DE69328208T2 - Erweiterbarer Zeitlagenumsetzer - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Zeitlagenumsetzer und Zeitlagenumsetzungsmodule und Verfahren zum Verteilen von Daten, die in Zeitschlitzen eines Zeitmultiplexsystems (TDM-Systems) enthalten sind.
• Ein Zeitlagenumsetzer (TSI - time slot interchanger) empfängt Informationen, die in Zeitschlitzen in einem TDM-System enthalten sind und speichert diese vorübergehend, damit die in einem Zeitschlitz empfangenen Informationen nachfolgend während eines anderen Zeitschlitzes weitergesendet werden können. Somit wirkt ein TSI als eine Vermittlung, die Übermittlungen zwischen einem Teilnehmer oder Weg, der einem ersten Zeitschlitz zugeordnet ist, und einem anderen Teilnehmer oder Weg, der einem zweiten Zeitschlitz zugeordnet ist, lenkt.
• Obwohl die Steuerung eines TSI in Hardware oder Software implementiert werden kann, bieten die Softwareimplementierungen im Vergleich mit einer Hardwareimplementierung eine große Flexibilität. Bei einer typischen Softwareimplementierung speichert Direktzugriffsspeicher (RAM) empfangene Informationen, die in einem ersten Zeitschlitz enthalten sind, in einer vorbestimmten Adresse. Nachfolgend wird auf die diese Informationen enthaltende RAM-Speicherstelle zugegriffen, und die Informationen werden während eines anderen Zeitschlitzes gesendet, Jeder empfangene Zeitschlitz ist einer eigenen RAM-Adressenspeicherstelle zugeordnet. Informationen in einem Ausgangszeitschlitz werden durch Lesen der Informationen gewonnen, die an der RAM-Adresse gespeichert sind, die einem Eingangszeitschlitz entspricht, der dem Ausgangszeitschlitz zugeordnet ist. Codierte Digitalsignale, die zum Beispiel durch Verfahren der Pulscodeznodulation (PCM) gebildet werden, können zum Führen der Informationen verwendet werden.
• Eine häufige Anwendung eines TSI ist in einem Fernsprechvermittlungssystem, in dem er mit einem Raumvielfachmodul zusammenwirken kann, um elektronisch vermittelbare Kanäle zur Verbindung von verbindungseinleitenden Teilnehmern mit angerufenen Teilnehmern bereitzustellen. Eine vorbestimmte Anzahl von Zeitschlitzen bilden einen Rahmen, der für Zeitsteuerungs- und Synchronisierungszwecke verwendet wird. Ein TSI muß in der Lage sein, mindestens die Anzahl von Zeitschlitzen abzuwickeln, die gleichzeitig verwendet werden können.
• Ein großes Fernsprechvermittlungssystem belastet einen in dem System verwendeten TSI stark. Die Anzahl von Zeitschlitzen, die gleichzeitig durch einen TSI abgewickelt werden können, begrenzt die maximale Anzahl von Teilnehmern, die durch die Vermittlungseinrichtung abgewickelt werden kann. Zum Beispiel würde eine Vermittlungseinrichtung mit einer maximalen Kapazität von 15.000 Verbindungen einen entsprechenden TSI erfordern, der in der Lage ist, 30.000 gleichzeitige Zeitschlitzzuweisungen abzuwickeln, da für die Unterstützung jeder Duplexkonversation ein abgehender und ein ankommender Kanal erforderlich ist. Um Verzögerungen durch das Vermittlungssystem zu minimieren, ist es wünschenswert, einen TSI mit sehr hohen Taktgeschwindigkeiten zu betreiben. Die Übertragung von Signalen mit hohen Taktgeschwindigkeiten stellt jedoch Ansprüche an die Übertragungsleitungen oder Datenbusse, die zum Führen der Zeitschlitzdaten zu und von einem TSI verwendet werden. Bei großen Vermittlungssystemen wird es durch physikalische Beschränkungen schwierig oder sogar unmöglich, die TSI-Funktion auf einer einzigen Leiterplatte oder einem einzigen Modul mit realistischer Größe aufzubauen. Die Verwendung separater Module zur Implementierung eines TSI erschwert die bei hohen Taktgeschwindigkeiten auftretenden Übertragungsschwierigkeiten weiter.
• Herkömmliche TSI-Einrichtungen, die in der Lage sind, eine große Anzahl von Zeitschlitzen abzuwickeln (siehe z. B. das US-Patent US-A-4,835,770) wurden als separate Module aufgebaut, wobei Eingangs- und Ausgangsschlitzinformationen parallel entweder über einen einzigen Bus oder separate Eingangs- und Ausgangsbusse zu jedem Modul übermittelt werden. Obwohl solche Implementierungen im allgemeinen erfolgreich waren, stellen erhöhte Kapazitätsanforderungen und der daraus resultierende Wunsch höherer Taktgeschwindigkeiten und schnellerer Datenübertragungsmöglichkeiten Probleme dar. Es ist schwierig, die unerwünschten Übertragungsprobleme wie zum Beispiel Übertragungsleitungsreflexionen zu minimieren, wenn für schnelle Datenübertragungen parallele Busverbindungen verwendet werden, insbesondere wenn sich die Anzahl von durch den parallelen Bus versorgten Modulen ändern kann. In einem ausbaufähigen System bewirkt das Hinzufügen oder Entfernen von TSI-Modulen, daß ein paralleler Bus eine Impedanzänderung erfährt. Mit zunehmender Anzahl von mit einem Bus verbundenen Modulen wird es durch die durch die Module dargestellte kapazitive Last zunehmend schwieriger, den Bus anzusteuern. Zur Bereitstellung der Neusynchronisierung der durch einen parallelen Bus verteilten Daten kann eine große Anzahl von breiten elastischen Speichergeräten erforderlich sein. Somit wird ein verbesserter TSI benötigt, der diese Schwierigkeiten minimiert.
• Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zeitlagenumsetzer nach Anspruch 1 bereitgestellt.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zeitlagenumsetzungsmodul nach Anspruch 7 bereitgestellt.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren nach Anspruch 11 bereitgestellt.
• Die vorliegende Erfindung minimiert die obigen Probleme durch Bereitstellung eines verbesserten Übertragungsverfahrens zur Verbindung einer Vielzahl von TSI-Modulen. Ein Übertragungskanal (Datenbus), der alle Zeitschlitzinformationen seriell führt, verbindet jedes TSI-Modul. Zeitschlitzinformationen werden in einem Kettenverfahren über diesen Übertragungskanal gesendet, bei dem jedes TSI-Modul die Informationen empfängt, speichert und dann zu dem nächsten TSI-Modul weitersendet.
• Das Verfahren minimiert die bei herkömmlichen Parallelbusdatenverteilungsverfahren auftretenden Schwierigkeiten. Unerwünschte Übertragungsleitungsreflexionen und Lastschwankungen werden minimiert, da jedes TSI-Modul nur ein anderes TSI-Modul ansteuern muß. Da jedes TSI-Modul vorzugsweise alle Zeitschlitzinformationen speichert, wird die Neusynchronisierung der Zeitschlitze auf jedem TSI-Modul ohne die Notwendigkeit breiter elastischer Puffer erzielt. Obwohl Rahmen von Zeitschlitzinformationen sequentiell von Modul zu Modul gesendet werden, erfolgen Ausgangszeitschlitzübertragungen zu separaten Endzielen parallel von jedem TSI-Modul über zugeordnete Übertragungsstrecken. Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den beigefügten Zeichnungen offensichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Vermittlungssystems, in das eine die vorliegende Erfindung realisierende Zeitlagenumsetzungseinrichtung integriert ist.
• Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer beispielhaften Umsetzungseinrichtung, die eine Vielzahl von die vorliegende Erfindung realisierenden TSI-Modulen enthält.
• Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines TSI-Moduls gemäß Fig. 2.
• Fig. 4 ist ein Schema einer beispielhaften Anordnung zur Übertragung von Daten;
• Fig. 5 zeigt die Speicherung von Zeitschlitzdaten in den SRAM-Speicherelementen gemäß Fig. 3.
• Fig. 6 zeigt die Anordnung von Steuerinformationen, die in CRAM-Speicherelementen von Fig. 3 gespeichert sind.
• Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines Formats von Steuerinformationen, die in dem in Fig. 6 gezeigten CRAM-Speicher gespeichert sind.
• Fig. 8 ist ein Flußdiagramm der allgemeinen Verarbeitung einer Fernsprechverbindung in einem Vermittlungssystem, das eine die vorliegende Erfindung realisierende Zeitlagenumsetzung enthält.
Ausführliche Beschreibung
• Eine Ausführungsform eines Zeitlagenumsetzers wird nachfolgend als in eine Fernsprechvermittlungsumgebung integriert erläutert. Obwohl sich der TSI besonders für solche Anwendungen eignet, versteht sich, daß er sich auch zur Verwendung in einem beliebigen TDM-System eignet, in dem Zeitschlitzvermittlung verwendet wird.
• Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild für ein Fernsprechvermittlungssystem, in das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung integriert ist. Eine Vermittlungssteuerung 20 ist durch eine Kommunikationsstrecke 22 mit einem Zeitlagenumsetzer (TSI) 24 verbunden. Der TSI 24 wird durch Übermittlungen gesteuert, die aus der Vermittlungssteuerung 20 empfangen werden, und wirkt als eine Vermittlung, die jeden Ausgangszeitschlitz verbindet, der einem Eingangszeitschlitz entspricht. Eine Vielzahl von Schnittstelleneinheiten 26 ist durch Kommunikationskanäle 28 mit dem TSI 24 verbunden. Durch die Schnittstelleneinheiten wird eine Datenexpansion oder Multiplexierung zwischen den Datenkanälen 30 und dem TSI 24 bereitgestellt. Die gestrichelten Linien in Fig. 1 stellen dar, daß das Vermittlungssystem durch Verwendung entsprechender Mengen dieser Elemente ausgebaut werden kann.
• Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Zeitlagenumsetzers 24, der die vorliegende Erfindung realisiert Eine Vielzahl von Zeitlagenumsetzungs modulen 32 stellt physikalisch getrennte Module oder Leiterplatten dar, die eine im wesentlichen identische Funktionsbetriebsweise aufweisen. Bei dem Ausführungsbeispiel werden zehn Zeitlagenumsetzungsmodule TSI0-TSI9 verwendet, um eine vollständige Zeitlagenumsetzungseinrichtung bereitzustellen. Jedes TSI-Modul 32 ist an eine Rückwand 34 angekoppelt, die zur Verbindung der Module miteinander und mit den Schnittstelleneinheiten 26 über die Kanäle 28 dient. Ein Taktgenerator 35 und ein Synchronisierungsgenerator 36 liefern Takt- und Synchronisierungsinformationen zu den TSI-Modulen und zu einem Seriell/Parallel-Umsetzer 38. Die Takt- und Synchronisierungsgeneratoren sind außerdem an die Vermittlungssteuerung 20 angekoppelt und erleichtert den Takt und die Synchronisierung zwischen der Vermittlungssteuerung und dem Zeitlagenumsetzungsmodul 32. Der Seriell/Parallel-Umsetzer 38 liefert eine Datenkommunikationsstrecke zwischen der Vermittlungssteuerung und den Zeitlagenumsetzungsmodulen. Die Vermittlungssteuerung liefert durch den Steuerbus 52 Befehle zu den Zeitlagenumsetzungsmodulen und steuert die Eingangs/Ausgangs-Zeitschlitzkorrelation und andere Funktionen des TSI-Moduls, die nachfolgend erläutert werden. Der Ausdruck Bus bedeutet hier alle Formen eines Kommunikationswegs.
• Zwischen jedem TSI-Modul 32 und anderen Geräten besteht über die Rückwand 34 eine Vielzahl von Kommunikationskanälen. Ein bidirektionaler Eingangs/Ausgangs-Kanal (IO) 40 koppelt Eingangsdaten, die aus externen Quellen gesendet werden, über die Kanäle 28 und die Rückwand 34 an die TSI-Module 32. Der Kanal 40 führt außerdem Ausgangsdaten, die aus den TSI-Modulen zu externen Geräten gesendet werden, über die Kanäle 28 und die Rückwand 34. Die Ausgangsdaten werden aus Informationen abgeleitet, die in ausgewählten der ankommenden Zeitschlitzinformationen enthalten sind, die in den TSI-Modulen 32 gespeichert sind. Ein Kommunikationskanal 42 koppelt Takt- und Synchronisierungsinformationen zwischen den TSI-Modulen 32 und dem Takt/Synchronisierungs-Generator 36.
• Die durch jedes TSI-Modul auf dem Kanal 40 empfangenen Eingangsdaten werden als ankommende Schlitzdaten (ISD) auf dem Kanal 44 weiter verteilt und auf dem Kanal 46 kombiniert, um parallele Rahmen von ankommenden Zeitschlitzinformationen zu bilden. Somit enthält der Verteilungsbus 46 alle Rahmen von ankommenden Daten, die durch die TSI-Module während jedes TSI-Rahmens empfangen werden. Ein TSI-Rahmen besteht aus dem Zeitintervall, in dem ein Rahmen von Eingangsdaten über den Kanal 40 empfangen wird, und ein entsprechender Rahmen von Ausgangsdaten wird über den Kanal 40 gesendet. Die in dem ankommenden Rahmen aus dem Bus 46 enthaltenden Informationen werden während einer TSI-Taktperiode in dem TSI0 gespeichert und über den Kommunikationskanal 48 zu dem nächsten angrenzenden Modul (TSI1) weitergesendet. Eine TSI-Taktperiode ist die erforderliche Zeit zum Empfangen einer Menge von Rahmen von Eingangsdaten über den Bus 46; sie ist außerdem die erforderliche Zeit zum Senden einer Menge von Rahmen von Eingangsdaten über den Bus 48. Somit werden alle während eines TSI-Rahmens empfangenen Eingangsdaten sequentiell über den Kanal 46 durch jedes TSI-Modul empfangen, in einem Speicherelement 49 in jedem Modul gespeichert und über den Kanal 48 zu dem nächsten angrenzenden TSI-Modul gesendet. Auf diese Weise sendet jedes Modul die Informationen in einem "Ketten"-Verfahren zu dem nächsten angrenzenden Modul weiter. Es ist ersichtlich, daß der TSI9 als letztes Modul in dem Ausführungsbeispiel die Informationen nicht weitersenden muß. Um die Herstellung der TSI-Module zu standardisieren und einen weiteren Ausbau zu berücksichtigen, wird der Bus 48 durch den TSI9 zu der Rückwand zurückgelenkt, obwohl die Übermittlung von Informationen auf diesem Bus in der Rückwand nicht verwendet wird.
• Der Kanal oder Bus 50 führt abgehende Zeitschlitzdaten (OSD). Die OSD bestehen aus ausgewählten ankommenden Zeitschlitzinformationen, die in jedem TSI-Modul gespeichert werden, und werden als Ausgangsdaten auf dem Kanal 40 über die Rückwand 34 zu externen Geräten weitergesendet. Die Auswahl der ankommenden Zeitschlitzinformationen wirkt als das Verfahren, durch das ein ankommender Zeitschlitz zu einem abgehenden Zeitschlitz vermittelt wird. Da jedes TSI-Modul alle ankommenden Zeitschlitze während eines TSI-Rahmens speichert, können die OSD abgehende Zeitschlitzinformationen führen, die Informationen entsprechen, die in einem beliebigen der ankommenden Zeitschlitze enthalten sind. Wie nachfolgend ausführlicher erläutert wird, werden die OSD durch einen Steuerungs-Direktzugriffsspeicher (CRAM) auf jedem Modul bestimmt. Der Steuerspeicher speichert Steuerinformationen, die aus der Vermittlungssteuerung 20 durch den Seriell/Parallel-Umsetzer 38 auf dem Steuerbus 52 zu den Steuerspeichern auf jedem Modul gesendet werden.
• Mit zunehmender Anzahl von TSI-Modulen nimmt die Laufzeit für ankommende Daten, die aus dem TSI0 zu dem letzten TSI-Modul verteilt werden sollen, zu. Jedes TSI-Modul verursacht eine Verzögerung von mindestens einer TSI-Taktperiode. Mit Rücksicht auf die Zeitsteuerung kann es jedoch wünschenswert sein, zusätzliche TSI-Taktperioden Verzögerung einzuführen, wie zum Beispiel eine zum Empfangen der Zeitschlitzdaten auf dem Bus 46 und eine zum Senden der Zeitschlitzdaten über den Bus 48 zu dem nächsten TSI- Modul. Jedes TSI-Modul empfängt Daten über den Kanal 40 aus externen Quellen in Rahmensynchronisierung. Ähnlich sendet jedes TSI-Modul wünschenswerterweise über den Kanal 40 Ausgangsdaten zu externen Geräten in Rahmensynchronisierung. Aufgrund der durch das Ketten- Verteilungsverfahren verursachten Verzögerung synchronisiert jedes TSI-Modul vorzugsweise die über den Kanal 40 zu sendenden Ausgangsdaten neu relativ zu der Position des TSI-Moduls bezüglich TSI0. Wenn zwei TSI-Taktperioden pro TSI-Modul verwendet werden, verursacht TSI0 die größte Übertragungs- Neusynchronisierungsverzögerung von 18 (2x(N-1), wobei N gleich die Anzahl von TSI-Modulen ist) TSI-Taktperioden zur Berücksichtigung der Verzögerung zwischen dem TSI0 und dem TSI9 der Ketten- Datenübertragung. Obwohl die einzelnen TSI-Module über die Kanäle 46 und 48 die ankommenden Zeitschlitzdaten mit verschiedenen TSI-Taktperioden empfangen, sendet jedes vorzugsweise Ausgangsdaten über den Kanal 40 in Rahmensynchronisierung.
• Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines Zeitlagenumsetzungsmoduls 32 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Schnittstellenmodule IF0-IF3 verbinden selektiv vier von acht Paaren von Duplex-Kommunikationskanälen, die TSI-Strecken 0-0, 0-1; 1-0, 1-1; 2-0, 2-1; 3-0, 3-1, mit den vier ankommenden Schlitzdatenkanälen (ISD-Kanälen) und den vier abgehenden Schlitzdatenleitungen OSD0-OSD3. Jedes Schnittstellenmodul wirkt als ein Multiplexer, der eine 2 : 1-Eingangs/Ausgangs-Anschlußkonfiguration von Daten ermöglicht, und wird durch Befehle gesteuert, die über den Steuerbus 52 durch das Vermittlungsmodul 20 gesendet werden.
• Die Steuer-Direktzugriffsspeichereinheiten CRAM0-CRAM3 empfangen und speichern Steuerdaten (Befehlsdaten), die über den Steuerbus 52 aus der Vermittlungssteuerung gesendet werden. Jeder CRAM ist durch den Bus 54 mit den Adressen- und Chipansteuerleitungen verbunden, die den statischen Direktzugriffsspeichereinheiten SRAM0-SRAM9 zugeordnet sind. Jeder ankommende Zeitschlitz in einem TSI-Rahmen wird an einer eigenen vordefinierten Speicheradresse in SRAM0-SRAM9 gespeichert. Jeder CRAM ist in der Lage, jede Speicherstelle in jedem SRAM zu adressieren. Diese Zugriffsmöglichkeit wird verwendet, um Informationen auszuwählen, die einem ankommenden Zeitschlitz zur Übertragung während eines Ausgangszeitschlitzes entsprechen.
• Jeder CRAM ist außerdem durch den Kanal 56 mit einem entsprechenden Amplitudensteuerungs-Nur-Lese- Speicher AROM0-AROM3 verbunden. Jeder AROM wirkt als eine Nachschlagetabelle und wird zur Aufbereitung von Informationen verwendet, die aus einem SRAM vor der Weiterübertragung als Ausgangsdaten ausgewählt werden. Die AROM-Adressierung hängt von den PCM-Daten ab, die aus einer Speicherstelle in einem SRAM abgerufen werden, und von Steuerdaten, die über den Kanal 56 aus dem entsprechenden CRAM zu dem AROM gesendet werden. Die durch den AROM auf dem Kanal 61 ausgegebenen Daten stellen PCM-Daten dar, die aus dem SRAM mit vergrößerter, unveränderter oder verkleinerter Amplitude empfangen werden. Jeder CRAM liefert Steuerinformationen zu einem entsprechenden AROM, die bestimmen, ob eine Dämpfung oder Verstärkung bereitgestellt werden soll, und gegebenenfalls deren Betrag. Jeder CRAM ist durch einen Kanal 58 mit einem entsprechenden Selektor SEL0-SEL3 verbunden. Als Reaktion auf einen Auswahlbefehl, der über den Kanal 58 aus einem CRAM gesendet wird, wählt jeder Selektor einen der SRAMs und koppelt die an einer Adressenspeicherstelle in dem gewählten SRAM gespeicherten Informationen als eine Ausgabe des Selektors auf der Leitung 60.
• Der Eingangsbus 46 ist an jeden SRAM angekoppelt und besteht aus vier Bussen für jedes TSI- Modul. Somit würde der Bus 46 in dem Ausführungsbeispiel 40 (4 · 10) separate Busse umfassen, wobei jeder Bus einen Rahmen von ankommenden Zeitschlitzdaten während eines TSI-Rahmens führt. Der ebenfalls an jeden SRAM angekoppelte Ausgangsbus 48 ist ähnlich konfiguriert und führt die Informationen, die in den SRAMs gespeichert sind, zu dem nächsten TSI-Modul. Somit muß SRAM0-SRAM9 zusammengenommen 40 Rahmen von Informationen speichern. Die Organisation jedes SRAM und CRAM wird nachfolgend erläutert. Der Lesbarkeit halber sind Taktsignale in Fig. 3 nicht gezeigt.
• Fachleute werden jedoch erkennen, daß Taktsignale zu jedem der in Fig. 3 gezeigten Elemente verteilt werden.
• Fig. 4 zeigt ein Formatschema eines beispielhaften Rahmens 63 von ankommenden und abgehenden Daten. Jedes der vier Schnittstellenmodule auf jedem TSI-Modul empfängt oder sendet einen Rahmen 63 von Daten während eines TSI-Rahmens. Gemäß dem Ausführungsbeispiel besteht jeder TSI-Rahmen aus 40 (10 · 4) solcher Datenrahmen. Der Eingangsdatenbus 46 und der Ausgangsdatenbus 48 auf jedem TSI-Modul führen 40 Rahmen von Daten während jeder TSI-Taktperiode. Jeder Datenrahmen besteht aus 32 Blöcken, d. h. Block 0-Block 31. Jeder Block besteht aus Overheadbytes 0 und 1, 24 Bytes PCM-Daten P0-P23, wobei jedes Byte einem Sprachabtastwert entspricht, der in einem Zeitschlitz codiert wird, sowie sechs Byte Zeichengabedaten S0-55. Jedes der PCM-Byte besteht aus acht binärcodierten Bit 0-7. Jedes Zeichengabebyte besteht aus sieben Bit A-G binärcodierter Bit. Die Zeichengabebyte und Overheadbyte werden auf Fachleuten bekannte Weise zur Steuerung des Flusses, der Synchronisierung, der Fehlererkennung, der Fehlerkorrektur der Datenkommunikation und anderer Informationen, abhängig von den Entwurfsparametern und der Umgebung des die TSI-Einrichtung verwendenden Systems, verwendet. Bei dem Ausführungsbeispiel unterstützt jeder Datenrahmen 768 (32 · 24) separate Zeitschlitze, die jeweils in der Regel eine Sprachübertragung von einem Teilnehmer zu einem anderen führen.
• Fig. 5 ist eine Darstellung eines SRAM gemäß Fig. 3 zur Erleichterung der Vorstellung der Speicherung der Zeitschlitzinformationen. Um die Speicheranforderung gleichmäßig zu verteilen, speichert jeder der 10 SRAMs vier Rahmen von Eingangszeitschlitzdaten, d. h. 3072 Zeitschlitze von Daten (4 · 768) in einem ersten Abschnitt 62. Jeder SRAM kann als einen ersten Abschnitt 62 und einen zweiten, verdoppelten Abschnitt 64 umfassend betrachtet werden, die jeweils in der Lage sind, vier Rahmen von Zeitschlitzdaten zu speichern. Der zweite verdoppelte Abschnitt 64 ist nur dann notwendig, wenn ein in der Technik bekanntes Doppelpufferverfahren verwendet wird. Die Doppelpufferung erfordert die Speicherung zweier aufeinanderfolgender TSI-Rahmen von Daten, so daß ein Abschnitt von Daten gelesen wird, während der andere Abschnitt mit neuen Informationen geschrieben wird. Jeder SRAM kann ferner als in parallele Spalten 66, 68, 70 und 72 von Speicher aufgetrennt betrachtet werden, wobei jede Spalte einen Rahmen von Zeitschlitzdaten speichert. Jede Spalte in einem Abschnitt enthält 768 Zeilen, wodurch 768 Informationsbyte untergebracht werden können. Jedes Byte von Zeitschlitzinformationen, die in jedem SRAM gespeichert werden, ist separat adressierbar. Dadurch kann ein Ausgangszeitschlitz einem beliebigen der Eingangszeitschlitze zugeordnet werden, wodurch eine blockierungsfreie TSI-Funktion bereitgestellt wird, wobei vorherige Zeitschlitzzuweisungen die übrigen Zeitschlitzzuweisungen, die vorgenommen werden können, nicht beschränken. Wenn das Doppelpufferverfahren nicht verwendet wird, ist der Abschnitt 64 jedes SRAM nicht erforderlich, wodurch die Gesamt-Speicheranforderung halbiert wird.
• Jedes Byte in einem Datenrahmen wird in einer Folge in einer Spalte eines SRAMs gespeichert (siehe Fig. 5), wodurch Zeitschlitz TS0 bis Zeitschlitz TS maximum gespeichert wird, der in dem Ausführungsbeispiel TS 767 entspricht. Da jede der Speicherstellen separat adressiert werden kann, um während eines Ausgangszeitschlitzes die in einer beliebigen der Speicherstellen gespeicherten Informationen abzurufen, wird die direkte sequentielle Speicherung von Zeitschlitzbyte in jedem Rahmen erleichtert.
• Fig. 6 ist eine Darstellung der Speicherung von Steuerwörtern in jedem CRAM. Jeder CRAM speichert ein Steuerwort, das nachfolgend ausführlich beschrieben wird, für jeden der ankommenden Zeitschlitze in einem Rahmen, d. h. in dem Beispiel 768 Steuerwörter. Jedes Steuerwort adressiert eine Speicherstelle in einem der SRAMs, die Informationen enthält, die einem der Eingangszeitschlitze entsprechen. Der CRAM ist sequentiell von Steuerschlitz S0 bis Steuerschlitz S maximum (in dem Beispiel 767) organisiert und wird sequentiell von S0 bis S max adressiert, um einen Rahmen von Ausgangsdaten zu erzeugen. Die Ausgangszeitschlitze 0-767 in jedem Rahmen entsprechen S0-S767 in dem CRAM. Ein Teil jedes Steuerworts enthält eine Adresse für eine Speicherstelle in einem SRAM und eine Identifizierung, welcher SRAM0-SRAM9 ausgewählt werden soll. Ein zyklisches Durchlaufen der CRAMs identifiziert dadurch für jede abgehende Zeitschlitzinformation einen entsprechenden Eingangszeitschlitz.
• Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines Formats für jedes Steuerwort, das in den CRAMs verwendet wird. Jedes Steuerwort enthält vorzugsweise mindestens vier Abschnitte: (a) Identifizierung eines ankommenden Zeitschlitzes; (b) ein Flag, das bestimmt, ob ein Doppelpufferverfahren verwendet werden soll; (c) Identifizierung, ob ein Ausgangszeitschlitz ein vorbestimmtes PCM-Byte enthalten soll, anstatt auf die in einem ankommenden Zeitschlitz gespeicherten Daten zuzugreifen; (d) eine Reihe von Feldern, die von einem entsprechenden AROM verwendet werden, um die Amplitude der Ausgangs-PCM-Daten zu steuern.
• Die Zeitschlitzauswahlinformationen in dem Steuerwort enthalten die Felder 74, 76 und 78. Das Feld 74 identifiziert eine der zehn Mengen von vier Datenrahmen, die den vier ISD-Bussen auf jedem TSI-Modul zugeordnet sind. Die Busse 46 und 48 bestehen aus zehn Mengen von Bussen, wobei jede Menge vier Busse enthält, die den vier Rahmen von Daten entsprechen, die durch jedes TSI-Modul während eines TSI-Rahmens empfangen werden. Da jede Busmenge einem TSI-Modul entspricht, kann dieses Feld auch als eines der TSI-Module auswählend betrachtet werden. Das Feld 76 identifiziert einen bestimmten Bus der Menge von vier Bussen (Rahmen), die durch das Feld 74 identifiziert werden. Das Feld 78 identifiziert einen spezifizierten Eingangszeitschlitz, d. h. 0-767, der über den ausgewählten Bus (Rahmen) gesendet wird. Es versteht sich, daß die tatsächlichen, in den Feldern 74, 76 und 78 enthaltenen Daten einer Adressierungsstruktur entsprechen, so daß die kumulativen, in diesen Feldern enthaltenen Informationen eine spezifische Adressenspeicherstelle in einem der SRAMs definieren. Die Zeitschlitz-Eingangs/Ausgangs-Korrelationen werden durch die Steuerwörter in den CRAMs gesteuert, die auf dem Steuerbus aus der Vermittlungssteuerung 20 empfangen werden.
• Das Feld 80 enthält ein Flag, das bestimmt, ob eine Doppelpufferung verwendet werden soll. Die Felder 82 und 84 sind der Übertragung eines definierten Ausgangswerts während des Ausgangszeitschlitzes zugeordnet. Wenn das feste Ausgangsflag in dem Feld 84 gesetzt ist, wird der in dem Feld 82 als ein PCM-Wort gespeicherte feste Ausgangswert während des entsprechenden Ausgangszeitschlitzes gesendet, ungeachtet der in einem entsprechenden Eingangszeitschlitz enthaltenen Daten. Diese Möglichkeit ist nützlich zum Definieren von Fülldaten, die gesendet werden, wenn ein Ausgangszeitschlitz nicht benutzt wird, und kann verwendet werden, um Informationen, die sich nicht ändern, wie zum Beispiel die Übertragung von Stille, wenn ein Teilnehmer Tonwahlziffern für einen angerufenen Teilnehmer eingibt, zu dem Teilnehmer zu senden.
• Die Felder 86, 88, 90 und 92 enthalten Informationen, die die Verstärkung oder Dämpfung der in dem zugeordneten Zeitschlitz enthaltenen PCM-Daten steuern, Felder 86 und 88 enthalten Flags, die die Art von PCM-Komprimierung, u-Gesetz oder A-Gesetz bestimmen, die den Eingangs- und Ausgangs-PCM-Werten zugeordnet ist. Das Flag in dem Feld 90 bestimmt, ob das PCM-Wort verstärkt oder gedämpft werden soll. Wenn das PCM-Wort verstärkt oder gedämpft werden soll, ist der Betrag der Verstärkung oder Dämpfung in Decibel in Daten enthalten, die im Feld 92 gespeichert sind. Die Verstärkungssteuerinformationen, die in diesen Feldern enthalten sind, werden als Teil einer Adresse für den AROM verwendet, der dem CRAM zugeordnet ist, der das Steuerwort enthält. Jeder AROM kann als eine Nachschlagetabelle vorbestimmter gespeicherter PCM-Datenwörter mit der Auswahl des zu sendenden Worts betrachtet werden, die durch das Eingangs-PCM-Wort aus dem Kanal 60 und die in den Feldern 86-92 aus dem CRAM enthaltenen Daten bestimmt wird. Der ausgewählte PCM-Wert wird auf dem Kanal 61 an den CRAM ausgegeben.
• Fig. 8 ist ein Flußdiagramm der Verarbeitung einer Fernsprechverbindung in einem Vermittlungssystem, wie zum Beispiel einer Vermittlung 5ESS®, in das ein die vorliegende Erfindung realisierender Zeitlagenumsetzer integriert ist. Beginnend mit dem Start der Verbindung 100 hebt ein Fernsprechteilnehmer wie durch Schritt 102 angedeutet ab. Im Schritt 104 meldet eine mit der Fernsprechleitung des Teilnehmers verbundene Leitungseinheit das Abhebeereignis dem zugeordneten Vermittlungsmodul. Wie im Schritt 106 angedeutet, reagiert die Vermittlungssteuerung, indem sie eine zweiseitige Verbindung durch den TSI zwischen dem Teilnehmer und einer digitalen Diensteinheit (DSU - nicht gezeigt) herstellt, die in dem Vermittlungssystem enthalten ist. Die DSU wirkt zum Senden des Wähltons und zum Empfangen von Ziffern von dem Teilnehmer. Im Schritt 108 durchläuft die Vermittlungssteuerung die empfangenen Ziffern zur Bestimmung der Weglenkung, die verwendet wird, um einen angerufenen Teilnehmer zu erreichen, von dem in diesem Beispiel angenommen wird, daß er durch einen anderen TSI versorgt wird. Im Schritt 110 fragt die Vermittlungssteuerung dann einen Zentralprozessor in dem Vermittlungssystem ab, um eine Netz-Zeitschlitzzuteilung zur Verbindung mit dem angerufenen Teilnehmer zu erhalten. Im Schritt 112 stellt die Vermittlungssteuerung eine zweiseitige Verbindung durch den TSI zwischen dem Teilnehmer und einem Kommunikationsmodul (cm) zur Verbindung mit dem angerufenen Teilnehmer her. Die anfängliche Verbindung von dem Teilnehmer zu der DSU wird abgebaut oder getrennt, da dieser Weg nicht mehr benötigt wird. Der Teilnehmerteil der Verbindung mit einem Eingangsschlitz zu dem TSI kann zu einem abgehenden Zeitschlitz zur Verbindung zu dem cm umgelenkt werden. Somit haben der anrufende Teilnehmer und der angerufene Teilnehmer nunmehr unter Verwendung eines ankommenden/abgehenden Zeitschlitzes für von dem anrufenden Teilnehmer gesendete Übermittlungen und eines weiteren ankommenden/abgehenden Zeitschlitzes für von dem angerufenen Teilnehmer gesendete Übermittlungen eine zweiseitige Kommunikation hergestellt. Beim Abschluß der Kommunikationssitzung legt der Teilnehmer wie in Schritt 114 angedeutet auf. Dies bewirkt, daß die Vermittlungssteuerung die Verbindungen durch den TSI zwischen dem Teilnehmer und dem angerufenen Teilnehmer wie in Schritt 116 angedeutet abbaut. Somit werden die Eingangs- und Ausgangszeitschlitze, die den Kommunikationsstrecken zugeordnet sind, für eine weitere Zuweisung freigegeben. Dadurch wird der Fluß einer Fernsprechverbindung durch einen TSI gemäß der vorliegenden Erfindung wie in Schritt 118 angedeutet beendet.
• Das Ausführungsbeispiel eines TSI, das die vorliegende Erfindung realisiert, erzielt die oben besprochenen Vorteile. Die Verwendung von TSI-Modulen ermöglicht eine ausbaufähige TSI-Einrichtung, die mit hohen Taktgeschwindigkeiten betrieben werden kann. Durch Verwendung der Ketten-Zeitschlitzverteilung zwischen TSI-Modulen verändert das Hinzufügen oder Entfernen von TSI-Modulen am Ende der Reihe von Modulen die Zwischenmodul-Übertragungskenngrößen nicht. Die einem zwischengeschalteten TSI-Modul vorgelegte kapazitive Last ist fest, da das Hinzufügen von Modulen nur die Ausgangslast des letzten bestehenden TSI-Moduls beeinflußt. Die Impedanz zwischen den Ansteuer- Busschaltungen für ein TSI-Modul, die empfangenden Busschaltungen des angrenzenden TSI-Moduls und die Übertragungsleitungsimpedanz des diese verbindenden Busses wird nicht wesentlich beeinflußt, wenn weitere Module hinzugefügt werden, wodurch durch den Systemausbau verursachte Reflexionen minimiert werden.
• Obwohl in den Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt und dargestellt wurde, wird der Schutzbereich der Erfindung durch die folgenden Ansprüche definiert.

Claims (17)

1. Zeitlagenumsetzer (24) zum Verteilen von Daten, die in Zeitschlitzen eines Zeitmultiplexsystems enthalten sind, gekennzeichnet durch:

Zeitlagenumsetzungsmodule (TSI-Module) (32), die jeweils Mittel (SRAMs) zum Empfangen aller Zeitschlitzdaten in einem TSI-Zeitrahmen über einen ankommenden Datenbus (46), ein Mittel (49) zum Speichern der Zeitschlitzdaten, Mittel (SRAMs) zum Senden der empfangenen Zeitschlitzdaten über einen abgehenden Datenbus (49) und Mittel (SELs, AROMs, CRAMs, IFs) zum Senden ausgewählter der gespeicherten Zeitschlitzdaten als Ausgangsdaten auf an jedes TSI- Modul (32) angekoppelten Kommunikationskanälen (40) enthalten,

ein Übertragungskanalmittel (34) zum Verbinden des abgehenden Datenbusses jedes TSI-Moduls mit dem ankommenden Datenbus eines nächsten TSI-Moduls; und

Mittel (22, 52, CRAMs, SRAMs) zum sequentiellen Übermitteln der empfangenen Zeitschlitzdaten aus jedem TSI-Modul zu dem nächsten TSI-Modul über das Übertragungskanalmittel.

2. Zeitlagenumsetzer nach Anspruch 1, wobei jedes TSI-Modul (32) Mittel (IFs) zum Empfangen von Eingangsdaten auf den Kommunikationskanälen (40) und Mittel zum Übermitteln der empfangenen Eingangsdaten zu dem ankommenden Datenbus eines ersten TSI-Moduls umfaßt, wobei die über den ankommenden Datenbus des ersten TSI-Moduls empfangenen Eingangsdaten die Zeitschlitzdaten für das erste TSI-Modul umfassen.

3. Zeitlagenumsetzer nach Anspruch 1, wobei das Übertragungskanalmittel eine Reihe von Bussen umfaßt, die auf einem Rückwandmodul (34) angeordnet sind, an das jedes TSI-Modul angekoppelt ist.

4. Zeitlagenumsetzer nach Anspruch 1, wobei das Übermittlungsmittel die Übermittlung von Zeitschlitzdaten so bewirkt, daß die Anzahl von TSI- Taktperioden, die für die Ausbreitung eines Rahmens der Zeitschlitzdaten von dem ersten zu dem letzten TSI- Modul erforderlich ist, proportional zu der Anzahl von TSI-Modulen ist.

5. Zeitlagenumsetzer nach Anspruch 1, wobei der abgehende Datenbus aus einem vorherigen TSI-Modul nur an den ankommenden Datenbus eines nächsten TSI-Moduls angekoppelt ist, so daß sich das Hinzufügen zusätzlicher TSI-Module nicht wesentlich auf die Übertragungsleitungscharakteristik des Wegs aus dem abgehenden Datenbus eines bestehenden TSI-Moduls zu dem ankommenden Datenbus des nächsten bestehenden TSI- Moduls auswirkt.

6. Zeitlagenumsetzer nach Anspruch 1, weiterhin mit einem Mittel zum Synchronisieren der TSI-Module, dergestalt, daß die ausgewählten der gespeicherten Zeitschlitzdaten erst dann aus einem beliebigen TSI- Modul gesendet wird, wenn jedes TSI-Modul die Zeitschlitzdaten für denselben TSI-Rahmen empfangen hat.

7. Zeitlagenumsetzungsmodul (TSI-Modul) (32), gekennzeichnet durch:

Mittel (SRAMs) zum Empfangen aller Zeitschlitzdaten in einem TSI-Zeitrahmen über einen ankommenden Datenbus (46);

Mittel (SRAMs) zum Speichern der Zeitschlitzdaten;

Mittel (SRAMs) zum Senden der gespeicherten Zeitschlitzdaten über einen abgehenden Datenbus (48);

Mittel (SELs, AROMs, CRAMs, IFs) zum Senden ausgewählter der gespeicherten Zeitschlitzdaten als Ausgangsdaten auf einem an das TSI-Modul angekoppelten Kommunikationskanal (40).

8. TSI-Modul nach Anspruch 7, weiterhin mit einem Mittel zum Empfangen von Eingangsdaten über den Kommunikationskanal und einem Mittel zur Weglenkung der empfangenen Eingangsdaten über einen Eingangsdatenbus.

9. TSI-Modul nach Anspruch 7, wobei der ankommende Datenbus, der abgehende Datenbus und der Kommunikationskanal jeweils so ausgelegt sind, daß sie an entsprechende Busse angekoppelt werden, die von einem an das TSI-Modul angekoppelten Rückwandmodul getragen werden.

10. TSI-Modul nach Anspruch 7, wobei das Sendemittel die gespeicherten Zeitschlitzdaten nach einer vorbestimmten Anzahl von TSI-Taktperioden nach dem Empfang der Zeitschlitzdaten weitersendet.

11. Verfahren zum Verteilen von Daten, die in Zeitschlitzen eines Zeitmultiplexsystems enthalten sind, in dem eine Vielzahl von Zeitlagenumsetzungsmodulen (TSI-Modulen) verwendet werden, gekennzeichnet durch:

Empfangen einer Vielzahl von Daten, die einer Anzahl von Zeitschlitzen entsprechen, in einem TSI- Rahmen durch ein erstes TSI-Modul und Speichern der während des Rahmens empfangenen Daten;

Senden, durch das erste TSI-Modul, der empfangenen Daten zu einem nächsten TSI-Modul, das die Daten empfängt und speichert;

wobei jedes TSI-Modul sequentiell die Daten in einem Rahmen aus einem vorangehenden TSI-Modul empfängt, die Daten in dem Rahmen speichert und die empfangenen Daten zu dem nächsten TSI-Modul weitersendet.

12. Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin gekennzeichnet durch:

Empfangen von Eingangsdaten durch jedes TSI- Modul auf Kommunikationskanälen; und

Übermitteln der empfangenen Eingangsdaten zu einen ersten TSI-Modul.

13. Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin gekennzeichnet durch:

Senden, durch jedes TSI-Modul, ausgewählter der gespeicherten Zeitschlitzdaten als Ausgangsdaten auf Kommunikationskanälen zur Übertragung zu einem Endbestimmungsort.

14. Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin gekennzeichnet durch:

Empfangen, durch jedes TSI-Modul, des Datenrahmens über einen ankommenden Datenbus und Senden des gespeicherten Datenrahmens über einen abgehenden Datenbus, wobei jeder abgehende Datenbus nur an einen ankommenden Datenbus eines anderen TSI-Moduls angekoppelt ist, so daß die Datenrahmen in einem Kettenverfahren durch jedes TSI-Modul sequentiell gesendet und gespeichert werden.

15. Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin gekennzeichnet durch:

Synchronisieren der Übertragung ausgewählter der gespeicherten Zeitschlitzdaten über an Endbestimmungsorte angekoppelte Kommunikationskanäle, dergestalt, daß die Übertragung der ausgewählten erst dann beginnt, wenn das letzte TSI-Modul denselben, durch ein erstes TSI-Modul gespeicherten Datenrahmen empfangen hat.

16. Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin gekennzeichnet durch:

Maximieren der Rate, mit der die Datenrahmen aus einem TSI-Modul zu einem, anderen TSI-Modul übermittelt werden können, indem fest zugeordnete Busse verwendet werden, die nur den abgehenden Datenbus des sendenden TSI-Moduls mit dem ankommenden Datenbus des benachbarten, empfangenden TSI-Moduls verbinden, wodurch Schwankungen der Übertragungsleitungscharakteristik minimiert werden, die auftreten würden, wenn andere Geräte auf die sequentiellen Busse zugreifen könnten.

17. Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein letztes TSI-Modul den durch das erste TSI-Modul empfangenen Datenrahmen eine Anzahl von TSI-Taktperioden nach dem Senden der Daten durch das erste TSI-Modul empfängt, wobei die Anzahl von TSI-Taktperioden proportional zu der Anzahl von TSI-Modulen ist.