DE3241203A1

DE3241203A1 - Verfahren und vorrichtung zur gleichzeitigen uebertragung von sprach- und datensignalen ueber einen digitalkanal

Info

Publication number: DE3241203A1
Application number: DE19823241203
Authority: DE
Inventors: Stephen Joseph 07039 Livingston N.J. Brolin; Ralph William 07920 Basking Ridge N.J. Wyndrum jun.
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1981-11-09
Filing date: 1982-11-08
Publication date: 1983-05-19
Also published as: JPS6345149B2; DE3241203C3; GB2109199A; US4476559A; GB2109199B; FR2516326A1; CA1185712A; FR2516326B1; JPS5888961A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur gleichzeitigen Übertragung von Sprach- und Dntensignalen über einen Digitalkanal

5. Die Erfindung betrifft digitale Übertragungssyste-

mo und im einzelnen die gleichzeitige Übertragung von Sprach- und Datensignalen in einem Multipl'ex-Impulsstrom von Informationsbits über einen einzigen digitalen Übertragungskanal. ' ·

' Es ist bekannt, entweder Sprachsignale oder Datensignale über einen einzigen Übertragungskanal zu geben. In der US-PS 3 549 814 ist ein Impulscodemodülationssystem beschrieben, in dem jeder Kanal gleichzeitig eine sprachfrequente Nachricht und zur selben Zeit alle Kanäle zusammen gemeinsam eine Datennachricht übertragen können. Im einzelnen wird dort ein System beschrieben, bei dem ein Datenwort mit 24 Bits gleichzeitig mit 24 unterschiedlichen Sprachsignalwörtern übertragen wird, indem die achte Bitposition jedes Sprachsignalwortes mit 8 Bits für eines der genannten Datenbits reserviert ist.

Wenn Nachrichtenteilnehmer Datensignale, beispielsweise graphische Signale, übertragen möchten und gleichzeitig eine Fernsprechverbindung haben wollen,sind zwei Fernsprechleitungen erforderlich. Ein solches Verfahren wäre aufwendig. Alternativ können die Datensignale zuerst über eine Fernsprechleitung übertragen werden und dann folgt die Fernsprechverbindung oder umgekehrt. Dieser Lösungsversuch wäre für bestimmte Anwendungsfälle unbequem .' Es ist daher erwünscht, ein Verfahren und Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe die Teilnehmer unter Verwendung einer einzigen Fernsprechleitung ein Gespräch führen und gleichzeitig Datensignale übertragen können, wodurch solche Systeme sowohl wirtschaftlich sinnvoll als auch zwecknäßig im Gebrauch sind.

■ · Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden Mittel und Verfahren bereitgestellt, um die erläuterte Aufgabe hinsichtlich der gleichzeitigen Übertragung von codierten Sprachabtastwerten und

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Datensignalen über einen einzigen Übertragungskanal zu erreichen. Sprachabtastwerte werden unter Verwendung von 4 Bits je Rahmen durch das Verfahren der adaptiven differentiellen Pulscodemodulation codiert und 4 Bitpositionen jeder Informationszeitlage mit 8 Bits zugeordnet- Bis zu 4 Informationsbits der Datensignale werden den restlichen Bitpositionen jeder Informationszeitlage mit 8 Bits zugeordnet. . .

Der genannte einzige Übertragungskanal kann für die Übertragung von Sprachsignalen allein, Datensignalen allein oder einer Kombination von Sprachsignalen und Datensignalen benutzt werden. In jedem Fall wird eine gesonderte Bezeichnung verwendet, um die Art der Übertragung zu identifizieren. Für die übertragung von Datensignalen allein ist demgemäß das achte Bit jeder Zeitlage eine In jede der ersten 7 Bitpositionen kann eine 0 oder eine 1 eingegeben werden. .

Für die Übertragung von Sprachsignalen allein ist ein Rahmen mit 5 Zeitlagen vorgesehen. In der ersten Zeitlage können in jede Bitposition 1 bis 6 eine 1 oder eine

0 eingegeben werden. Wenn in jede der ersten 6 Bitpositionen eine 0 eingegeben ist, muß in die siebte Bitposition eine 1 eingegeben sein. Wenn jedoch in wenigstens eine der Bitpositionen 1 bis 6 eine 1 eingegeben ist, kann in die Bitposition 7 entweder eine 1 oder eine 0 eingegeben sein. In die Bitposition 8 ist eine 0 eingegeben. In jeder der restlichen Zeitlagen 2 bis 5 ist in die Bitposition 8 eine

1 eingegeben. In jede der restlichen' Bitpositionen 1 bis 7 kann entweder eine 1 oder eine 0 eingegeben sein.

Für die Übertragung einer Kombination von sowohl Sprach- als auch Datensignalen wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Rahmen mit 5 Zeitlagen beschrieben. Bei jeder dieser 5 Zeitlagen werden die ersten 4 Bitpositionen für die Eingabe der codierten Sprachsignale be- nutzt. Jede dieser Bitpositionen kann eine 1 oder eine 0 enthalten. Während beim bevorzugten Ausführungsbeispiel die Verwendung einer adaptiven differentiellen Pulscodemodulation für die Sprachcodierung beschrieben ist, können

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andere Sprachcodierer mit. reduzierter Bitrate benutzt werden, beispielsweise unter Verwendung einer Deltamodulation oder einer adaptiven Deltamodulation.

In jede der restlichen Bitpositionen sind entweder 5· Datenbits oder Bezeichnungsbits eingegeben. In die erste, dritte und fünfte Zeitlage sind Datenbits 1 oder 0 in den Bitpösitionen 5 und 6 eingegeben. In die Bitposition 7 ist eine 1 eingetragen, und das Bezeichnungsbit 0 ist in die Bitposition 8 eingegeben. In der zweiten und vierten Zeitlage sind Datenbits 1 oder 0 in die Bitpositionen 5, 6 und 7 eingetragen. Das Bezeichnungsbit 1 befindet sich in der Bitposition 8. Demgemäß lautet die Folge von Bezeichnungsbits im Rahmen:
010100101001010 ...

Das Bit 1 in der Position 7 der Zeitlagen 1,3,5 stellt die Kompatibilität mit T-Trägersystemen zur Taktwiedergewinnung sicher.

Durch Veränderung der Anzahl von Zeitlagen im Rahmen und Veränderung der Bezeichnung können unterschiedliehe Datengeschwindigkeiten abgeleitet werden.

Die Einleitung und Beendigung einer Übertragungsfolge wird mittels einer Folge von Zeitlagen bewirkt, bei denen in die ersten sieben Bitpositionen Zeichengabeinformationen eingegeben sind und die achte Bitposition eine enthält. In diesem Fall wäre eine Folge mit nur 0-Werten von zugelassenen Zeichengabemustern in den Bitpositionen 1 bis 7 ausgeschlossen.

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

Fig. 1 eine Anlage zur Übertragung von codierten

Sprachsignalen allein, Datensignalen allein oder einer Kombination von sowohl codierten Sprachsignalen als auch Datensignalen zwischen zwei Fernsprechteilnehmeranschlüssen, die über das Fernsprech

netz verbunden sind;

Fig. 2 Einzelheiten des Senders in Fig. 1; Fig. 3 Einzelheiten des Empfängers in Fig. 1;

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Fig. 4 ein Bitformat für die .Übertragung von Daten-

5;ignalen allein·;

Fig. 5 ein Bitformat für die Übertragung von Sprachsignalen allein;

. Fig. 6 ein Bitformat für die Übertragung einer Kombination von sowohl codierten Sprach- als auch Dalensignalen über den gleichen Übertragungskann];

Fig. 7 ein Bitformat für die Übertragung von Zeichen- · gabeinformationen zur Einleitung und Beendigung einer Verbindung.

In Fig. 1 ist eine Nachrichtenübertragungsanlage an den Standorten 10 und 110 für Nachrichtenübertragungen zwischen diesen Standorten über das Fernsprechamt 172, das Fernsprechnetz 174 und das Fernsprechamt 176 dargestellt. Für einen Anwendungsfall sind die Nachrichtenübertragungseinrichtungen an den Standorten 10 und 110 unter Verwendung einer privaten Leitung verbunden, wodurch eine Standverbindung zwischen ihnen besteht. Dann ist eine Adressierung nicht erforderlich, und es besteht eine dauernde Verbindung über die Ämter 172, 176 und das Fernsprechnetz 174. Die Nachrichtenübertragungseinrichtung am Standort 10 ist mit dem Fernsprechamt 172 über zwei Fernsprechteilnehmerleitungen 11 und 13 verbunden. Entsprechend ist die Nachrichtenübertragung.seinrichtung am Standort 110 mit dem Fernsprechamt 176 über zwei Fernsprechlcitungen 111 und 113 verbunden. Alternativ kann eine einzige, doppeltgerichtete Teilnehmerleitung zwischen dem Amt 172 oder 176 und dem Standort 10 bzw. 110 benutzt werden. Eines dieser Verfahren ist·in einem Aufsatz "A Digital Hybrid for Two-Wire Digital Subscriber Loops" von P. Tolstrup Nielsen et al. in National Telecommunications Conference, Dezember 1978, Band II, S. 21.2.1 bis 21.2.7, beschrieben.

Unter spezieller Bezugnahme auf die Nachrichtenübertragungseinrichtung am Standort 10 ist dort ein Fernsprechapparat 12 gezeigt, der mit einer Gabelschaltung 14 verbunden ist. Die Gabelschaltung ist eine 4-Draht-2-Draht-Koppelschaltung, die eine Übertragung von Sprachsignalen

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vom Fernsprachapparat 12 zum Sender 20 ermöglicht. Die Gabelschaltung 14 empfängt außerdem Sprachsignale vom Empfänger 70 und überträgt die Sprachsignale 'zum Fernsprechapparat 12 .

· In Fig. 1 ist außerdem ein Datenanschluß 16 gezeigt, der über einen Puffer 18 mit dem Sender 20 verbunden ist. Daten vom Empfänger 70 werden über den Puffer 18 zum Anschluß 16 gegeben. Da der Datenanschluß. 16' mit in einer in jedem Augenblick unterschiedlichen, aber äquivalenten mittleren Rate von der Übertragungseinrichtung 11, 13, die den Standort 10 mit dem Fernsprechamt 172 verbindet, arbeiten kann, stellt der Puffer 18 die erforderliche Schnittstelle dar.

Die Nachrichtenübertragungseinrichtung.am Standort 110 ist ähnlich der am Standort 10 und arbeitet im wesentlichen auf die gleiche Weise, die nachfolgend noch genauer boschrieben werden soll.

Es können allein Sprachsignale, allein Datensignale oder eine Kombination dieser Signale zwischen den Standorten 10 und 110 übertragen werden. Demgemäß werden ein Sprachsigrial vom Fernsprechapparat 12, ein Datensignal vom Anschluß 16 oder eine Kombination von sowohl Sprach- als auch Datensignalen im Sender 20 zusammen mit Bezeichnungsbits zur Identifizierung des Typs der übertragenen Signa-Ie multiplexiert. Die Multiplexsignale werden auf der Lei-. tung 11 zum Fernsprechamt übertragen,'durchlauf en dann das Fernsprechnetz 174 und das Fernsprechamt 176 und gelangen schließlich über die Leitung 113 zum Empfänger 170 am Standort 110. .

Beim Empfänger 170 wird der Typ der Signale anhand der Bezeichnungsbits identifiziert. Sprachsignale werden ·. über die Leitung- 121 und die Gabelschaltung 114 zum Fernsprechapparat 112 weitergeleitet. Datensignaje werden vom Empfänger 170 über die Leitung 119 und den. Puffer 118 zum Anschluß 116 gegeben. Die Übertragung von .Signalen; vom Standort 110 zum Standort 10 wird im" wesentlichen auf die gleiche Weinο wie oben für die Übertragung vom Standort 10 zum Standort 110 realisiert·. Die Übertragung vom Stand-

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ort 110 zum Standort 10 muß jedoch nicht gleichzeitig erfolgen. Darüberhinaus kann die Übertragung von Standort 110 zum Standort 10 mit einem unterschiedlichen Signaltyp wie bei der Übertragung in der entgegengesetzten Richtung 5· erfolgen. Wenn beispielsweise Sprachsignale vom Standort 10 zürn Standort 110 übertragen werden, kann eine Kombination von Sprach- und Datensignalen vom Standoi-t 110 zum Standort 10 gegeben werden.

In Fig. 2 sind Einzelheiten des Senders 20 in Fig.

1 gezeigt. Der Sender 120 ist im wesentlichen der gleiche Sender. Eine Spannungsquelle 22 ist mit dem Schaltarm 26 eines Schalters 24 verbunden. Im Ruhezustand befindet sich der Schaltarm 26 am Anschluß 28, wodurch die Zählerund Gatterschaltung 30 erregt wird. Abhängig von Taktimpulsen betätigt die Zahler- und Gatterschaltung 30 ,

1) die Signalschaltung 32 für 7 Impulsperioden entsprechend den Impulsperioden einer Zeitlage mit 8 Bits und

2) die Signalkennzeichnungsschaltung 34 für die achte Impulsperiode.

■ Unter Ansprechen auf Betätigungsimpulse von der Zähler- und Gatterschaltung 30 erzeugt die Signalschaltung 32 einen Frei- oder Ruhecode, beispielsweise 1111111. Der Ruhecode wird - abhängig von Taktimpulsen - in einem Bitstrom über ein ODER-Gatter 36 zu einem Verwürfler 38 und dann zu einem.Multiplexer 40 übertragen. Jede achte Impulsperiode erzeugt die Signalkennzeichnungsschaltung· 34 unter Ansprechen auf einen Betätigungsimpuls von der Zähler- und Gatterschaltung 30 ein Bezeichnungs- oder Kennzeichnungsbit 0. Dieses Bit wird im Empfänger 170 am Standort 110 (oder im Empfänger 70 am Standort 10 ) zur Identifizierung der Art des empfangenen Signals benutzt, also als Signal- oder Zeichengabeinformation. Da außerdem jedes achte Bit eine 0 ist, erreicht man eine Byte-Synchronisation, wie noch genauer beschrieben werden soll.

Das Kennzeichnungsbit 0 wird über das ODER-Gatter 42 zürn Multiplexer 40 gegeben.

Im Multiplexer 40 wird der Ruhecode 1111111 vom Verwürfler 38 in den ersten 7 Bitpositionen einer Zeit-

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-ΙΟΙ lage mit 8 Bitpositionen und das Kennzeichnungsbit 0 in der achten Bitposition vom ODER-Gatter 42 zur Übertragung als serieller Bitstrom 11111110 auf dem Kanal 11 zum Fernsprechamt 172 multiplexiert.

5. Wenn ein Benutzer am Standort 10 allein Sprachsignale zum Standort 110 übertragen will, wird der Schaltarm 26 des Schalters 24 auf den AnschQuß 44 eingestellt. Der Anschluß 44 ist mit einer Zähler- und Gatterschaltung 48 einer Betriebsweisen-Steuerschaltung 46 verbunden. Abhän-. ζϊϊφ ^von Taktimpulsen betätigt die Zähler- und Gatterschaltung 48

1) einen Codierer 50 für 7 aufeinander folgende Impulsperioden einer Zeitlage mit 8 Bits und

2) eine Sprachkennzeichnungsschaltung 52 in jeder achten Impulsperiode.

Wenn der Codierer 50 betätigt ist, werden Sprachsignale auf der Leitung 15 codiert und der codierte Bitstrom unter Takteinfluß über ein ODER-Gatter 36 zum Verwürfler 38 gegeben. Dieser verwürfelt die codierten Sprachbits, um die Rahmen- und Byte-Synchronisation im Empfänger 170 (oder 70) zu-vereinfachen, wie noch genauer beschrieben werden soll. Die verwürfelten und codierten Bits werden seriell in den Multiplexer 40 eingeschoben.

Wie oben angegeben, wird die Sprachkennzeichnungsschaltung 52 in jeder achten Impulsperiode betätigt. Unter Ansprechen auf den Betätigungsimpuls wird ein Sprachkennzeichnungsbit erzeugt und unter Takteinfluß über das ODER-Gatter 42 zum Multiplexer 40 gegeben. Die Sprachkennzeichnungsb.i ts sollen weiter unten noch genauer unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben werden.

Die verwürfelten und codierten Sprachbits vom Verwürfler 38 und die Sprachkennzeichnungsbits vom ODER-Gatter 42 werden im Multiplexer 40 zur Übertragung über den Kanal 11 zum Fernsprechamt 172 multiplexiert.

Wenn Daten vom Standort 10 ausgesendet werden sollen, wird der Schaltarm 26 des Schalters 24 auf den Anschluß 54 eingestellt, wodurch die Zähler- und Gatterschaltung 56 betätigt wird. Unter Ansprechen auf Taktim-

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pulse betätigt- die Zähler- und Gatterschaltung 56

1) den Puffer 18 und den Anschluß 16 über die Leitung 57 für 7 aufeinander folgende Impulsperioden einer Zeitlage mit 8 Bits und · 2) die Datenkonnzei chrningsschal tung 58 j n jeder achtem Impulsperiode.

Unt.er Ansprechen auf die Betäti cjungsimpulse auf der Leitung 57 werden Datenbitn vom Puffer 18 unter Takteinnuß über die· Leitung 17 und das ODF.R-Gatter 36 zum Verwürfler 38 und dann /.um Multiplexer 40 übertragen.

In jeder achton Impulsperiode erzeugt die Datenkennzeichnungsschaltung 58 ein Kennzeichnungsbit 1 bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel. Die Kennzeichnungsbits für die Datenbetriebsweise wird genauer unter Bezugnahme auf Fig.. 4 beschrieben. Die Kennzeichnungsbits werden unter Takteinfluß über ein ODER-Gatter 42 zum Multiplexer 40 gegeben.

Im Multiplexer 40 werden die verwürfelten Datenbits vom Verwürfler 38 und die Kennzeichnungsbits vom ODER-Gatter 42 zur Übertragung als serieller Bitstrom über den Kanal 11' zum Fernsprechamt 172 multiplexiert.

Für die Übertragung einer Kombination von sowohl codierten Sprach- als auch Datensignalen wird der Schaltarm 26 des Schalters 24 auf den Anschluß 60 eingestellt, wodurch eine Zähler- und Gatterschaltung 62 betätigt wird. Unter Ansprechen auf die ersten vier Impulsperioden einer Zeitlage mit 8 Bits wird die mit dem Codierer 64 verbundene Leitung 63 betätigt. Abhängig von· Impulsen, die der fünften und sechsten Bitposition der Zeitlagen 1, 3 und 5 mit 8 Bits eines Rahmens entsprechen,der 5 Zeitlagen enthält, und abhängig von Impulsen, die der fünften, sechsten und siebten Bitposition der Zeitlagen 2 und 4 entsprechen, wird die mit dem Puffer 18 verbundene Leitung 61 betätigt. In den restlichen Impulsperioden des Rahmens mit 5 Zeitlagen wird die Daten- und GprachkennzeichnungsschaJtung 66 betätigt. Die Kennzeichnungsbits und das Rahmenformat für die kombinierte Übertragungsbetriebsweise wird weiter unten genauer mit Bezug auf Fig. 6 erläutert.

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Entsprechend Fig. 2 werden Sprachsignale auf der Leitung 65 von der Gabelschaltung 14 im Codierer 64 mittels einer adaptiven differentiellen Impulscodemodulation (ADPCM) unter Verwendung von 4 Bits codiert. Anstelle der 5- genanten ADPCM können andere Sprachcodierer mit reduzierter Bitrate benutzt werden, beispielsweise eine Deltamodulation oder eine adaptive Deltamodulation. Unter Ansprechen auf die genannten Betätigungsimpulse werden die codierten Sprachsignale vom Codierer 64 über das ODER-Gatter 26 zum Verwürfler 38 gegeben.

In entsprechender Weise werden unter Ansprechen auf die Betätigungsimpulse auf der Leitung 61 Datensignale vom Puffer 80 über die Leitung 17 und das ODER-Gatter 36 zum Verwürfler 38 übertragen. Die verwürfelten und codierten Sprachbits und die Datenbits werden dann in den Multiplexer 40 geschoben.

Die Kennzeichnungsbits zur Angabe der kombinierten Betriebsweise von der Daten- und Sprachkennzeichnungsschaltung 66 werden über das ODER-Gatter 42 in den Multiplexer 40 geschoben. Die verwürfelten Daten und die codierten Sprachbits sowie die Kennzeichnungsbits werden seriell aus dem Multiplexer ausgeschoben und über den Kanal 11 zum Fernsprechamt 172 übertragen.

In Fig. 3 ist der Empfänger 70 gemäß Fig. 1 (oder der Empfänger 170 gemäß Fig. 1) gezeigt. Der Multiplex-Strom von Informationsbits vom Fernsprechamt 172 kommt über den Kanal 13 am Demultiplexer 72 an. Die Taktzeitgabe einer Zentralstelle im Fernsprechnetz 174 wird aus dem Multiplex-Bitstrom in der Taktwiedergewinnungsschaltung wiedergewonnen, wodurch die erforderlichen Taktimpulse zur Verwendung am Standort 10 (oder 110) bereitstehen. D.h. die Bitsynchronisation wird in der Taktwiedergewinnungsschaltung 74 realisiert.

Der Multiplex-Bitstrom auf den Kanal 13 wird einem UND-Gatter 80 und einer Byte- und Rahmensynchronisationsschaltung 76 zugeführt. Die Kennzeichnungsbits zur Angabo der Sprachbetriebsweise werden in der Sprachkennzeichnungsschn] tung 78 erzeugt, und unter Takteinfluß in

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die Byte- und Rahmensynchronjsationsschaltung 76 gegeben. Diese Schaltung führt zwei Funktionen aus: . Zum einen wird der empfangen« Multiplexstrom geprüft ,. um festzustellen, ob die dort enthaltenen Kennzeichnungsbits 5- den Kennzeichnungsbj I s von dor Sprnchkc-nnzcichnungsschaltung 78 entsprechen, und zum anderen w.ird, wenn eine Übereinstimmung auftritt, gleichzeitig die Byte- und Rahmensynchronisation real .i nier L . Danach· wird di,e mit dem UND-Gatter 80 verbundene; Leitung. 79 bötätriqt, wodurch der MuI-tiplexstrom in die Entwurflerschältung 82 eintreten kann. Diese Schaltung führt zwei Funktionen aus: Zum einen werden die Kennzeichnungsbits maskiert und zum anderen werden die restlichen .Bits entwürfelt, d.h. der ursprüngliche codierte Bitstrom wird wiederhergestellt,, Die entwürfelten Bits werden zum Decodierer 84 übertragen, wo die Sprachsignale wieder hergestellt und über die' Leitung 21 zur Gabelschaltung 14 gegeben werden.

Auf entsprechende Weise wird der auf dem Kanal empfangene Multiplexbitstrom gleichzeitig zu.UND-Gattern 90, 98, 106 und den Byte- und Rahmensynchronisationsschaltungen 86, 94 bzw. 104 übertragen. Die Kennzeichnungsbits von der Datenkennzeichnungsschaltung 88, der Sprach- und Datenkennzeichnungsschaltung 96 und der Signalkennzeichnungsschaltung 105 werden unter Takteinfluß zu den Byte- und Rahmenkennzeichnungsschaltungen 86, 94 bzw. 104 übertragen. Wie oben angegeben, werden , wenn eine Übereinstimmung eintritt, die entsprechenden UND-Gatter 90, 98 oder 106 betätigt.

Wenn das UND-Gatter 90 betätigt ist, wird der Datenbitstrom zum Entwurfler 92 übertragen,und die entwürfelten Daten werden dann über die Leitung 19 zum Puffer 18 gegeben.

Wenn das UND-Gatter 98 betätigt ist, führt die Zähler- und Gatterschaltung 100 die codierten Sprachbits zum Entwurfler 101 und die Dntenbits zum Entwurfler 102. Die codierten Sprachbits werden im Decodierer 103 decodiert und dann über die Leitung 21 zur Gabelschaltung 14 übertragen. Daten-, Kennzeichnungs- und Stopfbits werden

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zum Entwurfler 102 gegeben. Anschließend werden neu geordnete Datenbits (d.h. entwürfelte Bits) über die Leitung 19 zum Puffer 18 gegeben. Das Bitformat soll genauer mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben werden. 5- Wie oben angegeben, werden Kennzeichnung^- und

Signalbits über das betätigte UND-Gatter 106 zum Entwürfler 10 7 gegeben, um die Kennzeichnuncjsbits zu markieren, die Zeichenbits zu entwurfein und die entwurfel ten Bits zur Signal- oder Zeichengabeschaltung 108 zu übertragen.

Alternativ können die Kennzeichnungsbits unter Verwendung von Taktimpulsen maskiert werden, derart, daß nur die Kennzeichnungsbits über den Entwurfler 107 geführt werden. Wie oben gesagt, wird im Ruhezustand ein Code 11111110 über den Kanal 13 empfangen. Wenn ein Fehler auf dem Übertragungskanal oder in den Übertragungseinrichtungen auftritt, so wird die Alarmschaltung 109 erregt. Auf entsprechende Weise werden Alarmschaltungen (nicht gezeigt) an den Standorten 10 und 110 benutzt, um einen Teilnehmer davon in Kenntnis zu setzen, daß von dem entfernten Standort aus versucht wird, eine Nachricht zu übertragen, oder daß eine Nachricht· übertragen worden ist.

In Fig. 4 sind 8 Bitpositionen einer Zeitlage mit 8 Bits gezeigt. Wenn nur Datensignale zu übertragen sind, werden Datenbits den ersten 7 Bitpositionen zugeordnet.

Der achten Bitposition wird ein Kennzeichnungsbit zugeordnet. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erscheint eine Folge von 1-Werten in der achten Bitposition. Ein solches Verfahren entspricht dem T-Trägersystem, das häufig bei der Digitalübertragung benutzt wird, wobei jede Zeitlage mit 8 Bits wenigstens ein Bit 1 haben muß.

In Fig. 5 ist ein Rahmen von 5 aufeinander folgenden 8-BJt-Zeitlagen zur Verwendung bei der Übertragung von codierten Sprachsignalen allein dargestellt. In der Zeitlage 1 sind die ersten 6 Bitpositionen mit codierten Sprachbits gefüllt. Die achte Bitposition ist mit einer gefüllt, die als Teil einer Folge von Kennzeichnungsbit.s 01I]]OJlIlO]]Il .... zweckmäßig ist. Da die achte Bitposition eine 0 ist, worin die ersten 6 Bi Lpositioncn mit 0-

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weiten gefüllt sind , muß die siebte Bitposition eine 1 auJ'v/eisen. Eine solche Eintragung stellt ein Datenformat sicher, das an die Digitalübertrfigung mit Hilfe von T-Trägorsystemen angepaßt ist, wie oben angegeben. Wenn wenigst ens eines der codiertenSprachbits, die in die ersten 6 Bitpositionen eingegeben sind, eine 1 ist, so kann die siebte Bitposition mit einem codierten Sprachbit gefüllt sein, das entweder eine 1 oder eine Oist.

Bei jeder der Zeitlagen 2 bis 5 sind codierte Sprachsignale in die ersten 7 Bitpositi'onen eingegeben. In die achte Bitposition ist eine 1 eingegeben. Demgemäß liefern aufeinander folgende Bits in der achten Bitposition eine spezielle Kennzeichnung 011110111101111 ... , wodurch angegeben wird, daß der Inhalt eines Multiplex-Stroms nur codierte Sprachsignale umfaßt.

In Fig. 6 ist ein Rahmen mit 5 Zeitlagen 1 bis 5 zur Übertragung einer Kombination von codierten Sprachsignalen, Datensignalen und Kennzeichnungsbits zur Identifizierung des jeweiligen Inhalts dargestellt. Wie oben angeasben, sind codierte Sprachsignale den ersten 4 Bitpositionen jeder Zeitlage zugeordnet. In den Zeitlagen 1, 3 und 5, d.h. in ungerade numerierten Zeitlagen, sind Datenbits den Bitpositionen 5 und 6 zugeordnet, eine 1 ist in dir Bitposition 7 eingetragen, und das Kennzeichnungsbit 0 ist der Bitposition 8 zugeordnet. In den Zeitlagen 2

und 4, d.h. in gerade numerierten Zeitlagen, sind Datenbits den Bit-positionen 5, 6 und 7 zugeordnet, und ein Kennzeichnungsbit 1 ist der Bitposition 8 zugeordnet. Da Sprachsignale mit einer Rate von 8000 (oder 8 K) Abtastungen je Sekunde abgetastet und da 4 Bits zur Codierung eines Sprachabtastwertes mit Hilfe des genannten ADPCM-Verfahrens benutzt werden, werden die codierten Sprachbits mit einer Rate von 32 kb/s (4 Bits χ 8 K/s) übertragen.

In entsprechender Weise werden, da Ddtensignalbits 8000 Mal je Sekunde gewählt werden und weil 12 Datenbits alle 5 Zeitlagen gewählt werden (je- 2 in den Zeitlagen 1, 3 und 5 und 3 jeweils in den Zeitlagen 2

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und 4) die Rate, mit der die Datenbits übertragen werden, gleich 19,2 kb/s (12/5 Bits χ 8 K/s).

Die Kennzeichnungsbits in der Bitposition 8 ungerade numerierter Zeitlagen sind O-Werte. Das Kennzeichnungs· . bit aus gerade numerierten Zeitlagen in der Bitpositiön 8 ist eine 1. Demgemäß bilden die Kennzeichnungsbits aus aufeinander folgenden Zeitlagen das spezielle Muster 010100101001010 .... Durch Änderung der Anzahl von Zeitlagen im Rahmen und durch Änderung der Kennzeichnung lassen sich unterschiedliche Datenraten für die Übertragung erhalten.

In Fig. 7 ist eine 8-Bit-Zeitlage dargestellt, die zur Übertragung von Zeichengabeinformationen zwischen den Standorten 10 und 110 zweckmäßig ist. Die ersten 7 Bitpositionen enthalten Zeichengabeinformationen. Die achte Bitposition wird für das Kennzeichnungsbit 0 im bevorzugten Ausführungsbeispiel benutzt. Im Ruhezustand wird demgemäß ein besonderer Ruhe-Signalcode 11111110 zwischen den Standorten 10 und 110 übertragen. Auf ähnliche Weise können an-' dere Zeichengabeinformationen zwischen den Standorten 10 und 110 übertragen werden, wobei in jedem Fall das Kennzeichnungsbit eine 0 bleibt. Der Umstand, daß Zeichengabeinformationen zwischen den Standorten 10 und .110 übertragen werden, e;rgibt sich daraus, daß die Bits in jeder achten Bitposition 0000.... sind.
Betriebsweise

Wie oben gesagt, sind die Übertragungen zwischen den Standorten 10 und 110 unabhängig voneinander. D.h. es kann eine Übertragung· nur in einer Richtung stattfinden oder auch gleichzeitig eine Übertragung in beiden Richtungen . Darüberhinaus ist die Art der Übertragung, d.h.. nur Sprachsignale, nur Datensignale oder sowohl Sprach- als auch Datensignale, in jeder Richtung unabhängig voneinander.

Entsprechend Fig. 1, 2 und 3 wird die Übertragung von nur Spinchsigruil en beispi eisweise vom Standort 10 zum Standort 13.0 dadurch eingeleitet, daß der Schaltarm 26 vom Ruheanschluß 28 zum Anschluß 44 bewogt wird. Anschließend

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stellt beim Empfänger 170 die Byte- und Rahrnensynchronisationsschaltung 76 die Sprachsignal-Kennzeichnungsbits fest und betätigt das UND-Gatter 80. Die codierten Sprachbits werden im Entwurfler 82 entwürfelt und dann im Decodierer 84 decodiert. Anschließend.werden die Sprachsignale über die Gabelscha]tung 114 zum Fernsprechapparat 112 oder zu einer Aufzeichnungsvorrichtung (nicht gezeigt) übertragen. Da nur wenige Rahmen für die Feststellung beim Empfänger 170 erforderlich sind, beginnt die Nachrichteriübertragung vom Standort 10 nach nur einer vorgewählten Anzahl von Rahmen. Alternativ kann ein Antwortsignal vom Standort 110 zum Standort 10 (nicht gezeigt) übertragen werden. Wie oben angegeben, kann eine Alarmschaltung (nicht gezeigt) benutzt werden, um einem Teilnehmer anzugeben, daß eine Nachricht eingetroffen ist oder gerade eintrifft.

Nach Beendigung der Nachrichtenübertragung wird der Schaltarm 26 beim Sender 20 wieder auf den Ruheanschluß 28 zurückgebracht, wodurch dem Empfänger 170 am Standort 110 ein Übertragungsende angezeigt wird.

...

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Claims

BLUMBACH i:WESER:_;-B BRG EN ■ KRAMER . ZWIRNER -HOFrMANN .. -

PATENTANWALTt IN MÜNCHEN-Uf-lü V/JESBAUL iJ

Patenlconsull Rodoclcestraßo ti 80Γΐιι Mum Jipii ά() Ii I'-lon (OSV) RS 3&0{/Μί W.(M Tolcx U . /1,">I'. IHccjfoiiimi· I'oiciiti unstill Patentconsult Sunnonbutgnr Slraß" 4J 6,'LO Wiur.bfldi;n h-l.-loii (OAIiM) 56 ?y ·Η / M19 VH It I■··■ li·:-M-i·."·'/ Ioloiii .imine.· IMlaiilconsull

Western Electric Company lncorporntcd

New York N.Y. 10038, USA ■ ^Λ ■ Brolin, S.J.28-7

Patentansprüche. .

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(1 / Verfahren zur Nachrichtenübertragung zwisehen einem ersten und einem zweiten Standort mit Informationen in einer von drei Betriebsweisen, nämlich Übertragung von Sprachsignalen, Datensignalen oder einer Kombination hiervon, über einen doppeltgerichteten, digitalen Übertragungskanal, gekennzeichnet durch

die Verfahrensschritte bei Übertragung von dem ersten zum zweiten Standort:
a) Auswählen der Informations-Übertragungsbetriebsweise;

b) Einleiten dieser Übertragung;

c) Bereithalten einer besonderen Bezeichnung zur Identifizierung jeder der Informationsbetriebsweisen;

d) Multiplexieren der Signale und der gesonderten Bezeichnung zur Übertragung zwischen dem ersten und dem zweiten Standort.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Verfahrensschritt b) gekennzeichnet ist durch die Schritte: b,) vor dem Auswählen der InformaLions-Übertragungsbetriebsweise wird eine besondere Bezeichnung bereitgestellt, die den Verfahrensschritt b) für die Einleitung der Übertragung anzeigt;

München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl. Phys. Dr. rer. nat. · E. Hoffmann Dipl.-Ing. Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-!ng. · P. Bergen Prof, Dr. jur. Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.

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b„) Erzeugen eines Zeichengabecode;

b,) MuItiplexieren der besonderen Bezeichnung und des Zeichengabecode zur Übertragung zwischen dem ersten und dom zweiten Standort für eine vorbestimmte Zeitspanne.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt b) die weiteren Schrit.te aufweist:

b.) Sperren der Übertragung der besonderen Bezeichnung für die Identifizierung jeder der Informationsbetriebswei^{st>n un<}3 statt dessen Übertragen einer Zeichengabe-Bezeichnung für eine vorgewählte Zeitspanne; b,-) ' Erzeugen eines Zeichengabecode ;

b_fi) Multiplexieren des Zeichengabecode und der Zeichengabebezeichnung für die Übertragung zwischen dem ersten und dem zweiten Standort für die vorgegebene Zeitspanne.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Nachrichtenübertragung zwischen einem ersten und einem zweiten Standort mit nur Sprachsignalen, nur Datensignalen oder einer Kombinati on») der Sprachsignale und der Datensignale über einen doppeltgerichteten digitalen Übertragungskanal, dadurch gekennzeichnet , daß bei einer Übertragung vom ersten Standort zum zweiten Standort eine Einrichtung zur Codierung der Sprachsignale unter Verwendung von Sprachcodierern mit niedriger Bitrate vorgesehen ist und eine Einrichtung zum Multiplexieren der codierten Sprachsigna-labtastwerte und der Datensignale. ·
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, ■ gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Bereitstellung einer besonderen Bezeichnung, die eine Folge von Bits unter Verwendung von bis zu 2 Bitpositionen umfaßt, und eine Ein-' richtung zum Multiplexieren der Bezeichnungsbits mit den codierten Sprachsignalabtastwerten und den Datensignal en, wobei die besondere Bezeichnung am zweiten Standort benutzt wird, um festzustellen, ob der MuI tipi exstrorn nur die Sprachsignale, nur die Datonsignale oder die Kombination aus den Sprachsignalen und den Datensignalen umfaßt.

BADCDßtGINAL

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6. Vorrichtung zur NinchrichtenübtirtrcKj-iiti-j zwischen einem ersten und einem zweiten Standort mit nur Sprachsignalen, nur Datensignalen oder einer Kombination dor Sprachsignale und der Datensignale über einen doppelt»·· Ichteten . digitalen Übertragungskanal, dadurch gekennzeichnet , d η ii bei' einem Empfang am zweiten Sivmdort vom er.slcn Standort eine Einrichtung zum Dcmultiplexioren cirios Mull iplexstroms vorgesehen ist, .ferner'eine Einrichtung zur Gewinnung von bis zu 2 Bits aus jedem einer Vielzahl, aufeinanderfolgender 8-Bit-Zeitlagen zwecks Ableitung einer Folge dieser Bits, und eine Einrichtung zur Feststellung anhand der Folge von Bits, ob der Multiplexstrom nur aus den codierten Sprachsignalen, nur aus den Datensignalen oder aus der Kombination von codierten Sprachsignalen und Datensignalen besteht.

BAD ORIGINAL