FI82164C - Kopplingsenhet. - Google Patents

Description

1 82164

Liitäntäyksikkö

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen liitäntäyksikkö.

5 Tiedonsiirtojärjestelmä muodostuu tiedonsiirtolait teista (DCE) sekä päätelaitteista (DTE), kuten kuviossa 1 on havainnollistettu. Tiedonsiirtolaitteisiin DCE on kehittynyt erilaisia dataliitäntöjä erilaisiin käyttösovelluksiin. Useimmat näistä liitännöistä ovat kansainvälisesti 10 standardisoituja. Tällaisia sähköisiä ja toiminnallisia liitäntöjä ovat esimerkiksi CCITTin standardit V.28, V.ll, V.35, X.21 tai G.703. Nämä standardiliitännät eroavat toisistaan käyttötarkoituksen perusteella, koska erilaiset nopeusvaatimukset ovat johtaneet erilaisiin sähköisiin 15 toteutuksiin, jotka vaativat eri määrän rinnakkaisia lii-täntäsignaaleja ja erilaisen mekaanisen liittimen.

Tiedonsiirtolaitteen, jossa on useita eri liitäntöjä, yhteydessä on usein ongelmana pieni maksimisiirto-etäisyys (esim. 10 m), minkä seurauksena päätelaitteet 20 joudutaan sijoittamaan lähelle tiedonsiirtolaitetta, vaikka usein tarvittaisiin huomattavasti suurempi siirtoetäisyys.

Lisäksi tyypillisessä standardiliitännässä kaikki signaalit ovat rinnakkaismuodossa ja pahimmassa tapauksessa liitäntäkaapelissa tarvitaan kymmeniä rinnakkaisia johti-25 mia, kuten on havainnollistettu kuviossa 2 liitäntäkaape-lilla 21. Tällainen kaapeli on kallis ja sen asentaminen hankalaa.

Näihin ongelmiin on haettu ratkaisua US-patentti-julkaisussa 4 734 696 siten, että normaalisti rinnakkain 30 siirrettävät liitäntäsignaalit muutetaan laitteen ulkopuolella erillisellä yksiköllä aikajakokanavoimalla sarjamuotoon ja siirretään sarjamuodossa tiedonsiirtolaitteelta yhdyskaapelia pitkin siihen liitettävän toisen laitteen välittömässä läheisyydessä olevaan liitäntäyksikköön. Tässä 35 liitäntäyksikössä sarjamuotoinen signaali muutetaan takai- 2 82164 sin rinnakkaismuotoisiksi liitäntäsignaaleiksi, jotka syötetään toiseen laitteeseen.

Ongelmaksi jää kuitenkin edelleen se, että tiedonsiirtolaitteeseen DCE on mahdollista kytkeä joko päätelaite 5 DTE suoraan tai edelleen jokin toinen tiedonsiirtolaite DCE, esim. modeemi. Esimerkiksi kuvion 1 tiedonsiirtolaitteeseen 4 on kytketty suoraan päätelaite 5 sekä modeemi 6. Tästä syntyy ongelmia liitäntäyksikön ja laitteiden yhteensovittamisessa, sillä liitäntäsignaalien kytkentä 10 on kummassakin tapauksessa erilainen. Tämä vaatii useita erilaisia liitäntäyksiköitä tai asennusvaiheessa suoritettavia muutostoimenpiteitä.

Tämä ongelma ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 mukaisella liitäntäyksiköllä. Siinä kanavointivälineet on 15 kytketty rinnakkaismuotoisiin liitäntäsignaaleihin 1/0-

välineen kautta, joka automaattisesti kytkee liitäntäsig-naalit kanavointivälineille eri tavoin riippuen siitä kyt-keydytäänkö päätelaitteeseen (DTE) vai tiedonsiirtolaitteeseen (DCE). Tämän ansiosta voidaan käyttää samaa lii-20 täntäyksikköä (liitintä) molemmille laitetyypeille (DCE

ja DTE).

Keksintöä selitetään nyt yksityiskohtaisemmin keksinnön ensisijaisten suoritusmuotojen avulla viitaten oheisiin piirroksiin, joissa 25 kuvio 1 esittää esimerkin tiedonsiirtojärjestelmäs tä, jossa on tiedonsiirtolaitteita ja päätelaitteita, kuvio 2 esittää tekniikan tason mukaisen liitäntä-kaapeliratkaisun, kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen tiedonsiirtolait-30 teen, jossa on keksinnön mukainen liitäntäyksikkö, kuvio 4 esittää keksinnön mukaisilla liitäntäyksiköillä muodostetun datalinkin, kuvio 5 esittää lohkokaaviomuodossa erästä keksinnön mukaista kanavointi- ja sarjaliikennöintiyksikköä, 35 kuvio 6 esittää yksityiskohtaisemmin lohkokaavion

II

3 82164, kuvion 5 I/O-piiristä, ja kuvio 7 havainnollistaa keksinnön mukaisen sarjamuotoisen signaalin kehysrakennetta.

Nyt viitataan kuvioon 3, jossa on esitetty tiedon-5 siirtolaite 4, jossa on laitteen ulkopuolelle yhdyskaapelin päähän sijoitettu keksinnön mukainen liitäntäyksikkö. Tiedonsiirtovälineessä 4 on sisäänrakennettu kanavointi- ja sarjaliikennöintiyksikkö 34, joka muuttaa laitteen 4 sisäiset, logiikkatasoiset data- ja ohjaussignaalit aikajako-10 kanavoimalla sarjamuotoiseksi signaaliksi, joka lähetetään liitäntäyksikölle. Vastaavasti kanavointiyksikkö 34 muuttaa liitäntäyksiköltä vastaanotetun sarjamuotoisen signaalin rinnakkaisiksi signaaleiksi, jotka syötetään laitteen 4 sisäisille signaaliväylille. Yksikön 34 sarjaliikenneportti 15 on kytketty erotusmuuntajan 36 tai jonkin muun erotuselimen kautta tiedonsiirtolaitteen 4 liittimelle 32. Erotusmuunta jalla 36 muodostetaan galvaaninen erotus yksikön 34 ja liittimen 32 välille. Liitin 32 voi olla mitä tahansa sopivaa tyyppiä, joka riippuu käytetyn yhdyskaapelin 31 tyy-20 pistä ja käytetystä sarjaiiikennöintitävästä. Liittimeen 32 on liitetty vastaliittimen (ei esitetty) avulla kaksi-johtiminen yhdyskaapeli 31, jonka toiseen päähän on kytketty liittimeen 33 sijoitettu keksinnön mukainen liitäntäyksikkö 35.

25 Liitin 33 on mekaanisesti ja sähköisesti sen lii- täntästandardin mukainen, jota tiedonsiirtolaitteeseen 4 kytkettävä toinen laite, kuten päätelaite 5 tai toinen tiedonsiirtolaite 6, käyttää ja siten yhteensopiva laitteessa 5 tai 6 olevan liittimen kanssa. Liitäntäyksikkö 30 35 sisältää kanavointi- ja sarjaiiikennöintiyksikön, joka vastaa tiedonsiirtolaitteessa olevaa yksikköä 34 ja muuttaa vastaanotetun sarjamuotoisen signaalin logiikkatasoisiksi ohjaus-, kello- ja datasignaaleiksi. Liitäntäyksikkö 35 voi lisäksi sisältää liitäntäpiirin, joka muodostaa maini-35 tuista logiikkatasoisista signaaleista sähköisesti ja toi- 4 82164 minnallisesti päätelaitteen 5 käyttämän liitäntästandardin mukaiset signaalit, jotka syötetään liittimen 33 kautta päätelaitteen 5 liittimeen.

Kuvio 5 esittää kanavointi- ja sarjaliikennöintiyk-5 sikön 34 tai 35 yksityiskohtaisemman lohkokaavion. Yksikkö 34 tai 35 käsittää multipleksointipiiristön 52 ja demul-tipleksointipiiristön 54. Multipleksointipiiristöllä 52 on yksi datasisääntulo, kaksi rinnakkaista kellosisään-tuloa, ja kuusi rinnakkaista ohjaussisääntuloa. Demulti-10 pleksointipiiristössä 54 on vastaava määrä rinnakkaisia data-, kello- ja ohjausulostuloja. Multipleksointipiiris-tölle 52 tuleva datasignaali koodataan koodauslohkossa 521 ennen multiplekserille 524 syöttämistä. Multipleksointi-piiristölle 52 syötettävät kaksi kellosignaalia ja kuusi 15 ohjaussignaalia sovitetaan ajallisesti datasignaaliin nähden lohkoissa 522 ja vastaavasti 523 huomioiden niiden informaatiosisältö ja siirtonopeusvaatimus. Lohkojen 521, 522 ja 523 ulostulosignaalit syötetään multiplekserille 524, joka muuttaa rinnakkaismuotoiset signaalit sarjamuo-20 toon tavanomaisella aikajakokanavoinnilla. Multiplekseri 524 voi muodostaa esimerkiksi kuvion 7 mukaisen kehyksen, joka käsittää synkronointibitin S, datan ja kellojen siirtoon varatut aikavälit B0...B7 sekä alemman tason eli hitaampien signaalien siirtoon varatun aikavälin C. Alemman 25 tason aikaväli C käsittää edelleen alemman tason synkronointibitin SC sekä hitaiden ohjaussignaalien siirtoon varatut aikavälit C0...C8.

Multiplekserin 524 sarjamuotoinen ulostulosignaali syötetään lähettimelle 53, joka edullisesti suorittaa sar-30 jamuotoiselle signaalille linjakoodauksen lohkossa 531.

Lähetin 53 voi olla esimerkiksi kantataajuusmodeemi tai optinen lähetin. Lähettimen 53 ulostulosignaali syötetään linjalle 56.

Linjalta 56 tuleva sarjamuotoinen signaali vastaan-35 otetaan vastaanottimella 55, joka sisältää vastaanotetun 5 82164 signaalin ilmaisun 551, dekoodauksen 552 sekä vastaanotetun ajastuksen 553. Vastaanottimen 55 ulostulosignaali syötetään demultipleksointipiiristölle 54, jossa demultiplekseri 544 purkaa sarjamuotoisen signaalin kehyksen ja muodostaa 5 rinnakkaismuotoiset data-, kello- ja ohjaussignaalit. Näille signaaleille suoritetaan lohkoissa 541, 542 ja 543 vastakkaiset operaatiot multipleksointipiiristön 52 lohkojen 521, 522 ja 523 suorittamiin operaatioihin verrattuna.

Liitäntäyksikkö 35 käsittää myös I/O-piirin 51, 10 jonka avulla multipleksointipiiristön 52 sisääntulot ja demultipleksointivälineen 54 ulostulot kytketään rinnakkaismuotoisiin liitäntäsignaaleihin eli liittimessä 33 esimerkiksi liittimen kytkentänastoihin. Ι/0-piiri 51 käsittää multipleksointipiiristön 52 sisääntulojen ja demul-15 tipleksointipiiristön 54 ulostulojen lukumäärää vastaavan määrän kaksisuuntaisia Ι/0-linjoja, joista kukin on selektiivisesti kytkettävissä mihin tahansa mainituista sisääntuloista tai ulostuloista. Tämä ratkaisu mahdollistaa erilaisten liitäntöjen vaatimien erilaisten ristiin kytkemis-20 ten suorittamisen automaattisesti.

Piirin 51 sisäinen rakenne on esitetty yksityiskohtaisemmin kuviossa 6. Tässä esimerkkitapauksessa kukin 1/0-linja LI, L2,...L16 käsittää kaksi vastakkaissuuntaisesti rinnan kytkettyä puskurivahvistinta AI ja A2, jotka on 25 ohjauslogiikan 514 avulla ohjattavissa siten, että toinen vahvistimista AI ja A2 on kulloinkin toiminnassa ja toinen pois toiminnasta. Näin voidaan selektiivisesti määrätä kukin kuudestatoista linjasta L1-L16 sisääntuloksi tai ulostuloksi. Puskurivahvistimet AI ja A2 on edelleen kyt-30 ketty kytkentäkenttään 513, joka ohjauslogiikan 514 ohjauksen perusteella kytkee kunkin linjoista L1-L16 tietyksi multipleksointipiiristön 52 sisääntuloksi tai tietyksi demultipleksointipiiristön 54 ulostuloksi.

Keksinnön mukaisella 1/0-piirillä saavutetaan li-35 säksi hyvin suuri joustavuus, kun kanavointiyksikkö 34 6 82164 sovitetaan erilaisiin tiedonsiirtolaitteisiin, liittimiin, liitäntäyksiköihin, jne.

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisilla liitäntäyksiköillä muodostettu datalinkki. Datalinkki käsittää 5 kaksi liitinyksikköä 42 ja 43, joita yhdistää sarjamuotoinen yhdyskaapeli 41, joka on esimerkiksi parikaapeli tai valokaapeli. Liitinyksiköiden 43 ja 42 sisältämät liitäntäyksiköt 44 ja 45 vastaavat kuvion 3 liitäntäyksikköä 35. Liitinyksiköt 42 ja 43 voivat olla keskenään erilaisten 10 liitäntästandardien mukaisia ja siten mekaanisesti erilaisia. Vastaavasti liitäntäyksiköt 44 ja 45 voivat muodostaa keskenään erilaiset standardiliitännät. Siten keksinnön mukainen datalinkki mahdollistaa kahden erilaisen liitännän omaavan laitteen yhteenkytkemisen ja liitäntäsignaalien 15 sarjamuotoisen siirron laitteiden välillä. Jos laitteilla on samanlaiset liitännät, keksinnön mukainen datalinkki korvaa esimerkiksi kuvion 2 mukaisen monijohtimisen lii-täntäkaapelin.

Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu 20 ainoastaan havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksinnön mukainen liitäntäyksikkö voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (3)

7 82164

1. Liitäntäyksikkö, joka on tarkoitettu kytkettäväksi tiedonsiirtolaitteen (DCE) tai päätelaitteen rinnak- 5 kaisliitäntään, joka käsittää useita rinnakkaisia tulevia ja lähteviä ajoitus-, ohjaus- ja datasignaaleja, liitäntäyksikön käsittäessä kanavointivälineet (52, 54) lähtevien rinnakkaismuotoisten liitäntäsignaalien multipleksoimisek-si sarjamuotoiseksi signaaliksi sarjamuotoiselle siirtoyh-10 teydelle lähettämistä varten ja mainitulta sarjamuotoiselta siirtoyhteydeltä vastaanotetun sarjamuotoisen signaalin demultipleksoimiseksi tuleviksi rinnakkaismuotoisiksi signaaleiksi, tunnettu siitä, että kanavointivälineet (52, 54) on kytketty rinnakkaismuotoisiin liitäntäsignaa-15 leihin I/O-välineen (51) kautta, jossa on kutakin liitäntä-signaalia varten Ι/0-linja (L1...L16), ja että ainakin osa I/O-linjoista on automaattisesti valittavissa sisääntuloksi tai ulostuloksi ja/tai kytkettävissä ainakin kahteen vaihtoehtoiseen kanavointivälineiden (52, 54) sisääntuloon tai 20 ulostuloon erilaisen ristikytkennän aikaansaamiseksi sen mukaan kytketäänkö liitäntäyksikkö päätelaitteeseen (DTE) vai tiedonsiirtolaitteeseen (DCE).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen liitäntäyksikkö, tunnettu siitä, että siirtoyhteys on parikaapeli 25 tai valokaapeli.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen liitäntäyksikkö, tunnettu siitä, että liitäntäyksikkö (35) on sijoitettu liittimeen (33, 42, 43), joka on yhteensopiva päätelaitteessa (DTE) tai tiedonsiirtolaitteessa (DCE) 30 olevan vastaliittimen kanssa. 8 82164