DE1762003A1 - Digitale Nachrichtenanordnung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE 1 7 R 2 O O 3

DR. CLAUS REINLÄNDER
DIPL-ING. KLAUS BERNHARDT

D-8 MÜNCHEN 8
ZEPPELINSTRASSE 73

6/60

FUJITSU LIMITED

No. 1015 Kamikodanaka

Kawasaki, Japan

Digitale Nachrichtenanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine digitale Nachrichtenanordnung von InfonaationsSignalen und schafft insbesondere eine digitale Nachrichtenanordnung zum Umwandeln oder Kodieren von. EingangsSignalen, die digitale Informationen, z.B. Baßisbanö-Datensignale oder Signalinformationen sind, die durch 'Vereinigung von analogen Signalen, wie Tonsignalen, mit diesen digitalen Signalen in ein synchrones digitales System gebildet werden, wobei des weiteren die Eingangssignale zu Zeitmultiplex-Signalen gemacht werden und diese Zeitraultiplexsignale übertragen werden.

Eine Xmpulskodemodulations-Naohrichtenanordnung (PCM) kodiert Eingangsaignallnformationen und macht des weiteren notwendigenfalls diese Koden multiplex und sendet diese dann auf eine synchrone digitale Übertragungsleitung aus und führt eine

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regenerlerende wiederholende Übertragung aus. Obwohl dieser Anordnung eigene Quantialerungsgeräueche bei dem Verfahren der Kodierung der Eingangeelgnale erzeugt werden, tritt eine Verschlechterung, z.B. ein Zusatz von Geräuschen oder eine Pegeländerung ,wie bei der wiederholenden Übertragung von bekannten Prequensteil-Amplitudenmodulatlonsanordnungen bei der wiederholenden Übertragung nicht auf und demgemäß kann eine sehr stabile laohricht verwirklicht werden.

Bei den bekannten PCM-Übertragungeanordnungen zum übertragen

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von analogen Signal Informationen, wie Sprache, wird die Eingangesignalamplitude durch einen Abtaatimpule abgetastet, dessen Wiederholungefrequenz mehr als das Doppelte der maximalen frequenz des Bingangsslgnalee ist, und wird seitmultiplex gemacht und dann einem Momentanpresser zugeführt. Sas Gesetz der logarithmischen Kompandierung nahe/U =100 wird üblicherweise als Gesetz der Kompression verwendet. Sie komprimierten Impule-Amplltudenmodulatlonssignale werden In binäre Koden oder allgemein in n-näre Koden durch einen linearen Kodierer umgewandelt und danaoh in eine Impulsform, z.B. einen für die Übertragung vorteilhaften bipolaren Impuls zug ,umgewandelt und dann übertragen. Wie vorstehend be-

schrieben worden ist, wird das PCM-Verfahren hauptsächlich als billiges Ibiltiplexttbertragungseystem mit hoher Qualität zum Übertragen von analogen Signal Informationen, wie Sprache, verwendet.

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Sie regenerierend· Wiedertwlanga^bertre^ungB leitung in der Pdi-BeohrlnhtmmnordnBiie iet eine synchrone Sigitalübertragungs-Ie 1 tang, jedoch können asynchrone digitale Signal informationen, wie Baaisbaiiddateneignale, «it aehr hohen Wirkungsgrad und hoher Qualität übaen werden, indeei die Informationen in

Synchronisiersignale umgewandelt werden. Be iet auch abglich, Kode impulse, die dnroh die Kodierung der Tonaignale gebildet werden, und Kodeeignale su abertragen, die durch Synchronisierung und Umwandlung der Säten ala eine Hybride gebildet werden, und in dieses lalle kann eine Übertraung Bit hoher Flexibilität und hohe· Wirkungsgrad ausgeführt werden, indem das Hybridverhältnia der Satan und der Sprache bei der Hybridübertragung entsprechend der *τι»"*ι^Ί der Kanäle der Säten und der Sprache oder der gewünschten Geschwindigkeit geändert wird.

Sie Srfindung besieht sich also auf eine Übertragungsanordnung, die eine synchrone digitale Übertragungsleitung zum Übertragen von digitalen Signal Informationen, wie Dateneignalen, und eine Hybrld-Obertragungsanordnung zum übertragen von Datensignalen und kodierten Tonsignalen rerwendet, und besieht sich insbesondere auf eine Anordnung sum Umwandeln von asynchronen Reihendatensignalen in eynchrone digitale Koden und auf eine Anordnung eurn Multiplexen τοη synchronen digitalen Koden, die

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en· den Daten-Kodelmpulaen umgewandelt worden elnd. Diese umwandlung kann duroh die Terwendung einer lodeumwandlungsanordnung einer festen Indexart ausgeführt werden und das Moltiplexen kann duroh Yerwendung einer Xoltiplexänordnung ausgeführt werden» bei der ein Kanal oder ein Vort eine Einheit bildet· Kit den rorstehend beschriebenen Vorgängen wird es möglich, die **«e—ig·*·*—ι·« gi»i · duroh eine Vorrichtung einer einfachen Ausbildung und alt der wirksamsten Übertragungscharakteristik su ttbertragtn. Bamit lcann eine digitale laohrlohtenanordnuhg auegefUhrt werden, die In der lage ist, Daten und Spraohe ale eine Hybride sohnell iu übertragen.

QeMKfi der !Erfindung Vftnrwn die MTicyflgedatffn^*gt^le in sjnohronieierende POH-Ioden in folgender Weise übertragen werden. Datensignal ο ait swei Pegeln« die asynchron su der PCM-lnordnung sind» werden über einen konstanten Zeitspalt geteilt und die Information des Zuetandes der Koden der Datensignale innerhalb der Zeitspalte oder die Information des Zeitpunktes, bei dem die Inderung des Zustandee der Eoden gegebenenfalls Innerhalb der 8palte auftritt» werden In Sjnohronielerkoden alt η Bits umgewandelt.

Des. weiteren werden bei der digitalen Maohriohtenanordnung nach der Erfindung die η Bits der Sjndironisierkoden, die aus den Pdf-Eodeettgen der Eingangsdaten uagewandelt worden sind, su Zeltmultiplezsignalen durch die Einheit des !anales oder des Wortes gemacht und übertragen·

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Bei einer bekannten KHf-Übertragangsanordnung au» Übertragen von digitalen Signalinformationen, wie Basisbanddatensignalen, wird die Ampltide der Elngangsdatensignale bei jedem konstanten Zeitepalt abgetastet und der Ausgang, d.h. der abgetastete Ausgang, wird ohne inderung oder naoh Umwandlung in Zeitnultiplex übertragen. Bei einer PCM-Telefon-lfciltiplexübertragungBanordnung alt 24 Kanälen wird 2.B. das freiseiohen jedes !anales bei 8 IcHb abgetastet, jedoch nicht weiter geändert und wird durch die Verwendung eines Bits in dem Spalt übertragen, der jedem Sprachkanal augewiesen ist.

Bei dieser Anordnung erleiden die Ifeteneignale, die an der Empfangßeeite demoduliert worden sind, eine Signalverserrung, die gleich der halben Abtastperiode ist, d.h. eine Signalverzerrung von + 50 5J, wenn die maximale Geschwindigkeit der Datensignal gleich der Abtastfrequens ist. um demgemäß eine Signalverzerrung z.B. unter J 5 5* au erhalten, ist es notwendig, die Abtastung mit einer Trequens auszuführen, die größer als das 10-fache der maximalen Datengesohwindigkeit ist, und demgemäß ist es möglich, Daten mit relativ niedriger Geschwindigkeit, wie Preiswichen oder Seiegrafensignale, mit einer Geschwindigkeit von 50 Baud su übertragen, jedoch wird es unmöglich, Daten mit einem breiten Band su übertragen.

Eine PGK-Übertragung von breitbandigen Daten, wie asynchronen

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Seriendatenslgnalen oder lhiref «ne-gfgnsion alt hoher Geschwindigkeit, Ut Mäher in der f olgenden Veiae ansgeführt worden· BIe laplltndo der Eingangsdaten wird bei jede« konstanten Seltqaalt angetastet und die Infornmtlonui einer etwa vorhandenen Änderung dee 2ustandea der Koden bei den Eingangsdaten (d.h. von O naoh 1 oder τοη 1 nach O) werden in Xoden mit drei Bits umgewandelt. Bar erste Bit ■eigt daa Auftreten der Indenmg dee Sustaades an. Bar iweite Bit aeigt an, ob aieh die Stellung, in der die Änderung auftritt, in der eretem oder «weiten Half te der Abtaetperiode befindet· Bar dritte Bit selgt den. Instand nach der Inderuag an. BIe Bite werden nacheinander τοη der Abtastetellung auegewählt, bei der da» An/treten der laderuag auf gefunden worden 1st. Bieaea Verfahren let ein todeuMwandiungaeyate«, welche· daa aogenannte Prlnaip dea gleitenden Tndoree Terweadet· Bei dieeea Syetea let notwendig, da· Abtaeten bei einer Jrequenm auaiurtihren, die drelaal hSher ale die aaxlamle Oeeehwlndigkelt der Blngangadateneigiiale ist. Auoh 1st ee notwendig, Koden alt einer »eeohwindigkelt anasueenden, die gleich der dreifachen Geschwindigkeit der lingangedaten ist, jedoch kann die SlgnalTeraerrung unter ♦ 8,3 £ erhalten werden und der über*· tra^puagB wirkungsgrad kann ve daa llreltneae de· Sje1 bessert werden, da· nur eine Abtastung anafHhrt.

Bei den Syaten nlt gleitenden Index, wie die· oben beschrieben worden lat» ist der tfolri^gawigagad sehr hoch, jedoch

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wird nur der Punkt, an de« der Zustand der Koden der Eingangsdaten geändert wird» kodiert und übertragen, eo daß beim Empfangen und Dekodieren dieser kodierten Signale ein Synchronismus für das Diskriminieren, welches der erste, »weite oder dritte Bit und demgemäß der Fehler des Impuls-■asters ist, erforderlieh ist. Sie SignalTerserrung der dekodierten Baten an der Empfangsseite, die durch einen Iapulefehler der PCM-Leitung alt Teratärkern, welches die übertragungsleitung ist» rerursacht wird, ist bestrebt, ausgedehnt an werden. Wenn ein einseiner Impuls in einen PCM-Kanal eingebracht wird oder ein einseiner Impuls daraus irrtümlicherweise verschwindet, geben diese fehler Anlaß zu größeren Fehlern beim Empfang und beim Dekodieren. Wenn e.B. ein einseiner Impuls irrtümlich eingebracht wird, wird dieser Impuls als erster Bit oder als dritter Bit diskriminiert und der folgende richtige Kode wird auch irrtümlicherweise diskriminiert. Aue diesem Orunde ergibt ein Fehler eines einseinen Impulses eines Kreises Datensignalfehler Ton etwa 5 Bits im Durchschnitt bei Daten mit maximaler Geschwindigkeit.

Gemäß der Brfindung werden die breitbandigen Daten, wie aeynchrone Reihendaten oder Faksimile-Signale mit hoher Geschwindigkeit, in Synchroniaier-PCM-Koden durch die Verwendung einer Kodeumwandlungsanordnung mit festem Index umgewandelt, wobei Eingangsdatensignale in einem konstanten Zeltspalt aufgeteilt werden,und die Information des

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BAD

Zuetandee der Koden der Baten in dem Beitspalt oder die Information des Zeitpunkte·, bei des die Änderung de« Zustande· der loden, trenn überhaupt, in des Zeitepalt auftritt, wird in Koden τοη 5 oder & Bit« umgewandelt. Bei der Uawandlungeanordnung nach der Irfindung neigt der Impulsfehler de· Kreises weniger dasu auf antreten ale in der vorher erwähnten Umwandlungeanordnung mit gleitendem Index und die Irfindung kann eine Anordnung

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sum Umwandeln τοη Detenkoden in Sjnchronieier-POll-Koden eohaffen, die eine eolohe stabile ttaertragungselgenaohaft haben · daß keine Synchronisation in Jedem Kanal beim Empfang und Dekodieren erforderlich ist. Sie Erfindung eieht des weiteren eine Hybrld-Kulitplexübertragungeanordnung Tor, bei der, wie oben beschrieben, ein POM-IodeimpulsEug aller Eingangsdaten, der gebildet wird, indem der Zuetand der Eoden oder die Stellung, in welcher der Zustand geändert wird, in Koden von aBits durch die Einheit der konstanten kontinuierlichen Zeitspalte umgewandelt wird» durch die Einheit der Kanäle oder Worte τοη η Bits in Zeitmultiplex gebracht wird. Die Signale werden s.B. in leere Kanalspalte in dem PGM-Kodesug eingebracht, wodurch Sprache und Daten als eine Hjrbrlde mit großer Leichtigkeit und mit hoher Flexibilität Übertragen werden können.

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Beispielhafte Aueführungβformen der Erfindung werden an Hand der Zeichnung dargestellt, in der sind Pig. 1 das. Zeitdiagramm des Prinzips der Arbeitsweise der Anordnung nach der Erfindung und insbesondere des Verfahrens zum Umwandeln von Eingangedateneignale in Koden,

Pig.2 ein Zeitdiagramm einer Aueführungsform der Erfindung» Pig. 3 und 4 Schaltbilder der Ausführungsform der Erfindung, flg. 5 und 6 Zeitdiagramme der Ausfuhrungsform nach der Erfindung und

Pig. 7 das Zeitdiagranm einer anderen AusfUhrungsfoxm der Erfindung.

Im allgemeinen findet bei asynchronen Reihendatensignalen od. dgl. mit zwei fegein der Wechsel zwischen den beiden Pegeln (O₁ 1) beliebig statt. Die Informationen, die übertragen werden müssen, sind Informationen des Zeitpunktes, zu dem der Wechsel stattfindet, und des Zustandes um diesen Zeitpunkt herum. Gemäß der Erfindung wird dieser Zeitpunkt des Wechsels des Zustandes und der Zustand um diesen Zeitpunkt herum in Koden mit η Bits umgewandelt und diese Koden werden übertragen. In ?ig, 1 sind a Wellenformen von Eingangsdatensignalen und b unterteilende Zeitsignale zum Teilen der Wellenformen der Eingangsdaten in konstante Zeitspalte. Hit c sind die Eingangsdaten a bezeichnet, nach dem sie durch die Zeitsignale b in konstante Zeitspalten aufgeteilt worden sind. In diesen Wellenform befinden sich die Eingangsdaten in Zustand O in

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den Zeitspalten 01 und 05» während sieh die Eingangsdaten im Zustand 1 im Zeitspalt 03 befinden. Der Wechsel von O nach 1 und der Wechsel von 1 nach O treten jeweils in den Zeitspalten 02 und 04 auf.

Die Wellenform d der Fig. 1 zeigt Koden mit n Bits, die aus dem Zustand der Kode und dem Zeitpunkt der Änderung des Zustandes, wie dies oben beschrieben ist» umgewandelt worden und in einem bestimmten Zeitepalt ausgesendet worden sind. Kodeimpulse d1 ,d2..*d5 sind jeweils aus den Zuständen 01, 02....05 der Wellenform C umgewandelt. Beim Umwandeln von Datensignalen in Koden mit η Bits körnen 2ⁿ Stücke von Zuständen dargestellt werden. Zwei Sätze außerhalb der 2ⁿ StUcke werden verwendet, um den Zustand von O und 1 der Datensignale darzustellen, wenn keine Änderung in den Datensignalen auftritt. Die verbleibenden Sätze (2ⁿ-2) werden verwendet, um die Stellung darzustellen, bei der sich der Zustand In jedem Zeitepalt ändert. Mit anderen Worten werden die Zeitpunkte, zu denen eine Änderung in den Zeitspalten auftritt, in (2ⁿ-2) Stücke quantislert und kodiert und übertragen.

Die maximale Bitgeschwindigkeit der Eingangsdaten kann bis zu der frequenz der lellzeitslgnale erhöht werden, bei denen die Signalverzerrung der empfangenen Signale maximal wird. Bei der Kodeurawandlungsanordnung nach der Erfindung beträgt die maximale S ignal verzerrung 1/2 (2ⁿ-2). Die Beziehung zwischen

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der Anzahl der Bite» der Signalverzerrung und der Übertragungsgeschwindigkeit let in der folgenden Tabelle gezeigt. Wenn die Zahl der Bits erhöbt wird, verringert eich, wie dlee aus der Tabelle su sehen let, die maximale Datengesohwindigkeit in Verhältnis 1/n, jedoch wird die Signalverzerrung weeentlioh verringert. Die Verzerrung, die bei der Breitband-Datenübertragung erforderlich 1st, ist jedoch sogleich + 10 bis 15?», so dafi es ersichtlich ist, dafi 3 oder 4 Bits aus praktischen Gesichtspunkten geeignet sind.

Tabelle 1

• ·

Anzahl der Bits 12 3 4 5 Maximale Signal- +5(# +25^ +8.3£ +3.3Ji +1.6?: verzerrung
Datengeschwindigkeit 1 1/2 1/3 1/4 1/5 Geschwindigkeit der
AueSendung der Soden

In Fig. 1 zeigt e die Wellenform der empfangenen und dekodierten Daten. Die Stellungen d2 und d4 der Änderung werden jeweils in Wellenfornen e2 und e4 dekodiert. Zu diesem Zeitpunkt können Informationen der Richtungen der Änderungen von den loden d1

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und d3 erhalten werden, welche die den Änderungen vorangehenden* Zustände Beigen. Hier scheint es, daß der Kode 45» der einen Zustand teigt, nioht su der Dekodierung beisteuert, jedoch ▼erhindert dieser Kode d5 tatsächlich eisen kontinuierlichen fehler in den dekodierten Baten, der duroh Signalfehler des Kanales, wie oben beeohrieben, verursacht wird. Unter der Annahme, daß ein Impulszähler, der in eines Kreis in einem bestimmten Zeitpunkt auftritt, und daß ein Kodesug, der die Information des Zuftandee der Baten seigt, irrtümlicherweise in einen Kodesug geändert wurde, der die Information des Zeitpunktes der Änderung oder umgekehrt seigt, kann der fehler gezwungenermaßen duroh einen Kode korrigiert werden, der die Information des Zustandes des folgenden Spaltes seigt, so daß verhindert werden kann, daß sieh der Datenfehler über einen Bit hinaus erstreckt.

Wie oben beschrieben worden ist, werden bei der Umwandlungeanordnung sum Umwandeln von Batensignale in ein synchrones digitales System gemäß der Erfindung Informationen der Zeitpunkte, BU denen sich der Zustand der Koden dor Eingangsdaten ändert,oder Informationen des Zustandes der Koden immer übertragen, so daß ein Impulsfehler, wenn dieser Impulsfehler eines Kreises ein Fehler eines einseinen Bits oder ein fehler von weniger als kontinuierlich nBlts ist, nicht ein fehler von mehr

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als 2 Bite in den dekodierten Baten wird und demgemäß eine Umwandlungeanordnung ausgeführt werden kann, bei der kaum ein fehler auftritt. Des weiteren werden bei der Kodeumwandlungeanordnung nach der Erfindung Impulszüge, welche die Information dee Zustandes in jedem Zeitspalt oder die Information des Zeitpunktee der Änderung zeigen, die in Koden mit η Bits umgewandelt wird, ssu einem bestimmten Zeitpunkt in jedem Zeitspalt auegeaendet, so daß ein solcher Synchronismus, wie er für die Anordnung mit gleitendem Index erforderlich ist, nicht beim Empfang und Bekodieren erforderlich 1st. Auch kann das sogenannte Zeitmult.iplexen durch eine Einheit von Kanälen oder Worten leicht ausgeführt werden, die η Stücke von kodierten Impulszügen als Bezug verwenden,und demgemäß ist die Anordnung nach der Erfindung auch für Hybrid-Übertragung von Baten und Sprache, wie später beschrieben wird, geeignet.

Pig. 2 lot ein Zeitdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung einer Kodierung mit drei Bits. Ber Schaltungsaufbau dieser Ausfühningsform ist in den Pig. 3 und 4 zu sehen. In Pig. 2 zeigt f die Wellenform der Eingangsdaten, g die Zeitspalte, bsi denen die Wellenformen der Eingangsdaten durch Teil-Zeitsignale aufgeteilt we den,und h die Quantiaierstufen, die ver-

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bau

wendet werden, um die Stellung zubestlomen, bei welcher der Zustand der Koden der Eingangsdaten innerhalb jedes Zeitspaltes geändert wird, wobei die Anzahl der Stufen in jedem Spalt als 2ⁿ-2 ausgewählt wird. Mit i ist der Kodierausgang bezeichnet, wobei 111 und 110 außerhalb der Kombinationen von Koden mit drei Bits verwendet werden, um den Zustand in dem Falle zu zeigen, daß die Eingangsdaten nicht geändert werden. Die verbleibenden Kombinationen werden verwendet, um die Stellung der Änderung in jedem Spalt zu aeigen. Bine Änderung von dem ersten Zustand O zum Zustand 1 tritt in der zweiten Quantieierungsstufe in dem Spalt auf und eine Änderung von 1 nach O tritt in der vierten Stufe auf. Diese Änderungen werden jeweils in Koden 100 und 001 umgewandelt. Mit j sind die Bezugszeltspalte beim Empfang und Dekodieren bezeichnet, die den teilenden Zeitsignalen in der Übertragung entsprechen. Die empfangenen KodeimpulssUge werden dekodiert, indem die Zeitspalte als Bezug verwendet werden, und werden in dekodierte Datenwellenformen umgewandelt, wie dies durch k gezeigt ist. Zufällig enthält bei i, was die Kodierausgangs-Wellenformen in dem insbesondere in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbelspiel -zeigen, jeder Zeltspalt einen Leerapalt von 3 Bits. Kodierimpulse des anderen Datenkanales, die durch dasselbe Verfahren wie f, g, h und i umgewandelt werden, können einzeln multiplex gemacht werden, indem dieser Leerspalt verwendet wird. In gleicher Weise können mehr Datensignale multiplex gemacht

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werden und übertragen werden, indes des weiteren jeder Ztitepalt Ton 3 Bits geteilt wird.

Pig. 3 und 4 seigen ein Aueführungsbeiepiel der Erfindung» wobei Fig. 3 die Ausbildung der Sendeeeite und Fig. 4 die Ausbildung der Empfangseeite «eigen. In den Diagrammen der Fig. 5 und 6, welche die Wellenformen Ton jeweils in Fig. 3 und 4 dargestellten Teilen «eigen, ist die Beziehung zwischen den Phasen dargestellt, wobei die Impulsbreite vernachlässigt ist. Auch sind die Zustände O der Zeitpunkte der Zeltsignale durch Impuls·in gestrichelten linien dargestellt.

Hit Bezug auf die Fig. 3 und 5 wird zuerst die Arbeitsweise der Sendeeeite erläutert. Bei dem Beispiel wird eine Änderung des Zustandfee oder ein Zustand in eines Spalt in Koden von 3 Bits umgewandelt und demgemäß wird die Stellung der Änderung, wenn der Zustand geändert wird, durch 6 geteilt (2-2 β 6). Bei dem vorliegenden Beipiel werden auch m Kanäle multiplex gemacht, jedoch 1st der Kanalteil weggelaseen, da er in derselben Welse wie der erste Kanal auegebildet ist. In Fig. 3 sind mit 1s, 2s .... ms Eingangsklemmen der beiden Pegeldaten bezeichnet. Mit Kanal IS ist der Kanalteil des ersten Kanäleβ bezeichnet und mit Gemeinsam S ist der gemeinsame Teil bezeichnet. Kit Zeit 1 ...Zeit 9 sind Eingangsklemmen der Zeitimpulse bezeichnet, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind. Mit H1 bis N77 sind "NAM^-Tore und mit D1 bis D8 sind Verzögerunga-

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leitungen beaeiehnet.
E₀ wird nun angenommen, da* Datenelgnaie, via aia in Fig.

dargaatallt Bind, an dar 11 Hga ι Igel! warne la ankommen. Diese Signal· werden durch dia Seltimpulse 1 *** Btitiapulae 2 gesteuert und in eines Fllp-riop-Kreia ait 11 bia 14, einem Plip-flop-Kreis «it 15 bia 18 und eine« Ilip-Jlop-Kreie ait 113 bia 116 gespeichert. Hlar Zuetand dar lingangedatan wird ala Auegang τοη H4 aufgefunden. Siea iat bai 2 in Mg. 5 dargestellt.

Drei Zeitimpulee werden au eines Spalt τοη Zeit 1, Seit 2 und Zeit 4 ausgesendet. Ua die Stellung dar Änderung dieaer Eingangsdaten au bestlasen, bei dar von drei Zeltiapulaen in einem Spalt die Änderung auftritt, nachfolgend ala Stallung dar rohen Änderung des Suatandee bexelohnet, warden diese Signale eueret durch einen logischen Kreis alt 117 bia aufgefunden und der Auegang 3 des logischen Kreises wird durch Zeit 4 gesteuert und wird ala parallele Signale an den Ausgängen 6, 7 und 8 durch einen dreistufigen binären Zählkreis alt 125 ble 137 und DI bis D4 abgegeben.

Danach wird durch einen logischen Kreis ait 110 bia 112 aufgefunden, ob eich die Stellung der Änderung in der ersten oder Bweltvn Hälfte dea Z ei ti spule es befindet, nachfolgend ala dichte Änderung des Zustande· be«eiohnet,und der Auegang 4 des logischen Kreises wird in einem Flip-Flop-Kreie ait 120 bia 1 gespeichert, von dem der Ausgang 5 abgenommen wird. Der Zeit-

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istpule 3 wird sum Rückstellen dieses Plip-Plop-Kreises verwendet. Sie Ausgänge 2 und 5 bis 8, die in einer vorstehend beschriebenen Weise aufgefunden worden sind, werden gleichzeitig als parallele Signale zu einem Zeitpunkt abgelesen, der dem ersten Kanal durch einen Tor kreis mit N23 bis N42 zugewiesen ist, der durch einen Zeitmultiplex-Zeitimpuls "Zeit 5" gesteuert wird, und werden in Signale geändert, wie diese bei 9 bis 13 dargestellt Bind,und werden zu dem gemeinsamen Teil "Gemeinsam S" ausgesendet. Der Ausgang des anderen Kanalteilea wird einem Torkreis mit IT42 bis N47 hei"Gemeinsam Sⁿ zugeführt und das Zeitmultiplexen wird in diesem Torkreis ausgeführt. In einem logischen Kreis mit N48 bis N59 werden Signale 9 und 11 bis 13, welche den Punkt der Änderung des Zustandes zeigen, in parallele Roden mit 3 Bits umgewandelt und ferner werden Zustandesignale 10 in entsprechende Signale von 3 Bits (111 oder 110) umgewandelt und diese werden hinzugefügt, d.h. die D/D-Umwandlung wird vollendet. Die Ausgänge H, 15 und 16 des logischen Kreises, die parallele Koden sind, werden in Reihenkoden durch die Einheit von 3 Bits durch einen dreistufigen binären Zähler mit Zeit6 bis Zeit 8, N60 bis N75 und D5 bis D8 umgewandelt und in einen unipolaren Impulszug dvirch die Tore N76 und F77

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geändertf die durch Zeit 9 gesteuert Dad als Ausgang 1

j. ausgesendet werden· Zeit 6 wird sum Steuern des Zählers

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Terwendet und Zeit 7 und Seit 8 werden für die Zeiteineteilung durch die Einheit der Kanäle verwendet. Synchronisiersignale und andere notwendige Signale werden dem Ausgang I zugeführt und werden notwendigenfalle in einen bipolaren InpuleBug umgewandelt und au der Übertragungsleitung ausgesendet·

Als nächstes wird die Wirkungsweise der gmpfangsselte mit Bezug auf die Figuren 4 und 6 beschrieben. In Fig· A bezeichnen

N1 bis N82 "FAHD"-Tore, SI bis D8 VerzögerungakreiBe, Zeit 1 bis Zelt 12 Zeitsignaleingangsklemmen und Gemeinsam R den gemeinsamen Teil. Kanal 1R zeigt die Ausbildung des ersten Kanales außerhalb des Kanalteiles und Kanal 2R bis Kanal mR sind weggelassen, da diese dieselbe Ausbildung wie Kanal 1R haben· ■ . ,<

Signale von der Übertragungsleitung werden in einen unipolaren Impulszug durch einen Vorgang umgewandeltV der dem Torgang an der Sendeseite vollständig entgegengesetzt ist, und der ··

Ausgang wird zu dem gemeinsamen Teil "Gemeinsam" R über die *

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Klemme II gegeben. Signale» wie sie in Fig.* 6 II gezeigt sind, und zu der Klemme II gegeben werden, werden in einem NRZ-Impulezug 1 durch Zeit 1 in einem F.lip-Plop-Kreis mit Ni bis N5

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in den gemeinsamen Bapfaogsteil »Οιιΐ,ηιιι E" umgewandelt· Sann wird der IRZ-Impulssug 1 in Auegangswellenformen 2 bis 4 umgewandelt, indem eine Reihea-Parallel-ömwandlung durch Zeit 2 In eine« dreistufigen binären Zähler nit H6 bis H18 und D1 bis D4 ausgeführt wird, und diese Ausgangswellenformen werden in Wellenforraen 5 bis 7 durch Zeit 3 und 119 bis 124 umgewandelt und werden in eine Information Ton 5 Bits umgewandelt» indem die B/IMtawandlung durch H25 bis 152 Tollendet wird. Sie umgewandelten Signale werden demnltiplextunA Signale der anderen Kanäle werden su den Kanalteilen der anderen Kanäle gegeben. Der erste Kanal wird durch die lore H33 bis H37 und Zeit 4 gesteuert und die Ausgänge 8 bis 12 können erhalten werden. Hierbei sind 11 die Signale» welche die Stellung der dichten inderung des Zustandes seigen. 12 sind die Signale, welche den Zustand Beigen,und 8 bis 10 sind Signale» welche die Stellung der rohen Inderung des Zustandes seigen. H38 bis N52 und D5 bis 1)8 bilden einen dreistufigen binären Zähler, in dem die Signale, welche die Stellung der rohen Inderung des ZuBtandes 8 biB 10 seigen, durch Zeit 5» Zeit 6 und Zeit gelesen werden. Der Zeltpunkt der inderung wird bei 13 abgegeben. Mit 14» 15 und 16 sind die Ausgänge der drei Stufen des Zählers beseichnet und die Signale» welche seigen, daß alle Ausgänge des Zählers VuIl sind, d.h. daß keine Änderung

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stattgefunden hat, werden bei H55 und 156 abgegeben· H57 bis K61 bilden einen flip-Hop-Xrele, der durch Zeit 8 gesteuert wird und in des die Signale, trelohe die Stellung der diohten Änderung des diohtea Zustandes Beigen, gespeiohert werden. Der Ausgang davon ist Mit 17 beseiehnet. H62 bis H66 bilden einen flip-flop-Irele, der auoh duroh Zeit 8 gesteuert wird und An dem die Signale« welche den Zustand 12 seigen, gespeichert werden. Der Ausgang davon ist mit 18 bezeichnet. 167 bis 178 und H79 bis 182 bilden Flip-Plop-Krelse und 167 bis 178 werden duroh Signale, welche die Stellung der rohen Änderung des Zustandes 13 zeigen, duroh Signale« welohe die Stellung der diohten Änderung des Zustande» 17 seigen« duroh Signale» welohe den Zustand 18 seigen, duroh Signale« welohe seigen, deJ keine aufgetretene Inderuag von des Tor 156 abgegeben worden ist»und durch Zeltsignale Zelt 9 bis Zelt 11 gesteuert und die dekodierten Datenwellenformen werden sub Punkt 1R ausgesendet. Sie su IR ausgesendeten Signale werden in dm fllp--Flop-Ireis mit 179 bis 182 gespeichert, der duroh Zeit 12 gesteuert wird. Der Ausgang 19 des Fl^#lop*Krelsf* bestimmt die Richtung der Inderuag des Zustandes sum Zeitpunkt der Steuerung des Plip-Plop-Ireieee 174 bis H75 duroh die Signale' 13» welohe den Funkt seigen, an dem 4er Ausgang des fehlen geändert wird. Der Ausgang 19 arbeitet demnach so, dafi die nachfolgende Änderung in der Richtung von 0 auftreten kann,

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wenn die in dem flip-Jlop-Irels 179 bis 182 gespeicherte Information 1 let. Venn die gespeicherte Information O ist, kann die folgende änderung in der Riohtung τοη 1 auftreten.

"NAND"-Kreiee werden bei der AuefUhrungeform der Erfindung, wie oben beschrieben, verwendet, da integrierte Schaltungen darin verwendet werden, jedοoh kann die Erfindung selbstverständlich auoh durch die Verwendung von ttbllohen Elementen wirksam ausgeführt werden.

?ig. 7 seigt die Ratamenausbildung einer Ausführungsform der Umwandlunge- und Multiplexanordnung naoh der Erfindung, um eine üybrid-Multiplexübertragung eines Son-Eodeimpulszuges und eines Daten-Kodeimpulssuges aussuftthren. Bei diesem Ausführuaesbeispiel wird das Hybrid-Multiplexen durch die Einheit des äquivalenten Xon-Kanalspaltes ausgeführt. Bei der Sprach-KultiplexUbertragung durch das PCM-System mit 24 Kanälen werden nämlich 8 Bits einem Abtaatsignal in jedem Sprachkanal zugewiesen und 7 Bits außerhalb der 8 Bits werden eur Übertragung der SpracheIgna1Information verwendet und der verbleibende 1 Bit wird für die Übertragung der Trelzeichen-Signalinformatlon verwendet. Sin Rahmen mit einer Wiederholung von 8 kHs (1,2SyUs) enthält 24 Xanalspalte, von denen jeder 8 Bits und einen Bit der Rahmeninformation enthält, der für den Empfang, die Dekodierung und das Demultiplexen des

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Kanalee notwendig let, da· des 24 Spelten nachfolgend hlnsugefügt wird, d.h. der Rahaen enthält insgeeaat 193 Bit·· Bei der Hybrld-Übertragungssnordnung sun Obertragen ton Spraohe und Daten geattfi der Erfindung vlrd di· übertragung -dadurch aufgeführt, dafi »wei Datenkenäle alt jeweils 3 oder 4 Bite in den Leerkanalepalt duroh die Binheit eines ZeitapeJLtee von 8 Bite eingeeetst wtrdeajile jedes Spraohkanal sugewleeen •Ind» vle dies in flg. 7 geselgt let. BeIa Obertragen von ZM Stücken τοη Datenkanälen über eine Hultiplex-Übertragungeanordnung unter Tenrendung τοη V Stücken τοη Sprach-leerkanälen können die Daten bei einer maximalen Geschwindigkeit τοη 8 K Bite pro Sekunde übertragen werden, falle eine Kombination dee ▲ Kanalee und des (A + 12)-»Kanalee oder eine Kombination des B-Kanales und des (B + 6)-Kanalee,des (B + 12)- oder dee (B + 18)-Kanalee ale Leerkanal verwendet wird, kann die ma τ!male Datengeeohwindigkeit τοη Je weile 16 X Bite Und 32 E Bits pro Sekunde auegeführt werden, d.h. die naziaale Datengeeohwindigkeit kann allmählich angehoben werden. Wenn alle Kanäle verwendet werden,können 512 K Bit· pro Sekunde bei einem Kanal, 256 K Bits bei 2 Kanälen und 64 K Bit· bei 8 Kanälen la falle der 3-Bitümwandlung übertragen werden. 386 K Bite pro Sekunde können^ bei einem Kanal, 192 K Bit· bei swel Kanälen und 48 K Bits bei 8 Kanälen in dem fall der 4-Bit-Umwandlung übertragen werden.

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Wie oben beschrieben worden 1st» werden gemäß der Erfindung die Zustände der Koden der Eingangsdaten durch konstante Zeltspalte aufgeteilt und die Information, welohe den Zustand »•igt, wird In eines Zeltapalt kodiert, in dem keine Inderung des Zustandes auftritt. Die Information, welohe die Stellung der Inderung des Zustande· ceigt, wird In einem Spalt kodiert, la dem der Zustand geändert 1st,und diese Koden werden mit Kodier-Impulssugen oder anderen Datensignalen für jeden konstanten Zelt spalt selt-mulitplex oder diese Iod en werden In einem Leerkanalepalt in einem Kodier-Impulssug eines Spraohkanales hybrid-multiplex gemacht und dann wird die Übertragung ausgeführt. Die Irflndumg kann somit eine preiswerte digitale Übertragungsanordnung mit hoher Qualität und Flexibilität Torsehen.

In den Bereich der Torliegenden Erfindung fällt auch eine Umwandlunge- und. Multlplex-Anordnung sum dauernden Aussenden ▼on Coden τοη Informationen ron Zuständen, wobei 1 Bit außerhalb γόη η Bits immer verwendet wird, um die Information des Zustandes su selgen, und die Kombination τοη (n-1) Bits Terwendet wird, um die Information des Zeitpunktes der Inderung des Zustandes, wenn diese auftritt, su »eigen,und »war beim Umwandeln von Informationen des Zuetandes und Informationen des Zeitpunktes der Änderung in Koden mit η Bits in aufeinander folgenden Zeitspalten, die In konstanten ZeitIntervallen in Umwandlung der asynchronen Datensignale In synchrone digitale Koden geteilt worden sind* und beim Multiplexen derselben, wie oben beschrieben.

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Claims (2)

on 6/60 Patentansprüche

1. Digital· Vaohrlohtenanordnung sub llawiiKltln und

• ·

▼on asynchronen Signalen ait awei Pegeln euren eine aynohr

digitale ttbertragungeeiiordnuiig, dadurch gekennseiohnet, deJ aeynohrone Signale Mit «mi Fegein in konstanten Ze^fapalten aufgeteilt werden und der luetand dea asynchronen Slgaalea au eine· rorbcetimmten Zeitpunkt in eine· Zeitepelt aufgefunden wird und deJ daa aaynohrone Signal, wenn ea gelindert tfird» in der Kode umgewandelt wird, tar die Stellung der Inderung in einea Zeitepalt seigt, und dal daa aaynohrone Signal, wenn es nicht geändert wird, in dar Sode uagewandelt wird» d«r : entsprechend de« Zustand oeatiaeit wird, und deJ die uagewa&delten Baten Übertragen werden·

2. Digitale Vaohrlehtenanordmung naoh inepruoh 1, daduroh gekenn« selonnet, deJ die asynchronen Signale ait aval Pegeln gemischt mit Pen-Signalen fiter eine tOsVÜeragsleltung ttbertragen werden.

3· Digitale Haohriohtenanordnung naoh Anepruoh 1, daduroh gekannt ssichnet, daJ beim Umwandeln τοη Informationen, die durch konstante Zeltapalte in Synohronieierimpulse τοη η Blta aufgeteilt eind, diese konstanten Zeltapalte welter in 2ⁿ- 2 geteilt werde» und die Informationen, welohe den Zeitpunkt der Inderung des Zu-

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BAD OCtIGtNAL

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standee der asynchronen Signale der beiden Pegel zeigen, diese weitergeteilten Zeitspalte darstellen.

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