与位相关的数字开关，通用数字开关及PCM传输系统

摘要

与位相关的数字开关包括装置(SPM1，……，SPM8，WSW1，用来可控地改变接收的PCM字中所选位及位相的位的位置及PCM字。该开关适合与传统的与字相关的开关结合，允许完整的PCM字及该字部分的灵活交换。该开关也使确定这种数字PCM传输系统成为可能，该系统中PCM字可包括一个或几个通信信道，且其中占有包括至少一个位而非整个PCM字的一个位组的通信信道在PCM字中可获得的任意位置上动态地分配所需空间。

说明书

本发明涉及与位相关的数字开关，通用数字开关及在其中能使用这些开关的PCM传输系统。

PCM系统（PCM＝脉冲码调制）例如为远程通信系统，其特点是以数字表示的信息用时隙传输。每个时隙传输一个预定们数，通常是8位。在传统的电话系统中，该8位被保留用于一个信道。在一个公共的PCM传输线路上传输预定数目的这些时隙（在欧州为32个，在美国为24个）。

换句话说，一个信道可使用某一时隙，此后该信道就“沉默”了，而另外的信道可使用它们各自的时隙。在所述的预定时隙数以后，该信道再度可使用它的时隙。这样一个PCM传输线路，例如是根据CCITT推荐的G732，G733的一个“PCM原始多路传输”，具有的传输速率为64kbit/s（在欧州及在美国）。

在数字式移动电话中语言信息利用一个语言编码器这样地编码，以获得通过无线电连接的较低传输速率。例如在GSM系统中获得了小于16kbit/s的传输速率，即为通常PCM传输速率的四分之一。在此情况下，一个信道仅占用一个PCM字中的两位。为了防止其余的位不能被使用，因此建议四个这种编过码的信道组合成一个被发送到公共电话网的PCM字。这种组合例如可以在移动用户交换中心中作出。

在将来将会有所谓的“半速率”信道，其传输速率小于8kbit/s，它只需要一个PCM字八位中的一个位。在这种情况下也希望将多个“半速率”信道组合成一个及同一PCM字。

此外有线电话系统也越来越希望在用户网本身中使用无线电连接在该情况下使用和移动式电话相同的语言码。在该系统及分区系统中从无线电终端到无线电终端的传输方面，希望在整个传输通路传输时保持较紧凑的编码。

数据速率小于64kbit/s的数据通信已利用以多帧排列（见CCITT推荐的V.100）的有效字真正地在PCM网中进行了交换。但是，多帧产生时延对于数据是可容许的，但对于语言则不能容许。为此理由，传输速率低于64kbit/s的语言传输最好使用一个PCM信道中的一个或二个位，而非是一个PCM多帧中的一个字。

因此需要以这种方式对一个PCM字的部分作任意的交换，即该字的八个位能被最大地利用。这就需要对现今的与字相关的开关附加一个与位相关的开关。

美国专利US4718058公开了一种能在字及位的范围上进行交换的通用开关，但是这种复杂的通用开关是设想用于取代有位范围交换能力的现有开关的。因此它不是打算作为对具有位范围交换能力的现有开关的补充。

因此，本发明的一个目的是能够将多个占有一个PCM字的一部分的信道组合成一个新PCM字，用于通过公共电话网传输。

根据本发明，该目的是利用包括以下各项的一个开关来实现的：

（a）N个语言存储器，其中N为一个PCM字中的位数，用于存储接收到的PCM字及N-1个这些字的复制字;

（b）用个从每个语言存储器中可控地选择一个PCM字的装置;

（c）N个用于存储选出的PCM字的字存储器;及

（d）用于从每个字存储器中可控地选择一个位，以形成一个新的PCM作为所述与位相关的数字开关的输出的装置。

本发明的另一目的是用于PCM传输系统的一个通用数字开关。

根据本发明，这样一个形状包括一个用于交换整个PCM字的与字相关的数字开关，及至少一个与其相连接的与位相关的数字开关，用于从所述与字相关的数字开关接收PCM字，以使所接收的PCM字中的所选位及位组的位的位置及PCM字发生改变，及将这些新的PCM字输出列所述与字相关的数字开关上。

利用参照以下结合附图所作的说明，将会对本发明及其另外的目的及优点更好地理解。

附图为：

图1：根据本发明的包括一个与字相关的数字开关及一个与位相关的数字开关的通用数字开关;

图2：表示图1中通用数字开关不同部分中可能的信号格式;

图3：表示PCM字的哪些部分能被一起放置到图1的通用数字开关的与位相关的数字开关的一个例子;及

图4：表示根据本发明的与位相关的数字开关的一个优选实施例。

在不同的附图中相同的参考符号用于表示相对应的部件。

图1表示根据本发明的一个通用数字开关。这个开关例如可以是一个移动用户交换中心。该开关包括一个与惯用字有关的数字开关SW，

例如是一个出自LM埃利克森的AXE系统中的GSS单元（组选择子系统）。适用的开关例如是被包括在AXE组选择器中类型的开关。开关SW经由终端电路ETC与公共电话网相连接，并各自地与基站BS1、BS2相连接。在该例中仅图示出两个基站，但在实际上可以具有多个基站。交换是由区域处理器RP及一个中心处理系统CPS按传统方式控制的。

在图1中发生在系统不同部分的信号类型用相应箭头上的数字1-7标出。双向箭头表示通信可以发生在两个方向上，而单向箭头则表示通信仅可发生在所指的单个方向上。该不同信号类型的信号格式表示在图2上。信号类型1中最通用的信号类型，它包括图2中所有的类别A-F。这里类别A涉及惯用的占有一个完整字的PCM信道。类别B涉及一个PCM字，它包括仅占有PCM时隙的八位中二位的一个信道，其余的位未被使用。类似地，类别C包括仅占有一位的一个信道，而在PCM时隙中的其余七位未被使用。类别D包括四个每个包含二位的组式信道，也即使用了一个完整的PCM字。类似地，类别E表示填有八个每个包含一位的信道的一个PCM字。最后，类别F表示被填有不同类型紧密信道的一个PCM字，也就是填有占有一位的信道及占有二位的信道。

在图1在右上角上包括基站BS1及BS2。这些类型2的传输信号分别经由终端ETC传送到开关SW或从开关SW传送出来。该信号类型仅包括组式信号类别D-F，也就是几个信道享用一个PCM字的信号。

图1中的移动用户交换中心还包括一个用于对“全速率”信道进行组合及拆组的代码转换器FTRANS，该信道即为每PCM字仅需要二位的信道。在单元FTRANS中可以接收到4个类型6的信号。如果这些信号是类别A的，它们被压缩在FTRANS中并作为信号类型4的一个字返回到开关SW，这就是类别D的一个字。已被压缩的类别B的信号被单元FTRANS接收，并未进一步压缩地被组合成信号类别D。信号类型4反向拆组成输出信号类型6也可在单元FTRANS中进行。

用类似的方式，设有用于“半速率”信道组合的单元FTRANS，该单元能接收8个类型7的信号并将这些信号组合成一个通常的PCM时隙，这里也可在另一方向上实现拆组。

至今所述的该移动用户交换中心的特征在于：在开关SW中仅是完整的PCM字能被处理。事实上，同样类型的被压缩信号能被组合在单元FTRANS及HTRANS中，但这些信号不能以一种任意形式混合。

为了实现这种混合信号必须在位的范围上进行组合，而不是在字的范围上组合。根据本发明，因此图1的通用开关包括一个与位有关的数字开关BSW。这个与位有关的开关通过几个输入线从与字有关的开关SW接收类型3的信号，也就是图2中类别B-F的信号。这些信号包括压缩信道的不同混合，这些压缩信道需小于一个完整的PCM字。与位相关的数字开关BSW的目的在于改变位的位置及PCM字，因为这些信道是在位的范围上而不是在字的范围上的，并然后将类型2的信号输出到与字相关的开关SW中。以下将参照图4进一步描述这是如何实现的。

图3表示的例子是PCM字的哪些部分能够在图1中与位相关的数字开关BSW中被放置在一起。从基站BS1来的两个PCM时隙S1及S2经由与字相关的开关SW到达与位相关的开关BSW，例如从上方的输入线到开关BSW。相似地，来自基站BS2的两个时隙S3及S4经由与字相关的开关SW到达与位相关的开关BSW，即从下方输入线到开关BSW。但是，应该指出，不是一定来自于例如BS1的PCM字到达上方输入线。利用与字相关的开关SW可使来自于任意信号源的PCM字连接到与位相关的开关BSW的一个任意的输入上。在与位相关的开关BSW中，被压缩信道中希望结合形成一个新PCM时隙S5的有关位被提取出来，该新的时隙再传输回与字相关的开关SW中用于进一步地与公共电话网交换。换言之，与位相关的开关BSW给出了最佳使用可得到的PCM字中空间的可能性。

在图3的例中，两个PCM线路均来自于基站。但是，与位相关的数字开关BSW也可接收来自于公共电话网的信号，也就是来自于类别B-F的所有信号均能被接收。

图4表示根据本发明的适用于图1中通用数字开关的一个与位相关的数字开关的实施例。

图4中的与位相关的数字开关包括一个语言存储器SPM1，它被持续地从PCM输入传输线路PCM1及PCM2提供时隙。例如在欧州PCM系统中，

传输线路PCM1及PCM2的最后32个时隙由此可在语言存储器SPM1中得到。图4的开关除语言存储器SPM1外还包括语言存储器SPM2，……，SPM8，即还另有7个语言存储器。在这些语言存储器中，复制存储在语言存储器SPM1中的内容被存入。在每一时刻，因此可获得八份64个PCM时隙。

图4的开关还包括八个字控制存储器WCM1，WCM2，……，WCM8。这些控制存储器分别地控制开关WSW1，WSW2，……，WSW8，用于从每个语言存储器SPM1，SPM2，……，SPM8输出64个PCM时隙中的一个。为此目的，该字控制存储器包括32个存储单元，每个包括6位（2⁶＝64个语言存储器SPM1，SPM2。……，SPM8中的可能地址）。这些字控制存储器受到来自区域处理器RP及中央处理系统CPS的控制信号的控制。

如果希望使多于两个PCM的传输线路相结合，例如四个线路，则语言存储器的长度将扩展到128个存储单元。并同时，字控制存储器的字长必须扩展到7位。但是字控制存储器中的存储单元仍保持32个单元，因为与位相关的开关BSW仅输出一个PCM传输线路。从四个线路结合位的另一可能性是由与字相关的开关SW选择有关的PCM字并将这些字传送到与位相关的开关BSW的两个输入线上。在某些情况下，例如，如果仅对组合的PCM字进行转换，该与位相关的开关也可仅设有一个输入及一个输出。该与位相关的开关最好设有比输入端少一些的输出端（即实现信息量浓缩）的一个理由是输出端包含组合的PCM信息其中在同一字中使用了尽可能多的位，鉴于在输入的PCM字中不是所有的位需包含信息，并由此不是所有的位要被转换到输出的PCM字中。

由语言存储器中选出的字被传输到字存储器WM1，WM2，……WM8中。利用开关BSW1，BCW2，……，BCW8，所存储的八个字中选择每个字中的一个位的位置，而开关BSW1，BSW2，……BSW8受到位控制存储器BCM1，BCM2，……，BCM8的控制，这些控制存储器也受到区域处理器RP及中央处理系CPS的控制，因为在此情况下仅从每个字中选出一个位，因此字控制存储器BCM1，BCM2，……，BCM8仅包括三位。被选出的位收集在一个位存储器BM中，它存储输出的PCM传输线路上形成的时隙。语言及控制存储器必要的周期控制程序是该技术领域中技术人员所熟知的，并且例如可用在AXE系统文献中记载的方式来实现。在网络中的信号传输可根据CCITT第7号信号输输系统来实现。

如果在输入到与位相关的开关BSW的一个输入PCM字中有几个位需要转移到一个输出PCM字中，该输入字从语言存储器SPM1，SPM2，……，SPM8中被选择几次，以使得所需的每个位能从相应的存储版中选出。

但是，如果在输入到与位相关的开关BSW的一个输入PCM字中有几个位需要转移到几个输出PCM字中，则输入PCM字被重复地从语言存储器SPM1，SPM2，……，SPM8中以一个或几个时隙的时延进行选择。

必须指出，对于两个用户之间的两个传输方向必须在与位相关的开关BSW中分开地处理，与常规的PCM字转换相反，后者是在两个方向上共享相同的控制存储信息（例如参见AXEGSS文献）。

根据本发明的与位相关的开关也给出了通过以传输速率64kbit/s的语言连接网络作半固定连接的可能性，但是要划分成小于64kbit/s的连接。例如，从一个移动用户交换中心经过公共电话网传输到另一个移动用户交换中心的一个PCM信道能被用于这两个移动用户交换中心之间的八个“半速率”语言信道。当一次通话结束了，在相应的PCM字中有一个位成为有效的，则可以两个移动用户交换中心之间指配一次新的通话，而无需必须建立起一个新的64Kbit/S连接。因而，PCM字

的划分可以看作是分多路传输（submultiplex）。半固定64kbit/s连接的

优点在于作为预先交换的相关网络只是64kbit/s的信道，而不是较慢的信道。如果需要在相同牌号的移动电话用户交换中心之间进行连接，则可使用卖主指定的信号传输，因为半固定64kbit/s连接的建立可以根据现有的CCITT第7号信号传输系统来实现。但如果需要在同不牌号的移动用户交换中心之间连接，则对于必要的信号传输需要一个附加的标准，例如是用于CCITT第7号信号传输系统中的。

由以上的说明，可以理解到：根据本发明的与位相关的开关能使PCM字及位置在不满一个整PCM字的位或位组上任意地改变。这使得确定一个完全新的PCM传输系统成为可能，在该系统中占有包括至少一位的但不是一个完整PCM字的字组的通信信道，在PCM字中一个可获得的任意位置中动态地分配所需空间。例如确定在一个PCM字中包括三个或五个位的位置的通信信道成为可能。该新信道可以在根据本发明的与位有关的数字开关中，以已确定的压缩通信信道进行组合，以便通过传统的与字有关的PCM传输线路进行传输。

如果一个与位相关的开关BSW不能满足所需的或所注视的通信负载，则可设置另外一个或几个与位相关的开关，或者可将通信导入到具有几个与位相关的开关的另外节点上。

可以理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，本领域中的技术人员对本发明可以作出各种变型及更改，本发明的精神及范围由所附权利要求书所确定。