DE3107671A1

DE3107671A1 - Digitale fernmelde-durchschalteeinrichtung

Info

Publication number: DE3107671A1
Application number: DE19813107671
Authority: DE
Inventors: Daniel Francis Martin; Frederick Henry Rees; Joseph Peter London Ryness
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1980-03-04
Filing date: 1981-02-28
Publication date: 1982-01-07
Also published as: FR2477819B1; FR2477819A1; ZA81949B; AU6768181A; PT72611B; GB2071462A; NZ196291A; PT72611A; GB2071462B; AU540283B2; US4385380A

Description

Patentanwalt .· ·™
Dip.l.-Ehys. Leo Thul
Kurze Straße 8
7000 Stuttgart 30

F.H.Rees-D.F.Martin-J.P.Ryness 22-1-1

INTERNATIONAL STANDARD ,ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Digitale Fernmelde-Durchschalteeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine digitale Fernmelde-Durchschalteeinrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Durch eino solche Dur/chschalteeinrichtung werden im Zeitvielfach verschachtelte (TDM) pulscodemodulierte (PCM) Nachrichtonsignale durchgeschaltet oder vermittelt. Die Durchschalteeinrichtung kann z.B. als digitaler Konzentrator oder cils digitale Fetnsprechvermittlungsstelle ausgeführt sein.

Bei bekannten derartigen Durchschalteeinrichtungen werden über TDM-Vielfachleitungen ankommende PCM-Wörter oder -Bytes von der seriellen Form in die parallele Form umgesetzt und so in der Durchschalteeinrichtung verarbeitet, wobei häufig auf der Ausgangsseite der Vermittlungsstelle die umgekehrte Umsetzung durchgeführt wird. Zusätzlich werden die so umgesetzten Nachrichten oder Daten innerhalb der Durchschalteeinrichtung im Uber-Zeitvielfach verschachtelt, wobei z.B. 8-Bit-Wörter aus acht PCM-Vielfachleitungen auf eine Vielfachleitung innerhalb d§r Durchschalteeinrichtung über-verschachtelt oder -multiplössiert werden. Dieses Verfahren wird ge-O trennt für den gehenden und den kommenden Nachrichtenpfad durchgeführt. Derartige Durchschalteeinrichtungen haben sich gegenüber der Durchschaltung einzelner serieller Vielfachleitungen als wirtschaftlich vorteilhaft herausgestellt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte digitale Fernmelde-Durchschalteeiiirlchtung der eingangs genannten Art zu schaffen. '

Diese Aufgabe wird erfindungsgem&ß dadurch gelöst, daß zwischen den Teilen der DurchschadLteeinrichtung, die jeweils einer Richtung zugeordnet sind, eine Rückverbindeschaltunq vorgesehen ist, so daß im Falle einer zwischen zwei an die Durchschalteeinrichtung angeschLossenen Teilnehmerleitungen aufzubauenden Verbindung diese Verbindung vollständig in der Durchschalteeinrichtung aufgebaut wird, und daß beim Aufbau einer solchen Verbindung über die Rückverbindeschaltung eine Verzögerung eingeführt wird, die der Zeitspanne zwischen den beiden Zeitvielfachkanälen entspricht, denen die zu verbindenden Teilnehmerleitungen

zugeteilt sind, "^:1·;.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen gekennzeichnet.

Ein Vorteil der Erfindung bestellt darin, daß bei einem Versagen der Ausgangsseite der Durcfoaehalteeinrlchtung örtliche Verbindungen weiterhin über die Rtlckverbindeschaltung aufgebaut werden können. Wird andererseits eine erfindungsgemäße Durchschalteeinrichtung an ihrer "Ausgangs"-Seite lediglich mit einer Rückverbindeschaltung versehen, so kann sie als kleine Ortsvermittlungsstelle verwendet werden.

Ein Ausführungsbeis.piel der Erfindung wird nun anhand der Zeichnung, in der eine Durchschalteeinrichtung als vereinfachtes Blockdiagramm dargestellt ist,erläutert.

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Die aus der Zeichnung ersichtlicjje Durchschalteeinrichtung versorgt acht Teilnehmerblöcke oder -gruppen, die jeweils aus 256 Teilnehmern bestehen und durch acht PCM-Streckeη

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angeschlossen sind, von denen jede 32 Teilnehmerleitungen versorgt. Jeder Teilnehmerleitung ist ein Zeitschlitz auf seiner PCM-Streeke zugeteilt. Die Strecken sind vierdrähtig ausgeführt, d.h. es sind getrennte gehende oder "Vorwärts-"und kommende oder "Rückwärts-"Vielfachleitungen vorgesehen, und die PCM-Wörter oder -Bytes werden in serieller byte-v3rschachteiter Form von den Teilnehmerleitungen empfangen and an diese gesendet. Wie noch zu zeigen sein wird, ist He interne Vielfachleitung innerhalb der Durch-Schalteeinrichtung in .paralleler byte-verschachtelter Form organisiert, und zwar mit einer Bitrate von 2048 Mbit/s. Nach dem Darchschalten werden die Nachrichten in die serielle Form rückgewandelt, um über acht 30-Kanal-PCM-Strecken übertragen zu werden. Diese Strecken sind ebenfalls vierdrähtig ausgeführt, und sie sind den zu den Teilnehmern führenden PCM-Strecken ähnlich, mit dem Unterschied allerdings, daß zwei Zoitschlitze oder -platze Signalisier- und Synchronisier-Funktionen zugeteilt sind.

Die parallel byte-verschachtelter. Nachrichten können von der gehenden Seite der Durchschalteeinrichtung zu der kommenden Seite mit einex Verzögerung von einer halben Rahmenzeit rückverbunden oder zurückgeschaltet werden. Dies ermöglicht es , Ortsverbindungen innerhalb der Durchschalteeinrichtung aufzubauen, was dann besonders nützlich ist, wenn die Durchschalt^einrichtung als entfernt von einer Hauptvermittlungsstekle liegender Leitungskonzentrator ausgebildet i£t, und wenn die Verbindungen zu der Hauptvermittlungsstelle ausfallen sollten. In einem solchen Fall kann der Konzentrator Ortsverbindungen weiterhin durchschalten. Darübe*: hinaus kann die erfindungsgemäße Durchschalteeinriöhtung alte kleine Ortsvermittlungsstelle oder Nebenstelle mit einigen Verbindungen zu einer entfernten Vermittlungsstelle verwendet werden.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß die Durchschalteein-

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richtung zwei Teile aufweist, und.zwar oberhalb der gestrichelten Linie für die (von den Teilnehmern) kommende oder Vorwärtsrichtung und unterhalb der gestrichelten Linie für die (zu den Teilnehmern) gehende oder Rückwärts richtung. Die Durchschalteeinrichtung kann bis zu 2048 Teilnehmer in einem Zeitrahmen von 125 ,usec. in 2 56 Zeitschlitzen durchschalten, d.h. die PCM-Byterate beträgt 8 kHz. Die Teilnehmerleitungen sind in Gruppen zu ü56 zusammengefaßt, wobei jede Gruppe durch acht 32-Kanal-PCM-Vielfachleitungen versorgt wird, auf denen, die Nachrichten in serieller byte-versehachtelter Form übermittelt werden. Die dargestellte Durchschalteeinrichtung weist acht Leitungsempfänger- und Pufferspeicher-Blöcke 10 auf, in jedem von welchen acht Vorwärts-PCM-Vielfaehleitungen münden. Ein soleher Block 10 enthält die erforderlichen Impulsregenerier- und Verstärkerschaltungen und er speichert jedes empfangene Byte zwischen, um es danach einem Seriell-Parallel-Umsetzer 11 zuzuführen, von welchem die Nachrichten zu einem Zweitstufen-Multiplexer 12 und zu einem RAM-Speicher 13 gelangen. Der Umsetzer 11 und ein Großteil der weiteren aus der Zeichnung ersichtlichen Schaltungsblöcke sind als sogenannte Kunden-ICs ausgeführt.

Die parallelisierten Bytes werden'anschließend nacheinander in den Speicherplätzen des RAM-Speichers 13 abgespeichert, der eine Kapazität von 256 Bytes aufweist, wobei jeder Speicherplatz während der ersten Hälfte eines 2048-MHz-Zeitschlitzes ein aus acht Bits bestehendes Byte aufnehmen kann. Diese Bytes sind dann für das Durchschalten bereit, das von der (in der Zeichnung nicht dargestellten) Zentralsteuerung unter Verwendung der dargestellten Durchschalteeinrichtung ausgeführt wird. Um die Bytes einer Teilnehmerleitung durchzuschalten, sendet die Zentralsteuerung in einem ausgewählten Zeitschlitz (auf der 2048-MHz-Vielfachleitung) eine 11—Bit^Adrosse, durch die dieje-

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nige Teilnehmerleitung festgelegt wird, deren Byte auf den genannten Zeitschlitz durchzuschalten ist. Die betreffende Adresse/ die über Verbindungsleitungen 15 empfangen wird, gelangt an sämtliche RAM-Speicher 13 und an den Multiplexer 12. Acht Bits der Adresse wählen in sämtlichen RAM-Speichern 13 die Speicherplätze mit der gleichen Nummer aus, während .die restlichen drei Bits dem Multiplexer 12 zugeführt werden und diesen dazu veranlassen, denjenigen Block auszuwählen, aus dem ein Byte durchzuschalten ist. Diese Adressierung wird in der zweiten Hälfte eines 248-MHz-Zeitschlitzes durchgeführt. Der Multiplexer 12 hat für jeden der ausgeschriebenen acht Umsetzer 11 einen getrennten Eingang.

Die Ausgangssignale des Multiplexers 12, die in paralleler byte-verschachtelter "übermultiplexierter" Form vorliegen, werden einem sogenannten ROM-System 17 zugeführt, durch das sie, wenn es sich um Sprechsignale im Zuge einer aufgebauten Verbindung handelt, unverändert hindurchgehen. Das System 17 enthält einen ROM-Speicher, dessen Funktion die Tonerzeugung und -eingabe und in manchen Fällen die Dämpfungsschaltung ist. Eine solche Dämpfungsschaltung ist dann erforderlich, wenn Leitungen mit in einem weiten Bereich veränderlichen Dämpfungseigenschaften vorhanden sind, in welchem Fall zumindest für einen Teil der aufzubauenden Verbindungen Dämpfungsglieder eingefügt werden müssen. Das System oder die Schaltung 17 wird durch die Zentralsteuerung über einen Eingang CB gesteuert, über den sie für jeden der 256 Zeitscnlitze ein Steuerwert liefert, durch das festgelegt wird, ob am Ausgang des ROM-Systems 17 ungedämpfte Sprechsignale oder gedämpfte Sprechsignale abgegeben werden (in diesem Fall bestimmt das Steuerwort, daß ein Dämpfungsglied einzafügen istJ, oder ob ein in geeigneter Weise getaktetes Tonsignal in den betreffenden Zeitschlitz einzugeben ist.

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Von dem ROM-System 17 gelangen die Sprach- oder sonstigen Nachrichten-Signale zu einem Parallel-Seriell-Umsetzer 18, der aus den» gleichen aber 4.n umgekehrter Richtung eingesetzten Kunden-IC bestehen kann, wie der Umsetzer 11. Die Ausgänge des Umsetzers 18 werden von acht 30-Kanal-PCM-Vielfachleitungen gebildet. Wie bereits erwähnt, sind lediglich 30 Kanäle dieser Vielfachleitungen für die Nachrichtenübermittlung nutzbar, da die Kanäle Ί und 16 für die Synchronisation und Signalisierung verwändet werden.

Die Ausgangssignale des ROM-Systems werden auch an einen eine feste Verzögerung aufweisenden RAM-Speicher 19 übermittelt,, in diesem gespeichert utfd eine halDe Rahmenzeit später ausgelesen, um den Aufbau von Rückverbindeschaltungen zu ermöglichen. Wie noch 2u zeigen sein wird, ergibt sich hieraus die Möglichkeit, Ortsverbindungen vollständig innerhalb der erfindungsgeir.Mßent burchschaltoeinrichtung aufzubauen.

In der umgekehrten Richtung gelangen byte-verschachtelte serielle Nachrichten über acht SO'-Kanal-PCM-Vielfachleitungen zu einem Seriell-Parallel-Umsetzer 20. Die Ausgangssignale dieses Umsetzers werden auf eine Auswahleinheit gegeben, an die auch der Ausgang des eine feste Verzögerung aufweisenden RAM-Speichers 19 angeschlossen ist, und in dem die Ausgangssignale des Konverters 20 mit den Ausgangs-Signalen des RAM-Speichers 1 θ verschachtelt oder multiplexiert werden. Die Zentralsteuerung bestirunt den Rückverbindungszustand jedes einzelnen Zeitschlitzes, d.h. sie legt fest, ob der jeweilige Zeitschlitz für die Übermittlung von Nachrichten aus dem Umsetzer 20 oder aus dem RAM-Speieher 19 verwendet wird. Diese Umsteuerung erfolgt über einen Trennbit-Eingang IB. ''.'-■_.

Die die Schaltung 21 verlassenden Daten, bei normalem Be-

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trieb sind es üblicherweise die von dem Umsetzer 20 empfangenen Bytes, gelangen zu einem anderen ROM-System 22, das dem System 17 ähnlich ist. Das System 22 übermittelt in Abhängigkeit von dem ihm durch die Zentralsteuerung über einen Eingang CB eingegebenen Steuerwort ungedämpfte Sprachsignale, gedämpfte Sprachsignale oder getaktete Tonsignale .

An dieser Stelle treffen sich die in beiden Richtungen übertragenen Nachrichten/ so daß die gleiche 11-Bit-Adresse zum Steuern sowohl der Durchschalteeinrichtung für die Vorwärtsrichtung als auch der Durchschalteeinrichtung für die Rückwärtsrichtung verwendet wird. Somit geben die drei Adressenbits höchster Ordnung die Schreibimpulse für einen von acht Rückwärtsrichtung-RAM-Speichern 24 frei. Die Nachricht wird in der ersten Hälfte einer 2048-MHz-Rahmenzeit aus den aufeinanderfolgenden RAM-Speicherplätzen ausgelesen, ' und zwar in allen acht 256-Teilnehmer-Blöcken, es wird aber aufgrund der Auswahl durch die ersten drei Bits lediglich einer dieser Blöcke wirksam geschaltet. Um dies zu erreichen steuert eine Schreib-Preigabeschaltung 2 3 das Einschreiben in den jeweils ausgewählten RAM-Speicher 24.

Von dem geeigneten RAM-Speicher 24 gelangt die Nachricht zu einem Parallel-Seriell-Umsetzer 25, von dem sie einer Pufferspeicher- und Leitungstreiber-Schaltung 26 zugeführt wird. Den Ausgang dieser Schaltung bilden acht 32-Kanal-PCM-Vielf achleitungen, die den Zugang zu de>n zugeordneten Teilnehmecleitungen ergeben.

Der eine feste Verzögerung aufweisende RAM-Speicher 19, der eine Verzögerung von einer halben Rahmenzeit einführt, ermöglicht den Aufbau von Ortsverbindungen, d.h. von Verbindungen, bei denen beide Teilnehmerleitungen in derselben 2048-Teilnehmer-Gruppe liegen, und zwar ohne daß dazu weiter

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in dem Fernmeldesystem vorgegangen werden maß. Befindet sich die erfindungsgemäße Durchschalteeinrichtung in einem Konzentrator, so bedeutet dies, daß an einer Ortsverbindung die Hauptvermittlungsstelle nicht beteiligt werden muß. Außerdem kann der Konzentrator, wenn die Verbindungsleitungen zu der Hauptvermittlungsstelle ausfallen, weiterhin zum Vermitteln von Ortsgesprächen oder -vebindungen verwendet werden. Bei solchen Verbindungen werden Zeitschlitzkanäle verwendet, die in einem zeitlichen Abstand von einer halben Rahmen2eit liegen.

Fällt die Verbindung zu der Haupßyermi'tt lungs stelle aus, solange Or tsverb indungen besföhen'». die die Rückverbindeschaltung nicht benützen, kögBäen diese Orts verb indungen in manchen Fällen so umgeschaltet werden, daß sie Verbindungswege benutzen, die durch programmgesteuerte Mikroprozessoren in den beschriebenen Schaltungsblöcken gesteuert werden. Wird eine solche Umschaltung durchgeführt, so ist es äußerst unwahrscheinlich, daß die an der umgeschalteten Verbindung beteiligten Teilnehmer merken, daß etwas geschehen ist.

überlicherweise wird in einem Fernmeldesystem mit Konzentratoren die Gebührenberechnung in der Hawptvermittlungsstelle durchgeführt. Bei dem erfindungsgemäßen Fernmeldesystem werden bei einem Ausfall der Verbindungen zu der Hauptvermittlungsstelle über den RAM-Speifeher 19 aufgebaute Verbindungen während der Ausfallzeit nicht berechnet.

Ein System wie das vorstehend beschriebene kann, und zwar mit den Schaltungen 18 und 20 oder ohne sie, als Ortsvermittlungsstelle oder als Nebenstellenanlage verwendet werden, die mit einer Hauptvermittlungsstelle bzw. (im Fall der Nebenstellenanlage) mit. einer öffentlichen Vermittlungsstelle verbunden sind.

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Von den 256 Zeitsghlifczen des internen "übervielfachs" stehen zuc Sprachübertragung lediglich 240 zur Verfügung, da von joden 32 Zeitschlitzen zwei für Synchronisation und Signalisierung-verwendet werden. In der VorwMrtsrichtung werden die röifciichen 16 Zeitschlitze für die Mehrfrequenz-Signalisieifüng verwendet (z.B. MF4-Signalisierung). Die Ausg.ingss,ignale äes ROM-Systems 17 für diese Zeitschlitze werden in einem-Schaltungsblock 27 gespeichert und danach über eine serielle PCM-Verbindungsleitung an einen Mehrfrequenz-Empfänger gesendet.

Was die !schaltungstechnische Realisierung der Durchschalteeinrichtang betrifft, so ergibt jede Vermittlungsstufe für 512 Teilnehmer vier Leiterplatten und zusätzlich eine Leiterplatte für jeweils weitere 512 Teilnehmer.

Aus Gründen der Aus'fallssicherheit des Systems sind die aus der 'Zeichnung ersichtlichen Schaltungsbestandteile jeweils dreifach vorbanden, wobei die Ausgänge der Blöcke 18, 26 und 27'über eine -(nicht dargestellte) Mehrheitsentscheidungsschaltung geführt sind. Diese funktioniert in bekannter Weise, indem sie j|usgangssignale erzeugt, die jeweils der Mehrheit der eingegebenen Signale entsprechen. Im Falle, daß sie eine' Nichtübereinstimmung feststellt, gibt sie Alarm. Die Mehrheitsentscheidungsschaltung und die ihr zugeordnete; Alarihschälfung sind in der Zeichnung nicht dargestellt, um eine unnötige überladung derselben zu verhindern.

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Claims

Patentanwalt
Dipl.-Phys. Leo Thul
Kurze Straße 8
7000 Stuttgart 30

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INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Patentansprüche

. Digitale Fernmelde-Durchschalteeinrichtung, insbesondere digitaler Konzentrator, für im Zeitvielfach verschachtelte (TCM) pulscodemodulierte (PCM) Nachrichtensignale, bei der mehrere PCM-Strecken, zwischen denen Nachrichtenpfade durchzuschalten sind, in kommender und gehender Richtung jeweils getrennte Vielfachleitungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Teilen der Durchschalteeinrichtung, die jeweils einer Richtung zugeordnet sind, eine Rückverbindeschaltung (19) vorgesehen ist, so daß im Falle einer zwischen zwei an die Durchschalteeinrichtung angeschlossenen Teilnehmerleitungen aufzubauenden Verbindung diese Verbindung vollständig in der Durchschalteeinrichtung aufgebaut wird, und daß beim Aufbau einer solchen Verbindung über die Rückverbindeschaltung eine Verzögerung eingeführt wird, die der Zeitspanne zwischen den beiden Zeitvielfachka^nälen entspricht, denen die zu verbindenden Teilnehmerleitungen zugeteilt sind.
2. Durchschalteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachrichtensignale auf den PCM-Strecken in byte-verschachtelter serieller Weise und innerhalb der Durchschalteinrichtung in byte-verschachtelter paralleler Weise übermittelt werden, daß bei den dazu erforderlichen Seriell-Parallel-

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und Para] lel-SeriellfiSiäSetztingen jeweils Zwischenspeicherungen durchgeführt wer&en, und daß die Rückverbindeschaltung (19) Verzögerungseinrichtungen aufweist, durch die die durchlaufender PCM-Bytes um eine halbe Zeitvielfach-Rahmenzeit verzögert werden, während der Rest der zu» Aufbau einer Verbindung erforderlichen Verzögerung durch die Zwischenspeicherung erhalten wird,
3. Durchschalteeinrichtung für im Zeitvielfach verschachtelte (TDM) pulscodemodulierte (PCM) Nachrichtensignale, in der Eingangssignale von kommenden Kanälen mehrerer TDM-Vielfachleitungen empfangen werden, von denen jede mehreren Teilnehmerleitungen zugeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Vielfachleitunge£ in byte-verschachtelter serieller Form erhaltenen PCM-Bytes über einen Seriell-Parallel-ümsetzer (11) einem Zweitstufen-Multiplexer (12) zugeführt und in diesem zu einem Obervielfach-Ausgangssignal in byte-verschachtelter paralleler Form zusammengefaßt werden, wobei ein Übervielfach-Eingangssignal für die zugeteilten Teilnehmerleitungen in Form byte-verschachtelter paralleler PCM-Bytes empfangen wird; daß das Eingangssignal einer ersten Auswahlschaltung zugeführt wird und von dieser die PCM-Bytes an einen Parallel-Seriell-Umsetzer übertragen werden, und das Ergebnis der Umsetzung an die gehenden Kanäle der zu den jeweiligen Teilnehmerleitungen führenden TDM-Vielfachleitungen übermittelt wird; daß durch eine zweite Auswahlschaltung in der Durchschalteeinrichtung zwischen jeweils zugeiteilten Teilnehmern aufzubauende Verbindungen gesteuert werden; daß zwischen dem übervielfach-Ausgang der kommenden Kanäle und der ersten Auswahlschaltung eine Rückverbindeschaltung vorgesehen ist, in welcher die sie durchlaufenden Bytes um eine vorgegebene Zeit verzögert werden; daß eine durch die zweite Auswahlschaltung gesteuerte Einrichtung vorhanden ist, durch welche

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die erste Auswahlschaltung in einen ersten Zustand, in der eine Verbindung vollständig in der Durchschalteeinrichtung aufgebaut wird, oder in feinen zweiten Zustand, in der eine Verbindung nicht nur in der Durchschalteeinrichtung aufgebaut wird, umgeschaltet werden kann; daß der Seriell-Parallel- und der Parallel-Seriell-ümsetzer Zwischenspeicher für die zu verarbeitenden PCM-Bytes aufweisen, daß bei in ihrem ersten Zustand befindlicher Auswahlschaltung die Rückverbindeschaltung benutzt, die PCM-Bytes einer Verzögerung unterworfen werden, die etwa der Zeitspanne zwischen den TDM-Kanälen entspricht, die den an der Verbindung beteiligten Teilnehmerleitiungen zugeteilt sind, und daß bei in ihrem zweiten Zustand befindlicher erster Auswahlschaltung die Rückverbindeschaltung nicht benutzt wird.

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