DE2313213C3 - Verfahren und Anordnung zum Vergrößern der Übertragungskapazität eines synchronen SateUKenfernmektesystems mit Zeitaufteilung oder im Multiplexbetrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Vergrößern der Übertragungskapazität eines synchronen Satellitenfernmeldesystems mit Zeitaufteilung oder im Multiplfixbetrieb, bei welchem eine erste Zahl von Zeitschlitzen für die Telefonübertragung zwischen internationalen Transitzentren zur Verfugung steht, jede einer ersten Zahl von mit den Transitzentren verbundenen Bodenstationen eine Zentralsteuereinheit aufweist, diese Zentralsteuereinheiten in kontinuierlieher Verbindung miteinander stehend und so angeordnet sind, daß sie den Bodenstationen proportional zu deren sich ändernden Bedürfnissen an Übertragungskapazität kontinuierlich Zeitschlitze aus einer zweiten

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Zahl von Zeitschlitzen der ersten Zahl von Zeitschlitzen zuordnen, einer zweiten Zahl von Bodenstationen aus der ersten Zahl von Bodenstationen eine dritte Zahl von Zeitschlitzen aus der ersten Zahl von Zeilschlitzen konstant zugeordnet ist, und jede dieser Bodenstationen jn ihrer einsprechenden Übertragungsemheit eine Einrichtung zum Erfassen zeitweiser Unterbrechungen in solchen Sprachsignalen aufweist, welche von den Transitzentren ankommen, nachdem ihnen Zeitschlitze aus der dritten Zahl vor· Zeitschlitzen durch die Zentralsteuereinheit in den entsprechenden Bodenstationen zugeordnet worden sind, und zum Unterbrechen ihrer Übertragung bei diesen zeitweisen Unterbrechungen der Sprachsignale und statt dessen Übertragen solcher von den Transitzentren ankommenden Sprachsignale während ihrer entsprechenden Zeitschlitze, während die Sprachsignale auf die Zuordnung zu Zeitschli.zen warten.

Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Anordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Die Veröffentlichung INTELSAT/IEE conference on Digital Satellite Communication Mr. 59.1969, beschreibt ein synchrones Satellitenfernmeldesystem mit Zettaufteilung oder bei Multiplexbetrieb, bei welchem jede Bodenstation eine Zentralsteuereinheit aufweist, und diese Zentralsteuereinheiten so angeordnet sind, daß sie den Bodenstationen proportional zu deren sich ändernden Anforderungen oder Bedürfnissen nach Übertragungskapazität eine Gruppe von gemeinsam benutzten Zeitschlitzen kontinuierlich zuordnen. Das Ziel dieser sogenannten DA-Technik, wobei DA eine Abkürzung für Zuordnung auf Anforderung ist. besieht dann, eine wirksame Ausnutzung der be_fcrenzten Zahl von Übertragungskanälen des synchronen Satelliten zur Übertragung von Zeitschlitzen zu erzielen, wobei es z. B. möglich ist. aus Änderungen in der Verkehrsdichte zwischen den Bodenstationen, welche infolge Differenzen in der Ortszeit auftreten, Vorteile zu ziehen.

Die erwähnte Veröffentlichung beschreibt auch, insbesondere auf den S. 86 und 87, 449 und 450 und 532 bis 540, die Anwendung einer sogenannten TASI-Technik in synchronen Satellitenfernmeldesystemen, wobei TASI eine Abkürzung für Sprachinterpolation mit Zeitzuordnung ist. Die TASI-Technik ist schon verhältnismäßig lange bekannt und hat es bei der Telefonübertragung ermöglicht, die zur Verfügung stehende Zahl von Übertragungskanälen in Tiefseekabeln wirksam auszunutzen. Der grundlegende Gedanke dieser Technik besteht darin, einen Teilnehmer mit einem Übertragungskanal nur während der Zeitdauer des Sprechens zu verbinden und den Übertragungskanal während momentaner Unterbrechungen seines Sprachsignals freizugeben, um hierdurch das Sprachsignal eines anderen Teilnehmers auf dem gleichen Übertragungskanal übertrager; zu können. Die mit der TASI-Technik erreichte Übertragungskapazität nimmt zuerst schnell und dann langsamer mit der Zahl der verfügbaren Übertragungskanäle zu. Bei z. B. 60 Übertragungskanälen kann mit einer Verdoppelung der Übertragungskapazität gerechnet werden, was bedeutet, daß insgesamt 120 statt normalerweise 60 Teilnehmer parallel bedient werden können.

Kurz umrissen ermöglichen die unabhängig in einem synchronen Satellitenfernmeldesystem verwendeten DA- und TASI-Techniken eine vergrößerie Uberiiagungskapazität durch eine wirksamere Ausnutzung der begrenzten Zahl von Übertragungskanälen des synchronen Satelliten. Die gleichzeitige Verwendung der

Errel·

DA- und der TASI-Techniken zum Erreichen eines maximalen Ausnutzungsgrades der Übertragungskanäle wird jedoch durch die Tatsache verhindert, daß bei der kontinuierlichen Zuordnung und erneuten Zuordnung der Zeitschlitze und ihrer zugehörigen Übertragungskanäle zu den Bodenstationen eine mit der Zeit sich ändernde Zahl von Übertragungskanäien vorhanden sein wird, welche lur Freigabe und zur Verwendung durch einen über TASI-Technik angeschlossenen Teilnehmer verfügbar sind, was bedeutet, daß ein unregelmäßiges Abschneiden der Sprache des Teilnehmers auftreten kann. Dieses Abschneiden kann ernsthafte Schwierigkeiten hervorrufen, wenn in der Koordination zwischen den Zentralsteuereinheiten der Bodenstationen Fehler oder Unregelmäßigkeiten auftreten. Diese Koordination wird kompliziert durch die verlängerte Übertragungszeit zwischen den Bodenstalionen um mehr als eine Viertelsekunde und tatsächlich ist das Steuerproblem derart schwierig, daß es bisher noch nicht gelöst worden ist.

Dieses Steuerproblem wird gemäß der Erfindung auf eine Weise gelöst, wie es in den Ansprüchen beschrieben ist.

Die Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Übertragungsvege in einem Verkehrsnetzwerk für ein synchrones Satellitenfernmeldesystem mit einer Anzahl von geographisch verteilten Bodenstationen.

Fig. 2 ein Signalschema, welches zur zeitweisen Vergrößerung der Übertragungskapazität einer der Bodenstationen in F i g. 1 verwendet wird,

Fig. J ein Zeitdiagramm der Signal- und Sprachinformaiionsübertragung in dem System nach Fig. 1,

Fig. 4 ein ausführlicheres Zeitdiagramm der Signalübertragung nach Fig. 3.

Fig. 5 ein Blockschemu des inneren Aufbaus der Bodenstationen in Fig. 1,

Fig. 6 ein Liniendiagramm der maximalen Übertragungskapazität der entsprechenden Bodenstationen in Fig. 1 als eine Summe von vier Teilmengen, von welchen die vierte Teilmenge mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht wird,

Fig. 7 ein logisches Schaltbild einer bevorzugten Vorrichtung zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Verbindung dieser Vorrichtung mit einer in F i g. 5 gezeigten zentralen Steuereinheit,

F i g. 8 ein Arbeitsprogramm in Form eines Flußdiagramms, nach welchem gemäß der Erfindung die zentrale Steuereinheit in F i g. 5 in der entsprechenden Bodenstation in Fig. 1 für jeden Aufbau einer Verbindung arbeiten wird, und

F i g. 9 ein Flußdiagramm der Funktion der in Fig./ gezeigten bevorzugten Vorrichtung zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

F i g. 1 zeigt die Übertragungswege in einem Verkehrsnetzwerk für ein synchrones Satellitenfernmeldesystem, bestehend aus einem Satelliten 5 mit z. B. 8 Transpondern T. über welche eine 4-Leitungsübertragung zwischen 16 internationalen Transitzentrer CTIi-if. entsprechend der CCITT-Klassifikation über Ii Bodenstationen E< ι* erfolgen kann. Fig. 1 zeigt weitei ein Beispiel, wie zwei internationale Bodenstationer CT2\7 und CT2i8 entsprechend der CCITT-Klassifika tion in dem Fernmeldesystem angeordnet sein können Gestrichelte Linien deuten den Übertragungsweg zwischen einem Teilnehmer A, welcher über eini

örtliche Vermittlung LEa mit dem Transitzentrum CT\i verbunden ist, und einem Teilnehmer San, welcher über eine örtliche Vermittlung LEb mit dem Transitzentrum CTIj verbunden ist.

Das Fernmeldesystem nach Fig. I ist ein PCM-Übertragungssystem mit Pulsbreitenmodulation und Zeitaufteilung oder ein Zeitmultiplexsystem, und in jeder Bodenstalion Ei-ib befindet sich eine Zentralsteuereinheit. Um die begrenzte Zahl von Übertragungskanälen des Transponders Tdes synchronen Satelliten S so wirksam wie möglich auszunutzen, sind die Zentralsteuereinheiten der Bodenstationen Ei-ib so angeordnet, daß sie über einen gemeinsamen Signalkanal in kontinuierlicher Verbindung miteinander stehen, um zwischen den Bodenstationen Ει ιb proportional deren unterschiedlicher Erfordernisse der Übertragungskapazität Zeitschlitze aus einem Vorrat an Zeitschlitzen zuzuordnen.

Die Zuordnung der Zeitschlit.Te aus einem Vorrat von Zeitschlitzen für die einzelnen Bodenstationen Eiib in ausglichenem Verhältnis zu deren Erfordernissen der Übertragungskapazität erfordert eine koordinierende Steuerung, welche im Prinzip durch jede der Zentralsteuereinheiten der Bodenstationen Ei 16 erreicht werden kann. In dem vorliegenden Beispiel wird die koordinierende Steuerung dadurch erreicht, daß die Zentralsteuereinheit der Bodenstation E\ als Bezugseinheit verwendet wird, was in F i g. 1 dadurch angedeutet ist. daß die vollständige Bezeichnung der Bodenstation Ei in dieser Figur Ei R ist.

Fig.2 zeigt ein Signalschema, wie es für die Zuordnung von Zeitschlitzen aus dem erwähnten Vorrat an Zeitschlitzen verwendet wird. Beim Aufbau einer Verbindung von z. B. dem Teilnehmer A zu dem Teilnehmer ßwird angenommen, daß die Zentralsteuereinheit in der Bodenstation E2, welche mit dem Teilnehmer A über die örtliche Vermittlung LEa verbunden ist, feststellt, daß ihre Übertragungskapazität nicht ausreicht und die Verkehrsintentisät zunimmt. Die Zentralsteuereinheit in der Bodenstation Ei sendet dann in einem ersten Signalschritt I eine Anforderung nach Zeitschlitzen aus dem Vorrat zu der Bezugseinheit in der Bodenstation Eis. Die Bezugseinheit antwortet in einem zweiten Signalschritt II durch Anfordern von Information betreffend die momentane Zahl von Teilnehmern, welche mit der Bodenstation E2 verbunden sind und auf eine Verbindung warten. Die Zentralsteuereinheit in dieser Bodenstation übermittelt in einem dritten Signalschritt III die angeforderte Information, worauf die Bezugseinheit welche kontinuierlich jede über die Transponder T des Satelliten S zwischen den Bodenstationen Ει-ιβ hergestellte und freigegebene Verbindung aufnimmt, genügend Information hat, um der Bodenstation Ei Zeitschlitze aus dem Vorrat zuzuordnen, wobei die Forderung nach Übertragungskapazität aller Bodenstationen .E1-16 berücksichtigt wird.

In einem vierten und letzten Signalschritt IV übermittelt die Bezugseinheit einen Befehl an alle Bodenstationen fi-ie, daß ein neuer Rahmen von Zeitschlitzen aufgestellt wird, in welchem die Bodenstation Ei eine größere Zahl von Zeitschlitzen als vorher haben wird. Dieser neue Befehl wird von den Zentralsteuereinheiten in den Bodenstationen fite aufgenommen und dadurch befolgt daß die Zeitschlitze jeweils tun eine Bit-Position bewegt werden, bis der neue Rahmen erreicht worden ist Dieser Vorgang kann so berechnet werden, daß er insgesamt etwas mehr als 3 Sekunden erfordert, einschließlich der Signalzeit, welche etwa 4 · 280 Millisekunden beträgt. Entsprechend den Erfahren mit bisher untersuchten Verkehrsmodellen ist es jedoch wahrscheinlich, daß eine Anforderung nach Zeitschlitzen aus dem Vorrat nicht öfter als einmal in einer Minute auftritt.

Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm der Signal- und Sprachinformationsübertragung in dem Fernmeldesystem in Fig. 1. In einem PCM-Rahmen von 125μϊ

ίο entsprechend dem gewählten Beispiel übermittelt die Bodenstation Ei erst einen Signalblock Pi und einen Sprachinformationsblock /1 und schließlich einen Block X, welcher genau aus dem obenerwähnten Vorrat an Zeitschlitzen besteht. Die Bodenstation Ei sendet dann einen Signalblock Pi und einen Sprachinformationsblock h usw., bis der Rahmen durch einen Sprachinformationsblock /ib der Bodenstation Eif> beendet wird. Alle Signalblöcke Pi ib haben die gleiche Zeitdauer, während die Sprachinformationsblöcke /1 ie entsprechend den Anforderungen der Bodenstationen Ει 16 nach Übertragungskapazität variiert werden. Es wird jedoch angenommen, dal! eine gegebene Zahl von Zeitschlitzen in den Sprachinformationsblöcken /1 11> den entsprechenden Bodenstationen Ei ib vorweg zugeordnet sind, welche im folgenden PA-Zeitschlitze genannt werden. Die Bodenstationen machen zur Übertragung dieser Zeitschlitze Gebrauch von vorweg zugeordneten Übertragungskanälen der Transponder T des Satelliten 5. Für die übrigen Zeitschlitze in den Sprachinformationsblöcken /i-te wird angenommen, daß sie den entsprechenden Bodenstationen /1 ib aus dem Vorrat durch vorübergehende Entnahme aus dem Block X zugeordnet und von den Stationen entnommen werden, und im folgenden sollen diese Zeitschlitze DA-Zeitschlitze genannt werden, wobei DA eine Abkürzung für Zuordnung auf Anforderung bedeutet. Die Gesamtzahl an PA- und DA-Zeitschlitzen in dem Rahmen für die Sprachinformationsübertragung ist in dem gewählten Beispiel 2000.

Fig.4 zeigt ein ausführlicheres Zeitdiagramm des Inhalts des Signalblocks fin Fig. 3, welches aus einem PCM-Synchronisationswort 5', einem Identifikationswort T für die übertragende Bodenstation, und einem Signalwort U besteht. Mit Hilfe des Signalworts U

werden der Aufbau und die Lösung von Verbindungen zwischen den Bodenstationen E1-16 über die Transponder Tdes Satelliten Sauf solche Weise erzielt daß z. B. die Transitzentren CTl2 und CTb in Fi g. 1 verbunden werden, worauf die gesamte Signalübertragung zwi-

sehen beiden im Zusammenhang mit z. B. dem Aufbau und der Lösung einer Verbindung zwischen den Teilnehmern A und B wie bei einer üblichen Bodenverbindung stattfinden kann. Das Sigiialwort U wird auch dazu verwendet, Zeitschlitze aus dem Block X für den Vorrat in Fig.3 entsprechend dem in Fig.2 dargestellten Signalschema zuzuordnen, und um alle weiteren notwendigen koordinierenden Steuerinformationen zwischen den Zentralsteuereinheiten der Bodenstationen Ei-ie in dem Fernmeldesystem in Fig. 1 zu

übertragen.

Im Hinblick auf die Bedeutung der Übertragung des Signalworts U in unverzerrter Form wird dieses mit redundanter Codierung Obertragen, um die Erfassung und Korrektur eines eventuellen Fehlers zu ermögli-

chen. In dem vorliegenden Beispiel wird ein zyklischer Bose-Chaudhuri-Hoequenghem-Code verwendet welcher üblicherweise als BCH-Gode abgekürzt wird. Die Korrektur eines Signalworts U, für welches ein Fehler

erfaßt worden ist. wird entweder durch Selbstkorrcktur in der aufnehmenden Bodenstation erreicht, was bei dem BCH-Code für eine begrenzte Zahl von Fehlern möglich ist, oder durch wiederholte Übertragung von der übertragenden Bodenstation, nachdem ein diesbezügliches Signal von der empfangenden Bodenstation übermittelt worden ist.

Fig.5 zeigt ein Blockschema des allgemeinen Aufbaus der Bodenstation E in Fig. 1. Deren Verbindung mit einem Transitzentrum C7~in F i g. 1 ist durch eine gestrichelte Linie angedeutet und soll in diesem Fall eine analoge 4-Leitungsverbindung in dem Sprachfrequenzband 0,3 bis 3,4 kHz sein. Abgehende Sprachsignale von an das Transitzentrum CT angeschlossenen Teilnehmern werden über eine Zwischenausrüstung zu einem PCM-Codierer für Pulszahlmodulation gebracht, wo eine Analog-Digital-Umsetzung mit 256 Quantisierungspegeln und mit einer Abtastfrequenz von 8 kHz erfolgt. Der Ausgang des PCM-Codierers K' ist über ein Puffer- und Recodierregister /' mit dem Eingang eines Modulators/Demodulators M mit Phasenumtastung verbunden, mit dessen Eingang weiter der Ausgang einer Signaleinheit P'verbunden ist.

Eine Signalsteuereinheit C aktiviert die Signaleinheit P' und das Puffer- und Recodierregister /', um einen Signalblock P und einen Sprachinformationsblock / entsprechend F i g. 3 in dem Zeitintervall innerhalb des der Bodenstation E zugehörigen Rahmens zu erzeugen. Die gleiche Zentralsteuereinheit Cliest den Inhalt jedes von dem Modulator/Demodulator M mit Hilfe des von einer Signaleinheit P" aufgenommenen Signalblocks P, und wenn das Signalwort U des Signalblocks P die zu der Zentralsteuereinheit Cgehörige Bodenstation £als Empfänger bezeichnet, überträgt sie den nach dem Signalblock P folgenden Sprachinltormationsblock / über ein Puffer- und Recodierregister /" zu einem PCM-Decodierer K", wo eine Digital-Analog-Umsetzung des Sprachinformationsblocks /durchgeführt wird, um diesen über die Zwischenausrüstung A als ankommendes Sprachsignal zu den an dem Transitzentrum eingeschlossenen Teilnehmern weiterzugeben.

Eine ausführlichere Beschreibung der Zentralsteuereinheit C welche einen bekannten Aufbau aufweist und aus einer Steuereinheit CE einem Datenspeicher DM und einem Programmspeicher PM besteht ergibt sich z. B. aus L M. E r i c s s ο η, »Datenverarbeitungssysteme für die Fernmeldetechnik«, System APZ130.

An den entsprechenden Bodenstationen Fi 16 sind normalerweise zwei Zeitschlitze für jeden angeschlossenen Teilnehmer erforderlich, da die Verbindung zu den Transitzentren C72i ie eine 4-Leitungsverbindung ist Durch Anwendung einer TASI-Technik, wobei TASI eine Abkürzung für Sprachinterpolation mit Zeitzuordnung ist läßt sich die Übertragungskapazität jedoch verdoppeln, so daß im Mittel nur ein Zeitschhtz für jeden angeschlossenen Teilnehmer erforderlich isL Das abgehende Sprachsignal des Teilnehmers wird während eines zugeordneten Zeitschlitzes nur während der Sprechzeit des Teilnehmers übertragen, während jede Unterbrechung der Sprache zu einer Freigabe des *> Zeitschlitzes führt, so daß das abgehende Sprachsjgnal eines anderen Teilnehmers während des Zettscnfitzes übertragen werden kann. Das Erfassen von Unterbrechungen in den abgehenden Sprachsignalen von 'ingeschlossenen Teilnehmern wird in dem Blockschema in Fig.SerreichtmitHflfeeinesdigitalenSpraclHJetekiors D, welcher mit dem Ausgang PCM-Codierers K Verbunden ist, wobei der Ausgang des Sprachdetektors

mit der Zentralsteuereinheit C verbunden ist. welche ihrerseits abhängig davon, ob das Ausgangssignal vor dem Sprachdetektor D anzeigt, daß die angeschlossenen oder verbundenen Teilnehmer sprechen oder nicht sprechen, das Einlesen in das Puffer- und Recodierregister /' ermöglicht oder blockiert und hierauf die Signaleinheit P' informiert, die Sprachsignale welches angeschlossenen oder verbundenen Teilnehmers in das Puffer- und Recodierregister /'eingelesen worden sind Diese Information wird später von der Signaleinheit P innerhalb des obenerwähnten Signalworts U des Signalblocks Pübertragen.

Da die Reaktion des Sprachdetektors D niehl augenblicklich auftritt, sondern in dem gewählter Beispiel etwa 5 ms benötigt, ist der Eingang des Pufferund Recodierregisters /' mit einer in der Figur nicht gezeigten Verzögerungsschaltung versehen. Weiter ist der Sprachdetektor D so ausgelegt, daß er Sprachunterbrechungen eines Teilnehmers nur anzeigt, nachdem die Unterbrechung etwa 200 ms gedauert hat, so daß ständige Unterbrechungen geringerer Länge in der Sprache eines Teilnehmers nicht bewirken, daß die abgehenden Sprachsignale von dem Teilnehmer an der Einlesung in das Puffer- und Recodierregister / gehindert und damit unnötig abgeschnitten werden.

Wie oben erwähnt enthalten die Sprachinformationsblöcke /1 16 der Bodenstationen E1-16 sowohl PA-Zeitschlitze als auch DA-Zeitschlitze. Die maximale Übertragungskapazität der entsprechenden Bodenstationen E1-16 kann wie in Fig.6 als Summe von vier Teilmengen I bis IV dargestellt werden, von welchen die erste Teilmenge I die Übertragungskapazität der PA-Zeitschlitze an sich, die zweite Teilmenge Il einen Zuwachs an Übertragungskapazität entsprechend der Anwendung der TASI-Technik auf die PA-Zeitschlitze die dritte Teilmenge III die Übertragungskapazität der DA-Zeitschlitze an sich und die vierte Teilmenge IV eine Vergrößerung der Übertragungskapazität entsprechend der Anwendung der TASI-Technik auch auf die DA-Zeitschlitze angibt.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik ist die maximale Übertragungskapazität der Bodenstationer Ei 16 darauf begrenzt, daß sie der Summe dei Teilmengen I, Ii und IH in F i g. 6 entspricht. Der Grunc hierfür ist der, daß, während die TASI-Technik ohne Schwierigkeit auf die PA-Zeitschlitze angewendet werden kann, da diese über Übertragungskanäle in der Transpondern T des Satelliten S übertragen werden welche den Bodenstationen E1-16 dauernd zugeordnei sind, die Anwendung der TASI-Technik auf die DA-Zeitschlitze dadurch verhindert wird, daß diese über zeitweise zugeordnete Übertragungskanäle über tragen werden müssen, welche jederzeit als Ergebni· einer Signalübertragung wie in Fig.2 dargestell geändert werden können, da die Zeitschlitze der einzelnen Bodenstationen £i-ie ständig verschieder zugeordnet werden. Die Anwendung der TASI-Technfl' auf die DA-Zeitschlitze stellt daher ein schwierige; Steuerproblem dar, für welches bisher keine Lösung gefunden worden ist

Das Verfahren gemäß der Erfindung basiert auf dei Erkenntnis, daß, wenn der Vorrat an Zeitschlitzen ir dem Block X in Fig.3 während einer Verkehrsspitzi vorrübergehend leer ist, die Signalübertragung nacf Fig. 2 keine Funktion mehr zu erfüllen hat Da diese: Signal wie oben in Verbindung mit Fig.2 erwähnt entsprechend der Erfahrung mit allen bisher untersuch ten Verkehrsmodellen akht öfter als höchstens einma

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in einer Minute zur Anwendung kommen muli, wäre es folglich möglich, unmittelbar nach dem Entleeren des Blocks X des Zeitschlitzvorrats den vorhandenen Rahmen während einer vorbestimmten Zeit von z. B. genau 1 Minute festzulegen oder einzufrieren, ohne daß diese Maßnahme an sich die Übertragungskapazität der Bodenstationen £Ί 16, wie sie durch die Summe der Teilmengen I, Il und III in Fig.6 angedeutet ist, merklich beeinflußt. Durch das Einfrieren des Rahmens sind jedoch entsprechend der Grundidee der Erfindung alle DA-Zeitschlitze wie die PA-Zeitschlitze vorbestimmten Übertragungskanälen in den Transpondern T des Satelliten S zugeordnet, was dazu führt, daß

während einer bestimmten Zeit von z. B. 1 Minute ■_._ TASI-Technik ohne Komplikationen vom Gesichtspunkt der Steuerung her gesehen für alle Zeitschlitze in den Sprachinformationsblöcken /i-ie der Bodenstationen E\ i6 angewendet werden kann, wodurch deren Übertragungskapazität so vergrößert wird, daß sie der Summe aller vier Teilmengen I bis IV in Fig. 6 entspricht.

Eine Verlängerung der Dauer dieses Zustands kann entsprechend der Erfindung dadurch erreicht werden, daß ein Hysteresezustand eingeführt wird, bei welchem das Einfrieren des Rahmens entsprechend der obigen Beschreibung nach dem völligen Entleeren des Blocks des Zeitschlitzvorrats stattfindet, während die Rückkehr aus dem eingefrorenen Zustand nur dann erreicht wird, wenn eine gegebene minimale Zahl von Zeitschlitzen zur Übertragung in den Block Xdes Zeitschlitzvorrats frei ist.

F i g. 7 zeigt ein logisches Schaltbild einer Anordnung F welche mit der in F i g. 5 gezeigten Zentralsteuereinheit C zur Verwirklichung des erlindungsgemäßen Verfahrens verbunden ist. Die Anordnung Fumfaßt ein Register Rt, welches mit Hilfe der Steuereinheit Cf der Zentralsteuereinheit Cvon einem kontinuierlich auf den neuesten Stand gebrachten Speicherfeld DMO in dem Datenspeicher DM der Zentralsteuereinheit C mit Informationen über die Zahl der freien DA-Zeitschlitze in dem Rahmen in Fig.3 eingespeist wird, einschließlich der Zeitschlitze, welche in dem Block X des Zeitschlitzvorrats vorhanden sind. Auf der Basis dieser Information bestimmt die Anordnung Fmit Hilfe eines Vorgangs, welcher im folgenden beschrieben werden wird, ob ein Normalzustand für die Übertragung in dem Fernmeldesystem nach F i g. I überwiegen soll, bei welchem die Bodenstationen £Ί·ιβ im Falle einer Anforderung nach zusätzlicher Übertragungskapazität DA-Zeitschlitze durch eine Signalübertragung entsprechend F i g. 1 zugeordnet erhalten, oder ob statt dessen ein festgelegter oder eingefrorener Zustand überwiegen soll, bei welchem der Rahmen in F i g. 3 durch Unterdrücken der Signalabgabe zum Zuordnen oder Übernehmen von DA-Zeitschlitzen während einer gegebenen Zeit fixiert ist. Die Information darüber, welcher Zustand fiberwiegen soll, wird unter Zwischenschaltungder Steuereinheit CEder Zentralsteuereinheit Cvon einem Flip-Flop Vtn der Anordnung F zu einem Speicherfeld DMt des Datenspeichers DM ausgelesen. Dabei entspricht eine binäre Null im Ausgang des Ffipfteps F<lem Normalzustand, während eine binäre Elfis dem eingefrorenen Zustand entspricht

Tn FI g. V enthält die Bodenstation Bk eine Bezugseinheit des· Fernmeldesystems, auf welche im Zusammenhang mit der Beschreibung von Fig.2 bereits Bezug genommen Worden ist Tm Prinzip ist es ausreichend, nur die Bezugseinheit mit der Anordnung F zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahren: auszurüsten. Da es jedoch erforderlich ist, daß jede dei Zentralsteuereinheiten C der Bodenstationen fi ib al; Bezugseinheit wählbar sein muß, und daß eine Änderung des Ortes der Bezugseinheit z. B. auch im FaI eines icchnischen Fehlers in der Bodenstation E\f erforderlich werden kann, ist es vernünftig, alle Zentralsteuereinheiten C der Bodenstationen £Vi<, mil der Anordnung Fauszurüslen.

ίο Fig.8 zeigt in der Form eines Flußdiagramms ein Arbeitsprogramm, welches die Steuereinheit CE der Zentralsteuereinheit C in der Bodenstation fin Fig. 5 entsprechend der Erfindung für jede zwischen zwei Teilnehmern, z. B. den Teilnehmern A und B in Fig. 1, hergestellte Verbindung durchläuft. In einer ersten Phase prüft die Steuereinheit Cf in dem Datenspeicher DM den inhalt des Speicherfeldes DM2, in welchem eine kontinuierlich auf den neuesten Stand gebrachte Instruktion betreffend die Zahl der zu dieser Bodenstation £ gehörigen freien Zeitschlitze der Arten PA oder DA gespeichert ist, und bestimmt, ob wenigstens ein freier Zeitschlitz vorhanden ist. In einem solchen Fall liest die zentrale Steuereinheit Cf eine in einem Speicherfeld DMi des Datenspeichers DM aus diesem Speicherfeld DMZ in ein zu der zentralen Steuereinheit Cf gehöriges Instruktionsadressenregister IAR für ein Programm in dem Programmspeicher PM zum Zuordnen eines freien Zeitschlitzes zu einem abgehenden Sprachsignal des anrufenden Teilnehmers. Wenn im Moment kein freier Zeitschlitz vorhanden ist, was dadurch angezeigt wird, daß das Speicherfeld DM2 Null ist, liest die zentrale Steuereinheit Cf eine in einem Speicherfeld DM4 des Datenspeichers DM gespeicherte Startadresse in das Start- oder Instruktionsadressenregister IAR für ein Programm in dem Programmspeicher PM zum Übertragen des abgehenden Sprachsignals des anrufenden Teilnehmers durch die Verwendung der TASI-Technik.

Die zentrale Steuereinheit Cf prüft hierauf weiter den Inhalt des Speicherfelds DM2 in bezug darauf ob die Zahl von freien PA- und DA-Zeitschlitzen, welche zu seiner Bodenstation f gehören, unter einer bestimmten minimalen Zahl ist, entsprechend dem Beispie! 3. Wenn dies der Fall ist, prüft die Steuereinheit Cf den Inhalt des Speicherfelds DMl in dem Datenspeicher DM, um zu entscheiden, ob ein normaler Zustand oder ein eingefrorener Zustand überwiegt. Wenn der Inhalt des Speicherfeldes DM1 eine binäre Null ist und so ein normaler Zustand überwiegt, prüft die zentrale Steuereinheit weiter den Inhalt eines Speicherfeldes DM5 des Datenspe.chers DM, in welchem eine binäre Eins anzeigt daß die Verkehrsdichte wächst, während eine binare Null anzeigt, daß die Verkehrsdichte hauptsäch-Mcn konstant ist oder abnimmt. Wenn der Inhalt des Speicherfeldes DM5 eine binäre Eins ist, liest die ™"i*.f ^Steuereinheit CE eine i„ einem Speicherfeld LW 6 des Datenspeichers DMgespeicherte Startadresse aus dem Speicherfeld DM6 in das Start- oder Instruktionsadressenregister IAR für ein Programm in dem Programmspeicher PM zur DA-Signalgabe nach

Für den Fall, daß der Inhalt des Speicherfeldes DMt eine binare Eins ist und so ein eingefrorener Zustand überwiegt, liest die zentrale Steuereinheit CE eine in einem Speicherfeld DAf 7 des Datenspeichers DJIi gespeicherte Startadresse aus dem Speicherfeld DM7 m das Start- oder Instruktionsadressenregister IAR für ein Programm in dem Programmspeicher PM zum

Übertragen des abgehenden Sprachsignals von dem anrufenden Teilnehmer durch Anwendung der TASI-Technik auch auf die DA-Zeitschlitze.

Im folgenden ist die Funktion der Anordnung F gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf das logische Schaltbild in Fig. 7 und das Flußdiagramm in F i g. 9 näher beschrieben. In Übereinstimmung mit den Feststellungen zu Fig.6 wird angenommen, daß der eingefrorene Zustand durch eine binäre Eins im Ausgang des Flipflops V eine Mindestdauer von I Minute hat. Es wird weiter angenommen, daß der eingefrorene Zustand erreicht wird, wenn die in dem Register R 1 gespeicherte Zahl, welche der Zahl der freien DA-Zeitschlitze in dem Rahmen in Fig. 3 entspricht, den Wert Null hat, und daß eine durch eine binäre Null in dem Ausgang des Flipflops V angezeigte Rückkehr zu dem normalen Zustand nur erfolgt, wenn die in dem Register R 1 gespeicherte Zahl den Wert 3 hat, wobei diese Zahl von freien Zeitschlitzen dann zur Verfügung steht, um in den Block X des Zeitschlitzvorrates in einem neuen Rahmen übertragen zu werden.

Die Änderung zwischen dem Normalzustand und dem eingefrorenen Zustand erfolgt in der Anordnung F gemäß der Erfindung dadurch, daß der Inhalt des Registers R 1 durch einen Komparator K abhängig von dem Binärwert des Ausgangs des Flipflops V entweder mit der in einem Register R 2 gespeicherten Zahl Eins oder mit der in einem Register /?3 gespeicherten Zahl Drei verglichen wird. Die gewünschte Mindestdauer 1 Minute für den eingefrorenen Zustand wird dadurch erreicht, daß mit den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des Komparators K verbundene Und-Gatter A 1 bis A4 mit Hilfe einer von einem Impulsgenerator PG erzeugten kontinuierlichen Impulsfolge gesteuert werden, deren Periode 1 Minute ist.

Das Und-Gatter A 1 verbindet das Register Rl mit einem ersten Eingang 3 des Komparators K, während die Und-Gatter A 2 und A 3 die Register R 2 und R 3 mit einem zweiten Eingang b des Komparators K verbinden. Die beiden Und-Gatter A 2 und A 3 werden beide durch den Impulsgenerator PG und durch den Flipflop V gesteuert, wobei eine binäre Null im Ausgang des Flipflops V das Und-Gatter A 2 über einen invertierenden Eingang öffnet und das Und-Gatter A 3 sperrt. Bei einer binären Eins im Ausgang des Flipflops Vtritt der umgekehrte Vorgang auf.

Beim Vergleich der zu den Eingängen a und b übertragenen Zahlen durch den Komparator K tritt, wenn a kleiner als b ist, am Ausgang des Komparators K eine binäre Eins auf, sonst eine binäre Null. Der Ausgang des Komparators K ist mit dem Flipflop Vüber das mit dem Impulsgenerator PG verbundene Und-Gatter A 4 derart verbunden, daß der Binärwert im Ausgang des Komparators K beim Auftreten eines Impulses im Ausgang des Impulsgenerators PG zu dem Ausgang des Flipflops Vübertragen wird.

Bei der Änderung vom normalen in den eingefrorenen Zustand ist der Vorgang wie folgt. Es wird angenommen, daß die in dem Speicherfeld DMO des Datenspeichers DM gespeicherte Zahl mit einer Information betreffend die Zahl der freien DA-Zeitschlitze in dem Rahmen in F i g. 3 gerade den Wert Null angenommen hat und daß dieser Wert durch die Steuereinheit CE der Zentralsteuereinheit C zu dem Register AI übertragen worden ist. Beim nächsten Impuls auf dem Impulsgenerator PC wird damn das Und-Gatter A1 geöffnet so daß der Inhalt des Registers Λ1 zu dem Eingang a des Komparators K

übertragen wird. Die für den normalen Zustand ar Ausgang des Flipflops Vauftretende binäre Null öffne das Und-Gatter A2 und sperrt das Und-Gatler A: wodurch der Inhalt des Speichers R 2 zu dem Eingang , des Komparators K übertragen wird. Der Inhalt de Speichers /? 2 ist jedoch die Zahl I, welche größer ist al die Zahl Null in dem Register R 1. Folglich isi die Zah am Eingang a kleiner als die Zahl am Eingang b, und an Ausgang des Komparators K wird eine binäre Ein erzeugt und über das Und-Gatter A 4 zu dem Ausganj des Flipflops ^übertragen werden. Dies führt zu einen Sperren des Und-Gatters A 2 und statt dessen öffner des Und-Gatters A 3. Der Binärwert des Ausgangs de: Komparators A.' wird jedoch hierdurch nicht geändert da die Zahl am Eingang a immer noch kleiner als di( Zahl am Eingang b ist, welche nur von Eins auf Dre vergrößert worden ist.

Wenn die Impulse von dem Impulsgenerator PC aufhören, wird die von dem Komparator K ausgelesen« binäre Eins am Ausgang des Flipflops V gehalten, bis 1 Minute vorüber ist und der nächste Impuls am Ausgang des Impulsgenerators PG erscheint. Während dieser Minute überwiegt der eingefrorene Zustand, dessen erneutes Einspeichern in das Speicherfeld DM1 des Datenspeichers DMin der Zentralsteuereinheit Cdurch deren zentrale Steuereinheit CE bewirkt wird. Es kann jetzt angenommen werden, daß nach dem Verstreichen der Minute das Speicherfeld DMO des Datenspeichers DM, welches mit Information betreffend die Zahl der freien DA-Zeitschlitze in dem Rahmen in F i g. 3 ständig auf den neuesten Stand gebracht wird, z. B. die Zahl Vier enthält, und daß diese Zahl durch die Steuereinheit CE der Zentralsteuereinheit in das Register R1 in der Vorrichtung gemäß der Erfindung eingelesen worden ist. Wenn der Impuls von dem Impulsgenerator PG nun erscheint, ist der Vorgang wie folgt.

Der Inhalt des Registers R1 wird über das Und-Gatter A 1 zu dem Eingang a des Komparators K übertragen. Die im eingefrorenen Zustand am Ausgang des Flipflops überwiegende binäre Eins sperrt das Und-Gatter A 2 und öffnet das Und-Gatter A 3, so daß jetzt der Inhalt des Speichers /?3 zu dem Eingang ödes Komparators K übertragen wird. Da der Inhalt des Registers R 3 die Zah! Drei ist, welche kleiner ist als die Zahl Vier in dem Register R 1, ist die Zahl am Eingang a größer als die Zahl am Eingang b, und dementsprechend wird am Ausgang des Komparators K eine binäre Null erzeugt und über das Und-Gatter A 4 zu dem Ausgang des Flipflops Kübertragen. Das Und-Gatter A 2 wird so geöffnet und das Und-Gatter A3 gesperrt werden. Dieser Zustand beeinflußt jedoch den Binärwert am Ausgang des Komparators K nicht da die Zahl am Eingang a immer noch größer als die Zahl am Eingang b ist, welche von Drei auf Eins verringert worden ist.

Die binäre Null am Ausgang des Flipflops Vwird jetzt gehalten, nachdem der Irr.puls von dem Impulsgenerator PG aufgehört hat und über die Steuereinheit CFder Zentralsteuereinheit wird das Speicherfeld DMi des Datenspeichers DM nun auf den neuesten Stand gebracht welcher anzeigt daß jetzt ein normaler Zustand überwiegen muß.

Die beschriebene Vorrichtung zur Verwirklichung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann selbstverständlich auf vielen Wegen modifiziert und weiterentwickelt werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die in den Registern R 2 und R 3 gespeicherten Zahlen durch Intervention der zentralen Steuereinheit CE derart

variiert werden, daß, wenn die Verkehrsdichte vergleichsweise kurze Spitzen zeigt, diese Zahlen vorübergehend mit einer festgehaltenen Differenz zueinander angehoben werden. Der Vorteil hiervon ist daß die TASI-Technik wirksar;jer verwendet werden kann, und daß eine unnötige DA-Signalgabe entsprechend F i g. 2 verhindert wird.

Oa eine wirksame Anwendung der DA-Technik voraussetzt, daß die DA-Signalgabe grundsätzlich während der Spitzen der Verkehrsdichte stattfindet, wie sie durch den täglichen Rhythmus des örtlichen Verkehrs und nicht durch zufällig auftretende kurze Verkehrsspitzen bestimmt sind, und mit der Kenntnis, daß eine typische örtliche Verkehrsspitze bestimmt

durch den täglichen Rhythmus in e«nein Fernmeldesystem entsprechend F i g. 1 mehrere Minuten dauert, ist es klar, daß die Mindestdauer einer Minute entsprechend dem vorliegendes Beispiel für den eingefrorenen

S Zustand gemäß der Erfindung für Rahmen der synchronen Satellitenübertragung beträchtlich vergrößert werden kann. Beispielsweise kann für eine Mindestdaucr von 5 Minuten statt 1 Minute für den eingefrorenen Zustand dieser Zustand trotzdem ent-

ίο sprechend den Grundsätzen der Erfindung mehrere Male aufeinanderfolgend bei den größten Verkehrsspitzen während einer Periode von 24 Stunden wiederholt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vergrößern der Übertragungskapazität eines synchronen Satellitenfernmeldesystems mit Zeitaufteilung oder im Multiplexbetrieb. bei welchem eine erste Zahl von Zeitschlitzen für die Telefonübertragung zwischen internationalen Transitzentren zur Verfügung steht, jede einer ersten Zahl von mit den Transitzentren verbundenen Bodenstationen eine Zentralsteuereinheit aufweist, diese Zentralsteuereinheiten in kontinuierlicher Verbindung miteinander stehend und so angeordnet sind, daß sie den Bodenstationen proportional zu deren sich ändernden Bedürfnissen an Übertragungskapazität kontinuierlich Zeitschlitze aus einer zweiten Zahl von Zeitschlitzen der ersten Zahl von Zeitschlitzen zuordnen, einer zweiten Zahl von Bodenstationen aus der ersten Zahl von Bodenstationen eine dritte Zahl von Zeitschlitzen aus der ersten Zahl von Zeitschlitzen konstant zugeordnet ist, und jede dieser Bodenstationen in ihrer entsprechenden Übertragungseinheit eine Einrichtung zum Erfassen zeitweiser Unterbrechungen in solchen Sprachsignalen aufweist, welche von den Transitzentren ankommen, nachdem ihnen Zeitschlitze aus der dritten Zahl von Zeitschlitzen durch die Zentralsteuereinheit in den entsprechenden Bodenstationen zugeordnet worden sind, und zum Unterbrechen ihrer Übertragung bei diesen zeitweisen Unterbrechungen der Sprachsignale und statt dessen Übertragen solcher von den Transitzentren ankommenden Sprachsignale während ihrer entsprechenden Zeitschlitze, während die Sprachsignale auf die Zuordnung zu Zeitschlitzen warten, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Bodenstation der ersten Zahl von Bodenstationen die momentane Zahl von Zeitschlitzen aus der /weiten Zahl von für kontinuierliche Zuordnung freien Zeitschlitzen in periodischen Intervallen geprüft wird, und daß. wenn während eines normalen Zustands entsprechend der kontinuierlichen Zuordnung von Zeitschlitzen für die erste Zahl von Bodenstationen die momentane Zahl an freien Zeitschlitzen kleiner als eine erste ganze Zahl ist, dieser normale Zustand unterbrochen und ein eingefrorener Zustand eingeleitet wird, bei welchem die Einrichtung in den Übertragungseinheiten der entsprechenden Bodenstationen zeitweise Unterbrechungen auch von solchen Sprachsignalen erfaßt, welche von den Transitzentren ankommen, denen Zeitschlitze aus der zweiten Zahl von Zeitschlitzen durch die Zentralsteuereinheit in den entsprechenden Bodenstationen zugeordnet worden sind, und während dieser zeitweisen Unterbrechungen der letzteren Sprachsignale während ihrer entsprechenden Zeitschlitze solche Sprachsignale überträgt, welche von den Transitzentren ankommen und auf die Zuordnung zu Zeitschlitzen warten, während, wenn während des e:ngefrorenen Zustands die momentane Zahl von freien Zeitschlitzen eine zweite ganze Zahl übersteigt, welche größer ist als die erste ganze Zahl, der eingefrorene Zustand unterbrochen und der normale Zustand erneut eingeleitet wird.

2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in wenigstens einer Bodenstation der ersten Zahl von Bodenstationen, gekennzeichnet durch einen Impulsgenerator (PGf welcher einen Ausgangsimpuls während der periodischen Intervalle abgibt, ein erstes Register (Al), welches ständig durch die Zentralsteuereinheit der Bodenstation auf S den neuesten Stand betreffend die Information über die momentane Zahl von freien Zeitschlitzen für die kontinuierliche Zuordnung von Zeitschlitzen zu der ersten Zahl von Bodenstationen gebracht wird, ein erstes und ein zweites Und-Gatter (A 2, A 3), von

ίο denen jeweils ein Eingang mit dem Ausgang des Impulsgenerator derart verbunden ist, daß die Und-Gatter durch den Impuls geöffnet werden können, ein zweites Register (R 2), dessen Inhalt die erste ganze Zahl ist und dessen Ausgang mit dem

zweiten Eingang des ersten Und-Gatters verbunden ist. ein drittes Register (R 3), dessen Inhalt die zweite ganze Zahl ist und dessen Ausgang mit einem zweiten Eingang des zweiten Und-Gatters verbunden ist, ein Fl'pflopregister (V) von welchem ein

μ Ausgang mit jeweils einem dritten Eingang des ersten und zweiten Und-Gatters verbunden ist, und welches bei einer registrierten ersten BinärzahJ (O) das erste Und-Gatter und bei Registrieren einer zweiten Binärzahl (1) das zweite Und-Gatter öffnet, eine Vergleichsschaltung (K), deren Ausgang mit einem Eingang des Flipflopregisters verbunden ist, von welcher ein erster Eingang mit dem ersten Register zum Eingeben der Information betreffend die momentane Zahl von freien Zeitschlitzen verbunden ist, und von welcher ein zweiter Eingang mit den entsprechenden Ausgängen des ersten und zweiten Und-Gatters zum Eingeben der ersten ganzen Zahl oder der zweiten ganzen Zahl abhängig davon, ob die erste Binärzahl oder die zweite Binärzahl in dem Flipflopregister registriert ist. verbunden ist. wobei die Vergleichsschaltung ein Vergleichssignal erzeugt, welches, wenn die Zahl an ihrem ersten Eingang kleiner als die Zahl an ihrem zweiten Eingang ist, die zweite Binärzahl in dem Flioflopregister registriert, und wenn die Zahl an ihrem ersten Eingang größer oder gleich der Zahl an ihrem zweiten Eingang ist, die erste Binärzahl in dem Flipflopregisier registriert, während die durch das Flipflopregister registrierten Binärzahlen kontinuierlich von der Zentralsteuereinheit der Bodenstation ausgelesen werden und die erste Binärzahl ein Programm zum Steuern der Zentralsteuereinheit entsprechend dem normalen Zustand bestimmt, während die zweite Binärzahl ein Programm zum Steuern der Zentralsteuereinheit entsprechend dem eingefrorenen Zustand bestimmt.