DE2559003A1 - Lenkung von nachrichtensignalen in einem hierarchisch aufgebauten nachrichtennetz - Google Patents

Lenkung von nachrichtensignalen in einem hierarchisch aufgebauten nachrichtennetz

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DE2559003A1
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DE19752559003
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Brian Eugene Parker
Lynn Parker West
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/185Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18528Satellite systems for providing two-way communications service to a network of fixed stations, i.e. fixed satellite service or very small aperture terminal [VSAT] system
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04QSELECTING
    • H04Q11/00Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing

Description

Böblingen, den 11. Dezember 1975 ker-fe
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10504
Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: PO 97^ 037(E)
Lenkung von Nachrichtensignalen in einem hierarchisch aufgebauten Nachricht ennet ζ
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Schaltungsanordnungen zur Lenkung von Nachrichtensignalen aus Quellen unterschiedlicher Signalbelegungsaktivität durch sämtliche Stufen eines hierarchisch aufgebauten, multiplex arbeitenden Netzes hindurch entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Das beschriebene Verfahren betrifft insbesondere ein Netzwerk mit digital arbeitenden Knotenvermittlungen, die hierarchisch mittels einer Vielzahl digitaler Hochleistungsverbindungen und einer Satellitenverbindung besonders hoher Leistung verbunden sind. Die über Zweigverbindungen multiplex zum Satelliten übertragenen Verkehrssignale werden in einer Reihenfolge nach ihrer Herkunft angeordnet, über die Zweigverbindungen in multiplexer Form vom Satelliten verteilter Verkehr wird in einer Reihenfolge entsprechend der Bestimmung weitergegeben. Bei der abwärts führend en Verteilung auf die Bestimmungszweigverbindungen werden zu verarbeitendende Verkehrskanäle wie folgt behandelt: Herausnahme aus den herkunftsmäßig geordneten Bestandteilen des über den Satelliten laufenden Verkehrs, Neuanordnung auf virtuellen Bestimmungskanälen der zugehörigen Zweigverbindungen und Weitergabe in signalbelegungskomprimierender Form auf echte Kanäle der Zweigverbindungen.
Es möge dazu hingewiesen werden auf die nachstehend genannten
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US-Patentanmeldungen der Anmelderin der vorliegenden Erfindung, die am gleichen Tag in Deutschland nachangemeldet werden:
1. US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 537 211 von Markey u.a. vom 30. Dezember 1974 mit dem Titel "Access Method And Station Apparatus For Compressed Handling Of Digital Voice And Data Signals Relative To A High Speed TDMA Facility".
2. US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 590 547 von Blasbalg vom 26. Juni 1975 mit dem Titel "Modular Slot Interchange Digital Exchange".
3. US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 537 502 von Flemming u.a. vom 30. Dezember 1974 mit dem Tiel "Access Method And Station Apparatus For Compressed Handling Of Digital Voice And Data Signals Relative To A High Speed TDMA Facility".
4. US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 537 281 von Flemming u.a. vom 30. Dezember 1974 mit dem Titel "Access Method And Station Apparatus For Compressed Handling Of Digital Voice And Data Signals Relative To A High Speed TDMA Facility".
5. US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 537 212 von Flemming vom 30. Dezember 1974 mit dem Titel "Access Method And Station Apparatus For Compressed Handling Of Digital Voice And Data Signals Relative To A High Speed TDMA Facility".
6. US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 537 501 von Parker u.a. vom 30. Dezember 1974 mit dem Titel "Access Method And Station Apparatus For Compressed Handling of Digital Voice And Data Signals Relative To A High Speed TDMA Facility".
Zum Stand der Technik ist auf die folgenden Arbeiten hinzuweisen:
Der Einsatz geostationärer Satelliten zur Übermittlung zeitverschachtelter Bündel multiplexer Informationssignale von einer Vielzahl von zugreifenden Stationen ist als "Time Division Multiple Access" (TDMA) z.B. nach der US-Patentschrift 3 818 453 von Schmidt u.a. bekannt. Im Satelliten wird die Bündel von Informationen übermittelnde Trägerfrequenz auf eine andere Trägerfrequenz gleicher Modulationsart transponiert und diese Transposition
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parallel sämtlichen übrigen Zugriffsstationen zugeführt.
Die Länge der übermittelten Bündel ist variierbar, um unterschiedliche Verkehrsbedürfnisse auszugleichen. Solche Verkehrsbedürfniszuordnungen sind z.B. nach dem US-Patent 3 644 678 von Schmidt bekannt.
Die Zuordnung einer vorgegebenen festen Zahl von Kanälen z.B. innerhalb eines Satellitenbündels zu einer demgegenüber größeren Zahl unterschiedlich aktiver Sprechkreise ist als "Time Assignment Speech Interpolation" (TASI) entsprechend dem US-Patent 3 644 680 von Amano u.a. bekannt geworden. Die Sprechkreise und die zuordenbaren Kanäle werden in aufeinanderfolgender Ordnung behandelt; die TASI-Zuordnung erfolgt durch bündelweise Zuordnung aufeinanderfolgender Kanäle zu aufeinanderfolgenden Sprechkreisen mit durchgehender Signalbelegung, wobei inaktive Sprechkreise z.B. in Sprechpausen nicht zugeordnet werden. Entsprechend der jeweiligen Zuordnung werden Informationen übertragen zur Kennzeichnung der einzelnen Zuordnungen, insbesondere zur Markierung zugeordneter Kanäle für die Auswertung auf der Empfangsseite.
Zahlreiche Techniken sind bekannt geworden für die Durchführung der Zuordnung und der Verbindungskennzeichnung. Eine Technik nach dem bereits angezogenen US-Patent 3 644 68O umfaßt die Übertragung einer Maske, die Bits in der Anordnungsreihenfolge der zuordenbaren Sprechkreise aufweist. Der Binärwert "0" oder "1" jedes einzelnen Maskenbits kennzeichnet den Status der Kanalzu- i Ordnung zu den zuordenbaren Sprechkreisen, wobei "0" keinen züge ordneten Kanal und "1" einen zugeordneten Kanal markiert. Hinter- j einanderfolgende aktive Sprechkreise werden aufeinanderfolgenden Bündelkanälen so zugeordnet, daß aufeinanderfolgende "1"-Bits in der Maske in direktem Folgezusammenhang mit der Bündelkanalfolge stehen.
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Die angezogene US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 537 211 läßt erkennen, daß eine ausgezeichnete Anpassungsfähigkeit und ein vorzüglicher Wirkungsgrad für Vermittlungseinrichtungen zwischen ; einem Satelliten und einzelnen Anschlußleitungen für Fernsprechen und Datenübertragung erzielbar sind, die einerseits für den An- ; Schluß vielseitig gearteter teilnehmereigener üntervermittlungen an ein mit Satellitenverbindungen arbeitendes Netz und anderer- ' seits für die TASI-artige Verkehrsabwicklung mit dem Vorteil ent j sprechender Verkehrskonzentrationen geeignet sind. I
Die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 537 212, die eben- I falls bereits angezogen wurde, zeigt, daß die TASI-artige Technik nach Markey u.a. sehr wirkungsvoll für selektiv auf Anforderung zuordenbare Satellitenkanäle verwendbar ist. Die Zuordnung solcher Kanäle auf jeweilige Anforderung umfaßt die Überwachung der Kanalbelegung und blockierter Verbindungen in den einzelnen Zugriffspunkten zum Satelliten und intermittierende Ausblendungen von Verbindungszuordnungen beim Ausgleich des Verkehrs.
Die US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 537 502 , die bereits genannt wurde, betrifft die modularen Baugesichtspunkte des über Satelliten verbundenen Netzwerks, das seinerseits die funktioneilen Einzelheiten der ebenfalls genannten Anmeldungen mit den Seriennummern 537 211 und 537 212 betrifft. Die mittels des Satelliten verbundenen Untersysteme bestehen aus einer Vielzahl von modularen Knotenvermittlungseinheiten, die zum Satelliten über Fernverbindungen und ebenfalls modulare Netzwerkszugriffseinheiten verbunden sind. Jedes Knotenvermittlungseinheitsmodul kann von der zugehörigen Zugriffseinheit bzw. den Zugriffseinheiten mehr oder weniger entfernt aufgestellt sein, wobei die Verbindung über untermultiplexe und weniger stark zeitkonzentrierende Zweigfernverb indungen erfolgt.
Die nach dem genannten und inzwischen allgemein bekannt gewordener TAS!-Verfahren von den Knotenvermittlungseinheiten auf die Fern-
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verbindungen eingegebenen ursprünglichen Verkehrssignale werden in herkunftsmäßiger Reihenfolge entsprechend der genannten Erfindung mit der US-Seriennummer 537 211 weitergegeben. Wie dazu angegeben ist, läßt sich eine solche Verarbeitung in den Knotenvermittlungseinheiten durchführen und eine aufwärtsführende Signalbelegungskompression z.B. von ν = 96 virtuellen Kanälen auf η = k echte Kanäle pro Fernverbindung erzielen. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit umgekehrter Belegungsdekompression und u.a. der Abwicklung der übertragung von den Zugriffseinheiten zu den bestimmungsorientierten Knotenvermittlungs-Fernverbindungen; Quellmerkmale können auf diesen Verbindungen in herkömmlicher Weise ausgewertet werden und dabei die Taktgabe der ankommenden Zeitmultiplexkanäle und der zur Ausgabenseite orientierten Knotenvermittlungs-Fernverbindungen gleichzeitig abgeleitet werden.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung überschreitet in ganz spezieller Hirßicht den Umfang der vorerwähnten hierarchischen über Satelliten vermittelnden Netzwerke. Entsprechend der Erfindung werden auf allen Ebenen zusammen mit dem Verkehr aus verschieden stark aktiven Quellen Belegungsaktivitätsmerkmale über das gesamte vielstufe Netzwerk mit Vermittlungen und multiplexen Fernverbindungen übermittelt; unabhängig davon, ob über Satelliten oder ohne Satelliten vermittelt wird. Auch dann, wenn über Verbindungen verkehrt wird, die selbst nicht Gegenstand aktivitätsbestimmter KanalZuordnung sind.
Es möge z.B. der Verkehr von Telefon- und Datenquellen betrachtet werden, der von einer schwach besetzten Station (z.B. von einem abgelegenen ölbohrfeld) ausgeht und zu verschiedenen Büros mit starkem Nachrichtenverkehr führt (wie z.B. zur Zentrale einer ölgesellschaft und den dort vorhandenen Datenverarbeitungsgeräten). Der Spitzenverkehr in der Außenstelle wird nie die zugehörige Verbindung überstrapazieren; somit erscheint eine TASI-artige Zuordnung von Kanälen bei einer solchen Verbindung sinnlos. Nichtsdestotrotz können aber von der Außenstelle ausgehende Informatio-
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nen zu Verbindungsgliedern führen, die Verkehr mit stark aktiven Stationen vermitteln; dann können zeitliche Zuordnungen von Kanälen sehr nützlich sein.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens zur Anwendung von Signalursprungs-Aktivitätsmarkierungen, die den Nachrichtenverkehr aus Quellen unterschiedlicher Aktivität (wie z.B. Telefon- und Datengeräte) durch ein mehrstufiges Netzwerk mit hierarchisch hintereinander geschalteten, verschieden leistungsfähigen Verbindungen begleiten, wobei herkömmliches aktivitätskomprimierende Zuordnungen von Nachrichtenkanälen in den einzelnen Netzebenen vorteilhaft durchführbar sind. Insbesondere ist dabei an ein Nachrichtennetz gedacht mit weit verteilten, multiplex arbeitenden Knotenvermittlungseinheiten und Fernverbindungen, die über ein System von Zugriffseinheiten, und einen Satelliten verbunden sind.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein über einen Satelliten verbindendes Vermitfr
lungsnetζ für Telefon- und Datenverkehr,
Fig. 2 Knotenvermittlungen, Fernverbindungen und Zugriffsmoduln entsprechend der vorliegenden Erfindung für den Vermittlungsdienst zwischen teilnehmerseitigen Schaltkreisen und einer Erdefunkstelle zu einem Satelliten.
Fig. 3 das auf den Fernverbindungen verwendete zeitmul-
tiplexe Rahmenformat,
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Pig. 4 das zeitmultiplexe Rahmenformat, das auf den Satellitenverbindungen verwendet wird.
Pig. 5 eine Sprachbelegungskompressionsmaske zur Markierung der Zuordnung von Fernverbindungskanälen,
Pig. 6 das Bündelformat des Verkehrs auf den Satellitenverbindungen und
Pig. 7 den Aufbau einer NetzwerksZugriffseinheit für
die Abwicklung des Verkehrs beim übergang zwischen einer Satelliten- und einer Knotenvermittlungs-Zweigfernverb indung.
1. Einführung
Pig. 1 zeigt ein tibertragungsnetz entsprechend der vorliegenden Erfindung. Ein solches Netz kann z.B. dazu verwendet werden, Verbindungen zwischen geographisch weit verteilten Pernsprech- und Datenstationen einer Gesellschaft oder Organisation aufzubauen. Die Figur zeigt drei grundsätzliche Vermittlungsbereiche I3 2 und 3, die im wesentlichen über einen geostationären Satelliten 4 miteinander verbunden sind. Obwohl nur drei Bereiche dargestellt sind! ist wohl einzusehen, daß auch noch mehr solcher Bereiche vorgese- ! hen werden können.
Die Bereiche verkehren miteinander mittels synchroner zeitverteilter Bündel, deren jedes einzelne zeitgeschaltete und intensiv zeit !konzentrierte Informationen aufnehmen kann. Die Informationen
werden in digitaler Form auf die gleiche Trägerfrequenz für die Bündel sämtlicher Bereiche moduliert. Die Bündel der einzelnen Bereiche sind zeitlich so eingeteilt, daß sie den Satelliten in
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enger Aufeinanderfolge verschachtelt ohne Überlappungen erreichen. Der Satellit transponiert diese allen gemeinsame Frequenz in ein anderes Frequenzband, wobei die Informationsmodulation erhalten bleibt, und strahlt die Transposition parallel zu allen Bereichen wieder ab. Die beiden dabei verwendeten Frequenzen werden als Transponder-Kanal bezeichnet. Die zurückgekehrten Informationen werden demultiplexiert, dekonzentriert, zeitlich wieder umgestellt und auf die einzelnen Bestimmungsanschlüsse verteilt. Die Übermittlungspfade zwischen den einzelnen Bereichen und dem Satelliten sind in der Fig. 1 als 4.1, 4.2 und 4.3 gekennzeichnet.
Die Bündel der einzelnen Bereiche weisen variierbare, auf das Verkehrsbedürfnis ausgerichtete Zeitspannen auf, die von der Benützung der zugeordneten Kapazität und Verteilung je nach Bedarf abhängen. Jedes Bündel kann vielfache Kanäle für die Verkehrsübermittlung enthalten. Das Verfahren zur Zuordnung von Bündelstartzeiten und zur Überwachung bezüglich Anforderung und Verwendung der zugeordneten Zeit wurde in der bereits zitierten Patentanmel·· ,dung mit der US-Seriennummer 537 212 von Flemming beschrieben.
'Die Bereiche 1 bis 3 ermöglichen das Durchschalten, die Zeitkon- ;zentration, die Zeitmultiplexierung und die Trägermodulation zwi- !sehen einzelnen Anschlüssen und den Funkübertragungswegen. Ein !Bereich entsprechend der vorliegenden Erfindung kann mehrere geoigraphisch voneinander getrennte Komponentenmoduln zur Ausführung Ider genannten Funktionen umfassen. Die in den Bereichen und über die Zugriffswege verarbeiteten Informationen liegen in volldigitaler Form vor, können jedoch in analoger Form von einzelnen Anschlüssen herkommen und zu solchen wieder verteilt werden. Somit kann jeder einzelne Bereich analog arbeitende Fernsprecher 1.1.1, 2.1.1, 3.1.1 über Analogsignale übermittelnde untergeordnete Vermittlungsstellen 1.1, 2.1, 3.1 und bereits modulierte Signale Iin digitaler Form übertragende Datenanschlußgeräte 1.2, 2.2, 3.2 !sowie auch Daten in ummodulierter Grundbandform sendende und ■empfangende Datenverarbeitungsanlagen 1.3, 2.3, 3.3 bedienen.
Es wird des weiteren unterstellt, daß die Bereiche, wie z.B. 1 und 2, auch direkt über eine unmittelbare Fernverbindung 5 verbunden werden können und daß solche Fernverbindungen als Bindeglied über andere Funkstellen zum Satelliten und/oder zur Bildung zusätzlicher, den Satelliten nicht benützender Verbindungspfade dienen können.
Der Transponder-Kanal stellt für die vorerwähnte Bündelübertragung zum und vom Satelliten nur einen kleinen Anteil seiner Gesamtverkehrskapazität zur Verfügung, die im übrigen für andere Verwendungszwecke ausnutzbar ist.
Fig. 2 zeigt die Grundausführung eines Bereichs im betrachteten Gesamtnetz. Der Verkehr seitens der Benutzer erreicht und verläßt den illustrierten Bereich über nicht dargestellte Anschlußleitungen der digitalen modularen Knotenvermittlungseinheiten 10, die im durch den Satelliten 4 bedienten Netz enthalten sind. Eine solche modular aufgebaute Knotenvermittlungseinheit 10, die kurz als Netzwerksteusteuereinheit NSE bezeichnet werden möge, ermöglicht die zeitabschnittsweise Durchschaltung zwischen lokalen Anschlußleitungen untereinander und zwischen solchen Anschlußleitungen und Fernverbindungskanalen, sowohl ohne Satelliten als auch über Satellitenverbindungen. Fernverbindungen können direkt zu anderen Knotenvermittlungseinheiten NSE 10 über untergeordnete Querfernverbindungen 5.1 und über Satellitenkanäle über aufwärtsführende Fernverbindungen 10.1 hergestellt werden. Jede Fernverbindung übermittelt Blöcke von 48 mulf'iplexen Zeitkanälen, die noch erläutert werden. Eine Vermittlungseinheit 10 kann bis zu vier Fernverbindungen 5.1/10.1 und bis zu vier Gruppen von 96 Telefon- und Datenanschlüssen bedienen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel benutzt eine Knotenvermittlungseinheit für die Anschlüsse eine Signalfrequenz von 30 Kilobits/sec. und eine Fernverbindungs -Signalfrequenz von 1,54 Megabits/see., die in Übereinstimmung steht mit den Übertragungsmerkmalen z.B. der amerikanischen
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Tl-Pernsprechverbindungen.
Eine Netzwerkszugriffseinheit 12, die kurz als NZE bezeichnet werden möge und noch beschrieben wird, ermöglicht den Zugriff mehrerer Knotenvermittlungseinheiten zum Satelliten mit einer Signalfrequenz von 49,4 Megabits/sec; dies ist eine Größenordnung schneller und zeitkonzentrierter als der Verkehr auf den Zweigfernverbindungen. Von den mit einem Zugriffsweg zum Satelliten verbundenen Zweigfernverbindungen 10.1 verläuft der Verkehr über die NetzwerksZugriffseinheit NZE 12, ein Modulatorgerät 14 (kurz als HP bezeichnet) und eine Punkstelle 16. Die NZE 12 ermöglicht die weitere zeitmultiplexe Konzentration des Verkehrs, der über die Zweigfernverbindungen 10.1 ankommt, sowie eine steuernde Betriebssignalübertragung zum Satelliten und anderen NZE 12 zwecks Verkehrsüberwachung und AnforderungsZuordnung. In abwärtsführender Richtung vom Satelliten zur Erde führen die einzelnen Geräte 16, 14, 12 und 10 aufeinanderfolgend die Demodulation, die Demultiplexierung, die Dekonzentration und die Remultiplexierung für die Zweigfernverbindungen 10.1, die Demultiplexierung und die Verteilung der Informationssignale auf die einzelnen Anschlüsse der Knotenvermittlungseinheiten NSE 10 durch,
Die seitens der modular ausgeführten Einheiten 10 und 12 zu erfüllenden Bedingungen sind:
1. Herstellung von Verbindungen innerhalb einer bereits bestehenden Baustufe und
2. Bereitschaft für weiteren Ausbau, für Einschränkungen und geographische Neuorganisation des Netzes.
2. Knotenvermittlungseinheit NSE
Die modulare Knotenvermittlungseinheit NSE 10 ist in der bereits zitierten Patentanmeldung von Markey u.a. (US-Seriennummer 537 211) und in der Anmeldung von Blasbalg (US-Seriennummer 590 547) ausführlich beschrieben. Gegebenenfalls möge auf
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diese Parallelanmeldungen gleichen Datums zurückgegriffen werden. Die Hauptfunktionsmerkmale werden nachstehend anhand der Figuren 3 und 5 erläutert.
Entsprechend Pig. 3 überträgt jede digital arbeitende Fernverbindung mit der Signalfrequenz von 1,54 Mb/sec. aufeinanderfolgende Rahmen, deren jeder 48 Kanäle mit je 192 Bitabschnitten aufweist. Einer dieser Kanäle, der Kanal O,überträgt Betriebssignale zwischen den Knotenvermittlungseinheiten NSE 10 über Fernverbindungen 5.1 zu anderen NSE 10 und über Fernverbindungen 10.1 zu übergeordneten Netzwerkszugriffseinheiten NZE 12. Ein weiterer Kanal, der Kanal 1, übermittelt Sprachbelegungs-Kompressionsmasken, die noch erläutert werden sollen. Die restlichen 46 Kanäle der Rahmen sind für den Verkehr von 46 von insgesamt 96 virtuellen Kanälen V, die die NSE 10 vorsieht, verfügbar.
Jede NSE 10 enthält ausreichend viele Abschnittsvermittlungsmöglichkeiten zwischen den direkt bedienten Anschlußleitungen und den vorgesehenen 96 virtuellen Kanälen. Eine Verbindung wird durch ;Verbindungsvermittlungshandlungeη hergestellt und wieder ausgelöstj die in den bereits zitierten Erfindungen von Markey u.a. und von Blasbalg und des weiteren in der US-Patentanmeldung 537 212 von Flemming beschrieben sind.
Für die einzelnen durchgeschalteten Verbindungen puffert die NSE 10 kumulativ 192 Informationsbits, die von einer jeweiligen Anschlußleitung herkommen, und gibt diese Bits in einen weiterführenden virtuellen Kanal ein. Gleichzeitig gibt die NSE 10 192 jBits aus einem entsprechenden ankommenden virtuellen Kanal auf die Anschlußleitung zurück.
'In der anschlußleitungsgerichteten Verkehrsabwicklung wird die Belegungsaktivität der einzelnen Anschlußleitungen überwacht, wobei wohl zu unterscheiden ist gegenüber Rauschen und/oder Echos. !Aktivitätsstatusbits, die gebildet und den abgehenden virtuellen
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Kanälen mitgegeben werden, dienen zur Bestimmung der Zuordnung echter abgehender Kanäle zu diesen virtuellen Kanälen. Dabei können nur aktive virtuelle Kanäle echten Kanälen zugeordnet ; werden, und zwar nur maximal 46 echten Kanälen pro Rahmen. Wenn ; mehr als 46 virtuelle Kanäle gleichzeitig in einem Rahmen aktiv sind, werden sie unter Ausblendung überschüssiger Belegungswün- : sehe auf 46 echten Kanälen aktivitätskomprimiert übertragen. Dabei wird einer Datenbelegung Vorrang gegeben vor einer Telefonbele- i gung und einer durchgehenden Sprachbelegung vor neubeginnender I Sprachbelegung. \
i Bei jeder solchen Zuordnung von maximal 46 echten Kanälen auf j maximal 96 virtuelle Kanäle wird die gebildete Maske mit 96 Bits | gemäß Fig. 5 über den Kanal 1 des zugehörigen Rahmens übertragen, j Diese Maskenb it informationen werden zusammen mit Pehlerkorrekturinjformationen in den 192 Bitabschnitten des Kanals 1 übermittelt. j Die Bits der Maske sind stellenmäßig von O bis 95 den aufeinander- ;folgenden virtuellen Kanälen V zugeordnet und kennzeichnen den iZuordnungsstatus der jeweiligen virtuellen Kanäle zu echten Kainälen. Ein Bit "1" bedeutet Zuordnung; ein Bit "O" bedeutet keine Zuordnung im vorliegenden Rahmen. Die echten Kanäle werden dabei nacheinander den aufeinanderfolgenden virtuellen Kanälen mit j Bits "1" in der SBK-Maske zugeteilt. Dabei wird bei beiden Kanal· ,arten, bei den virtuellen und bei den echten, streng die numeri-Isehe Reihenfolge beachtet und eingehalten. Wenn weniger als 46 echte Kanäle zugeordnet sind, dann finden sich auch nur weniger als 46 Bits "1" in der jeweiligen SBK-Maske; wenn jedoch alle 46
j echten Kanäle zugeordnet sind, dann befinden sich 46 Bits "1" in der Maske. Jede "1" in der Maske identifiziert dabei, welcher echte Kanal welchem virtuellen Kanal zugeordnet ist.
Während die einzelnen durch die NSE 10 bedienten Quellanschlüsse, die über virtuelle Kanäle verkehren, in den einzelnen Rahmen verschieden stark aktiv sind, können in jedem Rahmen mehr als 46 und zwar maximal 96 Telefonanschlüsse bedient werden. Die Krite-
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rien für die Zuordnung der 96 virtuellen Kanäle zu den echten Kanälen variieren entsprechend dem Anteil von Daten- und Sprachverkehr. Die Qualität der Sprachübertragung wird dabei nicht unzulässig durch Ausblendung auch durchgehender Gesprächsbelegung verschlechtert .
Auf der ankommenden Verkehrsseite wird ein umgekehrter Vorgang durchgeführt. Bestimmungsorientierte SBK-Masken, die von den übergeordneten NZE 12 ankommen, werden entsprechend der empfangenen echten Kanäle 1 in der NSE 10 ausgewertet und zur Verteilung der echten Kanalinhalte auf virtuelle Kanäle und damit auf die angeschlossenen Anschlußleitungen verwendet. Das Verfahren und die Schaltungsanordnungen für die Bereitstellung solcher SBK-Masken in den Netzwerkszugriffseinheiten NZE 12 ist der Kern der vorliegenden. Erfindung, und zwar unabhängig von der Stellung empfangener Verkehrsbündel vom Satelliten und unabhängig davon, wie die übertragung von SBK-Masken in abgehender Richtung erfolgt.
3. Satellitenverbindungs-Rahmenformat
Entsprechend Fig. 4 ist ein Zeitmultiplexrahmen auf den Satellitenverbindungen 6 ms lang, (d.h. ebensolang, wie die auf den Zweige fernverbindungen zu den NSE verwendeten Rahmen), enthält jedoch einige Größenordnungen mehr Kanalkapazität und BitZeitabschnitte, als ein NSE-Rahmen. Zwischen dem Satelliten und den NZE 12 enthalten die Satellitenrahmen Vielzahlen diskreter voneinander getrennter Bündel. Auf ein einleitendes Bündel vorgegebener Dauer folgen Verkehrsbündel entsprechend dem Verkehrsbedürfnis variierbarer Dauer. Das einleitende Bündel, das auch als Leitbündel 0 bezeichnet wird, wird jeweils durch eine NZE 12 mit Steuersignalen für andere NZE 12 und für den Satelliten belegt.
Die einzelnen Rahmen sind in aufeinanderfolgenden Oberrahmen zusammenfaßbar. Jeder dieser Oberrahmen ist 336 ms lang und besteht aus 56 aufeinanderfolgenden Rahmen. Die Leitbündel O der einzelnen
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Rahmen eines Oberrahmens werden den einzelnen Netzwerks zugriff 3-einheiten NZE 12 für die Betriebssignalgabe zugeteilt. Somit kann eine Satellitenverbindung der vorliegenden Art bis zu 56 einzelne NZE-Bereiche mit 56 NZE 12 bedienen. Durch die Vorkehrung einer Vielzahl von Transponderkanälen über den Satelliten und unter Vorkehrung von Anschaltungen der NZE 12 an verschiedene Transponderkanalpfade kann die Satellitenübertragungskapazität selbstverständlich auf die Bedienung von mehr als 56 Netzwerks zugriff seinheiten erweitert werden.
Das Leitbündel O enthält Taktinformationen für die Bittaktung, ein Kennwort, das die Zuordnung zu den einzelnen NZE erkennen läßt, und einen Betriebsnachrichtenteil, der Steuernachrichten für andere zusammenarbeitende Stationen enthalten kann. Die Betriebssignalinformationen können auch zur Zuordnungsanforderung oder zur Pfaddurchschaltung zwischen Paaren von NZE 12 verwendet werden. Des weiteren können die Betriebssignalinfοrmationen Steuerinformationen bezüglich der jeweiligen Satellitenstellung enthalten. Das spezifische Format eines Leitbündels O ist hierin nicht illustriert, da es uninteressant ist für die Aktivitätsdekompression in absteigender Richtung. Nähere Informationen sind, wenn gewünscht, in den Anmeldungen mit den US-Seriennummern 537 502 und 537 212 zu finden.
Das Bündelformat eines einzelnen Verkehrsbündels gemäß Fig. 6, das «jeweils zu einer teilnehmenden NZE 12 gehört, enthält Takt informationen für die Bittaktung, danach ein Kennwort 3 zur Unterscheidung der Verkehrsbündel von Leitbündeln und danach die Informationen, die von den angeschlossenen, durch die NZE 12 bedienten NSE 10 herrühren. Jede von einer NSE einlaufende Information enthält eine SBK-Maske und danach bis zu 46 Informationsnsinhalte von Verkehrskanälen, wie dies bereits vorangehend beschrieben wurde.
Die Verwendung der beschriebenen Formate und die dabei erforderliche Synchronisierung zwischen den NZE 12 und dem Satelliten und Zwischen den NZE 12 untereinander ist in Einzelheiten in den be-
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reits eingangs zitierten Erfindungen der gleichen Anmelderin enthalten. Ebenso ist darin die Synchronisierung zwischen den NZE 12 und den NSE 10 vollständig beschrieben.
H. NetzwerksZugriffseinheit NZE
Der Aufbau der Netzwerkszugriffseinheit NZE 12 zur Durchgabe von Verkehrs- und SBK-Maskeninformationen zwischen den Zweigfernverbindungen 10.1 und dem Satelliten und die dafür erforderlichen Operationen sind anhand der Fig. 7 erläutert. j
Gemäß Fig. 7 wird eine SBK-Maske und zugehöriger Verkehr, der j •über die Zweigfernverbindungen in eine NZE 12 einläuft, in einem j Eingangsabschnitt eines Schnittstellenpuffers 12.1 zwischenge- i
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speichert, wobei je ein Eingangsabschnitt pro Kanal der angeschlossenen Fernverbindungen vorgesehen ist. Die in einem Rahmen eingelaufenen Informationen werden zu einem Teil der acht Teile eines
achtmal größeren Pufferspeichers 12.2 übertragen, der seinerseits j
als Verkehrspuffer bezeichnet wird. Die Informationen in den ein- j
zelnen Teilen des Verkehrspuffers werden dann in einem j abgehenden Verkehrsbündel zum Satelliten weitergegeben.
In Rückwärtsrichtung werden die zusammengesetzten Rahmeninformationen in vom Satelliten empfangenen ankommenden Verkehrsbündeli bei der Ankunft auseinandergeführt und die Teile, die durch die betrachtete NZE weitergegeben werden sollen, werden in einem der acht Teile des Verkehrspuffers 12.2 gespeichert. Wiedergewonnene jSBK-Masken dienen zur Kennzeichnung der Kanäle des durch die befrachtete NZE 12 weiterzuführenden Verkehrs. Die Masken werden aufbewahrt und zur Ansprache der Verkehrspufferadressen verwendet, die nun den empfangenen Verkehrs inhalt virtueller Kanäle enthalten, welche über die angeschlossenen Zweigfernleitungen jlO.l weiterzugeben sind. Nunmehr werden die gespeicherten Inforjmationen in der Reihenfolge der virtuellen Kanäle weiterverarbei-
tet und dabei eine entsprechende Belegungskompression in Rückjwärtsrichtung durchgeführt, wenn der Gesamtinhalt der virtuellen
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Kanäle die vorhandene echte Kanalkapazität von 46 Kanälen überschreitet. Des weiteren wird eine bestimmungsorientierte SBK-Maske gebildet, die die jeweiligen Verkehrskanale begleitet. Diese SBK-Maske wird dann seitens der entsprechenden NSE 10 bei der Demultiplexierung des ankommenden Verkehrs benutzt.
Auch in dieser betrachteten Rückwärtsrichtung wird bei der Zuordnung der Datenbelegung der Vorrang vor Sprachbelegung und durchgehender Sprachbelegung der Vorrang vor neu beginnender Sprachbele gung gegeben. Datenkanäle werden von Sprachkanälen anhand von Verbindungstabellen unterschieden, die in einem Block 12.4 stehen.
,Der komprimierte, umgeordnete Verkehr wird nunmehr aus den entsprechenden Teilen des Puffers 12.2 in die Ausgangsabschnitte des Puffers 12.1 überführt.
per Informationsfluß von den Eingangsabschnitten zu den Ausgangsbündeln wird in den acht Teilen des Verkehrspuffers 12.2 mit dem !ankommenden Verkehrsfluß von den ankommenden Bündeln zu den Ausjgangs ab schnitten zeitlich verschachtelt abgewickelt. Diese Vorgänjge werden durch den gemeinsamen, bereits angedeuteten Steuerprozessor 12.4 geleitet. Die Richtungsverteilung der empfangenen Kanäle auf die virtuellen Ausgangskanale wird mittels herkömmlicher Adreßprogrammiertechnik durchgeführt, wie dies bei der Ein- und Ausgabe von Computern bekannt ist. Die Aktivitätskompression Ün Rückwärtsrichtung wird mittels Programmen durchgeführt, die die aktiven Kanäle abzählen und entsprechende Belegungsinformationen für die Unterscheidung durchgehender von neu beginnender Sprachbelegung ermöglichen. Ausgeblendete belegte virtuelle Kanäle werden dabei einfach unterdrückt.
er Pufferspeicher 12.1 dient zum Ausgleich von Formatschwankun-5en, wie sie auf den angeschlossenen Zweigfernverbindungen in äen einzelnen NZE 12 ankommen können. Die Knotenvermittlungsein-
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heiten NSE 10 wickeln die Aktivitätskompression zwischen virtuellen Verkehrskanälen und echten Kanälen ab. In Teilen des Gesamtnetzes kann eine solche Kompression eventuell unterbleiben, wenn diese z.B. bei einem Spitzenverkehr von ständig weniger als 46 Verkehrskanalen wirtschaftlich ungerechtfertigt wäre. Dann kann es vorteilhaft sein vorzusehen, daß
entweder der gesamte Verkehr (aktiver und inaktiver) auf die abgehenden Bündel weitergegeben wird oder daß nur aktiver Verkehr zu den Bündeln weitergeführt wird.
Ähnlich kann es in Rückwärtsrichtung bei Zweigfernverbindungen mit geringem Verkehr vorteilhaft sein, die Aktivitätskompression in Rückwärtsrichtung nicht durchzuführen und die Ausgabe von den Puffer-Ausgangsabschnitten direkt im Verhältnis 1:1 den Zweigfernverb indungen zuzuordnen.
Der Verkehrspuffer 12.2 dient sowohl zur Abwicklung der ankommenden als auch der abgehenden Bündel unter Erfüllung der Zeitkompressionsforderungen und entsprechenden Dekompressionsforderungen in Rückwärtsrichtung. Dabei sorgt der Verkehrspuffer 12.2 auch für eine gewisse Zeitelastizität bezüglich der einlaufenden Bündel und erübrigt damit eine weitere elastische Pufferstufe, die sonst zusätzlichen Aufwand erfordern würde.
5. Zus ammenfas sung
Der genannte Pormatausgleich bezüglich Eingangs- und Ausgangsabschnitten im Puffer 12.1 an der Schnittstelle zu den Zweigfernverbindungen dient dem vorerwähnten aber heiklen Problem, das der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bei der Verwendung insbesondere in hierarchischen Satellitennetzen der beschriebenen Art lösen kann. Es wurde aufgezeigt, wie der Gegenstand der vorliegenden Erfindung die im ganzen Netz durchgehende Verwendung von Ursprungs-SBK-Masken durchführt. Dabei kennzeichnen die SBK-Bits sowohl die AktivitätsZuteilung zwischen virtu-
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eilen und reellen Kanälen auf den Zweigfern verb indungen als auch die Belegungsaktivität auf den Anschlußleitungen. Dieser überallhin durchgehende Verkehr von Maskeninformationen durch das gesamte Netz ermöglicht jeder NetzwerksZugriffseinheit 12 an der Nahtstelle zwischen den Fernverbindungen zweier Leistungsmerkmale die Dekomprimierung, die Umordnung und erneute Aktivitätskomprimierung des Verkehrs. Damit wird eine wirtschaftliche Ausnutzung der Kanäle stark benutzer Fernverbindungen gewährleistet.
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Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE .1.J Verfahren zur Lenkung von Nachrichtensignalen aus Quellen unterschiedlicher Signalbelegungsaktivität durch sämtliche Stufen eines hierarchisch aufgebauten, multiplex arbeitenden Netzes hindurch unter Wiedergewinnung der von den Quellen abgegebenen Signale aus Kanälen einer ersten Verbindungsart und Weitergabe dieser Signale in wählbaren Bestimmungsrichtungen über Kanäle einer zweiten Verbindungsart, dadurch gekennzeichnet, daß die wiedergewonnenen Signale aufeinanderfolgend auf virtuelle Kanäle (O bis 95) der zweiten Verbindungsart (10.1) verteilt werden, wobei diese Verbindungen zweiter Art wählbar in vorgegebenen Bestimmungsrichtungen weiterführen und daß die verteilten Signale über echte Kanäle (2 bis 47) der zweiten Verbindungsart (10.1) zusammen mit bestimmungsorientierenden MarkierungsSignalen (SBK-Masken gem. Fig. 5) übermittelt werden, die die Zuordnung zwischen übermittelten echten Kanälen (2 bis 47) und virtuellen Kanälen (0 bis 95) kennzeichnen. J2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wiedergewonnenen Signale über die Verbindungen erster Art (4.1 bis 4.3) durch von der Ursprungsseite ankommende Markierungssignale (SBK-Masken gem. Fign. 5 und 6) begleitet werden, die die Herkunftsquellen der wiedergewonnen Signale erkennen lassen und ■ daß die Verteilung der wiedergewonnen Signale unter Zuordnung zu ihren Quellen mittels gespeicherter Verbindungsta- ! bellen, die Bestimmungsrichtungen und dafür vorgesehene virtuelle Kanäle (0 bis 95) enthalten, durchgeführt wird. Pö "974^37 Cl) 609828/0900 3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einzelne virtuelle Kanäle (O bis 95) variierbar zeitlich aufeinanderfolgenden echten Kanälen (2 bis 47) zugeteilt werden und daß die von der Ursprungsseite ankommenden Markierungssignale bei der Signalwiedergewinnung und steuerbaren Verteilung der wiedergewonnenen Signale zuerst auf virtuelle Kanäle (0 bis 95) und danach auf echte Kanäle (2 bis 47) verwendet werden. 4. Verfahren nach Anspruch 35 dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verteilung der wiedergewonnenen Signale eine von der Signalbelegungsaktivität auf den virtuellen Kanälen (0 bis 95) abhängige Kompression auf die echten Kanäle (2 bis 47) erfolgt. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim überschreiten der Zahl der verfügbaren echten Kanäle (2 bis 47) durch die Zahl aktiver virtueller Kanäle (0 bis 95) der Überschuß durch selektive Ausblendung aktiver virtueller Kanäle unterdrückt wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei übermittelten Telefon- und Datensignalen diese Unterdrückung derart durchgeführt wird, daß aktivem Datenverkehr der Vorrang gegenüber Telefonverkehr und des weiteren fortdauernder Telefonsignalbelegung der Vorrang ge-': genüber neu beginnender Telefonsignalbelegung eingeräumt wird. PO 974 037(E) 6 09828/0900 7. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Ursprungs seit e über die erste 'Verbindungsart ankommenden, die Signalbelegungsaktivität kennzeichnenden Markierungssignale (SBK-Masken gem. Fig. 6)
1) bei der Wiedergewinnung und Zwischenspeicherung der über die erste Verbindungsart (4.1 bis 4.3) von den zugehörigen Quellen ankommenden Signale,
2) bei der Verteilung dieser wiedergewonnenen Signale auf virtuelle Kanäle (O bis 95) der zweiten Verbindungsart (10.1) entsprechend der vorgegebenen Zuordnung von Quell- und Bestimmungsanschlussen und
3) bei der Zuteilung echter Kanäle (2 bis 47) der zweiten Verbindungsart (10.1) und Weiterverteilung der auf virtuelle Kanäle (0 bis 95) vorverteilten Signale zur Steuerung verwendet werden.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch
die Weitergabe einer zweiten, bestimmungsorientierten Darstellungsart der Markierungssignale (SBK-Maske gem. Fign. 3 und 5) über die zweite Verbindungsart (10.1) zur Kennzeichnung der Zuordnung zwischen echten Kanälen (2 bis 47) und virtuellen Kanälen (0 bis 95).
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zahl verfügbarer echter Kanäle (2 bis 47) kleiner ist als die Zahl bei der Verteilung verfügbarer virtueller Kanäle (0 bis 95).
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10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die vorgesehenen Quellen Pernsprechgeräte und/oder Datenübertragungsgeräte umfassen und daß bei der Zuordnung von echten Kanälen (2 bis 47) Signalen von aktiven Datenquellen (wie 1.2, 1.3 usw.) Vorrang gegenüber Signalen von Fernsprechgeräten (wie 1.1.1 usw.) sowie fortdauernder Telefonsignalbelegung Vorrang vor neu beginnender Telefonsignalbelegung eingeräumt wird.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß beim überschreiten der Kapazität der vorhandenen echten Kanäle (2 bis 47) durch die wiedergewonnenen Signale eine selektive Ausblendung überschüssiger aktiver virtueller Kanäle (0 bis 95) nach den vorgegebenen Regeln durchführbar ist.
12. Verfahren zur Lenkung von Nachrichtensignalen nach Anspr. in einem Vermittlungsnetz für digitalen/digitalisierten Telefon- und/oder Datenverkehr einer Vielzahl unterschiedlich aktiver Quellen mit wählbaren Empfängern, wobei dieses Vermittlungsnetz ein gemeinsames Hauptverbindungsglied mit mehreren Zugriffs-Verbindungen zur multiplexen Signalübermittlung sowie diese Verbindungen bedienende Netzwerkszugriffseinheiten aufweist, die wiederum jede in der Regel mit mehreren Knotenvermittlungseinheiten über ebenfalls multiplex arbeitende Zweig-Fernverbindungen verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Summe der vom gemeinsamen Hauptverbindungsglied (Satellit 4) in den Netzwerkszugriffseinheiten (12) einlaufenden Signale folgenden Verfahrensschritten unterworfen wird:
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■ - 23 -
1) Herauswählen und. Zwischenspeichern vom Hauptverbindungsglied (Satellit 4) empfangener Verkehrsanteile, die an durch die betroffene NetzwerksZugriffseinheit (12) über deren Zweig-Fernverbindungen zweiter Art (10.1) bediente Bestimmungsanschlüsse gerichtet sind,
2) Neugruppierung der herausgewählten Verkehrsanteile auf virtuellen Kanälen (0 bis 95) der Zweig-Pernverbindungen zweiter Art (10.1) und
3) aktivitätsberücksichtigende komprimierende Zuordnung der vorhandenen echten Kanäle (2 bis 47) der Zweig-Fernverbindungen zweiter Art (10.1) auf den seriell neu gruppierten Verkehr.
13. Verfahren zur Lenkung von Nachrichtensignalen nach Anspr. 1 in einem Vermittlungsnetz für digitalen/digitalisierten Telefon- und/oder Datenverkehr einer Vielzahl unterschiedlich aktiver Quellen mit wählbaren Empfängern, wobei dieses Vermittlungsnetz ein gemeinsames Hauptverbindungsglied mit mehreren Zugriffs-Verbindungen zur multiplexen Signalübermittlung sowie diese Verbindungen bedienende NetzwerksZugriffseinheiten aufweist 3 die wiederum jede in der Regel mit mehreren Knotenvermittlungs-1 einheiten über ebenfalls multiplex arbeitende Zweig-Fernverbindungen verbunden sind, , dadurch gekennzeichnet, j daß die Summe der von untergeordneten Knotenvermittlungseinheiten (10)in den Netzwerkszugriffseinheiten (12) einlaufenden Signale folgenden Verfahrensschritten unterworfen wird:
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1) Zwischenspeichern empfangener ianalblocke einschließlich der zugehörigen mitübertra^anen Aktivitäts-Markierungssignale und
2) Neugruppierung der Informationen und Weitergabe einschließlich der Markierungssignale in Verkehrsbündeln (1 bis 3), die multiplex über die weiterführende Verbindung zweiter Art (4.1 bis 4.3) und das Hauptverbindungsglied (Satellit 4) zur bestimmungsseitigen Netzwerks zugriff seinheit (12) übertragen werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13 3 dadurch gekennzeichnet,
daß über die weiterführenden Multiplex-Verbindungen zweiter Art (10.1, 4.1-4.3) in allen. Netzebenen bestimmungsorientierende Markierungssignale (SBK-Masken gemäß Fig. 5) bezüglich Zuordnung echter Kanäle (2 bis 47) zu virtuellen Kanälen (0 bis 95) mitübertragen werden.
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