DE3718221C2

DE3718221C2 -

Info

Publication number: DE3718221C2
Application number: DE3718221A
Authority: DE
Inventors: Tetsumasa Yokohama Kanagawa Jp Ohyama
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1986-05-29
Filing date: 1987-05-29
Publication date: 1990-04-19
Also published as: JPH0420548B2; US4794595A; CA1262581A; JPS62281553A; DE3718221A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sprach- und Datenübertragungssystem für die Kommunikation mit gemultiplexter Sprache und Daten.

Ein bekanntes Sprach- und Datenübertragungssystem besteht aus einer Datenschaltkreis-Terminaleinrichtung, an die eine Telefoneinrichtung und ein Datenterminal angeschlossen sind, zum multiplexen der Sprache von der Telefoneinrichtung und der digitalen Daten von dem Datenterminal, zur Übertragung des gemultiplexten Signals auf eine Telefonleitung, zum Empfang eines gemultiplexten Signals von der Telefonleitung, zum demultiplexen der Sprache und der digitalen Daten des empfangenen Signals und zur Übertragung der Sprache zur Telefoneinrichtung und der digitalen Daten zum Datenterminal und einer amtlichen Kanaleinrichtung, an die eine Vermittlung und eine Datensammeleinrichtung angeschlossen ist, zum Multiplexen der Sprache von der Vermittlung und der digitalen Daten von der Datensammeleinrichtung, zur Übertragung des gemultiplexten Signals auf die Telefonleitung und zum Empfang eines gemultiplexten Signals von der Telefonleitung, zum Demultiplexen der Sprache und der digitalen Daten aus dem empfangenen Signal und zur Übertragung der Sprache zur Vermittlung und der digitalen Daten zur Datensammeleinrichtung.

Ein Sprach- und Datenübertragungssystem dieser Art ist bekannt aus DE-OS 30 28 155. Die digitale Übertragung von Sprache und Daten erfolgt mit Hilfe eines Paket-Vermittlungsnetzes. Bei diesem bekannten System wird mehrkanalige Übertragung angestrebt, so daß neben dem Fernsprechen auch simultan mehrere Datendienste verfügbar sind. Dies wird gewährleistet durch im analogen Fernsprechapparat vorgesehene Codierer/Decodierer und einem Ausfall der Versorgungsspannung ist jede Art der Übertragung unterbrochen. Es besteht keine Möglichkeit eine Verbindung aufzubauen, da die Digitalisierung der Signale und der Aufbau einer Multiplex-Verbindung nicht mehr möglich ist. Selbst eine analoge Nutzung des Systems ist nicht möglich.

Aus "Datenterminal und Telefon in einem Gerät", FUNKSCHAU, 4, 1986, Seiten 97 bis 99 geht hervor, daß bei der Nutzung analoger Verbindungsleitungen durch digitale Übertragungssysteme eine stets, also auch im Störungsfall, analoge Nutzung des Systems möglich sein soll. Eine Lösung, mit der diese Zielvorgabe erreicht wird, ist aber nicht beschrieben.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sprach- und Datenübertragungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das die analoge Kommunikation über Telefon auch für die Fälle ermöglicht, in denen die Netzversorgung der Datenschaltkreis-Terminaleinrichtung unterbrochen ist.

Gelöst wird diese Aufgabe, indem erfindungsgemäß das Sprach- und Datenübertragungssystem der eingangs genannten Art ausgestattet wird, mit

- einer Netzwerküberwachungsschaltung zur Erkennung eines Netzausfalls in der Datenschaltkreis-Terminaleinrichtung,
- Vorrichtungen für den Aufbau einer Verbindung zwischen der Telefoneinrichtung und den Telefonleitungen, die durch die Netzüberwachungsschaltung so beeinflußt werden, daß bei einem Netzausfall die Verbindung der Telefoneinrichtung mit einem Hauptteil der Datenschaltkreis-Terminaleinrichtung gelöst und die unmittelbare Verbindung mit den Telefonleitungen aufgebaut wird,
- einem Schaltkreis zur Erkennung der Unterbrechung eines Überwachungsstroms in der amtlichen Kanaleinrichtung, wobei die Unterbrechung durch die Vorrichtungen in der Datenschaltkreis-Terminaleinrichtung erfolgt, und
- Vorrichtungen für den Aufbau einer Verbindung zwischen der Vermittlung und den Telefonleitungen, die durch die Schaltung zur Erkennung der Unterbrechung so beeinflußt werden, daß bei einer Unterbrechung die Verbindung der Vermittlung mit einem Hauptteil der amtlichen Kanaleinrichtung gelöst und die unmittelbare Verbindung mit den Telefonleitungen aufgebaut wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist sichergestellt, daß bei einem Netzausfall die analoge Sprachübertragung weiterhin möglich ist. Wird die Netzversorgung wieder hergestellt, ist bei dem erfindungsgemäßen Sprach- und Datenübertragungssystem auch sofort wieder eine digitale Übertragung möglich.

Die Datenschaltkreis-Terminaleinrichtung DCE dient dazu, die digitalisierte Sprache, die von der Telefoneinrichtung übertragen wird, nach der Zusammenfassung mit den Daten, die von dem Datenterminal gesendet werden, auf die Telefonleitungen zu übertragen und das digitale Signal, das von den Telefonleitungen übertragen wird, in Sprache und Daten zu trennen.

Die amtliche Kanaleinrichtung OCE dient dazu, die Sprache und die Daten zu trennen, die von den Telefonleitungen in den amtlichen Teil gesendet werden und diese Signale zu der Vermittlung oder der Datensammeleinrichtung für das Datenmultiplexing zu übertragen oder die Sprache, die von der Vermittlung gesendet wird und die Daten, die von der Datensammeleinrichtung gesendet werden, zu multiplexen und zu senden und dann diese Signale auf die Telefonleitungen zu übertragen und die DCE mit dem Überwachungsstrom zu versorgen.

Dieser Überwachungsstrom wird zur OCE von der Konstantstromquelle, die in der OCE vorgesehen ist, über die Telefonleitungen zurückgeführt. Die OCE mißt den Wert des Überwachungsstroms und erkennt das Auftreten eines Fehlers in der Leitung oder der DCE aufgrund der Tatsache, daß der Wert des Überwachungsstroms abgesenkt ist oder fehlt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Sprach- und Datenübertragungssystems unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genauer beschrieben, in denen zeigt:

Fig. 1 ein System, das eine Telefoneinrichtung mit einer Vermittlung verbindet,

Fig. 2 ein System, das eine Dateneinrichtung mit einer Datensammeleinrichtung verbindet,

Fig. 3 ein Blockdiagramm, das die Zusammenführung der beiden Systeme aus Fig. 1 und 2 für die Übertragung auf Teilnehmerseite durch Multiplexen der Signale darstellt,

Fig. 4 ein Blockdiagramm, das ein Sprach- und Datenübertragungssystem in einer Ausführung gemäß vorliegenden Erfindung darstellt,

Fig. 5 ein Zeitdiagramm zur Erklärung der Überbrückungsmethode gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 den Aufbau einer Schaltung zur Erklärung des Schaltkreises für die Erkennung des abgesenkten Stromes in der Ausführung gemäß der Erfindung,

Fig. 7 den Aufbau einer Schaltung zur Erklärung des getakteten Stromquellenschaltkreises in der Ausführung der vorliegenden Erfindung,

Fig. 8 den Aufbau einer Schaltung zur Erklärung des Schaltkreises für die Erkennung des getakteten Stroms in der Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Wenn ein und derselbe Teilnehmer ein System für eine Telefonverbindung gemäß Fig. 1 und ein System für eine Datenverbindung gemäß Fig. 2 installiert, bewirkt die getrennte Installation dieser Systeme eine Erhöhung der Leitungskosten. Indem gemeinsam die Leitung der Telefoneinrichtung genutzt wird, wird mit Hilfe eines Systems, wie in Fig. 3 dargestellt, die Erhöhung der Leitungskosten vermieden. Die Telefoneinrichtung 1 und die Dateneinrichtung 4 sind gemeinsam mit der DCE 5 verbunden, die an die Telefonleitung 2 angeschlossen ist. Ebenfalls mit der Telefonleitung 2 verbunden ist die OCE 7, an die getrennt die Vermittlung 3 und die Datensammeleinrichtung 8 angeschaltet sind.

In der DCE 5 wird die Sprache die von der Telefoneinrichtung 1 gesendet wird, codiert und in ein digitales Signal umgewandelt. Es wird dann mit dem digitalen Signal, das von der Dateneinrichtung 4 gesendet wird, gemultiplext und auf Leitung 2 übertragen.

Unterdessen wird in der OCE 7 das digitale Signal, das von der Leitung 2 gesendet wird, aufgeteilt in die Sprache, die von der Telefoneinrichtung 1 gesendet wird und das digitale Signal, das von der Dateneinrichtung 4 gesendet wird. Die Sprache wird an die Vermittlung 3 gesendet, während das digitale Signal an die Datensammeleinrichtung 8 übertragen wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß in den Fig. 2 und 3 jeweils die DCE und die OCE vorgesehen ist, aber die DCE und die OCE in Fig. 2 andere Funktionen besitzen, als die in Fig. 3.

Die DCE 6 in Fig. 2 nämlich, führt die Codeumwandlung des digitalen Signales, das von der Dateneinrichtung 4 gesendet wird, zur Sendung über die Telefonleitung aus, während die OCE 9 die umgekehrte Codeumwandlung ausführt und die empfangenen Daten an die Datensammeleinrichtung 8 sendet.

Andererseits besitzt die DCE 5 in Fig. 3 ebenso die Aufgabe, zusätzlich zu der Funktion, die vorher beschrieben wurde, die Sprache, die von der Telefoneinrichtung 1 gesendet wird, in ein digitales Signal umzuwandeln und es mit den digitalen Daten der Dateneinrichtung 4 zu multiplexen. Darüber hinaus trennt die OCE 7 die gemultiplexte Sprache und Daten und sendet dann diese Signale an die Vermittlung 3 oder die Datensammeleinrichtung 8.

Jedoch verbindet das Sprach- und Datenübertragungssystem, dargestellt in Fig. 3, sowohl die Telefoneinrichtung 1 als auch die Dateneinrichtung 4 mit der DCE 5 und kann deshalb keine Kommunikation über das Telefon ermöglichen und sendet Daten, falls der Betrieb der DCE 5 unterbrochen wird. Der Betrieb der DCE 5 wird unterbrochen, falls die allgemeine Stromversorgung für die DCE 5 unterbrochen wird aufgrund eines Netzfehlers oder falls der Benutzer der Dateneinrichtung 4 den Gebrauch der Einrichtung beendet und die DCE 5 abschaltet. Die DCE 5 ist eine wichtige Einrichtung für die Übertragung der Daten von der Dateneinrichtung 4 zur Leitung 2, während die DCE 5 nicht immer eine wichtige Einrichtung für die Telefoneinrichtung 1 darstellt, wie aus der Struktur der Fig. 1 hervorgeht.

Wenn bei dem erfindungsgemäßen Sprach- und Datenübertragungs system, dargestellt in Fig. 4 die Netzunterbrechung der DCE 5 durch die Netzüberwachungsschaltung 22 erkannt wird, die im Hauptteil der DCE vorgesehen ist, werden die Relais RL 1-1 bis RL 1-4 vom Kontakt M auf den Kontakt B umgeschaltet und bilden dadurch einen Pfad, der den Hauptteil der DCE überbrückt. Auf diesem Weg wird der Überwachungsstrom, der von der OCE 7 zur DCE 5 über die Leitungen L 1 und L 2 fließt, unterbrochen. Unterdessen erkennt der Schaltkreis zur Erkennung des abgesenkten Überwachungsstroms die Absenkung des Überwachungsstroms und schaltet die Relais RL 2-1 bis RL 2-4 in der OCE 7 vom Kontakt M auf den Kontakt B um mit einer Relaistreibereinrichtung (nicht dargestellt) in der OCE 7 und bildet einen Pfad zur Überbrückung des Hauptteils der OCE.

Die Vermittlung 3 und die Telefoneinrichtung 1 können direkt verbunden werden durch den Aufbau eines Pfades, der den Hauptteil der OCE 7 und den Hauptteil der DCE 5 überbrückt.

Wenn danach die Netzversorgung der DCE 5 wiederhergestellt wird, werden die Relais RL 1-1 bis RL 1-4 vom Kontakt B auf den Kontakt M durch ein Steuersignal des Schaltkreises 22 umgeschaltet. Ein getakteter Gleichstrom konstanter Dauer und Taktzeit wird erzeugt von dem Generatorschaltkreis des getakteten Stromes 14 und wird dann zur OCE 7 über die Leitungen L 1 und L 2 übertragen. In der OCE 7 erkennt der Schaltkreis zur Erkennung des getakteten Stromes 16 die Unterbrechung des Überwachungsstromes und damit die bestehende Netzversorgung der DCE 5 und die Relais RL 2-1 bis RL 2-4 werden vom Kontakt B auf den Kontakt M durch Relaistreibereinrichtungen in der OCE 7 umgeschaltet.

Die Überbrückung der DCE 5 und der OCE 7 wird entsprechend aufgehoben, wie vorher beschrieben.

Fig. 5 erklärt den Aufbau der Überbrückung der Wiederherstellung entlang der Zeitachse,

Im folgenden werden die Schaltkreise, die oben beschrieben wurden, im einzelnen erklärt:

Wenn ein Strom in der Richtung von L ₁′′ nach L ₂′′ oder von L ₂′′ nach L ₁′′ im Schaltkreis zur Erkennung des abgelenkten Überwachungsstromes 15, wie in Fig. 6 dargestellt, fließt, wird ein Strom durch den Optokoppler 16 durch die Dioden D 1 bis D 4 in nur einer Richtung zugelassen, der lichtemittierende Teil des Optokopplers sendet Licht aus, der Phototransistor des Photosensors wird leitend und die Ausgangsspannung V₀ wird 0 Volt.

Wenn andererseits der Strom, der von L ₁′′ nach L ₂′′ oder von L ₂′′ nach L ₁′′ fließt, unterbrochen wird, sperrt der Phototransistor des Photosensors, die Ausgangsspannung V ₀ wird zu V ₁ und die Absenkung des Überwachungsstromes kann erkannt werden.

Als Nächstes wird der Generatorschaltkreis des getakteten Stromes 14, dargestellt in Fig. 7, erklärt.

Ein Strom, der zwischen L ₁′ und L ₂′ fließt, kann durch getaktetes Ansteuern des Optokopplers 19 unterbrochen werden, abhängig vom Zustand des Signals, das durch das NAND-Gatter 18 eingegeben wird, das als Inverter betrieben wird.

Der Schaltkreis zur Erkennung des getakteten Stromes 16, dargestellt in Fig. 8, wird im folgenden erklärt: Der Schaltkreis 16 umfaßt einen Stromerkennungsschaltkreis 20 und einen Schaltkreis (bestehend aus einem n-Bit-Zähler mit einem Flipflop), der die Ausgänge des Schaltkreises 20 integriert. Wenn die Unterbrechung des Stromes an den Leitungen L ₁ und L ₂ kontinuierlich n mal erkannt worden ist, wird das Flipflop gesetzt, ein Ausgang des Flipflops wird auf 1 gesetzt und die Relais RL 2-1 bis RL 2-4 werden auf den Kontakt M geschaltet durch die Relaistreibereinrichtung in der OCE 7.

Der Schaltkreis zur Erkennung des abgesenkten Stromes 15 der Fig. 8 entspricht dem Schaltkreis 20 der in Fig. 8 erklärt wurde und das Flipflop im Schaltkreis 16 wird zurückgesetzt durch die Erkennung des abgeschalteten Zustandes des Überwachungsstroms, der in den Leitungen L ₁′′ und L ₂′′ fließt. Wenn das Flipflop zurückgesetzt worden ist, arbeitet die Relaistreibereinrichtung, die Relais RL 2-1 bis RL 2-4 werden vom Kontakt M auf den Kontakt B umgeschaltet und ein Pfad, der den Hauptteil des OCE 7 überbrückt, wie vorher beschrieben, kann aufgebaut werden.

Die Anzahl n der Unterbrechungen des Stromes in dem getakteten Stromsignal ist festgelegt auf einen Wert in der Größenordnung von z. B. n = 1000, um eine Unterscheidung von den Werten 0-9 des Wählvorgangs zu ermöglichen, weil diese Impulse in der Rufnummer erzeugt werden, entsprechend einem Wert des Wählvorgangs von 0 bis 9, wenn die Wähleinrichtung des Telefons benutzt wird.

Zusätzlich wird der n-Bit-Zähler periodisch zurückgesetzt durch ein externes Rücksetzsignal, so daß die Wählimpulse des Telefons in dem n-Bit-Zähler gespeichert werden, der Zählerausgang Qn jedoch nicht generiert wird.

Wenn, wie vorher beschrieben, entsprechend dem Sprach- und Datenübertragungssystem der vorliegenden Erfindung, die DCE nicht länger mit Netzspannung versorgt wird, wird die Telefoneinrichtung und die Vermittlung direkt verbunden durch Überbrückung des Hauptteils der DCE und der OCE und dadurch kann die Telefoneinrichtung benutzt werden.

Falls diese Netzunterbrechung plötzlich auftritt, kann dementsprechend nur die Telefoneinrichtung kontinuierlich benutzt werden. Wenn aber ein Benutzer den Gebrauch der Dateneinrichtung beendet und die Netzversorgung der DCE abgeschaltet wird, kann darüber hinaus die Telefoneinrichtung auch benutzt werden.

Folglich, selbst für den Fall, daß die Teilnehmerseite, auf der die Netzversorgung der DCE abgeschaltet worden ist, feststellt, daß der Betrieb der DCE unterbrochen ist, kann ein außenstehender Dritter nicht die Betriebsbedingung der DCE überprüfen und versucht deshalb, manchmal, mit der Telefoneinrichtung, die an der DCB angeschlossen ist, Verbindung aufzunehmen. Die vorliegende Erfindung realisiert zufriedenstellend die Kommunikation mit dem Teilnehmer auf der DCE-Seite auch in solch einem Fall. Darüber hinaus sichert die vorliegende Erfindung effizienten Gebrauch der öffentlichen Netzversorgung, weil es nun nicht länger notwendig ist, die DCE fortwährend zu betreiben, um die Telefoneinrichtung zu nutzen.

Die vorliegende Erfindung hebt auch automatisch die Überbrückung des Hauptteils der DCE und der OCE auf für den Fall, daß die Netzversorgung wieder aufgenommen wird.

Folglich kann die Netzversorgung der DCE häufig ein- und ausgeschaltet werden.

Die vielen Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind durch die ausführliche Beschreibung offenbart, und es ist deshalb beabsichtigt, durch die nachfolgenden Ansprüche all diese Eigenschaften und Vorteile des Systems mit einzuschließen, die unter die wahre Intention und in den Rahmen der Erfindung fallen.

Es wird weiterhin nicht gewünscht, da zahlreiche Veränderungen und Modifikationen ohne weiteres vom Fachmann gefunden werden, diese Erfindung auf die exakte Konstruktion und den Betrieb, wie gezeigt und beschrieben, zu beschränken und folglich sollen alle geeigneten Modifikationen und Äquivalente mit einbezogen werden, die in den Rahmen der Erfindung fallen.

Claims

1. Sprach- und Datenübertragungssystem mit

(a) einer Datenschalktreis-Terminaleinrichtung (5), an die eine Telefoneinrichtung (1) und ein Datenterminal (4) angeschlossen sind,
- - zum Multiplexen der Sprache von der Telefoneinrichtung (1) und der digitalen Daten von dem Datenterminal (4),
- - zum Übertragen des gemultiplexten Signals auf Telefonleitungen (L 1, L 2),
- - zum Empfang eines gemultiplexten Signals von den Telefonleitungen (L 1, L 2),
- - zum Demultiplexen der Sprache und der digitalen Daten des empfangenen Signals, und
- - zur Übertragung der Sprache zur Telefoneinrichtung (1) und der digitalen Daten zum Datenterminal (4), und
(b) einer amtlichen Kanaleinrichtung (7), an die Datensammeleinrichtung (8) angeschlossen
- - zum Multiplexen der Sprache von der Vermittlung (3) und der digitalen Daten von der Datensammeleinrichtung (8),
- - zur Übertragung des gemultiplexten Signals auf die Telefonleitungen (L 1, L 2),
- - zum Empfang eines gemultiplexten Signals von den Telefonleitungen (L 1, L 2),
- - zum Demultiplexen der Sprache und der digitalen Daten aus dem empfangenen Signal und
- - zur Übertragung der Sprache zur Vermittlung (3) und der digitalen Daten zur Datensammeleinrichtung (8),

gekennzeichnet durch,

(c) eine Netzüberwachungsschaltung (22) zur Erkennung eines Netzausfalls in der Datenschaltkreis-Terminaleinrichtung (5);
(d) Vorrichtungen (RL 1-1 bis RL 1-4) für den Aufbau einer Verbindung zwischen der Telefoneinrichtung (1) und den Telefonleitungen (L 1, L 2), die durch die Netzüberwachungsschaltung (22) so beeinflußt werden, daß bei einem Netzausfall die Verbindung der Telefoneinrichtung (1) mit einem Hauptteil der Datenschaltkreis-Terminaleinrichtung (5) gelöst und die unmittelbare Verbindung mit den Telefonleitungen (L 1, L 2) aufgebaut wird;
(e) einen Schaltkreis (15) zur Erkennung der Unterbrechung eines Überwachungsstroms in der amtlichen Kanaleinrichtung (7), wobei die Unterbrechung durch die Vorrichtungen (RL 1-1 bis RL 1-4) in der Datenschaltkreis-Terminaleinrichtung (5) erfolgt, und
(f) Vorrichtungen (RL 2-1 bis RL 2-4) für den Aufbau einer Verbindung zwischen der Vermittlung (3) und den Telefonleitungen (L 1, L 2), die durch die Schaltung (15) zur Erkennung der Unterbrechung so beeinflußt werden, daß bei einer Unterbrechung die Verbindung der Vermittlung (3) mit einem Hauptteil der amtlichen Kanaleinrichtung (7) gelöst und die unmittelbare Verbindung mit den Telefonleitungen (L 1, L 2) aufgebaut wird.

2. Sprach- und Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Netzüberwachungsschaltung (22)
- - die Wiederherstellung der Netzversorgung der Datenschaltkreis-Terminaleinrichtung (5) erkennt und
- - bei wiederhergestellter Netzversorgung die Vorrichtungen (RL 1-1 bis RL 1-4) so beeinflußt, daß die unmittelbare Verbindung der Telefoneinrichtung (1) mit den Telefonleitungen (L 1, L 2) aufgelöst und die Verbindung mit dem Hauptteil der Datenschaltkreis-Terminaleinrichtung (5) aufgebaut wird,
- eine Vorrichtung (14) in der Datenschaltkreis- Terminaleinrichtung (5) bei wiederhergestellter Netzversorgung einen getakteten Strom erzeugt und über die Telefonleitungen (L 1, L 2) an die amtliche Kanaleinrichtung (7) überträgt, und
- eine Vorrichtung (16) zur Erkennung des getakteten Stroms in der amtlichen Kanaleinrichtung (7) die Vorrichtungen (RL 2-1 bis RL 2-4) so beeinflußt, daß bei der Erkennung des getakteten Stroms die unmittelbare Verbindung der Vermittlung (3) mit den Telefonleitungen (L 1, L 2) aufgelöst und die Verbindung mit dem Hauptteil der amtlichen Kanaleinrichtung (7) aufgebaut wird.