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Schaltungsanordnung zur Umsetzung von Analog-Signalen, insbe-
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sondere PELI-S-.gnalen, in Digital- Signale, insbesondere PCM-Signale
und eehrt zur Umsetzung von Digital-Signalen in nalog-Siale.
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umsetzung von
Analog-Signalen, insbesondere PAI-Signalen, in Digital-Signale, insbesondere PCM-Signale
und umgekehrt zur Umsetzung von Digital-Signalen in Analog-Signale, die einen zyklisch
wiederholt in Pulsrahmen auftretende Digital-Signale umzuwandelnde Analog-Signale
aufnehmenden Analog-Speicher mit zugeordneter, solche Digital-Signale abgebender
Signalabgabeeinrichtung, eine in Analog-Signale umzuwandelnde Digital-Signale aufnehmende
Signalaufnahmeeinrichtung sowie einen nach dem Iterativprinzip arbeitenden Analog-Digital-Wandler
aufweist, der eine Ablaufsteuerung, ein durch die von diesem erzeugten Steuersignalen
steuerbares Zwischenregister, einen diesem Zwischenregister nachgeschalteten Digital-Analog-Umsetzer
und einen Vergleicher umfaßt, der die vom Digital-Analog-Umsetzer abgegebenen Analog-Signale
mit den in Digital-Signale umzuwandelnden, im Analogspeicher gespeicherten Analog-Signalen
vergleicht und mit seinem Ausgangs signal die Abgabe der Steuersignale der Ablaufsteuerung
an das genannte Zwischenregister steuert, wobei die Ablaufsteuerung so ausgelegt
ist, daß sie mit bestimmten Steuersignalen die Übergabe eines in ein Analog-Signal
umzusetzenden,
von der Signalaufnahmeeinrichtung empfangenen Digital-Signals
an den Digital-Analog-Umsetzer freigibt und mit bestimmten anderen Ansteuersignalen
die Einbeziehung des Digital-Analog-Umsetzers für die Umsetzung des im Analog-Speicher
gespeicherten Analog-Signals in ein Digital-Signal wirksam schaltet, wobei ferner
an den Registerstufen des Zwischenregisters die Ein änge eines Ausgaberegisters
der Signalabgabeeinrichtung ageschlossen sind und wobei schließlich an den Setzeingängen
der Registerstufen des Zwischenregisters der Signalaufnahmeeinrichtung die Ausgänge
des Eingaberegisters angeschlossen sina. Eine solche Schaltungsanordnung (DT-OS
25 34 109) benötigt lediglich einen einzigen Analog-Digital-Wandler, der innerhalb
jedes Pulsrahmens der maßgeblichen Steuerimpulse, doppelt ausgenutzt wird. Sie ist
schaltungstechnisch relativ wenig aufwendig, da neben dem Analog-Digital-Wandler,
der on herkömmlicher Ausführungsform sein kann, für die Umsetzung eines Analog-Signals
in ein Digital-Signal und für die Abgabe eines solchen Digital-Signals sowie für
die Aufnahme eines in ein Analog-Signal umzusetzenden Digital-Signals und für die
Umsetzung eines solchen Digital-Signals lediglich ein Eingaberegister und ein Ausgaberegister
benötigt werden.
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Insbesondere bei Nebenstellensystemen stellt die Möglichkeit, Konferenzgespräche
führen zu können, ein häufig gefordertes teistungsmerkmal dar.
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Wenn es sich dabei um Fernmeldesysteme mit analoger Durchschaltung
handelt, sind die hierzu benötigten, an zentraler Stelle angeordneter Eor.fererzsatze
schalturgstecisch relati'r einfach. Wenn es sich aber, wle im vorliegenden Falle
vorausgesetzt, um eine PCM-Zeitmultiplex-Fernmeldeanlage mit digital arbeitenden
Teilnehmerstellen handelt, dann muß für den onferenzsatz ein größerer schaltungstechnischer
Aufwand getr eben werden. Da die von den einzelnen Teilnehmerstellen an einen solchen
Konferenzsatz gelieferten PC-Worte entsprechend einer nichtlinearen Kennlinie kodiert
sind, können diese nämlich nicht ohne weiteres zu einem Summenwort aufaddiert werden.
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So ist es beispielsweise zu diesem Zweck bekannt (DT-OS 1 918 100)
die von den einzelnen Teilnehmerstellen kommenden Digital-Signale in Analog-Signale
umzuwandeln, dann aus den einzelnen Analog-Werten ein analoges Summensignal zu bilden
und schließlich ein solches Summensignal nach Umwandlung in ein Digitalsignal den
Konferenzteilnehmern zuzusenden. Es wird hierbei so vorgegangen, daß jeweils innerhalb
eines Pulsrahmens so viele Summensignale gebildet werden, wie Xonferenzteilnehmer
an dem Konferenzgespräch beteiligt sind, wobei in jedem der Summensignale der Gesprächsanteil
jeweils eines anderen der Konferenzteilnehmer fehlt.
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Die Bildung dieser Summen geht hier so vor sich, daß zunächst jeweils
nach einer Digital-Analog-Wandlung die Gesprächsanteile zweier Teilnehmer aufsummiert
werden, daß die hieraus resultierende Zwischensumme in einen Digitalwert umgewandelt
wird, daß diese Zwischensumme wieder in einen Analogwert rückgewandelt und mit den
in einen Analogwert gehandelten Gesprächsanteil des nächsten Teilnehmers aufsummiert
wird, und so weiter, bis schließlich ein digitales Summenwort aus den Gesprächsanteilen
von n - 1 Konferenzteilnehmern gebildet ist, das dem n-ten Teilnehmer zugesendet
wird.
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In entsprechender Weise wird bei der Bildung der übrigen Summenworte
vorgegangen.
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Die erwähnte bekannte Schaltungsanordnung benötigt hierzu drei Digital-Analog-Umsetzer,
von denen zwei der Digital-Analog-Wandlung vor der nwischensunmen- bzw. Summenbildung
dienen und der dritte Bestanateil der Godiereinrichtung zur Bildung des digitalen
Zwischensummen- bzw. Summensignals ist. Diese Digital-Analog-Umsetzer müssen wegen
der erwähnten vielfachen Digital-Analog-Tar.dlung innerhalb eines Pulsrahmens sehr
schnell arbeiten können und sind dementsprechend aufwendig.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Schaltungsanordnung
zur Abwicklung von Konferenzgesprächen anzugeben, die diesbezüglich günstiger ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgernäß dadurch gelöst, daß eine Scnaltungsanordnung
der eingangs erwähnten Art als Konferenzsatz einer Fernmeldeanlage ausgenutzt ist,
bei der zur Herstellung von Konferenzverbindungen Suzmensign?le aus den Einzelsignalen
sämtlicher beteiligter XonferenzQeilnehmer gebildet und ar. diese gesenaet werden,
daß sie hierzu als Bestandteil der Signalaufnahmeeinrichtung eine der größtmöglichen
Konferenzteilnehmerzahl gleiche Anzahl von Eingaberegistern, die jeweils einer der
Konferenzteilnehmerstellen zugeordnet werden können und deren Inhalt gesteuert durch
die bestimmten Ansteuersignale der Ablaufsteuerung nacheinander an den Digital-Analog-Umsetzer
übergeben wird, ferner eine an den Digital-Analog-UmseQzer angeschlossene Addiereinrichtung
aufweist, die ein analoges Summensignal bildet, das gesteuert durch die bestimmten
anderen Ansteuersignale der Ablaufsteuerung unter Einbeziehung des Digital-Analog-Umsetzers
in ein Digital-Signal umgesetzt wird, sowie ein an das Ausgaberegister angeschlossenes
Ausgabezwischenregister aufweist, von dem aus das digitale Summensignal in den den
Konferenzteilnehmerstellen zugeordneten Zeitkanälen mehrfach ausgesendet wird.
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Bei der erfindgsgemäßen Schaltungsanordnung wird also im Zusammenhang
mit der Summenbildung aus den von den einzelnen Konferenzteilnehmern stammenden
Digital-Signalen ein einziger nach dem Iterativprinzip arbeitender Analog-Digital-Wandler
benötigt, der sowohl für die Umsetzung von Analog-Signalen in Digital-Signale und
zur Umsetzung von Digizal-Signalen in Analog-Signale innerhalb eines Pulsrahmens
ausgenutzt wird.
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Die Summenbildung erfolgt dabei direkt, also ohne die Bildung von
Zwischensummen, wie dies bei dem bekannten Konferenzsatz
der Fall
ist. Als Folge hiervon ist für den Digi+al-Analog-Umsetzer, der bei der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung Bestandteil des Analog-Digital-Tandlers ist, auch dann eine
wesentlich geringere Arbeitsgeschwindigkeit erforderlich, als dies bei den Digital-Analog-Umsetzern
des bekannten Konferenzsatzes der Fall wäre, enn man auch diesen so betreiben würde,
daß für sämtliche Xonferenztellr.ehmer ein und dieselbe Summeninformation gebildet
wird, jeder Konferenztellnehmer also mit dieser Summe seinen eigenen Gesprächsanteil
empfängt.
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Dieser letzterwähnte Umstand wird In den meisten Fällen als nicht
störend empfunden. Sollte jedoch der Wunsch bestehen, den einzelnen Konferenzteilnehmern
jeweils Summensignale zuzusenden, die den Eigenanteil nicht mehr enthalten, so kann
gemäß einem anderweitigen Vorschlag die sowieso vorhandene teilnehmerindividuelle
Schaltungsanordnung zur Umsetzung von Analog-Signalen in Digital-Signale und umgekehrt
zur Umsetzung von Digital-Signalen in Analog-Signale, die dasselbe Grundkonzept
aufweist, wie die Schaltungsanordnung, von der hier ausgegangen wird, so ausgestaltet
sein, daß es möglich ist, teilnehmerseitig den jeweiligen Eigenanteil aus dem empfangenen
Summensignal zu eliminieren. Es liegt dann insgesamt immer noch eine vom Aufwand
her gesehen sehr günstige Lösung vor.
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Nachstehend wird die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung anhand eines
Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Figur näher erlautert.
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Die in der Figur dargestelI-e Schaltungsanordnung ist Bestandteil
einer hier nicht näher dargestellten Vermittlurgsstelle.
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Diese Schaltungsanordnung weist eIne Äblaufsteuerschaltung Ct &uf,
die von einem makQgenerator Cl weitergeschaltet wird und an ihren Ausgängen al ois
a23 nacheinander Ansteuersignale fur die einzelnen 3estandteile der Schaltungsanordnung
liefert.
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Einer dieser Bestandteile ist ein hier nicht näher dargestelltes Zwischenregister
ZR, das entsprechend den vorausgesetzten 8 Bit pro PCM-Wort 8 Registerstufen in
Form von Flip-Flops aufweist.
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Diese Flip-Flops können aufgrund entsprechender Ansteuerung durch
die Ablaufsteuerschaltung Ct nacheinander den in Form von PCM-Worten von jeweils
8 Bit vorhandenen Inhalt von Eingaberegistern Regel bis Reg14 übernehmen. Die Anzahl
dieser Eingaberegister entspricht der Anzahl der maximal möglichen Konferenzteilnehmer.
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Die erwähnten Register übernehmen von einer ankommenden Zeitmultiplexleitung
PCMan während der Zeitfächer der den jeweils beteiligten Konferenzteilnehmern zugeordneten
Zeitkanäle die von diesen Teilnehmern stammenden Digital-Signale, wozu sie durch
Freigabesignale Kol bis Ko4 aufnahmebereit gemacht werden.
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Die Ausgänge der erwähnten Flip-Flops des Zwischenregisters ZR sind
mit jeweils einem der Eingänge eines Digital-Analog-Umsetzers DAC verbunden.
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Der Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers DAC ist mit einem Eingang
eines Verstärkers V verbunden, dessen Ausgang wiederum über einen der Schalter S1
bis S4 mit einem der Kondensatoren C1 bis C4 verbindbar ist. Die Schalter S1 bis
S4 werden ebenfalls durch von der Ablaufsteuerung CT gelieferte Ansteuersignale
angesteuert. Die dem Erdanschluß abgewendeten Anschlüsse der Kondensatoren C1 bis
C4 stehen über hochohmige Widerstände Rl bis R4 mit einem Eingang eines Summierverstärkers
VS in Form eines Operationsverstärkers in VerbIndung.
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Zwischen dem Ausgang dieses Summierverstärkers und dem ir.vertierenden
Verstärkereingang besteht eine Verbindung über einen einstellbaren Widerstand R5.
Außerdem ist dieser Verstärkereingang über den Widerstand R7 an Masse gelegt.
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Der Ausgang des Summierverstärkers ist über einen ebenfalls von der
Ablaufsteuerung steuerbaren Schalter S5 mit dem erdfernen.Anschluß eines Kondensators
Co und mit dem einen Eingang eines Analog-Vergleichers Cp verbunden. Der andere
Eingang dieses Analog-Vergleichers steht mit dem Ausgang des Verstärkers V1 direkt
in Verbindung. Das Ausgangssignal des Analog-Vergleichers Cp wird als Freigabesignal
dem Zwischenregister ZR zugeführt, worauf weiter unten noch eingegangen wird.
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Die Ausgänge der Flip-Flops des Zwischenregisters ZR sind außerdem
mit den Eingängen einer Signalabgabeschaltung Sab verbunden, die aufgrund eines
weiteren Ansteuersignals der Ablaufsteuerung Ct eine Signalübergabe aus dem Zwischenregister
an ein an sie angeschlossenes Ausgaberegister Reg2 veranlaßt.
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Dem Ausgaberegister Reg2 ist ein Ausgabezwischenregister AZR zugeordnet,
das den Inhalt des Ausgaberegisters einmal je Pulsrahmen übernimmt. An die Ausgänge
des Ausgabezwischenregisters AZR ist mit seinen Paralleleingängen ein Multiplexer
Mus angeschlossen, der als Parallel-Serien-Wandler wirkt.
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Der Serienausgang des Multiplexers Miii ist mit dem einen Eingang
eines UND-Gliedes U verbunden, an dessen anderem Eingang der Ausgang eines ODER-Gliedes
0 angeschlossen ist.
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Den Eingängen dieses ODER-Gliedes 0 werden die schon erwähnten Freigabesignale
Kol bis Ko4 zugeführt, die während der Zeitlagen der den Konferenzteilnehmern zugeordneten
Zeitkanäle auftreten.
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Der Ausgang des C B-Glledes U steht mit einer abgehenden Zeitmultipleileitung
PCMab in Verbindung.
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Abgesehen von den mehrfach vorgesehenen Eingaberegistern Regel bis
Regl4, von den mit der Summierung der einzelnen vom Digital-Analog-Umsetzer DAC
abgegebenen Analog-Signalen im Zusammenhang stehenden Schaltungsteilen und von den
dem Ausgaberegister Reg2 nachgeordneten Schaltungstelen entspricht die beschriebene
Schaltungsanordnung der oben erwähnten bekannten Schaltungsanordnung zur Umsetzung
von Analog-Signalen in Digital-Signale
und umgekehrt von Digital-Signalen
in Analog-Signale (3T-OS 2 534 109).
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Nachstehend wird die Betriebsweise der obenstehend beschriebenen erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung näher erläutert.
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Die Digital-Signale, die von den Konferenzteilnehmern geliefert werden,
erreichen die dargestellte Schaltungsanordnung auf der ankommenden Zeitmultiplexleitung
PC?ijan und gelangen aufgrund des zeitrichtigen Auftretens der Freigabesignale Kol
bis Ko4 in das jeweils richtige Eingaberegister Regel bis Reg14.
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Jeweils im Anschluß an den Pulsrahmenanfang liefert die Ablaufsteuerung
Ct an ihren Ausgängen al bis a23 nacheinander Ansteuersignale.
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Das an ihrem Ausgang al abgegebene Ansteuersignal bewirkt ein Rückstellen
der Flip-Flops des Zwischenregisters ZR.
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Das Ansteuersignal am Ausgang a2 der Ablaufsteuerung veranlaßt eine
Übernahme des im ersten Eingaberegister Regel befindlichen Digital-Signals in die
Flip-Flops des Zwischenregisters ZR, so daß dieses Digital-Signal dauernd an den
Eingängen des Digital-Analog-Umsetzers DAC anliegt. Das dementsprechend über den
Verstärker V abgegebene Analog-Signal gelangt bei nachfolgendem Auftreten des Ansteuersignals
am Ausgang a3 der Ablaufsteuerung über den Schalter S1 auf den Kondensator C1.
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Mit Auftreten des Ansteuersignals am Ausgang a4 der Ablaufsteuerung
werden die Flip-Flops des Zwischenregisters ZR wieder gelöscht. Veranlaßt durch
die Steuersignale an den Ausgängen a5 bis a12 der Ablaufsteuerung wiederholen sich
nacheinander entsprechende Vorgänge im Zusammenhang mit den in den übrigen Eingaberegistern
Regl2 bis Reg14 gespeicherten Digital-Signalen.
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Das am Ausgang a13 der Ablaufsteuerung auftretende Ansteuersignal
bewirkt ein Schließen des Schalters S5, so daß nunmehr der Verstärker VS das aus
den durch die Kondensatoren C1 bis C4 gespeicherten Analog-Signalen gebildete Summenanalog-Signal
an den Kondensator Co abgeben kann, womit dieses Summensignal an einem Eingang des
Analog-Vergleichers Cp anliegt.
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Durch die nachfolgenden an den Ausgängen a14 bis a22 der Ablaufsteuerung
Ct auftretenden Ansteuersignale werden die Registerstufen des Zwischenregisters
ZR einerseits direkt angesteuert, andererseits bewirken diese Ansteuersignale, daß
die Beeinflussung der Registerstufen durch das Ausgangssignal des Analog-Vergleichers
freigegeben wird. Auf diese Art und Weise erfolgt in einem an sich bekannten auch
als Iterativverfahren bezeichneten Umsetzverfahren (siehe z.B. DT-OS 2 315896, Fig.l;
US PS 3 234 544; DT-OS 25 34 109) eine allmähliche Annäherung der vom Digital-Analog-Umsetzer
DAC abgegebenen Analog-Spannung an die auf dem Kondensator Co gespeicherte Summen-Analog-Spannung,
so daß schließlich im Zwischenregister der Digital-Wert für diese Summen-Analog-Spannung
steht.
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Mit dem Auftreten eines Ansteuersignals am Ausgang a23 der Ablaufsteuerung
wird das im Zwischenregister ZR gespeicherte Digital-Signal dann schließlich durch
die Signalabgabeeinrichtung Sab an das Ausgaberegister Reg2 übergeben.
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Mit Beginn des nachfolgenden Pulsrahmens erfolgt eine Übergabe des
Digital-Signals aus dem Ausgaberegister Reg2 an das Ausgabezwischenregister AZR.
Das Ausgaberegister Reg2 steht damit wieder für die Aufnahme eines neuen digital
codierten Summensignals zur Verfügung.
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Durch den Multiplexer Mux werden die Ausgänge des Ausgabezwischenregisters
AZR bitweise abgefragt, so daß dem UND-Glied U das im Ausgabezwischenregister AZR
gespeicherte Digital-Signal in Serienform zugeführt wird. Diese Bits gelangen als
Serienwort auf die abgehende Zeitmultiplexleitung PCMab, wenn durch
das
ODER-Glied 0 ein Signal geliefert wird, was aufgrund der an dessen Eingang gelangenden
Freigabesignale Kol bis Ko4 innerhalb eines Puls rahmens mehrfach jeweils zur Zeitlage
der den Konferenzteilnehmern zugeordneten Zeitkanäle geschieht.
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Das digital codierte Summensignal wird also, wie gewünscht, mehrfach
je Pulsrahmen ausgesendet.
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balls beim Zuschalten eines Konferenzteilnehmers ein Hinweiszeichen
gegeben werden soll, kann dies in einfacher Weise dadurch geschehen, daß dem Summierverstärker
über den Widerstand R6 eine Impulsfolge mit beispielsweise einer Impulsperiode von
ls bei einer Impulsbreite von 0,3 ms zugeführt wird.
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1 Patentanspruch