DK160071B - Apparat til at forbinde digitale terminaler med en digital central - Google Patents

Description

DK 160071 B

O

Opfindelsen angår et apparat til at forbinde digitale terminaler med en digital central via et terminalknudepunkt, hvilket apparat er af den i krav l's indledning angivne art.

5 I fremtidige digitale kommunikationsanlæg, som omfatter terminaler for såvel dataoverførsel som samtaleforbindelser (Integrated Services Digital Network, ISDN), vil abonnenterne være forbundet med digitale centraler via digitale abonnentledninger. Samtlige terminaler er gennem 10 et busnet eller et stjernenet forbundet med et terminalknudepunkt, som atter er forbundet med centralen.

Til multipel tilgang ved digitalabonnentforbindelsen er forskellige løsninger tænkelige. En mulighed er eksempelvis "polling", hvor terminalknudepunktet giver sendetilladelse 15 til terminalerne i en bestemt rækkefølge. Fremgangsmåden kræver, at hver terminal har en entydig individuel adresse, hvilket imidlertid medfører store praktiske problemer.

Ifølge en anden løsning undersøger den terminal, som vil sende datainformation, om datakanalens senderetning 20 er ledig og i dette tilfælde benyttes kanalen, hvorimod i modsat tilfælde afventes et tidsinterval inden et nyt forsøg på at sende foretages. Dersom flere terminaler starter sending samtidigt, detekteres dette, og samtlige terminaler afbryder sendingen. Sædvanligvis detekteres 25 kollision ved at signalerne på overføringsmediet får en ikke forventet forvrængning. Denne metode kræver, at hver terminal har tilgang til signalinformation for samtlige andre terminaler, hvilket er en ulempe.

Ovennævnte løsninger er beskrevet i publikationen on "Multiaccess Protocols in Packet Communication Systems, IEEE Trans.on Comm, bind COM-28, nr. 4, april 1980,

Fouad A Tobagi.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et apparat, som med enkle midler giver multipel tilgang 35 til en digital abonnentledning, og som muliggør anvendelse af samme terminalinterface for både bus- og stjernestruktur.

O

DK 160071 B

2

Det angivne formål opnås ved hjælp af et apparat af den indledningsvis angivne art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning.

5 Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et terminalknudepunkt med hvilket terminaler er forbundet over en busledning eller over i stjerneform forbundne ledninger, 10 fig. 2 viser rammestrukturen ved signalering fra terminalerne til stationen og i modsat retning, fig. 3 viser et terminalknudepunkt til samarbejde med busforbundne terminaler, fig. 4 viser en terminal, og 15 fig. 5 viser et terminalknudepunkt til samarbejde med stjerneforbundne terminaler.

Fig. 1 viser skematisk et digitalt kommunikationsanlæg, der omfatter en transitstation 1, med et antal terminalknudepunkter 2 af hvilke en er vist. Terminalerne 20 3 kan være forbundet med terminalknudepunkterne såvel gennem en fælles bus 4 som i form af en stjernestruktur 5.

Informationsudvekslingen mellem abonnent og central sker dels gennem en informationspakkekanal eller 25 D-kanal dels gennem en eller flere informationsudvekslingskanaler eller B-kanaler ifølge den planlagte standard. Samtlige kanaler er tovejs, hvorved de førstnævnte kanaler har eksempelvis en bithastighed på 16 kbit/s og de sidstnævnte kanaler har en bithastighed på 30 eksempelvis 64 kbit/s. B-kanalerne benyttes til at overføre information mellem opkoblede forbindelser, hvilket medfører, at dersom en terminal benytter en B-kanal vedbliver denne at være optaget hele den tid, som forbindelsen er opkoblet. I D-kanalen overføres gc derimod information i pakkeform, hvilket betyder at

DK 160071B

O

3 en terminal benytter kanalen i senderetningen kun i de tidsintervaller, hvori den har information at overføre, og mellem sådanne tidsintervaller kan andre terminaler benytte kanalen. D-kanalen kan således til 5 forskel fra B-kanalerne benyttes til flere samtidige forbindelser under forudsætning af at den totale datamængde, som skal overføres, ikke overstiger kanalens kapacitet. Opfindelsen muliggør, at D-kanalen kan benyttes på den mest effektive måde. Det som ovenfor er anført 10 angående kanalernes hastighed og anvendelse indeholder ikke noget nyt men svarer til de fremtidige planlagte CCITT standarder.

Fig. 2 viser den rammestruktur, som anvendes til signalering fra terminalerne til centralen og omvendt 15 via terminalknudepunkterne. Med dx betegnes den information i D-kanalen, som overføres fra en terminal til knudepunktet, og med DX den tilsvarende information, som sendes videre fra knudepunktet til centralen. På samme måde betegnes med DR den fra centralen til knudepunktet henholdsvis til 20 terminalen over D-kanalen overførte information. Med BIX og B2X henholdsvis BlR og B2R betegnes den information, som overføres over de opkoblede forbindelser, og som er uden betydning fra opfindelsens synspunkt. Til den sidstnævnte information anvendes eksempelvis to 64 kbit/s 25 kanaler medens der til datapakkeinformationen anvendes eksempelvis en 16 kbit/s kanal.

Ifølge opfindelsen tilvejebringesen yderligere kanal på eksempelvis 16 kbit/s, som adderes til den fra stationen til knudepunktet sendte information, når den 30 sendes videre til terminalen. I denne udenfor båndet beliggende kanal tilbagesendes den information DX, som terminalknudepunktet 2 sender til stationen. Den udenfor båndet beliggende kanal medfører selvsagt krav om forøget kapacitet for overførslen mellem knude-35 punktet og terminalerne, men dette er af mindre betydning eftersom ledninger i en abonnentinstallation er forholdsvis

4 DK 160071 B

O

korte, hvorfor overførselskapaciteten ikke er en begrænsende faktor. De omkostninger, som forårsages af en forøgelse af kanalkapaciteten mellem knudepunktet og terminalerne, er væsentlig mindre end den fordel, 5 som opnås ved opkoblingsfremgangsmåden.

Pig. 3 viser et terminalknudepunkt 2, som anvendes med terminaler, der er forbundet i form af en busstruktur.

Med 6 betegnes en modtager, som modtager terminalernes signaler, og over en demultiplekser 7 sender disse 10 videre til en multiplekser 8 dels direkte, når det gælder signaler af typen BX, og dels over et retningsorgan 9, når det gælder signaler af typen dx. Med 10 betegnes en sender og med 11 en modtager for kommunikation med stationen og med 12 sender for kommunikation med termi-15 nalerne. Med 13 betegnes en affølingskreds, som afføler om der findes noget signal af typen dx i den fra terminalerne modtagne information. Dersom et sådant signal ikke findes, påvirkes retningsorganet 9 ikke men beholder sin hvilestilling, i hvilken det forbinder et flagregister 14 20 med den til stationen gående ledning. Såsnart et signal af typen dx optræder, omstilles retningsorganet 9 ved hjælp af et styresignal fra affølingskredsen 13, hvorved det fra terminalen modtagne signal føres til den til stationen gående ledning. Så længde der altså 25 ikke optræder noget signal af typen dx føres et flagsignal såvel mod terminalerne som mod stationen og danner udfyldningsinformation, som angiver at der ikke sker informationsoverførsel over kanalen. Flagsignalet kan eksempelvis være af formen 01111110 eller 11111111, hvilket 30 betyder at der ikke findes nogen fare for sammenblanding med datasignaler, eftersom den normale datainformation forudsættes at være af den type, som har højst fem ettaller i rækkefølge. Med 15,16 betegnes registre til at lagre de fra terminalerne opnåede signaler henholdsvis de 35 fra stationen opnåede signaler inden disse ved hjælp af en multiplekser 17 føres til terminalerne. I dette 5

O

DK 16007 1 B

tilfælde har multiplekseren en bithastighed som foruden de normale kanaler på 16,64 og 64 kbit/s kan videresende en yderligere kanal på 16 kbit/s dvs. mindst 160 kbit/s.

Fig. 4 viser skematisk en terminal og forklarer 5 dens samvirken med det i fig. 3 viste terminalknudepunkt.

Der vises kun de dele, som er nødvendige til at forklare opfindelsens princip, mens det forudsættes at sending og modtagelse af information af B-type, dvs. informationsudveksling i opkoblet tilstand og information af D-type, 10 dvs. kommunikation mellem terminalen og stationen foregår på kendt måde. Terminalen med sine dele af kendt art betegnes med 20. Når terminalen ønsker at benytte datapakkekanalen til sending tilkendegives dette med et opkaldt signal REQ. For at dette signal skal være 15 virksomt er det nødvendigt med en logisk beslutning ved at OG-kredsen 21, til hvis ene indgang opkaldesignalet føres, også får sin anden indgang aktiveret. Det fra knudepunktet 2 ved retningsorganet 9's første stilling opnåede flagsignal føres over en modtager 22 og en demulti-20 plekser 23 til en serie-parallelomsætter 24, og sammenlignes i en komparator 25 med indholdet i et flagregister 26.

Ved overensstemmelse føres et signal til en tæller 27, som indstilles ved hjælp af en omskifter svarende til terminalens prioritet, således at flagsignalet må optræde 25 et bestemt antal gange inden der sendes et aktiveringssignal fra tælleren til OG-kredsen 21's anden indgang. Udgangssignalet fra OG-kredsen 21 tilbagestiller en bistabil flip-flop 28, som i denne tilstand fører et sendetilladelsessignal PERM til terminaludstyret 20, 30 hvilket betyder, at signalet dx udsendes gennem multiplekseren 29 og senderen 30. Udsendingen sker under styring af en omskifter 31, som aktiveres af sendetilladelsessignalet PERM fra den bistabile flip-flop 28's udgang over en OG-kreds 32, hvis anden indgang aktiveres af et tids-35 signal T under de for signalmeddelelsen dx reserverede tidsperioder. Det udsendte dx-signal lagres i et register 33

DK 16007 1 B

O

6 for at muliggøre sammenligning med den i den udenfor båndet beliggende kanal fra knudepunktet indkommende information, som nu sendes afhængigt af at retningsorganet 9 er blevet tilbagestillet af de modtagne dx-signaler og føres til 5 den negerende OG-kreds 34's anden indgang, til hvis første indgang indholdet i registeret 33 føres. Dersom der ikke er overensstemmelse mellem disse to signaler betyder dette, at der er indtruffet en kollision med et signal fra en anden terminal, hvilket medfører at en 10 OG-kreds 35, hvis ene indgang holdes aktiveret ved at det i et register 36 forsinkede sendetilladelsessignal PERM afgiver et udgangssignal over ELLER-kredsen 37 og tilbagestiller den bistabile flip-flop 28 til hvilestilling, hvorved udsendingen af signalet til terminal-15 knudepunktet ophører. Tælleren 27 tilbagestilles til 0 over ELLER-kredsen 38, når opkaldssignalet REQ ophører, eller når sendetilladelsessignalet PERM optræder.

Som det fremgår, muliggør opfindelsen, at et antal digitale terminaler, som over en fælles busledning 20 kan forbindes med et fælles terminalknudepunkt, forbindes med dette i overensstemmelse med en bestemt prioritetsrækkefølge, og ved opkald fra flere terminaler samtidigt vælges den terminal, hvis eget fra knudepunktet tilbagesendte opkaldssignal stemmer overens med det i terminalen 25 lagrede forsinkede signal, mens de øvrige terminaler frakobles.

Såvel terminalerne som knudepunktet kan anvendes i en stjerneformet forbindelse af terminaler, idet den eneste forskel i dette tilfælde er, at det er nød-30 vendigt med en suppleringskreds 40, som det fremgår af fig. 5. Den stiplede linie I-I angiver grænsen mellem selve knudepunktet og det udstyr, som er nødvendigt til at forbinde terminaler over en fælles bus henholdsvis til stjerneformet forbindelse af et antal terminaler.

35 Med 41,42,43 betegnes modtagere over hvilke signalerne modtages fra de pågældende terminaler, og med 44,45,46

O

7 DK 160071 B

betegnes de sendere over hvilke signalerne videresendes til terminalerne. Til hver af modtagerne hører en demulti-plekser 50,51,52, som dels fører de modtagne signaler af BX-type over en omskifter 53, som ikke er beskrevet 5 nærmere, til senderen 10 med henblik på videresendelse til stationen 1, dels fører signaler af type dx til en OG-kreds 55. Med 56,57,58 betegnes affølingskredse, som på samme måde som ved affølingskredsen 13 i fig. 3 afføler om der findes noget signal af typen dx på den pågældende 10 ledning, og så længe der ikke findes et sådant signal afgiver de et "1" signal til en OG-kreds 60. Udgangssignalet for denne kreds udgør et styresignal for retningsorganet 9 på samme måde som signalet fra affølingskredsen 13 i fig. 3, således at sålænge der ikke optræder noget signal 15 af typen dx holdes retningsorganet i den stilling, i hvilken det afgiver flagsignalet.

OG-kredsen 55 har til opgave i afhængighed af de fra samtlige forbundne terminaler opnåede binære signaler over retningsorganet 9 at tilbageføre et binært signal 20 til samtlige terminaler. Ifølge eksemplet betragtes et binært 0 som et arbejdssignal, der angiver, at en terminal er aktiveret, mens fravær af et signal fra ikke aktiverede terminaler forårsager, at demultiplekseren fører den binære værdi 1 til OG-kredsen 55. Såsnart den binære 25 værdi for en terminal er ændret til 0 som følge af aktivering, ændres også OG-kredsens udgangssignal til 0 og ved sammenligning med det i de pågældende terminalers register 33 lagrede værdi frakobles terminalerne, som indeholder værdien 1, og terminalen med værdien 0 bevares 30 indkoblet, som det fremgår af fig. 4. Til arbejds- tilstanden kan selvsagt vælges "1" i stedet for "0" ved hensigtsmæssigt valg af logikkreds.

35

Claims (5)

1. Apparat til i et digitalt kommunikationsanlæg at forbinde digitale terminaler (3) med et terminalknudepunkt (2) som igen er forbundet med en digital station (1), k e n-5 detegnet ved, at terminalknudepunktet (2) indeholder et retningsorgan (9), som i sin ene stilling sender et flagsignal såvel mod samtlige terminaler (3) som mod stationen (1), hvor det benyttes som udfyldningsinformation, og i sin anden stilling sender en fra en terminal modtaget 10 informationspakke såvel mod stationen som mod samtlige terminaler, og at terminalerne indeholder dels organer (27,28) til i afhængighed af at flagsignalet er modtaget et bestemt antal gange at udsende en informationspakke, hvis modtagelse i knudepunktet tilbagestiller retnings-15 organet til sin anden stilling, og at terminalen indeholder et komparatororgan (34) til at afgøre, hvorvidt den fra knudepunktet tilbagesendte pakkeinformation svarer til terminalens egen udsendte pakkeinformation og i modsat fald frakobles terminalen.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at knudepunktet indeholder organer (15,17) til til terminalerne at tilbagesende den fra disse modtagne datapakkeinformation over en supplerende kanal, og at terminalerne indeholder organer (23,24) til at modtage information over denne 25 supplerende kanal.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at knudepunktet (2) for hver indkommende ledning er forsynet med en affølingskreds (13,56,57,58), som afføler datapakkesignalerne og sålænge sådanne ikke optræder 30 holder retningsorganet i sin flagsignalsendende tilstand.

4. Apparat ifølge krav 1-3, kendetegn et ved, at knudepunktet indeholder en logikkreds (60) som sålænge der ikke optræder noget datapakkesignal fra terminalerne holder retningsorganet (9) i sin flagsignal-35 sendende tilstand. DK 160071 B O

5. Apparat ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at knudepunktet indeholder en logikkreds (55), som ved sine indgange modtager datapakkesignalernes binære værdier og over retningsorganet (9) fører det som 5 resultat opnåede logiske signal tilbage til termina lerne, hvorved de terminaler, hvis udsendte binære signal adskiller sig fra det tilbageførte logiske signal, frakobles således at den ikke frakoblede terminals binære signaler uden hindring kan passere gennem 10 logikkredsen. 15 20 25 30 35