DE69232163T2

DE69232163T2 - Multiplexierungsschema für Modemsteuerungssignale

Info

Publication number: DE69232163T2
Application number: DE69232163T
Authority: DE
Inventors: Bryan T. Campbell; Ciaran B. Close; Una M. Quinlan
Original assignee: Cabletron Systems Inc
Current assignee: Cabletron Systems Inc
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 2002-03-28
Anticipated expiration: 2012-06-30
Also published as: EP0522764A3; EP0522764A2; JPH05211540A; DE69232163D1; IE922101A1; EP0522764B1; US5202884A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen von Modemsteuer- und Statussignalen zwischen einem Hostrechner und einer Reihe von Modems gerichtet. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine Kopplung zwischen einem Hostrechner und einer Reihe von Modems bereit, die die Übertragung von Modemsteuer- und Statussignalen in einem Zeitmultiplexformat ermöglicht, um die Anzahl der Drahtverbindungen zwischen dem Hostrechner und den Modems zu reduzieren.

Hintergrund der Erfindung

Eines der mehr üblichen Mittel zur Kommunikation zwischen Rechnern und der Außenwelt ist durch Modulatoren/Demodulatoren (Modems). Die Kopplung zwischen einem Hostrechner und einem Modem erfordert eine Vielzahl von unterschiedlichen Kommunikationsdrähten. Diese Kommunikationsdrähte umfassen Erd-, Status-, Steuer-, Takt- und Datensignale zum Betrieb des Modems.
Mit wachsender Verarbeitungsgeschwindigkeit bei Computerprozessoren kann eine Rechnervorrichtung mit mehreren Modems über entsprechende Leitungsschnittstellen gekoppelt werden. Leider benötigt jedes Modem seinen eigenen Satz von Kommunikationsdrähten zwischen sich selbst und seiner jeweiligen Leitungsschnittstelle. Wenn mehr Modems an den Computerprozessor gekoppelt werden, werden mehr Kommunikationsdrähte benötigt. Beispielsweise werden in einem Standardmodemprotokoll 16 Kommunikationsdrähte für die Übertragung von nur den Steuer-, Status-, Takt- und Datensignalen für einen ordnungsgemäßen Betrieb benötigt. Wenn acht Modems mit einem Computerprozessor gekoppelt sind, werden eine Gesamtzahl von wenigstens 128 Kommunikationsdrähte benötigt. Die Ankopplung von so vielen Drähten zwischen der Leitungsschnittstelle und einem Modem-Verteilerfeld kann physikalisch schwierig sein.
Die US-A-4,771,335 zeigt eine Einrichtung zur Benutzung von analogen Datenterminals im Zusammenhang mit einem digitalen Kommunikationssystem.
Das IBM-Technical Disclosure Bulletin, Band 26, Nr. 9, Februar 1984, New York, Seiten 4647 bis 4648 zeigt ein Verfahren zum Umsetzen eines Hochgeschwindigkeitsadapters. Das Verfahren beschreibt Versuche, eine Hochgeschwindigkeitsverbindung durch Multiplexen von einer Vielzahl von einzelnen Niedriggeschwindigkeits-Verbindungen zu liefern.
In Patent Abstracts of Japan, Bd. 12, Nr. 291 (E - 644), 9. August 1988, und JP-A-63 067929 zeigen einen KommunikationsKontroller, der einen Adapter umfasst, der es ermöglicht, das Zeitmultiplexverfahren für die Nichtmultiplex-Datenleitung zu verwenden.

Zusammenfassung der Erfindung

Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Koppeln einer Vielzahl von Modems an eine entsprechende Vielzahl von Leitungs-Schnittstelleneinheiten (9) bereitgestellt, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine Vielzahl von seriellen Ports (5), die jeweils zur Kopplung an ein Modem geeignet sind; und
einen Datenpaket-Empfänger (59), um einen ersten Zeitmultiplex-Bitstrom (51) zu empfangen, wobei der Bitstrom (51) eine Steuerinformation für alle die genannten seriellen Ports (5) umfasst und wobei der Datenpaket-Empfänger (59) den ersten Zeitmultiplex- Bitstrom (51), die Multiplex- und die Steuerinformation an entsprechende der seriellen Ports (5) überträgt.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reduzieren der Anzahl der erforderlichen Kommunikationsdrähte zwischen einem Computerprozessor und einer Vielzahl von Modems gerichtet. Die entsprechenden Leitungsschnittstellen für eine Vielzahl von Modems können mit einem separaten Modemverteilungsmodul oder Fernverteilermodul über einen MultiplexKontroller für serielle Kommunikation gekoppelt sein. Alle Steuersignale des Moduls und des Modems können dann zwischen den Leitungsschnittstellen und dem seriellen KommunikationsKontroller übertragen werden, der die Signale vor der Übertragung derselben an den separaten Verteilermodul einem Zeitmultiplex (TDM = timedivision-multiplex) unterzieht.
Der Fernverteilermodul kann einen Paketempfänger umfassen, der die TDM-Daten als einen seriellen Datenstrom von dem MultiplexKontroller für die serielle Kommunikation empfängt. Um sicherzustellen, dass die geeigneten Signale an die Modems an dem Verteilerfeld übertragen werden, können die ersten Paar Bits des seriellen TDM-Datenstroms auf ein vorgegebenes Muster durch eine Paketerkennungsschaltung überprüft werden. Wenn solch ein Muster passt, können die TDM-Datensignale aufgeschaltet werden, und die Modemsteuer- und Statussignale können dann an das richtige Modem übertragen werden.
Der Fernverteilermodul kann einen Paketgenerator umfassen, der mit jedem der Modems gekoppelt ist. Statusdaten, die an die Leitungsschnittstellen durch die Modems und den Fernverteilungsmodul gesendet werden, können in dem TDM-Format durch den Paketgenerator übertragen werden. Die TDM-Daten können von dem MultiplexKontroller für serielle Kommunikation empfangen und an entsprechende Leitungsschnittstellen verteilt werden.
In einer Testbetriebsweise kann der serielle KommunikationsKontroller eine automatische Rückkopplung einleiten. In dieser Betriebsweise verlaufen die TDM-Daten durch den Paketempfänger und den Paketgenerator und zurück zu dem MultiplexKontroller für serielle Kommunikation. An diesem Punkt kann der Kontroller verifizieren, dass die TDM-Daten ordnungsgemäß empfangen und zwischen dem Kontroller und dem Fernverteilungsmodul übertragen werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein detaillierteres Verständnis der Erfindung kann aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles erhalten werden, die im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen zu verstehen ist, worin:
Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das eine Kopplung zwischen einer Leitungsschnittstellenkarte und einem Fernverteilungsfeld zeigt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm für eine aufgefächerte Modemverbindung zwischen der Leitungsschnittstellenkarte und einem Fernverteilungsfeld von Fig. 1 ist;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Empfangs- und Übertragungsschaltung eines Fernverteilungsfeldes ist, das in Fig. 2 gezeigt ist;
Fig. 4A und 4B zusammen ein Schaltungsdiagramm eines Paketempfängers der in Fig. 3 gezeigten Schaltung sind;
Fig. 5A bis 5D zusammen ein Schaltungsdiagramm für den Paketgenerator der in Fig. 3 gezeigten Schaltung liefern.

Detaillierte Beschreibung

Bezugnehmend auf Fig. 1 ist die Kopplung zwischen einer Leitungsschnittstellenkarte 1 und einem Fernverteilerfeld 3 gezeigt. Die Leitungsschnittstellenkarte kann eine synchrone 64 K-Übertragungsleitungs-Schnittstellenkarte niedriger Geschwindigkeit sein. Die Leitungsschnittstellenkarte 1 ist mit dem Fernverteilerfeld 3 gekoppelt, welches mit acht seriellen Ports 5 versehen ist, die jeweils mit einem Modem gekoppelt sind, um acht separate und unabhängige Kommunikationskanäle niedriger Geschwindigkeit für die Leitungsschnittstellenkarte 1 zu liefern. Das Verteilerfeld 3 unterstützt, das heißt liefert Verbindungen für einen der V.11/EIA-RS422-, V.35- und V.28/EIA-RS-232-D-Modemsteuer- und Signalübertragungsstandards, die einen Bereich von Übertragungsgeschwindigkeiten von 1.2 bis 64K bps haben. Die Ports 5 sind durch ein 50-Draht-Kabel 7 mit einer Leitungsschnittstelle 9 gekoppelt, die drei Motorola-MC68302-integrierte-Multiprotokollprozessoren umfasst, von denen jeder drei Leitungsschnittstellen 11 umfasst. Die MC68302-Prozessoren unterstützen 16- und 32-Bit- CRC-Erzeugungs- und Überprüfungs-, HDLC- und LAPB-Datenverknüpfungs-Layer-Protokolle und NRZ- und NRZI-Datencodierungsformate.
Die Leitungsschnittstellenkarte 1 verwendet einen Untersatz von jedem der Leitungsschnittstellenprozessoren 11, nämlich die drei seriellen KommunikationsKontroller (SCC) in jedem Prozessor, der eine Leitungsschnittstelle 11 umfasst, für eine Gesamtzahl von neun SCC-Einheiten. Acht der SCC's werden für die serielle Kommunikationskontrolle verwendet, wobei jeder einem der acht Ports 5 des Verteilerfeldes 3 zugeordnet ist. Die neunte SCC wird verwendet, um die Modem- und Modulsignale zu multiplexen, die von den acht Modems benötigt werden, die mit den Ports über eine Untergruppe der Drähte des 50-Drahtkabels 7 gekoppelt werden sollen. Die Leitungsschnittstellenkarte 1 kann auch einen Speicher 13, beispielsweise ein RAM, und einen Prozessor 15 umfassen, der mit einem zentralen Bus 17 gekoppelt ist. Der Speicher 13 und der Prozessor 15 können dazu verwendet werden, die Steuerung der Leitungsschnittstellenkarte 1 zu erleichtern. Zusätzlich kann der zentrale Bus 17 mit einem Systembus 21 über eine Busschnittstelle 19 gekoppelt sein. Dies würde ermöglichen, dass andere Komponenten, die mit dem Systembus 21 gekoppelt sind, mit den Modems, die mit dem Fernverteilerfeld 3 gekoppelt sind, kommunizieren.
Im allgemeinen erfordert ein Modem die Übertragung einer Vielzahl (beispielsweise sechzehn) von Signalen zwischen dem Modem und der Leitungsschnittstellenkarte 1, um eine vollwertige Datenkommunikation zur Modemsteuerung zu liefern. Die Signale umfassen Steuer-, Daten-, Takt- und Statussignale. Das Fernverteilerfeld 3 ist mit acht Modems gekoppelt. Zusätzlich zu den sechzehn Steuer-, Daten-, Takt- und Statussignalen, die zwischen der Leitungsschnittstellenkarte 1 und dem Modem gesendet werden, sind Erd- und Spannungsniveau-Signale ebenfalls erforderlich. Die Leitungsschnittstellenkarte 1 ist direkt mit dem Fernsteuerfeld 3 über ein 50-Draht-Kabel 7 verbunden. Wenn das Fernverteilerfeld 3 mit acht Modems gekoppelt ist, wird die Übertragung von wenigstens 128 Signalen zwischen der Leitungsschnittstellenkarte 1 und dem Verteilerfeld 3 benötigt. Wegen der Schwierigkeit, solch eine große Zahl von Signalleitungen von Hand zu verlegen, wird die Zahl auf 36 reduziert unter Verwendung eines Zeitmultiplex (TDM)-Schemas gemäß der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf Fig. 2 ist ein allgemeines Blockdiagramm der Verbindung zwischen dem Fernverteilerfeld 3 und der Leitungsschnittstellenkarte 1 gezeigt. Die Leitungsschnittstellenkarte 1 ist mit dem Fernverteilerfeld 3 durch ein 50-Draht-Kabel 7 gekoppelt, welches 50 Signalleitungen 31-53 umfasst. Die ersten 14 Leitungen sind Standard-, Erd- und Spannungsverbindungen. Sechs der Leitungen sind für Erde 31, vier der Leitungen sind für +S-Volt 33, zwei der Leitungen sind für +12-Volt 35 und zwei der Leitungen sind für -12- Volt 37 vorgesehen.
In diesem Beispiel sind acht Modems mit dem Fernverteilerfeld 3 gekoppelt. Acht Leitungen sind für die Übertragungsdaten reserviert, und zwar eine für jedes Modem, und acht Leitungen sind für Empfangsdaten 31 reserviert, eine für jedes Modem. Zusätzlich sind acht Leitungen für die empfangenen Übertragungstaktsignale 43, und zwar eine für jedes Modem reserviert, und acht Leitungen sind für die empfangenen Empfangstaktsignale 45 reserviert. Es gibt eine Rücksetzleitung 47, die das Fernverteilerfeld 3 zurücksetzt, wenn sie bedient wird. Alle Modemsteuer- und Statussignale werden auf TDM-Übertragungs- und Empfangsleitungen 51 und 53 übertragen. Eine Signalleitung ist für das Taktsignal 49 auf den Leitungen 51 und 53 reserviert.
Die Signalleitung für Übertragungsdaten 39, Empfangsdaten 41, Übertragungstaktsignale 43 und Empfangstaktsignale 45 sind alle mit ihren entsprechenden Modems durch Treiber-Empfänger-Schnittstellen (nicht gezeigt) gekoppelt. Die Übertragungsleitung 51 wird durch eine der SCC's von einem der MC68302-integrierten-Multiprotokollprozessoren auf der Leitungsschnittstellenkarte 1 gesteuert, wie oben beschrieben wurde.
Die SCC, die für die Steuerung der Übertragungsleitung 51 reserviert ist, ist so konfiguriert, dass sie in einer BISYNC-Betriebsweise arbeitet. Bei der BISYNC-Betriebsweise wird ein serieller Kanal zum Empfangen und Übertragen von Daten benutzt. Der tatsächliche Betrieb des seriellen Kanals wird durch das Umschalten eines Besitzerbits in dem MC68302- Prozessor bestimmt. Der Prozessor schickt den Inhalt von vorgewählten Puffern bit-seriell an den SCC-Pin ab. In diesem Ausführungsbeispiel werden zwei 10-Byte-Pufferräume zum Übertragen und Empfangen von Daten benötigt. Die Modem- und Modul-Steuerinformation wird von der Leitungsschnittstelle zu dem Sender-Pufferraum geschrieben. Umgekehrt wird die Modem- und Modulstatusinformation von dem Empfangspufferraum ausgelesen. Die zugeordnete SCC überträgt den Inhalt der Senderpuffer an den entsprechenden SCC-Pin des Prozessors. Dieser Pin ist direkt mit der TDM-Ubertragungsleitung 51 gekoppelt, wie in Fig. 2 dargestellt ist.
Bezugnehmend auf Fig. 3 ist die Empfangs- und Übertragungsschaltung des Fernverteilerfelds 3 gezeigt. Der Signaltakt 49 (siehe Fig. 2) wird durch zwei Inverter 55 und 57 an einen Paketempfänger 59 gekoppelt. Die TDM-Übertragungsleitung 51 (siehe Fig. 2) ist ebenfalls an den Paketempfänger 59 gekoppelt. Der Paketempfänger 59 umfasst eine Reihe von Schieberegistern, die den Inhalt der seriell übertragenen Steuersignale von den Übertragungspuffern der Leitungsschnittstellenkarte 1 verschieben. Die TDM-Übertragungsleitung 51 überträgt Modem- und Modulsteuersignale in einem TDM-Format. Die gesamte String von Übertragungssteuersignalen, die von den Schieberegistern erfasst wird, ist in einem Paketformat in den Schieberegistern. Die ersten acht Bits des Pakets haben ein bestimmtes Bitmuster, welches als Flag wirkt, um die String als gültiges Paket zu identifizieren. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Bitmusterflag gleich 01111110. Da der Paketempfänger 59 Schieberegister umfasst, werden die ersten acht Bits eines Datenstring in eine Paketerkennungsschaltung 61 verschoben. Wenn die ersten acht Bits dem vorgewählten Bitmuster: 01111110 entsprechen, sendet die Paketerkennungsschaltung 61 ein Aufsteuersignal an einen Latch-- oder Latch- Kontroller 63 und einen LadeKontroller 70.
Wenn das Paket in dem Paketempfänger 59 gültig ist, sendet der Latch-Kontroller 63 ein Latch--Aufsteuersignal an eine Modemsteuer-Latch-Schaltung 65. Die Modemsteuer- Latch-Schaltung 65 schaltet die Modemsteuersignale 65a-e von den Schieberegistern auf die entsprechenden Modems. Diese Signale werden zu dem entsprechenden Modem weitergeleitet unter Verwendung von Modemsteuersignaltreibern 67. In diesem Ausführungsbeispiel gibt es fünf unterschiedliche Modemsteuersignale 65a-e für jedes Modem, das an das Fernverteilerfeld 3 angekoppelt ist: RTS (Request to Send = Anforderung für eine Sendung) 65a, DTR (Data Terminal Ready = Datenterminal ist bereit) 65b, DSRS (Data Speed Rate Selector = Datengeschwindigkeits-Ratenwählschaltung) 65c, RL (Remote Loopback = Fern- Rückkopplung) 65d und LL (Local Loopback = lokale Rückkopplung) 65e.
Zusätzlich zu den Modemsteuersignalen 65a-e umfasst die Übertragungssteuerstring ferner drei unterschiedliche Modulsteuersignale 65f-h. Ein Signaltakt 113_Ein_65f ist ein Aufsteuersignal für einen 64 kHz-Takt, welches an einen CCITT-113-Pin-Verbinder für eine externe serielle Schnittstelle. Es gibt ein Takt_113_Ein-Signal 65f für jedes Modem. Ein Signal DCD_CLR 65g wird verwendet, um eine DCD-Ein-Detektorschaltung zurückzusetzen, wie oben beschrieben wurde. Es gibt ein DCD_CLR-Signal 65g für jedes Modem. Ein Signal für interne Fern-Rückkopplung (RIL) 65h versetzt die Empfangs-Übertragungsschaltung von Fig. 3 in eine Betriebsweise für interne Rückkopplung. Dadurch kann die Verbindungsstruktur zwischen der Leitungsschnittstellenkarte 1 und dem Verteilerfeld 3 analysiert werden.
Der Paketempfänger 59 ist mit einer Modulsteuersignal-Latch-Schaltung 69 gekoppelt, die das oben erwähnte RIL-Signal 65h ankoppelt. Die Modulsteuersignal-Latch-Schaltung 69 empfängt auch die Paketerkennungsinformation von dem Latch-Kontroller 63. Bei Empfang eines gültigen RIL-Signals 65h an der Modulsteuersignal-Latch-Schaltung 69 wird ein Sperrsignal an den Latch-Kontroller 63 gesendet, so dass die Ankopplung von Daten in dem Paketempfänger 59 gesperrt wird.
Takt 113_Ein_65f und DCD_CLR 65g sind in der Modemsteuer-Latch-Schaltung 65 angekoppelt. Die Takt_113_Ein-Signale 65f werden an die CCITT 113-Steuerschaltung 71 gesendet, die ihrerseits mit den CCITT 113-Treibern 73 gekoppelt ist. Das Taktsignal 75 wird an eine Teilerschaltung 75 gekoppelt, die dieses Taktsignal in einen 65 kHz-Takt für die CCITT 113-Treiber 73 umsetzt. Die DCD_CLR-Signale 65g werden an die DCD-Ein-Latch- Schaltungen 77 gesendet. Jeder Kanal hat eine individuelle Schaltung, die ein Flag setzt, immer dann, wenn DCD sich von "AUS" in "EIN" ändert. Dieses Flag bleibt gesetzt, bis das DCD_CLR-Signal 65g für diesen speziellen Kanal empfangen wird.
Der Paketgenerator 79 ist mit dem invertierten Taktsignal 49 gekoppelt. Er wird auch an die Paketerkennungsschaltung 61 gekoppelt, um Übertragungsdaten während eines RIL- Tests zurückzukoppeln. Eine Flagschaltung 81 überträgt ein Flag-Byte 81a an den Paketgenerator 79, um die ersten acht Bits der TDM-Empfangsdaten 53 dem Paketflag 01111110 gegenüberzustellen. Die Modulstatusschaltung 83 ist mit dem Paketgenerator gekoppelt, um zwei Typen vor Modulstatus zu liefern. Die Modulidentifikation (MID) 83a ist ein Drei-Bit- Wert, der anzeigt, welcher elektrische Schnittstellenstandard gerade unterstützt wird (beispielsweise V.28, V.11, V.35). Die Modulrevisionsnummer (MRN) 83b ist auch ein Drei-Bit- Wert, der die Hardware-Revisionsnummer des Verteilerfeldes anzeigt.
Modemstatussignalempfänger 85 sind auch an den Paketgenerator 79 gekoppelt. Die Empfänger 85 liefern sechs verschiedene Modemstatussignale 85a-f, die von jedem Modem empfangen werden. Diese Signale sind wie folgt: CTS (Clear to Send = bereit zum Senden) 85a, DSR (Data Set Ready = Datensatz bereit) 85b, DCD (Data Carrier Detect = Datenträgerdetektion) 85c, SMI (Speed Mode Indicate = Geschwindigkeitsmodusanzeige) 85d, RI (Ring Indicate = Ringanzeige) 85e, und TI (Test Indicate = Testanzeige). Die Modemstatussignalempfänger 85 liefern auch ein Datenträger-Detektions-EIN-(DCD-EIN)-Signal an die DCD- Ein-Latch-schaltungen 77. Der Zweck der DCD-Ein-Signale ist es, die Detektion von einer Änderung des Zustandes in dem DCD-Signal (von "AUS" in "EIN") sicherzustellen. Wenn Pakete minimaler Größe in einer Halbduplexbetriebsweise verarbeitet werden, gibt es ein Fenster, in dem ein legitimiertes Paket empfangen worden sein kann und zurückgewiesen worden sein kann, weil die Verifikation des DCD-Signals verfehlt wurde. Dieses Signal wird nur dann gesetzt, wenn die DCD sich von dem Zustand "AUS" in den Zustand "EIN" ändert. Dies bleibt eingestellt, bis ein Rücksetzsignal gegeben wird.
Das Rücksetzsignal 47 wird direkt an die Modulsteuersignal-Latch-Schaltung 69 und die DCD-EIN-Latch-schaltungen 77 angekoppelt. Auch die Modulsteuersignal-Latch- Schaltung 69 kann ein Last-Sperr-Signal an den LastKontroller 70 senden, so dass der Paketgenerator 79 im Falle eines RIL-Signals abgeschaltet wird. In dieser Situation sendet der Paketgenerator 79 lediglich die übertragenen Daten von der Paketerkennungsschaltung 61 zurück.
Bezugnehmend auf die Fig. 4a und 4b ist ein Schaltungsdiagramm des Paketempfänger 59 gezeigt. Der Paketempfänger 59 umfasst eine Vielzahl von Schieberegistern 101- 119. Jedes Schieberegister kann ein 74LS164-Chip, der von National Semiconductor Corp. hergestellt wird, sein, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der Takt 49 wird an jedes der Schieberegister 110-119 angekoppelt. Die Übertragungsdatenleitung 51 wird an den ersten Eingang des ersten Schieberegisters 101 angekoppelt.
Daten, die seriell von der Übertragungsleitung empfangen werden, werden kontinuierlich durch die Schieberegister 101-119 und in die Paketerkennungsschaltung 61 verschoben.
Sobald ein geeignetes 01111110-Bitmuster-Flag in das Schieberegister 121 der Paketerkennungsschaltung eingeschoben worden ist, werden die Werte der vorhergehenden Schieberegister 101-119 als gültig angenommen und in die SignalLatch-schaltungen 65 und 69 eingekoppelt (siehe Fig. 4B). Als Option kann die Rücksetzsignalleitung 47 mit allen Schieberegistern 101-121 gekoppelt sein, um sicherzustellen, dass keine fehlerhaften Daten zu den Modems gelangen. Es ist wichtig festzustellen, dass nicht mehr als fünf Steuersignale bit-seriell nebeneinander vorhanden sein können. Dies stellt sicher, dass die Paketerkennungsschaltung 61 nicht Steuerdaten als Paketflag missversteht (welches sechs aufeinanderfolgende "1"-Bits in diesem Ausführungsbeispiel umfasst).
Bezugnehmend auf die Fig. 5A-5D ist ein Schaltungsdiagramm des Paketgenerators 79 gezeigt. Der Paketgenerator 79 umfasst auch eine Reihe von Schieberegistern 201- 221, die 74LS166-Chips, die von National Semiconductor hergestellt werden, sein können, jedoch nicht darauf beschränkt sind. Flag- und Statusdaten werden konstant von den Modems an den entsprechenden Eingängen zu den Schieberegistern 201-221 auf den neuesten Stand gebracht, wie in den Fig. 5A-5D gezeigt ist, um sicherzustellen, dass Daten zu unterschiedlichen Zeiten in dem Fernverteilungsfeld 3 empfangen und übertragen werden, ist das inverse Signal des Taktes 49 mit jedem der Schieberegister 201-221 gekoppelt. Als Option kann auch die Rücksetzsignalleitung 47 mit jedem der Schieberegister 201-221 gekoppelt sein.
Das Bit höherer Ordnung auf dem letzten Schieberegister wird direkt zu der TDM- Empfangsdatenleitung 53 gekoppelt. Der LastKontroller 70 (siehe Fig. 4B) ist direkt mit jedem der Schieberegister 201-221 gekoppelt. Ein Aufsteuersignal für den LastKontroller 70 bewirkt, dass die Schieberegister 201-221 die Flag-Status- und Steuersignale laden, die an die entsprechenden einzelnen Register der Schieberegister 201-221 über den Modemstatussignalempfänger 85, die Flagschaltung 81 und die Modulstatusschaltung 83 (siehe Fig. 3) gekoppelt sind. Die in die Schieberegister geladenen Daten werden dann seriell an die Empfangsdatenleitung 53 ausgegeben. Es ist leicht zu ersehen, dass der MC68302-Prozessor in geeigneter Weise programmiert sein sollte, so dass die richtigen Status- und Steuersignale aus den richtigen Puffern ausgelesen und dort eingeschrieben werden.

Claims

1. Vorrichtung zum Koppeln einer Vielzahl von Modems an eine entsprechende Vielzahl von Leitungs-Schnittstelleneinheiten (9), wobei die Vorrichtung umfasst: eine Vielzahl von seriellen Ports (5), die jeweils zur Kopplung an ein Modem geeignet sind; und einen Datenpaket-Empfänger (59), um einen ersten Zeitmultiplex -Bitstrom (51) zu empfangen, wobei der Bitstrom (51) eine Steuerinformation für alle die genannten seriellen Ports (5) umfasst und wobei der Datenpaket-Emprfänger (59) den ersten Zeitmultiplex-Bitstrom (51) die Multiplex und die Steuerinformation an entsprechende der seriellen Ports (5) überträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein Mehrdrahtkabeln (7), das mit der Vielzahl der seriellen Ports (5) gekoppelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend:

eine Leitungskarte (1), die mit dem Mehrdrahtkabeln (7) gekoppelt ist, wobei die Leitungskarte (1) eine Vielzahl von Leitungs-Schnittstelleneinheiten (9) umfasst;

wobei jede der Leitungs-Schnittstelleneinheiten (9) wahlweise mit einem der Modems durch eine der Vielzahl der seriellen Ports (5) über das Mehrdrahtkabeln (7) kommuniziert, und

wobei der Datenpaket-Emfpänger (59) direkt mit der Leitungskarte (1) über einen ersten vorgewählten Draht des Mehrdrahtkabels (7) gekoppelt ist, auf dem der Datenpaket-Empfänger (59) den ersten Zeitmultiplex-Bitstrom (51) empfängt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, worin jede der Leitungs-Schnittstelleneinheiten (9) einen seriellen Kommunikationskontroller umfasst, und wobei die Leitungskarte (1) einen seriellen Multiplex-Kommunikations-Kontroller (11) umfasst, der zwischen dem Mehrdrahtkabel (7) und jedem der Kommunikationskontroller angekoppelt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, worin der Datenpaket-Emfpänger (59) eine Schieberegister-Einrichtung umfasst, die einen Eingang, der mit dem ersten vorgewählten Draht des Mehrdrahtkabels (7) zum Eingeben des ersten Zeitmultiplex-Bitstroms (51) gekoppelt ist, und eine Vielzahl von individuellen Registern umfasst, die mit dem Eingang gekoppelt ist, um mit der Eingabe des ersten Zeitmultiplex-Bitstroms (51) zu verschieben, bis jedes Bit des Zeitmultiplex-Bitstroms (51) in einem entsprechenden der individuellen Register gespeichert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, worin der serielle Multiplex-Kommunikations- Kontroller Kontroll- und Statusinformationen von jedem der seriellen Kommunikations- Kontroller zwecks Übertragung an den entsprechenden der seriellen Ports (5) empfängt, wobei der serielle Multiplex-Kommunkations-Kontroller die von den seriellen Kommunikationskontrollern empfangene Kontrollinformation in den ersten Zeitmultiplex-Bitstrom (51) umsetzt, und wobei der serielle Multiplex-Kommunikationskontroller den ersten Zeitmultiplex- Bitstrom (51) über den ersten ausgewählten Draht des Mehrdrahtkabels (7) überträgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, worin der Datenpaket-Empfänger (59) eine Schieberegister-Einrichtung mit einem Eingang, der mit dem ersten vorgewählten Draht des Mehrdrahtkabels (7) zur Eingabe des ersten Zeitmultiplex-Bitstroms (51) gekoppelt ist, und eine Vielzahl von individuellen Registern umfasst, die mit dem Eingang gekoppelt sind, um Bits des eingegebenen ersten Zeitmultiplex-Bitstroms (51) zu verschieben, bis jedes Bit des Zeitmultiplex-Bitstroms (51) in einem entsprechenden der individuellen Register gespeichert ist, wobei jedes der individuellen Register mit einem entsprechenden der seriellen Ports (5) gekoppelt ist, wobei die Vorrichtung ferner eine Paket-Empfangs-Kontrolleinrichtung umfasst, die mit der Schieberegister-Einrichtung gekoppelt ist, um Bits, die in den individuellen Registern gespeichert sind, kontrolliert an die entsprechenden seriellen Ports (5) anzukoppeln.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, worin der serielle Multiplex-Kontroller einen vorgewählten Satz von Datenpaket-Erkennungs-Bits erzeugt und die Datenpaket-Erkennungs-Bits in den ersten Zeitmultiplex-Bitstrom überträgt, wobei die Vorrichtung eine Datenpaket- Erkennungs-Einrichtung (61) umfasst, die mit den individuellen Registern gekoppelt ist, die die Datenpaket-Erkennungs-Bits speichern, und derart arbeitet, dass die Datenpaket- Empfangs-Steuereinrichtung gesteuert wird, um die Bits des ersten Zeitmultiplex-Bitstroms (51) an die ersten Ports (5) anzukoppeln, wenn der vorgewählte Satz von Datenpaket- Erkennungs-Bits in den entsprechenden individuellen Registern gespeichert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, ferner umfassend einen Datenpaket-Generator (79),

wobei der Datenpaket-Generator (79) mit den seriellen Ports (5) gekoppelt ist, um Statusinformationen (85a - 85f) von den seriellen Ports (5) zu empfangen, und wobei der Datenpaket- Generator (79) die von den seriellen Ports (5) empfangene Statusinformation in einen zweiten Zeitmultiplex-Bitstrom (53) und den zweiten Zeitmultiplex-Bitstrom (53) über einen zweiten vorgewählten Draht des Mehrdrahtkabels (7) an den seriellen Multiplex-Kommunikations- Kontroller überträgt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin der Datenpaket-Generator (79) eine zweite Schieberegister-Einrichtung mit individuellen Registern, die jeweils an einen entsprechenden der seriellen Ports (5) angekoppelt sind, um Statusinformationen zu empfangen, und einen Ausgang umfasst, der mit den individuellen Registern und mit dem zweiten vorgewählten Draht gekoppelt ist, um den Inhalt der individuellen Register als den zweiten Zeitmultiplex- Bitstrom (53) auf den zweiten vorgewählten Draht zu verschieben, wobei der serielle Multiplex-Kommunikations-Kontroller den zweiten Zeitmultiplex-Bitstrom (53) empfängt und demultiplext und die entsprechende Statusinformation an eine entsprechende der seriellen Kommunikationskontroller überträgt.

11. Verfahren zum Übertragen von Kontroll- und Statussignalen zwischen einer Vielzahl von Leitungs-Schnittstellen-Einheiten (9) und einer Vielzahl von seriellen Ports (5), wobei jeder der seriellen Ports (5) geeignet ist, um an ein Modem gekoppelt zu werden, so dass jede der Leitungs-Schnittstellen-Einheiten (9) selektiv mit einem der Modems durch einen der Vielzahl der seriellen Ports (5) kommuniziert, wobei das Verfahren umfasst:

Erzeugen eines Zeitmultiplex-Bitstrom (51), wobei der erste Bitstrom (51) eine Kontrollinformation von den Leitungs-Schnittstellen-Einheiten (9) für entsprechende der seriellen Ports (5) umfasst;

Ausgeben des ersten Bitstroms (51);

Empfangen des ersten Bitstroms (51);

Demultiplexen des ersten Bitstroms (51), um die Kontrollinformation zu erhalten; und Übertragen der erhaltenen Kontrollinformation des ersten Bitstroms (51) an entsprechende der seriellen Ports (5).

12. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend: Koppeln der Leitungs-Schnittstellen-Einheiten (9) an die Vielzahl der seriellen Ports

(5) über ein Mehrdrahtkabel (7); und Ausgeben des ersten Bitstroms (51) über einen ausgewählten Draht des Mehrdrahtkabels (7).

13. Verfahren nach Anspruch 12, worin die seriellen Ports (5) mit einer Schieberegister- Einrichtung mit einem Eingang gekoppelt sind, der mit dem ersten ausgewählten Draht des Mehrdrahtkbels (7) gekoppelt ist, um den ersten Bitstrom (51) zu empfangen, und wobei eine Vielzahl von individuellen Registern mit dem Eingang der Schieberegister-Einrichtung gekoppelt sind, und wobei der Empfangsschritt umfasst:

Verschieben von Bits des eingegebenen ersten Bitstroms (51) bis jedes Bit des ersten Bitstroms (51) in einem entsprechenden der individuellen Register gespeichert ist, wobei ein serieller Multiplex-Kommunikationskontroller 11 mit jeder der Vielzahl der Leitungs- Schnittstellen-Einheiten (9) gekoppelt ist, und wobei der Schritt der Erzeugung des ersten Bitstroms (51) dadurch ausgeführt wird, dass der serielle Multiplex-Kommunikations- Kontroller (11) betrieben wird, um den ersten Bitstrom (51) zu erzeugen, wobei das Verfahren ferner umfasst:

Empfangen der Kontrollinformation in dem seriellen Multiplex-Kommunikations- Kontroller (11) von der Vielzahl der Leitungs-Schnittstellen-Einheiten (9).

14. Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend:

Ankoppeln von Bits, die in den individuellen Registern gespeichert sind, an die entsprechenden seriellen Ports (5), worin der Schritt der Erzeugung des ersten Bitstroms (51) die Erzeugung eines Datenpaket-Erkennungsflags als vorgewählte Bit des ersten Bitstromes (51) umfasst, wobei das Verfahren ferner umfasst:

Vergleichen des datenpaket-Erkennungsflags mit einem vorgegebenen Bitmuster, so dass Bits, die in den individuellen Registern für entsprechende serielle Ports gespeichert sind, nur dann angekoppelt werden, wenn das Datenpaket-Erkennungsflag zu dem vorgewählten Bitmuster passt.

15. Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend:

Empfangen von Kontroll- und Statusinformationen von den seriellen Ports (15); Umsetzen der Statusinformation (85a-85f) von den seriellen Ports (5) in einem Zeitmultiplex-Bitstrom (53);

Übertragen des zweiten Bitstroms (53) an den seriellen Multiplex-Kommunkations- Kontroller (11) über einen zweiten vorgewählten Draht des Mehrdrahtkabels;

Empfangen des zweiten Bitstroms (53) in dem seriellen Multiplex-Kommunikations- Kontroller (11);

Demultiplexen des zweiten Bitstroms (53) in dem seriellen Multiplex- Kommunikations-Kontroller (11); und

Übertragen der Statusinformationen von dem zweiten Bitstrom (53) durch den seriellen Multiplex-Kommunikations-Kontroller (11) an entsprechende der Leitungs-Schnittstellen- Einheiten (9), wobei eine zweite Schieberegister-Einrichtung, die individuelle Register umfasst, an die entsprechenden der seriellen Ports (5) gekoppelt ist, um die Statusinformation zu empfangen und einen Ausgang, der an die individuellen Register gekoppelt ist, umfasst, worin der Übertragungsschritt umfasst:

Verschieben des Inhalts der individuellen Register als zweiten Bitstrom (53) auf den zweiten vorgewählten Draht.