-
Verfahren zur Ubertragung von Informationen beim Vielfachzugriff im
Zeitvielfach (TDMA) Insbesondere beim Nachrichtenverkehr über Nachrichtensatelliten
ist es bekannt, die Informationen im Zeitvielfach mit Vielfachzugriff (TDMA) zu
übertragen, um eine Übertragung zwischen mehreren Stationen zu ermöglichen. Jede
Station sende-t dabei ihre Informationen, zu einem Impulsbündel komprimiert, so
zum Satelliten aus, dass die Bündel aller Stationen beim Satelliten im Zeitvielfach
eintreffen und dann wieder ausgesendet werden. Es findet in einer Sendestelle eine
kontinuierliche Einspeicherung im PCII-Tak-t statt und dann eine komprimierte Auslesung
im Töj-Takt. Der Grad der Komprimierung hängt von der Zahl der möglichen Stationen
ab.
-
Da sich Schreiben und Lesen zeitlich überschneiden können, wird zwischen
zwei Speichern umgeschaltet. Während im einen Speicher eingeschrieben wird, kann
der andere komprimiert ausgelesen werden.
-
Bei bekannten Systemen entspricht die Dauer eines TDMA-Rahmens der
Dauer eines PCM-Rahmens. Jede Bündelaussendung wird durch eine Hilfsinformation
(Präambel) eingeleitet, die für Adressenangaben, Synchronisierung usw. notwendig
ist, und durch eine Schutzzeit beendet. Die für die Übertragung dieser Hilfsinformation
benötigte Zeit geht für die Nachrichtenübermittlung verloren.
-
Es vJurde deshalb schon ein Plan veröffentlicht, bei der Übertragung
mehrere (n) Rahmen zu einem Überrahmen zusammenzufassen. Die Hilfsinformation ist
dabei nur einmal notwendig und die sonst für die Übertragung von n-l Hilfsinformationen
benötigte Zeit steht zusätzlieb für die Nachrichtenübermittlung zur zuzur Verfügung.
Um diese Übertragung
zu ermöglichen, sind nach dem Plan im wesentlichen
nur die Speicher zu vergrössern. Bei einem Überrahmen mit n Rahmen braucht man dann
die n-fache Speicherkapazität. Die Nachrichten werden wie üblich eingeschrieben,
komprimiert und übertragen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Übertragung
von Informationen in einem aus n Rahmen mit je m Kanälen zusammengesetzten Überrahmen
beim Vielfachzugriff im Zeitvielfach , bei dem die Informationen in der Reihenfolge
ihres Eintreffens gespeichert werden, insbesondere für Übertragung über Nachrichtensatelliten,
zu schaffen, mit dem die Steuerung vereinfacht werden kann. Dies wird erfindungsgemäss
dadurch erreicht, dass in jedem Überrahmen die gleichnamigen Kanäle der n Rahmen
ausgelesen und hintereinander übertragen werden und dass in der Empfangs stelle
die Kanäle wieder in der ursprünglichen Rahmenanordnung gespeichert werden.
-
Es ergibt sich dadurch der Vorteil, dass in der Empfangsstation bei
dieser kanalweisen Übertragung für alle gleichnamigen Kanäle in einem Überrahmen
nur einmal festgestellt werden muss, ob sie für die Empfangsstelle bestimmte Nachrichten
enthalten. Bei einer rahmenweisen Übertragung dagegen muss diese Feststellung für
jeden einzelnen Kanal erfolgen.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass in der Sendestelle
in n Speicher rahmenweise nacheinander eingespeichert wird, dass die n Speicher
durch einen parallel angelegten Takt ausgespeichert werden und dass die gleichzeitig
ausgespeicherten Informationen nacheinander übertragen werden.
-
Es ergibt sich damit der weitere Vorteil, dass der Auslesetakt für
den Sendespeicher auf n reduziert werden kann.
-
Eine andere Weiterbildung besteht darin, dass in der Empfangsstelle
die nacheinander eintreffenden lanalinformationen in dieser Reihenfolge in die einzelnen
Speicher eingeschrieben werden, dass alle n Speicher durch einen parallel angelegten
Takt gesteuert werden und dass die Informationen dann in bekannter Weise- rahmenweise
ausgelesen und weiterverarbeitet werden. Auch hier ergibt sich der Vorteil, dass
der Takt beim Einschreiben auf n reduziert werden kann.
-
Die Erfindung wird nun anhand des in der beiliegenden Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 schematisch die Zusammensetzung
eines Überrahmens, Fig. 2 ein Blockschaltbild der beiden Endstellen und Fig. 3 ein
Diagramm der verwendeten Steuerimpulse, Um eine Zeitvielfachübertragung über einen
Nachrichtensatelliten durchführeil zu können, ist es erforderlich, dass die von
den einzelnen Stationen ausgesendeten Impulsbündel beim Satelliten nacheinander
ankommen. Jeder Station ist dabei eine bestimmte Zeitlage innerhalb des Überrahmens
zugeordnet, wie es aus Fig. 1 zu entnehmen ist. Eine Station arbeitet als Feststation
Ref, auf die sich die anderen Stationen einregeln. Das Impulsbündel der Station
) ist vergrössert dargestellt.
-
Nach der illIfsinformation P (Präambel) werden zunächst die Informationen
aller Kanäle 1 der n Rahmen, die den Überrahmen bilden, übertragen, danach die Kanäle
2 usw. Nach dem letzten Kanal m bleibt dann noch eine Sicherheitszeit Si frei, damit
sich bei geringfügigen Laufzeitschwankungen keine Störungen zwischen benachbarten
Impulsbündeln ergeben.
-
Von den PCM-Einheiten werden die Informationen jedes Kanals in paralleler
Form zu der TDMA-Endstelle übertragen und treffen dort über die
Leitung
I (Fig. 2) ein, die, ebenso wie die anderen Leitungen, über die PCM-Signale in Parallelform
übertragen werden, zur Vereinfachung nur einadrig dargestellt ist.
-
Die PCM-Signale liegen so in Parallelform an den Speichern SSpl...SSpn
an. Während des ersten Rahmens eines Überrahmens liegt an der UND-Schaltung U1 ein
Signal sr 1 an, so dass der Schreibtakt st, der mit dem Kanaltakt der PCM-Einheit
gleich ist und ebenfalls an dieser UND-Schaltung anliegt, als Schreibtakt für den
Speicher SSpl wirkt und das Einschreiben der über die Leitung I angelegten Information
steuert. Es ist dabei angenommen, dass es sich um ein Schieberegister handelt. Mit
Beginn des zweiten Rahmens wird das Signal srl abgeschaltet und entsprechend durch
ein Signal sr 2 das Einschreiben in den zweiten Speicher gesteuert, bis dann schliesslich
der n-te Rahmen in den Speicher SSpn eingeschrieben wird, gesteuert über das Signal
srn und die tND-Schaltung U2. In der Figur sind nur der erste und n-te Speicher
mit den zugehörigen Steueranordnungen dargestellt.
-
Die nächsten n Rahmen werden dann in nicht dargestellter Weise in
die zweite Speichergruppe eingeschrieben.
-
Wenn der Zeitpunkt für die Aussendung des Impulsbündels gekommen ist,
wird nach der Aussendung der Hilfsinformation (Präambel) der Lesetakt lt an alle
Speicher angelegt und die Informationen der jeweils ersten Kanäle liegen am Ausgang
der Schieberegister SSpl, SSpn vor und-werden jetzt für die einzelnen Rahmen nacheinanderüber
die UND-Schaltungen UD, U4 und die ODER-Schaltung Ol zu den bekannten Anordnungen
für die Aussendung übertragen. Die UND-Schaltungen werden dabei durch kurze Impulse
lr 1, lrn nacheinander freigegeben. Mit dem nächsten Lesetakt lt- liegen dann die
Informationen der zweiten Kanäle am Ausgang des Schieberegisters und werden in entsprechender
Weise übertragen.
-
Durch diese Art der Rahmenaufteilung lassen sich auch die Frequenzen
für den Lesetakt lt in der Sendestelle und den Schreibtakt st in der Empfangsstelle
um den Faktor n reduzieren.
-
Bei einem Überrahmen mit n = 4 Rahmen (500/us) und einem PCM-CodewOrt
mit p = 8 bit ergibt sich bei einer TDMA-Datenrate von 125 Mbit/s eine maximale
Taktfrequenz f - fTMA ~ 125 MHz 4 Nflz max p . n Bei dieser Taktfrequenz lassen
sich ohne Schwierigkeiten auf dem Markt befindliche MOS-Speicher einsetzen.
-
In der Empfangsstelle werden die empfangenen Informationen wieder
in Parallelform umgewandelt und liegen so an den UND-Schaltungen U5, U6 vor den
Schieberegistern ESpl, ESpn an. In einem Vergleicher V wird eine Information über
die Adresse der Sendestation und die Nummer des gerade übertragenen Kanals, die
von einem Prüfgerät P6 ermittelt wird, mit den in einem Auswahlspeicher ASp gespeicherten
Adressen und Kanalnummern verglichen. Im Auswahlspeicher ASp sind derartige Informationen
für alle die Kanäle gespeichert, die Nachrichten für die jeweilige Endstelle übertragen.
-
Bei Übereinstimmung der empfangenen mit einer gespeicherter Kanalinformation
gibt der Vergleicher V ein Ausgangssignal an die UND-Schaltungen U5, U6 und U11
ab.
-
Über die UND-Schaltung U11 kann jetzt der Schreibtakt st an die Speicher
ESpl ... ESpn angelegt werden. Die UND-Schaltungen U5, U6 werden durch Impulse srl',
srn' im Takt der ankommenden Kanäle freigegeben und die anliegenden Informationen
werden in die einzelnen Speicher eingespeichert. Da alle gleichnamigen Kanäle der
n Rahmen direkt nacheinander
eintreffen, ist es nur einmal erforderlich,
die Adresse und Kanalnummer zu prüfen.
-
Nach der Übertragung des Überrahmens sind die Kanäle wieder rahmenweise
zusammengefasst und können bei der Auslesung in bekannter Weise auf die gewünschten
Abgangsleitungen verteilt werden.
-
Während der Auslesezeit für den ersten Rahmen wird ein Signal lrl
an die UND-Schaltungen U7, Ug angelegt. Der Lesetakt lt? kann jetzt über die UND-Schaltung
ug an den Speicher ESpl angelegt werden und die ausgelesenen Informationen werden
über die UND-Schaltung U7 und die ODER-Schaltung 02 abgegeben. Zur Auslesung des
n-ten Rahmens im Speicher ESpn wird dann ein Signal lrn' an die UND-Schaltungen
U8, U10 angelegt.
-
Die verschiedenen Taktimpulse werden in einer Zentralsteuerung erzeugt
und sind in Fig. 3 für ein System mit drei Rahmen mit je fünf Kanälen dargestellt.
Dabei ist jedoch die auf dem Übertragungsweg zwischen den Stationen durchgefurte
Kompression nicht maßstabsgerecht dargestellt.
-
Da der Schreibtakt st der Sendestelle mit dem Lesetakt lt' der Empfangsstelle
gleich ist, sind die beiden Impulsreihen nicht gesondert dargestellt. Gleiches gilt
für die übrigen Zeilen.
-
Es ist auch möglich, sowohl in der Sende- als auch in der Empfangsstelle
anstelle von n Schieberegistern einen Speicher mit der Kapazität für n Rahmen vorzusehen.
Dieser Speicher muss dann mit wahlfreiem Zugriff arbeiten (Random Access Memory).
Durch entsprechende Steuerung der jeweiligen Lese- bzw. Schreibstellen lässt sich
die gleiche Übertragung ermöglichen.
-
3 Blatt Zeichnungen 3 Patentansprüche