NO159823B - Synkroniseringsapparat ved overfoering av informasjon paa en simpleks buss. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et synkroniseringsapparat i et tele-kommunikas jonssystem av tidsdeling-multipleks (TDM) typen i hvilket informasjon overføres i tildelte tidsluker i enveis dataoverføring mellom et antall like sender/mottager-moduler som er tilkoblet av en felles buss, for å mulig-gjøre overføring gjennom bussen fra vilkårlige sendere til vilkårlige mottagere i inntilliggende tidsluker uten tidsforskjell mellom overføringssekvenser i respektive tidsluker.

For å oppnå at dataoverføring skjer tidsmessig korrekt,

må signaler for synkronisering mellom sender og mottager også sendes ut på bussen.

I kjente apparater, som f.eks. i L M Ericsson-selskapets beskrivelse med katalogkode X/Yg 118909 Ue vedrørende re-gionalprosessorbussen i AXE 110 telefonsentralen, utnyt-tes separat klokkeutstyr for bussen, hvilket innebærer at informasjonen med overlegg forsinkes og klokkes ut på bussen med hjelp av den separate klokkesignalenheten.

For en kombinasjon av sender og mottager i den samme modulen, kreves der i det kjente apparatet separate klokkesignaler og eventuelt klokkeoscillatorer i begge senderene og mottagerne for synkronisering mot bussen. Dette medfør-er forsinkelse ved informasjonsoverføringen, dårlig kapasitetsutnyttelse på bussen og en komplisert maskinvare-struktur. Dessuten er det vanskelig å oppnå høy pålite-lighet med sentral matning av klokkesignaler.

Apparatet som løser det nevnte problem kjennetegnes av de trekk som fremgår av patentkravene. Det utgjøres av en buss som er beregnet for simplex informasjonsoverføring som er tilkoblet et antall moduler, hvor hver av disse omfatter en sender og en mottager. En vilkårlig valgt modul utgjør hovedmodulen og sender synkroniseringspulser samt data til de andre modulene (slavemodulene). Synkroniseringspulsene anvendes for å fastlegge tidsluker i TDM systemet.

Med hensyn til overføringsretningen, blir alle senderene suksessivt tilkoblet bussens begynnelsesseksjon, mens alle mottagerene tilkobles sluttseksjonen av samme i den samme rekkefølge som senderene. Dette muliggjør anbringelse av begynnelses- og sluttseksjonene i parallelle ledere i den samme kabel. Bussens mellomseksjon, som strekker seg fra den sist tilkoblede sender til den først tilkoblede mottager, er dimensjonert slik at forsinkelsen av inf ormas janen.1 gjennom bussen for transmisjon fra sender til mottager i en og samme modul, ifølge eksempelet nedenfor blir minst en tidsluke eller mer. Tidsforsinkelsen kan også være mindre enn en tidsluke i visse tilfeller. Ettersom synkroniseringspulsen og datainformasjonen går samme vei, synkroniseres hver av slavemodulene til å innta en relativ fasestilling som svarer til dens posisjon på bussen. Derved klokkes data ut i den samme lokale klokkefase uansett sendermodulen, og klokkes inn i den neste lokale klokkefase uansett mottager-modulen. Forsinkelsen av en tidsluke gjennom bussen gjør at den samme klokkeoscillatoren kan anvendes for både sender og mottager i en modul. Bussens anordning og dimensjonering muliggjør interferensfri overføring av første informasjon mellom et vilkårlig valgt modulpar, og andre informasjon mellom et andre vilkårlig valgt modulpar, under anvendelse av to innbyrdes tilliggende tidsluker, også videre inntil alle tidsluker er belagt.

Fordeler ved apparatet ifølge oppfinnelsen relativt kjente apparater er : Bedre kapasitetsutnyttelse av bussen oppnås ved utformingen av bussen og synkroniseringsmåten. Ingen omklokkingsen-

het på bussens mellomseksjon er nødvendig. Sender- og mot-tagerklokker er de samme for den respektive modul, uan-

sett hvorvidt modulen er en hovedmodul eller en slavemodul, dvs. hovedmodul og slavemodul er like, hvorved opp-

nås enhetlig maskinvare.

Apparatet ifølge oppfinnelsen er beskrevet nærmere nedenfor ved hjelp av en utførelsesform og med henvisning til de ved-lagte tegninger, på hvilket fig. 1 er et forenklet blokk-

skjema over apparatet ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 er et blokkskjerna av sender/mottagerutstyret som inn-går i den respektive modul, og

fig. 3 er et tidsdiagram som viser hvorledes datainformasjonen og; synkroniseringspulsene opptrer tidsmessig under overføring mellom sender og mottager gjennom bussen.

Bussen er, som nevnt, oppdelt i tre seksjoner, en første seksjon Bl tilkoblet modulenes senderutganger, en andre mellomseksjon B2 og en tredje sluttseksjon B3, som er tilkoblet modulenes mottagerinnganger.

Bussen er tilpasset for en høy overføringshastighet, eksempelvis 8 MHz bussklokkingsfrekvens. Hvis forsinkelsen velges til en tidsluke, blir den 125 ns, hvilket er for-holdsvis kort i forhold til en hel ramme.

Som nevnt tidligere fastlegges en bestemt tidsforsinkelse, f.eks. tilsvarende en tidsluke mellom senderen og mottageren i samme modul. Samme tidsforsinkelse gjelder tilfeldig over-føring, dvs. uansett hvilken modul som er senderen og hvilken modul som er mottageren, ved at en synkroniseringspuls sendt fra hovedmodulen overføres parallellt til datasignaler fra den respektive sendermodul. Nevnte tidsforsinkelse bestemmes av bussens ulike seksjoner Bl, B2, B3. Seksjonene Bl og B3 består av parallelle ledninger i samme kabel, og de gir en fast tidsforsinkelse avhengig av antallet moduler omfattende både sender og mottager som er tilkoblet bussen. Ettersom antallet moduler kan variere, og derved den faste delen av tidsforsinkelsen, er bussens mellomseksjon B2 variabel og justerbar i lengde slik at den ønskede sammenlagte tidsforsinkelse av minst en tidsluke alltid oppnås uavhengig av den faste tidsforsinkelsen i busseksjonene Bl og B3. Kabel-lengden fra sender til buss og fra buss til mottager er også forutbestemt. Bussen kan være en kabelbuss med kabelkontakter som tilkoblingsorgan.

Som det fremgår av fig. 1, er et antall moduler A-N tilkoblet en felles buss, idet hver modul inneholder en sender S og en mottager R. Bussen er delt i 3 seksjoner, en første seksjon Bl ved bussens begynnelse til hvilken alle sendere S er tilkoblet, en andre seksjon B2 som utgjør bussens midtseksjon, og en tredje seksjon B3 som er sluttseksjonen til hvilken alle mottagerene R er tilkoblet. Senderene er tilkoblet bussen i en bestemt orden og mottagerene er tilkoblet bussen i samme orden.

For å oppnå formålet med oppfinnelsen, nemlig tilveiebringel-sen av en synkroniseringsmåte som tillater utveksling av informasjon mellom tilfeldige sendere og mottagere i inntilliggende tidsluker uten tidsspill, omfatter apparatet ifølge oppfinnelsen også utstyr i nevnte moduler A-N, bortsett fra nevnte bussarrangement.

Som det vil fremgå av fig. 2, omfatter hver modul A-N et tidslukelager TM av typen INTEL 2148, i hvilket!data fra og til bussen henholdsvis innleses og utleses under styring av signaler fra en kontinuerlig trinnforskyvende tidsluketeller TSC av typen 74LD161 og et styrelager CM av typen INTEL 2148. Tidsluketelleren styres av en lokal klokkeoscillator CL av typen MOTOROLA MC 4 0 24, tilhørende modulen og felles for sender og mottager, idet denne oscillator også genererer synkroniseringspulser FS til bussen, og dessuten genererer øvrige internejstyresignaler. Styrelageret CM er på kjent måte styrt av en mikroprosessor CP av typen MOTOROLA 6801, hvilken ikke er vist på figuren.

For overføring til bussen, sender styrelageret CM adresser til tidslukelageret TM ved klokking fra tidsluketelleren, slik at data kan veksle tidsluke i TDM systemet. Adressen utpeker den celle i lageret TM fra hvilket data skal utleses under den aktuelle tidsluken. Datautgangene fra lageret TM

er tilkoblet inngangene på en holdekrets LI i form av en D-vippe av typen 74LS373, i hvilken data lagres for utmatning i det rette øyeblikket til inngangene på en buss-sender BS av typen AMD 26LS31. Utmatning av data fra holdekretsen

LI foretas under styringen av et internt.klokkesignal CS

som kontinuerlig utmates via tidsluketelleren TSC. Et signal

TE (time slot enable) mates fra styrelageret CM via holdekretsen til en inngang på buss-senderen BC, hvorved utmatingen av synkroniseringspuls og data fra bussenderen BS til bussen styres. Oscillatoren CL leverer en synkroniseringspuls til bussen en gang per ramme via tidsluketelleren TSC for å synkronisere tidslukene. Rammesynkroniseringspulsen FS over-føres i tidsluke 0 (null) til en inngang på en OG-krets 01, hvis andre inngang oppnår det kontinuerlig sendte interne klokkesignalet fra en utgang på tidsluketelleren TSC, som er det samme signal som styrer utmatningen av data fra holdekretsen Li. OG-kretsen aktiveres en gang pr. ramme for sending av synkroniseringspulsen til buss-senderen. Det er kun den modul som er valgt som hovechiodul som leverer synkroniseringspulser til bussen. Mottak av data og synkroniseringspulser fra bussen til modulen finner sted kontinuerlig i en bussmottager BR av typen AMD 26LS32, som sender fra sine utganger data til inngangene på en ytterligere holdekrets L2, en D-vippe av typen 74LS373. Informasjonen klokkes inn i holdekretsen under styring av det interne klokkesignalet CS som er det samme signalet som klokker ut data til bussen, men ettersom informasjonen gjennom bussen er forsinket med en tidsluke, er det interne klokkesignalet i dette tilfellet invertert gjennom en inverteringskrets I, idet det samme grunnklokkesignal således styrer både utklokkingen og inn-klokkingen av data henholdsvis til og fra bussen. Fasefor-holdet mellom klokkesignalene er avhengig av størrelsen av forsinkelsen gjennom bussen. Holdekretsen L2 har utganger tilkoblet inngangene påtidslukelageret TM. Når informasjonen i holdekretsen skal mates inn i tidslukelageret TM, styres sistnevnte av et signal DS (Data Select) fra styrelageret CM til holdekretsen L2, idet klokkesignalene fra tidsluketelleren TSC da tjener som peker for innskrivning i riktig adresse i lageret.

Rammesynkroniseringspulsen som er sendt gjennom bussen tas fra en utgang på bussmottageren BR og tilføres en første inngang på en fasekomparator PC av typen MC 4044. Rammesynkroniseringspulsen FS som er generert av lokaloscil-latoren CL og utmatet via tidsluketelleren, påtrykkes en andre inngang på fasekomparatoren. Sistnevnte foretar således på kjent måte en sammenligning mellom fasestillingene hos den lokalt genererte synkroniseringspulsen og synkroniseringspulsen overført gjennom bussen. Sammenligningsresul-tatet er en spenning U, som anvendes til å styre frekvensen hos klokkeoscillatoren CL,slik at den alltid er stabil. Klokkefrekvensen øker og minsker i avhengighet av hvorledes den relative fasestilling mellom de to signaler varierer, og dermed den resulterende spenningen U.

Figur 3 er et tidsdiagram som viser hvorledes en modul A sender i en tidsluke og mottar sin egen informasjon i mottageren en tidsluke senere. Som tidligere nevnt bør det inn-verterte klokkesignalet brukes for å kunne klokke den mot-tatte -informasjonen i midten av datapulsen.

Diagrammet viser også hvorledes rammesynkroniseringspulsen FS forflyttes i tid fra senderen i en hovedmodul B gjennom bussen til mottagerene A, B og C. Som det vil fremgå av fig. 2 mottar slavemottageren A denne rammesynkroniserings-puls og foretar en fasesammenligning med sin egen lokale klokke. Hvis fasestillingen ikke er korrekt, styres fasen slik at synkroniseringspulsen vil fremkomme i midten i dens egne tidsluke 0 (null).

Som det ytterligere vil fremgå av fig. 3, er de relative fasestillingene hele tiden de samme. Forsinkelsen er, som det vil fremgå, en tidsluke. Tidspunktet når informasjonen skal begynne å sendes og mottas i de ulike modulene er avhengig av senderenes og mottagerenes posisjoner på bussen. Ettersom alle mottagerene ligger etter senderene med hensyn til forsinkelse, er det således mulig å påbegynne sending i en tidsluke før utsendte-informasjon fra foregående tidsluke er blitt mottatt. Dette ér en fordel som eksempelvis ikke er mulig å oppnå i en ringebuss.

Claims (4)

1. Synkroniseringsapparat i et telekommunikasjonssystem av tidsdelingsmultiplekstypen, i hvilket informasjon overføres i tildelte tidsluker i enveis dataoverføring mellom et antall like sender/mottagermoduler (A-N) som er tilkoblet en felles buss, for å muliggjøre overføring gjennom bussen fra vilkårlige sendere (S) til vilkårlige mottagere (R) i inntilliggende tidsluker uten tidsforskjell mellom overførings-sekvenser i respektive tidsluker, karakterisert ved at nevnte buss er inndelt i et antall seksjoner, at der er en første seksjon (Bl) til hvilken nevnte sendere (S) er tilkoblet i en gitt orden, at avstanden mellom sender-utgangen og bussinngangen er forutbestemt slik at en fast tidsforsinkelse oppnås som er den samme for hver modul, og at den totale faste tidsforsinkelsen gjennom nevnte første busseksjon (Bl) er avhengig av antallet tilkoblede moduler (A-N), at der er en buss-oluttseksjon (B3) til hvilken nevnte mottagere (R) er tilkoblet i den samme orden som senderene, at avstanden mellom bussutgang og mottagerinngang er forutbestemt slik at en fast tidsforsinkelse oppnås som er den samme for hver modul, og at den totale faste tidsforsinkelse gjennom sluttseksjonen (B3) er avhengig av antallet tilkoblede moduler (A-N), at der er en mellomseksjon (B2) som har variabel lengde og strekker seg fra den sist tilkoblede senderen (S) til den først tilkoblede mottageren (R), idet lengden av nevnte mellomseksjon, i forhold til størrelsen av nevnte faste tidsforsinkelser, justeres til å gi en valgbar, forutbestemt total tidsforsinkelse mellom sender og mottager i den samme modulen, at hver av nevnte moduler (A-N) inneholder en klokkesignalenhet (CL) som er felles for dens egen sender og mottager, idet nevnte klokkesignalenhet sender, foruten interne klokkesignaler (CR), en ramme-synkroniseringspuls (FS) en gang pr. ramme til inngangen på nevnte buss via en bussender (BS) hver gang modulen velges som hovedmodul, at nevnte rammesynkroni-seringspuls (FS) for synkronisering av øvrige slavemoduler sendes parallelt med datainformasjonene fra respektive sender, og at et tidslukelager (TM) lagrer data som skrives inn fra og leses ut til bussen under styring av signaler fra et styrelager (CM) som er tilkoblet tidslukelagerets (TM) adresseinnganger, og samt signaler fra et tidslukelager (TSC) som også er tilkoblet tidslukelageret (TM) , idet datainformasjonen leses ut til bussen via en første holdekrets (Li) og bussenderen (BS), og at data skrives inn i tidslukelageret (TM) fra bussen via en bussmottager (BR) og en andre holdekrets (L2), idet den felles klokke (CL) styrer lesning og innskriving.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte styresignaler fra klokkesignalenheten (CL) for utlesing og innskriving av informasjon til og fra bussen består av klokkesignaler fra det samme grunnklokkesignalet i et bestemt faseforhold til hverandre.

3. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte første busseksjon (Bl) og nevnte tredje busseksjon (B3) er anordnet på parallelle ledninger i den samme kabelen.

4. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at en fasekomparator (PC) er innrettet til å motta rammesynkroniseringssignalet fra bussen og å sammenligne det med den lokalt genererte rammesynkro-niseringspuls, idet forskjellen angis som en spenning (U) som korrigerer fasestillingen hos oscillatoren.