FI64874C - Digital multiplexanordning - Google Patents

Description

1 64874

Digitaalinen multipleksilaite Tämän keksinnön kohteena on digitaalinen multiplek-silaite haaroittamaan digitaalista informaatiovirtaa, joka 5 on multipleksoitu synkronista aikavälilomitusta käyttäen, jossa laitteessa on kolme vastaanottimilla ja lähettimillä varustettua porttia, kukin nelijohtimista kaksisuuntaista transmissiota varten.

Yleisen puhelinverkon digitalisoituessa ja aikaja-10 kotekniikan kehittyessä on syntynyt tarve soveltaa pulssi-koodimoduloitua (PCM) informaationsiirtomenetelmää myös erillisverkkoihin. Näissä verkoissa FCM-tekniikan 30-kana-vainen kehysrakenne synnyttää kuitenkin sekä rakenteellisia että informaation siirron laatuun liittyviä hankaluuk-15 siä. Jos nimittäin tällaisen erillisverkon jollakin väliasemalla halutaan haaroittaa vähemmän kuin 30 kanavaa, kaikki 30 kanavaa joudutaan dekoodaamaan äänitaajuussignaaleik-si ja haaroitus suorittamaan näiden äänitaajuisten signaalien kytkentöjen avulla. Tällöin asemalle joudutaan si-20 joittamaan jopa kolme kanavointilaitetta, jos haaroitetut-kin kanavat halutaan siirtää edelleen digitaalisina. Jos kanavat joudutaan tällä tavoin dekoodaamaan ja koodaamaan kullakin väliasemalla uudelleen, saattavat ylikuuluminen, signaalien tasomuutokset ja kohina kasaantua transmissiota 25 häiritsevällä tavalla. Lisäksi tällainen haaroittaminen aiheuttaa runsaasti kustannuksia sekä asennuksen hankaluuden että suuren laitemäärän johdosta.

DE-hakemusjulkaisusta 3 028 075 tunnetaan kylläkin laite, joka kykenee haaroittamaan PCM-järjestelmän digitaa-30 lisessa muodossa. Tämän järjestelmän avulla ei kuitenkaan kyetä muodostamaan väliasemien yhteyksiä molempiin pääteasemiin. Erityisen ongelman erillisverkkojen yhteydessä muodostaakin se, että väliasemien tulee olla yhteydessä molempiin pääteasemiin. Näin ollen pelkän haaran muodostami-35 nen ei riitä, vaan tällöin vapautuvaa päälinjan siirtokapasiteettia tulee myös voida käyttää palvelemaan kyseisen väliaseman ja toisen pääteaseman välisiä yhteyksiä.

64874

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on muodostaa laite, jolla edellä luetellut ongelmat voidaan ratkaista ja haaroitus suorittaa täysin digitaalisesti.

Edellä mainittu tavoite on saavutettu patenttivaa-5 timuksen 1 tunnusmerkkien mukaisella laitteella. Tämä keksinnön mukainen laite soveltuu lisäksi haaroittamaan muunkinlaista informaatiota kuin standardinmukaisen kehys-rakenteen omaavia digitaalisia signaaleja. Lisäksi voi haaroitetun linjan siirtonopeus olla erilainen kuin päälinjan. 10 Seuraavassa keksinnön mukaisen laitteen yksityiskoh taisempaa rakennetta kuvataan oheisten piirustusten avulla, jossa kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaisen laitteen sijoittamista tietoliikenneverkkoon, 15 kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen laitteen kaaviol lista rakennetta, ja kuvio 3 esittää esimerkkinä keksinnön mukaisen laitteen käyttöä 30 kanavaisessa järjestelmässä.

Kuviossa 1 on esitetty periaatekuva haaroitetusta 20 verkosta, jossa haaroitus on toteutettu keksinnön mukaisen laitteen avulla. Kuviossa neliöt kuvaavat kanavointilaitteita, jotka koodaavat äänitaajuussignaalit PCM-signaaleiksi, ja ympyrät haaroituslaitteita, jotka haaroittavat signaalit digitaalisessa muodossa dekoodaamatta niitä välillä 25 äänitaajuussignaaleiksi. Verkon synkronointi voidaan suorittaa tavanomaista Master-Slave synkronointimenetelmää käyttäen.

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen digitaalisen haaroituslaitteen yksityiskohtaisempi rakenne. Laitteessa on kolme porttia, kukin kaksisuuntaista transmissio-30 ta varten. Kussakin portissa on lähetin, jota on merkitty kirjainsymbolilla Tx, ja vastaanotin, jota on merkitty kir-jainsymbolilla Rx. Nämä suorittavat kehys- ja ylikehys-synkronointia ja niihin liittyy liitäntäpiiri mahdollisen pulssimuodon korjauksen ja koodimuunnoksen suorittamiseksi 35 ja ajastussignaalien erottamiseksi datasignaalista. Nämä rakenneosat Rx ja Tx ovat yleisesti tunnetut esim. käytössä olevista PCM-kanavointilaitteista. Samoin myöhemmin käsiteltävät aikavälijärjestelijät ja kehysvaiheistajät 3 64874 ovat yleisesti tunnettuja, digitaalisten aikajakokeskusten rakenneosia.

Kun datasignaali, jolla esimerkin vuoksi oletetaan olevan standardin mukainen kehys- ja ylikehysrakenne, saa-5 puu porttiin 1, sitä ensin käsitellään vastaanottimessa Rx. Vastaanottimen jälkeen pulssijono ohjataan aikavälijärjestelijään 6 ja ohjattavalle kytkimelle 32. Jos kytkin 32 on kuvion 2 esittämässä asennossa siirtyy signaali suoraan portin 2 lähettimelle Tx. Kun jokin tietty aikaväli eli 10 kanava halutaan haaroittaa porttiin 3, siirtyvät tätä aikaväliä vastaavat 8 bittiä aikavälijärjestelijän 6 ja kytkimen 13 kautta porttiin 3. Portista 3 lähtevä signaali on siten samanvaiheinen linjan 1 signaalin kanssa ja niillä on sama siirtonopeus. Jos kuitenkin linjassa 3 halutaan 15 käyttää toista siirtonopeutta kuin linjan 1 siirtonopeus, voidaan kytkimen 13 ja portin 3 lähettimen Tx väliin kytkeä nopeudenmuunnin 10. Tämä sisältää esim. linjan 1 bittitaajuuteen sidotun vaihelukitun silmukan tai taajuusjakajan, jos linjan 3 bittitaajuus on linjan 1 bittitaajuuden murto-20 osa. Tällöin tulee linjan 3 bittien kestoaika olemaan pidempi kuin linjan 1. Aikavälijärjestelijän 6 tehtävänä on järjestää haaroitetut aikavälit eli kanavat siten, että ne sijaitsevat halutun kanavan kohdalla ja eivät toisaalta osu samaan aikaväliin linjasta 2 haaroitettujen kanavien kans-25 sa, jotka järjestellään puolestaan aikavälijärjestelijän 7 avulla. Aikavälijärjestelijänä 6 voidaan edullisesti käyttää RAM muistia, jossa on kulloinkin muistissa yksi kehys, josta sen aikavälit eli esim. 8 bitin sanat luetaan halutussa järjestyksessä. Jotta kehys- ja ylikehyssynkronointiin 30 ja kanavien signalointiin liittyvä informaatio voidaan siirtää oikein, on näitä varten omat muistipaikkansa.

Samalla tavoin kuin porttiin 1 tulevan signaalin kohdalla voidaan porttiin 2 tulevan datasignaalin jotkin kanavat kytkeä joko suoraan kytkimen 31 kautta porttiin 1 35 tai porttiin 3. Jos jokin kanava halutaan ohjata porttiin 3 kytkeytyy kyseinen kanava aikavälijärjestelijän 5 kautta 4 64874 kytkimelle 23 ja edelleen kehysvaiheistajaan 9. Tästä portista 2 tulevan signaalin kehys- ja ylikehysvaihe muutetaan vastaamaan portista 1 tulevien signaalien vastaavia vaiheita. Tämän jälkeen signaali ohjataan aikavälijärjestelijän 7 5 ja kytkimen 13 kautta porttiin 3. Aikavälijärjestelijä 7 on samankaltainen kuin edellä kuvattu aikavälijärjestelijä 6, mutta siinä on kaksi ulostuloa, joihin kanavat luetaan eri järjestyksessä.

Portista 3 tulevat signaalit voidaan keksinnön mu-10 kaisen haaroituslaitteen avulla ohjata joko porttiin 1 tai porttiin 2. Porttiin 3 tuleva datasignaali tuodaan ensin kehysvaiheistajaan 8, joka muuntaa signaalin vaiheen linjan 2 signaalien vaiheen mukaiseksi ja suorittaa mahdollista nopeudenmuuntimen 10 mukaista nopeudenmuunnosta vastaa-15 van nopeudenmuunnoksen. Kehysvaiheistajasta 8 pulssit siirretään aikavälijärjestelijään 4, joka on samankaltainen kuin edellä kuvattu aikavälijärjestelijä 7. Näin ollen signaali ohjataan aikavälijärjestelijästä 4 kytkimen 31 kautta porttiin 1 tai kytkimen 23, kehysvaiheistajan 9, joka muun-20 taa signaalin vaiheet portista 1 tulevan signaalin vaiheiden mukaisiksi, aikavälijärjestelijän 7 ja kytkimen 32 kautta porttiin 2.

Kuten kuviossa 2 on katkoviivoilla esitetty, muodostuu keksinnön mukainen laite kahdesta keskenään identti-25 sestä yksiköstä, joissa molemmissa on kaksi ohjattavaa kytkintä, kaksi aikavälijärjestelijää ja kehysvaiheistaja. Täten saadaan laitteen rakenne modulaariseksi ja siten valmistuskustannukset edullisemmiksi. Molempiin yksikköihin liittyy lisäksi ohjausyksikkö CO, joka ohjaa aikavälijärjes-30 telijöiden ja ohjattavien kytkimien toimintaa. Ohjausyksikkö voi perustua esimerkiksi ohjelmoitavan lukumuistin (PROM) käyttöön, johon voidaan ohjelmoida aikavälijärjestelijoiden ja kytkimien ohjaus halutun pituisina osina, jolloin ohjausyksikölle saadaan suuri muunneltavuus. Jos käytetään CCITT:n 35 suosituksen G.732 mukaista kehysrakennetta, riittää ohjaus-askeleeksi 4 bittiä, koska tätä lyhyempiä bittiryhmiä ei 5 64874 tarvitse ohjata erikseen. Tällainen 4 bitin ryhmä tarvitaan kanavien signalointitietoja varten, jotka lähetetään kerran 16 kehystä sisältävän ylikehyksen aikana, jolloin yksi 8 bitin signalointiaikaväli sisältää aina kahden kanavan 5 signalointitiedot. Jos kuitenkin halutaan tarkempaa ohjausta, voidaan se suorittaa yhdenkin bitin tarkkuudella, jos valitun PROMrin kokoa ja ohjelmointia lisätään vastaavasti. Tällainen ohjaus on tarpeen, jos halutaan haaroittaa muuta kuin standardin mukaisen kehysrakenteen omaavia digitaa-10 lisiä signaaleja.

Kuviossa 3 on esitetty yksi esimerkki kanavien järjestelystä käytettäessä keksinnön mukaista haaroituslai-tetta. Merkintä MUX 30 tarkoittaa 30-kanavaista kanavointilaitetta ja DB 30 keksinnön mukaista haaroituslaitet-15 ta. Kuten kuviosta nähdään voidaan keksinnön mukaisella laitteella haaroittaa kanavia mielivaltaisissa ryhmissä ja rakentaa siten kulloistakin liikennöintitarvetta vastaavat yhteydet.

Keksinnön mukaista laitetta voidaan laajasti muunnel-20 la seuraavien patenttivaatimusten puitteissa. Mainittakoon että esim. kytkimiä 31, 23, 32 ja 13 ei kaikkia tarvitse muodostaa fysikaalisina rakenneosina vaan ne voidaan muodostaa myös ohjelmateknisesti esim. eri muistipaikkoihin kohdistuvien lukukäskyjen avulla. Mainitut kytkimet onkin 25 siksi ymmärrettävä vain osoituksena kahden vaihtoehtoisen yhteyden olemassaolosta.

Claims (4)

6 6 4 8 7 4

1. Digitaalinen multipleksilaite haaroittamaan digitaalista informaatiovirtaa, joka on multipleksoitu synkro- 5 nista aikavälilomitusta käyttäen, jossa laitteessa on kolme vastaanottimilla (Rx) ja lähettimillä (Tx) varustettua porttia (1, 2, 3) kukin nelijohtimista kaksisuuntaista transmissiota varten, tunnettu siitä, että laite käsittää neljä ohjattavaa kytkintä (13, 23, 31, 32), neljä 10 aikavälijärjestelijää (4, 5, 6, 7) ja kaksi vaiheistajaa (8, 9) ja ohjausyksikön (CO) ohjattavien kytkimien ja aikaväli järjesteli joiden ohjaamiseksi, jolloin ensimmäisen portin (1) sisääntulo on kytketty ensimmäisen kytkimen (32) kautta toisen portin (2) ulostuloon ja ensimmäisen aikaväli-15 järjestelijän ( 6) ja toisen kytkimen (13) kautta kolmannen portin (3) ulostuloon, toisen portin (2) sisääntulo on kytketty kolmannen kytkimen (31) kautta ensimmäisen portin (1) ulostuloon ja toisen aikavälijärjestelijän (5), neljännen kytkimen (23), ensimmäisen vaiheistajän (9), joka muuntaa 20 signaalin vaiheistuksen ensimmäisen portin (1) sisääntulon mukaiseksi, kolmannen aikavälijärjestelijän (7) ensimmäisen ulostulon ja toisen kytkimen (13) kautta kolmannen portin ulostuloon, ja kolmannen portin (3) sisääntulo on kytketty toisen vaiheistajän (8) kautta, joka muuntaa signaalin vai-25 heistuksen toisen portin (2) sisääntulon mukaiseksi, neljänteen aikavälijärjestelijään (4), jonka ensimmäinen ulostulo on kolmannen kytkimen (31) kautta kytketty ensimmäisen portin (1) ulostuloon ja jonka toinen ulostulo on neljännen kytkimen (23), ensimmäisen vaiheistajan (9), kolmannen ai-30 kavälijärjestelijän (7) toisen ulostulon ja kytkimen (32) kautta kytketty toisen portin (2) ulostuloon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite koostuu kahdesta rakenteellisesti identtisestä yksiköstä, jotka molemmat käsittävät 35 kaksi ohjattavaa kytkintä (31, 23 ja 32, 13), kaksi aikaväli järjesteli jää (4, 5 ja 6, 7), vaiheistajan (8 ja 9) ja ohjausyksikön (CO). 7 64874

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjausyksikkö (CO) on toteutettu ohjelmoitavan lukumuistin avulla.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, t u n - 5. e t t u siitä, että toisen kytkimen (13) ja kolmannen portin (3) ulostulon väliin on kytketty nopeudenmuunnin (10) . 64874