DE3390007C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen digitalen Konzentrator der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung.

Für die Herstellung von Kanalverbindungen von einer einzigen Gruppe von Teilnehmerleitungen, die eine einzige ankommende Zeitmultiplex-Leitung festlegen, mit einer einzigen abgehenden PCM-Zwischenleitung ist eine einzige Zeitschaltstufe ausreichend, um die Verbindung zwischen einer beliebigen Teilnehmerleitung und einer beliebigen Zwischenleitung herzustellen. Jedoch benötigt ein großer digitaler Konzentrator, der eine Vielzahl von Teilnehmerleitungsgruppen und eine Vielzahl von PCM-Zwischenleitungen aufweist, die zu einem zentralen Durchgangsamt gehen, sowohl eine Zeitstufe zum zeitgerechten Schalten als auch eine Raumstufe zum Schalten von einer beliebigen ankommenden Zeitmultiplex-Leitung auf eine beliebige abgehende PCM-Zwischenleitung.

Es ist z. B. aus der DE-PS 25 46 204 bekannt, daß die Raumstufe vermieden werden kann, wenn ein Zeitmultiplex-Bussystem vorgesehen wird, mit dessen Eingangsmodulen alle Zeitmultiplex-Leitungen zur Übertragung der Information verbunden sind, die von Teilnehmern kommt. Sowohl PCM-Zwischenleitungen zur Übertragung von Information, die für das Zentralamt vorgesehen ist, als auch abgehende Zeitmultiplex-Leitungen zur Übertragung interner Information von einem zu einem anderen Teilnehmer ohne Belastung der PCM-Zwischenleitungen können mit den Ausgangsmodulen des Bussystems verbunden werden.

Es wird ein sogenanntes Zeit-Zeit-System erhalten, welches ein erstes Zeitschalten von einem ankommenden Teilnehmerkanal zu einem Buskanal und ein zweites Zeitschalten von diesem Buskanal ausführt, und zwar entweder zu einem abgehenden Zwischenleitungskanal oder zu einem abgehenden Teilnehmerkanal. Das Zeit-Zeit-System ist blockierungsfrei bzw. überbelegungsfrei, wenn die Anzahl der Buskanäle gerade so groß ist wie die Gesamtzahl der Teilnehmerleitungen, wobei der Konzentrationseffekt dann zwischen dem Bus und den abgehenden PCM-Zwischenleitungen entsteht. Bekannte Zeitmultiplex-Busse in großen Zeit-Zeit-Systemen arbeiten mit hoher Geschwindigkeit und umfassen sehr komplizierte Eingangs- und Ausgangsmodule. Ausgestaltungen mit Zweiwegverkehr auf dem Bus und Ringleitungsbus-Ausgestaltungen für den Einwegverkehr sind ebenfalls bekannt.

Ein Konzentrator, der eine größere Anzahl von Teilnehmermodulen mit einer Anzahl von Kanalmodulen über eine interne Zeitmultiplex-Leitung verbindet, ist aus DE 30 22 497 A1 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne Raumstufe einen digitalen Konzentrator für eine Vielzahl von Teilnehmerleitungsgruppen und eine Vielzahl von PCM-Zwischenleitungen in Verbindung mit einem mit möglichst geringer Geschwindigkeit arbeitenden und unkomplizierten Zeitmultiplex-Bus zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Wenn der Bus, der mit den Teilnehmerleitungsgruppen und den PCM-Zwischenleitungen verbunden ist, eine Anzahl von Zeitmultiplex-Kanälen aufweist, die zwischen der Gesamtzahl der PCM-Zwischenleitungen und der Gesamtzahl der Teilnehmerleitungen liegt, wird von den ankommenden Teilnehmerleitungen zu den abgehenden PCM-Zwischenleitungen eine Zweistufenkonzentration und von den ankommenden zu den abgehenden Teilnehmerleitungen eine Einstufenkonzentration erhalten. Wenn eine Überbelegung auf dem Bus vorhanden ist aufgrund eines intensiven internen Verkehrs zwischen den Teilnehmern, wird eine Überbelegung bzw. Blockierung in Richtung auf das zentrale Amt auch dann erhalten, wenn auf den PCM-Zwischenleitungen freie Kanäle vorhanden sind. Wenn die Anzahl der Kanäle auf dem Bus geringer ist als die gesamte Anzahl der Kanäle auf den Zwischenleitungen, wird die gesamte Konzentration zwischen die Teilnehmerleitungen und den Bus gelegt und das Risiko der Bus-Überbelegung wird dann besonders groß.

Durch die neuartige Verbindung der Teilnehmergruppen mit dem Bus und den PCM-Zwischenleitungen kann auch eine Blockierung bzw. Überbelegung in Richtung auf das zentrale Amt vermieden werden. Außer den Zeitstufen zum Zeit-Zeit-Schalten von den Teilnehmerleitungen über den Bus zu den Zwischenleitungskanälen werden Zeitstufen zum direkten Schalten von einer Teilnehmergruppe zu einer zugeteilten PCM-Zwischenleitung angeordnet, wobei der Konzentrator erfindungsgemäß so gesteuert wird, daß das Zeit-Zeit-Schalten nur ausgeführt wird, wenn die Herstellung einer direkten Verbindung vom Teilnehmer zur PCM-Zwischenleitung unmöglich ist, weil der fragliche Teilnehmer nicht in eine Teilnehmerleitungsgruppe eingeschlossen ist oder weil die zugewiesene Zwischenleitung bereits erheblich überlastet ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung im folgenden näher beschrieben.

In der Zeichnung sind PCM-Zwischenleitungen 1, im folgenden auch PCM-Leitungsabschnitte genannt, und Teilnehmerleitungsgruppen 2 dargestellt für Informationen, die von Teilnehmern zu einem zentralen Durchgangsamt gehen. Die Zeichnung zeigt außerdem einen TDM- bzw. Zeitmultiplex-Bus 5, Gruppe-zum-Bus-Zeitstufen 6, Gruppe-zur-Zwischenleitung-Zeitstufen 7, Bus-zur-Zwischenleitung-Zeitstufen 8 und eine Zeitstufenaktivierungseinrichtung 9.

Die Zeichnung zeigt die Teile des Konzentrators, die in Übereinstimmung mit der Erfindung verwendet werden, um Zeitmultiplex-Kanalverbindungen von Teilnehmerleitungen mit einer Anzahl von PCM-Zwischenleitungen 1 zu schaffen, wobei die Zeichnung solche Einrichtungen nicht zeigt, wie sie zur Herstellung von Verbindungen vom Teilnehmer zum Teilneh­ mer verwendet werden. Unter Verwendung der TDM-Technik wer­ den die Teilnehmerleitungen aufgeteilt in Teilnehmerlei­ tungsgruppen 2, wobei jede Gruppe mit einem Leitungsschal­ tungsmodul 3, 4 verbunden ist. Die PCM-Leitungsabschnitte sind jeder einem Leitungsschaltungsmodul zugeteilt. Da die Anzahl der Leitungsabschnitte geringer ist als die Anzahl der Leitungsschaltungsmodule, gibt es Module ohne Leitungsabschnittverbindung 3 sowie Module mit Leitungs­ abschnittverbindung 4. Die Zeichnung zeigt einen TDM-Bus 5, dessen Eingänge jeweils mit einem Modul 3, 4 verbunden sind und dessen Ausgänge jeweils mit den Modulen mit Lei­ tungsabschnittverbindung 4 in Verbindung stehen.

Die Leitungsschaltungsmodule 3, 4 weisen jeweils eine Gruppe-zum-Bus-Zeitstufe 6 auf, deren Eingang mit der zu­ gehörigen Teilnehmerleitungsgruppe verbunden ist und deren Ausgang mit dem Bus in Verbindung steht. Die Module mit Leitungsabschnittverbindung 4 weisen jeweils außerdem eine Gruppe-zum-Leitungsabschnitt-Zeitstufe 7 auf, deren Eingang mit der zugehörigen Teilnehmerleitungsgruppe ver­ bunden ist und deren Ausgang mit dem zugeordneten PCM- Leitungsabschnitt in Verbindung steht, wobei sie außerdem eine Bus-zum-Leitungsabschnitt-Zeitstufe 8 umfassen, deren Eingang mit dem Bus verbunden ist und deren Ausgang mit dem zugeordneten PCM-Leitungsabschnitt in Verbindung steht. Diese Zeitstufen 6, 7, 8 sind von konventioneller Konstruk­ tion und bewirken Zeitschalten zwischen willkürlichen Ka­ nälen der jeweiligen Eingangsseite und den ausgangsseiti­ gen TDM-Systemen. Die Zeichnung zeigt somit nicht im De­ tail die Zeitstufensteuerung zur Ausführung einer gegebe­ nen Leitungsverbindungsherstellung.

Zwei Alternativen werden zur Verbindungsherstellung von Teilnehmerleitungen, die mit einem Modul mit Leitungsab­ schnittverbindung 4 verbunden sind, mit Leitungsabschnit­ ten 1 erhalten. In Übereinstimmung mit der ersten Alter­ native wird die Gruppe-zum-Leitungsabschnitt-Zeitstufe 7, die in diesem Modul vorgesehen ist, aktiviert, wobei ein Kanal dieses Leitungsabschnittes, der mit diesem Modul verbunden ist, verwendet wird. In Übereinstimmung mit der zweiten Alternative wird die Gruppe-zum-Bus-Zeitstufe 6, die in diesem Modul vorgesehen ist, zusammen mit einer der Bus-zum-Leitungsabschnitt-Zeitstufen 8 aktiviert, die in einem anderen Modul vorgesehen ist, wobei ein Kanal von einem der Leitungsabschnitte, der mit dem anderen Mo­ dul verbunden ist, verwendet wird.

Zum Verbindungsherstellen der Teilnehmerleitungen, die mit einem Modul ohne Leitungsabschnittverbindung 3 ver­ bunden sind, mit den Leitungsabschnitten 1, wird die Grup­ pen-zum-Bus-Zeitstufe 6, die diesem Modul zugeordnet ist, zusammen mit einer der Bus-zum-Leitungsabschnitt-Zeitstu­ fen 8 des Konzentrators aktiviert (ähnlich der zweiten Alternative).

Der Konzentrator umfaßt eine Zeitstufenaktivierungsein­ richtung 9, deren Eingänge (gemäß der Zeichnung) mit den PCM-Leitungsabschnitten 1 und mit dem TDM-Bus 5 verbunden sind, um in konventioneller Weise zu registrieren, welche Buskanäle und Leitungsabschnittskanäle unbesetzt und wel­ che besetzt sind. Ein Erfordernis für die oben erwähnte Zeitstufenaktivierung zur Verbindungsherstellung zwischen einer Teilnehmerleitung mit einem Leitungsabschnittskanal ist in naheliegender Weise, daß freie Bus- und Leitungs­ abschnittskanäle verfügbar sind, da sonst der fragliche Teilnehmer blockiert würde. Für die vorerwähnten Zeit- Zeit-Verbindungsherstellungen durch die Gruppen-zum-Bus- Zeitstufen und Bus-zum-Leitungsabschnitt-Zeitstufen ver­ wendet die Aktivierungseinrichtung eine Belegungs- bzw. Einklinkungsfolge­ regel, die nicht die vorliegende Erfindung betrifft. Je­ doch ist im Zusammenhang mit der Erfindung vorgesehen, daß die Aktivierungseinrichtung einen der zwei vor­ erwähnten Verbindungsherstellungsalternativen gemäß der folgenden Regel auswählt: Die Gruppe-zum-Bus-Zeitstufe 6 eines Moduls mit Leitungsabschnittsverbindung 4 wird ge­ mäß der vorerwähnten zweiten Alternative allein aktiviert, wenn eine definierte Anzahl von Kanälen des Leitungsab­ schnittes bereits frei ist, der diesem Modul zugeordnet ist. Die Aktivierung der Gruppen-zum-Leitungsabschnitt- Zeitstufe 7, die in diesem Modul angeordnet ist, findet andererseits gemäß der vorerwähnten ersten Alternative statt.

Die Ausgänge der Aktivierungseinrichtung 9 sind über Si­ gnalleitungen 10, 11, die mit dem zugehörigen Modul ver­ bunden sind, mit Zeitstufen verbunden, die in die Module mit Leitungsabschnittsverbindung 4 einbezogen sind. Die Gruppe-zum-Leitungsabschnitt-Zeitstufe des jeweiligen Moduls und die zugeordnete Gruppe-zum-Bus-Zeitstufe, die mit einem invertierenden Aktivierungseingang versehen ist, werden gesteuert, wie dies aus der Zeichnung zu sehen ist mit der Hilfe eines Aktivierungssignales, welches auf einer der Signalleitungen 10 übertragen wird. Somit ist angezeigt, daß diese zwei Zeitstufen niemals gleichzeitig aktiviert werden. Die Bus-zum-Leitungsabschnitt-Zeitstufe des jewei­ ligen Moduls wird mit Hilfe eines Aktivierungssignales ge­ steuert, das auf eine der Signalleitungen 11 übertragen wird. Um den Bus nicht unnötigerweise zu belasten, sendet die Aktivierungseinrichtung nur in Ausnahmefällen Signale, die gleichzeitig die Gruppen-zum-Bus-Zeitstufe und die Bus-zum-Leitungsabschnitt-Zeitstufe im selben Modul akti­ vieren.

Die vorerwähnte vorgegebene Anzahl von bereits belegten Leitungsabschnittskanälen, wobei eine der Leitungsverbin­ dungsherstellungsalternativen in Abhängigkeit von dieser Anzahl ausgewählt wird, wird mit Bezug auf die Sprachen und Synchronisationskanäle der Leitungsabschnitte ermit­ telt bzw. festgelegt, sowie zum Schaffen einer gewünsch­ ten Verteilung des Verkehrs auf den PCM-Leitungsabschnitt. Wenn z. B. eine der Teilnehmerleitungsgruppen mit zugehöri­ gem Leitungsabschnitt eine Anruf- bzw. Hochfrequenz zum zentralen Amt aufweist, welche viel größer als die Hochfrequenz von an­ deren Gruppen ist, werden einige Sprachkanäle auf diesem Leitungsabschnitt für die verbleibenden Gruppen reserviert auf Kosten eines größeren Überbelegungsrisikos auf dem Bus. Andererseits wird das Risiko der Busüberbelegung am gering­ sten sein, wenn die erste Alternative angewendet wird, so­ lange wie ein Sprachkanal auf dem jeweiligen PCM-Leitungs­ abschnitt frei ist, wobei die Gruppe-zum-Bus-Zeitstufe und die Bus-zum-Leitungsabschnitt-Zeitstufe im selben Mo­ dul niemals gleichzeitig aktiviert werden müssen. Wenn die zweite Alternative angewendet wird, obwohl der jeweilige Leitungsabschnitt einige freie Sprachkanäle aufweist, kann die Zeitstufenaktivierungseinrichtung gebildet werden der­ art, daß sie diese Reservierung einiger Sprachkanäle annul­ liert, wenn eine Überbelegung auf dem Bus auftritt oder wenn alle Sprachkanäle der verbleibenden Leitungsabschnit­ te belegt oder besetzt sind. Wenn außerdem die Busüberbe­ legung kein Hindernis bedeutet, kann eine Teilnehmerlei­ tung, die mit einem Modul mit Leitungsabschnittverbindung verbunden ist, ausnahmsweise trotzdem mit einem reser­ vierten Sprachkanal auf dem Leitungsabschnitt des zuge­ ordneten Moduls verbunden bzw. eine Verbindung herge­ stellt werden in der Weise, daß die Aktivierungseinrich­ tung zur Leitungsverbindungsherstellung sowohl die Grup­ pe-zum-Bus-Zeitstufe und die Bus-zum-Leitungsabschnitt- Zeitstufe, die diesem Modul zugeordnet ist, aktiviert.

Claims (6)

1. Digitaler Konzentrator zur Herstellung von Zeitmultiplex-Kanalverbindungen von ankommenden Teilnehmerleitungen zu abgehenden PCM-Zwischenleitungen (1), mit Schaltungsmodulen (3, 4), die jeweils mit einer Gruppe (2) von Teilnehmerleitungen verbunden sind, wobei die gesamte Anzahl der Kanäle in den Zwischenleitungen geringer ist als die gesamte Anzahl der Teilnehmerleitungen und wobei die Anzahl der Zwischenleitungen geringer ist als die Anzahl der Schaltungsmodule, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Konzentrator einen Zeitmultiplex-Bus (5) umfaßt, der mit den Schaltungsmodulen (3, 4) verbunden ist und eine Anzahl von Kanälen aufweist, die zumindest gleich der Anzahl der Teilnehmerleitungen in einer Gruppe (2) und geringer als die gesamte Anzahl der Teilnehmerleitungen ist,
• b) die Schaltungsmodule (3, 4) jeweils eine Gruppe-zum-Bus-Zeitstufe (6) für die Herstellung von Verbindungen zwischen einer beliebigen Teilnehmerleitung der jeweils zugeordneten Gruppe und einem beliebigen Buskanal umfaßt,
• c) die Zwischenleitungen (1) jeweils mit einem zugeteilten Schaltungsmodul (4) verbunden sind,
• d) die mit den Zwischenleitungen verbundenen Schaltungsmodule (4) jeweils eine Gruppe-zur-Zwischenleitung-Zeitstufe (7) zur Herstellung von Verbindungen zwischen einer beliebigen Teilnehmerleitung der jeweils zugeordneten Gruppe (2) und einem beliebigen zugeordneten Zwischenleitungskanal sowie eine Bus-zur-Zwischenleitung-Zeitstufe (8) zur Herstellung von Verbindungen zwischen einem beliebigen Buskanal und einem beliebigen zugeordneten Zwischenleitungskanal umfassen und
• e) der Konzentrator eine Zeitstufenaktivierungseinrichtung (9) umfaßt, mit deren Hilfe die Gruppe-zum-Bus-Zeitstufe (6) eines mit einer Zwischenleitung (1) verbundenen Schaltungsmoduls (4) nur dann zur Herstellung einer Verbindung aktiviert wird, wenn eine vorgegebene Anzahl von Kanälen in der zugehörigen Zwischenleitung bereits belegt ist, und mit deren Hilfe eine der Bus-zur-Zwischenleitung-Zeitstufen (8) aktiviert wird, wenn eine Verbindung mittels einer der Gruppe-zum-Bus-Zeitstufen (6) des Konzentrators hergestellt wird.

2. Digitaler Konzentrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Anzahl von Zwischenleitungskanälen alle Sprachkanäle der Zwischenleitung (1) unter Ausschluß von Signal- und Synchronsierungskanälen umfaßt und daß die Zeitstufenaktivierungseinrichtung (9) die Gruppe-zum-Bus-Zeitstufe (6) und die Gruppe-zur-Zwischenleitung-Zeitstufe (7) des gleichen Schaltungsmoduls (4) nicht gleichzeitig aktiviert.

3. Digitaler Konzentrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitstufenaktivierungseinrichtung (9) mit Hilfe eines über eine Aktivierungsleitung (10) übertragenen Aktivierungssignals die Gruppe-zum-Bus-Zeitstufe (6) und die Gruppe-zur-Zwischenleitung-Zeitstufe (7) des jeweiligen Schaltungsmoduls (4) steuert, wobei die Gruppe-zum-Bus-Zeitstufe mit einem invertierenden Aktivierungseingang versehen ist.

4. Digitaler Konzentrator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Anzahl von Zwischenleitungskanälen die Signal- und Synchronisierungskanäle sowie mindestens einen Sprachkanal einer Zwischenleitung (1) ausschließt, solange freie Sprachkanäle auf anderen Zwischenleitungen (1) vorhanden sind.

5. Digitaler Konzentrator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitstufenaktivierungseinrichtung (9) den Ausschluß von mindestens einem Sprachkanal annuliert, wenn die Gefahr oder das Risiko einer Busüberbelegung bzw. -sperrung besteht.

6. Digitaler Konzentrator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitstufenaktivierungseinrichtung (9) zur Herstellung einer Verbindung mit dem ausgeschlossenen Sprachkanal auf einer Zwischenleitung gleichzeitig die Gruppe-zum-Bus-Zeitstufe (6) und die Bus-zur-Zwischenleitung-Zeitstufe (8) des mit der Zwischenleitung verbundenen Schaltungsmoduls (4) aktiviert.