DE4411378C2 - Steuerungsverfahren zur Abfrage von dezentralen Einrichtungen in einem digitalen Kommunikationssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren zur Abfrage von dezentralen Einrichtungen in einem digitalen Kommunikationssy­ stem

Aus "ISDN im Büro", Sonderausgabe "Telcom Report", Siemens AG 1985, ISBN3-8009-3846-4 ist ein digitales Kommunikationssystem bekannt, das modular strukturiert ist und ein einheitliches Sy­ stem für die Übermittlung von Sprache, Text und Daten dar­ stellt. Der modulare Systemaufbau drückt sich in einer Unter­ gliederung des Kommunikationssystems in selbständige Funktions­ bereiche aus, wobei zwischen den einzelnen Funktionsbereichen interne Schnittstellen vorgesehen sind. Als wesentliche Funk­ tionsbereiche sind die Peripherie, das Koppelnetz und die zen­ trale Steuerung anzusehen.

In der Peripherie dienen Anschlußbaugruppen der Schnittstellen­ anpassung zwischen dem Kommunikationssystem und Endgeräten so­ wie Kommunikationsnetzen mit unterschiedlichen Kommunikations­ arten und unterschiedlichen Signalisierungsverfahren. Als teil­ nehmerorientierte Geräteanschlüsse werden beispielsweise ISDN- Basisanschlüsse für digitale Terminals bezeichnet, bei denen das Signalisierungsverfahren nach dem ISDN-Protokoll abgewic­ kelt wird. Andere digitale Anschlußbaugruppen dienen dem 1-Kanal-Anschluß von digitalen Sprach- oder Vermittlungstermi­ nals. Außerdem werden zum Anschluß von analogen Sprachendgerä­ ten entsprechende analoge Teilnehmeranschlußbaugruppen einge­ setzt.

Die Anschlußbaugruppen weisen jeweils eine bestimmte Anzahl von Anschlußschnittstelleneinrichtungen zur Leitungsanpassung und eine den Anschlußschnittstelleneinrichtungen gemeinsame Bau­ gruppen-Steuereinrichtung auf. Eine mögliche Realisierung einer solchen Baugruppen-Steuereinrichtung ist dem US-Patent 4 694 452 zu entnehmen. Die Baugruppen-Steuereinrichtung ver­ teilt die Sprach- bzw. Datensignale von den Anschlußschnitt­ stelleneinrichtungen auf Zeitkanäle einer PCM-strukturierten Verbindungsleitung und/oder bewirkt die Ankopplung der Zeitka­ näle einer zweiten PCM-strukturierten Verbindungsleitung an die Anschlußschnittstelleneinrichtungen.

Im weiteren ist auf den Anschlußbaugruppen jeweils eine HDLC- Schnittstelleneinrichtung vorgesehen, über die Signalisierungs­ informationen im HDLC-Protokoll an die Systemsteuerung des Kom­ munikationssystems übergeben werden. In jeder Baugruppen- Steuereinrichtung wickelt ein Mikroprozessor die Protokoll- bzw. Prozeßsteuerung ab und paßt die Leitungssignalisierung an die innerhalb des Kommunikationssystems definierten Schnitt­ stellenmeldungen an.

Der Aufbau eines Kommunikationssystems dieser Art ist im Zusam­ menhang mit einem Verfahren zur Identifizierung von peripheren Einrichtungen auch aus der DE 38 04 819 A1 bekannt.

Der Meldungsverkehr zwischen den Baugruppen-Steuereinrichtungen und der Systemsteuerung, die in Form einer zentralen Steuerein­ richtung alleine oder als zentrale Steuereinrichtung in Verbin­ dung mit spezifischen, zur Entlastung der zentralen Steuerein­ richtung dienenden Steuereinrichtungen realisiert sein kann, erfolgt üblicherweise durch ein, von der Systemsteuerung vorge­ nommenes Abfragen, das in Fachkreisen als "polling" bezeichnet wird. Bei diesem Verfahren wird in periodischen Zeitabständen von der Systemsteuerung eine Abfragesequenz eingeleitet, mit der die Baugruppen-Steuereinrichtungen nacheinander nach Mel­ dungen oder in einem allgemeineren Sinn nach Informationen abgefragt werden. Im Zuge einer solchen Abfrage wird von der Systemsteuerung zunächst eine Anfragemeldung an die betref­ fende Baugruppen-Steuereinrichtung übermittelt und auf eine durch diese Anfragemeldung veranlaßte Übertragung einer Ant­ wortinformation gewartet. Nach Empfang einer Antwortinforma­ tion wird diese zur späteren Auswertung in einem Speicher zwischengespeichert. Die Auswertung der zwischengespeicherten Antwortinformationen wird erst dann begonnen, wenn in der Ab­ fragesequenz alle Baugruppen-Steuereinrichtungen auf diese Weise abgefragt sind.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der europäi­ schen Offenlegungsschrift EP 0 519 106 A1 bekannt, bei der durch ein hochpriores sogenanntes Streckenbearbeitungspro­ grammmodul Signalisierungsinformationen aller dezentralen Baugruppen - im Rahmen eines "Abscannprozesses" - abgefragt und zwischengespeichert werden. Wenn das Streckenbearbei­ tungsprogrammmodul vollständig abgearbeitet ist, d. h. wenn Signalisierungsinformationen aller dezentralen Baugruppen vorliegen wird ein niederpriores sogenanntes Speicherabarbei­ tungsprogrammmodul aktiviert, das die zwischengespeicherten anschaltebaugruppenspezifischen Signalisierungsinformationen ausliest, in Systemanreize umsetzt und an Empfängerbaugruppen weiterleitet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das vorstehend an­ gegebene Verfahren so zu modifizieren, daß ein Warten der Systemsteuerung jeweils nach Übermittlung der Anfragemeldung weitestgehend vermieden wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Auswertung von empfangenen Antwortinformationen nicht erst nach Abfrage der innerhalb einer Abfragesequenz letzten Anschlußbaugruppe bzw. Baugruppen-Steuereinrichtung (dezentrale Einrichtung) begon­ nen, sondern bereits nach Eintreffen einer ersten Antwortin­ formation. Da die Zeit zwischen Übermittlung der Anfragemel­ dung und dem Erhalt der Antwortinformation schon für eine Auswertung bereits übermittelter Antwortinformationen genützt wird, ist der zeitliche Aufwand für die Abfrage der Baugrup­ pen-Steuereinrichtungen und die Auswertung der Antwortinfor­ mationen - verglichen mit dem Stand der Technik - insgesamt geringer, was letztendlich zu einer "Performance"-Verbesse­ rung des Kommunikationssystems beiträgt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen angegeben.

Die zeitliche Überwachung einer als unmittelbare Antwort auf eine Anfragemeldung vorgesehenen Empfangsbestätigung erlaubt ein von den im Kommunikationssystem tatsächlich vorliegenden oder funktionsfähigen Anschlußbaugruppen unabhängiges Steue­ rungsverfahren. Die Abfragefolge bei dem Steuerungsverfahrens wird auf eine maximal mögliche Bestückung von Anschlußbaugrup­ pen ausgelegt und evtl. nicht bestückte Einbauplätze oder de­ fekte Anschlußbaugruppen werden bei dem Steuerungsverfahren so­ fort dadurch erkannt, daß eine Empfangsbestätigung von der be­ treffenden Anschlußbaugruppe unterbleibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Kommunikationssystems,

Fig. 2a, b ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung der erfindungswesentlichen Verfahrensschritte.

Fig. 1 zeigt anhand eines Beispiels die wesentlichen Komponen­ ten eines Kommunikationssystems in dem das erfindungsgemäße Verfahren realisiert ist. Dieses Kommunikationssystem ist in drei hierarchische Strukturebenen unterteilt. Eine hauptsäch­ lich dem Anschluß von Endgeräten KE und Leitungen dienende Pe­ ripherieebene wird beispielsweise durch vier Peripheriemodule PER0, . . ., PER3 gebildet, die sich jeweils aus mehreren Anschluß­ baugruppen BG, z. B. Leitungsanschlußbaugruppen oder Teilnehmer­ anschlußbaugruppen, zusammensetzen.

Teilnehmeranschlußbaugruppen können beispielsweise dem Anschluß von analogen Teilnehmerendgeräten dienen. Sie weisen dann übli­ cherweise je Endgerät KE eine Schnittstellensteuerung mit Ruf- und Schleifenschlußindikation auf, der ein Wandler zur Ana­ log/Digital- bzw. Digital/Analog-Wandlung und zum Programmieren der Eingangsimpedanz bzw. zur Pegelanpassung zugeordnet ist. Eine mögliche Realisierung dieser Bestandteile einer Teilneh­ meranschlußbaugruppe ist der US-PS 4 381 561 zu entnehmen. Die Schnittstelle zwischen maximal 16 leitungsindividueller An­ schlußschnittstelleneinrichtungen und kommunikationsanlagenin­ ternen PCM-Verbindungen bzw. HDLC-Steuerleitungen (high level data link control) wird durch eine Baugruppen-Steuereinrichtung BGS gebildet, die in Aufbau und Wirkungsweise der in der US-PS 4 694 452 beschriebenen Einrichtung entsprechen kann.

In jedem der Peripheriemodule PER0, . . ., PER3 können allein, zu­ sätzlich oder in Kombination Anschlußbaugruppen BG aller Arten, beispielsweise für digitale oder ISDN-Geräte bzw. Verbindungs­ leitungen vorgesehen sein.

Die Baugruppen-Steuereinrichtungen BGS, die jeweils wenigstens einen Mikroprozessor (nicht dargestellt) aufweisen, verwalten jeweils zwei PCM-strukturierte Verbindungen (PCM-Highways) und jeweils eine doppeltgerichtete Verbindung zur Übergabe und Auf­ nahme von Steuerinformationen, die im standardisierten übertra­ gungsverfahren HDLC übertragen werden.

Die nächste Strukturebene des digitalen Kommunikationssystems wird durch insgesamt vier Übermittlungs-Bausteine (HDLC-Con­ troller) HDLC-C0, . . ., HDLC-C3 sowie durch zwei Input/Output-Pro­ zessoren IOP1, IOP2 gebildet, von denen der Input/Output-Pro­ zessor IOP1 den beiden Übermittlungsbausteinen HDLC-C0 und HDLC-C1, der Input/Output-Prozessor IOP2 dagegen den Übermitt­ lungsbausteinen HDLC-C2, HDLC-C3 zugeordnet ist.

In die gleiche Strukturebene gehört weiterhin auch ein digita­ ler Koppelfeldbaustein MTS, an den sämtliche PCM-Highways ange­ schlossen sind.

Der digitale Koppelfeldbaustein MTS sowie die beiden In­ put/Output-Prozessoren IOP1, IOP2 sind an einen lokalen System­ bus LB angeschlossen, der die Schnittstelle zur hierarchisch obersten Strukturebene des digitalen Kommunikationssystems dar­ stellt. Diese oberste Strukturebene wird durch einen zentralen Steuerprozessor DP gebildet, der das Zusammenwirken aller Bau­ steine und Module der Kommunikationsanlage koordiniert. Neben takterzeugenden Einrichtungen ist der zentrale Steuerprozessor DP mit einem Mikroprozessor UP und einem Arbeits-/Programm­ speicher MEMR ausgestattet.

Wesentliche Funktionen des zentralen Steuerprozessors DP sind u. a. die Speicherung und die anforderungsgerechte Abarbeitung von vermittlungstechnischen Programmen und im Hinblick auf die Peripherie die Steuerung und Überwachung des Systembusses LB.

In ähnlicher Weise wie der zentrale Steuerprozessor DP sind auch die Input/Output-Prozessoren IOP1, IOP2 mit je einem Mi­ kroprozessor UP1, UP2 ausgestattet, dem jeweils ein Speicher ME1, ME2 zugeordnet ist. In Richtung auf die Peripherie werden von jedem Input/Output-Prozessor IOP1, IOP2 mit Hilfe von je­ weils zwei zugeordneten Übermittlungs-Bausteinen HDLC-C0, HDLC- C1 bzw. HDLC-C2, HDLC-C3 Steuerinformationen, Dateninformatio­ nen und Adreßinformationen ausgetauscht. Die Input/Output-Pro­ zessoren IOP1, IOP2 unterstützen den zentralen Steuerprozessor DP bei der Bearbeitung zeitkritischer Funktionen und bilden zu­ sammen mit dem zentralen Steuerprozessor DP die Systemsteuerung des Kommunikationssystems. Als wichtigste Funktionen der In­ put/Output-Prozessoren IOP1, IOP2 sind das Abtasten der An­ schlußbaugruppen BG, die Steuerung der über die Anschlußbau­ gruppen BG an Leitungen bzw. an Teilnehmer abgehenden Informa­ tionen, die Ziffernaussendung und die Ton- und Ruftaktung zu nennen.

Zur Realisierung der als "Abtasten der Anschlußbaugruppen BG" bezeichneten Funktion wird von den Input/Output-Prozessoren IOP1, IOP2, jeweils ein gemäß der vorliegenden Erfindung konzi­ piertes Verfahren ausgeführt, das in seinen wesentlichen Schritten in Form eines Ablaufdiagramms in Fig. 2 dargestellt ist.

Zur Implementierung dieses Steuerverfahrens stehen dem Mikro­ prozessor UP1 bzw. UP2 eines Input/Output-Prozessors IOP1 bzw. IOP2 im einzelnen drei Programmodule zur Verfügung. Jedes die­ ser Programmodule ist als Unterbrechungsprogrammodul struktu­ riert, d. h. daß diese Programmodule nur auf Veranlassung durch eine zugehörige Unterbrechungsmeldung bearbeitet werden.

Den Unterbrechungsmeldungen liegen im vorliegenden Fall Ereig­ nisse zugrunde, die in Form von Signalen von Schaltungselemen­ ten (Hardware) an den Mikroprozessor übermittelt werden.

Ein erstes Programmodul wird vom Mikroprozessor UP1 bzw. UP2 in regelmäßigen Zeitabständen, z. B. alle 8 ms, abgearbeitet. Der Zeitpunkt für den Beginn einer Abarbeitung wird durch ein von einer Taktgebereinrichtung (nicht dargestellt) erzeugtes Systemunterbrechungssignal (Systeminterrupt) angezeigt. Der Mi­ kroprozessor UP1 bzw. UP2 unterbricht bei Eintreffen dieses Sy­ stemunterbrechungssignals seine momentane Programmausführung und beginnt die Abarbeitung des ersten Programmoduls, die im folgenden als erste Steuersequenz ST1 bezeichnet wird.

Zunächst wird von dieser ersten Steuersequenz ST1 überprüft, ob bereits alle Anschlußbaugruppen BG (im Zuge der momentanen Ausführung der ersten Steuersequenz ST1) abgefragt wurden. Ist dies der Fall, wird die erste Steuersequenz ST1 beendet.

Andernfalls wird an die in einer Abfragefolge an erster Stelle der noch nicht abgefragten Anschlußbaugruppen BG stehende An­ schlußbaugruppe BG eine Anfragemeldung übermittelt. Vor Absen­ dung dieser Anfragemeldung wird eine Zeitüberwachungseinrich­ tung (nicht dargestellt) mit einem Zeitwert, z. B. 60 µs, gela­ den. Diese Zeitüberwachungseinrichtung kann durch ein Quit­ tungssignal zurückgesetzt werden, das als Empfangsbestätigung für eine an die Anschlußbaugruppe BG gerichtete Anfragemeldung von dieser zurückübermittelt wird. Trifft die Empfangsbestäti­ gung vor Ablauf der eingestellten Zeit nicht ein, so wird von der Zeitüberwachungseinrichtung eine Zeitablaufsignal akti­ viert, das als Unterbrechungssignal wirkt und vom Mikroprozes­ sor UP1 bzw. UP2 eine Ausführung einer dritten Steuersequenz ST3 veranlaßt. Von dieser dritten Steuersequenz ST3 wird in ei­ ner Speicherzelle zur Signalisierung des Zeitablaufs ein Si­ gnalwert eingetragen.

Nachdem von der ersten Steuersequenz ST1 eine Anfragemeldung an eine Anschlußbaugruppe BG übermittelt wurde, wird als nächstens die Speicherzelle zur Anzeige eines Zeitablaufs überprüft. Ist ein Zeitablauf angezeigt, bedeutet dies, daß die Anfragemeldung an den Einbauplatz für eine Anschlußbaugruppe BG gerichtet war, die im Kommunikationssystem zum betreffenden Zeitpunkt nicht vorhanden oder ausgefallen ist. In diesem Fall wird die Zeitab­ laufanzeige gelöscht und die erste Steuersequenz ST1 wird mit der eingangs bereits schon vorgenommenen Überprüfung, ob be­ reits alle Anschlußbaugruppen abgefragt wurden, fortgesetzt.

Wurde kein Zeitablauf angezeigt, wird ein Zwischenspeicher, in den von den Anschlußbaugruppen BG empfangene Antwortinformatio­ nen eingespeichert werden, hinsichtlich der Existenz einer eingespeicherten Antwortinformation überprüft. Wird eine Ant­ wortinformation gefunden, wird diese entnommen und es wird mit der Bearbeitung, d. h. mit der Auswertung dieser Antwortinforma­ tion, begonnen. Nach vollständiger Abarbeitung der betreffenden Antwortinformation wird der Zwischenspeicher nach einer weite­ ren Antwortinformation überprüft. Solange in dem Zwischenspei­ cher weitere Antwortinformationen hinterlegt sind, werden diese nacheinander ausgewertet. Erst wenn sichergestellt ist, daß an alle Anschlußbaugruppen BG eine Anfragemeldung übermittelt wurde und keine Antwortinformationen im Zwischenspeicher ge­ speichert sind, wird die erste Steuersequenz ST1 beendet.

Neben dieser ersten Steuersequenz ST1 steht dem Mikroprozessor UP1 bzw. UP2 ein zweites Programmodul zur Verfügung, dessen Ab­ arbeitung im Sinne einer zweiten Steuersequenz ST2 jeweils bei Empfang einer Antwortinformation eingeleitet wird. Der Empfang einer Antwortinformation wird in Form eines Unterbrechungssi­ gnals dem Mikroprozessor UP1 bzw. UP2 signalisiert. Bei Ein­ treffen dieses Unterbrechungssignales wird die momentane Pro­ grammabarbeitung des Mikroprozessors UP1 bzw. UP2 unterbrochen und die zweite Steuersequenz ST2 ausgeführt.

Von der zweiten Steuersequenz ST2 wird zunächst die zuletzt empfangene Antwortinformation daraufhin überprüft, ob es sich tatsächlich um eine als Antwort auf eine Anfragemeldung zu ver­ stehende Antwortinformation handelt. Ist dies der Fall, wird diese Antwortinformation in den Zwischenspeicher eingespei­ chert. Im weiteren wird überprüft, ob schon alle Anschlußbau­ gruppen BG (im Zuge der momentanen Abfragefolge) abgefragt wur­ den. Ist dies noch nicht der Fall, dann wird der Anschlußbau­ gruppe BG, die an erster Stelle der noch nicht abgefragten An­ schlußbaugruppen BG in der Abfragefolge steht, eine Anfragemel­ dung übermittelt. Vor Übermittlung der Anfragemeldung wird die Zeitüberwachungseinrichtung mit einem Zeitwert (60 µs) geladen.

Die Zeitüberwachung bei der zweiten Steuersequenz ST2 läuft analog zu der im Zusammenhang mit der ersten Steuersequenz be­ schriebenen Zeitüberwachung ab.

Nach Übermittlung der Anfragemeldung wird die Speicherzelle zur Anzeige eines Zeitablaufs überprüft. Im Falle eines angezeigten Zeitablaufs wird an die nächste Anschlußbaugruppe BG, die noch nicht abgefragt wurde, eine Anfragemeldung übermittelt.

Für den Fall, daß nach Übermittlung einer Anfragemeldung kein Zeitablauf festgestellt wird, oder für den Fall, daß (in der momentanen Abfragefolge) bereits alle Anschlußbaugruppen BG ab­ gefragt wurden, wird die zweite Steuersequenz ST2 beendet.

In einer Variante des Kommunikationssystems wird das beschrie­ bene Steuerungsverfahren nicht von Input/Output-Prozessoren ausgeführt, sondern vom zentralen Steuerprozessor DP, wobei entweder keine Input/Output-Prozessoren im Kommunikationssystem vorgesehen sind oder die Input/Output-Prozessoren die Anfrage­ meldungen bzw. Antwortinformationen lediglich weiterreichen.

Claims (3)

1. Steuerungsverfahren zur Abfrage einer Mehrzahl von dezen­ tralen Einrichtungen (BG) durch eine Systemsteuerung in einem digitalen Kommunikationssystem, mit einer in periodischen Zeit­ abständen von der Systemsteuerung (IOP1, IOP2, DP) aktivierten ersten Steuerungssequenz (ST1),
von der wenigstens an eine in einer vorgegebenen Abfragefolge erste dezentrale Einrichtung (BG) eine Anfragemeldung übermit­ telt wird und von der im weiteren von dezentralen Einrichtungen (BG) an die Systemsteuerung (IOP1, IOP2, DP) übermittelten und in einem Zwischenspeicher gespeicherten Antwortinformationen nacheinander jeweils aus dem Zwischenspeicher ausgelesen und ausgewertet werden und mit einer von der Systemsteuerung beim Eintreffen von Antwortinformationen unter Unterbrechung der er­ sten Steuerungssequenz (ST1) aktivierten zweiten Steuerungsse­ quenz (ST2),
von der die eingetroffene Antwortinformation in den Zwischen­ speicher eingespeichert und eine Anfragemeldung an eine in der Abfragefolge nächste dezentrale Einrichtung (BG) übermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Übermittlung der Anfragemeldungen jeweils eine Zeitüberwa­ chungseinrichtung aktiviert wird, die bei einer unterbleibenden Empfangsbestätigung durch die jeweilige dezentrale Einrichtung (BG) einen aktiven Zustand an einer Zeitablaufanzeige ein­ stellt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Übermittlung der Anfragemeldungen jeweils der Zustand der Zeit­ ablaufanzeige überprüft wird und daß bei aktivem Zustand an die in der Abfragefolge nächste dezentrale Einrichtung (BG) eine Anfragemeldung übermittelt wird.