DE1096979B - Einrichtung zur Synchronisierung eines periodisch umlaufenden Verteilers, insbesondere des Empfangsverteilers eines Zeitmultiplexuebertragungssystems - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Bei der Übertragung von durch Impulse dargestellten Nachrichten, beispielsweise Telegrafiezeichen, über Synchronübertragungssysteme werden im allgemeinen auf der Sende- und Empfangsseite hochkonstante Taktgeber verwendet, die den Arbeitszyklus der Sende- und Empfangseinrichtungen steuern. Diese Sende- und Empfangseinrichtungen können elektromechanisch oder auch rein elektronisch arbeiten. Sie werden auf Grund ihrer Funktion wegen des im Gleichlaufbetrieb meist angewendeten Zeitmttltiplexverfahrens als Verteiler bezeichnet. Zur Synchronisation von Sende- und Empfangsverteilern werden neben den eigentlichen Nachrichtenzeichen noch besondere Synchronisiersignale übertragen, oder solche Synchronisiersignale werden auf der Empfangsseite aus den Schrittumschlägen abgeleitet. Durch die unvermeidlichen kleinen Frequenzdifferenzen der beiden Taktgeber und durch Laufzeitverzerrungen auf dem Übertragungsweg entstehen während des Betriebes Phasenabweichungen des Empfangsverteilers. Diese Phasenabweichungen müssen mit Hilfe einer selbsttätig arbeitenden Phasenkorrektionseinrichtung laufend überwacht und bei Bedarf berichtigt werden. Die Funktion solcher Synchronisiereinrichtungen kann durch falsche Synchronisiersignale beeinträchtigt werden, die durch Störungen vorgetäuscht werden.

Bei einer bekannten Vorrichtung wird ein Verteiler verwendet, der von einem Synchronisierknpuls für einen Umlaufzyklus ausgelöst wird und nach Beendigung dieses Zyklusses solange in der Ruhelage bleibt, bis ein neuer Synchronisierimpuls oder, falls dieser ausbleibt, ein Signalimpuls entsprechender Polarität auftritt. Hierdurch ergibt sich, daß bereits eine Fehlsynchronisierung eintritt, falls einmal ein Synchronisierimpuls nicht zur Sollzeit empfangen wird oder ganz ausfällt.

Die Einrichtung nach der Erfindung dagegen verwendet einen periodisch umlaufenden Verteiler, der auch bei fehlendem Synchronisiersignal zumindest einige weitere Zyklen durchläuft. Gemäß der Erfindung sind Schaltorgane vorgesehen, die während eines bestimmten von der Stellung des periodisch umlaufenden Verteilers abhängigen und der Erwartung von normalen, ungestört übertragenen Synchronisiersignalen zugeordneten Zeitraums eintreffende Signale stets und außerhalb dieser Erwartungszeit eintreffende Signale nur dann als Synchronisiersignale für den Verteiler wirksam werden lassen, wenn während einer bestimmten Anzahl von Verteilerumläufen kein Synchronisiersignal in die Erwartungszeit fällt oder wenn die außerhalb der Erwartungszeit eintreffenden Signale nach Art normaler Synchronisiersignale eine bestimmte Dauer und Amplitude überschreiten, welche größer gewählt sind als die mutmaßliche Dauer und Einrichtung zur Synchronisierung
eines periodisch umlaufenden Verteilers,

insbesondere des Empfangsverteilers
eines Zeitmultiplexübertragungssystems

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Anton Muschik, München,
ist als Erfinder genannt worden

Amplitude von Synchronisiersignale vortäuschenden Störimpulsen. Die Schaltorgane, die eine Weitergabe der Synchronisiersignale an den Verteiler innerhalb der Erwartungszeit zulassen, sind dabei vorteilhaft von einer durch den Verteiler selbst gesteuerten Zeitauswahlkippschaltung ein- und ausschaltbar.

Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung verwendet einen die Steuerimpulse für den Verteiler Hefernden Synchronisiersignalempfänger mit definierter Ansprechgrenze, der durch eine von dem Verteiler gesteuerte Zeitauswahlkippstufe nur während der Erwartungszeit vollempfindlich gesteuert ist. Somit können innerhalb der Erwartungszeit auftretende Signale auch dann als Steuerimpulse für den Verteiler gewertet werden, wenn sie Dauer und Amplitude normaler Synchronisiersignale unterschreiten, während außerhalb der Erw^rartungszeit auftretende Signale nur dann als solche Steuerimpulse gewertet werden, wenn sie nach Art normaler Synchronisiersignale die erwähnte bestimmte Dauer und Amplitude überschreiten. Die Empfindlichkeitssteuerung des Synchronisiersignalempfängers kann dabei durch eine Schaltungsanordnung mit umschaltbaren Zeitkonstantengliedern derart erfolgen, daß für während der Erwartungszeit ankommende Signale die Zeitkonstante dieser Anordnung praktisch unwirksam ist, außerhalb der Erwartungszeit ankommende Signale jedoch entsprechend ihrer Dauer durch die Wirkung der Zeitkonstantenglieder in ihrer Amplitude herabgesetzt werden und bei entsprechend kurzer Dauer unter die Ansprechgrenze eines Verstärkers fallen.

Als Verteiler kann man vorteilhaft einen Ringzähler mit Umlaufsicherung verwenden, der durch das

009 698/364

ι uyb y/y

3 4

Synchronisiersignal in die Ausgangslagc versetzt während der Nullage der Zeitauswahlkippstufe, der wird. Bei diesem Ringzähler ist durch entsprechenden Erwartungüzeit, zum Verteiler Vt gelangen.
Aufbau dafür gesorgt, daß immer eine und nur eine Die Zeitauswahlkippstufe ZK steuert außerdem »Eins« umläuft. Dadurch ist sichergestellt, daß in- während der Erwartungszeit das Koinzidenzgatter G nerhalb eines Verteilerumlaufs immer eine und nur 5 durchlässig, so daß ein während der Erwartungszeit eine Erwartungszeit ausgeblendet wird. am Synchronisiereingang SE ankommender Synchro-Die Erfindung wird an Hand eines Blockschaltbil- nisierimpuls das Koinzidenzgatter G passieren und des und der in den Zeichnungen dargestellten vorteil- als Überwachungsimpuls für die Überwachungsschalhaften Ausführungsbeispiele erläutert, tung US wirksam werden kann.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der Einrichtung ge- ίο Die Überwachungsschaltung US besteht im we-

mäß der Erfindung; sentlichen aus einem anzug- und abfallverzögerten

Fig. 2 und 3 sind zwei spezielle Ausführungsbei- Relais B. Treffen die Überwachungsimpulse in regelspiele mit Zeitdiagrammen. mäßiger Folge ein, so ist das Relais B angezogen und

Ein am Synchronisiereingang SE (Fig. 1) ankom- der Ruhekontakt b geöffnet. Treffen Synchronisiermendes Synchronisiersignal wird über eine Synchro- 15 signale außerhalb der Erwartungszeit ein, so ist das nisiersperre Sp, die zunächst als für die Synchronisier- Koinzidenzgatter G gesperrt und der Überwachungssignale durchlässig betrachtet werden soll, unter an- schaltung US werden keine Überwachungsimpulse zuderem dem Verteiler Vt zugeführt und versetzt diesen geführt. Beim Ausbleiben einer gewissen Zahl von in den Ausgangszustand. Vom Taktgeber TG wird Überwachungsimpulsen fällt das Relais B ab, und der dem Verteiler Vt ferner ein Taktpuls zugeführt, der 20 Kontakt b wird geschlossen.

den Verteiler Vt entsprechend der Frequenz des Takt- Die Synchronisiersignale können jetzt auch außerpulses weiterschaltet. Der Verteiler Vt steuert die halb der Erwartungszeit zu dem Verteiler Vt gelan-Synchronisiersperre Sp so, daß zunächst nur Synchro- gen und diesen neu synchronisieren. Durch diese neue nisiersignale, die innerhalb eines durch die Stellung Synchronisation wird eine neue Erwartungszeit ausdes Verteilers festgelegten Zeitraumes, der sogenann- 25 geblendet. Fallen jetzt wieder Synchronisierimpulse ten Erwartungszeit, am Synchronisiereingang SE an- in die neue Erwartungszeit, so werden der Überkommen, die Synchronisiersperre passieren und als wachungsschaltung !76* wieder Überwachungsimpulse Synchronisierimpulse für den Verteiler Vt wirksam zugeführt, das Relais B zieht verzögert an und öffnet werden können. den Kontakt b wieder. Jetzt können nur noch während

Der von der Synchronisiersperre Sp durchgelassene 30 der neuen Erwartungszeit eintreffende Synchronisier-

Synchronisierimpuls wird auch dem Taktgeber TG signale über den Kontakt α als Steuerimpulse für den

zugeführt. Dadurch ist es möglich, die Phasenlage des Verteiler Vt wirksam werden.

Taktgebers TG und damit die zeitliche Lage des wei- Neben dem Verteiler Vt werden die Synchronisierterzuschaltenden Ausgangszustandes des Verteilers Vt impulse auch dem Taktgeber T G zugeführt. Dadurch im Raster des Taktpulses wunschgemäß festzulegen. 35 ist es möglich, die Phasenlage des Taktgebers T G und In der Synchronisiersperre Sp sind außerdem Schalt- damit die zeitliche Lage des Weiterschaltimpulses im mittel angebracht, die auch außerhalb der Erwartungs- Raster des Taktpulses wunschgemäß festzulegen. Aus zeit eine Weitergabe von Synchronisierimpulsen an Zweckmäßigkeitsgründen wird der Taktgeber T G in den Verteiler Vt ermöglichen, wenn innerhalb einer bekannter Weise aus einem hochkonstanten, höher- oder mehrerer Erwartungszeiten keine Synchronisier- 4° frequenten Steueroszillator und einer Frequenzteilerimpulse am Synchronisiereingang SE aufgetreten sind. kette aufzubauen sein. In diesem Fall werden Syn-Der Verteiler Vt kann dann durch ein außerhalb der chronisierimpulse den einzelnen Stufen der Frequenz-Erwartungszeit ankommendes Synchronisiersignal neu teilerkette zugeführt und stellen diese in die Aussynchronisiert werden. gangslage zurück.

Fig. 2 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel. 45 In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dar-

Ein am Synchronisiereingang 5"E ankommender Syn- gestellt. Fig. 3a zeigt die entsprechende Schaltungs-

chronisierimpuls wird im Impulsverstärker Vl ver- anordnung, in Fig. 3 b bis 3d sind Zeitdiagramme zur

stärkt und über den Kontaktes und über einen weiteren Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanord-

Impulsverstärker V2 unter anderen dem Verteiler Vt nung nach Fig. 3 a dargestellt.

zugeführt. Der Verteiler Vt ist aus den bistabilen 50 Der Synchronisierimpuls trifft am Synchronisierein-Kippstufen Ko bis Kn in Form eines Ringzählers auf- gang 6* E ein und gelangt zur Basis des Trangebaut. Durch den über den Verstärker V2 ankommen- sistorsTVl, der normalerweise geöffnet ist. Durch den Synchronisierimpuls wird der Verteiler Vt in die den positiven Synchronisierimpuls wird der Tran-Ausgangslage gebracht. Die Ausgangslage sei z.B. sistorTVl für die Dauer des Synchronisierimpulses der Zustand des Verteilers, in dem die Kippstufe Ko 55 gesperrt. Am Kollektor des Transistors TrI entsteht sich in der »Einslage« befindet, alle anderen Kipp- ein negativer Impuls nach Fig. 3 b, Zeile 1. Die Zeitstufen Kl bis Kn dagegen in der »Nullage« sind. auswahlkippstufeZif, die vom Verteiler Vt, wie an

Vom Taktgeber T G wird dem Verteiler ferner ein Hand Fig. 2 beschrieben, gesteuert wird, steuert Taktpuls zugeführt, der den Zustand »Eins« der während der Erwartungszeit (Fig. 3b, Zeile 4) den Kippstufe Ko entsprechend der Frequenz des Takt- 60 Transistor Tr 2 durch negative Vorspannung der Bapulses weiterschaltet. Von der Stufe Kl und Kn wird sis gegenüber dem Emitter durchlässig, so daß der eine ZeitauswahlkippstufeZK so gesteuert, daß sie Gleichrichter Gr 1 kurzgeschlossen ist. Am Punkte beim Auftreten des Zustandes »Eins« in der Kipp- liegt dann zunächst praktisch die Spannung — Wi, stufe Kl in die »Einslage« und beim Auftreten des da der Widerstand R1 sehr hochohmig gegenüber dem Zustandes »Eins« in der Kippstufe Kn in die »Null- 65 Durchlaßwiderstand der Transistoren TrI und Tr2 lage« gekippt wird. Ein von der Zeitauswahlkipp- gewählt ist. Fällt der Synchronisierimpuls in die Erstuf eZK gesteuertes Relais^ ist während der »Eins- wartungszeit, so wird der Kondensator Cl praktisch lage« der Zeitauswahlkippstufe ZK angezogen und ohne Vorwiderstand, d. h. sehr schnell umgeladen und während der Nullage abgefallen. Demnach können die der Synchronisierimpuls erscheint mit steilen Flanken Synchronisiersignale über den Ruhekontakt α nur 70 am Punkte (Fig. 3b, Zeile 2) und damit über den

Widerstand R4 an der Basis des Transistors Tr 3, der eine definierte Ansprechgrenze — U 3 hat. Durch geeignete Dimensionierung ist dafür gesorgt, daß in die Erwartungszeit fallende Synchronisierimpulse auch bei wesentlich verkürzter Zeitdauer diese Ansprechgrenze überschreiten und der Transistor Tr 3 geöffnet wird. Am Kollektor des Transistors Tr 3 erhält man dann einen positiven Impuls. Dieser Impuls gelangt über den Transistor Tr 4, der lediglich Verstärkungszwecken dient, zum Verteiler Vt und Taktgeber TG und wird als Synchronisierimpuls in der bei Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Weise wirksam. Dieser Impuls ist in Fig. 3b, Zeile 3, dargestellt.

Außerhalb der Erwartungszeit ist der Transistor Tr2 gesperrt. Am Punkte liegt wieder ungefähr die Spannung—U2, da der Gleichrichter GrI in Durchlaßrichtung gepolt und der Transistor TrI leitend ist. Für die Dauer eines auftretenden Impulses ist der Transistor TrI gesperrt. Am Kollektor des Transistors TrI liegt während der Impulsdauer die Spannung—Ul, der Gleichrichter Gr 1 ist jetzt in Sperrichtung gepolt. Der Kondensator C1 lädt sich über den großen Widerstand R1 entsprechend der Zeit konstante Cl-Rl langsam auf (Fig. 3c, Zeile 2). Wenn die Impulsdauer lang genug ist, erreicht das Potential am Punkte und damit an der Basis des Transistors Tr3 die Ansprechgrenze—U3 und der Transistor Tr3 wird geöffnet. Die Aufladung des Kondensators Cl ist jetzt im wesentlichen durch die Zeitkonstante Cl -R4 bestimmt (Fig. 3c, Zeile 2). Wenn die Spannung am Punkte auf —Ul abgesunken ist, wird der Gleichrichter GrI wieder in Durchlaßrichtung gepolt. Am Punkte herrscht also für die restliche Impulsdauer die Spannung —Ul (Fig. 3c, Zeile 2). Nach Beendigung des Impulses wird der Transistor Tr 1 wieder leitend. Am Kollektor des Transistors TrI liegt die Spannung—U 2 und über den in Durchlaßrichtung gepolten Gleichrichter Gr 1 und den Widerstand R 4 auch an der Basis des Transistors Tr 3, der dadurch gesperrt wird. Am Kollektor des Transistors Tr3 tritt ein Impuls nach Fig. 3c, Zeile 3, auf, der über den Transistor Tr4 dem Verteiler Vt und dem Taktgeber T G zugeführt wird. Ist der Impuls beendet, ehe die Spannung am Punkte auf den Wert—U 3 abgesunken ist, so wird der Transistor Tr 3 überhaupt nicht geöffnet und der Impuls nicht als Synchronisierimpuls für den Verteiler und den Taktgeber TG gewertet (Fig. 3d). Ein außerhalb der Erwartungszeit auftretender Impuls wird also nur dann als Synchronisierimpuls für den Verteiler Vt und den Taktgeber T G gewertet, wenn er eine Zeitdauer t besitzt, die größer als die zur Aufladung des Kondensators Cl auf die Spannung—U 3 benötigte Zeitdauer tg ist. Die Anordnung muß deshalb so dimensioniert werden, daß Impulse von der zeitlichen Länge eines Synchronisierimpulses in jedem Fall übertragen werden. Daraus folgt, daß außerhalb der Erwartungszeit nur solche Impulse gesperrt werden, die kurz gegen den Synchronisierimpuls sind.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Synchronisierung eines periodisch umlaufenden Verteilers, insbesondere des Empfangsverteilers eines Zeitmultiplexübertragungssystems, mit Hilfe von Synchronisiersignalen, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltorgane (a, b; Tr 2) vorgesehen sind, die während eines bestimmten von der Stellung des periodisch umlaufenden Verteilers (Vt) abhängigen und der Erwartung von normalen, ungestört übertragenen Synchronisiersignalen zugeordneten Zeitraumes eintreffende Signale stets und außerhalb dieser Erwartungszeit eintreffende Signale nur dann als Synchronisiersignale für den Verteiler (Vt) wirksam werden lassen, wenn während einer bestimmten Anzahl von Verteilerumläufen kein Synchronisiersignal in die Erwartungszeit fällt oder wenn die außerhalb der Erwartungszeit eintreffenden Signale nach Art normaler Synchronisiersignale eine bestimmte Dauer und Amplitude überschreiten, welche größer gewählt sind als die mutmaßliche Dauer und Amplitude von Synchronisiersignale vortäuschenden Störimpulsen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltorgane (a, Tr2), die eine Weitergabe der Synchronisiersignale an den Verteiler innerhalb der Erwartungszeit zulassen, von einer durch den Verteiler selbst gesteuerten Zeitauswahlkippschaltung (ZK) ein- und ausschaltbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Steuerimpulse für den Verteiler (Vt) liefernder Synchronisiersignalempfänger mit definierter Ansprechgrenze durch eine von dem Verteiler gesteuerte Zeitauswahlkippstufe (ZK) nur während der Erwartungszeit voll empfindlich gesteuert ist, so daß innerhalb der Erwartungszeit auftretende Signale auch dann als Steuerimpulse für den Verteiler gewertet werden, wenn sie Dauer und Amplitude normaler Synchronisiersignale unterschreiten, während außerhalb der Erwartungszeit auftretende Signale nur dann als solche Steuerimpulse gewertet werden, wenn sie nach Art normaler Synchronisiersignale die erwähnte bestimmte Dauer und Amplitude überschreiten.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfindlichkeitssteuerung des Synchronisiersignalempfängers durch eine Schaltungsanordnung mit umschaltbaren Zeitkonstantengliedern (GrI, Cl, Rl, i?4) derart erfolgt, daß für während der Erwartungszeit ankommende Signale die Zeitkonstante dieser Anordnung praktisch unwirksam ist, außerhalb der Erwartungszeit ankommende Signale jedoch entsprechend ihrer Dauer durch die Wirkung der Zeitkonstantenglieder in ihrer Amplitude herabgesetzt werden und bei entsprechend kurzer Dauer unter die Ansprechgrenze eines Verstärkers (Tr 3, Tr 4) fallen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Verteiler ein Ringzähler mit Umlaufsicherung verwendet ist, der durch das Synchronisiersignal in die Ausgangslage versetzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 868 920.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen