DE69130319T2 - Steuerungsarchitektur für verteilte Bündelfunkvermittlungsanlage - Google Patents

Steuerungsarchitektur für verteilte Bündelfunkvermittlungsanlage

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Description

  • Diese Erfindung betrifft Funkfrequenz-(RF)- Signalübertragungssysteme, die durch eine Mehrort- Vermittlungsstelle miteinander verbunden sind, die Befehls- und Audioübertragungssignale zwischen den RF-Systemen verteilt. Die Mehrort-Vermittlungsstelle weist eine verteilte Architektur von Knoten auf, wobei jeder Knoten mit einem der RF-Systeme gekoppelt ist, beispielsweise einer Orts- Steuereinrichtung oder einer Dispatcher-Konsole. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine gemeinsame Steuereinrichtungs-Architektur für jeden Knoten der Mehrort- Vermittlungsstelle.
  • HINTERGRUND UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist allgemein für einen VHF/UHF RF Repeater (Zwischenverstärker)-Sendeort unpraktisch, ein großes geografisches Gebiet effektiv zu bedienen. Der Sendebereich eines einzelnen Orts ist durch mehrere Faktoren begrenzt. Die effektive abgestrahlte Leistung der Antenne ist gesetzlichen und praktischen Beschränkungen ausgesetzt. Zusätzlich blockieren natürliche und vom Menschen gemachte topografische Merkmale, wie Gebirge und Gebäude, Signale von bestimmten Aufenthaltsorten.
  • Mehrfach-Sendeorte sind erforderlich, um RF-Kommunikationen an allen Aufenthaltsorten innerhalb eines gegebenen lokalen Gebiets bereitzustellen. Mehrfach-Sender können benötigt werden, um eine ländliche Gemeinde, die viele Quadratmeilen bedeckt, oder eine Stadt mit vielen Gebäuden abzudecken. Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines vereinfachten Mehrort-Systems mit drei Repeater-(Sende)-Zentralorten S1, S2 und S3, die jeweils Kommunikationen für die geografischen Gebiete A1, A2 und A3 bereitstellen. Mobile oder tragbar Transceiver (Sender/Empfänger) innerhalb eines Gebiets A1 empfangen Signale, die von dem Ort S1 gesendet werden, Transceiver innerhalb eines Gebiets A2 empfangen Signale, die von dem Ort S2 gesendet werden, und Transceiver innerhalb eines Gebiets A3 empfangen Signale, die von dem Ort S3 gesendet werden. Jeder Ort weist eine Orts-Steuereinrichtung auf, die als ein zentraler Punkt für Kommunikationen in dem Ort wirkt. Um Kommunikationen von einem Gebiet zu einem anderen zu ermöglichen, stellt eine Vermittlungsstelle eine Netzwerkverbindung der Funksysteme untereinander bereit, um Audioschlitze herzustellen, die eine Orts-Steuereinrichtung mit einer anderen verbindet. Somit kann ein Anrufer in einem Gebiet mit irgendeinem in einem anderen Gebiet kommunizieren.
  • Die EP-A-0473355 bildet einen Teil des Standes der Technik bezüglich eines Teils seiner Offenbarung unter Artikel 54(3) EPC. Hinsichtlich der Tatsache, daß dieses Dokument einen Teil des Standes der Technik bildet, offenbart es eine Mehrort-Vermittlungsstelle mit einer verteilten Architektur von Ortsknoten und Konsolenknoten, die mit einer Vielzahl von Audiodatenkanälen verbunden sind.
  • Die US-A-4,630,263 offenbart eine zentral gesteuerte Mehrort- Vermittlungsstelle, die eine Vielzahl von Knoten für eine Verbindung mit Basisstationen und Betreiberkonsolen und einen Audiobus aufweist. Die Vermittlungsstelle umfaßt auch eine zentrale Steuereinrichtung, die die Verbindungen zwischen den Basisstationen und einzeln zugeordneten Schlitzen auf dem Audiobus herstellt und steuert.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf ein Mehrort-RF-Bündel- Repeater(Zwischenverstärker)-System gerichtet. Das Mehrort- Merkmal ermöglicht einem Anrufer in einem Gebiet (z.B. A1) mit einer angerufenen Person in einem anderen Gebiet (z.B. A2) zu kommunizieren. Eine Multicast sendet für eine Signalisierung nur in denjenigen Gebieten aus, in denen sich der beabsichtigte Anrufer (oder die Anrufer) befindet (befinden). Ferner ordnet in einem Multicast-Netz jeder Ort einen spezifischen Kanal einem Anruf unabhängig von den Kanalzuordnungen, die von anderen Orten durchgeführt werden, zu. Somit kann ein einzelner Anruf von mehreren Orts-Sendern senden, die jeweils auf einer unterschiedlichen Frequenz arbeiten.
  • In einem Mehrort-System empfängt die Orts-Steuereinrichtung 51 einen Anruf von einer Mobilstation in A1, die einen Kanal zum Kommunizieren mit einer spezifischen angerufenen Person anfordert. Ein Anrufer fordert einen Kanal einfach dadurch an, daß er die Sprechtaste (push-to-talk PTTT oder Drückenzum-Sprechen) auf seinem Mikrofon drückt. Dies informiert die Orts-Steuereinrichtung darüber, daß ein Kanal angefordert wird. Das PTT-Signal wird an eine Einheit auf einem Steuerkanal gesendet, der kontinuierlich von der Orts- Steuereinrichtung überwacht wird. Die Orts-Steuereinrichtung ordnet dem Anruf einen Kanal zu und weist die Funkeinheit des Anrufers an, von dem Steuerkanal auf den Kanal, der dem Anruf zugeordnet ist, umzuschalten. Dieser zugeordnete Kanal ist nur innerhalb des Gebiets anwendbar, der von dem Ort abgedeckt wird.
  • Zusätzlich sendet die Orts-Steuereinrichtung die Kanalzuordnung an die Mehrort-Netzvermittlungsstelle. Die Vermittlungsstelle ordnet dem Anruf einen internen Audioschlitz zu. Die Vermittlungsstelle sendet auch eine Kanalanforderung an sämtliche anderen Orts- Steuereinrichtungen oder nur an diejenigen Orts- Steuereinrichtungen, die eine bestimmte angerufene Person innerhalb ihres Gebiets aufweisen. Auf einen Empfang einer Kanalanforderung hin ordnen diese sekundären Orts- Steuereinrichtungen dem Anruf einen Kanal zu. Wiederum ist jeder sekundäre Kanal nur in dem Gebiet betreibbar, das von der sekundären Orts-Steuereinrichtung abgedeckt wird. Die sekundäre Orts-Steuereinrichtung (oder die Einrichtungen) sendet (senden) auch die Kanalzuordnung an die Mehrort- Vermittlungsstelle zurück. Der Anrufer kann dann mit einer Einheit oder einer Gruppe in einem anderen Gebiet über die Mehrort-Vermittlungsstelle kommunizieren. Der Anruf wird anfänglich an die primäre Orts-Steuereinrichtung gesendet, durch den zugeordneten Audioschlitz in der Vermittlungsstelle verzweigt und durch die sekundären Orte auf verschiedenen zugeordneten Kanälen in diesen anderen Gebieten zurückgesendet.
  • Wenn der Anrufer den Anrufer beendet, deaktiviert die primäre Orts-Steuereinrichtung den zugeordneten Kanal für diesen Ort und benachrichtigt die Netzvermittlungsstelle darüber, daß der Anruf beendet ist. Es kann eine kurze "Auflegzeit" nach dem Ende des Anrufs vorhanden sein, in der der Kanal zugeordnet bleibt. Während dieser Aufhängzeit kann der Anruf erneut verschlüsselt werden, ohne durch die Kanalzuordnungsprozedur zu gehen.
  • Wenn der Anruf fallengelassen wird, sendet die Netzvermittlungsstelle ein Ende eines Anrufsbefehls an die sekundären Orts-Steuereinrichtungen. Ein Anruf wird in einem ähnlichen Format und einem Betrieb, wie die Schlitzzuordnung, beendet. Anstelle eines Aufbaus eines Audioschlitzes verursacht das Ende eines Anrufbefehls, daß die zugeordneten Schlitze und Kanäle gelöst werden.
  • Zusätzlich zur Bereitstellung von Kommunikationen zwischen Mobilfunkeinheiten in unterschiedlichen Gebieten stellt die Mehrort-Netzvermittlungsstelle Kommunikationen zwischen Dispatchern in verschiedenen Gebieten und zwischen Dispatchern und Mobilfunkeinheiten in unterschiedlichen Gebieten bereit. Die Dispatcher-Konsolen sind mit der Netz- Vermittlungsstelle in der gleichen Weise verbunden, so wie dies die Orts-Steuereinrichtungen sind. Eine Dispatcher- Konsole kann eine Kanalanrufaufforderung durch die Netzvermittlungsstelle an eine Orts-Steuereinrichtung in einem anderen Gebiet ausgeben, um eine Mobileinheit anzurufen, oder an eine andere Dispatcher-Konsole, um einen Dispatcher in einem anderen Gebiet azurufen.
  • Zusätzlich zu all den Merkmalen, die die mobilen Einheiten aufweisen, weist jede Dispatcher-Konsole die Möglichkeit auf, an irgendeinem Anruf in ihrem Gebiet oder an ihren zugeordneten Gruppen teilzunehmen. Wenn ein Anruf durch die Netzvermittlungsstelle von einem anderen Gebiet an einer Mobilfunkeinheit ankommt, dann informiert die Netzvermittlungsstelle die Dispatcher-Konsole über den Anruf zusätzlich zur Benachrichtigung der Orts-Steuereinrichtung. Der Dispatcher kann dann den Anruf an die Mobilfunkeinheit abhören oder daran teilnehmen.
  • Die Netz-Vermittlungsstelle kann auch Anrufe in Gruppen an mobile Einheiten und/oder Dispatcher-Konsolen behandeln. Die Vermittlungsstelle für ein weites Gebiet behandelt Gruppenanrufe und überwacht das Netz, um sicherzustellen, daß die Orts-Steuereinrichtungen für sämtliche angerufenen Personen in der Gruppe einen Kanal für den Gruppenanruf zuordnen. Wenn ein Kanal nicht zugeordnet wird, informiert die Vermittlungsstelle des breiten Gebiets den Anrufer darüber, daß der Anruf für ein breites Gebiet nicht wie angefordert durchgeführt werden kann. Der Anrufer hat dann die Option eines erneute Eintastens des Anrufs, um so diejenigen Gebiete mit zugeordneten Kanälen zu erreichen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mehrort- Vermittlungsstelle, die eine verteilte Architektur aufweist. Die logischen Funktionen der Vermittlungsstelle werden von verschiedenen Mikroprozessor-betriebenen Knoten, die überall in der Vermittlungsstelle verteilt sind, gemeinsam verwendet. Die Knoten teilen die Berechnungslast der Vermittlungsstelle. Jeder Knoten ist mit einer Orts-Steuereinrichtung, einer Dispatcher-Konsole, dem System-Manager oder einer anderen Komponente des gesamten Funksystems verbunden. Die Knoten, die mit Orts-Steuereinrichtungen gekoppelt sind, werden als Master-II-Interface-Module (MIMs) bezeichnet und die Knoten, die mit Dispatcher-Konsolen gekoppelt sind, werden als Konsolen-Interface-Module (CIMs) bezeichnet.
  • Die verteilte Architektur der Mehrort-Vermittlungsstelle stellt eine Sicherheit gegenüber katastrophalen Ausfällen der Vermittlungsstelle oder von allen Kommunikationen von einem RF-System zu einem anderen bereit. Die Mehrort- Vermittlungsstelle fällt nicht vollständig aus, wenn eine Karte ausfällt. Breitbandkommunikationen, d.h. Anrufe zwischen Ortsgebieten, können trotz des Ausfalls eines Knotens fortgesetzt werden. Wenn eine Karte ausfällt, dann wird das Gateway (der Zugang) zu dem Netz nur für ihre Orts- Steuereinrichtung oder Dispatcher-Konsole geschlossen. Ein Ausfall eines Knotens verhindert Breitbandkommunikationen nur bezüglich des Orts oder der Konsole, die mit dem ausgefallenen Knoten verbunden ist. Mobile Einheiten in dem Gebiet, das von der ausgefallenen Karte bedient wird, werden eine Einheit in einem anderen Gebiet nicht anrufen oder Anrufe von einem anderen Gebiet nicht empfangen können.
  • Lokale Kommunikationen innerhalb eines Gebiets werden durch den Ausfall in dem Mehrort-Schalter nicht deaktiviert. Eine Orts-Steuereinrichtung wird durch einen Ausfall ihres zugehörigen Knotens in der Mehrort-Vermittlungsstelle nicht deaktiviert. Insbesondere deaktiviert der Ausfall eines MIM- Moduls nicht die Orts-Steuereinrichtung, mit der das MIM- Modul verbunden ist. Die Orts-Steuereinrichtung setzt einen Betrieb fort und lokale Kommunikationen innerhalb des Gebiets werden von einem Ausfall in der Mehrort-Vermittlungsstelle nicht beeinflußt.
  • Die Möglichkeit, Breitbandanrufe fortzusetzen, nachdem ein Knoten in der Vermittlungsstelle ausgefallen ist, stellt mehrere Vorteile für eine Vermittlungsstelle mit verteilter Architektur gegenüber einer Vermittlungsstelle mit einer zentralen Architektur bereit. In einer zentralen Architektur führt eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) den Betrieb der Vermittlungsstelle. Wenn diese CPU ausfällt, dann fällt die gesamte Vermittlungsstelle aus. Breitbandkommunikationen werden von dem Ausfall einer Mehrort-Vermittlungsstelle mit einer zentralen Architektur vollständig heruntergefahren. Wie bereits angegeben, werden Breitbandkommunikationen von einem Ausfall in einer Vermittlungsstelle mit einer verteilten Architektur nicht vollständig heruntergefahren.
  • Verteilte Netzmehrortsysteme weisen eine viel höhere Datentransferrate als vergleichbare Mehrortsysteme mit zentrale Architektur auf. Zentrale Computer verarbeiten Information seriell. Sämtliche Kommunikationen, die durch die Vermittlungsstelle laufen, müssen von dem zentralen Computer seriell verarbeitet werden. Der zentrale Computer verlangsamt Kommunikationen wegen seines seriellen Betriebs. Verteilte Netzsysteme erreichen eine parallele Verarbeitung, indem sie die Berechnungsaufgaben zwischen mehrere Prozessoren teilen. Verteilte Netze sind allgemein wesentlich schneller als zentrale Computer.
  • Verteilte Netzmehrort-Systeme sind allgemein kostengünstiger als Mehrort-Systeme mit einem zentralen Computer. Die Hardware, die für ein verteiltes Netz benötigt wird, ist eine Reihe von Mikroprozessor-gesteuerten Karten, die Kommunikationen zwischen der Mehrort-Vermittlungsstelle und den Orts-Zentralsteuereinrichtungen, den Dispatcher-Konsolen und verschiedenen anderen Benutzern des Netzes behandelt. Die Kosten einer Serie von Karten ist typischerweise viel geringer als diejenigen eines zentralen Computers. Ferner kann eine verteilte Netzvermittlungsstelle einfach durch Hinzufügen von Karten erweitert werden. Die Erweiterung der Kapazität eines zentralen Computers erfordert den Kauf eines größeren Zentralcomputers.
  • Die Ziele der Erfindung werden durch eine Mehrort- Vermittlungsstelle gemäß Anspruch 1 erzielt.
  • Jeder Knoten einer Mehrort-Netzvermittlungsstelle wird durch eine Vermittlungsstellen-Steuerungskarte und eine Vielzahl von Audiokarten unterstützt. Diese Knoteneinheiten weisen alle die gleiche Architektur aus und sind untereinander austauschbar. Die gleichen Steuerungskarten und Audiokarten werden in allen Knoten verwendet.
  • Die Knotenarchitektur ist neu und stellt Vorteile gegenüber herkömmlichen Architekturen auf, die in RF-Bündelungssystemen verwendet werden. Die Mehrort-Knotenarchitektur ermöglicht die Verwendung einer austauschbaren Knoteneinheit, die in jeden Knoten in der Vermittlungsstelle eingefügt werden kann.
  • Die Mehrort-Vermittlungsstelle kann im Arbeitsfeld durch Ersetzen der Knoteneinheit gewartet werden. Das Wartungspersonal muß nur eine Art von Knoteneinheit bereithalten, um irgendeinen Knoten in der Vermittlungsstelle zu ersetzen. Die Wartungstechniker müssen nicht mehr eine Vielzahl von Komponenten bereithalten, um die Vermittlungsstelle zu warten, oder dicke Manuals über die Schaltkreise in jedem Knoten der verschiedenen Knoten durcharbeiten. In ähnlicher Weise verringert eine gleichförmige Knotenarchitektur die Komplexität und die Kosten einer Herstellung.
  • Die Architektur des Knotens ist auch dahingehend neu, daß eine einzelne Steuerungskarte eine Vielzahl von Audiokarten unterstützt, die selbst mehrere Audiokanäle behandeln. In einer bevorzugten Ausführungsform unterstützt eine Steuerungskarte acht Audiokarten, die jeweils vier Audio/Daten-Kanäle tragen. Somit unterstützt eine Steuerungskarte zweiunddreißig (32) Audio/Daten-Kanäle. Die Architektur des Knotens und sein Betrieb sind spezifisch ausgelegt, um einer einzelnen Steuerungskarte zu ermöglichen, eine große Anzahl von Audiokarten und Kanälen zu behandeln.
  • Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Zusätzlich zu den oben beschriebenen existieren viele andere Vorteile des Mehrort-RF-Systems gegenüber herkömmlichen RF- Bündelungssystemen. Viele dieser Vorteile ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 eine Darstellung eines Funksystems mit drei Orten, das durch eine Mehrort-Vermittlungsstelle als ein Netz zusammengefaßt wird;
  • Fig. 2 eine schematische Ansicht der Architektur für ein verteiltes Mehrort-Netz;
  • Fig. 3 ein allgemeines Blockschaltbild der Architektur eines Knotens in der Mehrort-Vermittlungsstelle;
  • Fig. 4 ein Diagramm, das die Architektur eines Mehrort- Knotens zeigt;
  • Fig. 5 ein schematisches Diagramm der Steuerungskarte für einen Mehrort-Knoten; und
  • Fig. 6 ein Speicherpufferdiagramm für ein RAM der Doppelport (dual-port) RAMs in der Steuerungskarte.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ein beispielhaftes Funkrepeater-(Zwischenverstärker) - Bündelungssystem gemäß der Erfindung ist allgemein in Fig. 1 dargestellt. Einzelne entfernte Einheiten kommunizieren miteinander durch geteilte Funkrepeater, die einen Teil des Repeater-Bündelungssystems 100 sind. Das System ist aus mehreren Orten 102 gebildet. Jeder Ort umfaßt einen Ortstransceiver, der Signale über ein bestimmtes Gebiet aussendet, und eine Orts-Steuereinrichtung. Beispielsweise sendet der Ort S1 über ein Gebiet A1. Die entfernten Einheiten können mit Einheiten innerhalb ihres eigenen Gebiets oder mit Einheiten in anderen Gebieten kommunizieren. Die entfernten Einheiten können auch mit den Dispatcher- Konsolen kommunizieren.
  • Jeder Ort wird von einer Orts-Steuereinrichtung, z.B. S1, gesteuert. Die Orts-Steuereinrichtung steuert die Funkfrequenzdaten und Audioverkehr in ihrem Gebiet. Die Orts- Steuereinrichtung wird mit näheren Einzelheiten in der Anmeldung und den Patenten, die voranstehend erwähnt wurden, beschrieben. Für die Zwecke hier kommuniziert jede Orts- Steuereinrichtung mit der Mehrort-Vermittlungsstelle 200. Die Mehrort-Vermittlungsstelle verzweigt Kommunikationen zwischen Orten und Dispatcher-Konsolen.
  • Kommunikationen zwischen Orten werden durch die Mehrort- Vermittlungsstelle 200, die in Fig. 2 gezeigt ist, ausgeführt. Die Mehrort-Vermittlungsstelle kommuniziert mit jeder Orts-Steuereinrichtung 201 und der Dispatcher-Konsole 202. Es gibt Daten- und Audiokommunikationsleitungen zwischen der Mehrort-Vermittlungsstelle und jeder Orts- Steuereinrichtung und Dispatcher-Konsole.
  • Die Hauptverantwortung der Mehrort-Vermittlungsstelle besteht darin, Audioverbindungen zwischen Orten und Dispatcher- Konsolen herzustellen und zu entfernen. Die Mehrort- Vermittlungsstelle umfaßt ein lokales Gebietsnetz von Knoten. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die Knoten entsprechend der Tatsache bezeichnet, ob sie eine Verbindung mit einer Orts- Steuereinrichtung, einer Dispatcher-Konsole oder einer anderen Systemkomponente eingehen. Beispielsweise sind MIM- Module 203 Knoten in der Vermittlungsstelle, die eine Verbindung mit Orts-Steuereinrichtungen eingehen, und CIM- Module 204 sind Knoten, die eine Verbindung mit Dispatcher- Konsolen eingehen. Es gibt andere Knoten, wie beispielsweise ein Überwachungsmodul (MOM) 205, ein Recorder-Interface-Modul (RIM) 206, ein herkömmliches Interface-Modul (CVIM) 207 und ein Vermittlungsstellen-Verbindungsmodul (SWIM) 208.
  • Das MOM-Modul 205 ist das Interface für den Systemmanager und den MOM-PC (Personalcomputer), die eine Überwachungsverantwortung für die Vermittlungsstelle und das gesamte Funksystem übernehmen. Der Systemmanager aktualisiert die Datenbanken in sämtlichen Knoten. Das MOM-Modul führt bestimmte zentralisierte Datenbanken einschließlich von Datenbanken für smarte Anrufe und bestätigte Anrufe. Smarte Anrufe beziehen sich auf den Betrieb der Dispatcher-Konsole. Ein Anruf ist "smart", wenn der Anruf gewählt worden ist, d.h. von dem Dispatcher über einen gewählten Lautsprecher in der Konsole abgehört wird. Wenn der Anruf von wenigstens einer Konsole nicht gewählt wird, dann erscheint ein Aufblinken des Indikatorlichts auf bestimmten Konsolen. Somit können mehrere Dispatcher leicht sehen, welche Anrufe von wenigstens einem Dispatcher gerade nicht überwacht werden. Bestätigte Anrufe erfordern eine Teilnahme von sämtlichen dafür vorgesehenen angerufenen Personen. Ein bestätigter Anruf kann mit einer Audio-Übertragung nur dann beginnen, nachdem sämtliche Orte mit vorgesehenen angerufenen Personen die Zuordnung von Kanälen für den Anruf bestätigt haben.
  • Jeder Knoten in der Mehrort-Vermittlungsstelle wird durch eine Mikroprozessor-gesteuerte Kommunikationskarte unterstützt. Sämtliche Karten für die MIM-, CIM-, CVIM-, MOM-, RIM- und SWIM-Module weisen die gleiche Hardware auf und sind austauschbar. Von den Karten wird gesagt, daß sie verschiedene Persönlichkeiten aufweisen, um anzuzeigen, daß ihnen beispielsweise eine Ortssteuereinrichtung oder eine Dispatcher-Konsole (Dispatch-Position) zugeordnet sind. Jede Karte kann leicht konfiguriert werden, um ein MIM-, CIM-Modul etc. zu sein, indem einige Schalter auf der Karte gesetzt werden. Somit sind die Karten tatsächlich austauschbar.
  • Die Knoten der Vermittlungsstelle sind jeweils mit einem digitalen Nachrichtenbus 209 und einem oder mehreren digitalen Audiobussen 210 verbunden. Der Nachrichtenbus 209 ist in Fig. 2 als ein Nachrichtennetz unter Verwendung eines Intel 80C152 Global Serial Channel (GSC) Mikroprozessors gezeigt. Dieser GSC-Mikroprozessor ist die Kommunikations- Steuereinrichtung in der Steuerungskarte in jedem Knoten. Der Nachrichtenbus ist ein Hochgeschwindigkeitsdatenbus, der sich in dem GSC-Mikroprozessor befindet. Der Nachrichtenbus verbindet die Kommunikations-Steuereinrichtungen in der Steuerungskarte jedes Knotens.
  • Der Audiobus 210 umfaßt 32 zeitmultiplexierte Busse. Jeder Bus enthält 32 Schlitze, die jeweils einen einzelnen Audiokanal tragen. Maximal 1024 Audioschlitze können durch die Vermittlungsstelle verzweigt werden (32 Busse · 32 Schlitze). Die Schlitze werden einzelnen Knoten zugeordnet und mit den Audiokarten in den Knoten gekoppelt. Der Betrieb der Audioschlitze und der Audiokarten ist mit näheren Einzelheiten in der EP-A-0499735 beschrieben, die am 26.08.92 veröffentlicht ist.
  • Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuerungskarte 300. Dieses Diagramm ist auf sämtliche Knote der Vermittlungsstelle, außer auf den herkömmlichen Interface- Adapter (CIA), anwendbar. Somit ist die Hardware für das MIM-, CVIM-, MIM-, SMIM-, RIM- und CIM-Modul eine Vermittlungsstellen-Steuerungskarte. Jede Karte umfaßt eine Kommunikations-Steuereinrichtung 301, ein Chip (302) mit einem Doppelport-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM oder dual-port random-access-memory) und einen Interface-Prozessor 303.
  • Die Kommunikations-Steuereinrichtung 301 ist ein Nachrichtenverzweiger. Sie verzweigt Nachrichten zwischen dem Steuernachrichtenbus 201, dem seriellen Port, der von der Vermittlungsstelle 304 nach außen führt, und dem Interface- Prozessor 303 in dem Knoten durch das Dual-Port R. AM 302. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kommunikations- Steuereinrichtung ein Intel 80C152 GSC Mikroprozessor. Die Kommunikations-Steuereinrichtung ist mit dem GSC- Nachrichtenbus 209 gekoppelt. Diese Steuereinrichtung plaziert Nachrichten auf dem Bus und empfängt Nachrichten von dem Bus. Nachrichten, die von der Orts-Steuereinrichtung über den seriellen Port 304 empfangen werden, werden in ein Format umgesetzt, das von der Mehrort-Vermittlungsstelle verwendbar ist. Die Kommunikations-Steuereinrichtung setzt auch Vermittlungsstellennachrichten in ein Format um, das die Orts-Steuereinrichtung versteht.
  • Der Interface-Prozessor 303 führt im wesentlichen sämtliche logische Funktionen für den Knoten aus. Im Grunde genommen ist der Interface-Prozessor die Intelligenz für den Knoten. Der Interface-Prozessor in dieser Ausführungsform ist ein Intel 80C186 Mikroprozessor. Der Interface-Prozessor dient als eine Vermittlungsstelle für das Audionetzwerk und weist Audioumschaltschlitze aktiven Audioortskanälen zu, indem die Audiokarten in dem Knoten über den parallelen Audiosteuerport 306 betrieben werden.
  • Jeden Anruf durch die Vermittlungsstelle wird von dem Host MIM oder CIM auf dem Audiobus ein Schlitz zugeordnet. Wenn der Anruf abgeschlossen wird, löscht der Host-Knoten den Anruf und macht den Schlitz für eine Zuordnung zu einem anderen Anruf verfügbar. Der Interface-Prozessor für jedes MIM und CIM ordnet Schlitze zu, verbindet Audioschlitze mit der Orts-Steuereinrichtung oder der Dispatcher-Konsole, um eine Kommunikationsverbindung herzustellen, und schließt Schlitze ab. Da sämtliche MIM und CIM diese Funktion ausführen, müssen sie einander und die anderen Knoten über ihre Schlitzzuordnungen kontinuierlich informieren. Demzufolge senden die MIM und die CIM Nachrichten bezüglich der Schlitzzuordnungen, Schlitz-Aktualisierungen und Schlitz- Ruhezustände über das Nachrichtennetzwerk 209 an andere Knoten.
  • Die Kommunikations-Steuereinrichtung 301 für jeden sekundären Knoten verarbeitet anfänglich sämtliche Nachrichten auf dem Nachrichten-Netzwerk. Schlitzzuordnungen werden an den Interface-Prozessor durch das Dual-Port RAM weitergeleitet. Redundante Schlitzaktualisierungs/Schlitzruhezustands- Nachrichten werden an den Interface-Prozessor von der Kommunikations-Steuereinrichtung nicht weitergeleitet. Nachrichten bezüglich Schlitzaktualisierungen oder freien Schlitzen werden durch die Kommunikations-Steuereinrichtung verarbeitet, indem auf eine Schlitzbittabelle Bezug genommen wird, die in dem Dual-Port RAM Speicher 302 angeordnet ist. Durch Bezugnahme auf die Schlitzbittabelle bestimmt die Kommunikations-Steuereinrichtung, ob die Schlitzstatusnachricht redundante Informtion führt, die bereits an dem Knoten bekannt ist, oder ob die Schlitzstatusnachricht neue Information über den Schlitz führt. Aktualisierungsnachrichten werden periodisch durch ein primäres (Host) MIM-Modul gesendet, um die anderen Knoten über den aktiven Status eines Schlitzes zu informieren. Wenn ein primäres MIM-Modul einen Anruf abschließt, sendet es eine Schlitzruhezustandsnachricht an die anderen Knoten. Das primäre MIM-Modul sendet auch periodisch Ruhezustandsnachrichten zurück, bis der Schlitz erneut einem anderen Anruf zugeordnet wird. Somit werden sämtliche Knoten kontinuierlich über den Status von sämtlichen Schlitzen, die wenigstens einmal zugeordnet worden sind, informiert. Die Funktion der Verarbeitungsbus/Schlitznachrichten ist näher in der US-A-5253253 beschrieben, die am 12.10.93 veröffentlicht ist.
  • Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines MIM-Knotens der Mehrort- Vermittlungsstelle. Jeder Knoten der Vermittlungsstelle ist identisch außer ihren DIP-Schalter-Einstellungen. Die DIP- Schaltereinstellungen stellen die Persönlichkeit des Knotens her, beispielsweise MIM-Modul, CIM-Modul oder RIM-Modul. Obwohl Fig. 4 einen Knoten in einer MIM 203 Konfiguration zeigt, zeigt die Figur auch die CIM-, RIM-, CVIM-, MOM- und SWIM-Knoten. Jedoch weist das MOM-Modul keine Audiokarten auf, und die MIM-Module sind die einzigen Knoten mit einer Backup-Steuerungskarte.
  • In der bevorzugten Ausführungsform umfaßt jeder Knoten eine Steuerungskarte 410, eine Backup-Steuerungskarte 412 und bis zu acht Audiokarten 400 (A-D). Die Steuerungs- und Backup- Steuerungskarten sind identisch und führen die gleiche Funktion aus. Jedoch wird die Backup-Steuerungskarte nur dann aktiv, wenn die Steuerungskarte ausfällt. Die Steuerungskarte führt die logischen Funktionen für den Knoten, wie eine Zuordnung von Audioschlitzen auf einem der Audiobusse 210 an Audio/Datenkanäle 402 (1-4) von der Orts-Steuereinrichtung aus. Die Steuerungskarte verarbeitet auch Nachrichten, die von dem Nachrichtenbus 209 und von dem Ort über eine serielle abwärts gerichtete Verbindung (downlink) 413 empfangen werden.
  • Die Steuerungskarte ist die grundlegende Verarbeitungseinheit innerhalb der Mehrort-Vermittlungsstelle. Die logische Verarbeitung der Vermittlungsstellen mit einer verteilten Architektur wird von jedem der Knoten in der Vermittlungsstelle geteilt. Demzufolge wird die Verarbeitung der Knoten und der Vermittlungsstelle grundlegend in den Steuerungskarten in den Knoten ausgeführt.
  • Die Audiokarten 400 (A-D) verbinden die Audio/Datenkanäle von dem Ort mit dem Audiobus/Schlitznetzwerk innerhalb der Mehrort-Vermittlungsstelle. In der bevorzugten Ausführungsform unterstützt jede Audiokarte vier Audiokanalverbindungen zu dem Ort und behandelt somit bis zu vier Audio/Datenübertragungen gleichzeitig. Jede Audiokarte weist eine diskrete Schaltung für jeden Kanal auf, der digitale Audio/Daten zwischen dem Ortskanal und dem Vermittlungsstellen-Bus/Schlitz überträgt.
  • Die Steuerungskarte sendet Befehlssignale direkt an die Audiokarten über zwei Interfaces. Das erste Interface ist ein HSCX-gestützter HDLC-Port 500, und das zweite ist ein PPIgestützter Audiosteuer-Port 600. Beide Ports sind direkt mit dem Interface-Prozessor in jeder Steuerungskarte gekoppelt. Der HSCS-Port ist ein 360K-Bit serieller Datenbus unter Verwendung eines HDLC-Protokolls zwischen einer Steuerungskarte und dem Audioprozessor auf der Audiokarte. Der Audiosteuerport ist ein paralleler Datenbus zwischen einer Steuerungskarte und einer Steuerschaltung auf einer Audiokarte.
  • Fig. 5 ist ein schematisches Diagramm einer Steuerungskarte, die in einer Blockschaltbilddarstellung in Fig. 3 gezeigt ist. Der Interface-Prozessor 501 und die Kommunikations- Steuereinrichtung 503 sind die grundlegenden Verarbeitungseinrichtungen auf der Karte. Es gibt zwei Dual- Port RAMs 505, 507, durch die der Prozessor und die Steuereinrichtung miteinander kommunizieren. In der bevorzugten Ausführungsform weisen die Dual-Port RANs jeweils einen Speicherplatz von 2K Bytes auf. Die Dual-Port RAM führen unterschiedliche Funktionen aus. Einer der Dual-Port RAM 505 erhält die Bus/Schlitz-Bittabelle, die den Status jedes Audioschlitzes in jedem Audiobus in der Vermittlungsstelle anzeigt. Zusätzlich wird dieses RAM 505 auch als ein Notizblock-Speicher von dem Interface-Prozessor und/oder der Kommunikations-Steuereinrichtung verwendet. Das andere Dual-Port RAM 507 wird verwendet, um Nachrichten zwischen dem Interface-Prozessor und der Kommunikations- Steuereinrichtung zu transferrieren. Dieses Dual-Port RAM wird nachstehend mit näheren Einzelheiten beschrieben.
  • Die Kommunikations-Steuereinrichtung ist mit dem Dual-Port RAM durch einen Daten- und Adressenbus 509 gekoppelt. Dieser Bus verbindet auch die Steuereinrichtung mit einem nicht flüchtigen EPROM 511, einem flüchtigen RAM 513 und einer UART standardmäßigen seriellen Schnittstelle 515. In der bevorzugten Ausführungsform wird das RAM 513 nicht verwendet, und das UART ist ein sekundärer serieller Backup-Port. Das EPROM 511 enthält einen Speicher von 64K Bytes und hält die Programme, die von dem Kommunikations-Prozessor ausgeführt werden.
  • Der primäre serielle Port S17 ist in die Kommunikationen eingebettet und ist ein standardmäßiger RS-232-Port, genauso wie dies das UART ist. Diese seriellen Ports koppeln die Kommunikations-Steuereinrichtung mit der RF-Orts- Steuereinrichtung, einer Dispatcher-Konsole oder einer anderen Einheit, zu der der bestimmte Knoten zugeordnet ist. In der bevorzugten Ausführungsform verbinden Landleitungen diese Einheiten mit der Mehrort-Vermittlungsstelle. Es ist innerhalb des Umfangs dieser Erfindung, RF (Funkfrequenz), Mikrowellen, eine optische oder andere Einrichtungen zum Transportieren von Signale an die Vermittlungsstelle zu verwenden.
  • In der bevorzugten Ausführungsform ist eine Bündelungskarte oder eine Downlink-Bündelungskarte vorhanden, die der Orts- Steuereinrichtung zugeordnet ist, die die seriellen Kommunikatione von dem seriellen Port an der Mehrort- Vermittlungsstelle empfängt. Bündelungskarten und Downlink- Bündelungskarten sind vollständig in der US-A-5175866 offenbart, die am 29.12.1992 veröffentlicht ist. Bündlungskarten und Downlink-Bündelungskarten sind eine gemeinsame Interface-Einheit, die in den Bündelungsfunksystemen des Anmelders verwendet wird. Demzufolge kann die Mehrort-Vermittlungsstelle mit existierenden Bündelungsfunksystemen unter Verwendung von existierenden Bündelungskarten-Interfaces kommunizieren.
  • Die Kommunikations-Steuereinrichtung 503 ist mit dem Mehrort- Nachrichtenbus 518 und dem Backup-Nachrichtenbus 519 über einen standardmäßigen GSC-Transceiver 521 verbunden. Es gibt getrennte Empfangs-(RX)-, Sende-(TX)- und Steuerungs-(CNTRL) - Leitungen zwischen der Kommunikations-Steuereinrichtung und dem GSC-Transceiver. Die Kommunikations-Steuereinrichtung sendet ein Steuersignal an den Transceiver, um den Transceiver zu benachrichtigen, wenn eine Nachricht von der Kommunikations-Steuereinrichtung übertragen werden soll. Auf einen Empfang eines Sendesteuersignals hin arbeitet der Transceiver zum Empfang einer Nachricht von der Kommunikations-Steuereinrichtung und plaziert die Nachricht auf den Nachrichtenbus.
  • Der Interface-Prozessor 501 verarbeitet Nachrichten für den Knotenpunkt. Der Interface-Prozessor empfängt Nachrichten von dem Kommunikations-Prozessor über den Dual-Port RAM. Die Spezifikation für die Nachrichten ist in der U.S. Anmeldung mit der Seriennummer 07/658,799 mit dem Titel "Distributed Multisite Coordination System" aufgeführt. Zusätzlich ist die Spezifikation für interne Nachrichten innerhalb der Steuerungskarte, d.h. zwischen der Kommunikations- Steuereinrichtung und dem Interface-Prozessor, nachstehend aufgeführt. Der Prozessor wird in einem Wartezustand gehalten, bis er über eine anstehende Nachricht in dem Dual- Port RAM von der Kommunikations-Steuereinrichtung benachrichtigt wird. Somit wirkt der Betrieb des Interface- Prozessors fast ausschließlich im Ansprechen auf Nachrichten.
  • Der Interface-Prozessor wird durch mehrere andere Komponenten auf der Steuerungskarte unterstützt. Es gibt einen Adressen/Datenbus 522, der dem Prozessor ermöglicht, mit diesen anderen Komponenten auf der Steuerungskarte zu kommunizieren. Um seine logischen Aufgaben auszuführen, stehen dem Interface-Prozessor ein NVRAM 523, das 248K Bytes eines nicht-flüchtigen RAMs bereitstellt, insgesamt 384K Bytes eines Benutzer RAMs in zwei flüchtigen RAMs 525 und 527 und ein EPROM 529, das den Code für den Prozessor enthält, zur Verfügung. Der Interface-Prozessor ist ferner mit dem DIP-Schalter 531 gekoppelt, der die Persönlichkeit dieser Karte, z.B. MIM- oder CIM-Modul, bestimmt und manuell bei einer Installation der Karte gesetzt wird.
  • Der Interface-Prozessor ist zur Aufrechterhaltung der Audioverarbeitungs-Datenbank für die Audiokarten in seinem Knoten verantwortlich. In der bevorzugten Ausführungsform gibt es acht Audiokarten in einem Knoten und jede Karte führt vier Audiokanäle. Der Interface-Prozessor kommuniziert direkt mit den Audiokarten über einen HSCX-gestützten HDLC-Port 533 und einen PPI-gestützten Audiosteuerport 535. Der Audiosteuerport führt fast sämtliche Signalbefehle zwischen dem Interface-Prozessor und den Audiokarten zu. Der Audiosteuerport ist ein Bus mit 16 Leitungen, wobei jeder Leitung ein spezifischer Befehl zugeordnet ist. Die Liste der Befehle und deren entsprechende Leitung auf dem Audiosteuerport sind in Tabelle A aufgeführt.
  • TABELLE A PPI-Leitungen:
  • 8 Bit-Daten : DBO - DB7
  • 8 Bit-Steuerleitungen
  • ENBLO = Daten-Speicherungs-Freischaltung (data latch enable)
  • ENBL1 = nicht verwendet
  • ENBL2 = Kanalfunktions-Speicherung
  • ENBL3 = Schreib-Codierer- Freischaltung (write codec enable)
  • ENBL4 = Taktwähl-Freischaltung (clock select enable)
  • ENBL5 = nicht verwendet
  • ENBL6 = Löschleitung
  • ENBL7 = Kanaladressen-Speicherung (channel address latch)
  • Der HDLC-Port wird grundlegend für eine Fehlererfassung und zum Weiterleiten von Nachrichten von den I/O-Ports der Audiokarte an den Interface-Prozessor verwendet. Diese I/O- Ports empfangen Signale von den Orts-Steuereinrichtungen bezüglich bestimmter Audiokanäle. Wenn beispielsweise eine Kanalverbindung ausfällt, dann erfaßt die Audiokarte den Ausfall und berichtet diesen an den Interface-Prozessor über die HDLC-Verbindung.
  • Der Interface-Prozessor weist auch seinen eigenen RS232 seriellen Port durch UART 537 auf. Dieser Port wird für Diagnosezwecke verwendet. Auf den Interface-Prozessor kann direkt durch Verwendung dieses seriellen Ports zugegriffen werden, um die Kommunikations-Steuereinrichtung zu umgehen. Diese serielle Verbindung ermöglicht dem Betreiber unter Verwendung einer Überwachungs- oder Diagnoseeinheit, direkt mit dem Interface-Prozessor eine Wechselwirkung einzugehen.
  • Die Steuerungskarte weist Peripherieschaltkreise auf, um den Interface-Prozessor und die Kommunikations-Steuereinrichtung zu warten. Es gibt einen 25 MHz Takt 539 für den Interface- Prozessor und einen 14,7456 MHz Takt 541 für die Kommunikations-Steuereinrichtung, die Nachrichten an den und von dem Nachrichtenbus taktet. Der Betrieb des Interface- Prozessors wird durch einen Überwachungs-Zeitnehmer (watchdog) 543 überwacht, der von dem Prozessor regelmäßig zurückgesetzt werden muß, oder der Zeitgeber wird den Prozessor und die Kommunikations-Steuereinrichtung über einen Rücksetzverzögerungs-Signalspeicher 545 zurücksetzen. Zusätzlich deaktiviert der Watch-Dog-Zeitnehmer auch den GSC- Transceiver 521, wenn er die Steuerungskarte zurücksetzt, um die Übertragung oder den Empfang von Nachrichten während des Rücksetzbetriebs zu verhindern. In der bevorzugten Ausführungsform wird der Watch-Dog-Zeitnehmer alle 0,48 Sekunden zurückgesetzt, wenn der Prozessor die RETRIG-Leitung zu dem Zeitnehmer aktiviert.
  • In ähnlicher Weise ist eine vektorisierte Rücksetzschaltung auf einer Festverdrahtungs-Basis einschließlich eines ersten Rücksetzadressen-Signalspeichers 547 vorgesehen, der mit einem 8-Bit breiten vektorisiertem Rücksetzbus 549, einem zweiten Rüc+setzadressen-Signalspeicher 551, der mit dem Bus 522 gekoppelt ist, und einem Vergleicher 553 zum Vergleichen der zwei gespeicherten Adressen gekoppelt ist. Da die vektorisierten Rücksetzschaltungen unabhängig von dem Nachrichtenbus sind, können die Prozessoren auf der Steuerungskarte durch den MOM-Modul selbst dann zurückgesetzt werden, wenn sie sich weigern, auf Nachrichten auf dem Nachrichtenbus zu antworten. Um den Vektorrücksetzbus zu verwenden, sendet das MOM-Modul eine Vektoradresse direkt an den Vektorbus auf der Steuerungskarte. Irgendeine Steuerungskarte mit der gleichen Adresse wird freigeschaltet, um den nächsten Befehl (einen Rücksetz- oder Standby-Befehl) von dem MOM-Modul über den Vektorrücksetzbus zu empfangen. Wenn der nächste Befehl zum Rücksetzen eines Betriebs der Steuerungskarte vorgesehen ist, dann sendet das MOM-Modul ein Rücksetzdatenbit über den Vektorrücksetzbus an die Steuerungskarte, gefolgt von einem Haltedatenbit. Wenn die Steuerungskarte in einen Standby-Modus versetzt werden soll, dann sendet das MOM-Modul ein Standby-Datenbit, gefolgt von einem Haltedatenbit, an den Vektorbus.
  • Fig. 6 zeigt die Segregation des Dual-Port-RAMs, das zum Übertragen von Nachrichten zwischen dem Interface-Prozessor und der Kommunikations-Steuereinrichtung verwendet wird. Das Dual-Port RAM arbeitet als eine Nachrichtenbox für den Interface-Prozessor und die Kommunikations-Steuereinrichtung. Nachrichten, die zwischen dem Prozessor und der Steuereinrichtung fließen, werden in dem Dual-Port RAM gelegt, bis der Interface-Prozessor eine Gelegenheit hat, die Nachricht zu empfangen.
  • Die Nachrichtenspeicherstellen 601 in diesem Dual-Port RAM sind in Pufferpakete segregiert, um die Quelle der Nachricht zu identifizieren. Der Dual-Port RAM Speicher besteht aus sechs Pufferpaketen, wobei drei von diesen Paketen 603 der Kommunikations-Steuereinrichtung zugeordnet sind und die anderen drei Pakete 605 dem Interface-Prozessor zugeordnet sind. Jedes Pufferpaket kann acht (8) 32-Byte Nachrichten halten.
  • Hinsichtlich der Speicherpufferpakete, die der Kommunikations-Steuereinrichtung zugeordnet sind, hält ein Paket 607 Nachrichten von dem externen seriellen Code, ein zweites Paket 609 hält Nachrichten von dem GSC- Nachrichtenbus, und ein drittes Paket 611 hält Nachrichten, die von der Kommunikations-Steuereinrichtung für den Interface-Prozessor erzeugt werden. Die Kommunikations- Steuereinrichtung lädt Nachrichten in das geeignete Pufferpaket in dem Dual-Port-Speicher in Abhängigkeit von dem Ursprungsort der Nachrichten.
  • Wenn die Kommunikations-Steuereinrichtung beispielsweise eine gültige Nachricht von der Orts-Steuereinrichtung über den seriellen Port empfängt, dann verzweigt die Steuereinrichtung die Nachricht an den Interface-Prozessor, indem sie die Nachricht in das Paket 607 plaziert, die den Nachrichten von dem seriellen Port zugeordnet sind. Beim Zurückholen der Nachricht weiß der Interface-Prozessor wegen dem Paket, das die Nachricht in dem Dual-Port RAM enthält, daß die Nachricht von dem Ort über den seriellen Port kam. Demzufolge weiß der Interface-Prozessor den Ursprungsort einer Nachricht durch ihren Ort, z.B. ihr Pufferpaket, in dem Dual-Port RAM.
  • Wenn in ähnlicher Weise der Interface-Prozessor eine Nachricht erzeugt, plaziert er die Nachricht in einem der drei Pufferpakete 605 in dem Dual-Port RAM, der seinen Nachrichten zugeordnet ist. Der Interface-Prozessor plaziert Nachrichten, die durch den seriellen Port an die Orts- Steuereinrichtung gesendet werden sollen, in einem Pufferpaket 613, Nachrichten, die auf den Nachrichtenbus gesendet werden sollen, in einem Paket 615, und Nachrichten für den Kommunikations-Prozessor in einem Paket 617. Die Kommunikations-Steuereinrichtung weiß, wohin die Nachricht zu verzweigen ist, durch ihren Aufenthaltsort in dem Dual-Port RAM.
  • Es sind Lese- und Schreibindizes und Interrupts vorhanden, die jedem Pufferpaket in dem Dual-Port RAM zugeordnet sind. Diese Indizes informieren die Kommunikations- Steuereinrichtung und den Interface-Prozessor darüber, wieviele Nachrichten in jedem Pufferpaket anstehen. Beispielsweise wird in dem Pufferpaket 607, das Nachrichten von dem seriellen Port an den Interface-Prozessor zugeordnet ist, ein Schreibzähler 619 durch die Kommunikations- Steuereinrichtung jedesmal dann inkrementiert, wenn eine Nachricht in dieses Pufferpaket plaziert wird. In ähnlicher Weise wird jedesmal dann, wenn eine Nachricht von dem Interface-Prozessor aus dem Paket 607 gelesen wird, der Lesezähler in 621 inkrementiert. Demzufolge kann der Interface-Prozessor bestimmen, ob er sämtliche Nachrichten in dem Paket 607 gelesen hat, indem er die Lese- und Schreibindizes vergleicht.
  • Wenn eine Nachricht in ein Paket 607 des Dual-Port RAMs für den Interface-Prozessor durch die Kommunikations- Steuereinrichtung plaziert wird, inkrementiert die Steuereinrichtung den Schreibindex und setzt einen Interrupt (Unterbrechung) 623, der den Interface-Prozessor darüber informiert, daß für ihn eine Nachricht ansteht. Wenn die Steuereinrichtung acht Nachrichten bereits in dem Paket findet und somit keine andere Nachricht einfügen kann, gibt die Steuereinrichtung eine Überlauf-Nachricht an den Interface-Prozessor über ein Paket 611 aus. Unter der Annahme, daß die Nachricht in das Paket plaziert wird, holt der Interface-Prozessor die Nachricht zurück, wenn er eine Gelegenheit hat, dies als einen Teil seiner Verarbeitungsroutine zu tun. Wenn in ähnlicher Weise der Interface-Prozessor eine Nachricht in dem Dual-Port RAM für die Kommunikations-Steuereinrichtung plaziert, inkrementiert der Prozessor den geeigneten Schreibzähler in einem der Pakete 605 und setzt einen Interrupt 625, der die Kommunikations-Steuereinrichtung darüber informiert, daß für sie eine Nachricht ansteht. Demzufolge kommunizieren in dieser Weise die Kommunikations-Steuereinrichtung und der Interface-Prozessor über den Dual-Port RAM miteinander.
  • Die Interprozessor-Nachrichten zwischen einer Steuerungsharte für die bevorzugte Ausführungsform werden nachstehend beschrieben.
  • GSC-Verkehrs-Aktualisierungsnachricht
  • Die Kommunikationssteuereinrichtung sendet dem Interface-Prozessor eine GSC- Verkehrsaktualisierungsnachricht bei 30 ms Intervallen. Ein Tiefpaßfilter wird auf diese Daten angewendet, um eine durchschnittlichen Lastzahl für den Verkehr auf dem Nachrichtenbus zu erzeugen. Diese Zahl wird dann mit einer Schwellwertkonstanten verglichen. Wenn das durchschnittliche Verkehrsvolumen größer als der Schwellwert ist, dann führt der Knoten seine Schlitzaktualisierungsnachrichten-Erzeugungsaufgabe nicht aus. Wenn das Verkehrsvolument unterhalb des Schwellwerts ist, wird der Aktualisierungsprozeß des Knotens freigegeben. GSC-VERKEHRS AKTUALISIERUNG (127)
  • Pufferüberlaufnachricht
  • Die Kommunikations-Steuereinrichtung sendet dem Interface-Prozessor eine Pufferüberlaufnachricht bei Intervallen von 0,8 Sekunden. Der Interface-Prozessor zeichnet diese Überlaufdaten in einem RAM auf und stellt sie an dem MOM-Modul auf einen Empfang einer Statusanforderung hin bereit. PUFFER ÜBERLAUF (12 8)
  • GSC Fehlerzählungsnachricht
  • Die Kommunikations-Steuereinrichtung sendet dem Interface-Prozessor eine GSC-Nachrichtenbus- Fehlerzählungsnachricht bei Intervallen von 0,8 Sekunden. Der Interface-Prozessor zeichnet diesen Nachrichtenbus-Fehlerdatenwert in einem RAM auf und stellt diesen an dem MOM-Modul auf einen Empfang einer Statusanforderung hin bereit. GSC FEHLER ZÄHLUNG (129)
  • Serielle/Interprozessor-Nachricht
  • Diese Nachricht ermöglicht der Kommunikations- Steuereinrichtung, ihre eigenen Nachrichten auszusenden und serielle Nachrichten zu empfangen. Die Kommunikations-Steuereinrichtung erzeugt eine Nachricht und plaziert sie in dem Dual-Port RAM Pufferpaket für eine serielle Übertragung oder dem Paket für Interprozessor-Nachrichten. Auf einem Empfang einer SEIELLEN INTER PROC Nachricht verzweigt der Interface- Prozessor die Nachricht einfach zurück an den seriellen Sende- oder Interprozessorpuffer in dem Dual-Port RAM für die Kommunikations-Steuereinrichtung. Diese Prozedur ermöglicht der Kommunikations-Steuereinrichtung, ein Protokoll auf niedrigem Niveau innerhalb der normalen Nachrichtenverzweigung zu behandeln. SERIELLE INTER VERARBEITUNG (126)
  • GSC/Interprozessor-Nachricht
  • Genauso wie mit der Seriellen/Interprozessor-Nachricht stellt die GSC/Interprozessor-Nachricht der Kommunikations- Steuereinrichtung ein Verfahren zur Verfügung, um Nachrichten an ihre und von ihren GSC-Sende- und Interprozessor-Puffern über den Interface-Prozessor zu verzweigen. GSC INTER VERARBEITUNG (118)
  • Interprozessor-Nachrichten-Transaktionen
  • Die folgenden Nachrichtentypen werden von der Kommunikations- Steuereinrichtung und dem Interface-Prozessor verwendet, um miteinander zu kommunizieren. An die Interprozessor- Nachrichten sind Bezeichnungen angefügt, um die Quelle der Nachricht anzuzeigen.
  • Das Nachrichtentypen-Byte wird an den empfangenden Prozessor oder an die Steuereinrichtung kommuniziert, indem an reservierte Stellen in dem Dual-Port RAM geschrieben wird, wie voranstehend beschrieben. Unter Verwendung der Speichertabelle für den Interface-Prozessor wird an die Stelle O2FFE von der Kommunikations-Steuereinrichtung für einen Transfer an den Prozessor geschrieben. In ähnlicher Weise schreibt der Interface-Prozessor an die Stelle O2FFC in dem Dual-Port RAM für Transfers an die Kommunikations- Steuereinrichtung. Das Format dieses Nachrichtentyp-Bytes ist nachstehend dargestellt.
  • Die zwei Flags R1, R0 werden gegenwärtig nicht verwendet und sind für eine bislang noch nicht definierte Funktion reserviert. Die sechs übrigen Bits werden für das Nachrichtentypen-Byte verwendet. Die Tabelle B enthält eine Liste von Systemnachrichtentypen.
  • TABELLE B Typen-Byte Funktion
  • 00 Serielle I/O (Daten an eine/von einer Stelle, Konsole, etc.).
  • 01 Globaler serieller Kanal I/O. Schaltet Knoten zum Kommunizieren miteinander frei.
  • 02 Interprozessor I/O. Schaltet die zwei Prozessoren auf einer Steuerungskarte frei, um miteinander zu kommunizieren.
  • Während die Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist sie nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Im Gegensatz dazu deckt die Erfindung verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen auf, die in dem Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind.

Claims (4)

1. Mehrort-Vermittlungsstelle (200) mit einer verteilten Architektur von Ortsknoten (203) und Konsolenknoten (204), die mit einem Nachrichtenbus (209) verbunden sind, und einer Vielzahl von Audiobussen und Schlitzen (210) zur Verwendung in einem Netz für ein Funkfrequenz- Mehrortsystem, wobei jeder Orts- und Konsolenknoten der Vermittlungsstelle umfaßt:
eine Vielzahl von Audiokarten (400), die betriebsmäßig mit den Audiobussen und Schlitzen gekoppelt sind und auch mit Audiokanälen (402) von einem RF-Ort oder einer Dispatcher-Konsole verbindbar sind, so daß Audiokarten einzelne Audiokanäle von dem RF-Ort oder der Dispatcher- Konsole mit gewählten Bussen und Schlitzen in der Vermittlungsstelle verbinden;
eine Steuerungskarte (410), die betriebsmäßig mit den Audiokarten gekoppelt ist, wobei die Steuerungskarte einen Prozessor aufweist, um die Audiokarten unabhängig zu veranlassen, einzelne Audiokanäle (402) mit Bussen und Schlitzen, die von der Steuerungskarte gewählt werden, zu verbinden, wobei die Steuerungskarte betriebsmäßig mit dem Nachrichtenbus (209) und mit einer externen Nachrichtenverbindung zu dem RF-Ort oder der Dispatcher-Konsole gekoppelt ist, wobei die Steuerungskarte dafür ausgelegt ist, um Schlitzzuordnungsnachrichten zu erzeugen, die die Busse und Schlitze (210), die mit einzelnen Audiokanälen (402) verbunden sind, zu identifizieren und um die Schlitzzuordnungsnachrichten auf dem Nachrichtenbus periodisch zu senden und wobei die Steuerungskarte einen Speicher zum Abbilden von Schlitzzuordnungsnachrichten, die von anderen Knoten empfangen werden, auf den Nachrichtenbus aufweist.
2. Mehrort-Vermittlungsstelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungskarte (410) einen Interfaceprozessor (303) und eine Kommunikations- Steuereinrichtung (301) umfaßt, wobei die Kommunikations-Steuereinrichtung dafür ausgelegt ist, um Nachrichten zwischen dem Nachrichtenbus (209), dem RF- Ort oder der Dispatcher-Konsole zu verzweigen, der Interfaceprozessor betriebsmäßig mit der Kommunikations- Steuereinrichtung gekoppelt ist, der Interfaceprozessor dafür ausgelegt ist, um Nachrichten von der Kommunikations-Steuereinrichtung zu empfangen und um im Ansprechen auf die Nachrichten den Audiokarten zu signalisieren, Audioverbindungen zwischen gewählten Kanälen und gewählten Bussen und Schlitzen herzustellen.
3. Mehrort-Vermittlungsstelle nach Anspruch 1, ferner umfassend eine dynamische Adressiereinrichtung zum Zuordnen einer einzigartigen Adresse zu dem Knoten, um den Knoten in der Vermittlungsstelle zu identifizieren.
4. Mehrort-Vermittlungsstelle nach Anspruch 2, ferner umfassend eine Speichereinheit, auf die von der Kommunikations-Steuereinrichtung (301) und dem Interfaceprozessor (303) zugegriffen werden kann, wobei die Speichereinheit (301) eine Bus- und Schlitz-Bit- Tabelle aufweist, die den Status jedes Audiobusses und Schlitzes darstellt und die Kommunikations- Steuereinrichtung eine Löscheinrichtung für redundante Nachrichten aufweist, um redundante Schlitzstatusnachrichten zu löschen.
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