DE4141493C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine digitale Nachrichtenvermittlungs­ einheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Nachrichtenvermittlungseinheiten sind umso wirtschaftlicher, je mehr Endstellen sie zusammenfassen. Die zu übertragenden Signale werden daher stufenweise gebündelt und können so bei Bedarf in der jeweiligen Bündelungsebene (Hierarchiestufe) rangiert und verteilt werden. Moderne digitale Nachrichtenvermittlungssysteme sind daher üblicherweise hierarchisch organisierte, rechnerge­ steuerte Systeme, die von den einzelnen Endstellen übertragene Daten empfangen, auswerten, aufbereiten und/oder an eine andere Einheit weiterleiten.

Man unterscheidet dabei einerseits leitungsvermittelte Daten, die für eine bestimmte Zeit von einer Endstelle zur anderen übertragen werden. Diese Möglichkeit wird beispielweise für hochpriorisierte Sprachübertragung gewählt, ist aber für eine allgemeine Datenübertragung oft uneffektiv, da verfügbare Über­ tragungsstrecken nur teilweise ausgelastet werden. Man unter­ scheidet daher andererseits paketvermittelte Daten, die bei Bedarf von einer Bündelungsebene zwischengespeichert werden, um durch Auswahl eines geeigneten, möglichen Übertragungswegs zwischen den jeweilgen Endstellen eine hohe Auslastung der Über­ tragungsstrecken zu erzielen.

Die Möglichkeit, sowohl paketvermittelte als leitungsvermittel­ te Daten zu übertragen, bieten digitale, universelle Schmalband­ netze wie beispielsweise das Integrated Services Digital Network (ISDN). Bei ISDN erfolgt der Zugang zu verschiedenen Kommunika­ tionsdiensten über sogenannte Protokolle, die in entsprechenden Empfehlungen des Comite Consulatif International Telegraphique et Telephonique (CCITT) definiert sind. Diese Protokolle werden über Datenkanäle (D-Kanäle) ausgetauscht, über die auch zu­ sätzlich Signalisierungsinformationen übertragen werden können. Zu den Signalisierungsinformationen zählen unter anderem Steuer­ informationen vom Endgerät für das Nachrichtenvermittlungs­ system oder für ein weiteres Endgerät. Darüber hinaus umfassen diese auch Informationen zur Vermittlung von Kanälen (B-Kanäle) für die Übertragung von leitungsvermittelten Daten.

Eine gattungsgemäße Vermittlungseinheit ist beispielsweise bei D.J. Anderson, W.A. Berrie, "SOPHO-S15/25/35: The architecture of a small digital communications switch", Philips Telecommuni­ cation Review, Vol. 49, No. 1, März 1991, Seiten 8 bis 18, be­ schrieben. Jedoch sind der Anzahl der anschließbaren Übertra­ gungsstrecken vor allem durch den erforderlichen hohen Schal­ tungsaufwand je Übertragungsstrecke Grenzen gesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine digitale Vermittlungs­ einheit mit geringerem schaltungstechnischen Aufwand anzugeben.

Die vorstehend aufgezeigte Aufgabe wird bei einer gattungsge­ mäßen digitalen Nachrichtenvermittlungseinheit durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Aus­ gestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläu­ tert.

Bei dem erfindungsgemäßen digitalen Nachrichtenvermittlungs­ system des Ausführungsbeispiels sind vier digitale Nachrichten­ vermittlungseinheiten IDEC1 bis IDEC4 vorgesehen. Die Nach­ richtenvermittlungseinheiten IDEC1 bis IDEC4 sind identisch aufgebaut. Im folgenden wird daher lediglich die Nachrichten­ vermittlungseinheit IDEC1 stellvertretend näher beschrieben. Diese ist über jeweils eine Übertragungsstrecke mit mehreren, in diesem Fall 24 untergeordneten Einheiten gekoppelt. Als untergeordnete Einheiten fungieren zum einen Endstellen E73 bis E96 und zum anderen weitere Nachrichtenvermittlungseinheiten IDEC2 bis IDEC4. An diese sind wiederum jeweils 24 Endstellen E1 bis E24 bzw. E25 bis E48 bzw. E49 bis E72 über jeweils eine Übertragungsstrecke angeschlossen. Die Übertragungsstrecken werden in der Zeichnung allgemein mit L bezeichnet, und um­ fassen neben den Übertragungsleitungen auch die erforderlichen Einrichtungen zur Leitungsanpassung, primäre Kodier- bzw. De­ kodiereinrichtungen sowie Sende- und Empfangsverstärker.

Die Nachrichtenvermittlungseinheit IOEC1 enthält eine Empfangs­ einheit RU, die ihr zugeführte Signale auswertet und für eine weitere Verarbeitung, beispielsweise durch eine Mikroprozessor­ einheit MP und einer mit dieser verbundenen Sende-/Empfangs­ einrichtung RX, aufbereitet. Der Empfangseinheit RU ist eine mit den Übertragungsstrecken L gekoppelte Schalteinheit SU, die abhängig von einem Steuersignal S1 eine der Übertragungsstrecken L mit der Empfangseinheit RU koppelt. Außerdem ist eine mit den Übertragungsstrecken L gekoppelte Überwachungseinheit CU vor­ gesehen, die das Auftreten von Sendesignalen der untergeordne­ ten Einheiten IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96 auf den jeweiligen Übertragungsstrecken detektiert und entsprechende Informations­ signale S2 abgibt. Diese werden einer mit der Überwachungsein­ heit CU, den Übertragungsstrecken L sowie der Schalteinheit SU gekoppelten Auswahleinheit SL zugeführt, die davon abhängig nach bestimmten Kriterien eine der Übertragungsstrecken L aus­ wählt und die entsprechenden Steuersignale S1 für die Schalt­ einheit SU und Steuersignale S3 für die untergeordneten Ein­ heiten IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96 erzeugt. Darüber hinaus enthält die Nachrichtenvermittlungseinheit IDEC1 auch eine Sendeeinrichtung XU, die zwischen die Übertragungsstrecken L und die Mikroprozessoreinheit MP geschaltet ist, die aber für die weiteren Betrachtungen nicht maßgeblich ist und daher nicht näher beschrieben wird. Nachdem eine der untergeordneten Ein­ heiten IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E76 von der Auswahleinheit SL ausgewählt wurde, werden durch entsprechende Steuersignale zum einen die nicht ausgewählten untergeordneten Einheiten für die Dauer des Sendebetriebs der ausgewählten untergeordneten Ein­ heit gesperrt und zum anderen nach Abschluß des Sendebetriebs die ausgewählte untergeordnete Einheit für eine bestimmte Dauer gesperrt. Als Kriterium für die Auswahl einer untergeord­ neten Einheit dient beispielsweise die Reihenfolge der Aufnahme des Sendebetriebs bei den untergeordneten Einheiten IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96. Dabei beginnt jede der untergeordneten Ein­ heiten IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96, sobald dies erforderlich ist, sofort mit dem Sendebetrieb. Ist bereits eine andere un­ tergeordnete Einheit ausgewählt worden, da diese bereits vor­ her den Sendebetrieb aufgenommen hat, so wird der untergeord­ neten Einheit, die den Sendebetrieb später aufgenommen hat, ein entsprechendes Signal übertragen, worauf diese ihren Sende­ betrieb einstellt und zu einem späteren Zeitpunkt wieder auf­ nimmt. Für den Fall, daß zwei oder mehrere untergeordnete Ein­ heiten zur gleichen Zeit den Sendebetrieb aufnehmen, so wird nach einem in der Auswahleinheit SL abgelegten Prioritätsschema verfahren.

Mit einer erfindungsgemäßen digitalen Nachrichtenvermittlungs­ einheit ist es möglich, die Signalisierungskanäle - beispiels­ weise D-Kanäle - mehrerer Endgeräte - beispielsweise 24 - mit einer einzigen Empfangseinheit zu bedienen. Es werden hierbei beispielsweise Übertragungsprotokolle auf HDLC-Basis im Voll­ duplexbetrieb - beispielsweise LAP-D - verwendet. In Senderich­ tung ist die erforderliche Sequenzialisierung der Datenüber­ tragung automatisch gegeben. In Empfangsrichtung wird sie durch die Auswahleinheit SL und einen zusätzlichen Kontrollkanal garantiert. Die Auswahleinheit SL nutzt den Kontrollkanal, um den Endgeräten den Signalisierungskanal zuzuteilen bzw. zu entziehen. Dabei steht pro Endgerät ein Kontrollkanal zur Verfügung. Er wird unidirektional in einer Master-Multi-Slave- Konfiguration betrieben. Über ihn wird den Endgeräten (Slaves) von der Auswahleinheit (Master) mitgeteilt, ob sie auf ihren Signalisierungskanal senden dürfen. Der Kontrollkanal wird ebenso wie der Signalisierungskanal transparent über alle Schnittstellen hinweg durchgereicht. Gegebenenfalls kann durch Last-Look-Verfahren die Bitfehlerwahrscheinlichkeit auf dem Kontrollkanal reduziert werden. Eine Kontrolleinheit, wie beispielsweise der Mikroprozessor MP, kommuniziert mit dem Endgeräten IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96 über die zugehörigen Signalisierungskanäle. In Senderichtung kann Sendeport-Timeslot und Timeslotlänge frei programmiert werden. Damit kann dieser sequenziell beliebige Endgeräte ansprechen. In Empfangsrichtung wird ein externes Signal, das sogenannte Strobe-Signal, aus­ gewertet, das den Empfangsport/Timeslot selektiert. Dieses Strobe-Signal wird von der Auswahleinheit generiert.

Die Auswahleinheit SL teilt der Empfangseinheit RU jeweils ein Endgerät IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96 zu. Über den Kontrollka­ nal zeigt diese den Endgeräten IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96 an, ob die jeweiligen Signalisierungskanäle verfügbar oder blockiert sind. Nach der Systeminitialisierung sind alle Signalisierungs­ kanäle gesperrt. Nachdem ein Teilnehmer beispielsweise eine Aktivierungsprozedur erfolgreich durchgeführt hat, wird er von der Auswahleinheit in eine Anforderungsliste aufgenommen. Zu­ nächst wird allen Endgeräten, die in dieser Liste geführt wer­ den, die Verfügbarkeit ihrer Signalisierungskanäle angezeigt. Sobald das erste Endgerät zu senden beginnt, wird die Empfangs­ einheit RU mittels des Strobe-Signals auf das sendende Endgerät synchronisiert und die Signalisierungskanäle aller anderen Teilnehmer werden blockiert. Beginnen mehrere Teilnehmer gleich­ zeitig zu senden, so entscheidet die Auswahleinheit SL anhand eines Prioritätsschemas, wem der Signalisierungskanal zugeteilt bzw. entzogen wird. Dabei wird gleichzeitig sichergestellt, daß für den Fall mehrerer gleichzeitig sendender Endgeräte, jedes Endgerät einmal an die Reihe kommt, bevor ein Endgerät ein zweites Mal aktiviert wird. Die einzelnen Kanäle werden im Zeitmultiplexbetrieb übertragen.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß mehrere Einheiten, wie beispielsweise die Empfangseinheit RU, die Schalteinheit SU, die Auswahleinheit SL sowie der Mikroprozessor MP durch eine einzige Einheit, beispielsweise einen Signalprozessor, reali­ siert werden können. Auch ist es darüber hinaus möglich, den Signalisierungskanal und den Kontrollkanal zu einen einzigen Kanal zusammenfassen.

Claims (7)

1. Digitale Nachrichtenvermittlungseinheit, die mit mehreren untergeordneten Einheiten (IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96) über jeweils eine mehrere Datenkanäle umfassende, bidirektionale Übertragungsstrecke (L) koppelbar ist und die diese Datenkanäle in Richtung einer anderen Einheit bündelt, gekennzeichnet durch eine Empfangseinheit (RU), die ihr zugeführte Signale auswertet, für eine weitere Verarbeitung aufbereitet und an die andere Einheit weiterlei­ tet,
durch eine der Empfangseinheit (RU) vorgeschaltete und mit den Übertragungsstrecken gekoppelte Schalteinheit (SU), die ab­ hängig von einem Steuersignal eine der Übertragungsstrecken (L) zu der Empfangseinheit (RU) durchschaltet,
durch eine mit den Übertragungsstrecken (L) gekoppelte Über­ wachungseinheit (CU), die das Auftreten von Sendesignalen der untergeordneten Einheiten (IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96) auf den jeweiligen Übertragungsstrecken (L) detektiert und ent­ sprechende Informationssignale (S2) abgibt, und
durch eine mit der Überwachungseinheit (CU), der Schalteinheit (SU) und den Ubertragungsstrecken (L) gekoppelte Auswahlein­ heit (SL), die abhängig von den Informationssignalen (S2) der Überwachungseinheit (CU) nach bestimmten Kriterien eine der Übertragungsstrecken (L) auswählt und entsprechende Steuersig­ nale (S1, S3) für die Schalteinheit (SU) und die untergeordne­ ten Einheiten (IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96) erzeugt.

2. Digitale Nachrichtenvermittlungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine untergeordnete Einheit (IDEC2 bis IDEC4) durch eine weitere digitale Nachrichtenvermittlungseinheit gebildet wird.

3. Digitales Nachrichtenvermittlungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der Auswahleinheit (SL) nicht ausgewählte untergeordnete Einheiten (IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96) aufgrund von der Auswahleinheit (SL) abgegebener Steuersignale (S3) den Sendebetrieb für eine bestimmte Dauer einstellen.

4. Digitale Nachrichtenvermittlungseinheit nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Auswahleinheit (SL) ausgewählte untergeordnete Einheit (IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96) durch ein entsprechendes Steuer­ signal (S3) für eine bestimmte Dauer nach Abschluß des Sende­ betriebs gesperrt wird.

5. Digitale Nachrichtenvermittlungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kri­ terium für die Auswahl einer untergeordneten Einheit die Reihen­ folge der Aufnahme des Sendebetriebs bei den untergeordneten Einheiten (IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96) ist.

6. Digitale Nachrichtenvermittlungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Datenkanäle im Zeitmuliplexbetrieb zwischen den untergeordneten Einheiten (IDEC2 bis IDEC4, E73 bis E96) und der digitalen Nachrichtenvermittlungseinheit (IDEC1) übertragen werden.

7. Digitale Nachrichtenvermittlungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger­ einheit (RU) eine Datenverarbeitungseinheit (MP) nachgeschal­ tet ist.