DE2824578A1 - Einrichtung zur fehlererkennung in datenmodems und zugehoerigen schaltungen - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einem automatischen Fehlererkennungsnetzwerk, das insbesondere von einer Zentralstelle aus mehrere zentral oder entfernt aufgestellte Datenmodems automatisch prüfen und steuern kann.

Mit der zunehmenden Kompliziertheit weit verbreiteter Datenverarbeitungsanlagen, speziell jener, die die Daten über eine Telefonleitung zwischen einer Zentralanlage und entfernt aufgestellten Anlagen und ihren zugehörigen Datenmodems übertragen, hat sich der Bedarf an Einrichtungen zum Prüfen und Steuern der Datenmodems erhöht. Die Kompliziertheit der vorhandenen Einrichtungen erfordert die Möglichkeit, schnell mit Modems an unterschiedlichen und zahlreichen Aufstellungsplätzen in Informationsaustausch treten zu können. Fehlerhafter Betrieb von Modems wird zunehmend insofern kritisch, als ein fehlerhaft arbeitender Modem die übertragung durch Fehler anderer in dem Netzwerk unterbrechen kann. JDa selbst sehr kleine Ausfallzeiten erhebliche Dollarbeträge an Verlusten in den angeschlossenen Datenverarbeitungssystemen zur Folge haben können, ergibt sich die Notwendigkeit, zur Minderung dieser Zeitverluste die an verschiedenen Stellen aufgestellten Datenmodems automatisch zu überwachen. Um eine wirksame und nutzbringende Operation zu ermöglichen, wäre es außerordentlich erwünscht, den Modem mit der Fähigkeit auszustatten, Alarmsignale einer zentralen Steuereinheit mitzuteilen und eine Rekonfiguration des Netzwerks auszuführen und die Funktionen gesteuert zu durchlaufen, die als Antwort auf die verschiedenen auftretenden Schwierigkeiten nötig sind. Sowohl vom Standpunkt der Geschwindig-

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keit wie auch der Zuverlässigkeit her ist es erwünscht, soviel wie möglich an diesen Funktionen von der Vorrichtung der Einrichtung automatisch durchführen zu lassen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine Einrichtung zur Ausführung desselben zum Überwachen, Prüfen und Steuern von Modems an unterschiedlichen Aufstellungsorten zu schaffen. Die zu entwickelnde Modem-Testeinrichtung soll am Ort des Modems anormale Betriebszustände feststellen und für diese Zustände charakteristische Signale der zentralen Überwachungseinrichtung zuleiten. Weiter soll die erfindungsgemäße Einrichtung auf Signale aus einer zentralen Testeinheit ansprechen und Netzwerk-Steuerfunktionen am entfernten Modem ausführen können. Schließlich soll die zu schaffende Einrichtung die Fehlererkennung und Steuerung im Rahmen großer Systeme behandeln können, die Modems in der Größenordnung von 10 000 enthalten können.

Dazu schafft die Erfindung in jedem Modem eine Test- und Steuereinheit, die auf Befehle aus einer zentralen Überwachungseinheit anspricht. Die Test- und Steuereinheit überwacht die verschiedenen Parameter des Modems. Die Test- und Steuereinheit kann auf Testbefehle aus der Systemsteuerung ansprechen und verschiedene Tests für diese Parameter ausführen und verschiedene Statussignale an die Systemsteuerung zurückschicken. Die Systemsteuerung kann automatisch sämtliche primären und sekundären Netzwerkausfälle für den Modemstatus abtasten, ohne daß der Betrieb des Modems oder des Netzwerks unterbrochen wird. Die Test- und Steuereinheit kann ferner Parameter feststellen, die anormalen Betrieb oder Fehlverhalten anzeigen, und kann Alarmsignale der zentralen Systemsteuerung zuleiten.

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Die erfindungsgemäße Test- und Steuereinheit kann auch auf Befehle ansprechen und den Betrieb des ihr zugeordneten Modems steuern. Die Steuerung über die gesamte Netzwerk-Konfiguration wird ebenfalls erreicht. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auf mehrstöckige Netzwerke angewandt werden.

Einige besonders vorteilhafte Alarmmerkmale, die im Rahmen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erzielbar sind, umfassen die Fähigkeit, fließende Zustände und Fehler der Empfangsleitung festzustellen. Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Bearbeitung von Spannungsausfall am Modem ergibt sich im Rahmen der Erfindung.

Ein weiterer Vorteil der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht in der Fähigkeit, festgeschaltete Leitungen automatisch zu prüfen, während öffentliche Leitungen in einem Wartezustand gehalten werden. Wenn die gewidmete oder festgeschaltete Leitung nicht arbeitet, wird ein "mayday"-Alarm erzeugt und die Zentraleinheit läßt den Modem automatisch auf die öffentlichen Leitungen umschalten. Andere Netzwerk-Steuerfunktionen umfassen die Fähigkeit, den Primärübertrager des Modems abzustimmen, sowie die Fähigkeit, Stromausfälle im Modem zu simulieren, um die Netzwerk-Konfiguration zu ermitteln und richtiges Betriebsverhalten der Stromausfall-Feststelleinrichtung sicherzustellen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsform im einzelnen beschrieben. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 ein allgemeines Blockdiagramm eines

Teils einer Einrichtung, die erfindungsgemäß ausgestaltet ist;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer aus zwei Etagen

bestehenden Modem-Einrichtung, die mit den Merkmalen der Erfindung ausgestaltet ist;

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Fig. 3 das Datenformat zur Übertragung eines

Befehls in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 das Format eines kurzen Statusworts;

Fig. 5 ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Wählverfahrens;

Fig. 6 die schematische Schaltung der erfindungsgemäßen Test- und Steuereinheit;

Fig. 7 ein schematisches Schaltungsdiagramm der

erfindungsgemäßen Sendeempfängerschaltung;

Fig. 8 ein schematisches Schaltungsdiagramm der Detektorschaltung für Stromausfall gemäß bevorzugter Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 Flußdiagramme zur Erläuterung der Betriebsbis 21 weise der Test- und Steuereinheit;

Fig. 22 die Empfangsfunktion der Test- und Steuereinheit.

Das Blockschaltbild aus Fig. 1 erläutert einen Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung, welche entfernte Modems prüfen kann. Derartige Modems können in Datenkommunxkationsnetzwerken mit beispielsweise Vier-Draht-Multipunkt-Träger oder kontinuierlichem Punkt-zu-Punkt-Träger verwendet werden. Das Prüfen wird entsprechend den in Systemmodems, wie etwa einem Zentralmodem 11 und einem entfernten Modem 13, von einer Systemsteuerung 15 zugeführten Befehlen ausgeführt, welche ein programmierter Mini-Rechner wie etwa der DEC PDP-11 sein kann. Das Testen und Steuern des entfernten Modems 13 wird unter Steuerung einer entfernten Test- und Steuereinheit 17 ausgeführt. Die Test- und Steuereinheit empfängt Befehle, die über einen Hilfskanal oder einen zweiten Kanal vom Zentralmodem 11 übertragen worden sind. Der Zentralmodem 11 enthält eine Test- und Steuereinheit, die der Test- und Steuereinheit 17 ähnlich ist.

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Die Test- und Steuereinheit 17 enthält einen Sendeübertrager 19 für einen zweiten Kanal, eine Steuereinheit 21 und eine Überwachungseinheit 23. Wie noch erörtert wird, ist die Test- und Steuereinheit 21 vorzugsweise um einen Mikroprozessor herum angeordnet, der beispielsweise eine Fairchild F8 CPU und PSU-Einheit sein kann. Die Test- und Steuereinheit dekodiert die Adressen und Befehle aus der Systemsteuerung 15 und führt einen speziellen Test aus, wenn sie adressiert ist, formt und paßt die Testergebnisse an und überträgt diese Ergebnisse zurück zur Systemsteuerung 15. Einige Tests werden ausgeführt, ohne daß der normale Netzwerkbetrieb gestört wird, während andere Tests Teile des Netzwerks vorübergehend unterbrechen.

Außer dem Ansprechen auf gewisse Tests, die von der Systemsteuerung 15 eingeleitet werden, bemerkt die Test- und Steuereinheit gewisse anormale Zustände im Modem 13 und überträgt geeignete Alarmbotschaften an die Systemsteuerung 15. Da sie eine spezielle Test- und Steuereinheit adressieren kann, kann die bevorzugte Ausführung der Erfindung auch gewisse Netzwerk-Steuerfunktionen wie das Anwählen ausführen.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung arbeitet der zweite Kanal 25 asynchron mit einer relativ niedrigen Datenübertragungs-Geschwindigkeit, wie etwa 75 Bits pro Sekunde. Die vom sekundären Sendeempfänger 19 benutzte Modulationstechnik arbeitet mit Phasenverschiebung (frequency shift keying FSK). Die zur Kodierung der Daten verwendeten Töne liegen zweckmäßig bei 392 Hz und 447 Hz, wobei die Pause 392 Hz und ein Schritt 447 Hz bedeutet. Der sekundäre Kanal wird 5dB unterhalb des Primärkanals des Modems übertragen. Natürlich können auch andere Töne als 392 Hz und 447 Hz verwendet werden.

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Eine für die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung typische Konfiguration zeigt Fig. 2. Die zentrale Systemsteuerung 15 weist mehrere Ausgangstore 1, 2, 3 ... N auf. Eine Anzahl von Modems, beispielsweise 1 bis 2 54 Modems, können jedem dieser Ausgangstore 1 ... N zugeordnet sein. Jedes Ausgangstor 1 ... N an der Zentralstelle steht mit einem Zentralmodem 11 in Verbindung, der seinerseits mit einer Anzahl von entfernten Operationsmodems 13 über eine Vier-Draht-Multidrop-Leitung 27 verbunden ist. Diese Modems arbeiten typischerweise synchron, können jedoch auch vom asynchronen Typ sein. Die 1 bis 254 Modems können entweder zentral oder entfernt angeordnet sein.

Wie dargestellt, steht einer der Modems 13 mit einer entfernten Steuerung 29 und einem digitalen Mischer 31 in Verbindung, der mit einer Anzahl zusätzlicher Modems 33, in Verbindung steht. Typischerweise sind die Modems 33, 35 asynchron und werden von der entfernten Steuerung 29 vom synchronen Modem 13 getrennt. Die zentralen Modems 33 der zweiten Etage stehen über eine Vier-Dreht-Multidrop-Leitung 34 mit entfernten Modems 35 von der zweiten Etage in Verbindung. Der digitale Mischer arbeitet als ein ODER-Gatter und stellt einen Pfad um die Steuerung für den zweiten telemetrischen Kanal herum dar. In einer typischen Einrichtung sind die Modems 13 synchrone 2400 bps-Datengeräte, und jeder Modem 33, 35 würde ein asynchrones 1200 bps-Datengerät sein. Jedoch können auch die synchronen 2400 bps-Datengeräte nach der Steuerung 29 verwendet werden. Die entfernte Steuerung 29 ist eine übliche Steuerung, die etwa als Bank zum Puffern der übertragung zwischen einer Anzahl von Modems 33, 35 benutzenden Endgeräten und dem Modem 13 verwendet werden könnten.

Um die Übertragung zu erleichtern, besitzt jeder Modem 13, 33, 11, 35 eine ihn kennzeichnende Adresse. Die Test- und

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Steuereinheit 17 jedes Zentralmodems 11 empfängt ihre Test- und Netzwerkbefehle von der zentralen Steuerung in digitalem Format (Ziffernformat). Wenn der zentrale Modem 11 adressiert worden ist, wird seine richtige Antwort an die Zentralsteuerung 15 durch einen asynchronen Datenstrom zurückübertragen. Jeder zentrale Modem 11 führt eine rückkoppelnde Funktion aus, indem er Steuerbefehle an die entfernten Stellen weiterleitet. Die aus der Systemsteuerung 15 vom Zentralmodem 11 empfangenen digitalen Daten führen ein modulierendes Signal der Frequenzschiebereinrichtung (FSK) im Sekundärkanal-Übertrager 19 in dem zentralen Modem 11 zu. Dieser Sender 19 setzt die Befehle der Systemsteuerung in analoges Format zur Übertragung über eine Telefonleitung an die entfernten Modems 13. Der Zentralmodem 11 empfängt ferner FSK-Signale aus den entfernten Modem 13 in analoger Form über die Telefonleitung. Der Sekundärempfänger 20 im Zentralmodem 11 demoduliert das analoge Signal und führt einen asynchronen Bitstrom der Systemsteuerung 15 mit der Datengeschwindigkeit für den FSK-Kanal zu, d.h. zum Beispiel mit 75 bps. Die Test- und Steuereinheit 17 an der Zentralstelle überwacht diesen empfangenen Bitstrom nicht auf seine eigene Adresse, da sie nur Befehle von der Systemsteuerung 15 empfängt.

Die Test- und Steuereinheit 17 am entfernten Modem 13 empfängt ihre Befehle in analogem Format vom Zentralmodem 11. Die Befehlsadressen-Dekodierlogik der Test- und Steuereinheit 17 nimmt ihre Befehle von dem FSK-Demodulatorempfanger 19 auf. Wenn ein spezielles entferntes Modem 13 adressiert worden ist, bringt es seine Antwort in den richtigen Rahmen und auf das richtige Format im Verhältnis zum Befehl, der von der Systemsteuerung als asynchroner Datenstrom vorliegt. Dieser Datenstrom wird dem FSK-Modulator in dem Sender 19 zugeführt, wo er in

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analoges Format zur Rückübertragung zum Zentralmodem 11 umgesetzt wird.

Die Test- und Steuereinheit 17 wirkt rückkoppelnd für Signale, die über die digitale Schnittstelle in Form des Mischers 31 zugeführt werden. Die Test- und Steuereinheit in dem Modem 13, die mit dem Mischer 31 verbunden ist, demoduliert Befehle aus der Systemsteuerung 15, die in analogem Format vorliegen und setzt diese Befehle in einen digitalen Datenstrom von beispielsweise 75 bps Geschwindigkeit um. Wenn der Datenstrom an ein asynchrones Modem 33 adressiert ist, verbindet der digitale Mischer 31 den Datenstrom mit den Eingangsleitungen für den zweiten Kanal für sämtliche zugehörigen asynchronen Modems 33. Wenn einer der asynchronen Modems 33 adressiert worden ist und eine Antwort an die Systemsteuerung 15 zurückübertragen muß, dann wird die für die Übertragung notwendige Rückkopplungsfunktion in dem synchronen schnelleren Modem 13 ausgeführt. Zur Ausführung dieser Funktion verbindet der Mischer 31 die vom sekundären Kanal empfangenen Daten aus allen asynchronen Modems über eine ODER-Schaltung und führt jene Daten dem sekundären Sendedateneingang des synchronen Modems 13 in digitalem Format zu. Dieser digitale Datenstrom von beispielsweise 75 bps wird dann dem FSK-Modulator in der Test- und Steuereinheit 17 des Modems 13 zur Rückübertragung zur zentralen Systemsteuerung 15 zugeführt.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der zentrale synchrone Modem 11 auf seinem zweiten Kanal in einem ständigen Sendemodus sein. Wenn die zentrale Systensteuerung 15 nicht besetzt ist, wird ein 390 Hz Ton entsprechend einem Schrittsignal gesendet. In Abhängigkeit von diesem Schrittsignal wird die sekundäre DCD (data carrier detect)-Leitung jedes entfernten Modems 13 aktiviert. Ferner werden in Abhängigkeit von diesem Schrittsignal die Sekundärkanalsender jedes Modems 13 in einen

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gesteuerten Trägermodus gesetzt. Diese entfernten Sekundärkanalsender an jedem synchronen Modem 13, 19 werden auf eine der folgenden Weisen aktiviert: (1) Das Gerät wurde von der Zentralsteuerung 15 adressiert und muß mit Statusoder Testergebnissen antworten; (2) es ist für das entfernte Gerät notwendig, eine Alarmbotschaft zurück zur Zentralsteuerung ihrer eigenen Zuordnung zu senden, oder (3) die sekundäre DCD-Leitung eines zugehörigen asynchronen Modems 33 schaltet ein und zeigt an, daß Information vom asynchronen Teil des Netzwerks zurück zur Zentralstation gesandt werden muß.

Normalerweise befinden sich die zentralen asynchronen Modems 33 im Sendemodus auf ihrem Sekundärkanal und sämtliche entfernen asynchronen Modems 35 befinden sich in einem gesteuerten Trägermodus auf ihrem zweiten Kanal. Bei Ausführung dieser Funktion wird die sekundäre DCD-Leitung von den asynchronen Modems vom Gatter 31 mit dem entfernten synchronen Modem 13 nach einer ODER-Funktion verknüpft, was als sekundäre Sendeaufforderung dient (sekundäre RTS). In entgegengesetzter Richtung wird keine Verbindung dieser Art benötigt, weil der Sekundärkanal jedes zentralen asynchronen Modems 33 in einem kontinuierlichen Trägermodus arbeitet.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind drei allgemeine Betriebsmoden vorgesehen. Diese umfassen die Testmoden, innerhalb derer die Test- und Steuereinheit 17 Statusbericht- und Testfunktionen in Abhängigkeit von Befehlen aus der zentralen Systemsteuerung 15 ausführt; und Überwachungsfunktionen, in denen die Test- und Steuereinheit gewisse anormale Funktionen überwacht und einen Alarm oder eine "mayday"-Botschaft zurück zur Systemsteuerung sendet; sowie Ausführungs- und Netzwerksteuer-Funktionen.

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Jede dieser Betriebsweisen wird nachstehend im einzelnen erläutert.

Sämtliche Testmoden werden entfernt ausgelöst und beendet durch Befehle aus der Systemsteuerung 15. Natürlich können von der Systemsteuerung 15 verschiedene Befehlsfolgen zur Ausführung erwünschter Kombinationen von Tests vorgesehen werden. Diese Testmoden reichen durch verschiedene Ausmaße von Statusprüfungen bis zu tatsächlichen Testdurchläufen. Wie Fig. 3 zeigt, ist das Format für die empfangenen Testbefehle eine Sechs-Wort-Folge einschließlich eines Synchronisationswortes (ASCII Löschzeichen), Synchronisierwort, Adressenwort 1, Adressenwort 2, Befehlswort und nächster Block Zeichen. Jedes Wort ist elf Bits lang und enthält ein Startbit (logisch 0), sieben Informationsbits, ein Bit für geradzahlige Parität und zwei Stopbits (logisch 1).

Das sieben Bit lange Löschzeichen DEL setzt sich nur aus Einsen zusammen und dient dazu, daß der Empfänger die asynchronen Daten synchronisieren kann.

Wenn bei T_Q eine logische Null auftritt, ist die Botschaft ein Befehl von der Systemsteuerung 15. Wenn sie eine logische Eins ist, ist die Botschaft eine Bestätigung von der Test- und Steuereinheit 17. Das Blockprüfzeichen enthält einen Wert für longitudinale geradzahlige Parität, der durch Berechnen der exklusiven ODER-Verknüpfung für jede Bitstelle der beiden Adressenzeichen und des Befehlszeichens gebildet wird. Beispielsweise ist das erste Bit des Blockprüfzeichens der Wert, der durch Berechnen einer geradzahligen Parität für A_Q, A. und C_Q erhalten wird. Die Antworten aus der Test- und Steuereinheit 17 haben das gleiche Format wie Befehle aus der Zentralsteuerung mit der Ausnahme, daß das erste Löschzeichen durch ein

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Schrittzeichen (alle elf Bits sind logische Einsen) ersetzt ist. Die Antworten werden nach Art eines Multivibrators gesandt. Wie weiter unten ausgeführt wird, wird das Befehlswort entweder durch eines oder drei Befehlswörter ersetzt. "Maydays" und kurze Statusangaben erfordern ein Informationswort. Längere Statusangaben und Fehlerzählungen erfordern drei Informationswörter. Die Test- und Steuereinheit 17 spricht auf einen Befehl von der Systemsteuerung 15 an, wenn die folgenden Bedingungen vorliegen: (1) Ein Löschzeichen wird festgestellt; (2) ein Adressen-Dekode wird erhalten; (3) die Parität ist richtig für jedes Wort; und (4) das Blockprüfzeichen ist richtig.

Für die meisten Befehle liefert die Test- und Steuereinheit 17 eine Bestätigung an die Systemsteuerung 15 zurück. Diese Bestätigung besteht aus einem Echo des ursprünglichen Befehls, bei dem ein Steuerbit T-. in Adressenwort 1 geändert ist. Befehle, die nicht im Wege des Echos zurückgegeben werden, sind Abstimmen des Primärsenders (Squelch Primary Transmitter), Stromausfallsimulierung (Simulate Power Fail), analoge Schleife (Analog Loop), und alle Befehle, die eine Antwort von der Test- und Steuereinheit erfordern.

Zusätzlich zum Ansprechen auf ihre eigene Adresse hat eine spezielle Test- und Steuereinheit 17 die Fähigkeit, auf eine Gruppe von Adressen anzusprechen, die lauter Nullen hat. Diese Adresse adressiert jedes Modem an einer gegebenen Ausgangsstelle. Jeder Befehl kann benutzt werden.

Die Rückkehr zum Normalbetrieb (RTN) löscht einen vorhandenen Test- oder Alarmmodus und stoppt das Senden sämtlicher Alarmbotschaften. Sie stellt ferner alle Speicherregister in der Test- und Steuereinheit 17 zurück und läßt den

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zugehörigen Modem sowie seinen Testkanal in den Normalbetrieb zurückkehren. RTN löscht ebenfalls einen vorhandenen RSI-Zustand. Wenn jedoch der Alarmzustand anhält, wird die Steuereinheit erneut einen weiteren "mayday" senden.

Der Befehl: Rückkehr zum normalen Speichern und Sperren (RSI) löscht einen vorhandenen Testmodus, stoppt das Senden sämtlicher Alarmbotschaften und läßt den Modem in den Normalbetrieb zurückkehren. Jedoch wird das Vorhandensein und die Art des speziellen "mayday" gespart. RSI sperrt das Senden eines Alarms selbst wenn der Zustand noch anhält, bis er von einem RTN-Befehl zurückgesetzt wird. RSI kann von der Zentralsteuerung 15 zum Löschen des Netzwerkes an Alarmbotschaften dienen, ehe die Zentralsteuerung eine Diagnose zur Isolierung eines Fehlers aufbaut. RSI wird auch in der Situtation verwendet, wenn "mayday"-Botschaften gleichzeitig von zwei oder mehreren Stellen ausgesendet werden. Die gleichzeitigen "maydays" haben die Folge, daß die Zentralsteuerung einen nicht inhärenten Datenstrom mit kontinuierlichen Paritäts- und Rahmenfehlern empfängt. Die Steuerung wird dann ein RSI mit einer Gruppe von Adressen an alle Modems auf jener Leitung senden. Sämtliche "mayday"-Botschäften werden gesperrt, aber ihr Vorhandensein wird gespeichert. Die Steuerung kann dann wahlweise jeden Modem auf der Leitung mit einem in der Ablage gespeicherten "mayday"-Befehl (DSM) adressieren, um sämtliche Alarmzustände zu ermitteln, die vorher gleichzeitig auftraten.

Die verschiedenen Testmoden, die in Verbindung mit dem vorstehenden Befehlsformat eingetreten und ausgeführt werden können, werden jetzt erläutert. Zu diesen gehören zwei Typen von Status-Checks, nämlich zusammengefaßt und ausführlich. Die zur Verfügung stehenden Testfunktionen

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enthalten einen Selbsttest, einen Ende bis Ende-Test, eine analoge Schleife mit Testmustern, eine digitale Schleife mit Testmustern und eine analoge sowie digitale Schleife.

Der erste Modus der Status-Monitormoden ist der zusammengefaßte Statusmonitor. In diesem Modus tastet die Zentralsteuerung 15 eine Gruppe oder sämtliche Modems in dem System ab, wobei jeder Modem sequentiell mit einem Befehl: Übertrage zusammengefaßten Status (TCS: Transmit Concise Status) adressiert wird. Als Antwort überträgt jeder Modem sequentiell an die Systemsteuerung 15 ein zusammengefaßtes Statuswort zurück. Das zusammengefaßte Statuswort hat das in Fig. 4 dargestellte Format. Das zusammengefaßte Statuswort enthält die folgende Information:

(A) DCD - ON/OFF (entfernt) oder RTS - ON/OFF (zentral)

(B) DSR - ON/OFF

(C) DTE Strom - ON/OFF. Die Spannung der RTS-Leitung vom Datenendgerät wird kontinuierlich überwacht. Die Spezifikation RS 232C erfordert, daß die Spannung irgendeiner DTE-Schnittstellenleitung zwischen +3 und +25 Volt oder zwischen -3 und -25 Volt liegt. Der Statusmonitor stellt eine Aus-Bedingung für diesen Parameter fest, wenn die überwachungsschaltung einen Spannungspegel zwischen -3 Volt und +3 Volt als offene Schaltung feststellt.

(D) Lokaler oder entfernter Modem hat die analoge oder digitale Schleife eingeleitet - YES/NO

(E) Der Modem ist entweder an einer zentralen Stelle oder an einer entfernten Stelle (für Multipunkt) RTS - ON/OFF (entfernt), DCD - ON/OFF (zentral) (Punkt zu Punkt)

(F) Eine logische 1 zeigt an, daß der Modem mit frei gewählten Leitungen verbunden ist und eine logische Null zeigt an, daQ der Modem mit gewidmeten oder fest geschalteten Leitungen verbunden ist.

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(G) Signal Qualität - ON/OFF. Ein ON-Zustand entspricht entweder dem Fall, daß eine niedrige Wahrscheinlichkeit für einen Fehler auf dem Primärkanal existiert (GOOD QUALITY) oder DCD ist aus, wenn die Signal-Qualitätsleitung geprüft wird. Ein OFF-Zustand entspricht dem Fall, wenn DCD ein ist und die Signalqualität unannehmbar ist.

In der bevorzugten Ausführungsform bewertet die Steuerung die Statusantwort nicht.

Eine zweite Art des verfügbaren Statusmonitors ist der ausführliche Status. In dem ausführlichen Modus überträgt die Systemsteuerung 15 einen Befehl Ablagemodem-Status (DMS: Dump Modem Status). Der Empfang dieses Befehls durch die Test- und Steuereinheit 17 führt zum Senden einer drei-Wort-Statusbotschaft. Das erste Statuswort ist das gleiche wie für den zusammengefaßten Statusmodus. Das Format für das zweite und dritte Wort ist das folgende:

Statuswort 2

Bit 0 - DCD (zentral oder RTS (entfernt) - gerade herrschender Zustand (Multipunkt) Logische 0 (Punkt zu Punkt)

Bit 1 - Taktempfang - Übergänge finden mit Datengeschwindigkeit des Modems statt

Bit 2 - Übertrage Daten - gerade herrschender Zustand Bit 3 - Empfange Daten - gerade herrschender Zustand Bit 4 - CTS - gerade herrschender Zustand

Bit 5 - Übertrage Takt - Die Übergänge treten wenigstens mit der Datengeschwindagkeit des Modems auf

Bit 6 - Digitale Schleife - Der Modem ist entweder in einer lokalen oder entfernten digitalen Schleifen-Mode.

Bit 7 - Parität

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Statuswort 3

Bit 0 - DCD-Übergänge (Zentral Multipunkt) mindestens ein übergang ist aufgetreten seit dem letzten DMS-Befehl. RTS-übergänge (entfernt Multipunkt) - Logische 0 für Punkt zu Punkt.

Bit 1 - Unbenutzt

Bit 2 - übertrage Datenübergang

Bit 3 - Empfange Datenübergang

Bit 4 - CTS-Übergang

Bit 5 - Modem-Typ

Bit 6 - Modem-Typ

Bit 7 - Parität

Eine erste der möglichen ausführbaren Moden ist der Selbsttest-Modus. Dieser Test kann entweder an einem entfernten oder einem zentralen Modem ausgeführt werden. Wenn der Modem in einen Selbsttest-Modus gesetzt ist, wird der Sendeausgang des Modems mit seinem Empfangseingang rückverbunden. Das interne RTS des Modems wird eingeschaltet. Ein Generator für ein unregelmäßiges (random) Pseudo-Testmuster wird mit dem Modulatoreingang verbunden und ein Testmuster-Detektor und Fehlerzähler wird mit dem Demodulatorausgang verbunden. Die Fehler werden aufgesammelt und der Systemsteuerung 15 über den sekundären Kanal zurückübertragen. Der analoge Sender für den sekundären Kanal ist mit der Telefonleitung verbunden. Diese Verbindung wird nicht für den Primärkanal gemacht, der das Testmuster enthält. Der normale Datenverkehr über den Primärkanal vfird nur insoweit beeinflußt, daß das Senden von dem im Test befindlichen Modem gesperrt wird. Zur Durchführung dieses Tests überträgt die Systemsteuerung in Sequenz einen Befehl, der den Selbsttest auslöst (STE = self test enable), einen Befehl, der das Fehlerzählen auslöst (EEC = enable error counter), einen Befehl, der das Vorratszählen des Fehlers bewirkt (DEC =

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dump error count) und einen Befehl, der die Rückkehr in Normalbetrieb (RTN = return to normal) bewirkt.

Auf den STE-Befehl hin läßt die Test- und Steuereinheit den Modem-Sendeausgang auf den Empfangseingang koppeln, schaltet das interne RTS des Modems ein und schaltet den Generator für die Testsignalfolge oder das Testmuster und den Detektor ein. Der EEC-Befehl setzt den Fehlerzähler zurück und löst das Aufsammeln der Fehler aus. Die Verzögerung zwischen dem STE-Befehl und dem EEC-Befehl schafft genügend Zeitspanne zur Synchronisierung des Scramblers und des Entscramblers.

Nachdem die Befehle STE und EEC ausgeführt worden sind, löst der DEC-Befehl die Rückantwort für die zentrale Systemsteuerung 15 aus. Die Systemsteuerung führt die zeitgebende Funktion aus und bestimmt die Zeitspanne, während der der Selbsttest läuft. Eine ungefähre Fehlerrate (Fehler auf 10 oder Fehler auf 10 ) kann dann durch die Systemsteuerung 15 berechnet werden.

Das Format der Antwort der Test- und Steuereinheit auf einen DEC-Befehl ist das folgende:

Fehlerzählerwort 1

Bits 0-6 - Zeichenfehlerzählung - binär kodierte Zahl, die die Anzahl der Paritäts- oder Rahmenfehler in allen von der Systemsteuerung seit dem letzten DEC-Befehl empfangenen Botschaften repräsentiert.

Bit 7 - Parität

Fehlerzählerwort 2

Bits 0-3 - die niederstelligeren 4 Bits des Primär kanals gehören zur Testfehlerzählung

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Bits 4-6 Logische Nullen
Bit 7 - Parität

Fehlerzählerwort 3

Bits 0-3 - die höherstelligen 4 Bits des Primärkanals sind die Testfehlerzählung Bits 4-6 - Logische Nullen
Bit 7 - Parität

Eine Gesamtheit von 8 Bits in einem binär kodierten Format dient zur Verwendung für die Testfehlerzählung des Primärkanals. Daher ist es möglich, bis zu 255 Testfehler zu zählen. Sämtliche Testfehlerzählungen werden auf Null zurückgesetzt, nachdem sie an andere Stelle berichtet worden sind. Zeichenfehler werden für sämtliche Botschaften tabelliert, die von einer speziellen Test- und Steuereinheit empfangen wurden, ob dieser Modem nun adressiert worden ist oder nicht. Ein unrichtiges Blockprüfzeichen wird als ein Zeichenfehler gezählt. Das richtige Einrahmen eines empfangenen Zeichens wird auf folgende Weise bestimmt:

(1) Ein Übergang von Zeichenlage (MARK) zur Trennlage (SPACE) wird als Beginn eines Start-Bits festgestellt.

(2) Die Mitte des Start-Bits wird daraufhin geprüft, ob es noch eine Trennlage (SPACE) ist. Wenn nicht, wird ein Zeichenfehler gezählt.

(3) Das 9. Bit nach dem Start-Bit wird darauf geprüft, ob es ein richtiges Stop-Bit (Zeichenlage, MARK) ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird ein Rahmenfehler festgestellt und der Zeichenzähler wird um einen Zählschritt weitergestellt.

Die Zeichenfehlerzählung für einen speziellen Modem im System liefert eine Anzeige der Qualität der an jener

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Stelle empfangenen Sekundärkanal-Daten.

Nachdem die Fehlerinformation zurück zur Systemsteuerung übertragen worden ist, erzeugt die Steuerung 15 einen RTN-Befehl. Bei Empfang dieses RTN-Befehls wird der Test beendet und der Modem kehrt in den Normalbetrieb zurück.

Eine zweite Art an durch die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung durchführbarem Test ist ein Ende-Ende-Test zwischen einem Zentralmodem und einem entfernten Modem. Ein derartiger Test ist ein voller Duplex-Test mit einer Fehlerzählung, die für den Empfänger jedes Modems erhalten wird. Die normale Datenübertragung über den Primärkanal wird während dieses Tests für alle Modems unterbrochen, die von der speziellen Zentralstelle aus abzweigen. Wie beim Selbsttest dient der innere Scrambler und Descrambler des Modems zur Erzeugung und zur Prüfung der Testsignalfolge oder des Testmusters. Zur Durchführung dieses Tests überträgt die zentrale Systemsteuerung 15 nacheinander die folgenden Befehle: Ein Befehl, der die Testsignalfolge auslöst (test pattern enable:TPE), EEC, DEC und RTN.

Die Systemsteuerung 15 wird den TPE-Befehl zuerst zum Zentralmodem und dann zum entfernten Modem senden. Der TPE-Befehl läßt den Generator für die Pseudo-Zufallsignalfolge in dem Modemsender und den Detektor für die Pseudo-Zufallsignalfolge in dem Modemempfänger einschalten. Der interne RTS des Modems wird eingeschaltet. Die Verzögerung vor dem nächsten EEC-Befehl ermöglicht die Synchronisierung der Scrambler und Descrambler in den beiden Modems. Die anderen Befehle EEC, DEC, RTN lassen die Test- und Steuereinheit die oben erwähnten Funktionen ausführen. Der EEC-Befehl wird zuerst zum Zentralmodem und dann zum entfernten Modem gesandt, wie auch der DEC-Befehl.

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Eine weitere Form der möglichen Tests ist eine analoge Schleife mit einer Testsignalfolge, die stets zwischen einem zentralen und einem entfernten Modem geführt wird. Dieser Test steht unter Steuerung einer Bedienungsperson und nutzt die Vorteile des Umstandes aus, daß die zentrale Systemsteuerung 15 eine an ihrer Datenbasis gespeicherte Netzwerkstruktur haben kann. Wenn die Bedienungsperson der Systemsteuerung 15 beispielsweise nacheinander den ersten und zweiten analogen Schleifen-Knopf und dann einen Test-Knopf drückt, dann ist es nur noch nötig, die Adresse des entfernten Modems per Knopfdruck einzugeben. Da die Systemsteuerung ihre Netzwerkstruktur in ihrer Datenbasis gespeichert hat, wird die Adresse der zentralen Lage in dem Befehl enthalten sein. Die Systemsteuerung 15 kann dann die notwendigen Testbefehle für die analoge Schleife an die richtige Stelle adressieren.

Zur Ausführung des analo-gen Schleifentests wird ein analoger Schleifenbefehl· von der Systemsteuerung 15 zum entfernten Modem übertragen und ferner wird ein Befehl zur Auslösung der Testsignalfolge (test pattern enable = TPE) an den Zentralmodem übertragen. Die Test- und Steuereinheit ist so ausgelegt, daß obgleich ein Modem in einen analogen Schleifenmodus gesetzt wird, was den Veriust des Trägers bewirkt, dennoch ein nachfolgender Empfangsleitungs-Ausfall "mayday"-Ruf nicht resultieren wird. Die benutzte Befehlsfolge wird im folgenden Abschnitt erörtert.

Bei der Durchführung des Analogschleifen-Testsignalfolge-Modus wird ein analoger Schleifenbefehl (analogue loop = ACL) an die im Test befindliche entfernte Stelle gesandt. Der analoge Schleifenbefehl läßt den Empfangseingang des in der Prüfung befindlichen Modems zurück auf seinen Sendeausgang über eine Verstärkerstufe koppeln. Der nächste TPE-Befehl wird an den Zentralort gesandt

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und schaltet dessen Scrambler und Descrambler ein. Jeder EEC-Befehl wird ebenfalls an die Zentralstelle gesandt und löst das Aufsammeln der Fehler aus. Dann wird ein DEC-Befehl an die Zentralstelle gesandt, die eine Antwort abgibt, welche die Fehlerzählung am Ende des Tests in einem binären 8 Bit Format einschließt. Dann wird der RTN-Befehl zu sämtlichen Modems der Zentralleitung gesandt, wobei die oben erörterte Gruppenadresse verwendet wird. Die Befehlsfolge, die während dieses Tests von der Zentralsteuerung ausgegeben wird, kann wie folgt summiert werden:

(RMT ADD 3) (ACL), (CENADD) (TPE), (CENADD) (TPE)

Bestätigung zurück nach CSC 15

(CEN ADD) (EEC), (CEN ADD) (EEC),

Bestätigung zurück nach 15

(CEN ADD) (DEC), (CEN ADD) (ERROR COUNT), (GROUP ADD) (RTN)

Antwort nach CSC 15

Das Befehls-Repertoire für die Test- und Steuereinheit weist einen Stop-Befehl für die Fehlerzählung (stop error counter = SEC) auf. Der Empfang dieses Befehls veranlaßt, daß das Aufsammeln der Testfehler beendet und die Gesamtsumme gespeichert wird. Dieser Befehl ist nützlich für Modems, die den primären und den sekundären Kanal in einem analogen Schleifenmodus zu einer Schleife verbinden. Dies resultiert darin, daß die Steuerung Echos ihrer eigenen Kanäle empfängt. Der Befehl SEC kann dazu dienen, eine Fehlerzählung zu halten, während der Modem von einem analogen Schleifenmodus abgenommen wird.

Eine digitale Schleife mit Testsignalfolgen steht ebenfalls zur Verfügung. Dieser Test folgt dem gleichen Format wie das vorstehend im Zusammenhang mit dem analogen Schleifentest beschrieben wurde. Die zentralen Modems werden nicht in einen digitalen Schleifenmodus gesetzt. Der Test

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wird zwischen einem Zentralort und einem entfernten Ort ausgeführt. Die Scrambler und Descrambler sowie die Fehlerzähler werden für den Zentralmodem eingeschaltet. Der entfernte Modem wird in einen digitalen Schleifenmodus gesetzt . In diesem Modus empfangene Daten werden Sendedaten, der empfangene Takt wird ein externer Sendetakt, DEC wird zu RTS. Die DTE-Schleife dient zur Trennung des DTE vom Modem. DSR wird an der Schnittstelle abgeschaltet sein, um der Steuerung anzuzeigen, daß ein Test läuft. Ein digitaler Schleifenbefehl (digital loop DCL) wird zunächst an die im Test befindliche entfernte STelle gesandt. Dann wird TPE an die Zentralstelle gesandt, wonach EEC und dann DEC folgt, nachdem die zentrale Systemsteuerung 15 die geeignete Zeitspanne für die Fehlerzählung beendet hat. Schließlich wird RTN mittels der Gruppenadresse übertragen.

Der analoge Schleifenmodus oder digitale Schleifenmodus ist ein verfügbarer Endtestmodus, wobei die Scrambler und Descrambler und Fehlerzähler des Zentralmodems nicht eingeschaltet sind. Der Zentralmodem arbeitet in seinem normalen Modus. Der Test wird entsprechend der nachfolgenden Befehlsfolge ausgeführt: ACL oder DCL gesandt an die entfernte unter Prüfung befindliche Stelle, und RTN durch Gruppenadresse. Dieser Testmode betätigt das Anschließen externen Testgruppen an den zentralen Modem.

Wie vorstehend angegeben, hat; die Test- und Steuereinheit 17 die Fähigkeit, ihren zugehörigen Modem auf gewisse unnormale Zustände hin zu überwachen und Alarmbotschaften an die Zentralsteuerung 15 gurückzuübertragen. Das Format für diese übertragenen Botschaften ist das gleiche wie die Botschaft für den zusammengefaßten Status. Jedem möglichen Alarmzustand wird ©ine Bitstelle in dem Mayday-Wort zugewiesen. Das Vorhandensein eines Mayday-Rufes wird

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durch eine Eins in der entsprechenden Ritstelle angezeigt. Alle anderen Bits sind logische Nullen. Die Alarmbitzuweisung ist die folgende:

Bit 0 Benutze Alarm

Bit 1 Informationsstrom

Bit 2 Empfangsleitungfehler

Bit 3 Stromausfall am Modem

Bit 4 Gewidmete Leitung nicht wieder hergestellt

Bit 5 0

Bit 6 0

Bit 7 Parität

Ein Mayday-Ruf wird von der Test- und Steuereinheit 17 kontinuierlich ausgesandt, bis sie einen RTN- oder RSI-Befehl aus der zentralen Systemsteuerung 15 erhält. Der RTN-Befehl stoppt die Aussendung des Mayday-Rufes; wenn jedoch die Ursache für den Alarm fortbesteht, werden weitere Alarmrufe ausgesandt. Der RSI-Befehl wird die Übertragung eines Alarms sperren, selbst wenn die Ursache noch weiterhin vorliegt, bis er von einem RTN-Befehl zurückgesetzt wird. Die einzige Ausnahme für diese Regel besteht in dem Empfangsleitungsfehler-Mayday-Ruf, eine Alarmbotschaft, die für eine feststehende Zeitspanne von beispielsweise 12 Sekunden bei 75 bps anhält. Wie bereits bemerkt, wird der RSI-Befehl das Aussenden von Alarmbotschaften durch die Test und Steuereinheit 17 sperren, jedoch wird der Zustand, der den Alarm auslöste, gespeichert werden. Nachdem das Netzwerk dann alarmfrei ist, können die Diagnose-Prozeduren entweder mit Hilfe der Systemsteuerung 15 (unter Verwendung des DSM-Befehls (Mayday-Vorratsspeicherung: dump stored mayday) oder anderer Prozeduren durchgeführt werden, um die Ursache für das aufgetretene Problem zu bestimmen.

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Es besteht die Möglichkeit, daß mehrfache Mayday-Rufe gleichzeitig ausgesandt werden oder daß ein Mayday-Ruf von einem Modem ausgesandt wird, während ein anderer Modem der Systemsteuerung 15 mit Test- oder Statusinformation antwortet. In dem einen oder anderen Fall würde das Ergebnis sein, daß die Systemsteuerung 15 Rahmenfehler auf ihrer Empfangsdatenleitung feststellt. Nach einer gewissen Anzahl von gezählten Rahmenfehlern wird die Systemsteuerung die Ausgabe von Testbefehlen beenden. Wenn die Rahmenfehler fortbestehen, wird die Systemsteuerung 15 einen RSI-Befehl mit einer Gruppenadresse aussenden. Dieser RSI-Befehl sperrt sämtliche Mayday-Rufe von der Gruppe und läßt sie an den Stellen speichern, an denen anormale Zustände aufgetreten sind. Die Systemsteuerung 15 kann dann jede Stelle auf der Zentralleitung mit einem DMS-Befehl abrufen und die gespeicherten Mayday-Status-Informationen speichern. Der Empfang dieses Befehls an einer entfernten Stelle, die einen Mayday-Ruf gespeichert hat, führt zum erneuten Aussenden des Mayday-Rufes zurück zur zentralen Systemsteuerung 15. Auf diese Weise geht kein Mayday-Ruf verloren. Die folgenden Abschnitte erläutern die Mayday-Rufe, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geschaffen sind.

Wenn die Aufforderung, ein Signal von einer Datenendausrüstung DTE, die einem speziellen Modem zugeordnet ist, auszusenden, für eine hinreichend oder überlange Zeitspanne bestehen bleibt, und verhindert, daß andere Modems an einer Multidrop-Leitung senden können, wird die Test- und Steuereinheit 17 einen Datenstromalarm (streaming alarm STR) zurück zur Systemsteuerung 15 senden. Eine übermäßige Zeitspanne kann erfindungsgemäß nach einer Streifenauswahl identifiziert werden. Die entfernten Test- und Steuereinheiten 17 fühlen RTS-Befehle, die über eine längere Zeit-

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spanne hin vorhanden sind, ab, während die zentralen Test- und Steuereinheiten die DCD-Befehle abfühlen, die das Vorliegen eines Trägers von einem entfernten Modem anzeigen.

Der zentrale Modem wird stets für eine längere Datenstromzeitspanne an eine Strippe gelegt als der zugehörige entfernte Modem. Wenn auf diese Weise der Datenstromzustand aufgrund des eingeschalteten RTS-Befehls über eine lange Zeitspanne bestehen bleibt, wird der entfernte Modem stets zuerst einen Mayday-Ruf aussenden und für eine gewisse Zeitspanne werden mehrfache Mayday-Signale vorhanden sein. Wenn ein Datenstrom-Mayday-Ruf nur von einem zentralen Ort empfangen wird, dann weiß man, daß dieser Zustand durch ein Versagen des Modems und nicht dadurch verursacht wird, daß der Schnittstellen-RTS-Befehl über eine lange Zeitspanne hin vorgelegen hat. Die Test- und Steuereinheit 17 sendet diesen Alarm, bis sie einen RTN oder RSI-Befehl von der Systemsteuerung 15 empfängt. Ein RSI-Befehl ist stets auf einen Mayday-Ruf abgestimmt. Ein RTN-Befehl wird dies nicht sein, wenn der Mayday-Zustand bzw. der Notzustand bei Empfang des RTN-Befehls noch immer vorliegt.

Ein Benutzer-Alarm (customer alarm message = CAM) kann auf ein gesondertes Eingangssignal vom Benutzer ebenfalls vorgesehen sein. Bei Einschaltung wird eine Mayday-Botschaft zurück zur Systemsteuerung übertragen. Wieder wird der Alarm bei Empfang entweder von RTN oder RSI abgestimmt.

Wenn ein Träger auf dem primären Datenkanal eines entfernten Modems nicht festgestellt werden kann oder wenn der RTS-Befehl an einem zentralen. Modem über eine längere Zeit-

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spanne hin nicht als abgeschaltet festgestellt werden kann, dann wird dies die Test- und Steuereinheit 17 veranlassen, einen Mayday-Ruf für einen Empfangsleitungsfehler (receive line fault = RLP) an die zentrale Systemsteuerung 15 zu übertragen. Diese Zeitspanne kann beispielsweise 3,4 Sekunden betragen. Der RLF-Alarm wird dann über eine Zeitspanne von beispielsweise 8 bis 13 Sekunden gesendet und dann automatisch von der Test- und Steuereinheit 17 abgestimmt. Es kann nicht von einem Befehl aus der Systemsteuerung 15 beendet werden, weil die Empfangsleitung für den Modem ausgefallen ist. Nachdem das Mayday-Signal beendet ist, wird der Alarmzustand gespeichert und ein DSM-Befehl erzeugt wieder das Mayday-Signa1. Nur der RTN-Befehl kann das gespeicherte Mayday-Signal löschen. Der zentrale Modem arbeitet in einem kontinuierlichen Trägermodus und hat sein RTS-Signal dauernd eingeschaltet. Der zugehörige entfernte Modem hat sein DCD-Signal kontinuierlich eingeschaltet. Ein entfernter Modem überträgt einen RLF-Mayday-Ruf, wenn das DCD-Signal des Primärkanals für 3,4 Sekunden nicht vorliegt. Ein zentraler Modem überträgt einen RLF-Mayday-Ruf, wenn RTS-Signal für 3,4 Sekunden nicht vorliegt. Wenn ein Zentralmodem-Ausfall eintritt, so daß RTS abgeschaltet ist, wird sowohl die Zentrale wie die entfernte Stelle gleichzeitig Mayday-Rufe abgeben und Rahmenfehler werden bei der Systemsteuerung 15 auftreten. Der DSM-Befehl kann dann dazu dienen, beide Mayday-Botschaften wiederzugewinnen. Wenn ein Telefonleitungsfehler auftritt, dann spricht nur der entfernte Modem an. Wenn ein Fehler in dem Vierdrahtkabel vom zentralen Modem zur Brücke auftritt, von der die Leitungen zu den einzelnen entfernten Modems sich verzweigen, werden sämtliche der zentralen Stelle zugeordneten Modems einen Empfangsleitungsfehler feststellen. Dieser Zustand fyihrt zur Übertragung gleichzeitiger mehrfacher Alarmbotschaften zurück zur System-

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steuerung 15. Das Vorliegen beidseitiger Rufe auf der Leitung kann die Systemsteuerung 15 daran hintern, einen besonderen Alarm zu dekodieren. Erst nachdem die Empfangsleitungen wieder hergestellt worden sind, kann der DSM-Befehl dazu dienen, zu bestimmen, welche Modems vorher einen Ausfall festgestellt haben.

Die Test- und Steuereinheit 17 benutzt eine Hilfsstromquelle, um einen Ton zu erzeugen und auszusenden, wenn ein Stromausfall an einem Modem auftritt. Dieser Alarm wird Modemstromausfall (Modem Power Failure = MPF) bezeichnet. Derjenige Zentralmodem der Anschlußstelle, zu dessen Zweig der Modem mit dem Stromausfall gehört, stellt den MPF-Ton fest und sendet ein Alarmsignal mit seiner eigenen Adresse an die Zentralsteuerung 15. Die Zentralsteuerung kann dann eine Abtastung der dem Zentralmodem zugeordnete Modems durchführen, welche das MPF-Mayday-Signal gesendet haben. Die Ergebnisse dieser Abtastung werden dann durch die Zentralsteuerung analysiert um zu bestimmen, welcher Modem in dem Netzwerk einen Stromausfall meldete.

Da die einzige Kommunikationsleitung zwischen dem Zentralmodem 11 und der Systemsteuerung 15 die Sende- und Empfangs-Sekundär-Datenkanäle sind, wird für diese Modems kein Stromausfall-Alarmsignal vorgesehen. Ein digitales Stromausfall-Alarmsignal wird für die Zentralmodems 33 des zweiten Stapels erzeugt. Dieser Digitalalarm ist notwendig, weil die Schnittstelle zwischen den beiden Modems 13,33 digitaler Natur ist. Wenn algo ein zweistufiges Zentralmodem 33 einen Stromausfall feststellt, wird es ein digitales Alarmsignal über die DTE-Schnittstelle seinem zugehörigen Modem 13 zuleiten. Dieses Modem 13, das in Wirklichkeit ein entfernter Modem einer anderen Zentralleitung ist, wird den digitalen Stromausfall-Alarmzustand feststellen

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und wird ein analoges Stromausfall-Signal mit seiner Adresse der Systemsteuerung 15 zuleiten. Die digitale Alarmsignalleitung ist eine Zweirichtungsleitung (bidirectional) . Durch Strippenauswahl wird es ein Ausgang sein, wenn der synchrone Modem ein zentraler Modem 11 ist und ein Eingang sein, wenn der synchrone Modem ein entfernter Modem 13 ist.

Schließlich wird ein Ruf betreffend eine gewidmete Leitung ist nicht wieder hergestellt (dedicated line not restored = DNR) in einer Situation geliefert, bei der eine gewählte Verbindung als Unterstützung aufgebaut wurde, bei der jedoch der Modem zeitweise zurück zur gewidmeten bzw. festgestellten Leitung umschaltet, um zu bestimmen, ob die gewidmete Leitung wieder hergestellt worden ist. Wenn der Modem keinenSendebefehl für zusammengefaßten Status (TCS) von der Systemsteuerung 15 innerhalb 10 Sekunden nach Umschalten auf die gewidmete Leitung empfangen hat, wird ein Zurückschalten auf die gewählte Leitung automatisch ausgelöst, und der DNR-Alarm wird über die gewählte Leitung übertragen. Der Zweck des DNR-Alarms besteht darin, der Systemsteuerung 15 anzuzeigen, daß der Modem zurück zur gewählten Leitung geschaltet ist. Die Systemsteuerung könnte dann entweder einen RTN-Befehl oder einen RSI-Befehl über die gewählte Leitung übertragen, um die Alarm-Botschaft abzustimmen, wie oben erörtert wurde.

Ein zusätzliches Merkmal der Test-und Steuereinheit 17 besteht in ihrer Fähigkeit, ihren zugehörigen Modem auf gewisse Netzwerk-Steuerbefehle ansprechen zu lassen, die von der Zentralsteuerung 15 erzeugt werden. Diese Befehle haben das gleiche Format wie die vorher erörterten Test-Befehle. Die entsprechende bevorzugten Ausführungsformen

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geschaffenen Befehle werden in den nachfolgenden Paragraphen erörtert.

Der Befehl betreffend die Abstimmung eines primären Senders squelch primary transmitter = SPT) ist bereits oben erwähnt worden. Als Reaktion auf diesen Befehl läßt die Test- und Steuereinheit den Primär-Kanal-Sender des adressierten Modems abstimmen und setzt den DSR-Befehl an der DTE-Schnittstelle in einen abgeschalteten Zustand, in dem der interne RTS-Befehl des Modems zwangsweise abgeschaltet wird.

Der SPT-Befehl wird benutzt, wenn Datenströmung festgestellt wird. Wenn die Zentralsteuerung einen RSI-Befehl liefert, ist der nächste Schritt für die Zentralsteuerung 15, einen SPT-Befehl zu senden. Der Empfang dieses Befehls stoppt die Strömungsbedingung und verursacht außerdem, daß DSR abfällt. Mit der ausgeschalteten DSR kann die DTE ihr RTS-Signal abschalten. Wenn dies eintreten sollte, wird die Ursache für die Strömungsbedingung beseitigt worden sein. Die Systemsteuerung 15 kann dann einen Befehl bevorrate Modem-Status (damp modem status = DMS) senden, um zu prüfen, ob RTS jetzt in einem abgeschalteten Zustand sich befindet. Wenn das Abfallen von DSR nicht bewirkt, daß RTS abschaltet, ist der Eingriff einer Bedienungsperson an der entfernten Stelle erforderlich, um die Schwierigkeit zu beseitigen. Die Stelle mit dem strömenden Terminalgerät wird zeitweise nicht betriebsfähig sein. Mit dem noch wirksamen SPT-Befehl jedoch können jetzt die anderen Stellen an der Zentralleitung mit dem Zentralmodem in Kommunikation treten.

Der SPT-Befehl schafft ferner ein Diagnostizierwerkzeug in der Situation, wenn zwei ader mehr Stellen auf die gleiche Primärkanaladresse ansprechen, beispielsweise wenn ein DTE-Befehl für eine unrichtige Adresse programmiert ist.

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Der SPT-Befehl kann dazu dienen, wahlweise gewisse entfernte Stellen abzustimmen, wobei die Adressierung über den Sekundärkanal erfolgt. Die Bedienungsperson an der zentralen Stelle kann dann bestimmen, welche DTE unrichtig anspricht.

Ein weiterer möglicher Netzwerk-Befehl betrifft das Simulieren von Stromausfall, bezeichnet mit SPF (=simulate power failure). Bei Empfang dieses Befehls schaltet die Test- und Steuereinheit 17 die Stromausfall-Mayday-Schaltungen ein und bewirkt, daß entweder der Stromausfallton (entfernte Stelle) oder der digitale Stromausfallimpuls (zentrale Stelle) gesendet wird. Dieser Befehl SPF kann dann als Testfunktion dienen, um sicherzustellen, daß die Stromausfallschaltungen richtig arbeiten.

Der SPF-Befehl kann auch als Hilfe für die Zentralsteuerung beim Prüfen der tatsächlichen Netzwerk-Konfigurationen verwendet werden. In ihrer Datenbasis kann die Systemsteuerung 15 das gesamte Netzwerk in seiner Konfiguration gespeichert haben. Jeder entfernte Modem ist mit einer speziellen Zentralleitung zugeordnet, wie bereits erörtert wurde. Die Genauigkeit der von der Systemsteuerung 15 gespeicherten Systemkonfiguration zur Information kann dadurch geprüft werden, daß der entfernte Modem veranlaßt wird, einen Stromausf all-Mayday-Ruf zu senden, und daß dann nachgesehen wird, welcher zentrale Modem 11 auf die Zentralsteuerung 15 anspricht. Auf diese Weise kann man feststellen, ob ein spezieller entfernter Modem duroh die Zentralmodem arbeitet, der von der Systemsteuerung 15 angenommen wird.

Fig. 5 zeigt die bevorzugte Ausführung, die eine vorteilhafte automatische Anwähleinyichtung schafft. Fig. 5 stellt

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die erste Stufe des in Fig. 2 dargestellten Netzwerks da. Das Anwählen wird durch einen an sich bekannten Mehrleitungsgatter 71, eine Anzahl von Datenzugriffseinrichtungen (DAA) 73 und ihre zugehörigen Telefone und eine Anwähleinheit ermöglicht. Der Adapter 71 stellt eine Wechselstrombrücke zur Verbindung der Sende- und Empfangsleitungspaare des Zentralmodems mit den zugehörigen entfernten Modems dar. Für gewidmete Leitungen erfüllt die Telefongesellschaft diese Funktion mittels einer Wechselstrombrücke 75, die üblicherweise in dem Zentralamt der Telefongesellschaft lokalisiert ist. Die Wechselstrombrücke 75 kommuniziert mit einer Anwähleinheit 77 an jeder entfernten Stelle, die einfach die entfernten Modems zwischen die Anwähleinheit und die festgeschalteten Leitungen schalten. Folglich wird jeder von der Zentralstelle kommende Anruf an der nicht besetzten entfernten Stelle automatisch beantwortet werden.

Wenn ein Fehler auftritt, ist es notwendig, zwei Telefonanrufe an die entfernte Stelle zu placieren, und zwar einen zu jeder DAA 73. Die Anzahl der entfernten Stellen, die angewählt werden müssen, hängt von der Stelle des Telefonleitungsfehlers ab. Wenn ein Fehler zwischen dem Zentralmodem und der Wechselstrombrücke 75 der Telefongesellschaft auftritt, müssen alle entfernten Stellen angewählt werden. Wenn ein Fehler auf einer der Leitungen von der Brücke zu einer entfernten Stelle auftritt, dann muß nur jene Stelle angerufen werden. Für diesen Fall müssen die gewidmeten Leitungen zur Brücke 75 der Telefongesellschaft ebenfalls mit dem Mehrleitungsadapter 71 verbunden werden.

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Wenn ein entfernter Modem angewählt worden ist, dient
die Systemsteuerung 15 dazu, einen Befehl zu dem Modem
zu senden, der das Umschalten auf die Anwählung (switch
to dial back up) vorschreibt. In Abhängigkeit davon wechselt die Test- und Steuereinheit 17 den Zustand eines Steuersignal gewidmet/geschaltet auf den angewählten Modus und wird daher "Synchronisation" mit dem Zustand der Anwähleinheit 77 sein (Fig.5). Eine Prüfung auf mögliche Wiederherstellung der gewidmeten Verbindung wird dann dadurch
ausgeführt, daß ein Befehl, der das Umschalten auf die
gewidmete Leitung vorschreibt (switch to dedicated line
= SDL an die Test- und Steuereinheit 17 an der entfernten Stelle über die gewählten Leitungen gesandt wird. Bei
Empfang dieses Befehls SDL wird die Test- und Steuereinheit 17 ein Steuersignal an die Anwähleinheit 77 senden, daß die Anwähleinheit 77 veranlassen wird, den Modem auf die gewidmeten Leitungen umzuschalten. Die Test- und Steuereinheit 17 enthält eine Zeitgeberschaltung, die ausgelöst wird, wenn das Umschalten von den gewählten Leitungen zurück zu den gewidmeten Leitungen auftritt. Wenn die Test- und Steuereinheit 17 einen Befehl, der das Senden eines komprimierten Status¹ (transmit concise status = TCS) vorschreibt, nicht auf dem gewidmeten Kanal innerhalb eines festen Intervalls von beispielsweise 3,4 Sekunden feststellt, dann wird die Test- und Steuereinheit 17 ein Steuersignal an die Anwähleinheit 77 senden. Dieses Steuersignal bewirkt, daß die Ansteuereinheit 77 zurück auf die gewählten Leitungen schaltet, über die gewählten Leitungen wird die Test- und Steuereinheit 17 einen Mayday-Ruf, daß die gewidmete Leitung nicht wieder hergestellt worden ist, (dedicated line not restored = DNR) zurück zur Zentralsteuerung senden.

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Wenn die gewidmete Leitung wieder hergestellt worden ist, wird ein Ende-zu-Ende-Test zwischen den zentralen und den entfernten Modems ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Leitung von ausreichender Qualität ist. Wenn die Fehlerrate zufriedenstellend ist, wird die Systemsteuerung 15 einen Befehl, der das Trennen der angewählten Leitung (disconnect dial back-up = DDB) vorschreibt, über die gewidmete Leitung zur entfernten Stelle senden. Bei Empfang dieses Befehls sendet die Test- und Steuereinheit 17 ein Signal zur Anwähleinheit 77, das sie veranlaßt, die gewählten Leitungen zu trennen. Wenn die bei dem Endezu-Ende-Test ermittelte Fehlerrate nicht zufriedenstellend ist, wird die Systemsteuerung 15 einen Befehl, der das Umschalten auf das Anwählen (switch to dial back-up = SDB) vorschreibt, über die gewidmete Leitung an die entfernte Stelle senden. Bei Empfang dieses Befehls wird ein geeignetes Steuersignal von der Test- und Steuereinheit 17 zur Anwähleinheit 77 übertragen, um die Sende- und Empfangsleitungen des Modems auf die gewählten Leitungen umzuschalten.

Wenn die Test- und Steuereinheit 17 sich im Anwählmodus befindet und einen Empfangsleitungsfehler feststellt, wird sie den erforderlichen Mayday-Aufruf senden und einen Impuls erzeugen, der die Unterbrechung der Anwählung bewirkt. Dies ist der gleiche Impuls, der in Abhängigkeit von einem DDB-Befehl erzeugt wird. Bei Empfang dieses Impulses durch die Anwähleinheit 77 wird sie die gewählten Leitungen unterbrechen und den Modem auf die gewidmeten Leitungen umschalten. Wenn die gewidmete Leitung nicht wieder hergestellt worden ist, kann die Bedienungsperson an dem Ort der Systemsteuerung 14 wieder die erforderlichen Anrufe tätigen, um eine Anwählverb^ndung herzustellen. Wenn es nicht

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für diese Niederschrift wäre, wäre es nicht möglich, die gewählte Verbindung wieder herzustellen, weil nachfolgende Telefonanrufe auf ein Besdtzt-Signal führen würden (Das Anwählen hält noch die angewählten Leitungen).

Gemäß derbevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, den sekundären Kanal als Datenkanal zu verwenden. Dazu enthält das Befehlsverzeichnis einen Befehl, der das Sperren von Test- und Steuerung (Inhibig Test and Control = ITC) vorschreibt. Bei Empfang dieses Befehls von der Systemsteuerung 15 wird die Test- und Steuereinheit 17 ihre über den zweiten Kanal empfangenen Daten nicht auf mögliche Test- und Steuerbefehle überwachen. Folglich wird sie nicht unbeabsichtigt in einen Testmodus durch Dekodieren eines Befehls in einen Zufalls-Datenstrom gehen. Wenn ein Alarm-Zustand auftritt, während der Modem in einem ITC-Modus sich befindet, löscht die Test- und Steuereinheit 17 diesen Modus und wird das geeignete Mayday-Signal aussenden. Ein RTN-Befehl stellt den Normalbetrieb wieder her, wenn es gewünscht wird, den Modem von einem ITC-Modus wegzunehmen. Die Verwendung als Datenkanal unterliegt vorzugsweise den folgenden Beschränkungen in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung:

1. Keine sekundären CTS.

2. Vierdrahtbetrieb.

3. Nur sekundäre RTC-Steuerung. Kein Gegenkanalbetrieb unter Steuerung des primären RTS.

4. Wenn der Modus ein Multidrop-Netzwerk an zentraler Stelle ist, muß er in einem kontinuierlichen Trägermodus auf dem zweiten Kanal arbeiten.

5. Wenn der Modem an entfernter Stelle eines Multidrop-Net zwerks sich befindet, wird sein Sekundärkanal in einem gesteuerten Trägermodus betrieben, jedoch wird ein sekundärer DCD an der DTE-Schnittstelle nicht vorhanden sein.

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6. Die vom Sekundärkanal übertragenen Daten können nicht RTN- oder RSI-Befehle enthalten. Für einen zentralen Modem gilt, daß wenn die empfangenen Daten in einem Trennschritt für mehr als 300 Millisekunden sich befinden, daß er dann an der DTE-Schnittstelle auf einen Zeichenschritt (mark) geklammert wird, bis ein Obergang von einem Trennschritt zu einem Zeichenschritt auftritt.

Wenn der zweite Kanal in einem Datenmodus betrieben wird, akzeptiert er asynchrone Daten von 0-150 bps.

Fig. 6 zeigt eine spezielle Struktur für eine Test- und Steuereinheit gemäß einem bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Test- und Steuereinheit enthält vier Multiplexer 55,57,59,61, eine zentrale Mirkoprozessor-Verarbeitungseinheit (CPU) 63 und eine Programmspeichereinheit (PSU) 65. Die Multiplexer 55,57,59,61 dienen zur Verdopplung der Anzahl möglicher Eingänge in den Prozessor CPU 63. Jeder Multiplexer hat acht Eingänge A_n, B und vier Ausgänge Y . Jeder Multiplexer wird von einer Auswahlleitung 64 gesteuert, auf der ein Steuersignal von der PSU 65 ausgegeben wird. Wenn die Wahlleitungen 64 aktiviert werden, (eine logische 1 führen), dann werden die B -Eingänge zu den Multiplexern zu den Multiplexer-Ausgängen Y weitergeleitet, während wenn kein Wahlsignal vorliegt (die Wahlleitungen führen eine logische 0), werden die A -Eingänge zu den Ausgängen Y_n weitergeleitet. Daher wählt der Mikroprozessor 63,65 die Eingangsgruppe, die er für eine spezielle Operation unter Programmsteuerung braucht. Zweiunddreißig mögliche Eingänge für den Mikroprozessor sind vorhanden. Die verschiedenen Eingangssignale können falls nötig, im Pegel invertiert werden.

Das Signal auf dem A.. -Eingang repräsentiert entweder einen Primärkanal-RTS-Befehl eines entfernten Modems, einen

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Primärkanal DCD-Befehl eines Zentralmodems, es sei nun logisch hoch oder tief. Wenn der Modem als eine entfernte Einheit in eine Punkt-zu-Punkt-Konfiguration arbeitet, ist der Eingang der RTS-Befehl des entfernten Modems. Wenn der Modem als eine Zentraleinheit in eine Punkt-zuPunkt-Konfiguration arbeitet, ist der Eingang ein DCD-Befehl der Zentraleinheit. Wenn der Modem als ein entfernter Modem in einem Mehrpunkt-Netzwerk arbeitet, ist der Eingang ein hoher logischer Pegel, während dann, wenn der Modem als Zentraleinheit in einem Mehrpunkt-Netzwerk arbeitet, der Eingang A ein niedriger logischer Pegel ist. Der B-.-Eingang ist ein fester niedriger logischer Pegel, der keinen Eingang repräsentiert. Der Y.-Ausgang ist ein A₁ZO. Somit wird bei einer Punkt-zu-Punkt-Konfiguration

RTS/DCD für Statuszwecke gespart. Andererseits zeigt der A₁-Eingang, ob der Modem eine entfernte oder zentrale Mehrpunkte inhe it ist.

Wenn der Modem als entfernte Einheit arbeitet, ist das A₂~Signal ein DCD; und wenn der Modem als eine Zentraleinheit arbeitet, ist das Signal ein RTS. Für eine entfernte Einheit sollte DCD stets eingeschaltet sein, wie es für eine RTS für eine Zentraleinheit der Fall sein sollte. Ein Abschalten bei A„ zeigt somit einen Empfangsleitungsfehler an. Der B„-Eingang ist ein Bit vom Geschwindigkeitswahlkode, entweder eine logische Null oder eine logische Eins. Der Ausgang Y„ ist dann ein Empfangsleitungsfehlersignal oder ein Bit eines Geschwindigkeitswahlkodes. Der Geschwindigkeitswahlkode dient zum Programmieren der speziellen Datengeschwindigkeit, mit der der Sekundärkanal des Systems betrieben wird.

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Das Α-,-Eingangssignal ist ein Primärkanal DSR-Befehl und der Β-,-Eingang ist das zweite Bit des Geschwindigkeitswahlkodes , entweder eine logische Null oder eine logische Eins. Der Ausgang Y₃ ist dann entweder ein DSR- oder ein zweites Geschwindigkeitswahlbit. Die Eingänge B- und B₃ liefern somit einen aus zwei Ziffern bestehenden Geschwindigkeitskode bei geeigneter Wahl durch die Auswahlleitung 64 an den Multiplexer 57.

Der A.-Eingang ist eine Signal-Qualitätsanzeige. Die Signal-Qualitätsanzeige kann von einem Primärkanal DCD-Befehl und dem Signal-Qualitätspegel abgeleitet werden, der von dem zugehörigen Modem erzeugt wird. Die Modem-Signal-Qualitätsanzeige wird invertiert und dient als ein Eingang für ein UND-Gatter. Der andere Eingang für das UND-Gatter ist der primäre DCD-Befehl,und der Ausgang des UND-Gatters ist ein A.-Eingang. Ein Abschalten am Ausgang des UND-Gatters zeigt an, daß DCD eingeschaltet ist und daß die Signalqualität schlecht ist. Der B.-Eingang ist ein binärer logischer Pegel, der als ein Eins-Bit für einen Stromzeitkode (STL) dient. Der Y.-Ausgang ist alternativ eine Signal-Qualitätsanzeige oder das STL-Bit.

Der A -Eingang ist ein primärer RTS-Befehl von der Datenendausrüstung DTE. Der Primärkanal-RTS-Befehl wird den Schaltungen aus Fig. 4 vorzugsweise durch einen Fenster-Vergleicher zugeleitet, der die Spannung der mit der Leitung RTS verknüpften Schaltung prüft. Ein Abschalten wird dem A^-Eingang zugeleitet, wenn diese Spannung zwischen +; 3 Volt liegt oder eine Offenschaltung anzeigt, daß ein Stromausfall an der Datenendausrüstung vorliegt.

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Eine Strippe ist vorgesehen, den primären RTS mit einer Vorspannungsquelle zu verbinden, für den Fall, daß ein DTE verwendet wird, das keinen RTS liefert. Der B,--Eingang ist das andere Bit des Stromzeitkodes STH. Der Y,--Ausgang wird dann entweder eine Anzeige davon sein, ob die Datenendausrüstung DTE Strom hat oder wird ein zweites Stromzeitkodebit STH sein, je nachdem Zustand der Wahlleitung

Das Ag-Eingangssignal ist ein Wählmodus-Statusbit. Dieses Bit zeigt an, daß der Modem entweder auf einer gewidmeten oder einer gewählten Leitung arbeitet. Das Bg-Eingangssignal ist der erste Bitmodem-Typkode. Das Y^-Ausgangssignal ist entweder eine Wählmodusanzeige oder eine Modem-Typ-Anzeige.

Das A--Eingangssignal in einem entfernten Modem ist ein digitaler Stromausfallimpuls von einer zugehörigen zweistufigen Zentralmodemanzeige. Für die Zentralmodems ist der A--Eingang demodulierte Empfangsdaten. Dies dient auch als Stromausfallanzeige. Wenn ein mit einem speziellen Zentralmodem verbundener entfernter Modem einen Stromausfall feststellt, sendet er einen Ton, entsprechend einem Trennzeichen auf dem Sekundärkanal. Die Feststellung des Trennzeichens für eine spezielle Zeitspanne läßt den Zentralmodem einen Modemstromausfall-Mayday-Ruf senden. Der B₇~Eingang ist das zweite Bit des Modem-Typ-Kodes. Der Y₇-Ausgang liefert eine Stromausfallanzeige oder ein zweites Modem-Typ-Bit. Die Eingänge B,, und B_ bilden einen Modem-Typ-Kode .

Der Ag-Eingang ist ein Benutzeralarm-Signal. Dieses Signal wird von dem Modem-Benutzer geliefert und kann beispielsweise ein Einbrecher-Alarm sein. Der Bg-Eingang ist ein Bitstrom,

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der die Anzahl von während eines Modem-Tests auftretenden Testfehlern repräsentiert. Das Testfehler-Signal kann durch Gattern eines Testpegels mit dem Empfangstakt und durch Liefern des Ergebnisses an den Bg-Eingang geschaffen werden. Der Y„-Ausgang ist entweder ein Benutzer-Alarm oder ein Fehlersignal.

Der Ag-Eingang ist entweder DCD (im Test abgeschaltet) in zentralen Mehrpunktmodems oder RTS in entfernten Mehrpunktmodems. Bei Punkt-zu-Punkt-Modems ist der Ag-Eingang geerdet. Der Ag-Eingang dient zur Feststellung eines Datenstromzustandes (Streaming condition). Wenn DCD oder RTS für die zentralen bzw. die entfernten Modems für eine ungewähnliche Zeitspanne kontinuierlich eingeschaltet sind, wird ein Datenstromzustand angezeigt. Beim Punkt-zu-Punkt-Betrieb ist kein Datenstromzustand notwendig, weil keine anderen Modems dazwischenkommen. Daher ist beim Punkt-zu-Punkt-Betrieb der Datenstrom-Zustandseingang im wesentlichen dadurch wirkungslos gemacht, daß er mit Masse verbunden ist. Der B_g-Eingang ist ein erstes Bit AD- der acht Bit Test- und Steuereinheiten-Adresse. Der Ausgang Y_g ist daher entweder eine Datenstromanzeige oder das erste Adressenbit. Der A_1fi-Eingang liefert ein Signal, das anzeigt, daß der Empfangstakt richtig arbeitet. Dieses Signal wird durch Aufgeben des Empfangstakts auf einen erneut triggerbaren monostabilen Multivibrator entwickelt. Die Impulsbreite des monostabilen Multivibrators ist so eingestellt, daß dann, wenn der Empfangstakt mit der richtigen Frequenz auftritt, ein kontinuierlicher Impulspegel am Ausgang des monostabilen Multivibrators erzeugt wird. Das Eingangssignal für den Eingangsanschluß B₁₀ ist das zweite Bit der Test und Steuereinheiten-Adresse AD₁. Das Ausgangssignal Y_1n ist die

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Empfangstaktanzeige oder das zweite Adressenbit. Der A^- Eingang sind die Primär-Kanal-Sendedaten des Modems.

Der Eingang für den Anschluß B₁₁ ist das dritte Bit der Mikroprozessoradresse AD2· Der Ausgang Y₁₁ ist entweder eine Anzeige des Modems-Status, der Sendedaten oder des dritten Adressen-Bits AD„.

Das Eingangssignal zum Anschluß A^ ist das Empfangsdatensignal, während B₁ ,,-Eingang das vierte Bit in der Test- und Steuereinheiten-Adresse AD., ist. Der Ausgang Y₁₂ ist entweder ein Empfangsdatenzustand oder das vierte Adressenbit AD₃.

Der Eingang A₁₃ für den Multiplexer 61 ist das Signal Modem Löschen als Vorbereitung zum Senden (Modem Clear to Send = CTS), dessen laufender Zustand überwacht wird, und der Eingang für den Anschluß B₁₃ ist das fünfte Adressenbit AD.. Der Ausgang Y₁₃ ist dann entweder das Signal CTS oder das fünfte Adressenbit AD..

Der Eingang für A₁₄ ist ein Sender-Taktsignal. Dieses Signal wird wieder vom Sendertakt unter Verwendung einer erneut triggerbaren monostabilen Schaltung erzeugt, wie das oben im Zusammenhang mit dem Empfangstakt erläutert wurde. Der B₁₄-Eingang ist das sechste Adressenbit AD₅ für die Test- und Steuereinheit. Der Ausgang Y₁₄ ist eine Anzeige der Sendetakt-Operation oder das sechste Adressenbit AD₅.

Der Eingang A₁₅ ist eine Anzeige dafür, ob der Modem sich in dem digitalen Schleifentestmodus befindet oder nicht. Das digitale Schleifensignal wird von dem digitalen Schlexfensteuerausgang des Mikroprozessors PSU 65 abgegriffen. Der Eingang B₁₆ ist das siebente Adressenbit AD,

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für die Test- und Steuereinheit. Daher ist der Ausgang Y₁C entweder die digitale Schleifenmodusanzeige oder das siebente Adressenbit AD_C.

Der letzte Multiplexereingang A₁₆ liefert eine Anzeige dafür, ob der Modem sich in dem analogen Schleifentestmodus befindet oder nicht. Dieses Signal wird wieder von dem analogen Schleifensteuersignal am Ausgang des Mikroprozessors PSU 65 abgegriffen. Der B_1g-Eingang ist das letzte Test- und Steuereinheiten-Adressenbit AD-. Daher ist der Ausgang Y₁ g eine Anzeige für den Mikroprozessor, ob der Modem in einem analogen Schleifentestmodus ist oder alternativ das achte und letzte Adressenbit AD₇ liefert. Die Adressenbits AD₁, AD₂ ... AD_ werden wahlweise an logische Signalpegel von Werten Null und Eins gelegt, um die Adressen der Test- und Steuereinheit an einer speziellen Modemlage zu setzen.

In Format gebrachte Daten umfassen Befehle und werden vom Mikroprozessor PSU 65 am Empfangsdaten-Eingang 64 aufgenommen. Die in Format gebrachten Daten werden dann vom Mikroprozessor wie noch erläutert werden wird, transformiert.

Der Mikroprozessor PSU 65 liefert eine Anzahl von Steuersignalen an seinen zugehörigen Modem und sendet und empfängt Signale. Wie oben erläutert, lassen die analogen Schleifen- und digitalen Schleifen-Steuersignale den Modem entweder den analogen Schleifenselbsttest oder den digitalen Schleifenselbsttest ausführen. Ein Steuersignal für die gewidmete oder die gewählte Leitung überwacht, ob der Modem mit der gewidmeten oder mit der gewählten übertragungsleitung gekoppelt ist. Dieses Signal schafft ein automatisches Umschalten zwischen den gewählten und den gewidmeten Leitungen. Ein Signal für das Unterbrechen

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der Leitungsschleife (break line loop) wird im Selbsttestmodus aktiviert und trennt die Verbindung der Telefonleitungsschleife, die im analogen Testmodus normalerweise auftritt. Gleichzeitig schaltet das Inverse des Schleifenunterbrechungs-Steuersignals RCC das Testsignal-Folgesignal für die Primärkanäle ab, die dann auf den Telefonleitungen nicht mehr auftreten. Der sekundäre Kanal kann dann zur übertragung der Ergebnisse aus dem Selbsttest zurück zum Modem verwendet werden. Das SPT-Steuersignal läßt den Primärsender zu richtigen Zeiten in Abhängigkeit von einem SPT-Befehl aus der Steuerung stumm abstimmen. Das TPE-Steuersignal schaltet den Testsignalfolge-Generator und den Detektor in dem zugehörigen Modem für die jeweiligen Testoperationen ein. Ein Einschaltsignal für den Sekundärkanalsender steuert die Aktivität des Sekundärkanalsenders. Das Signal, das die Wählsteuerung trennt, ist ein 13 Mikrosekunden Impuls, der den Modem von den gewählten Leitungen trennt. Botschaften, die als Antwort zurück zur Systemsteuerung formatiert sind, werden in dem richtigen Format am Botschaftenausgabe-Anschluß ausgegeben. An den entfernten Stellen werden die vom Botschaftsausgangskanal ausgegebenen Daten dem Modulator zum Senden auf dem sekundären FSK-Kanal aufgegeben. An den Zentralstellen wird die Botschaft aus dem Mikroprozessor PSK mit den Empfangsdaten aus dem SekundMrkanal nach einer ODER-Funktion verknüpft, die von einer entfernten Stelle demoduliert worden sind, oder- die Botschaft aus dem Mikroprozessor ist der digitale Ausgang der Test- und Steuereinheit an der Zentralstelle, Schließlich ist das SPF-Ausgangssignal ein Steuersignal, das die Vorrichtung zur Simulierung eines Stromausfalls zur Prüfung der Stromausfallschaltung veranlaßt.

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Diese Stromausfallschaltung ist in Fig. 7 dargestellt. Man sieht, daß die Stromausfallschaltung einen Treiber 121 für ein auf einen Stromausfall ansprechendes Relais, ein Relais 123, einen Kondensator 127, einen Stromausfall-Oszillator 127 und einen Tiefpaß-Filter 129. Der Treiber 121 stellt einen Wechselstromausfall, beispielsweise anhand einer durchgeschmolzenen Sicherung oder eines herausgesprungenen Automaten fest. Er stellt ferner Kurzschluß oder Unterbrechung an einer der Modem-Versorgungsspannungen fest und öffnet die Sekundärseite. Wenn ein Stromausfall oder Spannungsausfall festgestellt wird, öffnet der Relaiskontakt K₁ und Relaiskontakt K₂ schließt. Das öffnen von K₁ stellt sicher, daß der Stromausfall-Oszillator und das Tiefpaß-Filter nur vom Kondensator versorgt werden. Wenn der Kondensator sich entlädt, stoppt der Oszillator und der Stromausfallton endet. Es ist erwünscht, daß dieser Ton nur für einen Schlag gesendet wird. Das Schließen von K₂ gibt den Ton auf den Ausgang des Modems. Die Frequenz des Tons entspricht einem Trennschritt auf dem Sekundärkanal. Seine Dauer ist etwa 10 Sekunden. Wenn der Ton von einem entfernten Modem abgegeben wird, stellt die zentrale Stelle den Trennschritt über 600 Millisekunden fest und sendet einen Modemstromausfall-Mayday-Hilferuf mit seiner Adresse. Wenn der Modem als Zentralmodem arbeitet, muß der Stromausfall-Ausgang in digitaler Form abgegeben werden. In diesem Falle gibt der Kontakt K₂ die Kondensatorspannung auf einen Impulsgenerator, der ein digitales Stromausfallsignal von ungefähr sieben Sekunden Dauer einem zugehörigen entfernten Modem zuleitet, beispielsweise Modems 13 und 33 in Fig. 2.

Fig. 8 zeigt die bevorzugte Verarbeitung der Sekundärkanal-Sende- und Empfangssignale. Das Empfangsleitungssignal

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in analoger Form wird zunächst auf ein Bandfilter 91 mit einer Mittenfrequenz von 420 Hz gegeben, um den Sekundärkanal vom Hauptkanal zu trennen. Der Ausgang des Bandfilters 91 wird vom Komparator 93 in Abschnitte unterteilt und in digitalem Format dem Demodulator 95 zugeführ. In der tatsächlichen Ausführungsform ist der FSK-Digital-Demodulator 95 als Teil der zugehörigen digitalen LSI-Modemschaltung ausgebildet. Der Ausgang des Demodulators 95 wird einem Postfilter 97 zugeführt, das ein Tiefpaß-Filter mit Mittenfrequenz 130 Hz ist. Der Ausgang des Tiefpaß-Filters wird einem zweiten Komparator 99 zugeführt, dessen Ausgang die demodulierten Sekundärkanal-Daten ist. Der Sekundärkanalträger wird von einer Träger-Detektorschaltung 101 festgestellt, die eine positive Anzeige liefert, wenn der Pegel des Sekundärkanalsignals eine feste Schwelle überschreitet, und die ein Träger-Feststellsignal einem UND-Gatter 103 zuführt. Der andere Eingang für das UND-Gatter 103 ist der Ausgang des zweiten Komparators 99. Der Ausgang des UND-Gatters 103 besteht aus den Sekundärkanal-Empfangsdaten, die dem Exngangsanschluß A_ (Fig. 4) zur Stromausfall-Feststellung zugeführt werden. Der Ausgang des Demodulators wird mit dem Träger-Feststellsignal in einem Gatter verknüpft, so daß die Sekundärkanal-Empfangsdaten unterdrückt werden, wenn der Modem keinen Sekundärträger empfängt. Der Ausgang des zweiten Komparators 99 und eine verzögerte Form des Träger-Feststellsignals werden einem zweiten UND-Gatter 105 zugeführt, das die gleiche Funktion wie das UND-Gatter 103 erfüllt.

Im entfernten Modem wird der Ausgang des UND-Gatters dem Empfangsdaten-Eingang 64 des Mikroprozessors zugeleitet und die Sekundärkanal-Empfangsdaten werden dem ODER-Gatter 108 zugeleitet. Bei dem zentralen Modem wird der Ausgang des UND-Gatters 105 einem Zeitgeber 107 für

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eine Sperre von 300 Millisekunden Dauer zugeführt, und von dort wird ein Ausgang aus demodulierten Sekundärkanal-Empfangsdaten durch das ODER-Gatter 108 der Systemsteuerung 15 zugeführt. Wenn der Prozessor 65, 67 sich an einer Zentralstelle befindet, ist der Ausgang des ODER-Gatters 108 der Botschaftsausgang des Prozessors. Die Empfangsdaten für den Mikroprozessor werden vom Sekundärkanal-Sendedateneingang 110 im Zentralmodem geliefert. Der Zeitgeber für die 300 Millisekunden Sperrzeit begrenzt die Ausbreitung des Stromausfall-Trennzeichens auf eine einzige Stufe des Netzwerks.

An entfernten Stellen wird die Botschaft aus dem Mikroprozessor einem digitalen Modulator 114 zugeleitet, der vorzugsweise auf einem LSI-Chip verwirklicht ist, und gelangt dann zu einem Bandfilter 15 zur Übertragung über den Übertragungskanal. Wenn der Modem an zentraler STelle steht, werden digitale Daten von der Systemsteuerung 15 dem Modulator 114 über ein ODER-Gatter 113 zum Aussenden an die entfernten Stellen zugeführt.

Der Betrieb des Prozessors 65, 67 wird mit den Flußdiagrammen 9-21 erläutert. Wie Fig. 9 zeigt, läuft der Prozessor normalerweise in einer Leerlaufschleife und überwacht verschiedene Systemparamater. Zunächst prüft der Prozessor die Stromausfallanzeige und nimmt eine Leitungsausfall-Anzeige auf und stellt die jeweiligen Zeitgeber zurück, wenn kein Alarm festgestellt wurde. Der Prozessor prüft dann und bewahrt die Übergänge zwischen den einzelnen Zeichen in den zugehörigen Statusbits. Dann wird die Datenstromanzeige geprüft und ein Zeitgeber zurückgesetzt, wenn kein Datenstromzustand angezeigt wird. Der nächste Test in Fig. 9 dient dem Datenabstand. Wenn ein Datenabstand festgestellt wird, wird der nachfolgende

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Empfang eines Zeichens angezeigt. Wenn ein Startbit festgestellt wird, werden Markierungen (flags) gesetzt, die den Zeichenempfang anzeigen. Wenn das Startbit festgestellt wurde, wird ein Zeichen empfangen werden. Wenn dann als nächstes der DNR-Zeitablauf nicht stattfinde, wird der DNR-Zeitgeber auf Null zurückgesetzt. Wenn die DNR-Zeit abläuft, kann der Zeitgeber laufen, und der nächste Schritt wird ausgeführt. Bei diesem Schritt wird die Testfehlerzählung geprüft. Wenn Fehler gezählt worden sind und ein Fehler aufgetreten ist, wird ein Zähler weitergestellt. Die Leerlaufschleife wird dann wiederholt.

Alle 3 348 Millisekunden findet eine Unterbrechung der Lerrlaufschleife statt, wie Fig. 10 zeigt. Eine Zeitspanne von 3 348 Millisekunden ist eingestellt, um das Abtasten in der Mitte jedes Empfangsbits bei der höchsten Baud-Geschwindigkeit zu ermöglichen. Bei 75 bps sind vier Takte pro Bitzeit vorgesehen.

Der erste Test in der Unterbrechungskette soll prüfen, ob ein Zeichen entsprechend den Markierungen empfangen worden ist, die während der Leerlaufschleife gesetzt worden sind. Wenn dies der Fall ist, springt der Prozessor in die in Fig. 12 dargestellte Routine. Wenn nicht, wird ein Alarmzustand in einem Alarm-Zwischenspeicherregister gelöscht und eine Anzahl von Alarmzuständen wird dann geprüft. Der Stromausfall-Zeitablauf wird geprüft; wenn ein Zeitablauf eingetreten ist, wird ein Stromausfall-Bit in dem Alarm-Zwischenspeicherregister gesetzt. Wenn nicht, wird der Stromausfall-Zeitgeber weitergestellt und ein Test über den Empfangsleitungsausfall-Zeitablauf wird ausgeführt. Wenn ein Empfangsleitungsausfall-Zeitablauf eingetreten ist, wird das Empfangsleitungs-

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Ausfall-Bit in dem Alarm-Zwischenspeicherregister gesetzt und eine Prüfung für einen Wählmodus durchgeführt. Wenn der Modem in einem Wählmodus sich befindet, lehrt der Prozessor, daß die Wahlleitung unterbrochen werden soll. Wenn ein Empfangsleitungsausfall-Zeitablauf nicht eingetreten ist, wird der Empfangsleitungs-Ausfall-Zeitgeber weitergestellt und der nächste Test wird durchgeführt. In diesem Test wird der Datenstrom-Zeitablauf überwacht. Wenn ein Datenstrom-Zeitablauf eingetreten ist, wird das Datenstrom-Bit in dem Alarm-Zwischenspeicherregister gesetzt. Wenn nicht, wird der Datenstrom-Zeitgeber weitergestellt und der weitere Betriebsablauf richtet sich nach dem in Fig. 11 dargestellten Diagramm.

Bei dieser Betriebsweise wird ein Test auf einen Benutzer-Alarm ausgeführt, und das Benutzer-Alarmbit in dem Alarm-Zwischenspeicherregister wird, falls nötig, gesetzt. Dann wird ein Test für den DNR-Zeitablauf durchgeführt. Wenn die Zeitspanne für DNR abgelaufen ist, setzt der Prozessor das DNR-Bit in dem Alarm-Zwischenspeicherregister und erzeugt ein Ausgangs-Steuersignal, das ein Zurückschalten auf die Wählleitung bewirkt.

Dann wird eine Markierung geprüft, um anzuzeigen, ob das Aussenden einer Botschaft erforderlich ist. Wenn ja, werden die Arbeitsschritte gemäß Fig. 15 durchlaufen. Wenn nicht, wird ein Test auegeführt, um anzuzeigen, ob irgendein Alarm gesetzt worden ist. Wenn kein Alarm gesetzt worden ist, wird wieder in die Leerlaufschleife eingetreten. Wenn Alarm oder Alarme gesetzt worden ist (sind), ist es nötig, eine Alarmbotschaft zurück zur zentralen Systemsteuerung 15 zu senden, wenn der Alarmzustand nicht ein solcher ist, der von einem empfangenen RSI-Befehl gesperrt worden is.t. In diesem Falle wird der ITC-Modus gelöscht und der Alarmtyp wird in einem Sende-

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puffer aufbewahrt. Die Arbeitsabfolge richtet sich dann nach dem Flußdiagramm gemäß Fig. 14, bei der eine Botr-'jir.^f*: -Vv£ fii.'.o:' o::.z:■:/-,:. Li;~ ~r.-By-e veh,ιId=- vira. Kenn der Empfang eines Zeichens gemäß Flußdiagrammen 9 und 10 festgestellt wird, wird in das Flußdiagramm gemäß Fig. 12 eingetreten. Dieses Verfahren wird von einem programmierbaren Zähler in dem PSU 67 gesteuert, der bei dem Signalübergang erneut synchronisiert wird, der den Beginn des Startbits anzeigt. Den Zählerbetrieb bei einer Eingangsbotschaft erläutert Fig. 22. Der erste Test gemäß Fig. 12 prüft den Zählstand des programmierbaren Zählers und bestimmt, ob es Zeit ist, ein Bit festzustellen. Wenn nicht, wird die RX-Routine verlassen und zu dem Arbeitsablauf gemäß Fig. 10 zurückgekehrt. Wenn die Zeit für ein Bit gegeben ist, besteht der nächste Test in der Feststellung, ob es Zeit für ein Startbit ist. Diese Feststellung wird durch Verwenden eines zweiten Zählers durchgeführt, der bei jedem Abtastintervall um einen Schritt zurückgestellt wird und während der Stop-Bits im Leerlauf sich befindet. Der Zählstand 10 zeigt ein Startbit an, und der Zählstand 1 zeigt das letzte Bit an. Das Abtasten findet am Mittelpunkt jeder Bit-Zeitspanne statt. Wenn es Zeit für ein Startbit ist, wird ein Test durchgeführt, um zu bestimmen, ob das Startbit von guter Qualität ist, und ein Fehler wird notiert, wenn es nicht von guter Qualität ist. Wenn es nicht die Zeit für ein Startbit ist, wird ein Test durchgeführt, um nachzusehen, ob es die Zeit für ein Stop-Bit ist. Wenn es die Zeit für ein Stop-Bit ist, wird die Qualität des Stop-Bits wiederum untersucht. Wenn das Stop-Bit absolut in Ordnung ist, wird eine Paritätsprüfung dann an dem gesamten Wort der Botschaft ausgeführt, und weijn auch die Parität gut ist, wird der Empfangsprozeß beendet und das neue Wort wird in einem Empfangsstapel aufbewahrt. Wenn es keine Zeit

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für ein Stop-Bit ist, wird das neue Bit abgetastet, festgestellt und in ein Register geschoben, das das gerade vorliegende Datenwort speichert. Die Empfangsroutine wird dann verlassen.

Wenn ein neues Wort in einem Stapel gemäß Flußdiagramm der Fig. 12 aufbewahrt wird, wird in das Flußdiagramm gemäß Fig. 13 eingetreten. Die empfangenen Zeichen werden nacheinander gestapelt, wobei das erste Empfangszeichen in dem Stapel schrittweise mit dem Empfang weiterer Zeichen nach oben geschoben wird. Daher ist der erste Schritt in Fig. 13 eine Prüfung der Stapelspitze (das älteste Zeichen enthaltend), um zu bestimmen, ob es ein "DEL"-Zeichen ist. Wenn ja, ist möglicherweise eine volle Botschaft empfangen worden. Wenn nein, geht der weitere Arbeitsablauf in einen Leerlauf-Modus überWenn das DEL an der Spitze des Stapels festgestellt wurde, besteht der nächste Test darin, zu untersuchen, ob die Adresse eine Gruppenadresse ist. Wenn nein, wird die Adresse geprüft um festzustellen, ob es die Adresse des gerade interessanten Mikroprozessors ist, die in den Adressenbits AD₀...AD_ enthalten ist. Wenn die Adresse unrichtig ist, kehrt der Prozessor in den Leerlauf-Modus zurück. Wenn die Adresse korrekt ist, prüft der Prozessor das Blockprüfzeichen (Block Check Character = BCC). Wenn das Blockprüfzeichen richtig ist, wird die Befehlsnummer für eine spätere Bestätigungsoperation entsprechend Flußdiagramm 14 aufbewahrt. Der Befehl wird dann untersucht um zu bestimmen, ob er ein Mitglied einer zulässigen Befehlsgruppe ist. Wenn nicht, kehrt das Verfahren in den Leerlauf-Modus zurück. Wenn der Befehl ein richtiger Befehl ist, wird untersucht, ob der Prozessor in dem ITC-Modus sich befindet. Wenn nioht, verzweigt der Prozessor in die befohlene Routine über eine Tabelle, wie angezeigt.

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Fig. 14 erläutert die Arbeitsschritte im Zusammenhang mit der Bestätigung. Die während des Arbeitsablaufs gemäß Fig. 13 aufbewahrte Befehlsnummer wird an die Datenbytestelle des Sendestapels gebracht. Dann wird die Parität für das Datenbyte berechnet und der Blockprüfkode wird erzeugt und im Sendestapel aufbewahrt. Für den Fall einer Botschaft aus einem einzigen Datenbyte wird ein Ende-Zeichen in den Sendestapel eingesetzt, das eine Botschaft aus einem einzigen Datenbyte anzeigt. Ein Zeiger auf die Spitze des Stapels wird dann so eingestellt, daß er das nächste zu sendende Zeichen bezeichnet, und die "Sende besetzt"-Markierung wird gesetzt. Das Setzen der "Sende besetzt"-Markierung bewirkt, daß der Arbeitsablauf gemäß Fig. 11 sich in die Senderoutine gemäß Fig. 15 verzweigt. Wenn ein Byte entsprechend einer Zeichenlage übertragen werden soll, wird das Startbit auf Zeichenlage gesetzt. Dies bewirkt, daß ein Zeichen gesendet wird, das ein Datenbit von Zeichenlage substituiert, wo das Startbit normalerweise auftreten würde. Die Parität für ein Zeichen, das nur Einsen enthält, ist ebenfalls eine Eins (Zeichenlage) , was zu einer kontinuierlichen Zeichenlage-Haltebedingung für die Dauer einer Zeichenzeit resultiert. Dies verzögert das zweite Zeichen, ein Synchronisations-Byte, bis die entsprechende Empfangsschaltung das Zeichenlage-Halten feststellen kann und sich zum Empfang rüsten kann, ohne daß irgendwelche Bits verloren gehen. Das Startbit wird dann auf Trennlage zurückgesetzt, so daß eine normale Aussendung nachfolgender Zeichen ablaufen kann. Der Empfangsleitungs-Ausfallzähler wird dann geladen und steuert zeitlich das Übertragen des RLF-Alarms, und der Prozessor kehrt dann in den Leerlauf-Modus zurück.

Wenn der Prozessor in den Sendemodus eintritt, wird gemäß Fig. 15 der Sekundärkanalträger eingeschaltet. Ein Zähler wird wieder benutzt, um die übertragung der in einem

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Sendestapel gespeicherten Botschaft zu steuern. Zunächst wird ein Test durchgeführt um zu bestimmen, ob es jetzt die richtige Zeit ist, ein Bit auszusenden. Wenn nicht, wird wieder in den Leerlauf-Modus zurückgekehrt. Der Zählstand wird dann untersucht, um zu ermitteln, ob der richtige Zeitpunkt für ein Startbit vorliegt. Wenn ja, wird das Startbit gesendet bzw. übertragen. Wenn nein, wird in einem weiteren Test untersucht, ob es Zeit zum Senden eines Stop-Bits ist und wenn dies der Fall ist, wird eine Zeichenlage gesandt. Wenn es nicht die Zeit für ein Startbit oder ein Stop-Bit ist, wird in einem weiteren Test bestimmt, ob das Ende des übertragenen Zeichens erreicht worden ist. Wenn das Ende eines Zeichens nicht erreicht worden ist, wird ein Datenbit ausgesandt und der Prozessor kehrt in den Leerlauf-Modus zurück. Wenn das Ende eines Zeichens festgestellt worden ist, wird der Bitzähler zurückgesetzt, und der Sendestapelzeiger wird weitergestellt, und in einem weiteren Test wird untersucht, ob der Boden des Sendestapels erreicht worden ist. Wenn der Boden des Sendestapels erreicht worden ist, wird der Träger unterbrochen, die"Sende besetzt"-Markierung wird gelöscht und der Prozessor kehrt in die Leerlaufschleife zurück. Wenn der Boden des Sendestapels nicht erreicht worden ist, wird der Arbeitsablauf gemäß Fig. ausgeführt.

Wenn bei dem Flußdiagramm gemäß Fig. 16 das Ende der Botschaft nicht erreicht worden ist, wird der Sende-Bit-Zähler erneut geladen und es wird in das Flußdiagramm gemäß Fig. wieder eingetreten. Wenn die Botschaft zu Ende ist, wird in einem weiteren Test bestimmt, ob die Botschaft eine Alarmbotschaft war, die wiederholt gesandt worden ist. Wenn dies nicht der Fall war, wird wieder in das Flußdiagramm der Fig. 15 bei Punkt 5 eingetreten. Wenn die Bot-

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se

schaft eine Alarinbotschaft war, wird in einem Test untersucht, ob es ein Empfangsleitungs-Ausfallalarm war, der selbstzeitlich sich beendet. Wenn nicht, wird ein Sendestapelzeiger zurück auf die Spitze des Stapels gesetzt und das Flußdiagramm gemäß Fig. 15 wird an Stelle 4 erneut eingetreten. Wenn der Alarm ein Empfangsleitungs-Ausfall gewesen ist, wird ein Test durchgeführt um zu bestimmen, ob die Zeit für das Senden des RLF abgelaufen ist. Normalerweise 10 Sekunden Sendezeit. Variiert um - 2 Sekunden je nach der Baud-Rate von T₇. Wenn ja, wird das RLF-Signal gesperrt und es wird in das Flußdiagramm der Fig. 15 an Punkt 15 wieder eingetreten.

Das Flußdiagramm gemäß Fig. 17 zeigt die Reaktion des Prozessors auf Befehle, die vom Prozessor bestätigt werden. Als Antwort auf einen RSI-Befehl werden Alarme von dem Alarm-Zwischenspeicherregister in die Mayday-Sperrmarkierungen gesetzt. Als Antwort auf einen RTN-Befehl werden sämtliche Mayday-Sperrungen gelöscht. Die SPT, TPE, BLL, ACL, DCL und sonstigen aktiven Alarmbits werden gelöscht, wie auch der ITC-Modus (nicht ein Bit), ehe zu dem Bestätigungs-Arbeitsablauf zurückgekehrt wird. Der SDB-Befehl setzt ein Bit, das den Modem zurück zu den frei gewählten Leitungen schalten läßt. Der SEC-Befehl löscht die Fehlerzähler-Markierung. Der DCL-Befehl setzt das Gleichstromschleifen-Steuerbit und der ACL-Befehl setzt das Wechselstromschleifen-Steuerbit. Der ITC-Befehl setzt eine Markierung, die den ITC-Modus anzeigt. Sämtliche Befehle kehren dann zum Bestätigungs-Arbeitsablauf gemäß Fig. 14 zurück.

Fig. 18 zeigt die Durchführung der DEC und DMS-Befehle, die erfordert, daß der Prozessor eine Botschaft auf drei Datenbytes bildet. Für den DEC-Befehl werden die Fehlerzähler in den Sendestapel gesetzt. Für den DMS-Befehl

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werden die Statusbits gesammelt und in den Sendestapel gesetzt. Der weitere Arbeitsablauf kehrt dann zu dem Eingangspunkt für die 3-Byte-Botschaft aus Fig. 14 zurück.

Der Arbeitsablauf gemäß Fig. 19 zeigt die Durchführung der EEC, STE und TPE-Befehle. Als Antwort auf den EEC-Befehl wird der Testfehlerzähler gelöscht. Die Fehlerzähler-Markierung wird gesetzt und das laufende Fehlerbit wird gespeichert. Als Antwort auf den STE-Befehl werden die Wechselstromschleifen- und Leiterschleifen-Unterbrechungs-Bits gesetzt und das Bit zur Auslösung der Testsignalfolge wird gesetzt. Die Bestätigung wird dann durch Rückkehr zum Arbeitsablauf gemäß Fig. 14 durchgeführt.

Fig. 20 erläutert die SPF und SPT-Befehle. Man sieht, daß dieser Arbeitsablauf 20 zum Leerlauf-Zustand zurückkehrt und daß keine Bestätigung vorgesehen ist.

Fig. 21 erläutert die Durchführung der SDL und DDB-Befehle. Als Antwort auf den SDL-Befehl wird ein Steuerbit gesetzt, das das Umschalten auf die gewidmeten Leitungen bewirkt, und eine DNR-Markierung wird gesetzt, um den Zeitablauf für die DNR-Mayday-Botschaft zu starten. Der nächste Schritt als Antwort auf den SDL-Befehl und der einzige Schritt, der auf den DDB-Befehl antwortet, besteht darin, daß die gewählte Leitung unterbrochen wird und daß zur Bestätigungs-Routine zurückgekehrt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung sieht man, daß an der dargestellten Ausführungsform zahlreiche Änderungen vorgenommen werden können, ohne daß dadurch von dem Erfindungsgedanken abgewichen wird. Insgesamt wurde eine Einrichtung zum Diagnostizieren und Steuern des Betriebs mehrerer Modems beschrieben, von denen einige an einer zentralen Stelle

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und andere an verschieden entfernten Orten aufgestellt sind. Ein an zentraler STelle befindlicher Prozessor adressiert wahlweise Mikroprozessor-Test- und Steuereinheiten an jedem Modem über einen Sekundärkanal. Die Mikroprozessor-Test- und Steuereinheiten sprechen auf Befehle an, bilden und führen verschiedene Modem-Tests aus, arbeiten autonom und überwachen verschiedene Alarmzustände, und bilden Statusberichte und Alarm-Hilferufe (Mayday-Botschaften), was dem Zentralprozessor zurückübertragen wird. Die Einrichtung kann eine große Vielfalt von Tests, Überwachungsaufgaben und Netzwerk-Steuerfunktionen für eine außerordentlich große Anzahl von Modems ausführen.

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Claims (40)

MILGO ELECTRONIC CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Florida, 8600 N.W. 41 st Street, Miami, Florida 33166 (V. St. A.) Einrichtung zur Fehlererkennung in Datenmodems und zugehörigen Schaltungen Ansprüche

1. Verfahren zum Prüfen der Arbeitsweise einer elektrische Signale verarbeitenden Schaltung, vorzugsweise eines Modems, von einer Zentralstelle aus, bei dem die Betriebsparameter der Schaltung auf einen Alarm nötigende Zustände überwacht werden, daß eine Alarmbotschaft am Ort der Schaltung gebildet wird, welche eine Mitteilung über den den Alarm auslösenden Zustand enthält, und bei dem die Alarmbotschaften von der Schaltung an die Zentralstelle übertragen werden.

2. Verfahren nach Anspruch \, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung einer Zentralsteuerung (15), eines Zentralmodems (11) an der Zentralstelle und wenigstens

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eines entfernten Modems (13) Testbefehle von der Zentralsteuerung (15) an wenigstens einen der entfernten und den zentralen Modem adressiert werden, daß die zu den Testbefehlen gehörenden Tests am adressierten Modem automatisch ausgeführt werden, und daß die Ergebnisse der Tests automatisch zur Zentralsteuerung rückübertragen werden.

3. Schaltung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feststellung eines alarmauslösenden Zustandes in der datenverarbeitenden Vorrichtung (11, 13) und zum automatischen Übertragen einer Alarmbotschaft, die den Alarmzustand anzeigt.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Feststellung des Stromausfalls vorgesehen ist.

5. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur automatischen Feststellung eines Datenstromzustandes vorgesehen ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum automatischen und sequentiellen Adressieren jedes Modems mit einem Testbefehl sowie eine Einrichtung zum automatischen Rückübertragen einer ein Statuswort enthaltenden Botschaft nach Empfang des Testbefehls in jedem Modem an die adressierende Einrichtung vorgesehen sind.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Testkonfigurationen bildende Einrichtung unter automatischer programmierter Steuerung

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einen oder mehrere Tests bildet, die gebildeten Tests automatisch durchführt und automatisch die Testergebnisse an eine Zentralstelle (15) zurücküberträgt.

8. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum automatischen Feststellen eines Empfangsleitungsausfalls vorgesehen ist,

9. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Simuliereinrichtung zum automatischen Simulieren eines Stromausfalls für die Prüfung der richtigen Betriebsweise der Feststelleinrichtung vorgesehen ist.

10. Schaltung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationseinrichtung für einen Selbsttest-Modus vorgesehen ist.

11. Schaltung nach einem der Ansprüche 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationseinrichtung einen Ende-bis-Ende Test zwischen einem Zentralmodem und einem entfernten Modem enthält.

12. Schaltung nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationseinrichtung einen analogen Schleifen-Modus enthält.

13. Schaltung nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationseinrichtung einen digitalen Schleifenmodus enthält.

14. Schaltung nach einem der Ansprüche 8-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtung auf mehrere sequentielle Befehle zur Konfiguration und Ausführung der Tests anspricht.

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15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Befehl als Zeichen eines Wortes in einer Botschaft aus mehreren Wörtern enthalten ist.

16. Schaltung nach einem der Ansprüche 5-15, gekennzeichnet durch eine automatische Stummabstimmschaltung im Primärsender eines Datenstrom erzeugenden Modems, die auf die Feststellung einer Alarmbotschaft anspricht.

17. Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal zur Bereitschaftsbezeichnung einer Datengruppe eines Datenstrom erzeugenden Modems in Abhängigkeit von der Feststellung der Alarmbotschaft abgegeben wird.

18. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-17 zum Testen und Steuern eines Modems in Abhängigkeit von Befehlen aus einer Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Empfangseinrichtung für die Befehle und eine Sendeeinrichtung für Botschaften an die Zentralsteuerung sowie eine Testeinrichtung vorgesehen sind, die von der Empfangseinrichtung mit Befehlen versorgt wird und in Abhängigkeit von empfangenen Testbefehlen automatisch das Betriebsverhalten des Modems auf Alarm auslösende Zustände überwacht, Alarmbotschaften bildet und ihre Rückübertragung veranlaßt, wenn sie eine Alarmbedingung feststellt.

19. Schaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Testeinrichtung die Konfiguration eines zugeordneten Modem-Netzwerks steuert.

20. Schaltung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung und die Sendeeinrichtung über einen frequenzmäßig verschobenen Sekundärkanal in Informationsaustausch mit der Zentralsteuerung treten können.

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21. Schaltung nach einem der Ansprüche 18 - 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Testeinrichtung mit einem entfernten oder einem zentralen Modem in Informationsaustausch treten kann.

22. Schaltung nach einem der Ansprüche 18 -21, dadurch gekennzeichnet, daß für die Versorgung mit Befehlen ein programmierter Mikroprozessor vorgesehen ist.

23. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stapeleinrichtung zum Speichern der empfangenen Botschaften sowie eine Prüfeinrichtung für den Inhalt des Stapels vorgesehen sind, welche Steuerbits setzt und einen Befehl bildet, wenn der Stapelinhalt sich als richtig erweist.

24. Schaltung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Format bildende Einrichtung vorgesehen ist, die ein Bestätigungssignal nach Empfang einer Alarmbotschaft abgibt.

25. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfeinrichtung für die Parität der empfangenen Information vorgesehen ist.

26. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-25, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gentralmodems vorgesehen sind, wobei wenigstens ein entfernter Modem mit jedem Zentralmodem in Informationsaustausch treten kann; daß jeder Zentralmodem Testbefehie von der zentralen Steuerung (15) aufnimmt und automatisch Alarmzustände im zugehörigen Zentralmodem überwacht und Qie Zentralsteuerung (15) vom Vorliegen eines Alarmzustandjas in Kenntnis setzt und Informationen zwischen der Zentralsteuerung und dem ent-

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fernten Modem überträgt; und daß jeder entfernte Modem
nach Empfang von Testbefehlen von der zentralen Steuerung (15) über den Zentralmodem (11) Alarmzustände in dem
entfernten Modem automatisch überwacht und eine Alarmbotschaft an den Zentralmodem (11) zurücküberträgt.

27. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 -26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halteeinrichtung für eine gewählte Leitung für die Zeitspanne in Aktion tritt, während der eine Umschaltung zu einer gewidmeten Leitung durchgeführt wird; daß eine automatische Prüfeinrichtung für das Betriebsverhalten der gewidmeten Leitung sowie eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist, die automatisch zur gewählten Leitung umschaltet, wenn das Betriebsverhalten nicht zufriedenstellend ist.

28. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-27, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralmodem und/oder wenigstens einer der entfernten Modems einen programmierbaren Prozessor enthält.

29. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-28, dadurch gekennzeichnet, daß die Metzwerk-Konfiguration in Abhängigkeit von einem Befehl aus dem Zentralprozessor automatisch geändert wird.

30. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 - 29, dadurch gekennzeichnet, daß der entfernte Modem mit einem Netzwerk zweiter Stufe in Informationsaustausch steht, welches einen entfernten Zentralmoden) enthält.

31. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 - 30, dadurch gekennzeichnet, daß von dem entfernten Zentralmodem ausgehend mehrere Modems sich verzweigen.

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32. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Adaptereinrichtung mit einer Steuereinrichtung und einem Mischer vorgesehen sind.

33. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-32, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Alarmzustände vorliegt, wenn eine gewidmete Leitung nicht wiederhergestellt worden ist.

34. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-33, dadurch gekennzeichnet, daß eine Alarmbedingung von einem Benutzer setzbar ist.

35. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-34, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmbotschaften und Testbefehle über einen Sekundärkanal übertragen werden.

36. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-35, dadurch gekennzeichnet, daß das Format der Testbefehle mehrere Wörter umfaßt, wobei jedes Wort ein Startbit, zwei Stop-Bits, ein Paritäts-Bit und mehrere Informationszeichen umfaßt und die Informationszeichen ein Befehlszeichen sowie eine Adresse enthalten.

37. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-36, dadurch gekennzeichnet, daß eine Adaptereinrichtung auf einen Befehl zur Sperrung von Tests anspricht und den Sekundärkanal auf einen Datenkanal umstellt.

38. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-37, dadurch gekennzeichnet, daß eine Adressiereinrichtung für einen speziellen Modem vorgesehen ist.

39. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-38, gekennzeichnet durch mehrere Zentralmodems, von denen jeder mit wenigstens einem entfernten Modem in Informations-

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austausch treten kann, sowie durch eine Sendeeinrichtung für eine Gruppenadresse, die an einen Zentralmodem und sämtliche von diesem abzweigenden entfernten Modems gerichtet ist.

40. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-39, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzwerkstruktur der Modems geprüft wird.

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