CH630499A5 - Method and circuit arrangement for transmitting data and switching criteria between subscriber stations and an exchange of a data network for time division multiplex transmission - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung sind ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Übertragen von Daten und Vermittlungskriterien zwischen Teilnehmerstellen und einem Vermittlungsamt eines Datennetzes für Zeitmuliplex-Übertragung, in dem pro Zeitmultiplexrahmen Daten oder Vermittlungskriterien in Form von Blöcken übertragbar sind, die aus einer konstanten Anzahl von Informationsbits, Synchronisierbits und einem Statusbit bestehen.

Bei der Zeitmultiplex-Übertragung einer Vielzahl von Telegrafie- und Datennachrichten über einen gemeinsamen Übertragungsweg mit relativ grosser Frequenzbandbreite werden die von den Datenquellen kommenden Nachrichten zeitlich verschachtelt übertragen. Die Zeitmultiplex-Einrichtung in der sendenden Vermittlungsstelle sendet im breiten Frequenzband einen isochronen Multiplex-Bitfluss zur Zeitmultiplexeinrich-tung in der empfangenden Vermittlungsstelle. Isochron bedeutet, dass der Bitfluss aus Schritten genau gleicher Dauer besteht. Der Multiplex-Bitfluss ist in Gruppen von ein oder mehreren Schritten eingeteilt, die zyklisch den verschiedenen Nachrichten zugeordnet sind. Den Teil des Bitflusses, der zu einem Zyklus gehört, nennt man Rahmen. Ein Rahmen beginnt beispielsweise mit einem Synchronisierwort, mit dem die Zeit-multiplexeinrichtungen in den beiden Vermittlungsstellen synchronisiert werden. Aus dem zeitlichen Abstand zum Synchronisierwort ergibt sich in der empfangenden Vermittlungsstelle auch die Zuordnung der Zeitschlitze zu den Nachrichten.

Es ist bereits bekannt, in einem solchen Datennetz die von der Datenquelle stammenden Daten in der nachgeschalteten Übertragungseinrichtung in Blöcke, sogenannte «Envelopes», zu verpacken. Jeder Block hat eine konstante Länge und besteht aus einer bestimmten konstanten Anzahl von Datenbits, die binär codiert die zu übertragende Nachricht beinhalten. Die Datenbits werden von mindestens einem Synchronisierbit, das auch Rahmenbit genannt wird, und einem Statusbit eingeschlossen. Bei der bekannten Blockbildung beginnt der Block mit dem Synchronisierbit und endet mit dem Statusbit. Die Stellung der zusätzlichen Bits kann auch vertauscht sein oder beide Bits befinden sich am Anfang oder am Ende des Blocks. Das Synchronisierbit ermöglicht dem Empfänger das Herausfinden der Datenbits und die Rückgewinnung des Statusbit aus der blockweisen Struktur des Bitstromes. Das Statusbit gibt der Vermittlungseinrichtung an, ob es sich bei den in den Datenbits enthaltenen Daten um eine Information von Teilnehmer zu Teilnehmer oder solchen für die in der Verbindung befindlichen Vermittlungsämter bzw. um Steuerinformationen für die Datenterminals handelt.

Bei der Blockbildung (Envelope) sind für den praktischen Betrieb zwei Ausführungsformen bekannt, nämlich (6+2)-Enve-lopes und(8+2)-Envelopes. Im ersten Fall werden die Blöcke aus sechs Datenbits, einem Synchronisierbit und einem Statusbit gebildet, im letzteren Fall werden die Daten aus acht Datenbits, einem Synchronisierbit und einem Statusbit gebildet. Da die Blockbildung bei der Übertragung von Telegrafiezeichen bereits beim Teilnehmer im Fernschaltgerät erfolgt, werden die Blöcke über die Teilnehmeranschlussleitung zum zugeordneten Vermittlungsamt übertragen. Durch die zusätzlichen Bits bei der Blockbildung ist jedoch der zu übertragende Brutto-Bit-strom um 33 bzw. 25% höher als der Datenbitstrom der Datenquelle beim Teilnehmer. Die Teilnehmeranschlussleitungen stellen in der Regel bandbegrenzte Verbindungswege beispielsweise mit der Sprachbandbreite dar. Die Übertragung des höheren Brutto-Bitstromes führt daher insbesondere bei der Teilnehmergeschwindigkeit von 4800 und 9600 bits/s zu sehr aufwendigen und daher teueren Übertragungssystemen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg zu zeigen, wie beim Übertragen von Daten und Vermittlungskriterien zwischen Teilnehmerstellen und einem Vermittlungsamt vorzugehen ist, damit auf der Übertragungsleitung zwischen den Teil-nehmerstellen und dem Vermittlungsamt ein Bitstrom mit der Netto-Übertragungsgeschwindigkeit der jeweiligen Daten-

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quelle übertragen werden kann. destufe für die Aussendung über den Hilfkanal zuführt, dass bei

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem der jeweiligen Teilnehmerstelle eine dritte Empfangsstufe für Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss die Rückbildung des binär codierten Bitstromes und eine vierte dadurch, dass von der sendenden Stelle in einem breiten Haupt- Empfangsstufe für die Rückbildung des Statusbit angeordnet kanal der Bitstrom der Daten oder der Bitstrom der Vermitt- 5 sind und dass mit Hilfe des vom Ausgang der vierten Empfangs-Iungskriterien jeweils ohne zumindest durch Synchronisier- stufe abgegebenen Steuersignals die betreffende Teiinehmer-und Statusbits gebildete zusätzliche Bits übertragen wird, dass stelle für die Ausgabe von Daten oder für die Verarbeitung von bei Übertragung eines Datenbitstroms in dem breiten Hauptka- Vermittlungskriterien umschaltbar ist. Hierdurch ergibt sich nal ein in der Randzone des Frequenzbereiches für den Haupt- der Vorteil eines relativ geringen schaltungstechnischen Aufkanal betriebener, gegenüber dem Hauptkanal schmaler Hilfs- io wands.

kanal für die Übertragung der zusätzlichen Bits und/oder von Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels der Erfindung wer-

Vermittlungskriterien ohne zusätzliche Bits ausgenutzt wird, den anhand von prinzipiellen Blockschaltbildern, die in den dass bei Übertragung von Vermittlungskriterien ohne zusätz- Figuren dargestellt sind, erläutert.

liehe Bits in dem breiten Hauptkanal der genannte schmale Fig. 1 zeigt die bekannte Schaltungsanordnung für die

Hilfskanal allein für die Übertragung der zusätzlichen Bits aus- is blockweise strukturierte Übertragung von Daten und Vermittgenutzt wird und dass in der Empfangsstelle die in dem Hilfska- lungskriterien über eine Teilnehmeranschlussleitung, nal übertragenen Bits den im Hauptkanal übertragenen Bits Fig. 2 zeigt im Blockschaltbild die grundsätzliche Arbeits-

zugeordnet werden. weise der neuen Schaltungsanordnung.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass über die Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils im Blockschaltbild eine jeweilige Teilnehmeranschlussleitung mit der Nettogeschwin- 20 Übertragungsschaltungsanordnung für die Übertragungs-digkeit der Datenquelle die Daten, Vermittlungskriterien und strecke zwischen einem Teilnehmer und dem Datennetz. Aus evtl. Steuerkriterien übertragen werden können. So können Vereinfachungsgründen ist vom Teilnehmer lediglich das Fern-auch bei höheren Übertragungsgeschwindigkeiten einfache schaltgerät FG und vom Datennetz ein Vermittlungsamt VA Übertragungsanlagen verwendet werden. Es ist jedenfalls kein dargestellt. In den Figuren sind die gleichen Baustufen und zusätzliches Frequenzband erforderlich, weil für den Hilfskanal 25 Schaltungseinheiten mit den gleichen Bezugszeichen versehen, die Randzone des Frequenzbereiches des Hauptkanals benutzt Die Fig. 1 zeigt die bekannte Schaltungsanordnung für die wird. Diese Randzone ist für die Datenübertragung mit hoher blockweise Übertragung der Daten zwischen Teilnehmer und Übertragungsgeschwindigkeit nicht geeignet, weil in diesem Vermittlungsamt in einem ZM-System. Die Datenquelle bzw. Fall starke Vierpol-Verzerrungen auftreten können. Dieser die Datenausgabeeinrichtung des Teilnehmers, beispielsweise Bereich zeigt stark schwankende Dämpfungs-, Laufzeit- und 30 eines Fernschreibteilnehmers, ist über das Fernschaltgerät FG Phasenverzerrungen. Eine Übertragung mit niedriger Übertra- mit der Teilnehmerleitung verbunden. Das Fernschaltgerät ent-gungsgeschwindigkeit ist indessen in der Randzone des Fre- hält einen Nummernschalter, eine Tastatur oder eine Direktruf-quenzbereiches des Hauptkanals möglich. taste für die Wahl des gewünschten fernen Teilnehmers und

Der Hilfskanal wird vorzugsweise entweder in der oberen erzeugt die Vermittlungs- bzw. Steuerkriterien. Nachdem über Randzone oder in der unteren Randzone des Frequenzberei- 35 das Fernschaltgerät eine Verbindung mit dem gewünschten ches des Hauptkanals untergebracht. Dies bringt den Vorteil Teilnehmer aufgebaut worden ist, wird der Datenbitstrom über einer besonders einfachen und übersichtlichen Aufteilung von die Datenleitung Dil an die Blockbildungsstufe B1 abgegeben. Hilfskanal und Hauptkanal auf der jeweiligen Übertragungslei- In der Blockbildungsstufe werden aus dem Bitstrom durch Ein-tung mit sich. fügen von zusätzlichen Bits Blöcke gebildet. Die Blöcke sind

Im übrigen kann als Hilfskanal in vorteilhafter Weise ein 40 durch die im Datennetz verwendete Blockstruktur und Blockeinfacher und kostengünstiger Telegrafiekanal verwendet wer- länge festgelegt. Bei (8+2)-Blöcken werden zu den jeweils acht den, an den nur geringe Anforderungen gestellt werden. Datenbits ein Synchronisierbit und ein Statusbit beigefügt. Die

Es ist aber auch möglich, den Hilfskanal in einer digitalen Blockbildung geschieht auf einfache Weise mit Hilfe eines Schaltkreistechnik zu realisieren und auch nachträglich in einer Schieberegisters, in dem die Stellen für die zusätzlichen Bits bestehenden Übertragungsanlage vorzusehen. 45 durch ein bestimmtes Potential fest eingegeben sind. Bei der

Zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung ist Übertragung von Nachrichten erhält das Statusbit die eine es zweckmässig, eine Schaltungsanordnung zu verwenden, die binäre Polarität, während bei der Übertragung von Vermitt-dadurch gekennzeichnet ist, dass bei der jeweiligen Teilneh- lungskriterien das Signal auf der Steuerleitung VII geändert merstelle für die Senderichtung eine erste Sendestufe für die wird und das Statusbit die andere binäre Polarität erhält. Auf Aussendung des Bitstromes der Nachrichten oder der Vermitt- 50 diese Weise sind die Nachrichten und die Vermittlungskriterien lungskriterien im Hauptkanal über die Übertragungsstrecke unterschiedlich gekennzeichnet.

zum Vermittlungsamt und eine zweite Sendestufe angeordnet In der Sendestufe S1 wird der Bitstrom in einem Modulator sind, die die Polarität des Statusbits im Hilfskanal bis zur näch- moduliert und über die Teilnehmeranschlussleitung Tll ausge-sten Änderung auszusenden gestattet, dass am Eingang des sendet. Im zugeordneten Vermittlungsamt VA ist ein Empfän-Vermittlungsamts eine erste Empfangsstufe für die Rückbil- 55 ger El angeordnet, der einen Demodulator enthält, der den dung des über den Hauptkanal übertragenen binär codierten empfangenen modulierten Bitstrom demoduliert und die binär Bitstromes und eine zweite Empfangsstufe für die Rückbildung codierte Bitfolge der Blöcke zurückbildet. Über die Eingangs-des Statusbits angeordnet sind, dass eine erste Blockbildungs- leitung Ell wird der Block mit einer Geschwindigkeit von beistufe vorgesehen ist, die aus den von den beiden Empfangsstu- spielsweise 6000 bit/s an das Vermittlungsamt VA und von dort fen bereitgestellten Ausgangssignalen das Statusbit in den Bit- 60 über das Datennetz zum Vermittlungsamt des gerufenen Teilstrom des Hauptkanals einzublenden und ein Synchronisierbit nehmers übertragen. Obwohl die Datenbits mit einer dem für das Datennetz festgelegten Blöcken hinzuzufügen Geschwindigkeit von 4800 bit/s vom Fernschaltgerät FG abge-gestattet, dass für die Übertragungsrichtung vom Vermittlungs- geben werden, beträgt die Übertragungsgeschwindigkeit nach amt zur jeweiligen Teilnehmerstelle am Ausgang des Vermitt- der Blockbildung auf der Teilnehmerleitung 6000 bit/s.

lungsamts eine zweite Blockbildungsstufe angeordnet ist, die 65 Der vom fernen Teilnehmer über das Datennetz zum Verdie vom Vermittlungsamt abgegebenen Blöcke auflöst und den mittlungsamt VA übertragene blockweise Bitstrom gelangt mit Bitstrom der Daten einer dritten Sendestufe für die Aussen- einer Geschwindigkeit von 6000 bit/s über die Ausgangsleitung dung über den Hauptkanal und das Statusbit einer vierten Sen- All an die Sendestufe S2 für die Rückrichtung. Der modulierte

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Bitstrom gelangt über die Teilnehmerleitung T12 mit der Geschwindigkeit von 6000 bit/s an die Empfangsstufe E2, die die binär codierte Blockstruktur rückbildet und der Blockbildungsstufe B2 zuführt. Die Blockbildungsstufe B2 arbeitet in umgekehrter Richtung, d. h. die Blöcke werden aufgelöst und die acht Datenbits über die Datenleitung D12 an das Fernschaltgerät FG abgegeben. Gleichzeitig mit der Abgabe der Datenbits wird das Statusbit in der Stufe B2 ausgewertet und über die Steuerleitung V12 ein Steuersignal abgegeben, das festlegt, ob es sich um eine Information für die Datenausgabe oder um ein Vermittlungskriterium handelt. Beim Empfang eines Vermittlungskriteriums veranlasst das von der Stufe B2 auf der Leitung V12 abgegebene Steuersignal das Fernschaltgerät FG, die Datenausgabe zu sperren und das Vermittlungskriterium zu verarbeiten.

Die Fig. 2 zeigt im Blockschaltbild die prinzipielle Wirkungsweise der neuen Schaltungsanordnung. Die Übertragung der Datenbits erfolgt ohne zusätzliche Bits. Bei aufgebauter Verbindung gelangen die Datenbits vom Fernschaltgerät FG über die Datenleitung Dil zur Sendestufe S1 und werden dort moduliert und ohne zusätzliche Bits und ohne Blockbildung im Frequenzbereich des Hauptkanals über die Übertragungsleitung TU ausgesendet. Im zugeordneten Vermittlungsamt VA wird der binär codierte Bitstrom in der Empfangsstufe El zurückgebildet und in der Blockbildungsstufe B1 die für die Weitersendung im Datennetz festgelegten Blöcke, beispielsweise (8+2)-Blöcke, durch Einfügen eines Synchronisierbit und eines Statusbit gebildet. Auf der Übertragungsleitung Tll wird der Bitstrom mit einer Geschwindigkeit von 4800 bit/s im Frequenzbereich des Hauptkanals und auf der Eingangsleitung Ell zum Vermittlungsamt VA mit einer Geschwindigkeit von 6000 bit/s blockweise strukturiert übertragen. Das Statusbit, das die Information enthält, ob es sich bei den acht Datenbits um eine Nachricht oder ein Vermittlungskriterium handelt, wird über einen eigenen Hilfskanal in der Randzone des Frequenzbereichs des Hauptkanals übertragen. Das Fernschaltgerät FG teilt über die Steuerleitung VII der Sendestufe Sia des Hilfskanals den Zustand des Statusbit mit. In der Sendestufe wird das Statusbit moduliert und über die Teilnehmerleitung Tll im Randbereich des Frequenzbereichs des Hauptkanals ausgesendet. Da sich das Statusbit maximal nach jeweils einer Blocklänge ändern kann, wird während der Übertragung der acht Datenbits im Hilfskanal für das Statusbit die entsprechende Dauerpolarität übertragen. Bei der dabei auftretenden niedrigen Übertragungsgeschwindigkeit sind die gegebenen Vierpol-Verzerrungen vernachlässigbar. Am Eingang der Vermittlung ist eine Empfangsstufe Eia angeordnet, die nur auf die modulierten Signale im Hilfskanal anspricht und das Statusbit rückbildet. In der nachgeordneten Blockbildungsstufe B1 werden die für das Datennetz festgelegten Blöcke, beispielsweise (8+2)-Blöcke, gebildet und über die Eingangsleitung Ell mit einer Geschwindigkeit von 6000 bit/s dem Vermittlungsamt VA zugeführt.

Bei der Übertragung in der Rückrichtung über die Teilnehmerleitung T12 wird der blockweise strukturierte Bitstrom über die Ausgangsleitung All vom Vermittlungsamt an die Blockbildungsstufe B2 geliefert, die die Blöcke in Datenbits und Statusbit auflöst. Bei der gewählten Blocklänge von (8+2) werden die acht Datenbits in modulierter Form von der Sendestufe S2 über den Hauptkanal übertragen, während das Statusbit in modulierter Form von der Sendestufe S2a über den Hilfskanal als Dauerzustand bis zur Änderung beim nächsten oder einen der nachfolgenden Blöcke ausgesendet wird.

Am Ausgang der Empfangsstufe E2 entstehen die Datenbits, die über die Datenleitung D12 und das Fernschaltgerät FG der Datenausgabeeinrichtung zugeführt werden. Das Statusbit wird am Ausgang der Empfangsstufe E2a für den Hilfskanal als Steuersignal abgegeben und teilt über die Steuerleitung V12 dem Fernschaltgerät mit, ob die Datenbits auf der Leitung D12 Nachrichten oder Vermittlungskriterien darstellen.

Die Übertragungsgeschwindigkeit im Hauptkanal wird durch den Hilfskanal nicht beeinflusst, da die Randzone des Frequenzbereichs des Hauptkanals für die Übertragung der Datenbits nicht verwendet wird und wegen der grossen Vierpol-Verzerrungen dafür auch nicht geeignet ist.

In bestimmten Anwendungsfällen kann es vorteilhaft sein, neben dem Statusbit auch die Synchronisierbits über den Hilfskanal zu übertragen, weil dann auf der Empfangsstelle lediglich die Blöcke zusammenzusetzen sind. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, neben dem Statusbit oder anstelle des Statusbits die Vermittlungskriterien über den Hilfskanal zu übertragen. Dies erfordert jedoch, dass die Vermittlungskriterien möglichst wenig Polaritätswechsel enthalten, weil die Übertragungsgeschwindigkeit im Hilfskanal niedrig sein muss.

Die Realisierung der neuen Schaltungsanordnung mit den Schaltungseinheiten ist nicht dargestellt, weil dies aus der Technik der blockweise strukturierten Datennetze bereits bekannt, ist. Die Blockbildung bzw. die Auflösung der Blöcke erfolgt in bekannter Weise mit Hilfe von Schieberregistern und Zählern in einer integrierten Schaltkreistechnik. Als Hilfskanal kann ein Telegrafiekanal einfachster Ausführung verwendet werden.

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630499 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Übertragen von Daten und Vermittlungskriterien zwischen Teilnehmerstellen und einem Vermittlungsamt eines Datennetzes für Zeitmultiplex-Übertragung, in dem pro Zeitmultiplexrahmen Daten oder Vermittlungskriterien in Form von Blöcken übertragbar sind, die jeweils aus einer konstanten Anzahl von Informationsbits, Synchronisierbits und einem Statusbit bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass von der sendenden Stelle (FG, VA) in einem breiten Hauptkanal der Bitstrom der Daten oder der Bitstrom der .Vermittlungskriterien jeweils ohne zumindest durch Synchronisier- und Statusbits gebildete zusätzliche Bits übertragen wird, dass bei Übertragung eines Datenbitstromes in dem breiten Hauptkanal ein in der Randzone des Frequenzbereiches für den Hauptkanal betriebener, gegenüber dem Hauptkanal schmaler Hilfskanal für die Übertragung der zusätzlichen Bits und/oder von Vermittlungskriterien ohne zusätzliche Bits ausgenutzt wird, dass bei Übertragung von Vermittlungskriterien ohne zusätzliche Bits in dem breiten Hauptkanal der genannte schmale Hilfskanal allein für die Übertragung der zusätzlichen Bits ausgenutzt wird und dass in der Empfangsstelle die in dem Hilfskanal übertragenen Bits den im Hauptkanal übertragenen Bits zugeordnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskanal in der oberen Randzone des Frequenzbereichs des Hauptkanals untergebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskanal in der unteren Randzone des Frequenzbereiches des Hauptkanals untergebracht wird.

4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der jeweiligen Teilnehmerstelle (FG) für die Senderichtung eine erste Sendestufe (Sl) für die Aussendung des Bitstromes der Nachrichten oder der Vermittlungskriterien im Hauptkanal über die Übertragungsstrecke (TU) zum Vermittlungsamt und eine zweite Sendestufe (SI a) angeordnet sind, die die Polarität des Statusbit im Hilfskanal bis zur nächsten Änderung auszusenden gestattet, dass am Eingang des Vermittlungsamtes (VA) eine erste Empfangsstufe (El) für die Rückbildung des über den Hauptkanal übertragenen binär codierten Bitstromes und eine zweite Empfangsstufe (El a) für die Rückbildung des Statusbits angeordnet sind, dass eine erste Blockbildungsstufe (Bl) vorgesehen ist, die aus den von den beiden Empfangsstufen (El, Eia) bereitgestellten Ausgangssignalen das Statusbit in den Bitstrom des Hauptkanals einzublenden und ein Synchronisierbit den für das Datennetz festgelegten Blöcken hinzuzufügen gestattet, dass für die Übertragungsrichtung vom Vermittlungsamt (VA) zur jeweiligen Teilnehmerstelle (FG) am Ausgang des Vermittlungsamtes eine zweite Blockbildungsstufe (B2) angeordnet ist, die die vom Vermittlungsamt (VA) abgegebenen Blöcke auflöst und den Bitstrom der Daten einer dritten Sendestufe (S2) für die Aussendung über den Hauptkanal und das Statusbit einer vierten Sendestufe (S2a) für die Aussendung über den Hilfskanal zuführt, dass bei der jeweiligen Teilnehmerstelle (FG) eine dritte Empfangsstufe (E2) für die Rückbildung des binär codierten Bitstromes und eine vierte Empfangsstufe (E2a) für die Rückbildung des Statusbit angeordnet sind und dass mit Hilfe des vom Ausgang der vierten Empfangsstufe (E2a) abgegebenen Steuersignals die betreffende Teilnehmerstelle (FG) für die Ausgabe von Daten oder für die Verarbeitung von Vermittlungskriterien umschaltbar ist.