DE4324201A1 - Schaltungsanordnung für einen Zwischenadapter zum Verbinden von Teilen eines Kommunikationssystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Zwi­ schenadapter zum Verbinden von Teilen eines Kommunikationssy­ stems nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein zweistufiges Zeitmultiplex-Vermittlungssystem ist aus der DE-AS 22 11 400 bekannt. Es ist dort dargestellt und beschrie­ ben, wie die einzelnen Gruppen eines zweistufigen Zeitmulti­ plex-Vermittlungssystems zusammengeschaltet sind. Für die im Zeitmultiplex erfolgende Durchschaltung von Verbindungen sind zwei Arten von Koppelstufen vorgesehen. Die sogenannte A-Kop­ pelstufe besteht aus mehreren Gruppen, wobei jede Gruppe ein eigenes Koppelfeld enthält, womit interne Verbindungen zwischen den Anschlußorganen der eigenen Gruppe durchgeschaltet werden. Für Verbindungen, die zwischen verschiedenen Gruppen durchge­ schaltet werden müssen, ist eine zweite B-Koppelstufe vorgese­ hen, welche über Sammelschienen mit den Koppelfeldern der ein­ zelnen Gruppen der A-Koppelstufe verbunden ist. Von jedem Kop­ pelfeld der A-Koppelstufe verläuft mindestens eine Sendesammel­ schiene und eine Empfangssammelschiene zur zweiten B-Koppel­ stufe. Dies bedeutet, daß bei einem entsprechend großen Ausbau eines Vermittlungssystems relativ viele Sammelschienenpaare er­ forderlich sind, um Verbindungen zwischen den einzelnen Gruppen herstellen zu können.

Außerdem ist zur Steuerung des gesamten Systems ein sogenannter Zustands- und Befehlskanal erforderlich, worüber die vermitt­ lungstechnischen Informationen und Befehle ausgetauscht werden. Dieser Zustands- und Befehlskanal besteht aus mehreren Leitun­ gen, welche zu allen einzelnen Gruppen und zu den Koppelfel­ dern, bzw. zu deren Steuereinrichtungen geführt werden müssen.

Die einzelnen Gruppen sind also nicht nur durch Sammelschienen miteinander verbunden, sondern es sind zusätzlich weitere Lei­ tungen in andersartiger Ausführung für den Austausch vermitt­ lungstechnischer Daten vorzusehen. Dies bedeutet einen relativ hohen Aufwand an Verkabelung und verschiedenartigen Anschluß­ stellen. Außerdem ist der Montageaufwand relativ hoch, wenn bei einem bestehenden Vermittlungssystem Gruppen hinzugefügt wer­ den.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanord­ nung für einen Zwischenadapter anzugeben, der eine Schnitt­ stelle für das Verbinden von Teilen eines Kommunikationssystems darstellt, wobei für den Austausch aller Arten von Daten nur ein einziges Leitungspaar benötigt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Merkmalskombination vorgese­ hen, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist.

Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der Verkabe­ lungsaufwand beim Verbinden von Teilen oder Gruppen eines Ver­ mittlungssystems äußerst gering ist. Es sind nur wenige An­ schlußstellen erforderlich, die einfach und einheitlich ausge­ führt sind.

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

Fig. 1 das Blockschaltbild eines aus mehreren Modulen bestehenden Vermittlungssystems,

Fig. 2 das Blockschaltbild eines Zwischenadapters.

In der Fig. 1 ist dargestellt, auf welche Weise mehrere Module M1 bis Mn eines Vermittlungssystems miteinander verbunden sind. Jeder einzelne Modul M1 bis Mn ist für sich funktionsfähig und kann alle vorkommenden vermittlungstechnischen Aufgaben erfül­ len. Hierzu ist eine gemeinsame Steuerung GCU vorgesehen, wel­ che einen Mikroprozessor MP enthält, der über eine Busschnitt­ stelle CBI mit einem Parallelbus CB1 verbunden ist. Außerdem sind Schnittstellen-Baugruppen ICU vorgesehen, welche Anschluß­ schaltungen für Anschlußleitungen AL und Externleitungen EL enthalten. Auch diese Schnittstellen-Baugruppen enthalten einen Mikroprozessor MP, welcher ebenfalls über eine Busschnittstelle CBI am Parallelbus CB1 angeschlossen ist. Innerhalb eines jeden Moduls M1 bis Mn ist ein matrixförmig aufgebautes Koppelfeld MSM vorgesehen. Von dort aus führen interne Sammelschienen MHY zu den Schnittstellen-Baugruppen ICU und der gemeinsamen Steue­ rung GCU. Außerdem sind Hilfssammelschienen AHY vorgesehen, welche zu einer Hilfssteuerung ACS führen. Die Hilfssteuerung ACS enthält Funktionen, die gemeinsam von allen Anschlußorga­ nen, welche sich auf den Schnittstellen-Baugruppen ICU befin­ den, genutzt werden. Es handelt es sich dabei beispielsweise um Tonsender, Tonempfänger sowie um Einrichtungen zum Aufbauen von Konferenzverbindungen.

Zur Einstellung des Zeitmultiplexverbindungen digital durch­ schaltenden Koppelfeldes MSM ist eine Koppelfeldsteuerung MSMC vorgesehen, welche auch für die Hilfssteuerung ACS zuständig ist. Diese Koppelfeldsteuerung enthält ebenfalls einen Mikro­ prozessor MP, der wie alle anderen über eine Busschnittstelle CBI mit dem Parallelbus CB1 verbunden ist. Die den Schnittstel­ len-Baugruppen ICU, der gemeinsamen Steuerung GCU und der Kop­ pelfeldsteuerung MSMC zugeordneten Mikroprozessoren MP sind in der Lage, mit jedem anderen Mikroprozessor MP über den Paral­ lelbus CB1 Steuerdaten auszutauschen. Dies geschieht in Form von asynchron gesendeten und empfangenen Paketen, welche je­ weils an die Busschnittstellen CBI1 adressiert werden, welche die betreffenden Informationen empfangen sollen.

Für die synchron durchzuschaltenden Nutzdaten werden innerhalb des Koppelfeldes MSM Verbindungswege eingestellt, welche eine vierdrähtige Durchschaltung von digitalen Datenströmen ermögli­ chen. Dabei handelt es sich im wesentlichen um Sprachdaten, welche nach dem bekannten PCM-Verfahren kodiert sind.

Wenn ein Kommunikationssystem aus mehreren Modulen besteht, so muß es auch möglich sein, Verbindungen aufzubauen, an denen mehr als ein Modul M1 bis Mn beteiligt sind. Hierzu sind Zwi­ schenadapter IMLA vorgesehen, welche ebenfalls Steuereinrich­ tungen enthalten, wie dies später anhand der Fig. 2 beschrie­ ben werden soll. Der Zwischenadapter IMLA verfügt über eine Busschnittstelle CBI und ist darüber mit dem Parallelbus CB1 verbunden. Somit können auf dem Parallelbus CB1 gesendete In­ formationen, welche beispielsweise zum Aufbauen einer Verbin­ dung zu einem anderen Modul bestimmt sind, im Zwischenadapter IMLA empfangen werden. Außerdem ist der Zwischenadapter IMLA über ein für Verbindungen zu anderen Modulen vorgesehenes Sam­ melschienensystem IMHY mit dem Koppelfeld MSM verbunden. Über diesen Weg findet ein Austausch von Nutzdaten statt, indem die über synchron durchgeschaltete Verbindungskanäle transportier­ ten Daten zwischen dem Koppelfeld MSM und dem Zwischenadapter IMLA ausgetauscht werden.

Innerhalb des Zwischenadapters IMLA werden die vom Parallelbus CB1 kommenden Daten und Informationen mit den vom Koppelfeld MSM1 kommenden Nutzdaten zusammengefügt und über eine Ader der zu einem gleichartigen Zwischenadapter führenden Zwischenlei­ tung IML seriell ausgesendet. Die vom Zwischenadapter IMLA der Gegenseite auf der anderen Ader der Zwischenleitung ankommenden Daten und Informationen werden empfangen und entweder über den Parallelbus CB1 zu einem Mikroprozessor MP gesendet, der diese Daten empfangen soll, oder über das Sammelschienensystem IMHY zum Koppelfeld MSM gebracht. Dies geschieht in Abhängigkeit da­ von, ob es sich um asynchrone Datenpakete oder um synchron ver­ mittelte Nutzdaten handelt.

Um alle Module M1 bis Mn wahlfrei miteinander verbinden zu kön­ nen, ist eine übergeordneter Zentralmodul IMTU vorgesehen. Die­ ser enthält jeweils einen Zwischenadapter, welcher einem der Module fest zugeordnet ist und über eine Zwischenleitung ML di­ rekt mit dem Zwischenadapter IMLA des betreffenden Moduls M1 bis Mn verbunden ist. Die im Zentralmodul IMTU befindliche An­ ordnung entspricht im Prinzip der gleichen Anordnung, wie sie auch in jedem Modul M1 bis Mn vorgesehen ist. Zum Austausch der asynchronen als Pakete zu übertragenden Daten und Informationen ist ein zweiter Parallelbus CB2 vorgesehen, welcher über gleichartige Busschnittstellen CBI alle Zwischenadapter IMLA des Zentralmoduls IMTU miteinander verbindet. An diesen zweiten Parallelbus CB2 ist außerdem über eine zugeordnete Busschnitt­ stelle CBI eine Koppelfeldsteuerung IMSMC angeschlossen, welche für ein übergeordnetes Koppelfeld IMSM zuständig ist. Dieses übergeordnete Koppelfeld IMSM ist über einem jeden Modul M1 bis Mn zugeordnete Sammelschienen IMHY1 bis IMHYn mit den Zwischen­ adaptern IMLA der betreffenden Module M1 bis Mn verbunden. Über diese Wege werden Nutzdaten über synchrone Kanäle durchgeschal­ tet.

Die Einstellbefehle für das übergeordnete Koppelfeld IMSM wer­ den von der im Zentralmodul IMTU befindlichen Koppelfeldsteue­ rung IMSMC gebildet, welche die dazu benötigten Informationen über den zweiten Parallelbus CB2 empfängt. Diese Informationen werden von einer der Steuerungen eines Moduls M1 bis Mn ausge­ sendet und enthalten alle Angaben, die für die Durchschaltung eines Verbindungsweges im übergeordneten Koppelfeld IMSM benö­ tigt werden. Die für den Aufbau und Abbau von Verbindungen not­ wendigen Informationen werden als asynchrone Pakete über den zweiten Parallelbus CB2 zwischen den einzelnen Modulen M1 bis Mn ausgetauscht. Über diesen Weg kann beispielsweise eine Bus­ schnittstelle CBI des ersten Moduls M1 direkt mit einer anderen Busschnittstelle eines anderen Moduls Mn kommunizieren. Ebenso kann von jeder Busschnittstelle CBI aus über die Parallelbusse CB1 und CB2 die Busschnittstelle CBI der Koppelfeldsteuerung IMSMC des Zentralmoduls IMTU adressiert werden.

Für den Fall, daß ein Kommunikationssystem nur aus zwei Modulen besteht, also daß nur der erste Modul M1 und ein zweiter Modul Mn vorhanden sind, besteht die Möglichkeit, die Zwischenleitung IML des einen Moduls M1 direkt zum zweiten Modul Mn zu schal­ ten. Dabei wird jeweils die Sendeleitung des einen Moduls M1 mit der Empfangsleitung des anderen Moduls Mn verbunden. In diesem Fall ist ein Zentralmodul IMTU nicht notwendig. Der Aus­ tausch von als Pakete asynchron übertragenen Informationen und Daten sowie der Austausch von synchron vermittelten Nutzdaten über Sammelschienen geschieht bei einer Direktverbindung von zwei Modulen M1 und Mn in gleicher Weise wie beim Vorhandensein eines Zentralmoduls IMTU.

Anhand der Fig. 2 werden nun die Funktionseigenschaften eines Zwischenadapters IMLA beschrieben. Es sei zunächst angenommen, daß ein auf der Empfangsader der Zwischenleitung IML ankommen­ der serieller Datenstrom über den Eingang IN von der Empfangs­ steuerung RC aufgenommen wird. In der Empfangssteuerung RC fin­ det eine Seriell-Parallel-Wandlung statt, so daß aus jeweils 8 empfangenen seriellen Bits ein Byte gebildet wird. Wenn dieses Byte zu einem Zeitpunkt erscheint, der für asynchrone Datenüber­ tragung vorgesehen ist, so befindet sich der im Empfangszweig liegende Umschaltmultiplexer SMR in der gezeichneten Schalt­ stellung. Unter der Annahme, daß jeweils zwei Bytes nacheinan­ der empfangen werden, gelangt das erste Byte über einen Emp­ fangsmultiplexer ARM in einen für die asynchrone Übertragung vorgesehenen Zwischenpuffer ARB. Wenn das zweite Byte in Paral­ lelform von der Empfangssteuerung RC angeboten wird, so steht dieses unmittelbar am Empfangsmultiplexer ARM an. Aus diesen beiden Bytes entsteht daraufhin ein Datenwort, welches parallel in einen Empfangsspeicher MRA gelangt. Dieser Empfangsspeicher ist als sogenannter FIFO-Speicher ausgebildet, so daß darin mehrere Worte zu jeweils zwei Bytes aufgenommen werden können. Selbstverständlich ist auch möglich, Worte von größerer Breite zu bilden, wenn entsprechend viele parallele Leitungen vorge­ sehen sind, die zum Parallelbussystem CB führen. Die im Emp­ fangsspeicher MRA befindlichen Worte werden nun in Zusammenar­ beit zwischen der Busschnittstelle CBI und der Schnittstellen­ steuerung ICU nacheinander parallel abgerufen und über den Bustreiber BD in die Busschnittstelle CBI übertragen. Da in einem der ersten Bytes vermerkt ist, aus wievielen Bytes ein Datenpaket besteht, kann von der Busschnittstelle CBI erkannt werden, wann ein Datenpaket vollständig dorthin übertragen wor­ den ist. Es erfolgt dann eine Rückmeldung zur Schnittstellen­ steuerung, so daß dort eine Fortsetzung der Übertragung weite­ rer Bytes verhindert wird. Während des Empfangs von asynchron weiterzugebenden Bytes hat die Schnittstellensteuerung ICU den Bustreiber BD in Senderichtung zu der Busschnittstelle CBI hin eingestellt.

Innerhalb des für eine asynchrone Übertragung von paketierten Informationen oder Daten vorgesehenen Zeitraumes kann auch ein über das Parallelbussystem CB empfangenes vollständiges Paket, welches sich in der Busschnittstelle CBI befindet, abgerufen und über die Zwischenleitung IML ausgesendet werden. Dafür sind innerhalb des für asynchrone Übertragung vorgesehenen Zeitrau­ mes bestimmte Zeitabschnitte vorgesehen, wobei die Schnittstel­ lensteuerung ICU jeweils den Bustreiber BD auf Empfang ein­ stellt. Das in der Busschnittstelle CBI befindliche Paket wird dann wortweise abgerufen und gelangt in einen im asynchronen Zweig befindlichen Sendemultiplexer ATM. Dort wird das aus meh­ reren, beispielsweise zwei Bytes bestehende Wort eines Paketes zunächst empfangen. Mit Hilfe eines dem Sendemultiplexer ATM vorgeschalteten Zwischenpuffers ATB wird das im Sendemultiple­ xer für asynchrone Daten ATM befindliche Wort in einzelne Bytes zerlegt, die parallel über den im Sendezweig liegenden Um­ schaltmultiplexer SMT jeweils parallel zur Sendesteuerung TC gelangen. Dort findet eine Parallel-Seriell-Wandlung statt, so daß aus jedem einzelnen Byte ein serieller Datenstrom entsteht, der über den Ausgang OUT der Sendesteuerung TC auf die Sende­ ader der Zwischenleitung IML gelangt.

In der Zeichnung ist dargestellt, daß am Eingang IN der Emp­ fangssteuerung RC sowie am Ausgang OUT der Sendesteuerung TC jeweils ein opto/elektrischer Wandler O/E vorgesehen ist, um die Zwischenleitung IML mit Lichtwellenleitern zu betreiben. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, auf die opto/elektri­ schen Wandler zu verzichten und eine rein elektrische Übertra­ gung vorzusehen, wenn die Betriebsbedingungen dies zulassen.

Die Schnittstellensteuerung ICU schaltet nach einem vorgegebe­ nen Taktschema die Umschaltmultiplexer SMR und SMT jeweils in eine andere Schaltlage. Im einfachsten Fall kann dabei das Tastverhältnis 1 : 1 sein, so daß für die asynchrone Übertragung von Datenpaketen ebensoviel Zeit zur Verfügung steht wie für eine Übertragung von Daten, welche synchron durchzuschaltenden Verbindungen zugeordnet werden müssen. Das Taktschema für das Umsteuern der Umschaltmultiplexer SMR und SMT kann jedoch auch mit einem anderen Tastverhältnis festgelegt werden, wenn das Verkehrsaufkommen bei den beiden Übertragungsarten sehr unter­ schiedlich ist.

Wenn ein serieller Datenstrom über die Empfangsader der Zwi­ schenleitung IML und über den Eingang IN in die Empfangssteue­ rung RC gelangt, und wenn gerade der für synchrone Übertragung vorgesehene Zeitraum aktiv ist, so befindet sich der im Emp­ fangszweig liegende Umschaltmultiplexer SMR in der nicht darge­ stellten Schaltstellung, so daß die parallelen Bytes in einen Zwischenpuffer SRB und einen Empfangsmultiplexer SRM gelangen. Entsprechend der Anzahl von Sendesammelschienen SST im Sammel­ schienensystem IMHY werden die Bytes in Teile zerlegt, um sie parallel auf die einzelnen Sendesammelschienen SST schalten zu können. Als Beispiel sei angenommen, daß vier Sendesammelschie­ nen SST vorgesehen sind. Aus einem parallel vorliegenden Byte von 8 Bit werden mit Hilfe eines Zwischenpuffers SRB zwei Hälf­ ten gebildet, welche über den Empfangsmultiplexer SRM in einen nachgeschalteten Empfangsspeicher MRS gelangen, der nach dem FIFO-Prinzip arbeitet. Die einzelnen Hälften der Bytes werden dann in der gleichen Reihenfolge auf die Sendesammelschiene SST geschaltet, wie sie empfangen worden sind. Die Zuordnung der einzelnen Bits zu verschiedenen Kanälen auf den Sendesammel­ schienen SST bleibt dabei erhalten, weil beim seriellen Senden vom Zwischenadapter IMLA der Gegenseite die gleiche Zuordnung beim Umwandeln in den seriellen Datenstrom vorgenommen wird.

Die auf den Empfangssammelschienen SSR des Sammelschienensy­ stems IMHY jeweils seriell ankommenden Bits werden zunächst im Sendemultiplexer STM des synchronen Sendezweigs im Zwischenad­ apter IMLA empfangen. Wenn beispielsweise vier Empfangssammel­ schienen SSR vorhanden sind, werden aus jeweils zwei nacheinan­ der empfangenen Hälften eines Bytes mit Hilfe des Zwischenpuf­ fers STB ganze Bytes gebildet, welche über den Umschaltmulti­ plexer SMT in die Sendesteuerung TC gelangen. Dort findet eine Parallel-Seriell-Wandlung statt, so daß am Ausgang OUT der Sen­ desteuerung TC ein serieller Datenstrom entsteht. Dieser Daten­ strom gelangt über die Sendeader der Zwischenleitung IML zur Empfangsader des auf der Gegenseite befindlichen Zwischenadap­ ters IMLA.

Claims (6)

1. Schaltungsanordnung für einen Zwischenadapter zum Verbinden von Teilen eines Kommunikationssystems, wobei vermittlungs­ technische Informationen und Nutzdaten ausgetauscht werden, die zum Aufbauen von Verbindungen und zur Kommunikation dienen und von Steuereinrichtungen und/oder Anschlußorganen gesendet und empfangen werden, dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb des Zwischenadapters (IMLA) eine Schnittstel­ lensteuerung (ICU) vorgesehen ist, die für jede Übertra­ gungsrichtung vorhandene Umschaltmultiplexer (SMR, SMT) steuert, womit eine Empfangssteuerung (RC) und eine Sende­ steuerung (TC) abwechselnd mit einem asynchrone Daten sen­ denden und empfangenden Parallelbussystem (CB) einerseits und einem synchrone Nutzdaten sendenden und empfangenden Sammelschienensystem (IMHY) andererseits verbunden wird, daß Empfangsmultiplexer (ARM, SRM) und Sendemultiplexer (ATM, STM) sowohl für die asynchrone als auch für die syn­ chrone Übertragung vorgesehen sind, die mit Hilfe von Zwi­ schenpuffern (ARB, ATB, SRB, STB) eine Anpassung der Bit­ struktur zur jeweiligen Senderichtung vornehmen, wobei die Gegebenheiten des asynchron arbeitenden Parallelbussystems (CB) und des für synchrone Übertragung vorgesehenen Sammel­ schienensystems (IMHY) berücksichtigt werden,
und daß asynchrone und synchrone Daten zusammengefaßt seri­ ell jeweils auf einer Ader der Zwischenleitung (IML) zu einem gleichartigen Zwischenadapter (IMLA) auf der Gegen­ seite übertragen oder von dort empfangen werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Eingang (IN) der Empfangssteuerung (RC) und an den Ausgang (OUT) der Sendesteuerung (TC) jeweils ein opto­ elektrischer Wandler (O/E) angeschlossen ist, und daß die Zwischenleitung (IML) aus Lichtwellenleitern besteht.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bustreiber (BD) für das Parallelbussystem (CB) vorgesehen ist, der von der Schnittstellensteuerung (ICU) auf die jeweilige Übertragungsrichtung eingestellt wird, wenn eine asynchrone Datenübertragung stattfindet.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Betrieb der Zwischenleitung (IML) notwendige Seriell-Parallel-Wandlung in der Empfangssteuerung (RC) und die erforderliche Parallel-Seriell-Wandlung in der Sende­ steuerung (TC) vorgenommen wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Empfangsspeicher (MRA) für asynchrone Daten vorgesehen ist, der nach dem FIFO-Prinzip arbeitet und diese für das Parallelbussystem (CB) bestimmten asynchronen Daten vorübergehend aufnimmt, wenn sie nicht sofort weitergegeben werden können.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Empfangsspeicher (MRS) für synchrone Nutz­ daten vorgesehen ist, der nach dem FIFO-Prinzip arbeitet und diese parallel gleichzeitig auf mehreren Sendesammelschienen (SST) ausgibt.