DE2332782C2 - Verfahren zum Zeitmultiplexen von Datenströmen und Schaltungsanordnung zur Durchführung - Google Patents

Description

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,

— daß eine Regenerationseinrichtung für jeden Impuls vorgesehen ist,

— bestehend aus einer Abtasteinrichtung (40) zum mehrmaligen Abtasten eines jeden Impulses und mit einer Zählstufe (42) zur Erzeugung eines Bitmitten-Impulses,

— eine Impulserzeugungseinrichtung (Zentraleinheit 46. Register 68) zur Erzeugung neuer Datenströme, die um den Bitmitten-Impuls versetzt sind, und

— einer Einrichtung zum Einfügen von Füllimpulsen (Bitzähler 44. Codierkreise 102,104).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2. gekennzeichnet durch eine Zählstufe (42), die in Abhängigkeit von einem Obergang von einem zum anderen BiJ ausgelöst wird, und ein Signal erzeugt, wenn eine vorgegebene Zählung, nämlich etwa die Hälfte der zu erwartenden Abtastungen, erreicht wird.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Impulserzeugungseinrichtung (Zentraleinheit 46, Register 68), die auf die Zählstufe (42) anspricht und einen Impuls entsprechend jeder Bitabtastung erzeugt.

Es gibt im wesentlichen zwei Technikern, die für das Multiplexen verwendet werden: das Frequenzmultiplexverfahren (FDM) und das Zeitmultiplexverfahren (TDM). Das erste Verfahren beruht auf einem Umwandeln jeder Datenfolge in ein bestimmtes Paar von Tonfrequenzen, die dann auf einem gemeinsamen Übertragungsweg kombiniert werden. An der Empfangsstation wird jedes Frequenzpaar festgestellt und in die ursprüngliche binäre Form zurückverwande't Das Zeitmultiplexverfahren wird durch aufeinanderfolgendes Abtasten des Zustandes der Empfangsleitung (Sampling-Verfahren) bewirkt. Die schnellen Abtastsignale werden mit Rahmeninformationen zu einem einzigen binären Datenstrctn kombiniert Dieser Datenstrom wird dann durch einen Hochgeschwindigkeits-Modulator-Demodulator (Modem) in Tonfrequenzen umgewandelt und über denselben Weg übertragen, über den schon die FDM-Töne übertragen wurden. Empfängerseitig wird dieser Vorgang dann einfach umgekehrt.

Beim Zeitmultiplexen wird der Standard-Video-Kanal wirtschaftlicher ausgenutzt ais beim Frequenzmultiplexverfahren.

Ein Sprachkanal, der üblicherweise 16 bis 24 FDM-Kanäle führt, kann bei Verwendung des TDM-Verfahrens 40 bis 92 Kanäle aufnehmen. Arbeitsmäßig kann ein Zeitmultiplexer m't der Wirkung eines Drehschalters verglichen werden. Wenn der Drehschalter zwei Kontakte berührt, wird die Information des jeweiligen Kanals über eine gemeinsame Sammelleitung zum

Empfänger-Äquivalü.it des Drehschalters übertragen. Damit alle Informationen ordnungsgemäß übertragen werden, muß der Drehschalter so schnell rotieren, daß er rechtzeitig in die Ausgangsstellung zurückgelangt, um jede Änderung des Zustandes der Eingangsleitung feststellen zu können.

Im allgemeinen werden beim Zeitmultiplexverfahren zwei Verschachtelungs (interleaving)-Verfahren Denutzt. Bei der Zeichen-Methude ermöglicht der Drehschalter den Durchgang eines vollen Zeichens.

■so bevor er zur nächsten Stellung wandert. Dcbei sind Signalverzögerungen bis zu zwei Zeichenintervallen oder 300 ms vorgesehen. Diese Verzögerung kann aber beim kommerziellen Fernschreibverfahren, z. B. beim Telexverfahren, nicht in Kauf genommen werden.

Daher wird beim Multiplexen das Bit-Verschachtelungsverfahren verwendet, wenn die Übertragungsverzögerung kritisch ist. Da der rotierende Schalter pro Umdrehung ein Bit /on jedem Kanal erfaßt, ist beim Bit-Verfahren nur mit einer Verzögerung von zwei Bits zu rechnen, wodurch die Gefahr einer Trennung der Anrufverbindung bei Telex-Anwendungen vermieden wira.

Zeitmultiplex-Systeme arbeitet wirtschaftlich, solange die Übertragungsgeschwindigkeit oder die Bitrate in den verschiedenen Kanälen die gleiche ist. Es treten jedoch Probleme auf. wenn gleichzeitig viele Übertragungsgeschwindigkeiten verarbeitet werden müssen.

Bei einem aus der DE-PS i2 65 247 bekannten Multiplexverfahren handelt es sich um ein codeflexibles Telegräfie-Zeitmultiplex-System, bei dem beispielswei= se acht 50-Bd-Übertragungskanäle gemeinsam übertragen werden. Bei diesem Multiplexverfahren ist jedem Übertragungskanal ein Codierer zugeordnet, der mit einem 2400-Hz-Takt abgetastet wird. In diesem Fall wird also jeder Kanal mit einem Sendetakt S mit einer Frequenz von 63 Hz abgetastet, wobei sich auf dem gemeinsamen Übertragungsweg ein Informationsfluß von 2400 Bit/s ergibt.

Diese Vorrichtung arbeitet nun so, daß bei einer Änderung eines Modulationszustandes in der Nachricht eine binär codierte Impulsgruppe ausgesendet wird. Dabei wird im vorliegenden Fall ein 5-Bit-Code verwendet. Werden nun Informationen mit unterschiedlichen Obertragungsgeschvvindigkeiten nach diesem System verschachtelt, so werden die angelieferten Nachrichten auf mehrere 50-Bd-Kanäle aufgeteilt, und der dafür erf jrderliche Codierer arbeitet mit einer entsprechend höheren Übertragungsgeschwindigkeit.

Dieses codierte Zeitmultiplexverfahren weist aber den Nachteil auf, daß bei einem vorgegebenen Informationsfluß auf dem gemeinsamen Übertragungsweg nur eine beschränkte Anzahl von Kanälen mit unterschiedlichen Übertragungsgeschwindigkeiten der Information möglich ist. Darüber hinaus können Signale insoweit nicht wirtschaftlich verarbeitet werden, wenn sie bezüglich der Geschwindigkeit und der Zeit von den üblichen, auf dem gleichen Kanal übertragenen Daten abweichen. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß aufgrund von äüi irctenucn Verzerrungen uer zu übertragenden Datensignale nicht zu vertretende Bit-Fehler entstehen können.

Eine Schaltungsanordnung zum Entzerren von Fernschreibzeichen ist aus der DE-AS 12 87108 bekanntgeworden, bei der die zu übertragenden Daten mit einer größeren Geschwindigkeit als der Bit-Geschwindigkeit abgetastet und ein Bitmitten-Impuls erzeugt wird, so daß eine Datenimpulsfolge um eine halbe Breite der einzelnen Telegrafierschritte versetzt übertragen wird. Der Bitmitten-Impuls wird hierbei durch Abzählen der Abtastsignale gewonnen.

Durch diese Schaltungsanordnung ist es zwar möglich, eine Vielzahl von Fernschreibzeichen mit Start-Stop-Betrie-. die im Zeitmultiplexverfahren übertragen werden, gleichzeitig zu entzerren. Es ist aber nicht möglich, eine derartige Entzerrung auch bei Datenströmen in Impulsform vorzunehmen, die mit unterschiedlichen Übertragungsgeschwindigkeiten übertragen werden sollen.

Das aus der DE-AS 20 15 813 bekannte Verfahren beschreibt eine Codierung von zweiwertigen Signalen zur Datenübertragung, bei dem die Wertigkeit des übertragenen Signals durch Probeentnahmen mittels kurze Impulse ermittelt wird. Gemäß der in dieser Druckschrift angegebenen technischen Lehre wird ein Code übertragen, der feststellt, wenn ein Übergang stattgefunden hat. Dies erfolgt in der Weise, daß das Intervall in einer ersten Folge von Grundintervallen, die einander gleich sind, aufgeteilt wird. Die Grundintervalle werden in eine zweite Folge von feineren Intervallen unterteilt. Die Dauer der Grundintervalle ist derart gewählt, daß stets wenigstens ein Grundintervall zuischer zwei fignalübergängen liegt. Dabei wird jedem Feinintervall innerhalb des Grundintervalls eine Ordnungszahl zugeordnet. Diese Ordnungszahlen dienen als Kennzeichen der zu codierenden Signale und werden übertragen. Fine Regeneration von Signalen wird hierdurch aber nicht offenbart.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei dem Datenströme mit unterschiedlicher Übertragungsgeschwindigkeit, insbesondere wenn die Übertragungsgeschwindigkeit eines schnelleren Datenstromes nicht ein ganzzahliges Vielfaches der Übertragungsgeschwindigkeit eines langsameren Datenstromes ist, in wirtschaftlicher Weise nach dem Zeitmultiplexverfahren miteinander verschachtelt und übertragen werden können, wobei die Gefahr von Verzerrungen der zu übertragenden Daten auf ein Minimum reduziert wird.

Die Aufgabe wird entsprechend der im kennzeichnenden Teil des Anspruches I angegebenen Merkmalen gelöst.

In vorteilhafter Weise ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, beispielsweise 50-Bd- und 75-Bd-Signale zu mischen, wobei diese als 100-Bd-Signale oder 2-Bd-KanäIe erscheinen. Dazu werden Füllimpulse in den jeweiligen Datenstrom, dessen Schrittgeschwindigkeit höher ist als die Schrittgeschwindigkeit des langsamsten Datenstromes, eingefügt, bis die Datenströme in Impulsform mit der höheren Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der langsamsten Schrittgeschwindigkeit sind.

Darüber hinaus wird in vorteilhafter Weise jeder Datenstrom in Impulsform zunächst abgetastet, um nach Erzeugung eines Bitmitten-Impulses einen rekonstruierten Datenstrom in Irnpulsfc- ι zu bilden, so daß die Gefahr von Verzerrungen deutücH vermieden ist. Dieser rekonstruierte Datenstrom in Impulsform wird dabei zur Übertragung der Daten herangezogen, indem jeder Impuls dieses Datenstromes erneut abgetastet wird, :.-nd dieser erneute Abtastimpuls mit den anderen Datenströmen verschachtelt und schließlich übertragen wird. Dabei ist es zudem möglich, jeden rekonstruierten Impuls nur einmal mit der höchsten auftretenden Abtastfreqeunz abzutasten.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Fernmeldesystems, bei dem drei Endstationen (Teilnehmer) über eine J5 gemeinsame Leitung mit drei anderen Endstationen verbunden sind,

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Zeitmultiplexers, der in dem System der F i g. 1 verwendet wird,

F i g. 3 ein teilweise logisch und teilweise blockschaltbildlich dargestelltes Diagramm, das Einzelheiten eines Te..s des Multiplexers der Fig. 1 und 2 sowie der Zeitschalteinheit und der Schnittstelleneinheiten der Fig. 2darstellt.

Fig.4 —6 sind zum Teil blockschaltbildlich, zum Teil logisch dargestellte Diagramme von Teilen des Multiplexers der F i g. 2. die die Zentraleinheit des Multiplexers enthalten,

Fig. 7-27 und 29—42 sind Zeit-Spannungs-Diagramme, die die Zustände verschiedener Stellen des ">ii Multiplexers nach Fig. 1 —6 und 28 darstellen und

Fi g. 28 ein logisches Diagramm eines Telex-Steuerschaltkreises im Multiplexer der Fig. 1—6.

Irr -ernmeldesystem der Fig. 1 sind drei Fernschreibteilnehmerstationen 10, 12 und 14 auf der einen Seite des Systems i.iit drei Fernschreibteilnchmerstalionen 16, 18 und 20 auf der anderen Systemseite verbunden. Obwohl nur drei Stationen veranschaulicht sind, sollen dies.e iede beliebige Anzahl von Stationen, z. B. 44, symbolisieren, die an jedem Ende des Systems e>o vorgesehen sein können. Jede Station 10, 12 und 14 liefert Gleichstrom-Daten an einen TDM'MUltiplexer 22. Der Multiplexer 22 tastet jeden Eingang ab, kombiniert die Daten mittels Verschachteln der drei Kanäle und liefert die kombinierten Informationen als Niedergleichspannungen an einen Modulator-Demodulator (Modem) 24, wo sie in Tonfrequenzsignale umgewandelt und über eine Sprachfrequenz (VF)-Leitung 26 übertragen werden.

Der zweite Modem 28 am Empfangsende der Leitung 26 wandelt die Tonfrequenz in Niederspannungs-Gleichstromsignale um, die einem zweiten TDM-Multiplexer 30 zugeführt werden. Dieser sortiert die Daten aus und gibt sie an die Stationen 16,18 und 20 weiter.

Umgekehrt liefern die Stationen 16, 18 und 20 beim Senden Gleichstromsignale an den Multiplexer 30, der diese Signale verarbeitet und die Kombination in Form von Tonsignalen an den Modem 28 gibt. Der Modem 24 leitet diese Signale zum Multiplexer 22. der sie aussortiert und an die Stationen 10,12 und 14 verteilt.

Vorzugsweise werden im Rahmen der Erfindung 2400-Baud-Modems für die Hochgeschwindigkeitssignale verwendet.

In Fig. 2 ist ein in Einzelheiten gehendes Blockdiagramm einen der Multiplexer 22 oder 30 wiedergegeben. Die Daten werden mit geringer Geschwindigkeit z" den Schnittstellen 'edes Ksnsls £!η^σ?^σ?ο?π. Zw*! Schnittstelleneinheiten 38 und 40 sind ausführlich dargestellt, die übrigen sind nur angedeutet. Es können bis zu 44 derartige Kanäle und Schnittstellen vorgesehen sein. Jede Schnittstelleneinheit 38, 40 ist zur Auswahl eines verschiedenen der 42 Zeitschritte für den zugeordneten Kanal programmiert und tastet die Daten während dieses Zeitschrittes ab. Ferner werden die Potentiale der Signale auf + 5 Volt eingestellt. Für jeden Kanal erfolgt somit alle 202 μ$ ein Zeitschritt und eine Abtastung (die Lage des Zeitschritts innerhalb der 202 μ$ bestimmt somit die »Adresse« des Kanals). Die Abtastzahlen pro Bit hängt von der Bitrate und -länge ab. Zum Beispiel empfangen die Schnittstelleneinheiten 38 bzw. 40 bei einer Geschwindigkeit von 50 bzw. 75 Bits pro Sekunde. Bei der Geschwindigkeit von 50 Bit/sec empfängt die Einheit 38 jedes Bit 20 ms (= 20 000 μ$) lang und die Einheit 40 empfängt jedes Bit 13 ms lang. Infolgedessen wird jedes 20ms-Bit. das wahrend 202 μϊ einmal abgetastet wird, etwa 99mal abgetastet. In der Einheit 40 wird jedes 13 ms-Bit 68mal abgetastet.

Die abgetasteten Bits werden an einer Eingangsdaten-Sammelsehiene 43 gesammelt und der Zählstufe (S\nthe7i7er)42 zugeführt. Letztere ist derart programmiert, daß sie auf den Anfang jedes Bits bei jeder Kanaladresse anspricht und an der Schnittstelle 38 bzw. 40 für den zugeordneten Kanal 49 bzw. 34 Zeitschritte abzählt. Die Stufe 42 stellt somit die Mitten-Abtastsignale jedes Bits jeder Adresse fest. Im 49. Zeitschritt eines der Schnittstelle 38 (50 Baud) zugeordneten Bits erzeugt die Stufe 42 einen Bitmitten-Impuls, der der theoretischen Mitte des Bi'.i entspricht. Im 34. Zeitschritt eines der Schnittstelle 40 (75 Baud) zugeordneten Bits wird in der Stufe 42 ein entsprechender Bitmitten-Impuls erzeugt

Die Stufe 42 bildet Teil einer Zentraleinheit (CPU) 46, m der ein Register 48 enthalten ist, das durch den Bitmitten-Impuls gesteutert wird, die Bitmitten registriert und die Bits nach Art eines Repeaters regeneriert Das Register 48 speichert die regenerierten Signale in einem Speicher 50 für die Dauer der langsamsten Bits. Im Speicher 50 wird das Bit in seiner Mitte abgetastet wozu der in der Stufe 42 erzeugte Bitmitten-Impuls verwendet wird, und dann in das Register 48 zurückgegeben, bevor das nächste Bit in den Speicher 50 aufgenommen wird. In diesem Zeitpunkt ist das abgetastete Bit 0,8 με lang und in einem 3,2 μ$-Ζείί-schritt angeordnet Das Register 48 schachtelt jedes Bit in den Datenstrom ein.

Das Register 48 übt diese Funktion für jeden Kanal aus. Es fügt somit die Bits aller Kanäle in geeignete Stellen des Speichers 50 ein und zieht sie aufeinanderfolgend während vorbestimmter Zeitschritte wieder heraus.

Die in den Datenstrom eingeschachtelten Bits bilden sog. verarbeitete Daten, die dem Konzentrator 64 zugeführt werden.

An jeder Schnittstelle werden sog. »Verkehrsklassen«-Signale erzeugt, die die Bit-Geschwindigkeit und to die Zeichenlänge anzeigen. Die Stufe 42 verwendet diese Information zur Bestimmung der Bitmitten.

Der Konzentrator 64 bildet einen Teil der Hochgeschwindigkeits-Schaltungsanordnung des Multiplexers, in dem ferner ein Sendekomparator 60 und ein Empfangskomparator 62 enthalten sind. Die Komparatoren 60 und 62 arbeiten mit dem Konzentrator 64 zusammen, um die Daten in eine Serie von Rahmen ein7iifügen. Ein Rahmen ist ein aus einem Bit jedes »langsamen« Kanals und einem Bit zur Rahmensynchronisalion zusammengesetzt. Die Schaltungseinheit 59 addiert somit einfach einen Rahmeinmpuls. um alle Bits der verschiedenen Kanäle zu synchronisieren (s. Fig. 38).

Der Sendekomparator 60 bewirkt ein aufeinanderfolgendes Streben der aus dem Register 48 in den Konzentrator 64 gelangenden Daten und kombiniert die Daten m^:' einem Synchronisationsmuster. Diese Daten werden dann in Form binärer Gleichstromsignale dem Modem 24 zur Übertragung auf der Sprachfrequenzlei· tung 26 zugeleitet.

Der Empfangsteil des Multiplexers 22 arbeitet reziprok zur Sendeseite. Die schnellen Signale wandern zum Empfangskomparator 62, wo sie regeneriert werden und wo für jeden Kanal ein Bit aussortiert wird. Die Rückwandlung in langsame Daten erfolgt durch das Register 48, den Bitzähler 44 und die Stufe (Synthesizer) 42. Die Ausgangsdaten werden dann auf die Ausgangs-Sammelschiene 66 gegeben. Die Schnittstelleneinheiten 38 und 40 tasten die Schiene 66 auf Ausgangsdaten ab. wenn deren Adresse erscheint. Die empfangenen Daten werden dann vom Multiplexer an die Endstationen ausgegeben.

Die Fig. 3—16 veranschaulichen Einzelheiten der Zentraleinheit 46. der Schnittstelleneinheiten 38 und 40 und der Zeitschalteinheit 41. Diese logischen Diagramme zeigen die Verarbeitung von langsamen Daten, bevor diese in den schnellen digitalen Datenstrom eingefügt werden.

In der Zeitschalteinheit 41 bildet ein Kristalloszillator so 70 mit einer Frequenz von 43152 MHz die Steuerqt. _'lle. Ein Zähler 72 teilt die Frequenz durch 4, um verschiedene Strobe-Signale zu erzeugen. Die Frequenz wird ferner durch den Zähler 74 nochmals durch vier geteilt um zusätzliche schnelle Taktsignale zu erhalten. Der Ausgang des mit 307,2 KHz arbeitenden Zählers 74 steuert einen Adressenzähler 76, einen binären 64-Teiler, der um zwei Takte auf 62 verkürzt ist Der Adressenzähler 76 hat sechs durch 2°, 2', 2²,2³,2» und 2^S bezeichnete Ausgänge. Die Ausgangsspannung von 2^ä ist in Fig.7 dargestellt Die sechs Ausgangsleitungen führen zu Adressen-Toren G 6 in den Schnittstelleneinheiten 38 und 40. Jedes Tor G 6 ist eine NAND-Stufe mit sechs Eingängen. Jeder dieser Eingänge ist mit einer der Leitungen des Adressenzählers 76 oder deren Umkehrstufen 2-°, 2-' usw. Ob der Eingang der Tore G 6 mit den Leitungen des Zählers 76 oder mit deren Umkehrstufe verbunden ist, bestimmt die besondere Zählung, die decodiert wird.

Die NAND-Tore G6 sehen somit eine eigene Adresse für jeden langsamen Kanal vor. Diese Adresse ist ein Impuls von 3,3 ns Dauer, der sich an der Schnittstelle 38 alle 202 μ5 wiederholt, wie in F i g. 9 dargestellt. ■

Das Tor G 6 in der Schnittstelleneinheit 40 ist nicht mit d*r Leitung 2⁵ verbunden. Infolgedessen beträgt die Wiedeskehrdauer des 3,2 ^s langen Impulses an der Schnittstelle40 101 \is, wie in Fig. 8dargestellt.

Ein Tor CS in jeder Schnittstelleneinheit verwendet die Adresse zum Eintakten der Eingangsdaten am Tor C 3 auf die Eingangsdaten-Sammelschiene 43. Zur gleichen Zeit wird eine Markierung durch das Tor C 4 auf eine Verkehrsklassen-Sammelschiene CTB geleitet, die in Codier-Karten in der Stufe 42 und im Bitzähler 44 der Fig.4 und 5 eingeht. Die nunmehr auf die Sammelschiene 43 gegebenen Eingangsdaten gelangen zur Regeneration in das Register 48 und ferner zur Stufe 42.

In der Stufe 42. die in Fig.4 in Einzelheiten wiedergegeben ist. gelangen die Signale auf der Sammelschiene 43 durch ein Tor 70, dessen Funktion später beschrieben wird. Das Signal wird nachfolgend durch ein Tor 72 durch sechs Addierstufen AO-A 5 geleitet. Der Eingang in die Stufe A 0 öffnet die Additionsstufen. Diese Stufen zählen jedesmal, wenn die Adresse eines bestimmten Kanals erscheint. Dieser Zähler wird daher alle 202 μβ beim Durchgang der Vorderkante eines Bit fortgeschaltet. Wenn die Daten z. B. mit einer Geschwindigkeit von 50 Bits/sec ankommen, dann ist jedes Bit nominal 20 ms breit. Die Stufe 42 ist derart programmien, daß sie für dieses besondere Bit 49 Zählschritte von 202 μβ während einer Gesamtdauer von ca. 10 ms abzählt. Wenn nach dieser Zeit ein Bitmitten-Impuls erzeugt wird, so müßte er sich in der theoretischen Mitte des ankommenden Bits befinden. Die Anzahl der Zähischritte, die die Stufe 42 durchführen kann, wird durch einen Codierkreis 80 gesteuert. Je nachdem, welche Dioden in den Codierkreis 80 eingeschaltet sind, kann jede binäre Zählung, die eine beliebige Anzahl der Hochgeschwindigkeits-Abtastungen repräsentiert, decodiert werden. Wenn der richtige Zählschritt erreicht ist, sind alle Eingänge am Tor 82 »hoch«. In Verbindung mit einem »hohen« Signal von einem der »Verkehrsklassen«-Tore 84 läßt den Ausgang des Tores 82 auf Masse gehen, wobei ein »Bitrate« genanntes Signal erzeugt wird. Ein Impulsstreckungskreis 86 erzeugt ein »Bitmitte« genanntes Signal und löscht nachfolgend die Addierungsstufen über ein Tor 88. Die Bildung eines »Bitmitte«-Signales ist in den Fig. 10, 11 und 12 dargestellt. Die Fig. 10 veranschaulicht ein typisches 50-Baud-Bit von 20 ms Länge. F i g. 11 zeigt das alle 200 με erfolgende wiederholte Abtasten und Fig. 12 die nach 49 Zählschritten erfolgende Erzeugung des Bit-Mittensignals der »schnellen« Adresse.

Die Addierungsstufen verwenden den Speicher 50 zur Speicherung der Zählung für jeden Kanal. Entsprechend den Zeitschritten liest der Speicher alle 3,2 ]is an die Addierungsstufen aus.

Ein zweiter Codierkreis 90 ist mit Hilfe von Dioden zum Zählen bis 34 programmiert, so daß er alle 6,8 ms, der ungefähren Mitte eines 75-Baud-Bit (133 ms), ein Bitmitten-Signal erzeugt Eine Verkehrsklassen-Sammeischiene CTB 2 ermöglicht dem Codierkreis 90 die Erzeugung eines Bitmitten-Signals nur während der der Bitgeschwindigkeit von 75 Baud zugeordneten Zeitschritte.

Die Sammelschienen CTB \ und CTB 2 machen eine besondere Codierkarte für jede Schnittstelle unnötig, da sie jeweils die Adressen von Schnittstellen führen, die mit etwa gleichen Bitgeschwindigkeiten, Zeichenlängen und anderen Charakteristiken arbeiten. Auf diese Weise kann die Anzahl der Codierkarten bequem bis auf vier für mehr als vierzig Kanäle reduziert werden. Der Multiplexer kann dadurch gleichzeitig sechs verschiedene Verkehrsklassen Verarbeiten.

Die Tore 92 und 94 bilden in der Stufe 42 einen Alternativweg für die Signale von der Sammelschiene

43, wenn der Bitzähler 44 die Stufe 42 in die später noch zu beschreibende inverse Arbeitsweise umschaltet. Die Tore 96 und 98 öffnen bei vorhandenem Eingang die Addierungsstufen.

Das aus dem Schaltkreis 86 kommende Bitmittensignal regeneriert die Daten im Register 48 und wird dem Bitzähler 44 zugeleitet, wo ein ähnlicher Vorgang stattfindet. Der Bitzähler 44 soll die Anzahl der Bits eines Zeichens zählen, um festzustellen, wo ein Zeichen endet und ein neues Zeichen beginnt. Jedes »langsame« Zeichen ist normalerweise aus sieben Bits zusammengesetzt, wenn es sich um ein Standardzeichen handelt.

Um 50-Baud- und 75-Baud-Signale zu mischen, müssen die 75-Baud-Signale umgewandelt werden, so daß sie als 100-Baud-Signale oder 2-Baud-KanäIe erscheinen. Dies wird im Bitzähler 44 durchgeführt.

Der Bitzähler 44 (s. Fig. 5) enthält vier binäre Addierungsstufen ß0, Sl, 52 und S3, die durch Bitmittensignale fortgeschaltet werden. Ein BCD/Dezimal-Decoder 100 überwacht den Zustand des Bitzählers

44. Eine Anzahl von Codierkreisen, von denen in der F i g. 5 die Schaltkreise 102 und 104 veranschaulicht sind, arbeiten mit dem Decoder 100 zusammen.

Der Decodierschaltkreis 102 bedient den normalen 50-Baud-Kanal und wird als »base rate coding card« bezeichnet. Für derartige Baudoi-Zeiehen wird der Zählschritt 7 in den Codierkreis 102 eingegeben. Wenn dieser Zählschritt erreicht ist, erlaubt das durch das Tor 106 gelangende Signal in Verbindung mit dem »Verkehrsklassenw-Tor 108, daß der Eingang des Tors 110 »hoch« geht und dessen Ausgang »nach unten« geht. Dieser Ausgang ist ein »Zeichenlänge« genanntes Signal, das einmal pro Zeichen als Impuls vorkommt. Dieser Impuls löscht den Bitzähler 44, damit dieser für das nächste Zeichen erneut mit dem Zählen beginnen kann. Dazu überwacht ein Bitzähler-Öffnungskreis 119 die Bitmitten, den Zustand der Eingangsdaten und die Zählung Null des Decoders 100. Der Anfang eines neuen Zeichens wird dadurch festgestellt, daß sich der Decoder im Null-Zustand befindet (und dadurch anzeigt, daß das letzte Zeichen den Bitzähler gelöscht hat) und daß die Eingangsdaten Startpolarität besitzen.

Die Fig. 13 zeigt ein typisches, nicht regeneriertes Baudot-Zeichen. Fig. 14 veranschaulicht die durch die Stufe 42 erzeugten sieben Bitmitten-Impulse. Fig. 15 zeigt die durch den Bitzähler 44 erzeugten »Zeichenlänge«-Signale und Fig. 16 das Baudot-Zeichen nach Abschluß des Regenerierungsprozesses.

Der Codierkreis 104 enthält die Tore 112,114 und 116, die den Toren 106,108 und 110 entsprechen. Der Kreis 104 enthält allerdings zwei zusätzliche Eingänge vom Decoder 100. Diese erzeugen ein »Füllsteuerung« genanntes Signal, das durch die Tore 118 und 120 ausgegeben wird. Das führt zu einem Impuls nach dem zweiten und fünften Bit eines jeden 75-Baud-Zeichens. Es sei bemerkt, daß der Eingang zum Codierkreis 104 von den Ausgängen 2 und 5 des Decoders 100 stammt

Diese nach dem zweiten und fünften Bit jedes 75-Baud-Zeichens erscheinenden Impulse werden in

einen Bitzähler-Öffnungskreis 118 geleitet, der den Toren 70, 92, 94, 96 und 98 in der Stufe 42 entspricht.

Diese Impulse führen zu »dummy«- oder Füllimpulsen, •die in den Datenstrom eingefügt werden. Wie in Fig. 17, "18 und 19 dargesiellt ist, wurde nach dem zweiten und fünften Bit eines," 75-Baud-Zeichens je ein Füllbit eingefügt.

Wie man aus dieser logischen Beschreibung entnehmen kann, können verschiedene Füllimpulse in einfacher Weise in den Bitstrom eingefügt werden, um einen Kanal mit zwei Geschwindigkeiten zu schaffen. Der Empfangsteil dieses Verfahrens ist ein Spiegelbild der Sendeseite. Die Füllimpulse werden im Registerschaltkreis automatisch weggelassen, so daß die Geschwindigkeit der Ausgangsdaten auf 75 Baud herabgesetzt ist.

Die Zentraleinheit 46 verwendet einen Zentralspeicher 50, der in Fig.6 dargestellt ist und eine wirtschaftliche Informationsspeicherung aller »langsamen« Kanäle ermöglicht. Der Speicher 50 wird mit ^iner Frequenz von 1,2288 MHz fortgeschaltet. Es sind Torkreise vorgesehen, damit die Daten eines bestimmten Kanals während des diesem Kanal zugeordneten Zeitschrittes am Ausgang der Register zugänglich sind. Die Register enthalten Flipflops Fl, F201. F401 und... FlOOl. Wenn der Speicher fortgeschaltet wird, wird eine neue Information über die genannten Flipflops in die Register eingegeben. Jedesmal, wenn eine Adresse erscheint, bewerten die Addierungsstufen in der Stufe 42 und im Bitzähler 44 die aus dem Speicher ausgelesene Information, erhöhen die Zählung um einen Schritt und geben eine neue Information auf die Eingabeleitungen des Speichers. Auf diese Weise wird die Information für jeden »langsamen« Kanal alle 202 μ5 ergänzt.

Die theoretischen Mitten der langsamen Datensignale beliebiger Geschwindigkeit können leicht durch Programmieren der Schaltkreise 102, 104 für jede gewünschte Anzahl von schnellen Abtastungen erzeugt werden. Wenn die Bits der Daten, z. B. 9 ms lang sind, so ist einfach für 4,5 ms geteilt durch 202 μ5 oder für eine Zählung bis 23 zu programmieren. Wenn die Stufe 42 dann den Zählschritt 23 erreicht, kann eine Bitmitte erzeugt werden, die der theoretischen Mitte des Bits sehr nahe kommt. In ähnlicher Weise kann der Bitzähler '44, wie dargestellt, jeder Zeichenlänge von 1 bis 9 angepaßt werden. In Weiterbildung der Erfindung können zusätzliche Decodier-Tore (nicht dargestellt) vorgesehen werden, wonach die Zeichenlänge bis zu 12 Bits betragen kann.

Die Multiplexer 22 und 30 sind auch zum Verarbeiten von Telexsignalen geeignet Bevor die für Telexsignale vorgesehene Schaltungsweise erörtert wird, soll zunächst die Erzeugung einer Anrufverbindung behandelt werden.

Das Verfahren zur Herstellung eines Anrufs über das internationale Telexnetz ist weltweit durch das CCITT koordiniert worden. Das den Telexverkehr betreffende Dokument dieser Institution trägt die Bezeichnung: Weißbuch, Band VII, Fernmeldetechnik, und wurde 1969 durch die International Telecommunications Union veröffentlicht Von besonderer Bedeutung sind die »Empfehlungen, Serie U«, die mit der Empfehlung U.I, »Signalling conditions to be Applied to the International Telex Service« beginnen.

Eine kurze Zusammenfassung der Telex-Anruffolge ist in den F i g. 20—27 bildlich dargestellt. Die allgemein eebräuchlichen Anwahlmittel sind Anruftaste (Baudot-Zeichen) und Drehwählerscheibe (Standardziffern). Im folgenden wird eine kurze Beschreibung der Telexsignalfolge für Anruftasten (Typ A) gegeben:

Der Schaltkreis kann mit zwei Polaritäten, Start und Stop, arbeiten. Anfangs befinden sich beide Leitungszweige im Zustand »Leitung frei« und haben Startpolarität. Der anrufende Teilnehmer beginnt den Anruf durch den Übergang in die Stoppolarität bei 138 (Fig.20). Innerhalb von 150 ms Empfang wechselt der

ίο angerufene Teilnehmer von Start auf Stop, wie bei 140 in Fig. 21 dargestellt ist. Bei diesem Übergang beginnt die Anrufbestätigung 142, die zumindest 100 ms dauert. Am Ende dieser Periode geht der angerufene Teilnehmer (Fig.21) für 40 ± 8 ms in die Stoppolarität über. Dieser Impuls 144 (der wählbar ist), ist unter der Bezeichnung PROCEED TO SELECT bekannt. Nach diesem Punkt werden für mehrere Sekunden die Anruftasten-Zeichen als Wählerinformation übermittelt, wahrend der angerufene Teilnehmer auf Stoppularität verbleibt. Nach vollständiger Übermittlung der Wählziffern wird ein Signal 146 zum anrufenden Teilnehmer zurückgesandt, das die hergestellte Anschlußverbindung anzeigt. Dieser Impuls ist 150 ± 11 ms lang und besitzt Stoppolarität. Nach einer Zeitspanne 148 von 2 —8 see Dauer befinden sich nun beide Leitungszweige in Stoppolarität und damit im unbesetzten Zustand, worauf durch einen der Teilnehmer nunmehr Daten übermittelt werden können. Um den Anruf zu beenden, wird für 0,3 bis 1 see ein Trennsignal 150 von Stoppolarität gesendet. Auf den Empfang dieses Signals antwortet der andere Teilnehmer mit einer Trennbestätigung, indem er einfach auf Stoppolarität zurückkehrt. Dieser Vorgang erfolgt zwischen 150 ms und 1,5 see nach Empfang des Trennsignals. Danach befinden sich beide Leitungszweige im Zustand »Leitung frei«, und der Anruf ist abgeschlossen.

Eine Anwahl mit Wählerscheibe (Typ B) ist ähnlich und erfolgt wie nachstehend anhand der F i g. 22 und 23 beschrieben:

Das Signal 152 (Fig.23) wird vom an_berufenen Teilnehmer ebenfalls innerhalb von 150 ms nach Empfang des Anrufsignals 154 zurückgesendet. Dieser Impuls 152 ist wesentlich schmäler als beim Anruf nach Typ A, nämlich 17,5—35 ms bei Stoppolarität. Danach folgen für zumindest 100 ms bei Startpolarität und, wählbar, ein Impuls 156, der ebenfalls 17,5—35 ms lang ist und mit Stoppolarität gesendet wird. Danach kann die Wählinformation übertragen werden, die in diesem

so Falle mittels einer Drehwählscheibe mit etwa 12 Ziffern gesendet wird. Nach Abschluß des Anwählens wird das Signal 158 für 2—8 see bei Stoppolarität zurückgesendet Danach ist die Verbindung hergestellt und die Leitung befindet sich während der Phase 160 im Übermittlungszustand. Nach Abschluß des Anrufs erfolgt die Trennung in derselben Weise wie es für einen Anruf des Typs A vorstehend beschrieben wurde.

Fig.23 veranschaulicht Einzelheiten der Signalerzeugung durch eine Drehwählscheibe. Dabei ist zu beachten, daß eine große Toleranz für das Tastverhältnis (MAKE/BREAK RATIO) besteht nämlich von 50/50 bis 70/30. Diese Impulse können im Gegensatz zu Baudot-Zeichen, die üblicherweise 150 ms lang sind, mit Abständen von 100 ms erfolgen. Die Anruftasten-Zeiehen bestehen regelmäßig aus 20 ms-Bits, so daß die Bitmitten während der Regenerierung 20 ms auseinanderliegen. Verschiedene der in Fig.20—23 dargestellten Impulse können bis zu 17,5 ms kurz sein. Man

erkennt, daß derart schmale Impulse verlorengehen können, wenn das Abtasten in Abständen von 20 ms erfolgt.

Die Fig.25 zeigt die erzeugten Bitmitten-Impulse, die F i g. 26 einen regenerierten Wählscheitenimpuls und die F i g. 27 eine Kette typischer Wählimpulse.

Es ist zu ersehen, daß das Durchleiten von Wählimpulsen durch ein System zur Regenerierung von Baudot-7-Zeichep, bei 150 ms-Zeichen problematisch sein kann.

Der Bitzähler 44 enthält einen Telex-Steuerkreis 180, um das System für Telexsignale kompatibel zu machen. Details dieses Schaltkreises 180 sind in Fig.28 wiedergegeben. Beim Verarbeiten von Telexsignalen im Multiplexer ergeben sich zwei Hauptprobleme, nämlich einmal beim Verarbeiten von Impulsen, die schmaler als normale 50-Baud-Bits sind. Normale Bits sind 20 ms lang. Die Signale 152 und 156 können jedoch, wie in Fig. 23 dargestellt, nur 17.5 ms lang sein. Wenn die Bitmitten alle 20 ms erzeugt werden, so ist es durchaus möglich, ei, ^n schmalen Signalimpuls nicht zu erfassen. Das ist aber für ein Übertragungssystem völlig untragbar. Der Schaltkreis 180 erfaßt diese schmalen Impulse und regeneriert sie. Er läßt die Impulse nicht nur passieren, sondern stellt ihre normale Länge wieder her.

Der Schaltkreis 180 erhält seine Eingangsimpulse durch ein Tor 182 im Codieikreis 102 für die Grundgeschwindigkeit des Bif.ählers 44. Das Tor 182 kann entweder Bestandteil des Schaltkreises 102 oder des Schaltkreises 180 sein. Geeignete Dioden isolieren das Tor 182 von den übrigen Schaltkreisen. Der Ausgang des Tors 182 wird als Telex-Verkehrsklasse identifiziert. Bei jedem Telex-Kanal geht die Leitung TCT »hoch«. Sie ermöglicht drei Funktionen, nämlich Langzeitsenden, Langzeitempfang von Impulspausen (Startpolarität) und eine inverse Arbeitsweise. Für die erstgenannte Funktion schaltet die Leitung TCT einen Flipflop, der aus den Toren 184 und 186 zusammengesetzt ist, über ein Tor 188. Es schaltet ferner einen aus den Toren 190 und 192 zusammengesetzten Flipflop durch ein Tor 200. Der Schaltkreis 180 empfängt die {eingehenden regenerierten Daten, die durch das Register 48 im Speicher 50 vor der Weiterleitung an die Sendegeschwindigkeits-Umformungskreise gespeichert wurden. Diese Daten werden durch zwei Tore 202, 204 zweimal umgekehrt Ein aus den Toren 206 und 208 zusammengesetzter Schalter wählt den Sinn der am Ausgang des Toren 202 oder 204 erscheinenden Daten und schreibt sie in ein Schieberegister 210 im Speicher 50. Der Ausgang des Schieberegisters 210 wird durch die Tore 212, 214 zweimal umgekehrt. Wenn der Ausgang des Tors 214 »hoch« ist und eine Impulslücke anzeigt, so schaltet aieser Ausgang in Verbindung mit einer »hohen« Leitung TCT einen Flipflop für die inverse Arbeitsweise, der aus den Toren 190 und 192 zusammengesetzt ist. Auf diese Weise wird der Schalter 206, 208 gesteuert, um die regenerierten Daten im umgekehrten Sinne im Register zu speichern.

Die inverse Arbeitsweise ist für die Übertragung von Telex-Signalimpulsen erforderlich, die von kürzerer Dauer als die normalen 20ms-Bits sind. Der Grund dafür besteht darin, daß die Stufe 42 sich bei andauernder Impulspause (steady space mode) im Freilauf befindet d. h. es werden alle 20 ms ohne Rücksicht auf vorhandene Daten Bitmittensignale erzeugt Das Problem entsteht, wenn ein Bit von kürzerer Dauer als 20 ms am Eingang des Multiplexers erscheint. Wenn dieser Impuls, der bis zu 17,5 ms schmal sein kann, zufällig zwischen zwei 20 ms-Abtastungen fällt, wird er nicht übertragen. Solch ein Impuls 152 (s. auch Fig.23) ist in Fig.29 dargestellt. Fig.30 veranschaulicht die bei Freilauf der Stufe 42 erzeugten Bitmittensignale, und in der Fig.31 ist dargestellt, daß der genannte Impuls tatsächlich für die Übertragung verlorengeht.

Durch die inverse Arbeitsweise wird die Stufe 42 be'

ίο Feststellung einer langen Impulslücke auf der Sammelschiene 43 verriegelt und im Grunde durch das Signal getäuscht, so daß sie eher einen Stop/Start-Übergang durchläßt als einen normalen Start/Stop-Übergang. Auf diese Weise werden alle ankommenden Impulse ordnungsgemäß übertragen, wenn sie 10 ms überschreiten, da 10 ms nach dem Stop/Start-Übergang das e-ste Bitmittensignal erzeugt wird. In diesem Zeitpunkt wird ein 5 ms Impuls übertragen und jeder 17,5 ms breite Impuls wird als 20 ms Impuls übertragen. Das ist in Fig. 32 und 33dargestellt.

Das Senden langer Impulspausen (bei Startpolarität) wird in dem Gleichstrom-Flipflop 184, 186 gespeichert, nachdem die gesendeten Daten von den Toren 212 und 214 überwacht werden. In ähnlicher Weise wird der Empfang langer Impulspausen (long space receive) im Gleichstrom-Flipflop 196, 198 gespeichert. Wenn festgestellt ist, daß sich ein bestimmter Weg auf Startpolarität befindet, so wird das inverse Arbeitsverfahren auf diesem Weg angewandt. Gewöhnlich durchlaufen die Bitmitten die Stufe 42 mit gleichbleibenden Abständen (von Startpolarität) und erzeugen dabei alle 20 ms Abtastimpulse. Dies ist in F i g. 30 dargestellt, während die F i g. 29 einen schmalen Impuls zur Anrufbestätigung zeigt. Beim inversen Verfahren wird die Stufe 42 mittels der Tore 92—98 (s. Fig.4) so geschaltet, daß sie für Startpotential gesperrt ist und stattdessen Stoppotential durchläßt. Das bedeutet, daß keine Abtastimpulse erzeugt werden, bis ein Start/Stop-Übergang erfolgt. In diesem Augenblick wird die Stufe 42 geöffnet und 10 ms später wird der erste Abtastimpuls oder Bitmitten-Impuls erzeugt wie in F i g. 34 dargestellt ist. Auf diese Weise werden, wie Fig.38 zeigt. Impulse korrekt wiederhergestellt und als 20 ms-Signale übertragen, die sonst verlorengehen

würden.

Die Sende- und Empfangsteile des Bitzählers 44 arbeiten unabhängig voneinander. Wenn eine bestimmte Übertragungsrichtung auf Startpolarität verbleibt, so wird dieser Leitungszweig in die inverse Arbeitsweise gezwungen. Wenn z. B. der Sendezweig einen Übergang empfängt, der anzeigt, daß sich dieser Leitungszweig nicht mehr auf Startpolarität befindet, so wird der Gleichstrom-Flipflop 184, 186 bzw. 1%, 198 durch ein Tor 216 gelöscht, wenn der Zustand der Startpolarität

verschwindet.

Nach der vorbeschriebenen Ausführungsform der Erfindung werden Wählscheibenimpulse durch den Multiplexer geleitet. Die F i g. 34,35 und 36 zeigen, was passiert wenn Wählscheibenimpulse wie normale

Daten behandelt werden. Wenn die Stufe 42 für diese Impulse geöffnet ist so wird höchstwahrscheinlich der erste Impuls, wie dargestellt, korrekt regeneriert. Wenn 'der zweite Wählscheibenimpuls eintrifft wenn der Regenerator die Ergänzung eines normalen Zeichens vermutet, so kann sich ein unannehmbarer Impuls ergeben. Dies wird in der in den Fig.37 und 38 dargestellten Weise verhindert
Wenn sich einer der Übertragungswege — Senden

oder Empfangen — auf Startpolarität befindet, so arbeitet der Multiplexer nach einem »Verkürzungsverfahren«. Im Bitzähler werden die Ausgänge des Flipflop 184, 186 der Oder-Schaltung 218 zugeführt. Der zweite Eingang der Oder-Schaltung 218 steht mit dem Flipflop 196, 198 in Verbindung. Wenn eines der Tore nach »unten« geht, so wird der Ausgang des Tors 218 »hoch«. Dieser Ausgang in Verbindung mit der Leitung TCTund die Bitzählung von 2² bringen den Ausgang des Tors 220 nach »unten«, wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind. Dieses Signal überschreitet die normale Zeichenlänge und schneidet das Zeichen auf 4 Bits anstelle der normalen 7 Bits eines Baudot-Zeichens ab. F i g. 37 ve. ?nschaulicht die nach dem Verkürzungsverfahren erzeugten Bitmitten-Impulse. In diesem Zustand öffnet die Stufe 42 beim Beginn eines Wählscheibenimpulses und kann vier Bitmitten-Impulse erzeugen. Das führt zu einer Erzeugung des '>Start«-TeiIes eines Wählscheibenimpulses, der etwa 60 ms dauert. Die Zähler werden dann verriegelt und warten den Start eines weiteren Wänlscheitemmpuises ab. Der Schaltkreis ISO zwingt den Multiplexer in die verkürzte Arbeitsweise, wenn entweder der Sende- oder der Empfangszweig sich auf S'artpotential (steady space) befindet. Dies weicht von der inv ersen Arbeitsweise ab. bei der nur die Signale auf dem Sende- oder dem Empfangszweig umgekehrt werden, je nachdem, welcher Zweig sich auf Startpotential befindet. Wie in F i g. 32 dargestellt ist, sind die Bitmitten-Impulse bei der inversen Arbeitsweise zu viert gruppiert, weil das System zu dieser Zeit nach dem Verkurzungsverfahren arbeitet.

Das beschriebene System läßt Wählscheibenimpulse passieren, ohne den »langsamen« Teil des Multiplexers zu umgehen und ohne besondere Zeichenspeicher für Nicht-Baudot-Signale vorzusehen. Dadurch wird das Verschachteln eines derartigen Ausgangs mit normalen Daten vermieden, ebenso die mit einem Bypass verbundenen Nachteile, weil kein Retiming und keine Rf i.'neration der Signale erforderlich ist. Infolge von L bermittlungsverzerrungen und/oder Schaltelementtoleran/en erfolgte Verformungen von Grenzimpulsen, die zulässige Grenzen überschreiten, werden vermieden

Der Wegfall von besonderen Zeichenspeichern für Nicht Baudot-Signale läßt die Regeneration von Signalimpulsen mit zeitlicher Verzögerung entfallen. Die Zeitver/ogerungen können mehrere 100 ms erreichen, so daß derart nicht zulässige Verzögerungen verhindert vv erden.

Die beschriebene Schaltanordnung wiederholt die Impulse innerhalb der durch die weltweiten Telex-Vereinbarungen angegebenen Grenzen. Sie korrigiert Ubermittlungsverzerrungen und Zeitverschiebungen ebenso wie andere Veränderliche.

Das offenbarte System vermindert Übertragungsverzogerungen. weil keine zusätzlichen Speicher oder Zeichenansammlungen erforderlich sind. Die Verzögerungen. 7. B. 30 —40 ms an jedem Ende des Übertragungsweges, liegen innerhalb annehmbarer Grenzen.

Der angegebene Multiplexer bedeutet gegenüber bekannten Multiplexern eine wesentliche Steigerung der Wirtschaftlichkeit. Die Wirtschaftlichkeit eines Zeitmultiplexers (TDM) wird gewöhnlich als die maximal zulässige Anzahl von »langsamen Teilnehmern« bei einer gegebenen Übertragungsgeschwindigkeit definiert. Wenn die Übertragungsgeschwindigkeit ζ. B. 2400 Baud beträgt und 50-Baud-Teilnehmer vorhanden sind, so sind 2400/50 = 48 Zeitschritte verfügbar. Wenn man Rahmensynchronisation, Steuersignale und die Anpassung der Endstationen an Geschwindigkeitsfehler zuläßt kann man typischerweise 44 Teilnehmer multiplexen, wenn alle 50 Baud senden. Wenn die Grundgeschwindigkeit 75 Baud beträgt, können 28 Endstationen eingerichtet werden. Wenn man von Multiplexern ausgeht, die zum Verschachteln die Bit-Methode verwenden, so besteht ein »Rahmen« bei 50 Baud aus 46 Bits bei 2400 Baud, was 19,2 .us entspricht Das

ο bedeutet, daß während der nominalen 20 ms-Bit Periode eines einzelnen »langsamen« Kanals dieser Kanal und alle anderen Teilnehmer abgetastet werden, ein Bit von jedem Kanal in den Datenstrom eingefügt wird und die Bereitschaft zum Abtasten des nächsten Bit hergestellt wird. Ein Rahmen für das 50-Baud-Beispiel ist in F i g. 39 dargestellt

In ähnlicher Weise erfordert ein 75-Baud-Rahmen 123 ms, verglichen mit einem typischen 75-Baud Bit das nominal 133 ms lang ist (s. F i g. 40).

Man erkennt, daß ein Zeitmultiplexer (TDM) für 50 Baud, der auch 75 Baud verarbeiten muß. problematisch ist Das Abtasten eines Kanals im Abstand von

19.2 ms bei einer Bitdauer von 13.3 ms ist in den F i g. 40 und 41 dargestellt. Offensichtlich gehen dabei Bits verloren und werden nicht übertragen. Eine vorgeschlagene »Kur« besteht darin, den Multiplexer derart zu gestalten, als ob alle Kanäle 75 Baud übertragen würden. Die Bits werden dann alle 12.5 ms abgetastet, was für 75 Baud angemessen ist und den niedrigeren 50 Baud nicht schadet (zum Aufbau des 75 Baud-Bandes können Füllimpulse addiert werden). Es ist jedoch zu bemerken, daß die 123 ms Abtastperiode durch Verkürzen des Rahmens auf 28 nutzbare Kanäle von vorher 44 erkauft wird. Bei den meisten Multiplexern muß das sogar geschehen, wenn nur ein einziger 75 Baud-Kanal verschachtelt wird. Diese drastische Verminderung der Wirtschaftlichkeit ist in »Modern Data«. Dezember 1971. S. 48, als Nachteil erwähnt.

Die Erfindung überwindet diesen Nachteil durch Anpassung »schneller« Teilnehmer bei nur geringer Verringerung der Wirtschaftlichkeit. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Kanal mit höherer Übertragungsgeschwindigkeit die Zeittakte gleichen Abstandes im Datenrahmen besetzen kann. Für einen 75-Baud-Kanal.

•15 der mit 50-Baud-Kanälen verschachtelt ist, ist dies in Fig. 42 dargestellt. Nach Fig. 42 steht alle 6.6 ms ein Zeitschritt zum Abtasten der 75-Baud-Bits. die alle

13.3 ms wechseln können, zur Verfügung. Auf diese Weise wird ein Bitverlust unmöglich gemacht. Füllimpulse werden in erforderlicher Anzahl eingesetzt, um die Übertragungsgeschwindigkeit von 75 Baud auf nominal 100 zu steigern.

Wie vorstehend dargestellt, ist die Wirtschaftlichkeit der offenbarten Erfindung offensichtlich. Wenn ein einziger 75-Baud-Kanal mit 50-Baud Teilnehmern verschachtelt wird, so wird der Durchsatz von 44 auf insgesamt 43 Kanäle vermindert. Bei anderen Multiplexern würde der Durchsatz, wie oben beschrieben, von 44 auf 28 Kanäle reduziert werden.

Die relative Wirtschaftlichkeit ist noch besser, wenn ein 50-Baud-Band mit einem 2000-Baud-Band verschachtelt wird. Bei üblichen Multiplexern würde der Rahmen dann auf 10 Kanäle vermindert werden. Die Databit 920 verwendet die Erfindung, um vier Zeitschritte gleichen Abstandes in den Datenrahmen einzufügen. Auf diese Weise können die 5 ms-Impulse bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 200 Baud, wie angemessen, alle 29,2/4 = 4,8 ms abgetastet wer-

den. Die Wirtschaftlichkeit fällt auf diese Weise nur von 44 auf 41 Kanäle, gegenüber 10 Kanälen eines üblichen Multiplexers. In gleicher Weise können Geschwindigkeitsmischungen bis zu 16:1 bei einem Multiplexer nach der Erfindung vorgenommen werden.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Zeitmultiplexen von Datenströmen in Form von Impulsen mit unterschiedlicher Schrittgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet,

— daß jeder Impuls regeneriert wird,

— indem dieser mehrmals abgetastet und ein Bitmitten-Impuls durch Zählen der Abtastsignale erzeugt wird,

— und daß danach neue Datenströme in Impulsform entsprechend den ursprünglichen Datenströmen, aber dazu um den Bitmitten-Impuls versetzt erzeugt werden,

— und daß periodisch Füllimpulse in die neuen Datenströme, deren Schrittgeschwindigkeit höher ist als die Schrittgeschwindigkeit des langsamsten Datenstroms, ohne ein ganzzahliges Vielfaches der langsamsten Schrittgeschwindigkeit zu sein, eingefügt werden,

— bis die Schrittgeschwindigkeit der Datenströme in Impulsform mit der höheren Schrittgeschwindigkeit ein ganzzahliges Vielfaches der Schrittgeschwindigkeit des langsamsten Datenstromes wird,

— und daß alle so regenerierten Datenströme in Impulsform mit der Frequenz des Datenstromes mit der höchsten Schrittgeschwindigkeit erneut abgetastet werden, so daß diese erneuten Abtastimpulse /erschi .htelt und übertragen werden können.