DE3114066A1

DE3114066A1 - Vorrichtung und verfahren zur zusammensetzung aufgeteilter, zeitlich ungeordneter, synchroner datenstroeme

Info

Publication number: DE3114066A1
Application number: DE19813114066
Authority: DE
Inventors: Harold 07060 Warren N.J. Seidel
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1980-04-14
Filing date: 1981-04-08
Publication date: 1982-02-25
Also published as: SE459219B; NL8101812A; GB2074420B; SE8102113L; FR2480538A1; FR2480538B1; DE3114066C2; JPH0237742B2; GB2074420A; US4383316A; NL191301C; JPS56161759A; NL191301B; CA1160776A

Description

BLUMBACH ·: WSSER · BERGEN · KRAMER

ZWiRNER -HOFFMANN 31 1 Λ 06 6

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

-4-

Patentconsult Radeckeslraßo 43 80Q0 München 60 Telefon (08?) 883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Palonlconsuli Patentconsult Sonnenbergor Straüo 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patenlconsull

Western Electric Company Incorporated SEIDEL, H. 122 New York N.Y. 10038, USA

Vorrichtung und Verfahren zur. Zusammensetzung aufgeteilter, zeitlich ungeordneter, synchroner Datenströme

Die Erfindung betrifft digitale Übertragungsanlagen und insbesondere die Übertragung eines einzelnen, seriellen Datenstroms hoher Geschwindigkeit zwischen zwei Punkten unter Verwendung einer Vielzahl von Nachrichtenübertragungskanälen niedrigerer Geschwindigkeit.

Es ist.bekannt, auf welche Weise eine Vielzahl von Datensignalen niedrigerer Geschwindigkeit multiplexiert werden können, um ein Signal zu erzeugen, das über einen üblichen digitalen Breitband-Nachrichtenübertragungskanal gegeben werden kann. Tatsächlich haben Nachrichtenübertragungsgesellschaften Datensignale mit Standardraten von 2,4 kB/s , 4,8 kB/s, 9,6 kB/s und 56 kB/s eingeführt und multiplex!eren die Datensignale in Fernsprechämtern. Die Verwendung von standardisierten Datensignalraten ermöglicht die Benutzung des Weitvermittlungsnetzv-erks zur Verbindung zahlreicher Datenanschlüsse.

München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W.Wnser Oipl.Phys. Dr. rer. rial. · E:. Huf Iniann Uipl.-Ing. Wieslwdon: P. G. Blumtiach Dipl.-Inq. · P. Bergen Prof. Dr. jur. Dipl. Inij., Pat .-Ass.. Pnt.-Anw. bis 1379 - G. Zwirivjr Dipl.-Ing. Dipl.-W. li«i.

Ein Signal, das von den obenerwähnten Standardraten abweicht, erfordert eine Verarbeitung zur Anpassung an die zulässigen Raten. Diese Forderung bedeutet in mehrfacher Hinsicht eine wesentliche Belastung des Teilnehmers, von denen eine die Einschränkung hinsichtlich der Ausbildung seiner Endstellengeräte ist.

Ein anderes Problem ergibt sich, v/enn ein Teilnehmer ein Datensignal zu übertragen wünscht, das eine Wiederholungsrate besitzt, die höher ist als die des Trägerkanals der jeweiligen Nachrichtenbehörde oder höher ist als die Rate, die eine Fernsprechvermittlungsanlage verarbeiten kann. Die einzige, bisher verfügbare Lösung dieses Problems besteht in der Verwendung von nicht vermittelten, privaten Breitband-Leitungseinrichtungen zwischen den beiden Endstellen, Diese Lösung m^cht jedoch die Installation aufwendiger Übertragungseinrichtungen erforderlich, die nur einem einzigen Verwendungszweck dienen.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein System für die Übertragung eines seriellen Datenstroms hoher Geschwindigkeit zwischen einer abgehenden und einer ankommenden Endstelle vorgesehen, indem der serielle Datenstrom hoher Geschwindigkeit sequentiell entweder Bit-für-Bit oder Abtastwert-für-Abtastwert auf eine vorbestimmte Vielzahl von Kanälen niedrigerer Geschwindigkeit verteilt wird. Diese Kanäle niedrigerer Geschwindigkeit können metallische Adern, digitale Trägereinrichtungen oder Glasfasereinrichtungen zwischen der abgehenden Endstelle und einem ersten Vermittlungsamt sein, von dem aus die Kanäle

niedrigerer Geschwindigkeit über getrennte Wege des Fernsprechvermittlungsnetzwerks zu einem letzten Vermittlungsamt geführt werden. Als Folge davon treffen die Daten auf diesen Kanälen niedriger Geschwindigkeit unter Umständen nicht gleichzeitig bei der ankommenden Endstelle ein. Um die ursprüngliche Reihenfolge sicherzustellen, werden die verschiedenen Kanäle niedrigerer Geschwindigkeit hinsichtlich ihrer Reihenfolge identifiziert und abhängig von diesen IdentifizierSignalen an der Empfangsstelle zusammengesetzt. Die verschiedenen Kanäle niedrigerer Geschwindigkeit können dann in der richtigen Reihenfolge gelesen werden, um die ursprünglichen seriellen Daten hoher Geschwindigkeit wiederherzustellen. Ein Ende-Merkzeichen (flag) am Ende der Nachricht gLbt die Möglichkeit, den Übertragungsaufbau wieder abzubauen.

Mit der Erfindung werden also Einrichtungen und ein Verfahren zur Verwendung üblicher Nachrichtenübertragungs- und Vermittlungseinrichtungen zwischen zwei beliebigen Punkten für die Übertragung von Datenströmen hoher Geschwindigkeit gelehrt.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild eines Datennachrichtenformats zur Übertragung in einer Anlage nach der Erfindung;
Fig. 2 das Blockschaltbild des Nachrichtenkopfs genäß

Fig. 1;
Fig. 3 ein allgemeines Blockschaltbild einer Übertra-

ι ι τ υ

gungsanlage für einen seriellen Datenstrom hoher Geschwindigkeit zwischen zwei Punkten entsprechend der vorliegenden Erfindung unter Verwendung einer Vielzahl von Kanälen niedrigerer Geschwindigkeit, die über unterschiedliche Wege geführt werden können;

Fig. 4 ein genaueres Blockschaltbild der abgehenden Endstelle in der Übertragungsanlage nach Fig. 3;

Fig. 5 ein genaueres Blockschaltbild der ankommenden s~-\ Endstelle in der Übertragungsanlage nach Fig.3.

In Fig. 1 ist schematisch ein Nachrichtenformat auf jedem Kanal einer Übertragungsanlage gezeigt. Das Format weist einen Nachrichtenkopf-Block, einen Datennachrichten-Block und einen Merkzeichen-Block auf. Der Nachrichtenkopf-Block enthält Informationen, die erforderlich sind, um die erforderliche Anzahl von Verbindungen in der ankommenden Endstelle • aufzubauen. Der Datennachrichten-Block enthält einen Teil

der vollständigen Daten naehricht. Der Merkzeichen-Block * -·■ enthält einen Teil eines Ende-Merkzeichens, das erforderlich ist, um die ankommende Endstelle davon in Kenntnis zu setzen, wann eine Nachricht vollständig ist, damit die Verbindungen aufgelöst werden können.

In Fig. 2 ist ein genaueres Blockdiagramm des Nachrichtenkopf-Blocks dargestellt. Der Nachrichtenkopf weist einen Kanalmarkierer, eine Zahl, die die Gesamtzahl der Kanäle darstellt, und die Kanalnummer eines bestimmten Kanals auf. Der Kanalmarkierer ist ein Startsignal, das auf einem einzelnen Bit oder einem anderen geeigneten Code bestehen kann.

Die Gesamtzahl von Kanälen setzt die ankommende Endstelle davon in Kenntnis, wie viele Kanäle zur Übertragung der vollständigen Datennachricht benutzt werden. Die ankommende Endstelle kann dann erkennen, wie viele Gerätesätze in Betrieb genommen werden müssen, um die vollständige Nachricht aufzunehmen, und außerdem, daß alle Kanäle empfangen worden sind. Die Kanalnummer ermöglicht der ankommenden Endstelle, einen gegebenen Kanal zu identifizieren. Die Notwendigkeit dieser Anordnung wird sich bei der Beschreibung der ankommenden Endstelle gemäß Fig. 5 ergeben.

Gemäß Fig. 3 ist eine Datensignalleitung 10 hoher Geschwindigkeit an eine abgehende Endstelle 11 angeschlossen. Diese kann sich auf dem Gelände des Teilnehmers, in einem Nachrichtenamt oder irgendwo dazwischen befinden.

Wenn ein Teilnehmer eine Faksimileinformation auf einem Papierblatt mit etwa 21,6 cm χ 27,9 cm übertragen will,sind beispielsweise etwa 1 MB erforderlich, um diese Information ΓΓ. ohne Datenverarbeitung zu übertragen. Falls der Teilnehmer diese Information unter Verwendung der üblichen T-1-Trägerkanäle überträgt, so kann jeder Kanal Informationen mit einer Rate von 64 kB/s führen. Das achte Bit wird jedoch gelegentlich für die Überwachung benutzt. Daher stehen dem Teilnehmer effektiv für die Übertragung nur 56 kB/s zur Verfügung. Der Teilnehmer benötigt dann 18 Kanäle (1 MB: 56 kB/s) um 1 MB an Information in 1 Sekunde zu übertragen. Er kann die Anzahl von Kanälen verringern und die Übertragungszeit erhöhen. Bo.i.r.p.iolswoi .se iibortrn^on-8 Kanäle 1 MB in ? n. Es handelt sich hierbei um ein wirtschaftliches Problem,das

ο ι ι '■+ υ υ υ

der Teilnehmer aufgrund von Überlegungen hinsichtlich der Kosten, der Bandbreite und der Verfügbarkeit von Kanälen lösen kann.

Nach Auswahl der Anzahl von Kanälen stellt der Teilnehmer die zur ankommenden Endstelle 29 herzustellenden Verbindungen her, indem er einen Code, beispielsweise eine Fernsprechnummer für jeden Kanal ähnlich wie bei der Herstellung einer Fernsprechverbindung wählt. Wenn von der entfernten Stelle auf bestätigt wird, daß die erforderliche Anzahl von Kanälen verfügbar ist und die Verbindungen hergestellt sind, kann der Teilnehmer seine Nachricht übertragen.

An der ankommenden Endstelle wird der serielle Datenstrom hoher Geschwindigkeit Bit-für-Bit oder Abtastwert-für-Abtastwert sequentiell auf eine vorbestimmte Anzahl von Kanälen 12 niedrigerer Geschwindigkeit verteilt. Das Format für die Daten auf jedem Kanal weist einen Nachrichtenkopf auf,

der eine Kanalmarkierung, die Gesamtzahl der bei der Oberfl

' tragung der Nachricht verwendeten Kanäle und die Kanalidentifiziernummer enthält. Ferner umfaßt das Format die Datennachricht und Teile des Ende-Merkzeichens, wie oben in Verbindung mit Fig.1 und 2 beschrieben worden ist. Die Kanäle 12 sind an ein erstes Vermittlungsamt 13 angeschaltet.Die abgehende Endstelle 11 gewinnt ihr Taktsignal über eine Leitung 14 vom ersten Vermittlungsamt 13.

Im ersten Vermittlungsamt 13 werden, wenn der Code für jeden der Kanäle 12 an der abgehenden Endstelle 11 gewählt worden ist, unter Verwendung üblicher Fernsprech-Weglenkungs-

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verfahren individuelle Wege zur Erreichung des letzten Vermittlungsamts ausgewählt. Diese Wege müssen nicht notwendigerweise die gleichen Vermittlungs- und geographischen Wege verwenden. Aufgrund der unterschiedlichen Wege erreichen die Nachrichten dann das letzte Vermittlungsamt 27 zu unterschiedlichen Zeitpunkten.

Das erste Vermittlungsamt 13 ist über Verbindungsleitungen 15, 16, 17 ... 18 mit Übertragungs- und Vermittlungswegen 19, 20, 21 ... 22 verbunden. Die Übertragungs- und Vermittlungswege 19, 20, 21·....22 führen über Verbundungsleitungen 23, 24, 25 ... 26 zu einem letzten Vermittlungsamt 27. Dieses ist über eine Vielzahl von Kanälen 28 mit einer ankommenden Endstelle 29 verbunden. Dort werden Datennachrichten von den Kanälen 28 niedrigerer Geschwindigkeit zusammengesetzt, um da_s ursprüngliche Datensignal hoher Geschwindigkeit auf der Leitung 30 wiederherzustellen.

Fig. 4 zeigt ein genaueres Blockschaltbild der abgehenden Endstelle 11. Das Signal hoher Geschwindigkeit auf der Leitung 10 tritt in einen Kommutator 96 ein. Eine Vielzahl von Kanälen 12 verbindet den Kommutator 96 mit einer Kanalbank 95. In der Kanalbank 95 wird ein Taktsignal auf der Leitung 62 abgeleitet und zum Kommutator 96 geführt. Ein Startsignal auf der Leitung 93 veranlaßt den Kommutator 96, eine Vielzahl von getrennten Nachrichten aus dem Signal hoher Geschwindigkeit auf der Leitung 10 abzuleiten und diese Nachrichten auf eine gewählte Anzahl von Kanälen 12 niedrigerer Geschv/indigkeit aufzuteilen.

ι ι t j υ υ

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Eine Vielzahl von Schaltern 35, 36 ... 37 ist je mit einem entsprechenden Generator einer Vielzahl von Codewählgeneratoren 38, 39 ... 40 verbunden. Diese Generatoren stehen über eine gemeinsame Ausgangsleitung 41 mit einem Rückwärtszähler 42 in Verbindung. Eine Vielzahl von Leitungen 43 verbindet den Rückwärtszähler 42 mit einem Abtaster 44. Leitungen 45, 46 ... 47 führen vom Abtaster 44 zu einer Vielzahl von automatischen Wählern 48, 49 ... 50, Leitungen 51, 52 ,-ν ... 53 verbinden die automatischen Wähler 48, 49 ... 50 mit _ einer Vielzahl von Kanälen 12. Eine Vielzahl von Leitungen 57 führt vom Rückwärtszähler 42 zu einem Detektor 58 für nur Null-Werte . Der Ausgang des Detektors 58 ist mit einem Inverter 59 verbunden, von dessen Ausgang eine Leitung 60 zu einem UND-Gatter 61 führt. Dieses Gatter verbindet die Leitung 60 und Taktsignale auf der Leitung 62 über eine Leitung 63 mit dem Rückwärtszähler 42.

Beim Schließen eines der Schalter 35, 36... 37 wird ein Wählcode von einem Wählcodegenerator 38, 39 ... 40 auf die Leitung 41 gegeben. Der Wählcode stellt die Gesamtzahl von Kanälen 12 dar, die für die Übertragung der Datenachricht hoher Geschwindigkeit benötigt werden, wie oben erläutert worden ist. Der Wählcode von der Leitung 41 wird im Rückwärtszähler 42 gespeichert. Taktimpulse auf der Leitung 63 veranlassen den Rückwärtszähler 42, sequentiell codierte Impulse auf der Gruppe von Leitungen 43 zu erzeugen.

Diese Impulse vom Rückwärtszähler 42 veranlassen den Abtaster 44, sequentiell ein Signal auf eine gewählte Anzahl

45, 46 ... 47 zu geben. Diese Signale auf den Leitungen 45j 46 ... 47 veranlassen jeden der automatischen Wähler 48, 49 ... 50 nach Abwarten eines Wähltons,einen speziellen Fernsprechcode zu erzeugen, der eine von einer Vielzahl von Leitungen in der ankommenden Endstelle 29 (Fig. 3) identifiziert. ι Diese Codierungen, die Fernsprechnummern sein können, veranlassen das erste Vermittlungsamt, die gewünschte Anzahl von Nachrichtenwegen zwischen der abgehenden Endstelle 11 und der ankommenden Endstelle 29 aufzubauen. Die Codierungen

von den automatischen Wählern 48, 49 ... 50 werden über Leitungen 51, 52 ... 53 auf die Kanäle 12 übertragen.

Wenn der Rückwärtszähler 42 auf Null gezählt hat, beaufschlagt er den Inverter 59 , der dann das UND-Gatter 61 sperrt. Wenn das UND-Gatter 61 gesperrt ist, erscheint kein Signal auf der Leitung 63, wodurch verhindert wird, daß der Rückwärtszähler 42 weiter rückwärts zählt.

Die Leitung 64 verbindet die Vielzahl von Wählcodegeneratoren 38, 39 ... 40 mit einem Register 65, das über Leitungen 66 mit einem Komparator 67 in Verbindung steht. Ein Taktsignal 62 liegt an einem Zähler 88. Dieser ist über eine Leitung 89 mit dem Komparator 67 und dem Kommutator 96 verbunden. Das Ausgangssignal des Komparators 67 wird auf eine Rückstell-Leitung 86 gegeben. Dieses Rückstellsignal gelangt außerdem auf eine Leitung 87, die den Komparator 67 mit dem Zähler 88 verbindet.

Das Ausgangssignal von einem der Wählcodegeneratoren 38, 39 ...'40 wird über die Leitung 64 zum Register 65 geführt. Wie

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oben angegeben, stellt der Wählcode die Gesamtzahl von Kanälen dar, die bei der Übertragung des Signals hoher Geschwindigkeit benutzt werden. Diese Zahl wird im Register 65 gespeichert. Das Register 65 liefert die Gesamtzahl von Kanälen auf der Leitung 66 an den Komparator 67. Ein Taktsignal < 62 veranlaßt den Zähler 88, jeweils um 1 weiterzuzählen und diesen Zählwert zu speichern. Der Zähler 88 liefert den Zählwert auf Leitungen 89 an den Komparator 67 und den Kommutator 96. ¥enn der Zähler 88 eine Zahl entsprechend ^ der Gesamtzahl von benutzten Kanälen gespeichert hat, d.h. wenn die Zahl auf den Leitungen 89 die gleiche ist wie die Zahl auf den Leitungen 86, gibt der Komparator 67 ein Rückstellsignal auf die Leitung 86. Dieses Rückstellsignal gelangt außerdem auf die Leitung 87, die die Rückstellung des Zählers 88 auf Null veranlaßt.

Wie oben beschrieben, verbindet die Leitung 89 außerdem den Ausgang des Zählers 88 mit dem Kommutator 96. Die Signale auf der Leitung 89 treiben den Kommutator 96 und versetzen ihn

in die Lage, das Signal hoher Geschwindigkeit von der Leitung 10 auf eine vorbestimmte Anzahl von Kanälen 12 niedrigerer Geschwindigkeit zu multiplexieren.

Wenn die ankommende Endstelle 29 die Verbindungen durchgeschaltet hat, wird ein Bestätigungssignal für jeden der Kanäle 12 erzeugt. Diese Bestätigungssignale müssen festgestellt werden, um zu bestimmten, daß alle Wege aufgebaut sind, so daß der Kommutator 96 betätigt v/erden kann.

Leitungen 68, 69 ... 70 verbinden die Vielzahl von Kanälen 12 mit Detektoren 71, 72 .,. 73. Diese stehen über Leitun-

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gen 74, 75 ... 76 mit Zwischenspeichern 77, 78 ... 79 in Verbindung. Leitungen 80,81 ... 82 verbinden die Zwischenspeir eher 77, 78 ... 79 mit einem Abtaster 83. Diesem werden Taktimpulse über eine Leitung 62 zugeführt. Der Abtaster steht über eine Leitung 84 mit einem Zähler .85 in Verbin-' dung. Die Rückstell-Leitung 86 verbindet den Komparator 87 mit dem Zähler 85. Dieser ist über eine Leitung 90 mit einem Komparator 92 verbunden. Eine Leitung 91 verbindet das Register 65 mit dem Komparator 62. Eine Leitung 93 verbindet den Komparator 92 mit dem Kommutator 96 und mit einem Datengerät (nicht gezeigt), das das Signal hoher Geschwindigkeit erzeugt. Die Leitung 93 ist außerdem an eine Verzögerungseinheit 94 angeschaltet. Rückstell-Leitungen verbinden die Verzögerungseinheit 94 mit den Zwischenspeichern 77, 78 ... 79, um diese selektiv zurückzustellen.

Die Detektoren 71, 72 ... 73 stellen Bestätigungscodierungen fest, die von der ankommenden Endstelle 29 empfangen werden. _r Wie oben erläutert, setzt der Bestätigungscode die abgehende Endstelle 11 davon in Kenntnis, daß die ankommende Endstelle 29 bereit ist, -Daten auf dem jeweiligen Kanal 12 zu empfangen. Wenn einer der Detektoren 71, 72 ... 73 den Bestätigungscode feststellt, wird ein Signal auf der jeweiligen Leitung 74, 75 ... 76 erzeugt, das die Einstellung des entsprechenden Zwischenspeichers 77, 78 ... 79 veranlaßt·. Der Abtaster 83 tastet in Synchronismus mit den Taktimpulsen auf der Leitung 62 sequentiell die Leitungen 80, 81 ... 82 ab. Wenn ein Signal auf einer dieser Leitungen 80, 81... 82 vorhanden ist, erzeugt der Abtaster 83 einen Impuls auf der Leitung 84, der dcuin die Weiterschaltung des Zahlers 85 bo-

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wirkt, wodurch die Gesamtzahl von Kanälen 12 registriert wird, die einen Bestätigungscode zurückgeben. Der Zähler liefert die Gesamtzahl auf Leitungen 90 zum Komparator 92. Dieser vergleicht die Zahl auf den Leitungen 90 mit der Zahl auf den Leitungen 91. Bei Übereinstimmung wird ein Startsignal auf der Leitung 93 erzeugt. Dieses Signal betätigt den Kommutator 96. Das Startsignal auf der Leitung 93 veranlaßt außerdem das Datengerät (nicht gezeigt), mit der Erzeugung des Signals hoher Geschwindigkeit in dem obenbeschriebenen Format zu beginnen.

Wenn jedoch .aus irgendeinem Grund eine Verzögerung beim Empfang eines Bestätigungscode auf irgendeinem Kanal 12 auftritt, erzeugt der Abtaster 83 Signale auf der Leitung 84, die eine unrichtige Zahl zum Zähler 85 führen. Um zu vermeiden, daß diese falsche Zahl registriert wird, muß der Zähler 85 periodisch zurückgestellt werden. Dazu wird dem Zähler ein Rückstellsignal auf der Leitung 86 zugeführt.

Das Signal hoher Geschwindigkeit auf der Leitung 10 gelangt außerdem zu einem Merkzeichen-Detektor 98. Wenji ein Nachrichtenende-Merkzeichen auf der Leitung 10 erscheint, betätigt der Detektor 98 eine Verzögerungsschaltung 99. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne, die lang genug ist, um dem Kommutator 96 die Möglichkeit zu geben, seine Multiplexierfunktion (wie oben beschrieben) zu beenden, stellt die Verzögerungsschaltung 99 das Register 65 zurück.

Wenn die ankommende Endstelle 29 nicht in der Lage ist, eine Datennachricht aufzunehmen, oder wenn eine der erforderlichen

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Zahl von übertragungs- oder Vermittlungseinrichtungen nicht zur Verfügung steht, wird ein Besetzt-Signal zur abgehenden Endstelle 11 zurückgegeben. Ein solches Besetzt-Signal wird durch die Besetzt-Signal-Detektoren 31, 32 ... 33 festgestellt. Diese verbinden die Kanäle 12 mit einem ODER-Gatter 34. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 34 ist mit den Rückstell-Leitungen verbunden, die die Rückstellung der Zwischen speicher 77, 78 ... 79 veranlassen. Der Ausgang des ODER-Gatters 34 gibt außerdem ein Besetzt-Signal zum Datengerät (nicht gezeigt).

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 lehrt zwar die Verwendung der abgehenden Endstelle 11 mit digitalen Einrichtungen, es ist aber einfach, die abgehende Endstelle 11 auch mit analogen Einrichtungen zu benutzen. Tatsächlich erwartet man als erstes eine solche Verwendung.

In Fig. 5 ist eine Vielzahl von Kanälen 28 gezeigt, die eine Kanalbank 101 mit einer ankommenden Endstelle 29 verbinden. Die Kanalbank 101 kann sich im gerufenen Vermittlungsamt 27, auf dem Gelände des Teilnehmers (nicht gezeigt) oder an irgendeiner Zwischenstelle befinden. Ein Bedienungsanforderungs· detektor 103 ist mit einem ersten der Kanäle 28 verbunden. Mit dem Detektor 103 steht eine Bestätigungscode-Erzeugungseinrichtung 105 in Verbindung, die ebenfalls an den ersten der Kanäle 28 angeschlossen ist. Entsprechende Verbindungen sind für die übrigen Kanäle 28 (nicht dargestellt) vorgesehen.

Wenn ein Signal (beispielsweise ein Fernsprech-Rufstromsignal) vom ankommenden Vermittlungsamt 27 aufgenommen wird,

dann erkennt der Bedienungsanforderungsdetektor 103, daß eine Bedienung angefordert wird. Er "betätigt dann die Bestätigungscode-Erzeugungseinrichtung 105. Diese erzeugt einen Bestätigungscode und gibt ihn auf den zugeordneten Kanal Der Bestätigungscode kann einfach aus "Aushänge"-Signalen oder Tönen oder einer Kombination von Bits bestehen. Der Code kann auch ein ähnliches Schema umfassen. .

Ein UND-Gatter 107 verbindet den Kanal 28 mit einem Schieberegister 109. Ein Kanalmarkierdetektor 111 verbindet das Schieberegister 109 mit einem Abtaster 119. Ein Gatter 113 verbindet das Schieberegister 109 mit einem Register 121. Ein Gatter 115 verbindet das Schieberegister 109 mit einem Register 123. Eine Verzägerungsschaltung 117 liegt zwischen dem Ausgang des Kanalmarkierdetektors 111 und dem UND-Gatter 107.

Wenn eine Nachricht auf dem Kanal 28 erscheint, veranlaßt das UND-Gatter 107 die Eingabe des Nachrichtenkopfs in das Schieberegister 109. Wenn das Schieberegister 109 voll ist, wird sein Inhalt parallel auf die Ausgangsleitungen 110, und 114 gegeben. Der Kanalmarkierdetektor 111 stellt.die Kanalmarkierung fest, die angibt, daß eine Nachricht ankommt, und gibt ein Betätigungssignal auf seine Ausgangsleitung 116. Diese betätigt das Gatter 113. Eine Gruppe von Bits, die die Gesamtzahl der bei dieser Nachricht verwendeten Kanäle 28 darstellt, durchläuft das Gatter 113 und wird in das Register 121 eingegeben. Die Ausgangsleitung 116 des Kanalmarkierdetektors 111 betätigt außerdem das Gatter 115. Dieses Gatter läßt eine Gruppe von Bits, die den jeweils empfangenen

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Kanal identifizieren, zur Eingabe in das Register 123 durch. Die Leitung 116 vom Kanalraarkier-detektor 111 betätigt die Verzögerungsschaltung 117, die das UND-Gatter 107 betätigt und dadurch die Eingabe weiterer Binärziffern in das Schieberegister 109 bis zur Rückstellung des Detektors 111 verhindert .

Das Register 123 , das die individuelle Kanalnummer enthält, ist mit einem Kommutator 125 verbunden. Außerdem ist das O Register-123 mit einer Vielzahl von Codedetektoren 127, 133 ... 139 verbunden, die mit einer Vielzahl von Schreibadressenzählern 129, 135 ... 141 in Verbindung stehen, welche wiederum mit einer Vielzahl von Schreib-Lese-Speichern (RAM) 131, 137 ... 143 verbunden sind.

Die Leitung 124 überträgt die Identität des individuellen Kanals vom Register 123 zum Kommutator 125. Dieser tastet periodisch die Eingangsleitung 124 und entsprechende Eingangsleitungen (nicht gezeigt) von den anderen Kanälen 28 ab. Das Ausgangssignal des Kommutators 125 wird dem Ausgangsschalter 161 zugeführt. Der Kommutator 125 wird durch einen Eingangstreibzähler 157 getrieben.

Das Register 123 führt außerdem die individuelle Kanalnummer zur Vielzahl von Codedetektoren 127, 133 «.. 139. Einer dieser Codedetektoren spricht auf die individuelle Kanalnummer an und betätigt seine Ausgangsleitung, wodurch einer der Schreibadressenzähler 129, 135 ... 141 anspricht. Diesen Zählern wird je ein Taktsignal 100 zugeführt. Der betätigte Zähler bewirkt, daß einer der Vielzahl von Schreib-Lese-

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speichern 131, 137 ... 143 zur Aufnahme und Speicherung der Nachrichtendaten veranlaßt wird. Jeder Schreibzähler 129, 135 ...· 141 wirkt als Modulzähler, der den Zählwert erneut beginnt und bei vorher gelesenen Daten neu schreibt. Ähnliche Verbindungen (nicht gezeigt) sind für die anderen Kanäle ' 28 vorgesehen.

Die Betätigungsleitung 116 verbindet den Kanalmarkierdetektor 111 mit einem Abtaster 119. Dieser tastet synchron mit O einem Taktsignal 100 periodisch die Leitung 116 und entsprechende Leitungen (nicht gezeigt) von den anderen Kanälen 28 ab. Der Abtaster 119 gibt ein Ausgangssignal auf eine Leitung 120, die zum Zähler 163 führt. Dieser ist mit einem Komparator 165 verbunden und gibt einen Zählwert für die Gesamtzahl der empfangenen Kanäle auf seiner Ausgangsleitung.

Das Register 121 , das die Gesamtzahl der bei dieser Nachricht benutzten Kanäle 28 speichert, gibt ein Ausgangssignal auf die Leitung 122, die mit Komparatoren 165 und 171"

verbunden ist. Der Komparator 165 ist an einen Lesezähler 167 angeschaltet, der mit den Schreib-Lese-Speichern 131 , 137 ... 143 verbunden ist. Der Komparator 171 steht über eine Rückstell-Leitung 172 mit einem Zähler 173 in Verbindung, der über Leitungen 176 mit dem Komparator 171 und einem Parallel-Serienwandler I69 verbunden ist.

Wenn, der Komparator 165 eine Übereinstimmung zwischen der Gesamtzahl von Kanälen (entsprechend der Angabe durch den Nachrichtenkopf auf der Leitung 122 und der Gesamtzahl von Kanälen entsprechend der Zählung bei Abtasten der Kanäle 28)

vom Zähler 163 feststellt, betätigt er den Lesezähler 167. Dieser bewirkt in Synchronismus mit dem Taktsignal 100 das gleichzeitige Lesen der Schreib-Lese-Speicher 131, 137 ... 143.

Der Zähler 173 wird durch Taktsignale 100 weitergestellt und speichert einen Zählwert. Er gibt diesen Zählwert auf seine Ausgangsleitungen 176. Wenn der Komparator 171 eine Übereinstimmung für seine Eingangsleitungen 176 und 122 fest-O stellt, gibt er ein Rückstellsignal auf die Leitung 172, das den Zähler 173 zurückstellt.

Am Zähler 177 liegt das Taktsignal 100 an. Eine Leitung 178 verbindet den Zähler 177 mit einem Komparator 179» der über eine Leitung 122 mit dem Register 121 verbunden ist. Eine . Ausgangsleitung 180 verbindet den Komparator 179 mit den Zählern 163 und 177.

Nachdem der Abtaster 119 die Ausgangsleitung des Kanalmar- _f~, kierdetektors 111 und die Ausgangsleitungen der weiteren

Kanalmarkierdetektoren (nicht gezeigt) abgetastet hat, enthält der Zähler 163 gegebenenfalls nicht den richtigen Zähl-

wert für die Kanäle. Dies kann auf einer Verzögerung der ankommenden Nachrichten beruhen. Demgemäß muß der Zähler 163 zurückgestellt werden. Dies erfolgt dadurch, daß der Komparator 179 periodisch ein Rückstellsignal auf die Leitung gibt, wenn er eine Übereinstimmung zwischen den Signalen auf seinen Eingangsleitungen 122 und 178 feststellt.

Ein Zwischenspeicher 145 ist in Reihe zwischen den ersten Kanal 28 und ein UND-Gatter 147 geschaltet. Dieses Gatter

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ist mit einem Eingangsschalter 159 verbunden. Jeder der übrigen Kanäle 28 ist auf entsprechende ¥eise unter Verwendung von UND-Gattern 151 ... 155 und Zwischenspeichern (nicht gezeigt) an den Eingangsschalter 159 angeschlossen. Das Taktsignal 100 durchläuft eine Folge von Verzogerungsschaltungen 149 ... 153. Das Taktsignal 100 liegt auch am UND-Gatter 147. Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 149 ist mit dem UND-Gatter 151 verbunden. Aufeinanderfolgende Ausgangssignale werden an die Kanäle 28 (nicht gezeigt) angelegt. Das Taktsignal 100 ist an einen Eingangstreibzähler 157 angeschaltet, der mit dem Eingangsschalter 159 und dem Kommutator 125 in Verbindung steht.

Der Eingangsschalter 159 tastet unter Steuerung des Eingangstreibzählers 157 periodisch und nacheinander die Eingangsleitungen von jedem der Kanäle 28 ab. Dies wird mittels der Verzogerungsschaltungen 149 ... 153 in Reihe mit den Taktsignalen erreicht, wodurch eine Phasenverzögerung bei aufeinanderfolgenden Kanälen 28 (nicht gezeigt) bewirkt wird. Wie oben beschrieben, veranlaßt der Eingangstreibzähler 157 den Kommutator 125, jede seiner Eingangsleitungen periodisch abzutasten und zum Ausgangsschalter 161 durchzuschalten.

Der Eingangsschalter 159 ist mit dem Ausgangsschalter 161 über einen Zeitmultiplexbus 160 verbunden. Der Ausgangsschalter 161 ist mit den Schreib-Lese-Speichern 131, 137 ... 143 verbunden, die an einen Parallet-Serienv/andler 169 angeschaltet sind.

Der Eingangsschalter 159 tastet, wie oben beschrieben, nach-

einander jeden der Kanäle 28 ab und gibt das Signal auf den Bus 160. Der Ausgangsschalter 161 deutet die vom Kommutator 125 empfangene Kanalnummer und markiert den entsprechenden Schreib-Lese-Speicher 131, 137 ... 143. Der Ausgangsschalter 161 verbindet dann den entsprechenden Schreib-Lese-Speicher 131, 137 ... 143 mit dem Bus 16O. Es wird dann das Datensignal in den Schreib-Lese-Speicher oder einen Abschnitt des Schreib-Lese-Speichers eingegeben und gespeichert. Die Kapazität der Schreib-Lese-Speicher 131, 137 ... 143 ist groß genug, um die größte Verzögerung in der Übertragungsanlage auszugleichen. Alternativ können anstelle von Schreib-Lese- Speichern umlaufende Schieberegister als Speichereinrichtungen verwendet werden.

Es wird angenommen, daß die Kanäle 12 und 28 synchron sind, d.h. daß die Differenz zwischen den TaktSignalen einer Hauptstelle und jeder der Endstellen 11 und 29 so klein ist, daß mit 64 kB/s übertragene Datensignale nicht asynchron werden. / Eine solche Annahme ermöglicht die Verwendung von Speichereinrichtungen endlicher Größe.

Wenn der Zähler 173 den Parallel-Serienwandler 169 betätigt, liest er die Signale von den Schreib-Lese-Speichern 131, 137 ... 143 parallel auf seine Eingangsleitungen, wandelt sie in Serienform um und gibt sie auf die Ausgangsleitung 178, Das Signal auf der Leitung 178 ist dann das Signal hoher Geschwindigkeit, das vom Tei3.nehmer auf der Leitung 10 empfangen worden ist, wie oben in Verbindung mit Fig.3 gezeigt.

Der Parallel-Serienwandler 169 ist mit einem Merkzeichen-Detektor 175 verbunden, der das Signal hoher Geschwindigkeit auf der Leitung 30 überwacht und mit einem gespeicherten Muster vergleicht. Wenn der Detektor 175 ein Merkzeichen am Ende der Nachricht feststellt, betätigt er seine Rückstell-Leitung. Diese Rückstell-Leitung veranlaßt die Rückstellung der verschiedenen Zähler und Register entsprechend der Darstellung in Fig.5. Die Fernsprechverbindungen können ebenfalls unter Ansprechen auf das Ausgangssignal des Detektors 175 aufgelöst werden, beispielsweise indem ein "Einhänge"-Signal zum letzten Vermittlungsamt 27 (Fig.3) gegeben wird.

Man beachte, daß die Kanäle 12, 28 nicht notwendigerweise gesondert zugeordnete Einrichtungen oder private Leitungen sind. Statt dessen können diese Kanäle 12, 28 , wenn sie nicht für die Übertragung von Daten hoher Geschwindigkeit benutzt werden, für andere Dienste verwendet werden.

Bei richtiger Planung können viele der unbenutzten Ausrüstungen in Fig. 4 und 5 für eine gleichzeitige Datenübertragung oder sogar für andere Dienste benutzt werden.

Mit Modifikationen besteht die Möglichkeit, die Endstellen im Duplex-Betrieb zur Übertragung von seriellen Datenströmen hoher Geschwindigkeit zu benutzen.

Leerseite

Claims

BLUMBACH WESSR SERGPN · KRAMER ZWIRNER · HOFFMANN

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Patentconsult Radeckestraße 43 8000 München 60 Telelon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Patenlconsull Paientconsult Sonnenberger Slraße 43 6200 Wiesbaden Telelon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patentconsull

Western Electric Company Incorporated SEIDEL,H.122 222 Broadway, New York N. Y. 10038,
Vereinigte Staaten von Amerika

Patentansprüche

Verfahren zur Übertragung eines Datenstroms hoher Geschwindigkeit zwischen einer abgehenden und einer ankommenden Endstelle,

gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte bei der ankommenden Endstelle (29): -

Identifizieren von Kanälen niedrigerer Geschwindigkeit, die einen seriellen Datenstrom hoher Geschwindigkeit aufnehmen, welcher sequentiell Bit-für-Bit oder Abtastwertfür-Abtastwert auf eine vorbestimmte Vielzahl der Kanäle (28) niedrigerer Geschwindigkeit verteilt worden ist, Identifizieren des letzten Kanals der Kanäle (28) niedrigerer Geschwindigkeit und

Wiederherstellen der richtigen Reihenfolge der Kanäle niedrigerer Geschwindigkeit und damit Reproduktion des seriellen Datenstroms hoher Geschwindigkeit.

München: R. Kramer Dipl.-Ing. ■ W.Weser Dipl.'Pliys. Dr. rer. nat. -E. Hoffmann Dipl.-Ing. Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. · P. Beigen Prof. Dr. jur. Oipl.-Ing„ Pai.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Im;
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der ankommenden Endstelle (29) Einrichtungen (127, 133 ... 139) zur Identifizierung von Kanälen (28) niedrigerer Geschwindigkeit vorgesehen sind, die einen seriellen Datenstrom hoher Geschwindigkeit aufnehmen, welcher sequentiell Bit-für-Bit oder Abtastwertfür-Abtastwert auf eine vorbestimmte Vielzahl der Kanäle niedrigerer Geschwindigkeit verteilt worden ist, sowie Einrichtungen (125, 159, 161) zur Zusammensetzung der Kanäle

(28) niedrigerer Geschwindigkeit zwecks Ableitung des seriellen Datenstroms hoher Geschwindigkeit.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

gekennzeichnet durch Einrichtungen (131, 137 ...143) zur Speicherung der von jedem der Kanäle (28) niedrigerer Geschwindigkeit empfangenen Daten.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß an der ankommenden Endstelle

(29) Einrichtungen (111, 119, 121, 163, 165) zur Identifizierung des zuletzt ankommenden Kanals der Kanäle (28) niedrigerer Geschwindigkeit sowie eine Einrichtung (167) vorgesehen sind, die unter Ansprechen auf die Identifizierungseinrichtungen (111, 119, 121, 163, .165) das gleichzeitige Lesen der Speichereinrichtungen (131, 137 ...143) veranlassen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3,.

gekennzeichnet durch eine Einrichtung (167) zum parallelen Lesen der Daten in jeder der Speichereinrichtungen (131,

"3- 3 1 U QBR

137 ... 143).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,

gekennzeichnet durch eine Einrichtung (169) zum Umwandeln der parallelen Daten in serielle Form und damit Wiederherstellung des seriellen Datenstroms hoher Geschwindigkeit.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,

gekennzeichnet durch eine Einrichtung (175) zum Identifizieren eines Merkzeichens, das das Ende einer Nachricht angibt, durch eine Einrichtung zum Rückstellen von Bauteilen (109, 111, 121, 123, 145, 167, 177) in der ankommenden Endstelle (29) und durch eine Einrichtung, die das Ende einer Nachricht an zwischengelegene Ausrüstungen (13, 19, 20, 21 ...22, 27) sowie an die abgehende Endstelle (11) angeben und die Auflösung von Verbindungen veranlaßt.