DE2322069B2 - Verfahren und informationsverarbeitungseinrichtung zur steuerung und ueberwachung der uebertragung von informationen zwischen informationsuebertragungs-endstellen, insbesondere bei zeitmultiplex-fernsprechvermittlungssystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung und Überwachung der Übertragung von Informationen zwischen Informationsübertragungs-Endstellen, insbesondere bei Zeitmultiplex-Fernsprechvermittlungssystemen, bei welchen von einem zentralen Steuerwerk Informationswörter gebildet werden, von denen jedes alle sich auf eine bestimmte Endstelle beziehenden Daten enthält, und bei welchen die Informationswörter in einem Umlaufspeicher mit sequentiellem Zugriff gespeichert werden, aus dem sie der Reihe nach in dem für den richtigen Betrieb der Endstellen erforderlichen Takt ausgegeben werden, wobei die Bearbeitung der Informationswörter durch

ίο das zentrale Steuerwerk jeweils während der Zeiten erfolgt, in denen sie aus dem Umlaufspeicher ausgegeben sind und auf eine Informationsverarbeitungseinrichtup.g zur Durchführung dieses Verfahrens.

Verfahren und Einrichtungen dieser Art beruhen auf dem Prinzip, daß das zentrale Steuerwerk die für den Aufbau und die Aufrechterhaltung von Verbindungen /wischen verschiedenen Teilnehmern erforderlichen Informationen periodisch aus den nacheinander aus dem Umlaufspeicher entnommenen Informationswörtern erhält. Ein solches Informationswort enthält beispielsweise alle Informationen, die für die eine Übertragungsrichtung einer zweiseitigen Verbindung zwischen zwei Teilnehmern benötigt werden, und ein zweites Wort enthält die entsprechenden Informationen für die Gegenrichtung. Die Wörer sind beim Beginn der Verbind^! % unvollständig, da zunächst nur der rufende Teilnehmer bekannt ist. Im Verlauf der Nummernwahl kann das diesem Teilnehmer zugeordnete Informationswort allmählich ergänzt werden, und sobald der gerufene Teilnehmer feststeht, kann das zentrale Steuerwerk das Informationswort für die Gegenrichtung der Verbindung bilden und ergänzen. Alle diese Vorgänge verlaufen sehr langsam im Vergleich zu der Umlaufgeschwindigkeit des Umlaufspeichers, so daß jedes Informationswort sehr oft im Parallelregister erscheint und entweder verändert oder unverändert wieder in den Umlaufspeicher gelangt. Das zentrale Steuerwerk kann auf diese Weise eine größere Anzahl von Verbindungen in einem Zeitmultiplexbetrieb betreuen, ohne daß für die Teilnehmer erkennbar ist, daß für den Aufbau und die Aufrechterhaltung jeder Verbindung nur ein Bruchteil der verfügbaren Zeit verwendet wird.

Eine Informationsverarbeitungseinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens ist beispielsweise aus der Zeilschrift »Commutation & Electronique«, Nr. 12, März 1966, S. 33, bekannt. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art erfordert die Bildung des Informationswortes für die Gegenrichtung einen erhebliehen Schaltungsaufwand. Das zentrale Steuerwerk muß nämlich für alle gerade bearbeiteten Verbindungen von den zunächst nur für die eine Übertragungsrichtung bekannten Informationen diejenigen festhalten, die auch für die Gegenrichtung benötigt werden; dies gilt z.B. für die Nummer des rufenden Teilnehmers und, nach Beendigung der Nummernwahl, für die Nummer des gerufenen Teilnehmers, wobei diese Nummern für die Gegenrichtung hinsichtlich ihrer Wirkung vertauscht werden müssen.

<>° Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens der eingangs angegebenen Art und einer Informationsverarbeitungseinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die die Bildung der Informationswörter für den Verbindungsaufbau ;n den beiden

<>5 Übertragungsrichtungen einer zweiseitigen Verbindung mit geringem Schaltungsaufwand ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchfüh-

rung eines Informationsaustausches zwischen zwei im Umlaufspeicher enthaltenen Informationswörtern Informationen von dem einen lnformationswort bei dessen Aufgabe aus dem Umlaufspeicner abgenommen und außerhalb des Umlaufspeichers gespeichert werden, bis das andere Informationswort aus dem Umlaufspeicher ausgegeben wird.

Eine informationsverarbeitungseinrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem zentralen Steuerwerk, einem Umlaufspeicher mit sequentiellem ZugriFf, der so viele Informationswörter aufnehmen kann, wie Endstellen vorhanden sind, und mit einem Parallelregister, in das nacheinander jeweils die aus dem Umlaufspeicher ausgegebenen Informationswörter eingegeben werden, und aus dem entweder wieder das gleiche Informationswort oder ein vom zentralen Steuerwerk gebildetes neues lnformationswort in den Umlaufspeicher eingegeben wird, ist nach der Erfindung gekennzeichnet durch wenigstens ein mit dem Parallelregister verbundenes Pufferregister zur Aufnahme wenigstens eines Teils des Inhalts des im Parallelregister stehenden Informationswortes und/oder vom zentralen Steuerwerk stammender Informationen und durch wenigstens eine Vergleichsanordnung, welche dem zentralen Steuerwerk die Gleichheit von im Pufferregisier und im Parallelregister stehenden Informationen anzeigt.

Das Verfahren und die Einrichtung nach der Erfindung ergeben die Möglichkeit eines direkten Informationsaustauschs zwischen im Umlaufspeicher enthaltenen und zu verschiedenen Zeiten daraus entommenen Informationswörtern, indem die auszutauschenden Informationen des einen Informationswortes außerhalb des Umlaufspeichers in dem Pufferregister gespeichert werden, bis auf Grund des in der Vergleichsanordnung durchgeführten Vergleichs festgestellt wird, daß das andere lnformationswort im Parallelregister steht; die auszutauschende Information wird dann einfach aus dem Pufferregister in das Parallelregister eingegeben und ist dadurch in das andere lnformationswort eingebracht. Beispielsweise können auf diese Weise zunächst die sich auf den rufenden Teilnehmer beziehenden Informationen (z.B. seine Rufnummer) des der einen Übertragungsrichtung zugeordneten Informationswortes in das Pufferregister eingebracht werden; wenn dann in einem späteren Zeitpunkt des Umlaufzyklus des Umlaufspeichers das einem freien Kanal der Gegenrichtung zugeordnete lnformationswort im Parallelregister erscheint, können die im Pufferregister gespeicherten Informationen in dieses lnformationswort eingebracht werden, jedoch an der Stelle, die dem gerufenen Teilnehmer entspricht. Sobald nach Abschluß der Nummernwahl der gerufene Teilnehmer identifiziert ist und die ihm zugeordneten Informationen im Informationswort der Vorwärtsrichtung gebildet sind, können diese Informationen auf die gleiche Weise in das der Gegenrichtung zugeordnete lnformationswort eingebracht werden, jedoch an der dem rufenden Teilnehmer zugeordneten Stelle.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, deren einzige Figur das Funktionsschema einer lnformationsverarbeitungseinrichtung nach der Erfindung für eine elektronische FenisprechVermittlungsstelle zeigt.

Das zentrale Steuerwerk C, das die von einem Programm P gelieferten Befehle ausführt, bildet 2m Wörter, die dem Aufbau von m bilateralen Verbindungen entsprechen. Diese Wörter werden über ein Parallelregister R in einen Umlaufspeicher M mit sequentiellem Zugriff eingegeben. Jedes Wort enthält insbesondere die Informationen, welche die Kennzeichnung der Teilnehmereinrichtungen des rufenden und des gerufenen Teilnehmers, die vom rufenden Teilnehmer ausgesendeten Wählimpulse, die Lage des für die andere Übertragungsrichtung reservierten Wortes im Umlaufspeicher M, eine oder mehrere Zeitmessungen, die Adresse der letzten ausgeführten Zeile des

ίο Programms Psowie gegebenenfalls eine oder mehrere Rückkehradressen am Ende des Unterprogramms und die Kennzeichnung der Dauer der Verbindung der beiden Teilnehmer in dem Verbindungsnetzwerk D beireffen.

Die 2m Wörter mit jeweils η Bits werden in dem Umlaufspeicher M gespeichert, der durch η Schieberegister (beispielsweise in MOS-Technik) mit jeweils 2m Registersteüen gebildet ist. Die Verschiebung in diesen Registern wird durch die Taktimpulse eines Taktgebers B gesteuert.

Bei jedem Taktimpuls wird das in der Stufe 1 des Umlaufspeichers M gespeicherte Wort ausgegeben und als Ganzes in dem Parallelregister R aufgezeichnet; beim nächsten Impuls wird das Wort der Stufe 1 unter Verschiebung der übrigen Wörter wieder in die Wortspeicherstelle 2m des Speichers M eingegeben, und nun geht das Wort der Stufe 2, das jetzt in die Stufe 1 gekommen ist, in das Parallelregister R. Die vollständige Abfragung des Umlaufspeichers wird durch 2m Fortschalteimpulse erhalten, die in gleichmäßigen Zeitabständen vom Taktgeber B abgegeben werden. Die sehr kurze Zeit, die dem Steuerwerk für die Verarbeitung jedes in das Parallelregister R eingebrachten Wortes zugeteilt wird, ist also durch den Taktgeber S festgelegt, eine Größenordnung für diese Ze't wird später bei einem Zahlenbeispiel angegeben.

Der Inhalt des aus dem Umlaufspeicher Mausgegebenen und in das Parallelregister R eingebrachten Wortes stellt dem Steuerwerk Cgleichzeitig alle Daten zur Verfugung, die sich auf die eine Übertragungsrichtung der Verbindung beziehen, die gerade in diesem Augenblick von dem Steuerwerk behandelt wird.

In Abhängigkeit von diesen Daten und von dem Programm P schickt das vom Taktgeber B gesteuerte Steuerwerk verschiedene Weisungen zu dem Verbindungsnetzwerk D sowie zu den Teilnehmerendeinrichtungen Eder Fernsprechleitungen, die von der in diesem Zeitpunkt gerade behandelten Verbindung betroffen sind.

Das Steuerwerk C kann auch bestimmte im Parallelregister R enthaltene Daten ändern, d. h. neue Wörter eingeben oder die Wörter löschen, die nicht mehr benötigt werden, weil das Gespräch beendet ist.

Der Taktgeber B verursacht jedoch die Verschiebung der im Umlaugspeicher Λί aufgezeichneten Wörter in regelmäßigen Zeitintervallen. Die Daten, die sich auf das in der Verarbeitung befindliche Wort beziehen und sich im Parallelregister R befinden, werden dann am Ende der vom Taktgeber B festgelegten Zeit wieder in den Umlaufspeicher M eingegeben, begleitet von der letzten verarbeiteten Adresse des Programms P. Die Steuerlogik muß also das erneute Erscheinen eines zu verarbeitenden Wortes abwarten, um die Verarbeitung dieses Wortes fortsetzen zu können, und dies setzt sich fort, bis die Verarbeitung beendet ist.

Wenn alle im Umlaufspeicher M aufgezeichneten Wörter der Reihe nach vom Steuerwerk C bearbeitet worden sind, kommt das Steuerwerk wieder beim ersten

Wort an, dessen Information die letzte für dieses Wort bearbeitete Adresse des Programms P enthält, und es fährt mit dem folgenden Teil des Programms Pfort.

Die Verarbeitung jedes Wortes wird also in regelmäßigen Zeitabständen nach der Bearbeitung der 2m-1 anderen Wörter dort wieder aufgegriffen, wo bei der vorhergehenden Bearbeitung aufgehört wurde; am Ende der der Bearbeitung des betreffenden Wortes zugeteilten Zeit wird die Bearbeitung bis zur nächsten Ausgabe dieses Wortes ausgesetzt, unabhängig von dem Zustand, in welchem diese Bearbeitung unterbrochen wird. Dieser Zeitmultiplexbetrieb ist aber für die Teilnehmer nicht erkennbar, weil (wie aus dem später angegebenen Zahlenbeispiel ersichtlich sein wird) die Bearbeitungszeiten jedes Wortes in sehr kurzen Zeitabständen aufeinanderfolgen.

Solange die Verbindung nicht beendet ist, wird das Wort immer wieder vom Parallelregister R in den Umlaufspeicher M eingegeben. Wenn die Verbindung beendet ist, wird das Wort im Speicher gelöscht.

Das Steuerwerk C muß zahlreiche Verbindungen überwachen; dagegen ist die Weiterentwicklung des Zustands jeder Teilnehmerleitung (Schleifenbildung, Wählen) im Vergleich zu der Geschwindigkeit des Steuerwerks Csehr langsam.

Andererseits wird bei den Zeitmultiplexsystemen der Reihe nach jeder Verbindung ein Zeitintervall zugeteilt, damit ein Kanal in dem Verbindungsnetzwerk gefunden wird. Dieses Zeitintervall kann in Korrelation mit der Zeit gebracht werden, in der das Steuerwerk die gleiche Verbindung bearbeitet, wordurch die Steuerung des Verbindungsnetzwerkes beträchtlich vereinfacht wird.

Damit die Informationen eines Verarbeitungswortes für einen Teilnehmer zu dem Wort eines anderen Teilnehmers (zweiseitiges Gespräch) oder zu den Wörtern mehrerer Teilnehmer (Konferenzschaltung) übertragen werden können, sind ein oder mehrere Pufferregister Tnotwendig.

Diese Pufferregister T empfangen von dem gerade verarbeiteten Wort im Parallelregister R bestimmte Daten und halten diese Daten bis zu dem Zeitpunkt fest, in dem das Wort des Gesprächspartners seinerseits im Parallelregister R bearbeitet wird. Insbesondere enthält ein Pufferregister T alle Erkennungsdaten, die zum Auffinden des Wortes des Gesprächspartners notwendig sind.

Das Erkennen dieses Wortes erfolgt durch Vergleich zwischen diesen Erkennungsdaten und bestimmten in dem Wort des Gesprächspartners enthaltenen Informationen im Augenblick seiner Verarbeitung im Parallelregister R. Wenn der jedem Pufferregister Tzugeordnete Erkennungskomparator A eine Gleichheit zwischen bestimmten in den Registern Tund R enthaltenen Daten feststellt, schickt der Komparator A zu dem Steuerwerk Ceinen Befehl, der den Informationsaustausch zwischen _S5 den Registern R und Tfreigibt. Eine im Pufferregister T enthaltene Programmadresse ermöglicht es dem Steuerwerk C, in dem Programm P die diesen Informationsaustausch betreffende Befehlsfolge aufzufinden. Ein solcher Informationsaustausch besteht zum J₁₀ Beispiel darin, daß in das Wort des gerufenen Teilnehmers die Kennzeichnung des rufenden Teilnehmers eingebracht wird, so daß das Steuerwerk C jedesmal dann, wenn das Wort des gerufenen Teilnehmers im Parallelregister R erscheint, die für die Gegenrichtung der zweiseitigen Verbindung erforderlichen Informationen zur Verfügung hat.

Anhand eines praktischen Ausführungsbeispiels soll die Behandlung von 128 zweiseitigen Verbindungen (m = 128) erläutert werden: Die 256 notwendigen Verarbeitungswörter (2m) sind im Umlaufspeicher M gespeichert.

Die Schieberegister des Umlaufspeichers M haben 256 Registerstellen, und die vollständige Abfragung des Umlaufspeichers M wird durch 256 Fortschalteimpulse erhalten, die auf 2 Millisekunden verteilt sind. Die der Bearbeitung jedes in das Parallelregister R eingebrachten Wortes zugeteilte Zeit beträgt also etwa 8 Mikrosekunden.

Bei diesem Anwendungsbeispiel ist die Periode von 2 Millisekunden ein Vielfaches der Zeit von 125 Mikrosekunden, die gegenwärtig in den Fernsprechzentralen, deren Verbindungsnetzwerk im Zeitmultiplexverfahren arbeitet, zwischen zwei die gleiche Verbindung betreffender: Informationen liegt.

Aus Sicherheitsgründen können zwei oder mehr gleiche Steuerwerke vorgesehen werden, die abwechselnd arbeiten, wodurch es beispielsweise möglich ist 2 · 128 = 256 zweiseitige Verbindungen zu behandeln.

In diesem Fall erfolgt der Informationsaustausch zwischen den Steuerwerken über ihre Pufferregister.

Beim Ausfall eines Steuerwerks kann dann das andere Steuerwerk für sich allein noch die Hälfte des Verkehrs bewältigen.

Das Steuerwerk kann im Sonderfall von einer Fernsprechzentrale mit vollkommen verdrahteter Logik unabhängig sein und nur durch das Programm P gesteuert werden.

Zu dem Umlaufspeicher M können zusätzliche Schieberegister hinzugefügt werden, damit die Durchführung von einer oder mehreren Zeitmessungen möglich ist. Jede Zeitmessung wird mit Hilfe eines Zählers erhalten, der durch die entsprechenden zusätzlichen Bits bei der Ausgabe eines bestimmten Wortes voreingestellt wird. Der Inhalt des Zählers wird dann um eine Einheit erhöht und zugleich mit dem Wort wieder in den Speicher eingegeben.

Wenn man also von dem Anfangszustand Null des Zählers ausgeht, kann man durch Vergleich des Inhalts dieses Zählers mit einem die Zeitmessung kennzeichnenden Bezugscode eine Zeitmessung festlegen. Man erhält dadurch mit einem einzigen Zähler eine Zeitmessung für jedes Wort.

Man kann auch zu dem Umlaufspeicher M weitere zusätzliche Schieberegister hinzufügen, damit die Aufzeichnung der von einem rufenden Teilnehrnei gewählten Nummer möglich ist. Die Wählimpulse de; rufenden Teilnehmers werden bei der Bearbeitung de: diesem Teilnehmer zugeordneten Wortes durch einet dem Parallelregister R hinzugefügten Zähler registrierl dessen zu diesem Wort gehörige aufeinanderfolgendi Stellungen dem Wort folgen, während es im Umlauf speicher M umläuft. Dieser Zähler ist also zu Bearbeitung der Nummerngaben verfügbar, die gegebc nenfalls in den anderen Wörtern auftreten können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Steuerung und Überwachung der Übertragung von Informationen zwischen Informationsübertragungs-Endstellen, insbesondere bei Zeitmultiplex-Femsprechvermittlungssystemen, bei welchen von einem zentralen Steuerwerk Informationswörter gebildet werden, von denen jedes alle sich auf eine bestimmte Endstelle beziehenden Daten enthält, und bei weichen die Informationswörter in einem Umlaufspeicher mit sequentiellem Zugriff gespeichert werden, aus dem sie der Reihe nach in dem für den richtigen Betrieb der Erdstellen erforderlichen Takt ausgegeben werden, wobei die Bearbeitung der Informationswörter durch das zentrale Steuerwerk jeweils während der Zeiten erfolgt, in denen sie aus dem Umlaufspeicher ausgegeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung eines Informationsaustausches zwischen zwei im Umlaufspeicher enthaltenen Informationswörtern Informationen von dem einen Informationswort bei dessen Ausgabe aus dem Umlaufspeicher abgenommen und außerhalb des Umlaufspeichers gespeichert werden, bis das andere Informationswort aus dem Umlaufspeicher ausgegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines durch ein Programm gesteuerten zentralen Steuerwerks der Informationsaustausch zwischen zwei Informationswörtern eine Weiterleitung einer Programmadresse umfaßt, die eine Verzweigung des Programms auf die betroffenen Wörter ermöglicht.

3. !nformationsvera'beitungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem zentralen Steuerwerk, einem Umlaufspeicher mit sequentiellem Zugriff, der so viele Informationswörter aufnehmen kann, wie Endstellen vorhanden sind, und mit einem Parallelregister, in das nacheinander jeweils die aus dem Umlaufspeicher ausgegebenen Informationswörter eingegeben werden, und aus dem entweder wieder das gleiche Informationswort oder ein vom zentralen Steuerwerk gebildetes neues Informationswort in den Umlaufspeicher eingegeben wird, gekennzeichnet durch wenigstens ein mit dem Parallelregister (R) verbundenes Pufferregister (T) zur Aufnahme wenigstens eines Teils des Inhalts des im Parallelregister (R) stehenden Informationswortes und/oder vom zentralen Steuerwerk (Qstammender Informationen und durch wenigstens eine Vergleichsanordnung (A), welche dem zentralen Steuerwerk die Gleichheit von im Pufferregister (T) und im Parallelregister (R) stehenden Informationen anzeigt.

4. lnformationsverarbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Umlaufspeicher (M) zusätzliche Schieberegister hinzugefügt sind, die über einen Zähler in einer geschlossenen Schleife geschaltet sind.