<Desc/Clms Page number 1>
VERBETERINGSOKTROOI
BELL TELEPHONE MANUFACTURING COMPANY
Naamloze Vennootschap Francis Wellesplein 1, B-2018 Antwerpen
België AANVRAAG VOOR EEN VIERDE VERBETERINGSOKTROOI AAN HET BELGISCHE OKTROOI No 898 959 INGEDIEND OP 21 FEBRUARI 1984 VOOR :
TELECOMMUNICATIE SCHAKELSYSTEEM EN DAARIN
TOEGEPASTE PRIORITEITSINRICHTING De aanvraagster van deze oktrooiaanvraag beroept zich op het recht van voorrang van een oktrooiaanvraag ingediend in de Verenigde Staten van Noord-Amerika op 14 december 1984 onder nummer 682, 038 in naam van Alain Rene Ghislain CHALET. Uitvinder : A. R. G. CHALET.
<Desc/Clms Page number 2>
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING
De onderhavige uitvinding heeft algemeen betrekking op een communicatiesysteem en, in het bijzonder, op een dergelijk systeem dat voor elke groep abonnees, een eerste inrichting omvat voor de opstelling van communicatiepaden die verbinding geven naar een schakelnetwerk en een tweede inrichting omvat voor de opstelling van communicatiepaden die verbinding geven naar het schakelnetwerk via een terminaalbesturingselement welke aan het schakelnetwerk is toegevoegd en vooraf aan een groep abonnees toegewezen is.
De opkomst van datacommunicatie-inrichtingen, zoals computerterminalen, drukkers werkend op hoge snelheid en meerdere andere vandaag bekende datacommunicatie-inrichtingen heeft voor de telecommunicatie-industrie geleid tot een zeker dilemma.
Zoals welbekend zijn de meeste van de huidige telecommunicatie-netwerken gesteund op conventionele analoge ketengeschakelde en centraal bestuurde centrales. Eén van de moeilijkheden van dergelijke gecentraliseerde centrales is dat het volledige bijbehorende netwerk een katastrofe fout vertoont als zich in de gecentraliseerde centrale een fout of slechte werking voordoet. Het optreden van een dergelijke fout, en welke er ook de grootte daarvan zij, heeft bijgevolg een nadelig effect op een groot gedeelte of op alle verbonden abonnees.
<Desc/Clms Page number 3>
Bovendien, doordat men beperkt is tot een ketengeschakelde gecentraliseerde centrale moet elke data overdracht tussen elke twee abonnees over de gecentraliseerde centrale gaan.
Verder kunnen dergelijke data moeilijk naar de conventionele telefonie-uitrusting overgedragen worden en vereisen ze meestal modems om deze conventionele telefonie-uitrusting aan te passen aan de signalen vereist om data zend-en ontvangstinrichtingen in werking te stellen. Dergelijke modems worden meer en meer complex en zijn moeilijk te verwezenlijken gezien zowel de verscheidenheid van data-inrichtingen als de data-snelheden daarvan stijgen. Op dit ogenblijk zou de ideale oplossing bestaan in de installatie van volledig nieuwe schakelsystemen, die in staat zijn de verscheidene data-types en-snelheden te behandelen. In veel gevallen zou een dergelijke installatie echter nogal verkwistend zijn gezien vele huidige centrales nog steeds niet tegenaan het einde van hun nuttige levensduur zijn gekomen.
Een alternatief voor een gecentraliseerde centrale is een schakelnetwerk dat een verdeelde besturing bezit, zoals bijvoorbeeld de ITT System 12 numerieke centrale. In dit bepaald systeem zijn een aantal terminale tussenketens verbonden met een numeriek schakelnetwerk, dat in staat is communicatiepaden tussen verscheidene terminale tussenketens op te stellen. Elke terminale tussenketen stelt autonoom communicatiepaden op tussen alle daarmee verbonden abonnees en stelt ook paden op doorheen het numeriek schakelnetwerk als een abonnee verbonden met een andere terminale tussenketen wordt opgeroepen. Een belangrijk voordeel van een centrale met verdeelde besturing is dat het katastrofale in de fout gaan van de gehele centrale vermeden wordt in het geval van fout van één enkele component daarvan.
Dit wil zeggen, als één of meer terminale tussenketens falen dan kunnen deze die werkzaam blijven nog steeds het numeriek schakelnetwerk gebruiken, of in het geval dat het volledig numeriek netwerk
<Desc/Clms Page number 4>
in de fout gaat kunnen de terminale tussenketens in elk geval nog altijd volledige lokale dienst aan de daarmee verbonden abonnees verlenen.
Gezien de huidige centrales over het algemeen ingericht zijn om slechts met een beperkt aantal verschillende types van inrichtingen samen te werken, is het duidelijk dat door een centrale met verdeelde besturing te verschaffen de uitbreiding daarvan, om alle huidige en toekomstige data diensten te verzorgen, modulair van natuur kan zijn zonder dat hiertoe het dure herontwerp van een volledige centrale vereist is.
Bijgevolg is het duidelijk dat met de groei en de verscheidenheid van de data-inrichtingen, en de verwachte groei van deze laatste, er vraag is naar een communicatiesysteem dat samenwerkt met de huidige communicatiesystemen en verscheidene data communicatiediensten verzorgt zonder de verwijdering van huidige bestaande centrales te vereisten.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
Bijgevolg bestaat een doelstelling van de onderhavige uitvinding erin een communicatiesysteem te verschaffen, dat benevens de bestaande communicatiepaden rechtstreeks communicatiepaden naar een schakelnetwerk kan opstellen in het geval van data in de vorm van paketten, ingericht is niet enkel om door de uitwendige perifere inrichtingen daarvan bestuurd te worden maar ook om elke huidige of verwachte toekomstige inrichtingen te bedienen.
Deze doelstelling wordt, minstens gedeeltelijk, verwezenlijkt door het verschaffen van een eerste inrichting voor de opstelling van communicatiepaden rechtstreeks naar een schakelnetwerk en van een tweede inrichting voor de opstelling van communicatiepaden naar een terminaal-besturingselement.
<Desc/Clms Page number 5>
Andere doelstellingen en voordelen zullen voor de deskundigen in de techniek blijken uit de hiernavolgende beschrijving die gedaan is aan de hand van de bijgevoegde conclusies en tekeningen.
KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENING
Fig. l is een blokdiagram van een inrichting die nuttig is in een communicatiesysteem waarin de beginselen van de onderhavige uitvinding toegepast zijn ;
Fig. 2 is een meer gedetailleerde blokdiagram van de in Fig. 1 getoonde inrichting ;
Fig. 3 is een blokdiagram van een communicatiesysteem waarin de beginselen van de onderhavige uitvinding zijn toegepast.
NADERE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING
Voor een duidelijk en volledig begrip van het onderhavige communicatiesysteem wordt hierna in zeker detail een inrichting voor de opstelling van communicatiepaden beschreven die nuttig is in het communicatiesysteem.
Een inrichting, die bijzonder geschikt is voor gebruik in het communicatiesysteem van de onderhavige uitvinding, is algemeen met 10 aangeduid in Fig. 1. Hij omvat : een middel 12 welke samenwerkt met een aantal uitwendige terminalen (niet getoond in Fig. 1), een middel 14 voor de opstelling van een aantal communicatiepaden, waarbij het middel 14 een schakelaar 16 en een schakelaarbestuurder 18 omvat, en een middel 20 voor de regeling van de overdracht van informatie over een inwendige communicatiebus 22. De inrichting 10 omvat verder een middel 24 welke met minstens één microcomputer 26 samenwerkt.
<Desc/Clms Page number 6>
In een voorkeursuitvoering omvat het middel 12 dat met een aantal uitwendige terminalen samenwerkt, een aantal seriële poorten 28 die elk omvatten : serie-naar-parallel ingangsomvormers en parallel-naar-serie uitgangsomvormers 30 en tussenbuffers 32 om de data-overdracht naar en van de inwendige bus 22 te synchroniseren. Een specifieke uitvoering, getoond in Fig. 2, bevat zeven seriële poorten 28 die eerste en tweede volduplex poorten, resp. 34 en 36, omvatten welke kunnen werken met CCITT standaard pulscodemodulatiesignalen en als asynchroon t. o. v. elkaar beschouwd kunnen worden. De eerste en tweede volduplex poorten, resp. 34 en 36, zijn aanwezig om aan het communicatiesysteem overvloedigheid te verschaffen.
Verder is elk van de poorten, 34 en 36, voorzien van zijn eigen synchronisatieklokingang, aangeduid met CLKA en CLKB, waarvan één klok gekozen is als ingang naar het regelmiddel 20 voor de informatie-overdracht.
Bovendien omvatten de eerste en tweede volduplex poorten, resp. 34 en 36, een aantal bidirectionele communicatiekanalen.
Bijvoorbeeld kunnen er 32 kanalen per poort aanwezig zijn, waarbij elk kanaal in staat is om op een bitsnelheid groter dan 4 MRz te werken.
De inrichting 10 omvat verder derde en vierde volduplex poorten, resp. 38 en 40, en een vijfde simplex seriële poort 42. De derde en vierde duplex poorten, resp. 38 en 40, en de vijfde simplex poort 42 werken rechtstreeks samen met de abonneeterminalen, zoals telefoonposten, computerterminalen of dergelijke, en kunnen elk met een verscheidenheid van bitsnelheden werken. De derde en vierde duplex poorten, resp. 38 en 40, en de vijfde simplex poort 42 hebben ook een aantal onafhankelijke kanalen. Deze poorten 38,40 en 42, kunnen ingericht worden om met een verscheidenheid van bitsnelheden te werken, zodanig dat de inrichting 10 in staat is om met nagenoeg alle vandaag beschikbare datainrichtingen zowel als met verwachte inrichtingen samen te werken.
<Desc/Clms Page number 7>
Bovendien zijn zesde en zevende duplex poorten, resp.
44 en 46, aanwezig die elk één kanaal per datafreem hebben, zodat de verscheidenheid van commerciële inrichtingen die met de inrichting 10 verbonden kan worden is uitgebreid, zonder rekening te houden met woordgrenzen, bijvoorbeeld, een snelheid van 64K baud of 128K baud. Deze bepaalde poorten zijn dus in staat om daarover data over te dragen, hetgeen effectief op continu wijze gebeurt vergeleken met de daarmee verbonden betrekkelijk tragere perifere inrichtingen, d. w. z. op ofwel 8 of 16 bits voor elk freem van 125 microseconden.
De seriële poorten 28 zijn verbonden met een inwendige bus 22, die werkt met tijdsverdelingsmultiplex (TDM) en de overdracht van data trafiek over de inrichtingen 10 mogelijk maakt. De TDM data bus 22 is bij voorkeur voorzien van tijdssleuven gelijk aan de ingangsklokperiode (d. w. z. CLKA of CLKB) met 512 tijdssleuven per freem. Elk freem is verdeeld in 32 kanalen, die elk 16 tijdssleuven bevatten.
Een aantal tijdssleuven per kanaal, b. v. vijf, worden in een bepaalde uitvoering gebruikt voor commando-en besturingssignalen. Elke tijdssleuf kan 16 bits per informatie omvatten. Een commando-en besturingsschema voor de opstelling van paden is beschreven en besproken in de VSA oktrooiaanvraag nr. 628030 met als titel"Switch Controller". De laatstgenoemde aanvraag wordt beschouwd als zijnde hierin bevat als referentie. Op deze wijze is de inrichting 10 voorzien van een"in-kanaal"signalering voor de opstelling van een aantal communicatiepaden, zonder dat hiertoe een afzonderlijke of toegewijde besturingsverbinding met zekere uitwendige middelen aanwezig is.
Bovendien is een parallel tussenketenpoort 24 verbonden met de TDM bus 22, waarbij deze poort 24 ingericht is om met een 8-bit of een 16-bit microcomputer 26 samen te werken.
<Desc/Clms Page number 8>
Het middel 24 voor samenwerking met een microcomputer 26 omvat, in een uitvoering, een eerst-in-eerst-uit geheugeninrichting 48 en/of een geheugentransfertinrichting met rechtstreekse toegang 50. Een dergelijke tussenketen 24 is in detail beschreven in de VSA oktrooiaanvragen nrs. 682034 en 682035 met respektievelijk als titel"Interface for Direct Data Transfer"en"Adaptive Interface for Use with a Microcomputer". Deze beide aanvragen worden verondersteld als zijnde hierbij ingesloten als referentie.
In een voorkeursuitvoering omvat de tussenketen 24 zowel de eerst-in-eerst-uit geheugeninrichting 48, of buffer, als de geheugentransfertinrichting met rechtstreekse toegang 50 en middelen 51 voor de keuze van de werkingswijze. Een voordeel van de aanwezigheid van deze tusseninrichtingen, 48 en 50, is voor het gemak van de abonnees. Duidelijker, in vele gevallen waar de kosten een rol spelen zou een minder dure microcomputer gekozen kunnen worden. Over het algemeen kan een dergelijke minder dure microcomputer niet voorzien worden van de noodzakelijke busbesturings-, interruptie-en kanaalbesturingssignalen die noodzakelijk zijn voor de toepassing van de geheugentransfertinrichting met rechtstreekse toegang 50. In dergelijk geval zou de eerst-in-eerst-uit geheugeninrichting 48 geactiveerd worden door een voorafbepaald besturingssignaal.
In elk geval omvat de microcomputer 26 een microprocessordeel 57 met een lokale bus 59, en een daarmee verbonden RAM geheugen 61 en ROM geheugen 63.
In de voorkeursuitvoering omvat het middel 14 voor de opstelling van een aantal communicatiepaden een tijdelijk geheugen 52 en een middel 54 voor de besturing van dit geheugen 52.
<Desc/Clms Page number 9>
In een uitvoering omvat het tijdelijk geheugen 52 een door een bestemmingsinhoud adresseerbaar geheugen 56 (CAM), een RAM geheugen 58 waarin de over te dragen data worden opgeslagen, alsook een door een broninhoud adresseerbaar geheugen 50 (CAM). Het middel 54 voor de besturing van een dergelijk CAM/RAM/CAM geheugen 52 omvat een aantal commandoregisters die in staat zijn te antwoorden op commandosignalen welke via het aantal poorten 28 of de poort 24 alle informatie voorafgaan. Als resultaat kan elk kanaal van elke poort welke een juist commando-vraagsignaal verschaft, een commandobron worden en daarna in staat zijn van ofwel data te halen uit of toe te voeren aan het CAM/RAM/CAM tijdelijk geheugen 52 en de verscheidene daaraan toegevoegde registers.
Een bijzondere uitvoering van het schakelaargedeelte 16 van het padopstellingsmiddel 14 is in meer detail besproken in de VSA oktrooiaanvragen nrs 682033 en 682030 met als titel respektievelijk"Apparatus and Method for Providing Dynamically Assigned Switch Paths"en"Switch Controllers". Deze oktrooiaanvragen worden beschouwd als zijnde hierin gelast als referentie.
Volgens een specifieke werkwijze wordt bij de ontvangst van een commando of een aanvraag om een commandobron te worden, het bepaald kanaal van de bepaalde poort die deze aanvraag doet een commandobron, en door instructies hiervan geschiedt de overdracht van data via het RAM gedeelte van de CAM/RAM/CAM. De overdracht gebeurt tussen een poort waarvan het adres opgeslagen is in de bron CAM naar een poort waarvan het adres in de bestemming CAM is opgeslagen. Er dient opgemerkt dat elk kanaal, eens dat het een commandobron wordt, een pad kan opstellen, waarbij dit pad niet noodzakelijk zichzelf bevat. Bovendien, eens dat het een commandobron geworden is, kan het bepaald kanaal de overdracht van data over de schakelaar 16 afbreken of besturen.
Een dergelijk mechanisme is bijzonder nuttig als een slechte werking vastgesteld wordt bij een poort of bij een kanaal
<Desc/Clms Page number 10>
verschillend van waar de slechte werking optreedt, waarna de detecterende periferie of terminaal de commandostatus kan innemen en de trafiek een andere weg kan geven tot het slecht werkend kanaal of poort is hersteld.
Het middel 20 voor het regelen van de overdracht van informatie over de TDM bus 22 omvat een hoofdklok voor de bit per bit overdracht van freems over de TDM bus 22 en synchroniseert deze overdracht tussen de schakelaarbestuurder 18 en de schakelaar 16.
Een communicatiesysteem, algemeen met 62 aangeduid in Fig. 3 en waarin de beginselen van de onderhavige uitvinding zijn aangewend, omvat een numeriek schakelnetwerk 64, een terminaalelement 66, een eerste inrichting 68 voor de opstelling van communicatiepaden, die met het netwerk in verbinding staan via het terminaal element 66, en een tweede inrichting voor de opstelling van communicatiepaden 70 die rechtstreeks met het netwerk 64 in verbinding staan. De eerste inrichting is ingericht om via ingangslijnen 72 met een groep abonnees samen te werken. De tweede inrichting is ingericht om via ingangslijnen 74 met leden van dezelfde groep abonnees samen te werken, waarbij deze ingangslijnen toegewezen zijn aan data in de vorm van paketten.
Bij voorkeur zijn de eerste en tweede poorten, resp. 76 en 78, van de eerste inrichting 68 met het terminaalelement 66 verbonden en ondersteunen ze een aantal pulscodemodulatie kanalen. Het terminaalelement omvat een eerste microcomputer 80, die ingericht is om het opstellen en afbreken van ketengeschakelde paden in het numeriek schakelnetwerk 64 te besturen.
De tweede inrichting 70 omvat bij voorkeur een tweede microcomputer 82, die ingericht is om het opstellen en afbreken van paketpaden in het netwerk 64 te besturen. In de voorkeursuitvoering is de tweede microcomputer 82 met de tweede inrichting 70 via de paralleltussenketen 24 verbonden.
<Desc/Clms Page number 11>
De tweede inrichting 70 is met het netwerk 64 via de eerste en tweede poorten, resp. 84 en 86, verbonden.
Bijgevolg, door het herboren beschreven communicatiesysteem wordt een groep abonnees, die met een numeriek schakelnetwerk verbonden zijn, voorzien van een netwerk met datapaketten.