DE3735853C1

DE3735853C1 - Switching system

Info

Publication number: DE3735853C1
Application number: DE19873735853
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl-Ing Berner; Manfred Dipl-Ing Piontek
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1987-10-23
Filing date: 1987-10-23
Publication date: 1989-05-11

Abstract

The invention relates to a switching system, in particular for communication satellites, for switching m digital data signals at m data inputs to n data outputs, and is characterized by the fact that the m data signals arriving at the m data inputs are combined on a single central TDM bus by time-division multiplexing, that an output module and a buffer are allocated to each data output and that the output modules in each case take the data intended for the relevant output from the TDM bus and load them into the associated buffer (Figure 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vermittlungssystem, insbesondere für Kommunikationssatelliten, gemäß Oberbegriff des Anspruches 1. Solche Vermittlungssysteme sind bekannt, beispielsweise durch die Aufsätze "On Board Processor for a TST/SS-TDMA Telecommunication System" von Alaria et al, ESA-Journal 1985, Vol. 9 und "ACTS Baseband Processing" von Moat, IEEE 1986. Bei diesen Basisband-Vermittlungseinrichtungen handelt es sich um herkömmliche TST-Strukturen, wobei eine Steuerung vom Boden aus erfolgt und wobei eine Dezentralisierung der Vermittlungseinheit unmöglich ist.The invention relates to a switching system, in particular for communication satellites, according to the preamble of claim 1. Such switching systems are known, for example from Essays "On Board Processor for a TST / SS-TDMA Telecommunication System "by Alaria et al, ESA Journal 1985, Vol. 9 and" ACTS Baseband Processing "by Moat, IEEE 1986. With these Baseband switches are conventional TST structures, with control from the ground and where a Decentralization of the switching unit is impossible.

Die Repeater zukünftiger Kommunikationssatelliten werden zweifelsohne regenerativ sein, um unter anderem eine vollständige Vermittlung im Basisband der am Satelliten ankommenden Daten zu ermöglichen. Der Zugriff der Teilnehmer auf den Satelliten erfolgt dabei in aller Regel in einem Vielfach-Zugriffsverfahren. Eine optimale Auslastung der Übertragungskapazität des Satelliten wird in einem solchen System mit Vielfachzugriff durch eine dynamische Zuweisung erreicht. Jeder Teilnehmer erhält auf Anfrage den von ihm gewünschten Anteil an der Gesamtkapazität für die Dauer seiner Datenübertragung. Nach Beendigung der Übertragung steht diese nun freie Kapazität andern Teilnehmern wieder zur Verfügung (Demand Assignment).The repeaters of future communication satellites will undoubtedly become be regenerative to include one complete switching in the baseband of those arriving at the satellite Enable data. The access of the participants to the satellite usually takes place in a multiple access procedure. A optimal utilization of the transmission capacity of the satellite is in such a system with multiple access through a dynamic Allocation reached. Each participant will receive one from him on request desired share of the total capacity for the duration of his Data transfer. After completion of the transfer, it is now free capacity available to other participants (demand Assignment).

In diesem Netz ist der Satellit der zentrale Knoten. Es ist daher geboten, die Steuerung der Vermittlung und des Netzes in diesem zentralen Knoten durchzuführen. Dadurch wird ein wesentlich zügigerer Auf- und Abbau von Verbindungen erreicht als in anderen gegenwärtig in Planung befindlichen Systemen, z. B. ACTS, welche die Netzkontrolle vollständig vom Boden aus abwickeln.The satellite is the central node in this network. It is therefore commanded the control of the exchange and the network in this central nodes. This will make it much faster Establishing and clearing connections achieved as in others currently in Planning systems, e.g. B. ACTS, which control the network Unwind completely from the floor.

Ein derartiges Netz mit regenerativen Repeatern und Netzkontrolle in Satelliten erfordert jedoch ein auf diese Verhältnisse optimiertes (Vielfach-)Zugriffsverfahren; die bisherigen für transparente Repeater ausgelegten Konzepte sind dafür kaum geeignet.Such a network with regenerative repeaters and Network control in satellites, however, requires one on them Optimized (multiple) access procedure; the previous concepts designed for transparent repeaters are hardly suitable for this.

Durch die deutsche Offenlegungsschrift 33 33 775 ist ein Digitalsignal-Kanalverteiler bekanntgeworden, der zwei Zeitmultiplexbusse benutzt, wobei die eigentliche Verteilung in einer Rangiereinrichtung 11 durchgeführt wird, welche durch den einen Bus gespeist wird und welche ihre Information über den zweiten Bus an die Ausgänge abgibt. Gesteuert wird die Rangiereinrichtung über eine Bedienungsschnittstelle 22, über welche eine Adressierung eingegeben wird, welche die neue Reihenfolge der einzelnen Kanäle bestimmt.German published patent application 33 33 775 discloses a digital signal channel distributor which uses two time-division multiplex buses, the actual distribution being carried out in a shunting device 11 which is fed by one bus and which outputs its information via the second bus to the outputs. The maneuvering device is controlled via an operating interface 22 , via which an addressing is entered which determines the new sequence of the individual channels.

Bei diesem Digitalsignal-Kanalverteiler erfolgt eine Speicherung der zu verteilenden Daten sowohl in einer Rangiereinrichtung 11 als auch in Rahmenbildungseinrichtungen 13, 14, d. h. es muß eine große Speicherkapazität zur Verfügung gestellt werden. Des weiteren muß die Rangiereinrichtung eine sehr hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit aufweisen und verbraucht deshalb auch ein Mehr an Stromversorgungsleistung. Dies und der doppelte Speicherbedarf ist aber in einem Satelliten-Vermittlungssystem unangebracht. Auch die Tatsache, daß ein einziger Fehler, der in der Rangiereinrichtung auftritt, das ganze Vermittlungssystem außer Betrieb setzen kann, stellt die Nichtverwendungsfähigkeit dieses Systems in einem Satellitensystem außer Frage.In the case of this digital signal channel distributor, the data to be distributed are stored both in a maneuvering device 11 and in frame-forming devices 13 , 14 , ie a large storage capacity must be made available. Furthermore, the maneuvering device must have a very high processing speed and therefore also consumes more power supply power. However, this and the double storage requirements are inappropriate in a satellite switching system. The fact that a single fault which occurs in the shunting device can put the entire switching system out of operation also makes it impossible to use this system in a satellite system.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein einfach erweiterbares dezentralisiertes Vermittlungssystem der eingangs genannten Art anzugeben, welches neben einer hohen Zuverlässigkeit auch einen nicht allzu großen Schaltungsaufwand bietet.The object of the present invention was therefore a simple expandable decentralized switching system of the Specify the type mentioned, which in addition to a high Reliability not too big either Offers circuitry.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.This problem is solved by the characteristic features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch die Unteransprüche.Advantageous configurations result from the Subclaims.

Das erfindungsgemäße Vermittlungssystem bietet die Vorteile einer blockierungsfreien intelligenten und dezentralisierten Vermittlung, welche modular ist und hohe Zuverlässigkeit bei relativ wenig Aufwand aufweist.The switching system according to the invention offers the advantages a non-blocking intelligent and decentralized Mediation, which is modular and high reliability has relatively little effort.

In die modulare Vermittlungseinrichtung ist gleichzeitig die Steuerung integriert, d. h. jeder Ausgang weist seine eigene ihm zugeordnete Vermittlungseinheit mit Steuerung auf. Ein weiterer Vorteil ist der, daß zur Vermittlung nur ein einziger Datenbus erforderlich ist.In the modular switching device is the Control integrated, d. H. each exit has its own assigned switching unit with control. A Another advantage is that for mediation only one only data bus is required.

Bei dem vorliegenden Vermittlungssystem erfolgt die blockierungsfreie Vermittlung der Daten bei freier Wahl der Zeitlagen im Downlink, wobei auch die Netzsteuerung durch diese Vermittlung erfolgt, d. h., daß den Teilnehmern die von ihnen gewünschte Kapazität, sofern vorhanden, zugewiesen wird. Der grundlegende Gedanke des hierbei angewendeten Reservierungsverfahren ist dabei, die Datenströme in zeitliche Rahmen zu unterteilen, wobei der Beginn jedes Rahmens mit einem Zeitanteil von etwa 3 Prozent als "Reservation subframe" bezeichnet wird und die Signalisierungsinformation enthält und wobei der Rest des Rahmens als "Information subframe" bezeichnet wird und mit Nutzdaten gefüllt wird. Es ist somit kein zentraler Signalisierungskanal erforderlich. Das Konzept eignet sich für Time-, Frequenz-, Code- Division-Multiple-Access oder Kombinationen davon; die flexibelste Art des "Demand Assignment" ergibt sich jedoch bei Vielfachzugriff im TDMA-Verfahren. Die Vermittlung kann sowohl auf Leitungs- als auch auf Paketebene erfolgen.In the present switching system, the non-blocking transmission of data with free choice of Time slots in the downlink, with the network control also this mediation takes place, d. that is, the participants from assigned capacity, if available becomes. The basic idea of what is used here Reservation process is in progress subdivide timeframes, beginning each Frame with a time share of about 3 percent as "Reservation subframe" is called and the Contains signaling information and wherein the rest of the Frame is referred to as "information subframe" and filled with user data becomes. A central signaling channel is therefore not required. The concept is suitable for time, frequency, code Division multiple access or combinations thereof; the most flexible way of the "Demand Assignment" results from multiple access in the TDMA procedure. Switching can be done at both the line and packet level respectively.

Die Hardware des vorliegenden Vermittlungssystems ist in Module unterteilt. In den Eingangsmodulen erfolgt die Synchronisation der ankommenden Datenströme an den Satellitentakt, Decodierung mit einem Hammingcode und eine Seriell-Parallel-Wandlung. Für die Vermittlung werden die parallelen Daten auf einen zentralen TDM-Bus gemultiplext und von dort von den Ausgangsmodulen abgenommen. Jedem Ausgang des Vermittlungssystems ist dabei ein Ausgangsmodul zugeordnet, welches nur diese Daten vom TDM-Bus abnimmt und in einen jedem Modul exklusiv zugeordneten Speicher schreibt, die für den betreffenden Ausgang bestimmt sind. Um am Ausgang die freie Wahl der Zeitlagen zu ermöglichen, kann jeder Speicher wahlfrei ausgelesen werden. Jedes Ausgangsmodul enthält einen eigenen Processor (Beam Processor), welcher die Vermittlungssteuerung für den jeweiligen Ausgang (Beam) übernimmt. Jeder Beam-Processor erhält seine Information aus den Reservation subframes jedes Trägers, welche ebenfalls im Zeitmultiplex über den TDM-Bus laufen. Alle Belegungswünsche der Teilnehmer werden also ausschließlich von diesen Prozessoren bearbeitet, die dadurch die Kontrolle über das Netz ausüben. Diese Aufteilung in Module gibt die Möglichkeit, die Kapazität der Vermittlung praktisch beliebig dadurch zu erweitern, daß weitere Eingangs- bzw. Ausgangsmodule auf die Platine mit dem zentralen TDM-Bus gesteckt werden. Die Kapazitätsgrenze ist hier in erster Linie durch die Taktrate des Busses und die Zugriffszeit der Speicher gegeben. Die zur Steuerung des gesamten Systems notwendige "Intelligenz" befindet sich also im Satelliten als dem zentralen Knoten; im Knoten selbst ist sie aber in einem sehr fehlertoleranten Multiprozessorsystem verteilt.The hardware of the present switching system is in modules divided. This is done in the input modules Synchronization of the incoming data streams to the satellite clock, Hamming code decoding and serial-to-parallel conversion. For the exchange, the parallel data is stored on a central one Multiplexed TDM bus and removed from there from the output modules. Each output of the switching system is an output module assigned, which only takes this data from the TDM bus and into one each module writes memory allocated exclusively for the relevant output are determined. To be able to choose freely at the exit Each memory can be read out at random to enable time slots will. Each output module contains its own processor (beam Processor), which controls the switching for each Output (beam) takes over. Every beam processor receives its own Information from the reservation subframes of each carrier, which also run in time division multiplex over the TDM bus. All Allocation requests of the participants are made exclusively by them Processors processed, thereby taking control of the network exercise. This division into modules gives the opportunity to Extending the capacity of the broker practically arbitrarily in that further input or output modules on the board with the central TDM bus. The capacity limit is in here primarily by the clock rate of the bus and the access time of the Given memory. The "intelligence" necessary to control the entire system is located in the satellite as the central node; in the knot itself, however, it is in a very fault tolerant Multiprocessor system distributed.

Das hier vorgestellte modulare Vermittlungssystem stellt das Herz von zukünftigen regenerativen Kommunikationssatelliten dar. Es dient hierbei nicht nur als Vermittlungsknoten sondern auch als Zentrum für Signalisierung und Synchronisation eines Satellitennetzes. Es ermöglicht die blockierungsfreie digitale Vermittlung von verschiedenartigen Gesprächs- und Datenverbindungen im Zeitmultiplexverfahren, wobei der Gesamtdatendurchsatz mehrere Giga-Bit pro Sekunde betragen kann.The modular switching system presented here is the heart of future regenerative communication satellites. It serves not only as a switching node but also as a center for Signaling and synchronization of a satellite network. It enables non-blocking digital switching of various types of call and data connections in the Time-division multiplexing, the total data throughput being several Giga bits per second.

Im verkehrstheoretischen Sinne ist das vorgestellte System ein modulares Kombinationsvielfach mit m-Eingängen und n-Ausgängen, wobei die räumliche Vermittlung auf einem breiten Datenbus, die zeitliche Vermittlung mit Hilfe von Datenspeichern vorgenommen wird.In the traffic-theoretical sense, the system presented is a modular combination multiple with m inputs and n outputs, with the spatial switching being carried out on a wide data bus and the time switching using data memories.

Eingangsseitig können dieser Vermittlungseinrichtung eine Vielzahl von m Datenströmen unterschiedlicher Datenrate zugeführt werden; die Daten müssen hierbei jedoch in demodulierter und decodierter Form vorliegen, da die zur Vermittlungssteuerung benötigten Adressinformationen ebenfalls in diesen Datenströmen enthalten sind.On the input side, this switching device can be supplied with a large number of m data streams of different data rates; however, the data must be present in demodulated and decoded form since the address information required for switching control is also contained in these data streams.

Die n Ausgänge des Vermittlungssystems stellen die Daten bereits wieder in serieller und geordneter Form zur Verfügung, wobei auch die Ausgänge unterschiedliche Datenraten besitzen können; zur Wahrung der Blockierungsfreiheit muß dabei sichergestellt sein, daß die Summe der Datenraten auf den m Eingängen maximal der Summe der möglichen Datenraten auf den n Ausgängen ist.The n outputs of the switching system already make the data available again in serial and ordered form, the outputs also being able to have different data rates; To ensure freedom from blocking, it must be ensured that the sum of the data rates on the m inputs is at most the sum of the possible data rates on the n outputs.

Zur weiteren Beschreibung der Erfindung werden die Figuren herangezogen.The figures are used to further describe the invention used.

Die Fig. 1 stellt ein Blockschaltbild des Vermittlungssystems dar. Fig. 1 illustrates a block diagram of the switching system.

Die Fig. 2a und 2b zeigen Details über den Aufbau des Speichers des Ausgangsmoduls. In den zusammengehörenden Fig. 3a, b und c schließlich ist der Einsatz der Vermittlungseinrichtung in einem Blockschaltbild für den Basisbandabschnitt eines zukünftigen regenerativen Satelliten dargestellt. FIGS. 2a and 2b show details of the structure of the memory of the output module. In the mating Fig. 3a, b and c, finally, the use of the switching device is shown in a block diagram of the baseband portion of a regenerative future satellites.

Der Aufbau der Vermittlungseinrichtung ist im Blockschaltbild der Fig. 1 am Beispiel eines Multibeam-TDMA-Systems zu entnehmen. Im wesentlichen setzt sich das Vermittlungssystem aus vier verschiedenen Einheiten zusammen: Eingangsmodul, Datenbus, Ausgangsmodul und On Board Controller.The structure of the switching device can be seen in the block diagram of FIG. 1 using the example of a multibeam TDMA system. Essentially, the switching system consists of four different units: input module, data bus, output module and on-board controller.

Die Eingangsmodule sind jeweils identisch aufgebaut und bestehen aus den zwei Komponenten Interface Unit IU und Hammingcoder H-COD. Die Schnittstelleneinheit IU dient als Schnittstelle zwischen Bodenstations- und Satellitentakt zur Detektion des Sychronisationsfehlers und Adaption an den Satellitentakt. Die Schnittstelleneinheiten IU sind zur Übertragung der Fehlernachrichten und Synchronisation über einen gemeinsamen Bus mit dem zentralen "On Board Controller" verbunden.The input modules are each identical and consist of the two components Interface Unit IU and Hammingcoder H-COD . The interface unit IU serves as an interface between the ground station and the satellite clock for the detection of the synchronization error and adaptation to the satellite clock. The interface units IU are connected to the central "on board controller" for the transmission of the error messages and synchronization via a common bus.

Die Komponente Hammingcoder H-COD dient zur Fehlersicherung der Daten während ihrer Vermittlung. Weitere Aufgaben dieser Komponente sind die Parallelisierung des seriellen ankommenden Datenstromes sowie die Portfunktion zum zentralen Bus. Der in serieller Form vorliegende Datenstrom wird hierbei in Datenworte beispielsweise zu je 64 Bit parallel umgesetzt.The Hammingcoder H-COD component is used to protect the data from errors during its transfer. Other tasks of this component are the parallelization of the serial incoming data stream and the port function to the central bus. The data stream in serial form is converted into data words, for example, each 64 bits in parallel.

Jedes Datenwort wird einer Hammingcodierung unterzogen, wobei in diesem Fall acht Kontrollbits resultieren, so daß nunmehr ein 72-Bit breites Datenwort entsteht.Each data word is subjected to Hamming coding, where in In this case, eight control bits result, so that now a 72 bit broad data word arises.

Die an den Ausgängen der einzelnen Hammingcoder anliegenden Datenwörter werden durch ein Steuersignal des zentralen On Board Controller OBC nach einem bestimmten Algorithmus sequentiell auf den Bus gegeben, wobei die Abfragehäufigkeit eines Eingangsmoduls innerhalb eines Zyklus von der Datenrate des betreffenden Moduls abhängig ist. Das auf dem Bus befindliche Datenwort kann nun gleichzeitig von einem oder mehreren, ebenfalls parallel an diesem Bus liegenden Ausgangsmodulen abgenommen und verarbeitet werden.The data words present at the outputs of the individual Hamming encoders are sequentially transmitted to the bus by a control signal from the central on-board controller OBC according to a specific algorithm, the frequency of polling an input module within a cycle being dependent on the data rate of the module in question. The data word on the bus can now be picked up and processed simultaneously by one or more output modules, which are also located in parallel on this bus.

Die n Ausgangsmodule des Vermittlungssystems sind ebenfalls identisch aufgebaut und setzen sich aus folgenden Komponenten zusammen:
Beam-Memory BM, Beam-Prozessor BP, Hammingdecoder H-DEC und Referenz/Controlsection Memory RCS-M.The n output modules of the switching system are also identical and consist of the following components:
Beam memory BM , beam processor BP , Hamming decoder H-DEC and reference / control section memory RCS-M .

Jedes Beam-Memory enthält eine Anordnung von Halbleiterspeichern, die in der Lage sein müssen, direkt ein 72-Bit breites Datenwort speichern und nach einer bestimmten Zeit seriell wieder ausgeben zu können. Ein Beam-Memory ist in zwei identische Bereiche aufgeteilt, wobei zu einem Zeitpunkt der eine beschrieben und der andere ausgelesen wird. Die Größe eines Bereiches entspricht der Datenmenge eines TDM-Rahmens (Datenrate mal Rahmendauer) für die Abwärtsstrecke, vermehrt um die Kontrollbits für die Hammingcodierung. Nach dem Auslesen der Daten in der gewünschten Datenrate werden diese in einem Hammingdecoder H-DEC decodiert und somit ein auf dem Bus oder in den Speichern auftretender Bitfehler eliminiert.Each beam memory contains an arrangement of semiconductor memories that must be able to directly store a 72-bit data word and to be able to output it again serially after a certain time. A beam memory is divided into two identical areas, with one being written at a time and the other being read out. The size of an area corresponds to the amount of data of a TDM frame (data rate times frame duration) for the downlink, increased by the control bits for the Hamming coding. After the data have been read out at the desired data rate, they are decoded in a Hamming decoder H-DEC, thus eliminating a bit error that occurs on the bus or in the memories.

In den Fig. 2a und 2b sind zwei Vorschläge zum Aufbau des Beam-Memory BM dargestellt, wobei in Fig. 2a die neben der reinen Datenspeicherung gewünschte Funktion des parallelen Ein- und seriellen Auslesens nahezu ideal mit einer Schieberegisteranordnung realisiert ist. FIGS. 2a and 2b show two proposals for the construction of the beam memory BM , with FIG. 2a realizing the function of parallel reading and serial reading in addition to the mere data storage almost ideally with a shift register arrangement.

Die Fig. 2b zeigt die Realisierung des Speichers mit bereits verfügbaren Komponenten, wobei die Speicher mit wahlfreiem Zugriff RAM in CMOS-Technik sowohl parallel beschrieben als auch ausgelesen werden. Ihnen sind Parallel-Serienwandler P/S nachgeschaltet. FIG. 2b shows the realization of the memory with already available components, wherein the random access memory RAM in CMOS technology described both in parallel are also read out as. They are followed by parallel series converters P / S.

Der in jedem Ausgangsmodul enthaltene Beamprozessor BP beinhaltet einen vollständigen, schnellen Mikrorechner mit Peripherie sowie ein Speicher zur Aufnahme der Vermittlungswünsche und der Rahmenbelegungsinformation. Diese Informationen sind in dem ankommenden TDMA-Rahmen der Nutzinformation vorangestellt und stehen damit dem Beam-Prozessor BP auf den zentralen Datenbus zur Verfügung.The beam processor BP contained in each output module contains a complete, fast microcomputer with peripherals as well as a memory for recording the switching requests and the frame assignment information. This information precedes the useful information in the incoming TDMA frame and is thus available to the beam processor BP on the central data bus.

Der Beam-Prozessor BP steuert das Ein- und Auslesen des Beam-Memory BM, bearbeitet die ihn betreffenden Vermittlungswünsche und ist auch für das Rahmenmanagement des betreffenden Beams zuständig. Außerdem bearbeitet bzw. erzeugt der Beam-Prozessor BP die für die Bodenstationen notwendigen Synchronisier- und Signalisierinformationen; diese werden in das sich ebenfalls im Ausgangsmodul befindliche Referenz/Controlsection Memory RCS-M geschrieben und der für einen TDMA-Rahmen bestimmten Nutzinformation vorangestellt. Des weiteren besitzt der Beam-Prozessor BP einen Steuerausgang für einen Schalter, der im Bedarfsfall beispielsweise einer erhöhten Streckendämpfung den Datenstrom zur Fehlersicherung über einen Convolutional-Coder C-COD lenkt.The beam processor BP controls the reading and reading of the beam memory BM , processes the switching requests that concern it and is also responsible for the framework management of the beam concerned. In addition, the beam processor BP processes or generates the synchronization and signaling information required for the ground stations; these are written into the reference / control section memory RCS-M , which is also located in the output module, and preceded by the useful information intended for a TDMA frame. Furthermore, the beam processor BP has a control output for a switch which, if necessary, for example to increase the path loss, directs the data stream for error protection via a convolutional coder C-COD .

Der Beam-Prozessor BP ist also ein für einen Ausgang, Beam zugeordneter Mikrorechner, welcher nahezu alle Vermittlungs- und Steuerfunktionen für den betreffenden Beam erzeugen kann. Die einzelnen Beam-Prozessoren BP sind über einen gemeinsamen Datenbus mit dem zentralen On Board Controller verbunden, welcher im wesentlichen noch Synchronisier- und Koordinationsaufgaben erfüllen muß. Erst durch die Dezentralisierung der Vermittlung und der richtungsbezogenen Datenspeicherung "on board" wird es möglich, größere Datenmengen mit optimalem Rahmenmanagement zu vermitteln, wobei Bandbreite und Laufzeit eingespart werden. Der regenerative Satellit kann daher neben der Vermittlungssteuerung auch die Steuerung und Synchronisation des gesamten Netzes übernehmen.The beam processor BP is therefore a microcomputer assigned to an output, beam, which can generate almost all switching and control functions for the beam in question. The individual beam processors BP are connected to the central on-board controller via a common data bus, which essentially still has to perform synchronization and coordination tasks. Only through the decentralization of the switching and the directional data storage "on board" is it possible to transmit larger amounts of data with optimal frame management, thereby saving bandwidth and runtime. The regenerative satellite can therefore take over control and synchronization of the entire network in addition to the switching control.

In den zusammengehörenden Fig. 3a, b und c schließlich ist der Einsatz des vorliegenden Vermittlungssystems in einem Blockschaltbild des Basisbandabschnittes eines zukünftigen regenerativen Satelliten zu sehen. Das vorliegende Vermittlungssystem wurde dabei infolge der Abwicklung von verschiedenen Diensten hier z. B. mit der Gesamtdatenrate von etwa 3,5 G-Bit pro Sekunde in drei voneinander unabhängige Bereiche mit jeweils eigenem Datenbus aufgeteilt. Der erste Bereich ist für die Abwicklung der neuen Dienste ND und eines Intersatellite links ISL zuständig, die beiden weiteren Bereiche für Breitbanddienste BBD und TV-Dienste TVD.In the mating Fig. 3a, b and c, finally, the use of the present switching system is shown in a block diagram of the baseband portion of a regenerative future satellites. The present switching system was here due to the handling of various services here. B. with the total data rate of about 3.5 G-bits per second in three independent areas, each with its own data bus. The first area is responsible for handling the new ND services and an Intersatellite links ISL , the other two areas for broadband services BBD and TV services TVD .

Die für ZDFS geforderte bidirektionale Verbindung zwischen Bereich 1 und 2, also neue Dienste und Zwischensatellitenverbindungen sowie Breitbanddienste, wird dabei durch sogenannte Gate-Way-Module realisiert, die mit den zuvor beschriebenen Eingangs- bzw. Ausgangsmodulen hardwaremäßig identisch sind. Die Koordination der einzelnen Module übernimmt der zentrale Prozessor On Board Controller. Die universelle Einsatzmöglichkeit des vorliegenden Vermittlungssystems wird durch die Fig. 3 deutlich, wobei durch die weitere Dezentralisierung der Vermittlungseinheiten die Datenrate auf dem jeweiligen Bus in beherrschbaren Grenzen von z. B. 20 Mega-Worten pro Sekunde gehalten werden kann.The bidirectional connection between areas 1 and 2 required for ZDFS, i.e. new services and intermediate satellite connections as well as broadband services, is implemented by so-called gate-way modules, which are identical in terms of hardware to the previously described input and output modules. The central processor on board controller coordinates the individual modules. The universal use of the present switching system is clear from FIG. 3, with the further decentralization of the switching units the data rate on the respective bus within manageable limits of e.g. B. 20 mega words per second can be kept.

Claims

1. A switching system, in particular for communication satellites, the teaching of m digital data streams to m data inputs to n data outputs, wherein the m data inputs each m input modules (IU, H-COD) are associated with the m to the m data inputs incoming data streams by means of time multiplexing on a TDM bus are summarized and each data output is assigned an output module with a memory into which the data intended for the relevant output are written, characterized in that
that a single central TDM bus is provided,
that the output modules each independently extract the data intended for them from this bus,
that this removal is based on the information also transmitted on the bus about the occupancy requests of the participants and
that the control signals for multiplexing the incoming m data streams are generated by the output modules and passed to the input modules.

2. Switching system according to claim 1, characterized in that a central processor (on board controller) is provided, via which the control signals for multiplexing the incoming m data streams are coordinated and forwarded to the input modules.

3. Switching system according to one of the preceding claims, characterized in that the memories assigned to the n outputs (BEAM) (BM ₁ ... BM _n ) are random (RAM) .

4. Switching system according to claim 1 or 2, characterized in that the n outputs (BEAM) associated memory (BM₁ ... BM _n ) are realized as registers, which are written in parallel and read in series.

5. Switching system according to one of the preceding claims, characterized in that a serial / parallel conversion takes place in the m input modules, which is used simultaneously for the synchronization of the m data streams to the satellite clock.

6. Switching system according to claim 5, characterized in that a coding with Hamming code (H-COD) is carried out in the input modules .

7. Switching system according to claim 5 or 6, characterized in that that in the input modules a detection and evaluation of the Synchronization error of the respective data source takes place.

8. switching system according to claim 5, 6 or 7, characterized in that data streams in the input modules different clock rates due to different multiplex rates be summarized on the central TDM bus.

9. Switching system according to one of the preceding claims, characterized in that the output modules each contain a processor (BEAM processor, BP ₁ ... BP _n ) , which carries out the switching control for the assigned output independently.

10. Switching system according to claim 9, characterized in that the output modules each contain a small additional memory (RCS-M) which is used to generate the control subframe for the respective downlink and is described independently of the central TDM bus.

11. Switching system according to claim 9, characterized in that the information about the occupancy requests of the participants on the central TDM bus to the BEAM processors (BP ₁ ... BP _n ) are transmitted.

12. Switching system according to claim 7, characterized in that that the information about the synchronization error on a additional bus are combined and to the output modules to get redirected.

13. Switching system according to claims 10 and 12, characterized in that the information about the synchronization errors in the processors (BP ₁ ... BP _n ) of the output modules and that the additional memory (RCS-M) are described by these processors.