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Digitales Übertragungsverfahren
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Übertragung von digitalen
Signalen, die in Endstellen z.B. als Multiplexsignale aus mehreren Sprach- oder
Datensignalen gebildet wurden.
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Eine derartige Übertragung wird beispielsweise zwischen den digital
arbeitenden Fernsprechvermittlungsstellen durchgeführt, wenn eine Digitalisierung
des heutigen Fernsprechnetzes erfolgt.
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Die Möglichkeit, Bereiche des heutigen Fernsprechnetzes zu digitalisieren,
ist u.a. in Ortsnetzen gegeben Größere Drtsnetze enthalten entsprechend ihrer Teilnehmerzahl
eine Anzahl von Ortsverrnittlungsstellen. Diese Ortsvermittiungsstellen sind untereinander
über ein Netz von Ortsverbindungsleitungen verbunden. Je nach Größe des Verkehrsbündels
bzw der Zahl der zu übertragenden Gespräche kann ein solches Ortsverbindungskabel
200 ...2000 Doppeladern enthalten.
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In der bisherigen Technik wurden Fernsprechsignale zwischen zwei Ortsvermittlungsstellen
als niederfrequente Signale übertragen. Je Fernsprechsignal war hierzu im Ortsverbindungskabel
eine Doppelader notwendig.
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Digitale Fernsprechvermittlungsstellen haben als Ein- und Ausgangssignale
digitale Multiplexsignale, wobei jedes Multiplexsignal eine Bitrate von 2 Mbit/s
aufweist. Durch jedes Multiplexsignal werden 30 Fernsprechsignale zusammengefaßt
Zur Übertragung von digitalen Fernsprechsignalen zwischen digitalen Ortsvermittlungsstellen
benötigt man demnach für 30 Fernsprechsignale jeweils ein digitales 2-Mbit/s-Leitungssystem.
In der üblichen Ausführung als digitales Vierdraht-
Übertragungssystem
sind für 30 Fernsprechsignale zwei Doppeladern notwendig Gegenüber der bisherigen
NF-Übertragung bedeutet dies im Ortsverbindungskabel einen um den Faktor 15 geringeren
Bedarf an Doppeladern. Nachfolgend wird ein von einer digitalen End- oder Vermittlungsstelle
geliefertes digitales Multiplexsignal der Einfachheit halber kurz als Signal oder
im speziellen Fall als 2-Mbit/s-Signal bezeichnet.
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In größeren Ortsnetzen können Längen der Ortsverbindungskabel von
etwa 10 km auftreten. Bei der Übertragung von 2-Mbit/s-Signalen über derartige Leitungslängen
tritt daher der Nachteil auf, daß zur einwandfreien Übertragung in den Leitungszug
eine Reihe von Zwischenregeneratoren eingeschleift werden muB.
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Allgemein rechnet man für diese Bitrate je nach den Werten von Kabel-
und Nebensprechdämpfung mit Regeneratorfeldlängen von 2.... 4 km. Der Einsatz einer
Vielzahl derartiger Zwischenregeneratoren erhöht neben den dazu notwendigen Fernspeiseeinrichtungen
die Gesamtkosten des Systems, Darüberhinaus ist nicht sichergestellt, daß an der
Stelle, an der ein Zwischenregenerator anzubringen ist, tatsächlich ein geräumiger
Kabelschacht zur Verfügung steht, der eine solche Montage gestattet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Übertragungsverfahren
anzugeben, das den Einsatz derartiger Zwischengeneratoren vermeidet oder stark einschränkt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedes von einer
Endstelle gelieferte Signal in eine Anzahl paralleler Teilsignale zerlegt wird,
wobei jedes Teilsignal eine kleinere Schrittgeschwindigkeit als das Signal aufweist,
daß jedes Teilsignal über einen zugeordneten Übertragungsweg zur anderen Endstelle
übertragen wird und daß an letzterer aus den Teilsignalen wieder das ursprüngliche
Signal gebildet wird.
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Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
für ein zwischen zwei digitalen Endstellen angeordnetes
digitales
Leitungssystem näher betrieben und erläutert werden.
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Es zeigt: Fig. 1 ein mit Zwischenregeneratoren ausgestattetes bekanntes
Leitungssystem, Fig. 2 ein ohne Zwischenregeneratoren ausgestattes Leitungssytem
gemäß der Erfindung Die Leitungsendgeräte L1 und L2 gemäß Fig.1 haben die Aufgabe,
das von der Endstelle El bzw. E2 gelieferte digitale Signal auf die Leitung zu senden
sowie das von der Leitung ankommende Signal zu regenerieren und zur eigenen Endstelle
weiterzuleiten. Ferner haben sie die Aufgabe, die Fernapeisung der Zwischenregeneratoren
R1 und R2 sowie eine Fehlerortung durchzuführen. Die Zwischengeneratoren R1 und
R2 haben die Aufgabe, das gedämpfte und verzerrte Leitungssignal zu verstärkern,
zu entzerren und zu regenerieren.
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Bei der Übertragung digitaler Signale auf Kabeln mit symmetrischen
Leiterpaaren ist die maximal zulässige Regeneratorfeldlänge abhängig vom Verhältnis
der Leistung des Nutzsignals, das im Kabel gedämpft wird, zur Leistung der resultierenden
Nebensprechstörungen, die im Kabel erzeugt werden. Kabeldempfung und Nnbensprechstrung
nehmen mit zunehmender Frequenz zu.
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Die Erfindung geht davon aus, das von der Endstelle gelieferte Signal
in eine Anzahl paralleler Teilsignale aufzuteilen und jedes dieser Teilsignale mit
einer Schrittgeschwindigkeit zu übertragen, die klein ist gegenüber derjenigen bei
serieller Übertragung. Die beim halben Wert dieser neuen niedrigen Schrittfolgefrequenz
auftretende Nebensprechdämpfung ist dann so hoch sowie die Kabeldämpfung so niedrig,
daß mit wesentlich höheren Regeneratorfeldlängen gerechnet werden kann und
Zwischenregeneratoren
bei entsprechender Leitungslänge ganz entfallen können. Eine solche Maßnahme setzt
jedoch voraus, daß zur Übertragung der Teilsignale eine genügende Anzahl von Doppeladern
zur Verfüguny steht. Diese Voraussetzung ist bei Übertragungsstrecken des Fernsprechnetzes
erfüllt, auf denen bisher die Übertragung niederfrequenzmäßig erfolgte, beispielsweise
im Ortsverbindungsnetz.
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Bei der in Fig. dargestellten Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens treten die Wandler W1 und W2 an die Stelle der Leitungsendgeräte L1 bzw.
L2. Sendeseitig arbeiten diese Wandler W1 und W2 im Prinzip als Serien-Parallel-Umsetzer.
Die n Ausgänge auf der Leitungsseite eines Wandlers führen über n Leitungen, beispielsweise
über n symmetrische Doppeladern eines Ortsverbindungskabels, zu den n Eingängen
des Wandlers der jeweiligen Endstelle. Das an den Punkten E 1.1 bzw. E2.2 anliegende
serielle Signal wird schrittweise in Abtastzyklen von jeweils n Schritten abgetastet.
Dabei wird jedes der 1.. .n Bits für die Dauer der Zykluszeit von einer zugeordneten
Leitung 1. . .n übernommen. Auf diese Weise werden die n parallelen Teilsignale
gebildet, mit denen das Signal übertragen wird. Der Quotient f = f In = Schrittgeschwindigp
f5/n (f5= keit des Signals) ergibt die Schrittgeschwindigkeit der Teilsignale. Bei
der Anordnung wird der Takt fp unmittelbar vom Takt f abgeleitet.
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5 Empfangsseitig arbeiten die Wandler W1 und W2 im Prinzip als Parallel-Serien-Umsetzer.
Am endstellenseitigen Ausgang E 2. 1 bzw. E 1.2 der beiden Wandler treten wieder
die ursprünglichen Signale auf. In jedem der n Empfänger wird eine Verstärkung,
Entzerrung und Regeneration der ankommenden Leitungssignale durchgeführt. Ein einzelner
Empfänger kann dabei einfacher ausgeführt werden als der entsprechende Empfänger
der Leitungsendgeräte L1 und L2 von Fig. 1. Die n Leitungssignale werden bei Führung
über vieladrige Kabel, beispielsweise über Ortsverbindungskabel, mit einer vernachlässigbaren
laufzeit-
differenz übertragen. Aus diesem Grunde wird eine Taktempfangsschaltung
nur in einem einzigen der n Empfänger benötigt.
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Der Gewinn an Regeneratorfeldlänge durch Verringerung der Schrittfolgefrequenz
f wird zweckmäßig in jedem konkreten 5 Fall neu ermittelt. Nachfolgend sollen für
den Einkabelbetrieb einige orientierende Angaben gemacht werden. Der Einkabelbetrieb
ist eine Betriebsart, bei der beide Übertragungsrichtungen im gleichen Kanal geführt
werden Bei der Verringerung der Bitrate, d.h. der Schrittfolgefrequenz f des Signals
um 5 den Faktor n = 4 erhöht sich die maximale Regeneratnrfeldlänge ungefähr um
den Faktor 2,5. Eine Verringerung der Schrittfolgefrequenz f um den Faktor 8 macht
eine Erhöhung der Regenerator-5 feldlänye um einen Faktor von etwa 3,5 bis 4 möglich.
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Da für die Teilsignale die maximal zulässige Regeneratorfeldlänge
wesentlich größer ist als für das digitale Signal, können mit dem vorgeschlagenen
Verfahren Zwischenregeneratoren ganz oder weitgehend vermieden werden.