DE2735634C2

DE2735634C2 - Nachrichtensystem mit Vielfachzugriff und einem Baumleiternetz

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Publication number: DE2735634C2
Application number: DE19772735634
Authority: DE
Inventors: Rudolf Prof. Dr.-Ing. 3000 Hannover Nocker
Original assignee: Individual
Current assignee: NOCKER, RUDOLF, PROF. DR.-ING., 3000 HANNOVER, DE
Priority date: 1977-08-08
Filing date: 1977-08-08
Publication date: 1986-09-18
Also published as: DE2735634A1

Abstract

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nachrichtensystem anzugeben, das die Vorteile des Gegenstandes des Hauptpatentes ( 27 03 165.9-31 ARPAT Nr. 2875) aufweist, bei dem jedoch die Steuerung der Stationen ganz oder teilweise durch eine zentrale Steuereinheit erfolgt. Der Vorschlag ist dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Verzweigungsknoten eine Verzweigungseinrichtung vorhanden ist, die auf jeden gehenden Kanal eines Zweiges eine Kombination der Signale der entsprechenden kommenden Kanaele aller anderen Zweige sendet, wobei als Kombination auch das Signal nur eines dieser kommenden Pfade gelten kann. Fuer die Uebertragung von Signalen zwischen zwei Stationen wird genau ein Kanalpaarbaum belegt. Ferner ist eine zentrale Steuereinheit vorgesehen. Die zentrale Steuereinheit kann in unterschiedlich hohem Mass Steuerungsaufgaben uebernehmen, derart, dass eine starke oder eine geringe Zentralisierung erzielt wird. Dabei kann eine Ueberwachung von Kanalpaaren in den Stationen ganz oder teilweise entfallen. Die Verzweigungseinrichtung kann auf einen gehenden Kanal, einen der aus den anderen Richtungen kommenden Kanaele mit gleicher Ordnungsnummer durchschalten und dabei nur den Belegtzustand dieser kommenden Kanaele, nicht aber den Nachrichteninhalt dieser Kanaele als Auswahlkriterium fuer den durchzuschaltenden kommenden Kanal verwenden. Bei Anwendung von Zeitmultiplextechnik muss das Zeitplatzformat so ausgewaehlt werden, dass mindestens der Belegtz...U.S.W

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nachrichtensy· stern mit Vielfachzugriff und mit einem Baumleiternetz,; bestehend aus Zweigen, Verzweigungsknoten und Stationen, bei dem jeder Zweig aus zwei Pfaden einander entgegengesetzter Übertragungsrichtungen besteht und alle Pfade im Netz dieselbe Anzahl von Übertragungskanälen aufweisen, wobei jeder Kanal eines Pfades einem Kanal des anderen Pfades desselben Zweiges

zugeordnet ist, wodurch ein Kanalpaar entsteht und jedem Kanalpaar eines Zweiges umkehrbar eindeutig ein Kanalpaar jedes benachbarten Zweiges im Netz zugeordnet ist, wodurch ein Kanalpaarbaum entsteht und jede Station an beide Pfade eines Zweiges angeschlossen ist nach Patent 26 19 391.

In dem Hauptpatent 2619391 wurde bereits ein Nachrichtensystem beschrieben mit Vielfachzugriff und dezentraler Vermittlung und mit einem Baumleiternetz bestehend aus Zweigen, Verzweigungsknoten und Stationen, bei dem jeder Zweig aus zwei Pfaden einander entgegengesetzter Übertragungsrichtungen besteht und alle Pfade im Netz dieselbe Anzahl von Übertragungskanälen aufweisen, wobei jeder Kanal eines Pfades einem Kanal des anderen Pfades desselben Zweiges zugeordnet ist, wodurch ein Kanalpaar entsteht und jedem Kanalpaar eines Zweiges umkehrbar eindeutig ein Kanalpaar jedes benachbarten Zweiges im Netz zugeordnet ist, wodurch ein Kanalpaarbaum entsteht und jede Station an beide Pfade eines Zweiges angeschlossen ist und eintreffende Signale nicht eninimmt, sondern nur liest, wobei jede Station alle Kanäle auf beiden Pfaden überwacht und ein Kanalpaar dann als belegt angesehen wird, wenn die Belegung mindestens eines Kanals dieses Kanalpaars festgestellt wird und für die Übertragung von Signalen zwischen zwei Stationen genau ein Kanalpaarbaum belegt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Nachrichtensystem der eingangs genannten Art anzugeben, das die Vorteile des Gegenstands des Hauptpatents bildenden Verfahrens aufweist, bei dem jedoch die Steuerung der Stationen ganz oder teilweise durch eine zentrale Steuereinheit erfolgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Nachrichtensystem der eingangs genannten Art vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in jedem Verzweigungsknoten eine Verzweigungseinrichtung vorhanden ist, die auf jeden gehenden Kanal eines Zweiges eine Kombination der Signale der entsprechenden kommenden Kanäle c'ler anderen Zweige sendet, wobei als Kombination auch das Signal nur eines dieser kommenden Pfade gelten kann, und daß für die Übertragung vor. Signalen zwischen zwei Stationen genau ein Kanalpaarbaum belegt wird und daß eine zentrale Steuereinheit vorgesehen ist

Die zentrale Steuereinheit kann in unterschiedlich hohem Maß Steuerungsaufgaben übernehmen, derart, daß eine starke oder eine geringe Zentralisierung erzielt wird. Dabei kann eine Überwachung von Kanalpaaren in den Stationen ganz odd' teilweise entfallen. Die Verzweigungseinrichtung kann gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung aui einen gehenden Kanal, einen der aus den anderen Richtungen kommenden Kanäle mit gleicher Ordnungsnummer durchschalten und dabei nur den Belegtzustand dieser kommenden Kanäle, nicht aber den Nachrichteninhalt dieser Kanäle als Auswahlkriterium für den durchzuschaltenden kommenden Kanal verwenden.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist bei Anwendung von Zeitmultipiextechnik mindestens eine der Verzweigüngseinrichtungen derart ausgestaltet, daß sie auf einen gehenden Zeitplatz die Oder-Verknüpfung der Zeitplatzinhalte durchschalten welche in den aus anderen Richtungen ankommenden Zeitplätzen mit gleicher Ordnungsnummer enthalten sind.

Im ersten Fall muß bei Anwendung von Zeitmultipiextechnik das Zeitplatzformat so ausgewählt v/erden, daß mindestens der Belegtzustand (frei/belegt) eines Zeitplatzes eindeutig erkennbar ist je nach spezieller Ausführung des Systems sind noch zusätzliche Bedingungen zu erfüllen.

Im zweiten Fall muß das Zeitplatzformat so gewählt werden, daß durch die Oder-Verknüpfung der Zeitplatzinhalte keine Informationen vorgetäuscht werden, die eine Störung des Betriebs hervorrufen können. Die Stationen können über Sendeschalter oder auch über Oder-Gatter mit den gehenden Pfaden verbunden sein. Werden in einer Verzweigungseinrichtung oder auch einer Station Oder-Verknüpfungen von Zeifpiatzinhalten ausgesendet, so ist zu beachten:

1- Erfolgt in einer Station, in einer Verzweigungseinrichtung oder in einer zentralen Einrichtung die Ableitung des Belegungszustandes der Zeitplatzpaare aus den Zeitmultiplexsignalen, so darf bei der Oder-Verknüpfung dann, wenn mindestens ein belegter Zeitplatz beteiligt ist, nie ein unbelegter Zeitplatz vorgetäuscht werden.

2. Enthält ein Zeitplatz Adresseninformution, so darf auf diesem Zeitplatzpaar von einer Station nur gesendet werden, wenn durch geeignete Kennungen dafür gesorgt ist, daß die Adresseninformation n;ch^ unerkennbar verfälscht wird.

3. Erfolgt die Gebührenzählung an irgendeiner beliebigen Stelle im Netz, so darf bei der Oder-Verknüpfung von Zeitplatzinhalten ein Zeitplatz mit Nutzinformation nur vorgetäuscht werden, wenn mindestens ein Zeitplatz mit Nutzinformation beteiligt war.

Zu der zweiten Forderung führt folgende Überlegung:

Wird ein Ruf an eine Station — solange der Ruf noch ansteht — von dieser Station auf demselben Zeitplatzpaar quittiert, auf dem er eintritt, so darf durch die Oder-Verknüpfung von Rufinformation und Quittungsinformation nie ein Ruf an eine andere Station vorgetäuscht werden.

Werden weiterhin von der zentralen Einrichtung über ein Steuerkanalpaar mehr als eine Station gesteuert, so darf eine Aufforderung an eine Station — solange diese Aufforderung noch ansteht — nur dann auf demselben Steuerkanalpaar quittiert werden, wenn durch die Oder-Verknüpfung von Aufforderung und Quittung keine Aufforderung an eine andere Station vorgetäuscht wird. F i g. 1 zeigt den Netzaufbau eines Baumleiternetzes. Fig.2 zeigt die Ausschaltung einer Station an die beiden Pfade über Seiideschalter.

F i g. 3 zeigt die Anschaltung einer Station an die beiden Pfade über Oder-Gatter.

F i g. 4 zeigt den Sonderfall des Netzaufbaus mit vereinfachten Stationen.

Das baumförmige Leiternetz besteht aus Zweigen mit jeweils zwei entgegengesetzt gerichteten Übertragungspfaden und Verzweigungsknoten 11, 12, 13 mit jeweils einer Verzveigungseinrichtung. Ferner sind in dem Netz Stationen 21 bis 33 vorgesehen. An einem beliebigen .Netzend? wird der Synchronisiergenerator ''4Λ an den gehenden Pfad angeschaltete ^Am''''gleichen Netzende wird die zentrale Steuereinheit 60 an beide Pfade angeschaltet. Die verbleibenden Netzenden sind mit Synchronisierrefl^einrichtungen 41, 42, 43, 44 abgeschlossen. In den Zweigen zwischen zv/ei Verzweigungsknoten ist jeweils eine. Verzögerungseinrichtung 50,51 in einem der beiden Pfade vorgesehen. An jedem

Zweig können beliebig viele Stationen 21 bis 33 angeschaltet werden.

Das hier dargestellte Baumleiternetz kann zu einem Liniennetz entarten. Dieses besteht aus einem Zweig, dem Synchronisiergenerator, der zentralen Steuereinheit, einer Synchronisierreflexeinrichtung und Stationen. Ein weiterer Sonderfall ist ein Netz, mit nur einer Verzögerungseinrichtung. Ein solches Netz benötigt keine Verzögerungseinrichtungen.

Die Stationen 21 bis 33 sind an beide Pfade eines Zweiges angeschaltet und können auf beiden Pfaden Nachrichten aussenden und empfangen, siehe hierzu die in F i g. 2 dargestellte Anschaltung einer Station an die beiden Pfade über Sendeschalter. Jede Station liest den Steuerkanal bzw. den ihr zugeordneten Steuerkanal auf is dem von der zentralen Steuereinheit kommenden Pfad und wertet ihn aus. Im Falle der Zeitmultiplextechnik entspricht dieser Steuerkanal einem Steuerzeitplatz.

Wenn eine Station Nachrichten auf dem Sieuerkäiia! aussenden muß, so sendet sie stets nur auf dem zur zentralen Steuereinheit 60 führenden Pfad. Wenn eine Station hingegen Nachrichten auf einem Nutzkanal bzw. Nutzzeitplatz aussenden muß, so sendet sie stets auf beiden Kanälen des benutzten Kanalpaares.

Gemäß Fig.2 wird beim Sendevorgang die auszusendende Nachricht über einen Sendeschalter 70 bzw. 71 auf dem Pfad ausgesendet Die bisher im benutzten Kanal enthaltene Nachricht wird dadurch gelöscht und durch die ausgesendete Nachricht ersetzt

Es sei erwähnt, daß in einer alternativen Gestaltung der Station diese Nachrichten nicht wie oben angegeben stets auf beiden Nutzzeitplätzen des benutzten Zeitplatzpaars sendet Statt dessen ist es auch möglich, daß eine Station nur dann auf beiden Zeitplätzen des (Nutz-)Zeitplatzpaares sendet wenn beide Zeitplätze unbelegt sind. Ist einer der beiden Zeitplätze des ver-ωΛ«^Α#Λ« Ζ£ίί^η!«ίζ^ηα3Γ££ beis¹³* so wi^rd nu^r siuf d****¹ nicht belegten Zeitplatz des Zeitplatzpaares gesendet Damit wird also beim Ruf oder beim Beginn des Dialogs stets auf beiden Zeitplätzen des Zeitplatzpaares gesendet nach dem Antworten der Gegenstation aber nur auf dem einen Zeitplatz, der in Richtung zur Gegenstation führt Von dieser Alternative wurde jedoch bei den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen kein Gebrauch gemacht

Die in F i g. 1 dargestellten Verzweigungseinrichtungen 11, 12, 13 schalten auf einen gehenden Zeitplatz genau einen der aus anderer Richtung kommenden Zeitplätze mit gleicher Ordnungsnummer durch. Für die Auswahl des durchzuschaltenden Zeitplatzes wird dabei nur der Belegtzustand dieser kommenden Zeitplätze benutzt Hierbei gelten folgende Regeln:

1. Ist keiner der aus anderen Richtungen kommenden Zeitplätze mit gleicher Ordnungsnummer belegt, so wird der aus der Richtung des Synchronisiergenerators 40 kommende unbelegte Zeitplatz durchgeschaltet

2. Ist genau einer der aus den anderen Richtungen kommenden Zeitplätze mit gleicher Ordnungsnummer belegt so wird dieser durchgeschaltet

3. Ist mehr als einer der aus den anderen Richtungen kommenden Zeitplätze mit gleicher Ordnungsnummer belegt, so wird derjenige belegte Zeitplatz durchgeschaUet, der auf dem Zweig mit der kleinsten Nummer eintrifft Es ist dabei zu beachten, daß dem aus der Richtung des Synchronisiergenerators 40 kommenden Zweig die kleinste Nummer aller angrenzenden Zweige zugeordnet wird. Dadurch wird sichergestellt, daß von den im Verzweigungsknoten koinzident eintreffenden SynChronisierzeitplätzen stets der vom Synchronisiergenerator kommende durchgeschaltet wird.

Eine Prinzipschaltung einer Verzweigungseinrichtung wurde in Fig. 7 des Hauptpatentes angegeben. Eine mögliche Realisierung ist in den Fig. 8, 9 und 10 des Hauptpatentes dargestellt.

Die zentrale Steuereinheit 60 ist an beide Pfade des Zweiges angeschaltet. Die Anordnung an einem Netzende hat den Vorteil, daß sie auf einem Pfad, dem kommenden Pfad, nur empfangen und auf dem anderen Pfad, dem gehenden Pfad, nur senden muß. Bei der Ableitung des Belegtzustands der Zeitplatzpaare aus dem Zeitmultiplexsignal ist bei dieser Anordnung an einem Netzende also nur die Überwachung der Zeitplätze auf ciricfn riäu nötig.

Die zentrale Steuereinheit muß den Inhalt kommender Zeitplätze, auf denen von den Stationen Signalisierinformation eintreffen kann, auswerten können. Je nach Ausführungsbeispiel können dies überhaupt keine oder nur Steuerzeitplätze oder nur Nutzzeitplätze oder beides sein. Bei den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen muß die zentrale Steuereinheit nur auf den gehenden Steuerzeitplätzen senden. Es sind aber auch 6/fdere Lösungen denkbar.

Die zentrale Steuereinheit kann die beim Verbindungsaufbau zwischen zwei Stationen anfallenden Steuervorgänge in verschiedenen starkem Maß übernehmen. In den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sind unterschiedliche Zentralisierungsgrade angewendet worden.

Der Synchronisiergenerator 40 sendet die periodische Synchronisierinformation aus und legt dadurch den Bit-, Rahmen- und Zeitplatztakt im Netz fest In jedem Verzweigungsknoten 11,12,13 wird die Synchronisierinformation durch die Verzweigungseinrichtung auf die gehenden Pfade der anderen Zweige übertragen. Dieses ist durch die oben beschriebene Funktion der Verzweigungseinrichtung gewährleistet Damit breitet sich die Synchronisierinformation über das gesamte Netz bis zu allen Synchronisierreflexeinrichtungen 41,42,43,44 aus.

Die Synchronisierreflexeinrichtungen 41,42,43,44 an den Zweigenden entnehmen dem ankommenden Pfad nur die Synchronisierinformation und speisen diese verzögert auf den zum Verzweigungsknoten führenden Pfad ein. Die Verzögerung wird dabei so gewählt, daß die Signallaufzeit vom Verzweigungsknoten zur Synchronisierreflexeinrichtung und zurück auf ein ganzzahliges Vielfaches der Dauer des Zeitmultiplexrahmens ergänzt wird. Dadurch sind in diesem Verzweigungsknoten alle auf den kommenden Pfaden eintreffenden Zeitmultiplexsignalerahmenkoinzidiert

Da auch die Laufzeit in einem Zweig zwischen zwei Verzweigungsknoten durch die dort vorhandene Verzögerungseinrichtung 50, 51 auf ein ganzzahliges Vielfaches der Zeitrahmendauer ergänzt wird, sind in jedem Verzweigungsknoten 11, 12, 13 alle kommenden Zeitmultiplexsignale rahmenkoinzident

Für das Rahmen- und Zeitplatzformat und die Zeitplatzzuordnung kann mit Vorteil folgende Wahl getroffen werden. Der erste Zeitplatz des Zeitrahmens enthält das Synchronwort Beispielsweise direkt nach erfolgten Zeitplätzen für den bzw. für die Steuerkanäle, wobei jeweils mehrere Zeitplätze zu einem Steuerkana! zusammengefaßt sein können. Ein Zeitplatz kann zur

Übertragung von Steuerinformationen von den Verzweigungsknoten zu den Synchronisierreflexeinrichtungen reserviert sein. Danach folgen die Nutzzeitplätze. Die Gesamtzahl der Zeitplätze soll geradzahlig sein, wenn das im folgenden beschriebene Zeitplatzformat verwendet wird.

Gemäß diesem Beispiel besteht der .Zeitplatz aus 18 Bit. Dss erste Bit jedes Zeitplatzes ist das Taktbit, das zweite Bit ist das Signalbit. Die übrigen 16 Bit sind Nutzbits. Bei der üblichen PCM-Codierung mit 8 Bit je Abtastwert werden also in einem Zeitplatz 2 Abtastwerte gemeinsam übertragen.

Das Taktbit wird vom Synchronisiergenerator abwechselnd auf die Werte »0« bzw. »1« gesetzt. Dadurch erhält man bei gerader Anzahl der Zeitplätze unabhängig vom Nachrichteninhalt spätestens nach 36 Schrittdauern einen Zustandswechsel. Dies ermöglicht die Synchronisierung der Netzeinrichtungen ohne großen Auf-

Weiter gilt

1. wenn das Signalbit und alle Nutzbits den Wert »0« haben, ist der Zeitplatz unbelegt,

2. andernfalls gilt:

a) hat das Signalbit den Wert »0«, so enthalten die nachfolgenden Nutzbitpositionen Signalisierinformation. Die Nutzbits sind in drei Gruppen aufgeteilt, die Spezifikationsbits, die Kennbits und die restlichen Nutzbits. Durch beispielsweise zwei Spezifikationsbits wird ein Ruf durch 10, eine andere Signalisierinformation durch 01 gekennzeichnet Durch die Kennbits wird ein Signalisierzeichen oder die Art der auf den restlichen Nutzbits enthaltenen Begleitinformationen dargestellt Eine der Kombinationen der Kennbits ist für den Synchronisierzeitplatz reserviert, so daß dieser niemals vorgetäuscht werden kann.

b) hat das Signalbit den Wert »1«, so enthalten die nachfolgenden Nutzbits Nutzinformationen.

Je nach Einsatzfall sind auch andere Zeitplatzformate möglich. Im Hauptpatent ist beispielsweise ein Zeitplatzformat angegeben, bei welchem ein eigenes Belegtbit vorgesehen ist, was die Auswertung des Belegtzustandes vereinfacht Mit steigendem Zentralisierungsgrad sind einfachere Zeitplatzformate möglich.

Jeder Zeitplatz eines Pfades ist der Zeitplatz gleicher Ordnungsnummer des anderen Pfades desselben Zweiges zugeordnet Dadurch entstehen Zeitplatzpaare in jedem Zweig. In jedem Verzweigungsknoten ist jedem Zeitplatzpaar eines angeschalteten Zweiges das Zeitplatzpaar mit derselben Ordnungsnummer auf allen anderen an den Verzweigungsknoten angrenzenden Zweigen zugeordnet Dadurch entstehen Zeitplatzpaarbäume im Netz. Für eine Durchschalteverbindung zweier Stationen wird ein Zeitplatzpaarbaum benötigt Der Aufbau einer Durchschalteverbindung zwischen zwei Stationen in einem Nachrichtennetz mit Vielfachzugriff kann je nach dem Zentralisierungsgrad, d. h. je nach dem Umfang der Aufgaben die von der zentralen Steuereinheit übernommen werden, unterschiedlich erfolgen. Ein solcher Verbindungsaufbau umfaßt die Teilfunktionen der Nutzkanalauswahl, der Nutzkanalbelegung, der Generierung des Rufs, d. h. der formatgerechten Zusammenstellung eines Rufes aus der Wählinformation des Teilnehmers, aus dem Rufen der Gegenstation durch Aussenden des Rufs und dem Abwickeln der Signalisierung zwischen den beiden Stationen.

Im Zusammenhang mit der Nutzkanalauswahl ist zu beachten, daß bei zentraler Vermittlung mit beispielsweise Raumvielfachkoppelfeld und zentraler Steuerung von der zentralen Steuereinheit zum Herstellen einer Verbindung ein freier Weg durch das Koppelfeld gesucht werden muß (Wegesuche). Dabei ist die Kenntnis des Belegungszustandes der Zwischenleitungen zwisehen den Koppelstufen des Koppelfeldes und der Ausgänge des Koppelfeldes nötig. Dabei unterscheidet man das Ableiten des Bewegungszustandes aus dem Koppelfeld von dem Ableiten des Belegungszustandes aus dem Speicher.

Bei Nachrichtennetzen mit Vielfachzugriff reduziert sich die Wegesuche auf die Auswahl eines freien Sprechkreises im Übertragungssystem. Bei zentraler Sprechkreisauswahl entspricht den beiden obigen Methoder.:

a) das Ableiten des Belegungszustandes aus dem MuI-tiplexsignal (bzw. den Multiplexsignalen der beiden Pfade),

b) das Ableiten des Belegungszustandes aus dem Speicher.

Für das Rufen der Gegenstation durch Aussenden des Rufs gilt, daß der Ruf auf dem Nutzkanal oder auf einem anderen Kanal ausgesendet werden kann. Beim Aussenden des Rufs auf dem Nutzkanal muß der Ruf nicht die Nummer des Nutzkanals enthalten. Beim Aussenden des Rufs auf einem anderen Kanal muß der Ruf auch die Nummer des für die Nachrichtenübertragung zu verwendenden Nutzkanals enthalten.

Bei der Abwicklung der Signalisierung zwischen den beiden Stationen ist zu beachten, daß die Signalisierung direkt zwischen den beiden Stationen abgewickelt werden kann oder indirekt über die zentrale Steuereinheit Im ersten Fall ist es vorteilhaft, die Signalisierung über den Nutzkanal abzuwickeln, im zweiten Fall ist es zweckmäßig, die Signalisierung über den Steuerkanal abzuwickeln. Bei einer indirekten Signalisierung über den für die betrachtete Verbindung vorgesehenen Nutzkanal ist sicherzustellen, daß nicht beide Stationen gleichzeitig auf dem Nutzkanal Signalisierinformation zur zentralen Steuereinheit senden, sonst wird diese teilweise unterdrückt oder gestört

Im folgenden wird der Verbindungsaufbau in einem Nachrichtennetz mit einem allgemeinen Aufbau, wie er in F i g. 1 gezeigt ist und einer Anschaltung der Stationen nach Fig.2 an Hand von Ausführungsbeispielen unterschiedlichen Zentralisierungsgrades beschrieben.

Dabei ist jeweils angenommen, daß an eine Station nicht nur ein Teilnehmer, sondern mehrere Teilnehmer angeschaltet sind. Eine solche Station wird nachfolgend auch als Konzentrator-Station bezeichnet

Ausführungsbeispiel 1

Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel sind nur wenige Teilaufgaben zentralisiert, so erfolgt die Nutzkanalauswahl zentral durch Ableitung aus dem Multiplexsignal, während die Regenerierung und das Aussenden des Rufs zur gerufenen Station dezentral erfolgt Im einzelnen erfolgt der Verbindungsaufbau in folgender Weise:

Die zentrale Steuereinheit sucht hierbei jeweils die freien Zeitplatzpaare aus und teilt sie den eine Verbin-

dung wünschenden Stationen zu. Hat die zentrale Steuereinheit beispielsweise ein freies Zeitplatzpaar gefunden, so wählt sie die nächste Station in der Reihenfolge aus. Dann sendet sie der ausgewählten Station die Rufberechtigung und teilt ihr die Nummer des ausgewählten Zeitplatzpaares auf dem Steuerkanal mit. Sie überwacht dann das ausgewählte Zeitplatzpaar daraufhin, ob es vci? der ausgewählten Station für einen Ruf !genutzt wird ist dies nicht der Fall, so wird der ausgewählten Station die Rufberechtigung entzogen und diej'se zusammen mit dem Zeitpiatzpaar der nächsten Station zugeteilt. Wird das Zeitplatzpaar von der ausgewählten Station für einen Ruf benutzt, so wird ein neues Zeitpiatzpaar ausgewählt und die Rufberechtigung an die nächste Station in der Reihenfolge erteilt. Bei diesem Verfahren liest jede nicht schon belegte Station den Inhalt des Steuerkanals. Wird ihr von der zentralen Steuereinheit die Rufberechtigung erteilt, so sendet sie, falls bei ihr ein Verbindungswunsch vorliegt, auf dem vorgegebenen Zeitpiatzpaar den Ruf aus. Der Steuerkanal wird jeweils von allen Stationen überwacht. Daher liegt bei allen Stationen, also auch den nicht ausgewählten und damit nicht rufberechtigten Stationen, eine Information darüber vor, welches Zeitpiatzpaar von der zentralen Steuereinheit gerade ausgewählt ist Die gerade nicht rufberechtigten Stationen überwachen das von der zentralen Steuereinheit ausgewählte Zeitpiatzpaar daraufhin, ob ein Ruf an sie ausgesendet wird. Alle im weiteren Verlauf der Verbindung anfallenden Teilaufgaben werden direkt von den beiden Stationen durchgeführt.

Die zentrale Steuereinheit führt hier also nur die Suche nach freien Zeitplatzpaaren durch und koordiniert das Aussenden der Rufe in den Stationen. Alle weiteren Steuervorgänge laufen weiter dezentral ab. Hier liegt also ein nur niedriger Zentralisierungsgrad vor. Die Stationen müssen den Steuerzeitplatz nur empfangen und auswerten, dagegen auf dem Steuerzeitplatz nicht senden. Es müssen nur vorgegebene Nutzzeitplatzpaare überwacht werden.

AusfüVungsbeispiel 2

Dieses Ausführungsbeispiel weist einen hohen Zentralisierungsgrad auf. Hier erfolgt die Nutzkanalauswahl, die Generierung des Rufs und das Aussenden des Rufs zur gerufenen Station jeweils zentral. Es wird das sog. »Polling«-Prinzip angewendet Der Beiegtzustand der Zeitplatzpaare ist in einem zentralen Speicher abgebildet.

Die zentrale Steuereinheit sendet den Stationen nacheinander auf dem Steuerkanal bzw. dem zugeordneten Sieuerkanal den Befehl »Melde Verbindungswunsch« zu. Die angewählte Station quittiert diesen Befehl auf den Steuerkanal des anderen Pfades entweder mit »es liegt kein Verbindungswunsch vor« oder mit »es liegt Verbindungswunsch vor«.

Im ersten Fall wird von der zentralen Steuereinheit sofort eine andere Station ausgewählt und diese auf das Vorliegen eines Verbindungswunsches abgefragt

Im zweiten Fall wählt die zentrale Steuereinheit im Speicher ein freies Zeitpiatzpaar aus, markiert dieses im Speicher als belegt, sendet der Station auf dem Steuerkanal dessen Nummer und fordert die Station zur Übertragung der Wählinformation auf. Weiter wird diese Station im Speicher als belegt gekennzeichnet

Die Station sendet daraufhin die Wählinformation auf dem Steuerzeitplatz des anderen Pfades zur zentralen

Steuereinheit Die zentrale Steuereinheit empfängt die Wählinformation, wertet diese aus und sendet der gerufenen Station die Meldung »es liegt Verbindungswunsch für Teilnehmer X vor« und die Nummer des ausgewählten Zeitplatzpaares auf dem Steuerzeitplatz zu.

Die gerufene Station schaltet daraufhin das Rufkriterium zum gerufenen Teilnehmer an. In der zentralen Steuereinheit wird die gerufene Station im Speicher als belegt gekennzeichnet

Derjenigen Station, der im /ten Abfragezyklus das Vorliegen eines Verbindungswunsches gemeldet wurde, wird bei den folgenden Abfragen auf das Abheben des gerufenen Teilnehmers abgefragt Wenn der gerufene Teilnehmer abgehoben hat, so meldet dies die gerufene Station bei der Abfrage auf dem Steuerkanal des anderen Pfades der Steuereinheit. Die zentrale Steuereinheit sendet daraufhin auf dem Steuerkanal sowohl der rufenden als auch der gerufenen Station den Durchschaltebefehl. In diesen beiden Stationen wird daraufhin die vom Teilnehmer abgegebene Nutzinformation auf das vorgegebene Zeitpiatzpaar ausgesendet und umgekehrt die auf dem vorgegebenen Zeitpiatzpaar eintreffende Nutzinformaiion zum Teilnehmer weitergeleitet. Die zentrale Steuereinheit fragt weiterhin auch diese beiden belegten Stationen ab. Wenn bei einer der nächsten Abfragen festgestellt wird, daß einer der beiden Teilnehmer aufgelegt hat, so sendet die Steuereinheit den Auslösebefehl zu beiden Stationen. Das bisher im Speicher als belegt markierte Zeitpiatzpaar wird wieder als frei markiert, ebenso der Teilnehmer, welcher bereits aufgelegt hat. Erst wenn bei einer der folgenden Abfragen auch die andere Station meldet, daß der andere Teilnehmer aufgelegt hat, wird auch dieser im Speicher wieder als frei markiert.

In den Stationen eines solchen Netzes muß von den Stationen nur der Steuerkanal überwacht und ausgewertet werden. Die gesamte Signalisierung zwischen zwei Stationen erfolgt indirekt über die zentrale Steuereinheit Die Stationen senden Signalisierinformationen nur auf Anforderung durch die zentrale Steuereinheit und nur auf den Steuerzeitplatz des 7.ur zentralen Steuereinheit führenden Pfades aus. Eine Überwachung von Nutzkanälen ist nicht erforderlich. Jede Station hat Zugriff auf alle Nutzzeitplatzpaare und sendet auf diesen nur auf Befehl von der zentralen Steuereinheit und nur Nutzinformation aus. Die gesamte Verwaltung aller Sprechkreise, die Datenhaltung für alle Teilnehmer und die Steuerung der Durchschaltung in den Stationen erfolgt aber von der zentralen Steuereinheit aus.

Der Belegtzustand der Zeitplatzpaare muß hier im Netz nur beim Einsatz von Verzweigungseinrichtungen gemäß der ersten Ausführungsform erkennbar sein, damit in diesen Verzweigungseinrichtungen die Durchschaltung auf die beschriebene Weise erfolgen kann.

Ausführungsbeispiel 3

Ausführungsbeispiel 3 betrifft eine besondere Ausführung des Leiternetzes. Jeder Konzentratorstation sei

ein Steuerkanalpaar fest zugeordnet Über dieses Steuerkanalpaar werden nur Steuersignale zwischen dieser Konzentratorstation und der zentralen Steuereinheit ausgetauscht Die Verwaltung alier Zeitplatzpaare, die Daten'.'Jtung für alle Teilnehmer und die Steuerung der

•65 Durchschaltung erfolgt wie im Ausführungsbeispiel 2.

Fig.3 zeigt die Anschaltung einer Station 73 und eines Teilnehmerapparats 72 über Oder-Gatter 74 und 75 an die gehenden Pfade.

11

F i g. 4 zeigt einen sternförmigen Netzaufbau als Sonderfall eines Baumleiternetzes. Bei einem solchen Netzaufbau ist eine besonders einfache Realisierung der Sta· h -)nen möglich.

Das dargestellte sternförmige Netz besteht aus der Verzweigungseinrichtung 14, den Stationen 34, 35, 36, 37 der zentralen Steuereinheit 60, dem Synchronisiergenerator 40 und Synchronisierreflexeinrichtungen 45,46, 47 und 48.

Jede der Stationen ist an einem Zweigende angeordnet und muß deshalb nur auf einem, nämlich dem gehenden Pfad senden und nur auf einem, nämlich dem kommenden Pfad empfangen. Weiter kann der Belegtzustand der Zeitplatzpaare aus dem Zeitmultiplexsignal nur des kommenden Pfades abgeleitet werden. Dies vereinfacht die Sende- und Empfangsschaltungen in den Stationen und die Suche nach freien Zeitplatzpaaren.

Natürlich können mehrerer solcher Sternnetze durch Zweige mit einer Rahmenverzögerungseinrichtung auf die beschrieben« Weise miteinander verbunden werden. In diesen Zweifln können aber keine vereinfachten Stationen eingesetzt werden.

Ein Nachteil eines solchen Sternaufbaus besteht allerdings in der Erhöhung der Leitungslänge. Ein Einsatz kommt daher besonders in der Konzentratorebene eines Netzes in Betracht, da hier die Erhöhung der Leitungslänge wegen der geringeren Anzahl von Stationen relativ gering ist

Der Einsatz eines solchen Sternleiternetzes mit vereinfachten Konzentratorstationen und dezentraler Steuerung wie im Hauptpatent oder teilweise oder stark zentralisierter Steuerung wie hier beschrieben, kommt auch beim Aufbau von zentraler Vermittlungseinrichtungen in Betracht Eine solche erhält man, wenn man die Konzentratorstation in einem Raum oder Gebäude zusammenfaßt.

Es gibt PCM-Vermiitiungseinrichtungen, bei denen die Durchschaltung aiier Verbindungen über eine einzige, linienförmige Sammelschiene — genannt »highway« — erfolgt Der hier beschriebene Vorschlag ermöglicht statt dessen eine sternförmige Sammelschiene. Damit ist eine einfachere Abschaltung der verschiedenen Teile des Gesamtsystems möglich und die Anzahl der von den PCM-Signalen zu durchlaufenden aktiven Bauelemente wird verringert

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Nachrichtensystem mit Vielfachzugriff und mit einem Baumleiternetz, bestehend aus Zweigen, Verzweigungsknoten und Stationen, bei dem jeder Zweig aus zwei Pfaden einander entgegengesetzter Übertragungsrichtungen besteht und alle Pfade im Netz dieselbe Anzahl von Übertragungskanälen aufweisen, wobei jeder Kanal eines Pfades einem Kanal des anderen Pfades desselben Zweiges zugeordnet ist, wodurch ein Kanalpaar entsteht, und jedem Kanalpaar eines Zweiges umkehrbar eindeutig ein Kaaalpaar jedes benachbarten Zweiges im Netz zugeordnet ist, wodurch ein Kanalpaarbaum entsteht und jede Station an beide Pfade eines Zweiges angeschlossen ist, nach Patent 2619 391, dadurchgekennzeichnet, daß in jedem Verzweigungsknoten eine Verzweigungseinrichtung vorhanden ist, die auf |eden gehenden Kanal eines Zweiges eine Kombination der Signale der entsprechenden kommenden Kanäle aller anderen Zweige sendet, wobei als Kombination auch das Signal nur eines kommenden Kanals gelten kann und daß für die Übertragung von Signalen zwischen zwei Stationen genau ein Kanalpaarbaum belegt wird und daß eine zentrale Steuereinheit vorgesehen ist.

2. Nachrichtensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzweigungseinrichtung auf einen gehenden Kanal einen der aus den anderen Richtunger, kommenden Kanäle mit gleicher Ordnungsnummer durchschaltet und dabei nur den Belegungszustand, nicht aoer det-. Nachrichteninhalt dieser kommenden Kanäle als Auswahlkriterium für den durchzuschauenden kor. menden Kanal verwendet

3. Nachrichtensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zeitmultiplextechnik mindestens eine der Verzweigungseinrichtungen auf einen gehenden Zeitplatz die ODER-Verknüpfung der Zeitplatzinhalte durchschaltet, welche auf den aus anderen Richtungen kommenden Zeitplätzen mit gleicher Ordnungsnummer enthalten sind.

4. Nachrichtensystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitplatzformat so gewählt ist, daß durch die ODER-Verknüpfung der Zeitplatzinhalte keine Informationen vorgetäuscht werden, die eine Störung des Betriebs hervorrufen könnte.

5. Nachrichtensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrieb in Zeitmultiplextechnik an einem Netzende ein Synchronisiergenerator vorgesehen ist, der an den wegführenden Pfad geschaltet ist.

6. Nachrichtensystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an allen Netzenden, soweit dort nicht ein Synchronisiergenerator angeordnet ist, eine Reflexschaltung vorgesehen ist, die die auf den ankommenden Pfaden ankommende Synchronisierinformationen auf den gehenden Pfad überträgt.

7. Nachrichtensystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Pfad, in dem reflektierte Synchronisierinformation übertragen wird, je eine die Laufzeit ausgleichende Verzögerungseinrichtung vorgesehen ist.

8. Nachrichtensystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Verzögerung der Synchi'onisierinformation im wesentlichen durch eine einstellbare Verzögerung der Synchronisierinformation in der Reflexschaltung erfolgt und daß für den Rest ein regelbarer Zwischenspeicher für jeden kommenden Pfad in jedem Verzweigungsknoten vorgesehen ist, während in den Zweigen die beidseitig an Verzweigungseinrichtungen angeschlossen sind, regelbare Verzögerungseinrichtungen vorgesehen sind.

9. Nachrichtensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinheit an einem Netzende an mindestens den wegführenden Pfad angeschaltet ist, an dem bei Zeitmultiplextechnik, vorzugsweise an dem gleichen Netzende, auch der Synchronisiergenerator vorgesehen ist, und auf dem wegführenden Pfad Steuersignale aussendet

10. Nachrichtensystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale auf einen speziellen Steuerkanal ausgesandt werden.

11. Nachrichtensystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß die zentrale Steuereinheit an beide Pfade angeschlossen ist und den Belegtzustand der Kanalpaare ermittelt und durch ein ausgesandtes Steuersignal Informationen über den Belegtzustand an die beiden Stationen aussendet

12. Nachrichtensystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichne;, daß die zentrale Steuereinheit den Belegtzustand der Kanalpaare aus den auf den ankommenden Pfaden eintreffenden Kanälen ableitet

13. Nachrichtensystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinrichtung den Belegtzustand der Kanalpaare aus einem Speicher ableitet, dessen Inhalt aus Rückfragen bei den Stationen ständig auf den neuesten Stand gehalten wird.

14. Nachrichtensystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß jede Station alle Kanäle auf beiden Pfaden überwacht und daß ein Kanalpaar dann als belegt angesehen wird, wenn die Belegung mindestens eines Kanals dieses Kanalpaares festgestellt wird.

15. Nachrichtensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede Station an beide Pfade eines Zweiges angeschlossen ist und auf beiden Pfaden Nachrichten aussenden und empfangen kann, und daß jede Station den Steuerkanal bzw. den ihr zugeordneten Steuerkanal liest und auswertet.

16. Nachrichtensystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendeteil jeder Station über Sendeschalter mit den gehenden Pfaden verbunden ist

17. Nachrichtensystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Sendeteil jeder Station über ODER-Gatter mit den gehenden Pfaden verbunden ist.