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Hintergrund der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Einrichtung
und ein Verfahren zur automatischen selektiven Initialisierung von
Mehrmoden-Signalsteuergeräten,
die sich in den Knoten eines Kommunikationssystems befinden, das
unterschiedliche Schnittstellenanforderungen hat, und insbesondere
auf eine Einrichtung und ein Verfahren zur automatischen selektiven
Initialisierung eines Mehrmoden-Signalsteuergeräts, das
entweder an die Baugruppenträger-Erweiterungssteuerung
oder die Haupt-Switch-Steuerung einer Nebenstellenanlage (NStA)
angeschlossen wird.
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Beschreibung des bisherigen
Stands der Technik
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Eine
NStA dient sozusagen als kleine Hauptvermittlung für einen
Kunden, der komplexe lokale Telefoniefunktionalitäten benötigt. So
wird beispielsweise ein großes
Unternehmen, auf dessen Firmengelände mehrere Abteilungen und
zahlreiche Mitarbeiter untergebracht sind, es wahrscheinlich als
wirtschaftlich erachten, eine NStA zu installieren, um einen internen
Telefondienst auf dem Firmengelände und
externe Leitungen zur Hauptvermittlung des öffentlichen Fernsprechwählnetzes
(PSTN) sicherzustellen. Die Nebenanschlussleitungen, die den NStA-Switch
mit den Telefongeräten
der Mitarbeiter verbinden, sind entweder privat gemietet oder im
Eigentum, und alle internen Anrufe werden über den NStA-Switch weitergeleitet.
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In
einer typischen NStA-Systeminstallation sind in einem Schaltschrank
zahlreiche Vermittlungselektronikkomponenten, Netzteile und sonstige
Verarbeitungskomponenten untergebracht. Die Vermittlungselektronik
ist beispielsweise innerhalb des Schaltschranks in einer Reihe von
Baugruppenträgern
organisiert, die typischerweise den oberen Teil des Schaltschranks
belegen. Unter der Vermittlungselektronik sind die Netzteilkomponenten
gefolgt von Computerkomponenten einschließlich einer Zentralsteuerung
untergebracht, die die Schaltfunktionen und die Systemadministration
für das
gesamte NStA-System sicherstellt. Eine Rückwandplatine vernetzt die
verschiedenen Bauteile des Systems und bietet Daten- und Zugangssteuerung
zwischen der Vermittlungselektronik und dem Computer.
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Manchmal
ist es wünschenswert,
einen der Baugruppenträger,
der Vermittlungselektronik enthält,
vom Haupt-Switch der NStA zu trennen. Wenn eine NStA Telefoniefunktionen
für einen
Geschäftsbetrieb
bereitstellt, der auf ein benachbartes Gebäude erweitert wird, kann es
kostengünstiger
sein, einen Peripherie-Baugruppenträger im neuen Gebäude zu installieren,
als das neue Gebäude
mit einem unabhängigen
NStA-System auszustatten. Der Peripherie-Baugruppenträger und
der Haupt-Switch
können
dann durch ein Glasfaserkabel vernetzt werden. Ein erstes Signalsteuergerät und eine
Zentralsteuerung befinden sich auf der Haupt-Switch-Seite der Glasfaser-Verbindungsleitung,
während
ein zweites Signalsteuergerät
und eine Peripherie-Baugruppenträger-Steuerung
auf der Peripherie-Baugruppenträger-Seite
installiert sind. Die Signalsteuergeräte führen die Signalumwandlungen
an den äußeren Enden der
Glasfaser-Verbindungsleitung durch, um die Kommunikation zwischen
dem Peripherie-Baugruppenträger
und dem Haupt-Switch zu erleichtern. Beispielsweise könnten die
beiden Steuergeräte
Informationen in Form von Ethernet-Paketen über die Glasfaser-Verbindungsleitung übertragen.
Das zweite Signalsteuergerät
auf der Peripherie-Baugruppenträger-Seite
der Verbindungsleitung wandelt die von der Peripherie-Baugruppenträger-Steuerung
empfangenen Signale in Ethernet-Pakete
um, die an das erste Signalsteuergerät auf der Haupt-Switch-Seite der
Verbindungsleitung übertragen
werden sollen. Das zweite Signalsteuergerät wandelt außerdem Ethernet-Pakete, die
es vom Signalsteuergerät
auf der Haupt-Switch-Seite empfängt,
in ein Format um, das mit dem der Peripherie-Baugruppenträger-Steuerung kompatibel ist.
Das Signalsteuergerät
auf der Haupt-Switch-Seite führt
die entgegengesetzten Formatumwandlungen für die Zentralsteuerung durch.
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Während die
beiden Signalsteuergeräte
im Grunde die gleichen Funktionen ausführen, sind die Steuerprozesse
beiderseitige Spiegelbilder, wenn man sie von der Glasfaser-Verbindungsleitung
aus betrachtet. Jedes Signalsteuergerät kann spezifisch so ausgelegt
werden, dass es seine Paketier- und Entpaketierprozesse
ausführt,
so dass es zwei verschiedene Einzelmodussteuergeräte gibt,
die für
die notwendige Kompatibilität
sorgen, wenn sie an den richtigen Enden der Glasfaser-Verbindungsleitung angeschlossen
sind. Dies erfordert ein gewisses Maß an doppelter Arbeit während der
Produktkonstruktions- und Produktherstellungsphasen für die Steuergeräte, funktioniert
aber gut für
den vorgesehenen Zweck.
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Alternativ
kann ein Mehrmoden-Signalsteuergerät so konstruiert werden, dass
es auf jeder der beiden Seiten der Glasfaser-Verbindungsleitung
verwendet werden kann. Wenn das Steuergerät in einen Modus geschaltet
wird, funktioniert es als das vorstehend beschriebene Steuergerät auf der Haupt-Switch-Seite. Andererseits
kann das Steuergerät
in den entgegengesetzten Modus geschaltet werden, durch den es die
Funktionen des Steuergeräts
auf der Peripherie-Baugruppenträger-Seite übernehmen
kann. Mehrmoden-Signalsteuergeräte bieten
die Möglichkeit,
in signifikanter Weise Kosten einzusparen.
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Dabei
ist zu beachten, dass sichergestellt wird, dass jedes Mehrmoden-Signalsteuergerät ordnungsgemäß initialisiert
wird, und zwar darauf basierend, auf welcher Seite der Glasfaser- Verbindungsleitung
es verwendet werden soll. Die Kompatibilität der switchseitigen und baugruppenseitigen
Betriebsprozesse wird erleichtert, wenn ein universelles Taktsignal
bereitgestellt wird. Typischerweise wird das Taktsignal von der
Zentralsteuerung generiert und über
die Glasfaser-Verbindungsleitung an den Peripherie-Baugruppenträger übertragen.
Wenn jedoch das Steuergerät
auf der Haupt-Switch-Seite während des
Initialisierens des Steuergeräts
(d. h. beim Hochfahren) fälschlicherweise
in den zweiten Modus geschaltet ist, wird das Steuergerät so eingerichtet, dass
es das Taktsignal in der Glasfaser-Verbindungsleitung empfängt, statt
so eingerichtet zu werden, dass es das Taktsignal über die
Glasfaser-Verbindungsleitung sendet. Zumindest wird dadurch wahrscheinlich
der Peripherie-Baugruppenträger funktionsunfähig. Zudem
kann es zu Signalkollisionen auf einigen Kanälen kommen, da das erste und
das zweite Steuergerät
beide so initialisiert wurden, dass sie Signale über einen bestimmten Kanal
senden. Dies kann zu einem Systemausfall führen.
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Ein
Verfahren zur Initialisierung der Mehrmoden-Signalsteuergeräte besteht darin, eine manuelle Konfiguration
der Einstellungen der Modi vorzuschreiben. Dieses Verfahren erfordert
jedes Mal, wenn eines der Steuergeräte initialisiert wird, die
Anwesenheit eines angemessen qualifizierten Technikers. Andernfalls
bleibt dieser Prozess fehleranfällig. Infolgedessen
kann der manuelle Einstellprozess jedes Mal, wenn eine Initialisierung
notwendig ist, eine längere
Außerbetriebnahme
erfordern.
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Es
besteht also Bedarf für
ein Mehrmoden-Signalsteuergerät,
das eine automatische Initialisierung auf der Basis des Installationsortes
des Signalsteuergeräts
entlang eines Kommunikationspfades ermöglicht, so dass eine automatische
Modusauswahl sichergestellt wird.
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Die
US-Patentschrift US-A-5.574.870 offenbart ein Verfahren zur Inbetriebnahme
einer Schnittstelle, die die Initialisierung der Schnittstelle in
Abhängigkeit
von einem Übertragungspfad
beinhaltet, an den diese Schnittstelle angeschlossen ist. Ein erster
Betriebsmodus der Schnittstelle wird ausgewählt und eine Prüfung durchgeführt, um
zu ermitteln, ob die dabei abgeleiteten Kommunikationsprozesse mit dem
Kommunikationsprotokoll übereinstimmen,
das dem ersten Betriebsmodus zugeordnet ist, und die Schnittstelle
dann automatisch zu konfigurieren, wenn diese Übereinstimmung besteht. Wenn
beim ersten Betriebsmodus keine Übereinstimmung
zwischen den Kommunikationsprozessen und dem Kommunikationsprotokoll
besteht, wird ein anderer Betriebsmodus ausgewählt und der Prozess wiederholt.
Wenn eine Übereinstimmung
besteht, wird die Schnittstelle in diesem Betriebsmodus konfiguriert. Wenn
keine Übereinstimmung
ermittelt wird, wird der Prozess so lange für weitere Betriebsmodi wiederholt,
bis alle Betriebsmodi berücksichtigt
worden sind.
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Zusammenfassung der Erfindung
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In Übereinstimmung
mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Mehrmoden-Signalsteuergerät bereitgestellt,
das automatisch initialisiert werden kann und Folgendes beinhaltet:
eine Schnittstelle, die kompatibel mit dem Anschluss an eine Telekommunikationsverbindungsleitung
zur Verarbeitung von Anrufdatenpaketen ist; ein Signalisierungsmittel
für das
Senden und Empfangen von Signalen; ein Signalerkennungsmittel; und
ein Initialisierungsmittel, das auf die Signalerkennung zwecks Initialisierung
besagten Signalisierungsmittels reagiert; dadurch gekennzeichnet,
dass besagtes Signalisierungsmittel einen ersten Modus zur Weiterleitung ausgewählter Steuersignale
zur Ausgabe über
besagte Telekommunikationsverbindungsleitung hat und einen zweiten
Modus zur Weiterleitung besagter ausgewählter Steuersignale zur Ausgabe
unabhängig
von besagter Telekommunikationsverbindungsleitung hat, und wobei
besagtes Signalerkennungsmittel ein erstes Signalerkennungsmittel
zur Erfassung des Empfangs besagter Datenpakete über besagte Schnittstelle beinhaltet
sowie ein zweites Signalerkennungsmittel zur Erfassung des Empfangs von
mindestens einem der besagten ausgewählten Steuersignale unabhängig von
besagter Telekommunikationsverbindungsleitung; und dadurch gekennzeichnet,
dass besagtes Initialisierungsmittel auf besagtes erstes und zweites
Signalerkennungsmittel zwecks Initialisierung besagten Signalisierungsmittels
in besagtem erstem Modus in Reaktion auf die Erfassung des Empfangs
besagter Pakete über
besagte Schnittstelle reagiert, und dass es zwecks Initialisierung
des besagten Signalisierungsmittels in besagtem zweitem Modus in
Reaktion auf die Erfassung des Empfangs von mindestens einem der
besagten ausgewählten
Steuersignale unabhängig
von besagter Telekommunikationsverbindungsleitung reagiert.
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In Übereinstimmung
mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Signalverarbeitungssystem
bereitgestellt, das Folgendes beinhaltet: eine Steuereinrichtung
zur Erzeugung von Steuersignalen; eine Kommunikationsverbindungsleitung;
ein erstes und ein zweites Mehrmoden-Signalsteuergerät wie vorstehend
beschrieben, die an den entgegengesetzten Enden besagter Kommunikationsverbindungsleitung
angeschlossen sind, wobei jedes Signalsteuergerät umschaltbar ist zwischen einem
ersten Modus, der mit dem Anschluss an besagte Steuereinrichtung
auf derselben Seite besagter Kommunikationsverbindungsleitung wie
besagte Signalsteuereinrichtung kompatibel ist, und einem zweiten
Modus, der mit dem Anschluss an besagte Kommunikationsverbindungsleitung
auf einer entgegengesetzt zu besagter Steuereinrichtung liegenden Seite
kompatibel ist; und ein Schaltmittel, das während jeder Initialisierungssequenz
des besagten ersten und zweiten Signalsteuergeräts zur Begrenzung des Betriebs
entweder des besagten ersten oder des besagten zweiten Signalsteuergeräts auf besagten ersten
Modus in Reaktion auf den Empfang besagter Steuersignale unabhängig von
besagter Kommunikationsverbindungsleitung aktiviert wird, und zur
Begrenzung des Betriebs entweder des besagten ersten oder zweiten
Signalsteuergeräts
auf besagten zweiten Modus in Reaktion auf den Empfang von Signalen
aktiviert wird, die spezifisch für
die Kommunikation vom besagten einen Signalsteuergerät über besagte
Kommunikationsverbindungsleitung sind.
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In Übereinstimmung
mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
automatischen Auswahl eines Betriebsmodus während der Initialisierung eines
ersten Mehrmoden-Signalsteuergeräts
in einem Signalverarbeitungssystem wie vorstehend beschrieben bereitgestellt,
für das
ein gewünschter
Dauerbetriebsmodus auf einer Position des besagten Signalsteuergeräts entlang
eines Kommunikationspfades basiert, der ein zweites Mehrmoden-Signalsteuergerät beinhaltet, wobei
das Verfahren folgende Schritte beinhaltet: a) Aktivieren des Signalempfangs
an besagtem ersten Signalsteuergerät, während mindestens ein Teil der Signalsendefunktionalität dieses
Geräts
deaktiviert wird; b) Überwachen
des besagten Signalempfangs auf ein erstes Signal entlang des besagten
Kommunikationspfades, das spezifisch für eine bestimmte Kommunikation
mit besagtem zweiten Signalsteuergerät und ein bekanntes Systemsteuerungsmuster ist;
c) Konfigurieren von besagtem ersten Signalsteuergerät, so dass
es nur in einem ersten Betriebsmodus arbeitet, wenn besagtes erstes
Signal erfasst wird; d) wenn besagtes erstes Signal nicht erfasst wird, Überwachen
des besagten Signalempfangs auf ein zweites Signal entlang des besagten
Kommunikationspfades, das spezifisch für eine andere Kommunikation
mit besagtem zweiten Signalsteuergerät und besagtes bekanntes Systemsteuerungsmuster ist;
und e) Konfigurieren des besagten ersten Signalsteuergeräts, so dass
es nur in einem zweiten Betriebsmodus arbeitet, wenn besagtes zweites
Signal erfasst wird.
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Der
Signalempfang am Initialisierungssteuergerät wird überwacht um zu ermitteln, ob
das Steuergerät
ein bekanntes Systemsteuerungsmuster (z. B. ein Taktsignal) oder
ein Signal empfängt,
das eine Übertragung
von einem zweiten Signalsteuergerät (z. B. paketierte Anrufdaten)
anzeigt. Wenn das Verfahren beispielsweise ausgeführt wird,
um zuerst den Verkehr auf ein Signal hin zu überwachen, das den Empfang
von einem zweiten Signalsteuergerät anzeigt, identifiziert die
Erfassung dieses Signals das zweite Signalsteuergerät als in
Betrieb und an einem Ende einer Kommunikationsverbindungsleitung
positioniert, die entgegengesetzt zu dem Signalsteuergerät liegt,
das gerade initialisiert wird. Wenn dieses Signal erfasst wird,
wird das Signalsteuergerät,
das gerade initialisiert wird, so konfiguriert, dass es nur in einem
ersten Betriebsmodus arbeitet. Wenn dieses Signal dagegen nicht
erfasst wird, geht das Verfahren zu einem Schritt über, bei
dem der Verkehr auf ein bekanntes Systemsteuerungsmuster überwacht wird.
Beispielsweise kann es sich bei dem bekannten Muster um ein universelles
Taktsignal handeln, das alle Steuergeräte entlang des Kommunikationspfades
synchronisiert. Wenn das bekannte Muster als von einer anderen Quelle
als dem zweiten Signalsteuergerät
stammend erkannt wird, wird das Signalsteuergerät, das gerade initialisiert
wird, so konfiguriert, das es nur in einem zweiten Betriebsmodus
arbeitet, der kompatibel mit der Steuergeräteleistung auf einer Seite
der Kommunikationsverbindungsleitung ist, die mit der Quelle des
besagten Systemsteuerungsmusters übereinstimmt.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
befindet sich ein Signalsteuergerät auf derselben Seite der Kommunikationsverbindungsleitung
wie eine Steuereinrichtung zur Erzeugung des bekannten Systemsteuerungsmusters,
während
das andere Signalsteuergerät
auf derselben Seite der Kommunikationsverbindungsleitung wie eine
gesteuerte Einrichtung ist. In der bevorzugtesten Ausführungsform
sind die Signalsteuergeräte
Komponenten eines Telekommunikationssystems, z. B. einer NStA, und
von der Struktur her identisch. Die strukturell identischen Steuergeräte führen allerdings
spiegelbildliche Prozesse aus, wenn sie ordnungsgemäß in den
richtigen Betriebsmodi initialisiert worden sind.
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In
der Ausführungsform,
in der die Signalsteuergeräte
Komponenten eines Telekommunikationssystems sind, kann die Steuereinrichtung
eine in herkömmlicher
Weise angeschlossene Zentralsteuerung einer NStA sein. Die gesteuerte
Einrichtung kann ein Peripherie-Baugruppenträger zur Erweiterung der Telekommunikationsfunktionalitäten des Systems
auf eine entfernte Betriebsstätte
sein. Bei der Telekommunikationsverbindungsleitung kann es sich
um eine Glasfaser-Verbindungsleitung handeln, doch können auch
andere Übertragungsmedien
benutzt werden.
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Jedes
Signalsteuergerät
beinhaltet Schaltungen zur Deaktivierung aller gehenden Signale,
die die Systemleistung gefährden,
wenn das Steuergerät auf
den falschen Modus eingestellt ist. Vorzugsweise sind alle Signalsender
während
der Initialisierungssequenz deaktiviert. Jedes Signalsteuergerät beinhaltet
auch Erkennungsschaltungen oder Software zur Erfassung der kommenden
Signale (z. B. Taktsignale oder paketierte Anrufdaten), die die
Position des Steuergeräts
entlang des Kommunikationspfades identifizieren. Eine Modussteuerung
schaltet das Steuergerät
in den richtigen Modus, wenn die Position durch Erfassung von Signalen
identifiziert worden ist.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
beginnt die Initialisierungssequenz mindestens mit der Deaktivierung
der Signalsendefunktionalitäten
und der selektiven Aktivierung von Signalerkennungsfunktionalitäten. So
kann beispielsweise die Signalerkennungsfunktionalität zur Erfassung
paketierter Anrufdaten aktiviert werden um zu bestimmen, ob das
Signalsteuergerät,
das gerade initialisiert wird, Pakete von einem arbeitenden entfernten
Signalsteuergerät empfängt. Wenn
die Pakete erfasst werden, wird die Position des Steuergeräts ermittelt
und der richtige Modus implementiert. Wenn andererseits keine Pakete
erfasst werden, wird die alternative Signalerkennungsfunktionalität aktiviert,
um das Vorhandensein bzw. Fehlen bekannter Steuersignale, z. B.
Taktsignale, zu erfassen. Wenn die bekannten Steuersignale unabhängig von
der Telekommunikationsverbindungsleitung empfangen werden, wird
die Position des Steuergeräts
ermittelt und der richtige Modus implementiert. Obwohl dies nicht
kritisch ist, kann das Steuergerät
so ausgelegt werden, dass die Modusimplementierung lediglich in
der Aktivierung von einer der beiden Modusschnittstellen und der
Deaktivierung der anderen Modusschnittstelle besteht. Die Modusschnittstellen
können
alternative Signalsender- und Signalempfängersätze sein.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Blockdiagramm eines Telekommunikationssystems, z. B. einer NStA,
die Doppelmodus- Signalsteuergeräte zur Unterstützung der Telekommunikation über einen
entfernten Peripherie-Baugruppenträger beinhaltet.
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2 ist
ein Blockdiagramm von Schlüsselbetriebskomponenten
eines der Doppelmodus-Signalsteuergeräte aus 1 gemäß vorliegender
Erfindung.
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3 ist
ein Blockdiagramm eines Telekommunikationssystems, das mehrere Doppelmodus-Signalsteuergeräte gemäß vorliegender
Erfindung aufweist.
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4 ist
ein Prozessablaufdiagramm eines Verfahrens zur automatischen Initialisierung
eines der Signalsteuergeräte
aus 2 oder 3.
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Ausführliche Beschreibung
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Unter
Bezugnahme auf 1 verwendet ein Telekommunikationssystem
die Doppelmodus-Signalsteuergeräte 10 und 12,
um es einem Haupt-Switch 14 zu ermöglichen, die Telekommunikationsfunktionalität an einer
Reihe von entfernt angeordneten Computern 16 und Telefongeräten 18 zu unterstützen. Die
Doppelmodus-Signalsteuergeräte befinden
sich an entgegengesetzten Enden einer Kommunikationsverbindungsleitung 20,
z. B. einer Glasfaser-Verbindungsleitung.
Die Signalsteuergeräte
stellen die Signalumwandlungen zwischen einem ersten Format zur Übertragung
von Daten über
die Verbindungsleitung 20 und einem zweiten Format zur Verarbeitung
im Haupt-Switch 14 und dem Erweiterungsgestell-Untersystem 22 sicher.
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Nachdem
das Telekommunikationssystem in 1 ordnungsgemäß initialisiert
worden ist, arbeiten die Komponenten auf herkömmliche Weise. Dies bedeutet,
dass die Erfindung sich auf das Initialisieren des Systems bezieht
und insbesondere das Initialisieren der Doppelmodus-Signalsteuergeräte 10 und 12 betrifft,
um die passenden Modi einzurichten.
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Die
Doppelmodus-Signalsteuergeräte 10 und 12 stellen
dem Telekommunikationssystem eine Signalumwandlungsfunktionalität zur Verfügung. Die durch
eine Zentralsteuerung 24 des NStA-Haupt-Switches 14 erzeugten
Signale können
in Ethernet-Pakete umgewandelt werden, die über die Glasfaser-Verbindungsleitung 20 an
eine Peripherie-Baugruppenträger-Steuerung 26 übertragen
werden. Wie allgemein auf diesem Gebiet der Technik bekannt, ist
das Erweiterungsgestell-Untersystem 22, das die Peripherie-Baugruppenträger-Steuerung 26 beinhaltet,
funktional gleichwertig mit herkömmlichen
Baugruppenträgern,
die in einem Schaltschrank enthalten sind, in dem die Zentralsteuerung 24 des Haupt-Switches 14 untergebracht
ist. Das Erweiterungsgestell-Untersystem 22 dient dazu,
die Funktionalitäten
der NStA um eine begrenzte Entfernung zu erweitern, wenn sich einige
der von der NStA unterstützten
Computer 16 und Telefongeräte 18 nicht am selben
Standort befinden wie der Haupt-Switch 14. Typischerweise
darf sich das Erweiterungsgestell-Untersystem 22 in einer
Entfernung von höchstens
rund 32 km (20 Meilen) vom Haupt-Switch 14 befinden, doch
dies ist für
die nachstehend beschriebene Erfindung unschädlich. Obwohl die Erfindung so
dargestellt und beschrieben wird, dass sie mit einem NStA-System
verwendet wird, kann die Initialisierungssequenz für jedes
Kommunikationssystem verwendet werden, das mindestens zwei miteinander verbundene
Steuergeräte
erfordert, die in verschiedenen Modi arbeiten, und zwar abhängig vom
jeweiligen Standort der Steuergeräte entlang des Kommunikationspfades.
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Die
Interaktion zwischen dem Haupt-Switch 14 und dem Erweiterungsgestell-Untersystem 22 ermöglicht die
Kommunikation zwischen den entfernt installierten Computern 16 und
Telefongeräten 18 sowie
die Kommunikation mit den lokalen Computern 28 und Telefongeräten 30.
Obwohl dies nicht in 1 dargestellt wird, ist der
Switch an andere Netze angeschlossen, z. B. das öffentliche Fernsprechwählnetz (PSTN)
und/oder das globale Internet, um die Kommunikation mit Computern,
Telefongeräten und
anderen Endgeräten
zu ermöglichen,
die von der NStA unterstützt
werden.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
sind die Doppelmodus-Signalsteuergeräte 10 und 12 von der
Struktur her identisch. Die Steuergeräte werden jedoch für unterschiedliche
Betriebsmodi initialisiert. Bei einem Signal, das an eines der entfernten
Telefongeräte 18 vom
Haupt-Switch 14 kommend gerichtet ist, wandelt das erste
Signalsteuergerät 10 das
Signal von einem ersten Format, das mit der Verarbeitung im Haupt-Switch
kompatibel ist, in ein zweites Format um, das kompatibel mit der Übertragung über die
Kommunikationsverbindungsleitung 20 ist. Das Signal kann
beispielsweise durch das erste Signalsteuergerät in ein Ethernet-Format paketiert
werden. Das zweite Signalsteuergerät 12 empfängt dann
das Paket bzw. die Pakete und formatiert das Signal in ein Format
um, das kompatibel mit der Verarbeitung über das Erweiterungsgestell-Untersystem 22 ist, das
an das Zieltelefongerät 18 angeschlossen
ist. Auf diese Weise hat das zweite Signalsteuergerät in Bezug
auf das Signal den Betriebsmodus, der dem ersten Signalsteuergerät entgegengesetzt
ist.
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Die
Betriebsmodi der Signalsteuergeräte 10 und 12 werden
während
der Initialisierungssequenzen der Steuergeräte eingestellt. Beispielsweise muss
nach der Installation an einem lokalen Standort, die das erste Signalsteuergerät 10 beinhaltet,
das Steuergerät
initialisiert werden, sobald Spannung anliegt. Dass das Steuergerät in den
richtigen Betriebsmodus gebracht wird, ist entscheidend für den Betrieb
des Haupt-Switches 14. Praktisch kann unter bestimmten
Umständen
das falsche Initialisieren des ersten Signalsteuergeräts einen
vollständigen
Ausfall des Systems verursachen. Wenn das Signalsteuergerät 10 auf
der Switch-Seite
falsch initialisiert wird, könnte
das Steuergerät 10 Signale
in den Kanal 34 senden. Die daraus resultierenden Signalkollisionen würden wahrscheinlich
einen Systemausfall in der NStA verursachen. Eine begrenzte Anzahl
anderer Kanäle
wird in 1 dargestellt. Das Signalsteuergerät 10 auf
der Switch-Seite wird so konfiguriert, dass es Zeitmultiplex-Ausgangssignale (TDMO-Signale) über den
Kanal 36 und Datenübertragungsprozedur-Ausgangssignale
(HDLCO-Signale) über
den Kanal 40 empfängt
und die Signale über
die Glasfaser-Verbindungsleitung 20 an
das Signalsteuergerät 12 auf
der Baugruppenträger-Seite überträgt. Das
Signalsteuergerät 10 auf
der Switch-Seite wird auch so initialisiert, dass es Zeitmultiplex-Eingangssignale (TDMI-Signale)
und Datenübertragungsprozedur-Eingangssignale
(HDLCI-Signale), die über
die Glasfaser-Verbindungsleitung 20 empfangen werden, über die
Kanäle 38 bzw. 42 zur
Zentralsteuerung 24 sendet.
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Das
Signalsteuergerät 12 auf
der Baugruppenträger-Seite
wird so initialisiert, dass es die SYSCLCK-Signale, die TDMO-Signale und die HDLCO-Signale,
die vom Signalsteuergerät 10 auf
der Switch-Seite kommend empfangen werden, über die Kanäle 32, 44 bzw. 46 zur
Peripherie-Baugruppenträger-Steuerung 26 sendet.
Zudem empfängt
das Signalsteuergerät 12 die
TDMI-Signale und
HDLCI-Signale über
die Kanäle 48 bzw. 50.
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Wenn
eines der Signalsteuergeräte 10 und 12 falsch
initialisiert wurde, kann es zu „Rückwärtsverarbeitung" kommen. Dabei handelt
es sich um das Senden von Eingangssignalen in die Ausgangsübertragungskanäle. Dies
mindert die Leistung des Systems und kann zu einem Systemausfall
führen.
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Unter
Bezugnahme auf 2 wird ein Doppelmodus-Signalsteuergerät 52 dargestellt,
das eine Baugruppenträger-Steuerungsschnittstelle 54 und eine Zentralsteuerungsschnittstelle 56 beinhaltet. Beide
Schnittstellen sind ins Signalsteuergerät 52 integriert, um
die Nutzung des Steuergeräts
entweder als Steuergerät 10 auf
der Switch-Seite oder als Steuergerät 12 auf der Baugruppenträger-Seite
in 1 zu ermöglichen.
Dies bedeutet, wenn das Steuergerät 52 am Installationsort
des Steuergeräts 12 in 1 verwendet
werden soll, dass die Baugruppenträger-Steuerungsschnittstelle 54 aktiviert und
die Zentralsteuerungsschnittstelle 56 deaktiviert wird.
Wenn andererseits das Steuergerät 52 als Steuergerät 10 auf
der Switch-Seite in 1 verwendet werden soll, so
wird die Zentralsteuerungsschnittstelle 56 aktiviert und
die Baugruppenträger-Steuerungsschnittstelle 54 deaktiviert.
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Jede
der Schnittstellen 54 und 56 beinhaltet einen
Satz Signalsender und -empfänger.
Für die Baugruppenträger-Steuerungsschnittstelle 54 beinhaltet
dieser Satz einen SYSCLCK-Signalsender 58, einen TDMO-Signalsender 60,
einen HDLCO-Signalsender 62, einen TDMI-Signalsender 64 und
einen HDLCI-Signalsender 66. Für die Zentralsteuerungsschnittstelle 56 hingegen
beinhaltet dieser Satz einen SYSCLCK-Signalsender 68, einen
TDMO-Signalsender 70, einen HDLCO-Signalsender 72,
einen TDMI-Signalsender 74 und einen HDLCI-Signalsender 76.
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Eine
Treiber-/Modussteuereinrichtung 78 wird während der
Initialisierung des Steuergeräts 52 verwendet.
Zu Beginn der Initialisierungssequenz deaktiviert das Treiber-/Modussteuergerät 78 jeden der
Sender 58, 60, 62, 74 und 76.
Die Empfänger 64, 66, 68,70 und 72 können jedoch
während
der Initialisierungssequenz deaktiviert bleiben. Die Signaleingänge am Signalsteuergerät 52 werden überwacht um
zu ermitteln, ob sich das Steuergerät auf der Baugruppenträger-Seite oder der Switch-Seite
einer Kommunikationsverbindungsleitung 80, z. B. einer Glasfaser-Verbindungsleitung,
befindet. Wenn das Signalsteuergerät auf der Baugruppenträger-Seite der
Kommunikationsverbindungsleitung ist, werden Signale von einem Signalsteuergerät auf der
entgegengesetzten Seite der Kommunikationsverbindungsleitung empfangen.
Daher muss die Baugruppenträger-Steuerungsschnittstelle 54 aktiviert
werden, um SYSCLCK-Signale an das Erweiterungsgestell-Untersystem 22 in 1 zu
senden. Gleichzeitig muss die Zentralsteuerungsschnittstelle 56 deaktiviert
werden um zu verhindern, dass Signale rückwärts übertragen werden.
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Wenn
das Signalsteuergerät 52 auf
der Switch-Seite der Kommunikationsverbindungsleitung 80 ist,
werden keine Signale über
die Kommunikationsverbindungsleitung empfangen, da das Erweiterungsgestell-Untersystem 22 keine
SYSCLCK-Signale sendet. Die Tatsache, dass das Signalsteuergerät auf der
Switch-Seite des Telekommunikationssystems ist, kann bestätigt werden
durch die Überwachung
von einem oder mehreren Anschlüssen
an der Zentralsteuerung 24 in 1, um bekannte
Steuersignalmuster zu erfassen, die charakteristisch für die Zentralsteuerung
sind. Beispielsweise generiert die Zentralsteuerung die SYSCLCK-Signale,
so dass das Steuergerät
auf der Zentralsteuerungsseite der Kommunikationsverbindungsleitung
sein muss, damit der Empfänger 68 der
Zentralsteuerungsschnittstelle 56 SYSCLCK-Signale empfangen
kann. Daher aktiviert das Treiber-/Modussteuergerät 78 die Zentralsteuerungsschnittstelle 56 und
deaktiviert die Baugruppenträger-Steuerungsschnittstelle 54 völlig.
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Eine
erste Signalerkennungseinrichtung 82 ist an den SYSCLCK-Signalempfänger 68 angeschlossen,
um den Signalempfang am Empfänger
zu überwachen.
Die erste Signalerkennungseinrichtung 82 wird verwendet,
um den SYSCLCK-Eingang
während
eines Teils der Initialisierungssequenz des Steuergeräts 52 zu überwachen.
Eine zweite Signalerkennungseinrichtung 84 ist angeschlossen,
um den Verkehr am Demultiplexer 86 zu überwachen, der an eine Glasfaser-Schnittstelle 88 angeschlossen
ist. Die Kombination von Schnittstelle 88 und Demultiplexer 86 dient
dazu, Datenströme
zu entpaketieren und wieder zusammenzufügen, nachdem Ethernet-Datenpakete über die
Kommunikationsverbindungsleitung 80 empfangen worden sind.
Dieser Prozess ist unschädlich
für die
Erfindung und kann durch andere auf diesem technischen Gebiet bekannte
Methoden ersetzt werden. Die Kombination eines Multiplexers 90 und
der Glasfaser-Schnittstelle 88 führt die entgegengesetzten Betriebsprozesse
durch, d. h. empfängt
von den Empfängern 64, 66, 68, 70 und 72 kommende
Datenströme
und führt
die Datenumwandlung in Ethernet-Pakete durch, die über die Kommunikationsverbindungsleitung 80 gesendet werden.
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Die
erste und die zweite Signalerkennungseinrichtung 82 und 84 können in
Computer-Hardware, -Software oder einer Kombination von Hardware
und Software implementiert werden. Die Geräte werden aktiviert und deaktiviert
durch ein Schaltkreis-Schaltorgan 92. In einer möglichen
Initialisierungssequenz deaktiviert das Treiber-/Modusschaltorgan 78 die Signalsender 58, 60, 62, 74 und 76, während das
Schaltkreis-Schaltorgan 92 die zweite Signalerkennungseinrichtung 84 aktiviert
und die erste Signalerkennungseinrichtung 82 deaktiviert.
Der von der Kommunikationsverbindungsleitung 80 kommende
Verkehr wird überwacht
mittels des Anschlusses der zweiten Signalerkennungseinrichtung 84 an den
Demultiplexer 86. Wenn der Verkehr darauf hinweist, dass
die Glasfaser-Schnittstelle 88 Signale von einem entfernten
Doppelmodus-Signalsteuergerät
empfängt,
wird die Baugruppenträger-Steuerungsschnittstelle 54 aktiviert,
und die Zentralsteuerungsschnittstelle 56 wird deaktiviert.
Wenn dagegen die zweite Signalerkennungseinrichtung keine entsprechenden
Pakete erfasst, wird die Einrichtung 84 deaktiviert und
die erste Signalerkennungseinrichtung 82 aktiviert. Die
erste Signalerkennungseinrichtung 82 sucht nach SYSCLCK-Signalen,
die von der Zentralsteuerung gesendet werden. Wenn die SYSCLCK-Signale
erkannt werden, muss das Steuergerät 52 auf der Switch-Seite
der Kommunikationsverbindungsleitung 80 sein. Daher wird
die Zentralsteuerungsschnittstelle 56 aktiviert, und die
Baugruppenträger-Steuerungsschnittstelle 54 wird
deaktiviert.
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Obwohl
die Initialisierungssequenz so beschrieben wurde, dass sie die zweite
Signalerkennungseinrichtung 84 ein vordefiniertes Zeitintervall lang
aktiviert, bevor die erste Signalerkennungseinrichtung 82 aktiviert
wird, kann dies auch in umgekehrter Reihenfolge geschehen. Eigentlich
können beide
Signalerkennungseinrichtungen gleichzeitig aktiviert werden. Kurz
bezugnehmend auf 1 gilt, wenn beide Signalsteuergeräte 10 und 12 gleichzeitig
initialisiert werden, dass feste Systemsteuersignale (z. B. SYSCLCK-Signale)
vorhanden sind, die von der Zentralsteuerung 24 gesendet
werden, auch wenn keine Pakete über
die Kommunikationsverbindungsleitung 20 übertragen
werden. Infolgedessen muss das Steuergerät 10 auf der Switch-Seite
seine Initialisierungssequenz beenden, ehe das Steuergerät 12 auf
der Baugruppenträger-Seite
Signale empfängt.
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Bezugnehmend
auf 3 kann ein Telekommunikationssystem mehr als ein
Erweiterungsgestell-Untersystem 94 und 96 beinhalten,
die einzeln durch das Signalsteuergerät 10 am Haupt-Switch 14 adressierbar
sein müssen.
Dies kann mehr als zwei Betriebsmodi für die Signalsteuergeräte 10, 98 und 100 erforderlich
machen. Wenn also die drei Signalsteuergeräte gegeneinander austauschbar
sein sollen, muss jedes Steuergerät in jedem von drei verschiedenen
Modi betreibbar sein.
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Die
Initialisierungssequenz für
das Signalsteuergerät 10 auf
der Switch-Seite kann auf die gleiche Weise implementiert werden
wie unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
So kann der Empfänger
eines bekannten Systemsteuersignal-Musters (z. B. SYSCLCK-Signale) überwacht werden.
Wenn das bekannte Steuersignalmuster als unabhängig von der Kommunikationsverbindungsleitung 20 angekommen
erfasst wird, ist dies ein Beleg dafür, dass das initialisierende
Signalsteuergerät 10 auf
derselben Seite der Verbindungsleitung 20 ist wie der Haupt-Switch 14.
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Das
Initialisieren der entfernten Mehrmoden-Signalsteuergeräte 98 und 100 ist
problematischer. Bei einigen Anwendungen erfordert das Signalsteuergerät 98,
das an das Erweiterungsgestell-Untersystem 94 angeschlossen
ist, einen Betriebsmodus, der anders ist als der Modus des Signalsteuergeräts 100,
das an das zweite Erweiterungsgestell-Untersystem 96 angeschlossen
ist. Um für
eine ordnungsgemäße Initialisierung
erforderliche zusätzliche
Informationen zu liefern, kann die Zentralsteuerung 24 so
konfiguriert werden, dass sie derart Signale an beide entfernten
Signalsteuergeräte 98 und 100 sendet,
dass diese Signale die Schnittstellenanforderungen der ersten und
der zweiten Peripherie-Baugruppenträger-Steuerung 102 bzw. 104 angeben.
Beispielsweise können
die HDLCO-Signale, die die Zentralsteuerung an das erste Signalsteuergerät 98 sendet,
so modifiziert werden, dass sie von den HDLCO-Signalen unterscheidbar
sind, die an das zweite Signalsteuergerät 100 gesendet werden.
Nachdem ein erstes modifiziertes HDLCO-Signal erkannt worden ist,
wird das erste Signalsteuergerät 98 so
programmiert, dass es den richtigen der drei Betriebsmodi initialisiert.
Andererseits kann die Signalüberwachung
am anderen Signalsteuergerät 100 dazu
verwendet werden, die Position des Steuergeräts 100 zu ermitteln,
um das Steuergerät
automatisch in einem dritten Betriebsmodus zu initialisieren.
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Bezugnehmend
auf 1, 2 und 4 beinhaltet
ein Verfahren zur automatischen Initialisierung des Mehrmoden-Signalsteuergeräts 52 für den ordnungsgemäßen Betrieb
auf einer der beiden Seiten der Kommunikationsverbindungsleitung 20 aus 1 den
Schritt 106 der Deaktivierung der Sender 58, 60, 62, 74 und 76.
Das Deaktivieren der Sender verhindert die „Rückwärtsverarbeitung" der Signale entlang
der Leitungen 108, 110, 112, 114 und 116.
Die Signalsender können
deaktiviert werden durch das Treiber-/Modussteuergerät 78,
indem einfach ein hoher Impedanzzustand in den Sendern vorgesehen
wird.
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In
Schritt 118 ist die Erkennungsschaltung zur Aktivitätsüberwachung
aktiviert. Bei einer Ausführungsform
ist die zweite Signalerkennungseinrichtung 84 ein vordefiniertes
Intervall lang aktiviert, um den über die Kommunikationsverbindungsleitung 80 empfangenen
Verkehr zu überwachen.
Der Überwachungsprozess
wird in 4 als Schritt 120 dargestellt.
Bei einer anderen Ausführungsform
erfolgt der Überwachungsprozess
von Schritt 120 jedoch gleichzeitig mit dem Überwachungsprozess
von Schritt 130, der nachstehend noch beschrieben wird.
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Wenn
von der zweiten Signalerkennungseinrichtung 84 Verkehr
entlang der Kommunikationsverbindungsleitung 80 erfasst
wird, wird eine positive Antwort in Schritt 122 generiert,
und die Baugruppenträger-Steuerschnittstelle 54 wird
aktiviert, während die
Signalsender und -empfänger 68, 70, 72, 74 und 76 der
Zentralsteuerungsschnittstelle 56 deaktiviert werden. Auf
diese Weise arbeitet der Signalsender 52 in einem Betriebsmodus,
der mit der Benutzung des Steuergeräts an der Position des Signalsteuergeräts 12 in 1 kompatibel
ist. Das heißt,
dass Schritt 124, in dem die Baugruppenträger-Steuerschnittstelle
aktiviert wird, ermöglicht,
das Steuergerät
zusammen mit dem Erweiterungsgestell-Untersystem 22 in 1 zu
benutzen. Das Steuergerät kann
dann dazu dienen, Signale zwischen der Peripherie-Baugruppenträger-Steuerung 26 und
dem Steuergerät 10 auf
der Switch-Seite zu übertragen, wie
in Schritt 126 dargestellt.
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Wenn
keine Kommunikationssignale von der zweiten Signalerkennungseinrichtung 84 erfasst
werden, wird eine negative Antwort im Entscheidungsschritt 122 generiert.
Das Schaltkreis-Schaltorgan 92 in 2 führt Schritt 128 aus,
in dem die erste Signalerkennungseinrichtung 82 aktiviert
wird. Dadurch wird automatisch Schritt 130 implementiert,
in dem eine zweite Verbindungsleitung überwacht. In 2 ist
die zweite Verbindungsleitung der Anschluss an den SYSCLCK-Empfänger 68,
der an die Quelle der SYSCLCK-Signale angeschlossen ist, wenn das
Signalsteuergerät 52 auf
derselben Seite der Kommunikationsverbindungsleitung 80 ist
wie der Haupt-Switch eines Telekommunikationssystems. Auf diese
Weise ist in Entscheidungsschritt 132 das Signalsteuergerät an der
Position des Steuergeräts 10 in 1,
wenn das SYSCLCK-Signal
erfasst wird. Die Zentralsteuerungsschnittstelle 56 wird
dann in Schritt 134 aktiviert. Wenn dagegen in Schritt 122 eine
negative Antwort generiert wird, kehrt der Prozess zum Schritt 118 zurück, in dem
die zweite Signalerkennungseinrichtung 84 aktiviert wird.
Der Prozess wird schleifenförmig
fortgesetzt, bis eine der beiden Verbindungsleitungen ein erfassbares
Signal zur Ermittlung der Position des Signalsteuergeräts 52 entlang
des Kommunikationspfades liefert, in dem sich das Steuergerät befindet.
In einer Situation, in der beide Signalsteuergeräte 10 und 12 in 1 gleichzeitig
initialisiert werden, ist die Rückkehr
des Prozesses vom Entscheidungsschritt 132 zum Schritt 118 wichtig,
da das Steuergerät 12 auf
der Baugruppenträger-Seite
wahrscheinlich erst Kommunikationssignale in Schritt 122 oder
Steuersignale in Schritt 132 empfangen wird, sobald das
Signalsteuergerät 10 auf
der Switch-Seite vollständig
initialisiert ist.
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Obwohl
der Prozess in 4 als ein Prozess beschrieben
wurde, bei dem die zweite Signalerkennungseinrichtung 84 vor
der ersten Signalerkennungseinrichtung 82 benutzt wird,
ist dies unschädlich.
Bei einigen Anwendungen kann das Überwachen des Signalempfangs
auf das bekannte Steuersignalmuster vor dem Überwachen der Verbindungsleitung
zu einem entfernten Signalsteuergerät auf den Empfang von Kommunikationssignalen
vorteilhaft sein.