DE2013946B2 - Schaltungsanordnung zur Durchschaltung von Datensignalen in Zeitmultiplex-Vermittlungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Durchschaltung von auf Eingangsleitungen in bestimmten Zeitkanälen ankommenden Datensignalen auf entsprechende Ausgangsleitungen in gleichen oder verschiedenen Zeitkanälen, wobei das Vermittlungsnetzwerk an jedem Kreuzpunkt zwischen den Eingangsund Ausgangsleitungen Koppelpunkte besitzt.

In Raummultiplex-Fernsprechanlagen wird eine feste Verbindung zwischen einem rufenden und einem gerufenen Teilnehmer über einen Weg hergestellt, der der Verbindung für die Dauer des Gesprächs individuell und ununterbrochen zugeordnet ist. Die Geheimhaltung ist dabei durch eine räumliche Trennung sichergestellt "i Im Gegensatz dazu benutzen bei Zeitmultiplex-Fernsprechanlagen eine Anzahl von Verbindungen eine einzige Übertragungsleitung gemeinsam.

Jeder Verbindung wird die gemeinsame Übertragungsleitung für ein kurzes, periodisch wiederkehrendes

i" Intervall, einem Zeitkanal zugeordnet In diesen Zeitkanälen werden Abtastwerte über die Leitung gegeben und beim gerufenen Teilnehmer zur Wiederherstellung des ursprünglichen Signals benutzt Die Geheimhaltung ist dabei durch eine zeitliche Trennung der einzelnen Gespräche sichergestellt

Sowohl bei Raummultiplex- als auch bei Zeitmultiplexanlagen treten sogenannte Blockierungen auf, wenn eine oder mehrere Vermittlungsstufen zwischen die rufende und gerufene Teilnehmerleitung eingefügt sind.

In Raummultiplex-Vermittlungsnetzwerken werden Blockierungen in erster Linie durch eine Redundanz der zur Verfügung stehenden Netzwerkwege möglichst kleingehalten. Bei Zeitmultiplex-Vermittlungsnetzwerken ist es bekannt, Blockierungen durch eine Zeitkanalumsetzung zu vermeiden. Dazu werden Impulsschieber eingangs- und ausgangsseitig in die Zeitmultiplexleitungen zum bzw. vom Vermittlungsnetzwerk eingeschaltet oder zwischen den Stufen des Vermittlungsnetzwerkes angeordnet (DT-AS 12 94 483). Dann kann eine über einen Zeitkanal einer ersten Zeitmultiplexleitung laufende Verbindung in andere Kanäle nachfolgender Zeitmultiplexleitungen verschoben und bis zu ihrem Bestimmungsort geführt werden.

Da der Aufwand für solche Zeitmultiplex-Vermitt-

^J5 lungsnetzwerke einschließlich ihrer Steuerung hoch ist, hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt für ein Zeitmultiplex-Vermittlungsnetzwerk die Vorteile der integrierten Schaltungstechnik möglichst weitgehend nutzbar zu machen und dabei die Steuerung des Vermittlungsnetzwerkes zu vereinfachen, wobei die Blockierungswahrscheinlichkeit zusätzlich verringert sein soll.

Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß pro Koppelpunkt ein Speicherpaar zur Zeitkanalumsetzung vorgesehen ist, so daß während eines Zeitabschnittes jeweils der eine Speicher zur Aufnahme von Signalen von der Eingangsleitung und der andere Speicher zur Aussendung der Signale an die entsprechende Ausgangsleitung des Vermittlungsnetzwerkes vorgesehen ist und daß die Funktion der Speicher in aufeinanderfolgenden Abschnitten abwechselt.
Die Koppelpunkte lassen sich leicht als integrierte Schaltungen ausführen, und zwar einschließlich der Speicher, die bequem als Schieberegister ausgebildet sein können, so daß der Aufwand pro Koppelpunkt klein bleibt. Die Steuerungsprobleme werden dadurch vereinfacht, daß eine Unterteilung in einen Raummultiplex-

^bü und einen Zeitmultiplexteil möglich ist Die gemeinsame Steuerung braucht bloß einen geeigneten Raummultiplex weg durch das Koppelfeld aufzufinden, während die Zuordnung der Zeitkanäle automatisch mit Hilfe der Koppelpunkte erfolgen kann. Die gemeinsame Steuerung ist mit der Zeitmultiplex-Wegführung einer Verbindung nur bei deren Aufbau und Abbau beschäftigt. Darüber hinaus kann gemessen an dem Aufbau für das Vermittlungsnetzwerk die Blockierwahrscheinlich-

keit verringert und außerdem die Zuverlässigkeit erhöht werden, weil die Zwischenspeicher für die Zeitkanalumsetzung dezentralisiert sind.

Von besonderer Bedeutung ist die Speicherfähigkeit der Koppelpunkte, die die Zeitkanalumsetzung ermöglicht In einer Matrix solcher Koppelpunkte, die nachfolgend wegen ihrer Speicherfähigkeit auch »Kreuzpunktspeicher« genannt werden, erreicht ein bestimmtes Signal in einem ersten Zeitkanal einer Eingangsleitung eine Ausgangsleitung im gleichen oder einem anderen Zeitkanal über einen bestimmten Koppelpunkt Das Signal wird im Kreuzpunktspeicher durch Betätigen des Speichereingangs während des ersten Zeitkanals gespeichert. Im nächsten, wiederkehrenden Zyklus von Zeitkanälen, der Rahmen genannt wird, überträgt der Kreuzpunktspeicher alle während des jeweiligen Rahmens gespeicherten Signale zur Ausgangsleitung. Es wird nicht versucht, die Reihenfolge der Signale im Speicher gegenüber der Reihenfolge zu ändern, mit der die Signale vom Speicher aufgenommen worden sind. Beim Entleeren jedes Kreuzpunktspeichers setzt dieser jedoch automatisch einen anderen Speicher in Tätigkeit, der der gleichen Ausgangsleitung, aber einer anderen Eingangsleitung zugeordnet ist

Unter dem Einfluß einer gemeinsamen Steuerung gibt ein örtlicher Speicher für jede Vermittlungsstufe den Zeitpunkt für die Betätigung jedes Koppelpunktspeichereingangs an, um die Möglichkeit zu schaffen, daß in bestimmten Zeitkanälen einer Vielzahl von Eingangsleitungen ankommende Eingangssignale während des nachfolgenden Rahmens auf die richtige Ausgangsleitung übertragen werden. Dabei ist natürlich erforderlich, daß der örtliche Speicher und die gemeinsame Steuerung die Zeitkanäle kennen, in welchen die Signale die gewünschte Ausgangsleitung erreichen, da diese Zeitkanäle die Eingangskanäle der nächsten Vermittlungsstufe bilden. Demgemäß wird eine zeitliche und räumliche, durch den örtlichen Speicher bestimmte Aufzeichnung in jeder Vermittlungsstufe vorgenommen.

Der örtliche Speicher kann so ausgelegt sein, daß er einen Zeitkanal für die Nachrichtensignale einer neuen Verbindung bestimmt Dies geschieht dadurch, daß die neuen Nachrichtensignale in einen Zeitkanal zwischen zwei bereits belegte Kanäle in einen Kreuzpunktspeicher in jeder Vermittlungsstufe der Verbindung eingibt. Dadurch wird bewirkt, daß Signale in den nachfolgenden Zeitkanälen des Rahmens bei ihrem Austreten aus jeder Zwischenstufe und auf der letzten Ausgangsleitung andere Zeitkanäle belegen, während die Folge der von jeder Eingangsleitung auf dem Weg zu einer gemeinsamen Ausgangsleitung aufgenommenen Signale beibehalten wird. Dieser Einfügungsvorgang läßt sich zweckmäßig durch ein in sich zurückgeführtes Schieberegister bewirken, das jedesmal dann, wenn ein neuer Kanal einzufügen ist, eine Stufe an einem Ende der in sich geschlossenen Schleife hinzufügt.

Eine Leitungskonzentration kann durch eine Vermittlungsstufe von Koppelpunkten durchgeführt werden, die eine einzige Ausgangsleitung zur Übertragung von Nachrichtensignalen und eine einzige Ausgangsleitung zur Übertragung von Überwachungssignale besitzt. Die Nachrichten- und Überwachungssignale werden in vorbestimmten Zeitkanälen auf die Eingangsleitungen der Konzentratorstufe gegeben.

Die gemeinsame Steuerung bestimmt den Verlauf einer neuen Verbindung einfach dadurch, daß festgestellt wird, welche Zwischenstufen-Multiplexleitungen freie Zeitkanäle aufweisen und welche Koppelpunkte mit Zugriff zu den gewählten Multiplexleitungen die neue Nachricht aufnehmen können. Diese Informationen stehen einfach durch eine Abfrage des örtlichen Speichers jeder Stufe zur Verfügung.

Mit Vorteil kann das Vermittlungsnetzwerk nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung Signale für die gleiche Gesprächsverbindung in aufeinanderfolgenden Zeitkanälen des gleichen Rahmens so lange aufnehmen, wie genügend Raum in den Koppelpunktregistern verfügbar ist. Dadurch wird die Multiplexübertragung von Signalen unterschiedlicher Frequenz auf einfache Weise dadurch ermöglicht, daß den Signalen höherer Frequenz entsprechend mehr Zeitkanäle in jedem Rahmen zugeordnet werden.
In den Zeichnungen zeigen

F i g. 1A -1C eine Anzahl von Zeitmultiplex-Vermittlungsnetzwerken nach dem Stand der Technik,
F i g. 2 ein Vermittlungsnetzwerk und seine örtliche Steuerung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig.3 ein Zeitdiagramm für die Steuersignale, die während eines Intervalls von zwei Rahmen an das Netzwerk nach F i g. 2 angelegt werden,

Fig.4A-4H den Informationsfluß durch eine der Speichereinrichtungen des örtlichen Speichers in F i g. 2, F i g. 5 das Blockschaltbild eines größeren Netzwerks der in F i g. 2 dargestellten Art,

i" Fig.6 das Blockschaltbild eines vielstufigen Netzwerks, bei dem in jeder Stufe eine Anordnung der in F i g. 2 und 5 gezeigten Art verwendet wird,

F i g. 7 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer vollständigen Anlage, die in jeder Vermittlungsstufe eine Ji Anordnung der in F i g. 2 und 5 gezeigten Art benutzt, Fig.8 ein Diagramm, das das Fortschreiten einer

Nachricht über aufeinanderfolgende Stufen eines Netzwerkes erläutert, bei dem in jeder Stufe eine Anordnung der in F i g. 2 und 5 gezeigten Art benutzt

•t« wird,

F i g. 9 das Blockschaltbild der Steuerausrüstung, die zur Erleichterung der Zeitkanalzuordnung im Netzwerk nach F i g. 2 benötigt wird,

Fi g. 10—12 ein genaueres Blockschaltbild der AnIa-•»5 ge nach F i g. 7, wobei die Zuordnung der F i g. 10 — 12 in F i g. 13 dargestellt ist.

Entsprechend Fig. IA-IC stehen drei bekannte Anordnungen zur Verfügung, um Zeitmultiplexinformationen über ein Netzwerk zu geben. Zu Anfang wurden so Zeitmultiplexinformationen in codierter Form in der in Fig. IA gezeigten Art über Zeitmultiplexgatter übertragen. Die Eingangsmultiplexleitungen 100—103 können also je eine Vielzahl von bestimmten Nachrichten in Zeitmultiplexkanälen führen, die über Vermittlungsstufen 105 und 110 sowie zwischengeschaltete Multiplexleitungen 106—109 zu Zeitkanälen in Ausgangsmultiplexleitungen 111 — 114 übertragen werden. Bei dieser Anordnung kann eine Nachricht von jeder Eingangsmultiplexleitung auf jede Ausgangsmultiplexleitung hi' geschaltet werden, aber es muß der gleiche Zeitkanal zur Aufrechterhaltung des Synchronismus in der Anlage über das Netzwerk beibehalten werden. Beispielsweise kann eine auf der Multiplexleitung 101 im Zeitkanal A ankommende Nachricht auf die Zeitmultiplexleitung >·'< 114 geschaltet werden, solange sie im Kanal A bleibt. Dies läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß die Zeitmultiplexgatter 120 und 121 gleichzeitig während des Zeitkanals A betätigt werden, so daß die Nachricht

über die Verbindungsleitung 108 läuft.

Der Hauptnachteil dieser Anordnung zeigt sich, wenn man für das obige Beispiel die Möglichkeit betrachtet, daß der Zeitkanal A durch andere Nachrichten in nachfolgenden Stufen des Netzwerks belegt ist, die über ^r, die abgehenden Multiplexleitungen 111 — 114 erreicht werden. In einem solchen Fall kann die Verbindung für eine Nachricht im Zeitkanal A der Multiplexleitung 101 nicht durchgeschaltet werden. Dies nennt man eine Blockierung der Verbindung. Solche Blockierungen ι ο können trotz der Tatsache auftreten, daß einige Kanäle auf den abgehenden Multiplexleitungen frei sind. Es ergibt sich also ein schwieriges Verkehrsproblem.

Bekannte Lösungen dieses Blockierungsproblems sind in den Fig. IB und IC dargestellt. Eine ii Verzögerungseinrichtung, die in jeden Übertragungsweg einer Vermittlungsstufe eingeschaltet ist, ermöglicht einen Austausch von Zeitkanälen, wodurch die Herstellung einer Verbindung über diese Stufe ermöglicht wird, solange irgendein Zeitkanal auf jeder, die Übertragungsstrecke bildenden Zeitmultiplexleitung zur Verfügung steht. In Fig. IB wird prinzipiell die gleiche Anordnung wie in Fig. IA benutzt mit der Ausnahme, daß eine Speichermöglichkeit in den zwischengeschalteten Multiplexleitungen vorgesehen 2^r> ist. Ein Eingangszeitkanal wird also wie vorher auf eine zwischengeschaltete Multiplexleitung unter Beibehaltung seines ursprünglichen Kanals geschaltet. Die Verzögerung durch die jeweilige Einrichtung 130—133 gibt jedoch die Möglichkeit, daß das Signal beim jo Verlassen der zwischengeschalteten Multiplexleitung in einem anderen Zeitkanal erscheint. Betrachtet man wiederum das in Verbindung mit Fig. IA erläuterte Beispiel, so kann, wenn der Kanal A auf der Multiplexleitung 114 belegt ist, eine über die Multiplexleitung 101 im Kanal A ankommende Nachricht trotzdem über die Multiplexleitung 108 und die Kreuzpunkte 120 und 121 übertragen werden, indem die Nachricht in der Einrichtung 132 (Fig. IB) einfach so verzögert wird, daß sie auf der Multiplexleitung 114 im w vorher freien Kanal B erscheint. Fig. IC zeigt eine weitere bekannte Anordnung, bei der ein Zeitkanalaustausch benutzt wird. In diesem Fall ist die Übertragungsfrequenz innerhalb des Netzwerkes verschieden von der auf den Multiplexleitungen. Dabei werden Nachrichtensignale in den Speichereinrichtungen 140 und 141 verzögert, bis Zeitkanäle über die Schaltermatrix 142 und auf den Ausgangsmultiplexleitungen 111 — 114 verfügbar sind.

In Fig.2 ist ein Vermittlungsnetzwerk und seine Steuerung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt Es wird zwar auch hier das Zeitkanal-Austauschprinzip benutzt, aber die Anordnung unterscheidet sich von den in den Fig. IB und IC dargestellten bekannten Anordnungen dadurch, daß das gleiche w Element die Verzögerungs- und Schaltoperation durchführt F i g. 2 enthält eine 2 · 2-Matrix solcher Elemente 210—213, die im folgenden Kreuzpunktspeicher genannt und durch einen örtlichen Speicher 215 gesteuert wird. Die Eingangsmultiplexleitung 201 hat über die <><> Kreuzpunktspeicher 210 bzw. 211 Zugriff zu Ausgangsmultiplexleitungen 203 bzw. 204. Auf entsprechende Weise hat die Eingangsmultiplexleitung 202 Zugriff zu den Ausgangsmultiplexleitungen 203 und 204 über Kreuzpunktspeicher 212 bzw. 213. >'■

Die Kreuzpunktspeicher 210—213 sind in ihrem Aufbau identisch und enthalten bei diesem Ausführungsbeispiel je ein Paar von Schieberegistern, ein Paar von Zählern und zugeordnete logische Schaltungen, wie dies für den Speicher 211 angegeben ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß auch andere Speicher- oder Verzögerungsanordnungen für den gleichen Zweck benutzt werden können. Die Schieberegister 230 und 231 führen für Signale von der Eingangsmultiplexleitung 201 eine Speicheroperation aus, bei der ein erstes Element eingegeben und das letzte Element ausgegeben wird. Die Zähler 235 und 236 zeichnen die Anzahl der in jedem Rahmen in das entsprechende Register eingegebenen Nachrichtensignale auf und steuern die Ausgabe der gleichen Anzahl von Nachrichtensignalen im nächsten Rahmen auf die Multiplexleitung 204. Die Nachrichtensignale auf der Eingangsmultiplexleitung

201 werden über die Leitung 220 beim Empfang eines entsprechenden Kommandos vom örtlichen Speicher 215 auf der Steuerleitung 221 an den Speicher 211 gegeben. Diese Nachrichtensignale werden sequentiell in eines der beiden Schieberegister 230 und 231 des Speichers 211 eingeschoben und dort für einen vollständigen Zyklus von Zeitkanälen, also einen Rahmen, festgehalten. Am Ende des Rahmens veranlaß! ein Signal der gemeinsamen Steuerung auf der Leitung 222 den Speicher 211, seinen während des vorhergehenden Rahmens aufgenommenen Inhalt sequentiell an die Ausgangsmultiplexleitung 204 über die Leitung 223 zi geben. Der Speicher 211 ist so ausgelegt, daß er nach seiner Entleerung den Speicher 213 über die Leitung 224 veranlaßt, damit anzufangen, seinen Inhalt an die Multiplexleitung 204 zu geben.

Die Verwendung von zwei Schieberegistern 230 unc 231 im Speicher 211 ermöglicht die gleichzeitige Speicherung und Ausgabe während jedes Rahmens Während also ein Register Nachrichtensignale von dei Eingangsmultiplexleitung 201 aufnimmt, gibt das andere Register die während des vorhergehenden Rahmen; gespeicherten Nachrichtensignale an die Ausgangsmultiplexleitung 204.

Der örtliche Speicher 215 enthält ein Paar von in sich zurückkehrenden Schieberegistern 240 und 241, vor denen jedes die Speicheroperation für ein Paar vor Kreuzpunktspeichern steuert. Das Register 240 veranlaßt also die Speicher 210 und 211, Nachrichtensignale von der Eingangsmultiplexleitung 201 aufzunehmen und das Register 241 veranlaßt die Speicher 212 und 213 Nachrichtensignale von der Eingangsmultiplexleitunj

202 aufzunehmen. Die Register 240 und 241 enthalter von der gemeinsamen Steuerung gelieferte Adressenin formationen, die dann nacheinander in aufeinanderfol genden Zeitkanälen an die jeweiligen Kreuzpunktspei eher gegeben werden.

Die Betriebsweise läßt sich am besten anhand dei Übertragung von Nachrichtensignalen über das Netz werk verstehen. Es sei beispielsweise angenommen, dal eine Nachricht im Kanal 3 auf der Eingangsmultiplexlei tung 201 zur Ausgangsmultiplexleitung 204 übertrager wird. In diesem Fall gibt die gemeinsame Steuerung die Adresse des Speichers 211 in das Register 240, derart daß die Adresse am Ende des zweiten Zeitkanals jede: nachfolgenden Rahmens auf der Leitung 250 erscheint Für den augenblicklichen Rahmen sei angenommen, dal das Register 230 Daten von der Multiplexleitung 201 aufnimmt, während das Register 231 während dei vorhergehenden Rahmens aufgenommene Daten an di< Multiplexleitung 204 abgibt.

Die Adresseninformation, im vorliegenden Fall eint binäre »0«, wird auf der Leitung 225 zum Speicher 21 ( und über den Inverter 245 sowie die Leitung 221 zu π

Speicher 211 gegeben. Der Inverter 245 ändert die binäre »0« in eine binäre »1«, die das UND-Gatter 232 über die Leitung 221 betätigt. Der Zähler 235 läuft weiter, und das Register 230 wird über das UND-Gatter 233 in Tätigkeit gesetzt. Beim Erscheinen des Zeitkanals 3 im augenblicklichen Rahmen wird also das Register 230 das auf der Eingangsmultiplexleitung 201 zur Verfügung stehende Nachrichtensignal über die Leitung 220 und das UND-Gatter 233 aufnehmen.

Am Ende des augenblicklichen Rahmens wird das Flipflop 234 durch die gemeinsame Steuerung über die Leitung 222 in den entgegengesetzten Zustand gebracht, wodurch sich die Speicheroperationen im nächsten Rahmen umkehren. Bei diesem Beispiel wird das Register 231 zur Aufnahme von Nachrichtensignalen von der Multiplexleitung 201 über die Leitung 220 und das UND-Gatter 237 veranlaßt, während das Register 230 beginnt, seinen Inhalt in umgekehrter Reihenfolge an die Multiplexleitung 204 über das UND-Gatter 238, das ODER-Gatter 239 und die Ausgangsleitung 223 zu geben. Der Zähler 235, der die Anzahl der auszulesenden Signale während des vorhergehenden Rahmens gespeichert hat, steuert die Leseoperation. Bei Erreichen des Zählwertes veranlaßt der Zähler 235 den Speicher 213 über das ODER-Gatter 242 und die Leitung 224, eine ähnliche Leseoperation während eines nachfolgenden Teiles des Rahmens durchzuführen. Der Inhalt des Kanals 3 wird also in abwechselnden Rahmen in das Register 230 oder 231 eingegeben und im nächsten Rahmen an die Ausgangsmultiplexleitung 223 angelegt.

Nachrichtenvermittlung

Es sei jetzt der Informationsfluß in allen Kanälen zwischen den Eingangs- und Ausgangsmultiplexleitungen betrachtet. Gemäß F i g. 3 wird angenommen, daß jede Multiplexleitung 8 Zeitkanäle enthält. Aus Gründen der Bequemlichkeit sind die Nachrichtensignale in diesen Zeitkanälen auf der Eingangsmultiplexleitung mit A—f/und auf der Eingangsmultiplexleitung 201 mit J-Q bezeichnet. Es wird weiterhin angenommen, daß Nachrichtensignale A — E und J-L auf die Ausgangsmultiplexleitung 203 und Nachrichtensignale F—Hund M-Q auf die Ausgangsmultiplexleitung 204 übertragen werden. Diese Operationen werden einfach dadurch verwirklicht, daß die Kanalzuordnungen auf den Eingangsmultiplexleitungen bestimmt und die entsprechenden Kreuzpunktspeicher in den zugeordneten Zeitkanälen betätigt werden. Wie in F i g. 3 angegeben, wird also der Speicher 210 während der den Nachrichtensignalen A—E zugeordneten Zeitkanälen auf der Eingangsmultiplexleitung 201 betätigt und der Speicher 211 während der den Nachrichtensignalen F-H zugeordneten Zeitkanäle auf der gleichen Eingangsmultiplexleitung. Entsprechend werden die Speicher 212 und 213 während derjenigen Zeitkanäle auf der Eingangsmultiplexleitung 202 betätigt, die den Nachrichtensignalen /—/..bzw. M-Qzugeordnet sind.

Während jedes Rahmens, beispielsweise η und η +1 in F i g. 3, werden die ankommenden Nachrichtensignale wie angegeben gespeichert, und die während des vorhergehenden Rahmens gespeicherten Nachrichtensignale werden zu der mit dem Ausgang der bezeichneten Kreuzpunktspeicher verbundenen Ausgangsmultiplexleitung übertragen. Entsprechend F i g. 3 werden die Nachrichtensignale in den jeweiligen Speichern in einer Folge während eines Rahmens registriert und in umgekehrter Reihenfolge an die entsprechende Ausgangsmulliplexleitung gegeben. Beispielsweise kommt eine Folge von Nachrichtensignalen A — E auf der Eingangsmultiplexleitung 201 während der Zeitkanäle 1, 2, 4, 6 und 7 des Rahmens η an. Diese Nachrichtensignale oder Abtastwerte werden in der gleichen Reihenfolge im Speicher 210 aufgenommen. Sie werden dann im Rahmen n+1 in umgekehrter Reihenfolge während der Zeitkanäle 1—5 aus dem Speicher 210 gelesen und an die Ausgangsmultiplexleitung 203 angelegt. So kommt beispielsweise das Nachrichtensignale B während des Zeitkanals 2 im Rahmen π im Speicher 210 an und wird im Zeitkanal 4 des Rahmens n+1 an die Ausgangsmultiplexleitung 203 gegeben. Nachdem alle im Register 201 gespeicherten Abtastwerte ausgelesen sind, veranlaßt der Speicher 210 automatisch den Speicher 212, seinen Inhalt an die Multiplexleiiung 203 zu geben. Der Inhalt des Speichers 212 stammt von der Eingangsmultiplexleitung 202 und besteht aus den Abtastwerten /, K und L Der Gesamiinhalt der Speicher 210 und 212 beträgt also maximal 8 Abtastwerte, die in beliebiger Kombination aus den 8 Zeitkanälen jeder der Eingangsmultiplexleitungen 201 und 202 abgeleitet sind. Sie können auf beiden Eingangsmultiplexleitungen im gleichen Zeitkanai erscheinen, wie durch die Signale B und / im Zeitkanal 2 des Rahmens π in F i g. 3 angegeben. Dabei ist es von Bedeutung, daß zwar die Signale einer bestimmten Nachricht im gleichen Zeitkanal in aufeinanderfolgenden Rahmen auf der Eingangsmultiplexleitung erscheinen, aber in anderen Zeitkanälen auf der Ausgangsmultiplexleitung auftreten können, und zwar nur in Abhängigkeit von der Gesamtzahl von während eines gegebenen Rahmens gespeicherten Nachrichtensignalen. Dies läßt sich anhand von F i g. 3 erkennen, wenn man annimmt, daß das Nachrichtensignal B im Zeitkanal 2 während des Rahmens η hinzugefügt worden ist. Man sieht, daß während des Übertragungsteils des Rahmens π in F i g. 3 die Speicher 210 und 212 gemeinsam 7 Nachrichtensignale an die Ausgangsmultiplexleitung 203 gegeben haben. Das die Nachricht B darstellende Signal ist noch nicht auf den Übertragungsweg im vorhergehenden Rahmen hinzugefügt worden. Nachdem die Nachricht B während des Rahmens η im vorher freien Zeitkanal 2 hinzugefügt worden ist, ergibt sich, daß im Rahmen n+1 die dem Nachrichtensignal C folgenden Signale einen anderen Zeitkanal auf der Ausgangsmultiplexleitung 203 als während des Rahmens η einnehmen. Anders gesagt, die letztgenannten Nachrichtensignale werden um einen Zeitkanal zurückgedrängt, um das neue Nachrichtensignal aufnehmen zu können. Eine neue, zusätzlich auf einen der Übertragungswege über das Netzwerk gegebene Nachricht ändert also nicht die Reihenfolge der vorhandenen Nachrichten, sondern es wird ein Nachrichtensignal zwischen zwei vorhandene Nachrichtensignale eingefügt, und die ihm folgenden Nachrichtensignale werden verzögert.

örtliche Steueroperation

Die Einfügungsmöglichkeit bei diesem Netzwerk wird durch einen örtlichen Speicher 215 (Fig.2) geschaffen, in dem Umlauf-Schieberegister 240 und 241 je die Adresse eines Paares der Kreuzpunktspeicher 210—213 speichern. Die Arbeitsweise dieser Umlauf-Schieberegister zur Verwirklichung der Einfügungsoperation bei den Kreuzpunktspeichern läßt sich anhand der in den Fig.4A-4H dargestellten Eingabe- und Ausgabeoperationen für die Adressenregister verste-

ίο

hen. In Fi g. 4A ist die normale Operation der Register angegeben. Von den 8 verfügbaren Stufen, die den acht von dem Netzwerk nach F i g. 2 benutzten Zeitkanälen entsprechen, sind nur sieben im Augenblick belegt, und zwar enthalten die Stufen 1—5, 7 und 8 die Adressen C-G, A und B. Die nichtbelegte Stufe 6 ist durch eine Querschraffur bezeichnet. Wenn jede Adresse die erste Stufe erreicht, so wird sie an das zugeordnete Paar von Kreuzpunktspeichern angelegt, und in Abhängigkeit von der Adresse wird der jeweils richtige Speicher betätigt. Gleichzeitig wird die in der ersten Stufe enthaltene Adresse zur achten Stufe und zur Hilfsstufe verschoben, und alle anderen Adressen rücken um eine Stufe im Register vor.

Anhand von F i g. 4B erkennt man, daß die ursprünglichen Adressen um eine Stufe weiter gerückt sind, so daß die Adresse C jetzt die Hilfsstufe belegt. Die gemeinsame Steuerung hat jetzt festgestellt, daß eine neue Nachricht dem Zeitkanal 3 zuzuordnen ist, der im Augenblick auf der zugeordneten Eingangsmultiplexleitung nicht belegt ist. Da die Nachrichtensignale A und B die Zeitkanäle 1 bzw. 2 bei diesem Beispiel einnehmen, wird das neue Nachrichtensignal / zwischen die in den entsprechenden Kreuzpunktspeichern registrierten Nachrichtensignale B und C eingefügt. Wenn demgemäß die Adressen die in Fig.4B angegebenen Positionen erreicht haben, gibt die gemeinsame Steuerung die Adresse für das Nachrichtensignal /in die achte Stufe des Registers ein, wobei die erste Stufe nur mit der Hilfsstufe verbunden ist.

Entsprechend Fig.4C ist jetzt die Hilfsstufe in das Register eingeschaltet. Dies bedeutet, daß die acht Stufen des örtlichen Speicherregisters auf neun Stufen vergrößert worden sind. Dies wäre natürlich nicht verträglich mit dem acht Zeitkanäle enthaltenden Rahmen, wenn es für mehr als einen Zyklus fortdauert. Demgemäß wird entsprechend Fig.4D die Hilfsstufe aus dem Umlaufweg am Ende des augenblicklichen Zyklus herausgenommen, in diesem Fall in Gegenwart eines freien Zeitkanals. Durch das Herausnehmen der Hilfsstufe aus dem Umlaufweg zu diesem Zeitpunkt wird einfach nur die Anzahl der freien Stufen in dem normal 8stufigen Register 240 verringert, und man erhält entsprechend F i g. 4D das gewünschte Ergebnis, wobei die Adresse / im Augenblick die dritte Stufe in einer Position zwischen den Adressen B und C einnimmt.

Ein ähnlicher Vorgang läuft beim Entladen des Registers entsprechend den Fig.4E—4H ab. Bei diesem Beispiel wird angenommen, daß das Register entsprechend Fig.4D belegt ist und daß die Adresse J entfernt werden soll, um auf diese Weise zu dem Zustand gemäß Fig.4A zurückzukehren. Der Zyklus endet nach der Adresse G in der Stufe 6 entsprechend Fig.4E. Demgemäß wird entsprechend Fig.4F die Stufe 8 aus dem Register herausgenommen, wenn sie die Adresse/enthält.

Der Zyklus läuft weiter mit einem 7stufigen Register, bis die Adresse A zu Beginn des nächsten Zyklus in der Stufe 8 ankommt. Dann wird entsprechend Fig.4G eine Null in die Stufe 7 gebracht. Anschließend ist entsprechend Fig.4H die normale Betriebsweise des 8stufigen Registers wieder hergestellt.

Die zur Durchführung dieser Operationen erforderlichen logischen Schaltungen sind bekannt und in Fig. 2 durch einfache Schalter mit 3 Schaltungen in Verbindung mit den örtlichen Speicherregistern 240 und 241 dargestellt. BeisDielsweise stehen die Schaltarme 251 und 255 normalerweise mit den Kontakten 252 bzw. 256 in Verbindung, so daß die Hilfsstufe 262 isoliert ist und 8 Stufen des Registers im Umlaufweg liegen. Eine neue Adresse wird eingegeben, indem der Schaltarm 255 nach Eingabe der vorhergehenden Adresse in die Stufe 261 auf den Kontakt 257 bewegt wird. Nachdem die neue Adresse in die Stufe 261 eingegeben ist, wird der Kontaktarm 255 auf den Kontakt 258 gebracht, wodurch zeitweilig ein 9stufiges Register entsteht. Am Ende des augenblicklichen Zyklus wird der normale Umlauf dann wieder hergestellt, indem der Kontaktarm 255 auf den Kontakt 256 zurückgebracht wird. Zur Entfernung einer Adresse aus dem Register wird der Kontaktarm 251 zum Kontakt 253 bewegt, nachdem die zu entfernende Adresse in die Stufe 261 eingetreten ist. Vor der letzten Schiebeoperation im augenblicklichen Zyklus geht der Kontaktarm 251 auf den Kontakt 254, um eine Null-Adresse in die Stufe 260 zu geben. Am Ende des Zyklus wird der Kontaktarm 251 auf den Kontakt 252 zurückgebracht, um den normalen Umlauf über das 8stufige Register wieder herzustellen.

Größere Netzwerke

Die prinzipielle, in Verbindung mit F i g. 2 beschriebene Vermittlungsanordnung läßt sich auch auf größere Vermittlungsanordnungen anwenden. So ist in F i g. 5 beispielsweise ein 4 · 4-Schalter 5011 dargestellt, der 16 Kreuzpunktspeicher enthält. Ein solcher Schalter für 64 Zeitkanäle je Eingangsmultiplexleitung benötigt einen Speicher 502 in der örtlichen Steuerung 505, der 64 Adressen, nämlich je eine für jeden Zeitkanal aufnehmen kann. Jede Adresse besteht aus 8 Binärziffern oder Bits, die den Bestimmungsort für jedes der Nachrichtensignale angeben, die auf den vier Eingangsmultiplexleitungen während jedes Zeitkanals ankommen. Da jedes ankommende Nachrichtensignal für einen von vier Kreuzpunktspeichern bestimmt sein kann, sind insgesamt 8 Bits in den Speicheradressen erforderlich, wobei 2 Bits jeder Eingangsmultiplexleitung und 6 Bits jedem der 64 Zeitkanäle für jede Eingangsmultiplexleitung zugeordnet sind. In diesem Fall enthält daher der örtliche Speicher 8 paarweise angeordnete Umlauf-Schieberegister, so daß in jedem Zeitkanal eine Adresse mit 8 Bits von der Ausgangsstufe zum Decoder 503 gegeben wird, wo jedes Bitpaar decodiert wird, um eine von vier Betätigungsleitungen zu aktivieren, die die vier, einer Eingangsmultiplexleitung zugeordneten Kreuzpunktspeicher steuern.
Das Grundprinzip für die Kreuzpunktspeicher-Arbeitsweise ist bei dem in F i g. 5 gezeigten 4 ■ 4-Schalter beibehalten. Der wesentliche Unterschied gegenüber bekannten Vermittlungsanordnungen ergibt sich aus der vertikalen Kettenoperation, bei der jeder Kreuzpunktspeicher in einer Spalte so ausgelegt ist, daß er nach seiner Entleerung den nächsten Speicher in der Kette veranlaßt, seinen Inhalt an die zugeordnete Ausgangsmultiplexleitung zu geben. Diese Operation wird einfach dadurch verwirklicht, daß jeder der der obersten Eingangsmultiplexleitung zugeordneten Kreuzpunktspeicher zu Anfang jedes Rahmenintervalls betätigt wird.

Dadurch ergibt sich dann eine Reihenfolge beibehaltende Ordnung von Zeitkanälen zwischen jeder der Eingangs- und Ausgangsmultiplexleitungen. Die Übertragung einer neuen Nachricht über das Netzwerk ändert die Operationsreihenfolge der Kreuzpunktspeicher nicht. Statt dessen wird einfach nur jedes neue Nachrichtensignal zwischen bereits übertragene Nach-

richtensignale eingefügt, wobei nachfolgend übertragene Nachrichtensignale um einen Zeitkanal verzögert werden. Auf entsprechende Weise verschwindet beim Übertragungsende einer bestimmten Nachricht die durch Signale dieser Nachricht belegte Position, und alle nachfolgenden Nachrichtensignale rücken um einen Zeitkanal in der Übertragungsreihenfolge vor.

In Fig.6 ist ein Netzwerk dargestellt, in welchem jeder der Blöcke einen 4 · 4-Schalter der in Verbindung mit F i g. 5 beschriebenen Art darstellt. Dieses Netzwerk enthält 32 Eingangsmultiplexleitungen mit je 64 Zeitkanälen. Das Netzwerk zeigt eine gewisse Ähnlichkeit mit bekannten Koordinatenschalter-Netzwerken. Demgemäß entsprechen die oberen vier Spalten von 4 · 4-Schaltern einem ersten Koordinatenschalterrahmen und die unteren vier Spalten von 4 · 4-Schaltern einem zweiten Koordinatenschalterrahmen. Die beiden Schalterrahmen sind dann querverbunden, um ein typisches Vermittlungsnetzwerk zu bilden, das sich leicht durch die 4 · 4-Kreuzpunktspeicher nach der Erfindung verwirklichen läßt.

Arbeitsweise der Anlage

Ein Netzwerk, das die Anforderungen einer vollständigen Anlage erfüllen kann, ist in F i g. 7 gezeigt. Das zentrale Vermittlungsnetzwerk 73 ist von der in F i g. 6 gezeigten Art. Auf der Eingangsseite dieses Netzwerks ist eine Konzentratorstufe 72 angeordnet, die Informationen auf einer Vielzahl von Eingangsmultiplexleitungen aufnehmen kann. Beispielsweise werden von Anschlußstationen, wie den Fernsprechapparaten 70—1 bis 70 — n, über Teilnehmerschaltungen 71 — 1 bis 71 —η empfangene Nachrichten im Multiplexer 700 zur Übertragung über die Eingangsmultiplexleitung 710 kombiniert. Der Konzentrator 72 nimmt die auf den Eingangsmultiplexleitungen in einer vorbestimmten Anzahl von Zeitkanälen ankommenden Nachrichten- und Überwachungssignale auf, wobei einige der Zeitkanäle Überwachungssignale führen, die nachfolgend über eine Steuermultiplexleitung 720 zur gemeinsamen Steuerung 78 gegeben werden. Die Nachrichtensignale in den restlichen Zeitkanälen auf jeder Eingangsmultiplexleitung gehen über eine zwischengeschaltete Multiplexleitung 721 zum zentralen Vermittlungsnetzwerk 73.

Die gemeinsame Steuerung 78 nimmt die Überwachungssignale auf und benutzt sie zur Herstellung und Unterbrechung von Netzwerkverbindungen, die für die Nachrichtenübertragung erforderlich sind.

Dazu gehört die Herstellung von Verbindungen über einen Expander 75, der das Gegenstück des Konzentrators 72 ist und dazu dient, die von dem zentralen Vermittlungsnetzwerk 73 empfangenen Nachrichtensignale zur richtigen Ausgangsmultiplexleitung zu geben, beispielsweise der Leitung 751.

Zur Aufgabe des Expanders gehört das Mischen von Nachrichtensignalen aus dem Netzwerk mit Überwachungssignalen aus der gemeinsamen Steuerung 78 sowie das Zugeben von Tonzeichen, beispielsweise Besetztzeichen, Wählzeichen usw. Jede Ausgangsmultiplexleitung endet an einem Demultiplexer, der wiederum die Nachrichtensignale zu den richtigen Bestimmungsanschlüssen gibt. So werden Nuchrichtensignale auf der Multiplexleitung 751 über den Demultiplexer 76 zu den entsprechenden Demodulatoren in den Leitungsschaltungen 77—1 bis 77-π geführt, die den gewünschten Bestimmungsstationen 78— 1 bis 78 — η entsprechen.

Es handelt sich natürlich um ein Vierdrahtnetzwerk, von dem nur eine Übertragungsrichtung dargestellt ist.

Teilnehmerleitungseinheit

Es sei jetzt auf das im einzelnen dargestellte Netzwerk gemäß Fig. 10—12 übergegangen. Die Teilnehmerleitungseinheit entsprechend Fig. 10 hat die Funktion, Signale vom Fernsprechapparat 70—1 in eine Form umzuwandeln, die von dem Vermittlungsnetzwerk ausgewertet werden kann. Außerdem soll die Übertragung von Analog- oder Digitalnachrichten sowie von Steuersignalen zum Fernsprechapparat ermöglicht werden. Die Teilnehmerleitungseinheit 71 — 1 ist so ausgelegt, daß sie den Aushängezustand des Fernsprechapparates 70—1 feststellt und /erschiedene Tonzeichen sowie Sprachsignale zu und vom Fernsprechapparat überträgt. Die Zweidraht-Teilnehmerleitung 1000 wird durch den Gabelübertrager 1001 in ein Vierdrahtsystem umgesetzt, das einseitig gerichtete Sende- und Empfangswege 1020 bzw. 1021 aufweist. Die Sekundärwicklungen des Gabelübertragers sind an einen Delta-Modulator 1002 bzw. einen Delta-Demodulator 1003 angeschaltet. Änderungen des Stromes auf der Teilnehmerleitung 1000, die eine Anzahl von Aktivierungszuständen des Fernsprechapparates 70—1 anzeigen, werden auf der Primärseite des Gabelübertragers 1001 festgestellt und im Multiplexverfahren mit Nachrichtensignalen kombiniert, bevor sie den Konzentrator 72 erreichen.

Es wird in bekannter Weise eine Delta-Modulation zur Übertragung der Nachrichtensignale über das Netzwerk benutzt. Demgemäß werden aufeinanderfolgende Abtastwerte des Analogsignals vom Fernsprechapparat 70—1 im Delta-Modulator 1002 codiert. Kurz gesagt wird das Analog-Signal vom Gabelübertrager 1001 an eine Vergleichs- oder Differenzschaltung 1005 angelegt, wo es mit dem Ausgangssignal des Integrators 1006 verglichen wird. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 1005 wird wiederum an einen Abtaster oder Impulsmodulator 1007 angelegt, der einen Binärimpuls »1« liefert, wenn das Differenzsignal positiv ist, und einen Binärimpuls »0«, wenn das Differenzsignal negativ ist, und zwar jedesmal dann, wenn ein Taktimpuls auf der Leitung 1008 ankommt. Das »quantisierte« Ausgangssignal des Abtasters 1007 wird dann zum Integrator 1006 übertragen, und die Operation wird im nächsten Zeitintervall wiederholt.

Das Ausgangssignal des Abtasters 1007 geht außerdem als Folge von Binärsignalen »1« unrf »0« zum

Sendeweg 1020. Zweckmäßig kann die Übertragungsfrequenz dieser deltamodulierten Signale zur einfacheren Handhabung im Vermittlungsnetzwerk unter Verwendung einer Pulscodemodulation an diesem Punkt verringert werden. Die Teilnehmerleitungseinheit 71 — 1 wandelt außerdem die auf dem Empfangsweg 1021 ankommenden, deltamodulierten Signale im Delta-Demodulator 1003 in analoge Form um.

Die Funktion des Konzentrators 72 (F i g. 11) besteht darin, den Verkehr von schwach belasteten Eingangs-

multiplexleitungen aufzunehmen und an eine kleinere Zahl von stark belasteten Zwischenmultiplexleitungen weiterzugeben. Die deltacodierten Signale auf dem Sendeweg 1020 gehen zuerst zum Multiplexer 1100. Beim vorliegenden Beispiel werden Informationen von 50 Fernsprechapparaten einschließlich des Apparates 70-1 im Multiplexer 1100 aufgenommen, um das Bilden von Gruppen auf den Schalterrahmen des Amtes zu erleichtern. Das Ausgangssignal des Multiplexers 1100

besteht dann aus einem Bitstrom in einem Rahmen mit 64 Zeitkanälen, zu denen 50 Zeitkanäle für Nachrichtensignale und 14 Zeitkanäle gehören, die für Überwachungsinformationen reserviert sind, beispielsweise Bedienungsanforderungen und Trennanforderungen. Diese Mischung von Informationen wird an den Konzentrator 72 über die Eingangsmultiplexleitung 710 gegeben. Die Anzahl der in einen Konzentrator eintretende Eingangsmultiplexleitungen hängt von dem in der Anlage zulässigen Blockierungsgrad ab. Berechnungen zeigen, daß ein brauchbarer Wert in Abhängigkeit von der Belegung der einzelnen Teilnehmerleitungen zwischen vier und neun Eingangsmultiplexleitungen liegt. In Fig. 11 sind 5 Eingangsmultiplexleitungen gezeigt.

Der Konzentrator 72 ähnelt in seinem Aufbau dem 4 χ 4-Schalter nach F i g. 5 mit der Ausnahme, daß die Anzahl der Eingangs- und Ausgangsmultiplexleitungen von dem Konzentrationsverhältnis abhängt Eine der Ausgangsmultiplexleitungen, nämlich die Steuermultiplexleitung 720, wird zur periodischen Abtastung der auf den Eingangsmultiplexleitungen ankommenden Überwachungsinformationen und zur Übertragung dieser Informationen zu deren Prüfung über die entsprechenden Kreuzpunktspeicher 1120—1124 zur gemeinsamen Steuerung 78 benutzt. Die anderen Ausgänge, im vorliegenden Fall nur die Zwischenmultiplexleitung 721, führen die konzentrierten Nachrichtensignale von den Kreuzpunktspeichern 1125—1129 zum Schalter 730 in der ersten Stufe des zentralen Vermittlungsnetzwerkes 73. Bei dem dargestellten Beispiel liegt also eine Konzentration von 5 :1 vor.

Jede Eingangsmultiplexleitung ist einem Schieberegister mit 64 Bits zugeordnet, beispielsweise dem Register 1110, dessen Inhalt kontinuierlich umläuft. Ein »!«-Signal auf der Multiplexleitung 710 in einem der Überwachung zugeordneten Zeitkanal gibt an, daß der dem entsprechenden Überwachungszeitkanal zugeordnete Teilnehmer ausgehängt hat und daß die gemeinsame Steuerung 78 eine »1« in das entsprechende Schieberegister einschreiben muß. Ein getrennt angeschlossener Speicher hält die Information bezüglich von Überwachungs-Bits fest, die abgetastet und zur gemeinsamen Steuerung 78 übertragen werden müssen.

Nach Verlassen des Konzentrators 72 laufen die Nachrichtensignale über die Zwischenmultiplexleitung 721 zum Schalter 730 im zentralen Vermittlungsnetzwerk 73 mit vier Rahmen, über welches sie sich dann verzweigen und schließlich in Expanderschaltungen ankommen, beispielsweise dem Expander 75. Dort wird die erforderliche Wegführung zu den entsprechenden Demodulatoren und zugeordneten Teilnehmeranschlüssen vorgenommen.

Der Expander 75 erhält eine Folge von Nachrichtensignalen vom Schalter 740 über die Zwischenmultiplexleitung 741 sowie von jedem der anderen Schalter in der Ausgangsstufe des zentralen Vermittlungsnetzwerkes 73 über entsprechende Zwischenmultiplexleitungen. Wie oben angegeben, ist der Bestimmungsort für jedes dieser Nachrichtensignale vorbestimmt, aber ihre Zeitkanalzuordnungen ändern sich entsprechend dem Zustand des Netzwerkes in jedem aufeinanderfolgenden Zeitkanal. Das Problem besteht dann darin, sicherzustellen, daß die richtige Gruppe von Demodulatoren die für die entsprechenden Teilnehmer bestimmten Signale erhält, während gleichzeitig sichergestellt sein muß, daß ein bestimmtes Nachrichtensignal den richtigen Demodulator im gleichen Zeitkanal des augenblicklichen Rahmens wie jedes der anderen Signale der gleichen Nachricht erreicht die in den vorhergehenden und nachfolgenden Rahmen empfangen worden sind.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dieses Problem auf die in Fig. 12 dargestellte Weise gelöst Der Expander 75 enthält einen 2 χ S-Kreuzpunktspeicherschalter, der die gewünschte Expansion von der Zwischenmuitiplexleitung

ίο 741 auf die fünf Ausgangsmultiplexleitungen einschließlich der Multiplexleitung 751 vornimmt. Die Eingangssignale des Expanders 75 sind Nachrichtensignale von dem zentralen Vermittlungsnetzwerk 73 auf der Zwischenmultiplexleitung 741 und Überwachungssigna-Ie von der gemeinsamen Steuerung 78. Mit Hilfe der zehn Kreuzpunktspeicher im Expander 75 werden diese Signale neu geordnet und auf die fünf Ausgangsmultiplexleitungen gegeben. Dies geschieht unter Steuerung eines örtlichen Speichers 1210 mit 64 Wörtern. Die Ausgangsmultiplexleitungen sind an Demodulatoren 77—1 bis 77-/7 über entsprechende Kreuzpunktspeicher im Demultiplexer 76 angeschaltet Im vorliegenden Fall bedient jede Ausgangsmultiplexleitung 50 Demodulatoren. Signale au' den Ausgangsmultiplexleitungen werden dem richtigen Demultiplexer-Kreuzpunktspeicher und dem entsprechenden Demodulator durch Speicher 1220—1224 mit 64 Wörtern zugeführt, wobei jeder Speicher einer der Ausgangsmultiplexleitungen zugeordnet ist. Um das Einführen eines FM-Rauschens in die Signale zu vermeiden, erhalten die Demodulatoren die gespeicherten Nachrichtensignale von den entsprechenden Demultiplexer-Kreuzpunktspeichern während eines festen Zeitkanals.
Die Kreuzpunktspeicher im Demultiplexer 76 enthalten demgemäß je ein zweistufiges Register, das für eine Verzögerung um einen einzigen Zeitkanal sorgt.

Es dürfte zweckmäßig sein, jetzt zu prüfen, auf welche Weise ein Weg über das Netzwerk entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung festgestellt und hergestellt wird. Für die Feststellung eines Weges über das Netzwerk muß zu Anfang bestimmt werden welcher von den Schaltern im Netzwerk 73 an dei Verbindung teilnimmt. Wie oben erwähnt, handelt es sich um eine Vierdrahtanlage, die im Effekt zwe:

getrennte Vermittlungsnetzwerke enthält, und zwar eines für jede Übertragungsrichtung. Zur Erläuterung sei angenommen, daß die beiden Netzwerke symmetrisch betrieben werden, so daß die Bestimmung eines Netzwerkweges für beide Netzwerke gleich ist

so Zusätzlich erfordert die Bestimmung eines Netzwerkweges die Speicherung von Leitweginformationen ir den die Kreuzpunktspeicher steuernden örtlicher Speichern und eine Einrichtung zur Feststellung dieser gespeicherten Informationen bei Bedarf.

Sind der Ausgangs- und der Endpunkt einer Nachrichtenverbindung vorgegeben, so werden die möglichen Übertragungswege für die Nachricht zwischen diesen Punkten eindeutig durch die Art des Netzwerkes selbst bestimmt Die Bestimmung eines Weges schließt demnach eine Prüfung der Blockie rungsmöglichkeiten der Netzwerkwege ein. Dazi zählen eine Zwischenrnultiplexleitungs-Fehlanpassung und eine Zwischenmultiplexleitungs-Sättigung. Dei erstgenannte Fall tritt auf, wenn eine gewählte Folg« von Zwischenmultiplexleitungen nicht miteinandei verbunden werden kann, weil einer der Kreuzpunkt speicher auf dem gewählten Weg voll belegt ist, und dei letztgenannte Fall tritt ein, wenn alle 64 Zeitkanäle ii

irgendeinem Teil des gewählten Weges belegt sind. Zur Auswahl eines Weges muß daher die gemeinsame Steuerung 78 feststellen, ob freie Zeitkanäle auf den Zwischemnultiplexleitungen vorhanden sind und ob in denjenigen Kreuzpunktspeicher α, die Zugriff zu den gewählten Zwischenmultiplexleitungen haben, Raum zur Aufnahme von Nachrichtensignalen verfügbar ist.

Steuerinformationen hinsichtlich der Verfügbarkeit von Zwischenmultiplexleitungen werden im Speicher in Form eines einzigen Bit für jeden Kreuzpunktspeicher aufgenommen. Der gleiche Binärzustand dieses Bits gibt an, ob beiden Bedingungen hinsichtlich verfügbarer Zwischenmultiplexleitungen und Kreuzpunktspeichern genügt ist Für die Anlage mit vier Schalterrahmen und 1024 Kreuzpunktspeichern entsprechend F i g. 7 werden daher nur 1024 Bits zur Speicherung der erforderlichen Wegdaten benötigt. Die gemeinsame Steuerung 78 ist so programmiert, daß sie die richtigen Bits im Speicher für die entsprechenden Steuerpunkte im Netzwerk liefert, wenn nur die Nachrichtenanschlüsse gegeben sind.

Nachdem die Kreuzpunktspeicher identifiziert sind, über welche eine bestimmte Nachricht übertragen werden wird, muß die gemeinsame Steuerung 78 festlegen, in welchen Zeitkanälen die Nachrichtensignale in jeder Netzwerkstufe ankommen. Diese Bestimmung wird leicht unter Verwendung der Leitweginformation getroffen, nämlich der Kreuzpunktspeicher, über welche die Nachricht laufen wird und des augenblicklichen Zustandes des Netzwerks. Hierzu muß man die Anzahl von Nachrichten kennen, die über die Kreuzpunktspeicher auf dem gewählten Weg übertragen werden sowie die Zeitkanäle, in weichen diese Nachrichten in den gewählten Kreuzpunktspeichern aufgenommen werden.

Ein Beispiel für die Art und Weise, auf welche diese Information gewonnen wird, ist in F i g. 8 gezeigt. Dort ist ein Teil des Netzwerks nach F i g. 7 einschließlich des Konzentrators 72 und des zwischengeschalteten Schalters 730 gezeigt. Wie in F i g. 8 angegeben, wird die Anzahl von Verbindungen, die über jeden der Kreuzpunktspeicher 1127 und 801 während eines gewählten Rahmenintervalls laufen, durch Zahlen angezeigt, die auf der rechten Seite der die Speicher darstellenden Blöcke erscheinen. Im vorliegenden Fall soll das Ergebnis bei der Einfügung einer neuen Nachricht auf die Eingangsmultiplexleitung 711 unter Belegung des Zeitkanals 12 betrachtet werden, wobei die Nachricht mit der Zwischenmultiplexleitung 731 am Ausgang des Schalters 730 verbunden werden muß. Signale dieser Nachricht werden zuerst in den Kreuzpunktspeicher 1127 des Konzentrators 72 eingegeben. Entsprechend der auseinandergezogenen Ansicht in Fig.8 zeigt sich, daß der Kreuzpunktspeicher 1127 vorher 5 Nachrichtensignale in den Zeitkanälen 1, 4, 7, 15 und 19 enthalten hat. Da die betrachtete Nachricht den Zeitkanal 12 belegt, wird jedes Signal dieser Nachricht zwischen die Signale eingefügt, die die Zeitkanäle 7 und 15 belegen. Am Ende des ersten Rahmens, in welchem die neue Nachricht übertragen wird, enthält also der Kreuzpunktspeicher 1127 eine Folge von 6 Nachrichtensignalen, die in den Zeitkanälen 1, 4, 7, 12, 15 und 19 ankommen. Es ist dann das im Zeitkanal 12 ankommende Signal in den Kreuzpunktspeicher 1127 eingefügt worden und belegt dort eine ' Position zwischen den in den Zeitkanälen 7 und 15 ankommenden Signalen. Während des nächsten Rahmenintervalls geben dann die Kreuzpunktspeicher 1125— 1129 ihren Inhalt nacheinander auf die Zwischenmultipiexleitung 721, beginnend mit dem Speicher 1125. Wie in Verbindung mit Fig.2 beschrieben, werden die Speicher so entleert, daß ein erstes Element eingegeben und ein letztes Element ausgegeben wird, so daß das Nachrichtensignal, das den Zeitkanal 12 auf der Eingangsmultiplexleitung 711 belegt, nach den vier Nachrichtensignalen vom Speicher 1125, den drei Nachrichtensignalen vom Speicher 1126 und den beiden Nachrichtensignalen, die nach dem Signal im Kanal 12 in den Speicher 1127 eingegeben worden sind, aus dem Kreuzpunktspeicher 1127 gelesen und auf die Multiplex leitung 721 gegeben werden. Das fragliche Nachrichtensignal wird also denjenigen Zeitkanal auf der Multiplexleitung 721 belegen, der den Zeitkanälen folgt, die die vorhergehenden 4+3 + 2 Nachrichtensignale enthalten, also den Zeitkanal 10.

Damit dieses Nachrichtensignal, das sich jetzt im Zeitkanal 10 auf der Multiplexleitung 721 befindet, die vorgesehene Multiplexleitung 731 erreicht, muß es im Speicher 730 in derjenigen vertikalen Spalte von Kreuzpunktspeichern gespeichert werden, die den Speicher 801 enthält. Wie in F i g. 7 angegeben, tritt die Multiplexleitung 721 in den Schalter 730 in der ersten Stufe ein, so daß der Kreuzpunktspeicher 801 benutzt werden muß.

Um denjenigen Zeitkanal zu bestimmen, in welchem dieses Nachrichtensignal aus dem Schalter 730 austreten wird, muß nur während eines gegebenen Rahmens die Anzahl von Nachrichtensignalen festgestellt werden, die nach dem betrachteten Nachrichtensignal in den Speicher 801 eintreten. V/ie in dem Diagramm rechts vom Schalter 730 angegeben (F i g. 8), hat der Speicher 801 vor dem Empfang dieser Nachricht im Zeitkanal 10 Signale enthalten, die während der 5 Zeitkanäle 5,7,15, 20 und 25 empfangen worden sind. In dem betrachteten Rahmen wird also das Nachrichtensignal des Kanals 10 in den Speicher 801 zwischen die in den Zeitkanälen 7 und 15 empfangenen Nachrichtensignale eingefügt, so daß dann die Reihenfolge der Kanalbelegung 5,7,10,15, 20,25 lautet, da Signale der Kanäle 15,20 und 25 in den Speicher 801 nach dem Signal des Kanals 10 eingegeben worden sind. Das Signal des Kanals 10 wird aus dem Speicher 801 gelesen und im Zeitkanal 4 auf die Zwischenmultiplexleitung 731 gegeben. Die betrachtete Nachricht hat also ihre Position vom Zeitkanal 12 zum Zeitkanal 10 beim Durchlauf des Konzentrators 72 und vom Zeitkanal 10 zum Zeitkanal 4 beim Durchlauf durch den Schalter 730 geändert.

Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Bestimmung des Ausgangszeitkanals in jeder Stufe des Netzwerks erfordert die Kenntnis aller Nachrichten, die im Augenblick über jeden Kreuzpunktspeicher übertragen werden. Diese Information läßt sich aus Daten ableiten, die in der gemeinsamen Steuerung 78 aufgezeichnet sind und die Einzelheiten der Leitweglenkung jeder im Augenblick übertragenen Nachricht betreffen.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird diese Information jedoch leicht aus den örtlichen Speichern gewonnen. Wenn beispielsweise der örtliche Speicher den Konzentrator 72 (F i g. 8) während der Informationsgewinnung in einem bestimmten Rahmenintervall prüft, wird die Anzahl der in die Speicher 1125 und 1126 eingegebenen Signale gezählt. Entsprechend werden die nach dem Zeitkanal 12 in den Speicher 1127 eingegebenen Signale gezählt.

Der Ausgangskanal auf der Multiplexleitung 731 wird

einfach dadurch bestimmt, daß die Anzahl von Nachrichtensignalen überwacht wird, die nach dem Zeitkanal IO in den Speicher 801 gegeben worden sind. Die zur Durchführung dieser Zähloperation erforderlichen Schaltungen sind in Fig.9 gezeigt Dort ist der örtliche Speicher für den Schalter 730 genauer dargestellt. Der örtliche Speicher für den Konzentrator 72 und den Expander 75 arbeitet auf ähnliche Weise. Jeder Grundschalter, beispielsweise der Schalter 730, benötigt vier Umlaufschieberegister der in F i g. 2 dargestellten Art, die je 64 Wörter mit 2 Bits aufnehmen können. Eines dieser Register (901 in Fig.9) steuert 4 Kreuzpunktspeicher einschließlich des Speichers 801. Im normalen Betrieb läßt das Register 901 die gespeicherte Information kontinuierlich umlaufen, wobei das in der ersten Registerstufe gespeicherte Wort zur nachfolgenden Weiterleitung an den richtigen Kreuzpunktspeicher im Schalter 730 zum Decoder 902 gegeben wird.

Wenn eine neue Kreuzpunktspeicheradresse in das Schieberegister 901 eingegeben werden soll, so wird die Adresse zunächst in das Register 903 eingegeben, und die Adresse des Zeitkanals, für den sie bestimmt ist, wird in das Kanalregister 904 gegeben. Wenn diese Kanaladresse entsprechend der Angabe durch den Taktgeber 905 in der Vergleichsschaltung 906 mit dem augenblicklichen Zeitkanal übereinstimmt, so fügt die Rückkopplungssteuerung 907 die gewünschte Adresse aus dem Register 903 auf die in Verbindung mit den Fig.4A—4C beschriebene Weise in das Register 901 ein. Wenn der letzte, eine Adresse enthaltende Zeitkanal die erste Stufe des Registers 901 erreicht, wird die Rückkopplungssteuerung 907 veranlaßt, den Einfügungsvorgang zu beenden und den normalen Umlauf im Register 901 wieder herzustellen. Normalerweise wird, wenn die letzte Adresse im Register 901 die Ausgangsstufe erreicht, das durch einen Vergleich dieser Registerstufe mit dem augenblicklichen Zeitkanal erzeugte Signal den Decoder 902 sperren, wodurch verhindert wird, daß die Kreuzpunktspeicher im Schalter 730 weitere Nachrichtensignale während dieses Rahmens aufnehmen.

Um zu bestimmen, in welchem Zeitkanal ein Nachrichtensignal aus dem Schalter 730 austreten wird, muß die gemeinsame Steuerung 78 an den entsprechenden örtlichen Speicher (Fig.9) die Bezeichnung der Zwischenmultiplexleitung 721, des Eingangszeitkanals und der Zwischenmultiplexleitung 731 übertragen. Diese Bezeichnungen werden in den entsprechenden Registern 910, 904 und 903 gespeichert. Zu Beginn des nächsten Rahmens nach der Aufnahme dieser Bezeichnungen wird die aus jedem Schieberegister, beispielsweise dem Schieberegister 901, gewonnene Adresse mit der Bezeichnung der Multiplexleitung 731 in einer Vergleichsschaltung verglichen, beispielsweise der Vergleichsschaltung 908.

Der Akkumulator 911 wird bei Feststellung jeder Übereinstimmung weitergeschaltet, die einen aktiven Zeitkanal auf einer Stufe des Schalters 730 anzeigt, welcher demjenigen Zeitkanal vorangeht, in welchem die neue Nachricht ankommt. Beispielsweise müßte in F i g. 8 gezählt werden, wie oft die Schieberegister des örtlichen Speichers die erste Stufe des Schalters 730 bezeichnen, d.h., die Multiplexleitung 721 mit der Nummer, die die vierte Spalte des Schalters 730 bezeichnet, und die Multiplexleitung 731, die angibt, daß eine Adresse zum Speicher 801 gesendet wird. Der Akkumulator 911 wird also jedesmal dann weiterge-

schaltet, wenn die Schieberegister des örtlichen Speichers die Bezeichnung der vierten Spalte des Schalters 730 zwischen dem ersten Zeitkanal und dem Eingangszeitkanal enthalten. Dadurch wird im Effekt die Anzahl von Nachrichtensignalen gezählt, die den Speicher 801 durchlaufen, bevor die neue Nachricht dort ankommt.

Die Vergleichsinformation wird zur Gatterschaltung 915 übertragen, die die Schalterstufe prüft, aus der die Information abgeleitet worden ist sowie die Beziehung zwischen dem augenblicklichen Zeitkanal und dem Eingangszeitkanal. Die im Akkumulator 911 zu addierende Zahl wird auf diese Weise bestimmt. Am Ende des Rahmens enthält der Akkumulator 911 die Bezeichnung des Ausgangszeitkanals, die dann zur Wiederholung des Vorgangs für diejenigen Schalter benutzt werden kann, die diese Nachricht nachfolgend durchläuft.

Jeder örtliche Speicher zeichnet die Bezeichnung des Eingangs- und Ausgangszeitkanals auf. Wenn die Zeitkanäle einer Nachricht für alle Stufen des Netzwerks bestimmt worden sind, betätigt die gemeinsame Steuerung alle Schalter auf dem Nachrichtenweg, um die erforderlichen Änderungen im gleichen Rahmen durchzuführen. Wenn eine Nachrichtenübertragung beendet ist, wird die Verbindung auf ähnliche Weise aufgelöst. Auf der Grundlage von Informationen in der gemeinsamen Steuerung 78 hinsichtlich des Weges, dem die Nachricht folgt, läßt sich der zugeordnete Zeitkanal auf ähnliche Weise verfolgen. Wenn dies geschehen ist, veranlaßt die gemeinsame Steuerung 78 alle Stufen gleichzeitig zur Auflösung der Verbindung.

Der Vorteil bei der Verwendung von Umlaufspeichern zur Aufnahme genauer Leitweginformationen beruht auf der Tatsache, daß die gemeinsame Steuerung nur entscheiden muß, durch welchen der Schalter im Netzwerk die Nachricht laufen wird, um vollständige Leitweginfonnationen festzulegen. Die Einzelheiten der Zeitkanalzuordnungen werden automatisch durch das Vermittlungsnetzwerk selbst bearbeitet. Die gemeinsame Steuerung muß also nur verhältnismäßig wenige Informationen bezüglich stehender Netzwerkverbindungen speichern, für die sie die genauen Einzelheiten jederzeit ableiten kann, und das Netzwerk selbst kann Verbindungen herstellen, wenn ihm der gewünschte Hauptweg angegeben wird. Die im Vermittlungsnetzwerk vorgesehene Fähigkeit zur Verarbeitung von Informationen verringert die Speicheranforderungen in der gemeinsamen Steuerung.

Ein wichtiger Vorteil dieser Anordnung ergibt sich aus der Tatsache, daß jeder Kreuzpunktspeicher Nachrichtensignale an Zwischenmultiplexleitungen blockweise zu Beginn jedes Rahmens anlegt, wodurch sichergestellt wird, daß der gesamte unbenutzte Speicherraum am Ende eines Rahmens erscheint. Wenn mehrere Nachrichtensignale in benachbarten Zeitkanälen am Eingang eines Vermittlungsnetzwerks dieses Typs erscheinen und dem gleichen Weg durch das Netzwerk folgen, kommen sie am Ende des Netzwerks zusammen und in der gleichen Reihenfolge an, wenn die Netzwerk-Kreuzpunktspeicher nach dem Prinzip arbeiten, daß ein erstes Element eingegeben und ausgegeben wird. Wenn der Speicher dagegen entsprechend F i g. 2 nach dem Prinzip arbeitet, Eingabe letztes Element, Ausgabe erstes Element, so wird die Reihenfolge bei ungerader Anzahl von Stufen im Netzwerk umgekehrt, dagegen aber richtig sein, wenn eine gerade Anzahl von Stufen im Netzwerk vorhanden ist. Bei Anlieferung von Nachrichten unterschiedlicher Länge zum Konzentra-

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tor können diese Nachrichten dann mit Vorteil auf einer Eingangsmultiplexleitung zusammengefügt werden, so daß alle verfügbaren Zeitkanäle ausgenutzt werden. Sie kommen dann auf der Ausgangsmultiplexleitung des Netzwerks als Blöcke von Nachrichtensignalen in der gleichen Reihenfolge an, wie sie auf der Eingangsmultiplexleitung empfangen werden.

Das Vermittlungsnetzwerk nach diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann auch Teilnehmerli.·!- tungen miteinander verbinden, die mit unterschiedlichen Bit-Frequenzen arbeiten, vorausgesetzt, daß die Bit-Frequenzen alle Vielfache einer kleinen Bit-Frequenz sind. Beispielsweise kann das Netzwerk Nachrichten vermitteln, die gleichzeitig auf den Eingangsmultiplexleitungen mit Frequenzen von 10, 30 und 40 Kilobit ankommen, indem diejenigen Muitiplexleitungen, die Informationen mit Bitfrequenzen von 30 und 40 Kilobit übertragen, so behandelt werden, daß sie drei bzw. vier benachbarte Zeitkanäle auf den Zwischenmultiptexleitungen benötigen. Selbstverständlich ist, wenn keine genaue Synchronisation zwischen diesen verschiedenen Übertragungsfrequenzen vorhanden ist, eine gewisse Pufferspeicherung erforderlich.

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Durchschaltung von auf Eingangsleitungen in bestimmten Zeitkanälen ankommenden Datenleitungen auf entsprechende Ausgangsleitungen in gleichen oder verschiedenen Zeitkanälen, wobei das Vermittlungsnetzwerk an jedem Kreuzpunkt zwischen den Eingangs- und Ausgangsleitungen Koppelpunkte besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß pro Koppelpunkt ein Speicherpaar (230, 231) zur Zeitkanalumsetzung vorgesehen ist, so daß während eines Zeitabschnittes jeweils der eine Speicher (230) zur Aufnahme von Signalen von der Eingangsleitung (201) und der andere Speicher (231) zur Aussendung der Signale an die entsprechend3 Ausgangsleitung des Vermittiungsnetzwerkes vorgesehen ist und daß die Funktion der Speicher in aufeinanderfolgenden Abschnitten abwechselt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (78), die einem ersten Zeitkanal auf einer durch einen Koppelpunkt (211) bedienten Eingangsleitung (201) ein Signal zuordnen und einen Zeitkanal auf der durch diesen Koppelpunkt bedienten Ausgangsleitung (204) anhand der Anzahl von vorher belegten Zeitkanälen zuordnen, die die gleiche Ausgangsleitung benutzen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher (230,231) Vielbitschieberegister sind, die Signale von einer Eingangsleitung (201) zu einer Ausgangsleitung (204) nach dem Prinzip übertragen, daß ein als erstes eingespeichertes Element als letztes Element ausgegeben wird.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung ein an die zugeordneten Koppelpunkte (210—213) angeschaltete Speicherschaltung (215) aufweisen und daß die Speicherschaltung ein in sich zurückgeführtes Schieberegister (240) sowie Schaltungen (251 —262) enthält, die Informationen in das Schieberegister einfügen und aus ihm entfernen, derart, daß die zugeordneten Koppelpunkte während geeigneter Zeitkanäle betätigt werden.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Koppelpunkt eine Betätigungsschaltung (242) enthält, die aufgrund der Übertragung von Signalen zur Ausgangsleitung (204) in Tätigkeit treten und den dann im Sendebetrieb befindlichen Speicher eines anderen Koppelpunktes (213) veranlassen, mit der Übertragung der dort gespeicherten Signale zur gleichen Ausgangsleitung (204) zu beginnen.