DE2558933A1

DE2558933A1 - Nachrichtenuebertragungsanlage

Info

Publication number: DE2558933A1
Application number: DE19752558933
Authority: DE
Inventors: Donald Clyde Flemming
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1974-12-30
Filing date: 1975-12-29
Publication date: 1976-07-08
Also published as: DE2558933C2; JPS5721139B2; FR2296975B1; FR2296975A1; US4009344A; CH599723A5; ES443930A1; SE415311B; SE7514753L; JPS5190209A

Description

Die Erfindung betrifft eine Nachrichtenübertragungsanlage in Form eines Netzes zur Vermittlung von Verbindungen zwischen einer Vielzahl von Fernsprech- und Datenverkehrsteilnehmern in mehreren Bereichen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bekannt, einen geostationären Satelliten zur Uebertragung von Informations- oder Nachrichtenbündeln zwischen mehreren Bodenstationen (Erdefunkstellen) zu benutzen, wobei die Bündel zeitlich verschachtelt in periodischen Zeitmultiplexrahmen übertragen werden (siehe z.B. US Patent 3'818 * 453). Man spricht hierbei auch von Vielfachzugriff im Zeitmultiplex (TDMA). Der Satellit sendet die von den einzelnen Stationen empfangenen Signale parallel an alle Stationen wieder aus. Im Satelliten

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wird die Trägerfrequenz, welche den ausgesendeten Informationsbündeln aller Stationen gemeinsam ist, vor der Rücksendung in eine andere Trägerfrequenz umgewandelt, wobei selbstverständlich die aufmodulierte Information erhalten bleibt.

Es ist auch bekannt, die Zeitdauer der Informationsbündel zu verändern, um eine dem jeweiligen Bedarf entsprechende Verteilung und damit eine gleichmässig Ausnutzung zu erreichen (siehe z.B. US Patent 3'644'678).

Ferner ist es bekannt,(ine vorgegebene Anzahl von Zeitmultiplexkanälen (Zeitabschnitten) in einem Satelliten-Uebertragungsbündel einer grösseren Anzahl von Fernsprechanschlüssen zuzuordnen, indem nur den jeweils aktiven Fernsprechanschlüssen UebertragungskanäIe zugeteilt werden (siehe z.B. US Patent 3'644'680). Dieser Vorgang wird auch Zeitkonzentration durch Sprachinterpolatiun (TASI) genannt.

Die Zuordnung erfolgt in jedem Uebertragungsrahmen dadurch, dass aufeinanderfolgende Kanäle im Bündel nur solchen aufeinanderfolgenden Anschlüssen zugeteilt werden, die ein aktives Fernsprechsignal (z.B. Sprachsignal) aufweisen, nicht aber solchen Anschlüssen, deren Signal keine Aktivität darstellt (z.B. Pausen im Sprachsignal, Echo, Rauschen). Innerhalb jedes Rahmens wird auch eine Information übertragen, welche die jeweilige, für den Rahmen gültige Zuordnung zwischen Kanälen und Anschlüssen anzeigt.

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"Es sind verschiedene Verfahren für die Uebertragung dieser Anzeigeinformation bekannt. Bei einem der bekannten Verfahren (US Patent 3'644'68Q) wird eine Maske übertragen, welche Anzeigebits in einer Anordnung enthält, die der räumlichen Anordnung der für die Zuteilung zu berücksichtigenden Anschlüsse entspricht. (Der Binärwert jedes Anzeigebits gibt dabei an, ob eine Zuteilung vorliegt oder nicht).

Die bedarfsweisv. Zuteilung von Uebertragungskapazitat und die aktivitätsgesteuerte Konzentration des Verkehrs wurden bisher unabhängig voneinander betrachtet und verwendet. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die aktivitätsgesteuerte Konzentration vorteilhaft auch bei bedarfsweise zugeteilten Uebertragungskanälen Anwendung finden kann, und dass eine Kombination mit dieser Technik auch für den Vorgang der bedarf sge steuerten Zuteilung von Vorteil ist.

In der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung Nr. (PO 9-74-014E), welche der US-Patentanmeldung Nr. 537^f211 (PO 9-74-014) vom 30. Dezember 1974, Erfinder H.G. Markey et al., entspricht, ist gezeigt, dass eine erhebliche Verbesserung in der Anpassungsfähigkeit und Leistungsfähigkeit erreicht werden kann, wenn man die Bereiche (Segmente) eines Fernsprech- und Datenübertragungs-Netwerks in Unterbereiche unterteilt und dabei erstens in jedem Unterbereich eine Vermittlung (Zeitmultiplexdurchschaltung) zwischen mehreren Gruppen von Anschlüssen und mehreren räumlich getrennten, aber zeitlich konzentrierten, dem Unterbereich zugeordneten Kanälen ausführt; zweitens eine sprachaktivitätsgesteuerte

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Konzentration (TASI-Zuordnung) zwischen den zeitkonzentrierten Kanälen und (dem Bereich zugeteilten) Satelliten-Kanälen vornimmt; drittens die aktivitätsgesteuerte Konzentration aufgrund von Merkmalen vornimmt, welche bereits an den .Anschlüssen ermittelt werden (wo diese Aktivitätsfeststellung einfacher und billiger möglich ist als an anderer Stelle) mit einer beliebigen, durch einen Vermittlungsvorgang erfolgenden Zuteilung zwischen Anschlüssen und Uebertragungskanälen und viertens diese Vermittlungsfunktionen über alle Bereiche des Uebertragungsnetzwerks koordiniert.

Der Erfindung liegt weiterhin die Erkenntnis zugrunde, dass durch die Kombination der bedarfsgesteuerten Zuteilung von Satellitenkanälen mit der oben angeführten Vermittlung (Durchschaltung) innerhalb der Unterbereiche eine zweifache Anpassung an die Verbindungsanforderungen ermöglicht, wodurch Leistungsfähigkeit des Netzwerks und Qualität der Dienstleistungen erhöht werden. Die unterbereichsorganisierte Vermittlung (Zeitmultiplexdurchschaltung) ermöglicht eine schnelle Erfüllung von Anforderungen, wenn die dem betreffenden Bereich zur Verfugung stehenden Satellitenkanäle ausreichen und auch andere Bereiche, die zur Vervollständigung der Verbindungen benötigt werden, nicht voll besetzt sind. Die bedarfsgesteuerte Zuteilung ergibt eine langsamere Anpassung an Verschiebungen des Bedarfs (z.B. infolge von unterschiedlichen Tageszeiten in verschiedenen geographischen Zonen, oder bei plötzlich auftretendem erhöhten Nachrichtenübertragungsbedarf).

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Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ist, dass bei aktivitäts gesteuerter Zuteilung von Kanälen in den Unterbereichen jeder bedarfsgesteuert zugeteilte Satellitenkanal statistisch mehr als eine Fernsprechverbindung aufnehmen kann (in Abhängigkeit von dem gesamten Verkehr des Unterbereichs und dem Verhältnis zwischen Datenverkehr und Fernsprechverkehr), so dass die bedarfsgesteuerte Zuteilung beschränkt werden kann.

Ein weiterer Erfindungsgesichtspunkt ist die Ausnutzung der gegebenen Kanalzuteilungsordnung (bedingt durch die aktivitäts gesteuerte Konzentration) zur Uebermittlung des Verkehrs von mehreren nur teilweise besetzten Unterbereichen in unmittelbar aufeinanderfolgende, bedarfsgesteuert zugeteilte Kanäle.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Nachrichtenübertragungsanlage, bei der die vorstehend genannten Erkenntnisse verwirklicht werden. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen genannt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Nachrichtenübertragungsnetzwerk, in dem die vorliegende

Erfindung Verwendung findet;

Fig. 2 eine Anordnung zur digitalen Durchs ehalt vermittlung und zeit- ,

liehen Konzentration im Zeitmultiplexbetrieb für einen Unterbereich innerhalb eines der in Fig. 1 gezeigten Bereiche; '

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Fig. 3 die Organisation der Einrichtungen eines Unterbereichs aus Fig. 2; . . ,

Fig. 4 eine Bereichseinrichtung aus der Fig. 2 gemäss Erfindung zur Durchführung einer Weiterkonzentration bezüglich des Unterbereichsverkehrs sowie zur Behandlung der bedarfsgesteuerten Zuteilung in Zusammenarbeit mit allen anderen Bereichen;

Fig. 5 das Format und die Zeitdauer eines Zeitmultiplexrahmens auf einer Unterbereichsfernleitung;

Fig. 6 das Format und die Zeitdauer eines Zeitmultiplexrahmens auf einem Satelliten-Uebertragungsweg;

Fig. 7 die Sprachbelegungskompressionsmaske zur Anzeige der aktivitätsgesteuerten Zuordnung zwischen virtuellen Kanälen und echten Kanälen auf Unterbereichsfernleitungen;

Fig. 8 eine vereinfachte Darstellung der Zuordnung zwischen Anschlüssen und virtuellen Kanälen sowie zwischen virtuellen und echten Kanälen;

Fig. 9 das Satellitenbündelformat für Betriebsignalisierung (Signalisierungsbündel oder Leitbündel);

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Fig. 10 das Satellitenbündelformat für Uebertragung von Verkehr, mit bedarfsgesteuerter Kapazität oder Kanalzahl (Verkehrsbündel)j

Fig. HA die Vorgänge bei der Herstellung einer Verbindung zwischen und HB zwei Anschlüssen unter Benutzung der verschiedenen Einrichtungen des Systems.

Es sei noch hingewiesen auf die gleichzeitig eingereichte verwandte Patentanmeldung (RA 9-74-018), mit Priorität der

US-Patentanmeldung Nr. 590'547 vom 26.6.1975 und Nr. 537'211 vom 30. 12. 1974, Erfinder H. Blasbalg et al.

Weiterhin sei hingeweisen auf zwei weitere verwandte US Patentanmeldungen:

a) . US-Patentanmeldung Nr. 537'502 (30.12.1974),

Erfinder D.C. Flemming et al; Titel: Access Method and Station Apparatus for Compressed

Handling of Digital Voice and Data Signals Relative

to a High Speed TDMA Facility.

b) US-Patentanmeldung Nr. 537'28I (30.12.1974), Erfinder D.C. Flemming et al;

Titel: Access Method and Station Apparatus for Compressed Handling of Digital Voice and Data Signals Relative to a High Speed TDMA Facility.

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1» Allgemeines

Fig. 1 zeigt ein Netzwerk zur Nachrichtenübertragung, in dem vorliegende Erfindung zur Anwendung kommt. Das Netzwerk kann z.B. zur wahlweisen Verbindung von Telefonapparaten und Datengeräten einer einzelnen Firma oder Organisation dienen. Das abgebildete System enthält drei Bereiche (Segmente oder Teilnetze des Gesamtnetzwerks) 1, 2 und 3, die über einen geo-stationären Satelliten 4 im Zeitmultiplex-Zugriff miteinander zum Nachrichtenaustausch verbunden sind. Im Ausführungsbeispiel sind zwar nur drei Bereiche vorgesehen, doch geht aus der folgenden Beschreibung hervor, dass das System ohne weiteres für eine grössere Anzahl solcher Bereiche ausgelegt werden könnte.

Der Nachrichtenaustausch zwischen den Bareichen geschieht durch synchronisierte, zeitlich verschachtelte Nachrichtenbündel (Bursts), im folgenden auch Verkehrsbündel oder einfach Bündel genannt, deren jedes stark zeitkonzentrierte Information enthält. Die Information ist digital dargestellt, und für die Bündel aller Bereiche auf die gleiche Trägerfrequenz aufmoduliert. Die zeitliche Lage der Nachrichtenbündel der einzelnen Bereiche ist so aufeinander abgestimmt, dass sie in dichter Reihenfolge (verschachtelt) am Satelliten eintreffen, ohne sich jedoch zu überlappen. Der Satellit setzt die allen verschachtelten Bündeln gemeinsame Trägerfrequenz in eine vorgegebene, gemeinsame Trägerfrequenz in einem anderen Frequenzband um, wobei die aufmodulierte Information erhalten bleibt, und strahlt das umgesetzte Signal an alle Bereiche ab. Die in den Bereichs-

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Stationen empfangene Information wird aus dein Multiplex aufgeteilt, expandiert (ent-konzentriert), synchronisiert und auf die empfangenden Anschlüsse (Zielanschlüsse) verteilt. Die Uebertragungswege zwischen den einzelnen Bereichen und dem Satelliten sind in der Zeichnung mit 4.1, 4.2 und 4.3 bezeichnet.

Diejenigen Anteile der Nachrichtenbündel der einzelnen Bereiche, welche den eigentlichen Verkehr (d.h. die zu übertragenden Sprach- oder Datensignale) enthalten, sind von variabler Dauer in Abhängigkeit von dir jeweiligen Verteilung des Verkehrsaufkommens, d.h. vom jeweiligen Bedarf (bedarfsgesteuerte Bündeldauer). Das Verfahren zur Festlegung der Bündelstartzeiten (Bündelphasenfestlegung) und zur Benutzung der zugeteilten Zeit wird später beschrieben.

Die Bereiche 1 bis 3 erfüllen folgende Aufgaben zwischen den einzelnen Anschlüssen und den Erdefunkstellen: Vermittlung, Informationsweitergabe gemäss bestehenden "Verbindungen" , zeitliche Konzentration, Zusammenfassung im Zeitmultiplex und Trägermodulation. Zu einem Bereich können geographisch verteilte Baueinheiten gehören. Die Baueinheiten oder modularen Bestandteile eines Bereichs können aber auch an einem Ort zusammengefasst sein. Die innerhalb der Bereiche sowie über die Erdefunkstellen übertragenen Informationen sind vollständig digital; an den einzelnen Anschlüssen kann die Information aber in analoger Darstellung empfangen bzw. abgegeben werden. Zu jedem der Bereiche können Analog-Fernsprechapparate 1.1.1, 2.1.1, 3.1.1 gehören, die über untergeordnete Vermittlungs-

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stellen (z.B. Nebenstellenanlagen) 1.1» 2.1 bzw. 3.1 angeschlossen sind, weiterhin Datenübertragungsgeräte 1.2, 2.2, 3.2, welche Daten in modulierter digitaler Form abgeben bzw. empfangen, sowie schliesslich Datenverarbeitungseinrichtungen 1.3, 2.3, 3.3, welche Daten im Basisband (unmodulierte Form) abgeben bzw. empfangen.

Es ist ferner vorgesehen, dass Bereiche (z.B. 1 und 2) durch Landleitungen untereinander verbunden sein können, wobei über diese Landverbindungen Zugriff zu anderen Erdfunkstellen des Satelliten möglich ist, wie auch die Herstellung von Verbindungen zu Anschlüssen anderer Bereiche, welche den gleichen Satelliten benutzen.

Die beiden Frequenzen, welche für die oben erwähnte Uebertragung der Nachrichtenbündel zum und vom Satelliten benutzt werden, stellen nur einen kleinen Teil der gesamten Uebertragungskapazität des Satelliten dar, welche durch die hier beschriebene Organisationsform des Nachrichtennetzes in günstiger Weise genutzt werden kann.

Fig. 2 zeigt die Grundform der Organisation eines Bereiches des vorliegenden Nachrichtenübertragungs-Netzwerks. Die Information gelangt über nicht gezeigte Anschlüsse der Unterbereichs-Stationen 10 in die Einrichtungen des Bereichs, und verlässt sie auch auf diesem Wege. Durch die Unterbereichs-Stationen oder Modulareinheiten 10, welche im folgenden auch Netzwerksteuereinheiten NSE genannt werden, sind sowohl Ortsverbindungen (zwischen den Anschlüssen des gleichen Bereichs) als auch Fernverbindungen (zwischen

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* Il j ·

den Anschlüssen verschiedener Bereiche) möglich. Für Fernverbindungen werden Querverbindungsfernleitungen 5.1 (zu anderen Unterbereichs-Stationen NSE über Land) oder Zubringerfernleitungen 10.1 (zu anderen Bereichen über die entsprechende Erdefunkstelle und einen Uebertragungsweg zum Satelliten) benutzt. Mit einer Unterbereichs-Station NSE können mehrere (bis zu vier) Fernleitungen 10.1 und mehrere (bis zu vier) Gruppen von je 96 Fernsprechapparaten bzw. Datenanschlüssen verbunden sein. Die Uebertragungsgeschwindigkeit auf den Fernleitungen der Unterbereiche beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel 1,54 MBit/s (verträglich mit Tl-Telefonleitungen). Die Uebertragungsgeschwindigkeit zum.Satelliten beträgt ungefähr 49,4 MBit/s; sie ist also um eine Grössenordnung schneller als die auf den Unterbereichs-Fernleitungen (d.h. auch: die Konzentration ist um eine Grössenordnung gesteigert).

Der Verkehr gelangt von den Zubringer-Fernleitungen 10.1 eines Bereichs über eine Netzwerkszugriffseinheit (NZE) 12, eine Modulationseinrichtung und eine Sendeeinrichtung 16 (Antenne usw) auf den Satelliten-Uebertragungsweg. Die Einheit 12 bewirkt eine weitere Konzentration und Zusammenfassung im Multiplex bezüglich der Fernleitungen 10.1, sowie eine Betriebssignali sierung mit Bezug auf den Satelliten. Auf dem Rückweg (vom Satelliten zur Erde) bewirken die Einrichtungen 16, 14, 12 und 10 Demodulation, Aufteilung aus dem Multiplex, Expansion (Ent-Konzentrierung) sowie weitere Verteilung auf die einzelnen Anschlüsse der Modulareinheiten

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Die Modulareinheiten 10 erfüllen einmalige Funktionen, weil die in Bezug auf das ganze Netzwerk koordinierte Vermittlung (Durchschaltung) und Sprachbelegungskompression (Sprachinterpolation) - beschrieben in der erwähnten Patentanmeldung Nr. (PO 9-74-014E) -

einmalig sind, und weil ausserdem deren Kombination mit bedarfsgesteuerter Zuteilung von Satellitenkanälen einmalig ist. Diese Kombination ermöglicht nämlich eine zweifache Anpassung bezüglich der schrittweise erweiterbaren Benutzung von Nachrichtenübertragungseinrichtungen (Fernleitungen und zugeteilte Satellitenkapazität), die dem Netzwerk zur Verfügung stehen.

2. Organisation der Unterbereichs-Stationen

Fig. 3 zeigt die Organisation einer Unterbereichs-Modulareinheit 10 (NSE) zur Erläuterung ihrer Betriebsweise innerhalb des Systems, in dem Vermittlung (Durchschaltung) innerhalb des Unterbereichs und Sprachbelegungskompression (Konzentration durch Sprachinterpolation) kombiniert sind mit bedarfsgesteuerter Zuteilung von Uebertragungskapazität an die Bereiche. Weitere Einzelheiten dieser Organisation und Arbeitsweise sind in den oben genannten Patentanmeldungen (PO 9-74-014E)/(RA 9-74-018)

beschrieben.

Anschlüsse 20 sind einerseits für über untergeordnete Vermittlungsstellen 1.1 verbundene Fernsprechapparate 1.1.1 vorgesehen, andererseits für nicht gezeigte Datengeräte 1.2 und 1.3. Die ankommenden Fernsprechsignale werden

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durch einen Analog-Digital-Umsetzer 22.1.1, der mehreren Fernsprech-Anschlüssen gemeinsam ist, in digitale Signalform umgesetzt. Umgekehrt werden Fernsprechsignale für die Ausgabe in einem Digital-Analog-Umsetzer 22.1.2 umgewandelt.

Eingetroffene Fernsprechsignale in deltamodulierter Darstellung werden bitsequentiell in Bytestellen der Eingabeleitungspufferspeicher 24.1.1 eingegeben. Auszugebende Fernsprechsignale werden bytesequentiell in Bytestellen der Ausgabeleitungspufferspeicher 24.1.2 eingegeben und vom Umsetzer 22.1.2 bitsequentiell· mit der Leitungsabtastfrequenz (30 kBit/s) umgewandelt. Datensignale im Basisband werden bitsequentiell direkt von zugeordneten Anschlüssen 20 zu den Leitungspufferspeichern 24 übertragen. Datensignale, die an den Anschlüssen in modulierter Form eintreffen, werden vor der Eingabe in die Leitungspuffer 24.1.1 zunächst demoduliert; umgekehrt wird bei der Entnahme aus den Leitungspuffern 24.1.2 zur Ausgabe wieder eine Modulation vorgenommen.

Fernsprech- und Datensignale werden zwischen den Leitungspuffern 24 und dem Abschnittsvermittlungsspeicher 26 in bitparalleler, aber bytesequentieller Form übertragen. Abtastwerte, welche in aufeinanderfolgende Stellen des Vermittlungsspeichers 26 in der gleichen Reihenfolge eingeschrieben wurden, wie sie in aufeinanderfolgenden Stellen des Eingabepufferspeichers 24.1.1 vorlagen, werden in "beliebiger" Ordnung (d.h. nicht in der alten Reihenfolge) in Speicherstellen des Ausgabeleitungspufferspeichers 24.1.2 (für Ortsverbindungen) oder eines Ausgabe-Fernleitungspufferspeichers

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28.1.1 (für Fernverbindungen über Fernleitungen 10.1 oder 5.1) übertragen.

Zwischen den Pufferspeichern 28 und den Fernleitungen 10.1 (oder 5.1) wird die Information in Blöcken zu je 24 Bytes zusammengefasst, die zu je einem Anschluss eines Unterbereichs gehören. Jeder Verkehrsblock, der vom Puffer 24.1.1 für eine Fernleitung abgegeben wird, belegt je einen von 46 Zeitmultiplexkanälen (192 Bitabschnitte je Kanal). Jeder Verkehrs— block, der auf einer Fernleitung an der Modulareinheit 10 eintrifft, wird von einem der 46 Zeitmultiplexkanäle der Fernleitung an einen zugeordneten Speicherplatz von 46 Block-Speicherplätzen des Puffers 28.1.2 übergeben.

Eine gemeinsame Steuereinrichtung 34 und Anrufverarbeitungseinheit 36 bewirken die Herstellung einer "Verbindung" (Zeitmultiplex-Durchschaltung) mittels des Vermittlungsspeichers 26, wie beschrieben in den obgenannten Patentanmeldungen (P09-74-014E)/(RA9-74-018) . Die Einridfcig 34 ist

ein gemeinsamer Steuermikroprozessor zur Bearbeitung der verschiedenen Tabellen, durch welche die Arbeitsweise der betreffenden Modulareinheit innerhalb des Netzwerks koordiniert wird. Die Einheit 36 empfängt Fernsprechsteuersignale ("aufgelegt", "abgehoben", Wählsignale, usw) und verarbeitet diese Signale in Zusammenarbeit mit der Einrichtung 34, um entweder eine Verbindung aufzubauen, oder um ein Besetzt-Signal an den anrufenden Anschluss zurückzugeben. Die Einrichtung 34 bewirkt auch die Betriebssignalisierung über, einen auf jeder Fernleitung speziell hierfür vorgesehenen Kanal (bis zu vier Fernleitungspaare für Informationsfluss in

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beiden Richtungen), welcher der Modulareinheit 10 zugeordnet ist, wobei die Pufferspeicher 28 umgangen werden.

Einrichtungen 22.1.3 zur Sprachbelegungserkennung (SBE) überwachen den Fernsprechverkehr an den Anschlussstellen 20 und unterscheiden zwischen echter Sprachbelegung (aktives Sprachsignal) einerseits und Sprechpausen bzw. Echosignalen andererseits. Signale über den Sprachbelegungszustand (Aktivitätsanzeigebits) gelangen von der SBE-Einrichtung 22.1.3 an die Leitungspufferspeicher 24.1.1 und weiter zum Vermittlungsspeicher 26, zusammen mit den betreffenden Verkehrsbytes (Spracheabtastwerten, Datenwerten) und werden dann von der Sprachbelegungskompressionseinrichtung 30 (SBK) verarbeitet. Die Einrichtung 30 bewirkt mittels der Sprachbelegungsbits (Aktivitätsanzeigebits) eine Konzentration des Verkehrs, wie dies in oben angeführten Patentanmeldungen (PO9-74-O14E)/(RA9-74-O18) bsdrieben

ist. Die vorliegende Beschreibung geht auf diese Vorgänge nur soweit ein, wie sie für die Erläuterung der Erfindung nötig sind.

Ein einzelner Vermittlungsspeicher wird für bis zu vier Leitungsgruppenmodulareinheiten 22, 24 benutzt - jede mit 96 Anschlüssen 20 -, sowie für bis zu vier Fernleitungsgruppenmodulareinheiten 28, deren jede einem Paar von Fernleitungen (für die Hin- und Rückübertragung) zugeordnet ist. Während eines Zeitmultiplexrahmens aller durch einen Vermittlungsspeicher bedienten Fernleitungen werden alle Speicherplätze dieses Speichers mehrmals abgefragt (vierundzwanzig mal), um einen Byteaustausch für sämtliche Leitungsgruppen und Fernleitungsgruppen zu bewirken. Während

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jedes Abtastzyklus wird in alle Speicherplätze in deren vorgegebener Reihenfolge eingeschrieben: zuerst von aufeinanderfolgenden Speicherplätzen 24.1.1, und dann von aufeinanderfolgenden Speicherplätzen der Fernleitungspuffer 28. Zwischen den Einschreibevorgängen werden die Speicherplätze in willkürlicher Reihenfolge, d.h. entsprechend den jeweils "bestehenden Verbindungen" (Zeitmultiplexdurchschaltung zwischen Leitungen und Fernleitungskanälen), ausgelesen und der Inhalt in die Leitungspuffer 24.1.2 bzw. Fernleitungsausgabepuffer 28.1.1 eingegeben, um so die Vermittlung (Durchschaltung) für alle Verbindungen zu bewirken.

Mit jedem Austausch eines Informationbytes zwischen dem Leitungseingabepuffer 24.1.1 und Fernleitungsausgabepuffer 28.1.1 wird ein Aktivitätsanzeigebit (Sprachbelegungsanzeige) über den betreffenden Speicherplatz des Vermittlungsspeichers an die Sprachbelegungskompressionseinrichtung (SBK- ' Konzentrator) 30 eingegeben. Die SBK-Einrichtung bewirkt eine Konzentration zwischen dem Fernleitungsausgabepuffer 28.1.1 und der entsprechenden Fernleitung 10.1 (oder 5.1). Das betreffende Aktivitätsanzeigebit ist binär "1", wenn der zugehörige Verkehr tatsächliche Daten oder Sprache darstellt. Das Aktivitätsanzeigebit ist binär "0", wenn das zugehörige Verkehrsbyte ein inaktives Sprachsignal oder ein Echosignal darstellt.

Mit aufeinanderfolgenden Byteübertragungen zwischen einem Anschluss und dem jeweils zugeordneten Blockspeicherplatz (24 Bytes) eines Puffers 28.1.1 (welcher Blockspeicherplatz auch "Virtueller Kanal" VK genannt wird) gewinnt die SBK-Einrichtung 30 ein Aktivitätsanzeigebit, welches die

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Aktivität des gesamten virtuellen· Kanals darstellt. Für den genannten Virtuellen Kanal wird eine binäre "1" als Aktivitätsanzeige gewählt, wemi mindestens ein Byte im VK aktive Daten oder ein aktives Sprachsignal darstellt. Eine Anzeige binär "0" wird gewählt, wenn kein einziges Byte aktiv ist.

Die Anschlüsse 20 sind in modularen Gruppen zu 96 zusammengefasst. Die Fernleitungspufferspeicher 28 sind in modularen Gruppen zu je 96 VK-Speicherplätzen zusammengefasst, wobei jeder der Gruppen ein Fernleitungspaar 10.1 (bzw. 5.1) zugeordnet ist. Ein Unterbereich (NSE) kann bis zu vier solcher modularen Anschlussgruppen und bis zu vier Fernleitungspuffereinheiten umfassen. Jeder Fernleitungspuffer 28.1.1 kann Verkehrsbytes von jedem beliebigen Anschluss jeder der (bis zu vier) Gruppen von je 96 Anschlüssen aufnehmen. Jede abgehende, je einem Pufferspeichermodul 28.1.1 zugeordnete Fernleitung übertragt 6 ms dauernde Zeitmultiplexrahmen mit einer Uebertragungsgeschwindigkeit von 1,54 MBit/s. Das ergibt 48 Kanäle (mit je 192 Bitabschnitten und einem Synchronisierabschnitt), von denen ■einer für die Betriebssignalisierung und einer für die Uebertragung der SBK-Maske (Beschreibung weiter unten) vorbehalten ist. In den anderen 46 Kanälen kann der Verkehr von bis zu 96 virtuellen Kanälen des betreffenden Puffermoduls 28.1.1 übertragen werden.

Wenn alle 46 Fernleitungskanäle durchgeschaltet sind (zum Satelliten), und wenn ausserdem für alle 96 virtuellen Kanäle eine Verbindung vorliegt, dann werden nur den aktiven virtuellen Kanälen durch die Einrichtung 30 Fern-

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leitungskanal zugeteilt. (Wenn alle verbundenen virtuellen Kanäle Fernsprechverkehr haben, dann ist das Verhältnis von aktiven virtuellen Kanälen zu jeweils durchgeschalteten Kanälen ungefähr 46 zu 9S). Wenn weniger als 46 Fernleitungskanäle durchgeschaltet sind (d.h. wenn Satellitenübertragungskapazität für weniger als 46 Kanäle zur Verfügung steht), kann eine entsprechend proportional kleinere Anzahl von den 96 virtuellen Kanälen bedient werden.

Falls die Anzahl aktivervirtueller Kanäle grosser wird als die Anzahl durchgeschalteter Fernverbindungskanäle, muss die SBK-Einrichtung die überzähligen VK sperren (unterdrücken), wobei Daten Priorität gegenüber Fernsprechsignalen haben und fortdauernder Fernsprechverkehr Priorität gegenüber gerade beginnendem Fernsprechverkehr.

Das Rahmenformat auf den Fernleitungen ist in Fig. 5 gezeigt. Der. Fernverbindungskanal 0 dient zur Betriebssignalisierung zwischen der Steuereinrichtung 34 und einer entsprechenden Einrichtung am anderen Ende der Fernleitung (z.B. gemeinsame Steuereinrichtung einer zugeordneten Einheit 12 im Falle einer Fernleitung 10.1, bzw. Steuereinrichtungen einer Einheit oder 12 im Falle einer Fernleitung 5.1). Kanal 1 ist für die Uebertragung einer Sprachbelegungskompressionsmaske (SBK-Maske) vorgesehen, welche die Zuordnung der verbleibenden 46 Fernleitungskanäle (Nr. 2 ... 47) zu den virtuellen Kanälen anzeigt. Die SBK-Maske besteht aus 96 Zuteilungsanzeigebits und 96 zusätzlichen Fehlerprüfbits, welche zur Fehlerkorrektur am anderen Ende der Fernleitung oder bei der Satellitenübertragung benutzt

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werden. In Fig. 7 sind davon nur die eigentlichen 96 Zuteilungsanzeigebits bezeigt. Die Bitstellen 0 ... 95 der Maske sind in der gleichen Reihenfolge den virtuellen Kanälen einer entsprechenden Pufferspeichereinheit 28.1.1 zugeordnet. Der Binärwert jedes Bits (0 oder 1) zeigt den Zuteilungszustand £ür den betreffenden VK an. Eine binäre "1" in einer Position zeigt an, dass dem betreffenden virtuellen Kanal einer der Fernverbindungskanäle zugeteilt wurde. Dagegen zeigt eine binäre "0" an, dass dem betreffenden virtuellen Kanal kein Fernverbindungskanal zugeteilt ist.

Mit Hilfe der SBK-Einrichtung 30 wird erreicht, dass die Anzahl von "1"-Bits in der Maske nie grosser wird als die Anzahl zur Verfugung stehender Fernleitungskanäle (also höchstens 46). Die Zuordnung zwischen den "l"-Bits und den Fernleitungskanälen entspricht genau deren Reihenfolge (Fig. 5). D.h., dass die Fernverlindungskanäle 2, 3, 4, ..., 47 den virtuellen Kanälen, deren zugeordnete Bitstellen in der SBK-Maske eine binäre "1" enthalten, in der gleichen Reihenfolge zugeteilt sind. Aus den Bits der SBK-Maske, welche die ausgewählten virtuellen Kanäle anzeigen, gehen praktisch auch die zugehörigen Anschlüsse 20 hervor, da die Verbindungen (Zuordnungen) zwischen den Anschlüssen und den virtuellen Kanälen, für welche der Vermittlungsspeicher 26 benutzt wird, in den Tabellen der entsprechenden Steuereinrichtung 34 aufgezeichnet sind. In entsprechender Weise gilt für den Verkehr von den Fernleitungen zu den Anschlüssen: Die SBK-Maskenbits geben die empfangenden virtuellen Kanäle (Ziel-VK) an, die ihrerseits über den Vermittlungsspeicher 26 (und die Tabelle der bestehenden Verbindungen) in wählbarer Reihenfolge den Ausgabe-Anschlüssen 20 zugeordnet sind.

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Die Pufferspeichereinheiten 28.1.1 haben 96 VK-Speicherplätze. Die Pufferspeichereinheitp.n 28.1.2 dagegen haben nur 46 Speicherplätze; dies entspricht der Kapazität (Kanalanzahl) der ankommenden Fernleitung. Die dem ankommenden Verkehr im jeweiligen Rahmen vorausgehende SBK-Maske wird zunächst abgespeichert; der Inhalt des Fernverbindungskanals 0, welcher der Maske vorangeht, wird direkt an die Steuereinrichtung 34 weitergegeben. Die "1"-Bits der abgespeicherten Maske werden benutzt zur Verteilung der Verkehrsbytes aus aufeinanderfolgenden Speicherplätzen des Puffers 28.1.2 in aufeinanderfolgende (aber nicht notwendigerweise unmittelbar hintereinander liegende) VK-Speicherplätze des Vermittlungsspeichers, die ihrerseits bestimmten Ausgangs-Anschlüssen zuordenhar sind. Künstliches Rauschen wird in diejenigen Speicherplätze des Vermittlungsspeichers eingesetzt, welche den mit "O"-Bits besetzten Bitstellen der abgespeicherten SBK-Maske entsprechen.

Fig. 8 zeigt die Beziehungen zwischen virtuellen Kanälen und Fernleitungskanälen einerseits, sowie zwischen virtuellen Kanälen und Anschlüssen andererseits. Die Abbildung zeigt, dass aufeinanderfolgende Kanäle 2 ... einer Fernleitung (Beginn erst bei 2) benutzt werden für aktive (nicht unbedingt unmittelbar aufeinanderfolgende) virtuelle Kanäle, die ihrerseits durch Zeitmultiplexvermittlung mit Anschlüssen in verschiedenen Gruppen von je 96 Anschlüssen verbunden sind, und zwar in beliebiger Reihenfolge. In der Darstellung bedeutet 3 A 27 den siebenundzwanzigsten von 96 Anschlüssen in der dritten Gruppe. Es sind zwar nur sieben Kanäle in der Abbildung gezeigt, doch dürfte klar sein, dass alle 46 Fernverbindungs-

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kanäle (Nr. 2 ... 47) auf diese Art benutzt werden können.

3. Satelliten-Zugriff

Wie in Fig. 4 dargestellt, werden Signale auf dem Wege von den Fernleitungen 10.1 i.\i den zugehörigen NZE-Einheiten 12 nacheinander in Unterbereichspuffern 12.1 und Bereichspuffern 12.2 zwischengespeichert, um eine weitere Konzentration für die Satelliten-Bündelkanäle zu erreichen. Die Signalisierungsinformation wird beim Uebergang zu den Satellitenkanälen in einer Codier/Decodier-Einrichtung 12.3 zwischengespeichert und codiert bzw. decodiert, z.B. zur Fehlerfeststellung oder -korrektur. Insgesamt werden die Funktionen von einer gemeinsamen Mikroprozessor-Steuerschaltung 12.4 gesteuert.

Zum Datenfluss vom Satelliten zu den Fernleitungen gehört eine (nicht gezeigte) Zerlegung der nach Ursprungsbereichen orientierten SBK-Masken und die Zusammensetzung neuer SBK-Masken für die virtuellen Kanäle bestimmter Ziel-Unterbereiche.

Ein Satelliten-Zeitmultiplexrahmen (Fig. 6) entspricht einer Zeitdauer von 6 ms. Er hat also die gleiche Dauer wie ein Fernleitungszeitmultiplexrahmen; er enthält aber eine um mehrere Grössenordnungen höhere Anzahl von Kanälen bzw. Bitabschnitten als ein Fernleitungsrahmen. Vom Fernmeldesatelliten aus

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gesehen enthalt ein Rahmen zunächst ein Anfangsintervall vorbestimmter Dauer, das einem bestimmten Bereich (Erdefunkstelle) für die Betriebssignalisierung zugeordnet ist. Diesem Intervall, das als "Signalisierungsbündel" oder "Leitbündel" des betreffenden Bereichs bezeichnet wird, folgen dicht nacheinander in nichtüberlappenden Intervallen Verkehrsbündel der verschiedenen Bereiche (Erdefunkstellen). Die Verkehrsbündel sind von unterschiedlicher (bedarfsgesteuerter) Dauer.

Mehrere solche Rahmen bilden einen Hauptrahmen, wobei sich auch die Hauptrahmen zyklisch wiederholen (je 56 Rahmen; Gesamtdauer 336 ms). Die Signalisierungsbündel aufeinanderfolgender Rahmen eines Hauptrahmens sind verschiedenen Bereichen zur Betriebssignalisierung zugeordnet. Diese Zuordnung ist fest, d.h. jedem Bereich ist das Signalisierungsbündel in einem bestimmten Rahmen innerhalb des hauptrahmens zugeordnet. Wenn der Bereich (d.h. die betreffende Station) nicht aktiv ist, wird in dem dieser Station zugeordneten Signalisierungsbündel nichts übertragen. Die Lage der Signalisierungsbündel ist fest vorgegeben. Das heisst, dass ein solches Nachrichtenübertragungsnetzwerk bis zu 56 unabhängige Bereiche (Erdefunkstellen) aufweisen kann.

Die Bündelformate sind in Fig. 9 und 10 gezeigt. Das Signalisierungsbündel (Leitbündel) enthält Taktinformation zur Bittakt-Wiedergewinnung, ein Kennwort (Nr. 1 oder 'Nr. 2 je nachdem, ob die betreffende Bereichsstation die Bezugsstation zur System-Zeitkoordinierung ist oder nicht) sowie einen Nachrichtenteil, der entweder Systembetriebsinformation, z.B. zur bedarfs-

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gesteuerten Zuteilung von Uebertragungskapazität, oder aber Anrufinformation zum Verbindungsaufbau zwischen räumlich voneinander entfernten Bereichen enthält. Für die aktiven oder angeschalteten Bereiche (im Gegensatz zu nicht aktiven oder abgetrennten Bereichen) sind im Signalisierungsbündel weitere Kanäle vorgesehen zur Bereichsstations-Identifizierung sowie für Information über die Satellitenstellung, welche für alle Bereiche nützlich ist zur differentiellen Dopplerkorrektur entsprechend der Bewegung des Satelliten.

Jedes Verkehrsbündel (Fig. 10) enthält Taktinformation für Bittakt-Wiedergewinnung, ein Kennwort (Nr. 3) zur Kennzeichnung von Verkehrsbündeln, und den Verkehr (übertragene Sprache und Daten) eines Bereichs, angeordnet in mehreren aufeinanderfolgenden Unterbereichsgruppen. Jede Unterbereichsgruppe enthält eine SBK-Maske und bis zu 46 zugehörige Verkehrskanäle von einer oder mehreren (bis zu vier) Fernleitungen eines Unterbereichs.

4. Anschaltungsvorgang

Die Schritte eines Systemanschaltungsvorgangs sind in Tab. 1 dargestellt: TABELLE I - Anschaltungsvorgang

1. Einleitendes Programmladen in NZE (der Bereiche) und Steuereinrichtungen 34 (der Unterbereiche)

2. Anschaltung der NZE des Referenzbereichs

3. Anschaltung der NSE der Unterbereiche des Referenzbereichs

4. Anschaltung der NZE der übrigen Bereiche

5. Anschaltung der NSE der übrigen Unterbereiche

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Die NZE-Einheiten 12, welche im Betrieb des Nachrichtenübertragungsnetzwerkes aktiv oder angeschaltet sein sollen, sowie die zugehörigen Unterbereichs-Steuereinrichtungen 34, erhalten eine einleitende Programmeingabe (IPL) entweder durch vom Netzwerk unabhängige Uebertragungseinrichtungen, oder auf andere Weise, z.B. durch örtlich anschliessbare Plattenspeicher. Eine bestimmte Bereichsstation, welche im Systemstartzeitpunkt festgelegt wird, wird so programmiert, dass sie als Zeitbezugsstelle für das gesamte System wirkt. Sie beginnt eine Synchronisation zum Satelliten damit, dass sie Bündel in Zeitintervallen aussendet, die der . Lage ihrer Signalisierungsbündel in aufeinanderfolgenden Hauptrahmen entsprechen. Die umgesetzten (wieder ausgesandten) Bündel werden ausgewertet, um etwaige Abweichungen von der vorausberechneten Rückkehrzeit festzustellen. Die ausgesendeten Signalisierungsbündel aufeinanderfolgender Hauptrahmeri werden zeitlich immer mehr verschoben, bis die richtige Synchronisation erreicht ist. Danach gibt die Referenzstation Zeitsignale ab, die mit dem Satelliten synchronisiert sind, und zwar an ihre Unterbereichs-Fernleitungen 10.1, und damit an die zugehörigen Unterbereichsstationen 10 (ein Bitabschnitt je Fernleitungskanal ist für die Unterbereichssynchronisierung vorgesehen).

In der Zwischenzeit werten die NZE-Einheiten 12 der anderen Bereiche (Stationen) die rückkehrenden Signaliierungsbündel der Referenzstation aus, um einen Zeitbezug zur Festlegung der Lage ihrer eigenen Signalisierungsbündel innerhalb des Hauptrahmens zu erhalten. Diese Stationen senden dann Aktivierungs~(Anschaltungs^ Information in den ihnen zugehörigen Signalisierungsbündel-Zeitabschnitten aus, die sie beim Wiedereintreffen auswerten,

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um durch schrittweise Korrektur schliesslich die Synchronisation mit der Referenzbereichsstation und mit den anderen Stationen zu erreichen. Die NZE-Einheiten 12 aller Bereiche geben dann über die betreffenden Fernleitungen Synchronisierinformation an ihre Unterbereichsstationen 10 ab.

Wenn auf diese Weise alle Bereiche untereinander und mit dem Satelliten richtig koordiniert sind, können die Unterbereiche über das Nachrichtennetzwerk miteinander verkehren. Die Steuereinrichtungen 34 der Unterbereiche können über die Fernleitungskanäle Nr. 0 Betriebssignalisierungs-Information mit den entsprechenden Einheiten 12 austauschen, und diese können ihrerseits Betriebssignalisierungs-Information über die Signalisierungsbündel miteinander austauschen. Anfangs wird der Verkehrsteil des Satellitenrahmens so auf die Bereiche aufgeteilt, dass zwischen den aktiven Bereichen vollständige Verbindungen aufgebaut werden können. Später erfolgt eine bedarfsgesteuerte Zuteilung, wie es weiter unten beschrieben ist.

5. Verbindungsaufbau

Fig. HA und HB (A gehört über B) zeigen die Vorgänge beim Verbindungsaufbau. Der Ursprungsbereich, welcher die Aufforderung zum Verbindungsaufbau erhält (z.B. durch ein Signal "abgehoben"), erhält die Wählinformation

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(oder eine dementsprechende andere Information), welche den zu rufenden Anschluss angibt. Handelt es sich um eine Ortsverbindung, so wird diese entweder, mit entsprechenden Rufoperationen, über den örtlichen Vermittlungsspeicher 26 des betreffenden Unterbereichs hergestellt (sofern der gerufene Anschluss frei ist), oder es wird ein Besetztsignal an den rufenden Anschluss abgegeben. Falls die verlangte Verbindung eine Fernverbindung ist, die zu einem anderen Bereich über den Satelliten hergestellt werden muss, werden Uebertragungsweg-Verfügbarkeitstabellen (101) im Ursprungsbereich durch die Steuereinrichtung 34 konsultiert, um festzustellen, ob alle zur Herstellung einer vollständigen Verbindung benötigten Bereiche und Unterbereiche zur Verfügung stehen (d.h., ob sie in Betrieb sind, und ob sie für den betreffenden Anschluss zugelassen sindj aus Prioritäts— gründen kann man den Zugriff zu bestimmten Uebertragungswegen im System auf ganz bestimmte Anschlüsse einschränken). Falls irgendein Bereich oder ein Unterbereich eines Haupt-Uebertragungsweges nicht verfügbar sind, dann wird die Prüfung noch für einen Ersatz-Uebertragungsweg gemacht, und wenn beide Wege (Haupt- und Ersatz-Uebertragungsweg) nicht verfügbar sind, dann wird ein Besetztsignal an den rufenden Anschluss abgegeben, womit der Anruf beendet wird.

Wenn ein Haupt- oder ein Ersatzweg verfügbar sind, prüft der Ursprungs— Unterbereich, ob im Ursprungsbereich Fernleitungskanäle zur Verfügung stehen, um den Verkehr (beide Riehtungen) der verlangten Verbindung zu übertragen. Falls keine Fernleitungskanäle verfügbar sind, wird an den rufenden Anschluss ein Besetztsignal abgegeben; ausserdem wird ein

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Belegungsvorgang 105 im betreffenden Ursprungs-Unterbereich eingeleitet, um eine Tabelle über innerhalb des Unterbereichs abgewiesene Anrufe nachzuführen, die als Statistik für langfristige Netzwerk-Steuerung gebraucht wird.

Falls ein Paar von Fernleitungskanälen verfügbar ist, werden sie durch den Vorgang 105 vorläufig reserviert, und die Anrufinformation (z.B. Wählinformation im Falle eines Telefonanrufs) wird über den Betriebssignalisierungskanal 0 einer der Hinweg-Fernleitungen an die zugehörige Einheit 12 weitergegeben, um festzustellen, ob auch ein Uebertragungsweg über den Satelliten verfügbar ist. Die Einheit 12 übermittelt die Anrufinformation und prüft (107), ob im Verkehrssignalbundel des betreffenden Bereichs ein Kanal zum Satelliten frei ist. Wenn kein Satellitenkanal zur Verfügung steht, wird der betreffende Belegungsvorgang eingeleitet (109), um eine Zählung zurückgewiesener Uebertragungsanforderungen nachzuführen, und um ein Signal "nicht verfügbar" (NV) an den Ursprungs-Unterbereich zurückzugeben (über den Kanal 0 einer Rückweg-Fernleitung). Der Unterbereich gibt daraufhin die vorläufig reservierten Fernleitungskanäle wieder frei, führt seine Tabellen entsprechend nach und gibt ein Besetztsignal an den rufenden Anschluss ab. Der Zählerstand der zurückgewiesenen Verbindungsanforderungen wird vom betreffenden Bereich und vom ganzen System als Grundinformation für die bedarfsgesteuerte Zuteilung von Uebertragungskapazitat benutzt.

Falls jedoch ein Verkehrskanal im Verkehrsbündel des betreffenden Bereiches PO 9-74-035E - 27 -

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frei ist, wird mit dem Belegungsvorgang 109 der Kanal vorläufig reserviert und eine Bestätigung (BEST) an den Ursprungs-Unterbereich (über den Kanal 0 einer Rückweg-Fernleitung) abgegeben, um anzuzeigen, dass ein weiterer Teil des Verbindungsweges vorläufig belegt wurde. Nunmehr schickt die Einheit 12 des Ursprungsbereichs die Anrufinformation an die Einheit 12 des Zielbereichs (im Signalisierungsbündel des Ursprungsbereichs).

Im Zielbereich (Fig. HB) wird die Anrufinformation an den Ziel-Unterbereich weitergegeben, welcher dann feststellt (111), ob Fernleitungskanäle zum und vom betreffenden Unterbereich zur Verfugung stehen, und falls dies der Fall ist, wird geprüft (113), ob der betreffende (gerufene) Anschluss nicht besetzt ist. Falls keine Fernleitungskanäle zur Verfugung stehen, oder falls der gerufene Anschluss schon besetzt ist, wird der Belegungsvorgang (115) im Ziel-Unterbereich eingeleitet, um eine Information "nicht verfügbar" (NV) an den Ursprungsbereich zu senden (über Rückweg-Ferleitungskanal 0 und · den Belegungsvorgang und das Signalisierungsbündel des Zielbereichs), wodurch der Bereich und der Unterbereich der rufenden Station in die Lage versetzt werden, die vorläufig reservierten Satelliten- und Fernleitungskanäle freizugeben und ein Besetztsignal an den rufenden Anschluss abzugeben.

Falls jedoch der gerufene Anschluss und Fernleitungskanäle im betreffenden Bereich verfügbar sind, wird der Belegungsvorgang 115 eingeleitet, um die Fernleitungskanäle vorläufig zu reservieren und an den Bereich eine entsprechende Information abzugeben. Der Bereich prüft dann (117), ob ein

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Satelliten-Verkehrskanal zur Verfügung steht, um die Verbindung zu vervollständigen.

Falls kein Satellitenkanal zur Verfügung steht, wird ein Freigabesignal (119) abgegeben und von den Belegungsvorgängen 121 und 115 benutzt, um für den betreffenden Bereich die Zählung von Anrufen, welche infolge mangelnder (bedarfsgesteuerter) Uebertragungskapazität zurückgewiesen wurden, nachzuführen, ferner um die vorläufig reservierten Verbindungswege freizugeben und um eine Besetztanzeige und Anrufbeendigung mittels eines NV-Signals, welches vom Zielbereich zum Ursprungsbereich gesendet wird, zu bewirken. Vom Ursprungsbereich wird der Hinweg-Fernleitungskanal freigegeben und eine NV-Anzeige an den Unterbereich des rufenden Anschlusses gesandt. Dieses gibt die vorläufig reservierten Kanäle frei und schickt ein Besetzt— signal zum rufenden Anschluss.

Falls alle Verbindungswege zur Verfügung stehen, wird durch den Belegungsvorgang 115 eine endgültige Belegung aller vorläufig belegten Teilstücke des Uebertragungsweges vorgenommen, und es wird ein Rufsignal an den gerufenen und den rufenden Anschluss gesandt. Das Rufsignal zum rufenden Anschluss wird als Verkehr über die vorläufig reservierten Teilstücke des Uebertragungsweges vom Zielbereich über den Satelliten und den Ursprungsbereich zum UrsprungsUnterbereich geschickt. Das Rufsignal wird in codierter Form übertragen und erst an den Anschlüssen in ein Audiosignal umgewandelt. Die endgültig belegten Teilstücke des Uebertragungsweges werden selbstverständlich wieder freigegeben, falls der gerufene Teilnehmer nicht antwortet.

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Das daraufhin erfolgende Auflegen des Hörers beim rufenden Teilnehmer bewirkt, wie in nachfolgender Tabelle II gezeigt, einen Vorgang zur Auflösung der Verbindung.

TABELLE II - Verbindungsauflösung

1. Gesprächsbeendigung (Uebergang von "abgehoben" nach "aufgelegt")

2. Nachführen der Belegungstabellen in den betreffenden Unterbereichen

3. Uebergabe an Bereichszugriffseinheiten (NZE)

4. Nachführen der Benutzungstabellen (Ausnutzung der zugeteilten Kanäle) im Bereich

Wenn eine Verbindung vollständig erledigt ist, werden die entsprechenden Aufzeichnungen über die Systembenutzung nachgeführt. Auf der Stufe der Bereiche sind diese Aufzeichnungen (Zählungen über Satellitenbündel-Kanalbenutzung) als Argumente für die bedarfsgesteuerte Neuaufteilung der Uebertragungskapazitat nützlich.

6. Bedarfsgesteuerte Aufteilung der Uebertragungskapazitat

Der Neuaufteilungsvorgang für die verfügbare Uebertragungskapazitat ist in Tabelle ΓΙΙ dargestellt.

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TABELLE III - Bedarfsgesteuerte Neuaufteilung

1. . Benutzungsaufzeichnungen nachführen (Ausnutzung der gegenwärtig

zugeteilten Kanäle)

2. Austausch über Signalisierungsbündel (innerhalb eines Hauptrahmens)

3. Neue Bündelstartzeiten über Signalisierungsbündel anbieten (innerhalb eines Hauptrahmens)

4. Alle Bereichsangebote verarbeiten

5. Alle Startzeiten bestätigen (innerhalb eines Hauptrahmens)

6. Startzeittabellen nachführen

Uebe'r eine Zeit von mehreren Hauptrahmen werden die statistischen Werte der einzelnen Bereiche (d.h. Zählwerte über Benutzung zugeteilter Bündelkanäle und über Zurückweisung von Anrufen wegen ungenügender Zuteilung von Kanälen) nachgeführt und zwischen allen Bereichen über die betreffenden Signalisierungsbündel (d.h. über einen Hauptrahmen) ausgetauscht. Die ausgetauschte Information wird von den Einheiten 12 der einzelnen Bereiche nach überall gleichen Algorithmen ausgewertet, um für jeden Bereich eine eindeutige Bündelstartzeit neu so festzulegen, dass die Satellitenbenutzung wie auch die Rückweisungen über alle Bereiche gleichmässig verteilt sind. Die berechneten neuen Bündelstartzeiten der einzelnen Bereiche werden (als Vorschläge) über die Signalisierungsbündel an alle anderen Bereiche mitgeteilt; diese Information wird dann in allen Bereichen verarbeitet, um Uebereinstimmung über die vorgeschlagenen Neufestlegungen zu erhalten. Falls dies der Fall ist, senden alle Bereiche eine Bestätigung über die entsprechenden Signalisierungsbündel (in einem anderen Hauptrahmen), und

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ändern ihre Startzeittabellen. Falls keine Uebereinstinmiung besteht, werden die bestehenden Zuteilungen beibehalten und der oben beschriebene Vorgang wiederholt.

7. Auflösung einer Verbindung

Tabelle II (im Abschnitt 5) zeigt, dass bei Gesprächsbeendigung (Zustand "aufgelegt" an den Anschlüssen) die Tabellen in den betroffenen Bereichen und Unterbereichen nachgeführt werden, um die Verbindung aufzulösen, und um die Verfügbarkeit der betreffenden Teilstücke des Uebertragungsweges für neue Verbindungen anzuzeigen.

8. Beziehungen zwischen Vermittlung (Durchschaltung), Sprachbelegungskpmpression (aktivitätsbezogene Konzentration) und bedarfsgesteuerter Zuteilung von Üebertragungskapazität

Die Vermittlung (Zeitmultiplex-Durchschaltung) innerhalb der Unterbereiche ermöglicht eine erste Stufe der Anpassung an die bestehenden Verkehrsverhältnisse, da die Verbindungen beliebig verteilt werden können, nämlich einerseits auf Unterbereichs-Fernleitungen, die zur Benutzung der dem betreffenden Bereich zugeteilten Satellitenkanäle führen, und andererseits

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auf Fernleitungen, die zu anderen Bereichen führen (z.B. zu anderen Einheiten 10 oder 12) und damit die Benutzung von Satellitenkanälen ermöglichen, die andern Bereichen zugeteilt sind.

Die Sprachbelegungskompression (aktivitätsbezogene Konzentration, auch Sprachinterpolation genannt) innerhalb der Unterbereiche ermöglicht eine weitere Stufe der Anpassung an die bestehenden Verkehrsverhältnisse insofern, als das Verhältnis zwischen der Anzahl virtueller Kanäle und der Anzahl zugeordneter echter Kanäle einer Fernleitung grosser als zwei sein kann (d.h. 96 zu 46, wenn alle Verbindungen über die virtuellen Kanäle Fernsprechverbindungen sind).

Es sei angenommen, dass einem Bereich ein Verkehrsbündel mit nur zehn Kanälen zugeteilt sei. Die beste Ausnutzung der zehn Kanäle würde sich natürlich ergeben, wenn der Verkehr aller zehn Kanäle (einschliesslich des Kanals für die zugehörige SBK-Maske) über eine Fernleitung übertragen würde. Die SBK-Zuteilungsgrenze kann auf neun pro Rahmen festgelegt werden (d.h. nicht mehr als neun "l"-Bits pro SBK-Maske erlaubt), wobei der darüberhinausgehende Verkehr (also von einer zehnten und von weiteren Verbindungen) jeweils zurückgewiesen wird. Dabei werden, wie beschrieben, Datenverbindungen Priorität über Fernsprechverbindungen haben und fortdauernder Fernsprechverkehr wird gegenüber beginnendem Fernsprechverkehr begünstigt.

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Die Herstellung von Verbindungen innerhalb des Bereichs, um die neun verfügbaren Uebertragungskanäle günstig auszunutzen, muss sorgfältig ausgewogen werden. Wenn alle Verbindungen FenrSprechverbindungen sind, können mit den neun verfügbaren Uebertragungskanälen 18 Fernsprechverbindungen bedient werden. Wenn die virtuellen Kanäle jedoch sowohl für Fernsprechverbindungen als auch für Datenverbindungen benutzt werden, dann können mit den neun verfügbaren Uebertragungskanälen weniger Verbindungen bedient werden (falls nur Datenverbindungen vorliegen, dürfen es maximal neun sein; mehr können dann durch die verfügbaren Uebertragungskanäle nicht bedient werden).

Deshalb werden durch die bedarfsgesteuerte Zuteilung von Satelliten-Uebertragungskapazität einschränkende Bedingungen geschaffen, und zwar einerseits für die Festlegung der maximal verfügbaren Uebertragungskanäle (Festlegung der Grenze, von der ab in der SBK-Zuteilung Sperrungen (Rückweisungen) erfolgen müssen), und andererseits für die Zuteilung von virtuellen Kanälen an bestimmte Verbindungen. Das Verhältnis zwischen Fernsprech— und Datenver— bindungen innerhalb einer Gruppe virtueller Kanäle bedeutet eine weitere Einschränkung. Hier wirkt sich aber die Unterteilung in Unterbereiche sowie die wahlweise Benutzung verschiedener Leitwege (Umweg über anderen Bereich) günstig aus, weil die Unterbereichsstationen 10 ihre Fernsprech- und Datenverbindungen wahlweise so legen können, dass die Grenzwerte günstig liegen, so dass eine optimale Ausnutzung der für die Satellitenübertragung zugeteilten Kanäle erreicht wird.

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Claims

- 35 PATENTANSPRÜCHE

Nachrichtenübertragungsanlage in Form eines Netzes zur Vermittlung von Verbindungen zwischen einer Vielzahl von Nachrichtenverkehrsteilnehmern in mehreren Bereichen,

zwischen denen über vorgegebene, über eine gemeinsame Übertragungseinrichtung führende Wege Bereichsverbindungen herstellbar sind

und der Austausch von Informationen in multiplexer Digitalform durchführbar ist,
dadurch gekennzeichnet,

dass den einzelnen Bereichen variierbare Übertragungskapazitäten (Verkehrsbündel 1, 2, 3 gemäss Fig. 6) auf den Verbindungen (4.1, 4.2, 4.3) zur gemeinsamen Übertragungseinrichtung (Satellit 4) unter Anpassung an die jeweilige Verkehrsvertexlung zuteilbar sind und dass jeder Bereich einen oder mehrere Unterbereiche aufweist mit Übertragungseinrichtungen (10; 24, 26, 28) zur wählbaren Vermittlung von Informationseinheiten zwischen den jedem Unterbereich zugeordneten Teilnehmeranschlüssen (20) und den Multiplexkanälen (2 bis 47 gemäss Fig. 5) auf mindestens einer zugeordneten Zubringer-Fernleitung (10.1_r 5.1). zu den Verbindungen zur gemeinsamen Übertragungseinrichtung. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedem einzelnen Bereich neben variierbar zuteilbarer Übertragungskapazität in Form von Verkehrsbündeln (1, 2, 3 gemäß Fig. 6 und 10) fest zugeordnete Verkehrs·-Leitbündel (0 gemäß Fig. 6) für die Synchronisierung und Betriebsinformationsdurchgabe zwischen den Bereichen zugeteilt sind,

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wobei mittels dieser Leitbündel (0) die Benutzung (109, 121) der einzelnen Verkehrsbündel für die Bereiche sowie blockierte Zuteilungsanforderungen wegen mangelnder Übertragungskapazität erkennbar und entsprechende

' Leitbündelinformationen übertragbar sind und dass innerhalb der Gesamtanlage mittels übertragener Leitbündelinformationen die jeweilige Aufteilung der Übertragungskapazität entsprechend dem Verkehrsaufkommen auf die einzelnen Bereiche erstmalig oder erneut

j durchführbar ist.

3. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch j gekennzeichnet,

dass jeweils mehrere (n-2 mit n=48) echte Multiplexkanäle (2 bis 47) auf den Zubringer-Fernleitungen (10.1,

ι 5.1) eine Multiplexgruppe bilden und

j dass die Zahl dieser echten Kanäle (2 bis 47) pro Gruppe ί

in der Regel kleiner ist als die Zahl der mittels der Gruppe bedienbaren Teilnehmeranschlüsse (20), wobei mit Hilfe der Übertragungseinrichtungen (22.1.3 und 30) der Unterbereiche eine belegungszeitmässige Zuordnung zwischen Teilnehmeranschlüssen (20) und echten Kanälen (2 bis 47) und

des weiteren eine Verteilung der vorhandenen echten Kanäle (2 bis 47) auf über die Teilnehmeranschlüsse (20) belegbare virtuelle Kanäle (0 bis 95) unter Anwendung diese Kanalverteilung kennzeichnender Informationen (SBK-Maske gemäß Fig. 7) durchführbar ist.

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Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Übertragungseinrichtungen (22.1.3 und 30) zur belegungszeitmässigen Zuordnung zwischen Teilnehmeranschlüssen (20) und echten Kanälen (2 bis 47) die Zuteilung aufeinanderfolgender echter Kanäle (2 bis 47) nur zu solchen virtuellen Kanälen (0 bis 95) erfolgt, die durch jeweils signalaktive Teilnehmeranschlüsse (20) belegt sind.

Anlage nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass, von der Regel abweichend, auch ein Betrieb von Gruppen mit mehr echten Kanälen (2 bis 47) als Teilnehmeranschlüssen (20) durchführbar ist.

Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass sowohl für die Zubringer-Fernleitungen (10.1, 5.1) in den Bereichen als auch für die zur gemeinsamen übertragungseinrichtung (Satellit 4) oder direkt in einen anderen Bereich führenden Verbindungswege (4.1, 4.2, 4.5, 5) zeitmultiplexe Betriebsarten vorkehrbar sind, wobei jedoch auf den verschiedenen Verkehrswegen des hierarchisch aufgebauten Anlagennetzen verschiedenartige Multiplexierverfahren anwendbar sind.

Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet ,

dass sowohl für die Zubringer-Fernleitungen (10.1, 5.1) in den Bereichen als auch für die zur gemeinsamen übertragungseinrichtung (Satellit 4) oder direkt in einen anderen Bereich führenden Verbindungswege (4.1, 4.2, 4.5, 5) zeitmultiplexe Betriebsarten vorkehrbar sind,

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wobei jedoch auf den verschiedenen Verkehrswegen des hierarchisch aufgebauten Anlagennetzes verschiedenartige Multiplexierverfahren ebenfalls verschieden großen Zeitkompressionsgrades anwendbar sind.

Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass jeder der vorgesehenen Bereiche mindestens eine modulartig aufgebaute Unterbereichseinrichtung (NSE 10) zur Bedienung einer Vielzahl von Anschlüssen (20) aufweist,

dassjedes dieser Moduln (NSE 10) den über die Anschlüsse (20) zugeführten digitalen oder analogen Verkehr digital bzw. in Digitalform umgesetzt weiterführt und dass die Verbindungen zwischen den Anschlüssen (20) und/ oder den Zubringer-Fernleitungen (10.1, 5.1) mit Hilfe von Vermittlungseinrichtungen (Abschnittsvermittlungsspeicher 26) wählbar sind.

|9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

; dass sowohl bei Einzelanordnung als auch bei Parallelanordnung mehrerer Unterbereichs-Moduln (NSE 10) am gleichen Ort Verbindungen sowohl zwischen den Anschlüssen (20) und/oder den Zubringer-Fernleitungen (10.1, 5.1) jedes einzelnen Moduls als auch aller Moduln untereinander durchführbar sind.

J10. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch

; gekennzeichnet,

! dass in der gemeinsamen übertragungseinrichtung (Satel-

! lit 4) die aus den einzelnen Bereichen multiplex und

trägermoduliert empfangenen Informationen auf einen

; anderen Träger transponiert zur Gesamtheit aller Be-

; reiche wieder zurückgesendet werden.

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Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass Querleitungen (5.1, 5) vorgesehen sind

zur Verbindung der Übertragungseinrichtungen (10, 12) verschiedener Unterbereiche innerhalb des gleichen Bereichs und/oder innerhalb verschiedener Bereiche.

12. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass die gemeinsame übertragungseinrichtung in Form eines oder mehrerer Satelliten (4) ausgebildet ist, wobei die Übermittlung des Verkehrs zwischen den betrachteten Bereichen auf einem oder mehreren Trägerpaar(en) durchführbar ist.

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