DE2854843C2 - Einrichtung zum Übertragen von Sprachsignalen - Google Patents

Description

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an die Übertragungskanäle (11) Empfangerschaltungen (32, 34) angeschlossen sind, und daß eine weitere Steuerung (36) vorgesehen ist, die die von den Empfängerschaltungen (32, 34) abgegebenen Signale in ursprüngliche Sprachsignale umsetzt und diese auf Ausgangskanäle (38) gibt, deren Anzahl der Anzahl der Eingangskanäle (10) entspricht.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, wobei die Sprachsignale in Analogfarm über die Ubertragungskanäle (11) übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängerschaltungen Analog/Digital-Umsetzer (32), aufweisen, und daß den Ausgangskanälen (38) Digital/Anaiog-Umsetzer (40) vorgeschaltet sind.

11. Einrich ung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfängerschaltungen Pufferschaltungen (34) aufweisen, die die ankommenden Sprachsignale um eine bestimmte Zeit verzögern, innerhalb welcher eine Zuordnung zu einem Ausgangskanal (38) erfolgt.

12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschaltung ein Paar von Zeitschaltern (18, 19) aufweist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Übertragen von Sprachsignalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wegen der extrem hohen Kosten bestimmter Telefon-Übertragungsleitungen, z. B. Satelliten-Übertragungsleitungen und unterseeischen Übertragungsleitungen, hat man bisher mit verschiedensten Mitteln versucht, die Wirksamkeit und Leistungsfähigkeit von vorhandenen Übertragungsleitungen so groß wie möglich zu machen. Ein derartiges System ist als zeitabhängiges Sprachinterpoliersystem oder TASI-System bekannt. Bei einem typischen TASI-System werden Gespräche oder Verbindungen von N Eingangsleitungen oder -kanälen über beispielsweise Λ72 Übertragungskanäle an einen entfernten Ort übertragen. An diesem Ort werden die NIl Übertragungsleitungen wiederum an N Ausgangsleitungen oder -kanäle angeschlossen. TASI-Systeme beruhen auf der Annahme und Voraussetzung, die sich als statistische Tatsache verifizieren läßt, daß zu einer gegebenen Zeit nicht alle Kanäle in Benutzung sein werden. In der Tat gilt als generelle Regel, daß die Leitungen oder Kanäle in weniger als der Hälfte der Zeit aktiv in Betrieb sind. Dementsprechend lassen sich TASl-Systeme als Schalt- oder Wählersyslcme definieren, die Sender und Empfänger nur dann miteinander verbinden, wenn der Sender aktiv ist, vorausgesetzt, daß eine Übertragungseinrichtung oder Übertragungsleitung zu dieser Zeit zur Verfugung steht. Ein Problem, das bei den bekannten TASI-Systcmcn

auftritt, ist die Schwierigkeit des sogenannten Ausfrierens. Das Ausfrieren ist ein Problem des Ausfalles oder Verlustes der Sprache oder anderer Signale, der immer dann eintreten kann, wenn die Anzahl von Menschen, die in einer Richtung spricht oder zu sprechen beginnt, die Anzahl von zur Verfügung stehenden Übertragungsleitungen überschreitet. Je größer die Anzahl von Übertragungsleitungen ist, um so unwahrscheinlicher ist die Chance, daß öinem speziellen Anrufer keine Übertragungsleitung zugeordnet wird, wenn er eine benötigt Ein Versuch, zwei unabhängige Gespräche auf einem einzigen Kanal zu interpolieren, wurde somit dazu führen, daß ein großer prozentualer Anteil des Gespräches verlorengeht, da die statistische Wahrscheinlichkeit, daß beide Teilnehmer gleichzeitig sprechen, sehr hoch wäre. Bei einer großen Gruppe oder Anzahl von Übertragungseinrichtungen, die eine noch größere Gruppe von Kanälen bilden, ist jedoch die Schwankung bei der Nachfrage für Übertragungseinrichtungen oder -leitungen viel kleiner als ein Anteil der gesamten Kapazität, und somit wird das Ausfrieren vermindert. Bekannte TASI-Systeme können beispielsweise 37 oder mehr Übertragungseinrichtungen verwenden, um die statistische Wahrscheinlichkeit des Ausfrierens zu verringern.

Es ist wünschenswert, die Prinzipien von zeitabhängigen Sprachinterpolierverfahren auf Systeme anzuwenden, bei denen eine kleinere Anzahl von Übertragungseinrichtungen zur Verfugung steht. Beispiels%veise kann es wünschenswert sein, das TASI-Prinzip auf private Übertragungsleitungssysteme zu übertragen, die lediglich vier Übertragungseinrichtungen aufweisen.

In der US-PS 4012 595 ist bereits ein Versuch angegeben, die Anzahl von Übertragungseinrichtungen zu reduzieren, die in einem digitalen Übertragungssystem erforderlich sind. Das in der US-PS 4012595 beschriebene System weist einen Codierer, um die originalen Sprachsignale in digitale Form umzuwandeln, sowie einen digitalen Sprachspeicher auf, um diese Sprachsignale zeitweilig in der Reihenfolge ihres Auftretens zu speichern. Die Sprache wird dann aus dem Sprachspeicher abgerufen und in digitaler Form übertragen. Die Speicherung der Sprache ist sehr kurzfristig und abhängig von dem Schalt- oder Vermittlungsverfahren, das dazu verwendet wird, die Sprachblöcke in Übertragungszeiten im System einzusetzen.

Ein Problem, das bei dem in der US-PS 4012595 beschriebenen System auftritt, besteht darin, daß die Übertragung von Sprachsignalen in digitaler Form eine relativ große Bandbreite erfordert und somit die Leistungsfähigkeit des Systems verringert. Während das dort beschriebene System bei der Verwendung von nur 15 Übertragungskanälen wirksam sein soll, ist es wünschenswert, ein System zur Verwendung bei privaten Telefonleitungssystemen zu besitzen, das beispielsweise nur vier Übertragungseinrichtungen besitzt.

In der DE-AS 1512 833 ist ein Nachrichten-Interpolationssystem beschrieben, bei dem von einer relativ großen Anzahl von Anschlußleitungen Gespräche auf eine relativ kleine Anzahl von Übertragungskanälen geschaltet wird. Bei diesem System wird die statistische Tatsache ausgenutzt, daß ein Ferngespräch den Übertragungskanal in einer Richtung durchschnittlich in weniger als der Hälfte der Zeit benutzt. In den nichtbenutzten Zeiten, z. B. Sprechpausen, steht also der Kanal für die Übertragung anderer Gespräche zur Verfügung. Bei einem solc'li >n System wird nun eine Überwachungsschaltung verwendet, mit der ständig das dynamische Verhältnis der Anzahl von Anschlußleitungen, die nicht mit einem Übertragungskanal verbunden sind, die aber Nachrichtensignale aufweisen, zu der Gesamtzahl von Übertragungskanälen mit Nachrichtensignalen ermittelt. Abhängig von diesem dynamischen Verhältnis wird die Anzahl von Anschlußleitungen mit Zugriff zu den Übertragungskanälen variiert. Nun ist aber das dynamische Verhältnis stets nur ein Näherungswert, so daß die Möglichkeit bleibt, daß zu wenig Anschlußleitungen Zugriff auf einen Übertragungskanal haben, also Übertragungskapazität nicht genutzt wird, oder aber, daß zu viele Anschlußleitungen Zugriff auf einen Übertragungskanal haben, mit der Folge, daß Nachrichten verloren gehen.

Eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE-AS 19 47 688 bekannt. Die Besonderheit dieser Einrichtung gegenüber den oben erläuterten Einrichtungen besteht darin, daß mittels einer Steuerung die empfangenen Sprachsignale in einem Pufferspeicher zwischenr/ speichert werden. Nun ist bei der Zwischenspeicherung von Sprachsignalen zu beachten, daß bei einer unbedingten Zwischenspeicherung, also auch dann, wenn an sich ein freier Übertragungskanal zur Verfügung steht, ein sehr großer Speicherbedarf gegeben ist.

Bej der Einrichtung nach der DE-AS 19 47 688 erfolgt die Übertragung der Sprachsignale stets digital. Aufgrund der digitalen Datenübertragung können jedoch insbesondere bei älteren Übertragungskanälen Probleme bezüglich der Bandbreite bestehen. Analogsignale im Sprachfrequenzbereich kommen mit einer geringeren Bandbreite aus als digitale Sprachsignale. Das bekannte System ist also nur bei ganz bestimmten Nachrichtenübeitragungssystemen einsetzbar.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art derart weiterzubilden, das nicht nur eine schnellstmögliche Verbindung zwischen einem Eingangskanal und einem freien Übertragungskanal geschaffen wird, sondern darüber hinaus die Vorteile der wirtschaftlich günstigen, relativ kleinen Bandbreite von Analog-Sprachsignaleri ausgenutzt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Ein Vorteil gegenüber der Einrichtung nach der DE-AS 19 47 688 besteht darin, daß unnötige Zwischenspeicherungen und damit einhergehende Zeitverluste vermieden werden. Andererseits wird durch das Abtasten der Eingangssignale eine wirtschaftliche Zwischenspeicherung und Umschaltung zwischen den verschiedenen Eingangs- und Übertragungskanälen ermöglicht, ohne daß die Vorteile einer wirtschaftlichen Bandbreitenausnutzung, wie sie bei analogen Systemen gegeben ist, verloren gehen.

Das oben erwähnte Ausfrieren bzw. Njchrichtenverluste lassen sich mit der Erfindungsgemäßen Einrichtung trotz einer relativ geringen Anzahl von Übertragungskanälen auf einem minimalen Wert halten. Die abgetasteten Eingangssignal werden für variable Zeiten gespeichert, bis ein Übertragungskanal zur Verfugung steht. Dann erfolgt die Rekonstruktion des analogen Sprachsignals aus den dieitalen gespeicherten Werten.

Wenn ein Übertragungskanal zur Verfügung steht, wird der Pufferspeicher umgangen, und es erfolgt eine direkte Verbindung zu dem Übertragungskanal. Hierdurch wird eine Echtzeitübertragung ermöglicht.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der

Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anschlußstation des gesamten erfindungsgemäßen Systems;

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Übertragungsteils der Anschlußstation des Telefon-Datenübertragungssystems nach Fig. 1;

F i g. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der festen und veränderlichen Puffer nach Fig. 1;

F i g. 4 A und 4 B graphische Darstellungen zur Erläuterung der Zeitfolge, die bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems verwendet wird;

F i g. 5 A und 5 B Flußdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der Steuereinrichtung nach Fig. 2; und in

Fig. 6 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Empfängerteiies des erfiMuungsgcrriäöen Telefon-Daten Übertragungssystems.

Fig. I zeigt ein Blockschaltbild des einen Endes des gesamten Systems, das Gegenstand der Erfindung ist. Ein Teilnehmergerät 1, bei dem es sich um eine Teilnehmerzentrale oder eine Sendervorrichtung handeln kann, wird von einem Privatleitungs-Datenübertragungssystem bedient, das Vierdraht-Übertragungseinrichtungen 11 aufweist. Das Teilnehmergerät ist über Eingangskanäle 10 an das System angeschlossen, von dem das erfindungsgemäße System einen Teil bildet. Die /V Eingangskanäle werden normalerweise von ungefähr N/2 Übertragungseinrichtungen versorgt. Üblicherweise werden bis zu 31 Eingangskanäle von bis zu 16 Übertragungseinrichtungen versorgt.

Schnittstellenleitungen 2 der Kanäle sind mit Analog-Digital-Wandlern und einer Zeitteiler-Schaltung ausgerüstet, um jeden der Eingangskanäle periodisch abzurufen oder abzufragen, um sie nacheinander zu betreuen. Ferner sind feste und variable Übertragungspuffer 3 vorgesehen. Bei dem neuartigen System sorgen die variablen Puffer für eine zeitweilige Speicherung der abgetasteten Signale, wenn keine Übertragungseinrichtung zur Verfügung steht. Ein Symbolgenerator 4 erzeugt ein Tonsymbol, das vor jedem über eine Übertragungseinrichtung übertragenen Sprachblock eingesetzt wird, um denjenigen Kanal anzuzeigen, der den Sprachblock geliefert hat, wenn der Sprachblock eine Übertragungseinrichtung verwendet, die nicht bereits dem Kanal zugeordnet ist. Der feste Übertragungspuffer 3 liefert ein Zeitintervall, in dem das Tonsymbol zu übertragen ist. ohne das Eingangssignal abzuschneiden.

Die Sprachblöcke werden über die Schnittstellenleitungen 5 an die Übertragungseinrichtungen 11 angeschlossen. Die Schnittstellenleitungen 5 besitzen einen Zeitteiler, eine digitale Schaltungsanordnung und bei einer Ausführungsform Digital-Analog-Wandler. Das Ausgangssignal dieser Digital-Analog-Wandler ist ein Analogsignal, und dieses Analogsignal wird über die Übertragungseinrichtungen an das entfernte Leitungsende übertragen.

Wenn Sprachblöcke oder Informationen von dem entfernten Ort empfangen werden, liefern die Empfängerpuffer 6 mit fester Länge ein Zeitintervall, in dem der Symboldetektor 7 das Tonsymbol decodiert, um zu bestimmen, welchem Kanal 10 die Information zuzuordnen ist. Die Zuordnung von Kanälen zu Übertragungseinrichtungen und die Zeit, während der eine Information oder ein Sprachblock in dem variablen Sprachpuffer gespeichert werden kann, unterliegt der Kontrolle durch die Steuerung 8, bei der es sich üblicherweise um einen Mikroprozessor handelt.

Essoll nunmehr auf Fig. 2 Bezug genommen werden, in der das Übertragungsteil des Datenübertragungssystems im einzelnen dargestellt ist.

Die Ausgangs- oder Originalsignale V_n werden an die Vielzahl von Eingangskanälen 1, 2 ... N des Teilnehmergeräts angelegt, um über eine geringere Anzahl von Übertragungseinrichtungen, beispielsweise N/2, an einen entfernten Ort übertragen zu werden, wo sie von einem Empfängerkreis der in Fig. 6 dargestellten Art empfangen werden. Die Übertragungseinrichtungen sind mit 11 bezeichnet. Die Anzahl N/2 von Übertragungskanälen kann beispielsweise einen Wert von 16 erreichen, jedoch besteht einer der Vorteile des erfindungsgemäßen Systems darin, daß die Anzahl von Übertragungskanälen N/2 viel kleiner als diese Anzahl sein, beispielsweise den Wert 4 haben kann, ohne daß das oben erläuterte Problem des übermäßigen Ausfricrens auftritt.

Um die auf N Eingangskanälen ankommenden Signale über ungefähr N/2 Übertragungseinrichtungen zu übertragen, ist jeder der Eingangskanäle 1,2 ... /Van die Schnittstellen 2 der Kanäle angeschlossen, welche eine Vielzahl von Abtasteinrichtungen aufweisen, beispielsweise Analog-Digital-Wandler 12, die sequentiell von eiiv'rn Multiplexer 13 freigegeben werden. Vorzugsweise handelt es sich bei den Analog-Digital-Wandlern 12 um Codier-Decodier-Einrichtungen (CODEC-Einrichtungen), die pulscodemodulierte Blöcke oder PCM-Blöcke liefern. Jede der Abtasteinrichtungen in Form der Analog-Digital-Wandler 12 erzeugt ein digitalcodiertes Signal V\, welches eine digitale Darstellung des ursprünglichen Analogsignals Vo ist. Die Eingangs-

ieitungen 1,2 JV liegen außerdem in der dargestellten

Weise jeweils an einem Sprachdetektor 14. Die Sprachdetektoren 14 sprechen auf das Vorhandensein eines Originalsignals Vo auf einem Eingangskanal an und sind in der Lage, bei einem derartigen Signal zwischen Sprache und den meisten regellosen Schwankungen oder Rauschen zu unterscheiden. Der Ausgang jedes Sprachdetektors 14 ist an eine Steuerung 8 angeschlossen, bei der es sich vorzugsweise um einen Mikroprozessor handelt. Die Steuerung 8 ordnet, in ähnlicher Weise wie bei anderen TASI-Systemen, eine der Übertragungseinrichtungen 11 einem speziellen Eingangskanal zu, wenn eine Übertragungseinrichtung 11 zur Verfugung steht. Dementsprechend wird ein Speicher 22A für Übertragungsmöglichkeiten abgerufen, um festzustellen, welche Übertragungseinrichtung, wenr iiberhaupt, zur Verfugung steht. Die Steuerung 8 kann ein handelsüblicher Mikroprozessor sein, beispielsweise ein Intel 8085A.

Jedes der abgetasteten Signale V\ wird an eine für eine feste Zeit ausgelegte Verzögerungseinrichtung 17 angelegt, beispielsweise einen festen Übertragungspuffer, dessen Funktion hier nicht näher erläutert zu werden braucht. Wenn die abgetasteten Signale K· aus der Verzögerungseinrichtung 17 austreten, wird jedes dieser abgetasteten Signale oder jeder Block an eine Schalteinrichtung 18 angelegt, die durch die Steuerung 2 ausgewählt wird. Die Steuerung 8 steuert ferner den Zustand einer zusätzlichen Schalteinrichtung 19. Das Paar von Schalteinrichtungen 18 und 19 ist jeweils über eine Umwegleitung 20 miteinander verbunden, in den) Augenblick, wo der Speicher HA für Übertragungsmöglichkeiten einen Zustand anzeigt, daß eine Übertragungseinrichtung 11 zur Verfugung steht, wenn er von

der Steuerung 8 abgerufen wird, so wird das abgetastete Signal V₁ durch die Wirkung der Schaltcinrichtungen 18 und 19 über die Umwegleitung 20 der betreuenden Übertragungseinrichtung zugeführt. Die Schalteinrichtungen 18 und 19 sowie die Umwegleitung 20 bilden somit eine Einrichtung, um den variablen Sprachpuffer 22 zu 'imgehen.

Dit Schalteinrichtungen 18 sind außerdem über Leitungen 24 mit dem Sprachpuffer 22 für variable Länge verbunden. Indem Augenblick, wo der Speicher HA für Übertragungsmöglichkeiten anzeigt, daß keine der Übertragungseinrichtungen 11 bei ihrem Abruf durch die Steuerung 8 zur Verfugung steht, betätigt die Steuerung 8 die Schalteinrichtung 18 und leitet das codierte oder abgetastete Sprachsignal V\ dem Sprachpuffer 22 zu, wo das codierte Signal zeitweilig gespeichert wird, bis ein Übertragungskanal verfügbar ist. Die codierten Sprachsignale V\ werden einschließlich kurzer Stillepcrioden in der Reihenfolge ihres Auftretens im Sprachpuflcr 22 gespeichert. Ferner werden sämtliche codierten Sprachsignale V\, die von einem bestimmten Eingangskanal stammen, innerhalb des Sprachpuffers 22 am gleichen Ort gespeichert. Wenn dann tatsächlich eine Übertragungseinrichtung 11 verfügbar wird, werden diese gespeicherten Signale durch Aktivierung der Schalleinrichtung 19 von der Steuerung 8 aus dem Speicher abgerufen.

Unabhängig davon, ob das abgetastete Signal V\ in dem Sprachspeicher gespeichert worden ist oder um den Speicher über die Umwegleitung 20 herumgeführt worden ist, werden die Signale V\ nach Durchlaufender Schalteinrichtung 19 über ein Schaltungselement 21 mit Haltefunktion (Latch) an die Schnittstellenschaltung 5 angelegt. Die Schnittstellenschaltung 5 ist mit einem Schaltkreis 26 versehen. Dieser Schaltkreis 26 schaltet die codierten Sprachsignale V\ der freien Übertragungseinrichtung 11 zu. Gemäß einem sehr wesentlichen Aspekt des vorliegenden Systems werden jedoch die Signale V_x zuerst von einer Vielzahl von Digital-Analog-Wandlern 28, von denen jeweils einer für jede Übertragungseinrichiung 11 vorgesehen ist, rekonstruiert. Die Ausgangssignale dieser Digital-Analog-Wandler 28 sind rekonstruierte Signale Vq', bei denen es sich um ein Bild des ursprünglichen Signals Vo handelt. Die rekonstruierten Signale K₀' werden dann in analoger Form an einen Empfängerkreis übertragen, und diese Analogübertragung ist insofern vorteilhaft, als Analogsignale eine wirtschaftliche Ausnutzung der Übertragungsbandbreitc ermöglichen.

Die Steuerung 8 ist mit einer Zeitmeßeinrichtung zu Registrieren des Zeitintervalles zwischen der Ankunft jedes aufeinanderfolgenden Signals V\ von eines speziellen Leitung der Eingangsleitungen beim Sprachpuffer 22 versehen. Die Steuerung ruft dann die abgespeicherten Signale in chronologischer Reihenfolge ihrer Ankunftszeit beim Sprachpuffer 22 ab. Später gespeicherte Signale werden um ein Intervall später abgerufen als früher gespeicherte Signale, wobei das Intervall gleich dem Zeitintervall zwischen ihren Ankunftszeiten ist Auf diese Weise werden die Signale aus dem Sprachpuffer 22 ohne beträchtliche Verzerrung oder Veränderung der Reihenfolge und Dauer der Sprachblöcke abgerufen.

Gemäß einem weiteren wesentlichen Aspekt des neuartigen Systems ist die oben angegebene Überbrükkungs- oder Umweganordnung, die aus den Schalteinrichtungen 18 und 19 sowie der Umwegleitung 20 besteht, insofern vorteilhaft, als nicht sämtliche ankommenden Signale im Sprachpuffer 22 gespeichert /u werden brauchen. Wenn die auf einer speziellen Eingangsleitung 1, 2 ... /V ankommenden codierten Sprachsignale V\ bei der Schalteinrichtung 18 ankommen und die Steuerung 8 feststellt, daß eine Übertragungseinrichtung 11 unmittelbar zur Verfugung steht, so kann dieses Signal möglicherweise den Sprachpuffer 22 umgehen. Bevor jedoch dieses Signal den Sprachpuffer 22 umgehen kann, muß die Steuerung 8 zuerst abtasten und feststellen, ob irgendwelche vorher eingegangenen Sprachsignale V\ im Sprachpuffer 22 vorhanden sind. Würde dieser Schritt nicht durchgeführt, so wäre es möglich, daß codierte Sprachsignale V₁ in einer unkorrekten Zeitfolge übertragen würden. Somit werden sämtliche ankommenden Signale von einer speziellen Eingangsleitung dem Sprachpuffer 22 zugeführt, wenn nicht sowohl eine Übertragungseinrichtung 11 zur Verfügung steht als auch keine vorhergespeicherten codierten Sprachsignale v\, die von dieser speziellen Leitung stammen, im Sprachpuffer 22 vorhanden sind.

Der Steuermodul oder die Steuerung 8 hält die Reihenfolge sämtlicher Sprachblöcke auf dem jeweiligen Eingangskanal ein, so daß keine sich überlappenden Sprachblöcke von einem Eingangskanal über zwei Übertragungseinrichtungen am Ausgang erzeugt werden. Ein Beispiel für ein derartiges Überlappen kann beispielsweise ein erster Sprachblock von der Eingangsleitung 1 im Sprachpuffer 22 gespeichert werden und auf eine freie Übertragungseinrichtung warten. Wenn ein zweiter Sprachblock auf diesem Eingangskanal auftritt, so können zwei Übertragungseinrichtungen frei sein und zur Verfugung stehen, so daß es denkbar ist, daß der zweite Sprachblock gleichzeitig mit dem ersten Sprachblock übertragen werden könnte. Dieses Problem von sich überlappenden Sprachblöcken wird beim vorliegenden System vermieden, da die Steuerung 8 so lange keine Übertragungseinrichtung für einen bestimmten Eingangskanal zur Verfugung stellt, bis sämtliche Sprachblöcke von diesem Kanal, die im Sprachpuffer 22 gespeichert worden sind, vollständig über eine Übertragungseinrichtung ausgesandt worden sind. Auf diese Weise wird der zweite Sprachblock stets sequentiell nach dem vorhergehenden Sprachblock auf derselben Eingangsleitung ausgesandt.

Bezugnehmend auf Fig. 3 soll eine spezielle Ausführungsform der festen Verzögerungseinrichtung 17 und des Sprachpuffers 22 variabler Länge im einzelnen beschrieben werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 werden die ankommenden abgetasteten Sprachsignale V₁ von einem speziellen Eingangskanal 1, 2 ... Nin seriellem Format an einen schnellen Puffer 15 angelegt. Diese abgetasteten Signale K, werden dann vom Puffer 15 abgerufen und in einem parallelen Format an einen Speicher mit direktem Zugriff oder einen RAM-Speicher 200 angelegt. Anstatt getrennt einen festen und einen variablen Puffer zu verwenden, besteht die beste Möglichkeit der Realisierung des neuartigen Systems darin, einen einzigen RAM-Speicher zu verwenden, der sowohl einen festen Puffer in einem festen Teil 170 als auch einen variablen Puffer in einem variablen Teil 220 in diesem Speicher besitzt. Es liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung, getrennte, feste und variable Verzögerungen bzw. Laufzeiten zu verwenden, wie es bei der Ausführungsform nach Fig. 2 im einzelnen angegeben worden ist. Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, die Eingangssignale abzutasten und analoge Blöcke in einem Analogspeicher zu speichern, wie z. B.

einer Verzögerungsleitung oder einer Ladungsverschiebeeinrichtung.

In dem Augenblick, wo eine der Übertragungseinrichtungen 11 zur Verfügung steht und keine vorher aufgetretenen, abgetasteten Signale V\ von einem speziellen Eingangskanal in dem variablen Teil 220 des RAM-Speichers 200 ibgespeichert sind, wird das von diesem speziellen Eingangskanal stammende und in dem festen Teil 170 des RAM-Speichers gespeicherte, abgetastete Signal V\ mit parallelen 8 Bits an ein Schaltungselement 21 mit Haltefunktion übertragen. Außerdem wird das zu allerletzt abgetastete Signal V\ vom Puffer 15 an das Teil 170 mit fester Verzögerung des RAM-Speichers 200 übertragen.

Wenn jedoch eine der Übertragungseinrichtungen 11 frei ist und vorher aufgetretene abgetastete Signale V\ in dem variablen Teil 220 des RAM-Speichers 200 gespeichert sind, so wird das älteste gespeicherte abgetastete Signal V\ vom variablen Teil 220 an das Schaltungselement 21 mit Haltefunktion übertragen. Außerdem wird das zuletzt abgetastete Signal V\, das von diesem Kanal in das feste Teil 170 des RAM-Speichers 200 eintreten soll, in das variable Teil 220 übertragen. Um eine Übertragung von dem festen Teil 170 in den variablen Teil 220 des RAM-Speichers 200 vorzunehmen, wird der Inhalt des festen Teiles 170 des RAM-Speichers 200 in einen schnellen Puffer 230 entleert, wo er readressiert und in das variable Teil 220 eingeschrieben wird. Außerdem wird das zu allerletzt erzeugte, abgetastete Signal V_x vom Puffer 15 an das feste Teil 170 des RAM-Speichers 200 übertragen.

In dem Augenblick, wo keine Übertragungseinrichtung frei ist, wird das im festen Teil 170 des RAM-Speichers 200 gespeicherte abgetastete Signal V\ über den Schnellspeicher oder den schnellen Puffer 230 an das variable Teil 220 übertragen. In dem unwahrscheinlichen Augenblick, wo keine Übertragungseinrichtung Π frei wird, bevor das variable Teil 220 vollständig gefüllt worden ist, wird der Speicher überschrieben werden, was dazu führt, daß Sprachblöcke verlorengehen.

Die zeitliche Abfolge der im Zusammenhang mit Fig. 3 angegebenen Arbeitsgänge und Schritte sollen nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 A und 4 B näher erläutert werden. Zur Erläuterung der beiden F i g. 4 A und 4 B genügt die Annahme, daß N= 31, d. h., daß 31 separate Eingangskanäle vorhanden sind. Wenn jeder der Eingangskanäle beispielsweise einmal alle 125 MikroSekunden vom Multiplexer 13 abgerufen wird, so kommen von den verschiedenen Eingangskanälen ungefähr einmal alle 4 Mikrosekunden (125 Mikrosekunden geteilt durch 31 Eingangskanäle) Daten beim RAM-Speicher 200 an. Dieser Zeitrahmen oder das Zeitintervall von 4 Mikrosekunden, während dessen eine spezielle Eingangsleitung abgerufen wird, ist weiter unterteilt in acht Teilintervalle, nämlich die in Fig. 4 B dargestellten Teilintervalle a₀, a\,b_o,b\, cn, c\,d₀ oder d\, wobei jedes dieser Teilintervalle ungefähr 0,5 Mikrosekunden lang ist.

Während des Teilintervalls ao werden, wenn eine Übertragungseinrichtung 11 zur Verfugung steht und wenn keine abgetasteten Signale V\ von dem speziellen gerade abgerufenen Eingangskanal, beispielsweise dem Eingangskanal 3 bei der Darstellung nach Fig. 4 A, in dem variablen Teil 220 des RAM-Speichers 200 gespeichert sind, die abgetasteten Signale v\ von diesem speziellen Kanal vom festen Teil 170 des RAM-Speichers 200 an das Schaltungselement 21 mit Haltefunktion (Latch) übertragen. Ferner wird während dieses Teilintervalls das zu allerletzt aufgetretene abgetastete Signal V\ von dem gerade abgerufenen Eingangskanal vom Puffer 15 an das feste Teil 170 des RAM-Speichers 200 übertragen.

Während des Teilintervalls a\ wird, wenn abgetastete Signale V\ von dem speziellen gerade abgerufenen Kanal in dem variablen Teil 220 des RAM-Speichers 200 abgespeichert sind und wenn nunmehr eine Übertragungseinrichtung 11 frei ist, das älteste abgetastete Signal V\ vom variablen Teil 220 des RAM-Speichers 200 an das Schaltungselement 21 mit Haltefunktion übertragen. Anschließend wird während dieses Teilintervalls a\ ein abgetastetes Signal V\, das im festen Teil 170 des RAM-Speichers 200 gespeichert ist, über den schnellen Puffer 230 an das variable Teil 220 übertragen.

Außerdem wird während dieses Zeitintervalls das zu allerletzt abgetastete Sprachsignal V\ vom Puffer 15 an das feste Teil 170 des RAM-Speichers 200 übertragen.

Schließlich wird während des Teilintervalls b\ jedes beliebige am Schaltungselement 21 mit Haltefunktion vorhandene Signal V\ an eine Ausgangs-Übcrtragungseinrichtung 11 übertragen.

Die übrigen Teilintervalle co, c\, cfo und d\ werden vom Steuermodul oder der Steuerung 8 dazu verwendet, die oben erwähnten Entscheidungsprozesse auszuführen. Die verschiedenen Entscheidungen, die von der Steuerung 8 getroffen werden, lassen sich am besten im Zusammenhang mit dem Flußdiagramm nach F i g. 5 A und 5B erläutern. Wie in Fig. 5 A dargestellt, liest die Steuerung 8, nachdem ein abgetastetes Sprachsignal V\ von einem speziellen Eingangskanal gesammelt worden ist, das zu allerletzt aufgetretene abgetastete Signal V\ von diesem Kanal, das im festen Teil 170 des RAM-Speichers gespeichert ist und schreibt das laufende Signal in dieselbe Adresse ein. Wie durch den Entscheidungsblock 310 dargestellt, stellt die Steuerung 8 dann fest, ob eine Ausgangs-ubeftfagungseinrichiung 11 diesem Eingangskanal zugeordnet "'orden ist. Wenn eine Übertragungseinrichtung zugeordnet worden ist, so wird dasjenigeSignal V\, das am längsten gespeichert worden ist, an das Schaltungselement 21 mit Haltefunkiion übertragen. Wenn jedoch keine Übertragungseinrichtung 11 zugeordnet worden ist, so stellt die Steuerung 8 fest, ob der Benutzer des speziellen in Frage kommenden Eingangskanales spricht. Dies ist durch den Entscheidungsblock 312 angedeutet. Wenn auf der Eingangsleitung nicht gesprochen wird, so stellt die Steuerung gemäß Entscheidungsblock 314 A fest, ob der Kanal einem variablen Puffer zugeordnet ist. Wenn dies nicht der Fall ist, so schaltet die Steuerung weiter und ruft den nächsten Kanal ab. Wenn dies aber der Fall ist, so geht die Steuerung zum Entscheidungsblock 318 weiter, was nachstehend näher erläutert werden soll. Wenn aufdem Eingangskanal gesprochen wird, so stellt die Steuerung 8 fest, ob diesem Eingangskanal im variablen Teil 220 des RAM-Speichers 200 Raum zugeordnet worden ist. Dies ist durch den Entscheidungsblock 314 B angedeutet. Wenn kein Raum zugeordnet worden ist, so wird für diesen gesorgt. Wenn jedoch vorher Raum zugeordnet worden ist, so stellt die Steuerung 8 fest, ob sich dieser Raum ausweitet.

Die Steuerung 8 bestimmt also mit anderen Worten, ob der dem Puffer zugeordnete Kanal X eine Übertragungsmöglichkeit erhalten hat, und wenn dies der Fall ist, so weitet er sich nicht weiter aus. Dies ist durch den Entscheidungsblock 316 dargestellt. Wenn der Teilnehmer in einem Gespräch eine Pause macht, was von der Steuerung gemäß dem Entscheidungsblock 312 abge-

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tastet wird, so stellt die Steuerung 8 fest, ob die stille Periode des Teilnehmers langer ist als die erforderliche Zeit, die von diesem Teilnehmer gespeicherten Sprachblöcke auszulesen. Dies ist durch den Entscheidungsblock 318 dargestellt. Die Durchführung der durch den Enlscheidungsblock 318 dargestellten Entscheidung beseitigt somit das oben erwähnte Überlappungsproblem von Sprachblöcken.

In dem Augenblick, wo die Steuerung 8 feststellt, daß sich der zugeordnete Puffer ausweitet, d. h. daß keine Übertragungseinrichtung dem Puffer zugeordnet ist, so stellt die Steuerung fest, ob in dem variablen Teil 220 des RAM-Speichers 200 mehr Raum zur Verfugung steht. Dies ist durch den Entscheidungsblock 320 angedeutet. Wenn im variablen Teil 220 Raum zur Verlügung steht, so wird das zu allerletzt aufgetretene gespeicherte abgetastete Sprachsignal V\ vom festen Teil 170 in den variablen Teil 220 des RAM-Speichers 200 übertrager,.

Die in den festen oder variablen Teilen des RAM-Speichers 200 gespeicherte Information wird dem Latch oder Schaltungselement 21 mit Haltefunktion zugeführt, von wo sie wiederum an den Empfängerteil des neuartigen Systems übertragen wird.

In Fig. 6 ist das Empfängerteil des neuartigen Systems allgemein mit 30 bezeichnet. Das Empfängerteil 30 stellt eine Einrichtung dar, um die rekonstruierten Signale V_n' zu empfangen, die über die Übertragungseinrichtung 11 übertrageil worden sind.

Das Empfängerteil 30 weist eine Vielzahl von Abtasteinrichtungen 32 auf, beispielsweise in Form der dargestellten Analog-Digital-Wandler. Die Abtasteinrichtung 32 liefert vorzugsweise ein erneut codiertes Sprachsignal V\\ das eine digitale Darstellung des rekonstruierten Sprachsignals Vo ist. Das wieder codierte Signal V\ wird dann an eine weitere Verzögerungseinrichtung 34 mit fester Zeit, beispielsweise einen festen Empfangerpufferspeicher angelegt. Das verzögerte, erneut codierte Signal V\ wird dann von einer zweiten Steuerung 36 über eine Vielzahl von Rekonstruktionseinrichtungen 40 an die ausgewählten Ausgangskanäle oder Ausgangsleitungen einer Vielzahl von Ausgangsleitungen 38 angelegt. Die Rekonstruktionscinrichtungen bestehen, wie aus der Zeichnung erkennbar, aus Digital-Analog-Wandlern. Das Ausgangssignal der Rekonstruktionseinrichtungen 40 stellt ein Bild des ursprünglichen Sprachsignals V₀ dar, das an die Eingangskanäle 1, 2 ... Nangelegt worden ist, und diese Signale werden an die Ausgangskanäle 38 angelegt und den jeweiligen Telefon-Teilnehmern zügeführt. Dabei spricht die Steuerung 36 auf die Steuerinformation an, um den jeweiligen Übertragungskanal dem richtigen Ausgangskanal 38 zuzuordnen.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Übertragen von Sprachsignalen von einer gegebenen Anzahl von Eingangskanälen über eine Verbindungsschaltung (18,19,20) auf eine geringere Anzahl von Übertragungskanälen, mit jeweils an einen Eingangskanal angeschlossenen Sprachdetektoren (14), die die Anwesenheit von Sprachsignalen auf diesen Eingangskanälen (10) feststellen, einer Empfangsschaltungsanordnung, die die Sprachsignale von den Eingangskanälen übernimmt, einer Steuerung (8), die die jeweils von einem Eingangskanal empfangenen Sprachsignale über die Verbindungsschaltung einem freien Übertragungskanal zuordnet, einem Pufferspeicher (22) zum Speichern empfangener Sprachsignale, wenn kein Übertragungskanal (11) frei ist, bis einübertragungskanaj irei wird, wobei dann die gespeicherten Sprachsignale von der Steuerung (8) wieder ausgeiesen werden, und eine Ausgabeschaltung, die die Sprachsignale auf die einzelnen Übertragungskanäle schaltet, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Empfangsschaltungsanordnung eine Abtasteinrichtung (12) zum Abtasten der festgestellten Signale auf jedem Eingangskanal (10) aufweist, daß die Steuerung (8) ein von einer Empfangsschaltung empfangenes Sprachsignal direkt über die Verbindungsschaltung (18, 19, 20) auf die Ausgabeschaltung (26, 2C; überträgt, wenn für das Sprachsignal ein Übertragungskana! zur Verfügung steht, und daß zwischen die Verbindungsschaltung (18,19,20) und die Übertragungskanäle d:e Aüsgabeschaltung (26, 28) geschaltet ist, die aus den aügetasteten Signalen rekonstruierte Sprachsignale (Vtf) bildet, die auf die Übertragungskanäle (11) gelegt werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung für jeden Eingangskanal ein Analog/Digital-Umsetzer (12) ist, dem vorzugsweise ein Puffer (17) nachgeschaltet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeschaltung für jeden Übertragungskanal (11) einen Digital/Analog-Umsetzer (28) aufweist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (8) die den Pufferspeicher (22) umgehende Verbindungsschaltung (18,19, 20) dann zur Sprachsignalübertragung von einer bestimmten Empfangsschaltung aktiviert, wenn außer der Tatsache, daß ein Übertragungskanal zur Verfugung steht, in dem Pufferspeicher kein auf eine Übertragung wartendes Sprachsignal von dieser Empfangsschaltung gespeichert ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsschaltung eine Verbindungsleitung (20) und ein Paar Umschalter (18,19) aufweist, die von der Steuerung (8) gesteuert werden.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferspeicher (22) Signalfolgen variabler Länge zu speichern vermag und jeweils solange aktiviert wird, daß ein Überlappen von Sprachsignalfolgen beim Übergeben der Sprachsignale auf die Ausgabeschaltung (26) verhindert wird.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (8) eine Zeitmeßeinrichtung aufweist, die die Zeitintervalle der von den einzelnen Eingangskanälen (10) kommenden, in dem Pufferspeicher (22) gespeicherten Sprachsignalfolgen mißt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (8) die im Pufferspeicher (22) für die eingegebenen Eingangskanäle gespeicherten Sprachsignalfolgen in der Reihenfolge ihres Einschreibens chrondogisch ausliest