DE19616202C2 - Verfahren zur Übertragung digitaler binärcodierter Informationen zwischen dezentralen Einrichtungen und einer zentralen Einrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung digita­ ler binärcodierter Informationen zwischen dezentralen Ein­ richtungen und einer zentralen Einrichtung gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Die dezentralen Einrichtungen sind demnach in eine Übertra­ gungsleitungsschleife derart eingefügt, daß sie von sämtli­ chen nicht für sie bestimmten entweder von der zentralen Ein­ richtung oder von einer in der Anordnungsreihenfolge vorange­ hend angeordneten dezentralen Einrichtung stammenden Informa­ tionen durchlaufen werden. Die Informationsbits des einen Bi­ närwerts, beispielsweise die 0-Bits, sind dabei durch ein Po­ tential dargestellt, das sich gegenüber dem Potential der 1-Bits bei gleichzeitigem Auftreten auf der Übertragungslei­ tung durchsetzt. Die Codierung der Informationen ist außerdem derart, daß Bitfolgen des sich nicht durchsetzenden Binär­ werts nur in einer bestimmten Anzahl in direkter Aufeinander­ folge vorkommen können. Wenn also sendeseitig beispielsweise fünf 1-Bits aufeinanderfolgen, wird ein 0-Bit eingefügt, das empfangsseitig wieder entfernt wird.

Die dezentralen Einrichtungen sind voneinander unabhängig, so daß die in ihnen enthaltene Sendeeinrichtung bzw. die Gruppen von Sendeeinrichtungen bezüglich der Sendeeinrichtungen ande­ rer dezentraler Einrichtungen unkorreliert arbeiten. Es be­ darf also besonderer Maßnahmen, um Kollisionen auf der Über­ tragungsleitung zu verhindern.

Ein diesem Zweck dienendes Collision-Detection-Verfahren un­ ter Verwendung eines gesonderten Collision-Detection-Busses besteht darin, daß eine Sendeeinrichtung, die einen Sende­ wunsch hat, die auszusendende Information auf den eine Schleife bildenden CD-Bus gibt und diesen daraufhin über­ wacht, ob das erste abgegebene Bit unverfälscht zurückempfan­ gen wird, was bedeutet, daß keine weitere Sendeeinrichtung sich im Sendezustand befindet. Erst dann, also mit einer ge­ wissen Verzögerung wird mit der Datenübertragung auf der Da­ tenübertragungsleitung begonnen. Andernfalls wird die Infor­ mationsaussendung zu einem späteren Zeitpunkt erneut ver­ sucht.

Dieses CD-Verfahren funktioniert nur dann, wenn der Rückemp­ fang eines auf den CD-Bus gegebenen Bits noch während dersel­ ben Bitzeitspanne detektiert werden kann.

Bei einem Verfahren gemäß dem deutschen Patent DE 34 13 473 C2, bei dem eine solche Informationsdarstellung nicht vorge­ sehen ist, stellen sendeberechtigte dezentrale Einrichtungen den von ihnen ausgesendeten Daten jeweils ein Belegtzeichen voran. Auch bei dem Verfahren gemäß dem deutschen Patent DE 31 13 332 C2 und gemäß dem US-Patent 5,280,478 liegt die obengenannte Informationsdarstellung und deren Ausnutzung zur Kollisionsverhinderung nicht vor.

Bei der vorstehend erläuterten Konstellation der Anordnung von dezentralen Einrichtungen in einer Übertragungsleitungs­ schleife wird dies in vielen Fällen nicht der Fall sein. Ein typisches Beispiel für eine derartige Konstellation ist die Anordnung von dezentralen Schnittstelleneinheiten eines Fern­ meldevermittlungssystems zum Anschluß von Teilnehmerendgerä­ ten in einer vorzugsweise als Lichtwellenleiter ausgebildeten Übertragungsleitungsschleife, wodurch in dünn besiedelten Ge­ bieten der räumliche Einzugsbereich einer zentralen Einrich­ tung in Form einer digitalen Leitungseinheit möglich ist, über die die Verbindung zu der Fernmeldevermittlungsstelle läuft.

Die Kollisionsgefahr könnte auch zwar dadurch vermieden wer­ den, daß den einzelnen dezentralen Einrichtungen für eine Übertragung auf der Übertragungsleitung feste Zeitspannen zur Verfügung gestellt werden. Es wäre dann aber die Anzahl der anschließbaren dezentralen Einrichtungen relativ klein.

Eine andere Möglichkeit, die Auswirkungen von solchen Kolli­ sionen zu vermeiden, besteht darin, den einzelnen dezentralen Einrichtungen Wartespeicher zuzuordnen, in denen entweder die von einer in der Übertragungsleitungsschleife vorangehend an­ geordneten dezentralen Einrichtung kommenden Informationen, die auch von der zentralen Einrichtung stammen können, oder aber die von einem eigenen Sender stammenden Informationen zwischengespeichert werden, bis die Übertragungsleitungs­ schleife wieder frei ist. Außer dem Aufwand für solche Warte­ speicher ist eine entsprechende Steuerung vorgesehen, die das gleichzeitige Auftreten von Informationen erkennen kann und die die Entscheidung zu treffen hat, welche der kollisionsge­ fährdeten Informationen in einen Speicher eingeschrieben wer­ den muß und welche gesendet werden können. Eine solche Steue­ rung hat auch für die dementsprechende Weichenstellung zu sorgen.

Insbesondere im Falle einer größeren Anzahl von dezentralen Einrichtungen bedeutet dies einen beträchtlichen Aufwand.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend auszugestal­ ten, daß die Nachteile der vorstehend genannten Lösungsmög­ lichkeiten nicht auftreten.

Diese Aufgabe wird mittels der Verfahrensschritte gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Es erfolgt demnach die Regelung der Sendeberechtigung für die dezentralen Einrichtungen in nachstehend näher erläuterter Art und Weise von der zentralen Einrichtung aus, so daß die dezentralen Einrichtungen mit vergleichsweise einfachen Steuerungen auskommen. Die Vergabe von den dezentralen Ein­ richtungen zugeordneten Zeitschlitzen entfällt genauso wie die Notwendigkeit von Wartespeichern.

Der Unteranspruch betrifft eine Verfahrensvariante, die zu Zeitgewinnen führt, wenn bei einzelnen dezentralen Einrich­ tungen keine Informationen auszusenden sind.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf eine Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt als beispielsweisen Anwendungsfall des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens einen Ausschnitt aus dem Anschlußbe­ reich einer Fernmeldevermittlungsstelle.

Mit DLU (Digital Line Unit) ist eine Teilnehmerleitungsein­ heit bezeichnet, die zusammen mit einer Mehrzahl weiterer solcher Einheiten als Bestandteil einer Fernmeldevermitt­ lungsstelle oder aber von ihr abgesetzt angeordnet sein kann.

Sie dient dem Anschluß von Teilnehmeranschlußleitungen bzw. Anschlußleitungen für Nebenstellenanlagen, wozu sie eine Mehrzahl von Teilnehmeranschlußbaugruppen SLM (Subscriber Li­ ne Module) aufweist.

Wie die Figur zeigt, ist an der Teilnehmerleitungseinheit DLU über eine Schnittstelleneinheit COT (Central Office Terminal) eine Übertragungsleitungsschleife OFL angeschlossen, bei der es sich beispielsweise um eine optische Übertragungsleitung handelt. In diese Übertragungsleitungsschleife OFL sind de­ zentrale Schnittstelleneinheiten RTO bis Rtn (Remote Termi­ nal) eingefügt, die jeweils ebenfalls Teilnehmeranschlußbau­ gruppen enthalten, an die wie bei den Teilnehmeranschlußbau­ gruppen SLM der Teilnehmerleitungseinheit DLU Teilnehmeran­ schlußleitungen Tln angeschlossen sind.

In der Praxis dient eine derartige Anordnung dazu, den räum­ lichen Einzugsbereich in Gebieten geringer Teilnehmerdichte zu erweitern.

Die dezentralen Schnittstelleneinheiten RT0 bis Rtn sind die dezentralen Einrichtungen und die Schnittstelleneinheit COT der digitalen Teilnehmerleitungseinheit DLU ist die zentrale Einrichtung im Sinne der Erfindung.

Beim dargestellten Anwendungsfall ist die zentrale Schnitt­ stelleneinheit COT allerdings nicht Quelle und Senke von aus­ zutauschenden Informationen sondern sozusagen nur Zwischen­ station. Wenn es sich bei den auszutauschenden Informationen um Signalisierungsinformationen handelt, ist die Steuerung DLUC0 bzw. DLUC1 (DLU Control) der digitalen Leitungseinheit DLU die Quelle und Senke solcher Informationen. Sprachinfor­ mationen, die von den an die Teilnehmeranschlußbaugruppen der dezentralen Einrichtungen angeschlossen Teilnehmerendgeräten stammen, werden durch die zentrale Einrichtung durchgereicht und an eine hier nicht dargestellte Vermittlungsanlage wei­ tergegeben.

Der Zugriff der dezentralen Einrichtungen RT0 bis Rtn bzw. deren Sendeeinrichtungen in Form der in ihnen enthaltenen Teilnehmeranschlußbaugruppen SLM wird nun von der zentralen Einrichtung COT in der Weise gesteuert, daß diese unter der Voraussetzung, daß 0-Bits der zu übertragenden digitalen Si­ gnale sich gegenüber 1-Bits durchsetzen, zunächst anstelle einer Dauerfolge von 0-Bits, durch die die gesamte Übertra­ gungsleitungsschleife für einen Zugriff durch die dezentralen Einrichtungen gesperrt war, eine Dauerfolge von 1-Bits auf die Schleife aussendet.

Der Wechsel von 0-Bits auf eine Folge von 1-Bits wird nach einer gewissen Übertragungsverzögerungszeit von der in der Anordnungsreihenfolge ersten dezentralen Einrichtung RT0 als erster erkannt. Diese setzt daraufhin eine Erlaubniszeitspan­ ne in Gang, während der die ihr zugehörige wenigstens eine Sendeeinrichtung SLM im Falle einer Sendebereitschaft mit ei­ ner Informationsaussendung beginnen kann. Längstens bis zum Ende der Erlaubniszeitspanne gibt die erste dezentrale Ein­ richtung RT0 eine Dauerfolge von 0-Bits auf die Übertragungs­ leitung OFL weiter, wodurch die nachfolgenden dezentralen Einrichtungen weiterhin daran gehindert sind, eine Informati­ onsaussendung auf die Übertragungsleitung zuzulassen.

Wenn bei der dezentralen Einrichtung RTO eine Sendeeinrich­ tung SLM sendebereit ist, wird diese mit der Informations­ aussendung auf die Übertragungsleitung beginnen. Sofern es mehrere sendebereite Sendeeinrichtungen SLM gibt, kann die Zugriffsregelung untereinander beispielsweise im Zusammenhang mit einem CD-Bus erfolgen, wie er oben besprochen worden ist, da hier das erwähnte Laufzeitproblem nicht auftritt.

Solange Informationsaussendungen von der ersten dezentralen Einrichtung aus stattfinden, sind wegen der vorausgesetzten Bitstruktur der Informationen, bei denen Bits des sich nicht durchsetzenden Binärwerts nur in einer bestimmten Anzahl in direkter Aufeinanderfolge vorkommen können, die nachfolgenden dezentralen Einrichtungen auch nach Ablauf der Erlaubniszeit­ spanne daran gehindert, Informationsaussendungen durch ihre Sendeeinrichtungen zuzulassen.

Spätestens nach Ende der Informationssendung durch ihre Sen­ deeinrichtungen SLM gibt die erste dezentrale Einrichtung RT0 ihre Sendeberechtigung in Form der von der zentralen Einrich­ tung kommenden und zwischenzeitlich durch sie gespeicherten 1-Bits an die nachfolgende dezentrale Einrichtung RT1 weiter. Dasselbe ist der Fall, wenn während der Erlaubniszeitspanne keine der Sendeeinrichtungen SLM der ersten dezentralen Ein­ richtungen RT0 sendebereit ist. Die von der zentralen Ein­ richtung COT kommende 1-Bit folge muß solange anhalten, daß sie die Erlaubniszeitspanne bei der ersten dezentralen Ein­ richtung Rt0 überdauert.

Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die erste dezentrale Einrichtung die Sendeberechtigung schon innerhalb der Erlaub­ niszeitspanne weitergibt, bevor bei ihr eine Sendeeinrichtung mit dem Senden begonnen hat. Da die Weitergabe aber mit einer gewissen Verzögerung gegenüber dem Beginn der Erlaubniszeit­ spanne erfolgt, wird für den Fall, daß eine ihrer Sendeein­ richtungen mit dem Senden beginnt, deren Sendebeginn vor dem eventuellen Sendebeginn einer Sendeeinrichtung in der nach­ folgenden dezentralen Einrichtung aufgrund des Empfangs der vorzeitig weitergegebenen Sendeberechtigung liegen. Wenn nach einer solchen vorzeitigen Weitergabe der Sendeberechtigung durch die erste dezentrale Einrichtung eine ihrer Sendeein­ richtungen mit dem Senden beginnt, wird die Weitergabe der Sendeberechtigung an die nachfolgende dezentrale Einrichtung nach dem Abschluß der Informationsaussendung durch diese und gegebenenfalls weitere ihrer Sendeeinrichtungen wiederholt.

Bei den nachfolgenden dezentralen Einrichtungen spielen sich dieselben Vorgänge ab.

Die von den dezentralen Einrichtungen ausgesendeten Informa­ tionen durchlaufen sämtliche jeweils nachfolgend angeordneten dezentralen Einrichtungen und gelangen schließlich mit einer bestimmten Verzögerungszeit auf der Übertragungsleitungs­ schleife OFL an die zentrale Einrichtung COT, die aufgrund der diese Informationen begleitenden Absenderadressen erken­ nen kann, von welcher dezentralen Einrichtung die Informatio­ nen stammen und deren Ende aufgrund eines solche Informatio­ nen abschließenden Blockendewortes für sie erkennbar ist.

Wenn nach Informationsende eine bestimmte Zeit verstrichen ist, ohne daß es zum Empfang weiterer Informationen kommt, ist dies für die zentrale Einrichtung ein Zeichen, daß keine Informationen mehr zu erwarten sind. Die erwähnte bestimmte Zeit ist entsprechend der Anzahl der dezentralen Einrichtun­ gen, die in der Reihenfolge nach derjenigen dezentralen Ein­ richtung liegen, von der die empfangene Information stammt, ein mehrfaches der Dauer einer Erlaubniszeitspanne ein­ schließlich einer Schutzzeit, durch die die Laufzeit beim Durchlaufen der letztgenannten dezentralen Einrichtungen und des zur zentralen Einrichtung zurückführenden Teiles der Übertragungsleitungsschleife OFL berücksichtigt wird.

Die zentrale Einrichtung wird daraufhin, gegebenenfalls nach einer Verzögerungszeit, in der den Bestandteil der digitalen Leitungseinheit DLU bildenden Sendeeinrichtungen SLM eine Möglichkeit zur Informationsaussendung gegeben wird, erneut eine Sendeerlaubnis an die dezentralen Einrichtungen der Übertragungsleitungsschleife durch einen Wechsel einer Dauer­ folge von 0-Bits zu einer Dauerfolge von 1-Bits erteilen.

Claims (2)

1. Verfahren zur Übertragung digitaler binärcodierter Infor­ mationen zwischen dezentralen Einrichtungen und einer zentra­ len Einrichtung über eine Übertragungsleitungsschleife, in die die dezentralen Einrichtungen so eingefügt sind, daß sie von sämtlichen nicht für sie bestimmten entweder von der zen­ tralen Einrichtung oder von einer in der Anordnungsreihenfol­ ge vorangehend angeordneten dezentralen Einrichtung stammen­ den Informationen durchlaufen werden, wobei die Informations­ bits des einen Binärwerts durch ein Potential dargestellt sind, das sich gegenüber dem Potential, durch das die Bits des anderen Binärwerts dargestellt sind, bei gleichzeitigem Auftreten auf der Übertragungsleitung durchsetzen und wobei die Informationen durch Bitfolgen dargestellt sind, bei denen Bits des sich nicht durchsetzenden Binärwerts nur in einer bestimmten Anzahl in direkter Aufeinanderfolge vorkommen kön­ nen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) zur Signalisierung einer Sendeberechtigung für die dezen­ tralen Einrichtungen (RT0 bis Rtn) sendet die zentrale Ein­ richtung (COT) anstelle einer Dauerfolge von die Schleifenbe­ legung anzeigenden durch das sich durchsetzende Potential dargestellten Bits eine Dauerfolge von Bits des anderen Bi­ närwerts mindestens solange auf die Übertragungsleitungs­ schleife (OFL), bis eine nach Empfang dieser Sendeberechti­ gung durch die erste dezentrale Einrichtung (RT0) beginnende Erlaubniszeitspanne verstrichen ist, innerhalb deren diese erste dezentrale Einrichtung ihrer wenigstens einen Sendeein­ richtung (SLM) den Beginn einer Informationsaussendung ge­ stattet,
• b) die erste dezentrale Einrichtung (RT0) gibt die Sendebe­ rechtigung spätestens nach ungenutztem Verstreichen der Er­ laubniszeitspanne oder nach Beendigung der innerhalb dersel­ ben begonnenen wenigstens einen Informationsaussendung durch ihre Sendeeinrichtungen an die nachfolgende dezentrale Ein­ richtung (RT1) weiter,
• c) die Verfahrensschritte a) und b) wiederholen sich bei nachfolgenden noch nicht betroffenen dezentralen Einrichtun­ gen (RT2 bis Rtn) solange bis jede der dezentralen Einrich­ tungen Gelegenheit zur Informationsausdsendung gehabt hatte,
• d) die zentrale Einrichtung (COT) beginnt eine erneute Signa­ lisierung einer Sendeberechtigung frühestens dann, wenn nach dem Ende einer durch sie empfangenen Information einer dezen­ tralen Einrichtung ein der Anzahl der noch nicht eine Sende­ berechtigung erhaltenen dezentralen Einrichtungen entspre­ chendes Mehrfaches einer Erlaubniszeitspanne zuzüglich einer die Laufzeiten berücksichtigenden Schutzzeitspanne verstri­ chen ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dezentralen Einrichtungen (RT0 bis Rtn) die Sendeberech­ tigung noch bevor ihre wenigstens eine Sendeeinrichtung mit dem Senden begonnen haben kann, an die nachfolgende dezentra­ le Einrichtung weitergeben und für den Fall, daß es zu einer Informationsaussendung durch eine ihrer Sendeeinrichtungen innerhalb der Erlaubniszeitspanne kommt, nach Abschluß der Informationssausendung die Weitergabe der Sendeberechtigung wiederholen.