DK159232B - Apparat til synkronisering ved overfoersel af information paa en simplexbus - Google Patents

Description

DK 159232 B

o

Opfindelsen angår et apparat til synkronisering i et telekommunikationsanlæg af tidsmultiplékstypen, i hvilket information overføres i tildelte tidsslidser ved envejsdataoverførsel mellem et antal ens sender/mod-5 tagermoduler, som er forbundet med en fælles bus.

For at opnå at dataoverførslen sker tidsmæssigt rigtigt, må der også sendes signaler til synkronisering mellem sender og modtager ud på bussen.

I kendte apparater, se eksempelvis LME beskrivelse 10 X/Yg 118909 Ue angående KP-bussen (Regional Processor) i telefoncentralen AXE 110, anvendes et separat klokudstyr til bussen, hvilket betyder, at information med hensigt forsinkes og klokstyres ud på bussen ved hjælp af den separate kloksignalenhed.

15 I det kendte apparat kræves, ved en kombination af sender og modtager i samme modul, at der findes separate kloksignaler og eventuelt klokoscillatorer i både senderne og modtagerne til synkronisering mod bussen. Dette medfører forsinkelse ved informationsoverførslen, dårlig kapacitets-20 udnyttelse på bussen samt en kompliceret maskinel struktur.

Ved central tilførsel af kloksignaler er det desuden vanskeligt at opnå stor driftssikkerhed.

Det er opfindelsens formål at afhjælpe disse ulemper, og dette opnås ifølge opfindelsen ved hjælp af et apparat, 25 som er ejendommelig ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning. Apparatet ifølge opfindelsen omfatter således en bus, som er bestemt til envejsinformationsoverførsel, og som er forbundet med et antal moduler, der hver enkelt omfatter en sender og en modtager. Et vilkår-30 ligt valgt modul udgør et mastermodul og sender foruden data også synkroniseringsimpulser til de øvrige moduler (slavemodulerne). Synkroniseringsimpulserne anvendes til at fastlægge tidsslidser · i tidsmultipleksanlægget.

Hvad overførselsretningen angår er samtlige sendere 35 efter hinanden forbundet med bussens begyndelsesdel, hvorimod samtlige modtagere er forbundet med bussens slutdel i samme 2

DK 159232 B

o rækkefølge som senderne. Dette muliggør, at bussens begyndelsesdel og slutdel kan anbringes i parallelle ledere i samme kabel. Bussens midterdel, som strækker sig fra den sidstforbundne sender til den først forbundne 5 modtager er således dimensioneret, at forsinkelsen gennem bussen ved informationsoverførsel fra senderen til modtageren i et og samme modul ifølge nedenstående eksempel bliver mindst en tidsslidse eller mere. Forsinkelsen kan også i visse tilfælde være mindre end én tidsslidse. Eftersom 10 synkroniseringsimpulsen og datainformationen tilbagelægger samme vej, synkroniseres hver enkelt af slavemodulerne til at antage et relativt faseleje, som svarer til dets position på bussen. Derved klokstyres data ud i samme lokale klok-fase uanset sendermodul og klokstyres ind i næste lokale 15 klokfase uanset modtagermodul. Forsinkelsen gennem bussen for en tidsslidse muliggør, at samme klokoscillator kan anvendes både til sender og modtager i et modul. Bussens indretning og dimensionering gør det muligt forstyrrelses-frit at overføre en første information mellem et vilkårligt 20 valgt modulpar samt en anden information mellem et andet vilkårligt valgt modulpar ved anvendelse af to indbyrdes tilstødende tidsslidser osv. indtil samtlige tidsslidser er optaget.

Fordelene ved apparatet ifølge opfindelsen overfor 25 kendte apparater er:

Bedre kapacitetsudnyttelse af bussen opnås ved udformningen af bussen og ved synkroniseringsfremgangsmåden.

Ingen genklokningsenhed er nødvendig på bussens midterdel. Sender- og modtagerklokken er den samme for det pågældende 30 modul uanset om modulet er master eller slave, dvs. master og slave er ens, derved opnås ensartet maskinel.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et forenklet blokdiagram over apparatet 35 ifølge opfindelsen, fig. 2 viser et blokdiagram over det i det pågældende modul indgående sender-modtagerudstyr, og

DK 159232 B

3

O

fig. 3 er et tidsdiagram, som viser hvorledes datainformationen og synkroniseringsimpulserne optræder tidsmæssigt ved overførsel mellem sender og modtager gennem bussen.

5 Som omtalt er bussen opdelt i tre dele, en første del Bl, som er forbundet med modulernes senderudgange, en anden del, der består af en midterdel B2, og en tredje del, som udgør bussens slutdel B3, og som er forbundet med modulernes modtagerindgange.

10 Bussen er indrettet til høj overførselshastighed, eksempelvis 8 MHz busklokfrekvens. Dersom forsinkelsen vælges til en tidsslidse bliver den forholdsvis kort 125 nS i forhold til en hel ramme.

Som tidligere omtalt fastlægges en bestemt forsinkelses-15 tid, eksempelvis svarende til en tidsslidse mellem sender og modtager i samme modul. Samme forsinkelsestid gælder ved vilkårlig overførsel, dvs. uanset hvilket modul, som er sender, og hvilket modul, som er modtager, ved at en fra mastermodulet udsendt synkroniseringsimpuls overføres parallelt 20 med datasignalerne fra det pågældende sendermodul. Denne forsinkelsestid bestemmes af bussens forskellige dele Bl, B2, B3. Busdelene Bl og B3 består af parallelle ledninger i samme kabel og giver en fast forsinkelsestid afhængigt af antallet af moduler omfattende både sender og modtager, 25 som er forbundet med bussen. Eftersom antallet af moduler kan variere og dermed den faste del af tidsforsinkelsen, er bussens midterdel B2 variabel og indstilles i længden, således at den ønskede sammenlagte tidsforsinkelse på mindst en tidsslidse altid opnås uafhængigt af den faste 30 forsinkelse i busdelene Bl og B3. Også kabellængden fra senderen til bussen henholdsvis fra bussen til modtageren er forudbestemt. Bussen kan bestå af en kabelbus med kabelkontakter som tilslutningsorganer.

Som det fremgår af fig. 1 er et antal moduler 35 A-N, som hvert enkelt indeholder en sender S og en modtager R, forbundet med en fælles bus. Bussen er inddelt

O

4

DK 159232 B

i tre dele, en første del Bl, som udgør bussens begyndelsesdel, med hvilken samtlige sendere S er forbundet, en anden del B2, der udgør bussens midterdel, og en tredje del B3, bussens slutdel, med hvilken samtlige modtagere R er 5 forbundet. Senderne er forbundet med bussen i en bestemt rækkefølge, og modtagerne er forbundet med bussen i samme rækkefølge.

For at opnå formålet med opfindelsen, nemlig at tilvejebringe en synkroniseringsfremgangsmåde, som tillader 10 udveksling af information mellem vilkårlige sendere og modtagere i tilstødende tidsslidser uden tidsmellemrum, omfatter apparatet ifølge opfindelsen foruden nævnte busindretning også udstyr i nævnte moduler A-N.

Som det fremgår af fig. 2, indeholder hvert modul 15 A-N et tidsslidselager TM af type INTEL 2148, i hvilket data fra henholdsvis til bussen indlæses og udlæses styret af signaler fra en kontinuerligt trinvoksende tidsslidse-tæller TSC af type 74LS161 henholdsvis et styrelager CM af type INTEL 2148. Tidsslidsetælleren styres af en til 20 modulet hørende, for sender og modtager fælles, lokal klokoscillator CL af type MOTOROLA MC 4024, som også frembringer synkroniseringsimpulser FS til bussen og desuden de øvrige interne styresignaler. Styrelageret CM styres på kendt måde af en i figuren ikke vist mikro-25 processor CP af type MOTOROLA 6801.

Ved sending til bussen afgiver styrelageret CM, ved hjælp af klokstyring fra tidsslidsetælleren, adresser til tidsslidselageret TM, så at data kan ændre tidsslidse· i tidsmultipleksanlægget. Adressen udpeger den 30 celle i lageret TM fra hvilken data skal udlæses under den aktuelle tidsslidse. Dataudgangene fra lageret TM er forbundet med indgange på en holdekreds LI, som er udformet som en D flip-flop af type 74LS373, i hvilken data lagres til afgivelse i det rette tidsøjeblik til 35 indgangene på en bussender BS af type AMD 26LS31. Afgivelse af data fra holdekredsen LI sker under styring af et via

O

5

DK 159232 B

tidssiidsetælleren TSC kontinuerligt afgivet internt kloksignal CS. Fra styrelageret CM .tilføres et signal TE ("time slot enable") via holdekredsen til indgangen på bussenderen og styrer derved tilførsel af synkroniserings-5 impuls og data fra bussenderen BS til bussen. Oscillatoren CL leverer via tidsslidsetælleren TSC synkroniseringsimpulser til bussen en gang pr. ramme for at synkronisere tidsslidserne. Rammesynkroniseringsimpulsen FS overføres i tidsslidse O(nul) til den ene indgang på en OG-kreds 01, hvis anden 10 indgang modtager det kontinuerligt udsendte interne kloksignal fra en udgang på tidsslidsetælleren TSC, det samme signal som styrer afgivelsen af data fra holdekredsen LI. OG-kredsen aktiveres en gang for hver ramme og afgiver derved synkroniseringsimpulsen til bussenderen. Det er 15 kun det modul, som er udpeget til master, som leverer synkroniseringsimpulser til bussen. Modtagelse af data og synkroniseringsimpulser fra bussen til modulet sker kontinuerligt i en busmodtager BR af type AMD 26LS32, som på sine udgange afgiver data til indgangene på en yderligere 20 holdekreds L2, en D flip-flop af type 74LS373. Informationen klokstyres ind i holdekredsen styret af det interne kloksignal CS, som er det samme signal, som klokstyrer data ud mod bussen, men eftersom informationen er forsinket gennem bussen med en tidsslidse, er det interne kloksignal i 25 dette tilfælde inverteret gennem en inverteringskreds I, og det samme grundkloksignal styrer således både ud- og indklokstyring af data til henholdsvis fra bussen. Faseforholdet mellem kloksignalerne afhænger af forsinkelsens størrelse gennem bussen. Holdekredsen L2 har udgange, som 30 er forbundet med indgange på tidsslidselageret TM. Eftersom informationen i holdékredsen skal føres ind i tidsslidselageret TM, styres dette af et signal DS ("Data Select") fra styrelageret CM til holdekredsen L2, hvorved kloksignalerne fra tidsslidsetælleren TSC tjener som viser for 35 indførsel i den rette adresse i lageret.

O

6

DK 159232 B

Fra en udgang fra busmodtageren BR aftages den gennem bussen overførte rammesynkroniseringsimpuls og føres til en første indgang på en fasekomparator PC af type MC4044. Til den anden indgang på fasekomparatoren til-5 føres den af lokaloscillatoren CL frembragte, gennem tids-slidsetælleren aftagne rammesynkroniseringsimpuls FS. I fasekomparatoren PC foretages således på kendt måde en sammenligning mellem faselejet for den lokalt frembragte synkroniserings impuls og den german bussen overførte synkroniseringsiirpuls. 10 Samirenligningsresultatet er en spænding U, som anvendes til at styre frekvensen af klokoscillatoren CL, således at denne altid er stabil. Klokfrekvensen forøges henholdsvis formindskes i afhængighed af, hvorledes det indbyrdes faseleje for de to signaler varierer og dermed den resulterende spænding U.

15 Fig. 3 er et tidsdiagram, som viser, hvorledes et modul A sender i en tidsslidse og modtager sin egen information i modtageren en tidsslidse senere. For at kunne klokstyre den modtagne information midt i dataimpulsen bør det inverterede sendekloksignal, som tidligere nævnt, anvendes.

20 Figuren viser desuden, hvorledes rammesynkroniserings- impulsen FS forskyder sig tidsmæssigt fra senderen i et mastermodul B gennem bussen til modtagerne A, B og C.

Som vist i fig. 2 modtager slavemodtageren A denne rammesynkroniseringsimpuls og foretager en fasesammenligning 25 med sin egen lokale klok. Dersom faselejet ikke er korrekt, styres fasen således, at synkroniseringsimpulsen optræder midt i dens egen tidsslidse O(nul).

Som det yderligere fremgår af fig. 3 er de relative faselejer de samme hele tiden. Forsinkelsen er som det ses 30 en tidsslidse. Det tidspunkt, på hvilket informationen skal begynde at sendes henholdsvis modtages i de forskellige moduler afhænger af sendernes og modtagernes position på bussen. Eftersom at alle modtagerne ligger efter senderne i forsinkelsesmæssig henseende, er det således muligt at 35 påbegynde sending i en tidsslidse inden den udsendte information fra den foregående tidsslidse er modtaget. Dette er en fordel, som eksempelvis ikke er muligt at opnå i en ringbus.

Claims (4)

1. Apparat til synkronisering i et telekommunikationsanlæg af tidsmultiplekstypen, i hvilket information overføres i tildelte tidsslidser, ved envejsdataoverførsel 5 mellem et antal ens sender/modtagermoduler (A-N), som er forbundet med en fælles bus, for at muliggøre sending over bussen fra vilkårlige sendere (S) til vilkårlige modtagere (R) i tilstødende tidsslidser uden tidsforskel mellem sendeforløbet i de pågældende tidsslidser kende-10 t. e g. n e t ved a) at bussen er inddelt i et antal dele, en første del (Bl), med hvilken senderne (S) er forbundet i en bestemt rækkefølge, og at afstanden mellem senderudgang og busindgang er forudbestemt, således at der opnås en fast 15 tidsforsinkelse, som er ens for hvert modul, og at den samlede faste forsinkelse gennem den første busdel (Bl) afhænger af antallet dermed forbundne moduler (A-N), b) en busslutdel (B3) med hvilken modtagerne (R) er forbundet i samme rækkefølge som senderne, og at afstanden 20 mellem busudgang og modtagerindgang er forudbestemt, således at der opnås en fast forsinkelse, som er ens for hvert modul, og at den samlede faste forsinkelse gennem busslutdelen (B3) afhænger af antallet dermed forbundne moduler (A-N), 25 c) en busmidterdel (B2) med variabel længde, hvilken busmidterdel strækker sig fra den sidstforbundne sender (S) til den førstforbundne modtager (R), hvor længden af busmidterdelen tilpasses til i forhold til størrelsen af den faste forsinkelse at give en valgbar, forudbestemt 30 samlet tidsforsinkelse mellem senderen og modtageren i samme modul, og d) at hver enkelt af modulerne (A-N) indeholder en for dets egen sender og modtager fælles kloksignal-enhed (CL), som foruden interne kloksignaler (CS) hver 35 gang modulet er udpeget til master, afgiver en rammesynkroniseringsimpuls (FS) en gang pr. ramme til indgangen 8 DK 159232 B o på bussen gennem en bussender (BS), og at rammesyn-kroniseringsimpulsen (FS) til synkronisering af de øvrige slavemoduler udsendes parallelt med datainformationen fra den pågældende sender, og at et tidsslidselager (TM) 5 lagrer data, som indføres og udlæses fra henholdsvis til bussen styret af signaler fra et med lagerets (TM) adresseindgang forbundet styrelager (CM) og af kloksignaler via en tidsslidsetæller (TSC), hvorved datainformationen udlæses til bussen via en første holdekreds (LI) og bussenderen (BS), 10 og at data indføres fra bussen til lageret (TM) gennem en busmodtager (BR) og en anden holdekreds (L2), hvilken udlæsning henholdsvis indførsel styres af signaler fra den fælles klok (CL).

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, 15 at styresignalerne fra kloksignalenheden (CL) til udlæsning og indførsel af information til henholdsvis fra bussen består af kloksignaler fra samme grundkloksignal i et bestemt indbyrdes faseforhold.

3. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, 20 at den første busdel (Bl) og den tredje busdel (B3) er indrettet på parallelle ledninger i samme kabel.

4. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en fasekomparator (PC) modtager rammesynkroniserings-signalet fra bussen og sammenligner det med den lokalt 25 frembragte rammesynkroniseringsimpuls, hvorved forskellen angives som en spænding (U), der korrigerer faselejet for oscillatoren (CL). 30 35