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Hintergrund
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Zuweisung eines Steuerkanals
in einem Nachrichtenübertragungssystem.
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Telekommunikations-Endeinrichtungen
verbinden Teilnehmerleitungen, wie z.B. Leitungen des herkömmlichen
Fernsprechnetzes (Plain Old Telephone Service, POTS), ISDN-Leitungen (Integrated
Services Digital Network), E1-Leitungen (Electronic Interface Level
1) und optische Leitungen, mit Telekommunikations-Vermittlungsanlagen
und anderen Telekommunikationseinrichtungen. Eine Endeinrichtung
enthält
Kanaleinheit-Karten-Steckplätze,
in die Kanaleinheit-Karten eingesteckt werden können. Die Kanaleinheit-Karten oder
Leitungskarten wandeln analoge oder digitale Signale von Teilnehmerleitungen
in formatierte digitale Datensignale um. Unterschiedliche Arten
von Kanaleinheit-Karten bedienen unterschiedliche Arten von Teilnehmerleitungen.
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Eine
Endeinrichtung konstruiert ein einzelnes Zeitmultiplexsignal (TDM)
aus den formatierten digitalen Datensignalen mehrerer Kanaleinheit-Karten
zur Übertragung
zu entfernten Telekommunikationseinrichtungen. Die Endeinrichtung
führt auch
das Demultiplexen von TDM-Signalen durch, die von entfernten Telekommunikationseinrichtungen
empfangen wurden, um formatierte digitale Daten zurück zu den
Kanaleinheit-Karten
zu liefern. Kanaleinheit-Karten wandeln die formatierten digitalen
Daten in eine Form um, die für
die Übertragung über Teilnehmerleitungen
geeignet ist.
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Zwei
Telekommunikations-Endeinrichtungen können "Rücken
an Rücken" angeschlossen werden,
um ein Digital Carrier Loop Netzwerk zu bilden. Ein Digital Carrier
Loop Netzwerk enthält
typischerweise eine entfernte Endeinrichtung, die in der Nähe einer
Firma oder eines Haushaltes angeordnet ist, und eine zentrale Endeinrichtung,
die in einer Zentralvermittlungsstelle angeordnet ist, die mit einer Telekommunikationsvermittlung
verbunden ist. Die entfernte Endeinrichtung und die zentrale Endeinrichtung
kommunizieren über
ein oder mehrere Leitungen, auf denen TDM-Signale übertragen
werden. Mit dieser Konfiguration werden Teilnehmer mit der Telekommunikations-Vermittlung
verbunden.
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In
der internationalen Patentanmeldung WO97/18687 wird ein Verfahren
zur Bereitstellung einer Kommunikation zwischen einer Endeinrichtung
in einer Zentralvermittlungsstelle und einer entfernten Teilnehmer-Endeinrichtung
in einem Digital Loop Carrier offen gelegt. Zeitschlitze, die jeder
entfernten Endeinrichtung zugeordnet sind, werden pro Anruf dynamisch
Teilnehmern zugeordnet. Die Bandbreite des Teilnehmerverkehrs kann
sich frei über
eine Vielzahl von möglichen,
vorher festgelegten verfügbaren
Zeitschlitzen erstrecken. Steuerungs- und Signalisierungs-Kanäle können neu
zugeordnet werden, wenn für
Fehlerbedingungen erforderlich.
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US-Patent
5,563,883 beschreibt ein dynamisches und anpassungsfähiges Verfahren
zur Unterstützung
von Kommunikationsdiensten auf einem Kommunikationssystem mit Vielfachzugriff.
Die Kommunikationskanäle
werden in Signalisierungs-Datenkanäle und Verkehrs-Übertragungskanäle unterteilt.
Entfernte Endeinrichtungen werden in Gruppen für die verschiedenen Kanäle unterteilt.
Wenn ein Registrierungsprozess einmal durchgeführt wurde, überwachen die entfernten Endeinrichtungen
die Abfrage oder den Befehl von einer zentralen Steuerung auf einem
zugeordneten Vorwärts-Signalisierungs-Datenkanal
und antworten auf einem zugeordneten Rückwärts-Signalisierungs-Datenkanal
zur Kanalzuordnung unter Verwendung eines Kanal-Pools. Im Fall einer
Kollision erfasst eine zentrale Steuerung die entfernten Endeinrichtungen
in einer selektiven Abfrage-Prozedur.
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Zusammenfassung
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Im
Allgemeinen umfasst in einem Aspekt ein Verfahren zur Bereitstellung
eines Steuerkanals zwischen ersten und zweiten Zugangs-Endeinrichtungen
in einem Digital Loop Carrier die in Anspruch 1 aufgelisteten Schritte.
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In
einem anderen Aspekt enthält
ein Digital Loop Carrier Endeinrichtungen, die konfiguriert und
programmiert sind, einen Steuerkanal dynamisch aus einem Pool an
Kanälen
zuzuweisen, wie in Anspruch 28 beschrieben.
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Verschiedene
Implementationen können
eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften enthalten. Die ersten,
zweiten und dritten Signalmuster können zum Beispiel vorher festgelegte
asynchrone Muster enthalten.
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In
manchen Implementationen sind die erste und zweite Endeinrichtung
Zentralvermittlungsstelle und entfernte Endeinrichtungen eines Digital
Loop Carrier. Der Pool an Kanälen
kann aus nicht fest zugeordneten Kanälen bestehen. Als Reaktion
auf die Erkennung eines Fehlers eines zuvor zugeordneten Steuerkanals kann
ein Mitglied des Pools dynamisch als Steuerkanal zugeordnet werden.
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Das
erste Signalmuster kann wiederholt von der ersten Endeinrichtung
zur zweiten Endeinrichtung gesendet werden. Auf ähnliche Weise kann das zweite
Signalmuster wiederholt von der zweiten Endeinrichtung zur ersten
Endeinrichtung gesendet werden, wobei das Pool-Mitglied benutzt
wird, auf dem das erste Signal von der zweiten Endeinrichtung empfangen
wurde.
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Die
erste und die zweite Endeinrichtung können entsprechende Datenbanken
enthalten, in denen Statusinformation für die Pool-Mitglieder gespeichert
wird. Somit kann in einigen Implementationen das erste Signalmuster
nur zu den Pool-Mitgliedern gesendet werden, deren Statusinformation
anzeigt, dass sie zurzeit keinen Anruf auf einer Teilnehmerleitung
bearbeiten, ihnen kein Alarm zugeordnet ist und dass sie in Betrieb sind.
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Die
zweite Endeinrichtung kann mindestens eine Untermenge der Pool-Mitglieder
auf den Empfang des ersten Signalmusters abfragen. Auf ähnliche
Weise kann die erste Endeinrichtung mindestens eine Untermenge der
Pool-Mitglieder auf den Empfang des zweiten Signalmusters abfragen.
In verschiedenen Implementationen fragen die Endeinrichtungen nur
Pool-Mitglieder
ab, deren Statusinformation anzeigt, dass sie zurzeit keinen Anruf
auf einer Teilnehmerleitung bearbeiten, ihnen kein Alarm zugeordnet
ist und dass sie in Betrieb sind.
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Die
zweite Endeinrichtung kann eine erwartete Antwortzeit berechnen,
innerhalb der sie erwartet, von der ersten Endeinrichtung auf demselben
Pool-Mitglied, auf dem das zweite Signalmuster gesendet wurde, ein drittes
Signalmuster zu empfangen.
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Die
erwartete Antwortzeit kann berechnet werden, indem man die Anzahl
der Pool-Mitglieder mit einer vorher bestimmten mittleren Zeit multipliziert.
Wenn das dritte Signalmuster nicht in der erwarteten Antwortzeit empfangen
wird, kann eine Statusanzeige für
das Pool-Mitglied, auf dem das zweite Signalmuster gesendet wurde,
als zurzeit nicht verfügbar
markiert werden.
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Zusätzlich dazu
kann das Übertragungsmedium
zum Beispiel einen oder mehrere metallische Leiter, optische Fasern,
drahtlose Medien oder eine Kombination davon enthalten. Auf ähnliche
Weise kann der Pool von Kanälen
aus Kanälen
auf den Leitern, den optischen Fasern, drahtlosen Kanälen oder
einer Kombination daraus gebildet werden. Ein einzelner Kanal kann
als Steuerkanal für
alle verfügbaren
Datenkanäle
dienen, welche die beiden Endeinrichtungen verbinden.
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In
manchen Implementationen kann die Teilnehmer-Signalsierungs-Information auch über den
Steuerkanal übertragen
werden.
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Verschiedene
Implementationen können
einen oder mehrere der folgenden Vorteile bieten. Durch dynamische
Zuordnung des Steuerkanals aus einem Pool verfügbarer Kanäle bietet das System größere Flexibilität im Fall
des Fehlers eines Steuerkanals oder des Ausfalls einer gesamten
Einrichtung, die den Steuerkanal überträgt. Darüber hinaus ist es bei dem hier
beschriebenen Verfahren nicht erforderlich, einen speziellen Kanal
als Reserve-Steuerkanal zu reservieren. Ein neuer Steuerkanal wird
dann zugewiesen, wenn es erforderlich ist. Somit kann eine größere Anzahl
von Kanälen
zur Übertragung
der Teilnehmerdaten benutzt werden.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung,
den Zeichnungen und den Ansprüchen
deutlich.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm eines Telekommunikationssystems.
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2 ist
ein Blockdiagramm eines Digital Loop Carrier.
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3 zeigt
ein Beispiel für
einen Pool von Schnittstellengruppen-Mitgliedern (Interface Group,
IG).
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4 zeigt
eine Datenbank, die Zugangs-Endeinrichtungen zugeordnet ist.
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5 ist
ein Flussdiagramm, das Schritte eines Verfahrens zur Zuweisung eines
Steuerkanals zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
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Wie
in 1 gezeigt, enthält ein Telekommunikationssystem 2 einen
Digital Loop Carrier (DLC) 4. Der Digital Loop Carrier 4 enthält eine
Zentralvermittlungs-Endeinrichtung
(CT) 6, die über
metallische, Faser- oder andere geeignete Kommunikationsmedien 12 mit
einer oder mehreren entfernten Endeinrichtungen (RT) 8, 10 gekoppelt
ist. Der Digital Loop Carrier 4 dient als Lieferungs-Einheit
des Systems 2 und liefert Anrufsteuerungs- und Verwaltungs-Signale. Teilnehmereinrichtungen,
wie z.B. Telefoneinrichtungen 14, 16, 18 können mit
der Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 bzw. mit den entfernten
Endeinrichtungen 8, 10 gekoppelt sein. Die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 ist
auch mit einem Ortsvermittlungs-(LEC)-Netzwerk 22 verbunden. Die
Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 kann mit dem LEC-Netzwerk 22 über eine
Vermittlung 20, wie z.B. eine Klasse-5-Vermittlung, verbunden sein.
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Wie
in 2 gezeigt, haben die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 und
die entfernten Endeinrichtungen, wie z.B. Endeinrichtung 8,
einen oder mehrere Kanaleinheit-Empfänger, wie die Steckplätze 26 bzw. 50.
Die Steckplätze 50, 26 nehmen
Kanaleinheit-Karten auf, die Datensignale zu und von Teilnehmerleitungen 52 bzw.
LEC-Netzwerk-Leitungen 38 übertragen. Die Teilnehmerleitungen 52 sind
mit Teilnehmereinrichtungen gekoppelt, wie z.B. mit dem Telefon 16,
und die LEC-Netzwerk-Leitungen 38 sind mit dem LEC-Netzwerk 22 gekoppelt,
zum Beispiel über
die Vermittlung 20. Kanaleinheit-Karten in den Steckplätzen 50 wandeln
eintreffende Teilnehmerleitungs-Datensignale in formatierte digitale
Daten um und wandeln formatierte digitale Daten in Datensignale
um, die für
die Übertragung über die
Teilnehmerleitungen 52 geeignet sind. Auf ähnliche
Weise wandeln Kanaleinheit-Karten in den Steckplätzen 26 eintreffende
LEC-Netzwerkleitungs-Datensignale in formatierte digitale Daten
um und wandeln formatierte digitale Daten in Datensignale um, die
für die Übertragung über die
LEC-Netzwerk-Leitungen 38 geeignet
sind.
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Verschiedene
Kanaleinheit-Karten bedienen verschiedene Schmalband-Teilnehmerleitungen
(z.B. POTS, COIN, UVG/EWG, Four Wire E&M, Universal Four-Wire, Basic Rate
Interface Unit) und Breitband-Teilnehmerleitungen (ISDN, DS1U, T1U,
ADS1U, AT1U, E1, E1 Short Haul, E1 Long Haul und E1Conc).
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Jede
der Zentralvermittlungs-Endeinrichtungen 6 und entfernten
Endeinrichtungen 8 enthält
auch einen oder mehrere Empfänger,
wie z.B. die Steckplätze 36, 40,
zur Aufnahme von Übertragungskarten. Übertragungskarten
in den Steckplätze 36, 40 ermöglichen
es den Endeinrichtungen 6, 8, über das Kommunikationsmedium 12 zu
kommunizieren. Verschiedene Übertragungskarten
unterstützen
verschiedene Kommunikationsmedien. Zum Beispiel können E1-Karten
oder T1/HDSL-Karten dazu benutzt werden, die Kommunikation über metallische
Medien zu unterstützen,
und optische Leitungseinheit-Karten können für die faseroptische Übertragung
benutzt werden. Andere Leitungskarten können für die Übertragung über drahtlose Medien benutzt
werden. Die Übertragungs-Karten
in den Steckplätzen 36, 40 führen die
Umwandlung von Signalen des Kommunikationsmediums 12 in
die elektrischen Signale durch, welche die Endeinrichtungen 6, 8 verstehen und
verarbeiten können.
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Die
Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 und die entfernte
Endeinrichtung 8 enthalten jeweils mindestens eine Bandbreiten-Zuordner-,
Prozessor- und Timing-Einheiten-Karte (BPT) 28, 42.
Jede BPT-Karte 28, 42 sammelt formatierte digitale
Signale von ihren entsprechenden Kanaleinheit-Karten in den Steckplätzen 26 oder 50 und
multiplext sie, zum Beispiel in ein TDM-Signal. Das gemultiplexte
Signal kann dann über
die Übertragungskarten
in den Steckplätzen 36 bzw. 40 über das Übertragungsmedium 12 gesendet
werden. Die BPT-Karten 28, 42 empfangen auch TDM-Signale
von ihren entsprechenden Übertragungskarten.
Die BPT-Karten 28, 42 demultiplexen die empfangenen
TDM-Signale und leiten sie weiter, damit sie an ihre entsprechenden
Kanaleinheit-Karten in den Steckplätzen 26, 50 geliefert
werden.
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Jede
BPT-Karte enthält
einen Zeitschlitz-Zuordner, einen Mikroprozessor, Flash-Speicher,
wie z.B. einen elektrisch löschbaren
Festwertspeicher (EEPROM), sowie Arbeitsspeicher (RAM). Zum Beispiel
enthält die
BPT-Karte 28 in der Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 einen
Zeitschlitz-Zuordner
(TSA) 30, einen Mikroprozessor 32, Flash-Speicher 34 und
RAM 35. Auf ähnliche
Weise enthält
die BPT-Karte 42 in der entfernten Endeinrichtung 8 einen
Zeitschlitz-Zuordner (TSA) 44, einen Mikroprozessor 46,
Flash-Speicher 48 und RAM 49. Jede BPT-Karte 28, 42 enthält auch
andere Komponenten, die zum Beispiel in einer US-Patentanmeldung
(Nr. 08242/010001) mit dem Titel "Telecommunications Terminal", die am 14. November
1997 eingereicht wurde und dem Anmelder der vorliegenden Erfindung
erteilt wurde, weiter beschrieben werden.
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Jeder
TSA, wie z.B. der Zeitschlitz-Zuordner 44, demultiplext
Signale, die er von seinen entsprechenden Kanaleinheit-Karten empfängt. Der
Zeitschlitz-Zuordner 44 sendet die gedemultiplexten Signale
zum Mikroprozessor 46, der die gedemultiplexten Signale
in ein einziges TDM-Signal verpackt. Der Mikroprozessor 46 sendet
das TDM-Signal zu einer zugeordneten Übertragungs-Karte in den Steckplätzen 40 zur Übertragung zur
Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6. Der Mikroprozessor 46 und
der Zeitschlitz-Zuordner 44 führen die umgekehrten Operationen
an eintreffenden TDM-Signalen durch. Der Mikroprozessor 32 und
der Zeitschlitz-Zuordner (TSA) 30 führen entsprechende Funktionen
in der Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 durch.
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Zu
Illustrationszwecken wird angenommen, dass jede der Endeinrichtungen 6, 8 eine
E1-Karte in ihren entsprechenden Übertragungskarten-Steckplätzen 36, 40 enthält. Das
E1-Format kann zum Beispiel mit TDM-Verfahren auf der Basis der
Empfehlungen der Serie G.700 der International Telecommunication
Union CCITT benutzt werden. Wie in 3 gezeigt,
ist das Format E1 ein Format mit 32 Kanälen, in dem jeder Kanal oder
Zeitschlitz einem Signal mit 64 Kilobit pro Sekunde (kb/s) oder
einem DS0-Signal entspricht. Zwei der Kanäle, zum Beispiel Kanal 0 und
16 sind für
die Rahmenbildung bzw. die Signalisierung reserviert.
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Einer
der dreißig
restlichen Kanäle
wird als Steuerkanal zugewiesen, damit die BPT-Karten 28, 42 Informationen
bezüglich
der Zuordnung eines Kanals für
einen bestimmten eintreffenden oder abgehenden Anruf senden können. Somit
bleiben bis zu 29 Kanäle
oder Zeitschlitze zur Verwendung als Datenkanäle. Die BPT-Karte 28 in
der Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 führt auf
der Basis eines einzelnen Anrufs eine dynamische Zuweisung der verfügbaren Kanäle oder
Zeitschlitze unter den Teilnehmer- und LEC-Netzwerk-Leitungen durch.
Ein geeignetes Verfahren zur dynamischen Zuweisung der verfügbaren Kanäle wird
zum Beispiel in einer US-Patentanmeldung
(Nr. 08242/014001) mit dem Titel "Routing Telecommunications Traffic", die gemeinsam mit
der vorliegenden Erfindung eingereicht wurde, beschrieben. Der Steuerkanal
kann auch von den Endeinrichtungen 6, 8 benutzt
werden, um Informationen über
den Status der anderen Datenkanäle
zu übermitteln.
In manchen Implementationen kann auch Teilnehmer-Signalisierungs-Information
anstatt über den
getrennten Kanal 16 über
den Steuerkanal übertragen
werden.
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Jeder
der Flash-Speicher 34, 48 in den entsprechenden
BPT-Karten 28, 42 speichert
Informationen, zum Beispiel in einer Datenbank oder Tabelle, wie
z.B. in der Datenbank 62 (4). Die
Datenbank 62 enthält Informationen über die
Zeitschlitze, die zur Verfügung
stehen, um entweder als Steuerkanal zu dienen oder zur Verarbeitung
eines Anrufs auf einer Teilnehmerleitung zugewiesen zu werden. Jedem
Zeitschlitz, der möglicherweise
verfügbar
ist, als Steuerkanal zu dienen oder zur Verarbeitung eines Anrufs
zugewiesen zu werden, wird eine Identifizierungs-Nummer zugewiesen.
Die verfügbaren
Zeitschlitze können
als Schnittstellengruppen-Mitglieder (IG-Mitglieder) bezeichnet werden, von denen
jedem eine Schnittstellengruppen-Nummer (IG-Nummer) 66 zugewiesen
wird. Die Identität
der IG-Mitglieder und ihre entsprechenden IG-Nummern werden in der Datenbank 62 in
jedem Flash-Speicher 34, 48 auf den BPT-Karten 28, 42 gespeichert.
Wie in 3 gezeigt, bilden die möglicherweise verfügbaren Zeitschlitze
oder Kanäle
somit einen Pool 64 von IG-Mitgliedern.
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In
bestimmten Implementationen können
ein oder mehrere der Daten-Zeitschlitze einer bestimmten Teilnehmerleitung
zugeordnet sein. Ein solcher fest zugeordneter Zeitschlitz ist kein
IG-Mitglied, und daher wird ihm keine IG-Nummer zugewiesen. Ein
Verwalter an einer Benutzer-Schnittstellen- Endeinrichtung (nicht gezeigt) kann
den Endeinrichtungen 6, 8 den Befehl erteilen,
den Status eines Zeitschlitzes von fest zugeordnet auf nicht fest
zugeordnet oder umgekehrt zu ändern,
wozu zum Beispiel die Bellcore Transaction Language 1 (TL1) benutzt
wird. Auf jeden Fall werden zu jeder Zeit während des Betriebs des Digital
Loop Carrier nur die Zeitschlitze, die nicht einer bestimmten Teilnehmerleitung
oder einer LEC-Netzwerk-Leitung
fest zugeordnet sind, als IG-Pool-Mitglieder betrachtet. In 3 werden
zum Beispiel die Zeitschlitze 11 und 12 als fest
zugeordnete Zeitschlitze gezeigt und gehören daher nicht zum IG-Mitglieder-Pool.
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Obwohl 3 Zeitschlitze
oder Kanäle
zeigt, die einer einzelnen E1-Karte zugeordnet sind, kann das offen
gelegte Verfahren zur Zuweisung eines Steuerkanals in einem System
benutzt werden, in dem die Kanäle
im IG-Mitglieder-Pool mehreren Übertragungs-Karten
in der Zentralvermittlungsstelle und an den entfernten Endeinrichtungen 6, 8 zugeordnet
sind. Zum Beispiel können
anstelle einer einzelnen E1-Karte oder einer optischen Leitungseinheit-Karte
in jedem der Übertragungskarten-Steckplätze 36, 40 mehrere
E1-Karten oder optische Leitungseinheit-Karten als Schnittstelle
zwischen dem Übertragungsmedium 12 und
jeder der BPT-Karten 6, 8 dienen. Ein einzelner
Kanal kann weiterhin als Steuerkanal für alle Datenkanäle dienen,
die den Pool von IG-Mitgliedern 64 bilden.
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Die
Datenbank 62 speichert auch Status-Information über jedes
IG-Mitglied. Speziell hat jedes IG-Mitglied ein In-Use-Flag 68,
ein Alarm-Flag 70 und ein Service-State-Flag 72,
das dem IG-Mitglied zugeordnet ist. Das In-Use-Flag zeigt an, ob
das IG-Mitglied aktuell zugewiesen ist, einen Anruf zu bearbeiten,
der eine der Teilnehmer- oder LEC-Netzwerk-Leitungen einbezieht. Das Alarm-Flag
zeigt an, ob spezifizierte Alarme, wie z.B. Fehler, zurzeit dem
IG-Mitglied zugeordnet sind. Das Service-State-Flag zeigt an, ob
das IG-Mitglied
außer
Betrieb genommen wurde, zum Beispiel um die Durchführung von
Aufgaben in Zusammenhang mit der Wartung zu erlauben.
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Obwohl
sowohl die entfernte Endeinrichtung 8 als auch die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 eine Datenbank 62 haben,
können
sich die gespeicherten Informationen bezüglich des aktuellen Status
eines bestimmten IG-Mitgliedes unterscheiden. Zum Beispiel kann
die Datenbank in der entfernten Endeinrichtung 8 anzeigen,
dass einem bestimmten Kanal ein Alarm zugeordnet ist, während die
Datenbank in der Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 anzeigen
kann, dass demselben Kanal keine Alarme zugewiesen sind. Außerdem können auch
zusätzliche
oder unterschiedliche Status-Informationen, wie die Erkennung von
Fehlern auf den Kanälen,
gespeichert werden.
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6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren
zur Zuweisung eines Steuerkanals zeigt, zum Beispiel wenn das Digital
Loop Carrier System 4 initialisiert wird, oder nach dem
Ausfall eines zuvor zugewiesenen Steuerkanals. Ein zuvor zugewiesener
Steuerkanal kann aus einem von mehreren Gründen unbenutzbar werden, einschließlich Ausfall
einer Einrichtung, Stromausfall oder einer Beschädigung der Anlage, die den
Steuerkanal enthält.
Im Allgemeinen wird ein Kanal aus den IG-Pool-Mitgliedern als neuer Steuerkanal
zugeordnet, indem vorher festgelegte Signale zwischen der Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 und
der entfernten Endeinrichtung 8 ausgetauscht werden, wie
im Folgenden detaillierter erläutert
wird.
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Wie
durch Schritt 100 (6) gezeigt,
sendet, wenn ein neuer Steuerkanal zugewiesen werden muss, die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 über mindestens
eine Untermenge der Kanäle,
die sich aktuell im IG-Mitglieder-Pool 64 befinden, wiederholt
ein erstes Signalmuster zur entfernten Endeinrichtung 8.
Das erste Signalmuster ist ein vorher festgelegtes Muster, das zum
Beispiel in den Flash-Speichern 34, 48 der BPT-Karten 28, 42 gespeichert
sein kann. In einer Implementation ist das erste Signalmuster ein
asynchrones Bit- oder Byte-Muster,
wie z.B. ein 8-Bit-Wort. Alternative Muster können auch benutzt werden.
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Die
Untermenge von IG-Mitgliedern, über
die das erste Signalmuster rundgesendet wird, umfasst die Kanäle, die
auf der Basis der in der Datenbank 62 gespeicherten Status-Information möglicherweise
verfügbar sind,
um als Steuerkanal zu dienen. Somit wird zum Beispiel das erste
Signalmuster nicht über
einen Kanal rundgesendet, der zurzeit einen Anruf bearbeitet, dem
ein Alarm zugeordnet ist, oder der außer Dienst genommen wurde.
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Wie
durch Schritt 102 angezeigt, führt die entfernte Endeinrichtung 8,
wenn ein neuer Steuerkanal zugewiesen werden muss, eine Abfrage
oder eine Abtastung von Kanälen
im IG-Pool auf das erste Signalmuster durch. Die entfernte Endeinrichtung 8 fragt
die Kanäle
nacheinander ab, zum Beispiel in numerischer Reihenfolge entsprechend
der IG-Nummern, bis die entfernte Endeinrichtung das erste Signalmuster
empfängt
und erkennt. In einigen Implementationen fragt die Endeinrichtung 8 nur
eine Untermenge der Kanäle
im IG-Pool ab, wie weiter unten beschrieben wird. Wenn die entfernte
Endeinrichtung 8 das erste Signalmuster empfängt und
erkennt, sendet die entfernte Endeinrichtung, wie in Schritt 104 gezeigt,
wiederholt ein zweites Signalmuster zur Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6,
wozu sie denselben Kanal benutzt, auf dem das erste Signalmuster
empfangen und erkannt wurde. Das zweite Signalmuster ist ein weiteres
vorher festgelegtes Muster, das auch ein asynchrones Bit- oder Byte-Muster
sein kann, das in den Flash-Speichern 34, 48 gespeichert
ist. Alternative Muster können
auch benutzt werden.
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Wenn
die entfernte Endeinrichtung 8 das zweite Signalmuster
sendet, berechnet sie auch eine erwartete Antwortzeit, wie in Schritt 106 gezeigt.
Die erwartete Antwortzeit ist eine Zeit, innerhalb der die entfernte Endeinrichtung 8 den
Empfang einer Quittung oder eines dritten Signalmusters von der
Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 erwartet. In einer
Implementation wird die erwartete Antwortzeit berechnet, indem eine feste
mittlere Abfrage-Periode
mit der Gesamtzahl von IG-Mitgliedern im Pool 64 multipliziert
wird. Die mittlere Abfrage-Periode, die eine mittlere Zeit darstellt,
welche die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 benötigt, einen
Kanal auf den Empfang des zweiten Signalmusters abzufragen oder
abzutasten und eine Antwort zu senden, kann im Flash-Speicher 48 gespeichert
sein. In der letztgenannten Implementation stellt die mittlere Antwortzeit
eine Obergrenze für
die Zeitdauer dar, innerhalb der die entfernte Endeinrichtung 8 den
Empfang einer Antwort von der Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 erwartet.
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Nachdem
sie begonnen hat, in Schritt 100 wiederholt das erste Signalmuster
zu senden, führt
die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 die
Abfrage oder Abtastung von Kanälen
im IG-Pool auf das
zweite Signalmuster durch, wie in Schritt 108 gezeigt.
Die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 fragt die Kanäle kontinuierlich
nacheinander ab, zum Beispiel in numerischer Reihenfolge entsprechend
der IG-Nummern, bis die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung das zweite
Signalmuster empfängt
und erkennt. In einigen Implementationen fragt die Endeinrichtung 6 nur
eine Untermenge der Kanäle
im IG-Pool ab, wie weiter unten beschrieben wird. Wenn die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 das
zweite Signalmuster empfängt
und erkennt, sendet, wie in Schritt 110 gezeigt, die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung
ein drittes vorher festgelegtes Signalmuster zur entfernten Endeinrichtung 8,
wozu es denselben Kanal verwendet, auf dem das zweite Signalmuster
empfangen und erkannt wurde. Das dritte Signalmuster kann auch ein
asynchrones Bit- oder Byte-Muster sein, das in den Flash-Speichern 34, 48 gespeichert
ist. Alternative Muster können
auch benutzt werden.
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Nachdem
sie in Schritt 104 das zweite Signalmuster gesendet hat,
wartet die entfernte Endeinrichtung 8 auf den Empfang des
dritten Signalmusters, bis die in Schritt 106 berechnete
erwartete Antwortzeit abgelaufen ist. Wenn das dritte Signalmuster
innerhalb der erwarteten Antwortzeit nicht empfangen und erkannt
wurde, markiert die entfernte Endeinrichtung 8 den Kanal,
auf dem das zweite Signalmuster gesendet wurde, als zurzeit für die Verwendung
als Steuerkanal nicht verfügbar,
wie in Schritt 112 gezeigt. Diese Situation kann zum Beispiel
auftreten, wenn der Kanal, auf dem das zweite Signalmuster gesendet
wurde, zurzeit nur Übertragungen
in einer Richtung erlaubt. Der Kanal kann als zurzeit für die Verwendung
als Steuerkanal nicht verfügbar markiert
werden, indem ein Flag gesetzt wird, das zum Beispiel im Flash-Speicher 48 gespeichert
wird. Die entfernte Endeinrichtung 8 fährt dann mit Schritt 102 fort,
um mit der Abfrage weiterer verfügbarer
Kanäle
im IG-Pool auf den Empfang des rundgesendeten ersten Signalmusters
fortzufahren.
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Wenn
andererseits die entfernte Endeinrichtung 8 das dritte
Signalmuster innerhalb der erwarteten Antwortzeit empfängt und
erkennt, weisen die entfernte Endeinrichtung und die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 den
Kanal, auf dem das erste, zweite und dritte Signalmuster empfangen
und erkannt wurde, als Steuerkanal zu. Die Endeinrichtungen 6 und 8 können dann
auf diesem Kanal mit einem für
den Steuerkanal benutzten Protokoll kommunizieren.
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Um
die Effizienz des Systems zu verbessern, müssen die entfernte Endeinrichtung 8 und
die Zentralvermittlungs-Endeinrichtung 6 nicht
jeden Kanal im IG-Pool 64 abfragen oder abtasten. Stattdessen
kann jede der Endeinrichtungen 6, 8 eine Untermenge
der IG-Mitglieder auf der Grundlage von Status-Informationen abfragen, die in ihrer
entsprechenden Datenbank 62 gespeichert sind. Somit kann
die entfernte Endeinrichtung 8 zum Beispiel in Schritt 102 nur
die Kanäle
im IG-Pool 64 abtasten, die zurzeit keinen Anruf bearbeiten,
denen kein Alarm zugeordnet wurde, oder die nicht außer Betrieb
genommen wurden. Die IG-Pool-Mitglieder, deren Status, wie er in
der Datenbank 62 gespeichert ist, die der entfernten Endeinrichtung 8 zugeordnet
ist, anzeigt, dass sie zurzeit einen Anruf bearbeiten, dass ihnen
ein Alarm zugeordnet wurde, oder die außer Betrieb genommen wurden,
werden übersprungen,
es sei denn, ihr Status ändert
sich anschließend.
Natürlich
kann in manchen Situationen die Untermenge von IG-Mitgliedern alle
IG-Mitglieder umfassen, mit Ausnahme eines IG-Mitgliedes, das einem
zuvor ausgefallenen Steuerkanal entspricht.
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Auf ähnliche
Weise kann in Schritt 108 die Zentralvermittlngs-Endeinrichtung 6 nur
die Kanäle
im IG-Pool 64 abtasten, die zurzeit keinen Anruf bearbeiten,
denen kein Alarm zugeordnet wurde, oder die nicht außer Betrieb
genommen wurden. Die IG-Pool-Mitglieder, deren Status, wie er in
der Datenbank 62 gespeichert ist, die der entfernten Endeinrichtung 6 zugeordnet
ist, anzeigt, dass sie zurzeit einen Anruf bearbeiten, dass ihnen
ein Alarm zugeordnet wurde, oder die außer Betrieb genommen wurden,
werden übersprungen, wodurch
vermieden wird, dass diese Kanäle
unnötigerweise
abgetastet werden.
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In
dem Fall, dass im Verlauf des Versuchs, einen Steuerkanal zuzuweisen,
alle IG-Mitglieder einer geeigneten Untermenge von der entfernten
Endeinrichtung 8 als nicht verfügbar markiert wurden (Schritt 112), setzt
die entfernte Endeinrichtung den Status der gesamten Untermenge
von IG-Mitgliedern
zurück
und kehrt zurück
zu Schritt 102, um mit der Abfrage der Untermenge von IG-Mitgliedern
fortzufahren.
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In
manchen Implementationen können
die Zentralvermittlungs- und die entfernten Endeinrichtungen 6, 8 durch
mehrere Übertragungsmedien 12 unterschiedlicher
Arten gekoppelt sein. Zum Beispiel können die Endeinrichtungen 6, 8 durch
einen metallischen Leiter, sowie eine optische Faser gekoppelt sein,
wobei E1-Karten und optische Leitungs-Karten als Schnittstelle zwischen
den Endeinrichtungen und den metallischen und faseroptischen Übertragungsmedien
dienen. Ein einzelner Kanal oder Zeitschlitz kann als Steuerkanal
für alle verfügbaren Datenkanäle dienen,
sogar wenn unterschiedliche Arten von Einrichtungen verwendet werden.
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Wegen
der höheren
Bandbreite, die durch Verwendung eines faseroptischen Übertragungsmediums zur
Verfügung
steht, können
mehrere entfernte Endeinrichtungen in Reihe geschaltet werden, und
ihre Signale können über ein
einziges faseroptisches Übertragungsmedium 12 übertragen
werden. Wenn mehrere entfernte Endeinrichtungen mit einer einzigen
Zentralvermittlungs-Endeinrichtung gekoppelt werden, wird ein entsprechender
Steuerkanal für
die Kommunikation mit jeder entfernten Endeinrichtung zugeordnet.
Das oben beschriebene Verfahren kann dazu benutzt werden, einen
Steuerkanal für
jede der entfernten Endeinrichtungen zuzuweisen oder neu zuzuweisen.
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Andere
Implementationen liegen im Umfang der folgenden Ansprüche.
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