DK148578B - Digitalt vaelgernet til seriel bitkobling af synkroniserede digitale ord - Google Patents

Description

i 148578

O

Opfindelsen angår et digitalt vælgernet for seriel bit-kobling af synkroniserede (ord-tilrettede) digitale ord, således som nærmere angivet i krav l's indledning. Sådanne digitale vælgernet kan anvendes til 5 seriel bit-kobling af data på ord-format, som f.eks.

tale-data af typen PCM ("Pulse Code Modulated": impuls-kodemodnleret).

Digitale vælgernet, der er indrettet til kobling af usynkroniserede data, som f.eks. delta-modulerede da-10 ta, er almindeligt kendte, og anvendes f.eks. i små telefoncentraler. Sådanne digitale vælgernet er imidlertid ikke egnede til kobling af data på ord-format, da de indkommende kanalers ord-grænse-information ikke vil blive opretholdt for samtlige udgående kanalers vedkommende.

15 Dette informationstab indtræder fordi data gennem vælgernettet på nogle forbindelser forsinkes svarende til én koblingsperiode (dvs. en tidsforsinkelse på én bit ved inddatakanalens bit-takt), således som fagfolk på dette område vil kunne indse.

20 Sædvanligvis omfatter vælgernet til kobling af digitale data på ord-format, som f.eks. PCM-data, et vælgernet, hvori data overføres på ord-format ved at koble de til hvert ord hørende bit i parallel gennem vælgernettet. Et sådant vælgernet er ineffektivt ved 25 anvendelser i lille målestok, idet det kræver en identisk vej for hver data-bit i hvert ord. Det er også nødvendigt at omdanne de serie-frembragte inddata til vælgernettet til parallel-form med henblik på koblingen, og omvendt efter denne. Dette gør et parallel-ord-væl-30 gernet mere indviklet, og derfor også dyrere.

En alternativ mulighed til kobling af data på ord-format er beskrevet i nærværende ansøgers svenske fremlæggelsesskrift nr. 408.365. I denne ansøgning beskrives et vælgernet, der omfatter en synkroniserings-35 -forbiløbsvej til kobling af synkroniseringsinformation 148578 2

O

adskilt fra de enkelte ord, og er bestemt til at anvende med fjerntliggende, for enkelte kanaler indrettede kodere/dekodere, som ikke er ord-synkroniseret (ord-tilrettet), dvs. at ord-grænserne ankommer til vælgernettet på vilkår-5 lige tidspunkter. Selv om et vælgernet af den art, der omfatter en synkroniserings-forbiløbsvej, er enkelt og velegnet til kobling af data på ord-format i serieform, kræver et sådant vælgernet ikke desto mindre en effektiv dublering af datavejen gennem vælgernettet. Denne 10 dublering gør vælgernettet lidet effektiv, navnlig når det drejer sig om store størrelser.

Fra tidsskriftartiklen "International Switching Symposium", Oktober 25-29, 1976, "Structure of Time Division Switching Networks" side 411.1.1-411.1.8 kendes et 15 digitalt vælgernet for ord-kobling og flerspalteforbin-delser, som bestemmer tidsspalternes forsinkelse i vælgernettet og tilføjer kompenserende tidsforsinkelser for tidsspalterne. Herved bevares rækkefølgen af ord . eller tidsspalter, men det omhandlede vælgernet vil 20 kun ved en klodset og kostbar udbygning kunne anvendes til bit-kobling og enkeltspalteforbindelser, hvor formålet er at genoprette eller sikre ordsynkroniseringen.

Det er derfor opfindelsens formål at anvise et digitalt vælgernet af den indledningsvis nævnte art, 25 som er velegnet til anvendelse med kodere/dekodere for hver kanal i nærheden af vælgernettet, med henblik på at undgå de ovennævnte ulemper ved de nævnte vælgernet ved genopretning af ordsynkroniseringen. Dette formål opnås ved hjælp af et vælgernet, som 30 ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning.

Et sådant digitalt vælgernet er særlig velegnet til de ovennævnte anvendelser i lille målestok med henblik på undgåelse af de nævnte vanskeligheder.

35 Opfindelsen skal i det følgende forklares nær mere under henvisning til tegningen, hvor o 3 148578 fig. 1 (a) er et skematisk blokdiagram over et grundlæggende kendt digitalt vælgernet, og viser dels ord-synkroniserede (ord-tilrettede) PCM-data ved det digitale vælgernets indgang, dels virkninger-5 ne af at bit-koblingen af de nævnte data medfører tab af synkronisering på nogle kanaler, fig. 1 (b) viser anordningen af data på den i fig. 1(a) viste databus a, og den anordning af data, der som følge af de i tabellen viste kanalforbindel-10 ser findes på den i fig. 1(a) viste databus β, og fig. 2 er et grundlæggende blokdiagram over et udførelseseksempel på et digitalt vælgernet ifølge opfindelsen.

Der henvises først til fig. 1 (a) og (b), hvor 15 der er vist et antal indkommende datakanaler 10, som ved hjælp af en multiplexer 11 multiplekseres og overføres til en enkelt databus a. Datastrømmen på databussen α er bit-sammenbladet som vist i fig. 1 (b), dvs. at bit-strømmen på databussen α kommer fra hver indkommende 20 datakanal i rækkefølge. Datastrømmen på databussen α indlæses i rækkefølge i koblingslager 12 med direkte tilgang (RAM-lager) under styring af en binær tæller 13.

Datastrømmen udlæses fra koblingslageret 12 under styring af et styrelager 14 i overensstemmelse med de for-25 bindeiser, der skal etableres i de enkelte tilfælde. De fra databussen α kommende data optræder på en databus β i ændret rækkefølge svarende til forbindelserne, og de-multiplekseres af en demultiplexer 15 under styring af den binære tæller til de pågældende udgange 16.

30 Dersom forbindelsen gennem det digitale væl gernet er en sådan, at styrelageradressen fra 14 er større end adressen fra den binære tæller 13 ved et vist tidspunkt, så vil data gennem det digitale vælgernet blive forsinket svarende til én cyklus af koblings-35 lageret 12, dvs. en forsinkelse på én bit i de indkommende datakanalers bit-takt. Dersom a . b , c repræ- o o o

O

148578 4 senterer ord-grænserne for hver kanal, der er synkroniseret på samtlige indkommende datakanaler 10 som vist, vil ord-grænsernes position være ukendt på udgangssiden, da nogle forbindelser er underkastet forsinkelsen som vist.

5 Når der anvendes enkeltkanal-kodere/dekodere, skal den synkroniseringsimpuls, der anvendes til at synkronisere de ikke viste kodere ved indgangen, også ved det rigtige tidspunkt tilføres de ikke viste dekodere ved udgangen. Dette er imidlertid ikke muligt, der-10 som ord-grænsepositionerne ved dekoderne er ukendte, således som det vil være tilfældet med det i fig. 1 (a) viste, kendte digitale vælgernet.

Der henvises nu til fig. 2, som viser et udførelseseksempel på et apparat ifølge opfindelsen. I 15 fig. 2 er de dele af det digitale vælgernet, der svarer til det i fig. 1 (a) viste digitale vælgernet, forsynet med de samme numre, og skal ikke omtales mere. Det i fig. 2 viste digitale vælgernet har fireogtres indgange, . hver udstyret med sin egen indkoder 17 til at omdanne 20 talefrekvenssignaler TP til PCM-digitale signaler. Datastrømmen ind i multiplexeren 11 har en takt på 64 kbit/s, og således har datastrømmen på databusserne α og 8 en takt på 4,096 Mbits/s.

Som forklaret ovenfor, er de på databussen β 25 udgående data om-ordnet med hensyn til deres rækkefølge, og nogle bit er forsinket svarende til en periode for koblingslageret 12, dvs. 16^us, som er bit-perioden for indkommende data. For at undgå dette problem indeholder det digitale vælgernet en forsinkelsesudlignings-30 kreds 18 til at bevirke en forsinkelse af de bit, som ikke har undergået en forsinkelse svarende til koblingslagerets periode. Forsinkelsesudligningskredsen 18 omfatter et datalager 29 med vilkårlig tilgang (RAM) på 64 x 1 bit, som i rækkefølge modtager data fra databus-35 sen β og som ved hjælp af et 4 MHz-ud/ind-læse-kloksig-nal på en klokindgang 19 frembringer disse data i den

O

5 148578 samme rækkefølge i datalageret 29's udgang 20. De i udgangen 20 optrædende data er imidlertid forsinket med 16^,us i forhold til de på databussen 3 indkommende data.

Ved hjælp af en forbiløbsforbindelse 21 i for-5 sinkelsesudligningskredsen 18 er det muligt for data på databussen β at passere uden om datalageret 29 med vilkårlig tilgang. Dette datalagers udgang 20 og forbi-løbsforbindelsen 21 er forbundet med en OG/ELLER-vælger-port 22, som kobler den ene eller den anden til en data-10 bus y under styring af et signal på en forbindelse 23. Forbindelsen 23 fører udgangssignalet fra en komparator 24, som sammenligner de UDLÆS- og INDLÆS-adresser, der styrer koblingslageret 12. Med andre ord: komparatoren 24 sammenligner adressen fra tælleren 13 med adressen 15 fra styrelageret 14, og dersom adressen fra styrelageret 14 er lig med eller mindre end adressen fra den binære tæller 13 på et bestemt tidspunkt, afgiver komparatoren 24 på forbindelsen 23 et udgangssignal, der bevirker at de forsinkede data fra datalageret 29 med vilkårlig til- 20 gang føres ud på databussen γ. Dersom adressen fra styrelageret 14 er større end adressen fra tælleren 13, fremkommer der ikke noget udgangssignal på forbindelsen 23, hvorfor de ikke-forsinkede data på forbiløbslednin-gen 21 gennem porten 22 føres ud på databussen γ.

25 På denne måde kommer samtlige data på databus sen γ til at være forsinket svarende til én koblingsperiode, og er således efter demultipleksning i demul-tiplexeren 15 ord-tilrettet (eng. "word aligned") mellem de fireogtres udgangssignaler fra demultiplexeren 30 15. Derfor vil de data, som modtages ved de pågældende kanal-dekodere 25, være ord-tilrettet.

En synkroniseringssignalgenerator 26 frembringer et synkroniseringssignal til at synkronisere koderne ved det digitale vælgernets indgang, og et lignende sig-35 nal skal også på det rigtige tidspunkt tilføres dekoderne 25 ved det digitale vælgernets udgang. For at opnå dette 6 o 148578 er en forsinkelseskompensationskreds, der omfatter en flip-flop 27, indskudt i forbindelsen 28 fra synkroniseringsgeneratoren 26 til dekoderne 25. Flip-flop'en 27 klokstyres ved 64 kHz, og indfører således en forsin-5 kelse på 16^us i synkroniseringssignalet til dekoderne for at kompensere for den forsinkelse, der er indført af udligningskredsen 18.

Fig. 2 viser en enkelt vælgergruppe. Lignende vælgergrupper kan tilføjes med henblik på at udvide det 10 digitale vælgernets størrelse, så at det kan håndtere et hvilket som helst ønsket antal indgangssignaler. Opfindelsens princip kan selvsagt anvendes på flertrins digitale vælgernet, som f.eks. tid-rum-tid-vælgernet.

Ydermere kan opfindelsen anvendes ved digitale 15 vælgernet, der har primære PCM-multiplexere (fælles kodere/dekodere) i modsætning til den ovenfor beskrevne anordning med kodere/dekodere for hver af de enkelte kanaler. I en sådan situation vil den grundlæggende udligningskreds være den samme som beskrevet ovenfor. I-20 midlertid vil vælgernettet være anderledes udformet, i-det det er nødvendigt at omdanne ord-sammenbladede bitstrømme ved vælgernettets indgang til en bit-sammenbla-det bitstrøm, således som den optræder på den ovenfor omtalte databus a. Dette kan opnås ved at anvende data-25 lagre med vilkårlig tilgang i databussen a. Som eksempel kan tages en to-indgangs multiplexer ved vælgernettets indgang, idet hver indgang omfatter toogtredive kanaler, der udgør en ord-sammenbladet bitstrøm på 2,048 Mbit/s. Udgangssignalet fra vælger-multiplexeren ville i så fald 30 omfatte en bit-sammenbladet bitstrøm på 4,069 Mbit/s, men bitstrømmen ville ikke være den samme som den på databussen α i det ovenfor beskrevne udførelsesekserapel, idet bitstrømmen ville skiftevis omfatte bit fra de samlede ord fra to kanaler og derpå bit fra de samlede 35 ord fra to yderligere kanaler, og så fremefter. En sådan bit-sammenbladet bitstrøm kan omdannes til en bit-

O

7 148578 strøm som den på databussen cc ved hjælp af en (ikke vist) bit/ord-omsætter, der omfatter datalagre med vilkårlig tilgang, hvor der sker en ind- og ud-læsning på en sådan måde, at den ønskede sammenbladning opnås. Da en 5 sådan format-ændring ikke udgør nogen del af opfindelsen, skal den ikke omtales nærmere i nærværende beskrivelse, idet dagfolk på dette område vil være i stand til uden videre at anvise de midler, der behøves for opnåelse af det ønskede resultat. Efter koblingen sker der en om-10 dannelse i modsat retning. Når der anvendes fælles kode-re/dekodere, er ramme-dannelsen og ord-synkroniseringen indeholdt i den primære multiplexers omgivende organer.

Virkningen af TDM-vælgeren er - som tidligere - at forårsage en forsinkelse på nogle kanaler og derved frem-15 bringe et "slip" i ord-grænserne som i det ovenfor beskrevne udførelseseksempel, og en forsinkelsesudligningskreds anvendes til at opnå en identisk forsinkelse på samtlige kanaler. Imidlertid er der i dette sidstnævnte tilfælde indført en forsinkelseskompensationskreds for 20 at gen-etablere de rigtige ord-grænser. Kompensations-kredsen er indbygget i bit/ord-omsætteren og fungerer ved at ændre omsætterens ud/ind-læse-rækkefølge. I dette tilfælde skal det erindres, at koderne er synkroniseret med hensyn til rammer og ord.

25 Fagfolk på dette område vil kunne indse, at den heri beskrevne opfindelse tilvejebringer en økonomisk og bekvem måde.at bitkoble data i ord-format. Faktisk medfører opfindelsen den fordel, at der behøves meget små ændringer ved eksisterende delta-vælgere, for at 30 de skal kunne anvendes til at koble data i ord-format.

Claims (3)

148578 o PATENTKRAV.

1. Digitalt vælgernet for seriel bitkobling af • synkroniserede (ord-tilrettede) digitale ord mellem indgange og udgange i vælgernettet, hvor data fra forskel-5 lige indkommende datakanaler (10) til vælgernettet af et første kredsløb (11) omdannes til en sammenbladet bitstrøm på en enkelt databus (a), og hvor den nævnte bitstrøm bitkobles via et koblingslager (12), der i rækkefølge modtager de nævnte data fra den nævnte databus (a), 10 således at rækkefølgen af dataene i den bitkoblede bitstrøm (0) svarer til de forbindelser, der skal etableres gennem vælgernettet, kendetegnet ved et andet kredsløb (24) til bestemmelse af de bit, der er blevet pådraget en forsinkelse (T) i koblingslageret (12), i 15 modsætning til de bit, som ikke er blevet pådraget en sådan forsinkelse (T), og en forsinkelsesudligningskreds (18) til at påføre den nævnte forsinkelse (T) på de bit, som ikke er blevet pådraget denne forsinkelse, samt en forsinkelseskompensationskreds (27) til at forsinke et 20 synkroniseringssignal til synkronisering af ord-grænserne for de fra vælgernettet udgående data i forhold til et synkroniseringssignal til synkronisering af ord-grænserne for de til vælgernettet indkommende data.

2. Digitalt vælgernet ifølge krav 1, kende-25 tegnet ved, at det andet kredsløb (24) udgøres af en komparator til at sammenligne udlæse- og indlæse-adresser, der styrer koblingslageret (12), og til at afgive et udgangssignal (på 23), når udlæseadressen er lig med eller mindre end indlæseadressen, idet kompara-30 torens udgangssignal føres til forsinkelsesudligningskredsen (18) for at bringe denne til at påføre den nævnte forsinkelse (T).

3. Digitalt vælgernet ifølge krav 2, kendetegnet ved, at forsinkelsesudligningskredsen (18) 35 udgøres af et datalager (29) med vilkårlig tilgang (RAM) til sekventiel modtagelse af de bitkoblede databit fra