DE2730543A1

DE2730543A1 - Multiplex-datenuebertragungsanlage

Info

Publication number: DE2730543A1
Application number: DE19772730543
Authority: DE
Inventors: James Edwin Vander Mey
Original assignee: Codex Corp
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1976-07-06
Filing date: 1977-07-06
Publication date: 1978-02-09
Also published as: GB1554339A; CA1095193A; JPS5311504A; FR2358060B1; AU2678477A; SE426899B; FR2358060A1; AU506233B2; NL7707521A; SE7707849L; US4160877A

Description

-7-Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine MuIi-

plex-Datenübertragungsanlage, d.h. eine Datenübertragungsanlage, bei welcher aus mehreren Einzeldatenströmen ein einziger, zusammengesetzter Datenstrom zur übertragung über eine Übertragungsstrecke gebildet wird und die verschiedenen Einzeldatenströme am anderen Ende der Übertragungsstrecke wiederhergestellt werden.

Ein typisches Anwendungsgebiet für eine solche

Datenübertragungsanlage ist eine Bankζweigstelle, bei der mehrere Schalter jeweils mit einer Datenendstelle versehen sind und Information über eine einzige Fernsprechleitung oder dgl. mit einer Endstelle in der Bankzentrale verkehren. Bei einer solchen Anlage ändert sich die Erzeugung von Daten an oder für eine spezielle Endstelle und damit auch die Übertragungskapazität im allgemeinen von Augenblick zu Augenblick. Im allgemeinen wird dabei die Informatiönskapazität der Übertragungsstrecke größer sein als die einer einzelnen Endstelle, jedoch nicht größer als die aller Endstellen zusammen. Da bei vielen Anlagen die Kosten für die Übertragungsstrecke erheblich sind, ist eine gute Mehrfachausnutzung von großer Bedeutung, wobei den wechselnden Anforderungen durch die verschiedenen Endstellen Rechnung getragen werden muß, um die Übertragungskapazität der Übertragungsstrecke möglichst gut auszunutzen. Es ist ferner wichtig, daß die durch die Datenübertragungsanlage verursachten Verzögerungen tragbar bleiben.

Der vorliegenden Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, eine Multiplex-Datenübertragungsanlage anzugeben, die eine möglichst gute Ausnutzung der Übertragungskapazität der Übertragungsstrecke gewährleistet und bei der Verzögerungen gering gehalten werden.

Diese Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung durch eine Daten+bertragungsanlage mit einem Multiplexer gelöst, der eine Anzahl von "Schlangen", d.h. Wartespeichern, in dem die Daten "anstehen", enthält, welchen jeweils einer der Einzeldatenströme zugeordnet ist und welche so ausgebildet und geschaltet sind, daß sie die Daten vom zugehörigen Einzelstrom aufnehmen und speichern. Ferner enthält der Multiplexer eine Leitwerk- oder Protokolldefinitionseinrichtung, welche eine Bedienungsfolge für die Wartespeicher, in der jeder Wartespeicher mindestens einmal vorkommt, und eine Codewortmenge (Code) festlegt, dessen Elemente Bitfolgen ungleichförmiger Menge sind, wobei die Menge eindeutig separabel ist und ein Ende-Codewort enthält, welches für die Bezeichnung des Endes eines Zeitschlitzes verwendet wird; weiterhin enthält der Multiplexer eine Pulsrahmenschaltung, die mit der Protokolldefinitionseinrichtung verkehrt und so ausgebildet geschaltet ist, daß sie einen Bitstrom in einer Folge von Zeitschlitzen abgibt, welche der festgelegten Bedienungsfolge entspricht, wobei die Daten in jedem einzelnen Zeitschlitz von einem diesem zugeordneten Wartespeicher stammen und die Form von Codewörtern aus der Codewortmenge haben; die Pulsrahmeneinrichtung gibt ferner Ende-Codewörter zur Bezeichnung des Endes mindestens eines Teiles der Zeitschlitze ab.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung enthält eine Datenübertragungsanlage einen Demultiplexer mit einer Protokolldefinitionseinrichtung, welche eine Bedienungsfolge für mehrere Einzeldatenströme, in welcher jeder Einzeldatenstrom mindestens einmal vorkommt und eine' Codewortmenge festliegt, deren Elemente Bitfolgen ungleichmäßiger Länge sind, wobei die Menge eindeutig separabel ist und ein zur Bezeichnung des Endes eines Zeitschlitzes dienendes Ende-Codewort enthält, ferner mit einer Zerlegungsschaltung, die mit der Protokoll-

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definitionseinrichtung verkehrt und so ausgebildet und geschaltet ist, daß ein von einer Ubertragungsstrecke empfangener zusammengesetzter Strom von Bits in eine Folge von Zeitschlitzen entsprechend der festgesetzten Beditmungsfolge zerlegt wird, wobei die Daten in jedem einzelnen Zeitschlitz von dem zugehörigen Einzeldatenstrom stammen und die Form von Codewörtern aus der Codewortmenge haben und wobei die Enden mindestens eines Teiles der Zeitschlitze durch Ende-Codewörter bezeichnet sind.

Gemäß weiteren Merkmalen spezieller Ausführungsformen der Erfindung sind Datenzeichen und Endstellen-Steuersigna !information von den Teilströmen mit einer einzigen Codewortmenge codiert; ist die Codewortmenge so gewählt, daß sie der Statistik dor Datenhäufigkeit Rechnung trägt, wobei die Länge der Codewörter eine inverse Funktion der Häufigkeit der betreffenden Daten ist; kann eine Pulsrahmenschaltung vorgesehen sein, die in jedem der aufeinanderfolgenden Zeitschlitze al'·-' bis zu diesem Zeitpunkt in dem zugehörigen Wartespeicher gespeicherten Daten zuzüglich eines Ende-Codewortes als letztes Codewort jedes Zeitschlitzes sendet; kann die Protokolldefinitionseinrichtung zusätzlich für jedes Glied der Bedienungsfolge eine maximale Codewortzahl festlegen und eine Pulsrahmenschaltung in die aufeinanderfolgenden Zeitschlitze jeweils alle bis dahin in dem zugehörigen Wartespeicher gespeicherten Daten zuzüglich eines Ende-Codewortes senden, wenn die Anzahl der gespeicherten Daten kleiner als die maximale Codewortzahl und sonst die durch die maximale Codewortzahl bestimmte Menge von Daten; kann das Ende-Codewort eine Länge von mindestens 2 Bits haben und kann mindestens einem Glied der Bedienungsfolge eine maximale Codewortzahl zugeordnet sein, die größer als 1 ist.

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Die Vorteile der Multiplex-Datenübertragungsanlage gemäß der Erfindung bestehen in einer hohen Ausnutzung der Übertragungskapazität bei gleichzeitig kurzen Verzögerungszeiten sowie einer hohen Flexibilität bei der Zuordnung der Kapazität der Übertragungsstrecke zu den verschiedenen Endstellen entsprechend deren Bedienungsbedarf. Dies geschieht dadunch, daß eine zyklische Reihenfolge für die Bedienung der Endstellen festgelegt wird, die sowohl beim Multiplexer als auch beim Demultiplexer bekannt ist. Der laufende Zustand des Zyklus wird sowohl beim Multiplexer als auch beim Demultiplexer registriert und diese Registrierung wir^ durch die ankommenden Daten auf dem laufenden gehalten. Der Demultiplexer kann auf diese Weise die empfangenen Daten an die richtige Endstelle, für die sie bestimmt sind, auf Grund der festgelegten Reihenfolge zusammen mit der Aufzeichnung des laufenden Zustandes ohne daß die Übertragung irgend einer identifizierenden Adresse erforderlich wäre, weiterleiten. Während die Reihenfolge der Endstellenbedienung festliegt, kann sich das Ausmaß der Bedienung der verschiedenen Endstellen, d.h. die Menge der gesendeten (bzw. empfangenen) Daten in Abhängigkeit von dem wechselnden Bedarf der verschiedenen Endstellen so ändern, daß für die Bedienung der mehr beschäftigten Endstellen mehr Übertragungskapazität verwendet wird. Der Übergang von der Bedienung einer Endstelle auf die nächste des Zyklus kann durch Senden eines bestimmten Ende-Codewortes angezeigt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, während eines Bedienungszyklus für jede Endstelle ein Bedienungsmaximum festzulegen und ein bestimmtes Ende-Codewort nur dann zu senden, wenn (wegen mangelnden Bedarfes bei der betreffenden Endstelle) ein Weiterschaltezi nach einem kleineren Ausmaß an Bedienung erfolgen soll.

Im folgenden wird ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Multiplex-Datenübertragungsanlage, bei der die Erfindung Anwendung finden kann;

Fig. 2 ein Schaltbild eines Multiplexers für eine Dätenübertragungsanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ein Schaltbild eines Demultiplexers für eine Datenübertragungsanlage gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, der in Verbindung mit dem Multiplexer gemäß Fig. 2 verwendet werden kann;

Fig. 4, 5,:6 und 7 Zustandsdiagramme von Schaltwerken (Logikschaltungen) im Multiplexer bzw. Demultiplexer gemäß Fig. 2 und 3;

In Fig. 1 ist schematisch eine Datenübertragungsanlage 10 dargestellt, die von den Lehren der Erfindung Gebrauch macht. Sie enthält Terminals oder Endstellen 12, 14, 16 und 18, die mit Endstellenanschlüssen 20, 22, 24 bzw. 26 einer Multiplexer-Demultiplexer-Einheit 28 über Datenkanäle 30, 32, 34 bzw. 36 und Datenkanäle 38, 40, 42 bzw. 46 verbunden sind. Die Endstellen sind ferner über Endstellenzustandskanäle 102, 1O4, 106 bzw. 108 mit der Multiplexer-Demultiplexer-Einheit 28 (im folgenden kurz M/D-Einheit) verbunden und diese ist ihrerseits über Endstellensteuersignalkanäle 110, 112, 116 bzw. 118 mit den verschiedenen Endstellen verbunden. Die M/D-Einheit 28 ist über eine Obertragungsstrecke 50 mit einer Multiplexer-Demultiplexer-Einheit 54 verbunden, die der M/D-Einheit 28 entspricht und Endstellenanschlüsse 56, 58, 60 und 62 aufweist, welche über Datenkanäle 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76 und 78 mit entsprechenden Endstellen 80, 82, 84 und 86 verbunden ist. Die Endstellenanschlüsse und die Endstellen sind ferner über Endstellenkanäle 120, 122, 124, 126, 128, 130, 132 und 134 verbunden.

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Die Übertragungsstrecke 50 kann eine einfache

Doppelleitung sein oder, wie dargestellt, Schaltungseinheiten, wie Fehlerkorrektureinheiten 49 und Modems 51 enthalten, um das abgehend^ Signal an die Ubertragungseigenschaften der jeweiligen Übertragungsstrecke anzupassen. Bei den Fehlerkorrektureinl· iten kann es sich z.B. um eine HDLC-Korrektureinheit gemäf. den ISO-Normen handeln. Der Datenfluß in der Datenübertragungsanlage 10 verläuft generell folgendermaßen: Die Endstellen geben jeweils unregelmäßig eine Folge von Zeichen ab,

es
bei der/sich z.B. eine Anfrage über den Stand eines speziellen Kontos handeln kann. Die Zeichen sind in Form einer Folge von Binärziffern codiert, welche durch eine Folge von hohen und niedrigen Spannungen dargestellt werden. Die verschiedenen Zeichenfolgen werden der M/D-Einheit 28 über ihre Endstellenanschlüsse 20, 22, 24 und 26 zugeführt und in der M/D-Einheit 28 in einer noch zu beschreibenden Weise in eine einzige Folge von Binärziffern umgesetzt (die durch hohe bzw. niedrige Spannungne dargestellt werden), welche dann der Übertragungsstrecke 5O zugeführt werden. Diese Bitfolge enthält in einem zusammengesetzten oder Mischformat die Daten von allen verschiedenen Datenströmen, die auf den Datenkanälen 30, 32, 34 und 36 und den EndFtellenzustandskanälen 1O2, 104, 106 und 108 ankommen, in einer Form, die es gestattet, die ursprünglichen Datenströme auf der Empf'ngsseite wieder herzustellen. Die übertragunqsstrecke 50 kann weitere Einheiten zur Steuerung von Ubertragungsfehlern, zur Modulation und Demodulation usw. enthalten, die Übertragungsstrecke liefert jedoch, gleichgültig welche Einrichtungen in sie eingeschaltet sind, an die Multiplexer-Demultiplexer-Einheit 54 die gleiche Folge von Bits, die von der M/D-Einheit 28 gesendet worden war. Die M/D-Einheit 54 empfängt diese Bitfolge, zerlegt (demultiplext) das Datengemisch und liefert getrennte Einzel- oder Teildatenströme an ihren Ausgangsanschlüssen 56, 58, 60 und 62, so daß die auf dem Kanal 72 abgegebenen Daten identisch mit denen vom Kanal 30 empfangenen Daten sind, die auf dem Kanal 74 abgegebenen

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Daten identisch mit denen vom Kanal 32 empfangenen Daten sind usw. Gleichzeitig können auch Daten in der entgegengesetzten Richtung durch die Datenübertragungsanlage übertragen werden.

Bevor auf die Multiplexer-Demultiplexer-Einheiten n#her eingegangen wird, soll das Format des Datenstromes betrachtet werden, der auf der Übertragungsstrecke übertragen wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Daten über die Übertragungsstrecke in einer Folge von ungleichförmigen Zeitintervallen oder -abschnitten übertragen, die als "Zeitschlitzr" bezeichnet werden sollen und in einer festen zyklischen Reihenfolge aufeinander folgen. Ein solcher Zyklus soll als "Pulsrahmen" oder kurz als "Rahmen" bezeichnet werden. Jeder Zei tschlit-z des Pulsrahmens ist einer Endstellenquelle zugeordnet und führt Daten von dieser. Jeder Endstelle, die Daten an die Anlage liefert, ist mindestens ein Zeitschlitz zugeordnet. Jedem Zeitschlitz eines Pulsrahmens ist eine ganze Zahl, die als "maximaler Codewortzühlwert" oder als "maximale Codewortzahl" bezeichnet werden kann. Die maximalen Codewortzahlen der verschiedenen Zeitschlitze können verschieden sein und werden zweckmäßiger Weise entsprechend der relativen Senderate oder Sendehäufigkeit oder der Priorität der betreffenden Endstelle gewählt. In einem wichtigen speziellen jedoch nicht außergewöhnlichen Fall ist allen Zeitschlitzen die maximale Codewortzahl 1 zugeordnet. Jeder Zeitschlitz besteht aus einer Folge von "Codewörtern", die aus den von der zugehörigen Endstelle gelieferten Daten gewonnen werden. Die Codewörter sind Bitfolgen aus einem Satz unterschiedlicher Codewörter, der als "Codewortmencjo" bezeichnet werden soll. Die Codewortmenge enthält ein Element, das als "End-Codewort" bezeichnet werden soll und auf dessen Verwendung weiter unten noch eingegangen wird. Die Codewortmenge ist vorzugsweise hinsichtlich der Bitlänge ungleichmäßig, wobei kürzere Folgen häufiger gebrauchten Codewörtern entsprechen. Die Codewortmenge muß jedoch auf alle Fälle die Eigenschaft haben, daß sie zerlegbar ist, d.h. daß

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jede beliebige Folge von Codewörtern, die zu einer Bitfolge aneinandergereiht sind, ohne daß der übergang von einem Codewort zum nächsten ausdrücklich angegeben ist, trotzdem durch Analyse der Bitfolge in die einzelnen Codewörter, die die Bestandteile der Folge bilden, zerlegt werden kann. Eine Codewortmenge, die so zerlegbar ist, wird auch als eindeutig entschlüsselbarer Code bezeichnet. Die Analyse einer kontinuierlichen Folge von Bits mit dem Ziel, Codewörter, Zeitschlitze usw. zu identifizieren, wird als "Zerlegen" bezeichnet. Besonder zweckmäßige zerlegbare Code sind die Präfix-Codes, in welchen kein Element der Menge das Präfix ("Vorsilbe") irgend eines anderen Elements der Menge ist. Codes mit dieser Eigenschaft werden bei den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet und r;ind z.B. in der Veröffentlichung von D.A. Hu ff ii in: "A Method for the Construction of Minimum Redundancy Codes" Proc. IRE 50 , S. 1098 bis 1101 (Sept. 1952) beschrieben.

In je^om Zeitschlitz wird eine Anzahl von Codewörtern gesendet, die gleich der dem betreffenden Zeitschlitz zugeordneten maximalen Codewortzahl oder gleich einer kleineren Zahl mit anschließendem End-Codewort ist. Das Ende eines bestimmten Zeitschlitzes kann nlso entweder dadurch festgestellt werden, daß man das End-Codewort findet oder, wenn ein solches fehlt, dadurch daß die Anzahl der Codewörter gleich der dem betreffenden Zeitschlitz zugeordneten maximalen Codewortzahl ist.

In Fi". 2 ist ein Maltiplexerteil der M/D-Einheit 28 (oder 54) dargestellt, welcher Multiplexer-Sektionen 20a, 22a, 24a und 26a für die Endstellenanschlüsse 20, 22, 24 bzw. 26 enthält. Es sind ferner Anschlußsteueranordnungen 21, 23, 25 und 27 vorgesehen, die mit Anschlußschlangen- oder Warteanordnungen 180, 182, 124 bzw. 186 durch 8 Bit-Kanäle 158, 160, 162 bzw. 164 verbunden sind. Mit dem Begriff Anschlußschlangen-

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oder Warteanordnung wird eine Speichervorrichtung verstanden, bei der die zuerst eingespeicherten Daten auch wieder zuerst herausgelesen werden. Die Anschlußsteueranordnungen sind ferner über 1-Bit-Steuersignalkanäle 166, 168, 170 bzw. 172 verbunden. An die Anschlußsteueranordnungen sind Anschluß-Logikanordnungen 150, 152, 154 bzw. 156 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise angeschlossen. Die Warteanordnungen 180, 182, und 186 sind über 9-Bit-Kanäle 188, 190, 192 und 194 mit einer Sammelleitung 196 verbunden, welche ihrerseits über einen 9-Bit· Kanal 198 mit einem Codierer 200 verbunden ist. Der Codierer 200 ist über einen 16-Bit-Kanal 202 mit einem Schieberegister 2O4 und über einen 4-Bit-Kanal 286 mit einem Bitzähler 155 gekoppelt. Das Schieberegister 204 ist über einen Kanal 206 mit einer Ubertragungsleitungs-Warteanordnung 208 (im folgenden kurz "Sendespeicher") verbunden. Der Multiplexer enthält weiterhin einen Zeitschlitzzähler 214, welcher über einen 2-Bit-Kanal 280 mit einem Warteanordnungs- oder Speicherwähler 218 und über einen 2-Bit-Kanal 282 mit einer Codewortzahltabelle 220 verbunden ist. Die Codewortzahltabelle 220 ist über einen 4-Bit-Kanal 284 mit einem Codewortzähler 216 gekoppelt. Mit der übertra-'ungsstrecke 50 ist ein Einleitungs- oder Startsignalgenerator 151 über einen Kanal 153 verbunden. Der Multiplexer gemäß Fig. 2 enthält ferner eine Rahmensteuerlogik oder -schaltung 210, eine Verriegel^ngsschaltung 212, einen Bitzähler 155, UND-Glieder 222, 224, 226, 228, 230, 232, 234, 236 und zusätzliche Verbindungen, deren Schaltung aus Fig. 2 entnommen werden kann. Der Rahmensteuerschaltung 210 werden außerdem Haupt-Taktimpulse von einer Taktimpulsquelle 210a zugeführt.

Fig. 3 zeigt den Demultiplexerteil der M/D-Einheit 54 (oder 28, mit dem Multiplexerteil der Einheit 28 arbeitet jedoch der Demultiplexerteil der Einheit 54 zusammen!.

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Der Demultiplexer enthält Demultiplexersektionen 56b, 58b, 60b und 62b für die Endstellenanschlüsse 50, 56, 58, 60 bzw. 62. Die erwähnten Demultiplexersektionen enthalten Anschlußsteueranordnungen 302, 304, 306 bzw. 308, die Ausgangsdaten auf die Kanäle 72, 74, 76 bzw. 78 so¹ ie Steuerausgangssignale auf die Kanäle 128, 130, 132 bzw. 134 liefern. Die Anschlußsteueranordnung 302 ist über einen 8-Bit-Kanal 26 und einen 1-Bit-Kanal 334 mit einer Anschluß-Warteanordnung 318 (im folgenden "Wartespeicher") verbunden; ähnliche Verbindungen bestehen zwischen den Anschlußsteueranordnungen 304, 306 und 308 mit jeweils zugehörigen Anschlußspeichern 320 322 bzw. 324, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Mit der Anschlußsteueranordnung 302 und dem Anschlußspeicher 318 ist eine Anschlußlogikschaltung 310 verbunden, auch die übrigen Demultiplexersektionen enthalten entsprechend geschaltete Anschlußlogikschaltungen 312, 314 bzw. 316. Die Anschlußspeicher 318, 320, 322 und 324 sind jeweils über 9-Bit-Kanälte 342, 344, 346 bzw. 348 mit einer 9-Bit-Sammelleitung 350 gekoppelt, die ihrerseits über einen 9-Bit-Kanal 352 an einen Decodierer 354 angeschlossen ist. Der Decodierer 354 ist über einen 16-Bit-Kanal 356 mit einem Schieberegister 362 und über einen 4-Bit-Kanal 58 mit einem Bitzähler 360 verbunden. Das Schieberegister 362 ist über einen Kanal 364 mit einer Fmpfangs-Warteanordnung bzw. einem Empfangsspeicher 366 verbunden, welcher an die Ubertragungsstrecke 50 angeschlossen ist. Mit der Übertragungsstrecke 50 ist ferner ein Startsignaldetektor 368 über einen Kanal 370 gekoppelt. Der Demultiplexer enthält ferner einen Zeitschlitzzähler 372, der über einen 2-Bit-Kanal 374 mit einem Anschlußspeicherwähler 376 und über einen 2-Bit-Kanal 378 mit einer Codewortzahltabelle 380 gekoppelt ist. An die Codewortzahltabelle 380 ist ferner ein Codewortzähler 382 über einen 4-Bit-Kanal 384 angeschlossen. Der Demultiplexer enthält ferner eine Zerlegungssteuereinheit 398, die mit einer Haupt-Takt-Impulsquelle 398a gekoppelt ist, eine V rriegelungsschaltung 386, UND-Glieder 396, 388. 390, und 394, deren Schaltung aus Fig. 3 ersichtlich ist und daher nicht im einzelnen beschrieben zu werden braucht.

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Die Anschlußsteueranordnunqen 21, 23, 25, 27, 3Ο2, 304, 306 und 303 können aus handelsüblichen Bausteinen bestehen, wie z.B. der von der Western Digital Corporation gelieferten Baueinheit UC 1671 B.

Auch für die Anshclußspeicher 18Ο usw. sowie usw. können handelsübliche Bauelemente verwendet werden. Für die Anschlußspeicher eignet sich besonders der Baustein 8X07 der Firma Signetics Corporation, während für den Sende- und Empftngsspeicher 2O8 bzw. 366 z.B. der Baustein AMD 2812 der Firma Advanced Micro Devices Incorporated geeignet ist. Der Codierer 2O kann aus einem üblichen Festwertspeicher mit einer 10-Bi*■ -Adresse und einem 20-Bit-Ausgang bestehen. Die Speicherwähler 218 und 376 können gewöhnliche 2-auf-4-Wähler sein. Die Wähler sowie die Verriegelungsschaltungen, Zähler, Schieberegister und UND-Glieder sind alles bekannte Schaltungsanordnungen, die ohne weiteres im Handel erhältlich sind.

Die Zeitrahmensteuereinheit 210, die Anschlußlogik- oder Leitschaltungen 20 usw., die Zerlegungssteuereinheit 398, die Anschlußlogik- oder Leitanordnungen 310 des Demultiplexers usw. sind einfache Vorrichtungen mit einer endlichen Anzahl von Zuständen, die das Auftreten verschiedener Signale feststellen und anzeigen, indem sie bei Zustandsänderungen Impulse aussenden. Die'e Vorrichtungen können unter Zugrundelegung der hier angegebenen Zustandsdiagramme und Tabellen ohne Schwierigkeiten entworfen und konstruiert werden. Hierfür wird z.B. auf das Buch von M.Morris Mano "Computer Logic Design" Verlag Prentice Hall, 1972, verwiesen.

Da das Versehachteln bzw. Zerlegen der Daten

bei der vorliegenden Datenübertragungsanlage implizite mit einem Adressieren von Daten verbunden ist, muß zwischen den zusammenarbeitenden Multiplexern und Demultiplexern eine gegenseitige Grundlage oder ein Protokoll für diese Adressierung verein-

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bart werden, bevor die Datenübertragung beginnt. Vor dem Beginn einer Datenübertragung muß daher in eine das "Protokoll" bestimmende Vorrichtung sowohl des Multiplexers als auch des Demultiplexers in den Einheiten 28 und 54 Information eingegeben werden, welche die Anzahl der Zeitschlitze in einem Pulsrahmen, die Identifizierung der den einzelnen Zeitschlitzen zugeordneten Anschlüsse, die maximale Codewortzahl, die den verschiedenen Zeitschlitzen zugeordnet ist und die Codewortmenge, also den Code definieren.

Die Anzahl der Zeitschlitze in einem Impulsrahmen wird als Rückstellwert für die Zeitschlitz-Wähler 214 und 372 eingegeben. Die Zuordnung der Endstellen zu den Zeitschlitzen wird durch die interne Schaltlogik oder das Schaltprogramm der Wähler 218 und 376 bestimmt. Diese Wähler haben jeweils vier Ausgangsklemmen, von denen jeweils diejenige auf einer hohen Spannung liegt, welche durch ein 2-Bit-Eingangssignal bestimmt wird, welches die Zeitschlitzindexnummer darstellt. Die Spannung an der erregten Klemme wird dann zur Freigabe einer der vier Warteanordnungen oder Speicher verwendet.

Die maximalen Codewortzahlen werden in einen

Speicher der Codewortzahltabellen 220 und 380 eingegeben. Diese sind durch eine 2-Bit-Adresse adressierbar, welche die Zeitschlitzindexnummer darstellt und liefern ein 4-Bit-Ausgangssignal, welches die dem betreffenden Zeitschlitz zugeordnete maximale Codewortzahl angibt.

Die die Codewortmenge oder den Code definierende Information wird in den Codierer 200 und den Decodierer 354 eingegeben. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 und 3 wird ein Präfix-Code mit Codewörtern unterschiedlicher, bis zu 16 Bits in der Länge verwendet, von denen eines als Endsignal dient, während andere Cordewörter den von Endstellen verwendeten Zeichen zugeordnet werden und wieder andere Codewörter den ver-

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schiedenen Steuersignalen entsprechen, die von den Endstellen verwendet werden.

Ein einfaches Beispiel eines Präfix-Codes ungleichförmiger Länge enthält die folgenden Codewörter: 0; 10; HO; IHO. Bei diesem Code ist offensichtlich kein Element ein Präfix irgend eines anderen Elements, so daß er zerlegt werden kann. Das Codewort 10 kann als Endzeichen dienen und die anderen Codewörter können Zeichen, die durch die Endstellen benutzt werden, zugeordnet werden. Ein anderes einfaches Beispiel ist der Code:l; OOOOOOOOOO; 0000000001; 0000000010;...; OXXXXXXXXX; ...0111111111, wobei die einfache 1 als Endzeichen dienen kann und alle anderen Codewörter 10 Bits enthalten, die mit einer 0 beginnen, an die sich 9 Bits in beliebiger Folge anschließen. Auch hier ist offensichtlich V ·u Element ein Prä fix eines anderen, da das Endzeichen eine 1 ist und daher nicht das Präfix irgend eines anderen Codewortes sein kann, da diese alle mit 0 beginnen, und kein aus 10 Bits bestehendes Wort das Präfix irgend eines anderen aus 10 Bits bestehenden Wortes sein kann. Es gibt selbstverständlich viele Präfix-Codewortmengen und der Code wird voi /.ugsweise so aufgebaut, daß er der Häufigkeit der verwendeten Zeichen dadurch Rechnung trägt, daß die kü)zeren Codewörter den häufiger verwendeten Zeichen zugeordnet werden.

Der Codierer wird bezüglich der festgelegten

Codewortmenge derart beschickt, daß die Endstellenzeichen leicht in Codewörter umgesetzt werden können. Die Entsprechung der Zeichen und Steuersignale der Endstellen mit der Codewortmenge wird durch die Struktur des Codierers 200 bestimmt, indem die Zeichen die Adresseneingangssignale bilden 'ind die Codewörter die entsprechenden Ausgangssignale darstellen. Die Adresseneingangssignale für den Codierer 20 können insbesondere z.B. aus 10 Bits bestehen, von denen 9 die Zeichen und Steuersignale von der angeschlossenen Endstelle darstellen und die zehnte an-

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zeigt, daß der angeschlossene Endstellenspeicher leer ist. Das 20-Bit-Ausgangssignal ist in einen 16-Bit-Teil, welcher das zugehörige Codewort angibt und im Anschluß an dieses Nullen oder irgend etwas anderes zum Ausfüllen der nicht verwendeten Bitstellen, sowie einen 4-Bit-Teil, der die Anzahl der Bits im Codewort explizite angibt, unterteilt. Für das Codewort 1110 ergäbe sich dann also beispielsweise das Ausgangssignal lllOOOOOOOOOOOO-OO1OO.

Es sei bemerkt, daß die Inhalte im Codiererspeicher so sind, daß alle Adressen des Typs 1XXXXXXXXX das gewählte Ende-Codewort erzeugen. Dies bedeutet, daß der Codierer 2OO immer dann, wenn auf dem Kanal 284 eine 1 festgestellt wird, am Ausgang das Ende-Codewort liefert.

Der Decodierer 354 ist bezüglich der gleichen

vereinbarten Codewortmenge beschickt, aber so angeordnet und ausgebildet, daß der Decodierungsprozess zur Umsetzung der Codewörter in die Zeichen für die Endstellen vereinfacht wird. Der Adresseneingang des Decodierers ist für 16 Bits ausgelegt, was der maximalen Codewortlänge entspricht, die bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird. Der Decodierer weist einen solchen Speicherinhalt auf, daß er, wenn die 16-Bit-Adresse mit einem vom Ende-Codewort verschiedenen Codewort anfängt, als Ausgangssignal das entsprechende Zeichen auf dem 9-Bit-Kanal 352, eine 0 auf einem Kanal 400 und die Anzahl der Bits im Codewort auf dem 4-Bit-Kanal 358 liefert. Wenn beispielsweise 11110 ein Codewort ist, erzeugen alle Adressen der Form 11110XXXXXXXXX (wobei X entweder eine 0 oder eine 1 ist), das Ausgangssignal 01OO auf dem 4-Bit-Kanal 358, das anzeigt, daß das Codewort 5 Bits hat (dabei ist angenommen, daß 0000 ein Codewort mit einem Bit. bezeichnet), das Ausgangssignal 0 auf dem Kanal 4OO, das anzeigt, daß das Codewort nicht das Ende-Codewort ist, und ein Ausgangssignal aus 9 Bits auf dem Kanal 354, das das dem Codewort entsprechende Zeichen bedeutet. Wenn das Ende-Codewort (von dem

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angenonunen worden war, daß es aus einer einzelnen Null besteht) den ersten Teil des 16-Bit-Eingangssignals (z.B. OXXXXXXXXXXXXXXX) bildet, liefert der Decodierer das Ausgangssignal 0000 auf dem Kanal 358, das anzeigt, daß das Codewort aus einem Bit besteht, ferner eine 1 auf dem Kanal 4OO, was das Ende-Zeichen bedeutet und neun beliebige Bits auf dem Kanal 353.

Die Beschreibung der Arbeitsweise des Multiplexers und Demultiplexers wird am zweckmäßigsten in die der verschiedenen Abschnitte oder Teile unterteilt, die jeweils durch ihre eigene Logik- oder Steuerschaltung arbeiten. Die verschiedenen Anordnungen, die ihren Zustand wechseln, wie Verriegelungsschaltungen, Register und Speicher, werden hierzu durch Impulse veranlaßt, die durch das zugehörigen Steuerschaltwerk (Steuerlogik) erzeugt werden. Da alle Steuerschaltwerke durch einen Haupt-Taktimpulsgeber synchronisiert werden, sind alle Zustandsänderungen im Multiplexer und Demultiplexer synchron.

Als erstes soll die Operation beschrieben werden, die durch das Anschlußsteuerschaltwerk 150 im MuItiplexerteil gesteuert wird. Da die vier Multiplexersektionen gleich sind, genügt es, die in Fig. 2 dargestellte Multiplexersektion 20a zu beschreiben. Diese Sektion enthält die Anschlußsteueranordnung 21 sowie den Eingang zum Anschlußwartespeicher 180 und wird durch das Anschlußsteuerschaltwerk 150 gesteuert. Das Schaltwerk 150 hat zwei Zustände, die mit 0 und 1 bezeichnet werden sollen. Es hat das in Fig. 4 dargestellte Zustandsfolgediagramm und die folgende Funktionstabelle:

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Anschlußsteuerschaltwerk 150

Derzeiticjer Zustand	Gepulster Kanal beim Annehmen des betreffenden Zu- standes	Zum Umschalten erforderlicher Eingang	Nächster Zustand
O	_	Kanal 252	1
1	250	keiner	0

Tm einzelnen steuert das Anschlußsteuerschaltwerk 1!JO die folgende Operation:

Die Daten treffen bei der Anschlußsteueranordnung 21 von der entsprechenden Datenquelle über den Datenkanal 30 in bitserieller Form ein. Die Datenbits haben typischerweise das Format von Zeichen entsprechend einem der üblichen Nachrichtencode, z.B. für einen arythmischen Betrieb oder einen zeichenorientierten Synchronbetrieb, wie dem binären IBM-SynchronHbertragungsbetrieb. Die Anschlußsteueranordnung 21 empfängt ferner über den Kanal 102 Steuersignale, die den Zustand der angeschlossenen Endstellen, Modems oder anderer Einrichtungen anzeigen.

Die Anschlußsteueranordnung 21 hat die Aufgabe, die Bitfolge in ein paralleles 8-Bit-Format umzusetzen. Wenn die Anschlußsteueranordnung oder der Anschlußumsetzer ein ganzes Zeichen erhalten hat, zeigt er an, daß dieses Zeichen in paralleler Form zur Verfügung steht, indem er ein "Daten-Verfügbar-Signal" auf dem Kanal 252 erzeugt. Ferner werden zu diesem Zeitpunkt die 8 Bits des Zeichens auf den 8-Bit-Kan.il 158 und eine 0 auf denKanal 166 gegeben.

Das Daten-Verfügbar-Signal auf dem Kanal 2 52

wird dem Anschlußsteuerschaltwerk 150 zugeführt, von dem angenommen wird, daß es sich im Zustand 0 befindet. Beim nächsten Taktimpuls nimmt das Schaltwerk den Zustand 1 an und gibt

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ein Daten-Annehmen-Signal auf den Kanal 250. Das impulsförmige Signal auf dem Kanal 250 bewirkt ein Speichern von 9 Bits im Anschlußwartespeicher 180 und zwar 8 Bits vom Kanal 158 und 1 Bit vom Kanal 166, außerdem macht er die Anschlußsteueranordnung 121 bereit, ein neues Zeichen aufzubereiten. Beim nächsten Taktimpuls geht das Anschlußsteuerschaltwerk 150 in den Zustand O über. Diese Arbeitsweise setzt sich zyklisch fort.

Die Anschlußsteueranordnung 21 überträgt auch Steuersignalinformation. Wenn sich ein Steuersignal ändert, wird ein Zeichen bestimmt und mit einer 1 auf dem Kanal 166 gegeben. Im übrigen verläuft die Arbeitsweise wie oben beschrieben. Es sei erwähnt, daß der Anschlußwartespeicher Folgen von 9-Bit-Zeichen erhält, ohne daß formal zwischen Datenzeichen und Steuersignalinformation unterschieden wird.

Als nächstes soll die Arbeitsweise der Schaltungsteile beschrieben werden, welche durch die Pulsrahmensteuereinheit 210 gesteuert wird, welche das Abrufen der Daten von den verschiedenen Anschlußwartespeichern 180, 182, 184 und 186, die Codierung dieser Daten unter Zugrundelegung der Codewortmenge und die Eingabe der Codewörter in den Sendespeicher 208 entsprechend dem vorgeschriebenen Protokoll oder Programm bewirkt. Der Anschlußwartespeicher 180 (entsprechendes gilt auch für die Anschlußwartespeicher 182, 184 und 186) hat zwei Arten von Ausgangszuständen, einen AUS-Zustand hoher Impedanz, wenn der Zeitschlitzwahlkanal 296 nicht an der Reihe ist, und einen Zustand entsprechend dem normalen Binäraustand, der das älteste gespeicherte Zeichen darstellt, wenn der Zeitschlitzwahlkanal 296 an der Reihe oder erregt ist. Der Anschlußwartespeicher 180 hat ferner eine ^Entlade-Eingangsklemme", die mit dem Kanal 298 verbunden ist und das Austreten des ältesten Zeichens (d.h. von 9 Bits) aus dem Speicher veranlaßt, sowie eine mit dem Kanal 299 verbundene Klemme, die eine Anzeige (z.B.

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ein hohes Potential oder eine 1) liefert, wenn der Speicher leer ist. Wie erwähnt, liegt an einem der Ausgangskanäle 288, 290, 292 oder 294 des Anschlußspeicherwählers 218 immer ein hohes Potential (d.h. eine 1), der betreffende Kanal wird dabei durch das Eingangssignal auf dem Kanal 280 bestimmt.Das hohe Ausgangssignal, z.B. auf dem Kanal 288, gibt den entsprechenden Anschlußwartespeicher 180 über den Kanal 296 frei, ferner den Entladeeingang über das UND-Glied 222 und den Leer-Anzeiger über das UND-Glied 222. Inzwischen sind alle anderen Anschlußwartespeicher (d.h. 182, 184, 186) abgeschaltet.

Der freigegebene Anschlußwartespeicher 180 liefert an den Codierer 200 über den Kanal 198 das am längsten gespeicherte Zeichen oder, falls er leer ist, das Leer-Signal über den Kanal 300. Das Leer-Signal wird ferner der Verriegelungsschaltung 212 zugeführt.

Die Pulsrahmensteuerschaltung 210 kann acht

Zustände annehmen, sie hat das in Fig. 5 dargestellte Zustandsfolgediagramm und die folgende Zustandstabelle:

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Pulsrahmensteuerschaltung 210 Zustand signal beim Annehmen Zum Umschalten Nächster

des Zustande auf Signal erforder- Zustand

Kanal lieh von Kanal

260 264 266 254 278 272

0 258 XXXXXX 1

1 - IXXXXX 2

2 268 XXXXXX 3

3 274 XXXXXX 4

4 256 XlXXXX S

5 262 a) X 1 0 X X X 5

b) XXlOOX 6

c) XXIlXl 2

d) XXlXl 1 2

e) XXIlXO 7 f)X XlXl 0 7

6 276 XXXXXX 4

7 270 XXXXXX 3

(X kann sowohl O als auch 1 sein).

Zu Reginn wird die Pulsrahmensteuerschaltung

210 in den Zustand O geschaltet und liefert ein Startausgangssignal auf dem Kanal 258. Dies setzt einen Start- oder Einleitungssignal-Generator 151 in Betrieb, der dann eine Synchronisiersignalfolge an den angeschlossenen Demultiplexer sendet. Beim nächsten Taktimpuls schaltet die Pulsrahmensteuerschaltung 210 in den Zustand 1, in dem sie verbleibt, bis ihr vom Generator 151 über einen Kanal 260 angezeigt wird, daß die Synchronisier- oder EinK;itungsoperation beendet ist. Der

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— έ Ο —

nächste Taktimpuls schaltet sie dann in den Zustand 2, in dem sie einen Zeitschlitzzählereinstellimpuls über einen Kanal 278 an den Zeitschlitzzähler 214 sendet, welcher diesen auf seinen Anfangswert einstellt, der gleich der Anzahl der Zeitschlitze in einem Pulsrahmenzyklus ist. Dies hat zur Folge, daß ein neuer Impulsrahmen angefangen wird. Der Speicherwähler 218 empfängt ein Eingangssignal vom Zeitschlitzzähler 214, das einen Zeitschlitzindex angibt,sodaß der betreffende Anschlußwartespeicher in der beschriebenen Weise freigegeben wird; Derselbe Index wird der Codewortznhltabelleneinheit 220 zugeführt, die dementsprechend auf dem Kanal 284 ein Signal erzeugt, das die dem betreffenden Zeitschlitz zugeordnete maximale Codewortzahl angibt. Beim nächsten Taktimpuls schaltet die Pulsrahmensteuerschaltung 210 in den Zustand 3 und erzeugt ein Signal auf dem Kanal 274. Hierdurch wird im Codewortzähler 216 der Wert eingestelIt, den die Codewortzahltabelleneinheit 220 auf den Kanal ?84 geliefert hatte. Beim nächsten Takt schaltet die Pulsrahmensteuerschaltung 210 in den Zustand 4 und erzeugt ein Signal auf dem Kanal 256. Hierdurch wird ein Zeichen aus dem Endstellenwartespeicher 180 entladen oder ausgespeichert und im Schieberegister 204 wird das auf dem Kanal 202 erzeugte Codewort gespeichert. Es sei bemerkt, daß dieses Eingangssignal ein solches Format hat, daß das vorderste Bit des Codeworts zuerst eingespeichert wird, dann anschließend die übrigen Bits des Codeworts und dann die Bits, welche den Rest den 16stelligen Eingangssignals ausfüllen. Gleichzeitig wird die aus vier Bits bestehende Angabe über doe Länge des Codeworts im Bitzähler 155 gespeichert und die Verriegelungsschaltung 212 wird gesetzt.

Die Pulsrahmensteuerschaltung 210 kann vom Zustand 4 rrst dann weiterschalten, wenn sie vom Sendespeicher 208 ein "Speicher-Bereit-Signal" erhalten hat. Wenn dieses eingetroffen ist, schaltet sie beim nächsten Takt in den Zustand 5 und liefert ein Ausgangssignal auf dem Kanal 262. Dieses wird dem Schieberegister 204 sowie dem Sendespeicher 208 zugeführt

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und bewirkt die übertragung eines Bits vom Schieberegister in den Sendespeicher. Ferner schaltet dieses Signal den Bitzähler 155 um einen Zählschritt zurück.

Wohin die Pulsrahinensteuerschaltung 210 vom Zustand 5 aus weiterschaltet, hängt von den in der obigen Tabelle mit a) bis f) bezeichneten Bedingungen ab. Diese werden im folgenden in der angegebenen Reihenfolge erläutert:

Wenn auf dem Kanal 266 kein ABZ-Signal, das anzeigt, daß der Ausgangsbitzählwert gleich Null ist, liegt und das"Speicher-Bfereit"-Signal (Sb-Signal) auf dem Kanal 264 festgestellt wird (Bedingung a), schaltet die die Sendung steuernde Pulsrahmensteuerschaltung beim nächsten Taktwechsel wieder in den Zustand 5 und erzeugt erneut ein "Ausgangsdatenbif-Signal (ADB-Signal) auf dem Kanal 262.

Wenn das ABZ-Signal auf dem Kanal 266 vorhanden ist, auf dem Kanal 254 kein Ende-Signal festgestellt wird und auf dem Kanal 278 kein CWO-Signal, das anzeigt, daß die Codewortzahl gleich 0 ist, schaltet die Pulsrahmenst»uerschaltung 210 beim nächsten Taktzyklus in den Zustand 6. Wenn das ABZ-Signal auf dem Kanal 266 und ein SZO- Signal,das anzeigt, daß die Zeitschlitzzahl gleich 0 ist, vorhanden sind und entweder das CWO-Signale auf dem Kanal 278 oder das Ende-Signal auf dem Kanal 254 vorhanden sind, wird in den Zustand 2 geschaltet. Diese Bedingungen sind mit c) bzw. d) bezeichnet. Wenn auf dem Kanal 276 das ABZ-Signal vorhanden ist, auf der Leitung 272 kein SZO-Signal liegt und entweder das CWO-Signal auf der Leitung 278 oder das Ende-Signal auf der Leitung 254 vorhanden sind, schaltet die Pulsrahmensteuerschaltung 210 beim nächsten Takt in den Zustand 7. Dies sind die Bedingungen e)und f). Ein Obergang in den Zustand 6 hat zur Folge, daß auf dem Kanal 276 ein "Codewortzahl-Zurückschalt-Signal" (CRZ-Signal) erzeugt wird, welches den Zählwert im Codewortzähler 216 um einen Zählschritt zurück-

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schaltet. Beim nächsten Taktzyklus tritt ein übergang in den Zustand 4 ein.

Ein Übergang in den Zustand 7 bewirkt das Erzeugen eines Zeitschlitzzahl-Rückschalt-Signales (ZZR-Signal) auf dem Kanal 270. Hierdurch wird der Zeitschlitzzähler 214 um einen Zählschritt zurückgeschaltet, was die Wahl eines neuen Anschlußabschnitts und einer maximalen Codewortzahl für diesen Zeitschlitz bewirkt, wie oben bereits erläutert worden war. Beim nächsten Taktzyklus schaltet die Pulsrahmensteuerschaltung dann in den Zustand 3.

Als nächstes soll nun auf die Arbeitsweise des Demultiplexerteiles der M/D-Einheit 54 eingegangen werden, der in Fig. 3 dargestellt ist. Allgemein gesprochen hat der Demultiplexer in erster Linie die Aufgabe, den von der Übertragungsstrecke 50 ankommenden Datenstrom in Zeitschlitze und Codewörter zu zerlegen, die Codewörter in die von den Endstellen verwendeten Zeichen umzusetzen und die Zeichen auf die richtigen Anschlußwartespeicher zu verteilen. Dies wird durch die Zerlegungssteuereinheit 398 gesteuert, welche eine Maschine oder ein Schaltwerk mit endlich vielen Zuständen ist. Die Zerlegungssteuereinheit hat das in Fig. 6 dargestellte Zustandsdiagramm und die folgende Zustandstabelle.

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Zerlegungssteuereinheit 398

Zustand Ausgangs- Ausgangs- Für den Umschal- Nächster

Kanal Funktion ter erforderliches Zustand

Eingangssignal

412 415 416 410 422 419

413 Eingangsbitzähl- a)01XXXXl wert löschen b) IXXXXXO

414 Datenbit a)OlOXXXl eingeße-n b)0 X 1 X X X 2

c)l XXXXXO

417 Pulsrahmen- a)O X X X X X 3 Rückstellung b)IXXXXXO

420 Codewortzahl a)0XXXXX4 speichern b)IXXXXXO

411 Eingangscode- a)0XXXXX5 wort speichern t)l X X X X X 0

414 Datenbit a)0 1 0 X X X 5

eingeben b) 0X100X6

C)O X 1 1 X 1 2 d)0 X 1 X 1 1 2 e)0 X 1 1 X O 7 f)0 X 1 X 1 0 7 g) IXXXXXO

421 Codewortzahl uma)0 X X X X X 4 1 verringern b)IXXXXXO

418 Zeitschlitzzahl a)0 X X X X X 3 um 1 verringern b)l X X X X X 0

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2730>43

Zu Beginn einer Sendung muß der Demultiplexer

in einen Zustand gebracht werden, der dem Anfang eines Pulsrahmens der zu empfangenden Nachricht entspricht. Dies geschieht, wenn der Startsignaldetektor 368 die Synchronisierungsfolgesendung wahrnimmt, welche über die Übertragungsstrecke vom sendenden Multiplexer empfangen wird. Wenn eine solche Folge vom Einleitungs- oder Startsignaldetektor wahrgenommen wird, erzeugt dieser ein Startsignal auf einem Kanal 412. Wie aus der Zustandstabelle ersichtlich ist, nimmt die Zerlegungssteuereinheit 398 nach Empfang des Startsignales beim nächsten Taktzyklus den Zustand 0 an, gleichgültig in welchem Zustand sie sich vorher befunden hatte. Der Multiplexer kann den Demultiplexer also dazu zwingen, einen geeigneten Zustand, nämlich den Zustand 0 anzunehmen. Die dann im Empfangsspeicher 366 vorhandenen Daten sind dann die Daten, die unmittelbar auf die Start- oder Einleitungsfolge vom Sender folgen und entsprechen dem Anfang eines Sendepulsrahmens.

Wenn die Zerlegungssteuereinheit 398 in den Zustand Null übergeht, liefert sie auf -inen Kanal 413 ein Eingangsbitzahl-Löschsignal (EBL-Signal), das den Bitzähler 360 löscht. Wenn auf dem Kanal 412 kein Startsignal liegt und auf einem Kanal 415 ein"Speicherdaten-Verfügbar"-Signal (SV-Signal) liegt, tritt beim nächsten Taktzyklus ein übergang in den Zustand 1 ein.

Beim Übergang in den Zustand 1 wird auf einem

Kanal 414 ein "Datenbit-Eingangs"-Signal (DE-Signal) erzeugt, das ein Bit vom Empfangsspeicher 366 in das Empfangs-Schieberegister 362 schiebt und den Empfangs-Bit-2ähler 360 um eine Einheit zurückschaltet. Wenn beim nächsten Taktzyklus das SV-Signal auf dem Kanal 415 vorhanden ist und auf einem Kanal 416 kein EBO-Signal liegt, das anzeigt, daß der Eingangsbitzählwert gleich Null ist. schaltet die Zerlegungssteuereinheit wieder in den Zustand 1. Dies entspricht dem Zustand la. Wenn

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das EBO-Signal auf dem Kanal 416 iestgestellt wird, tritt beim nächsten Taktzyklus ein Obergang in den Zustand 2 ein. Dies entspricht dem Zustand Ib in der Zustandstabelle und zeigt an, daß das Schieberegister 362 voll ist, d.h. daß in es 16 Bits vom Empfangsspeicher 366 eingeschoben worden sind.

Der Obergang in den Zustand 2 bewirkt, daß auf

einem Kanal 417 ein "Zeitschlitzzähler-Einstellen"-Signal (ZZE- Signal) auftritt. Dieses Signal bewirkt, daß im Zeitschlitzzäh ler 372 die für einen Pulsrahmen festgesetzte Zeitschlitzzahl eingegeben wird und der erste Zeitschlitz des Pulsrahmens ge wählt wird. Der Anschlußspeicherwahlkanal entsprechend dem er sten Zeitschlitz des Pulsrahmens wird durch den Anschlußspeicherwähler 376 bestimmt. Dieses Signal geht zu dem Anschlußteil, der durch das Protokoll oder Programm für den Empfang des ersten Zeitschlitzes bestimmt ist und wird einem UND-Glied, z.B. 388, zugeführt, das dem angewählten Endstellenwartespeicher, z.B. 318, zugeordnet ist und dadurch für den Empfang von Signalen vom Sammelkanal 430 vorbereitet wird. Beim nächsten Taktzyklus schaltet die Zerlegungssteuereinheit 398 in den Zustand 3.

Beim Obergang in den Zustand 3 wird ein "Codewort-Speichern¹¹ -Signal auf einem Kanal 420 erzeugt. Dieser Kanal bewirkt, daß im Codewortzähler 382 die maximale Codewortzahl für den gerade indizierten Zeitschlitz aus der Codewortzahl tabelleneinhe it 380 gespeichert wird. Beim nächsten Takt schaltet die Zerlegungssteuereinheit in den Zustand 4. Das Umschalten in den Zustand 4 hat zur Folge, daß auf einem Kanal 411 ein "Eingangscodewort-Speichern"-Signal erzeugt wird. Der Decodierer 354 erzeugt ein 14-Bit-Ausgangssignal entsprechend dem 16-Bit-Eingangssignal vom Schieberegister 362 - ein Bit für den Kanal 400, das anzeigt, ob das Eingangscodewort das Endezeichen ist oder nicht, 4 Bits für den Bitzähler 360, die die Länge des Codeworts angeben-und 9 Bits über die Sammelleitung 350 für den angewählten Endstellenwartespeicher.Die entspre-

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.32- 2730^!H3

chenden Ausgangsdaten vom Decodierer werden erstens als Datenwort der gemeinsamen Datensammelleitung, zweitens als Längenausgangssignal dem Empfangs-Bitzähler, und drittens ein für eine Verriegelungsschaltung bestimmtes Bit, das anzeigt, ob das Datenwort das Ende-Zeichen ist oder nicht, erzeugt. Das "Eingangscodewort-Speichern"-Signal (CS-Signal) bewirkt daher, daß eine die Codewortlänge angebende Zahl im Bitzähler 360 gespeichert wird, daß das Endzeichen darstellende Bit der Verriegelungsschaltung 386 zugeführt wird und, wenn dieses Bit eine Null ist, die Daten von dem gemeinsamen Datenkanal dem angewählten Datenwartespeicher zugeführt werden, indem diesem ein Speichern-Signal über den Kanal 432 zugeführt werden. Es sei bemerkt, daß das Sperr- oder Verknüpfungsglied 3 96 die Aufgabe hat, eine Speicherung im Anschlußwartespeicher zu verhindern, wenn ein Ende-Codezeichen am Decodierer 354 anliegt. Beim nächsten Taktzyklus schaltet die Zerlegungssteuereinheit 398 in den Zustand 5.

Beim übergang in den Zustand 5 tritt ein DE-Signal auf dem Kanal 414 auf. Dieses Signal verschiebt wieder ein Bit vom Empfangsspeicher 366 in das Schieberegister 362 und stellt den Bitzähler 360 um einen Zählschritt zurück. Ohne Berücksichtigung des Einleitungs- oder Startzustandes kann, wie angegeben, vom Zustand 5 ein Übergang in einn von vier Zuständen erfolgen. Die Bedingungen für diese übergänge werden in der Reihenfolge beschrieben, in der sie in Fig. 6 erscheinen. Wenn auf dem Kanal 416 kein EBO-Signal (Eingangsbitzählwert = Null) liegt und auf dem Kanal 415 ein "Speicherdaten-Verfügbar"-Signal (SDV-Signal) liegt, tritt beim nächsten Taktzyklus ein übergang in den Zustand 5 ein. Dies hat wieder, wie beschrieben, die Erzeugung des DE-Signals zur Folge. Wenn auf dem Kanal 416 ein EBO-Signal festgestellt wird, kein Ende-Zeichen auf dem Kanal 410 liegt und auf dem Kanal 422 kein "Codewortzahl-gleich-Null". Signal (CWO-Signal)festgestellt wird, tritt beim nächsten Taktzyklus ein übergang in den Zustand 6 ein. Dies entspricht der

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Bedingung 5b. Ein Obergang in den Zustand 2 tritt ein, wenn auf dem Kanal 416 das ZWO-Signal festgestellt wird, auf dem Kanal 419 ein SZO-Signal (Zeitschlitzzählwert = Null) festge stellt wird und entweder auf dem Kanal 410 das Ende-Zeichen oder auf dem Kanal 422 das ZWO-Signal festgestellt werden. Dies entspricht den Bedingungen 5c bzw. 5d. Ein übergang in den Zustand 7 tritt ein, wenn auf dem Kanal 416 das EBO-Signal festgestellt wird, auf dem Kanal 419 kein SZO-Signal liegt und entweder das Ende-Zeichen oder -Codewort auf dem Kanal 410 oder das ZWO-Signal auf dem Kanal 422 festgestellt werden. Dies entspricht den Bedingungen 5e bzw. 5f.

Bei einem Obergang in den Zustand 6 wird auf

dem Kanal 421 ein CRZ-Signal erzeugt, das den Codewortzähler 382 um einen Schritt zurückschaltet. Beim nächsten Taktzyklus tritt ein Obergang in den Zustand 4 ein.

Beim Obergang in den Zustand 7 wird ein Zeitschlitzzahl-Erhöhen-Signal (ZZH-Signal) auf dem Kanal 418 er zeugt. Der Zextschlitzadressenzähler wird um einen Schritt weitergeschaltet, so daß ein neuer Anschlußwartespeicher und eine neue maximale Codewortzahl von der Codewortzahltabelleneinheit 380 gewählt werden. Beim nächsten Taktzyklus tritt ein Obergang in den Zustand 3 ein.

Im folgenden sollen nun die Operationen erläutert werden, die durch das Anschlussteuerschaltwerk 310 (und die entsprechenden Schaltwerke für die anderen Endstellenanschlüsse) gesteuert werden; das Zustandsdiagramm für das Schaltwerk 310 ist in Fig. 7 dargestellt und es hat die folgende Zus tands tabe1Ie:

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Zustand Signal bei Zu- Für Zustandsände- Nächster Standsannahme rung erforderliches Zustand

Eingangssignal

0 - 1

1 Kanal 442 1 auf 440 und

0 auf 440 °

Wenn sich das Anschlußstellenschaltwerk im Zustand 0 befindet, schaltet es in den Zustand 1, wenn auf der Leitung 440 ein "Bereit-Für-Daten"-Signal von der Anschlußsteueranordnung bzw. vom Anschlußumsetzer vorhanden ist und auf der Leitung 444 kein "Anschlußwartespeicher-Leer"-Signal festgestellt wird. Beim Übergang in den Zustand 1 tritt ein "Daten-Übertragen" -Signal auf dem Kanal 442 auf, das bewirkt, daß Daten vom Endstellenwartespeicher in den Anschlußumsetzer (z.B. 302) übertragen werden. Der Anschlußumsetzer schaltet das "Bereit-Für-Daten"-Signal solange ab, bis er wieder für neue Daten bereit ist. Das Schaltwerk für die Anschlußstellenübertragung schaltet dann beim nächsten Taktzyklus wieder in den Zustand 0.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 läßt sich

die Arbeitsweise der Anlage zusammenfassend wie folgt beschreiben: Der Multiplexer durchläuft eine Folge von Zuständen, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind, während der Demultiplexer eine ähnliche Folge, die in Fig. 6 dargestellt ist, durchläuft^ Jede Folge hat Verzweigungspunkte. Der Multiplexer und der Demultiplexer müssen an jedem Verzweigungspunkt die gleichen Entscheidungen treffen. Die meisten dieser Entscheidungen sind jedoch durch entsprechende Schaltwerke ("Protokoll-definierende Vorrichtungen") im Multiplexer und Demultiplexer koordiniert, so daß hierfür keine Signale über die Übertragungsstrecke übertragen zu werden brauchen. Lediglich die minimalen Daten, die die Zuordnung der Übertragungszeit zu den verschiedenen in Betrieb befindlichen Endstellen entsprechend dem Bedarf (in Form der Ende-Signal-Übertragungen) werden über die Anschlußstrecke

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■■-"■τ

-35-

übertragen.

Die obigen Ausführungsformen arbeiten gemäß

einem Protokoll, bei welchem jedem Zeitschlitz eine maximale Anzahl von Cordewörtern zugeordnet ist und auf einen neuen Zeitschlitz übergegangen wird, entweder wenn a) die Anzahl der in einem Zeitschlitz gesendeten Codewörter gleich der maximalen Anzahl ist, oder wenn b) der dem betreffenden Zeitschlitz zugeordnete Anschlußwartespeicher leer ist. Im letzteren Falle wird lediglich ein Ende-Codewort gesendet, um das Ende des Zeitschlitzes zu bezeichnen...

In manchen Situationen ist es vorteilhafter,

nach einem Protokoll zu arbeiten, bei welchem mit jedem Zeitschlitz solange fortgefahren wird, bis der zugehörigen Anschlußstellenspeicher entleert wird und bei dem immer ein Ende-Zeichen als letztes Codewort, das das Ende des betreffenden Zeitschlitzes anzeigt, gesendet wird. Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann für ein Arbeiten nach dem letztgenannten Protokoll dadurch umgewandelt werden, daß man sowohl einen Schalter 470 im Kanal 278 als auch einen Schalter 472 im Kanal 422 öffnet. Es ist ersichtlich, daß dann die Bedingungen 5d und 5f der Zustandstabellen der Einheiten 210 und 398 niemals eintreten. Wenn ausschließlich nach dem letzterwähnten Protokoll gearbeitet werden soll, können die Codewortzähler 216 und 382 sowie die Codewortzahltabelleneinheiten 220 und 380 entfallen.

Selbstverständlich gibt es viele Alternativen

zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel. Z.B. kann die Reihenfolge, Anzahl und Anordnung der verschiedenen Elemente verschieden sein. Beispielsweise kann man zwischen den Anschlußwartespeichern und der gemeinsamen Datensammelleitung jeweils eigene Codierer und Decodierer vorsehen. Jeder Datenstrom kann dann eine eigene, gegebenenfalls unterschiedliche Codemenge

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haben. Die Codierer und Decodierer können auch zwischen den Anschlußwartespeichern und den Anschlußsteueranordnungen oder Anschlußumsetzern der verschiedenen Anschlßsektionen angeordnet werden. Die Anschlußwartespeicher würden dann die Daten in codierter Form enthalten.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann durch zusätzliche Schaltungselemente verallgemeinert oder vielseitiger gemacht werden. Z.B. kann zwischen dem Zeitschlitzzähler und den Anschlußspeicherwählerelementen eine Tabelleneinheit für die Zeitschlitzzähleradressenwerte eingefügt werden. Man kann dann die Anschlüsse in einer willkürlichen Weise innerhalb eines Pulsrahmens bedienen. Die verschiedenen Elemente lassen sich selbstverständlich in verschiedener Weise realisieren. Z. B. kann man als Codierer und Decodierer anstelle von Festwertspeichern programmierte Schaltwerke verwenden, um unter gewissen Umständen die physikalischen Abmessungen der Codetabellen zu verringern, oder Vollspeicher, in denen gespeichert bzw. aus denen gelesen werden kann, so daß dynamische Änderungen an den Tabellen möglich sind.

Die Erfindung kann auch in einem funktionell

äquivalenten Rechnersystem realisiert werden, bei dem der Rechnerspeicher für die protokolldefinierenden Tabellen und Wartespeicher, Eingangs/Ausgangs-Steueranordnungen, die mit dem Rechner verbunden sind, für die Anschlußsteueranordnungen und Schieberegister verwendet werden und die Funktionen der verschiedenen Steuereinheiten durch eine geeignete Programmierung des Rechners erfüllt werden.

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Claims

1./ Multiplex-Datenübertragungsanlage, bei welcher Daten von mehreren Einzel-Datenströmen einem Multiplexer zugeführt und zu einem einzigen kombinierten Datenstrom vereinigt werden, welcher Zeitschlitze, die jeweils Daten von einem Einzel-Datenstrom enthalten, aufweist, über eine Übertragungsstrecke übertragen und einem Demultiplexer zur Zerlegung und Gewinnung der ursprünglichen, getrennten Einzel-Datenströme zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Multiplexer (Fig. 2) mehrere "Ansteh"- oder Wartespeicher (18O, 182, 184, 186), welche jeweils einem der Einzel-Datenströme zugeordnet sind und Daten von diesem empfangen und speichern; ferner eine Protokolldefinitionseinrichtung (2OO, 218), welche eine Bedienungsfolge für die Wartespeicher, in der jeder Wartespeicher mindestens einmal vorkommt und eine Codewortmenge definiert, deren Elemente-Bitfolgen ungleichmäßiger Länge sind, die eindeutig separabel ist

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ORIGINAL INSPECTED

273,^43

und ein Ende-Codewort enthalt, das dazu dient, das Ende eines Zeitschlitzes zu bezeichnen, und eine Pulsrahmenschaltung (204, 208, 210) enthält, die mit der Protokolldefinitionseinrichtung in Verkehr steht und so ausgebildet und igeschaltet ist, daß sie einen Bitstrom in der Folge von Zeitschlitzen entsprechend der festgelegten Bedienungsfolge aussendet, wobei die Daten in jedem einzelnen Zeitschlitz vom zugeordneten Wartespeicher stammen und die Form von Codewörtern aus der Codewortmenge haben, wobei ferner die Pulsrahmenschaltung Ende-Codewörter zur Bezeichnung der Enden mindestens mancher Zeitschlitze aussendet und der Bitstrom für eine übertragung über eine Übertragungsstrecke zu einem Demultiplexer geeignet ist, der den zusammengesetzten Bitstrom, der von der Ubertragungsstrecke empfangen wird, decodiert und die ursprünglichen Einzel-Datenströme in getrennter Form abgibt.

2. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten in mindestens einem der Einzel-Datenstrüme sowohl Datenzeichen als auch Endstellensteuersignalinformation umfassen, und daß zum Codieren der Zeichen sowie der Steuersignalinformation die gleiche Codewortmenge, also ein und dasselbe Cod", verwendet wird.

3. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Codewortmenge so gewählt ist, daß sie der Statistik der Datenhäufigkeit Rechnung trägt, wobei häufiger vorkommenden Daten kürzere Codewörter zugeordnet sind und dadurch die erforderliche Übertragungskapazität verringert wird.

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4. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsrahmenschaltung in jedem der aufeinanderfolgenden Zeitschlitze alle bis dahin in dem zugehörigen Wartespeicher gespeicherten Daten zuzüglich eines Ende-Codewortes als letztes Codewort jedes Zeitschlitzes übertragt.

5.Datenübertragungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Protokolldefinitionseinrichtung außerdem für jedes Glied der Bedienungsfolcie eine maximale Codewortzahl festsetzt und daß die Pulsrahmenschaltung in die aufeinanderfolgenden Zeitschlitze alle bis dahin im zugehörigen Wartespeicher gespeicherten Daten mit einem anschließenden Ende-Codewort aufnimmt, wenn die Anzahl dieser Codewörter kleiner ist als die zugehörige maximale Codewortzahl, und sonst eine der maximalen Codewortzahl gleiche Anzahl von Codewörtern.

6. Datenübertragungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chn e t, daß das Ende-Codewort mindestens 2 Bit lang ist.

7. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Codewortzahl für mindestens ein Glied der Bedienungsfolge größer als 1 ist.

8.Datenübertragungsanlage, bei welcher Daten

von mehreren Einzel-Datenströmen einem Multiplexer zugeführt und durch diesen zu einem einzigen, zusammengesetzten Datenstrom vereinigt werden, welcher Zeitschlitze, die jeweils Daten von einem Dateneinzelstrom enthalten, umfaßt, über eine Obertragungsstrecke übertragen und am entfernten Ende der Übertragungsstrecke einem Demultiplexer zugeführt wird, der die

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ursprünglichen Einzel-Datenströme in getrennter Form wiederherstellt, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Wartespeichern (180, 182, 184, 186) im Multiplexer (Fig. 2, die jeweils einem der Einzel-Datenströme zugeordnet und so ausgebildet und geschaltet sind, daß sie Daten vom zugehörigen Einzel-Datenstrom empfangen und speichern;

eine erste Protokolldefinitionseinrichtung (200, 210, 218) im Multiplexer (Fig. 2) und eine zweite Protokolldefinitionsanordnung (354, 376, 398) im Demultiplexer (Fig. 3), die jeweils eine Bedionungsfolge für die Wartespeieher, in welcher jeder Wartespeicher mindestens einmal vorkommt, und eine Codewortmenge festlegen, deren Elemente Bitfolgen ungleichmäßiger Länae sind, wobei die Codewortmenge eindeutig separabel ist und ein zum Bezeichnen des Endes eines Zeitschlitzes dienendes Ende-Codewort enthält; ferner durch eine Pulsrahmenschaltung im Multiplexer, die mit der Protokolldefinitionseinrichtung des Multiplexers in Verbindung steht und so ausgebildet und geschaltet ist, daß sie einen Bitstrom zum Senden über die Übertragungsstrecke (50 ) in einer Folge von Zeitschlitzen, die der festgelegten Bedienungsfolge entspricht, abgibt, wobei die Daten in den verschiedenen Zeitschlitzen von den zugehörigen Wartespeichern gewonnen sind und die Form von Codewörtern aus der Codewortmenge haben, wobei die Pulsrahmenschaltung Ende-Codewörter zur Bezeichnung der Enden mindestens einiger Zeitschlitze tbgibt, und durch eine Zerlegungsschaltung (376, 388, 390, 392, 394) im Demultiplexer (Fig. 3) die mit der zweiten Protokolldefinitionseinrichtung in Verbindung steht und so ausgebildet und geschaltet ist, daß der zusammengesetzte Bitstrom, der von der Übertragungsstrecke (50) empfangen wird, zerlegt und decodiert wird und die ursprünglichen Einzel-Datenströme in getrennter Form abgegeben werden.

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9. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Codewortmenge ein Präfix-Code variabler Länge ist, bei welchem kein Element ein Präfix irgend eines anderen Elements der Menge ist.

10. Datenübertragungsanlage, bei welcher Daten mehrerer Einzel-Datenströme einem Multiplexer zugeführt und zur einem einzigen zusammengesetzten Datenstrom verarbeitet werden, welcher Zeitschlitze enthält, die jeweils Daten von einem der Einzel-Datenströme enthalten, bei welcher ferner die Daten in dem zusammengesetzten Datenstrom über eine Datenübertragungsstrecke übertrag η und am anderen Ende der Übertragungsstrecke einem Demultiplexer zur Zerlegung zugeführt werden, welcher die ursprünglichen Einzel-Datenströme in getrennter Form wiederherstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Demoltiple*· *- eine Protokolldefinitionseinrichtung, welche eine Bedienungsfolge für die Einzelströme, in der jeder Einzelstrom mindestens einmal vorkommt, und eine Codewortmenge definiert, welche als Elemente Bitfolgen unterschiedlicher Länge hat, eindeutig separabel ist und ein Ende-Codewort zur Bezeichnung des Endes eines Zeitschlitzes enthält, und eine Zerlegungsschaltung enthält, welche mit der Protokolldefinitionseinrichtung in Verbindung steht und so ausgebildet und geschaltet ist, daß ein von der Übertragungsstrecke empfangener zusammengesetzter Bitstrom entsprechend der festgesetzten Bedienungsfolge in eine Folge von Zeitschlitzen zerlegt und decodiett wird, derart, daß die Daten in den verschiedenen Zeitschlitzen von den zugehörigen Einzel-Datenströmen stammen und die Form von Codewörtern aus der Codewortmenge enthalten und wobei der Strom Ende-Codewörter enthält, die die Enden mindestens mancher Zeitschlitze bezeichnet«

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11. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Daten in mindestens einem Einzelstrom sowohl Datenzeichen als auch Endstellensteuerdaten enthalten, und daß die Zeichen und die Steuerdaten mit einer einzigen Codewortmenge codiert sind.

12. Datenübertragungsanlage nach Anspruch Io

oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Codewortmenge so gewählt ist, daß sie der Statistik der Datenhäufigkeit Rechnung trägt, wobei häufigeren Daten kürzere Codewörter zugeordnet sind, so daß weniger Übertragungskapazität benötigt wird.

13. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zeitschlitz des zusammengesetzten Datenstroms mit einem Ende-Codewort endet.

14. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Protokolldefinitionseinricht mg außerdem für jedes Glied der Bedienung^folge eine maximale Codewortzahl festsetzt und daß die Zeitschlitze in dem zusammengesetzten Datenstrom nur dann mit einem Ende-Codewort enden, wenn sie weniger Codewörter als die festgesetzte Maximalzahl enthalten.

15. Datenübertragungsanlage nach Anspruch 14,

dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Codewortzahl für mindestens ein Glied der Bedienungsfolge größer als 1 ist.

16. Datenübertragungsantge nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ende-Codewort eine Länge von mindestens 2 Bit hat.

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