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Konferenzs chaltung
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Die Erfindung betrifft eine Konferenzschaltung zum Ver binden einer
Anzahl Teilnehmerstationen über eine Zeitmultiplex-Verbindung, auf der die Sendeinformation
jeder angeschalteten Teilnehmerstation in einem gesonderten Zeitfach eines Pulsrahmens
übertragen wird und Jede der Konferenzschaltung zugeordnete Teilnehmerstation die
Sendeinformation der anderen, der Konferenzschaltung zugeordneten Teilnehmerstationen
direkt aufnimmt9 dekodiert und einer Wiedergabeanordnung zuführt.
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Eine derartige Konferenzschaltung ist bekannt aus der DE-OS 28 32
579. Dieæ bekannte Konferenzschaltung geht aus von einer zentralgesteuerten Vermittlung9
in der jede Teilnehmerstation sendeseitig über die Reihenschaltung eines Analog-Digital-Wandlers
und eines von einer Zeittakteinrichtung individuell gesteuerten sendeseitigen UND-Verknüpfungsglied
und empfangsseitig über die Reihenschaltung eines Digital-Analog-Wandlers und eines
ebenfalls individuell gesteuerten empfangsseitigen UND-Ver1üpfungsglied mit einer
Konferenzteilnehmer-Sammelschiene verbunden ist. Die Zeittakteinrichtung verbindet
in aufeinanderfolgenden Takten jeweils eine andere Teilnehmerstation über das entsprechende
sendeseitige UND- Glied mit der Sammelschiene, während das empfangsseitige UND-Glied
in jeder Teilnehmerstation ständig den Digital-Analog-Wandler mit der Sammelschiene
verbindet, außer in dem Takt, in dem das sendeseitige UND-Glied durchlässig ist
Auf diese Weise empfängt jede Teilnehmerstation die Sendedaten aller anderen Teilnehmerstationen
außer den eigenen Sendedaten, um Rückkopplungen zu vermeiden. Diese Steuerung
bedeutet
Jedoch, daß der empfangsseitige Digital-Analog-Wandler für jede Teilnehmerstation
mit der gleichen Taktfrequenz arbeitet, mit der die Zeitfächer auf der Sammelschiene
übertragen werden. Ferner werden in jedem Digital-Analog-Wandler die von den jeweils
anderen Teilnehmerstationen ausgesandten Informationen seriell gewandelt und anschließend
zeitlich gemittelt. Damit ist diese bekannte Anordnung nur zu verwenden, wenn die
analogen Signale in einer absoluten Pulscode-Nodulation übertragen werden, in der
jeder Abtastwert des analogen Signals für sich kodiert wird. Differenz-Pulscode-Modulationen,
insbesondere Delta-Modulation, können dabei nicht direkt verwendet werden.
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Außerdem ist es bei der bekannten Konferenz schaltung erforderlich,
daß nach jedem Abtastwert einer Teilnehmerstelle jeweils ein Abtastwert aller anderen
Teilnehmerstellen folgt. Damit ist die Telegrammstruktur auf der Sammelschiene in
spezieller Weise festgelegt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Konferenzschaltung anzugeben, die
auch an einer Hochgeschwindigkeits-Zeitmultiplex-Verbindung mit dezentraler Vermittlung,
insbesondere über Glasfaserleitungen, verwendbar ist, wobei frei wählbar ist, welcher
Teilnehmer an der Konferenzschaltung teilnimmt, und zur Dekodierung der pulscode-modulierten,
z.B. delta-modulierten, Information einfache und relativ langsam arbeitende Dekodierer
verwendet werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
bei einer Hochgeschwindigkeits-Zeitmultiplex-Verbindung mit dezentraler Vermittlung
zumindest einige der Teilnehmerstationen mehrere Register enthalten, von denen jedes
während eines anderen wählbaren Zeitfaches über einen wahlweise steuerbaren Demultiplexer
mit der Zeitmultiplex-Verbindung verbindbar ist, daß an dem Ausgang jedes Registers
ein Dekoder angeschlossen ist, der die Information des vorgeschalteten Registers
in ein analoges Signal umwandelt, und daß an die Ausgänge der Dekoder eine Mischanordnung
angeschlossen
ist, die die analogen Signale linear mischt und der
Wiedergabeanordnung zuführt.
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Diese erfindungsgemäße Lösung hat eine Reihe von Yorteilene Die Konferenz
schaltung nach der Erfindung kann auch bei einer bereits bestehenden Hochgeschwindigkeits-Zeitmultiplex-Verbindung
ohne Eingriffe in deren Struktur eingesetzt werden, da die Maßnahmen sich ausschließlich
auf die Teilnehmerstellen beziehen. Ferner können ohne Schwierigkeiten mehr passive,
d.h. hörende Teilnehmer als sprechende Teilnehmer vorhanden sein, was besonders
bei Kommando-Anlagens beispielsweise Informations-Übermittlungs-Anlagen auf Schiffen,
günstig ist. Die Anzahl der sprechenden Teilnehmerstellen, die von einer Teilnehmerstelle
gehört werden können, braucht nicht für alle Teilnehmerstellen gleich zu sein, sondern
kann den Bedürfnissen leicht angepaßt werden.
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Diese Anzahl hängt von der Anzahl der Register je Teilnehmerstation
ab. Für die Kodierung der Information können außer der erwähnten PCM und der Delta-Modulation
beliebige Verfahren verwendet werden, ggf. auch verschiedene Ver fahren gemischt,
wenn nur die Dekodierung jeweils in gleicher Weise wie die bei der üblichen paarweisen
Verbindung von Teilnehmerstationen erfolgt. Es ist beispielsweise auch möglich,
in jeweils einem Zeitfach mehrere Abtastwerte der analogen Information der sprechenden
Teilnehmerstelle zusammengefaßt zu kodieren. Es ist dafür nur notwendig, daß jedes
Register in der empfangenden Teilnehmerstation'die vollständige kodierte Information
eines Zeitfaches aufnehmen kann.
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Es ist zweckmäßig, daß die Mischanordnung eine Schaltanordnung mit
einem Eingang für jeden Dekoder sowie eine Anzahl Ausgänge und mindestens eine an
die Ausgänge der Schaltanordnung angeschlossene Summieranordnung enthält.
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Die Anzahl der Ausgänge der Schaltanordnung kann dabei
beispielsweise
größer sein als die Anzahl der Dekoder, so daß ausgewählte Dekoder mit mehreren
Ausgängen verbunden sind, wodurch die Information dieser Dekoder und damit der diesen
zugeordneten Teilnehmerstationen hervorgehoben wird.
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Es gibt Teilnehmerstationen, die mit mehreren, insbesondere zwei Wiedergabeanordnungen
in Form der beiden Hörer eines Kopfhörers ausgerüstet sind. In diesem Falle ist
es zweckmäßig, daß bei Verwendung mehrerer Wiedergabeanordnungen in einer Teilnehmerstation
diese mit Ausgängen unterschiedlicher Dekoder verbindbar sind. Dadurch ist es also
möglich, beispielsweise dem einen Hörer nur die Information weniger, wichtiger Teilnehmerstellen
zuzuleiten, während dem anderen Hörer beispielsweise auch diese Informationen hervorgehoben,
zusätzlich aber die Informationen weiterer, an der Konferenzschaltung teilnehmender
Teilnehmers tationen zugeleitet werden. Auf diese Weise ist es möglich, ein intensives
Gespräch mit den hervorgehobenen Teilnehmerstationen zu führen und dennoch z.B.
kurze Kommandos der weiteren Teilnehmerstationen zu verstehen. Es ist auch möglich,
mehrere Konferenzschaltkreise miteinander zu verbinden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 die Anordnung von zwei Teilnehmerstationen
in einer Hochgeschwindigkeits-Zeitmultiplex-Verbindung, Fig. 2 ein detaillierteres
Blockschaltbild des inneren Aufbaues einer Teilnehmerstation.
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In Fig. 1 sind in die Verbindungsleitung 2 die Teilnehmerstationen
4 und 6 eingefügt. In diesem 3eispiel sei angenommen, daß die Verbindungsleitung
2 die Information nur in eine Richtung überträgt und beispielsweise aus einem Glasfaserkabel
besteht. In diesem Falle schließt sich die Verbindungsleitung 2 ringförmig nach
Durchlaufen einer Teilnehmerstationen,
von denen die dargestellten
Teilnehmerstationen 4 und 6 nur eine als Beispiel angenommene Auswahl darstellen.
Jede der Teilnehmerstationen wie die dargestellten Teilnehmerstationen 4 und 6 enthalten
dabei eine Empfangseinrichtung für die auf der Verbindungsleitung 2 übertragene
Information, z.B. eine Regenerator-Einrichtung zum Wiederherstellen der Impulsform
der empfangenen Information und eine Sendeeinrichtung, die die empfangene sowie
die in der Teilnehmerstation erzeugte Information auf der ausgehenden Verbindungsleitung
2 zur nächsten Teilnehmerstaion, z.B. 6, aussendet. Wenn die Verbindungsleitung
2 für gleichzeitige Informationsübertragung in entgegengesetzter Richtung ausgelegt
ist, beispielsweise durch mindestens zwei getrennte Glasfaserkabel, enthält jede
Teilnehmerstation 4 und 6 Empfangseinrichtungen und Sende einrichtungen für beide
Übertragungsnchtungen Die Auswahl, in welchem Zeitfach des Pulsrahmens eine Teilnehmerstation
sendet und/oder empfängt, wird in der Teilnehmerstation selbst getroffen. Dies entspricht
dem bekannte ten Prinzip der dezentralen Vermittlung. Die für die Synchronisation
des Pulsrahmens in jeder Teilnehmerstation notwendige Synchronisier-Information
wird in ebenfalls bekannter Weise von einer nicht dargestellten, z,B. zentralen
Einrichtung mit Synchronisierwort-Generatoren erzeugt.
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In Fig. 2 ist eine Teilnehmerstation detaillierter dargestellt. Eine
Anschlußeinheit 10 ist eingangsseitig und ausgangsseitig an die Verbindungsleitung
2 angeschlossen und enthält die bereits erwähnten Empfangs- und Sendeeinrichtungen.
Die empfangene Information wird über die Leitung 11 als elektrisches Signal herausgeführt,
die Sendeinformation über die Leitung 11a der Anschlußeinheit 10 zugeführt.
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Die über die Leitung 11 herausgeführten elektrischen Signale
werden
einer Umsetzeinheit 12 zugeführt, die die Signale gegebenenfalls umformt und bei
Verwendung eines Leitungs-Codes für die Ubertragung der Information diesen in das
Basisband der Information zurücktransformiert. Ferner werden die von der Anschlußeinheit
10 über die Leitung 11 ausgegebenen Signale einer Steuereinheit 16 zugeführt, die
beispielsweise die Pulsrahmen-Synchronisation enthält und die die Zeitfächer innerhalb
des Pulsrahmens ahzählt.
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Diese Steuereinheit 16 kann gegebenenfalls auch von der in das Basisband
zurücktransformierten Information von der Umsetzeinheit 12 gesteuert werden. In
der Steuereinheit 16 erfolgt insbesondere die Auswahl der Zeitfächer, in denen sendeseitig
oder empfangsseitig die Teilnehmerstation mit der Verbindungsleitung 2 verbunden
werden soll. Für die empfangsseitige Auswahl überwacht die Steuereinheit 16 alle
Zeitfächer und prüft diese u.a. darauf, ob darin von einer anderen Station eine
Information für die betrachtete Station ausgesandt worden ist. Wenn in der Teilnehmerstdion
von dem Bediener die Verbindung mit einem oder mehreren anderen Teilnehmerstationen
gewünscht wird, liefert die Steuereinheit 16 für das nächste, für diese Teilnehmerstation
reservierte Zeitfach ein Steuersignal über die Leitung 15 an die Durchschalteinheit
14, die dann das Mikrophon 36 über die Kodiereinheit 30 und das Senderegister 28
über die Leitung 13a mit der Umsetzeinheit 12 verbindet, wodurch die auszusendende
Information über die Leitung 11a der Anschlußeinheit 10 zugeführt wird.
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Für die zu empfangene Information bestehen zwei Möglich keiten. Bei
der üblichen paarweisen Verbindung zweier Teilnehmerstationen sendet die eine Teilnehmerstation
die Adresse der gerufenen Teilnehmerstation mit aus. Aus diesem Grunde enthält die
Steuereinheit 16 Jeder Teilnehmerstation außerdem einen Adressen-Dekodierer, der
prüft, ob in einem Zeitfach die Adresse der betreffenden Teilnehmerstation ausgesendet
wird. Wenn die eigene Adresse erkannt wird,
erzeugt die Steuereinheit
16 auf der Leitung 15 ein Steuersignal, so daß in diesem Zeitfach aller folgenden
Rahmen bis zum Ende der Ubertragung die Teilnehmerstelle mit der Verbindungsleitung
2 verbunden wird.
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In dem hier interessierenden Fall der Konferenz schaltung ist die
Steuereinheit 16 mindestens so ausgelegt, daß für Jedes Zeitfach des Pulsrahmens,
in dem die eigene Adresse erkannt wird, ein Steuersignal auf der Leitung 15 zur
Durchschalteinheit 14 übertragen wird. Diese Durchschalteinheit 14 enthält einen
Demultiplexer, der die von der Umsetzeinheit 12 auf der Leitung 13 abgegebene Information
Jeweils eines Zeitfachs innerhalb des Pulsrahmens auf einen der Ausgänge 171 bis
17n durchschaltet. Die Teilnehmerstation kann also so viele andere Teilnehmerstationen
gleichzeitig hören, wie der Demultiplexer in der Durchschalteinheit 14 Ausgänge
aufweist.
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Die Auswahl der zu empfangenden Zeitfächer braucht aber nicht nur
davon abhängig zu sein, in welchen Zeitfächern die betreffende Station adressiert
wird. Diese Auswahl kann auch über die Steuereinheit 16 von außen durch den Bediener
erfolgen, insbesondere dann, wenn eindeutig bekannt.ist, welche andere Teilnehmerstation
in welchem Zeitfach sendet. In diesem Falle ersetzt ein äußeres Befehlssignal,z.B.
von einem Schalter, die Adressenerkennung. Die weiteren Maßnahmen, insbesondere
die Br zeugung eines Steuersignals auf der Leitung 15 bei den entsprechenden Stellungen
des Zeitfachzählers in der Steuereinheit 16 sind wie beim adressierten Betrieb.
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In der Durchschalteinheit 14 ist die Auswahl, in welchem Zeitfach
welcher der Ausgänge 171 bis 17n mit der Leitung 13 verbunden wird, an sich beliebig,
Jedoch dürfte es zweckmäßig,sein, beispielsweise in dem ersten Zeitfach eines
Pulsrahmens,
in dem die betreffende Teilnehmerstation mit der Verbindungsleitung 2 verbunden
werden soll, die Leitung 13 mit dem Ausgang 171 zu verbinden, in dem nächsten entsprechenden
Zeitfach die Leitung 13 mit dem nächstfolgenden Ausgang zu verbinden usw. und diese
Zuordnung während der Verbindung beizubehalten. In jedem Pulsrahmen erhält jedoch
jeder der Ausgänge 171 bis 17n nur die Information eines einzigen Zeitfaches, so
daß die Folgefrequenz, mit der eine neue Information an einem Ausgang erscheint,
gleich der Frequenz der Pulsrahmen ist.
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An jedem Ausgang 171 bis 17n ist ein Register angeschlossen, von denen
nur das erste Register 181 und das letzte Register 18n beispielsweise dargestellt
ist. Jedes Register empfängt die Informationsbits eines Zeitfaches, die allgemein
mit der Bitgeschwindigkeit auf der Verbindungsleitung 2 eintreffen, so daß die Register
181 bis 18n die zugeführte Information mit hoher Geschwindigkeit aufnehmen können
müssen.
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An Jedes Register ist ein Dekodierer angeschlossen, von denen hier
beispielsweise der erste Dekodierer 201, der an das Register 181 angeschlossen ist,
und der letzte Dekodierer 20n, der an das Register 18n angeschlossen ist, dargestellt
sind. Jeder der Dekodierer 201 bis 20n, sofern in der maximalen Anzahl von Zeitfächern
Information empfangen wird, erhält innerhalb jeweils eines Pulsrahmens, d.h. mit
relativ geringer Folgefrequenz, die Information eines Zeitfaches und wandelt diese
in die ausgesendete Information, wie diese beispielsweise vom Mikrophon 36 in der
sendenden Teilnehmerstation erzeugt wurde, wieder zurück.
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Die Decoder-Ausgänge 211 bis 21n sind mit einer Schaltanordnung 25
verbunden. Eine zweckmäßige Möglichkeit
ist die Ausgestaltung als
Matrixschaltanordnung, wobei die Ausgangsleitungen 211 bis 21n der Dekodierer beispielsweise
den Zeilenleitungen einer matrixartigen Anordnung in der Schaltanordnung 25 zugeführt
werden, während deren Ausgänge 231 bis 23p sowie 23q bis 23r mit den Spaltenleitungen
verbunden sind. Durch Schließen jeweils eines Schalters in den Kreuzungspunkten
von Zeilen- und Spaltenleitern der Schaltmatrix kann dann jede Beliebige der Leitungen
211 bis 21n mit jeder Beliebigen der Leitungen 231 bis 23p und 23q bis 23r verbunden
werden, und zwar auch mit mehreren gleichzeitig. Auch andere Ausführungen der Schaltanordnung
25 sind denkbar.
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Die Betätigung der Schalter in der Schaltanordnung 25 kann durch den
Bediener der Teilnehmerstation erfolgen. Bei bestimmten Anwendungsfällen, beispielsweise
bei Kommando-Anlagen, kann die Durchschaltung auch ganz oder teilweise von Zentralen
oder Unterzentralen über die Verbindung 23 gesteuert werden. Im übrigen kann auch
die Auswahl der Zeitfächer in der Steuereinheit 16 ganz oder teilweise von derartigen
Zentralen oder Unterzentralen gesteuert werden. Eine weitere Möglichkeit stellt
die Betätigung der Schalter in der Schaltanordnung 25 über die Verbindung 19 durch
die Steuereinheit 16 dar, die dezentral individuell für Jede Teilnehmerstation erfolgt.
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In Fig. 2 sind zwei Wiedergabeanordnungen 261 und 262 angegeben, die
beispielsweise die beiden Hörer eines Kopfhörers darstellen. Um diesen mindestens
zum Teil unterschiedliche Informationen zuführen zu können, was beispielsweise bei
Kommando-Anlagen wesentlich ist, sind die Ausgänge der Schaltanordnung in zwei Gruppen
231 bis 23p und 23q bis 23r zusammengefaßt, und jede Gruppe ist auf einen eigenen
Summierverstärker 241 bzw. 242 geführt. In jedem Summierverstärker werden die zugeführten
Signale summiert und zur
Ansteuerung der Wiedergabeanordnungen
verstärkt. Ferner ist zweckmäßig eine Filteranordnung vorgesehen, die den Eingängen
der Summierverstärker vorgeschaltet oder mit diesen integriert werden kann. Auf
diese Weise erhält Jede Wiedergabeanordnung 261 und 262 ein aus der Summierung der
zugeführten analogen Abtastwerte gebildetes Signal, das der linearen Überlagerung
der analogen Signale aller Teilnehmerstationen entspricht, die über den Demultiplexer
14 und die Schaltanordnung 25 mit der betreffenden Wiedergabeanordnung verbunden
sind. Das eigene Sprechsignal Jeder Teilnehmerstation kann zur Verhinderung von
Rückkopplungen entweder mit verminderter Amplitude oder überhaupt nicht überlagert
werden.
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Bei dieser beschriebenen Anordnung wird also Jede Information zwischen
Sendestelle und Empfangsstelle, d.h. zwischen Mikrophon 36 und Wiedergabeanordnung
261 bzw. 262 nur einmal kodiert und nur einmalsdekodiert, so daß keine wesentlichen
Qualitätseinbußen der übertragenen Information zu erwarten sind.
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Das Prinzip der Erfindung ist im übrigen nicht nur für Zeitmultiplex-Verbindungen
verwendbar, sondern beispielsweise auch für Frequenzmultiplex-Verbindungen. Dabei
würden in dem Demultiplexer 14 die einzelnen Kanäle durch Filter voneinander getrennt,
und die Elemente 181, 201 bis 18n, 20n wären Demodulatoren, die die Nutzinformation
in das Basisband zurückbringen und dann der Schaltanordnung 25 zuführen.