DE2511619B2

DE2511619B2 - Verfahren zur uebertragung von digitalen informationen eines pcm-zeitmultiplexfernmeldenetzes

Info

Publication number: DE2511619B2
Application number: DE19752511619
Authority: DE
Inventors: Friedemann 8190 Wolfratshausen Vollnhals
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-03-17
Filing date: 1975-03-17
Publication date: 1977-03-31
Also published as: BE839656A; IT1056985B; AT340485B; NL7600669A; ATA10476A; GB1486547A; FR2305072A1; FR2305072B1; US4063041A; CH591187A5; DE2511619A1; SE7602895L

Description

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

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

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 Teilnehmer-Stationen 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 abzuwikkein, die in diesem Falle durch entsprechende Steuerung von den Teilnehmerstationen einerseits und dem Teilnehmerkonzentrator andererseits zugeordnete Zeitgabeln vierdrahtmäßig ausgenutzt wird, indem die Informationen in den beiden Ubertragungsrichtungen 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 (deutsche Patentschrift 23 46 984). die Informationsübertragung auf solchen zweidrähtigen Teilnehmeranscb'ußleitungen 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 Abta»pulsraamens. wie er auf den Zeitmuhiplexleitungen eingenommen fet, unter Berücksichtigung der Laufzeiten auf der Zweidrahtleitung and einer ToIeranzzeitspanne für die jeweiligen Taktgeneraioren nahezu völBg in Anspruch genommen ist Es ergibt sich hierbei eine Bitübertragungsrate auf der Zweidrahtleiteng von beispielsweise 256 kBit, womit bei Zweidrahtleitungen mit 0,4 mm Aderndurchmesser mindestens 700 m Leitungslänge erreicht werden, ohne Impulsentzerrung und Impulsregeneiation benützen zu müssen.

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

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren der eingangs erwähnter Art in der Weise auszugestalten, daß durch bessce 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 Info.-mationsblöcke 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-Zeit-Diagramm des eingangs erwähnten vorgeschlagenen Übertragungsverfahrens;

F i g. 2 zeigt das Weg-Zeit-Diagramm des erfindungsgemäßen Übertragungsverfahrens;

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

Der Darstellung der Verhältnisse bei dem vorgeschlagenen Verfahren sind folgende Voraussetzungen zugrunde gelegt. Das Fernmeldtnetz wird mit einer Abtastfrequenz von 8 kHz betrieben, was einem Abtastpulsrahmen von 125 μβ entspricht. Die übertragenen PCM-Worte umfassen jeweils 8 Bit und bilden zusammen mit einem Blockbeginnbit und einem Signalisierbeginnbit einen Informationsblock von 10 Bit. Als maximale Leitungslänge sind 4 km angenommen, die Streckenlaufzeit beträgt 5 μ$ 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 \is eines Abtastpulsrahmens für die Übertragung in Hin- und Rückrichtung zweimal 20 μς für die Streckeniaufzeit, zweimal 39 ps für die 10-Bit-Informationsblöcke und zweimal 3,5 us 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 μβ ausgenutzt sind.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden nun in den Zeitgabeln der Teilnehmerstationen

bzw. des Teilnebmeikonzentrators lnformationsblöcke zusammengestellt, die außer dem Blockbeginnbit und dem Signalisierbit zwei PCM-Worte umfassen, die zwei Informationsabtastungen entsprechen. Diese Doppelworte entstehen dadurch, daß je Informationsrichtung, s der Informationsgehalt einrr Abtastung zunächst gespeichert und dann mit dem Informationsgehalt der nächsten Abtastung ausgesendet wird. Die hierdurch entstehenden lnformationsblöcke umfassta nunmehr also 13 Bit je Übertragungsrichtung, nämlich wie im vorgeschlagenen Fall ein Beginnbit und ein Signalisierbit sowie zweimal 8 Bit der beiden PCM-Wörter. Die sich ergebenden Zeitverhälmisse zeigt Fig.2. Für die Leitungslänge, die Streckenlaufzeit und für die Zeitgabelumschaltzeit sind dieselben Werte wie gemäß F i g. ( angenommen. Wegen der nunmehr doppelten Übertragungszykluszeit von 250 us stehen nun neben der Laufzeit und der Zeitgabelumschafceit für die lnformationsblöcke je Übertragungsrichtung 101,5 με zur Verfügung. Das bedeutet bei den 18 Bit eines derartigen Informationsblockes eine Bitbreite von ungefähr 5,7 \is bzw. eine Übertragungsbitrate 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 Potentiale srte 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 F i g. 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 F1 g. 2 ist, je nachdem, ob es sich eine einer Teilnehmerstation zugehörige Gabelschaltung oder um die Gabelschaltung eines Teilnehmerkonzentrators handelt, de Kodier/Dekodier-Einrichtung einer Teilnehmerstation oder aber der Teilnehmerkonzentrator selbst angeschlossen zu denken.

Zur Steuerung der Vorgänge inr.erhalb der Zeitgabel dient eins Ablaufsteuerung A, die im wesentlichen einen Sende-Empfangs-Zähler, der die Informationsaufnahme in ein Empfangsregister E bzw. die Informationsabga

aus einem Senderegister S steuert, sowie einen weiteren Zähler enthält, der die internen Vorgänge steuert, nämlich die Informationsübergabe zu einem Zwischenregister und die Infonnationsweitergabe von dort aus, sowie die Infonnationsaufnahme vom Konzentrator oder von der Kodier/Dekodier-Einrichtung 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 7 beliefert wird. Mit dem seit Blockbeginnbit 18ten Schiebetakt wird das Signalisierbit an eine Signalauswerteeinheit S/gegebea

Wenn der Sende-Empfangszähler in der Ablaufsteuerung den Zählerstand Z = 18 erreicht hat, wird der Schalter Ai 2 durch die Ablaufsteuerung während der nachfolgenden 18 Zählerstellungen des Sende-Empfangszählers leitend gemacht, so daß vom Taktuntersetzer TU aus 18 Schiebetakte an das Senderegister 5 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 7" 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 K 3 und K 4 den Takt des Taktgenerators T (Langstrich-Verbindung) an das Empfangsregister fund an das Zwischenregister ZR, so daß während dieser Zeitspannen das Empfangsregister E ausgelesen und über das Zwischenregister ZR ein 8-Bit-Wort an den Konzentrator bzw. an die Kodier/ Dekodier-Schaltung gegeben wird, während das zweite 8-Bit-Wort im Zwischenregister ZR verbleibt. Um einen Abtastpulsrahmen, das heißt um 125 \l% später, bei der Zählerstellung Z = 33 des zweiten Zählers der Ablaufsteuerung, wird dieses im Zwischenregister ZR gespeicherte zweite 8-Bit-Wort ebenfalls weitergeleitet und gleichzeitig über den Schalter K 5 der 2,048-Mbit-Takt an das Senderegister S angelegt, so daß vom Konzentrator oder von der Kodier/Dekodier-Einrich tung aus ein 8-Bit-Wort in das Senderegister Sgelangen kann. Nachdem wiederum um 1?5 \is später ein zweites 8-Bit Wort auf diese Weise in das Senderegister S eingegeben worden ist, wiederholt sich der beschriebene Zeitabiauf von vorne.

Hierzu 2 BIr.tt Zeichnungen

Claims

25 Il

Patentanspruch:

Verfahren zur Übertragung von digitalen Informationen zwischen einer digital arbeitenden Teilnehnjerstation und dem TeHnehmerkonzenttalor eines PCM-Zeitraaltiplexfenuneldenetees Ober eine Zweidrahtverbindungsleitung mit gegenüber der Bitübertragungsrate auf den Zetaaultiplexleiöingen 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. '5