NO833853L - Telekommunikasjonssystem for overfoering av datainformasjon ved hjelp av en digital sentral - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et telekommunikasjonssystem .for utnyttelse av en telekommunikasjonssentral, beregnet for overføring av digital informasjon mellom et antall sentraler, for overføring av datainformasjon av ulike transmisjonshastig-heter.

Det er tidligere kjent å anvende digitale transmisjonskanaler, beregnet f.eks. på telefoni og som arbeider med pulskodemodula-sjon, for overføring av datainformasjon, ikke kun hvis bit-hastigheten i datainformasjonen består av rene submultipler av PCM-kanalen (f.eks. 64 kbits/s), men også for de av CCITT standardiserte datahastigheter. En slik løsning vil fremgå

av svensk patent 376137 som beskriver et eksempel for transmisjon av datainformasjon med 2,4 kbit/s på en standard 64 kbit/s taleoverføringskanal.

Disse kjente anordninger løser imidlertid ikke problemet med

å være i stand til å overføre ønskede vilkårlige standard-datahastigheter uten betydelig endring i terminalutstyret, samtidig som man er i stand til å anvende den samme sentralen for oppkopling av taleforbindelsene som for oppkopling av data-kanalene med ulike dataoverføringshastigheter. Dessuten mulig-gjør de ikke overføring av flere datastrømmer som har ulike hastigheter over samme linje, heller ikke synkron eller asynkron datastrøm blandet med hverandre.

Oppfinnelsens grunntanke er at hvert av de sendende terminalutstyr frembringer et dataformat som svarer til den•tilsiktede datahastighet, idet dette format viderebefordres av sentralen uten at sistnevnte i det hele tatt har kjennskap til hvorvidt datasignaler eller talesignaler passerer gjennom en omkoplet forbindelse.

Oppfinnelsen kjennetegnes slik det vil fremgå av patentkravet.

Oppfinnelsen beskrives nærmere nedenfor ved hjelp av et utførelseseksempel under henvisning til de vedlagte tegninger, på hvilke fig. 1 viser et telekommunikasjonssystem ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser senderdelen hos et terminalutstyr, fig. 3 viser mottagerdelen hos et terminalutstyr og fig. 4a, 4b viser eksempler på ulike formater som anvendes ved over-føringen ved ulike datahastigheter.

Fig. 1 viser skjematisk et telekommunikasjonssystem ifølge oppfinnelsen, representert av to dataterminalutstyr lia og 11b som er tilkoplet en sentral 13, beregnet for oppkopling av digitale taleforbindelser mellom to telefontilkoplinger, f.eks. 12a, 12b. Sentralen er en vanlig digitalsentral som formidler telefonsamtaler ifølge PCM-prinsippet over 64 kbit/s kanaler mellom eksempelvis 30 tilkoplinger. En slik sentral er velkjent og er beskrevet eksempelvis i svensk patent 341541 og vil derfor ikke bli beskrevet ytterligere her.

Dataterminalutstyret omfatter de vanlige komponenter, terminalen 14, en grensesnittilpasningskrets 15 og en sender-mot-tagerkrets, idet en dataformatdannende krets 17 ifølge oppfinnelsen er innkoplet mellom kretsene 15 og 16. I sin sender-del S, omformer den dataformatdannende kretsen 17 datastrøm-men som kommer fra dataterminalen til et format som kan over-føres ved hjelp av den tilgjengelige 64 kbit/s-kanal og i sin mottagerdel M kan den tilbakestille den opprinnelige data-strømmen.

Oppfinnelsens grunntanke er at datastrømmen oppdeles i binære ord av bestemt lengde som så sendes med PCM-kanalens bithastighet, men med det antall pr. tidsenhet som er gjort•nødvendig av datahastigheten. En bithastighet av 64 kbit/s muliggjør eksempelvis en CCITT standard data transmisjonshastighet av 48 kbit/s, idet ytterligere gitt informasjon overføres for synkronisering og grensesnittinformasjon, slik det vil bli forklart senere. Hvis det er en 16 kbit/s-kanal tilgjengelig foruten 64 kbit/s-kanalen over linjen, kan imidlertid en høyere datahastighet (56 kbit/s) enn den ovenfor nevnte overføres.

Fig. 4a viser hvorledes en ramme for overføring av en 48 kbit/ ' s datastrøm er oppbygget. Rammen er oppdelt i" en rammehoved-del og en datadel omfattende 8-bits dataord. Rammehodet inneholder et rammelåsningsord i bitposisjonene 1.2 og 6.7, eksempelvis 01,10 og et rammelengdeord i posisjonene 3-5 og 8-10, for angivelse av antallet av data som følger etter rammehodet. Dataordene er forsynt med en niende bit, den modifiserende bit, som angir at ordet inneholder datainformasjon eller informasjon vedrørende grensesnittet. I tillegg til hodet vil ord med sistnevnte informasjon bli separert fra datastrømmen ved mottak. Med et 10-bit langt rammehode og 6 dataord av 9-bits lengde, blir 64 kbit/s-kanalen nøyaktig

tilstrekkelig til å overføre en 48 kbit/s datastrøm. Det bør bemerkes at overføring av grensesnittsinformasjon oppnås uten at hastigheten begrenses, dersom lengre rammer anvendes, f. eks. omfattende 8 eller 9 ord, i hvilket tilfelle kapasi-teten som frigjøres ved færre rammehodeord kan anvendes.

Ved overføring av asynkrone tegn kan dataordene inneholde færre bits, eksempelvis 7. Dette er mulig ettersom, ifølge oppfinnelsen, ettersom start- og stoppbitene kan fjernes ved transmisjon, slik det vil bli forklart senere og de asynkrone ord kan plasseres med de riktige tegn i rammen. Start-og stoppbitene tilføyes så på mottagersiden ved matning av ordene i serieform.

Hvis datahastigheten er lav, eksempelvis 9,6 kbit/s (se

fig. 4 b) kreves avvekslende 1 og 2 dataord på 8 bits for å overføre 9,6 bits under 1 ms. Når et dataord er blitt utlest og overført, er det nødvendig å vente med transmisjonen av neste dataord inntil i det minste 8 bits er kommet inn. Så lenge som 8 bits ikke er kommet inn, sendes kun rammehodet med rammelengdeordet 0, idet ordet 0 angir at et dataord ikke følger etter rammehodet. Direkte deretter følger neste rammehode som inneholder rammelengdeordet 0 inntil minst 8 bits er blitt opplagret, slik at et rammehode kan sendes ut med informasjonen om at et dataord følger. Under et antall av etter hverandre følgende 1 ms perioder, vil følgelig rammehodet bli utsendt fulgt vekselvis av 1 og 2 dataord (under 5 perioder følger 1 ord og under 1 periode følger 2 ord) mens det gjenværende rom fylles med rammehoder som angir 0 rammelengde tett etter hverandre. Dette fremgår av. fig. 4b og av fig..2 som viser hvorledes formatet dannes i senderen.

Fig. 2 viser skjematisk senderdelen i en dataformatkrets 17, som kan motta såvel synkrone som asynkrone datastrømmer. Vanlige kretser betegnet med 18 og 19, oppdeler den innkommende synkrone og asynkrone datastrøm i 8-bits ord, etter at start- og stopptegnene er blitt fjernet fra sistnevnte, og mater disse til et bufferregister 20. Innholdet i buffer-registeret sammenlignes i en komparator 21 med innholdet i et koderegister 22, i hvilket et startord er registrert, og når det er overensstemmelse mottar bufferregistret 20 et aktiviseringssignal, slik at dets innhold komplettert av en niende bit, en modifiseringsbit mates over en omkopler 23 til en buffer 24. Hensikten med modifiseringsbiten er å muliggjøre adskillelse av informasjonsord tilknyttet den normale datastrøm fra slike informasjonsord som er nødven-dige for sending av informasjon vedrørende grensesnittets tilstand til mottagersiden. Disse verdier lagres i et grense-snittsinformasjonsregister 25 og mates gjennom omkopleren 23 til bufferen når omkopleren innstilles av et styreregis-ter 26, som også tilveiebringer modifiseringsbitens innmat-ning til registeret 20 fra en styreenhet (ikke vist).

Bufferen 24 er en hukommelse for lagring av et antall 9-bits ord som utmates ifølge "først inn, først ut"-prinsippet.

To tellere 27, 28 teller antallet innmatede eller utmatede bits og en substraksjonskrets 29 beregner kontinuerlig forskjellen mellom disse to verdier. Denne forskjellen vil definere antallet ord som inngår i en ramme og som angis i rammehodet. Et rammehoderegister betegnet med 30, får sitt innhold utlest ved begynnelsen av hver ramme, og som inneholder et permanent registrert rammelåsningsord samt rom for rammelengde eller ordantall bits. I eksemplet er bitposisjonene 1, 2 og 6, 7 beregnet for rammelåsningsordet som muliggjør gjenkjennelsen av begynnelsen av en ramme, og bitposisjonen 3-5 og 8-10 betegner antallet dataord i rammen, f. eks. 110, hvis der finnes 6 ord å lese~~ut fra bufferen etter avslutning av en ramme som opptrer oftest ved en datahastighet av 48 kbit/s ' og f.eks. avvekslende 1 og 0 ved en hastighet av 9,6 kbit/s (se fig. 4a og 4b).

En omkopler betegnet med 31 kan omstilles mellom bufferens

24 utgang og rammehoderegisterets 30 utgang. Så snart som in-formasjonsinnholdet i bufferen tilsvarer minst ett ord, regi-strerer en styrelogikk 34 dette antall i rammehoderegisteret og tilbakestiller omkopleren 31 til å mate sitt innhold over en parallell-serieomformer 32 til linjen, hvoretter subra-heringskretsen 29 nullstilles. Når rammehodeordet er blitt ut-matet, tilbakestilles omkopleren til bufferens inngang og dens innhold mates ord for ord over en parallell-serieomformer 33 til linjen over sender-mottagerkretsen 16. Hvis bufferens 24 innhold er blitt.utmatet til linjen og subtraheringskret-sens verdi fortsatt svarer til 0 ord, utmates umiddelbart etter det siste ordet i den foregående ramme rammehodeordet med ordantallinformasjonen 0 ved at omkopleren 31 stilles om i<;>tilbakestilling. Dette gjentas inntil antallet av lagrede ord i bufferen 24 er minst ett,hvoretter et rammehode med etterfølgende dataord utsendes. Det er åpenbart at det ut fra den beskrevne prosess er uten betydning hvorvidt innkommende datastrøm er synkron eller asynkron, hvilken hastighet datastrømmen har eller hvilken form de asynkrone tegn har.

Fig. 3 viser mottagerdelen i formatomformingskretsen 17.

Den innkommende datastrøm mates til et 10-bits skiftregister 35 i en anordning for synkronisering og bestemmelse av ramme-lengden. Rammehodeordet inneholder synkroniseringsordet, f.eks. 0100 i bitposisjonene 1, 2 og 6, 7, og det samme synkroniseringsordet registreres i en synkroniseringsdetektor 36. Innen synkronisering har funnet sted, sammenlignes hver bit i skiftregisteret med hver bit i synkroniseringsdetektoren. Dette utføres ved hjelp av en styrelogikk 37 som slutter en kontakt 38 så snart som synkronisme er blitt oppnådd, slik at det ord som etterfølger rammehodet i rammen kan mates til et skiftregister 39. Innholdet i skiftregisteret 39 sammenlignes med innholdet i et kodeordregister 40 med hjelp av en sammenligningskrets 41 for å fastslå hvorvidt datastrøm-men inneholder grensesnittinformasjon. Hvis så ikke er til-fellet, tilkoples skiftregisteret ved hjelp av en omkopler 42 til en buffer 43 som kan lagre et antall 8-bits ord, som allerede i skiftregisteret 39 er blitt befridd fra sin modifiseringsbit. Som et alternativ er det likevel mulig for ordene å bli befriet fra den niende bit etter først å være innmatet fra bufferen 43. Dette har imidlertid ingen betydning med hensyn til oppfinnelsen. Bufferen 43 er av "først inn først ut"-typen, på samme måte som bufferen 24 på sender-siden. Omkopleren 42 styres av sammenligningskretsen 41, slik at når den modifiserende bit angir at dataordet inneholder grensesnittinformasjon, mates dataordet til et grensesnittregister 45, hvorfra den utleses av en styreenhet for å oppnå styreinformasjon for mottagerutstyret. Hvis synkronisme er blitt oppnådd med mottagerutstyret,

er det ikke behov for å kontrollere rammehodet ved hver bit-periode, men kun etter hver ramme. En teller betegnet med 46 teller antallet bits som innkommer etter hvert rammehode og en lengdeindikator betegnet med 47 oppnår informasjon med hensyn til rammelengde på grunn av den i rammehodet registrerte informasjon fra synkroniseringsdetektoren 36, f.eks. 54 bits. Kun når telleren 46 har tellet til denne verdi, energiseres synkroniseringsorddetektoren 36 av styre-logikken 3 7 for å foreta en ny sammenligning med den innkommende datastrøm. Bufferen 43 er forsynt med to tellere, en på inngangssiden 48 og en på utgangssiden 49. Deres innhold mates til en subtraheringskrets 50 for bestemmelse av forskjellen, som så avleses av en indikator 53 slik at ut-lesningshastigheten kan økes eller minskes i avhengighet om bufferinnholdet overskrider eller faller under gitte grense-verdier, og overflyt og underflyt unngås. Dataordene fra bufferen 43 mates over en omkopler 55 og en parallell-serieomformer 56 til dataterminalen 14 over grensesnittilpasnings-kretsen 15. Informasjon beregnet for mottagerterminalen kan innskrives i et register 57 ved hjelp av formatkrétsens styre-

enhet for videresending til mottagerterminalen etter omstil-ling av omkopleren 55. Oppfinnelsen muliggjør at eksempelvis en digital sentral for taletransmisjon og en talekanal med en hastighet av 64 kbit/s kan anvendes for å overføre data-strømmer som har vilkårlige hastigheter under en bestemt grense uten noen endring av selve sentralen. Kun det beskrev-, ne tilleggsutstyret mellom dataterminalen og linjen er nød-vendig .

Ytterligere fordeler med apparatet-ifølge oppfinnelsen er at det muliggjør multi<p>leksing, dvs. overføring av flere data-strømmer på den samme transmisjonskanalen, samt transmisjon av synkrone og asynkrone datastrømmer som er blandet med hverandre .

Claims (1)

1. Telekommunikasjonssystem for å anvende en telekommu-nikas jonssentral beregnet for overføring av digital informasjon mellom et antall tilkoplinger, for overføring mellom dataterminalene av datainformasjon som har ulike hastigheter,karakterisert vedat for sending av data er tilkoplingene mellom dataterminalen og linjen forsynt med orddanningsorgan (18, 19) for å dele opp datastrømmen i ord av bestemt lengde, bufferorgan (24) for å lagre et antall ord før utmatning av disse over linjen med den av transmisjonssystemet for digital informasjon bestemte bithastighet, rammedanningsorgan (30) som danner rammehodeordet for defi-nering av rammer sammen med et antall etterfølgende dataord, idet rammehodeordet omfatter et rammelåsningsord for synkronisering på mottagersiden og et rammelengdeord for å angi antallet av etterfølgende dataord,

   tellerorgan (29) for telling av antallet ord i bufferorganet og dannelse av rammelengdeordet i rammehodeordet, og en styrelogikk (34) som styrer en omkopler mellom transmisjon av dataord og transmisjon av rammehodeordet, slik at så snart som rammehodeordet er blitt utsendt, følger transmisjon av dataordene fra bufferorganet, mens ved tomt bufferorgan selve rammehodeordet utsendes kontinuerlig inntil bufferorganet igjen inneholder dataord, og

   for mottagelse av data er tilkoplingene mellom linjen og terminalen forsynt med

   rammelåsningsorgan (35, 36, 37) for bestemmelse av begynnelsen av rammene ved sammenligning mellom den innkommende binære strøm og et rammelåsningsord, filterorgan (39, 40, 41) for å skille dataordene fra rammehodeordet,

   bufferorgan (43) for lagring av de mottatte dataord og utmatningsorgan (56) for å overføre de fra bufferorganet utleste ord i serieform til dataterminalen.