DE4411476C1 - Verarbeitungssystem für Nachrichtensignale in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verarbeitungssystem für Nachrichtensignale gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Standardtelefon sendet und empfängt Nachrichten­ signale über zwei Drähte, die als Teilnehmer-Anschluß­ leitung oder -schleife bekannt sind. Daten oder Sprache werden über die beiden Drähte als analoge Spannungssignale übertragen. Der Status des Teilneh­ mertelefons, wie z. B. "Hörer eingehängt/abgehoben", "blinken", "Schlußsignal" und "Wahlimpulse", wird ebenfalls als eine Kombination von Spannungs- und Stromsignalen über die beiden Drähte übertragen und ist als Gleichtromsignalisierung bekannt. Die Spannungs- und Stromsignale oder die Gleichstrom­ signalisierung dienen zur Statussignalisierung und sind ausreichend von den Sprachsignalen unterschieden, so daß sie nicht verwechselt werden und nicht stören können. Die beiden Drähte des Teilnehmertelefons sind am anderen Ende mit einer Vermittlungsstelle verbun­ den. Die Vermittlungsstelle überwacht die Teilnehmer­ leitungen bezüglich des Status des Teilnehmertelefons. Je nach Status des Teilnehmertelefons wird die Ver­ mittlungsstelle wirksam. Wenn der Hörer des Teilneh­ mertelefons abgehoben ist, ist die Vermittlungsstelle bereit, Wählimpulse zu empfangen und den Teilnehmer mit der Leitung eines anderen Teilnehmers zu verbin­ den, so daß Sprachsignale zwischen den beiden Teilneh­ mern ausgetauscht werden können.

Das traditionelle analoge Telefonsystem hat sich bezüglich der Schleifenüberwachung in fast 100 Jahren elektrisch nur wenig verändert. Alle Fortschritte beim Schalten von Telefongesprächen mußten zu den bereits installierten Telefonen kompatibel sein.

Ältere Telefonsysteme verwenden sättigbare Drosselspu­ len mit Kern, "Line Feed"-Transformationen und andere magnetische Vorrichtungen zum Überwachen der Schleife auf "Hörer eingehängt/abgehoben", "blinken", "Schluß­ signal" und "Wählimpulse". Der Vorteil der magne­ tischen Vorrichtungen ist, daß Rauschspitzen im Nutzsignal unterdrückt werden. Der Nachteil der magnetischen Vorrichtungen ist deren Baugröße.

Moderne Telefon-"Line-Card"-Technologien verwenden in der Schleife keine magnetischen Vorrichtungen für die Signalüberwachung. Statt dessen werden ASCI-gemischte Technologien und digitale Verarbeitungstechniken zum Versorgen der Leitung und zum Überwachen des Schleifenstroms für die Gleichstromschlei­ fen-Signalisierung benutzt. Die Line-Card besitzt nicht die natürliche Fähigkeit, Rauschspitzen zu unterdrücken.

Moderne Telefoneinrichtungen verwenden Rechner für die Anrufverarbeitung. Ein Statusgerät zur Anrufverarbeitung ist heute in den schnellen Mikroprozessoren realisiert. Ein derartiges Statusgerät arbeitet schnell im Vergleich zu den älteren Geräten mit der Relaislogik und reagiert daher auf die Rauschimpulse in der Gleichstromsignalisierung der Line-Card.

Das "Statusgerät" definiert eine Zusammenfassung des System-Status oder der System-Funktionalität. In vielen Systemen gibt es mehrere verschiedene Eingangs­ signale, die unterschiedliche Größen haben können. Das System stellt die Aus­ gangssignale entsprechend den Eingangssignalen und dem vorhergehenden Status oder Zustand ein. Das "Statusgerät" beschreibt, wie ein System den Zustand in Abhängigkeit des vorliegenden Eingangssignales wechselt.

Aus der DE 37 16 843 A1 ist eine Schaltungsanordnung für eine Signalumwert­ einrichtung bekannt. Diese Signalumwerteinrichtung wird in digitalen Fernsprech­ sonderanlagen mit externer Tonwahlsignalisierung und interner Gleichstromsigna­ lisierung eingesetzt.

Aus der DE 40 19 11 438 A1 ist ein Erfassungsschaltkreis für Gabelschaltsignale be­ kannt, bei dem der Kalibrierungsschaltkreis für ein digitales Signal zum Empfangen eines digitalen Eingangssignales verwendet wird, wobei der Schaltkreis in einem Kommunikationssystem zum Erfassen digitaler Gabelschalter-Flacker-Signale und Wählimpulssignale verwendet wird. Beide Einrichtungen zeigen jedoch, daß bei einer digitalen Signalverarbeitung die Rauschspitzen nicht unterdrückt werden.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verarbeitungssystem für Nachrichtensignale zu schaffen, mit dem eine digitale Signalverarbeitung mit Rauschspitzenunterdrückung mit hohem Wirkungsgrad bei reduzierten Kosten für das digitale Telefonsystem gewährleistet wird, und ein System zum Beseitigen von Problemen des elektrischen Rauschens beim digitalen Abtasten und ein System zum Optimieren der Interpretation der Signale mit einem handelsüblichen Mikro­ prozessor zu schaffen, um die Ausgaben und die Komplexität von kundenspezifi­ schen Prozessoren zu vermeiden.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Die vorliegende Erfindung kann zur Interpretation der Gleichstromsignalisierung in Nachrichten-Verar­ beitungssystemen verwendet werden. Zwischen den Teilnehmern und der Vermittlungsstelle ist oft ein Zwischenverteiler geschaltet. Die Teilnehmerleitungen verbinden die Teilnehmer mit dem Zwischenverteiler, von dort führen Netzleitungen zur Vermittlungsstelle. Der Zwischenverteiler versorgt jeden der Teilnehmer mit einem bestimmten Zutrittspunkt zur Vermittlungs­ stelle über die Netzleitungen. Aufgrund der niedrigen Anzahl von Teilnehmern, die das Telefon gleichzeitig benutzen, kann die Anzahl der Netzleitungen oder Zeit­ kanäle auf der Netzleitung kleiner als die Anzahl der Teilnehmerleitungen sein. Ein Konzentrator kann dann zwischen zwei Leitungssätzen vorgesehen sein, um dynamisch zwischen den beiden Leitungssätzen umzu­ schalten, je nachdem, welche Leitungen gerade benutzt werden. Der Zwischenverteiler muß den Status der Teil­ nehmerleitungen und der Netzleitungen berücksichtigen und die Aktivität auf den Leitungen entsprechend den Wünschen des Teilnehmers beschränken. Insbesondere können Tests nur dann durchgeführt werden, wenn die Leitung nicht benutzt wird. Manchmal ist es wünschens­ wert, daß ein Teilnehmer Notrufnummern anrufen kann, selbst dann, wenn der Teilnehmer seine Gebühren nicht bezahlt hat. Der Status oder der Zustand der Teil­ nehmerschleife muß daher überwacht und auf den neuesten Stand gebracht werden. Die Kombinationen von Spannungs- und Stromsignalen, welche die Gleichstrom­ signalisierung oder die Statussignale bilden, werden von den Teilnehmer- und Netzleitungen durch Line-Cards in den Zwischenverteiler oder den Konzentrator übertragen. Eine Line-Card ist mit den Teilnehmer­ leitungen und eine andere Line-Card ist mit den Netz­ leitungen verbunden. Die Line-Card wandelt die Gleich­ stromsignalisierung in ein analoges Signal um und leitet das analoge Statussignal zur Umwandlung in eine digitale Signalisierung an einen A/D-Wandler oder Codierer weiter. Die digitale Signalisierung wird durch unterschiedliche Kombinationen von Bits in Paketen dargestellt, die 8 Bits oder 1 Byte lang sind. Diese Pakete oder Bytes werden mit einer Rate von 8000 pro Sekunde oder 8 KHz erzeugt.

Das digitale Statussignal wird dann zu einem Integrator geführt, der die Signalisierung integriert, um Rauschspitzen zu entfernen, die sonst als fehlerhafter Nachrichtenverkehr erscheinen würden (Signalisierung von der Line-Card). Die Erfindung beinhaltet einen On-Board-Mikroprozessor, der zur Integration der Signalisierung vorgesehen ist, um Rauschspitzen zu entfernen. Die Integration verhindert die Falschinterpretation der Schleifensignale. Die Signale werden in Ereignismeldungen umgewandelt, die zum Statusgerät geleitet werden.

Die Integration wird im Mikroprozessor durch logische Manipulation von mehreren Signalabtastwerten (zwecks Reproduzierbarkeit) ausgeführt, bevor das Ereignis gemeldet wird. Diese Integration wird üblicherweise durch logisches Addieren (AND) von mehreren Signal­ abtastwerten in der minimalen Zeitdauer ausgeführt, während der die Gleichstromsignalisierung vorhanden sein soll. Somit wird die Arbeitsweise einer magnetischen Vorrichtung nachgeahmt.

Die Signalisierung von jeder Line-Card wird in 8-Bit-Paketen oder Bytes dargestellt und mit 8 KHz oder 8000 Abtastwerten pro Sekunde übertragen. Die Signalabtastrate von 8 KHz ist sehr hoch. Das Signali­ sierungs-TSI (Time Slot Interchange), das u. a. den Zustand der einzelnen Leitungen überwacht, erfaßt oder überprüft die einzelnen Leitungen nicht mit der gleichen Häufigkeit. Statt dessen prüft das Signali­ sierungs-TSI die Leitungen zwischen 10 und 100 mal pro Sekunde (10-100 Hz) bzw. alle 10-100 Milli­ sekunden. Falls eine digitale Signalisierung mit 8 KHz oder alle 125 Mikrosekunden erzeugt wird, können auch mehrere Abtastwerte eines digitalen Statussignals integriert oder gemittelt werden, um einen Wert mit der Rate zu bilden, mit der das Signalisierungs-TSI die Leitung abfragt. Kurze Rauschspitzen werden somit daran gehindert, einen falschen Wert zu der Zeit zu liefern, zu der das Signalisierungs-TSI tatsächlich die Leitung abfragt. Die Signalisierungs-Information von einem Telefon ist in einigen 10 Millisekunden von Bedeutung, im Vergleich zur Abtastrate von 125 Mikro­ sekunden.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die digitale Signalisierung von der Integrationsstufe an einen Mikroprozessor in dem Signalisier-TSI geführt, um den Status oder Zustand der Leitung auf den neuesten Stand zu bringen. Der Mikroprozessor führt dies durch Beibehalten eines separaten Zustands­ gerätes für die einzelnen Leitungen durch. In dieser Hinsicht werden die Signale vom Mikroprozessor in Ereignismeldungen gewandelt, die dazu verwendet werden, das Zustandsgerät auf den neuesten Stand zu bringen. Die 8-Bit-Pakete oder Bytes werden mit der 8-KHz-Rate einem Speicher mit zwei Eingängen zugeführt und dann über einen Bit-Packungsmechanismus mit einer langsamen Rate dem Anrufprozessor zugeführt, und alle nicht rechtzeitig ausgelesenen Pakete werden über­ schrieben. Die einzelnen Daten in einer 1-Bit-Adresse der 8-Bit-Pakete stellen die Gleichstromsignalisierung auf der Leitung dar. Der Bit-Packungsmechanismus packt die Daten in einer 1-Bit-Adresse von 32 der 8-Bit- Pakete oder Bytes, die von 32 verschiedenen Leitungen zu einem Zeitpunkt gesammelt wurden, zu einem 32-Bit-Wort zusammen. Der Rechner im Anrufprozessor verarbeitet das 32-Bit-Wort. Dies erlaubt eine bedeutende Vereinfachung der vom Anrufprozessor ergriffenen Maßnahmen.

Der erste Schritt beim Verarbeiten dieser Information für die Hardware ist es, die digitale Signalisierung im Speicher mit zwei Eingängen aufzunehmen, so daß der Prozessor die Daten unabhängig und asynchron lesen kann. Nur 1 oder 2 Bits des Bytes oder Pakets (einzeln oder in Kombination) sind während jeden bestimmten Zustands des Anrufs für den Anrufprozessor des Zustandsgeräts von Bedeutung. Weitere Bits, wie beispielsweise Konfiguration, werden nicht pro Anruf ausgewertet. Es ist für einen nicht-unterstützten Mikroprozessor höchst ineffektiv, Signalsier-Bits von Tausenden von Line-Cards zu überwachen, um eine Änderung gegenüber dem letzten Aufruf festzustellen. Die Interpretation von Bit-Kombinationen ist noch viel weniger effektiv.

Das Problem wird durch die Begrenzungen der Anweisungssätze von handelsüblichen Mikroprozessoren, welche zum Betrieb mit 8-, 16- oder 32-Bit-Worten ausgelegt sind, noch mehr kompliziert. Die in der Telefonie zwischen etwa 1965 und 1980 eingesetzten Hauptprozessoren hatten Anweisungssätze, die für 1-Bit-Zugang und -Interpretation optimiert waren.

Die Bit-Packvorrichtung überwindet alle obigen Probleme, wie der "Verlust der Signalrausch-Unempfind­ lichkeit" durch Eliminieren der magnetischen Vorrichtungen in der Line-Card und "die Grenzen der Anweisungssätze von handelsüblichen Prozessoren".

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Telefonsystems,

Fig. 2 das Blockschaltbild der verschiedenen Module in einem Zwischenverteiler,

Fig. 3 das Blockschaltbild der Module in einer Line-Card,

Fig. 4 das Blockschaltbild der Module in einem Signalisier-TSI und

Fig. 5 das Diagramm, das die Bit-Packung von 32 der 8-Bit-Pakete in einem Speicherfeld zur Bildung eines 32-Bit-Wortes erläutert.

Die Fig. 1 zeigt einen Zwischenverteiler 1 zum Schalten und Überwachen der Signalisierung über ein Netz, gebildet aus Netzleitungen 15 und Teilnehmer­ leitungen 12. Jede Teilnehmerleitung 12 ist mit einem Teilnehmer 10 und einer Line-Card 20 (Fig. 3) ver­ bunden. Die Versorgung jeder Teilnehmerleitung 12 und die Überwachung des Schleifenstroms erfolgen durch die Line-Card 20 (Fig. 3). Entsprechend der Darstellung in der Fig. 2 wird die Sprachsignal- und Gleichstrom­ signalisierung von den Teilnehmerleitungen 12 oder den Netzleitungen 15 in der Line-Card 20 separiert. Der Sprachsignalanteil wird, wie in der Fig. 3 gezeigt ist, zu einem Analog/Digital-Wandler 40 geführt, und die Gleichstromsignalisierung (Statussignale) wird separiert und zu einem Codierer 41 geführt. Der Codierer 41 wandelt die Statussignale mit 8 KHz in 8-Bit-Pakete oder Bytes um. Vorzugsweise hat jede verschiedene Gleichstromsignalisierung ihre eigene Bit-Adresse, und die Daten in dieser Bit-Adresse zeigen an, ob diese Gleichstromsignalisierung vorhanden ist oder nicht. Die 8-Bit-Pakete oder Bytes werden zur Bearbeitung zu einem 8-Bit-Integrator 50 geleitet. Der Integrator 50 integriert die Statussignale, um Rauschspitzen zu entfernen, die sonst als fehler­ hafter Nachrichtenverkehr erscheinen würden. Die Integration oder Ausmittelung kann über ein sich konstant bewegendes Fenster geschehen, oder die Statussig­ nale können auf eine niedrigere Rate integriert oder ausgemittelt werden. Die In­ tegration beseitigt die Falschinterpretation der Leitungssignale während der späte­ ren Weiterverarbeitung. Entsprechend werden durch diese Verarbeitung die Signa­ le der Line-Card 20 in Ereignismeldungen umgewandelt, die zu einem Anrufpro­ zessor 80 mit Zustandsgeräten für jede der diversen Leitungen 12 geführt werden.

Der Sprachsignalanteil wird auf der Line-Card-PCM-Leitung 23 ausgesendet. Die Signalisierung wird auf der Line-Card-Signalleitung 22 übertragen. Die Line-Card 20 weist weiterhin eine Testkonfigurations-Leitung 21 auf. Alle diese Leitungen 21, 22 und 23 führen gemäß der Darstellung in Fig. 2 zu einer Gruppensteuerung 30. Diese Gruppensteuerung 30 kann die Leitungen 21, 22, 23 von mehreren Line-Cards 20 kombinieren und sie über Gruppenleitungen 31, 32, 33 übertragen. Die Gruppenleitung 31 ist eine Test- und Konfigurationsleitung, die Gruppenleitung 32 ist eine Signalisierleitung und die Gruppenleitung 33 ist eine PCM-VF-Leitung (Puls-Code-Module-Voice-Frequency-Leitung), die den Datenanteil überträgt. In gleicher Weise kann die Gruppensteuerung 30 Infor­ mationen von den Gruppenleitungen 31, 32, 33 zu den einzelnen Line-Card-Leitungen 21, 22, 23 liefern, je nach der Richtung des Nachrichtenverkehrs.

Die Gruppenleitungen 31, 32, 33 führen nach der Dar­ stellung in der Fig. 2 zu einer gemeinsamen Steuer­ einheit 100. Die Test- und Konfigurations-Gruppen­ leitungen 31 führen zu einem Test- und Konfigurations­ modul 101 in der gemeinsamen Steuereinheit 100. Das Test- und Konfigurationsmodul 101 führt über die Test- und Konfigurationsgruppenleitungen 21 grundlegende Einstell- und Wartungsfunktionen an der Gruppen­ steuerung 30 und den einzelnen Line-Cards 20 durch. Das Test- und Konfigurationsmodul 101 kann auch Testsignale an die Gruppensteuerung 30 und die einzelne Line-Card 20 anlegen, um diese Module auf korrekte Funktion zu prüfen und sie zum Erzeugen eines Testsignales zum Testen anderer Vorrichtungen im Telefonsystem zu veranlassen. Die gemeinsame Steuer­ einheit 100 enthält auch eine Hauptsteuereinheit 104, die über zugewiesenen Leitungen 15 zwischen der Ver­ mittlungsstelle 2 und dem Zwischenverteiler 1 Anweisungen von der Vermittlungsstelle 2 erhält und das dynamische Umschalten zwischen den Teilnehmer­ leitungen 12 und den Netzleitungen 15 steuert. Die Hauptsteuereinheit 104 (MCU) steuert auch das Test- und Konfigurationsmodul 101 und gibt Anweisungen an dieses, wie beispielsweise zum Einrichten der Line-Cards 20 und zum Testen derselben. Die Anweisungen werden von der Hauptsteuereinheit 104 über einen gemeinsamen Bus 105 zum Test- und Konfigu­ rationsmodul 101 geführt. Die gemeinsame Steuereinheit 100 enthält auch ein Sprachsignal-TSI (Time Slot Interchange) 103. Das Sprachsignal-TSI 103 wird von der Hauptsteuereinheit 104 über den gemeinsamen Bus 105 gesteuert. Das Sprachsignal-TSI 103 schaltet auch die Sprachsignalanteile in den korrekten Zeitkanal, um auf der korrekten Ausgangsleitung und im korrekten Zeitkanal aus der Line-Card 20 übertragen werden zu können. Das Sprachsignal-TSI 103 ist mit der Gruppen­ leitung 33 verbunden, um die Sprachsignalanteile zwischen den Line-Cards 20 und dem Sprachsignal-TSI 103 hin- und herschalten zu können. Die die Signalisierung von der Line-Card 20 enthaltenden 8-Bit-Pakete fließen vor und zurück über die Gruppen­ leitung 32 und in ein Signalisierungs-TSI 102 inner­ halb der Steuereinheit 100.

Das Signalisierung-TSI 102 richtet die eingehende Signalisierung auf die korrekte Ausgangsleitung im korrekten Zeitkanal aus. Diese Ausrichtung wird unter Beschaffung von Befehlen von einem Netz-Manager über gegebene Leitungen zur Hauptsteuereinheit 104 ausge­ führt. Die Hauptsteuereinheit 104 kann auch direkt über ein Bedienungsinterface 106 mit einer Frontplatte 107 erfolgen. Auf diese Weise können Techniker vor Ort den Zwischenverteiler 1 über die Frontplatte 107 bedienen.

Es ist auch möglich, daß der Zwischenverteiler 1 digitale Line-Cards 120 hat, die die digitalen Leitungen 112 verbinden. Diese digitalen Line-Cards 120 üben eine ähnliche Funktion aus wie die Line-Cards 20, die Analog/Digital-Wandlung und umgekehrt muß natürlich nicht durchgeführt werden. Die digitalen Leitungen 112 sind sehr oft Leitungen mit hohen Datenraten und werden oft als Netzleitungen 15 verwendet. Die Trennung des Sprachsignalteils von der Datensignalisierung wird in den digitalen Line-Cards 120 in ähnlicher Weise durchgeführt. Ebenso können die zugeordneten Leitungen, die der Hauptsteuereinheit 104 vom Netz-Manager Informationen zuführen, digitale Leitungen 112 sein oder durch die Verbindung zwischen dem Bedienungsinterface 106 und der Hauptsteuereinheit 104 realisiert werden. Die Informationen auf diesen zugeordneten Leitungen werden der Hauptsteuereinheit 104 direkt über den gemeinsamen Bus 105 zugeführt.

In dem Signalisierungs-TSI 102 werden, wie in der Fig. 4 gezeigt, die 8-Bit-Pakete dem Speicher 60 (Puffer) mit zwei Eingängen zugeführt und dann der Bit-Pack­ vorrichtung 70. Jedes der Bits im digitalen Status­ signal hat eine bestimmte Adresse. Bei einem 8-Bit- Paket gibt es 8 verschiedene Adressen, gewöhnlich wird das rechte Bit das niedrigstwertige Bit (LSB) mit der Adresse 0 und das linke das höchstwertige Bit (MSB) mit der Adresse 7 benannt. Die Bits dazwischen werden nacheinander in ihrer Reihenfolge adressiert.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein bestimmter Status durch nur eine Bit-Adresse dargestellt. Wenn beispielsweise das niedrigstwertige Bit "High oder 1" ist, dann ist der Hörer des Teil­ nehmertelefons eingehängt, und wenn das niedrigstwertigste Bit "Low oder 0" ist, dann ist der Hörer des Teilnehmertelefons abgehoben. In gleicher Weise könnte, falls die Bit-Adresse 5 "High" ist, dies ein Sprachsignal auf der Teilnehmerschleife bedeuten, und ein "Low"-Bit in Adresse 5 könnte kein Sprachsignal bedeuten.

In der Bit-Packvorrichtung 70 werden Bit-Pakete von verschiedenen Teilnehmerschleifen zu einer bestimmten Zeit in einem Speicherfeld kombiniert. Dann werden nur die Bits an der Adresse 0 jedes der Pakete zu einem ersten 32-Bit-Wort kombiniert. Danach werden alle Bits in der Adresse 1 zu einem zweiten 32-Bit-Wort kombi­ niert. Dies wird fortgeführt für alle 8-Bit-Adressen in den digitalen Statuspaketen. Die einzelnen 32-Bit- Worte werden dann dem Anrufprozessor 80 zugeführt, der ein unterschiedliches Statusgerät (state machine) für jede der 32 verschiedenen Teilnehmerschleifen zur Verfügung stellt. Der Anrufprozessor 80 kann dann einfache Boole′sche Funktionen am gesamten Wort ausführen, anstatt jede Bit-Adresse separat zu identifizieren.

Entsprechend der Darstellung in der Fig. 5 packt die Bit-Packvorrichtung 70 jedes 8-Bit-Paket in eine bestimmte Reihe 72 eines Speicherfeldes 73 bis das gesamte Speicherfeld 73 gefüllt ist (jede der 32 Reihen 72 des Speicherfeldes 73 wurde zur Bildung von 8 Spalten 82 geladen). Jede der 8 separaten, gepackten Spalten 82 stellt eine Abtastung eines Signalisier- Bits von jeder Line-Card 20 dar. Die 32-Bit-Worte werden von der Bit-Packvorrichtung 70 dem Anruf­ prozessor 80 zugeführt, der ein Statusgerät für jede Leitung zur Verfügung stellt. Die Verarbeitung wird mit wenigen Anweisungen ausgeführt, die einfache Boole′sche Funktionen auf dem Wortniveau anstatt auf dem Bit­ niveau verwenden. Falls das eine bestimmte Bit-Adresse im Statuspaket darstellende 32-Bit-Wort sich seit dem letzten Auslesen verändert hat, weist der Anruf­ prozessor 80 aus, daß das Zustandsgerät entsprechend der Veränderung im 32-Bit-Wort auf den neuesten Stand gebracht werden muß. Geeignete Maßnahmen werden dann je nach dem Zustand des Zustandsgerätes ergriffen. Wenn in einem Konzentrator das Zustandsgerät für eine bestimmte Leitung anzeigt, daß ein Teilnehmer den Hörer abgehoben hat, dann informiert der Zwischenver­ teiler 1 die Vermittlungsstelle 2, daß eine weitere Netzleitung 15 für den Teilnehmer 10 mit abgehobenen Hörer geöffnet werden muß. In gleicher Weise infor­ miert der Zwischenverteiler 1, wenn das Zustandsgerät anzeigt, daß ein Teilnehmer 10 den Hörer einhängt, die Vermittlungsstelle 2, daß eine Netzleitung 15 (oder ein Zeitkanal einer Leitung) freigemacht werden kann. Die Bit-Packvorrichtung 70 kann auch zum Aufzeichnen von Statistiken bezüglich Art und Umfang der Benutzung der einzelnen Leitungen 15 verwendet werden.

Ein Beispiel der Funktion der Bit-Packvorrichtung 70 ist in Fig. 5 gezeigt, worin 32-Bit-Worte gebildet werden, indem eine Bit-Adresse aus jeder Reihe der diversen 8-Bit-Pakete der digitalen Statussignale genommen wird. Beispielsweise ist es die erste Funktion der Bit-Packvorrichtung 70, alle Bits der Adresse 0 (niedrigstwertiges Bit) jeder Reihe 72 der digitalen Statussignale zu einem zusammenhängenden 32-Bit-Wort zu packen.

Ein 32-Bit-Wort enthält z. B. das Signalisier-Bit 0 für alle 32 einzelnen Line-Cards 20. Die 32-Bit-Worte werden weiter in ein Speicherfeld 73 gepackt, bis alle Bits niedrigster Ordnung, Adresse 0, für die Zeitabtastung sind. Das Verfahren wird dann wiederholt für die Adresse 1, dann die Adressen 2 bis 7, bis jedes 32-Bit-Feld für jede der 8-Bit-Abtastungen geladen ist. Jedes der 8 separaten, gepackten Felder stellt eine Abtastung von jeder Signalisier-Adresse aus jeder Line-Card 20 dar.

Der Prozessor im Anrufprozessor 80 verarbeitet ein 32-Bit-Wort mit wenigen Anweisungen, indem einfache Boole′sche Funktionen angewendet werden, die auf dem Wort-Niveau anstatt auf dem Bit-Niveau verarbeitet werden können. Es ist zu beachten, daß diese Funktionen während eines Satzes von Anweisungszyklen auf ein 32-Bit-Wort (das die parallele Bearbeitung von 32-Line-Card-Signalisier-Bits darstellt) angewendet werden. Dies erhöht den Durchsatz jedes Prozessors 80 um einen Faktor 32. Die Einschränkung des auf 8 oder 16 oder 32 Bit orientierten Anweisungssatzes des handels­ üblichen Prozessors wird durch Packen jedes bedeu­ tenden Bits von jedem Signalisier-Byte der Line-Card 20 zu einem Wort (z. B. 32-Bit-Wort) überwunden. Dann kann der Mikroprozessor 80 eine Boole′sche Funktion mit einer Anweisung für 32 Bits, welche 32 Leitungen darstellen, ausführen.

In der bevorzugten Ausführungsform werden 32 Teil­ nehmerleitungen 12 mit einer Bit-Packvorrichtung 70 verbunden. Die Zahl der Teilnehmer 10 pro Bit-Pack­ vorrichtung 70 kann sich je nach Größe der Worte, die der Anrufprozessor 70 verarbeiten kann, ändern. Auch können mehrere Bit-Packvorrichtungen 70 benutzt werden, die jeweils eine Teilmenge der Teilnehmer­ leitungen 12 behandeln. Der Anrufprozessor 80 muß dann eine ausreichende Geschwindigkeit und die Fähigkeit zur Verarbeitung der 32-Bit-Worte aus jedem der Bit-Packvorrichtungen 70 aufweisen.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein bestimmter Status des Teilnehmers 10 durch eine Kombination von Bits an verschiedenen Adressen dargestellt. In dieser Ausführungsform wartet das Zustandsgerät für jeden Teilnehmer 10, um alle notwendigen Bit-Adressen zu empfangen, bevor der Zustand des Gerätes geändert wird.

Die Line-Card 20 sendet die Sprachanteil-Signale vom A/D-Wandler 40 zum Test- und Konfigurationsmodul 101, wo sie auch organisiert werden. Die digitalen Daten werden dann zu einem Sprachsignal-TSI 103 geschickt, wo sie auf die korrekte Leitung und den korrekten Zeitkanal zum Aussenden umgeleitet werden. Die Line-Cards 20 empfangen auch digitale Daten und Statussignale von dem Sprachsignal-TSI 103 und dem Signalisierungs-TSI 102 zum Aussenden über die Leitungen 15,12 oder 112. Auf diese Weise hat man eine Zwei-Bahn-Kommunikation zwischen der Vermittlungs­ stelle 2 und den Teilnehmern 10. Die Teilnehmer­ leitungen 12 können physikalisch verschieden von den Netzleitungen 15 sein und erfordern daher verschiedene Line-Cards 20, wie beispielsweise die digitalen Line-Cards 120. Die verschiedenen Line-Cards 20, 120 haben unterschiedliche Codes (Protokolle, Datenraten usw.) für die diversen Statussignale. Daher kann es vorkommen, daß ein empfangenes und von einer Line-Card 20 in einen Code gewandeltes Statussignal nicht den korrekten Code zum Senden zu einer anderen Line-Card 20 und zum Aussenden des korrekten Statussignals hat. Das Signalisierungs-TSI 102 hat daher Nachschlag­ tabellen 81, wo der Code des eingehenden Statussignals als Adresse der Nachschlagtabelle 81 für die bestimmte Ausgangs-Line-Card 20,120 benutzt wird, und die Daten in dieser Adresse dieser bestimmten Nachschlagtabelle 81 enthalten den entsprechenden Code für diese bestimmte Ausgangs-Line-Card 20, 120.

Der Anrufprozessor 80 kann auch einen Mikroprozessor 83 enthalten, der zum Behandeln der Statussignale einiger Leitungen in einer speziellen Weise pro­ grammiert werden kann (Fig. 4). Eine weitere Inte­ gration oder Ausmittelung kann hier durch logisches Addieren der digitalen Signalisierung während der Mindestzeit erfolgen, für die die Gleichstromsigna­ lisierung zum Anzeigen einer Änderung im Zustand einer Leitung vorhanden sein muß. Auch können begrenzte oder spezielle Aufgaben bestimmten Leitungen zugeordnet werden, je nach der Bevorzugung des Teilnehmers 10. Daher kann der Anrufprozessor 80 die Statussignale durch die Nachschlagtabellen 81 oder durch ein Programm im Mikroprozessor 83 umwandeln.

Nachrichtentechnik ist dafür vorgesehen, einen bestimmten Prozentsatz von Nachrichtenverkehr auf der Basis statistischer Berechnungen zur Verfügung zu stellen. Die Besetztleitungs-Rate ist gewöhnlich für jede Teilnehmerleitung 12 niedrig. Daher ist die Wahrscheinlichkeit gering, daß sich eine Bit-Adresse während einer Abtastung ändert. Durch digitale Codierung der Gleichstromsignalisierung im Codierer 41 in Hinsicht auf statistische Berechnungen können die 8-Bit-Pakete mit vorherrschender Null gestaltet und die Zustandsgeräte so ausgebildet werden, daß sie bei Existenz einer Eins im 32-Bit-Wort auf den neuesten Stand gebracht werden. Auf diese Weise können die 32-Bit-Worte, die geprüft werden und die alle Nullen enthalten, sofort eliminiert werden.

Beispielsweise hat ein System mit 2000 Leitungen bei zwölf 100-Sekunden-Gesprächen sechs neue Abgänge pro Sekunde. Das bedeutet, daß 1994 Leitungen eine niedrige Wahrscheinlichkeit von Aktivität zu jedem gegebenen Zeitpunkt der Abtastung haben. Somit ändert die Signalisierung im Durchschnitt 6/2000 Eingänge in einem Abtastungsintervall von 1 sec. Ein 32-Bit-Wort wird vom Rechner geprüft, um nur nach Änderungen seit der letzten Abtastung zu suchen. Eine Änderung ist ein Übergang von Null nach Eins oder von Eins nach Null. Ein abgetastetes 32-Bit-Wort von irgendeinem Feld hat gewöhnlich wenige Änderungen seit dem letzten Abfragen, falls überhaupt. Somit wird die Prüfung oder Verarbeitung des 32-Bit-Wortes in Echtzeit optimiert, um ein Abtastwort ohne Änderungen zu ignorieren oder "durch die Schleife fallenzulassen". Diese Art von Programmierung ist sehr wirkungsvoll beim Sparen von Echtzeit, wenn eine Kopplung mit einer Packvorrichtung vorliegt.

Die Bit-Packvorrichtung 70 gemäß der vorliegenden Erfindung nutzt diesen niedrigen Prozentsatz der Benutzung für jede Leitung, da eine einfache Boole′sche Logik am gesamten 32-Bit-Wort, das ein bestimmtes Statussignal von 32 Leitungen darstellt, verwendet werden kann, um festzustellen, ob seit der letzten Abtastung irgendwelche Änderungen stattge­ funden haben. Falls eine Änderung vorhanden war, können die Zustandsgeräte schnell auf neuesten Stand gebracht werden. Falls keine Änderung vorhanden war, wird das Wort ignoriert.

Während spezielle Ausführungsformen der Erfindung näher gezeigt und erläutert wurden, um die Anwendung der Prinzipien der Erfindung zu illustrieren, ist es klar, daß die Erfindung auch anders ausgeführt werden kann, ohne von derartigen Prinzipien abzuweichen.

Bezugszeichenliste

1 Zwischenverteiler
2 Vermittlungsstelle
10 Teilnehmer
12 Teilnehmerleitung
15 Netzleitung
20 Line-Card
21 Leitung (Testfigurationsanteil)
22 Leitung (Signalisierungsanteil)
23 Leitung (Sprachsignalanteil)
30 Gruppensteuerung
31 Gruppensteuerungsleitung (Test- und Konfigurationsleitung)
32 Gruppensteuerungsleitung (Signalisierleitung)
33 Gruppensteuerungsleitung (PCM-VF-Leitung für Datenanteil)
40 A/D-Wandler
41 Codierer
50 Integrator
60 Speicher
70 Bit-Packvorrichtung
72 Reihe
73 Speicherfeld
80 Anrufprozessor
81 Nachschlagtabelle
82 Spalten
83 Mikroprozessor
100 Steuereinheit
101 Test- und Konfigurationsmodul
102 Signalisierungs-TSI
103 Sprachsignal-TSI
104 Hauptsteuereinheit
105 Bus
106 Bedienungsinterface
107 Frontplatte
112 Leitung
120 digitale Line-Card

Claims (11)

1. Verarbeitungssystem für Nachrichtensignale, in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, gekennzeichnet durch

• - eine mit einer Telefonleitung (Teilnehmerleitung 12, Netzleitung 15) verbundene Line-Card (20, 120) zum Empfangen analoger Signale aus der Teilnehmerleitung (12), wobei die Line-Card (20, 120) die Datenteile von den Statussignalteilen der Teilnehmerleitung (12) trennt,
• - einen Codierer (41) zum Empfangen des analogen Statussignals und zum Umwandeln des Statussignals in einen digitalen Statuscode, wobei der digitale Statuscode eine Vielzahl von Paketen enthält und jedes der Vielzahl von Paketen einen bestimm­ ten Status der Telefonleitung (12, 15) darstellt, wobei der Codierer (41) die Vielzahl von Paketen mit einer vorbestimmten Rate erzeugt, und
• - einen Integrator (50) zum Integrieren des digita­ len Statuscode zwecks Entfernen von Rauschspitzen.

2. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (50) kontinuier­ lich eine vorbestimmte Anzahl aus der Vielzahl von Paketen des digitalen Statuscode in einen einzelnen Wert integriert, wobei der einzelne integrierte Wert mit einer anderen Rate erzeugt wird, die langsamer ist als die erste Rate.

3. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Anrufprozessor (80), der den integrier­ ten digitalen Statuscode empfängt und die Fernsprechver­ mittlungsanlage in Übereinstimmung mit dem Status der Tele­ fonleitungen (12, 15) konfiguriert, wobei der Anruf­ prozessor (80) mit einer anderen Rate arbeitet, die niedriger ist als die erste Rate.

4. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (50) auch den digitalen Statuscode ausmittelt.

5. Verarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (50) auch eine vorbestimmte Anzahl aus der Vielzahl von Paketen des digitalen Statuscode zu einem einzelnen gemittelten Wert ausmittelt, wobei der einzelne gemittelte Wert mit einer anderen Rate erzeugt wird, die niedriger als die erste Rate ist.

6. Verarbeitungssystem für Nachrichtensignale in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, gekennzeichnet durch

• - eine mit einer Vielzahl von Telefonleitungen (12, 15) verbundene Line-Card (20, 120) zum Bestimmen eines individuellen status der Telefonleitungen (12, 15), wobei die Line-Card (20) eine entsprechen­ de Vielzahl von analogen Signalen empfängt, die den Status der Teilnehmerleitungen (12) darstellen,
• - einen Codierer (41) zum Empfangen der Vielzahl von analogen Signalen und zum umwandeln der Viel­ zahl von analogen Signalen in eine entsprechende Vielzahl von digitalen Statuscode, wobei jeder aus der Vielzahl von Statuscode eine Vielzahl von Pa­ keten enthält und jedes aus der Vielzahl von Pake­ ten einen bestimmten Status einer jeweiligen Tele­ fonleitung (12, 15) zu einer bestimmten Zeit dar­ stellt, wobei jedes Paket eine erste Vielzahl von Bits an einer Vielzahl von Bit-Adressen enthält,
• - eine Bit-Packvorrichtung (70) zum Empfangen der Vielzahl von digitalen Statuscode und zum Kombi­ nieren von Bits aus einer speziellen Bit-Adresse aus jedem Paket für jede bestimmte Zeit, wobei die Bit-Packvorrichtung (70) die kombinierten Bits in ein Verarbeitungswort bringt, und
• - einen Anrufprozessor (80) zum Empfangen des Ver­ arbeitungswortes für jede der Telefonleitungen (12, 15), wobei der Anrufprozessor (80) jedes Verarbeitungs­ wort durch Verwendung einer Boole′schen Funktion auf Wort-Niveau verarbeitet und die einzelnen Zustandsgeräte je nach den kombinierten Bits im Verarbeitungswort auf den neuesten Stand bringt.

7. Verarbeitungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verarbeitungswort nur Bits aus der bestimmten Bit-Adresse enthält.

8. Verarbeitungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede bestimmte Adresse im Paket eine Zustandsbedingung der Telefonleitung (12, 15) darstellt.

9. Verarbeitungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anrufprozessor (80) Verar­ beitungsworte ignoriert, die von einer bestimmten vorausgegangenen Zeit identisch sind.

10. Verarbeitungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Codierer (41) eine Vielzahl von Paketen mit einer ersten Rate erzeugt, daß nach dem Codierer (41) ein Integrator (50) zum Inte­ grieren des Statussignals zwecks Entfernung der Rauschspitzen vorgesehen ist, wobei der Integrator (50) eine vorbestimmte Anzahl aus der Vielzahl von Paketen jedes der digitalen Statussignale konti­ nuierlich zu einem einzelnen Wert integriert und der einzelne integrierte Wert mit einer zweiten Rate erzeugt wird, die langsamer ist als die erste Rate, und daß die Bit-Packvorrichtung (70) den integrierten Wert empfängt und die Bit- Packvorrichtung (70) und der Anrufprozessor (80) mit der zweiten Rate arbeiten.

11. Verfahren zum Verarbeiten von Telefon-Status­ signalen, dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine Vielzahl von analogen Signalen empfangen wird, die einzeln einen Status einer jeweiligen Vielzahl von Telefonleitungen (12, 15) darstellen,
• - daß die Vielzahl von analogen Signalen in eine entsprechende Vielzahl von digitalen Statuscode umgewandelt wird, wobei jeder der digitalen Statuscode eine Vielzahl von Paketen enthält und jedes der Pakete einen bestimmten Status einer jeweiligen Telefonleitung (12, 15) zu einer bestimmten Zeit darstellt und jedes der Pakete eine erste Vielzahl von Bits an einer Vielzahl von Bit-Adressen ent­ hält,
• - daß die Bits von einer bestimmten Bit-Adresse aus jedem Paket für jede bestimmte Zeit kombiniert werden,
• - daß die Bits in ein Verarbeitungswort gebracht werden und
• - daß die Verbindungen in einem Telefonsystem auf der Basis des Verarbeitungswortes konfiguriert werden.