DE2822896C2 - - Google Patents
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- H04Q—SELECTING
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine digitale Zeitvielfach-Koppeleinrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Solche Koppeleinrichtungen werden in der Fernmeldetechnik
sowohl für die reine Zeitvielfach-Durchschaltung als auch
in Verbindung mit Raumvielfach-Koppelstufen verwendet.
Die Erfindung macht dabei von dem Grundprinzip Gebrauch,
daß um eine Verbindung zwischen zwei PCM-Kanälen X und Y
einer Zeitvielfachleitung herstellen zu können, ein in
dem Kanal X zu dem Zeitpunkt t x ankommendes Bit bis zu dem
dem Kanal Y entsprechenden Zeitpunkt t y verzögert werden
muß. Entsprechendes gilt, in einem Duplexsystem in umgekehrter
Reihenfolge für auf dem Kanal Y ankommende Bits.
Ein solcher Durchschaltvorgang ist in Fig. 1 der Zeichnung
in schematischer Weise dargestellt.
Grundsätzlich kann diese Durchschaltung mit Hilfe von zwei
in entgegengesetzter Richtung durchschiebenden Schieberegistern
verwirklicht werden, wie sie in Fig. 2 der Zeichnung
schematisch dargestellt sind. Die ankommende Vielfachleitung
führt die Signale einem Eingangs-Schieberegister IR zu, und
der abgehenden Vielfachleitung werden die Signale von einem
Ausgangs-Schieberegister OR zugeführt.
Jedes Schieberegister weist ein Gesamtfassungsvermögen von
n/2 Bits auf, wenn die Vielfachleitungen n-Bit-Multiplexkanäle
aufweisen. Die Speicherzellen der beiden Schieberegister
sind durch n/2 parallele Übertragungsgatter TG miteinander
verbunden. Der dargestellte einfachste Schaltungsaufbau
ergibt Mehrfach-Verzögerungen von mindestens zwei Einheiten
(Bit-Perioden). So wird ein von der Speicherzelle IR
(1) zu der Speicherzelle OR (1) übertragenes Bit um zwei
Einheiten verzögert, ein von IR (2) zu OR (2) übertragenes
Bit um vier Einheiten usw. Um Verzögerungen um eine Einheit
verwirklichen zu können, ist es erforderlich, die Schiebezeitpunkte
oder -takte der Register gegenseitig zu verschachteln
oder zu verschieben, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Es
sei angenommen, daß die Speicherzellen IR (1) und OR (1)
miteinander ausgerichtet sind, nachdem das Schieberegister
IR 1 um eine Bitstellung geschoben worden ist (Fig. 3a). Dann
wird, nachdem IR geschoben worden ist, IR (1) mit OR (2)
ausgerichtet sein (Fig. 3b). Nach der nächsten Schiebung
von OR wird IR (1) mit OR (3) ausgerichtet sein (Fig. 3c).
Nach der nächsten IR-Schiebung wird IR (1) mit OR (4) ausgerichtet
sein (Fig. 3d) usw.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nach dem vorstehend
beschriebenen Prinzip arbeitende digitale Zeitvielfach-
Koppeleinrichtung und die hierzu erforderliche Steuerung zu
schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden
anhand der Fig. 4 bis 13 der Zeichnung beschrieben. Es
zeigt
Fig. 4 eine erste Steuerung für eine erfindungsgemäße digitale
Zeitvielfach-Koppeleinrichtung,
Fig. 5 eine zweite Steuerung für eine erfindungsgemäße digitale
Zeitvielfach-Koppeleinrichtung,
Fig. 6 eine Raum-Zeit-Raum-Koppelanordnung,
Fig. 7 eine Zeit-Raum-Zeit-Koppelanordnung,
Fig. 8 eine spezielle Zeit-Raum-Zeit-Koppelanordnung,
Fig. 9 ein Zeitdiagramm für eine an eine Raumvielfach-Koppeleinrichtung
angeschlossene digitale Zeitvielfach-Koppeleinrichtung,
Fig. 10 eine an eine Raumvielfach-Koppeleinrichtung anzuschließende
Duplex-Zeitvielfach-Koppelanordnung,
Fig. 11 ein Zeitdiagramm für eine an eine Raumvielfach-Koppeleinrichtung
angeschlossene digitale Duplex-Zeitvielfach-
Koppeleinrichtung,
Fig. 12 ein anderes Ausführungsbeispiel einer an eine Raumvielfach-
Koppeleinrichtung anzuschließende Duplex-Zeitvielfach-
Koppeleinrichtung und
Fig. 13 ein Schieberegister für eine Zeitvielfach-Koppelanordnung,
welches in CCD - (charge coupled device) - oder
Ladungskopplungs-Technologie ausgeführt ist.
Für den praktischen Einsatz einer Übertragungs- oder Übermittlungseinrichtung,
wie sie anhand von Fig. 3 erläutert
worden ist, in einer Fernmeldevermittlungsstelle, ist eine
Steuerung für die Übertragungsgatter erforderlich, durch
die das bzw. die geeigneten Gatter während jeder halben
Register-Schiebeperiode durchgeschaltet oder freigegeben
werden. Eine mögliche Steuerung ist aus Fig. 4 ersichtlich.
Jedem der n/2 Übertragungsgatter TG ist eine binäre Adresse
zugeordnet, die in einem Übertragungsgatter-Adressenspeicher
TGAM fest eingespeichert ist. Die Übertragungsgatter werden
mittels eines Umlauf-Verbindungsspeichers gesteuert, der
im folgenden als Zeitadressenspeicher TAM bezeichnet wird
und der n Wörter mit log₂ n Bits aufweist, die in Phase
mit IR verschoben werden. Der Inhalt der (log₂ n-1) höchstwertigen
Bits eines jeden Wortes einer Hälfte des Zeitadressenspeichers
TAM wird während jeder Schiebetaktzeit mit dem
entsprechenden Inhalt des Adressenspeichers TGAM verglichen,
und zwar durch eine Vergleichsschaltung CL. Übertragungen
finden an denjenigen Stellen statt, an denen eine Identität
besteht, und in der relevanten Hälfte derjenigen IR-Schiebetaktzeit,
die durch das niedrigstwertige Bit des Zeitadressenspeicher-
Wortes festgelegt wird. Die (log₂ n-1) höchstwertigen
Bits in jedem Wort können zweimal in dem Zeitadressenspeicher
TAM erscheinen, und zwar einmal mit einem niedrigstwertigen
Bit, um eine Übertragung in der ersten Hälfte der
IR-Schiebetaktzeit anzuzeigen und einmal mit einem niedrigstwertigen
Bit, um eine Übertragung in der zweiten Hälfte der
IR-Schiebetaktzeit anzuzeigen. Ein TAM-Wort kann auch mehr
als zweimal erscheinen, wenn ein bestimmtes Gatter für Verbindungen
in mehr als einer IR-Schiebetaktzeit verwendet
wird.
Die Wirkungsweise der Schaltung ist anhand einer Vielfachleitung
mit Bit-Verschachtelung beschrieben worden. Die
Anordnung und Wirkungsweise ist in etwa dieselbe, wenn PCM-
Bytes mit acht Bit parallel durchgeschaltet werden, nur sind
dann acht Registerpaare und acht Gruppen von parallelen
Übertragungsgattern vorhanden. Übertragen wird in zusammenhängenden
Gruppen von acht Bits.
Das Durchschalten einer Verbindung, d. h., das Markieren wird
durchgeführt, indem eine geeignete Adresse in den Zeitadressenspeicher
TAM in eine Stelle eingeschrieben wird, die jedem
der acht miteinander zu verbindenden Kanäle entspricht. Zum
Verbinden der Kanäle X und Y werden folgende Adressen benötigt:
Hierin sind n die Gesamtzahl der Kanäle in der Vielfachleitung
und nx und ny die Adressen der zu verbindenden Kanäle
ny <nx). Der ganzzahlige Teil des Quotienten wird mit den
(log₂ n-1) höchstwertigen Bits und der Rest (z. B. 0 oder
0,5) wird mit dem niedrigstwertigen Bit zusammengefaßt.
Diese Zahlen werden dann einfach in den Zeitadressenspeicher
TAM eingeschrieben sowie dieser durchschiebt. So wird z. B.
der dem Bruch entsprechende Wert zu der Zeit t x
eingeschrieben, während der Inhalt des Zeitadressenspeichers
TAM in Umlauf gebracht wird.
Eine andere Steuerungsmöglichkeit besteht darin, einen Vielfachrahmen-
Kanalzähler FCC für eine Vielfachleitung als Zeitgeber
zum Steuern der verschiedenen Übertragungen zwischen dem
Eingangs- und dem Ausgangsschieberegister zu verwenden, wie
aus Fig. 5 ersichtlich ist. Der Zeitadressenspeicher TAM
enthält nun die Übertragungszeit für die entsprechenden
Kanäle der Eingangs-Vielfachleitung.
Der Rahmenkanalzähler FCC zählt die Vielfachleitung-Kanalzeiten
in jedem Rahmen. Die Pro-Kanal-Inhalte des Zeitadressenspeichers
TAM werden in jeder Grundschiebetaktzeit des
Eingangsregisters IR mit dem Zählerstand verglichen. Wenn
die Vergleichsschaltung CL eine Übereinstimmung feststellt,
so wird eine Übertragung zwischen dem Eingangsregister
IR und dem Ausgangsregister OR durchgeführt. Auch hier
zeigt das niedrigstwertigste Bit in dem Zeitadressenspeicher
TAM an, in welcher Hälfte der IR-Schiebeperiode die Übertragung
stattzufinden hat.
Für eine Verbindung zwischen den Kanälen X und Y muß der
Zeitadressenspeicher folgende Inhalte aufweisen:
Der ganzzahlige Teil des Quotienten und der Rest haben die
vorstehend erläuterte Bedeutung.
Die Grundanordnungen nach den Fig. 4 und 5 stellen im wesentlichen
eine einfache Zeitvielfach-Koppeleinrichtung dar. Indem
diese mit geeigneten Raumvielfach-Koppelanordnungen zusammengefaßt
wird, lassen sich entweder Raum-Zeit-Raum-
Koppelanordnungen oder Zeit-Raum-Zeit-Koppelanordnungen
aufbauen. Beispiele hierfür sind aus den Fig. 6 bzw. 7 ersichtlich.
Mit TS ist eine Zeit-Koppeleinrichtung der in
Fig. 4 oder 5 dargestellten Art bezeichnet, während die
Raumvielfach-Koppeleinrichtungen herkömmlicher Bauart
sind. Die Raum-Zeit-Raum-Anordnung (STS) von Fig. 6 kann
im einfachsten Fall mit einer einzigen Zeitvielfach-Koppeleinrichtung
realisiert werden, wobei es erforderlich ist,
daß zwei Sprechpfade (einer in abgehender und einer ankommender
Richtung) in der Zeitvielfach-Koppeleinrichtung
markiert werden müssen. Dagegen sind in der Zeit-Raum-Zeit-
Vielfach-Anordnung (TST) nach Fig. 7 mindestens zwei Grund-
Zeitvielfach-Koppeleinrichtungen TS pro im Zeitvielfach-
Duplexbetrieb durchzuschaltender Vielfachleitung erforderlich.
So müssen also mindestens vier Zeitadressenspeicher TAM
markiert werden, um irgendeine mögliche Verbindung unter Verwendung
der Raumvielfach-Koppeleinrichtung herzustellen.
Anhand von Fig. 8 wird ein Ausführungsbeispiel einer
Zeit-Raum-Zeit-Koppelanordnung ausführlicher erläutert.
Ein gemeinsamer Zeitadressenspeicher TAM wird sowohl für
Eingangs- als auch für Ausgangs-Durchschaltfunktionen verwendet.
Die Koppelanordnung benutzt gemeinsam angeordnete
Eingangs- und Ausgangssprachspeicher für jede Sprechrichtung.
Auf dem Kanal X ankommende Sprachbits werden in dem Sprachspeicher
1 empfangen und die Adresse Z x in der (das Wort aufnehmenden)
Speicherselle in die Stelle X eines Zeitadressenspeichers
5 eingeschrieben. In entsprechender Weise werden
die von dem Kanal Y ankommenden Sprachbits in einen Sprachspeicher
2 eingeschrieben und die Adresse Z y in der
entsprechenden Speicherstelle in die Stelle Y eines Zeitadressenspeichers
6 eingeschrieben. Zu dem Übertragungszeitpunkt
werden die Sprachspeicher 1 und 3 durch die Zeitvielfach-
Koppeleinrichtung miteinander verbunden, wobei diese durch
die Sprachadressenspeicher 7 und 8 und die Sprachspeicher
2 und 4 gesteuert wird.
Der Inhalt der Speicherstellen Z x in und Z y in wird - gesteuert
durch die Zeitadressenspeicher 5 und 6 - auf die Speicherstellen
Z y out bzw. Z x out übertragen, wonach der Inhalt
dieser Speicherstellen in die abgehenden Leitungen ausgelesen
werden kann. Wenn aber Verbindungen zwischen zwei
Kanälen innerhalb derselben Duplex-Vielfachleitung herzustellen
sind, so werden die Raumvielfach-Koppelbereiche der
Schaltungsanordnung nicht benutzt. Solche Verbindungen werden
unter Durchbrechung der üblichen Betriebsweise durchgeschaltet.
Dabei werden die Eingangs- und Ausgangs-Sprachspeicher einer
der beiden miteinander zu verbindenen Kanäle vertauscht.
Die Funktion einer Zeit-Raum-Zeit-Koppelanordnung, die mit
einer der anhand der Fig. 4 oder 5 erläuterten Grund-Zeitvielfach-
Koppeleinrichtungen versehen ist, wird nun anhand des
Zeitdiagramms nach Fig. 9 erläutert. Es sei festgehalten, daß
die Summe der Zeitverzögerungen, die erforderlich sind, um
die Kanäle X und Y in beiden Richtungen miteinander zu verbinden,
gleich einer Rahmenzeitdauer ist. Aufgrund der Betriebsweise
der erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung liegen
die Übertragungszeitpunkte für die Sprachdurchschaltung in
der Mitte zwischen den Zeitpunkten t x und t y in der einen
Sprechrichtung und zwischen den Zeitpukten t y und t x in der
anderen Sprechrichtung. Somit beträgt das Zeitintervall
zwischen den beiden Übertragungen eine halbe Rahmenzeitdauer.
Aus Fig. 10 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
der Zeit-Raum-Zeit-Koppelanordnung nach Fig. 8 ersichtlich.
Es sind zwei Paar Schieberegister IR 1, OR 1 und IR 2, OR 2 vorhanden,
wovon jedes in einer Betriebsrichtung verwendet
wird. Die Funktion der beiden Paare von Schieberegistern entspricht
genau der der anhand der Fig. 4 und 5 erläuterten
Grundanordnungen, wobei sie aber einen gemeinsamen Zeitadressenspeicher
TAM und einen Übertragungsgatter-Adressenspeicher
TGAM benutzen. Es sind zwei verschiedene Verfahren
zum Steuern der Übertragungsgatter möglich.
Für eines der Verfahren wird eine Erweiterung TAME des
Zeitadressenspeichers TAM und eine zweite Gruppe Vergleichsschaltungen
CL 2 verwendet. Die TGAM-Speicher-Ausgänge nach
CL 1 werden hinsichtlich CL 2 dupliziert, und der Speichererweiterung
TAME werden Nachrichten von dem Mittelpunkt des
Speichers TAM zugeführt, womit die erforderliche Zeitverzögerung
zwischen den Übertragungszeitpunkten der beiden
Paare Schieberegister um eine halbe Rahmenzeit eingeführt
ist.
Bei dem zweiten Verfahren werden der Speicher TGAM und die
Vergleichsschaltung CL 1 allein verwendet, um die beiden Gruppen
von Übertragungsgattern zu steuern, während eine Verzögerung
um eine halbe Rahmenzeitdauer D in den Eingang vom IR 2 eingegeben
wird. Bei beiden Verfahren kann der Speicher TGAM
wie oben beschrieben durch einen Rahmenkanalzähler ersetzt
werden. Aus dem Zeitdiagramm nach Fig. 11 ist ersichtlich, daß
diese Art der gemeinsamen Steuerung sowohl für die Übertragungen
zwischen IE 1 und OE 1 als auch für die Übertragungen
zwischen IR 2 und OR 2 verwendet werden kann. Der Preis für
diese Vereinfachung der Schaltungsanordnung liegt in der zusätzlichen
Verzögerung um eine halbe Rahmenzeitdauer in
jeder Sprechrichtung der Verbindung (bei einer vollständigen
Zeit-Raum-Zeit-Koppelanordnung sind zwei der aus Fig. 10
ersichtlichen Anordnungen erforderlich). Allerdings kann
jede Zeitverzögerung bei der dazwischenliegenden Raumvielfach-
Durchschaltung bequem in dieser Teilverzögerung um
eine halbe Rahmenperiode untergebracht werden. Internverbindungen
zwischen zwei an dieselbe Zeitvielfach-Koppeleinrichtung
angeschlossenen Kanälen können auch dann über
die Raum-Vielfach-Koppeleinrichtung hergestellt werden,
wenn nur ein TAM-Speicher daran beteiligt ist, woraus sich
die Möglichkeit einer gewissen Steuervereinfachung für die
gesamte Zeit-Raum-Zeit-Koppelanordnung ergibt.
Eine andere Anwendungsmöglichkeit für die Erfindung liegt
in einer Mehrfach-Zeitvielfach-Koppeleinrichtung, die an
eine gemeinsame Simplex- oder Duplex-Vielfachleitung mit
höherer Kapazität angeschlossen ist, z. B. bei n Zeitvielfach-
Koppeleinrichtungen mit 32 Kanälen, die an eine
Simplex- oder Duplex-Zietvielfachleitung mit 256 Kanälen
angeschlossen sind, in der auch Internverbindungen hergestellt
werden müssen. Die vorstehend beschriebenen Verfahren
der Zeitvielfachübertragung ergeben dabei die einfachsten
Lösungen. Die aus Fig. 12 ersichtliche Koppeleinrichtung
enthält lediglich eine Koppelanordnung. Den eingehenden und
ausgehenden 32-Kanal-Vielfachleitungen zugeordnete Zeitvielfach-
Koppelregister IR und OR weisen eine einem vollständigen
Zeitrahmen entsprechende Länge auf (im Gegensatz zu den Registern
mit einer halben Rahmenzeitlänge nach den Fig. 4 und 5).
Um Internverbindungen innerhalb der Zeitvielfach-Koppeleinrichtung
herzustellen sind lediglich Übertragungsgatter
zwischen den entsprechenden Hälften von IR und OR erforderlich.
Für Verbindungen über die Raum-Vielfach-Koppeleinrichtung
benötigt jedes Register eine vollständige Gruppe von
32 Übertragungsgattern. Übertragungen zwischen den Registern
und der Raumvielfach-Koppeleinrichtung werden über Eingangs-
und Ausgangs-Pufferspeicher BSI und BSO der Vielfachleitung
hergestellt. Die Übertragungen werden durch einen 32-Kanal-
Zeitadressenspeicher gesteuert, der synchron mit der 32-
Kanal-Eingangsvielfachleitung umläuft. Die Übertragungen
finden zu einem durch den Inhalt einer geeigneten Speicherstelle
in dem Zeitadressenspeicher festgelegten Zeitpunkt
statt. Die Festlegung der durchzuführenden Übertragungsart,
d. h., ob eine Interverbindung oder eine Verbindung
zu der gemeinsamen Vielfachleitung hergestellt werden muß,
erfolgt durch ein besonderes Zusatzbit in dem Zeitadressenspeicher.
Zu beachten ist, daß die IR- und OR-Register mit
einer Geschwindigkeit durchschieben, die durch der dem Eingang
und dem Ausgang zugeordneten 32-Kanal-Vielfachleitung
bestimmt wird, während der 256-Kanalzähler (Rahmenkanalzähler)
mit der Kanalgeschwindigkeit auf der gemeinsamen Vielfachleitung
zählt.
Die vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnungen eignen
sich für eine einfache Realisierung mit der sogenannten
CCD oder Ladungskopplung-Technologie.
Diese Technologie ist unter anderem beschrieben in dem Beitrag
"Charged Coupled Devices in Signal Processing Systems",
Vol. 1, Digital Processing TRW, July 1974, Contract N0014-
74-C-0068; ebenfalls in "International conference Technology
and Applications of CCD", University of Edingburgh, 25-27,
September 1974.
Summarisch sei hierzu folgendes gesagt. Im Gegensatz zu
den üblichen integrierten Schaltungen, die den Stromfluß
steuern, beeinflussen die Ladungskopplungs-Einrichtungen
"Ladungspakete", die unter der Wirkung geeignet ausgebildeter
und zeitgesteuerter Elektroden verschoben werden. Die
Gestalt und/oder die Zeitsteuerung dieser Elektroden gewährleistet,
daß diese Ladungspakete in einer Richtung fließen.
Eine Ladungsdiffusion ist somit lediglich in den sogenannten
Ladungsgeneratoren und Ladungsverdichtern erforderlich.
Die Ladungen können zerstörend und zerstörungsfrei gefühlt
oder festgestellt werden. Die zerstörungsfreie Feststellung
ist von großer Bedeutung, da sie es ermöglicht,
den Inhalt von Schieberegistern auszulesen ohne ihn zu
löschen, und außerdem eine Verstärkung mittels sogenannter
"distributed floating gate amplifiers" durchzuführen.
Außer der Schieberegisterfunktion, die man als "naturgegebene"
Betriebsweise der CCD-Technologie bezeichnen könnte, ist
mit ihr eine weitere Funktion in einfacher Weise zu realisieren,
und zwar die Zählfunktion bis zu einem Teilungsverhältnis
von 7 oder einem Vielfachen hiervon. UND/ODER-
Gatter, NAND/NOR-Gatter, Multiplikatoren usw. können eben
falls hergestellt werden.
Die Abmessungen einer CCD-Schieberegisterzelle betragen etwa
800 bis 1600 (µm)² (1,25 bis 2,5 mil²) verglichen mit
12 900 bis 19 400 (µm²) (20 bis 30 mil²) bei vergleichbaren
n-Kanal-Silicium-Gattern. Eine durch 5 dividierende Schaltung
benötigt nur etwa 6500 bis 9700 (µm)² (10 bis 15 mil²) ver
glichen mit 38 700 bis 51 600 (µm)² (60 bis 80 mil²) bei
einem n-Kanal-Silicium-Gatter. Der Energieverlust ist extrem
niedrig. Ein einfaches Gatter weist beispielsweise die geringe
Dissipationsleistung von 15 µW bei einem 1 MHz auf.
Eine Einrichtung der hier beschriebenen Art ist schon mit
4 MHz betrieben worden, und es ist zu erwarten, daß die Grenzfrequenz
bis zu 10 MHz und darüber hinaus erhöht werden kann.
Neue Einrichtungen und Technologien auf dem vorliegenden
Gebiet haben sich schon für Freqenzen bis zu 100 oder
200 MHz geeignet erwiesen.
Vorteile der CCD-Technologie kommen insbesondere bei Schaltungsanordnungen
zum Tragen, die - wie die vorstehend beschriebenen
- überwiegend aus Schieberegistern und Zählern
bestehen und deren grundsätzliche Funktionsweise darin
liegt, daß eine beliebige Zeitlage innerhalb eines PCM-
Zeitrahmens in eine beliebige andere Zeitlage umgesetzt
werden kann, indem sie mittels Schieberegister um eine
geeignete Zeitspanne verzögert wird. Die derzeitig verfügbare
CCD-Technologie arbeitet bei Frequenzen bis zu 4 MHz und
wird in absehbarer Zeit 10 MHz erreichen. Wie bei hochdichten
LSI-Schaltungen wird die maximale Wirkungsdichte
durch die Vermaschungs- oder Verbindungsdichte
definiert, welche ihrerseits von
der Anzahl miteinander zu verbindender Niveaus und von der
für diese Verbindungen minimal möglichen geometrischen
Abmessungen abhängt. Die derzeitige Technologie ermöglicht
vier miteinander zu verbindende Lagen, insbesondere eine
Diffusions-, zwei Polysition- und eine Metall-Lage. Die Diffuisons-
Verbindung ist wegen der Kapazität gegenüber dem Substrat
nicht bevorzugt. Die minimalen Abmessungen des geometrischen
Musters betragen 8 µm bzw. 0,3 mils. Ein Beispiel einer
für Zeitvielfach-Koppelanordnungen der beschriebenen Art
geeigneten Schaltungsanordnung ist aus Fig. 13 ersichtlich.
Bezüglich der Abmessungen im allgemeinen sei angenommen,
daß pro vollständiger Bitschiebestufe etwa 970 (µm)² (1,5
mil²) benötigt werden, wozu mit Verdrahtung etwa 1940 (µm)²
(3 mil²) Silicium erforderlich sind. Hierfür geeignet sind
Elektroden mit einer Länge von 25,4 µm (1 mil) quer zu
dem Ladungspfad sowie 10 µm breite Elektroden, welche
aufgrund der Überlappung 8 µm Silicium aufweisen. Damit
beträgt die tatsächliche minimale Zellenabmessung etwa
800 (µm)² (1,25 mil²).
Die aus Fig. 13 ersichtliche Schaltungsanordnung stellt
ein Paar in entgegengesetzter Richtung schiebender, in Gegenphase
getakteter Schieberegister mit einem Ein-Elektroden-
Übertragungsgatter dar. Die Zeitgeberimpulse Φ und werden
über Metalleiter an die Polysilicium-Niveaus Poly 1 und Poly 2
eines jedes Schieberegisters übermittelt. Die Übertragungselektroden
empfangen die getakteten Übertragungssignale von
der Vergleichsschaltung über Metalleiter 3, 4. Die Übertragungselektrode
wird, falls erforderlich, in Phase (oder
geringfügig verzögert) mit dem Ausgangsschieberegistertakt
zeitgesteuert. Für sich kann jede Übertragung in Abhängigkeit
von dem verwendeten Taktgeber entweder von rechts nach links
oder von links nach rechts stattfinden. Jedes Übertragungsgatter
kann unabhängig zeitgesteuert werden.
Claims (6)
1. Digitale Zeitvielfach-Koppeleinrichtung mit mindestens zwei
einander ähnlichen Schieberegistern, von denen eines für die
ankommende und eines für die abgehende Richtung vorgesehen
ist, die parallel zueinander liegen und in zueinander entgegengesetzter
Richtung durchschieben, mit durch eine Steuereinrichtung
gesteuerten Übertragungs-Gattern, durch die der
Inhalt der ankommenden Schieberegisterzellen wahlweise auf
die abgehenden Schieberegisterzellen übertragen wird, sowie
mit einem die Schieberegister mit derselben Geschwindigkeit
taktenden Zeitgeber, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung aufweist:
(a) einen synchron mit dem ankommenden Schieberegister (IR) umlaufenden Umlaufspeicher (TAM), in den Nachrichten bezüglich der Übertragungszeiten der einzelnen Gatter (TG) eingeschrieben werden,
(b) eine die Gatter (TG) identifizierende Kennzeichen abgebende Quelle (TGAM) sowie (c) eine im Falle der Übereinstimmung der Übertragungszeit eines Gatters (TG) mit einem Gatter- Kennzeichen ein Steuersignal für das jeweilige Gatter (TG) erzeugende Schaltungseinrichtung (CL).
(a) einen synchron mit dem ankommenden Schieberegister (IR) umlaufenden Umlaufspeicher (TAM), in den Nachrichten bezüglich der Übertragungszeiten der einzelnen Gatter (TG) eingeschrieben werden,
(b) eine die Gatter (TG) identifizierende Kennzeichen abgebende Quelle (TGAM) sowie (c) eine im Falle der Übereinstimmung der Übertragungszeit eines Gatters (TG) mit einem Gatter- Kennzeichen ein Steuersignal für das jeweilige Gatter (TG) erzeugende Schaltungseinrichtung (CL).
2. Koppeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitgabe für die Schieberegister
(IR, OR) abwechselnd erfolgt, daß der Umlaufspeicher (TAM)
n Speicherstellen mit je zwei Teilen aufweist, von denen
einer das ein Gatter (TG) identifizierende Kennzeichen und
der andere eine Nachricht bezüglich einer Übertragungszeitgabe
durch dieses Gatter (TG) - entweder in dem Intervall zwischen
der Taktgabe für das ankommende Register (IR) und der nachfolgenden
Taktgabe für das abgerundete Register (OR) oder in
dem Intervall zwischen der Taktgabe für das abgehende Register
(OR) und der nachfolgenden Taktgabe für das ankommende
Register (IR) - enthält, und daß die Steuersignale erzeugende
Schaltungseinrichtung eine Vergleichsschaltung (CL) aufweist,
durch die n/2 aufeinanderfolgende Stellungen des Umlaufspeichers
(TAM) und der Quelle (TGAM) miteinander verglichen
werden.
3. Koppeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Quelle einen n/2
Speicherstellen enthaltenden statischen Speicher (TGAM) aufweist
und daß jede dieser Speicherstellen das eines der
Gatter (TG) identifizierende Kennzeichen aufnimmt.
4. Koppeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Quelle einen Zähler
(FCC) aufweist, durch den in einer sich wiederholenden, dem
Zeitrahmen entsprechende Reihenfolge in den Kanälen einer
das ankommende Register (IR) speisenden Eingangs-Vielfachleitung
auftretende Ereignisse gezählt werden.
5. Koppeleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß sie mit
mindestens zwei weiteren, den ersen Schieberegistern (IR 1,
OR 1) entsprechenden zweiten Schieberegistern (IR 2, OR 2)
versehen ist, zwischen denen jeweils entsprechende Übertragungs-
Gatter angeordnet sind, und daß die gleichzeitigen
Übertragungen zwischen den Speicherzellen in jedem der
beiden Schieberegister-Paare (IR 1, OR 1; IR 2, OR 2) mittels
ein- und desselben Umlaufspeichers (TAM) und derselben
Identifizierungskennzeichen-Quelle (TGAM) gesteuert werden.
6. Koppeleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein n/2 Speicherstellen
aufweisendes zusätzliches Schieberegister (TAME), dem die
in dem Umlaufspeicher (TAM) enthaltenen Nachrichten von
einem vorgegebenen Punkt dieses Umlaufspeichers (TAM) aus
zugeführt werden, sowie eine zweite, Steuersignale erzeugende
Schaltungseinrichtung (CL 2) vorgesehen sind.
7. Koppeleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gatter zwischen den
zweiten Schieberegistern (IR 2, OR 2) durch dieselben Steuersignale
wie die Gatter zwischen den ersten Schieberegistern
(IR 1, OR 1) gesteuert werden.
8. Koppeleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung (D) vorgesehen
ist, durch die die Eingangssignale des ankommenden Schieberegisters
IR 2) eines der Schieberegisterpaare um eine
halbe Rahmenzeitdauer verzögert werden.
9. Koppeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schieberegister (IR, OR)
ein vergrößteres Fassungsvermögen von jeweils n Zahlen aufweisen,
daß zusätzliche parallele Übertragungs-Gatter
zwischen sämtlichen Speicherzellen des ankommenden Registers
(IR) und einer seriellen Ausgangs-Vielfachleitung sowie
zwischen sämtlichen Speicherzellen des abgehenden Registers
(OR) und einer seriellen Eingangs-Vielfachleitung vorgesehen
sind, daß von der Steuereinrichtung Steuersignale für alle
Gatter erzeugt werden, wodurch Signale über die zusätzlichen
Gatter von der Eingangs-Vielfachleitung zu dem abgehenden
Register (OR) und von dem ankommenden Register (IR) zu der
Ausgangs-Vielfachleitung sowie über die ersten Gatter (TG)
von den ankommenden Register (IR) auf das abgehende Register
(OR) wahlweise übertragen werden.
Applications Claiming Priority (1)
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GB22279/77A GB1542764A (en) | 1977-05-26 | 1977-05-26 | Digital time switching |
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DE2822896A1 DE2822896A1 (de) | 1979-01-04 |
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