DE10321308A1

DE10321308A1 - Router for use with PMX data connections, to enable maximized use of available data transfer capacity according to the required capacities, connects and releases PMX channels according to the instantaneous transmission requests

Info

Publication number: DE10321308A1
Application number: DE2003121308
Authority: DE
Inventors: Manfred Baumkötter
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 2003-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2004-12-16

Abstract

Router for data transfer via primary multiplex (PMX) connections, whereby the router (1) in inserted between an existing PMX connection (7) and a telecommunications system (6) and guarantees an office emulator unit (13), while permitting the telecommunications system to be operated in an unaltered manner. A need analysis unit (3) interacts with a connection analysis- and load control unit (2) so that PMX connection channels can be connected and released according to the connection requirement via the router unit.

Description

Die Erfindung betrifft einen Router für Primärmultiplex-Anschlüsse (PMX-Anschlüsse) zur automatischen Anpassung der Datenübertragungsrate an den momentanen Bedarf, wie er bei Übertragungen aus dem Internet, bei LAN-Anschluß o.ä. erforderlich sein kann.The The invention relates to a router for primary multiplex connections (PMX connections) automatic adaptation of the data transfer rate to the current one Need as it is for transfers from the Internet, with a LAN connection or similar may be required.

Verbindungen zum Internet oder anderen Datendiensten werden insbesondere im privaten Bereich hauptsächlich mittels handelsüblicher Modems über normale, ursprünglich nur zu Sprachübertragung ausgelegte Telefonleitungen hergestellt. So können Datenübertragungsraten von bestenfalls 56 KBit/s erreicht werden, die sich bei Verwendung von ISDN-Anschlüssen auf bis zu 128 KBit/s erhöhen lassen. Aus diesem Grund wurden verschiedene Techniken für die breitbandige Übertragung entwickelt, die unter dem Oberbegriff xDSL-Techniken (Digital Subscriber Line) zusammengefasst werden. Ausgenutzt wird dabei die Gegebenheit, dass sich über die herkömmlichen zweiadrigen Telefonkabel bei Einsatz entsprechender Übertragungstechniken noch wesentlich höhere Datenraten übertragen lassen. Hierzu gehören unter anderem HDSL (High bit rate Subscriber Line), ADSL (Asymetrical Digital Subscriber Line) und VDSL (Very high bit rate Digital Subscriber Line). Nun liegen insbesondere Industriegebiete häufig abseits von Ortskernen und somit entsprechend weit entfernt von der jeweiligen Vermittlungsstelle. Eine schnelle und kostengünstige Datenübertragung mittels der xDSL-Verfahren ist aus diesem Grund nicht möglich, da je nach Ausführung dieser Verfahren Reichweiten von bestenfalls einigen Kilometern abgedeckt werden können. Andererseits werden Teilnehmereinrichtungen mit größeren Anforderungen an die Übertragungskapazität, wie zum Beispiel TK-Anlagen (Telekommunikations-Anlagen) oder Datenverarbeitungsanlagen, in aller Regel über einen besonderen Netzzugang, den Primärmultiplex-Anschluß, an die Vermittlungsstelle angeschlossen. Der Primärmultiplex-Anschluss stellt hierbei 30 nutzbare Verbindungskanäle mit einer Datenübertragungsrate von jeweils 64 KBit/s zur Verfügung.links to the Internet or other data services, especially in private Area mainly using commercially available Modems over normal, original only for voice transmission designed telephone lines manufactured. So data transfer rates can at best 56 kbit / s can be achieved when using ISDN connections increase up to 128 kbps to let. For this reason, various techniques have been used for broadband transmission developed under the generic term xDSL techniques (Digital Subscriber Line) can be summarized. This takes advantage of the fact that about the conventional two-wire telephone cables using appropriate transmission technologies much higher Transfer data rates to let. This includes among others HDSL (High bit rate Subscriber Line), ADSL (Asymetrical Digital Subscriber Line) and VDSL (Very high bit rate Digital Subscriber Line). Now industrial areas in particular are often located away from the city centers and therefore correspondingly far from the respective exchange. A fast and inexpensive Data transfer using For this reason, the xDSL method is not possible, since depending on the version Procedure coverage of at best a few kilometers covered can be. On the other hand, subscriber facilities with greater demands the transmission capacity, such as Example telecommunications systems (telecommunications systems) or data processing systems, usually about a special network access, the primary multiplex connection, to the Switching center connected. The primary multiplex connection provides 30 usable connection channels with a data transfer rate of 64 kbps available.

DE 19857406 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem durch Aufbau bzw. Abbau von Verbindungskanälen eine variable Datenübertragungskapazität von 64 KBit/s bis zu beispielsweise 1,92 MBits/s erreicht werden kann, die an den Datenübertragungsbedarf angepasst wird, so dass ausschließlich Verbindungsgebühren für die tatsächlich benötigten Verbindungskanäle bezahlt werden müssen. Derartige Verfahren haben den Nachteil, dass sie nur als Einzelsystem an einem PMX-Anschluss betrieben werden können, da es sich bei einem PMX-Anschluss um einen Punkt zu Punkt Anschluss handelt. Des Weiteren werden keine Verfahren zur bedarfsgerechten Verbindungssteuerung (Auf- und Abbau) beschrieben. DE 19857406 A1 discloses a method in which a variable data transmission capacity of 64 kbit / s up to, for example, 1.92 Mbit / s can be achieved by setting up or clearing connection channels, which is adapted to the data transmission requirement, so that only connection charges for the connection channels actually required have to be paid. Such methods have the disadvantage that they can only be operated as a single system on a PMX connection, since a PMX connection is a point-to-point connection. Furthermore, no procedures for connection control according to need (assembly and disassembly) are described.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Einrichtung (Router) zu entwickeln, die an einem PMX-Anschluss zusätzlich zur vorhandenen Anwendung (TK-Anlage) betrieben werden kann und eine bedarfsgerechte Steuerung für die Datenübertragungskapazität möglich macht.The The invention has as its object a device (router) develop that on a PMX connector in addition to the existing application (PBX) can be operated and needs-based control for the Data transmission capacity makes possible.

In einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung erfolgt die Mitbenutzung des PMX-Anschlusses derart, dass die vorhandene Anwendung der TK-Anlage ungestört weiter arbeiten kann.In a particularly advantageous embodiment of the invention Shared use of the PMX connection in such a way that the existing application of the PBX undisturbed can continue to work.

Die Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Router für PMX-Anschlüsse (PMX-Router) mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den abgängigen Ansprüchen dargestellt.The Task is achieved by the router according to the invention for PMX connections (PMX router) solved the features mentioned in claim 1. Preferred configurations are presented in the dependent claims.

Der PMX-Router wird zwischen Amtsleitung und TK-Anlage geschaltet und hat einen separaten Eingang für die Datenübertragungsverbindungen, beispielsweise Internet, LAN-Verbindungen o.ä.. Auch mehrere Datenübertragungsanschlüsse sind denkbar. Durch eine interne Funktionseinheit Amtsemulation 13, die zur TK-Anlage einen Standard-PMX Anschluss darstellt, wird sichergestellt, dass die TK-Anlage unverändert weiter betrieben werden kann. Für die Datenübertragung ist der PMX-Router derart ausgebildet, dass er den momentanen Datenübertragungsbedarf der Datenübertragungsverbindung feststellt und deren Datenübertragungskapazität in Schritten von 64 KBit/s bis maximal 30 × 64 KBit/s, also insgesamt 1,92 MBit/s, durch Aufbau bzw. Abbau zusätzlicher Verbindungskanäle über den Primärmultiplex-Anschluss anpasst. Dabei kann dem Telefonverkehr uneingeschränkter Vorrang eingeräumt werden. Das bedeutet, dass für die Datenübertragung nur dann ein weiterer Kanal belegt wird, wenn danach noch mindestens ein weiterer Kanal frei ist für eine hinzukommende Telefon-oder Telefaxverbindung. Wenn der letzte freie Kanal durch eine Telefonverbindung belegt wird, erfolgt automatisch die Freischaltung eines Reservekanals für den Telefonverkehr. Der PMX-Router gewährleistet, dass einerseits der Telefonverkehr nicht behindert wird (keine Besetztfälle) und andererseits immer die maximal mögliche Datenübertragungskapazität für die Datenübertragungsverbindung zur Verfügung steht.The PMX router is switched between the outside line and the PBX has a separate entrance for the data transmission connections, for example Internet, LAN connections or similar. Also several data transmission connections are conceivable. Through an internal functional unit, office emulation 13, which leads to the PBX is a standard PMX connection, it is ensured that the PABX unchanged can continue to be operated. For the data transmission the PMX router is designed in such a way that it meets the current data transmission requirement the data transmission connection determines and their data transmission capacity in steps from 64 kbps to a maximum of 30 × 64 kbps, So a total of 1.92 Mbit / s, by building or dismantling additional Connection channels over the Primary rate access adapts. Thereby, telephone traffic can be given absolute priority granted become. That means that for the data transmission Another channel is only occupied if at least thereafter another channel is free for an additional telephone or fax connection. If the last one free channel occupied by a telephone connection takes place automatically the activation of a reserve channel for telephone traffic. The PMX router guaranteed that on the one hand the telephone traffic is not hindered (no busy cases) and on the other hand, always the maximum possible Data transmission capacity for the data transmission connection to disposal stands.

Zur Ermittlung des Bedarfs an Datenübertragungskapazität werden die Daten in einem Speicher zwischengespeichert. Je nach Verhältnis der abfließenden zu den zufließenden Daten hat der Speicher einen gewissen Füllstand. Die im Speicher anstehende Datenmenge (Füllgrad des Speichers) sowie die Verweildauer der Daten im Speicher sind ein Maß für den Bedarf an Datenübertragungskapazität. In einer weiteren Variante wird der Datenübertragungsbedarf durch das Verhältnis von Nutzdaten zu Dauerlagen bzw. Fülldaten/Zeichen (z. B. Flags) im zu übertragenden Datenstrom bestimmt.To determine the need for data transmission capacity, the data is temporarily stored in a memory. Depending on the ratio of the flowing to the incoming data, the memory has a certain fill level. The amount of data pending in the memory (filling level of the memory) and the The length of time the data is in memory is a measure of the need for data transmission capacity. In a further variant, the data transmission requirement is determined by the ratio of user data to permanent positions or filler data / characters (e.g. flags) in the data stream to be transmitted.

Der erfindungsgemäße Router kann auch für eine LAN-zu-LAN-Verbindung eingesetzt werden und ist dann sowohl auf der Seite, die die Verbindung aufbaut (User), als auch auf der Seite, die die Verbindung abfragt (Rechner), erforderlich. Damit die ankommenden LAN-zu-LAN-Verbindungen identifiziert werden können, müssen sie besonders gekennzeichnet sein, um sie von ankommenden Telefongesprächen zu unterscheiden.The router according to the invention can also for one LAN-to-LAN connection are used and is then both on the page that establishes the connection (user), as well as on the page, which queries the connection (computer) is required. So that the arriving LAN-to-LAN connections can be identified have to they must be specially marked to keep them from incoming phone calls differ.

Beispielsweise kann die Kennung durch eine besondere Nebenstellennummer, die im Adressraum (Nebenstellenbereich) der TK-Anlage nicht vorkommt, erfolgen. Weitere Möglichkeiten liegen im Bereich der Subadressierung, der Dienstekennung oder ähnlichem. Um eine Vollbelegung des PMX Anschlusses B zu vermeiden, werden Anrufe einer erfindungsgemäßen Gegenstelle A dann nicht mehr abgefragt. Nicht abgefragte Rufe sind für A ein Signal dafür, dass die Gegenstelle B keine weiteren Datenverbindungen mehr anschalten kann. B muss ggf. einen Kanal für den Telefonverkehr freigeben.For example can be identified by a special extension number that is in the Address space (extension area) of the PBX does not occur. More options are in the area of subaddressing, service identification or the like. To avoid full occupancy of PMX connector B, Calls from a remote station according to the invention A then no longer queried. Calls that are not answered are for A. Signal for that remote station B no longer switches on any further data connections can. B may need a channel for release telephone traffic.

Ein Ausführungsbeispiel prinzipieller An ist in der beigefügten Grafik (1) dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.An exemplary embodiment of the principle is shown in the attached graphic ( 1 ) and is described below.

Der erfindungsgemäße PMX-Router 1 wird vorzugsweise in die Amtsverbindung 6–7 einer TK-Anlage 6 eingeschleift. Die Amtsemulatoreinheit 13 soll für eine TK-Anlage 6 einen PMX-Anschluss darstellen, so dass diese nach Einbau des PMX-Routers 1 unverändert weiterbetrieben werden kann. Solange keine Datenübertragungsverbindung, beispielsweise eine Internetverbindung, LAN-Verbindung oder ähnliche, aufgebaut ist, reicht der PMX-Router die Telefonverbindungen (B-, D-Kanal) der TK-Anlage 6 im Prinzip unverändert über die Amtsemulationseinheit 13 und die Verbindungsanalyse- und Belegungssteuereinheit 2, die für den Anschluss ein Punkt zu Punkt Endgerät darstellt, an die Netzabschlusseinheit 7 weiter und gewährleistet den Telefonverkehr ebenso in umgekehrter Richtung. Wenn nun über die interne Routereinheit 4 Daten geliefert werden, so wird dies durch die Bedarfsanalyseeinheit 3 registriert und die Verbindungs- und Belegungssteuerungseinheit 2 baut automatisch eine Datenübertragungsverbindung, beispielsweise zum Internetprovider, auf. Stellt die Bedarfsanalyseeinheit 3 fest, dass der momentane Datenübertragungsbedarf größer ist als die zur Verfügung gestellte Übertragungskapazität, werden weitere Verbindungskanäle über den Primärmultiplex-Anschluss hinzugeschaltet. Bei sinkendem Bedarf werden umgekehrt Verbindungskanäle in entsprechender Weise wieder abgebaut. Bei einem Primärmultiplex-Anschluss stehen insgesamt 30 nutzbare Verbindungskanäle zur Verfügung, so dass eine variable Datenübertragungskapazität in Schritten von 64 KBit/s bis maximal 30 × 64 Kbit/s, also insgesamt 1,92 MBit/s, zur Verfügung steht. Um bestehende bzw. noch aufzubauende Sprachverbindungen nicht zu behindern, wird durch die Verbindungs- und Belegungssteuerungseinheit 2 nur dann ein weiterer Verbindungskanal aufgebaut, wenn danach noch mindestens ein weiterer Verbindungskanal des genutzten PMX-Anschlusses frei ist. Dadurch wird ermöglicht, dass auf jeden Fall eine weitere Telefon- oder Fax-Verbindung aufgebaut werden kann. Wird der letzte freie Verbindungskanal durch die TK-Anlage 6 belegt, baut die Verbindungs- und Belegungssteuerungseinheit 2 wieder einen für die Datenübertragungsverbindung verwendeten Verbindungskanal ab, ggf. sofern die Datenübertragungsverbindung dadurch nicht vollständig abgebaut wird.The PMX router according to the invention 1 is preferably in the outside line 6 - 7 a PBX 6 looped. The official emulator unit 13 intended for a PBX 6 represent a PMX connection, so that this after installation of the PMX router 1 can continue to be operated unchanged. As long as no data transmission connection, for example an Internet connection, LAN connection or the like, is established, the PMX router in principle passes the telephone connections (B, D channel) of the PABX 6 unchanged via the exchange emulation unit 13 and the connection analysis and occupancy control unit 2 , which represents a point-to-point terminal for the connection to the network termination unit 7 further and ensures telephone traffic in the opposite direction as well. If now via the internal router unit 4 Data will be delivered, this will be done by the needs analysis unit 3 registered and the connection and occupancy control unit 2 automatically establishes a data transmission connection, for example to the Internet provider. Provides the needs analysis unit 3 determines that the current data transmission requirement is greater than the available transmission capacity, additional connection channels are added via the primary multiplex connection. Conversely, when the demand drops, connection channels are dismantled in a corresponding manner. With a primary multiplex connection, a total of 30 usable connection channels are available, so that a variable data transmission capacity in steps from 64 kbit / s to a maximum of 30 × 64 kbit / s, i.e. a total of 1.92 Mbit / s, is available. In order not to impede existing or still to be established voice connections, the connection and occupancy control unit 2 an additional connection channel is only established if at least one additional connection channel of the PMX connection used is free. This enables another telephone or fax connection to be established in any case. Is the last free connection channel through the PBX 6 occupied, builds the connection and occupancy control unit 2 again a connection channel used for the data transmission connection, if necessary, provided that the data transmission connection is not completely terminated as a result.

Der momentane Datenübertragungsbedarf kann durch die Bedarfsanalyseeinheit 3 auf verschiedene Weise ermittelt werden:

– Die zu übertragenden Daten werden in einem Speicher zwischengespeichert. Je nach Verhältnis der aus dem Speicher abfließenden zu den in ihn hineinfließenden Daten wird dieser entweder gefüllt oder geleert. Ein Maß für den momentanen Datenübertragungsbedarf ist dann die im Speicher der Bedarfsanalyseeinheit 3 noch zur Übertragung anstehende Datenmenge ("Füllgrad") sowie die Verweildauer der Daten im Speicher.
– Der Bedarf an Übertragungskapazität wird im zu übertragenden Datenstrom an der Datenleitung am Eingang der Baugruppe Bedarfsanalyse 3 bestimmt. Hier wird das Verhältnis von Nutzdaten zu Dauerlagen bzw. Fülldaten/Zeichen (z. B. Flags hex 7E) im zu übertragenden Datenstrom bestimmt. Ein hoher Anteil an Nutzdaten (gegen 100 %) zeigt einen erhöhten Bedarf an Übertragungskapazität.

The current data transmission requirement can be determined by the needs analysis unit 3 can be determined in different ways:

- The data to be transferred are temporarily stored in a memory. Depending on the ratio of the data flowing out of the memory to the data flowing into it, it is either filled or emptied. A measure of the current data transmission requirement is then that in the memory of the demand analysis unit 3 Amount of data still to be transferred ("fill level") and the length of time the data remains in memory.
- The need for transmission capacity is determined in the data stream to be transmitted on the data line at the input of the requirements analysis module 3 certainly. The ratio of user data to permanent positions or filler data / characters (e.g. flags hex 7E) in the data stream to be transmitted is determined here. A high proportion of user data (against 100%) shows an increased need for transmission capacity.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung ergibt sich, wenn der erfindungsgemäße Router mit einer TK-Anlage kombiniert wird. Die Anpassungseinheiten 10 und 11, die Amtsemulatoreinheit 13 sowie die Verbindungs- und Belegungssteuerungseinheit 2 können dann entfallen, da deren Funktionen von der TK-Anlage mit übernommen werden.A particularly advantageous application results if the router according to the invention is combined with a telecommunications system. The adaptation units 10 and 11 , the official emulator unit 13 as well as the connection and occupancy control unit 2 can then be omitted, since their functions are also taken over by the PABX.

In einer weiteren Variante kann die Routereinheit 4 als eigenständiges Gerät über eine Standard-Schnittstelle wie X.21 bzw. S2M oder vergleichbarem mit der erfindungsgemäßen Einrichtung (1), (3) verbunden sein. Bei X.21 Schnittstellen wird dann z. B. die Taktfrequenz entsprechend der Anzahl der aufgebauten Verbindungen (n × 64) eingestellt. Weitere Möglichkeiten bietet die "I" Leitung der Schnittstelle.In a further variant, the router unit 4 be connected as an independent device to the device (1), (3) according to the invention via a standard interface such as X.21 or S2M or comparable. With X.21 interfaces then z. B. the clock frequency according to the number of connections established (n × 64). The "I" line of the interface offers further possibilities.

Bei Verwendung einer S2M Schnittstelle wird vorzugsweise die Anzahl der aktiven Kanäle der Anzahl der aufgebauten Verbindungen angepasst. Eine Kennzeichnung aktiver Kanäle ist z. B. durch das Senden von IDLE Flags zum Router 4 möglich. Alternativ hierzu kann der Router selbstständig durch eigene Prozeduren die Verfügbarkeit von Kanälen im G.704 Rahmen prüfen.When using an S2M interface, the number of active channels is preferably adapted to the number of connections established. A marking of active channels is e.g. B. by sending IDLE flags to the router 4 possible. Alternatively, the router can independently check the availability of channels in the G.704 frame using its own procedures.

Claims

Router for data transmission on primary multiplex connections, characterized in that the router ( 1 ) on an existing primary multiplex connection ( 7 ) in addition to a connected telecommunication system ( 6 ) can be looped in and an office emulator unit ( 13 ) ensures that the telecommunications system ( 6 ) can continue to be operated unchanged, that a needs analysis unit ( 3 ) with a connection analysis and occupancy control unit ( 2 ) interacts in such a way that by establishing and removing connection channels of the primary multiplex connection used ( 7 ) the data transmission capacity via a router unit ( 4 ) the current demand in steps from 64 kbps to max. 30 × 64 kbps is adjusted.

Router for data transmission to primary multiplex connections according to claim 1, characterized in that the establishment of connection paths for data transmission takes place on the condition that the existing or still to be established telephone traffic via the external connection ( 5 ) to the telecommunication system ( 6 ) takes precedence over the data transmission connection by the connection and occupancy control unit ( 2 ) only a further connection channel is established for the data transmission connection if at least one further connection channel is then free for the telephone traffic, and a busy case for the telephone traffic is prevented by the fact that the last free connection channel with a telephone connection is automatically activated when a connection channel is activated triggers from multi-channel data transmission.

Router for data transmission to primary multiplex connections according to claim 1, characterized in that the establishment of connection paths for data transmission can take place without having to be established for telephone connections to the telecommunications system ( 6 ) priority is given.

Router for data transmission on primary multiplex connections according to claim 1, characterized in that the demand analysis unit ( 3 ) is preferably equipped with a memory in which the data to be transmitted can be temporarily stored, and the degree of filling of the memory or the length of time the data can remain in the memory can be used as a measure for determining the current need for data transmission capacity.

Router for data transmission on primary multiplex connections according to claim 1, characterized in that the demand analysis unit ( 3 ) is designed such that the current data transmission requirement can be determined by the ratio of user data to permanent positions or filler data / characters in the data stream to be transmitted.

Router for data transmission on primary multiplex connections according to claim 1, characterized in that the router according to the invention is an office emulator unit ( 13 ) so that one can be connected to the primary multiplex connection ( 7 ) connected telecommunication system ( 6 ) can continue to be operated unchanged.

Router for data transmission to primary multiplex connections according to claim 1, characterized in that the router according to the invention can be integrated in a telecommunications system, that the adaptation units ( 10 ) and ( 11 ) and the office emulator unit ( 13 ) can be omitted, and then the function of the connection and occupancy control unit ( 2 ) can be taken over by the control of the telecommunication system.

Router for the data transmission on primary multiplex connections Claim 1, characterized in that in a LAN-to-LAN connection the router according to the invention can be used on both sides, and that then arriving LAN connections distinguished by a special identifier from incoming telephone connections Need to become.