DE3706406A1 - Vorrichtung zur simulation von nach dem isdn-system arbeitenden fernsprechapparaten oder zusatzeinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Simulation von nach dem ISDN-System arbeitenden Funktionsein­ heiten, beispielsweise Fernsprechapparaten oder Zusatzeinrichtungen.

Insbesondere betrifft die Erfindung auch Fernsprech­ apparate mit X- und Y-Schnittstellen.

Die Deutsche Bundespost erprobt zur Zeit ein Dienste integrierendes digitales Fernmeldenetz - kurz ISDN -, wie dies beispielsweise in dem Unter­ richtsblatt der Deutschen Bundespost, Jahrgang 39/1986, Nr. 9, auf Seiten 370 und 391, dargestellt ist.

Neben Fernsprechapparaten werden dem Teilnehmer in Zukunft auch Zusatzeinrichtungen zur Verfügung stehen, die an der X- oder Y-Schnittstelle des ISDN-Fernsprechapparates betrieben werden können.

Bei der Auswahl der Zusatzeinrichtungen wird die Deutsche Bundespost umfangreiche Prüfungen durch­ führen, um die Einrichtungen auf Funktionsfähigkeit zu testen.

Bei den Tests sollen auch Toleranzabweichungen und das Verhalten bei Fehlinformationen unter­ sucht werden.

Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung zur Simulation von nach dem ISDN- System arbeitenden Zusatzeinrichtungen mit X-, Y- und V.24-Schnittstellen.

Nach der neuen ISDN-Technik werden neben Fern­ sprechapparaten dem Teilnehmer auch Zusatzein­ richtungen zur Verfügung stehen, die an der X- oder Y-Schnittstelle des ISDN-Fernsprechapparates betrieben werden können.

Ausgehend von dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Simulation von nach den ISDN-System arbeitenden Funktions­ einheiten zu schaffen, wobei nicht die Funktions­ einheit selbst, sondern die Simulationsvorrichtung zur Durchführung von Tests und Überprüfungen genutzt werden kann.

Als eine Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Vorrichtung aus einem Simulatorgerät besteht, welches dem Fernsprechapparat mit den X- und Y-Schnittstellen nachgebildet ist, welches ferner eine V.24-Schnittstelle aufweist, wobei die X-Schnittstelle mit einem Impulswandler für Ein- und Ausgangssignale und die Y-Schnittstelle mit einem Impulswandler für die Eingangssignale gekoppelt ist, ferner die V.24-Schnittstelle mit einer Pegelanpassung gekoppelt ist, die Impuls­ geber bzw. Pegelanpassung mit einem Schnitt­ stellenwandler gekoppelt sind, dem ein Klein­ computer mit einem Festspeicher, einem Arbeitsspeicher, einem Timer und einem Mikroprozessor nachgeordnet ist.

Der zur Unterstützung der notwendigen Prüfungen geschaffene Simulator bildet den Fernsprechapparat mit seinen X- und Y-Schnittstellen nach und generiert das X-Schnittstellenprotokoll. Mit diesem Fernsprech­ apparat-Simulator für digitale Systeme ist auch dem ISDN-Zusatz-Einrichtungshersteller die Möglich­ keit gegeben, seine Produkte unabhängig von einer ISDN-Vermittlungsstelle zu prüfen.

Mit dem Simulator können automatische Prüfabläufe durchgeführt werden, jedoch sind auch individuelle Testaufgaben einstellbar. Es ist als Stand-Alone- Gerät zu verwenden. Über die V.24-Schnittstelle können mit einem Personalcomputer zusätzliche, variable Prüfprogramme durchgeführt werden. Weitere vorteilhafte Merkmale sind in den Unter­ ansprüchen 3 bis 7 angegeben.

Der Simulator ist in einem tragbaren Gehäuse untergebracht, wobei die Bedienelemente auf der Frontplatte des Gehäuses angebracht sind. Das Bedienfeld, welches ebenfalls auf der Frontplatte befindlich ist, umfaßt einen Netzschalter mit einer optischen Kennzeichnung des Schaltzustandes. Des weiteren sind Steckbuchsen für die V.24-Schnitt­ stelle und die X- und Y-Schnittstellen vorhanden. Für die beiden letztgenannten werden zwei unter­ schiedliche Stecksysteme im Bedienfeld angeordnet.

Neben den Schnittstellen befinden sich Tasten, mit denen Prüfprogramme gewählt werden können. Den Tasten sind Leuchtdioden zugeordnet, die anzeigen, in welchem Prüfzustand der Simulator arbeitet. Des weiteren sind den Schnittstellen Steckbuchsen-Leuchtdioden zugeordnet, die den Schaltzustand bzw. die Signalflußrichtung optisch anzeigen. Des weiteren ist in der Frontplatte eine sogenannte Reset-Taste angeordnet. Eine Leuchtdiode gibt zu erkenenn, wann die Reset- Taste betätigt werden muß.

Der Simulator ist modular aufgebaut. Die bevorzugt angeordneten sechs Baugruppen werden in einen Baugruppenrahmen gesteckt und sind leicht austauschbar. Sie sind über eine Mutterplatine (Motherboard) miteinander verbunden.

Auf der Geräterückseite befindet sich der Geräte­ netzstecker mit integrierter Sicherung.

Die Funktion des Simulators ist folgende:
Mit dem Simulator wird das Verhalten von Zusatz­ einrichtungen an der X- bzw. Y-Schnittstelle getestet. Der Simulator besteht im wesentlichen aus sechs Baugruppen, nämlich der internen Strom­ versorgung, der externen Stromversorgung, einer seriellen Ein- und Ausgabe, einer Peripheriesteue­ rung, einer Zentraleinheit und einem Speichermodul. Diese Baugruppen bilden gleichzeitig die Funktions­ einheiten des Simulators.

Da die Signalisierung der X-Schnittstelle im ISDN-Fernsprechapparat von der Signalisierung der S₀-Schnittstelle entkoppelt ist, kann das X-Schnittstellenprotokoll der Schichten 1 bis 3 im Simulator generiert werden, ohne S₀-Signalisierungen zu benutzen.

Es sind verschiedene Testabläufe verfügbar, die unterschiedliche Zustände der X-Schnittstelle eines ISDN-Fernsprechapparates wiederspiegeln. Der Simulator kann sowohl Fehler erkennen als auch nachbilden.

Zur Dokumentation kann ein Drucker angeschlossen werden. Die Auswahl der Testprogramme kann bei Verwendung eines Personalcomputers erweitert werden. Der Personalcomputer wird an der V.24- Schnittstelle angeschlossen. Mit einer am Geräte­ gehäuse vorgesehenen Taste (F/P-Taste) kann von den Prüfprogrammen auf eine freie Programmierung durch den Personalcomputer umgeschaltet werden. Der F/P-Taste ist eine Leuchtdiode zugeordnet, die bei laufendem Prüfprogramm leuchtet, bei freier Programmierung durch einen Personalcomputer aber erlischt. Mit weiteren Tasten können bestimmte Prüfabläufe gestartet werden.

Dies ist nachstehend anhand des Beispiels eines Gebührenanzeigers verdeutlicht:

Zähltest (Taste P 1)

Im Einzelzähler wird jeweils eine Gebühreneinheit addiert und gleichzeitig in den Summenspeicher übernommen. Je nach Programmierung des Gebühren­ faktors erfolgt die Addition auch bei den Geld­ beträgen.

Displaytest (Taste P 2)

Es werden im Einzelzähler nacheinander fünf Einsen bis fünf Neunen angezeigt.

Die Anzeige wird jeweils in den Summenzähler übertragen. Anschließend beginnt die Anzeige­ folge von vorn. Die Werte werden im Summenzähler addiert.

Überlauftest (Taste P 3)

Der Test beginnt bei 99 990 Gebühreneinheiten im Einzelzähler. Nach Erreichen der 99 999 erscheint das Überlaufzeichen, es wird jedoch weiter gezählt bis 1 000 010. Der Summenzähler addiert jeweils die Einzelsummen und zeigt bei Überschreiten der 9 999 999 ebenfalls das Überlaufzeichen und im Zähler die aktuellen letzten sieben Ziffern.

Durch nochmalige Betätigung der entsprechenden Programmtaste wird der Test beendet. Die den Testlauf anzeigende, der Taste zugeordnete Leuchtdiode über dieser Taste erlischt dann. Bei einem erneuten Start eines Testprogrammes wird der Einzelzähler auf Null gesetzt, der Summenzähler zeigt den gespeicherten Wert an.

Als eine weitere Lösung zur Überprüfung auf Funktionsfähigkeit schlägt die Erfindung vor, daß die Vorrichtung aus einem Simulatorgerät besteht, welches den Zusatzeinrichtungen mit deren Schnittstellen nachgebildet ist.

Mit diesem Zusatzeinrichtungs-Simulator für digitale Systeme ist auch dem ISDN-Fernsprechapparate- Hersteller die Möglichkeit gegeben, an seinen Produkten die X- und Y-Schnittstellen zu prüfen, ohne unterschiedlichste Zusatzeinrichtungen be­ schaffen zu müssen. Mit dem Simulator können automatische Prüfabläufe durchgeführt werden, die durch einen D-Kanal-Simulator oder einen anderen Master-Rechner initialisiert werden.

Auch dieser Simulator ist in einem tragbaren Gehäuse angeordnet, wobei die Bedienelemente im Bedienfeld angeordnet sind. Im Bedienfeld befindet sich der Netzschalter mit einer optischen Kennzeichnung des Schaltzustandes.

Daneben sind Steckbuchsen für die V.24-Schnitt­ stelle und die X- und Y-Schnittstellen vorhanden. Für die beiden letztgenannten werden zwei unter­ schiedliche Steckerbuchsen angeordnet. Des weiteren befindet sich ein fünfstelliger Codierschalter im Bedienfeld, mit dem die Übertragungs­ geschwindigkeit eingestellt werden kann.

Es können Bitraten zwischen 300 und 19 200 Baud gewählt werden.

Das Bedienfeld weist weiterhin eine Reset-Taste auf. Der Simulator ist modular aufgebaut. Die vorzugsweise fünf Baugruppen im Europa-Format werden in einen Baugruppenrahmen gesteckt und sind leicht austauschbar. Sie sind über einen Motherboard miteinander verbunden.

Auf der Geräterückseite befindet sich der Geräte­ netzstecker mit integrierter Sicherung.

Der Simulator ist Bestandteil der Prüfkonzeption für einen ISDN-Fernsprechapparat.

Mit ihm werden die X- und Y-Schnittstellen getestet. Dabei werden die Informationen des in Schicht 1 bis 3 definierten X-Schnittstellenprotokolls verwendet. (Siehe Unterrichtsblatt der Deutschen Bundespost.)

Der Simulator besteht im wesentlichen aus den Funktionseinheiten:
serielle Ein- und Ausgabe,
Peripheriesteuerung,
Zentraleinheit,
Speichermodul und Stromversorgung.

Der Simulator korrespondiert mit der D-Kanal- Testeinrichtung auf der Grundlage der Schicht 3 des D-Kanal-Protokolls und des X-Schnittstellen­ protokolls.

Testfälle der Schicht 3 werden vom D-Kanal-Simulator gesteuert und überwacht, wobei der Simulator in einem Transparentmode arbeitet.

Unter Transparentmode wird hier verstanden, daß der Simulator die unteren Protokollschichten des X-Schnittstellenprotokolls eigenständig bearbeitet, jede Schicht 3-Nachricht des X-Schnittstellen­ protokolls sich aber auf der Koppelschnittstelle zum D-Kanal-Simulator wiederfindet.

Unterstützt werden die Geschwindigkeiten 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 19 200 Baud. Sinnvoll erscheint eine Übertragungsrate von 1200 bzw. 2400 Baud bezogen auf die X-Schnitt­ stelle.

Zwischen den Simulationsgeräten werden ausschließlich Nachrichtenblöcke, das heißt, logisch zusammen­ hängende Zeichenfolgen ausgetauscht.

Die Nachrichtenblöcke bestehen aus Standard ASCII- Zeichen (Großbuchstaben, Ziffern und Sonderzeichen). Die Blocklänge beträgt bis zu 60 Zeichen pro Nachricht.

Der Transparentmode unterscheidet drei Nachrichten­ typen, Steuernachrichten, Protokollnachrichten, Fehlernachrichten.

Aus der Sicht des D-Kanal-Simulators sind Nachrichten zum Simulator als Befehle und Nachrichten vom Simulator als Meldungen zu betrachten.

Steuernachrichten sind Befehle oder Meldungen, die unabhängig von der reinen Protokollhandlung den Zustand der Testeinrichtung beeinflussen bzw. Aufschluß über einen erreichten Zustand geben.

In jedem Zustand während der Simulation kann der D-Kanal-Simulator eine Initialisierungs- Anforderung an den Simulator abgeben.

Bei Simulationsbeginn wartet der Simulator auf diese Anforderung des D-Kanal-Simulators und geht dann in seinen transparenten Grundzustand, so daß er sowohl auf der X-/Y-Schnittstelle als auch auf der Kommunikationsschnittstelle (V.24) zum D-Kanal-Simulator empfangsbereit ist.

Erhält der Simulator während der laufenden Simulation eine erneute Initialisierungsanforderung durch den D-Kanal-Simulator, so unterbricht er alle Aktivitäten in Richtung der X-Schnittstelle, geht in seinen transparenten Grundzustand und bestätigt seine Initialisierung dem D-Kanal-Simulator.

Grundlage für die Codierung von Protokollnachrichten sind speziell definierte Protokollmnemonics. Da die Schichten des X-Schnittstellenprotokolls untereinander verknüpft sind, müssen Schicht 3- Nachrichten auch Schicht 2-Parameter enthalten. Einige Schicht 2-Meldungen sind bei Schicht 3- Tests für den D-Kanal-Simulator notwendig. Protokoll­ befehle der Schicht 3 werden nach dem Absetzen des entsprechenden Befehls auf der X-Schnitt­ stelle dem D-Kanal-Simulator quittiert. Aus der Schicht 2 werden ausschließlich Meldungen des Simulators zum D-Kanal-Simulator weitergeleitet, mit denen der D-Kanal-Simulator über den Zustand der unteren Schichten des X-Protokolls informiert wird.

Die vom Simulator abgesetzten Schicht 3-Meldungen sind in Indikations- und Betätigungsmeldungen unterteilt. Indikationsmeldungen sind eigenständige Meldungen des Simulators an den D-Kanal-Simulator, die aus Zustandsänderungen oder Nachrichten aus der X-Schnittstelle resultieren. Bestätigungs­ meldungen quittieren dem D-Kanal-Simulator Aktionen des Simulators, die aufgrund von Befehlen des D-Kanal-Simulators ausgeführt wurden. Schicht 3- Befehle des D-Kanal-Simulators an den Simulator haben eine ähnliche Struktur wie die Meldungen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 Einzelheiten eines Fernsprech­ apparate-Simulators für digitale Systeme;

Fig. 4 bis 7 Einzelheiten eines Zusatz­ einrichtungs-Simulators für digitale Systeme.

In Fig. 1 ist der gerätemäßige Aufbau des Simulators in Ansicht dargestellt. Der Simulator weist einen Netzstecker (AC) auf sowie Buchsen für die V.24-Schnittstelle, die X-Schnittstelle, die Y-Schnittstelle und des weiteren Schalter für die einzelnen Programmabfragen P 1 bis P 3 sowie für die Umschaltung von Programmabfrage auf Personalcomputer (Taste F/P) und des weiteren eine Reset-Taste (R). Ein Übersichtplan für die Testanordnung des Simulators ist in Fig. 2 dargestellt.

Mit ZE ist dort eine Zusatzeinrichtung bezeichnet, die über die X-/Y-Schnittstelle mit dem Simulator FSimd 1 verbunden ist. Wahlweise kann an die V.24-Schnittstelle ein Personalcomputer (PC) angekoppelt werden.

In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild des Simulators gezeigt.

Neben einer Stromversorgung ist dort der Tasten­ port entsprechend den Funktionstasten gemäß Fig. 1 dargestellt.

An die Y-Schnittstelle ist ein Impulsgenerator koppelbar. Des weiteren ist an die X-/Y-Schnitt­ stelle jeweils die entsprechende Zusatzeinrichtung ankoppelbar. Die V.24-Schnittstelle ist wahlweise mit einem Personalcomputer koppelbar. Die von der Y-Schnittstelle ausgehenden Signale werden über einen Impulswandler dem Schnittstellenwandler SIO zugeführt. Die von der X-Schnittstelle aus­ gehenden Signale werden ebenso wie die über die X-Schnittstelle ausgeführten Signale über einen Impulswandler ebenfalls mit dem Schnittstellen­ wandler SIO verbunden. Des weiteren erfolgt bei der Schnittstelle V.24 eine Pegelanpassung der Signalführung über den Schnittstellenwandler SIO. Der Schnittstellenwandler selbst ist mit einem Kleincomputer (CPU) verbunden, der neben einem Timer und einem Mikroprozessor sowie einer Reset-Taste einen auswechselbaren Festspeicher mit vorgegebenen Programmen (EPROM) und einen Arbeitsspeicher (RAM) aufweist.

Der Schnittstellenwandler SIO dient der Geschwin­ digkeitsanpassung der eingehenden und ausgehenden Signale. Der Timer überprüft die eingehenden und ausgehenden Signale auf ihre Vollständigkeit, beispielsweise die Anzahl der eingehenden oder ausgehenden Oktetts.

In Fig. 4 ist ein Zusatzeinrichtungs-Simulator für digitale Systeme gerätemäßig gezeigt.

Auch dort ist wieder ein Netzschalter (AC) sowie die Schnittstellenanschlüsse X-, Y- und V.24 gezeigt. Des weiteren können über jedem Schnittstellenanschluß Leuchtdioden angeordnet sein, die den Signalweg (eingehende oder ausgehende Signale und/oder Zustände) optisch anzeigen.

In Fig. 5 ist ein vollständiger Übersichtsplan über die Funktion des Simulators nebst Neben­ aggregaten gezeigt.

In Fig. 6 ist ein Übersichtsplan der wesentlichen Ankopplung des Simulators dargestellt.

Der Simulator korrespondiert einerseits mit einem D-Kanal-Simulator, der an die V.24-Schnittstelle angeschlossen ist und ferner unter Zwischenschaltung einer Simulator-Probe und einem ISDN-Fernsprech­ apparat an die X-/Y-Schnittstelle des Simulators angeschlossen ist. Die Funktion des Simulators ist oben schon beschrieben.

In Fig. 7 schließlich ist ein Blockschaltbild des Simulators gezeigt.

Auch hier ist neben der Stromversorgung die Anordnung der Schnittstellen, des Kleincomputers und der Wandler gezeigt.

Der Funktionsablauf ist oben schon beschrieben.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Simulation von nach dem ISDN-System arbeitenden Fernsprechapparaten mit X- und Y-Schnittstellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem Simulatorgerät besteht, welches dem Fernsprechapparat mit den X- und Y-Schnittstellen nachgebildet ist, welches ferner eine V.24-Schnittstelle aufweist, wobei die X-Schnittstelle mit einem Impulswandler für Ein- und Ausgangssignale und die Y-Schnittstelle mit einem Impulswandler für die Eingangssignale gekoppelt ist, ferner die V.24-Schnittstelle mit einer Pegelanpassung gekoppelt ist, die Impulsgeber bzw. die Pegelanpassung mit einem Schnittstellen­ wandler gekoppelt sind, dem ein Kleincomputer mit einem Festspeicher, einem Arbeitsspeicher, einem Timer und einem Mikroprozessor nachge­ ordnet ist.

2. Vorichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an die V.24-Schnittstelle ein Personalcomputer angekoppelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstellen als Steckbuchsen, insbesondere an der Geräte­ vorderseite ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Steckbuchsen zugeordnete Leuchtdioden, insbesondere in der Gerätevorderseite angeordnet sind, die den Schaltzustand bzw. die Signalflußrichtung kennzeichnen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Gerät Programmtasten angeordnet sind, mittels derer im Kleincomputer befindliche Programmabläufe abrufbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gerät ein Baugruppen­ rahmen befestigt ist, in welchen Funktions­ einheiten als Baugruppen einsteckbar sind, und daß die gesteckten Baugruppen über eine Mutterplatine verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sechs Baugruppen angeordnet sind, und zwar eine interne Stromversorgung, eine externe Stromversorgung, eine serielle Ein-/Ausgabe, eine Peripheriesteuerung, eine Zentraleinheit und mindestens ein Speicher­ modul.

8. Vorrichtung zur Simulation von nach dem ISDN-System arbeitenden Zusatzeinrichtungen mit X-, Y- und V.24-Schnittstellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem Simulatorgerät besteht, welches den Zusatzeinrichtungen mit deren Schnittstellen nachgebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittstellen als Steckbuchsen ausgebildet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Gerät ein Impulswandler für die X-Schnittstelle, ein Impulswandler für die Y-Schnittstelle und eine Pegelanpassung für die V.24-Schnittstelle angeordnet ist, welche Bauteile mit einem im Gerät angeordneten Schnittstellenwandler verbunden sind, der mit einem im Gerät angeordneten Kleincomputer, bestehend aus Festspeicher, Arbeitsspeicher, Timer und Mikroprozessor, verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die V.24-Schnittstelle mit einem D-Kanal-Simulator verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät einen Kodier­ schalter aufweist, mit dem die Übertragungs­ geschwindigkeit einstellbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät modular aufge­ baute Baugruppen aufweist, die in einen gerätefesten Baugruppenrahmen einsteckbar und über eine Mutterplatine miteinander verbunden sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät folgende Baugruppen aufweist:
serielle Ein-/Ausgabe, Peripheriesteuerung, Zentraleinheit, Speichermodul und Stromver­ sorgung.

15. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die X- und Y-Schnitt­ stelle mit den entsprechenden Schnittstellen eines Fernsprechapparates bzw. mit einem diesen simulierenden Gerät verbunden ist, der wiederum mit dem D-Kanal-Simulator gekoppelt ist, der andererseits mit der V.24-Schnittstelle des Simulators korres­ pondiert.

16. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß nahe den Steckbuchsen in der Gerätewandung Leuchtdioden angeordnet sind, die den Schaltzustand und die Signal­ flußrichtung kennzeichnen.