DE2856897C1 - Digitale Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine digitale Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung, die eine Schnittstelle zwischen einer Vielzahl von PCM-Übertragungsleitungen auf einer Seite und einer getrennten Vielzahl von Übertragungskanälen auf der anderen Seite bilden kann. Ein erster Prozessor verfolgt in erster Linie den Verbindungsaufbau durch Abtasten von Zeichengabe-Bits, die Einhänge/Aushänge-Zustandsänderungen angeben, und ein zweiter Prozessor steuert den Betrieb einer Zeitlagen-Austauscheinrichtung, die Kanaldaten und Telemetrie-Nachrichten assembliert und disassembliert. Außerdem stellt der zweite Prozessor Verbindungen her und unterbricht sie, während geeignete Bedienungsschaltungen im Verlauf eines Gesprächs angeschaltet werden.

Die Erfindung betrifft eine digitale Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung zur Verbindung einer Vielzahl m synchroner, multiplexierter, digitaler Zweiweg-Zeitmultiplex-Nachrichtenkanäle auf einer Seite der Vermittlungsanordnung und einer Vielzahl π multiplexierter, digitaler Zweiweg-Zeitmultiplex-Übertragungskanäle sowie einer Vielzahl s peripherer Bedienungsschaltungen auf der anderen Seite der Anordnung, wobei jeder der Kanäle Daten- und Befehlszeichengabe-Bits in einer zugeordneten Vielzahl von sequentiellen Zeitlagen führt, mit einem Leitungsabtaster zur Abtastung der Befehlszeichengabe-Bits, die in den sequentiellen Zeitlagen der Vielzahl m synchroner, multiplexierter, digitaler Zweiweg-Zeitmultiplex-Nachrichtenkanäle ankommen, mit einer Steuereinrichtung, die a) Änderungen der sequentiell ankommenden, von der Abtasteinrichtung abgetasteten Befehlszeichengabe-Bits feststellt und bei einer festgestellten Änderung ein Ausgangssignal zur Durchführung einer vorbestimmten Aktion durch die Vermittlungsanordnung erzeugt und b) eo geeignete Befehlszeichengabe-Bits zur Übertragung über die Vermittlungsanordnung und in vorgewählten Zeitlagen der Vielzahl m von Nachrichtenkanälen und der Vielzahl η von Übertragungskanälen erzeugt, mit einem Querverweisspeicher zur Aufnahme der Ausgangssignale der Steuereinrichtung und mit Einrichtungen zum Zeitlagenwechsel und Aussondern des Bestimmungsortes.

In Zeitmultiplex(TDM)-Nachrichtenanlagen werden Abtastwerte einer Vielzahl von Sprach- oder Datenkanälen ineinandergeschoben, beispielsweise nach Art der bekannten Pulscodemodulationssysteme (PCM). Bei einem typischen PCM-System wird die jeweilige Amplitude des Sprach- oder Datensignals mit der Nyquist-Frequenz abgetastet und jeder analoge Abtastwert unter Erzeugung eines digitalisierten Abtastwertes codiert. Der digitalisierte Abtastwert wird zyklisch mit digitalisierten Abtastwerten anderer Kanäle der gleichen Anlage zur Übertragung zum gewünschten Bestimmungsort zusammengeschoben. Da alle digitalisierten Abtastwerte unter Umständen nicht für eine einzige Endstelle bestimmt sind, ist eine zwischengeschaltete Vermittlungsstelle erwünscht, die jeden der ineinandergeschobenen Abtastwerte von einem der ankommenden PCM-Kanäle in irgendeine andere Folge von ineinandergeschobenen Abtastwertfolgen einschaltet, die über einen der abgehenden PCM-Kanäle übertragen werden. Zur Verwirklichung der Neuanordnung und zum Ineinanderschieben von digitalisierten Abtastwertfolgen in der Vermittlungsanordnung sind Zeitlagen-Wechseleinrichtungen verwendet worden, die eine Schieberegisteranordnung enthalten. Ein Steuergerät betätigt Gatter, um Zeitlagensignale einer Eingangsfolge von einer bestimmten Eingangsschieberegisterstelle zu einer vorbestimmten Ausgangsstelle zu führen.

Es ist eine Vermittlungsanlage in Modulbauweise bekannt, bei der auf Zeitmultiplex-Übertragungsleitungen laufende Bits unter Verwendung einer Zeitlagen-Wechseleinrichtung auf geeignete Zeitlagen einer bestimmten Gruppe von Ausgangsverbindungsleitungen übertragen wird. Zur Verwirklichung des Zeitlagenwechsels werden auf jedem ankommenden Kanal erscheinende Daten in eine Speicherstelle eines Datenspeichersystems gegeben, die einem bestimmten Kanal unter einer bestimmten Zeitlage im Kanal zugeordnet ist. Während jeder Zeitlage im geeigneten Ausgangskanal werden die in diesen Kanal zu übertragenden Daten aus dem Speichersystem unter Verwendung von Adressen gelesen, die vorher in einem Verbindungs- und Adressenspeicher abgelegt worden sind. Die Adressen im Verbindungs- und Adressenspeicher können unter Verwendung von Befehlen aus einem Steuerrrechner auf den neuesten Stand gebracht werden.

Bekannt ist auch eine Vermittlungsanlage für Zeitmultipledaten, die Sprache oder Daten hoher Geschwindigkeit und Zeichengabeinformationen oder Daten niedriger Geschwindigkeit zwischen einer Vielzahl von Stationen unter Verwendung eines asynchronen Submultiplex-Kanals für die Datenübertragung niedriger Geschwindigkeit übertragen kann. In dieser Anlage werden ankommende Zeitmultiplexleitungen zyklisch abgetastet, und die Signale jeder Zeitlage werden in getrennten, willkürlichen Speicherstellen eines Informationsspeichers abgelegt, die durch eine Adressenspeichereinrichtung bestimmt werden. Es erfolgt dann ein zyklischer Zugriff zum Informationsspeicher, um die ineinandergeschobenen und neu geordneten Zeitlagen auszulesen.

Die bekannten Vermittlungsanordnungen bieten lediglich die Möglichkeit, Informationen, die in einer zeitlichen Folge eines Systems ankommen, in eine Zeitlagenfolge zur Übertragung in ein anderes System umzusetzen, ohne auf Zeichengabe-Bits anzusprechen, die in den empfangenen Signalen enthalten sein können

und eine besondere Bedienung anfordern. Sehr große Vermittlungsanordnungen mögen gegebenenfalls auch diese Möglichkeit bieten, aber es verbleibt das Problem, eine kleine digitale Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung bereitzustellen, die zu einer Vielzahl von Zeitmultiplex-Systemen paßt und eine gleichzeitige Vermittlung einer Vielzahl von Eingangskanälen mit einer Vielzahl von Ausgangskanälen ermöglicht, wobei einer Nachrichtenverbindung mit einer Anzahl von Zeichengabeschaltungen an entfernten Punkten durch eine entsprechende Einfügung gewünschter Steuersignale stattfindet.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vermittlungsanordnung der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Querverweisspeicher ein getrenntes, geeignetes Vermittlungssignal synchron mit dem Auftreten von Daten- und Befehlszeichengabe-Bits in jeder Zeitlage der Vielzahl m von Zweiweg-Nachrichtenkanälen erzeugt, um jede dieser Zeitlagen mit einer bestimmten Zeitlage der Vielzahl π von Übertragungskanälen und einer bestimmten Bedienungsschaltung der Vielzahl s von peripheren Bedienungsschaltungen in Beziehung zu setzen, daß die Einrichtungen zum Zeitlagenwechsel und Aussondern des Bestimmungsortes einen ersten und einen zweiten Speicherabschnitt zur Aufnahme von Signalen aufweist, die in einer ersten bzw. zweiten Richtung zwischen der Vielzahl m von Zweiweg-Nachrichtenkanälen einerseits und der Vielzahl π von Zweiweg-Übertragungskanälen und der Vielzahl 5 von peripheren Bedienungsschaltungen andererseits laufen, daß jeder Speicherabschnitt eine Vielzahl von Speicherstellen aufweist, von denen jede einer getrennten Zeitlage der jedem Kanal von der Vielzahl π von Übertragungskanälen zugeordneten Zeitlagen und einer geeigneten Bedienungsschaltung der Vielzahl 5 von peripheren Bedienungsschaltungen zugeordnet ist, daß die beiden Speicherabschnitte gleichzeitig auf den Empfang jedes getrennten, geeigneten Vermittlungssignals ansprechen und Daten- und Zeichengabe-Bits doppelt gerichtet zwischen den Zeitlagen der Vielzahl m von Nachrichtenkanälen und einer der Zeitfagen der Vielzahl η von Übertragungskanälen und der Vielzahl s von peripheren Bedienungsschaltungen übertragen.

Erfindungsgemäß wird also eine kleine, zentral gesteuerte, busorientierte, digitale Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung unter Verwendung einer Zeitlagen-Wechseleinrichtung geschaffen, die durch zwei Mikrocomputer-Schaltungsplättchen und einen zugeordneten Speicher verwirklicht werden kann, welche eine gleichzeitige Zweiweg-Vermittlung von Daten zwischen ankommenden und abgehenden Kanälen ermöglichen und die Fähigkeit für eine Nachrichtenverbindung mit einer Anzahl von Zeichengabeschaltungen unter Verwendung einer Vielzahl von Steuersignalen besitzt.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer kleinen digitalen Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung nach der Erfindung;

F i g. 2 ein Raster-Abtastverfahren zum Multiplexieren der Signale von 32 T-Träger-Eingangsleitungen;

Fig.3 einen typischen Zeichengabefluß zwischen zwei Teilnehmern über eine Satellitenverbindung;

Fig.4 das Blockschaltbild einer Multiprozessor-Steueranordnung für die Aktionen der Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung nach F i g. 1.

Die Erfindung wird nachfolgend in erster Linie in Verbindung mit einer Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung zur Schnittstellenbildung zwischen einer Vielzahl von synchronen, multiplexierten, digitalen Zweiweg-Zeitmultiplex-Übertragungssystemen, beispielsweise terrestrischen, digitalen Zeitmultiplex-T-1 -Trägersystemen, und einer Vielzahl von multiplexierten, digitalen Zweiweg-Zeitmultiplex-Übertragungskanälen, beispielsweise von digitalen Satelliten-Übertragungssystemen. Diese Beschreibung soll jedoch nur eine

ίο Erläuterung geben und keine Einschränkung darstellen. Die Erfindung läßt sich in gleicher Weise zur Schnittstellenbildung mit anderen Arten von terrestrischen oder Satelliten-Zeitmultiplex-Anlagen einschließlich solchen verwenden, bei den ein Mehrfachzugriff (TDMA) erfolgt. Die Anzahl solcher Anlagen, die mit der Vermittlungsanordnung in Verbindung stehen, hängt von den Übertragungsgeschwindigkeiten der Anlagen und der Gesprächsverarbeitungskapazität der Schaltungen in der Vermittlungsanordnung ab.

In Fig. 1 ist Blockschaltbild einer kleinen, digitalen Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung gezeigt, die entsprechend der Erfindung aufgebaut ist und zwischen eine Vielzahl m von terrestrischen, digitalen Trägersystemen des T-Typs auf der einen Seite und eine Vielzahl η von digitalen Satelliten-Nachrichtenkanälen auf der anderen Seite geschaltet ist. In F i g. 1 umfassen die Eingänge für die Vermittlungsanlage auf der linken Seite sowohl eine Vielzahl m von ankommenden T-Trägerleitungen 12, wobei zur Erläuterung /n=30 ist, und digitale Telemetrie-Informationssignale, die von einem Multiprozessor-Steuergerät 14 erzeugt werden und zur Übertragung auf η Satellitenkanälen 15a—15n auf einem Bus 16 bereitgestellt werden. Der Bus 16 entspricht ρ Trägerleitungen vom Typ T, wobei zur Erläuterung ρ=2 ist. Die vorliegende Anordnung kann daher 32 T-Träger-Eingangsleitungen bearbeiten.

In bekannter Weise kombiniert ein T-Trägersystem 24 Sprachkanäle im Zeitmultiplex zu einem pulscodemodulierten Signal. Die Abtastrate für jeden Kanal beträgt 8000 Abtastwerte je Sekunde, und jeder Abtastwert wird zu einem pulscodemodulierten (PCM) Signal zur Übertragung über die Leitung codiert, wobei jedes Signal ein Byte mit 8 Bits umfaßt, daß das PCM-Signal und eingestreute Zeichengabe-Bits enthält.

Die ankommenden T-Trägersignale auf den Leitungen 12 müssen zuerst in Zeichengabe-Rahmensynchronisation gebracht und dann multiplexiert werden. Die Erzielung der Synchronisation kann mit Hilfe geeigneter Verfahren erfolgen, beispielsweise durch Taktschlupf oder Puffern. Nach der Synchronisierung werden die T-Trägersignale beispielsweise nach Art einer in F i g. 2 gezeigten Rasterabtastweise durch Bytes multiplexiert. Die Synchronisation und das MultipJexieren geschieht in einer Synchronisations- und Multiplexierschaltung 18, deren Ausgangssignal auf einem 8-Bit-Datenbus 19 abgegeben wird. Das Rasterabtastverfahren beim Multiplexieren ermöglicht die Verwendung langsamerer Logigfamilien mit kleinerem Leistungsverbrauch als sie beispielsweise ein entsprechender serieller Multiplexer erfordern würde.

Die Ausgangssignale der Synchronisations- und Multiplexierschaltung 18 werden als nächste nach Übertragung auf dem Bus 19 von einer Zeitlagen-Wechseleinrichtung (TSI) 35 verarbeitet, die ein Multiprozessor-Steuergerät 14, einen TSI-Querverweisspeicher 20 sowie eine nach oben gerichtete (Aufwärts-Link) und eine nach unten gerichtete (Abwärts-Link) Anordnung 21 bzw. 22 zum Zeitlagenwechsel (TSI) und Aussondern

des Bestimmungsortes aufweist. Der TSI-Querverweisspeicher 20 enthält eine Vielzahl von Speicherstellen, von denen jede einer der Zeitlagen zugeordnet ist, welche zu jeder der T-I-Trägerleitungen 12 und den entsprechenden, dem Bus 16 zugeordneten T-1-Leitungen gehören. Für das Ausführungsbeispiel mit 32 T-I-Eingangsleitungen, von denen jede 24 getrennte Zeitlagen umfaßt, enthält demgemäß der TSI-Querverweisspeicher 20 768 Speicherstellen. In jeder dieser Speicherstellen ist eine Speicherstellenadresse abgelegt, ]₀ die einer Speicherstelle in den Anordnungen 21 und 22 zum Zeitlagenwechsel und zum Aussondern des Bestimmungsortes zugeordnet sind. Die Speicherstellenadressen sind zeitlich zugeordnet und werden vom Multiprozessor-Steuergerät 14 über eine Sammelleitung 24 für jede der zugeordneten Zeitlagen auf den neuesten Stand gebracht. Jede Speicherstelle im Speicher 20 wird sequentiell in Synchronismus mit Informationen der zugeordneten Zeitlage auf der Sammelleitung 19 zugegriffen, und zwar entsprechend dem Rasterabtastverfahren gemäß Fig.2. Die in der Speicherstelle im Speicher 20 gespeicherte Speicherstellenadresse wird dann auf den Bussen 25a und 25b zu den Schaltungsanordnungen 21 bzw. 22 übertragen. Diese Speicherstellenadresse ermöglicht sowohl die Speicherung der in der zugeordneten Zeitlage auf dem Aufwärts-link-Bus 19 ankommenden Information in der angegebenen Speicherstelle in der Schaltung 21 als auch das Auslesen von Informationen aus der angegebenen Speicherstelle in der Schaltung 22 auf den Abwärts-I'nk-Bus 26 zwecks Übertragung in der zugeordneten Zeitlage zum entsprechenden T-I-Leitungsteilnehmer über eine Synchronisations- und Multiplexer-Schaltung 27.

Wegen der speziellen Ausbildung der Schaltungen für die Zeitlagen-Wechseleinrichtung (TSI) beinhalten die auf dem Abwärts-link-Datenbus 26 und die auf dem Aufwärts-Link-Datenbus 19 erscheinenden Daten komplimentäre Richtungen auf dem gleichen Stromkreis. Diese charakteristische Ausbildung ist für digitale, zentral gesteuerte Echounterdrücker erforderlich. Zusätzlich zu den T-1-Leitungen nimmt der Multiplexer 18 als Eingang auf dem Bus 16 das Equivalent von zwei T-1-Leitungen auf, die Telemetrie-Informationssignale führen, welche für andere Erdstationen zum Aufbau und zum Auflösen von Verbindungen bestimmt sind. Auf entsprechende Weise werden Telemetrie-Informationssignale von anderen Erdstationen über nach unten gerichtete Satellitenkanäle 15a —15/2 empfangen und über eine Synchronisations- und Multiplexer-Schaltung 27 sowie einen Bus 28 zum Multiprozessor-Steuergerät 14 übertragen.

Die Schaltungen 21 und 22 zum Zeitlagenwechsel und Aussondern des Bestimmungsortes enthalten jeweils eine Vielzahl von Speicherstellen, die in getrennte Bereiche unterteilt und jedem der /2 Satellitenkanäle 15a-15/7 und einer Vielzahl von peripheren Bedienungsschaltungen 29a und 296 zugeordnet sind. Die Anzahl der jedem der Satellitenkanäle 15a—15/7 und jeder peripheren Bedienungsschaltung 29a und 296 zugeordneten Speicherstellen kann willkürlich sein. Vorzugsweise wird die Zuordnung jedoch entsprechend den für jeden der Kanäle oder Schaltungen zu erwartenden Verkehrsanforderungen getroffen. Gemäß F i g. 1 befinden sich die peripheren Schaltungen 29a und 296 auf der Aufwärts-Hnk- bzw. Abwärts-link-Seite der Zeitlagen-Wechseleinrichtung. Die peripheren Bedienungsschaltungen 29a und 296 sind nichts anderes als spezielle Bestimmungen, die zu verschiedenen Zeitpunkten beim Verbindungsaufbau benutzt werden und daher am Ausgang oder auf der Satellitenseite der Vermittlungsanordnung erscheinen. Der Zugriff zu den Schaltungen wird natürlich durch den gleichen Zeitlagenwechsel gesteuert, der zur Verbindung einer terrestrischen T-I-Schaltung mit einer Satellitenschaltung benutzt wird. Die peripheren Bedienungsschaltungen 29a auf der Aufwärts-link-Seite der Zeitlagen-Wechseleinrichtung umfassen in erster Linie Detektorschaltungen, die zur Speicherung von Zeichengabeinformationen einer T-I-Leitung benutzt werden, beispielsweise der Nummer eines gerufenen Teilnehmers, die anschließend mit Hilfe von Telemetrie-Signalen auf einem Satellitenkanal 15a — 15/7 zur Bestimmungs-Erdstation zu übertragen ist. Die peripheren Bedienungsschaltungen 29b auf der Abwärts-link-Seite der Zeitlagen-Wechseleinrichtung umfassen Generator-Bedienungsschaltungen, die sowohl a) Signale speichern, die mit Hilfe von Telemetrie-Signalen auf den Satelliten-Kanälen 15a —15/2 von anderen Erdstationen im Verlauf einer Verbindung zwecks nachfolgender Übertragung über die jeweilige T-I-Leitung in der jeweiligen Zeitlage empfangen werden, als auch b) Signale, die über eine T-I-Leitung in einer Zeitlage übertragen werden müssen, um eine bestimmte Stufe beim Gesprächsaufbau anzugeben, beispielsweise Übertragung von Wählzeichen, besetzt usw. Für die Signale der letztgenannten Art ist eine getrennte Speicherstelle in der Schaltung 22 für jedes unterschiedliche Bedienungssignal vorgesehen. Diese Speicherstellen enthalten die digitale Darstellung des PCM-Signals, das zur Erzeugung jedes der zugeordneten Bedienungssignale erforderlich ist. Jede solche Speicherstelle kann mit einer oder mehreren oder allen T-1-Leitungen über den Abwärts-link-Bus 26 und die Synchronisier- und Multiplexierschaltung 27 verbunden werden, indem das Multiprozessor-Steuergerät 14 die Adresse der gewünschten Bedienungsschaltung in jede der zugeordneten Zeitlagen-Speicherstellen im Querverweisspeicher 20 eingibt, mit der eine bestimmte Bedienungsschaltung zu verbinden ist. Auf diese Weise kann eine einzige Speicherstelle benutzt werden, um beispielsweise Wählton zu einer oder mehreren T-1-Leitungen zu geben, und zwar indem das gespeicherte Signal auf den Abwärts-link-Bus 26 in Synchronismus mit dem Zugriff der Synchronisier- und Multiplexierschaltung 27 zur jeweiligen T-I-Leitung und der Zeitlage, die das gewünschte Bedienungssignal benötigt, gelesen wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die in F i g. 1 dargestellten und oben erwähnten Bedienungsschaltungen lediglich Beispiele darstellen und zur Erläuterung gewählt worden sind. Jedes Bedienungssignal, das für eine bestimmte, mit der vorliegenden Anordnung verbundene Anlage anwendbar ist, kann anstelle der beschriebenen Bedienungssignale verwendet werden.

Die Aussendung der Signale auf den Aufwärts-Iink-Kanälen 15a —15/2 und der Empfang von Signalen über die Abwärts-link-Kanäle 15a —15/2 kann direkt über die Speicherstellen erfolgen, die jedem Kanal in den Schaltungen 21 bzw. 22 für den Zeitlagenwechsel und die Aussonderung des Bestimmungsortes zugeordnet sind. Wenn jedoch das Satelliten-System einen einzigen, universellen Takt zur Synchronisierung aller Sende- und Empfangsvorgänge der Erdstationen besitzt, so muß Vorsorge zur Kompensation der variablen Satelliten-Kanalweglängen getroffen werden, die auf der Bewegung des Satelliten im Weltraum beruhen. Wenn

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beispielsweise der Satellit sich näher zu einer Erdstation bewegt, so werden die Bits in der Erdstation über die Aufwärts-link-Kanäle 15a- 15n mit höherer Frequenz empfangen, als sie über die T-Leitungen 12 weitergeleitet werden. Eine mögliche Lösung des Problems besteht darin, je nach' Bedarf Bits wegzulassen oder zu stopfen. Eine andere mögliche Lösung ist die Einschaltung eines wirksamen elastischen Speichers ausreichender Länge zur Aufnahme der Differenz. Diese Lösung ist in F i g. 1 dargestellt.

Gemäß F i g. 1 ist jedem Aufwärts-link- und jedem Abwärts-link-Kanal 15a — i5n ein gesonderter elastischer Pufferspeicher 31a—31n zugeordnet. Zur Erzielung des elastischen Verhaltens sind die Speicherstellen in den Schaltungen 21 und 22, die jedem der Satelliten-Kanäle 15a—15n zugeordnet sind, mit dem jeweiligen elastischen Pufferspeicher 31a—31 verbunden. Für die Aufwärts-link-Seite werden die in der Schaltung 21 gespeicherten und für einen speziellen Kanal bestimmten Informationen zu dem entsprechenden Puffer 31a—3in übertragen und nachfolgend zum Satelliten gegeben, und zwar beispielsweise mittels eines Zeitmultiplex-Vielfachzugriffs (TDMA) bei Zugriff durch den Schalter 32 zu diesem Puffer. Für die Abwärts-link-Seite erfolgt der Vorgang auf umgekehrte Weise wie oben für die Aufwärts-link-Seite beschrieben.

Durch die Verwendung des elastischen Speichers erzielt man zwei Vorteile. Zum einen wird das ursprüngliche Problem bezüglich der Satellitenbewegung gelöst. Zum anderen ist ein elastischer Speicher eine zweckmäßige Einrichtung hinsichtlich der dynamischen Kanalzuordnung. Wenn ein gegebener Bestimmungspuffer 31 in jedem Rahmen nur teilweise gefüllt wird, besteht die Möglichkeit, daß ein anderer Bestimmungsort mit größeren Verkehrsanforderungen abwechselnd die Zeitlagen des Satellitenkanals benutzt, während der Teilnehmer mit geringen Verkehrsanforderungen zusätzliche Rahmen in seinem elastischen Puffer 31 füllt. Dieser elastische Puffer 31 kann irgendeine geeignete Einrichtung sein, beispielsweise eine integrierte Schaltung mit einem sogenannten FIFO-Speicher, bei dem eine zuerst eingegebene Information auch zuerst wieder erscheint.

Es soll jetzt allgemein die Arbeitsweise der Anordnung gemäß Fig. 1 in Verbindung mit einer Erdstation beschrieben werden.

Im wesentlichen besteht der Ausgangsbitstrom zum Satelliten auf den Kanälen 15a—15/j aus einer Zeitmultiplex-Zusammenfassung von digitalen Verbindungsleitungen. Wenigstens für Kurze Zeit werden diese Satelliten-Kanäle anhand ihres Bestimmungsortes gruppiert, wobei Bestimmungsort eine bestimmte andere Erdstation bedeutet. Die Gesamtzahl der Kanäle oder Bits je Sekunde, die für die Übertragung zu allen Bestimmungsorten zur Verfügung stehen, hängt natürlich von der Kapazität des Satelliten ab. Diese Kapazität wiederum hängt davon ab, ob der Satellit eine Antenne mit Flächendeckung oder eine Punktstrahlantenne benutzt, die eine erneute Verwendung des Frequenzbandes erlaubt. Im letztgenannten Fall kann die Zeitmultiplex-Aussendung Informationen zur Steuerung eines Satelliten-Schalters führen, um eine Anschaltung an den jeweils richtigen Abwärts-link-Strahl zu ermöglichen. In jedem Fall enthält die Erdstation eine Gruppe von Sende- und Empfangspuffern 31a—31tj, die jedem möglichen Bestimmungsort entsprechen. Die Hauptfunktion der vorliegenden Anordnung besteht darin, Eingangskanäle von den T-Trägerleitungen 12 auf die richtigen Ausgangspuffer 31a—3in zu schalten. Der richtige Puffer wird beispielsweise durch vom Teilnehmer gewählte Ziffern bestimmt, wobei geeignet definierte Codewerte für alle möglichen Bestimmungsorte in einem gegebenen Teilnehmernetz benutzt werden. Dann kann beispielsweise ein Teilnehmer eines sogenannten Tandem-Tie-Trunk-Netzwerkes (TTTN) alle erforderlichen Ziffern auf einmal zählen, und die Schaltungsanordnung, die im wesentlichen als zentralgesteuerter Register-Geberschalter arbeitet, baut automatisch die Verbindung über den Satelliten zu einer entsprechenden Schaltungsanordnung am anderen Ende auf.

Im einzelnen soll der Aufbau einer typischen Gesprächsverbindung, beispielsweise im Bereich der Bedienung von privaten Leitungen, betrachtet werden, und zwar beginnend am Fernsprechapparat des rufenden Teilnehmers und dann in Verfolgung seines Aufbaus in Richtung zum Bestimmungsort. F i g. 3 zeigt den Fluß von Steuer- und Adressensignalen zwischen verschiedenen Einheiten während des Verbindungsaufbaus. Ein Großteil der Vorgänge entspricht im Prinzip der Zeichengabe bei Fernverbindungen für ein übliches Fernsprechnetz. Die Anfangsstufen beim Verbindungsaufbau für einen TTTN-Teilnehmer verlaufen auf die übliche Weise. Ein Teilnehmer hebt also seinen Hörer aus und erhält einen Wählton von seiner Nebenstellenanlage (PBX). Dann wählt er einen Zugriffscode, der die Nebenstellenanlage veranlaßt, statt einer Verbindungsleitung zu einer weiteren Nebenstellenanlage in einer Kette von Nebenstellenanlagen eine T-I-Trägerleitung zur nahegelegenen Erdstation zu belegen und das auf dieser Leitung übertragene Zeichengabebit zu ändern. Jetzt erkennt in der in F i g. 1 dargestellten Erdstation das Multiprozessor-Steuergerät 14 die Verbindungseinleitung aufgrund der Zustandsänderung des ankommenden Zeichengabebits dadurch, daß der Leitungsabtaster 34 die ankommenden Zeichengabebits abfragt. Das Multiprozessor-Steuergerät 14 schreibt dann als nächstes in den TSI-Querverweisspeicher die Adresse der Wähltonerzeugungs-Bedienungsschaltung 29c/ in der Schaltung 22, und es wird über die Synchronisier- und Multiplexierschaltung 27 ein zweiter Wählton zum T-I-Teilnehmer ausgesendet. Wenn der TTTN-Teilnehmer mit dem Wählen der Ziffern für die Rufnummern beginnt, so wird dies durch das Abtasten festgestellt. Das Multiprozessor-Steuergerät 14 schaltet dann als erstes den Wählton ab und sammelt dann die zur Herstellung der Verbindung erforderlichen Wählziffern, indem es beispielsweise die diesem TTTN-Teilnehmer zugeordnete Adresse im Querverweisspeicher 20 so ändert, daß sie die Adresse der jeweils richtigen Anzeige-Bedienungsschaltung 29a in der Schaltung 21 enthält, die außerdem der Aushänge-Bedienungsschaltung 29ö in der Schaltung 22 entspricht, da diese T-I-Leitung als besetzt zu markieren ist.

Als nächstes interpretiert das Multiprozessor-Steuergerät 14 die gespeicherten Wählziffern und sucht eine verfügbare Zeitlagen-Speicherstelle in der Schaltung 21 zur Übertragung der gewählten Nummer zum gewünschten Bestimmungsort mit Hilfe von Telemetrie-Signalen. Wenn keine Zeitlage verfügbar ist, ändert das Steuergerät 14 die dem betrachteten TTTN-Teilnehmer zugeordnete Speicherstelle im Speicher 20 so, daß sie die Adresse der Besetztton-Bedienungsschaltung 296 in der Schaltung 22 enthält, wodurch dann der Besetztton zum Teilnehmer zurückgegeben wird. Wenn jedoch eine Zeitlage verfügbar ist, stellt das Steuergerät 14 eine

Telemetrie-Nachricht zur Übertragung über den Datenbus 16 und die Schaltung 21 zusammen, die die Bestimmungsstation bezüglich der Belegung der Zeitlage und der zur Herstellung der Gesprächsverbindung erforderlichen Wählziffern in Kenntnis setzt. Zu diesem Zeitpunkt kann die Bestimmungsstation entweder den richtigen Empfang bestätigen oder bei Feststellung eines Fehlers eine Wiederholung anfordern, und zwar mit Hilfe von Telemetrie-Signalen, die über die Kanäle 15a—15/3 zurückübertragen werden. ι ο

Wenn die Bestimmungsstation alle erforderlichen Informationen besitzt, sucht sie einen Kanal (Verbindungsleitung) auf der jeweils richtigen, abgehenden T-Trägerleitung. Wenn kein Kanal verfügbar ist, so wird eine Telemetrie-Nachricht zurück zur rufenden Erdstation übertragen, die das Steuergerät 14 veranlaßt, ein »Leitungsbesetzt«-Signal zum rufenden Teilnehmer dadurch zu übertragen, daß in die Speicherstelle des Speichers 20 die Adresse der »Leitungsbesetzt«-Bedienungsschaltung 296 in der Schaltung 22 eingegeben wird. Kurz gesagt, wird das Besetzt-Signal wegen des Aufbaus der Erdstationen nicht direkt von der Bestimmungsstation zum rufenden TTTN-Teilnehmer zurückgegeben. Wenn ein T-Trägerkanal verfügbar ist, so belegt die Bestimmungsstation diesen Kanal durch eine Steuerung des jeweiligen Zeichengabebits auf der abgehenden T-Trägerleitung.

Der Gesprächsaufbau wird vom Steuergerät 14 in der Bestimmungsstation durch Aussenden der gespeicherten Wählziffern zur Bestimmungs-Nebenstellenanlage abhängig davon vollendet, daß das Steuergerät ein »Wählstart«-Signal von der Nebenstellenanlage feststellt. Das Steuergerät 14 der vorliegenden Erdstationsanordnung kann auf die üblichen Verzögerungs-ZStart-Wählsignale oder Link-Startsignale von Nebenstellenanlagen mit Register-Gebern ansprechen. Außerdem kann das Steuergerät 14 mit dem Wählton-Startsignal arbeiten, das für TTTN-Nebenstellenanlagen charakteristisch ist. Auf diese Weise sind keine größeren Änderungen von TTTN-Nebenstellenanlagen erforderlieh, damit diese in der vorliegenden Anlage arbeitsfähig sind.

Nach dem Aussenden der Wählziffern wird der Satellitenkanal mit dem T-Trägerkanal auf der ankommenden Seite verbunden und ein Ruf- oder Besetztton auf die übliche Weise zum rufenden Teilnehmer über den Satellitenkanal zurückübertragen. Die Leitungsüberwachung, d. h. die Überwachung auf Ein- und Aushängen geht zurück über den Satellitenkanal 15a—15/7 zur rufenden Nebenstellenanlage, wenn der gerufene Teilnehmer sich meldet. Dazu müssen jedoch alle T-Trägersysteme in Zeichengabe-Rahmensynchronisation sein.

Bei der Beendigung einer Gesprächsverbindung hängt ein Teilnehmer ein und die entsprechende Nebenstellenanlage gibt die Verbindungsleitung zur zugeordneten Erdstation frei. Das Steuergerät 14 der Erdstation stellt den Einhängezustand mittels des Abtasters 34 fest und erzeugt dann eine nach vorwärtsgerichtete Trennachricht zur Übertragung mit Hilfe von Telemetrie-Signalen zum anderen Ende, unterbricht die Erd-Satellitenverbindung dadurch, daß der Speicher 20 auf den neuesten Stand gebracht wird und gibt einen Freizustand zurück zur Nebenstellenanlage, indem die Frei-Bedienungsschaltung 296 der entsprechenden Zeitlage im Speicher 20 zugeordnet wird. Die auf der naheliegenden Seite gelegene Erdverbindung steht jetzt zur Verwendung durch einen anderen Teilnehmer zur Verfügung. Die ankommende Erdstation sendet bei Empfang der vorwärtsgerichteten Trennachricht den Einhänge-(frei)-Zustand zur ankommenden Nebenstellenanlage, unterbricht die Verbindung und wartet die Rückgabe eines Einhängesignals beim Einhängen des gerufenen Teilnehmers ab. Bis zu diesem Zeitpunkt oder bis ein Zeitablauf in der ankommenden Nebenstellenanlage und dann eine Trennung erfolgt, ist die Erdverbindungsleitung weiterhin für eine neue Verwendung nicht verfügbar. Der Satellitenkanal steht jedoch für eine neue Verwendung von beiden Enden aus zur Verfügung.

Zur Verwirklichung der oben beschriebenen Abtast- und Zeitlagen-Wechselfunktionen zeigt Fig.4 eine bevorzugte Anordnung für das Multiprozessor-Steuergerät 14. Gemäß Fig.4 weist das Multiprozessor-Steuergerät 14 einen ersten Prozessor 40 und einen zweiten Prozessor 41 auf, die über einen Nachrichtenkanal 42 verbunden sind. Der erste Prozessor 40 ist in erster Linie mit dem Leitungsabtaster 34 befaßt und beinhaltet eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 43, einen zugeordneten Programmspeicher 44 mit Befehlen zur Steuerung der Prozessoreinheit 43, einen Kurzzeitspeicher 45 und einen Τ-1-Zeichengabebit-Speicher 46. Der Kurzzeitspeicher 45 enthält eine Vielzahl von Speicherstellen zur zeitweiligen Aufnahme von Verarbeitungsinformationen bezüglich beispielsweise a) des augenblicklichen Zustandes jeder Eingangsleitung und der zugeordneten Zeitlagen (besetzt, frei, usw.), b) von Bauteilen beim T-I-Teilnehmer, um die Anschaltung einer entsprechenden Bedienungsschaltung 29a und 296 während des Verbindungsaufbaus zu ermöglichen, usw., c) der zuletzt festgestellten T-1-Zeichengabebit-Zustände und d) der Verbindung während eines Gesprächs, die zwischen einer T-I- und einer Leitungszeitlage sowie dem Satellitenkanal und der Zeitlage hergestellt worden ist. Der T-I-Zeichengabebit-Speicher 46 nimmt die neu festgestellten Zeichengabebits vom Leitungsabtaster 34 auf, die dann mit entsprechenden Bits im Kurzzeitspeicher 45 durch die Verarbeitungseinheit 43 verglichen werden, um für jeden T-I-Teilnehmer Zustandsänderungen vom eingehängten in den ausgehängten Zustand festzustellen. Diese neu festgestellten Bits werden dann in den Kurzzeitspeicher 45 zum Vergleich mit der nächsten Gruppe von neu festgestellten Zeichengabebits eingeschrieben. Die von der Verarbeitungseinheit 43 durchgeführte Leitungsabtastfunktion wird durch einen Unterbrechungsimpuls von der Synchronisierschaltung 18 eingeleitet, die das Unterbrechungssignal zu Beginn jedes Zeichengabebits enthaltenden Rahmens erzeugt.

Der zweite Prozessor 41 befaßt sich in erster Linie mit dem Zeitlagenwechsel und weist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 47, einen Befehle zur Steuerung der Verarbeitungseinheit 47 enthaltenden Programmspeicher 48 und einen Kurzspeicher 49 auf, der beispielsweise die Verfügbarkeit von Satellitenkanälen verfolgt und eine Liste der Zweigwegverbindungen von T-1-Leitungen und Satelliten-Leitungen nach der Verbindungsherstellung speichert. Die Verarbeitungseinheit 47 ist über den Steuer- und Datenbus 33 mit den Anzeige- und Generator-Bedienungsschaltungen 296 verbunden, um diese Bedienungsschaltungen steuern zu können, zusätzlich zu der Möglichkeit, Telemetrie-Informationen, beispielsweise die über einen Satellitenkanal empfangene Rufnummer eines gerufenen Teilnehmers zu speichern oder in einer Bedienungsschaltung 29a und 296 gespeicherte Informationen zu lesen, um

beispielsweise die jeweils- richtigen Verbindungen herzustellen. Die Verarbeitungseinheit 47 ist außerdem mit dem Querverbindungssp.eicher 20 über den Bus 24 verbunden, um die Möglichkeit zu schaffen', im Speicher 20 entsprechend der obigen Erläuterung gespeicherte Adressen auf den neuesten Stand: zu bringen. Die Verarbeitungseinheit 47 erzeugt außerdem Telemetrie-Inforamtionen zur Speicherung in der Schaltung 21 über den Bus 16, die Synchronisier- und Multiplexierschaltung 18 und den Bus 19 und nimmt Telemetrie-Informa-

tionen von einem Satellitenkanal auf, die in der Schaltung 22 über den Bus 26, die Synchronisier- und Multiplexierschaltung 27 und den Bus 28 gespeichert sind. Der Naehrichtenkanal 42 ist ein Bus zwischen den Verarbeitungseinheiten 43 und 47, der den beiden Einheiten die Möglichkeit gibt, miteinander in Verbindung zu treten und Informationen bezüglich der Vermittlung von Gesprächen zwischen den Aufwärtslink- und Abwärts-link-T-1-Leitungen und Satellitenkanälen zu übertragen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Digitale Zeitmultiplex-Vermittjungsanordnung zur Verbindung einer Vielzahl m synchroner, multiplexierter, digitaler Zweiweg-Zeitmultiplex-Nachrichtenkanäle auf einer Seite der Vermittlungsanordnung und einer Vielzahl η multiplexierter, digitaler Zweiweg-Zeitmultiplex-Übertragungskanäle sowie einer Vielzahl s peripherer Bedienungsschaltungen auf der anderen Seite der Anordnung,
wobei jeder der Kanäle Daten- und Befehlszeichengabebits in einer zugeordneten Vielzahl von sequentiellen Zeitlagen führt,

mit einem Leitungsabtaster (34) zur Abtastung der Befehlszeichengabebits, die in den sequentiellen Zeitlagen der Vielzahl m synchroner, multiplexierter, digitaler Zweiweg-Zeitmultiplex-Nachrichtenkanäle ankommen,

mit einer Steuereinrichtung (14), die a) Änderungen der sequentiell ankommenden, von der Abtasteinrichtung abgetasteten Befehlszeichengabebits feststellt und bei einer festgestellten Änderung ein Ausgangssignal zur Durchführung einer vorbestimmten Aktion durch die Vermittlungsanordnung erzeugt, und b) geeignete Befehlszeichengabebits zur Übertragung über die Vermittlungsanordnung und in vorgewählten Zeitlagen der Vielzahl m von Nachrichtenkanälen und der Vielzahl π von Übertragungskanälen erzeugt, mit einem Querverweisspeicher (20) zur Aufnahme der Ausgangssignale der Steuereinrichtung,
und mit Einrichtungen zum Zeitlagenwechsel und Aussondern des Bestimmungsortes,
dadurchgekennzeichnet, daß der Querverweisspeicher (20) ein getrenntes, geeignetes Vermittlungssignal synchron mit dem Auftreten von Daten- und Befehlszeichengabebits in jeder Zeitlage der Vielzahl m von Zweiwegnachrichtenkanälen erzeugt, um jede dieser Zeitlagen mit einer bestimmten Zeitlage der Vielzahl π von Übertragungskanälen und einer bestimmten Bedienungsschaltung der Vielzahl s von peripheren Bedienungsschaltungen in Beziehung zu setzen,
daß die Einrichtungen (21,22) zum Zeitlagenwechsel und Aussondern des Bestimmungsortes einen ersten und einen zweiten Speicherabschnitt zur Aufnahme von Signalen aufweist, die in einer ersten bzw. zweiten Richtung zwischen der Vielzahl m von Zweiweg-Nachrichtenkanälen einerseits und der Vielzahl η von Zweiweg-Übertragungskanälen und der Vielzahl s von peripheren Bedienungsschaltungen andererseits laufen,

daß jeder Speicherabschnitt eine Vielzahl von Speicherstellen aufweist, von denen jede einer getrennten Zeitlage der jedem Kanal der Vielzahl η von Übertragungskanälen zugeordneten Zeitlagen und einer geeigneten Bedienungsschaltung der Vielzahl 5 von peripheren Bedienungsschaltungen zugeordnet ist, daß die beiden Speicherabschnitte gleichzeitig auf den Empfang jedes getrennten, geeigneten Vermittlungssignals ansprechen und Daten- und Zeichengabebits doppelt gerichtet zwischen den Zeitlagen der Vielzahl m von Nachrichtenkanälen und einer der Zeitlagen der Vielzahl η von Übertragungskanälen und der Vielzahl s von peripheren Bedienungsschaltungen übertragen.

2. Digitale Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Steuereinrichtung (14) einen ersten Mikroprozessor (40), einen zweiten Mikroprozessor (41) und einen Nachrichtenkanal zwischen den Mikroprozessoren aufweist,

daß der erste Mikroprozessor (40) so ausgelegt ist, daß er Änderungen der sequentiell ankommenden Befehlszeichengabebits feststellt und ein Signal auf den Nachrichtenkanal zum zweiten Mikroprozessor bei Feststellung einer Zustandsänderung zwischen zwei sequentiell ankommenden Befehlszeichengabebits erzeugt, und

daß der zweite Mikroprozessor (41) so ausgelegt ist, daß er sowohl die geeigneten Befehlszeichengabebits als auch die geeigneten Vermittlungssignale abhängig von den durch den ersten Mikroprozessor erzeugten, über den Nachrichtenkanal ankommenden Signalen und den über die Vielzahl von π Übertragungskanälen ankommenden Befehlszeichengabebits erzeugt.

3. Digitale Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichent, daß der Querverweisspeicher (20) eine getrennte Speicherstelle für jede der Zeitlagen aufweist, die jedem der Vielzahl m von Zeitmultiplex-Nachrichtenkanälen zugeordnet sind, um jedes geeignete, vom zweiten Mikroprozessor erzeugte Vermittlungssignal in derjenigen Speicherstelle zu speichern, welche für die dem geeigneten Vermittlungssignal zugeordnete Zeitlage vorgesehen ist, und eine Zugriffsschaltung aufweist, um die Speicherstellen des Querverweisspeichers sequentiell in Synchronismus mit dem Empfang der zugeordneten Zeitlagensignale von der Vielzahl m von Zeitmultiplex-Nachrichtenkanälen anzusprechen, um gleichzeitig das im ersten und zweiten Speicherabschnitt der Einrichtung zum Zeitlagenwechsel und Aussondern des Bestimmungsortes gespeicherte, geeignete Vermittlungssignal auszusenden.

4. Digitale Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß der erste und der zweite Speicherabschnitt der Einrichtung zum Zeitlagenwechsel und Aussondern des Bestimmungsortes je eine getrennte Speicherstelle für jede der Zeitlagen aufweist, die jedem der Vielzahl von η Zeitmultiplex-Übertragungskanälen und jedem der Vielzahl s von peripheren Bedienungsschaltungen zugeordnet sind, welche zu dem jeweiligen Speicherabschnitt gehören,
und daß die Zugriffsschaltungen unter Ansprechen auf das geeignete, vom Querverweisspeicher übertragene Vermittlungssignal gleichzeitig den ersten und zweiten Speicherabschnitt an der durch das Vermittlungssignal definierten Speicherstelle ansprechen, um die in der zugeordneten Zeitlage des Zweiweg-Zeitmultiplex-Nachrichtenkanals an der angesprochenen Speicherstelle des ersten Speicherabschnittes ankommenden Signale zu speichern, während gleichzeitig der Inhalt der angesprochenen Speicherstelle im zweiten Speicherabschnitt in der zugeordneten Zeitlage des Zweiweg-Zeitmultiplex-Nachrichtenkanals übertragen wird.

5. Digitale Zeitmultiplex-Vermittlungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der erste und zweite Speicherabschnitt der Einrichtung zum Zeitlagenwechsel und Aussondern des Bestimmungsortes je eine getrennte Speicher-

stelle für jede der Zeitlagen aufweist, die der Vielzahl von π Zeitmultiplex-Übertragungskanälen und jeder der Vielzahl 5 von peripheren Bedienungsschaltungen zugeordnet sind, welche zum jeweiligen Speicherabschnitt gehören, und daß Zugriffseinrichtungen unter Ansprechen auf das von der Einrichtung zur Speicherung und Erzeugung eines getrennten, geeigneten Vermittlungssignals erzeugte geeignete Vermittlungssignals das in der zugeordneten Zeitlage des jeweiligen Kanals der Vielzahl m von Zweiweg-Zeitmultiplex-Übertragungskanälen empfangene Signal in derjenigen Speicherstelle des ersten Speicherabschnittes aufnimmt, welche durch das geeignete Vermittlungssignal angegeben wird, während gleichzeitig die durch das geeignete Vermittlungssignal angegebene Speicherstelle des zweiten Speicherabschnittes angesprochen wird, um die dort gespeicherten Signale in der entsprechend zugeordneten Zeitlage des jeweiligen Kanals der Vielzahl m von Zweiweg-Zeitmultiplex-Übertragungskanälen auszusenden.