-
-
Zeitmultipl.ex-Datenübertragungseinrichtung für unterschied-
-
lichte Teilnehmer-Uhertragungsgeschwindigkeiten Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Zeitmultiplex-Datenübertragungseinrichtung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Eine derartige Einrichtung ist unter der Bezeichnung ZD 1000-C im
Bereich der Deutschen Bundespost eingesetzt und beispielsweise in Unterrichtsblätter
der Deutschen Bundespost", Jahrgang 32/1979, Nr. 7, S. 241 bis 251, beschrieben.
Diese Einrichtung ist für die Übertragung von Fernschreibzeichen aus maximal 50
Kanälen mit einer einheitlichen Teilnehmer-Übertragungsgeschwindigkeit, nämlich
der Schrittgeschwindigkeit von 50 Bd der Fernschreibzeichen, vorgesehen. Eine Verarbeitung
von Fernschreibzeichen mit einer anderen Teilnehmer-Übertragungsgeschwindigkeit
als 50 Bd ist nicht möglich. Vielfach besteht aber der Wunsch, neben Fernschreibzeichen
mit 50 Bd auch Fernschreibzeichen mit einer höheren Teilnehmer-tJbertragungsgeschwind2
gkeit, t)eispielsweise mit 300 Bd, im Zeitmultiplex zu übertragen.
-
Aufgabe Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Zeitmultiplex-Datenübertragungseinrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, mit der sich auch Daten mit höheren Teilnehmer-Ubertragungsgeschwind
i gkeiten übertragen lassen.
-
Lösuny Die Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln
gelöst. Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
-
Vorteile Die neue Zeitmultiplex-Datenübertragungseinrichtung ist in
hohem Maße kompatibel mit der Einrichtung ZD 1000-C, da dieser gegenüber nicht die
Zentralteile geändert sind, sondern nur einzelne Kanalschaltungen, und da die für
unterschiedliche Teilnehmer-Ubertragungsgeschwindigkeiten vorgesehenen Kanalschaltungen
gegeneinander einfach austauschbar sind.
-
Figurenbeschreibung Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen
beispielsweise näher erläutert.
-
Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer für eine höhere Teilnehmer-Ubertragungsgeschwindigkeit
ausgelegten Sende-Kanalschaltung, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer für eine höhere
Teilnehmer-Ubertragungsgeschwindigkeit ausgclegen impfangs-Kanalschaltunq,
Fig.
3 eine Darstellung der Behandlung eines Fernschcibzeicens mit höherer Teilnehmer-Ubertragungsgeschwindigkeit
in den Kanalschaltungen nach den Figuren 1 und 2, wobei die Kanalaufruftaktfrequenz
gleich der Schrittgeschwindigkeit der Fernschreibzeichen ist, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel
der in Fig. 1 als Block gezeigten Kanalaufruftakterzeugung und Fig. 5 eine Frontansicht
der Kanalbaugruppen der erfindungsgemäßen Einrichtung, die eine Kanalbaugruppe für
eine höhere Teilnehmer-Ubertragungsgeschwindigkeit von 300 Bd enthält, wobei die
Zeichen dieser Geschwindigkeit mit 400 bit/s übertragen werden, und im übrigen Kanalbaugruppen
für die niedrigere Teilnehmerflbertragungsgeschwindigkeit von 50 Bd.
-
Wie bereits erwähnt, ist der Multiplexer-Zentralteil und der Demultiplexer-Zentralteil
der neuen Einrichtung gegenüber dem der bekannten Einrichtung nicht verändert, so
daß er hier nicht gezeigt und nicht beschrieben zu werden braucht. Die Darstellung
der Kanalschaltungen in den Fig. 1 und 2 endet daher an der Schnittstelle zum Multiplexer-Zentralteil
bzw. zum Demultiplexer-Zentralteil, die jeweils gestrichelt eincFezeichnet ist..
-
Die Sende-Kanalschaltung nach Fig. 1, die für eine höhere Teilnehmer-Übertragungsgeschwindigkeit,
beispielsweise eine Schrityeschwindigkeit von 300 Bd, vorgesehen ist, erhält vom
Multiplexer-Zentralteil die gleichen Takte wie die an ihn angeschlossenen SO Bd-Sendekanalschaltungen,
nämlich den Sendetakt mit 3 kHz und den der niedrigen
Teilnehmerübertragungsgeschwind@gkeit
von 50 Bd angepaßten Kanal-Sendeaufruftakt in Form eines Sendegruppentaktes STG
und eines Sendezellentaktes STZ. Der Kanal-Sæ de-Aufruftakt dieser Kanalschaltung
ergibt sich in bekannter Weise durch eine logische Verknüpfung der Takte STG und
STZ und ist in Fig. 3 mit KST1 bezeichnet. F@rnschr@ibzeichen mit 300 Bd Zeichenschrittgeschwindigkeit
und einem Coderahmen entsprechend CCITT-Alphabet Nr. 5 werden nun wie folgt von
der Sende-Kanalschaltung nach Fig. 1 vcrarheitet.
-
Die vom Teilnehmer ankommenden 300 Bd-Zeichen werden in einer der
Verarbeitung von 50 Bd-Zeichen entsprechenden bekannten Weise entzerrt und mittels
der Blöcke Zeichenerkennung 1, Kurzstartsperre 2 und Abtastimpulserzeugung 3 schrittmittenabgetastet
und schrittweise in einen Sendespeicher 4 t1-Bit-Speicher) übernommen. Die dazu.erforderlichen
Abtastimpulse liefert die Abtastimpulserzeugung 3 an den Sendespeicher 4. In Fig.
3 und Fig. 4 ist, mit SD2 bezeichnet, ein Beispiel eines 300 Bd-Fernschreibzeichens
im Taktraster der Abtastimpulse (nicht gezeigt) dargestellt Vergleichsweise sind
mit SD1 zwei Schritte eines SO Bd-Fernschreibzeichens dargestellt, deren Zeichenschritte
die sechsfache Dauer der Zeichenschritte eines 300 Bd-Zeichens haben.
-
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird jeder Zeichenschritt
der 300 Bd-Zeichen vom Ausgang des Sendespeicher 4 in einen Zwischenspeicher 5 eingeschrieben,
der ebenso wie der Sendespeicher 4 mit den Abtastimpulsen getaktet wird. Dadurch
entsteht am Ausgang des Zwischenspeich@rs 5 ein um die Dauer eines Zeichenscllritts
gegenüber dem Zeichen SD2 verzögertes Zeichen SD2V. Zur Abtastung und zur Über-
nahme
von 300 Bd-Zeichen in den Multiplexer-Zentralteil reicht der vom Multiplexer-Zentralteil
erzeugte Kanal-Sende-Aufruftakt KST1 nicht aus, da dieser den 50 Bd-Zeichen angepaßt
ist und seine Taktimpulse daher im Absand von 20 ms auftreten. Daher wird innerhalb
der Sendc -Kanal-Schaltung in einer Kanalaufruftakterzeugung 6 ein Kanal-Sende-Aufruftakt
KST2 erzeugt, der zur Verarbeitung der Zeichen des 300 Bd-Kanals geeignet ist. Diese-Forderung
erfüllt beispielsweise ein Takt KST2, der die dreifache Frequenz des der Schrittgeschwindigkeit
von 50 Bd angepaßten Taktes KST1 hat und mit diesem synchron ist, wie in Fig. 3
gezeigt. Die Erzeugung dieses Taktes KST2, dessen Impulse die gleiche Breite von
2/3 ms haben wie die des Taktes KST1, wird anhand der Fig. 4 später erläutert. Der
in der Sende-Kanalschaltung erzeugte Kanal-Sende-Aufruftakt KST2 steuert parallel
zwei Kanalschalter 7 und 8, deren einer mit dem Ausgang des Zwischenspeichers und
deren anderer mit dem Ausgang des Sendespeichers 4 verbunden ist. Somit schalten
die Kanalschalter 7 und 8 in Abständen von 6 2/3 ms für die Dauer von 2/3 ms die
jeweils am Ausgang des Zwischenspeichers 5 und am Ausgang des Sendespeichers 4 anstehenden
Informationen als Abtastwerk AW2 parallel und gleichzeitig zum Multiplexer-Zentralteil
durch. Dabei gelangen vom Kanalschalter 7 nacheinander Abtastwerke der Zeichenschritte
Z, 1, 3, 5, 7 und Z1 auf den Sendebus I des Multiplexer-Zentralteils und vom Kanalschalter
8 nacheinander Abtastwerke der Zeichenschritte Al, 2, 4, 6, 8 und zi auf den Sendebus
II, jeweils gleichzeitig:Z mit Al, 1 mit 2, 3 mit 4 usw. Der Multiplexer-Zentralteil
fügt die parallel durchgeschalteten Abtastwerte AW2 in bekannter Weise unmittelbar
hintereinander an den dadurch die Kanal-Sende-Aufruf takte KST2 bestimmten Zeitschlitzen
des Multiplexerrahmens in das Multiplex-Daten-
signal ein. Falls
der in dieser Sende-Kanal-Schaltung angebotene und dort verwendete Multiplextakt
KST1 dem Kanal (oder Zeitschlitz) 1 entspricht, so werden durch die 300 Bd-Zeichen
die Zeitschlitze 1, 2, 21, 22, 41, 42 des Multiplex-Rahmens belegt.
-
Im vorliegenden Beispiel, bei dem der erste Impuls des gezeigten Kanal-Sende-Aufruftakts
KST2 den Kanälen 1 und 2 entsprechen soll, und das Fernschreibzeichen zu diesem
die gezeigte relative zeitliche Lage hat, wird im Zeitschlitz 1 des Multiplex-Rahmens
der Abtastwert des Sperrschnitts Z des vorhergehenden Fernschreibzeichens und im
Zeitschlitz 2 der Abtastwert (Binärwert 0) des Startschritts A1 des gezeigten Fernschreibzeichens
übertragen.
-
Im Zeitschlitz 21 wird der Abtastwert (Binär 1) des Informationsschritts
1 und im Zeitschlitz 22 der Abtastwert (Binär 0) des Informationsschritts 2 des
vorliegen-.
-
den Fernschreibzeichens übertragen. Die Abtastwerte AWZ der weiteren
Informationsschritte 3, 4, 5, 6, 7, 8 und dessperrschritts Z1 fallen in die Zeitschlitze
41, 42, 1, 2, 21, 22, 41, 42 wie gezeigt.
-
Bei dieser Art der Kanalbelegung durch einen 300 Bd-Kanal ist dafür
zu sorgen, daß die für die Kanäle 21, 22 und 41, 42 im Multiplexer-Zentralteil erzeugten
Kanal-Sende-Aufruftakte die durch den 300 Bd-Kanal belegten Zeitschlitze 21, 22
und 4t, 42 nicht auch noch mit Abtastwerten von 50 Bd-Kanälen belegen. Dies wird
einfach dadurch erreicht, daß die diesen Zeitsclitzen zugeordneten Kanalbaugruppen,
die Sende-Kanalschaltungen und Empfangskanalschaltungen enthalten, entfernt sind,
so daß die dafür erzeugten 50 Bd-Kanalaufruftakte (für Senden und
und
Empfangen) ohne Wirkung bleiben. Es sind immer diejenigen Kanalbaugruppen zu entfernen,
die der Kanalnummer des 300 Bd-Kanals und den von dessen Kanalschaltung erzeugten
Kanalaufruftakten entsprechen. Belegt beispielsweise der 300 Bd-Kanal die Kanäle
3 und 4, so sind die Kanalbaugruppen für die Kanäle 23 und 24 und für die Kanäle
43 und 44 an der Zeitmultiplex-Datenübertragungseinrichtung zu entfernen.
-
Zur empfangsseitigen Verarbeitung von wie beschrieben übertragenen
Daten mit höherer Teilnehmer-Ubertragungsgeschwindiqkeit (300 Bd) dient die in Fig.
2 gezeigte Empfangs-Kanalschaltung.
-
Entsprechend der Sende-Kanalschaltung empfängt die Empfangskanalschaltung
ihren Kanal-Empfangsaufruftakt, der der niedrigeren Teilnehmer-Ubertragungsgeschwindigkeit
(50 Bd) angepaßt ist, in Form der Signale Empfangsgruppentakt ETG und Empfangszeilentakt
ETZ vom Demultiplexer-Zentralteil. Eine Kanalaufruftakterzeugung 9 erzeugt wie diejenige
in der Sende-Kanalschaltung einen Kanal-Empfangs-Aufruftakt KET2 (Fig. 3), der mit-dem
vom Demultiplexer-Zentralteil erzeugten der Geschwindigkeit von 50 Bd angepaßten
Kanal-Empfangs-Aufruftakt (nicht gezeigt) synchron ist, dessen Taktimpulse die gleiche
Impulsbreite von 2/3 ms wie dieser haben und dessen Taktfrequenz wie sendeseitig
150 Hz beträgt.
-
Da in der Empfangs-Kanalschaltung der Empfangstakt von 3 kllz, von
dem im Dcmultiplexer-Zentralteil die Takte ETG und I2Th abgeleitet werden, nicht
zur Verfügung steht
(wogegen der Sende takt in der Sende-Kanalschaltung
zur Verfügung steht) ist ein Referenztaktgencrator 10 in der Empfangskanalschaltung
vorhanden, der vom für die Gesciiwindigkeit von 50 Bd vorgesehenen Kanal-Empfangs-Aufruf
Lakt synchronisiert wird und der Hilfstakt an die Kanalaufruftakterzellgung 9 3
lefert, der zur Erzeu(jung des für teil Geschwindigkeit von 300 Bd geeigneten Kanal-Empfangs-Aufruftakts
notwendig ist. Die Kanalaufruftakterzeuguny 9 wird anhand von Fig. 4 später erläutert.
-
Anhand von Fig. 2 wird nun die Empfangskanalschaltung beschrieben,
die mit der Sende-Kanalschaltung nach Fig 1 zusammenarbeitet und sich in der am
anderen Ende einer Zeitmultiplex-Datenübertragungsstrecke in einer Datenübertragungseinrichtung
befindet, die die Gegenstelle derjenigen Datenübertragungseinrichtung ist, in der
sich die Sende-Kanalschaltung nach Fig. 1 befindet. Der Kanal-Empfangs-Aufruftakt
KET2 ist folglich synchron mit dem in der Kanalaufruftakterzeugung 6 der gegenüberliegenden
Send<-Kanalschaltung erzeugten Kanal-Sende-Aufruftakt KST2, das heißt seine Taktimpulse
fallen zeitlich mit denselben Zeitschlitzen 1, 2; 21, 22 und 41, 42 des Zeitmultiplexrahmens
zusammen. Jeder dieser Taktimpulse schaltet nun zwei. Empfangsspeicher 11 und 12
gleichzeitig für 2/3 ms zum Demultiplexer-Zentralteil durch. Der Empfangsspeicher
11, dessen Eingang mit der Empfangsbusleitung I des Demultiplexer-Zentralteils verbunden
ist, übernimmt dabei deren momentanen Informationswert. Gleichzeitig übernimmt der
Empfangsspeicher 12, der mit der Empfangsbusleitung II im Demultiplexer-Zentralteil
verbunden ist, deren momentanen Informationswert. Die beiden DatriiüberLraqungr
richtungen arbeiten nun in bekannter Weise derart zusammen, daß die sendeseitig
auf die Sendebusleitung 1
gegebenen Abtastwerte empfangsseitig
auf der Empfangsbus leitung I auftreten und daß die sendeseitig auf die Sendebusleitunq
II gegebenen Abtastwerte empfangsseitig auf der I.m)fangsbusleitung II auftreten.
Dies bedeutet im vorliegenden Beispiel, daß am Ausgang des Empfangsspeichers 11
nacheinander die Zeichenschritte Z, 1, 3, 5, 7 and Z1 und am Ausgang des Empfangsspeichers
12 nacheinander die W^ichenichritte A1, 2, 4, 6, 8 und zl auftreten. Diese Sichenschritte
erscheinen zueinander parallel an den Ausgän en der beiden Empfangsspeicher und
haben eine Schrittdauer, die gleich der doppelten Schrittdauer der 300 Bd-Zeichen
ist (Fig. 3). Die Ausgänge der Empfangsspeicher 11 und 12 sind mit den beiden Schalteingängen
eines elektronischen Umschalters 13 verbunden, an dessen Steuereingang ein Umschaltakt
UST (Fig. 3) liegt.
-
Dieser Umschalttakt UST wird in einer Zeitstufe 14, die beispielsweise
eine monostabile Kippschaltung ist, vom Kanal-Empfangs-Aufruftakt KET2 abgeleitet
und hat die gleiche Taktfrequenz wie dieser, jedoch ein Impuls-Pausen-Verhältnis
von 1:1. Er steuert den Umschalter 13 derart, daß dieser für die Dauer des hohen
Pegels den Ausgang des Empfangsspeichers 11 und während der Dauer des niedrigen
Pegels den Ausgang des Empfangsspeichers 12 zu seinem Ausgang durchschaltet. Aufgrund
der obenerwähnten Voraussetzung der Zuordnung der Sende- und Empfangsbusleitungen
ist somit sichergestellt, daß die Empfangsdaten ED2 in der richtigen Reihenfolge
am Ausgang der Empfangskanalschaltung erscheinen, nämlich während der ersten Hälfte
der Periode des Empfangskanal-Aufruftakts KET2 der vorhergehende und während der
zweiten Hälfte der darauffolgende Zeichenschritt des zu überEragenden Fernschreibzeichens.
Die Empfangsdaten
ED2 bedürfen noch in bekannter Weise der Sperrschri@@
regenerierung, die in einer dem Umschalter 1@ nachgeschalteten Einheit 15 durchgeführt
wird.
-
Für bestimmte AnweTldungsEälle, zum Beispiel bei 300 B(l-Zeichen mit
nur einfachem Sperrschritt, ist es notwendig, die Daten des Teilnehmers mit einer
höheren Geschwindigkeit zu übertragen als dessen Teilnehmerübertragungsgeschwindigkeit.
Beispielsweise ist es günstig, die 300 Bd-Daten des Teilnehmers mit 400 Bd zu übertragen.
Dies setzt eine Geschwindigkeitstransformation voraus, die im Normalfall zu einer
Vergrößerung der Signallaufzeit im System führt, wenn der Geschwindigkeitsausgleich
wie üblich nur im Sperrschritt vorgenommen wird. Fügt man jedoch an geeigneter Stelle
der Fernschreibzeichen, zum Beispiel nach dem 3. und 5. Informationsschritt des
Fernschreibaiphabets Nr. 5, Füllbits ein, so ist sichergestellt,-daß die Laufzeit
kleiner als 3,5 Bit ist. Die Geschwindigkeitstransformation und Füllbiteinfügung
ist an sich bekannt und bedarf daher keiner näheren Erlauterung.
-
Das Blockschaltbild nach Fig. 2 und nach Fig. 3 ändert sich bei dieser
Übertragungsart der 300 Bd.-Zeichen nur insoweit, als im Signalweg sendeseitig vor
dem Sendespeicher 4 eine Anordnung zur Geschwindigkeitserhöhung und FülIbiteinfügung
einzufügen ist und empfangsseitig nach dem Umschalter 13 eine Anordnung zur Ge9chwLndigkeitserniedligung
und Füllbiteleminierung. Die KanalaufruftakterzeLgungen 6 und 9 erzeugen in diesem
Falle je einen KanalauEruS--takt, der die vierfache Frequenz der vom Zentralteil
erzeugten Kanalaufruftakte hat, der der Geschwindigkeit von 50 Bd angepaßt ist.
Für das betrachtete Beispiel, bei dem der für 50 Bd vorgesehene Kanal-Aufruftakt
den Zeitscliiitzeu 1 und 2 des Multiplexrahmens entspricht, belegt der davon abgeleitete
Ranal-AufrufLakt der vierfachen Frequenz die
Zeitschlitze 1, 2,
15, 16, 29, 30, 43 und 44 des Multiplexrahmens, wie dies aus der Fig. 5 ersichtlich
ist.
-
Diese Fig. 5 zeigt, daß die Kanalbaugruppen für die Kanäle 15 und
16, 29 und 30 sowie 43 und 44 entfernt sind, wenn statt einer Kanalbaugruppe für
50 Bd-Daten am platz,der den Kanälen 1 und 2 zugeordnet ist, eine Kanalbaugruppe
für 300 Bd-Daten eingefügt ist, die mit 400 Bd übertragen werden. Die Kanalbaugruppen
müssen deshalb entfernt werdcn, damit die durch den Teilnehmer mit der höheren Datenübertragungsgeschwindigkeit
belegten Zeitschlitze des Multiplex-Rahmens nicht auch noch durch 50 Bd-Teilnehmer
belegt werden. Die für diese Kanalbaugruppen vom Multiplexer- bzw. Demultiplexer-Zentralteil
jeweils erzeugten Kanalaufruftakte bleiben somit ohne Wirkung.
-
Die Fig. 5 zeigt weiterhin, daß eine für eine höhere Teilnehmer-Ubertragungsgeschwindigkeit
ausgelegte Kanalbaugruppe KSC 300 an verschiedenen Einbauplätzen von Kanalbaugruppen
KSC 50, die in bekannter Weise für die 50 Bd-Kanale vorgesehen sind, in die Zeitmultiplex-Datenübertragungseinrichtung
eingesetzt werden kann. Dabei sind die für die Synchronisation und die Bberwachung
reservierten Zeitschlitze des Multiplexrahmens zu beachten und die mit dem gewählten
Einbauplatz und der vorgesehenen Geschwindigkeit korrespondierenden 50 Bd-Kanalbaugruppen
zu entfernen. Die Kanalbaugruppe KSC 300 enthält eine Sende-Kanalschaltung nach
Fig. 1 und eine Empfangs-KanaLschaLtung nach Fig. 2, wogegen die Kanalbaugruppen
KSC 50, wie bekannt, jeweils zwei Sende-Kanalschaltungen und zwei Empfangs -Kanalselialtungen
enthalten.
-
Es ist offensichtlich, daß auch mehrere Kanalbaugruppen
für
300 Bd bzw. 400 Bd vorhanden sein können, @benso wie Kanalbaugruppen für weitere
Teiiir}mer-Über i;ragun(J geschwindigkeiten beispielsweise von 7 Bd, 100 Bd und
200 Bd.
-
Nachstehend wird noch die Fiy. 4 erläutert, die ein Ausführungsbeispiel
der in Fig. 1 gezeigten Kanalaufruftakterzeugung 6 darstellt. Der Sendezeilentakt
STZ und der Sendegruppentakt STG, die beide im Multiplexer-Zentralteil erzeugt werden
und einen Kanalaufruftakt ff1.r die Teilnehmer-Übertragungsgeschwindigkeit von 50
Bd darstellen, werden in einer UND-Schaltung 20 zu diesem Takt KST1 (Fig. 3) verknüpft.
Die Impulse dieses Taktes starten jeweils einen Zähler 21, der mit einem geeigneten
höheren Takt fortgeschaltet wird. Dazu wird in einem Teiler 22 mit dem Teilverhältnis
1:2 ein Takt von 1,5 kz vom Sendetakt mit 3 kHz abgeleitet. Ein Zählerstanddecodierer
23, der dem Zähler 21 nachgeschaltet ist, liefert abhängig vom Zählerstand in regelmäßigen
Zeitabständen die Impulse des gewünschten Kanal-Sende-Aufruftakts KST2, der der
höheren Teilnehmer-Ubertragungsgeschwindigkeit angepaßt ist.Vor dem Start durch
den jeweils nächsten Impuls des Sende-Kanal-Aufruftakts KST1 wird der Zähler 21
bei einem geeigneten Zählerstand vom Zählerstanddecodierer 23 zurückgestellt.
-
In der empfangsseitigen Kanalaufruftakterzeugung 9 ist kein mit den
Takten ETG und ETZ synchroner Takt (wie der Sendetakt) vorhanden, so daß hier ein
Referenztaktgenerator 10 vorhanden ist, der den Takt für den Zähler 21 erzeugt,
beispielsweise ebenfalls mit einer Frequenz on 1,5 KHz. Abgesehen von der Takterzeugung
kann daher als Kanalaufruftakterzeugung 9 der Empfangs-Kanalschaltung nach Fig.
2 ebenfalls die Schaltung nach Fig. 4 verwendet werden.
-
Leerseite