DE3539039C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine dezentral gesteuerte digitale Fernmeldevermittlungsanlage, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Neben den zahlreichen Arten von Vermittlungsanlagen mit digitaler Durchschaltung ist aus der DE-PS 18 04 624 eine Zeitmultiplex-Fernsprech-Vermittlungsanlage mit einer schleifenförmig geschlossenen Zeitvielfachleitung bekannt. Es handelt sich dabei um eine schleifenförmig geschlossene gerichtete Übertragungsleitung, worin die einzelnen Teilnehmerschaltungen wie Vierpole eingeschleift sind. Außerdem ist eine besondere Zeitgeberstelle vorgesehen, die für die Takterzeugung und die Einteilung der Zeitvielfachkanäle zuständig ist. Es sind 32 Kanäle vorgesehen, wie dies in Spalte 7 beschrieben ist, so daß sich eine Bitfrequenz von 2,048 MHz ergibt. Jeder einzelne Kanal wird für die Übertragung von Nutzdaten und auch für Signalisierung benutzt, wobei ein Bit zur Unterscheidung zwischen Signalisierung und Nutzdaten verwendet wird, wie dies von Spalte 10 Zeile 59 bis Spalte 11 Zeile 4 beschrieben ist. Für die Nutzdaten und auch für die Signalisierung stehen demnach nur noch 7 Bit zur Verfügung, so daß nicht die genormte PCM und auch kein genormtes Signalisierungsverfahren angewendet werden kann.

Eine dezentral gesteuerte Fernsprechanlage ist aus der DE-OS 28 08 666 bekannt. Wie auf Seite 13 erwähnt ist, werden für Gruppen von 60 Teilnehmerschaltungen gemeinsame Übertragungswege mit 32 Kanälen gebildet, wovon zwei für Synchronisation und Signalisierungszwecke vorgesehen sind. Darüber ist eine Anschlußgruppe mit einem Koppelfeld verbunden. Die Art der Benutzung der Signalisierungskanäle für Vermittlungszwecke ist nicht im Detail angegeben, dürfte aber der PCM-30-Norm entsprechen.

In einer Sonderausgabe des telcom report und Siemens-Magazin Com von 1985 ist auf den Seiten 50 bis 57 ein Aufsatz abgedruckt mit dem Titel: "Grundlagen der Hardware- und Software- Architektur des ISDN-Kommunikationssystems HICOM". Dort wird auf Seite 52 beschrieben, daß abgesetzte Anlagenteile über PCM- 30-Strecken mit einem ISDN-Grundsystem verbunden werden können. Es handelt sich somit lediglich um einen Übergang von dem genormten PCM-30-System auf das bekannte ISDN-System.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine dezentral gesteuerte digitale Fernmeldevermittlungsanlage, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlage, vorzuschlagen, die eine interne Kommunikationsvermittlung auf Kanälen vornimmt, die dem PCM-30-System prinzipiell ähnlich sind, wobei aber eine leichte Anpassung an das Dienste integrierende Digitalnetz ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Merkmalskombination gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist.

Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß eine derartige Fernmeldevermittlungsanlage, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlage ohne weiteres mit nach der ISDN-Norm arbeitenden anderen Vermittlungsanlagen zusammenarbeiten kann, und daß ebenfalls nach dieser Norm arbeitende Teilnehmer-Endgeräte anschließbar sind. Ein weiterer großer Vorteil besteht darin, daß innerhalb der Anschlußschaltungen genormte hoch integrierte Schaltkreise anwendbar sind, die aufgrund ihrer hohen Produktionsziffern preiswert erhältlich sind. Deshalb ist eine derartige Fernmeldevermittlungsanlage, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlage für kleinere und mittlere Ausbaustufen besonders preiswert zu erstellen, wobei auf keines der vom Dienste integrierenden digitalen Netz angebotenen Merkmale verzichtet werden muß. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 das Prinzip der Zusammenschaltung der über ein Zeitmultiplex-System-Bus verbundenen Anschlußschaltungen,

Fig. 2 die dem System zugrundeliegenden Diagramme der Kanalaufteilung,

Fig. 3 das Prinzipschaltbild einer Anschlußschaltung.

Der mit der Bitrate des PCM-30-Systems (2,048 MBit/s) arbeitende Systembus BUS ist an alle Anschlußschaltungen NTA, NTB, NTC und NTD, sowie an einen Fernsprechapparat F1 direkt, parallel herangeführt. Derartige Fernsprechapparate enthalten integrierte, der betr. Anschlußschaltung entsprechende Speicher- und Steuereinrichtungen. Die für den Übergang zu anderen Fernmeldenetzen FN oder anderen Vermittlungsanlagen vorgesehenen Anschlußschaltungen NTA weisen eine normgerechte sog. So-Schnittstelle auf, die als Punkt-zu-Punkt-Verbindung, wie dargestellt, oder auch busfähig ausgestaltet sein kann. Auch andere Anschlußschaltungen NTC, NTD enthalten busfähige So-Schnittstellen, so daß mehrere Endgeräte EG, darunter auch Fernsprechapparate F3 anschließbar sind. Daran kann auch ein Terminaladapter TA für eine V24-Schnittstelle betrieben werden. Für über Zweidrahtleitungen a/b anschließbare analoge Fernsprecher F2 ist eine besondere Anschlußschaltung NTB vorgesehen, wo auch ein V24-Betrieb möglich ist.

Für den Aufbau von Verbindungen zu Teilnehmerstellen und Endgeräten, die nicht unmittelbar an den Systembus BUS angeschlossen sind, sind besondere Anschlußschaltungen NTA vorgesehen, die jeweils an ihrem Ausgang eine für das IDSN genormte Schnittstelle So aufweisen, womit ein direkter Übergang zu jeweils einem Netzabschluß NT eines nach den ISDN- Normen aufgebauten Fernmeldenetzes FN gegeben ist. Die besonderen Anschlußschaltungen NTA können, falls dies erforderlich ist, ausgangsseitig auch so gestaltet sein, daß die mit anderen herkömmlichen Fernmelde-, oder Fernsprechanlagen zusammenarbeiten. Dabei kann es sich auch um analoge Anlagen handeln, wenn deren Anschlußbedingungen nicht an eine digitale Norm angepaßt werden können. Außerdem ist es möglich, entfernt liegende Endstelleneinrichtungen mit einer jeweils geeigneten Schnittstelle anschließbar zu machen.

In Fig. 2a ist die Rahmenstruktur und die Kanalaufteilung des bekannten PCM-30-Systems dargestellt, wie sie beispielsweise im DE-Fachbuch "Nachrichtentechnik im Übergang von analogen zu digitalen Systemen", VDE-Verlag GmbH von 1982 auf den Seiten 33 und 34 beschrieben ist. Dabei ist festgelegt, daß die Zeitschlitze 0 und 16 jeweils für Signalisierungskanäle fest vergeben sind, worüber eine vermittlungstechnische Zeichengabe stattfindet. Innerhalb eines Pulsrahmens von insgesamt jeweils 125 µs Länge erscheinen diese Signalisierungskanäle jeweils zweimal, also alle 62,5 µs.

Die in Fig. 2b dargestellte Struktur unterscheidet sich im Prinzip nicht von der durch das PCM-30-System vorgegebenen Struktur, wie sie in Fig. 2a dargestellt ist. In beiden Fällen sind jeweils zwischen zwei Signalisierungsworte jeweils 15 Nutzdatenkanäle B eingefügt, so daß insgesamt 30 Nutzdatenkanäle zur Verfügung stehen. Sowohl die Nutzdatenkanäle B als auch die Signalisierungskanäle SK1, SK2, bzw. D bestehen jeweils aus einem 8-Bit-Wort. Der Unterschied zwischen den Signalisierungskanälen SK1, SK2 des PCM-30- Systems und den Zeichengabekanälen D beim Systembus BUS in der vorliegenden Patentanmeldung besteht darin, daß das gleiche 8-Bit-Wort innerhalb eines Pulsrahmens in gleicher Form zweimal erscheint, während beim PCM-30-System jeweils ein 8-Bit-Wort in Abhängigkeit von dem jeweils gerade herrschenden Pulsrahmen einem ganz bestimmten Nutzdatenkanal, bzw. einem Sprachkanal zugeordnet ist.

Ein solches für Signalisierungszwecke bzw. zur Zeichengabe benutztes 8-Bit-Wort ist in Fig. 2c dargestellt. Da ein solches 8-Bit-Wort mit jeweils gleichem Inhalt zweimal pro Pulsrahmen, also bei einer Abtastfrequenz von 8 kHz 16.000mal pro Sekunde erscheint, ergibt sich für jedes der einzelnen Bits 1 bis 8 eine Bitrate von 16 kBit/s. Von den auf diese Weise entstehenden 8 D-Kanälen wird der erste zu Synchronisierungszwecken benutzt und kann auch, weil über mehrere, z. B. 8 Pulsrahmen verteilt, weitere Bits übertragbar sind, den Belegungszustand der übrigen Signalisierungskanäle D1 bis D7 beinhalten. Bei einer derartigen 8-Bit- Struktur stehen also außer dem Synchronisationskanal SY insgesamt 7 Zeichengabekanäle D1 bis D7 zur Verfügung, worüber die in den Anschlußschaltungen befindlichen Steuereinrichtungen vermittlungstechnische Informationen untereinander austauschen können. Dabei kann ein bitorientiertes Steuerungsverfahren zur Datenübermittlung, wie es in DIN 66221 für die HDLC-Prozeduren (HIGH LEVEL DATA LINK CONTROL PROCEDURES) festgelegt ist, angewendet werden. Da jeder einzelne der auf diese Weise entstandenen Zeichengabekanäle D1 bis D7 mit einer Geschwindigkeit von 16 kBit/s betrieben wird, wie dies auch nach der ISDN-Norm der Fall ist, kann eine ausreichende Menge von Informationen in einer relativ kurzen Zeit übertragen werden, so daß die Vermittlungsvorgänge durch die für den Informationsaustausch benötigte Zeit nicht wesentlich verzögert werden.

In der Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Anschlußschaltung, z. B. NTA, dargestellt, das in gleicher Form auch für die übrigen Anschlußschaltungen NTB, NTC und NTD gilt. Wenn keine normgerechte Schnellstelle So benötigt wird, so werden die oberhalb der gestrichelten Linie angedeuteten Steuerteile Eingabe-Ausgabeschaltung EAS und Register REG nicht benötigt. Für die Verbindung der Anschlußschaltung zum System-Bus BUS ist eine Bus-Sende-Empfangseinrichtung BSE vorgesehen, womit beim Senden eine Parallel-Seriell-Wandlung und beim Empfangen eine Seriell-Parallel-Wandlung vorgenommen wird. Die über die Schnittstelle, beispielsweise So hereinkommenden Nutzinformationen gelangen über die Eingabe-Ausgabe-Schaltung EAS zunächst in das Register, wo eine Seriell-Parallel-Wandlung stattfindet. Von dort gelangen sie in einen Pufferspeicher PSP, damit sie von der dezentralen Steuerung DST zum richtigen Zeitpunkt, d. h. in dem für die betreffende Verbindung belegten Kanal an die Bus-Sende- und Empfangseinrichtung BSE abgegeben werden können, um seriell auf den Systembus BUS zu gelangen. In umgekehrter Richtung gelangen die vom Systembus BUS seriell in der Bus-Sende-Empfangseinrichtung BSE empfangenen Daten parallel in den Pufferspeicher PSP und von dort ebenfalls parallel in das Register REG. Von dort aus werden die Nutzdaten in der für die betreffende Schnittstelle, beispielsweise So, geltenden Bitrate über die Eingabe-Ausgabe-Schaltung EAS auf die Anschlußleitung gegeben. Dabei wird von der dezentralen Steuerung DST bestimmt, daß nur die Nutzdaten auf die Anschlußleitung gesendet werden, die in dem für die betreffende Verbindung belegten Kanal empfangen werden.

Neben den Nutzdaten müssen von der Anschlußschaltung, beispielsweise NTA auch Signalisierungsdaten in den Zeichenabgabekanälen D gesendet und empfangen werden. Bei von der Anschlußleitung kommenden Vermittlungswunsch-Kriterien, die zunächst im Register REG aufgenommen werden, geschieht dies dadurch, daß von der dezentralen Steuerung DST über ein Einstellwerk EW eine Bitkombination zusammengestellt und in den Pufferspeicher PSP eingetragen wird. Die vom Einstellwerk EW erzeugte Bitkombination wird vom Pufferspeicher PSP zeitgerecht parallel ausgelesen und in die Bus-Sende-Empfangseinrichtung BSE gebracht. Von dort gelangt diese Information seriell als 8-Bit- Wort in einem Zeichengabekanal D auf den Systembus BUS. Die vom Systembus BUS in den Zeichengabekanälen D (s. Fig. 2b) ankommende Signalisierungsinformation wird jeweils in der Bus- Sende-Empfangseinrichtung BSE empfangen und der dezentralen Steuerung DST angeboten. Die dezentrale Steuerung DST kann dann entscheiden, ob eine über mehrere Pulsrahmen verteilt mit der Bitgeschwindigkeit von 16 kBit/s angekommene Signalisierungsinformation für die betreffende Anschlußschaltung, beispielsweise NTA, bestimmt ist und verarbeitet werden muß. Da einer der Zeichengabekanäle, SY in Fig. 2c, eine Synchronisierungsinformation enthält, wird der Taktgeber der dezentralen Steuerung DST in regelmäßigen Abständen mit dem vom Systembus BUS kommenden Systemtakt synchronisiert.

Im folgenden wird noch kurz beschrieben, wie ein Vermittlungswunsch von einer Anschlußschaltung, beispielsweise NTC, an die ein einfacher Fernsprechapparat F3 angeschlossen ist, aufgenommen und weitergegeben wird. Dabei sei angenommen, daß sich die Fernmeldevermittlungsanlage bzw. Fernsprechnebenstellenanlage im Ruhezustand befindet. In diesem Fall wird im Zeichengabekanal D-SY über vier Pulsrahmen verteilt ein 8-Bit-Wort empfangen, dessen Inhalt 10000000 ist. Diese Information hat die Bedeutung, daß alle Zeichengabekanäle D1 bis D7 frei sind. Falls ein Vermittlungswunsch vorliegt, wird von der Anschlußschaltung NTC der erste Zeichengabekanal D1 belegt, indem im Zeichengabekanal D für die Synchronisierung SY die von allen Anschlußschaltungen zu empfangende Information so geändert wird, daß deren Inhalt 10000001 lautet. Damit ist der Zeichengabekanal D1 für die Anschlußschaltung NTC belegt, und der Zugriff zu diesem Zeichengabekanal D1 für alle übrigen Anschlußschaltungen gesperrt. Die Anschlußschaltung NTC ist nun in der Lage, über ihr Einstellwerk EW jeweils Bitkombinationen zusammenzustellen, um in dem betreffenden Zeichengabekanal D1 Worte zu erzeugen, die von allen übrigen Anschlußschaltungen ausgewertet werden können. Dabei kann es sich beispielsweise um den direkten Anruf einer anderen Fernsprechstelle, beispielsweise F1, handeln, wobei diese Fernsprechstelle F1 mit der in ihr integrierten Anschlußschaltung ihre eigene Adresse erkennt und in den Anrufzustand übergeht. Die dezentralen Steuereinrichtungen DST in den Anschlußschaltungen führen dabei eine vermittelnde Tätigkeit aus, indem alle über die betreffende Anschlußleitung einlaufenden Schaltkriterien richtig interpretiert werden und auch eine Wahlauswertung stattfindet. Wenn dabei von einer Anschlußschaltung NTC erkannt wird, daß eine Verbindung zu einer Stelle aufgebaut werden soll, die nicht unmittelbar am Systembus BUS angeschlossen ist, so wird eine der weiterführenden Anschlußschaltungen NTA angesteuert, und dieser über den belegten Zeichengabekanal D1 die weiterzugebende Wahlinformation mitgeteilt. In umgekehrter Richtung wird die von anderen Fernmeldenetzen FN oder von entfernt liegenden Endgeräten ankommende Wahlinformation in der betreffenden Anschlußschaltung NTA ausgewertet, um ggf. eine der am Systembus angeschlossenen weiteren Anschlußschaltungen, beispielsweise NTB anzusteuern. Sollte dabei eine Adresse entstehen, die im Vorrat der an dem Systembus BUS angeschlossenen Anschlußschaltungen nicht vorhanden ist, so wird ein Besetztkennzeichen erzeugt, das auf die Anschlußleitung zurückgegeben wird. Ergibt sich beim zuvor beschriebenen Signalaustausch, daß eine Verbindung über den Systembus BUS für den Austausch von Nutzdaten aufgebaut werden muß, so wird einer der Nutzdatenkanäle B1 bis B30 belegt. Dabei kann so vorgegangen werden, daß die Belegung in Abhängigkeit von den beteiligten Anschlußschaltungen NT erfolgt, wobei jede Anschlußschaltung NT eine feste Kanalzuordnung für jede Übertragungsrichtung hat. Es ist außerdem eine freizügige Kanalzuordnung möglich, wobei in den beteiligten Anschlußschaltungen NT die belegten Kanäle dadurch markiert werden, daß der jeweilige Abstand vom Signalisierungskanal 0, d. h. vom Pulsrahmenbeginn in der betreffenden Anschlußschaltung NT gespeichert wird. Dabei ist es auch denkbar, daß die Belegung der Nutzdatenkanäle B in Abhängigkeit vom jeweils belegten Zeichengabekanal, beispielsweise D1, erfolgt. Wenn eine größere Menge von Anschlußschaltungen NT an den Systembus BUS angeschlossen werden sollen, als bei ausreichender Verkehrsleistung gleichzeitig über die Anzahl der zur Verfügung stehenden Nutzdatenkanäle B miteinander verbunden werden können, so besteht außerdem die Möglichkeit, daß die Zuordnung von freien Kanälen in Abhängigkeit von der Sendeaktivität einer Anschlußschaltung erfolgt.

Claims (4)

1. Dezentral gesteuerte digitale Fernmeldevermittlungsanlage, insbesondere Fernsprechnebenstellenanlage, bei der die einzelnen Anschlußschaltungen über eine gemeinsame Zeitmultiplexleitung zusammengeschaltet sind und eigene Steuereinrichtungen haben, wobei die Bitrate und die Lage der Kanäle für die Zeichengabe und für die Nutzdaten prinzipiell dem bekannten PCM-30-System entsprechen, dadurch gekennzeichnet,
daß alle Anschlußschaltungen (NTA, NTB, NTC, NTD, usw.) parallel an die gemeinsame Zeitmultiplexleitung als Systembus (BUS) angeschlossen sind,
daß aus den Signalisierungskanälen (D) eines Pulsrahmens Zeichengabekanäle (D1 bis D7) gebildet werden, wie sie für das Dienste integrierende Digitalnetz (ISDN) genormt sind, worüber die vermittlungstechnischen Informationen zwischen den in den Anschlußschaltungen (NTA, NTB, NTC, NTD, usw.) befindlichen dezentralen Steuereinrichtungen (DST) ausgetauscht werden und die Zuteilung der Nutzdatenkanäle (B1 bis B30) zu den aufzubauenden und bestehenden Verbindungen festgelegt werden,
daß für jede Verbindung zwei Nutzdatenkanäle (B) pro Verbindungsrichtung zur Verfügung stehen, die freizügig zuordenbar sind, wobei der jeweilige Abstand vom Signalisierungskanal 0, also vom Pulsrahmenbeginn, in der betreffenden Anschlußschaltung (NT) gespeichert ist, und
daß besondere Anschlußschaltungen (NTA) vorgesehen sind, die an ihren Ausgängen eine für das ISDN genormte Schnittstelle (So) aufweisen, worüber sowohl der Übergang zu anderen Ebenen des Fernmeldenetzes (FN) als auch zu entfernt liegenden Endstelleneinrichtungen stattfindet, oder worüber der Anschluß mehrerer, auch unterschiedlicher Endgeräte ermöglicht wird.

2. Fernmeldevermittlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Zeichengabekanäle (D) für die Rahmensynchronisierung und für die Kennzeichnung der Belegung der übrigen Zeichengabekanäle (D) benutzt wird.

3. Fernmeldevermittlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Anschlußschaltung (NTA, NTB, NTC, NTD usw.) eine feste Kanalzuordnung für jede Übertragungsrichtung vorgesehen ist.

4. Fernmeldevermittlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuordnung von freien Kanälen in Abhängigkeit von der Sendeaktivität einer Anschlußschaltung erfolgt.