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Verfahren zur Signalisierung im Zuge der Übertragung
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digitaler Informationen zwischen digital arbeitenden Einrichtungen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalisierung im Zuge der
Ubertragung digitaler Informationen zwischen digital arbeitenden Einrichtungen unter
Verwendung eines Codes, bei dem entsprechend der Kodierungsregel die Bits mindestens
des einen Binärwerts ggf. durch unterschiedliche Spannungswerte wiedergegeben werden.
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Bei der Ubertragung digitaler Informationen finden die genannten Codes
in erster Linie aus übertragungstechnischen Gründen Verwendung, weil sie eine Gleichstromfreiheit
gewährleisten. Die zu übertragenden digitalen Informationen, die sendeseitig normalerweise
als Binärsignale vorliegen, werden daher vor der Übertragung umkodiert, beispielsweise
in der Art, daß aufeinanderfolgende Bits des Binärwerts 1 abwechselnd durch positive
und negative Spannungsimpulse und die Bits des Binärwerts Null durch die Spannung
Null wiedergegeben werden (AMI-Code-; Alternate Mark Inversion). Durch diese Umkodierung
kommt eine zusätzliche Redundanz zustande, die gemäß einem vorgeschlagenen Verfahren
dazu ausgenutzt wird, die Übertragung von digitalen Informationen, die in einem
solchen Code kodiert sind, auf ordnungsgemäusen Betrieb zu überwachen, in dem empfangsseitig
die Einhaltung der entsprechenden Kodierungsregel überprüft wird.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, im Zusammenhang mit
einer Informationsübertragung unter den
eingangs genannten Voraussetzungen
eine Signalisierung durchzuführen, die sich mit besonders geringem zusätzlichen
Aufwand realisieren läßt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem die Signalisierinformationen
dadurch gebildet werden daß in definierter Weise von der genannten Kodierungsregei
abgewichen wird.
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Sofern bei der Kodierung der schon genannte AMI-Code zur Anwendung
kommt, besteht die Abweichung darin, daß die Signalisierinformationen durch die
Aufeinanderfolge von n vorzugsweise n=2 Spannungswerten gleicher Polarität dargestellt
werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird eine Schaltungsanordnung
angegeben, die einer Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Zugrundelegung
des AMI-Codes dient.
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Noch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung,
mit deren Hilfe es möglich ist, die Signalisierung an ein bestimmtes Ereignis zu
binden, beispielsweise dann einsetzen zu lassen, wenn die Schaltungsanordnung gerade
Spannungsimpulse der einen Polarität liefert, oder aber dann, wenn bestimmte Zeitpunkte,
beispielsweise ein Pulsrahmen-bzw. Überpulsrahmenanfang vorliegen.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung
von Signalisierinformationen in Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig.
2 ein zugehöriges Impulsdiagramm, Fig. 3 eine die Schaltungsanordnung gemäß Fig.
1 ergänzende Schaltungsanordnung für den Fall, daß die Signalisierung von einem
bestimmten Ereignis abhängig gemacht werden soll, Fig. 4 ein zur Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 3 gehöriges Impulsdiagrmm.
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Bestandteil der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 ist eine Schaltung
zum Umkodieren binärkodierter Informationen in gemäß dem AMI-Code dargestellte Informationen.
Diese Schaltungsanordnung besteht aus einer bistabilen Kippstufe K1, die im dargestellten
Fall eine JK-Kippstufe ist, deren beide Informationseingänge miteinander verbunden
sind und die von einem Taktsignal b beaufschlagt wird. Ferner gehören dazu die UND-Glieder
G1 und G2, derem einen Eingang die umzukodierenden binärkodierten Informationen
c zugeführt werden und deren anderer. Eingang an jeweils einen anderen der Ausgänge
Q und Q der Kippstufe K1 angeschlossen ist. Weiterer Bestandteil der genannten Schaltung
zum Umkodieren binärkodierter Informationen sind zwei Sendestufen, die Sendestufe
Sp, deren Eingang mit dem Ausgang des UND-Gliedes G1 verbunden ist und die Sendestufe
Sn, deren Eingang an den Eingang des UND-Gliedes G2 angeschlossen ist. Die Sendestufe
Sp ist so geartet, daß sie auf Grund einer Ansteuerung durch Bits des Binärwerts
1 der binärkodierten Informationen einen positiven Spannungsimpuls abgibt, wogegen
die Sendestufe Sn bei einer derartigen Ansteuerung einen negativen Spannungsimpuls
liefert. Beide Sendestufen geben den Spannungswert Null ab, wenn 0-Bits an ihren
Eingang gelangen. Die Ausgänge der beiden Sendestufen sind im vorliegenden Fall
an den Eingang eines Lertragers Ü angeschlossen, dessen Ausgänge beispielsweise
an einer TeIlnehmeranschlußleitung liegen, wenn es sich bei der Informationsübertragungsmit
der die erfindungsgemäße 31-
gnalisierung im Zusammenhang steht,
um eine Übertragung von digitalen Informationen zwischen digitaler Vermittlungsstelle
und digitaler Teilnehmerstation handelt.
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Die nachfolgend beschriebenen Bestandteile der Schaltungsanordnung
Fig. 1, die in noch zu erläuternder Art und Weise mit den bisher beschriebenen Schaltungsteilen
zusammenarbeiten, stehen mit der erfindungsgemäßen Signalisierung direkt im Zusammenhang.
Es handelt sich hierbei zunächst um einen Zähler Z, der sich normalerweise in seinem
Zählerstand n-1 hält, wozu das bei Erreichen dieses Zählerstandes an seinem Ausgang
abgegebene Signal des Binärwerts Null an den einen Eingang des UND-Gliedes G3 zurückgeführt
wird, dem außerdem noch die genannten binären Informationen sowie das genannte Taktsignal
zugeführt werden und dessen Ausgangssignale die Zählsignale sind. Einem Rücksetzeingang
R des Zählers Z wird im Falle einer Signalisierung ein Signalisierungsbefehl zugeführt,
der auch an einen Inverter G6 gelangt.
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Das Ausgangs signal des Inverters G6 wird durch ein NEND-Glied G4
mit dem Ausgangssignal des Zählers Z verknüpft.
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Der Ausgang dieses NAND-Gliedes ist mit dem einen Eingang eines weiteren
UND-Gliedes G5 verbunden, an dessen anderen Eingang die binär kodierten Informationen
gelangen.
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Der Ausgang des des UND-Gliedes G5 ist mit den erwähnten miteinander
verbundenen Informationseingängen des JK-Flip-Flop K1 verbunden.
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Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 die Betriebsweise
der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 näher erläutert.
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Die Zeilen a bis j der Fig. 2 geben die zeitlichen Verläufe der elektrischen
Zustände von Signalen an, die an einzelnen Eingängen und Ausgängen der Schaltungsteile
der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 auftreten. Dementscre-
chend
sind auch in Fig. 1 die jeweils zutreffenden Bezeichnungen a bis j eingetragen.
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Die Zeile a der Fig. 2 gibt eine Numerierung der Taktperioden der
in Zeile b dargestellten Taktimpulse an, mit denen die Schaltungsanordnung gem.
Fig. 1 beaufschlagt wird. Diese Numerierung ist an sich willkürlich und soll lediglich
die Orientierung im Zeitdiagramm erleichtem.
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Die Zeile c der Fig. 2 zeigt den Verlauf von als Beispiel angenommenen
binärkodierten Informationen, die hier im NRZ-Code dargestellt sind, d.h. daß ein
Potentialwechsel der die Informationen darstellenden Spannung nur dann auftritt,
wenn auch ein Binärwertwechsel vorliegt. Es wird nun zunächst angenommen, daß der
Zähler Z einen Zählerstand n-1 erreicht hat, in dem er sich, wie angegeben, selbst
hält und dabei über seinen Ausgang ein Signal des Binärwerts Null abgibt. Das bedeutet,
daß das NAND-Glied G4 an seinem Ausgang den Binärwert 1 liefert, mit der Folge,
daß das UND-Glied G5 freigegeben ist.
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1-Bits der binärkodierten Informationen, die am anderen Eingang dieses
UND-Gliedes G5 anliegen, können daher an die Informationseingänge des JK-Flip-Flop
K1 gelangen. Das hat zur Folge, daß bei aufeinanderfolgenden 1-Bits der binärkodierten
Informationen das Flip-Flop K1 mit jedem Taktimpuls in die jeweils andere Kipplage
umgeschaltet wird, mit der weiteren Folge, daß abwechselnd bei den UND-Gliedern
G1 und G2 die Verknüpfungsbedingung erfüllt ist und damit abwechselnd an die Sendestufen
Sp und Sn der Binärwert 1 gelangt.
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Die geschilderten Verhältnisse treffen bei dem in der Fig. 2 angenommenen
Verhaltnissen für die Taktperioden O und 1 zu; riährend dieser beiden Taktperioden
treten im Binärsignal zwei 1-Bits auf, siehe Zeile c, so daß
während
dieser Zeitspannen an den Eingängen der Flip-Flop K1 ebenfalls der Binärwert 1 liegt,
siehe Zeile Î, und damit der Ausgang Q des Flip-Flop K1 am Ende der Taktperiode
0 einen Zustandwechsel erfährt,siehe Zeile g.
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Während der Taktperiode 0 ist die Verknüpfungsbedingung des UND-Gliedes
G1 erfüllt, siehe Zeile h, während der Taktperiode 1 die Verknüpfungsbedingungen
des UND-Gliedes G2, siehe Zeile i, so daß aufgrund der beiden genannten aufeinande-folgenden
1-Bits der binären Information nacheinander ein positiver Impuls und ein negativer
Impuls auf die Teilnahmeranschlußleitung gegeben werden, siehe Zeile j. Bei der
geschilderten Kodierung ist also die AMI-Regel eingehalten wo-den.
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Wie die Zeile d zeigt, liegt während der Taktperioden 3 und 4 ein
Signalisierungsbefehl an, der zu einer Rückstellung des Zählers Z führt, verbunden
mit einem Potentialwechsel an dessen Ausgang, siehe Zeile e.
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Solange der Signalisierungsbefehl andauert, ändert sich trotz dieses
Potentialswechsels am Zählerausgang der Binärwert des usgangssignals des NAND-Gliedes
G4 nicht, so daß weiterhin über das UND-Glied G5 1-Bits an die Eingänge des Flip-Flop-K1
gelangen können, siehe die Zeilen c und f für die Taktperiode 4.
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Der genannte Potentialwechsel am Ausgang des Zählers Z führt zu einer
Freigabe des UND-Gliedes G3. Ausgangssignale dieses UND-Gliedes, die als Zählsignale
an den Eingang E des Zählers Z gelangen, können den Zähler jedoch erst dann weiterschalten,
wenn der Signaiisierbefehl und damit das Rückstellsignal beendet ist.
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Solange nach Beendigung des Signalisierbefehls der Zähler Z noch nicht
seine Zählerstellung n-1 erreicht hat, und damit das NAND-Glied G4 ein Ausgangssignal
des Binärwerts
0 liefert, ist das UND-Glied G5 gesperrt mit der
Folge, daß 1-Bits des binär kodierten Signals die Kippstufe K1 nicht beeinflussen
können. Das bedeutet, daß nunmehr in Abweichung von den bei der AMI-Kodierung angestrebten
Verhältnissen nacheinander auftretende 1-Bits des binär kodierten Signals Spannungsimpulse
gleicher Polarität zu Folge haben. Dies trifft in der Taktperiode 6 und 7 zu, vgl.
die Zeilen c und j.
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Wenn am Ende der Taktperiode 6 eine abfallende Flanke des Takts mit
einem 1-Bit der binär kodierten Informationen zusammenfällt, vgl. Zeilen b und c,
wird der Zähler Z weiter geschaltet und erreicht, da beim vorliegenden Ausführungsbeispiel
n=2 sein soll, auch gleich den Zählerstand, in dem er ein Ausgangssignal des Binärwerts
O abgibt und sich wieder selbst hält, siehe Zeile e.
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Da das in der Taktperiode 7 auftretende 1:mit des Binärsignals schon
wieder die Kippstufe K1 beeinflußen kann, hat das während der Taktperiode 9 auftretende
1-Bit des Binärsignals wieder die der AMI-Regel entsprechende Folge, es führt nämlich
zu einem Spannungsimpuls entgegengesetzter, hier positiver Polarität. Dasselbe gilt
für die aufeinanderfolgenden während der Taktperioden 12 und 13 auftretenden 1-Bits.
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Wie die Zeile d zeigt, tritt während der Taktperiode 12 erneut ein
Signalisierungsbefehl auf, der entsprechende Vorgänge auslöst und zur Folge hat,
daß die in der Taktperiode 13 und 15 aufeinanderfolgenden 1-Bits aufeinander folgende
Impulse gleicher Polarität, hier positiver Polarität,zur Folge haben, vgl. Zeile
j.
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Empfangsseitig werden die auf der Teilnehsleranschlu3-leitung übertragene
Signale daraufhin überwacht, ob die Kodierungsvorschrift des AMI-Code eingehalten
wird,
wobei eine festgestellte Abweichung der beschriebenen Art
als Signalisierungsinformation ausgewertet wird. Abweichend vom dargestellten Beispiel
kann der Zähler Z auch so ausgelegt sein, daß er einen weiteren markanten Zählerstand
n> 2 aufweist, in welchem Fall mehr als 2 Spannungsimpulse gleicher Polarität
auf der Teilnehmeranschlußleitung übertragen werden, so daß die Möglichkeit besteht,
unterschiedliche Zustände zu signalisieren.
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Wie schon angedeutet, kann die der Signalisierung dienende Anderung
der Kodierungsvorschrift an ein bestimmtes Ereignis gebunden werden. Dieses Ereignis
kann beispielsweise eine bestimmte Kippstellung der Kippstufe K1 sein, in welchem
Falle im Zuge der Signalisierung immer nur Spannungsimpulse einer bestimmten gleichen
Polarität gesendet werden. Das genannte Ereignis kann aber auch ein bestimmter Zeitpunkt,
z.B. der Beginn der Pulsrahmen-bzw. Überrahmenperiode sein. Im letzgenannten Fall
ist es möglich, empfangsseitig durch gezielte Suche nach Signalisierinformationen
durch Störungen verursachten Abweichungen von der Kodierungsregel zu erkennen.
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Anhand der Fig. 3 wird ein Beispiel für eine Zusatzschaltung zur Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 1 beschrieben, die eine derartige Bindung der Signalisierung bewirkt.
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Diese Schaltungsanordnung umfaßt zwei taktgesteuerte JK-Flip-Flops
K2 und K2 auf. Das Flip-Flop K2 wird von einem Signalisierungsvorbereitungssignal
d' in der Weise beaufschlagt, daß es dem J-Eingang in Originalform und dem K-Eingang
in invertierter Form zugeführt wird.
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Ferner ist ein UND-Glied 12 vorgesehen, das das Ausgangssignal am
Q-Ausgang des Flip-Flop K2 mit dem genannten Signalisiervorbereitungssignal d' verknüpft.
Das Ausgangs signal dieses UND-Gliedes wird einerseits an den
J-Eingang
des Flip-Flop K3, andererseits an einen Inverter G13 geführt. Das Ausgangssignal
dieses Inverters wird durch das UND-Glied G14 mit einem Eingangssignal 1 verknüpft.
Das Ausgangssignal des UND-Gliedes G14 gelangt an den K-Eingang des Flip-Flop K3.
Das Ausgangssignal des Flip-Flop K3 an dessen Q-Ausgang stellt dann den Signalisierungsbefehl
dar, der in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 an den Rückstelleingang R des Zählers
gemäß Fig. 1 an den Rückstelleingang R des Zählers Z bzw. an den Inverter G6 gelangt.
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Nachstehend wird die Funktionsweise der Schaltungsanordnung gemäß
Fig. 3 unter weiterer Bezugnahme auf die Fig. 4 näher erläutert: Ein Auslösesignal
1, das zur Abgabe eines Ausgangssignals- durch das UND-Glied G14 somit zu einem
Signal am K-Eingang des Flip-Flop K3 führt, hat zunächst keine Auswirkungen, da
sich das Flip-Flop K3 schon in der Kipplage befindet, in die es ein Eingangssignal
am K-Eingang hätte bringen können und in dem das Signal am Q-Ausgang den Binärwert
0 aufweist.
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Wenn nun ein Signalisieraufforderungssignal d', auftritt, entsteht
im Zusammenwirken mit dem Takt b am Ausgang des UND-Gliedes G12 ein Impuls von der
Länge einer Taktperiode. Solange dieser Impuls andauert, kann das Auslösesignal
sich nicht auf den K-Eingang des Flip-Flop K3 auswirken, da wegen der Invertierung
des genannten Impulses am Ausgang des UND-Gliedes G12 durch den Inverter G13 die
Verknüpfungsbedingung des UND-Gliedes G14 nicht erfüllt ist. Bei Auftreten der nächsten
abfallenden Flanke des Taktes b wird daher das Flip-Flop K3 umgeschaltet und an
seinen Q-Ausgang tritt ein Signal des Binärwerts 1 auf. Nach Beendigung des vom
UND-Glied G12 gelieferten Impulses fällt einerseits das Signal vom Binärwert 1 am
J-Eingang
des Flip-Flop K3 weg, andererseits kann sich nunmehr wieder das Auslösesignal 1
über das UND-Glied G14 auf den K-Eingang auswirken, mit der Folge, daß erneut eine
wanderung des Kippzustandes und damit ein Übergang des Ausgangssignals am Q-Ausgang
auf den Binärwert 0 erfolgt. Der Q-Ausgang des Flip-Flop K3 hat damit einen Signalisierbefehl
d von der Länge einer Taktperiode geliefert, der wie angegeben, der Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 1 zugeführt wird und dort die schon beschriebenen Auswirkungen hat.
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4 Patentansprüche 4 Figuren