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Schaltungsanordnung und Verfahren zum
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zentralen Erfassen und Bearbeiten vermittlungstechnischer Daten (Zusatzanmeldung
zu DU-AS 2321124 (P 3215) ) Die Erfindung betrifft Schaltungsanordnung und Verfahren
zum zentralen Erfassen und Bearbeiten vermittlungstechnis cher Daten in Pernsprechvermittlungs
anlaaen durch Auswertung der Zustandsänderungen auf Leitungen, wobei die Zustandsänderungen
leitungsindividuell markiert werden und die verarbeiteten Zustandsdaten nach Zwischenspeicherung
an ein Aufzeichnungsgerät weitergegeben werden.
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Aus der D-AS 2 321 124 ist eine Einrichtung der eingangs genannten
Art bekannt, welche zum Erfassen und Bearbeiten von Daten dient, wobei die Zustände
der a- und c- Aderpaare zyklisch nacheinander durch einen Abtaster abgetastet werden.
Derartige Einrichtungen dienen beispielsweise für die Untersuchung der Verkehrsverhältnisse
in Yermittlungsanlagen um die Belegungsdauer von Verbindungsleitungen zu messen.
Die bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß sie mit einer Verdrahtung versehen
ist und außerdem die einzelnen zu überwachenden
Leitungen nacheinander
abgetastet werden müssen, um die Zustandsänderungen feststellen zu können, aus welchen
sich durch nachfolgende Berechnung die gewünschten Leitungsdaten ergeben. Dies ist
insofern von Nachteil, als von der Gesamtheit aller zu überwachender Leitungen immer
nur wenige tatsächlich Zustandsänderungen aufweisen werden. Daraus ergibt sich,
daß die zentrale Verarbeitung über Gebühr damit beschäftigt ist festzustellen, daß
regelmäßig bei einer überwiegenden Anzahl von Teilnehmerleitungen keine neuen Daten
anfallen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, den oben angegebenen Mangel zu beseitigen
und darüber hinaus durch Ersatz der verdrahteten Logik durch speicherprogrammierte
Logik die bekannte Schaltungsanordnung einfacher und kostengünstiger zu gestalten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebene
Merkmalskombination gelöst.
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Kennzeichnend für die Erfindung ist also im Prinzip sowohl die Tatsache,
daß nur Leitungsänderungen und Leitungen sowie auch Zustandsmarkierungen von Leitungen
durch die Datenverarbeitungseinrichtung bearbeitet werden, wenn sich tatsächlich
neue Daten hinsichtlich der zugehörigen Leitung ergeben. Treten aber keine zu Datenänderungen
führenden Leitungsänderungen oder Markierungen auf, oder gibt es hinsichtlich einer
Leitung keine Daten, welche zu
aktualisieren sind, so beschäftigt
sich die Datenverarbeitungseinrichtung mit der Leitung und den ihr zugehörigen Daten
nicht und bleibt deshalb frei die Bearbeitung der Daten und Zustandsänderungen anderer
Leitungen. Wichtig für die Erfindung ist auch das Prinzip für die Datenverarbeitungseinrichtung,
die Bearbeitung einzelner Daten nach ihrer Dringlichkeit vorzunehmen. Dabei werden
Zustandsänderungen, da diese beispielsweise bei Tastwahl nur sehr kurz auftreten
können, an bevorzugter Stelle bearbeitet, indem derartige durch Markierungen angezeigte
Änderungen in verschlüsselter Form gespeichert werden. Anschließend kann die entsprechende
Markierung gelöscht werden, sodaß an betreffender Stelle wieder eine neue Markierung
gesetzt werden kann.
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Stehen keine Markierungen mehr an, so beginnt die Datenverarbeitungs
einrichtung die verschlüsselt gespeicherten Zustandsänderungen zu bearbeiten, da
auch diese Zustandsänderungen u.U. nur kurzzeitig zur Verfügung stehen und anderenfalls
durch andere ersetzt werden können. Dabei werden u. U., beispielsweise bei der Auswertung
von Wahlimpulsen schon bestehende vorläufige Daten zu berücksichtigen sein. So kann
es sich beispielsweise bei der Zustandsänderung schleife geöffnet" darum handeln,
daß ein Teilnehmer nach Gesprächsende auflegt, es kann sich aber auch um den Beginn
eines Wahlimpulses handeln. Genaueres läßt sich erst aus der Vorgeschichte, eben
den
vorläufigen Daten erkennen. Noch weniger dringlich ist die Aktualisierung
der vorläufigen Daten, beispielsweise des Zeitraumes wielange eine Teilnehmerleitung
schon belegt ist. Ganz zum Schluß kann dann beispielsweise die Umspeicherung nicht
mehr sich ändernder Daten (s.g. endgültige Daten) in einen Pufferspeicher erfolgen,
um den Zwischenspeicher für andere vorläufige Daten freizubekommen. In der Hierarchie
noch weiter unter kann die Anzeige der im-Pufferspeicher befindlichen Daten an einer
Anzeigeeinrichtung oder die Ausgabe dieser Daten auf einen Datenträger erfolgen,
was beispielsweise automatisch oder manuell ausgelöst werden kann.
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Die obigen Ausführungen zeigten auch, daß die einzelnen in dem 2.
Speicherbereich befindlichen vorläufigen Daten mit unterschiedlicher Häufigkeit
aktualisiert werden müssen. So muß die Datenverarbeitungseinrichtung zur Störunterdrückung
bei Wahlimpulsen beispielsweise in relativ kurzen Abständen nachsehen, ob während
einer Wahlimpulsserie sich der Zustand auch innerhalb einer vorgegebenen Toleranz
wirklich ändert oder nicht. Jehachdem ob diese Änderung dann stattfindet oder nicht,
wird die vorangegangene Zustandänderung als Störimpuls oder als Wahlimpuls bewertet.
Andererseits genügt es zur Bestimmung der Belegungszeiten, die festgestellte Belegungßzeit
nur in größeren Abständen, beispielsweise alle sechs Sekunden,auf den neuesten Stand
zu bringen.
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Dieses Zeitraster bestimmt dann u.a. die Genauigkeit, mit der die
Belegungszeit abgelesen werden kann. Die Aktualisierung kann dadurch geschehen,
daß der Stand eines Zählers bei Aufrechterhaltung eines zu bewertenden Zustandes
in regelmäßigen Zeitabständen hochgezählt wird. Hierbei empfiehlt es sich besonders,
daß zumindest ein Teil der im zweiten Speicherbereich befindlichen vorläufigen Leitungsdaten
unter Verwendung als Zeittaktsignale dienender Impulse eines Taktgebers aktualisiert
werden.
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Zur Erzeugung unterschiedlicher Zeitraster empfiehlt es sich in Weiterbildung
der Erfindung, da<3 ein Taktgenerator die Zeitsignale in Form eines hochfrequenten
Rechteckpulses abgibt und daß der Xaktmenerator mit einem Zähler verbunden ist,
welcher den Rcchteckpuls unterteilt, um die unterschiedlichen Arten von Daten im
zweiten Speicherbereich mittels unterschiedlicher Zeitraster durch die Datenverarbeitung
verarbeiten zu können.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist hervorragend zum Erfassen
und Bearbeiten von Belegungszeiten geeignet, wobei insbesondere unter der Nummer
einer Anschlußleitung, die Wählziffern des gerufenen Teilnehmers und deren Belegungazustand
abgelegt sind.
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In Ergänzung der beschriebenen Ausgestaltungen des Verfahrens kann
noch ein dritter Speicherbereich
vorgesehen sein, der als Ausgab
epuff er dient und zur Aufnahme endgültiger Daten aus dem zweiten Speicherbereich
dient. Der Sinn dieser Maßnahme besteht unter anderem darin, endgültige Daten aus
dem zweiten Speicherbereich zu entfernen, um dort Platz für weitere vorläufige Daten
zu erhalten. Zweckmäßigerweise wird man die endgültigen Daten in den dritten Speicherbereich
ähnlich wie in den zweiten Speicherbereich unter der Nummer der Anschlußleitung
ablegen. Dabei ergibt sich die Möglichkeit, Jeder Anschlußleitungsnummer fortlaufend
einen Speicherbereich zu reservieren oder aber auch die endgültigen, bzw. vorläufigen
Daten zusammen mit der Nummer der dazugehörigen Anschlußleitung in den 3. bzw. 2.
Speicherbereich abzulegen. Soweit, wie es meistens angestrebt wird, Daten für alle
Anschlußleitungen relativ gleichmäßig anfallen, wird man vorzugsweise unter fortlaufender
Nummerierung jeder Anschlußleitung einen eigenen Speicherplatz zuordnen, und dort
die entsprechenden Daten ablegen.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der
Zeichnung erläutert.
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In der Zeichnung sind für jeden zu überwachenden Anschluß A1, A2,
an Jeweils zwei Leitungen a1,c1, bzw. a2, c2 - an, cn dargestellt. Insofern
entspricht
das vorliegende Beispiel dem in .der DT-AS 2 321 124 beschriebenen Ausführungsbeispiel,
auf welches hier ausdrücklich verwiesen wird. Um Wiederholungen zu vermeiden werden
im folgenden nur die wesentlichen Unterschiede zu der bekannten Schaltungsanordnung
herausgestellt. Durch Uberwachung der Zustandsänderungen auf der a-Ader eines Anschlusses
A läßt sich die gewählte Wahl ziffer feststellen, während sich durch die Uberwachung
des Zustandes der c-Ader die Belegungszeit bestimmen läßt.
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An die beiden Adern a,c Jeden Anschlußes A ist eine gesonderte Anpassungsschaltung
APS1-APSn angeschlossen. Diese Anpassungsschaltungen setzen die Spannungswerte der
a- und der c-Adern auf Werte um, die von den nachgeordneten Baugruppen verarbeitet
werden können. Von den Anpassungsschaltungen führen Jeweils zwei der a- bzw. c-Ader
zugeordnete Ausgangsleitungen al' cl' bzw. a2', c2' bis an' cn' zu einem Eingangsregister
ER. Am Eingang des Eingangsregister ER ist für Jede Ausgangsleitung al' bis cn'
jeweils eine Kippstufe vorgesehen.
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Mit dieser Kippstufe wird die Potentialänderung an der Jeweiligen
a- oder c-Ader markiert.
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Weiterhin ist in der Zeichnung noch ein Ein-/ Ausgaberegister EAR
dargestellt, an welches die Bedienungs- und Anzeigeelemente BED angeschlossen sind.
In der Schaltungsanordnung ist weiterhin noch ein Ausgaberegister AR vorgesehen,
welches mit einem Datenaufzeichnungsgerät AZG verbunden ist. Die drei Register
ER,
EAR, AR sind zusammen mit einer Datenverarbeitungseinrichtung DVE und einem Speicher
SP über einen Datenbus, DB miteinander verbunden. Der Datenbus besteht aus den zur
tbertragung der Daten dienenden eigentlichen Datenleitungen, den Adressenleitungen
zur Ansteuerung der Ein- und Ausgaberegister und einer Leitungssteuerung, mit der
die Richtung der Datenübertragung innerhalb des Bussystems geregelt wird. Die Datenverarbeitungseinrichtung,
die als Mikroprozessor ausgestaltet sein kann, besteht aus einer zentralen Verarbeitungseinheit
ZVE und einem Festwertspeicher ST. Der Festwertspeicher ST enthält als sogenanntes
Programm in einer vorgegebenen Reihenfolge eine Reihe von Befehlen und Adressen,
die zur Durchführung der weiter unten noch zu beschreibenden Operationen benötigt
werden.
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Der schon weiter oben erwähnte Speicher SP ist ein Schreib-Lesespeicher,
in welchem die Leitungszustände, vorläufigen Leitungsdaten, Leitungsdaten und Betriebs
zustände der Schaltungsanordnung festgehalten werden, wobei für Jede Informationsgruppe
ein besonderer Speicherbereich SPB vorgesehen ist.
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Wie schon weiter oben erwähnt hat die zentrale Verarbeitungseinheit
ZVE Zugriff zu den einzelnen Ein- und Ausgabenregistern ER-EAR und AR sowie zu dem
Speicher SP und zwar über den gemeinsamen Datenbus DB. Die Bearbeitung der Daten
in der zentralen Verarbeitungseinheit
erfolgt aufgrund von Programmanweisungen
aus dem Festwertspeicher ST. Um einen schnellen Zeitrahmen zu erhalten, welcher
notwendig ist, damit nicht bei der Bewertung der gewählten Ziffern ein Wahlimpuls
unberücksichtigt bleibt, liefert der Taktgeber TG alle 10 ms ein Signal, welches
im Rahmen einer noch weiter unten zu beschreibenden, nach unterschiedlichen Dringlichkeitsstufen
abgestuften Interrupt-Bearbeitung abgefragt wird. Das abgegebene 10 ms-Signal dient
der mit höchster Dringlichkeit durchgeführten Impulsbewertung der Wahlimpulse auf
den a-Adern. Weiterhin kann.der Taktgeber TG gleichzeitig zur Erzeugung eines zweiten
langsameren Taktrahmens ausgenutzt werden, bei dem nur alle 6 Sekunden ein Signal
abgegeben wird. Um die 6-Sekunden-Signale zu erhalten ist es nur notwendig, die
10 ms Ausgangssignale des Taktgebers in einem geeigneten Verhältnis mittels eines
Zählers herunterzuteilen. Dieser Zähler läßt sich allerdings auch einsparen, indem
man gleichzeitig ein entsprechendes Programm in der Datenverarbeitungseinrichtung
vorsieht, wobei der Inhalt eines Speichers durch den Taktgenerator schrittweise
hochgezählt wird und die zentrale Verarbeitungseinheit in regelmäßigen Abständen
überprüft ob ein vorbestimmter Zählerstand schon überschritten ist. Bei der Uberschreitung
dieses Zählerstandes wird dann ein Ausgangssignal abgegeben, was bei geeigneter
Dimensionierung alle sechs Sekunden geschehen kann.
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Dieses genannte Prinzip wird auch, wie weiter unten noch näher .zu
erläutern ist, zur Wahlimpulsbewertung
und ur Messung der Belegungszeiten
angewendet. Im Prinzip ist es in beiden Fällen notwendig, die zwischen Beginn und
Ende eines Vorganges z.B. der Dauer eines Wahlimpulses oder der Belegung vergangene
Zeit zu messen.
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Dies geschieht, indem in geeigneten Abständen der Inhalt eines Speicherbereichs
hochgezählt wird und der sich am Ende des Zustandes ergebende Zählerstand ist dann
maßgeblich für die Bewertung.
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Ist bei der Zeitbewertung eines Wahlimpulses die Zeit zu groß oder
zu klein, so kann es sich entweder um das Ende eines Wahlimpulses bzw.
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einer Wahlserie oder um einen Störimpuls handeln.
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Bei der Belegungszeit kann etwa zwischen Kurzgesprächen, Normalgesprächen
und überlangen Gesprächen unterschieden werden.
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Ans ich ließen sich die Bewertungen der unterschiedlichen Zustände
mit einem einzigen Taktgenerator durchführen und zwar mit der für die am kürzesten
andauernden Zustände geeigneten hohen Frequenz. Hierdurch werden aber bei der Bemessung
langandauernder Zustände sehr hohe Zählerzahlen d.h. Speicherinhalte erreicht, was
zu einer erheblichen Verschwendung von Speicherplatz führen kann, falls für die
langandauernden Zustände (z.B. Belegungszeit) nicht eine so hohe Genauigkeit der
abzulesenden Zeit gefordert werden muß wie bei den nur kurz andauernden Zuständen.
Aus diesem Grunde sind in dem vorliegenden AusführungsbeSpiel unterschiedliche Zeitraster
für die unterschiedlichen Zustände vorgesehen.
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Wie weiter oben schon angedeutet, arbeitet die zentrale Verarbeitungseinrichtung
die einzelnen Anforderungen mittels einer Interruptbearbeitung nach einer Prioritätenliste
ab.
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Die Arbeitsseise der Schaltungsanordnung soll rachfolgend kurz anhand
dieser Liste erläutert werden.
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Von höchster Priorität ist es flr die zentrale Verarbeitungseirrneit
eine Zustandsänderung zu erkennen, daraufhin die Quelle, d.h. die Nummer des Anschlusses
dieser Zustandsänderung festzustellen und dann die Zustandsänderung in codierter
Form in einen ersten Speicherbereich SPB1 des Speichers SPB einzutragen. Sobald
eine Änderung des Zustands einer der Anschlualeitung (frei/besetzt oder Beginn/Ende
eines Wahtimpulses) auftritt, wird das jedem Leitungspaar im Eingangsregister ER
zugeordnete Flip-Flop gesetzt. Es markiert das Leitungspaar, fr den nun folgenden
Suchvorgang, bei dem die Flip-Flops nacheinander abgesucht werden und der neue Leitungszustand
in den Speicherbereich SP3l übertragen wird. Dies kann auf einen festen vorher vereinbarten
Speicherplatz geschehen, soweit in dem Speicherbereich SPBl Jedem AnschluB ein Speicherplatz
fest zugeordnet ist oder auch, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel zus ammen
mit der betreffenden Anschlußnummer auf einen beliebigen Speicherplatz innerhalb
dieses Speicherbereiches. Es ist festzuhalten, daß der Suchvorgang erst auftritt,
wenn von dem Eingangsregister ER das Vorhandensein mindestens einer Markierung,
welche einer Zustands änderung entspricht, angezeigt wird. Wie weiter oben schon
erläutert,
spricht auf den durch eine Zustandsänderung bedingten Potentialwechsel Jeweils eine
zugeordnete Kippstufe an. Aufgrund der schon hinsichtlich des betreffenden Anschlusses
gespeicherten vorläufigen oder endgültigen Daten kann dann aufgrund der Anderung
an der a- bzw. der c-Ader durch die zentrale Verarbeitungseinheit auf den neuen
Zustand geschlossen werden, der dann als vorläufiger Zustand in einen zweiten Speicherbereich
SPB 2 unter der Nummer des Anschlusses eingetragen wird.
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Es ist allerdings nicht unbedingt notwendig, daß die genannten Kippstufe
pro Ader einer Leitung verwendet werden. Bei dieser modifizierten Ausführungsform
kann auch ohne Kippstufe gearbeitet werden, indem sobald eine Leitungsänderung im
Eingaberegister (ER) erkannt wird, ein Suchvorgang beginnt, wobei die Zustände der
beiden Adern jeder der Leitungen nacheinander mit den im Speicher SP abgespeicherten
Leitungszuständen verglichen werden und auf diese Weise die Leitungszustände in
dem betreffenden Bereich des Speichers SP aktualisiert werden.
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Findet beispielsweise eine Zustandsänderung sowohl an der a-Ader als
auch an der c-Ader statt, so würden durch die zentrale Verarbeitungseinrichtung
diese Zustandsänderungen codiert in den ersten Speicherbereich übernommen und daraufhin
die zugehörigen Flip-Flops wieder gelöscht, um neue Zustandsänderungen feststellen
zu können.
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Entsprechendes geschieht mit den Zustandsänderungen an den Adern der
anderen Anschlußleitungen, so daß bei dem vorliegenden Ausfuhrungsteil in dem Speicherbereich
SPB1 jeweils nur die Zustandsänderungen der einzelnen Adern zusammen mit der zugehörigen
Leitungsnummer vermerkt sind.
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Mit gleicher Priorität wie die Ubertragung der Zustandsänderungen
von den Kippstufen in den ersten Speicherbereich wird auch auf die im Abstand von
10 ms erscheinenden Signale des 'paktgenerators aufgeprüft, um die Dauer der Wahlimpulse
messen zu können. Dabei ist in einem zweiten Speicherbereich SPB2 jeder Anschlußleitung
ein Speicherplatz zugeordnet, dessen Inhalt während der Dauer eines Wahlimpulses
durch die 10 ms-Signale hochgezählt wird.
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Das Sortieren vorläufiger Leitungsdaten und deren Bearbeitung sowie
die Erhöhung des Uhrwerks und des Kalenderwerkes geschieht mit einer weniger hohen
Priorität in der Interruptbearbeitung. Die Leitungsänderungen in dem ersten Speicherbereich
des Speichers SP werden nach Leitungsnummern sortiert und anschließend, gegebenenfalls
unter Berücksichtigung schon vorhandener, in anderen Bereichen von SP gespeicherter
Daten als vorläufige Daten in einem zweiten Speicherbereich abgelegt. Das kann beispielsweise
so vor sich gehen, daß eine Zustandsänderung an der a- und c-Ader einer Anschlußleitung,
ohne daß noch hierzu vorläufige, d.h. kein abgeschlossenes Gespräch betreffende
Daten vorliegen als Zustand "teilnehmer hat ausgehängt" bewertet wird,
und
in einem der Anschlußleitung fest zugeordneten Speicherplatz abgelegt wird. Die
Zustandsänderung an der a-Ader bei schon vorhandenen vorläufigen Daten 11Teilnehmer
hat ausgehängt" wäre dann beispielsweise als'Beginn des ersten Wahlimpulses" zu
bewerten usw. . Die vorläufigen Daten werden durch die weiterhin eintreffenden Leitungszustände
(insbesondere die Wahlimpulse) ständig im zweiten Speicherbereich aktualisiert.
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So werden nach und nach die Anzahl der Impulse einer Impulsserie,
die einzelnen Stellen der Rufnummer und die Belegungszeit ergänzt, bis schließlich
durch eine erneute Zustandsänderung auf den Adern die zentrale Verarbeitungseinheit
erkennt, daß das Gespräch beendet ist.
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Im übrigen ist hervorzuheben, daß das Aktualisieren der Belegungszeit
mit Hilfe des Sechs-Sekunden-Signals mit einer wiederum geringeren Priorität als
die anderen oben beschriebenen Bearbeitungen vorsichgeht.
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Eine wiederum niedrigere Priorität hat die Datenübergabe an das Datenaufzeichnungsgerät
(AZG).
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Hierzu werden zuerst einmal die nicht mehr aktualisierbaren Daten,
welche ein abgeschlossenes Gespräch betreffen, als endgültige Daten von dem zweiten
Speicherbereich SPB2 in einen dritten Speicherbereich SPB3 des Speichers SP gebracht.
Der Speicherbereich SPB3 dient als Pufferspeicher, in dem beispielsweise die blockweise
auszugebenden Daten eingespeichert werden können. Die Ausgabe über das Ausgaberegister
kann
dann seriell oder parallel geschehen. Der dritte Speicherbereich SPB3 ist so bemessen,
daß er gleichzeitig als Geschwindigkeitspuffer dient, d.h. in der Lage ist, eine
größere Anzahl Leitungsdaten von Belegungen zu speichern. Damit es es dann möglich,
Datenaufzeichnungsgeräte mit niedrigen Datentransfergeschwindigkeiten einzusetzen,
da die Leitungsdaten in sehr unregelmäßigen Abständen auftreten. Bei entsprechender
Auslegung des dritten Speicherbereiches SPB3 treten somit keine Verluste auf. Die
Eingabe der Daten aus dem zweiten in den dritten Speicherbereich in das Ausgaberegister
AR wird wiederum durch ein bestimmtes Programm des Festwertspeichers ST durch die
zentrale Verarbeitungseinheit ZVE vorgenommen.
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Eine noch geringere Priorität bei der Interruptbearbeitung genießt
die Bearbeitung der Bedienungs- und Anzeigeelemente BED, die am Ein-/Ausgaberegister
EAR angeschlossen sind.
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Das Aktiv- und Inaktiv-Schalten der Schaltungsanordnung geschieht
über die Bedienelemente und zwar derart, daß mit Hilfe des Programms des Festwertspeichers
(ST) in der zentralen Verarbeitungseinheit eine entsprechende Änderung der betreffenden
Zeile in den Speicher und zwar in einem vierten Speicherbereich SPB4 für die internen
Betriebszustände vorgenommen wird.