DD286472A5 - Verfahren und anordnung zur uebertragung von signalen in einem dienstintegrierten lokalen netz - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Anordnung zur UEbertragung von Signalen in einem dienstintegrierten lokalen Netz. Sie kann dort angewendet werden, wo ueber ein unidirektionales Liniennetz die dezentrale Vermittlung von paket- und leitungsvermittelten Signalen bei moeglicher passiver und aktiver Netzankopplung vorgenommen wird. Als Multiplexprinzip wird das Zeitmultiplexverfahren angewendet. Erfindungsgemaesz erfolgt eine dynamische Aufteilung der Doppelzeitschlitze zwischen paket- und leitungsvermittelten Signalen, wobei eine Reihe von Doppelzeitschlitzen ausschlieszlich fuer paketvermittelte Signale vorgesehen ist. Die anderen Doppelzeitschlitze koennen vorzugsweise von leitungsvermittelten Nachrichten genutzt werden. Werden diese nicht genutzt, koennen auch Pakete uebertragen werden. Von der Zugriffsschaltung fuer paketvermittelte Signale wird dazu eine interne Tabelle gefuehrt, in der die Doppelzeitschlitze gekennzeichnet sind, die durch leitungsvermittelte Signale belegt sind oder die durch Zugriffsschaltungen fuer leitungsvermittelte Signale angefordert werden. Zur Unterscheidung der Belegungszustaende werden bestimmte Zeitschlitzzustaende, die in geeigneter Weise codiert sind, eingefuehrt. Fig. 6{LAN, dienstintegriert, dynamisch, dezentral; Zugriff, paketvermittelt, leitungsvermittelt, aktiv, passiv, unidirektional; Liniennetz}

Description

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines dienstintegrierten lokalen Net/es, das einen relativ geringen Bauelementeaufwand erfordert, flexibel einsetzbar ist und dabei eine große Zuverlässigkeit aufweist.

-3- 286 472 Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht in dor Schaffung eines Verfahrens und einer Anordnung zur Übertragung von Signalen in einem dienstintegrierten lokalen Netz, das ein Zeitmultiplexprinzip, aktiven und passiven Netzzugang bei dezentraler Vermittlung und eine dynamische Zuweisung der Zeitschlitze für paketvermittelte und leitungsvermittelte Signale verwendet. Damit so!! erreicht werden, daß die Dienstqualität für beide Nachrichtenarten (paket- und leitungsvermittelte Nachrichten), insbesondere die Verweilzeil für Datenpakete und die Oualität der leitungsvermittelten Signale (Sprache), ein hohes Maß erreicht.

Erfindungsgemäß wird das folgende Verfahren angewendet:

DIo Telljiehmerstationen tauschen nach einem dezentral gesteuerten Vielfachzugriffsprotokoll leitungs- und paketvermittelte Signale im Zeitmultiplex aus, wobei die erste Teilnehmerstation in bekannter Weise einen Zeitmultiplexrahmen mit Doppelzeitschlitzen aussendet, auf den sich alle folgenden Teilnehmerstationen synchronisieren. Jede Teilnehmerstation besteht bekanntermaßen aus dem Nelzkoppler und der Zugriffsstation, die neben weiteren Baugruppen aus mindestens einer Zugriffsschaltung für die jeweils zu Übertragendon Signale aufgebaut ist.

Die Doppelzeitschlitze sind entweder Bestandteilen paketvermittelter Signale (PS) oder für die gesamte Dauer einer leitungsvermittelten Nachrichtenverbindung leitungsvermittelten Signalen (VS) zugeordnet. Die Verwaltung dieser Zuordnung wird in jedem Zeitmultiplexrahmen neu vorgenommen.

Dabei teilt die Zugriffsschaltung für dio Übertragung von leitungsvermittelten Signalen den anderen Zugriffsschaltungen ihren Wunsch zur Signalübertragung durch die Überführung des Doppelzeitschlitzes in einen Zustand des ersten Teiles der Zeitschlitzzustände der Zustandsgruppe, die von Teilnehmerstationen für paketvermittelte Signale nicht zur Übertragung von paketvermittelton Signalen benutzt werden, mit. Die Belegung mit leitungsvermittelten Signalen (VS) teilt sie den anderen Teilnehmerstationen durch Überführung in einen Zustand des zweiten Teils der Zeitschlitzzustände der genannten Zustandsgruppe mit.

Die Empfangsleitung wird von jeder Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale hinsichtlich des Auftretens loitungsvermittelter Signale oder von Belegungswünschon für diese Signale beobachtet. In jeder Zugriffsschaitung für paketvermittelte Signale werden diese Zeitschlitzzustände in einer internen Tabelle gekennzeichnet, woraus sich die aktuelle Belegunc der Doppelzeitschlitze ergibt. Durch Auswertung der internen Tabelle über die aktuelle Belegung der Doppelzeitschlitze wird die Zuordnung der Doppelzeitschlitze im Zeitmultiplexrahmen vorgenommen.

Dabei können Bestandteile von paketvermittelten Signalen von jeder Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale nur in Doppelzeitschlitz ausgesendet werden, die in der jeweiligen internen Tabelle über die aktuelle Belegung der Doppelzeitschlitze nicht gekennzeichnet sind.

Vortoühafterweise können sieben ZeitschliUzustände gebildet werden

Dir se werdon wie folgt unterschieden: Z20 - DZS ist frei,

ZZ1 - DZS ist frei und wird zur Übertragung von VS angefordert, ZZ 2 - DZS ist von VS belegt (einschließlich Rahmensynchronwort), ZZ3 - DZS ist vom Inhalt eines Datenfeldes belegt (PS),

ZZ4 - DZS ist vom Inhalt eines Datenfeldes belegt (PS) und wird zur Übertragung von VS angefordert, ZZ5 - DZS ist von Steuersignalen zur Übertragung von PS belegt,

ZZ6 - OZS ist von Steuersignalen zur Übertragung von PS belegt und wird zur Übertragur g von VS angefordert, wobei der erste Teil der Zeitschlitzzustände der Zustandsgruppe, die nicht für pakotvermittelte Signale benutzt werden, aus den Zeitschlitzzuständen ZZ1, ZZ4 und ZZ6 und der zwoite Teil aus dem Zeitschlitzzustand ZZ2 gebildet wird. Erfindungsgemäß wird folgende Anordnung zur Durchführung des Verfahrens angewendet.

In der Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale ist eine Schaltung für die interne Tabelle über die aktuelle Belegung der Doppelzeitschlitze angeordnet, die an ihrem ersten Eingang mit dem Dekoder für die Empfangsleitung, welcher Zeitschlitzzustände und Steuersignale erkennt, an ihrem zweiten Eingang mit der Leitung für die Synchronität der Sendeleitung, an ihrem dritten Eingang mit der Synchronisierlogik für die Empfangsleitung, an ihrem vierten Eingang mit der Ablaufsteuerung-Sender für paketvermittelte Signale und an ihrem Ausgang mit dem Sendesr.hieberegister, das paketvermittelte Nu'zdaten und Steuers;gnale aussendet, verbunden ist.

In der Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale ist die Ablaufsteuerung-Senüar für paketvermittelte Signale mit dem Steuerzeichengenerator und dem Zustandskoder, die die Kodierung der entsprechenden Steuersignale und Zeitschlitzzustände übernehmen, verbunden.

Ausfuhrunosbeispiel

I. Allgemeines

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläctert worden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: Grobstruktur einer Teilnehmerstation

Fig.2: Netzstruktur und Netzzugang

Fig. 3: Kodiervorschrift des Leitungssignales

Fig.4: Aufbau des Zeitmultiplexrahmens

Fig. 5: Blockschaltbild einer P-Station (Paketvermittlung)

Fig.6: Übersichtsschaltplan der P-ZS (Pskefvermittlungs-Zugriffsschaltung)

Fig. 7: Ablaufplan für den Senderteil einer P-ZS

Fig. 8: Ablaufplan für den Empfängerteil einer P-ZS

Fig. 9: Blockschaltbild einer V-Station (Leitungsvermittlung)

Fig. 10: Ablaufplan für die Belegung eines Doppelzeitschlitzes zur Übertragung von leitungsvermittelten Signalen Fig. 11: Übersichtsschaltplan dar V-ZS (Zugriffsschaltung für leitungsvermittelte Signale)

Anwendungsgebiet der Erfindung sind dienstintegriorte lokale Nachrichtennetze, die eine gemeinsame Vermittlung und Übertragung von l»""na?u<>rmittelten Signalen VS (vorzugsweise Sprachsignale) und paketvermittelten Signalen PS vornehmen. Es gu. nem solchen Netz verschiedene Möglichkeiten des Endgeräteanschlusses an die Teilnehmerstation eines solchen Netzes. Es gibt Stationen, die ausschließlich paketvermittelte Daten übertragen; diese werden P-Stationen genannt. Bei Teilnehmerstationen, die ausschließlich Leitungsvermittlung vornehmen, wird im folgenden von V-Stationen gesprochen. Natürlich gibt es auch Kombinationen von beidem. Fig. 1 zeigt die Grobstruktur einer Teilnehmerstation. Sie besteht aus Netzkoppler NK und Zugriffsstation ZS. Die Zugriffsstation ZS teilt sich in zwei Teile auf. Der Teil, der die Leitungsvermittlung ausfühTt, wird V-ZS genannt und der Teil, der die Paketvermittlung steuert, heißt im folgenden P-ZS. In P-Stationen kann die V-ZS fehlen.

Die Baugruppe Netzkoppler NK führt alle Funktionen aus, die zur Ankopplung der Teilnehmerstation an das Übertragungsmedium UM mit Sendeleitung SL und Empfangsleitung EL notwendig sind. Dazu enthält der Netzkoppler NK den Signalsender, den Leitungsempfänger, Taktgewinnungsschaltungen, Leitungskoder und Leitungsdekoder, eine Erhaltung zur Verknüpfung des Sendesignales und des Signales auf der Sendeleitung und v/ahlweise Einrichtungen zur Signalregeneration und üb. Funktionssicherung.

II. Netzstruktur

Die Netzstruktur ist ein unidirektionales Liniennetz mit Informationsrückführung (Fig. 2). Als Übertragungsmedium UM können wahlweise Lichtwellenleiter LWL oder Koaxialkabel KUK eingesetzt werden. Aus Gründen der Gewährleistung der Zuverlässigkeit auch bei großer Teilnehmerzahl und Netzausdehnung können in einem N-3U gleichzeitig Netzkoppler NK für aktiven und passiven Netzzugang AK, PK eingesetzt werden. Beide können für Kupferkabel KUK oder für Lichtwellenleiter LWL ausgebildet sein. Dabei wird in den Wandlerbaugruppen W die optisch-elektrische bzw. elektrisch-optische Signalwandlung . ausgeführt. Bei hybridem Netzaufbau sind Koppler HK für den Übergang Kupfer-Lichtwellenleiter notwendig. 7.um Zwecke der Synchronisation werden vom Synchronwortgenerator SY Sendeleilungssignale ausgesandt. Aktive Netzkoppler AK führen eine Signalregeneration auf Sende- und Empfangsleitung SL, EL durch und ermöglichen so eine große Netzausdehnung und große Teilnehmerzahlen. Passive Netzkoppler PK haben keine aktiven Elemente im Signalweg der Sendeleitung SL und Empiangsleitung EL und zeichnen sich daher durch eine höhe re Zuverlässigkeit aus. Damit kann die Konfiguration jedes Netzes den Erfordernissen angepaßt werden. Unter Verwendung ein )s Netzkopplers NK mit speziellen Einrichtungen zur Funktionssicherung ist es möglich, Anfang und Ende der Linio zusammenzuführen und das Neiz zum Quasiring zu schließen. In der Quasiringstruktur sind weitere Maßnahmen zur Funktion jsicherung möglich und das Netz bleibt nach einem Leitungsbruch noch voll funktionsfähig.

III. Regeln der Zeitechlltzbelegung Für das Senden und Empfangen von Signalen gelten folgende Vereinbarungen:

- Von der Empfangsleitung EL wird nur empfangen.

- Von der Sendeleitung SL wird empfangen.

- Auf die Sendeleitung SL wird gesendet.

Die jeweils erste Station der Linie sendet ein Rahmensynchronwort und ermöglicht damit die synchrone Arbeitsweise aller Stationen. Bei der Wahl des Leitungskodes wurde folgendes berücksichtigt:

- Der Aufwand für Köder und Dekoder soll möglichst gering bleiben.

- Der Kode soll für aktive und passive Netzzugänge gleichermaßen geeignet sein.

- Das kodierte Quellensignal .0" soli auch bei passivem Netzzugang in den Kode für das Signal .1" überschreibbar sein.

- Die Taktruckg6*vinnung soll auch bei leerem Zeitschlitz bzw. leerem Rahmen (alle Quellbits sind „0") gewährleistet sein. Die verwendete Kodi jrvorschrift ist vom RZ-Kode abgeleitet und in Fig. 3 dargestellt.

IV. DerZsitmultiplexrahmen

Der Zeitmultiplexrahmen ZMPR hat eine Wiederholfrequenz f von 8 kHz. Seine Periode ist damit in Übereinstimmung mit der Abtastperiode für die Standard-PCM (G.711) für die Sprachkodierung. Ein Zeitmultiplexrahmen ZMPR (Fig. 4) besteht aus 16 Doppelzeitschlitzen (DZSO... DZS15). Jeder Doppelzeitschlitz DZS besteht aus 2 Steuerbits (SO, S1) und 16 Informationsbits (A0...A7, BO...B7). Der Doppelzeitschlitz DZSO enthält das Rahmensynchronwort und kann wahlweise 64kbit/s Systeminformationen transportieren. Ein Doppelzeitschlitz DZS kann zur Unterhaltung einer 64 kbit/s-Duplexverbindung für leitungsvermittelte Signale (VS - synchrone Datenübertragung, vorzugsweise Sprachsignale) oder eine 128kbit/s-Simplexverbindung benutzt werden. Paketvermittelte Signale (PS - Paketdaten) werden unmittelbar über alle nicht von leitungsvermittelten Signalen VS belegten Doppelzeitschlitze DZS übertragen. Ein Doppelzeitschlitz DZS stellt hier eine Übertragungskapazität von 120kbit/s zur Verfügung, üie paketvermittelten Signale PS werden damit über einen Paketkanal variabler Bandbreite übertragen. Für dessen Kapazität gilt:

120kbit/s · npx(t) (1)

C_PK(t) - momentane Kapazität des Paketkanales

n_PX(t) - Zahl der augenblicklich von paketvermittelten Signalen PS

belegbaren Doppelzeitschlitzen DZS

n_PX(t) = n_P...N (2)

Es existiert weiter eine netzinterne Vereinbarung, daß eine Reihe von Doppelzeitschlitzen DZS (n_P) ausschließlich durch paketvermittelte Signale PS belegt werden dürfen. Diese Doppelzeitschlitze DZS werden im folgenden mit DZS_P bezeichnet. Die Zugriffsschaltungen für leitur.gsvermittelte Signale V-ZS dürfen daher nur n_v DZS (DZS_V) zur Übertragung von VS belegen, während Zugriffsschaltungen für paketvermittelte Signale P-ZS beide Arten von Doppelzeitschlitzen DZS belegen dürfen. Es gilt:

N = np + n_v (3)

N - Gesamtzahl der Doppelzeitschlitze DZS abzüglich des Doppelzeitschlitzes DZS 0 (hier N = 15);

n_f - Zahl der Doppelzeitschlitze DZS, die ausschließlich von paketvermittelten Signalen PS belegt

werde,) dürfen; n_v - Zahl der Doppelzeitschlitze DZS, die von paketvermittelten und leitungsvermittelten Signalen PS und

VS belegt werden dürfen. V. DieZeitichlitzzustSnde

FOr das Zugriffsverfahren ist die Unterscheidung von sieben Zeitschlitzzuständen (ZZ 0... ZZ 8) n· twendig. Diese sieben Zeitschlitzzustände werden in zwei Zustandsgruppen eingeteilt. Die P-Zustandsgruppe (P-ZG) enthält Zeitschlitzzustände, die sendeseitig von einer P-Ststion zur Übertragung von P-Signalen genutzt werden dürfen. Die P-Zustandsgruppe enthält ZeiUchlitzzustände ZZO, ZZ3 und ZZ 5. Die V-Zustandsgruppe (V-ZG) enthält Zeitschlitzzustände, die von P-Stationen nicht zur Übertragung von P-Signalen benutzt werden. Sie besteht aus den Zuständen ZZ1, ZZ2, ZZ4 und ZZ6. Diese Zustände werden in jeder P-Station in einer internen Tabelle gekennzeichnet. Die Kodierung der Zeitschlitzzustände ZZ erfolgt durch die Steuerbits in Zusammenhang mit den Informationsbits. Folgende Zeitschlitzzustände ZZ werden unterschieden:

ZZO - DZS ist frei, ZZ1 - DZS ist frei und wird zur Übertragung von VS engefordert, ZZ2 - DZS ist von VS belegt (einschließlich Rahmensynchronwert), ZZ3 - DZS ist vom Inhalt eines Datenfeldes belegt (PS), ZZ4 - DZS ist vom Inhalt eines Datenfeldes belegt (PS) ird zur Übertragung von VS angefordert, ZZ5 - DZS ist von Steuersignalen zur Übertragung von agt, ZZ6 - DZS ist von Steuersignalen zur Übertragung von, ., uelegt und wird zi Übertragung von VS angefordert. Die Kodierung erfolgt so,

- daß ein freier DZS jederzeit von allen anderen ZZ zu unterscheiden ist,

- daß für die Übertragung von VS und Datenfelder von PS ein kodetransparenter Kanal entsteht,

- daß eine lange Null- oder Einsfolge keinen leeren DZS vortäuscht,

- daß der Inhalt eines Datenfeldes (PS) und Steuersignale jeweils von allen anderen ZZ zu unterscheiden sind,

- daß der Inhalt eines Datenfeldes (PS) immer von Steuersignalen zu unterscheiden ist,

- daß der Belegungswunsch, einen DZS zur Übertragung von VS zu nutzen, immer erkannt werden kann und die Übertragung von PS nicht stört,

- daß in einem Feld von 18 Bit jeweils immer ein Bit den logischen Wert »0" annimmt.

Tabelle 1: Zustandskodierung

SO S1 AO A1 ZZ

0	0	0	0	ZZO
0	1	0	0	ZZ1 oder ZZ2
0	1	X	X	ZZ 2
1	0	1	0	ZZ 3 mit Informationsbit A1 =0
1	0	0	1	ZZ 3 mit Informationsbit A1 = 1
1	1	1	0	ZZ 4 mit Informationsbit A1 = 0
1	1	0	1	ZZ4 mit Informationsbit A1 = 1
1	0	0	0	ZZ 5
1	1	0	0	ZZ 6

Grundsätzlich gilt für die Ebene der Medium-Zugriffsschicht (MAC Sublayer), daß alle Aktionen unterbrochen werden, wenn die Synchronisation ausfällt. Das Rahmensynchronwort wird auf Sende- und Empfangsseite unabhängig voneinander empfangen und ausgewertet. Erst wenn die Synchronisationslogik auf Sendo· und Empfangsseite im synchronen Zustand ist, wird die gesamte Zugriffsschaltung ZS freigegeben. Eine A -«nähme stellt die erste Station EST in der Linie dar. Diese Station sendet das Synchronisationsmuster in die Sendeleitung SU nd führt eine Zwangssynchronisation des Sendeteiles der Zugriffsschaltung ZS durch. Ob eine Station die erste in der Linie ist, kann automatisch im Netzkoppler NK erkannt werden.

SYNCHRON ··= SYEL · (SYSL + EST) (4)

Ein Verlust der Synchronisation führt für Zugriffsschaltungen für leitungsvermittelte Signale V-ZZ und Zugriffsschaltungen für paketvermittelte Signale P-ZS automatisch in den F.uhezustand (ZPSO, ZPEO und ZVO).

Folgende Regeln für die Aufteilung der Doppelzeitschütze DZS zwischen Zugriffsschaltungen für paketvermittelte Signale P-ZS und Zugriffsschaltungen für leitungsvermittelte Signale V-ZS und die Belegung von Doppelzeitschlitzen mit leitungsvermittelten Signalen DZSv werden von den Zugriffsstationen ZS realisiert:

1. DZSp dürfen ausschließlich von P-ZS zur Übertragung von PS belegt werden.

2. P-ZS führen eine interne Tabelle, in der alle DZS gekennzeichnet sind, die entweder durch VS belegt sind (ZZ2) oder die durch V-ZS angefordert werden (ZZ1, ZZ4, Z?6).

3. Diese Tabelle wird von einer P-ZS ständig, durch Analyse der ZZ auf der Empfangsloitung aktualisiert.

4. P-ZS sendet Datenpakete und Steuerzeichen (mit Ausnahme des Steuerzeichens „Startbegrenzer") nur in DZS, die in der internen Tabelle nicht gekennzeichnet sind.

5- VS können erst dann übertragen werden, wenn keine PS mehr über den DZS geleitet werden und wenn aus der Sendeleitung 3 Rahmenzoiten der ZZO empfangen wurde.

Vl. DleP-Statlon Das Beispiel einer möglichen Konfiguration einer P-Station ist in Fig. 5 gezeigt. In einem Rechnersystem, dem Hostsystem, ist die Teilnehmeretation auf sinem Board angeordnet. Die Kopplung zwischen Hostsystem und P-Station erfolgt über den Parallelbus PL. Din P-Station bietet dem Hostsystem die Dienste der LLC-Schicht für lokale Netze. Die P-Station besteht aus dem Mikroprozessor CPU, den Speichern RAM, ROM und der Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale P-ZS. Die CPU dient zur Abarbeitung der LLC-Protokolle und zur Ansteuerung der Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale P-ZS. Die Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale P-ZS bietet die Dienste der MAC-Schicht für lokale Netze. Der Netzkoppler NK übernimmt die Ankopplung der Station an das Übertragungsmedium mit Sendeleitung SL und Empfangsleitung EL und dient zur Funktionssicherung. Das Zv.grlffsprotokoll für die P-ZS In der Zugriifsschaltung für paketvermittelte Signale P-ZS laufen drei Prozesse, der Sendeprozeß, der Empfangsprozeß, und der Prozeß der Protokollierung der Zeitschlitzzustände in der internen Tabelle, nahezu unabhängig voneinander ab. Den Übersichtsschaltplan für die Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale P-ZS zeigt Fig. 6. Der Empfangsprozeß und der Sendeprozeß gehen in den Ruhezustand über, wenn die Synchronisation verlorengeht. Dabei wird

der höheren Schicht (LLC-Schicht) gemeldet, d iß die MAC-Schicht nicht bereit ist (MAC-NRDY).

DerSendeprozoß Das Zugriffsprotokoll für den Sendeprozeß einer Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale P-ZS ist in Fig.7 gezeigt. Nach einem Reset oder einem Verlust der Synchronisation (SYNCHRON = 0) steht am Beginn des Programmablaufes der Zustand ,Nicht Synchron" ZPSO. In diesem Zustand ist die P-ZS völlig passiv. Synchronisieren Sende- und Empfangsseite der P-ZS (SYNCHRON = 1), wird dem Prozeß der Protokoilierung der Zeitschlitzzustände mitgeteilt, daß alle Doppelzeitschlitze DZS

zu kennzeichnen sind (KA-DZS). Außerdem wird der LLC-Schicht mitgeteilt, daß die MAC-Schicht bereit ist (MAC-RDY).

Aus ZPSO geh; die P-ZS in den Ruhezustand ZPS1. In diesem Zustand werden keine Signale gesendet. Sowohl im Zustand ZPSO als auch ZPS1 kann von der LLC-Schicht ein Initialisierungskommando (INIT-COM) empfangen und

ausgeführt werden. Dieses Kommando kann zur Initialisierung der P-ZS, Festlegung der Stationsadressen und zum Selbsttestdienen. Nach Ausführung wird in den Zustand ZPSO zurückgekehrt.

Erst wenn von den Instanzen höherer Ebenen das Kommando zur Übertragung eines Datenpaketes an die P-ZS geleitet wird

(SEND-FRAME(PTBd₁PTDA)), geht die P-ZS in den passiven Zustand ZPS 2. Die Parameter dieses Kommandos sind die Zeiger

für den Puffer-Deskriptor (PTBD) und der Zeiger zur Zieladresse (PTDA). Beim Übergang der P-ZS in den passiven Zustand ZPS 2,wird im aktuellen Datenpuffer eingetragen, daß dieser Frame im Augenblick gesendet wird.

Im Zustand ZPS 2 wird das Ende eines vollständigen Übortragungszuges oder ein leerer Paketkanal erwartet. Das Ende einer Paketfolge wird durch den Empfang eines korrekten Steuerzeichens Endebegranzer EDEL auf der Empfangsleitung erkannt. Danach wird in den aktiven Zustand ZPS 3 verzweigt. Ein leerer Paketkanal wird durch eine Folge von leeren Doppelzeitschlitzen DZS (ZZO) erkannt, die auf der Empfangsleitung

empfangen werden, ohne von einem DoppelzeitscHitz DZS mit einem Paketinhalt (ZZ3, ZZ4) oder einem DZS mit einem

Steuerzeichen (ZZ5, ZZ6) unterbrochen zu werden. Eine Ausnahme bilden hierbei korrekte Endebegrenzer EDEL, die das Ende

eines Paketzuges unmittelbar kennzeichnen.

Zur Erkennung eines leeren Paketkanales dient in Fig. 7 ZPS 2A und die Zählvariable X. Je größer diese Anzahl ist, um so geringer

ist die Wahrscheinlichkeit dafür, daß trotz des Vorhandenseins einer Paketfolge ein leerer Paketkanal erkannt wird. Dieser Fehlerkann dann eintreten, wenn die internen Tabellen über die Zeitschlitzbelegung von zwei sendewilligon Zugriffsschaltungen fürpaketvermittelte Signale P-ZS auf Grund von Laufzeiteffekten auf Sendeleitung SL und Empfangsleitung EL nichtübereinstimmen. Im Ausführungsbeispiel wurde diese Anzahl mit 5 festgelegt. Jetzt wird in den aktiven Zustand ZPS3eingetreten.

Der Empfang eines Paketinhaltes (ZZ3, ZZ4) oder eines DZS mit Steuerzeichen (ZZ5, ZZ6) (außer korrekter Endebegrenzer) im Zustand ZPS2 A führt dazu, daß wieder in den passiven Zustand ZPS2 übergegangen wird. Im Zustand ZPS3 wartet die Station auf die Sendeberechtigung. Eine Station erhält sofort die Sendeberechtigung, wenn sie die

einzige sendewillige in der Linie ist. Wollen mehrere Stationen Pakete senden, ist die Priorität der Stationen nach ihrer

Reihenfolge in der Linie festgelegt. Der Zustand ZPS3 wird unmittelbar dann verlassen, wenn der Anfang eines Doppelzeitschlitzes DZS auf der Sendeleitung erreicht ist, der in der internen Tabelle nicht gekennzeichnet ist (ITAB: NKENZ). Dabei wird der Sender eingeschaltet, ein Steuerzeichen Startbegrenzer SDEL gesendet, und in den Zustand ZPS4 übergegangen. Im Zustand ZPS4 wird die Sendeleitung weiter überwacht und damit wird empfangen, was höherpriorisierte Stationen senden.

wird in diesem Doppelzeitschlitz DZS ein Paketinhalt (ZZ3vZZ4) oder ein Steuerzeichen (ZZ5vZZ6) erkannt, wird die Sendungsofort abgebrochen und ein EP-Flag rückgesetzt. Das gesetzte EP-Flag kennzeichnet der Zugriffsschaltung für paketvermittelte

Signale P-ZS, daß ihr Paket das erste in einer Paketfolge ist. Daraus wird in den Zustand ZPS5 übergegangen. Wird im ZPS3 zuerst ein Paketinhalt oder ein Steuerzeichen auf der Sendeleitung empfangen, wird das EP-Flag rückgesetzt und

direkt in den Zustand ZPS5 verzweigt

Wird im Zustand ZPS3 (während der Sendung eines Startbegrenzers SOEL) ein freier Doppelzeitschlitz DZS (ZZO) auf der Sendeleitung SL erkannt, wird das EP-Flag gesetzt und zur Sendung des Paket'· .altes (Zustand ZPS 7) übergegangen. Die Kodierung der Steuerbits (SO, SD und der Steuersignale wurde so gew** .«t, daß Paketinhalte und Steuerzeichen so früh

erkannt werden können, und damit die Sendung abgebrochen werden kann, ohne daß Inhalte von Paketen oder Steuerzeichenverfälscht werden.

Weiter erfolgt die Kodierung der Steuersignale so, daß ein Endebegrenzer EDEL auf der Sendeleitung erkannt wird, bevor er

durch einen zu sendenden Startbegrenzer SDEL verändert wird.

In den Zuständen ZPS 5 und ZPS6 wird auf das Paketende auf der Sendeleitung SL gewartet, um die Pakete der einzelnen Stationen zu einer lückenlosen Folge zusammenzusetzen. Dazu wird auf den Anfang eines Endebegrenzers EDEL* auf der Sendeleitung SL gewartet. Ist ein solcher Anfang erkannt, wird das Sendeschieberegister SSRG mit einem Startbegrenzer SDEL

gelader). Nachdem das Zeichen von der Sendeleitung vollständig empfangen wurde (Zustand ZPS 6), wird es ausgewertet. Ist esdie Überlagerung von einem Startbegrenzer SDEL und einem Endebegrenzer EDEL, wird in den Zustand ZPS5 zurückverzweigt.

Ist es ein Endebegrenzer EDEL, wird zur Sendung des Paketinhaltes übergegangen. Im ersten Fall können jetzt höherpriorisierte Stationen ihre Pakete übertragen. Im zweiten Fall hat keine höherpriorisierte Station ein Paket zur Übertragung. Am Anfang der Übertragung des Paketinhaltes werden zwei Variablen geladen und der Sende-DMA-Baugruppe SDMA die Adresse des Datenpuffers PTDB und die Blocklänge übergeben. Es wird in den Zustand ZPS7 - Senden - übergegangen. Die Variable y zeigt die Zahl der Datenzeichen (PL* - Paketlänge einschließlich Paketkopf und CRC), die zu übertragen sind, ι nd

χ zeigt die Zahl der Zeichen, die insgesamt zu übertragen sind. Ist das zu übertragende Paket nicht das erste in einer Pakotfo.qe(EP = 0), sind beide Variablen gleich groß. Ist das Paket das erste einer Paketfolge (EP = 1), sind beide Variablen da ί gleichgroß, wenn die Paketlänge dia Mindestpaketlänge m übersteigt. Wenn das erste Paket ein kurzes Paket ist, wird es bis zur

Mindestpaketlänge m mit Nuilflags aufgefüllt. Die Kontrollsumme CRC wird automatisch bei einem Unterlauf des Sende-FIFOs SFIFO am Nachrichtenende angefügt. Erfolgt

ein Unterlauf des Sende-FIFO bevor das Ende des Datenblockes erreicht wurde, wird ein Abbruchflag ABF eingefügt. Damit ist esfür d6n Empfänger möglich, unvollständige Frames zu erkennen. Die Variablen werden so geladen, daß kurze Pakete, die alserstes in einer Paketfolge übertragen werden, mit Nuilflags NULLF aufgefüllt werden.

Die Nuilflags NULLF werden auf der Empfangsseite wieder vom Paketinhalt entfernt. Die Minimalgröße für die Datenpakete ist

eine Systemkonstante. Diese Maßnahme verhindert, das mehrere Paketfolgen auf der Linie entstehen. Der Paketinhalt wird jetztgesendet. Ausgewählt werden dazu alle in der internen Tabelle nicht gekennzeichneten Doppelzeitschlitze DZS (NKENZ). Es wir Jin den Zustand ZPS8 - Enden - übergegangen.

Ein ordnungsgemäß gesendetes Paket wird mit einem Endebegrenzer EDEL abgeschlossen. Danach wird in den Zustand ZPS9

übergegangen.

Der Zustand 7!PS9 dient dazu, die ordnungsgemäße Sendung des Endebegrenzers EDEL abzuwarten und damit sicherzustellen,

daß eine Unterbrechung der Sendung des Paketes auch noch zu diesem Zeitpunkt bemerkt wird.

In den Zuständen ZPS7, ZPS8 und ZPS9 wird die Sendeleitung SL ständig überwacht. Wird ein Paketinhalt (ZZ3, ZZ4) oder ein Steuerzeichen (ZZ5, ZZ6) in einem beliebigen Doppelzeitschlitz DZS erkannt, wird die Sendung sofort abgebrochen und in Zustand ZPS5 übergegangen. Nachdem ein Paket erfolgreich gesendet wurde, wird eine Meldung an die LLC-Schicht abgegeben (SEND.OK) und in den Ruhezustand ZPS1 übergegangen. Ein neues Paket kann erst in der nächsten Paketfolge gesendet werden. So ergibt sich bei

hoher Kanalauslastung ein geordnetes Zugriffsverfahren, in dem garantiert wird, daß jede Station ein Paket in einer Paketfolgesenden kann.

Der Empfangsprozeß Der Ablaufplan für den E: ipfangsprozeß ist in Fig.8 gezeigt. Auch hier führt ein Ausfall der Synchronisation dazu, daß alle Aktionen beendet werden - Zustand ZPEO. Im passiven Zustand ZPE1 wird die Empfangsleitung EL nach einem Startbegrenzer SDEL oder der Überlagerung von Endebegrenzer EDEL und Startbegrenzer SDEL überwacht. Wird ein Startbegrenzer SDEL erkannt, wird in den Zustand der Auswertung des Adreßfeldes - ZPü 2 - übergegangen. Bei diesem Übergang wird der CRC-Prüfer CRCP und die AdreCe'kennungslogik ADREK rückgesetzt. Alle Daten, die jetzt empfangen werden, werden zum CRC-Prüfer CRCP, der Adrt2',f kennungslogik ADREK und dem Empfangs-FIFO EFIFO geleitet. Im Zustand ZPE 2 wird das Adreßfeld empfangen und ausgewertet. Erkennt die Schaltung während des Empfangens der Adresse einen neuen Startbegrenzer SDEL oder ein Abbruchflag ABF,

werden die empfangenen Daten verworfen. Dabei wird der Empfangs-FIFO rückgesetzt.

Erkennt die Adreßerkennungsschaltung, daß das Adreßfeld vollständig übertragen wurde, wird die Adresse ausgewertet. Ist die Adresse keine Stationsadesse, werden alle Daten verworfen. Es wird in den Zustand ZPE1 übergegangen. Im änderen Fall wird

ausgewertet, ob im Speicher ein Empfängerpuffer verfügbar (R_OUF_FREE) ist. Ist das nicht der Fall, werden die Daten verworfenund der Fehlerzähler für Überlauffehler OVR incrementiert. Danach wird in den Zustand ZPE1 übergegangen.

Ist ein Empfängerpuffer verfügbar, wird dieser als belegt gekennzeichnet und in den Zustand ZPE 3 - Empfang - übergegangen. Von diesem Augenblick an kann der Transport der Daten in den Empfängerpuffer erfolgen. Im Zustand ZPE 3 warden für die Station bestimmte Datenpakete über den Empfangs-FIFO LFIFO in den RAM-Puffer übertragen. Empfangene Startbegrenzer SDEL und Abbruchflags ABF führen zum Abbruch des Empfanges und zum Verwerfen der Daten. Ein Überlauf des Empfangs-FIFO EFIFO führt zum Incrementieren des Fehlerzählers für Überlauffehler OVR und ebenfalls zum Verwerfen der Daten. Nach dem Verwerfen der Daten wird jeweils in den passiven Zustand ZPE1 übergegangen. Wenn ein Endekennzeichen EDEL oder eine Überlagerung von einem Endekennzeichen EOEL und einem Startkennzeichen SDEL

erkannt wird, wird der CRC-Prüfer abgetestet. Ist die CRC korrekt, werden keine weiteren Daten an den Empfangs-FIFO EFIFOübertragen und der Empfangspuffer als vollständig empfangener Frame gekennzeichnet (LLC : FRM-REC). Im anderen Fallwerden die Daten verworfen und ein CRC-Fehlerzähler CRCE incrementiert. Danach wird wieder in den Zustand ZPE1übergegangen.

Dor Prozeß der Piotokolllerung der Zeltschlltzzustände

Dazu werden alle Zeitschlitzzustände ZZ auf der Empfangsleitung EL von der P-Station überwacht. Alle Doppelzeitschlitze OSZ, die die Zustände ZZ1, ZZ2, ΣΖ4 und ZZθ haben, werden in dor internen Tabelle gekennzeichnet. Die Aktualisierung der Tabelle geschieht ständig. Ausgewertet wird die Tabelle auf der Sendeseite.

Die P-Zugrlffsschaltung P-ZS Die erfindungsgemäße A?,ordnung der Zugriffsschaltung ist in den Schaltungsteil für Leitungsvermittlung V-ZS und den Schaltungsteil für Paketvermittlung P-2S aufgeteilt. Die Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale P-ZS (Fig. 6) hat folgende Bestandteile: SERG1* - Empfangsregister der Sendeleitung SWDC - Synciironwortdecoder(2^#) TVSL1 - Taktversorgung für dia Sündeseite SYLSL - Synchronisierlogik für die Sendeseite EERGI - Empfangsregister für die Empfangsleitung DCE1 - Dekoder für Zeitschlitzzustände und Steuerzeichen für die Empfangsleitung SYLEL - SynchronisierlogikfürdieEmpfangsleitung TVEL1 - Taktversorgung für die Empfangsseite DCS 1 - Dekoder für Zeitschlitzzustände und S'.euerzeichen für die Sendeleitung SSRG1 - Senderegister ZC1 - Zustandscoder STZG - Steuerzeichengenerator CRCG - CRC-Generator PSWS - Parallel-Serien-WandlerfürdieSendeseite SPWS - Serien-Parallel-WandlerfürdieSendeseite SFIFO - Sende-FIFO ASTPS - Ablaufsteuerung P-ZS für den Sender ASTPE - Ablaufsteuerung P-ZS i'ir den Empfänger ITAB - - Interne Tabelle über die Belegung der DZS mit VS ADT - Stationsadreßtabelle ADREK - Adreßerkennungsschaltung PSWE - Parallel-Serien-Wandler für die Empfangsseite CRCP - CRC-Prüfer SPWE - Serien-Parellel-Wandler für die Empfangsseite EFIFO - Empfangs-FIFO SDMA - Baugruppe für den direkten Sp6icherzugriff für die Kommandoausführung und Sendedaten EDMA - Baugruppe für den direkten Speicherzugriff für Empfangsdaten SWG - Synchronwortgenerator BH - Bi'sinterwce Interfacesignale zwischen NK und P-ZS Der Notzkoppler NK liefert der Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale P-ZS die Signale: SLI - Sendeleitung-Eingang TSL - Takt der Sendeleitung ELI - Empfangaleitung TEL - Takt der Empfangsleitung EST - Erste Station Die Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale P-ZS liefert dem Netzkoppler NK das Signal: SL 2 - Sendeleitung-Ausgang. Interiacesignale zur V-ZS Die Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale P-ZS liefert der Zugriffsschaltung für leitungsvermittelte Signale V-ZS die

Signale:

ZBSL - Zeitbasis Sendeleitung ZBEL - Zeitbasis Empfangsleitung SYSL - Synchronität des Sendeteiles SYEL - Synchronität des Empfangsteiles Interfacesignale für das Mikroprozosjorlnterface CLK - Bustakt AD - Multiplex-Adreß-Daton-Bus A - höherwertipor Teil des Adreßbusses INT - Interruptleitung zur CPU AT - Aufforderungsignal der CPU BSS - weitere Bussteuersignale Ein weiteres Eingangssignal der P-ZS Ist:

OSC - notversorgung von einem externen Oszillator

DasÜberslchtscchartblfd

Im folgenden soll die Funktionsweise der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 6 erläutert werden. Das Signal ESTzeigt der P-ZS, ob die Station die Erste in der Linie ist. Ist dieses Signal eingeschaltet, wird der Synchronwortgenerator eingeschaltet, und die Stndeseite wird zwangssynchronisiert. Der Takt für die Sendeseite wird von einem externen Generator erzeugt und über die Leikng OSC der Taktversorgung für die Sendeseite TVSL1 zugeführt. In dieser Betriebsart liefert die P-ZS das Rahmensynchronwort für die Sendeleitung SL2. Anderenfalls wird ein Rahmensynchronwort auf SL1 erwartet, und als Taktquelle für die Sendeseite dient die Taktrückgewinnungsschaltung des Netzkopplers NK. Der Takt wird über Leitung TSL zugeführt.

Das Signal der Sendeleitung wird dem Empfangsregister der Sendeleitung SERG1 zugeführt und in Parallelform umgewandelt.

Das Rahmensynchronwort wird vom Dekoder SWDC erkannt. Die Logik SYLSL sorgt dafür, daß die Taktversorgung für die Sendeseite TVSL1 alle Taktimp'ilse synchron zum Sendeleitungszustand erzeugt.

Gleichzeitig werden in der Synchronisierlo{iik für die Sendeseite SVLSL Synchronwortausfälle behandelt. So führen zweimalige Störungen des Synchronmusters noch nicht jum Ausfall der Synchronität. Die Logik SYLSL erzeugt außerdem das Signal SYSL, das der V-ZS Synchronausfälle mitteilt. Mit dim Signal „Zeitbasis Sendeleitung" ZBSL, das die Taktversorgung für die Sendeseite TVSL1 erzeugt, kann die Sendeseite der V-ZS synchronisiert werden. Für die Empfangsseite wird die Taktversorgung durch die Baugruppen Synchronwortdekoder SWDC, Synchronisiorlogik für die Empfangslogik SYLEL und Taktversorgung für die Empfangsseite TVEL1 sichergestelt;.

Die Synchronität der Empfangsseite der V-ZS wird durch die Signale SYEL und ZBEL ermöglicht. Die Taktimpulse von den Taktversorgungen TVSL1, TVEL1 für Sende- und Empfangsseite werden an alle Schaltungsteile verteilt, die diese Signale benötigen.

Die Überwachung der Aufteilung der Doppelzeitschütze DZS auf PS und VS erfolgt durch die Baugruppen ITAB und DCE1. Im DCE1 werden alle Zeitschlitzzustände ZZ1, ZZ2, ZZ4 und ZZ6 erkannt und die entsprechenden DZS in ITAB gekennzeichnet.

Die Ablaufsteuerungen für Paketsenden ASTPS und Paketempfang ASTPE arbeiten weitgehend unabhängig voneinander.

Die Kommunikation zwischen CPU und der P-ZS erfolgt über Kommando- und Datenblöcke, die im Speicher abgelegt sit id. Zum Austausch von Kommandos um, Datenblöcken zwischen Speicher und ASTPS wird die Baugruppe SDMA benutzt. Dia Baugruppe EDMA dient dazu, Γ/atenblöcke und Statussignale zwischen Speicher und ASTPE auszutauschen.

Im Speicher, der von CPU und P-ZS gemeinsam benutzt wird, befindet sich ein Kommunikationsbereich, in dem sich Speicherzellen für Kommando· und Statussignale von CPU und P-ZS befinden. Ändert die CPU eines dieser Signale, wird das der P-ZS durch das Signal AT mitgeteilt. Umgekehrt teilt die P-ZS der CPU Änderungen durch das Signal INT mit.

Soll ein Paket gesondet werden, wird zunächst die entsprechende Kommandofolge in den Speicher geschrieben und von der CPU das Signal AT aktiviert. Darauf liest die P-ZS das entsprechende Kommando und dann die Sendepufferbeschreibungstabellen. Anschließend werden Bytezähler und Adreßregister der DMA-Ba'jgruppe SDMA initialisiert. Diese Baugruppe sorgt für einen entsprechenden Füllstand des Sende-FIFOs SFIFO. Dann wird der CRC-Generator CRCG rückgesetzt und das erste Sendewort in den CRC-Generator. CRCG geschrieben. Befindet sich die Ablaufsteuerung für den Sender ASTPS im Zustand ZPS1, wird in den Zustand ZPS2 übeigegangen. Ist die ASTPS in einem anderen Zustand, wird gewartet bis der Zustand ZPS1 erreicht wird.

Der Weg der Sendedaten führt vom Speicher in den Sende-FIFO SFIFO, den Parallel-Serien-Wandler für die Sendeseite PSWS, den CRC-Generator CRCG, den Serien-Parallel-Wandler für die Sendeseite SPWS, das Senderegister SSRG1, den Netzkoppler NK zur Sendeleitung SL2.

Die Ablaufsteuerung ASTPS kann mit dem Zustandskoder ZC1 und dem Steuerzeichengenerator STZG Steuerzeichen und Zeitschlitzzustände erzeugen. Mit Hilfe des Dekoders auf der Sendeseite DCS 1 erfolgt die Erkennung von Zeitschlitzzuständen und Steuerzeichen von der Sendeleitung.

Der Dekoder auf der Empfangsseite DCE1 und die interne Tabelle ITAB wirken außerdem mit der Ablaufsteuerung ASTPS zusammen.

Die Ablaufsteuerung für den Sender ASTPS übernimmt die Zusammenstellung der Frames. Die Frames sind in Startbegrenzer SDEL und Endebegrenzer EDEL eingeschlos^on. Der Frameinhalt besteht aus Adreßfeld für Ziel- und Quelladresse (jeweils 2 oc er 6 Byte), Steuerfeld (1 Byte) und Informationsfeld und CRC-Prüfsumme (4 Byte). Das Informationsfeld kann auch fehlen. Wenn erforderlich werden Füllzeichen aufgefüllt. Erfolgt ein Un' arlauf des Sende-FIFO bevor der Frame vollständig gesendet wurde, wird ein Abbruchflag ABF gesendet.

Der Empfänger ist immer aktiv. Aber nur wenn für den Empfänger Pufferspeicherbereich reserviert ist, werden empfangene Patenpakete auch in den Speicher transportiert. Der Weg der Daten führt von der Empfangsleitung über den Netzkoppler NK, das fcnipfangsregister für die Empfangsleitung EERG1, den Parallel-Serien-Wandler für die Empfangsseite PSWE, den CRC-Prüfer CRCP, den Serien-Parallel-Wandler für die Empfangsseite SPWE und den Empfangs-FIFO EFIFO in den Empfangsdatenpuffer.

Die Ablaufsteuerung für den Empfänger ASTPE ist außerdem mit dem Decoder für die Empfangsseite DCE1 und der Adreßerkennungsschaltung ADREK verbunden.

Die Stationsadreßtabelle ADT wird in der Initiali jierungsphase von der SDMA geladen. Diese Baugruppe versorgt den Sender mit der Quelladresse zum Frameaufbau und die Adreßerkennungsschaltung mit der Stationsadresse.

VII. DleV-Statlon

In Fig.9 ist als Beispiel einer V-Station ein Blockschaltbild einer Station gezeigt, die zur Sprachkommunikation und zur Übertragung synchroner Daten geeignet ist. Sie besteht aus einet CPU, RAM, ROM, dem Bedienteid BED, der P-ZS, der V-ZS, einer CODEC/Analogbaugruppe, Schnittstellentreibern und dem Netzkoppler NK. Die CPU in Verbindung mit der P-ZS und der V-ZS übernimmt den Verbindungsaufbau und -abbau. Mit der V-ZS werden die V-Signale durchgeschaltet, die im Falle einer Sprachverbindung an die CODEC/Analogbaugruppe und im Falle der Datenübertragung an die Schnittstellentreiber IF weitergegeben werden. Das Bedienfeld BED übernimmt die Kommunikation mit dem Menschen und der Netzkoppler NK über die P-ZS die Ankopplung an das Übertragungsmedium und die Funktionssicherung.

Belegung einet DZS zur Übertragung von V-ZS

Der Ablaufplan dieser Belegung ist in Fig. 10 gezeigt. Die V-ZS befindet sich im Zustand „ Nicht Synchron" ZVO, wenn die Synchronisation ausgefallen ist. In diesem Zustand werden keine Signale gesendet oder empfangen. Alle Ein- und Ausgaben werden ignoriert.

Der Ruhezustand ist ZV1. Nach Eingabe der Aufforderung einen Kanal zu reservieren (RES-KAN), beginnt die V-ZS einen DZS zu suchen, der nicht durch V-Signale belegt ist bzw. nicht für die Übertragung von V-Signalen angefordert wird (ZZO, ZZ 3 oder ZZ 5 auf der Empfangsleitung). Anschließend wird die Belegungsberechtigung für die V-Stationen geprüft (DZSJ. Ist ein solcher DZS gefunden und verlief din Prüfung positiv, wird zu Zustand ZV 3 übergegangen.

Im ZV3 erfolgt die Kollisionskontrolle. Der DZS wird im nächsten Rahmen vom ZZO in ZZ1, vorr ZZ 3 in ZZ4 oder vom ZZ 5 in ZZ 6 durch Überschreiben eines Bits auf der Sendeleitung (COD-ZZ 1) umgewandelt. Gleichzeitig wird der gefundene DZS für drei Rahmetiperioden überwacht. Wird dabei kein Belegungsversuch durch eine Station auf der Sendeleitung erkannt, wird die Kollisionskontrolle negativ bewertet. Eine V-ZS bricht den Belegungsversuch ab, wenn auf der Sendeleitung der ZZ1, ZZ2, ZZ4 oder ZZ6 empfangen wird und beginnt mit der Suche eines neuen DZS na ί Zustand ZV1.

Im ZV4 wird abgewartet, wann der DZS von den P-Stationen freigegeben wird.

Der Zustand ZVS ist der Zustand der Datenübertragung (Sprachübertragung). Dabei werden die Geschwindigkeitswandler für Sender und Empfänger (GUS/FIFO, GUE/FIFO) eingeschaltet. Dieser Zustand wird regulär durch ein Kommando der höheren Ebene verlassen.

Die Zugriffsfchahune für leltungsvermlttelte Signale V-ZS

Das Übereichtsschaltbild der V-ZS ist in Fig. 11 gezeigt. Die V-ZS besteht aus:

SERG 2 - Empfangsregistor der Sendeleitung

TVSL 2 - Taktversorgung für die Sendeseite

SERG 2 - Empfangsregister für die Empfangsleitung

DCE 2 - Dekoder für Zeiischlitzzustände für die Empfangsleitung

TVEL 2 - Taktversorgung für die Empfangsseite

DCS 2 - Dekoder für Zeiischlitzzustände für die Sendeleitung

SSRG 2 - Senderegister

ZC 2 - Zustandscoder

GUS/FIFO - Sende-FIFOundSende-Geschwindigkeitswandler

ZLS - Zeitlagenschaltung

ASTV - Ablaufsteuerung für V-ZS

GUE/FIFO - Empfangs-FIFOundEmpfangs-Gesciiwindigktiitswandler

RGBL - RegisterblockzurKommunikationmitderCPU

Bl 2 - Businterface

Interfacesignale zwischen Netzkoppler NK und V-ZS Der Netzkoppler NK liefert der V-ZS die Signale: SLI - Sendeleitung-Eingang

TSL - Takt der Sendeleitung

ELI - Empfangsleitung

TEL - Takt der Empfangsleitung

Die V-ZS liefert dem Netzkoppler das Signal: SL2A - Sendeleitung-Ausgang.

Interfacesignale zur P-ZS

Die P-ZS liefert der V-ZS die Signale:

ZBSL - Ze'tbas'S Sendeleitung

ZBEL - Zeitbasis Empfangsleitung

SYSL - Synchronität des Sendeteiles

SYEL - Synchronität des Empfangsteiles

Interfacesignale für das MiStroprozessorlntarface AD - Multiplex-Adreß-Daten-Bus

INT - Interruptleitung zur CPU

BSS - weitere Bussteuersignale

Weitere Eingangssignale dar V-ZS sind

OSC - Taktversorgung von einem externen Oszillator

CONT/BURST - Steuersignal/ür die Geschwindigkeitsumsetzer

Die Interfacesignale für die V-Signale

TR - Data Terminal Ready (108/2)

DM - DataSetReady(107)

RxD/R - Receive Data (104J/R

RxC/S - ReceiveClockdiöl/S

RR/C - Data Channel Receive Line Signal Detector (109)/(l)

SYNCE - Bytesynchronistion des Empfangssignales

CS - Ready for Sending (106)

XxDfX - Transmitted Data (103)/T

TxC/Y - TransmiKedClockÜW/Y

RS/C - Request to Send (105)/C

SYNCS - BytesynchronistiondesSendesignales

Oat Überclchtsschaltbild

Die Synchronisation der V-ZS wird von der P-ZS über die Signale ZBSL und ZBEL gesteuert. Zur Taktversorgung aller Schaltungsteile diene" die Baugruppen TVSL 2 und TVEL2. Die Taktimpulse von den Taktversorgungen für Sende- und Empfangsseite werden an alle Schaltungsteile verteilt, <*ie diese Signale benötigen.

Die Ablaufsteuerung ASTV kommuniziert über einen Registerblock RGBL und das Businterface Bl 2 mit der CPU. Die ASTV kann die Zeitschlitzzustände der Empfangsleitung übor die Baugruppen EERG 2 und DCE 2 erkennen. Die Zeitschlitzzustände der Sendeleitung werden über SERG 2 und DCS 2 dekodiert. Die Ablaufsteuerung kenn Zeitschlitzzuslände in bestimmten DZS durch die ZeitlagensV/uerung ZLS und do η Zustandskocter ZC2 beeinflussen.

Wenn Daten übar einen DZS übertragen werden, erfolgt der Empfang von der Empfangsleitung über den Netzkoppler, das EERG 2 und GUE/FIFO. Die Daten werden über die Leitung RxD/R, der Empfangstakt über die Leitung RxC/S und der Bytetakt über SYNCE übertragen.

Die Sendung von Daten erfolgt von der Leitung TxD/T übe den GUS/FIFO, den ZC2, das SSRG 2, ι β Oder-Verknüpfung in der P-ZS und Über den Netzkoppler zur Ser.deleitung. Der Sen itakt wird von der Leitung T>.C/Y und de Bytetakt von SYNCS bereitgestellt. Die Baugruppe GUS/FIFO dient, je nach Ste. ng des Signales CONT/BurtST entweder zur Umwandlung der auf der Leitung TxDAT kontinuierlich ankommenden Daten in den bursiartigen Datenstrom der Sendeleitung oder lediglich als Zwischenpuffer.

Als weitere Modemsteuersignale dienen die Leitungen RR/I, CS, RS/C, TR und DM.

Claims (4)

1. Verfahren zur Übertragung von Signalen in einem dienstintegrierten lokalen Netz, dessen Teilnehmerstationen aus Netzkoppier und Zugriffsstation, die insbesondere ei.ie Zugriffsschaltung enthält, bestehen, wobei die Teilnehmerstationen an einem Übertragungsmedium angeschlossen sind, das aus einer Sendeschaltung und einer an einem Ende mit ihr verbundenen Empfangsieitung mit unidirektionalem Signalfluß besteht, und über das die Teilnehmerstationen nach einem dezentral gesteuerten Vielfachzugriffsprotokoll leitungs- und paketvermittelte Signale im Zeitmultiplex austauschen, wobei die erste Teilnehmerstation einen Zeitmultiplexrahmen mit Doppelzeitschlitzen aussendet, auf den sich alle folgenden Teilnahmerstationen synchronisieren, gekennzeichnet dadurch, daß die Doppelzeitschlitze (DZS) entweder Bestandteilen paketvermittelter Signale (PS) oder für die gesamte Dauer einer leitungsvermittelten Nachrichtenverbindung leitungsvermittelten Signalen (VS) zugeordnet sind, daß die Verwaltung dieser Zuordnung in jedem Zeitmultiplexrahmen neu vorgenommen wird, daß die Zugriffsschaltung für die Übertragung von leitungsvermittelten Signalen (V-ZS) den anderen Zugriffsschaltungen (V-ZS, P-ZS) ihren Wunsch zur Signalübertragung durch die Überführung des Doppelzeitschlitzes (DZS) in einen Zustand des ersten Teils der Zeitschlitzzustände (ZZ) der Zustandsgruppe (V-ZG), die von Teilnehmerstationen für paketvermittelte Signale nicht zur Übertragung von paketvermittelten Signalen benutzt werden, und die Belegung mit leitungsvermittelten Signalen (VS) du.. h Überführung in einen Zustand des zweiten Teils der Zeitschlitzzustände (ZZ) der Zustandsgruppe (V-ZG) mitteilt, daß die Empfangsleitung (EL) von jeder Zugriffsschaltung (V-ZS, P-ZS) beobachtet wird, und daß in jeder Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale (P-ZS) eine interne Tabelle zur Kennzeichnung der aktuellen Belegung der Doppelzeitschlitze (DZS) mit Zeitschlitzzuständen der V-Zustandsgruppe (V-ZG) geführt wird, daß durch Auswertung der internen Tabelle über die aktuelle Belegung der Doppelzeitschlitze die Zuordnung der Doppelzeitschlitze (DZS) im Zeitmultiplexrahmen vorgenommen wird, und daß dabei Bestandteile von paketvermittelten Signalen (PS) von jeder Zugriffsschaltung (P-ZS) nur in Doppelzeitschlitze (DZS) ausgesendet werden können, die in der jeweiligen internen Tabelle über die aktuelle Belegung der Doppelzeitschlitze nicht gekennzeichnet sind.

2. Verfahren zur Übertragung von Signalen in einem dienstintegrierten lokalen Netz gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß sieben Zeitschlitzzustände (ZZ) gebildet werden können.

3. Verfahren zur Übertragung von Signalen in einem dienstintegrierten lokalen Netz gemäß Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß folgende Zeitschlitzzustände (ZZ) unterschieden werden:

ZZO- DZS ist frei

ZZ1 - DZS ist frei und wird zur Übertragung von VS angefordert, ZZ2 - DZS ist von VS belegt (einschließlich Rahmensynchronwort), ZZ3 - DZS ist vom Inhalt eines Datenfeldes belegt (PS),

ZZ4 - DZS ist vom Inhalt eines Datenfeldes belegt (PS) und wird zur Übertragung von VS angefordert.,

ZZ 5 - DZS ist von Steuersignalen zur Übertragung von PS belegt, ZZ6 - DZS ist von Steuersignalen zur Übertragung von PS belegt und wird zur Übertragung von VS angefordert,

daß ZZO, ZZ3 und ZZ5 die Zustandsgruppe für paketvermittelte Signale (P-ZG) bilden, und daß ZZ1, ZZ4, ZZ6 den ersten Teil und ZZ2 den zweiten Teil der Zustandsgruppe (V-ZG) bilden.

4. Anordnung zur Übertragung von Signalen in einem dienstintegrierten lokalen Metz, gekennzeichnet dadurch, daß dazu in der Zugriffsschaltung für paketvermittelte Signale (P-ZS) eine Schaltung für die interne Tabelle über die aktuelle Belegung der Doppelzeitschlitze (ITAB) angeordnet ist, die an ihrem ersten Eingang mil dem Dekoder für die Empfängsleitung (DCE 1), welcher Zeitschlitzzustände (ZZ) und Steuersignale erkennt, an ihrem zweiten Eingang mit der Leitung für die Synchronität der Sendeleitung (SYSL), an ihrem dritten Eingang mit der Synchronisierlogik für die Empfangsleitung (SYEL), an ihrem vierten Eingang mit der Ablaufsteuerung-Sender für paketvermittelte Signale (ASTPS) und an ihrem Ausgang mit dem Sendeschieberegister (SSRG 1), das paketvermittelte Nutzdaten und Steuersignale aussendet, verbunden ist, daß in der

Zugriffsschaltung für paketvermittelte Sginale (P-ZS) die Ablaufsteuerung-Sender für paketvermittelto Signale (ASTPS) mit dem Steuerzeichengenerator (STZG) und dem Zustandskoder (ZC 1), die die Kodierung der entsprechenden Steuersignale und Zeitschlitzzustände (ZZ) übernehmen, verbunden ist.

Hierzu 10 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein dienstintegriertes lokales Nachrichtensystem (ILAN - Integrated Local Area Network). ILAN

sind Systeme, die Teilnehmer verbinden, die in einer Entfernung von einigen Metern bis zu einigen Kilometern angeordnet sind.

Sie werden vorzugsweise von nichtöffentlichen Betreibern angewendet. Die Entwicklung der ILAN ist zurückzuvertolgen bis zu

den lokalen Rechnernetzen. Heute werden diese Netze vor allem auch unter dem Gesichtspunkt der Einbeziehung verschiedener

Nachrichtenarten weiterentwickelt.

Die vorliegende Erfindung ist ein ILAN für die Übertragung und Vermittlung von kanalgebundenen Nachrichten und

paketgebundenen Nachrichten.

Das System ist eine leitungsgebundene Nachrichtenanlage, die mit dezentraler Vermittlung arbeitet und die Linien· oder

Quasiringstruktur hat. Hierarchische Systeme sind damit ebenfalls aufbaubar.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Realisierung leitungsgebundener ILAN sind verschiedene Klassen von Systemen bekanntgeworden. Im Vergleich zur vorliegenden Erfindung sind jedoch nur Systeme von Interesse, die eine dynamische Aufteilung der Bandbreite des Übertragungsmediums für leitungsvermittelte und paketvermittelte Signale IVS und PS) vornehmen, da nur diese eine effektive Auslastung des Mediums und eine dynamische Anpassung des Systems an die Kommunik&tioriserfordernisse ermöglichen. Die in EP 173 947 angegebene Lösung benutzt ein Netz, das entwweder vollständig passiv oder vollständig aktiv arbeitet. Das heißt, in einem System sind entweder alle Teilnehmerstationen mit passiven Koppelelementen an die Leitung angeschlossen oder alle Teilnehmerstationen sind mit aktiven Kopplern, die nach dem Regeneratorprinzip wirken, an die Leitung angeschlossen. Die Teilnehmerstationen arbeiten dann entweder asynchron oder im zweiten Fall „plesiochron". Netze, die sowohl aktive als auch passive Teilnehmer angeschlossen haben, sind damit nicht zu verwirklichen. Reine passive Netze haben den Nachteil, daß sie nur eine begrenzte Ausdehnung haben können, und daß die Teilnehmerzahl aufgrund der Dämpfung der Koppelelemente sehr begrenzt ist. Rein aktive Netze haben den Nachteil, daß jede Teilnehmerstation relativ aufwendige und damit relativ unzuverlässige Koppelelemente (Regeneratoren) benötigt. Damit sind der Netzzuverlässigkeit Grenzen gesetzt. Die in der o.g. Schrift angegebene Lösung benutzt im aktiven Fall aufgrund der nichtsynchronen Arbeitsweise Netzkoppelelemente, die ein Bitstuffing ermöglichen müssen. Diese Einrichtungen bedeuten eine weitere Erhöhung des Aufwandes an Bauteilen, die direkt in den Nachrichtenfluß auf dem Übertragungsmedium eingeschaltet sind. Damit ist eine weitere Verminderung der Zuverlässigkeit zu erwarten.

Der in EP 173947 verwendete Zeitmultiplexrahmen mit konstanter Wiederholrate ist in zwei Bereiche aufgeteilt, von denen einer zur Übertragung der leitungsvermittelten Signale (VS) und der zweite zur Übertragung von paketvermittelten Signalen (PS) dient. Die einzelnen Kanalzeitschlitze des leitungsvermittelten Bereiches und die einzelnen Pakete des paketvermittelten Bereiches sind durch Lücken getrennt. Aufgrund der asynchronon Arbeitsweise der Teilnehmerstationen muß jeder der Kanalzeitschlitze und jedes Datenpaket mit einem Synchronisationsmuster beginnen, damit die Empfangselemente auf die jeweilige individuelle Taktfrequenz einschwingen können. Damit wird ein relativ großer .Overhead" erzeugt, der zu keinerlei Informationsübertragung dient.

Die in US 4713807 vorgeschlagene Lösung vorwendet ein Ringslotverfahren. Die Bandbreite für Leitungsvermittlung und für Paketvermittlung wird hier ebenfalls dynamisch verwaltet. Jeder Frame besteht aus einer Anzahl Slot-Gruppen, die entweder von leitungsvermittelten Signalen oder von Datenpaketen benutzt werden können. Die erste Slot-Gruppe in einem Frame, die s. g. Framing-Group, enthält das Synchronisationsmuster, Systeminformationen und die Information darüber, welche der Slot-Gruppen für leitungsvermittelte Daten ond welche für Datenpakete verfügbar sind. In die erste Slot-Gruppe, die für Datenpakete benutzbar ist, sendet die Masterstation nach der Systeminitialisierung ein Token. Dieses Token startet den Zugriff der Ststionen auf dan .Datenkanal".

Diese Lösung hat den Nachteil, daß ausschließlich eine Ringstruktur verwendet werden kann. Diese Tatsache erzwingt ausschließlich aktive Ankopplung der Stationen an das Übertragungsmedium. Außerdem ist in einer Station eine Verzögsrungsschaltung vorzusehen, die die Umlaufzeit der Signale-auf dem Ring auf die Periodendauer der Frames verlängert. Ein weiterer Nachteil des in US 4713807 verwendeten Verfahrens ist die Tatsache, das zur Verwaltung der Slot-Gruppen eine zentrale Masterstation notwendig ist. Das hat negative Auswirkungen auf die Systemzuverlässigkeit.