DE4216265A1 - Schaltungsanordnung zur Übertragung nachrichtentechnischer Signale - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Übertragung nachrichtentechnischer Signale zwischen mehreren Teilnehmern und einer Vermittlungsstelle eines Fernsprechnetzes in beiden Übertragungsrichtungen, in welcher den Teilnehmern einerseits und der Vermittlungsstelle andererseits jeweils Systemeinheiten zugeordnet sind, zwischen denen die Signale als digitale Signale über eine Zweidrahtleitung übertragen werden und auf deren den Teilnehmern bzw. der Vermittlungsstelle zugewandten Seiten vier analoge Schnittstellen zur Verfügung stehen (Technische Information "PCM4A-System" der ke Kommunikations-Elektronik GmbH & Co, Hannover, 07/91).

Ein derartiges Verfahren wird zur besseren Ausnutzung von Kupferleitungen bestehender Kabelanlagen verwendet. Bei dem bekannten Verfahren nach der im Vorangehenden beschriebenen Technischen Information sind vier Teilnehmer mit ihren Telefonen unter Zwischenschaltung der Systemeinheiten an nur eine Zweidrahtleitung angeschlossen. Die Übertragung der Signale erfolgt nach Digitalisierung zwischen einer Vermittlungsstelle und den Teilnehmern mit einer Übertragungsrate von 144 kbit/s als Nutzbitrate. Die digitalisierten Sprachkanäle werden zwischen den Teilnehmern und der Vermittlungsstelle bzw. umgekehrt in vier Kanälen von je 32 kbit/s über die Zweidrahtleitung übertragen. Der verbleibende, sogenannte D-Kanal mit 16 kbit/s wird für Steuerzwecke eingesetzt. Statt der Telefone können bei den Teilnehmern auch Telefax-Geräte angeschlossen werden. Das entsprechende System ist mit PCM4A bezeichnet, weil an den Systemeinheiten auf der Anschlußseite der Teilnehmer und auf der Seite der Vermittlungsstelle vier analoge Schnittstellen zur Verfügung gestellt werden. Die Buchstaben "PCM" stehen für das bekannte Verfahren der Puls-Code-Modulation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren so weiterzubilden, daß bei gleichbleibender Übertragungsrate mehr als vier Teilnehmer mit dem Fernsprechnetz verbunden werden können, ohne daß die Qualität der Übertragung negativ beeinflußt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,

• - daß zwischen den Systemeinheiten und den Teilnehmern bzw. der Vermittlungsstelle jeweils eine Schaltmatrix mit Anschlüssen für mehr als vier Teilnehmer eingeschaltet ist, deren Schaltelemente sowohl mit den Teilnehmern bzw. denselben zugeordneten Wählern in der Vermittlungsstelle als auch mit den analogen Schnittstellen verbindbar sind,
• - daß jede Schaltmatrix mit einer intelligenten Steuereinheit zur Zuordnung und Durchschaltung von Übertragungswegen zwischen den Teilnehmern und der Vermittlungsstelle mittels der Schaltelemente verbunden ist und
• - daß die beiden Steuereinheiten miteinander über die zugehörige Systemeinheit und die Zweidrahtleitung verbunden sind.

Mit dieser Schaltungsanordnung werden die Übertragungswege den Teilnehmern durch die Steuereinheiten zugeordnet. Es ist kein Teilnehmer fest mit den Systemeinheiten verbunden, sondern wahlweise unter Vermittlung der jeweiligen Schaltmatrix mit einer der analogen Schnittstellen der Systemeinheiten verbindbar. Mit der Annahme, daß nicht mehr als vier Teilnehmer gleichzeitig telefonieren, können mit dieser Schaltungsanordnung mehr als vier Teilnehmer an das sonst unveränderte PCM4A-System angeschlossen werden. Sie werden in der Reihenfolge durchverbunden, in der sie durch Abheben des Telefonhörers selbst telefonieren wollen oder über das Fernsprechnetz angerufen werden. Es werden unverändert maximal vier Sprachkanäle mit beispielsweise 32 kbit/s übertragen, so daß für alle Gespräche die Übertragungsqualität des PCM4A- Systems erhalten bleibt. Die beiden Steuereinheiten können ihre gegenseitigen Informationen darüber, welcher Übertragungsweg durchgeschaltet ist, über den D-Kanal austauschen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung als Blockschaltbild dargestellt. Die einzige Figur der Zeichnung gibt die Anwendung der Schaltungsanordnung nach der Erfindung für acht Teilnehmer wieder. Es sollen mindestens fünf Teilnehmer sein.

Die Schaltelemente der eingesetzten Schaltmatrizen können beispielsweise Relais, aber auch Halbleiterschalter sein. Stellvertretend für alle möglichen Ausführungsformen der Schaltelemente werden in der folgenden Beschreibung Relais berücksichtigt.

Die acht Teilnehmer T1 bis T8 sind mit ihren analogen Geräten (Telefon oder Telefax) an eine Relaismatrix R1 angeschlossen. Die Relaismatrix R1 ist mit vier analogen Schnittstellen I bis IV einer Systemeinheit S1 verbunden. Von der digitalen U_KO- Schnittstelle der Systemeinheit S1 führt eine Zweidrahtleitung ASL zu einer Systemeinheit S2, an deren vier analoge Schnittstellen I bis IV eine Relaismatrix R2 angeschlossen ist. Die Relaismatrix R2 ist über acht analoge Anschlüsse mit einer Vermittlungsstelle VST des Fernsprechnetzes verbunden, das durch den Doppelpfeil P angedeutet ist. Jedem mit der Vermittlungsstelle VST verbundenen Anschluß der Relaismatrix R2 ist in der Vermittlungsstelle ein Wähler zugeordnet. Die Wähler sind mit W1 bis W8 bezeichnet.

In der Relaismatrix R1 ist für jeden Teilnehmer T1 bis T8 ein den Schleifenstrom detektierender Stromdetektor ID eingeschaltet. Es sind in der Relaismatrix R1 außerdem soviele Relais angeordnet, daß alle Teilnehmer T1 bis T8 wahlweise mit einer der vier analogen Schnittstellen I bis IV der Systemeinheit S1 verbunden werden können. In der Relaismatrix R1 ist nur ein Relais R eingezeichnet. Für die acht Teilnehmer T1 bis T8 werden 32 Relais benötigt. Die Stromdetektoren ID und alle Relais der Relaismatrix R1 sind mit einer intelligenten Steuereinheit ST1 verbunden, bei der es sich um eine intelligente Einheit handelt. Die Steuereinheit ST1 kann beispielsweise ein Mikrokontroller oder ein Gatearray sein.

Der für die Relaismatrix R1 geschilderte Aufbau gilt analog auch für die Relaismatrix R2. Zur Detektion des Rufstroms sind hier den Wählern W1 bis W8 Spannungsdetektoren VD zugeordnet. Die Spannungsdetektoren VD und alle Relais der Relaismatrix R2 sind an eine intelligente Steuereinheit ST2 angeschlossen, die ebenso aufgebaut sein kann, wie die Steuereinheit ST1.

Die Steuereinheiten ST1 und ST2 sind außerdem an die zugehörigen Systemeinheiten S1 bzw. S2 angeschlossen, so daß sie über die Zweidrahtleitung ASL miteinander verbunden sind. Ein Informationsaustausch zwischen den beiden Steuereinheiten ST1 und ST2 ist beispielsweise über den D-Kanal möglich.

Die Schaltungsanordnung nach der Erfindung arbeitet beispielsweise wie folgt:

Es wird von einer Situation ausgegangen, in der keiner der Teilnehmer T1 bis T8 telefoniert. Der Teilnehmer T1 will jetzt telefonieren. Er hebt dazu den Hörer von seinem Telefon ab. Der Stromdetektor ID registriert den jetzt fließenden Schleifenstrom und gibt eine entsprechende Information an die Steuereinheit ST1. Diese schaltet dann die Relais der Relaismatrix R1, durch welche der Teilnehmer T1 beispielsweise mit der analogen Schnittstelle I der Systemeinheit S1 verbunden wird. Es könnte auch eine andere analoge Schnittstelle ausgewählt werden, da zu diesem Zeitpunkt alle Übertragungswege frei sind. Gleichzeitig informiert die Steuereinheit ST1 die Steuereinheit ST2, daß der Teilnehmer T1 an die Schnittstelle I angeschlossen ist. Die Steuereinheit ST2 verbindet daraufhin den Wähler W1 mit der analogen Schnittstelle I der Systemeinheit S2. Damit ist ein Übertragungsweg für den Teilnehmer T1 mit dem Fernsprechnetz durchgeschaltet. Die Übertragung des Telefongesprächs findet zwischen den beiden Systemeinheiten S1 und S2 in einem digitalen Sprachkanal mit 32 kbit/s statt, wenn ein Übertragungssystem mit der bekannten Übertragungsrate 144 kbit/s verwendet wird.

Die Durchschaltung des Übertragungswegs für den Fall, daß der Teilnehmer T1 angerufen wird, geschieht analog zu dem geschilderten Ablauf. Der am Wähler W1 ankommende Ruf wird vom Spannungsdetektor VD der Relaismatrix R2 registriert. Die Schaltung der Relais der Relaismatrix R2 erfolgt durch die Steuereinheit ST2, die ihrerseits die Steuereinheit ST1 informiert. Auch in der Relaismatrix R2 sind 32 Relais angeordnet, die wieder nur durch ein Relais R angedeutet sind.

Während der Teilnehmer T1 telefoniert, will auch der Teilnehmer T3 telefonieren. Ihm wird analog zu dem für den Teilnehmer T1 geschilderten Ablauf beispielsweise die analoge Schnittstelle II zugeordnet. Es könnten auch die noch freien Schnittstellen III oder IV sein.

Dem nächsten Teilnehmer, der telefonieren möchte, wird - wenn die beiden Teilnehmer T1 und T3 noch telefonieren - beispielsweise die analoge Schnittstelle III zugeordnet. Für den 4. Teilnehmer bleibt - sofern die anderen drei Teilnehmer noch telefonieren - dann die analoge Schnittstelle IV. Solange diese vier Teilnehmer oder auch andere vier Teilnehmer telefonieren, können weitere Teilnehmer nicht mit der Vermittlungsstelle VST verbunden werden und sie sind auch nicht aus dem Fernsprechnetz erreichbar. Dieser Fall wird unter normalen Bedingungen aber nicht eintreten. Das gilt insbesondere dann, wenn die Teilnehmer T1 bis T8 danach ausgesucht sind, wie oft und wie lange sie im Durchschnitt telefonieren.

Die Steuereinheiten ST1 und ST2 registrieren über die Stromdetektoren ID bzw. die Spannungsdetektoren VD, wenn einer der Teilnehmer sein Telefongespräch beendet hat. Der entsprechende Übertragungsweg ist dann wieder frei. Er kann für den nächsten Teilnehmer durchgeschaltet werden, der telefonieren will oder angerufen wird.

Die im Vorangehenden für das Telefon bzw. das Telefonieren gegebenen Erläuterungen gelten unverändert auch für den Fall, daß die Teilnehmer T1 bis T8 Telefaxgeräte betreiben.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zur Übertragung nachrichtentechnischer Signale zwischen mehreren Teilnehmern und einer Vermittlungsstelle eines Fernsprechnetzes in beiden Übertragungsrichtungen, in welcher den Teilnehmern einerseits und der Vermittlungsstelle andererseits jeweils Systemeinheiten zugeordnet sind, zwischen denen die Signale als digitale Signale über eine Zweidrahtleitung übertragen werden und auf deren den Teilnehmern bzw. der Vermittlungsstelle zugewandten Seiten vier analoge Schnittstellen zur Verfügung stehen, dadurch gekennzeichnet,

• - daß zwischen den Systemeinheiten (S1, S2) und den Teilnehmern (T1-T8) bzw. der Vermittlungsstelle (VST) jeweils eine Schaltmatrix (R1, R2) mit Anschlüssen für mehr als vier Teilnehmer eingeschaltet ist, deren Schaltelemente (R) sowohl mit den Teilnehmern (T1-T8) bzw. denselben zugeordneten Wählern (W1-W8) in der Vermittlungsstelle (VST) als auch mit den analogen Schnittstellen (I-IV) verbindbar sind,
• - daß jede Schaltmatrix (R1, R2) mit einer intelligenten Steuereinheit (ST1, ST2) zur Zuordnung und Durchschaltung von Übertragungswegen zwischen den Teilnehmern (T1-T8) und der Vermittlungsstelle (VST) mittels der Schaltelemente (R) verbunden ist und
• - daß die beiden Steuereinheiten (ST1, ST2) miteinander über die zugehörige Systemeinheit (S1, S2) und die Zweidrahtleitung (ASL) verbunden sind.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß acht Teilnehmer (T1-T8) angeschlossen werden.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß für jeden Teilnehmer (T1-T8) in der Schaltmatrix (R1) der Teilnehmerseite ein Stromdetektor (ID) und in der Schaltmatrix (R2) der Vermittlungsseite ein Spannungsdetektor (VD) angeordnet ist und
• - daß alle Stromdetektoren (ID) und alle Spannungsdetektoren (VD) mit der zugehörigen Steuereinheit (ST1, ST2) verbunden sind.