DE2558933C2

DE2558933C2 - Nachrichtenübertragungsanlage

Info

Publication number: DE2558933C2
Application number: DE2558933A
Authority: DE
Inventors: Donald Clyde Rhinebeck N.Y. 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: 1982-06-03
Also published as: FR2296975B1; JPS5190209A; US4009344A; JPS5721139B2; SE415311B; SE7514753L; ES443930A1; DE2558933A1; FR2296975A1; CH599723A5

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 Übertragung von Informations- oder Ni-chrichtenbündein zwischen mehreren Bodenstationen (Erdefunkstellen) zu benutzen, wobei die Bündel zeitlich verschachtelt in periodischen Zeitmultipiexrahmen übertragen werden (siehe z.B. US-Patent 38 18 453). 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 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 gleichmäßige Ausnutzung zu erreichen (siehe z. B. US-Patent 36 44 678).

Ferner ist es bekannt, eine vorgegebene Anzahl von Zeitmultiplexkanälen (Zeitabschnitten) in einem Satelliten-Übertragungsbündel einer größeren Anzahl von Fernsprechanschlüssen zuzuordnen, indem nur den jeweils aktiven Fernsprechanschlüssen Übertragungskanäle zugeteilt werden (siehe z. B. US-Patent 36 44 680). Dieser Vorgang wird auch Zeitkonzentration durch Sprachinterpolation (TASI) genannt.

Die Zuordnung erfolgt in jedem Übertragungsrahmen dadurch, daß aufeinanderfolgende Kanäle im Bündel nur solchen aufeinanderfolgenden Anschlüssen zugeteilt werden, die ein aktives Fernsprechsignal (z. B. ^o 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 gült^:ge Zuordnung zwischen Kanälen und Anschlüssen anzeigt.

Es sind verschiedene Verfahren für die Übertragung dieser Anzeigeinformation bekannt. Bei einem der bekannten Verfahren (US-Patent 36 44 680) 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 bedarfsweise Zuteilung von Übertragungskapazi- μ tat und die sprachaktivitätsgesteuerte 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 Übertragungskanälen Anwendung finden kann, und daß eine Kombination mit dieser Technik auch für den Vorgang der bedarfsgesteuerten Zuteilung von Vorteil ist

in einer gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung, entsprechend der Anmeldung 5 37 211 vom 30. Dezember 1974, Erfinder H. G. Markey et aL ist gezeigt daß eine erhebliche Verbesserung in der Anpassungsfähigkeit und Leistungsfähigkeit erreicht werden kann, wenn man die Bereiche (Segmente) eines Fernsprech- und Datenübertragungs-Netzwerks 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 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 Übertragungskanälen und viertens diese Vermittlungsfunktionen über alle Bereiche des Übertragungsnetzwerks 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 (Zeitmultiplexdurchschallung) ermöglicht eine schnelle Erfüllung von Anforderungen, wenn die dem betreffenden Bereich zur Verfügung 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).

Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung ist, daß bei aktivitätsgesteuerter 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 aktivitätsgesteuerte Konzentration) zur Übermittlung des Verkehrs von mehreren nur teilweise besetzten Unterbereichen in unmittelbar aufeinanderfolgende, bedarfsgesteuert zugeteilte Kanäle.

Durch die DE-OS 23 13 213 ist es auch bekannt, zur Vergrößerung der Übertragungskapazität eines synchronen Satelliten-Fernmeldesystems die zur Ver^f;
gung stehenden Satellitenkanäle sowohl bedarf;

gig als auch sprachintensitätsabhängig zuzuordnen. Diese Zuordnung erfolgt durch Steuereinheiten in den Bodenstationen. Die Steuereinheiten sehen vor, daß den Bodenstationen jeweils eine Anzahl von Zeitschlitzen fest zugeteilt sind. Unter Anwendung derTASl-Technik (Abtastung der Sprachbelegung und vorübergehende Freigabe von Kanälen mit Sprechpausen) kann diese Zahl für Fernsprechanschlüsse verdoppelt werden. Des weiteren stehen eine Anzahl von Zeitschlitzen zur Verfügung, die nur auf Anforderung von der betreffenden Bodenstation dieser zugeordnet werden, und schließlich kann durch zeitweises Festlegen (Einfrieren) der Zuordnung auch auf diese letztere Zahl wiederum die TASI-Technik angewendet werden, mit dem Effekt, daß sich eine nochmalige Erhöhung der Gesamtzahl der von einer Bodenstation für Sprachverkehr in Anspruch nehmbaren Zeitschlitze ergibt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Zuordnung von Übertragungskapazität nur auf Bereichsebene erfolgt, d. h. durch die Bodenstationen. Transitzentren, die sequentiell an die Bodenstationen anschließbar sind, haben hingegen keinen direkten Einfluß auf diesen Vorgang. Dies hat auch zur Folge, daß eine Feinanpassung an die Belange von Teilnehmergruppen nicht möglich ist, wenn diese unterschiedliche Gerätearten, wie Telephonapparate, Datenübertragungsgeräte und Datenverarbeitungsanlagen, benutzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der genannten Nachteile eine Nachrichtenübertragungsanlage anzugeben, die eine weitere Verbesserung in der Ausnutzung der Übertragungskapazität und eine verbesserte Anpassung der Übertragung an die Belange der Verkehrsteilnehmer gestattet. Die Lösung dieser Aufgabe ist im Hauptanspruch gekennzeichnet. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung an.

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

F i g. 1 ein Nachrichtenübertragungsnetzwerk, in dem die vorliegende Erfindung Verwendung findet

F i g. 2 eine Anordnung zur digitalen Durchschakvermittlung und zeitlichen Konzentration im Zeitmultiplex beirieb für einen Unterbereich innerhalb eines der in F i g. 1 gezeigten Bereiche,

Fig.3 die Organisation der Einrichtungen eines Unterbereichs aus F i g. 2,

F i g. 4 eine Bereichseinrichtung aus der F i g. 2 gemäß Erfindung zur Durchführung einer Weiterkonzentration bezüglich des Unterbereichsverkehrs sowie zur Behandlung der bedarfsgesteuerten Zuteilung in Zusammenarbeit mit allen anderen Bereichen.

F i g. 5 das Format und die Zeitdauer eines Zeitmultiplexrahmens auf einer Unterbereichsfernleitung,

F i g. 6 das Format und die Zeitdauer eines Zeitmultiplexrahmens auf einem Satelliten-Übertragungsweg,

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

Fi g. 8 eine vereinfachte Darstellung der Zuordnung zwischen Anschlüssen und virtuellen Kanälen sowie zwischen virtuellen und echten Kanälen,

F ig. 9 das Satellitenbündelfonnat für Betriebsignalisierung (Signalisierungsbündel oder Leitbündel),

Fi g. 10 das Satellitenbündelfonnat für Übertragung von Verkehr, mit bedarfsgesteuerter Kapazität oder Kanalzahl (Verkehrsbündel),

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

Es sei noch hingewiesen auf die US-Patentanmeldungen 5 90 547 vom 26.6.1975 und 5 37 211 vom 30.12.1974.

Weiterhin sei hingewiesen auf zwei weitere verwandte US-Patentanmeldungen:

a) US-Patentanmeldung 5 37 502 (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. 5 37 281 (30.12.1974),
Erfinder D. C. Flemming et al.;

!.Allgemeines

F i g. 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 Bereichen geschieht durch synchronisierte, zeitlich verschachtelte Nachrichtenbündel, 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

so 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-Stationen empfangene Information wird aus dem Multiplex aufgeteilt expandiert (ent-konzentriert), synchronisiert und auf die empfangenden Anschlüsse (Zielanschlüsse) verteilt Die Übertragungswege zwischen den einzelnen Bereichen und dem Satelliten sind in der Zeichnung mit 4.1, 4.2 und 43 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 der jeweiligen Verteilung des Verkehrsaufkommens, d. h. vom jeweiligen Bedarf (bedarfsgesteuerte Bündeltlauer). 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 Vermittlungsstellen (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 5 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 Übertragung der Nachrichtenbündel zum und vom Satelliten benutzt werden, stellen nur einen kleinen Teil der gesamten Übertragungskapazität 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 Einrichtung 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 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 Übertragungsweg 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. Datenanschlüsse verbunden sein. Die Übertragungsgeschwindigkeit auf den Fernleitungen der Unterbereiche beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel 1,54 MBit/s (verträglich mit Tl-Telefonleitungen). Die Übertragungsgeschwindigkeit 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 Ober eine Netzwerkszugriffseinheit (NZE) 12, eine Modulationseinrichtung 14 und eine Sendeeinrichtung 16 (Antenne usw.) auf den Satelliten-Übertragungsweg. Die Einheit 12 bewirkt eine weitere Konzentration und Zusammenfassung im Multiplex bezüglich der Fernleitungen 10.1, sowie eine Betriebs-

^r> signalisierung 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

ι ο Anschlüsse der Modulareinheiten 10.

Die Modulareinheiten 10 erfüllen einmalige Funktionen, weil die in bezug auf das ganze Netzwerk koordinierte Vermittlung (Durchschaltung) und Sprachbelegungskompression (Sprachinterpolation) einmalig

is 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

F i g. 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 Übertragungskapazität an die Bereiche.

Anschlüsse 20 sind einerseits für über untergeordnete Vermittlungsstellen 1.1 verbundene Fernsprechapparate l.J.l vorgesehen, andererseits für nicht gezeigte Datengeräte 1.2 und 13. Die ankommenden Fernsprechsignale werden durch einen Analog-Digital-Umsetzer 2Zl. 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. i. ■ 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 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 Zeitmultiplcxkanälen (192 Bitabschnitte je Kanal). Jeder Verkehrsblock, der auf einer Fernleitung an der Moduleinheit 10 eintrifft, wird von einem der 46 Zeitmultiplexkanäle der w Fernleitung an einen zugeordneten Speicherplatz von 46 Block-Speicherplätzen des Putfers 28.1.1 übergeben.

Eine gemeinsame Steuereinrichtung 34 und Anrufverarbeitungseinheit 36 bewirken die Herstellung einer »Verbindung« (Zeitmultiplex-Durchschaltung) mittels r> des Vermittlungsspeichers 26. Die Einrichtung 34 ist ein gemeinsamer Steuer mikroprozessor zur Bearbeitung der verschiedenen Tabelle, durch welche die Arbeitsweise der betreffenden Moduleinheit innerhalb des Netzwerks koordiniert wird. Die Einheit 36 empfängt :n 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 Betriebssignalisieiung über einen auf jeder Fernleitung speziell hierfür vorgesehenen Kanal (bis zu vier Fernleitungspaare für Informationsfluß in beiden Richtungen), welcher der Modulareinheit 10 zugeordnet ist, wobei die Pufferspei- )<> eher 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 r> 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 μ Verkehrsbytes (Spracheabtastwerten, Datenwerten) und werden dann von der Sprachbelegungskompressionseinrichtung 30 (SBK) verarbeitet. Die Einrichtung 30 bewirkt mittels der Sprachbelegungsbits (Aktivitätsanzeigebits) eine Konzentration des Verkehrs. Die r> vorliegende Beschreibung geht auf diese Vorgänge nur so weit ein, wie sie für die Erläuterung der Erfindung nötig sind.

Ein einzelner Vermittlungsspeicher wird bis zu vier Leitungsgruppenmodulareinheiten 22, 24 benutzt — 5<i jede mit % Anschlüssen 20 —, sowie für bis zu vier Fernleitungsgruppenmodulareinheiten 28, deren jede einem Paar von Fernleitungen (tür die Hin- und Rückübertragung) zugeordnet ist. Während eines Zeitmuliiplexrahmens aller durch einen Vermittlungs- as speicher bedienten Fernleitungen werden alle Speicherplätze dieses Speichers mehrmals abgefragt (vierunzwanzigmal), um einen Byteaustausch für sämtliche Leitungsgruppen und Fernleitungsgruppen zu bewirken. Während jedes Abtastzyklus wird in alle Speicher- w> platze in deren vorgegebener Reihenfolge eingeschrieben: zuerst von aufeinanderfolgenden Speicherplätzen 24.1.1 und dann von aufeinanderfolgenden Speicherplätzen der Femleitungspuffer 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 Informationsbytes 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. t. 1 (welcher Blockspeicherplatz auch »Virtueller Kanal« VK genannt wird) gewinnt die SBK-Einrichtung 30 ein Aktivitätsanzeigebit, welches die Aktivität des gesamten virtuellen Kanals darstellt. Für den genannten Virtuellen Kanal wird eine binäre »1« als Aktivitätsanzeige gewählt, wenn 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 Femleitungspuffer 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 überträgt 6 ms dauernde Zeitmultiplexrahmen mit einer Übertragungsgeschwindigkeit 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 Übertragung 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 voriiegi, dann werden nur den aktiven virtuellen Kanälen durch die Einrichtung 30 Fernleitungskanäle zugeteilt. (Wenn alle verbundenen virtuellen Kanäle Fernsprechverkehr haben, dann ist das Verhältnis von aktiven virtuellen Kanälen zu jeweils durchgeschalteten Kanälen ungefähr 46 zu 96.) 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 aktiver virtueller Kanäle größer 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 10 oder 12 im Falle einer Fernleitung 5.1). Kanal 1 ist für κι die Übertragung 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 werden. In F ig. 7 sind davon nur die eigentlichen 96 Zuteilungsanzeigebits gezeigt. Die Bitstellen 0... 95 der Maske sind in der gleichen jmi Reihenfolge den virtuellen Kanälen einer entsprechenden Pufferspeichereinheit 28.1.1 zugeordnet. Der Binärwert jedes Bits (0 oder 1) zeigt den Zuteilungszustand für den betreffenden VK an. Eine binäre »1« in einer Position zeigt an, daß dem betreffenden virtuellen 2ί 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 größer wird als die Anzahl zur Verfügung stehender Fernleitungskanäle (also höchstens 46). Die Zuordnung zwischen den »1«-Bits und den Fernleitungskanälen entspricht genau deren Reihenfolge (Fig. 5). Das heißt, daß die .« Fernverbindungskanäle 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 weiche 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 'J) Verbindungen) in wählbarer Reihenfolge den Ausgabe-Anschlüssen 20 zugeordnet sind.

Die Pufferspeichereir.heiter. 28.1.1 haben 96 VK-Speicherplätze. Die Pufferspeichereinheiten 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 hintereinanderliegende) gende) VK-Speicherplätze des Vermittlungsspeichers, die ihrerseits bestimmten Ausgangs-Anschlüssen zuordenbar 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...47 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 Fernverbindungskanäle (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 zu 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 Übergang zu den Satellitenkanälen in einer Codier/Decodier-Einrichtung 123 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 gesehen enthält ein Rahmen zunächst ein Anfangsintervall vorbestimmter Dauer, das einem bestimmten Bereich (Erdefunkstelle) für die Betriebssignalisierung zugeordnet ist. Diesem Intervall, das als »Signalisieningsbündel« 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 Signalisieningsbündel aufeinanderfolgender Rahmen eines Hauptrahmens sind verschiedenen Bereichen zur Betriebssignalisierung zugeorr-et. Diese Zuordnung ist fest, d. h. jedem Bereich ist das Sgnaüsierungsbündel 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 Signalisieningsbündel nichts übertragen. Die Lage der Signalisieningsbündel ist fest vorgegeben. Das heißt, daß ein solches Nachrichtenübertragungsnetzwerk bis zu 56 unabhängige Bereich r-(Erdefunkstellen) aufweisen kann.

Die Bündelformate sind in F i g. 9 und 10 gezeigt Das Signalisierungsbündel (Leitbür.del) enthält Taktinformation zur Bittakt-Wiedergewinnung, ein Kennwort (Nr. 1 oder Nr. 2 j; nachdem ob die betreffende Bereichsstation die Bezugsslation zur System-Zeitkoordinierung ist oder nicht) sowie einen Nachrichtenteil, der entweder Systembetriebsinformation, z. B. zur bedarfsgesteuerten Zuteilung von Übertragungskapazität, 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-ldentifizierung sowie für Information über die Satellitenstellung, welche für alle Bereiche nützlich ist zur differentiellen Dopplerkorrektur entsprechend der Bewegung des Satelliten.

Jedes Verkehrsbündel (F i g. 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 Systemschaltungsvorgangs 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

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 Übertragungseinrichtungen, 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 Signaüsierungsbündel in aufeinanderfolgenden Hauptrahmen entsprechen. Die umgesetzten (wieder ausgesandten) Bündel werden ausgewertet, um etwaige Abweichungen von der vorausberechneten Rückkehrzeit festzustellen. Die ausgesendeten Signalisierungsbündel aufeinanderfolgender Hauptrahmen 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 Signalisierungsbündel 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

ίο Wiedereintreffen auswerten, 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 Sign;lisierungsbündel 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 (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 Übertragungsweg-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 sind; aus Prioritätsgründen kann man den Zugriff zu bestimmten

Übertragungswegen im System auf ganz bestimmte Anschlüsse einschränken). Falls irgendein Bereich oder ein Unterbereich eines Haupt-Übertragungsweges nicht verfügbar sind, dann wird die Prüfung noch für einen Ersatz-Übertragungsweg gemacht, und wenn

beide Wege (Haupt- und Ersatz-Übertragungsweg] nicht verfügbar sind, dann wird ein Besetztsignal an der rufenden Anschluß abgegeben, womit der Anrul beendet wird.

Wenn ein Haupt- oder ein Ersatzweg verfügbar sind prüft der Ursprungs-Unterbereich, ob im Ursprungsbe reich Fernleitungskanäle zur Verfügung stehen, um der Verkehr (beide Richtungen) der verlangten Verbindunj zu übertragen. Falls keine Fernleitungskanäle verfügbai

sind, wird an den rufenden Anschluß ein Besetztsignal abgegeben; außerdem wird ein 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 Femleitungskanälen 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 Übertragungsweg über den Satelliten verfügbar ist Die Einheit 12 übermittelt die Anrufinformation und prüft (107), ob im Verkehrssignalbündel 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 Übertragungsanforderungen nachzuführen und um ein Signal »nicht verfügbar« (NV) an den Ursprungs-Unterbereich zurückzugeben (über den Kanal U einer Rückweg-Fernleitung). Der Unterbereich gibt daraufhin die vorläufig reservierten Fernleitungskanäle wieder frei, führt seine Tabelle 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 Übertragungskapazität benutzt

Falls jedoch ein Verkehrskanal im Verkehrsbündel des betreffenden Bereichs 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 (F i g. 11 B) wird die Anrufinformation an den Ziel-Unterbereich weitergegeben, welcher dann feststellt (111), ob Fernleitungskanäle zum und vom betreffenden Unterbereich zur Verfügung 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 so Ursprungsbereich zu senden (über Rückweg-Fernleitungskanal 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 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 112 und 115 benutzt, um für den betreffenden Bereich die Zählung von Anrufen, welche infolge mangelnder (bedarfsgesteuerter) Übertragungskapazität 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 Besetztsignal zum rufenden Anschluß.

Falls alle Verbindungswege zur Verfügung stehen, wird durch den Belegungsvorgang 115 eine endgültige Belegung aller vorläufig belegten Teilstücke des Übertragungsweges 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 Übertragungsweges 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 Übertragungsweges werden selbstverständlich wieder freigegeben, falls der gerufene Teilnehmer nicht antwortet.

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

Tabellen — Verbindungsauflösung

1. Gesprächsbeendigung (Übergang von »abgehoben« nach »aufgelegt«)

2. Nachführen der Belegungstabellen in den betreffenden Unterbereichen

3. Übergabe 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 Übertragungskapazität nützlich.

6. Bedarfsgesteuerte Aufteilung der
Übertragungskapazität

Der Neuaufteilungsvorgang für die verfügbare Übertragungskapazität ist in Tabelle III dargestellt.

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

Über 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 alien Bereichen verarbeitet, um Übereinstimmung 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 ändern ihre Startzeittabellen. Falls keine Übereinstimmung besteht, werden die bestehenden Zuteilungen beibehalten und der oben beschriebene Vorgang wiederholt.

7. Auflösung einer Verbindung

Tabelle II (im Abschnitt 5) zeigt, daß bei Gesprächs beendigung (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 Übertragungsweges für neue Verbindungen anzuzeigen.

8. Beziehungen zwischen Vermittlung

(Durchschaltung), Sprachbelegungskompression

(aktivitätsbezogene Konzentration)

und bedarfsgesteuerter Zuteilung von

Übertragungskapazität

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 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 Anspassung an die bestehenden Verkehrsverhältnisse insofern, als das Verhältnis zwischen der Anzahl virtueller Kanäle und der Anzahl zugeordneter echter Kanäle einer Fernleitung größer ais 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

ίο 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 »1«-Bits pro

•5 SBK-Maske erlaubt), wobei der darüber hinausgehende 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

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

Deshalb werden durch die bedarfsgesteuerte Zuteilung von Satelliten-Übertragungskapazität einschränkende Bedingungen geschaffen, und zwar einerseits für die Festlegung der maximal verfügbaren Übertragungs-

^4t> kanäle (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 Datenverbindungen 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.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Nachrichtenübertragungsanlage in Form eines Netzes zur Vermittlung von Verbindungen zwischen einer Vielzahl von Nachrichtenverkehrsteilnehmern, die zu voneinander großräumig entfernten Verkehrsbereichen zusammengefaßt sind, mit einer gemeinsamen Übertragungseinrichtung, die zum Informationsaustausch zwischen den Bereichen auf Zeitteilungsbasis benutzt wird, und mit Steuereinrichtungen, die eine bedarfsabhängige und sprachaktivitätsabhängige Zuteilung der Übertragungskapazität zu den Bereichen vorsieht, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bereich eine Netzwerk-Zugriffseinheit (12) enthält, an die mehrere, die Bereiche in Unterbereiche unterteilende Netzwerk-Steuereinneiten (10) angeschlossen sind, welche ihrerseits über Vermittlungsstellen (1.1,1.2, 13) mit mindestens je einer Gruppe von Teilnehmeran-Schlüssen (1.1.1) verbunden sind, daß der Verkehr zwischen den Netzwerk-Steuereinheiten und einer Netzwerk-Zugriffseinheit innerhalb von Fernverbindungsrahmen vorgegebener Dauer in einer Anzahl von echten Übertragungskanälen erfolgt, daß Pufferspeicher (24,28) eine vorgegebene Anzahl von virtuellen Übertragungskanälen (VK) bereitstellen, die von der Netzwerk-Steuereinheit für die Teilnehmeranschlüsse verfügbar gehalten, auf Anforderung reserviert und bei nachfolgender Aktivierung sprachaktivitätsabhängig den echten Übertragungskanälen zugeordnet werden, wobei die Zuordnung der Belegung zwischen den echten Kanälen und den virtuellen Kanälen durch eine über einen eigenen echten Kanal übertragene Maske angezeigt wird und die Gesamtheit der belegten echten Kanäle jeweils eine Unterbereichsgruppe darstellt, daß der Verkehr über die gemeinsame Übertragungsstation (4) innerhalb von zeitlichen Übertragungsrahmen (Satellitenrahmen) vorgegebener Dauer erfolgt, die je ein Leitbündel und mehrere unterschiedlich lange Bereichsbündel umfassen, von denen das erstere einen Betriebsnachrichtenteil aufweist, der den Bedarf an Übertragungskapazität der gemeinsamen Übertragungseinrichtung für den jeweiligen Bereich signalisiert, und die letzteren aus einer Vielzahl von Unterbereichsgruppen bestehen.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer eines Fernverbindungsrahmens der Dauer eines Übertragungsrahmens der gemein- so samen Übertragungseinrichtung entspricht und daß die Leitbündel die Benutzung der einzelnen Verkehrbündel für die Bereiche sowie blockierte Zuteilungsanforderungen wegen mangelnder Übertragungskapazität angeben und die jeweilige Aufteilung der Übertragungskapazität der gemeinsamen Übertragungseinrichtung (4) entsprechend dem Verkehrsaufkommen auf die einzelnen Bereiche erstmalig und jeweils erneut veranlassen.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere (n —2 mit n=48) echte Übertragungskanäle (2 bis 47) auf Zubringer-Fernleitungen (10.1, 5.1) eine Multiplexgruppe bilden und

daß die Zahl dieser echten Übertragungskanäle (2 bis 47) pro Gruppe in der Regel kleiner ist als die Zahl der mittels der Gruppe bedienbaren Teilnehmeranschlüsse (20), wobei mit Hilfe der Netzwerk-Steuereinheiten (10) 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 Übertragungskanäle (VK 0 bis 95) unter Anwendung diese Kanalverteilung kennzeichnender Informationen (SBK-Maske, F i g. 7) durchführbar ist

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Netzwerk-Steuereinheiten (10) zur belegungszeitmäßigen Zuordnung zwischen Teilnehmeranschlüssen (20) und echten Kanälen (2 bis 47) die Zuteilung aufeinanderfolgender echter Übertragungskanäle (2 bis 47) nur zu solchen virtuellen Übertragungskanälen (VKO bis 95) erfolgt, die durch jeweils signalaktive Teilnehmeranschlüsse (20) belegt sind.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betrieb von Gruppen mit mehr echten Übertragungskanälen (2 bis 47) als Teilnehmeranschlüssen (20) durchführbar ist

6. 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) Zeitmultiplex-Betriebsarten dienen, wobei auf den verschiedenen Verkehrswegen des hierarchisch aufgebauten Anlagennetzen unterschiedliche Multiplexierverfahren anwendbar sind und/oder ein unterschiedlicher Zeitkompressionsgrad anwendbar ist.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet

daß jeder der vorgesehenen Bereiche mindestens eine modulartig aufgebaute Unterbereichseinrichtung (NSE 10) zur Bedienung einer Vielzahl von Teilnehmeranschlüssen (20) aufweist,
daß jede Unterbereichseinriciitung (NSE 10) den übei¹ 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.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß sowohl bei Einzelanordnung als auch bei Parallelanordnung mehrerer Unterbereichseinrichtungen (NSE 10) am gleichen Ort Verbindungen sowohl zwischen den Anschlüssen (20) und/oder den Zubringer-Fernleitungen (10.1, 5.1) jeder einzelnen Unterbereichseinrichtung als auch aller Unterbereichseinrichtungen untereinander durchführbar sind.

9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der gemeinsamen Übertragungseinrichtung (Satellit 4) die aus den einzelnen Bereichen multiplex und trägermoduliert empfangenen Informationen auf einen anderen Träger transportiert zur Gesamtheit aller Bereiche wieder zurückgesendet werden.

10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Querleitungen (5.1, 5) vorgesehen sind zur Verbindung der Einheiten (10,

12) verschiedener Unterbereiche innerhalb des gleichen Bereichs und/oder innerhalb verschiedener Bereiche.

11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Übertragungsemrichtung wenigstens ein Satellit (4) ist, wobei die Übermittlung des Verkehrs zwischen den Bereichen auf einem oder mehreren Trägerpaar(en) durchführbar ist

10