SE469812B - Bitorienterad digital kopplare och generell digital kopplare för PCM-transmissionssystem - Google Patents

Description

469 10 15 20 25 30 8 12 2 att erfordra endast 1 av de 8 bitarna i ett PCM-ord. Även här skulle det vara önskvärt att packa flera “half rate"-kanaler i ett och samma PCM-ord.

Vidare förväntas trådbundna telefonsystem i ökad utsträckning använda radioförbindelser även i själva abonnentnätet, varvid samma kod för tal kommer att användas som vid mobiltelefoni. Vid överföring från radioterminal till radioterminal i sådana system och i cellulära system vore det önskvärt att bibehålla den kom- paktare kodningen under hela överföringssträckan.

Datatrafik med datahastigheter på mindre än 64 kbit/s har i och för sig kopplats i PCM-nät genom användande av de tillgängliga orden i en multiramkonfiguration (se CCITT rekommendation V.lO0) .

Multiramar introducerar dock fördröjningar som möjligen är tolererbara för data men ej för tal. Därför bör taltransmission med lägre överföringshastighet än.64 kbit/s företrädesvis använda en eller två bitar i en PCM-kanal snarare än ord i en PCM-multi- ram.

Det föreligger sålunda ett behov av att godtyckligt kunna samman- koppla delar av ett PCM-ord på ett sådant sätt att de 8 bitarna i ordet maximalt utnyttjas. För detta krävs en bitorienterad kopplare som komplement till dagens ordorienterade kopplare. nEnocönELsE rön UPPFINNINGEN Ett syftemål med föreliggande uppfinning är sålunda en bitorien- terad kopplare som möjliggör kombination av flera kanaler, som upptager endast en del av ett PCM-ord, i nya PCM-ord för överföring via det allmänna telefonnätet.

Detta syftemål löses enligt uppfinningen genom en kopplare som innefattar organ för styrt byte av bitposition och PCM-ord för valda bitar och bitgrupper i av kopplaren mottagna PCM-ord.

Ytterligare ett syftemål för uppfinningen är en generell digital kopplare för PCM-transmissionssystem. 10 15 20 25 469 812 3 Enligt uppfinningen innehåller en sådan kopplare en ordorienterad digital kopplare för koppling av hela PCM-ord och åtminstone en till denna ansluten bitorienterad digital kopplare för byte av bitposition och PCM-ord för valda bitar och bitgrupper i PCM-ord.

Ett annat syftemål för uppfinningen är ett nytt digitalt PCM- transmissionssystem för överföring av trafikkanaler i PCM-ord.

Ett sådant PCM-transmissionssystem karakteriseras av både PCM-ord innehållande informationsbitar från en trafikkanal och PCM-ord innehållande informationsbitar från flera trafikkanaler. Trafik- kanaler som upptager en bitgrupp innehållande åtminstone en in- formationsbit, men ej ett helt PCM-ord, kan i ett sådant system dynamiskt tilldelas erforderligt utrymme på godtycklig tillgäng- lig plats i PCM-ord.

FIGURFÖRTECKNING Uppfinningen, ytterligare syften samt med uppfinningen uppnådda fördelar förstås beskrivning och de bifogade ritningarna, i vilka: bäst genom hänvisning till nedanstående visar en generell digital kopplare i enlighet med upp- finningen innehållande både en. ordorienterad digital Fig. l kopplare och en bitorienterad digital kopplare; Fig. 2 visar de möjliga formaten för signaler i olika delar av den generella digitala kopplaren i fig. 1; Fig. 3 visar ett exempel på hur delar av PCM-ord kan sättas samman i den bitorienterade digitala kopplaren i den generella digitala kopplaren i fig. l; och visar en föredragen utföringsform av en bitorienterad digital kopplare i enlighet med föreliggande uppfinning.

Fig. 4 FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM 469 10 15 20 25 30 35 en 4 I de olika figurerna används samma hänvisningsbeteckningar för motsvarande element.

Figur 1 visar en generell digital kopplare i enlighet med före- liggande uppfinning. Denna kopplare kan ingå exempelvis i en mobiltelefonväxel. Kopplaren innefattar en konventionell ord- orienterad digital kopplare SW, t. ex. en GSS-enhet (Group Selector Subsystem) i AXE-systemet från LM Ericsson. Lämpliga kopplare är exempelvis den typ som ingår i AXE-gruppväljare.

Kopplaren SW är via terminalkretsar ETC ansluten till det all- männa telefonnätet respektive till basstationer BS1, BS2. I exemplet visas endast två basstationer, men.i praktiken kan flera förekomma. Växeln styrs på konventionellt sätt genom regionala processorer RP och ett centralt processorsystem CPS.

I figur 1 har de signaltyper som förekommer i olika delar av systemet markerats med siffrorna 1-7 intill motsvarande pilar. De dubbelriktade pilarna symboliserar att kommunikation kan före- komma i båda riktningarna, medan de enkelriktade pilarna sym- boliserar kommunikation i endast den indikerade riktningen.

Formatet för de olika signaltyperna visas i figur 2. Signaltyp l är den generellaste signaltypen och innefattar alla kategorierna A-F i figur 2. Här avser kategori A konventionella PCM-kanaler som upptager ett helt ord. Kategori B avser ett PCM-ord som innehåller en kanal som upptager endast 2 av PCM-tidsluckans 8 bitar. Övriga bitar är outnyttjade. På liknande sätt innehåller kategori C en kanal som upptager endast en bit, medan de åter- stående 7 bitarna i PCM-tidsluckan är outnyttjade. Kategori D innehåller 4 packade kanaler om vardera 2 bitar, dvs. ett helt PCM-ord utnyttjas. Pâ liknande sätt visar kategori E ett PCM-ord fyllt med 8 kanaler om vardera en bit. Slutligen visar kategori F ett PCM-ord som fyllts med olika typer av kompakta kanaler, dels kanaler som upptager en bit, dels kanaler som upptager 2 bitar.

I den övre vänstra delen av figur 1 är kopplaren SW via en terminalkrets ETC ansluten till det allmänna telefonnätet. Här kan alla signalkategorier A-F förekomma, dvs. de in- och utgående signalerna är av typ 1. 10 15 20 25 30 469 812 5 Det övre, högra hörnet av figur 1 innehåller basstationerna BSl och BS2. Dessa överför via terminalkretsar ETC signaler av typ 2 till respektive från kopplaren SW. Denna signaltyp innehåller endast de packade signalkategorierna D-F, dvs. signaler där flera kanaler delar på ett PCM-ord.

Mobiltelefonväxeln i fig. 1 innehåller även en transcoder FTRANS för packning/uppackning av "full rate"-kanaler, dvs. kanaler som erfordrar endast 2 bitar per PCM-ord. I enheten FTRANS kan 4 signaler av typ 6 mottagas. Om dessa signaler är av kategori A komprimeras de i FTRANS och återförs till kopplaren SW som ett ord av' signaltyp 4, dvs. av' kategori D. Redan komprimerade signaler av kategori B mottages av enheten FTRANS och sammansätts utan ytterligare komprimering till signalkategori D. Omvänt kan en uppackning av signaler av typ 4 till utgående signaler av typ 6 ske i enheten FTRANS.

På motsvarande sätt finns för packning av "half rate"-kanaler en enhet HTRANS, som kan mottaga 8 signaler av typ 7 och packa dessa till en gemensam PCM-tidslucka. Även här sker uppackning i den andra riktningen.

Den hitintills beskrivna.mobiltelefonväxeln karakteriseras av att endast hela PCM-ord kan behandlas i kopplaren SW. Komprimerade signaler av samma typ kan visserligen packas i enheterna FTRANS och HTRANS men kan ej blandas på godtyckligt sätt.

För att en sådan blandning skall kunna ske måste signaler kunna kombineras på bitnivå istället för på ordnivà. I enlighet med uppfinningen innehåller därför den generella kopplaren enligt figur 1 en bitorienterad digital kopplare BSW. Via den ordorien- terade kopplaren SW mottager denna via ett flertal ingående ledningar signaler av typ 3, dvs. signaler i kategorierna B-F i figur 2. Dessa signaler innehåller olika blandningar av komprime- rade kanaler, som erfordrar mindre än ett helt PCM-ord. Den bitorienterade digitala kopplarens BSW uppgift är att byta bitposition och PCM-ord för dessa kanaler på bitnivå i stället för på ordnivå, för att därefter utmata signaler av typ 2 till 469 812 6 10 15 20 25 30 35 den ordorienterade kopplaren SW. Hur detta utförs kommer att beskrivas närmare under hänvisning till figur 4.

Figur 3 visar ett exempel på hur delar av PCM-ord kan sättas samman i den bitorienterade digitala kopplaren BSW i figur 1. Två PCM-tidsluckor Sl och S2 från basstationen BSl når över den ordorienterade kopplaren SW den bitorienterade kopplaren BSW via exempelvis den övre till kopplaren BSW ingående ledningen. På samma sätt når två tidsluckor S3 och S4 från basstationen BS2 över den ordorienterade kopplaren SW den bitorienterade kopplaren BSW via den undre till kopplaren BSW ingående ledningen. Obser- vera att det dock ej är nödvändigt att exempelvis PCM-orden från BSl går via den övre ledningen. Med hjälp av den ordorienterade kopplaren SW kan ett PCM-ord från en godtycklig källa kopplas till en godtycklig ingång till den bitorienterade kopplaren BSW.

I den bitorienterade kopplaren.BSW extraheras de relevanta bitar- na för de komprimerade kanaler som man önskar kombinera till en ny PCM-tidslucka S5, som sänds tillbaka till den ordorienterade kopplaren SW för vidarekoppling till det allmänna telefonnätet.

Den bitorienterade kopplaren BSW ger med andra ord möjlighet att optimalt utnyttja utrymmet i tillgängliga PCM-ord.

I exemplet i fig. 3 härrör båda PCM-länkarna från basstationer.

Den bitorienterade digitala kopplaren BSW kan dock även ta emot signaler från det allmänna telefonnätet, dvs alla signaler av ' kategori B-F kan mottagas.

Figur 4 visar en föredragen utföringsform av en bitorienterad digital kopplare enligt uppfinningen lämplig att användas i den generella digitala kopplaren enligt figur l.

Den bitorienterade digitala kopplaren i figur 4 innehåller ett talminne SPM1 som kontinuerligt tillförs tidsluckor från de båda ingående PCM-transmissionslänkarna PCM1 och PCM2. I exempelvis det europeiska PCM-systemet kommer därför de senaste 32 tids- luckorna för de båda transmissionslänkarna PCM1 och PCM2 att vara tillgängliga i talminnet SPM1. Förutom talminnet SPM1 innehåller kopplaren enligt figur 4 även talminnen SPM2, ..., SPM8, dvs. ytterligare 7 talminnen. I dessa talminnen lagras kopior av de i 10 15 20 25 30 35 7 469 812 talminnet SPMl lagrade tidsluckorna. Vid varje tidpunkt står därför 8 kopior av 64 PCM-tidsluckor till förfogande.

Kopplaren enligt figur 4 innehåller även 8 ordstyrminnen WCMl, WCM2, ..., WCM8. Dessa styr varsin omkopplare WSWl, WSW2, ..., WSW8 för utmatning av en av de 64 PCM-tidsluckorna ur varje talminne SPM1, SPM2, ..., sPMs. För detta ändamål innehåller ordstyrminnena 32 minnesceller innehållande vardera 6 bitar (26 = 64 möjliga adresser i talminnena SPM1, SPM2, ..., SPM8). Dessa ordstyrminnen styrs av styrsignaler från de regionala pro- cessorerna RP och det centrala processorsystemet CPS.

Om man önskar kombinera fler än två PCM-transmissionslänkar, exempelvis 4 länkar, kan talminnenas längd ökas till 128 minnesceller. Samtidigt måste då ordlängden i ordminnena ökas till 7 bitar. Antalet celler i ordminnena förblir dock fort- farande 32 celler, eftersom den bitorienterade kopplaren BSW avger endast en PCM-transmissionslänk. En annan möjlighet att kombinera bitar ur 4 länkar är att låta den ordorienterade kopplaren SW välja de inblandade PCM-orden och sända dessa till den bitorienterade kopplaren BSW på dess två ingående ledningar.

I vissa fall, t. ex. om endast packade PCM-ord skall kopplas om, kan den bitorienterade kopplare även vara försedd med endast en ingång och en utgång. En anledning till att den bitorienterade kopplaren företrädesvis har färre utgångar än ingångar (dvs utför trafikkoncentration) är dock att utgången innehåller packad PCM- information, där så många bitar som möjligt används i samma ord, medan ej alla bitar i de inkommande PCM-orden behöver innehålla information och därför ej alla kommer att kopplas till utgående PCM-ord.

De ur talminnena valda orden överförs till ordminnen WMl, WM2, ..., WM8. Ur de på detta sätt erhållna 8 orden väljs en bit- position ur varje ord med hjälp av omkopplare BSWl, BSW2, ..., BSW8 styrda av bitstyrminnen BCMl, BCM2, ..., BCM8. Även dessa styrminnen styrs av de regionala processorerna RP och det centrala processorsystemet CPS. Eftersom i detta fall endast en bit skall väljas ur varje ord innehåller minnescellerna i bitstyrminnena BCM1, BCM2, ..., BCM8 endast 3 bitar. De valda 469 812 10 15 20 25 30 8 bitarna sammanförs till ett bitminne BM som lagrar den bildade tidsluckan för den utgående PCM-transmissionslänken PCM3.

Den nödvändiga cykliska styrningen av tal- och styrminnena är välkänd för fackmannen ooh utförs exempelvis på det sätt som beskrivs i dokumentationen för AXE-systemet. Signalering i nätet kan ske i enlighet med CCITT signaleringssystem nr 7.

Om flera bitar i ett till den bitorienterade kopplaren BSW inkommande PCM-ord skall överföras till ett utgående PCM-ord väljs det inkommande ordet flera gånger ur talminnena SPMl, SPM2, ... , SPM8, så att varje önskad bit kan plockas ur respektive kopia.

Om däremot flera bitar i ett till den bitorienterade kopplaren BSW inkommande PCM-ord skall distribueras över flera utgående PCM-ord, väljs det inkommande PCM-ordet upprepade gånger ur tal- minnena SPMl, SPM2, ... , SPM8 med en eller flera tidsluckors förskjutning.

Det bör noteras att de två transmissionsriktningarna mellan två abonnenter måste behandlas var för sig :i den bitorienterade kopplaren BSW, i motsats till normal PCM-ordkoppling där de två riktningarna delar på samma styrminnesinformation (se exempelvis AXE GSS dokumentationen).

Den bitorienterade kopplaren enligt föreliggande uppfinning möj- liggör även semi-permanenta förbindelser genom nätet av talför- bindelser med en.överföringshastighet av 64 kbit/s, men.uppdelade i förbindelser på mindre än 64 kbit/s. Exempelvis kan en PCM- kanal från en mobiltelefonväxel till en annan mobiltelefonväxel via det allmänna telefonnätet användas för 8 "half rate" talka- nalförbindelser mellan de två mobiltelefonväxlarna. När ett sam- tal avslutas blir en bitposition ledig i motsvarande PCM-ord och kan tilldelas ett nytt samtal mellan de två mobiltelefonväxlarna utan att en ny 64 kbit/s förbindelse behöver uppställas. Uppdel- ningen av PCM-ordet kan alltså betraktas som ett submultiplex.

Fördelen med semi-permanenta 64 kbit/s förbindelser är att det berörda nätet som hittills kopplar endast 64 kbit/s och ej lång- ,..) 'U I? 10 15 20 25 469 812 9 sammare kanaler. Om förbindelse önskas mellan mobiltelefonväxlar av samma fabrikat kan en leverantörspecifik signalering användas, eftersom uppställning av en semi-permanent 64 kbit/s förbindelse kan ske i enlighet med nuvarande CCITT signaleringssystem nr 7.

Om förbindelse däremot önskas mellan mobiltelefonväxlar av olika fabrikat erfordras dock en tilläggstandard för den nödvändiga signaleringen, t. ex. i CCITT signaleringssystem nr 7.

Av ovanstående inses att den bitorienterade kopplaren enligt föreliggande uppfinning gör det möjligt att på godtyckligt sätt byta både position och PCM-ord för bitar eller bitgrupper som ej fyller ut ett helt PCM-ord. Detta gör det möjligt att definiera ett helt nytt digitalt PCM-transmissionssystem i vilket trafikka- naler som upptager en bitgrupp innehållande åtminstone en bit, men ej ett helt PCM-ord, dynamiskt tilldelas erforderligt utrymme på godtycklig tillgänglig plats i PCM-ord. Det blir exempelvis möjligt att definiera trafikkanaler som innehåller 3 eller 5 bit- positioner i ett PCM-ord. Dessa nya kanaler kan i den bitoriente- rade digitala kopplaren enligt uppfinningen kombineras med redan definierade komprimerade trafikkanaler för överföring via konven- tionella ordorienterade PCM-transmissionslänkar.

Om en bitorienterad kopplare BSW ej är tillräcklig för den för- väntade eller konstaterade trafikbelastningen kan ytterligare en eller flera bitorienterade kopplare installeras eller kan trafi- ken ledas till en annan nod med bitorienterad kopplare.

Fackmannen inser att olika förändringar och modifieringar av uppfinningen är möjliga utan att dessa faller utanför uppfin- ningens ram, vilken definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (4)

/0 PATENTKRAV

1. Bitorienterad digital kopplare för PCM-transmissionssystem för styrt byte av bitposition och PCM-ord för 'valda bitar och bitgrupper i av kopplaren mottagna PCM-ord, k ä n n e t e c k - n a d av (a) N talminnen (SPM1,...,SPM8), där N är antalet bitar i ett PCM-ord, (S1,...,S4) samt N-1 kopior av dessa; för lagring av de mottagna PCM-orden (b) organ (WSWl,...,WSW8;WWCM1,...,WCM8) för styrt val av ett PCM-ord ur varje talminne; (c) N ordminnen (WM1,...,WM8) för lagring av de valda PCM- orden; och (d) organ (BSWl,...,BSW8; BCM1,...,BCM8) för styrt val av en bit_ur varje ordminne (WM1,...,WM8) för bildande av ett nytt PCM-ord som utgör den bitorienterade digitala kopplarens utsignal.

2. Bitorienterad digital kopplare enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d. av att PCM-orden innehåller 8 bitar, dvs N=8.

3. Generell digital kopplare för PCM-transmissionssystem för koppling av PCM-ord på både ord- och bitnivà, k ä n n e t e c k - n a d av en ordorienterad digital kopplare (SW) för koppling av hela PCM-ord och åtminstone en till denna ansluten bitorienterad digital kopplare (BSW) för mottagning av PCM-ord från den ord- orienterade digitala kopplaren (SW) och byte av bitposition och PCM-ord för valda bitar och bitgrupper i de mottagna PCM-orden (S1, S2, S3, S4) samt avgivning av de nya PCM-orden till den ord- orienterade digitala kopplaren (SW).

4. Generell digital kopplare enligt krav 3, k ä n n e t e c k - n a d. av att vid ökande behov av koppling pà bitnivå ytterligare I) '7 469 812 bitorienterade kopplare (BSW) ansluts till den ordorienterade kopplaren (SW) .