DE2511619A1

DE2511619A1 - Verfahren zur uebertragung von digitalen informationen eines pcm-zeitmultiplexfernmeldenetzes

Info

Publication number: DE2511619A1
Application number: DE19752511619
Authority: DE
Inventors: Friedemann Vollnhals
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1975-03-17
Filing date: 1975-03-17
Publication date: 1976-09-23
Also published as: BE839656A; IT1056985B; AT340485B; NL7600669A; ATA10476A; GB1486547A; FR2305072A1; FR2305072B1; US4063041A; CH591187A5; DE2511619B2; SE7602895L

Description

Verfahren zur Übertragung von digitalen Informationen eines PCM-Zeitmultiplexfernmeldenetzes.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von digitalen Informationen zwischen einer digital arbeitenden Teilnehmerstation und dem Teilnehmerkonzentrator eines PCM-Zeitmultiplexfernmeldenetzes über eine Zweidrahtverbindungsleitung mit gegenüber der Bit-Übertragungsrate auf den Zeitmultiplexleitungen des Netzes verringerter Bit-Übertragungsrate .

Die Digitalisierung von Zeitmultiplexfernmeldenetzen bis zu den Teilnehmerstationen hin hat unter anderem den Vorteil des einfacheren Aufbaus der Teilnehmerkonzentratoren.

Normalerweise sind bei der Übertragung von digitalen Informationen Vierdrahtleitungen erforderlich. Das bedeutet aber, daß dem vorstehend erwähnten Vorteil der Digitalisierung der Teilnehmerstationen ein durch die vierdrähtige Ausführung der die Teilnehmerstationen mit dem Teilnehmerkonzentrator verbindenden Teilnehmeranschlußleitungen bedingter Mehraufwand im Vergleich zu Fernmeldesystemen gegenübersteht, bei denen zwischen Teilnehmerstationen und Teilnehmerkonzentrator pulsamplitudenmodulierte Impulse auf Zweidrahtleitungen übertragen werden.

Es ist daher schon vorgeschlagen worden, auch im Falle digital arbeitender Teilnehmerstationen zwischen diesen und dem Teilnehmerkonzentrator die Informationsübertragung auf einer Zweidrahtleitung abzuwickeln, die in diesem Falle durch

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entsprechende Steuerung von den Teilnehmerstationen einerseits und dem Teilnehmerkonzentrator andererseits zugeordnete Zeitgabeln vierdrahtmäßig ausgenutzt wird, indem die Informationen in den beiden Übertragungsrichtungen abwechselnd in zeitlicher Verschachtelung übertragen werden.

Um eine möglichst gute Verzerrungsfreiheit bei dieser Übertragung zu erzielen, d.h. um bei einem möglichst großen Prozentsatz der in einem Ortsvermittlungssystem vorkommenden Teilnehmeranschlußleitungen auf einen Entzerrer verzichten zu können, ist ausserdem schon vorgeschlagen worden (P 23 46 984.3-31), die Informationsübertragung auf solchen zweidrähtigen Teilnehmeranschlußleitungen mit gegenüber der Bitübertragungsrate auf den beim Teilnehmerkonzentrator ankommenden bzw. von diesem abgehenden Zeitmultiplexleitungen verringerter Bitübertragungsrate zu übertragen. Die Bitübertragungsrate für die Übertragung auf den Zweidrahtleitungen wird hierbei so gewählt, daß für die Übertragung in beiden Übertragungsrichtungen der einer Informationsabtastung entsprechenden PCM-Worte die Zeitspanne eines Abtastpulsrahmens wie er auf den Zeitmultiplexleitungen eingenommen ist, unter Berücksichtigung der Laufzeiten auf der Zweidrahtleitung und einer Toleranzzeitspanne für die jeweiligen Taktgeneratoren nahezu völlig in Anspruch genommen ist. Es ergibt sich hierbei eine Bitübertragungsrate auf der Zweidrahtleitung von beispielsweise 256 kBit, womit bei Zweidrahtleitungen mit 0,4 mm Aderndurchmesser mindestens 700 m Leitungslänge erreicht werden, ohne Impulsentzerrung und Impulsregeneration benützen zu müssen.

Bei diesem vorgeschlagenen Verfahren ist die für die eigentliche Nachricht zur Verfügung stehende Zeitspanne gegenüber den ausserdem noch zu berücksichtigenden Zeitspannen, nämlich Laufzeit, Zeitgabelumschaltzeit und Bitzeit für ein Wortbeginnbit und ein Signalisierbit, relativ gering.

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Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art in der Weise auszugestalten, daß durch bessere Zeitausnutzung für die Übertragung der eigentlichen Fernmeldenachrichten die Übertragungsbitrate für die Übertragung auf der Zweidrahtleitung noch weiter verringert werden kann, um damit die Leitungslänge, bei der noch ohne Impulsregeneration und Impulsentzerrung ausgekommen werden kann, zu vergrößern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs erwähnte Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Übertragungsrichtungen abwechselnd Informationsblöcke mit mindestens zwei PCM-Worten übertragen werden, die den aufeinanderfolgenden Informationsabtastungen entsprechen.

Gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden diese PCM-Worte in einem speziellen Kode kodiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend anhand von 3 Figuren näher erläutert:

Fig. 1 zeigt das Weg-Zeitdiagramm des eingangs erwähnten vorgeschlagenen Übertragungsverfahrens.

Fig. 2 zeigt das Weg-Zeitdiagramm des erfindungsgemäßen Übertragung sverf ahrens .

Fig. 3 zeigt in Blockbilddarstellung die Einrichtungen der Zeitgabeln, wie sie bei den Teilnehmerstationen und beim Teilnehmerkonzentrator zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden können.

Der Darstellung der Verhältnisse bei dem vorgeschlagenen Verfahren sind folgende Voraussetzungen zugrundegelegt. Das Fernmeldenetz wird mit einer Abtastfrequenz von 8 KHz betrieben, was einem Abtastpulsrahmen von 125/US entspricht. Die übertragenen PCM-Worte umfassen jeweils 8 Bit und bilden zu-

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sammen mit einem Blockbeginnbit und einem Signalisierbeginnbit einen Informationsblock von 10 Bit. Als maximale Leitungslänge sind 4 km angenommen, die Streckenlaufzeit beträgt 5 yus pro km.

Wenn, wie vorstehend angegeben, auf der Zweidrahtleitung mit einer Übertragungsbitrate von 256 Kbit/s, d.h. mit einer Bitbreite von 3,9 ;us gearbeitet wird, dann sind von den 125 /US eines Abtastpulsrahmens für die Übertragung in Hin- und Rückrichtung zweimal 20 yus für die Streckenlaufzeit, zweimal 39 us für die 10 Bit-Informationsblöcke und zweimal 3,5 /Js für die Zeitgabelumschaltung in Anspruch genommen. Das bedeutet, daß für die zwei, jeweils 8 Bit umfassenden PCM-Wörter der eigentlichen Fernmeldenachricht lediglich 50 % der Zeitspanne von 125 jus ausgenutzt sind.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nun in den Zeitgabeln der Teilnehmerstationen bzw. des Teilnehmerkonzentrators Informationsblöcke zusammengestellt, die ausser dem Blockbeginnbit und dem Signalisierbit zwei PCM-Worte umfassen, die zwei Informationsabtastungen entsprechen. Diese Doppelworte entstehen dadurch, daß je Informationsrichtung, der Informationsgehalt einer Abtastung zunächst gespeichert und dann mit dem Informationsgehalt der nächsten Abtastung ausgesendet wird. Die hierdurch entstehenden Informationsblöcke umfassen nunmehr also 18 Bit je Übertragungsrichtung, nämlich wie im vorgeschlagenen Fall ein Beginnbit und ein Signalisierbit sowie zweimal 8 Bit der beiden PCM-Wörter. Die sich ergebenden Zeitverhältnisse zeigt Fig. 2. Für die Leitungslänge, die · Streckenlaufzeit und für die Zeitgabelumschaltzeit sind dieselben Werte wie gemäß Fig. 1 angenommen. Wegen der nunmehr . doppelten Übertragungszykluszeit von 250 /is stehen nun neben der Laufzeit und der Zeitgabelumschaltzeit für die Informationsblöcke je Übertragungsrichtung 101,5 με zur Verfügung. Das bedeutet bei den 18 Bit eines derartigen Informationsblockes eine Bitbreite von ungefähr 5,7 /as bzw. eine Über-

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tragungsbitrate von 177 Kbit/s. Die Zeitausnutzung für die Übertragung der eigentlichen Fernmeldenachricht steigt damit auf über 73 %'.

Bei Verwendung beispielsweise eines sogenannten pseudoternären Kodes für die Kodierung der PCM-Worte, bei dem die dem einen Binärwert entsprechenden Bits durch abwechselnd gegenüber einem Bezugspotential positive und negative Potentialwerte dargestellt werden, ergibt sich dann aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens eine ohne Verwendung von Entzerrern zulässige Leitungslänge von mindestens 1,05 Km gegenüber der vorerwähnten Leitungslänge bei Einfachwortübertragung,

Wenn zur Signalisierung mehr Bits als beim beschriebenen Beispiel vorgesehen sind und deren Übertragung in einem größeren Zyklus erfolgen kann als die der PCM-Worte, kann es von Vorteil sein den Informationsblock mit mehr als 2 PCM-Worten aufzubauen.

Die in der Fig. 3 dargestellte Zeitgabelschaltung, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Verwendung finden kann, ist auf der linken Seite mit der Empfangsleitungsader LE und der Sendeleitungsader LS an eine nicht dargestellte Übertragungseinheit angeschlossene zu denken, die eine Verbindung mit einer Zweidrahtleitung herstellt. Auf der rechten Seite der Gabelschaltung gemäß Fig. 2 ist, je nachdem ob es sich eine einer Teilnehmerstation zugehörige Gabelschaltung oder um die Gabelschaltung eines Teilnehmerkonzentrators handelt, die Kodier/Dekodiereinrichtung einer Teilnehmerstation oder aber der Teilnehmerkonzentrator selbst angeschlossen zu denken.

Zur Steuerung der Vorgänge innerhalb der Zeitgabel dient eine Ablaufsteuerung A, die im wesentlichen einen Sende-Empfangszähler, der die Informationsaufnahme in ein Empfangsregister E bzw. die Informationsabgabe aus einem Senderegister S steuert, sowie einen weiteren Zähler enthält, der die internen Vorgänge steuert, nämlich die Informationsübergabe zu einem

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Zwischenregister und die Informationsweitergabe von dort aus, sowie die Informationsaufnahme vom Konzentrator oder von der Kodier/Dekodiereinrichtung aus zum Senderegister S.

Wenn über die Leitungsader LE über die Übertragungseinheit von der Zweidrahtleitung aus ein Informationsblock ankommt und durch die Einheit BE zum Erkennen des Blockbeginns das Beginnbit erkannt wird, dann legt die Ablaufsteuerung A über den Schalter K1 einen Schiebetakt von beispielsweise 176 Kbit/s an das Empfangsregister, das diesen Informationsblock dementsprechend aufnimmt. Der erwähnte Takt (gestrichelte Verbindung) wird von einem Taktuntersetzer TU erzeugt, der von einem einen 2,048 Mbit/s-Takt (Langstrich-Verbindung) erzeugenden Taktgenerator T beliefert wird. Mit dem seit Blockbeginnbit 18ten Schiebetakt wird das Signalisierbit an eine Signalauswerteeinheit SI gegeben.

Wenn der Sende-Empfangszähler in der Ablaufsteuerung den Zählerstand Z = 18 erreicht hat, wird der Schalter K2 durch die Ablaufsteuerung während der nachfolgenden 18 Zählerstellungen des Sende-Empfangszählers leitend gemacht, so daß vom Taktuntersetzer TU aus 18 Schiebetakte an das Senderegister S gelangen, wodurch ein Informationsblock über die Leitungsader LS und die Übertragungseinheit an die Zweidrahtleitung weitergegeben wird.

Der erwähnte zweite Zähler der Ablaufsteuerung, der durch den Taktuntersetzer TU mit einem Fortschaltetakt beliefert wird, der gegenüber dem 2,048 Mbit/s-Takt des Taktgenerators T um den Faktor 8 in seiner Taktfrequenz verringert ist (strichpunktierte Verbindung), wird beim Beginn des Sendebetriebs auf 0 gestellt und legt während dieser und der nachfolgenden Zählerstellung über die Schalter K3 und K4 den Takt des Taktgenerators T (Langstrich-Verbindung) an das Empfangsregister E und an das Zwischenregister ZR, so daß während dieser Zeitspannen das Empfangsregister E ausgelesen und über das Zwischen-

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register ZR ein 8 Bit-Wort an den Konzentrator bzw. an die Kodier/Dekodierschaltung geben wird, während das zweite 8 Bitwort im Zwischenregister ZR verbleibt. Um einen Abtastpulsrahmen, das heißt um 125 jus später, bei der Zählerstellung Z = 33 des zweiten Zählers der Ablaufsteuerung, wird dieses im Zv/ischenregister ZR gespeicherte zweite 8 Bit-Wort ebenfalls weitergeleitet, und gleichzeitig über den Schalter K5 der 2,048 Mbit-Takt an das Senderegister S angelegt, so daß vom Konzentrator oder von der Kodier/Dekodiereinrichtung aus ein 8 Bitwort in das Senderegister S gelangen kann. Nachdem wiederum um 125 P-s später ein zweites 8 Bit-Wort auf diese Weise in das Senderegister S eingegeben worden ist, wiederholt sich der beschriebene Zeitablauf von vorne.

1 Patentanspruch
3 Figuren

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Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Übertragung von digitalen Informationen zwischen einer digital arbeitenden Teilnehmerstation und dem Teilnehmerkonzentrator eines PCM-Zeitmultiplexfernmeldenetzes über eine Zweidrahtverbindungsleitung mit gegenüber der Bitübertragungsrate auf den Zeitmultiplexleitungen des Netzes verringerter Bitübertragungsrate, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Übertragungsrichtungen abwechselnd jeweils Informationsblöcke mit mindestens zwei PCM-Wörtern übertragen werden, die den aufeinanderfolgenden Informationsabtastungen entsprechen.

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