das Koppelfeld mit einer solchen Rate, daß jedes gegebene Schaltelement in jedem gegebenen Verbindungsweg für eine Zeitdauer kleiner als oder gleich einer der Zeitlagen fester Dauer benutzt werden kann,
und mit einer Übertragungseinrichtung zur Übertragung von

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MOndien: R. Kramer Dipl.-Ing. . W. Weser Dipl -Phys. Dr. rer. nal. ■ P. Hirsch Dipl.-Ing. · RP. Brerrni Dipl.-Chem. Dr. phil. nat. Wiesbaden: P.G. Blumbach Dipl. Ing. . P. Bergen Dipl.-Ing. Dr. jur. ■ G. Zwirner Dipl.-Ini Dipl.-W Ing.

ORIGINAL INSPECTEp

Datenwörtern von der Zeitmultiplcxleiliuig /m den EingangsanschlüKscn des Koppelfeldes,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Übertragungseinrichtungen (105, 153, 205) eine Formatneubildungseinrichlung zur Umwandlung der digitalen Datenwörter aus dem ersten in ein zweites Format aufweisen, in welchem mit jedem Datenwort ein Startcode verknüpft ist, und daß in der Formatneubildungseinrichtung eine Einrichtung (205) enthalten ist, die die Datenwörter im zweiten Format seriell an einen Eingangsanschluß des Koppelfeldes (154) röhrend einer Zeitdauer kleiner als eine der Zeitlagen fester Dauer überträgt.

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