DE3845018B4

DE3845018B4 - Basisstation für ein drahtloses digitales Telefonsystem

Info

Publication number: DE3845018B4
Application number: DE3845018A
Authority: DE
Inventors: Graham M. San Diego Avis; Terrance Stephen San Diego Collins; Martin Keith San Diego Schroeder; Brian Gregory Kiernan; Jonathan Willis Mechl; Thomas E. San Diego Fletcher; Wendeline R. San Diego Avis; Gregory T. San Diego Saffee; Karle J. Carlsbad Johnson
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 1987-08-14
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2008-04-16
Also published as: FR2619477A1; DK130088A; IT1219926B; IL85678A0; DK130088D0; SE8800824L; SE9802261D0; KR910010007B1; MX171366B; SE9802261L; SE0400592D0; NO175559C; NL193162C; FI98430B; DK172084B1; PT87283A; ES2007170A6; GB2208774B; IT8847867A0; NL194571C

Abstract

Vorrichtung zur Kommunikation zwischen Teilnehmerstationen (141) und einem externen Netzwerk (125) mit
einer Zentralstation (110), die mit dem externen Netzwerk (125) in Verbindung steht, einem Prozessor (114) in der Zentralstation (110), der mit einer Übertragungsstation (111) zum Steuern von Kommunikation zwischen der Zentralstation (110) und der Übertragungsstation (111) in Verbindung steht,
mehreren Kanalmodulen (120) in der Übertragungsstation (111), die mit mehreren Teilnehmerstationen (141) über Hochfrequenzkanäle mit jeweils mehreren Zeitschlitzen in Verbindung stehen, wobei die Zeitschlitze den Teilnehmerstationen (141) gemäß einer vorher festlegbaren Zuordnungsroutine zugeordnet werden,
mindestens einer Steuereinrichtung (119) in der Übertragungsstation (111) zum Steuern von Kommunikation zwischen den Kanalmodulen (120) und der Zentralstation (110),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zentralstation (110) und die Übertragungsstation (111) miteinander über einen Übertragungsweg (128) mittels von beiden Stationen erzeugte und empfangene Bitströme in Verbindung stehen,
Bitströme, die von der Zentralstation (110) zur Übertragungsstation (111) übertragen werden, von dem...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kommunikationssysteme, insbesondere eine verbesserte Basisstation zur Verwendung in einem Kommunikationsnetzwerk für Teilnehmer, beispielsweise eiem drahtlosen digitalen Telefonsystem.
DE 34 43974 offenbart ein Verfahren zur Übertragung von digitalen Informationen in einem Funktelefonnetz. Das Funktelefonnetz umfasst mehrere Funkzellen, (FZ 1 ...) mit einer ortsfesten Station (BS 1) und einer Vielzahl von mobilen Stationen (MS 11 ...).
DE 35 27 330 offenbart ein digitales Funkübertragungssystem mit verbindungsbegleitendem Organisationskanal im Zeitmultifilexrahmen. Für den Austausch von Informationen zur Organisation des Funkübertragungskanals werden zentrale Organisationskanäle oder verbindungsbegleitende Organisationskanäle vorgesehen.
In der Auslegeschrift 26 59 635 wird ein Verfahren zur digitalen Informationsübertragung über Funk beschrieben. Hierfür werden Organisationskanäle bereitgestellt.
Eckert, Höfgen: „The Fully Digital Cellular Radio Telephone System CD 900" in Nordic Seminar an Digital Land Mobile Radiocommunication, 5. bis 7. Februar 1985, Espoo, Finnland, Seiten 249 bis 259, sowie Ulrich Langewellpott, Renato D'Avella: „On the Spectral Efficiency CD 900" in Second Nordic Seminar an Digital Land Mobile Radiocommunication, 14. bis 16. Oktober 1986, Seiten 1 bis 7 beschreibt ein Mobilfunksystem, das innerhalb einer jeden Zelle eine Basisstation umfasst, welche eine Datenübertragung zu den mobilen Teilnehmerstationen ermöglicht. Jede Basisstation arbeitet dabei im Zeitmultiplexverfahren und ermöglicht so, dass mehrere mobile Teilnehmerstationen von einer Basisstation bedient werden können. Auf der Netzwerkseite befinden sich mehrere Netzwerkeinheiten (MSC), welche mit der Basisstation über eine PCM-30-Verbindungsleitung kommunizieren.
Aus EP 1 136 662 A1 ist ein Frequenzmultiplexsystem bekannt, gemäß dem jedem Teilnehmer eine bestimmte Frequenz zugeordnet wird. Im Gegensatz zur beanspruchten Erfindung sind in dieser Entgegenhaltung keine Zeitschlitze auf der Hochfrequenzseite dargestellt.
Der Gegenstand der DE 36 09 395 A1 weist im Gegensatz zur beanspruchten Erfindung keine Aufteilung der Kommunikationsvorrichtung in eine Zentralstation und eine Übertragungsstation gemäß dem vorliegenden Anspruch 1 auf.
Die DE 265 96 35 A1 beschreibt ebenfalls ein Frequenzmultiplexsystem Gemäß diesem System existiert ein einzelner Steuerungskanal. Jede Teilnehmerstation überwacht den Steuerungskanal. Sobald sie festgestellt hat, welches das schnellste Signal ist, schaltet sie sich auf die Basisstation, welche dieses Steuersignal aussendet und schaltet auf eine bestimmte Frequenz, um die gewählte Basisstation zu kommunizieren. Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 vorgeschlagen.
Die beanspruchte Basisstation überträgt Signale zwischen Teilnehmerstationen und einem externen Kommunikationsnetzwerk mit mehreren Anschlüssen. Eine derartige Basisstation umfasst eine Kommunikationsschaltung, welche gleichzeitig Kommunikation zwischen mehreren der Anschlüsse und mehreren Teilnehmerstationen über einen vorgegebenen Kommunikationskanal ermöglicht, welcher mehrere sequentiell wiederholte Zeitschlitze aufweist, wobei vorher festlegbare Zeitschlitze jeweils vorher festlegbaren Teilnehmerstationen zugeordnet sind, und weiterhin umfasst die Basisstation einen Fernübertragungsprozessor (RPU), um eine Kommunikation zwischen dem einer gegebenen Teilnehmerstation zugeordneten Zeitschlitz und einem gegebenen Anschluss zu steuern, sowie eine Zentrale zum Verbinden der Kommunikationsschaltung mit den Anschlüssen. Die Zentrale weist einen Schalter auf, der auf ein Steuersignal von der RPU durch physikalische Verbindung eines ausgewählten Anschlusses mit einem ausgewählten Zeitschlitz, der einer gegebenen Teilnehmerstation zugeordnet ist, eines ausgewählten Kommunikationskanals reagiert. Die Kommunikationsschaltung umfaßt mehrere Kanalsteuereinheiten (CCUs) zum Ankoppeln des zugeordneten Kommunikationskanal-Zeitschlitzes an die gegebene Teilnehmerstation in Reaktion auf ein Steuersignal, welches von der RPU an die CCUs über einen Basisstationsteuerkanal (BCC) übertragen wurde, in Reaktion auf über die BCC an die RPU bereitgestellte Statusnachrichten, um den Benutzungsstatus der Kommunikationskanal-Zeitschlitze und der Teilnehmerstationen anzuzeigen. Der zugeordnete Kommunikationskanal-Zeitschlitz ist an die gegebene Teilnehmerstation angekoppelt durch einen zugeordneten Zeitschlitz in einem zugeordneten Radiofrequenz-(RF)-Kanal. Der BCC wird über direkt separat von der RPU mit jeder der CCUs verbundene Leitungen bereitgestellt. Steuerbefehle und Statusnachrichten werden zwischen den CCUs und den Teilnehmerstationen über einen Radiosteuerkanal (RCC) ausgetauscht, welcher einem vorher festlegbaren Zeitschlitz eines vorher festlegbaren RF-Kanals zugeordnet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Basisstation des allgemein voranstehend beschriebenen Typs bereitgestellt. Vorzugsweise umfaßt die Zentrale eine zentrale Konzentrationseinrichtung, um Signale von vorher festlegbaren Netzwerkanschlüssen an vorher festlegbare sequentiell wiederholte Zeitschlitze zu legen, in einem von der zentralen Konzentrationseinrichtung erzeugten Bitstrom, und um Signale an vorher festlegbare externe Netzwerkanschlüsse von vorher festlegbaren sequentiell wiederholten Zeitschlitzen in einem Bitstrom zu lenken, welcher von der zentralen Konzentrationseinrichtung empfangen wurde, und durch den Fernübertragungsprozessor wird die Signalübertragung zwischen gegebenen sequentiell wiederholten Zeitschlitzen des Kommunikationskanals gesteuert.
Die beanspruchte Basisstation zeichnet sich weiterhin durch den Fernübertragungsprozessor aus, welcher vorzugsweise eine Fern-Endstationskonzentrationseinrichtung aufweist, um Signale von vorher festlegbaren entfernten Anschlüssen an vorher festlegbare sequentiell wiederholte Zeitschlitze in einem von der Fernkonzentrationseinrichtung erzeugten und an die zentrale Konzentrationseinrichtung übertragenen Bitstrom zu lenken, und um Signale an vorher festlegbare entfernte Anschlüsse von vorher festlegbaren sequentiell wiederholten Zeitschlitzen in dem von der zentralen Konzentrationseinrichtung erzeugten Bitstrom zu richten, und weiterhin ist eine Puffereinheit vorgesehen, welche an die entfernten Anschlüsse angeschlossen ist, um Signale zwischen vorher festlegbaren Fernanschlüssen und vorher festlegbaren Kommunikationskanalzeitschlitzen zu lenken.
Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Kommunikation zwischen Teilnehmerstationen und einem externen Netzwerk vor mit einer Zentralstation, die mit dem externen Netzwerk in Verbindung steht, einem Prozessor in der Zentralstation, der mit einer Übertragungsstation zum Steuern von Kommunikation zwischen der Zentralstation und der Übertragungsstation in Verbindung steht, mehreren Kanalmodulen in der Übertragungsstation, die mit mehreren Teilnehmerstationen über Hochfrequenzkanäle mit jeweils mehreren Zeitschlitzen in Verbindung stehen, wobei die Zeitschlitze den Teilnehmerstationen nach Bedarf zugeordnet werden, mindestens einer Steuereinrichtung in der Übertragungsstation zum Steuern von Kommunikation zwischen den Kanalmodulen in der Zentralstation, wobei die Zentralstation und die Übertragungsstation miteinander über von beiden Stationen erzeugte und empfangene Bitströme in Verbindung stehen, Bitströme, die von der Zentralstation zur Übertragungsstation übertragen werden von dem externen Netzwerk initiierte Signale enthalten, und Bitströme, die von der Übertragungsstation zur Zentralstation übertragen werden von den Teilnehmerstationen initiierte Signale enthalten, wobei die Bitströme mehrfach sich sequentiell wiederholende Zeitschlitze enthalten, und ein Steuerkanal BCC zwischen der Zentralstation und der Übertragungsstation zur Übertragung von Steuersignalen vorgesehen ist, die von beiden Stationen initiiert werden können.
Da die Zentrale der Basisstation der vorliegenden Erfindung mit der Kommunikationsschaltung durch Erzeugung und Empfang von Bitströmen wie voranstehend beschrieben kommuniziert, kann die Zentrale der erfindungsgemäßen Basisstation entfernt von der Kommunikationsschaltung der Basisstation angeordnet sein, da der Bitstrom zwischen der Zentrale und der Kommunikationsschaltung über annehmbare Entfernungen durch Mikrowellen übertragen werden kann.

Als nächstes wird eine Liste nachstehend in der Beschreibung verwendeten Abkürzungen aufgestellt.

ACK	(Acknowledge)
AMI	(Alternate Mark Inversion)
BCC	(Base-station Control Channel)
BEC	(Bit Error Count)
CCU	(Channel Control Unit)
CCT	(Channel Control Task)
CM	(Channel Module)
CO	(Central Office)
COT	(Central Office Terminal)
CPU	(Central Processing Unit)
CRC	(Cyclic Redundancy Check)
EEPROM	(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)
EPPROM	(Elecrically Programmable Read Only Memory)
FCS	(Frame Check Sequence)
FIFO	(First In First Out)
HEX	(Hexadecimal)
LSB	(Least Significant Bit)
MPM	(Message Processing Module)
MSB	(Most Significant Bit)
MTU	(Master Timing Unit)
MUX	(Multiplexer)
MTMU	(Master Timing & Multiplexer Unit)
NRZ	(Non-Return to Zero)
OCXO	(Oven Controlled Crystal Oscillator)
PCM	(Pulse Code Modulation)
PLL	(Phase Locked Loop)
RAM	(Random Access Memory)
RCC	(Radio Control Channel)
RPU	(Remote-connection Processing Unit)
RRT	(Remote Radio Terminal)
RX	(Receive)
RZ	(Return to Zero)
SCT	(Subscriber Control Task)
SDLC	(Synchronous Data Link Control)
SID	(Subscriber Identification)
SIDX	(Subscriber Index)
SIU	(Serial Interface Unit)
STAD INIT	(Station Address Initialization)
TC	(Terminal Count)
TDM	(Time Division Multiplexed)
TTL	(Transistor-transistor Logic)
TX	(Transmit)
UART	(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)
UW	(Unique Word)
VCU	(Voice Codec Unit)
VCXO	(Voltage Controlled Crystal Oscillator)
ZBI	(Zero Bit Insertion)

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen sich weitere Vorteile und Merkmale ergeben.
Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Basisstation gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein Blockschaltbild einer in dem Puffer der Basisstation von 1 enthaltenen Puffereinheit zur Verbindung mit einem Einzelkanalmodul;
3 ein Zustandsdiagramm zur Erläuterung des normalen Ablaufs einer Rufbearbeitung in der in 1 dargestellten Basisstation;
4 ein Blockschaltbild einer vergrößerten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Basisstation;
5 ein Blockschaltbild einer MUX-Karte, welche in der in 4 dargestellten Basisstation enthalten ist;
6 ein Diagramm zur Erläuterung des Ablaufs der Logikverarbeitung bei einem Ruf, veranlaßt durch die RPU in der in 4 dargestellten Basisstation;
7 ein funktionelles Blockschaltbild der Zentrale/RPU-Interface-Einheit in der Basisstation von 4;
8 ein Blockschaltbild mit einer Darstellung weiterer Einzelheiten der Verbindungen der Zentrale und der RPU zur Zentrale/RPU-Interface-Einheit in der in 4 dargestellten Basisstation; und
9 eine Erläuterung der Kommunikationsebenen zwischen der Basisstation gemäß 1 und jeder Teilnehmerstation.
In 1 sind eine Zentrale 10, eine Kommunikationsschaltung 12 und ein Fernsteuerungsprozessor 14 dargestellt, wobei die Schaltung 12 und der Prozessor 14 entfernt von der Zentrale 10 angeordnet sind.
Die Zentrale 10 umfaßt einen 2-auf-4-Leitungen-Wandler 16, einen Signaldatenkonverter 17, einen Echolöscher 18 und eine Zentrale Konzentrationseinrichtung 19. Die Kommunikationsschaltung 12 umfaßt mehrere Kanalmoduln 21a, ..., 21n. Jedes Kanalmodul 21 umfaßt eine Sprachkodierungseinheit (VCU) 23, eine Kanalsteuereinheit (CCU) 24 und ein Modem 25. Der Fernübertragungsprozessor 14 weist eine Fernkonzentrierungseinheit 27 und eine Puffereinheit 28 auf.
Wie aus 2 hervorgeht, umfaßt die Puffereinheit 28 einen Zeitgebergenerator und ein Kanalinterfacemodul 32.
Wie aus 1 hervorgeht, ist die Zentrale 10 mit mehreren Anschlüssen eines zentralen Büros 35 durch N Paare von Leitungen 37 verbunden. "N" ist die Anzahl von Teilnehmerstationen, welche von der Basisstation bedient werden. Jedes Leitungspaar 37 stellt eine Zweidrahtschleife zur Verfügung. Jedes Leitungspaar 37 ist sowohl mit dem 2-auf-4-Draht-Konverter 16 und dem Signaldatenkonverter 17 verbunden. Ein Signalfluß in einer Richtung findet auf den Leitungspaaren 38 bis 41 auf der anderen Seite der Konverter 16, 17 statt, wobei 4-Draht-Schleifen-Eigenschaften auf der Kombination von N Leitungspaaren 38 und N Leitungspaaren 39 bereitgestellt werden. Übertragene Sprachsignale stehen auf Leitungspaaren 38 an, empfangene Sprachsignale auf Leitungspaaren 39, übermittelte Signaldaten auf Leitungspaaren 40, und empfangene Signaldaten auf Leitungspaaren 41. Die übertragenen und empfangenen Sprachsignale werden zwischen den 2-auf-4-Leitungen-Konverter 16 und der zentralen Konzentrationseinrichtung 19 durch den Echolöscher 18 übertragen. Die Signaldaten werden direkt zwischen dem Konverter 17 und der zentralen Konzentrationseinrichtung 19 übertragen.
Die zentrale Konzentrationseinrichtung 19 ist ein Modell 1218 C-Konzentrator, welcher von der ITT Corporation erhältlich ist.
Die zentrale Konzentrationseinrichtung 19 richtet Signale von vorher festlegbaren Leitungspaaren 38 bis 41 (die mit vorher festlegbaren externen Netzwerkanschlüssen in dem zentralen Büro 35 verbunden sind) an vorher festlegbare sequentiell wiederholte Zeitschlitze in einem Bitstrom, welcher durch die zentrale Konzentrationseinrichtung 19 erzeugt wird. Die zentrale Konzentrationseinrichtung 19 richtet ebenfalls Signale an vorher festlegbare externe Netzwerkanschlüsse in dem zentralen Büro über vorher festlegbare Leitungspaare 38 bis 41 von vorher festlegbaren sequentiell wiederholten Zeitschlitzen in einem Bitstrom, welcher von der zentralen Konzentrationseinrichtung 19 empfangen wird. Die zentrale Konzentrationseinrichtung sendet und empfängt derartige Bitströme über eine Mikrowellenantenne 43.
Diese Bitströme werden zwischen der Antenne 43 und einer Mikrowellenantenne 44, die mit der entfernten Konzentrationseinrichtung 27 verbunden ist, welche in dem Fernverbindungsprozessor 14 enthalten ist, übertragen. Die entfernte Konzentrationseinrichtung 27 ist mit mehreren entfernten Anschlüssen versehen, welche mit dem Puffer 38 über Leitungspaare 46 bis 49 verbunden sind.
Die entfernte Konzentrationseinrichtung 27 ist ein Modell 1218S-Konzentrator, welcher von der ITT Corporation erhältlich ist.
Die entfernte Konzentrationseinrichtung 27 richtet Signale von vorher festlegbaren Endstationen (die mit vorher festlegbaren Leitungspaaren 46 bis 49 verbunden sind) an vorher festlegbare sequentiell wiederholte Zeitschlitze in einem Bitstrom, welcher von der entfernten Konzentrationseinrichtung 27 erzeugt wird. Die entfernte Konzentrationseinrichtung 27 schickt ebenfalls Signale an vorher festlegbare entfernte Anschlüsse von vorher festlegbaren sequentiell wiederholten Zeitschlitzen in dem Bitstrom, welcher mittels der entfernten Konzentrationseinrichtung 27 von der zentralen Konzentrationseinrichtung 19 empfangen wird. Die übertragenen Sprachsignale stehen auf Leitungspaaren 46 an, die empfangenen Sprachsignale auf Leitungspaaren 47, die übertragenen Signaldaten auf Leitungspaaren 48, und die empfangenen Signaldaten auf Leitungspaaren 49.
Die Puffereinrichtung 28 dient als Interface zwischen der entfernten Konzentrationseinrichtung 27 und der Kommunikationsschaltung 12.
In jedem Kanalmodul 21 umfaßt die VCU 23 eine getrennte Sprachkodiereinrichtung (Codec) zur Übertragung von Signaldaten zu und von allen drei Teilnehmerstationen. Die CCU 24 ordnet die über die Codec der VCU 23 übertragenen Signale unterschiedlichen Zeitschlitzen des Kommunikationskanals zu, welche dem gegebenen Kanalmodul 21 zugeordnet sind.
Diese Signale werden zwischen der CCU 24 und der Basisstationsantenne 23 über das Modem 25 und zusätzliche Signalbehandlungskomponenten (nicht dargestellt) übertragen, welche zur Aussendung und zum Empfang dieser Signale über den diskreten Kommunikationskanal bei der zugeordneten Frequenz ausgebildet sind. Daher kommuniziert jede Teilnehmerstation 51 mit Sprachsignalen mit der Basisstation über ihren eigenen vorher festlegbaren Zeitschlitz und kommuniziert mit Signaldaten mit der Basisstation über einen vorher festlegbaren Zeitschlitz, welcher allen drei Teilnehmerstationen gemeinsam ist. Die Kommunikation zwischen der Basisstation und den Teilnehmerstationen wird über ein Radiokontrolleinheits-(RCU)-Softwareverfahren gesteuert, welches durch einen Mikrocomputer in der CCU 24 implementiert wird.
Die RCU ist so programmiert, daß sie drei vorher festlegbare Teilnehmerstationen erkennt, welcher drei vorher festlegbaren Leitungserscheinungen entsprechen, die durch die Verbindung zwischen der entfernten Konzentrationseinrichtung 27 und ein gegebenes Kanalmodul bereitgestellt werden.
Die Steuerverarbeitung in der RCU ist unter Verwendung von Zustandsmaschinen organisiert. Eingangsnachrichts-Tokens umfassen Signaldaten von der entfernten Konzentrationseinrichtung 27, Radiosteuerkanal-(RCC)-Nachrichten von den Teilnehmerstationen, und (simulierte) Modulationsfrequenzband-Steuerkanal-(BCC)-Nachrichten.
Diese Routine ändert den Kanalzustand in "Syn Ring".
Der Puffer 28 ist mit den entfernten Anschlüssen der entfernten Konzentrationseinrichtung 27 über Leitungspaare 46 bis 49 verbunden und mit Kanalmodul 21 der Kommunikationsschaltung 14 über Leitungen, um die ausgesendeten und empfangenen Sprachsignale zwischen den vorher festlegbaren entfernten Anschlüssen der entfernten Konzentrationseinrichtung 27 und den vorher festlegbaren Kommunikationskanalzeitschlitzen auszurichten, welche vorher festlegbaren Teilnehmerstationen 51 zugeordnet sind. Die Teilnehmerstationen 51 sind entfernt von der Basisstation angeordnet.
Die Puffereinheit 28 umfaßt eine getrennte Puffereinheit, wie in 2 dargestellt ist, um ein Interface mit jedem Kanalmodul 21 in der Kommunikationsschaltung 21 bereitzustellen. Der Zeitgebergenerator versorgt das Kanalinterfacemodul 32 mit einem Taktsignal CLK und vier Gatesignalen Gate 0, Gate 1, Gate 2 und Gate 3, um vier sequentiell wiederholte Zeitschlitze in dem zugeordneten Kommunikationskanal festzulegen.
Die Leitungspaare 46 für die übertragenen Sprachsignale, die Leitungspaare 47 für die empfangenen Sprachsignale, und die Leitungspaare 48, 49 für die Signaldaten Sind zwischen den entfernten Anschlüssen der Konzentrationseinrichtung 27 und dem Kanalinterfacemodul 32 angeschlossen.
Das Kanalinterfacemodul 32 stellt die Takt- und Gatesignale für das Kanalmodul zur Verfügung, um die von der CCU 24 zugeordneten Zeitschlitze festzulegen.
Das Kanalinterfacemodul 32 ist an die VCU 23 in dem korrespondierenden Kanalmodul 21 auf vorher festlegbare Weise angeschlossen, um die Kommunikation zwischen Leitungspaaren 46, 47, welche ausgesendete und empfangene Sprachsignale tragen, die mit einer gegebenen Teilnehmerstation in Verbindung stehen, und einem Codec in der VCU 23 zu leiten, welcher der durch die CCU 24 an die gegebene Teilnehmerstation vorher festlegbaren Kommunikationskanalzeitschlitz zugeordnet ist. Das Kanalinterfacemodul ist weiterhin mit der VCU 23 verbunden, um Daten zwischen den Signaldatenleitungspaaren 48, 49 und dem Sprach-Codec zu leiten und zu signalisieren, in dem VCU, welchem durch die CCU 24 der gemeinsame Zeitschlitz zugeordnet ist, um für alle drei Teilnehmerstationen Signaldaten zu übertragen, welche mit dem gegebenen Kanalmodul in Beziehung stehen.
Die in 4 bis 9 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist eine expandierte Version des voranstehend beschriebenen Systems. Bei dieser expandierten Version reagiert die Zentrale auf einen Befehl von dem Fernverbindungsprozessor, um zu veranlassen, daß ein von der Zentrale von einem der Kommunikationssignalprozessoren über einen gegebenen Zeitschlitz empfangenes Signal zurückgeschleift wird auf den Kommunikationssignalprozessor, welcher an diesen Zeitschlitz angekoppelt ist. Jeder Kommnunikationssignalprozessor ist an eine der Kanalsteuereinheiten angekoppelt, in Reaktion auf ein zurückgeschleiftes vorher festlegbares Signalmuster, um es der angekoppelten Kanalsteuereinheit zu ermöglichen, Befehle von dem Fernverbindungsprozessor zu empfangen, um den Kommunikationssignalprozessor, welcher das zurückgeschleifte vorher festlegbare Signalmuster empfangt, der Kommunikation mit einer gegebenen Teilnehmerstation zuzuordnen.
Die Kommunikationsschaltung kann mehrere Übertragungswege zur Bereitstellung mehrerer Kommunikationskanäle aufweisen. Mehrere Multiplexer sind an die mehreren Übertragungswege angekoppelt, um mehrfach sequentiell wiederholte Zeitschlitze in jedem der Kommunikationskanäle bereitzustellen und so zu ermöglichen, daß simultane Kommunikationen zwischen mehreren der Anschlüsse und mehreren der Teilnehmerstationen über die Kommunikationskanäle stattfinden können. Mehrere Kanalsteuereinheiten sind an die Multiplexer angekoppelt, um zugeordnete Zeitschlitze an gegebenen Teilnehmerstationen anzukoppeln. Mehrere Steuereinrichtungen sind jeweils an die Multiplexer angekoppelt, und es ist ein lokaler Bus zwischen den Steuereinrichtungen und den Kanalsteuereinheiten vorgesehen.
In Übereinstimmung mit dem überwachten Status wählt der Fernverbindungsprozessor einen der Zeitschlitze aus, um den Basisstationssteuerkanal zu tragen, und veranlaßt die Steuereinrichtung, welche an den Multiplexer angekoppelt ist, welcher an den Übertragungsweg angekoppelt ist, der den Zeitschlitz trägt, welcher zum Tragen des Basisstationssteuerkanals ausgewählt ist, als primäre Steuereinrichtung zu arbeiten, um den Basisstationssteuerkanal über den lokalen Bus an die anderen Steuereinrichtungen und an die Kanalsteuereinheiten anzukoppeln, wodurch ermöglicht wird, daß der Fernverbindungsprozessor den Status der anderen Zeitschlitze überwacht und die anderen Zeitschlitze zuordnet.
Die Kommunikationsschaltung kann wahlweise mehrere Übertragungswege aufweisen, um mehrere Kommunikationskanäle bereitzustellen, und mehrere an die mehreren Übertragungswege angekoppelte Multiplexer, um mehrfach sequentiell wiederholte Zeitschlitze in jedem der Kommunikationskanäle bereitzustellen und so simultane Kommunikationen zwischen mehreren der Anschlüsse und mehreren Teilnehmerstationen über die Kommunikationskanäle zu ermöglichen. Mehrere Kanalsteuereinheiten können an die Multiplexer angekoppelt sein, um zugeordnete Zeitschlitze an gegebene Teilnehmerstationen anzukoppeln, wobei jede Kanalsteuereinheit mehrere zugeordnete Zeitschlitze an eine entsprechende Mehrzahl von Teilnehmerstationen ankoppelt. Die Zuordnungsroutine bei dieser Anordnung umfaßt eine Zuordnung sämtlicher Zeitschlitze, die mit einer gegebenen Kanalsteuereinheit in Beziehung stehen, vor einer Zuordnung von Zeitschlitzen, die mit einer anderen Kanalsteuereinheit in Beziehung stehen, und dann erfolgt eine Zuordnung von Zeitschlitzen, die mit einer Kanalsteuereinheit in Beziehung stehen, welche an einen anderen Multiplexer angekoppelt ist als an den Multiplexer, welcher an die Kanalsteuereinheit angekoppelt ist, die mit den vorher zugeordneten Zeitschlitzen in Beziehung steht.
Diese Basisstation ist daher fähig, eine hohe Anzahl von Kommunikationen, welche eine hohe Anzahl von Teilnehmerstationen betreffen, mit hoher Flexibiltät zu bewältigen.
Wie in 4 dargestellt ist, umfaßt die Basisstation eine Zentralbüroendstation (COT) 110 und eine entfernte Radioendstation (RRT) 111. Die COT 110 umfaßt eine Konzentrationseinrichtung 113, eine Fernverbindungsprozessoreinheit (RPU) 114, eine Konzentrator/RPU-Interfaceeinheit 115 und mehrere Echolöschereinheiten 116. Die RRT 111 umfaßt eine Master-Zeitgebereinheit (MTU) 118, mehrere Multiplexer (MUXs) 119, mehrere Kanalmodule 120, mehrere Leistungsverstärker 121 und ein Sende/Empfangsnetzwerk 122. Jedes der Kanalmodule 120 umfaßt eine Kanalsteuereinheit (CCU) 123.
Die Konzentrationseinrichtung 113 kommuniziert mit einem Zentralbüro 125 einer Telefongesellschaft über mehrere Zweidrahterscheinungsleitungen 126. Die Konzentrationseinrichtung 113 kommuniziert mit dem MUX 119 in der RRT 111 über mehrere Bereichsübertragungswege 128. Jeder der Bereichsübertragungswege 128 trägt digitale Information in mehreren gemultiplexten Zeitschlitzen, welche durch die jeweilige MUX 119 bereitgestellt werden, mit welcher der Bereichsübertragungsweg 128 verbunden ist. Die Anzahl von Zeitschlitzen ist geringer als die Anzahl des Auftretens, wodurch eine Konzentration externer Schaltungen erfolgt. Das Verhältnis des Auftretens zu Zeitschlitzen ist genauso wie das Verhältnis von Teilnehmern zu Zeitschlitzen. Das das erste Verhältnis erzeugende Gerät wird als "Zentrale" bezeichnet oder im vorliegenden Fall genauer als Konzentrator. Das das zweite Verhältnis bereitstellende Gerät wird als "Expander" bezeichnet, welcher die entfernte Radioendstation (RRT) umfaßt, die Teilnehmerstationen und die RPU, welche als Steuerung für sowohl die RRT und die Teilnehmerstationen dient.
Die digitale Information kann aus Sprachdaten oder anderen Daten bestehen. Über die Bereichsübertragungswege 128 übertragene Sprachsignale werden zum Konzentrator 113 und von diesem weg durch die Echolöscher 116 in der COT 110 geleitet.
Die MTU 118 stellt Zeitsignale für die MUXs 119 über einen Zeitgeberbus 130 zur Verfügung.
RPU 114 ist durch die Konzentrationseinrichtung 113 an die MUXs 119 zur Kommunikation mit den MUXs 119 und den CCUs 123 über einen Basisstationsteuerkanal (BCC) gekoppelt, welcher einen der Zeitschlitze auf einem der Bereichsübertragungswege 128 einnimmt und der zwischen die MUXs 119 und die CCUs 123 durch einen lokalen BCC-Bus 132 gekoppelt ist. Der BCC-Kanal zwischen der RPU 114 und der Konzentrationseinrichtung 113 wird durch Leitungen 134 zwischen der RPU 114 und der Konzentrator-RPU-Interfaceeinheit 115 bereitgestellt und durch Leitungen 135 zwischen der Konzentrator/RPU-Interfaceeinheit 115 und der Konzentrationseinrichtung 113.
Jeder der MUXs 119 ist mit mehreren der Kanalmodule 120 durch mehrere getrennte Leitungen 137 verbunden. Mehrere Sprach- und Datenkanäle werden über jede der Leitungen 137 bereitgestellt, um eine Kommunikation mit mehreren Teilnehmerstationen 141 durch jedes der Kanalmodule 120 zu ermöglichen. Jedes der Kanalmodule 120 ist an das Sender-Empfänger-Netzwerk 122 durch einen der Leistungsverstärker 121 angekoppelt für eine Kommunikation mit mehreren Teilnehmerstationen 141 über entsprechend mehrere Zeitschlitze in einem Radiofrequenzkanal.
RRT 111 kann bei einigen Installationen am selben Ort angeordnet sein wie COT 110. Bei derartigen Installationen sind die Bereichsübertragungswege 128 standardisierte paarweise verdrehte Kabel, welche zur Verbindung von RRT 111 mit COT 110 verwendet werden. Infolge der Tatsache, daß RRT 111 eine annähernde Sichtverbindung zu den Teilnehmerstationen 141 erfordert, ist eine typischere Installation des RRT 111 entfernt von COT 110 angeordnet und nimmt einen hochgelegenen Punkt in der Umgebung ein. In diesem Fall wird eine Mikrowellen-, Faseroptik- oder langkabelige Verbindung verwendet, um als Übertragungsmedium zwischen COT 110 und RRT 111 zu dienen.
Jeder Bereichsübertragungsweg 128 ist ein T1-Übertragungsweg, welcher ein zeitunterteiltes gemultiplextes (TDM) DS1-Signal tragen kann. Das DS1-Signal stellt 24 Zeitschlitze zur Verfügung, von denen jeder ein Byte digitaler Information enthält. Daher können bis zu 24 gleichzeitige Schaltungen von einem Bereichsübertragungsweg 128 unterstützt werden. Die MUXs 119 sorgen für eine Rahmenzeitvorgabe, um die digitalen Informationen zu demultiplexen. Sobald die Rahmenzeitvorgabe eingerichtet ist, können die individuellen Bytes für die geeigneten Kanalmodule 120 herausgezogen werden.
Jedes Kanalmodul 120 unterstützt einen UHF-Radiofrequenzkanal. Jeder Radiofrequenzkanal wiederum ist in vier nutzbare Zeitschlitze aufgeteilt. Daher kann ein Radiofrequenzkanal simultane Schaltungen mit bis zu vier Teilnehmerstationen unterstützen. Da jeder Bereichsübertragungsweg 128 bis zu 24 gleichzeitige Schaltungen unterstützen kann, muß jeder MUX 119 befähigt sein, mit bis zu sechs Kanalmodulen 120 zu kommunizieren.
Jeder der MUXs 119 wird als modulare Karte ausgeführt, die entweder bis zu 24 gleichzeitige Schaltkreise oder 23 gleichzeitige Schaltkreise plus BCC versorgen kann. Die MUXs 119 umfassen die erforderliche Hardware, um die Daten von den Übertragungswegen 128 herauszuziehen und an die Kanalmodule 120 zu verteilen. Die MUX-Karte 119 stellt sämtliche erforderlichen Zeitvorgabesignale für die Kanalmodule 120 zur Verfügung, um die korrekte digitale Information herauszuziehen. Jede MUX-Karte 119 umfaßt die erforderlichen Schaltungen, um eine DS1-Format-Signalform zu senden und zu empfangen und um genügende Treiberkapazität für die maximale Länge des Bereichsübertragungsweges 128 bereitzustellen.
Die Basisstation kann bis zu 6 MUX-Karten 119 enthalten und stellt daher die Fähigkeit zur Unterstützung von bis zu 36 Radiofrequenzkanälen zur Verfügung.
Die Konzentrationseinrichtung 113 ist mit einem mit einem Schalter versehenen digitalen Bildkonzentrator, Modell 1218C, versehen; diese Einheit ist von ITT Corporation, New York, USA erhältlich.
Die RPU 114 weist einen Alcyon-Computer auf, der von der Alcyon Corporation, San Diego, Californien, USA, erhältlich ist. RPU 114 gibt die umfassende Steuerung der Konzentrationseinrichtung 113 und von RRT 111. RPU 114 verarbeitet Teilnehmeranfragen, um den geforderten Übertragungsweg zwischen den Teilnehmerstationen 141 und dem Zentralbüro 125 einzurichten.
Zur Unterstützung des BCC-Bus 132 enthält jede MUX-Karte 119 einen Mikrokontroller 144 mit einer eingebauten Synchrondatenverbindungssteuerung-(SDLC)-Steuereinrichtung. Hardware in der MUX-Karte 119 kann Daten vom BCC entfernen und in den BCC einfügen, welcher den ersten Kanal des DS1-Datenstroms eines der Bereichsübertragungswege 128 einnimmt. Diese Daten werden von dem Mikrokontroller verarbeitet, welcher dann die geeigneten Nachrichten auf dem BCC-Bus 132 erzeugt, um irgendwelche Befehle auszuführen, welche von der RPU 114 über den BCC ausgegeben wurden. Nur eine MUX-Karte 119 von den möglichen sechs in der Basisstation empfangt BCC von der RPU 114 zu jedem gegebenen Zeitpunkt. Nur diese Karte fügt Daten in den ersten Kanal eines ausgewählten Bereichsübertragungsweges 128 ein, und stellt den primären Mikrokontroller für den BCC-Bus 132 zur Verfügung. Diese MUX-Karte wird als primäre MUX-Karte bezeichnet. Die verbleibenden MUX-Karten 119 gestatten, daß die jeweiligen ersten Kanäle der Übertragungswege, mit welchen sie verbunden sind, als digitale Informationsschlitze für ein Kanalmodul 120 verwendet werden und ihre Mikrokontroller so ausbilden, daß sie als BCC-Bus-Folgegeräte arbeiten. Die primäre MUX stellt ebenfalls geeignete Signale zur Steuerung von MTU 118 zur Verfügung und empfängt Statusnachrichten, welche der RPU 114 über den BCC zugeliefert werden, welcher den ersten Kanal des Übertragungsweges 128 einnimmt, der mit der primären MUX-Karte verbunden ist.
Ein Blockschaltbild einer MUX-Karte 119 ist in 5 dargestellt. Die MUX-Karte 119 umfaßt einen Sende-Empfänger 143, einen Mikrokontroller 144, einen unipolaren Konverter 145, einen Taktextraktor 146, einen bipolaren Konverter 147, eine Bereichsschleifenrückführungs-MUX 148, einen elastischen Puffer 149, einen Rahmenpuffer 150, ein Empfangs-(RX)-First-In-First-Out FIFO-Stapelregister 152, ein Sende-(TX)-FIFO-Stapelregister 153, ein Register 154, ein Bytefilter 155, einen RX-Kanalzähler 156, einen TX-Kanalzähler 157, einen VCU-Torgenerator 158, einen Gattertreiber 159, einen Parallel/Seriell-Wandler 160, einen Leitungstreiber 161, einen Leitungsempfänger 162, einen Seriell/Parallel-Wandler 163, einen elektrisch programmierbaren Nurlesespeicher (EPROM) 164, Taktempfänger 166, einen Takttreiber 167 und eine Schlupfsteuereinheit 168.
Vier Hauptinterfaces sind für jede MUX-Karte 119 vorgesehen.
Der Übertragungsweg 128 stellt einen bidirektionalen Pfad von 1,544 MBPS für sämtliche Daten zwischen COT 110 und RRT 111 zur Verfügung.
Sprachkodiereinheiten (VCUs) in den Kanalmoduln 120 sind mit jeder MUX-Karte 119 durch digitale Informationsdatenkanäle 137a, 137b verbunden, welche einen seriellen 1,544 MBPS-Bitdatenstrom zur Verfügung stellen, und durch die Taktleitung 137c und Gateleitungen 137d, welche geeignete Takt- und Gatesignale zur Verfügung stellen, um den VCUs zu gestatten, 64 KBPS/Kanal-Digitalinformation aus dem richtigen Zeitschlitz zu extrahieren und einzufügen. Bis zu 6 VCUs können durch dieses Interface unterstützt werden.
BCC-Bus 132 stellt die Steuer- und Statusdaten zwischen sämtlichen Kanalmodulen 120 und MUX-Karten 119 in RRT 111 zur Verfügung. Das auf dem BCC-Bus 132 verwendete Protokoll ist ein SDLC-Multidrop mit einer Abfrage sämtlicher sekundärer MUX-Karten 119 und sämtlicher Kanalmoduln 120 durch einen einzigen primären Mikrokontroller 144 in der primären MUX-Karte 119. Ein redundanter BCC-Bus (nicht dargestellt) kann als Sicherheit vorhanden sein.
Taktsignale werden auf Leitungen 130 von der Master-Zeitgebereinheit 118 empfangen.
Das elektrische Interface zu den T1-Übertragungswegen 128a, 128b stellt die Funktionen zur Verfügung, welche zur Erzeugung oder zum Empfang einer DS1-Signalform erforderlich sind. Das Interface ist so ausgelegt, daß es die Verbindungsanforderungen für ein Signal erfüllt, welches an einer DSX-1-Querverbindung auftaucht (vergleiche AT&T Verträglichkeitsbulletin #119). Diese Anforderung gestattet die Verbindung von bis zu 655 Fuß eines ABAM-Kabels oder ähnlichem von RRT 111 an die geeignete Sendeausrüstung oder direkt an COT 110.
In dem Empfangspfad 128a wandelt der unipolare Wandler 145 ein bipolares Markierungsinversion-(RZ)-Signal (AMI) in ein unipolares TTL-NRZ-Signal zur Eingabe in den Sende/Empfänger 143 um. Der Taktextraktor 146 extrahiert einen Takt von dem Eingangssignal, welches zur Taktgabe für die NRZ-Daten verwendet wird und wahlweise als Referenztakt für eine externe Phasenrückkopplungsschleife (PLL) dient, welche den 1,544 MHz-Eingangstakt erzeugt. Das herausgezogene Taktsignal wird auf Leitung 172 bereitgestellt.
In dem Sendepfad wandelt der bipolare Wandler 147 das TTL-NRZ-Signal in ein DS1-Bipolar/AMI-Signal um. Die Bereichsrückschleife MUX 148 wird bereitgestellt, um das gesamte DS1-Signal zurückzuschleifen.
Der Sende/Empfänger enthält die erforderlichen Schaltkreise für die Synchronisation, die Kanalüberwachung und die Signaleinfügung und das Herausziehen des Signals. Der Sende/Empfänger 143 ist vorzugsweise ein Sende-/Empfängermodell R8070-T-1, welcher von der Rockwell International Corporation aus Pittsburgh, Pennsylvania, USA bezogen werden kann.
Der Sende-/Empfänger ist vorzugsweise ein Mehrzweckgerät und stützt als solches verschiedene nordamerikanische und europäische Primärraten-Digitalprotokolle. Der mit dem Konzentrator 113 verträgliche Modus ist der "193S". Dieser Modus stellt 193 Bits pro Rahmen zur Verfügung, mit A, B-Signalgabe; 12 Rahmen per Überrahmen; und eine Nullunterdrückung unter Verwendung einer B7 (zweites LSB)-Stopfeng. Die DS1-Rahmenorganisation stellt eine Abtastfrequenz von 8000 Hz zur Verfügung, eine Ausgangsbitrate von 1,544 Mbits pro Sekunde; 193 Bits pro Rahmen; und 24 Zeitschlitze pro Rahmen. Eine Signalgabe wird durch das achte Bit jedes sechsten Rahmens bereitgestellt, wobei das S-Bit zeitlich zwischen Endstationsrahmen und Signalrahmen aufgeteilt wird.
Der hierin verwendete Sende-/Empfänger 143 stellt unabhängige Sende- und Empfangsabschnitte zur Verfügung, wobei jeder Abschnitt mit unterschiedlichem Takt und unterschiedlicher Rahmenvorgabe arbeiten kann. Ein Taktsignal von 1,544 MHz, welches durch die MTU 118 erzeugt und von dieser durch die Taktempfänger 166 empfangen wird, über Leitungen 130, ist über Leitung 170 an den Sende-/Empfänger 143 gekoppelt und wird als Übertragungstakt verwendet. Der von den Taktempfängern 166 empfangene 1,544-Takt ist ebenfalls an die VCUs auf der Leitung 137c durch den Takttreiber 167 gekoppelt. Der Empfangspfad des Sende/Empfängers 143 verwendet das herausgezogene Taktsignal auf Leitung 142 von dem Taktextraktor 146 bis zu dem elastischen Puffer 149. Nach diesem Punkt wird ein von den Taktempfängern 166 auf Leitung 171 bereitgestellter lokaler Takt verwendet.
Die Konzentrationseinrichtung 113 im COT 110 ist so programmiert, daß sie ihre Sendebitzeitvorgabe von dem empfangenen DS1-Signal abnimmt (schleifengezeitet). Dies führt dazu, daß die Eingangs- und Ausgangsbitrate von DS1 identisch sind.
Ein 80 MHZ-OCXO in MTU 118 wird als Primärtaktgeber verwendet, von welchem sämtliche andere Taktgabe abgeleitet wird, einschließlich des lokalen 1,544 MHz-Taktes.
Die Teilnehmerstationen 141 verriegeln ihre lokalen VCX0s mit dem UHF-Radiofrequenzsignal, welches von der Basisstation gesendet wird, und erzeugen daher eine lokale Zeitgabe, welche in direkter Beziehung zur Zeitvorgabe der Basisstation steht.
Dies führt zu einem vollständig synchronen System, so daß die digitale Informationsrate, welche von den Teilnehmerstationen 141 erzeugt wird, exakt gleich der Datenrate ist, die von dem T1-Übertragungsweg 128 bereitgestellt wird. Bei dieser Anordnung werden keine Daten angesammelt oder verringert im Verlauf der Zeit, so daß ein gesteuerter Schlupf nicht erforderlich ist.
In einer MUX-Quellenzeitgabemodusbetriebsweise wird COT 110 als Slave benutzt, bezüglich der herausgezogenen DS1-Empfangszeitgabe, der DS1-Sendepfad 128b wird auf die MTU OCXO bezogen, der BS1-Empfangspfad 128 wird auf die MTU-OCXO bezogen (durch Schleifenzeitvorgabe), das VCU-PCM-Interface 137 wird auf die MTU-OCXO bezogen, und die VCU wird auf die MTU-OCXO bezogen. In diesem Modus ist das Gesamtsystem synchronisiert, und es muß kein gesteuerter Schlupf erfolgen. Obwohl die DS1-Raten für Senden und Empfangen im Durchschnitt gleich sind, da eine Richtung bezüglich der anderen als Slave geschaltet ist, können Schwankungen in der empfangenen Signalform auftreten, die sofort den Anschein erwecken, daß dieses Signal eine höhere oder niedrigere Rate darstellt. Darüber hinaus weisen, infolge der unbekannten Pfadverzögerung und der unbekannten Verzögerung in dem Konzentrator 113, der lokale Takt und der regenerierte Empfangstakt untereinander eine unbekannte Verschiebung auf. Um diese beiden Effekte zu kompensieren, ist ein 16-Byte elastischer Puffer 149 mit dem Sende/Empfänger 143 verbunden. In diesem Puffer 149 werden Bytes mit einer Rate geladen, welche von dem extrahierten Empfangstaktsignal auf Leitung 172 festgelegt wird. Daten werden mit einer Rate herausgezogen, die durch das lokale Taktsignal auf Leitung 171 festgelegt wird. Der elastische Puffer 149 ist an das RX FIFO 152-Stapelregister durch den Bytefilter 155 angekoppelt, so daß die unabhängigen Shift-In und Shift-Out-Takte bereitgestellt werden können.
Wenn der Sende-/Empfänger 143 die Rahmensynchronisation verliert, so wird das Laden von Daten in den elastischen Puffer 149 unterbunden, um zu verhindern, daß ungültige Daten an die VCUs und den Mikrokontroller 144 gesendet werden. Bei fehlender Rahmensynchronisation werden immer noch Daten an die VCUs gesendet, diese Daten werden jedoch auf FF(HEX) gezwungen, was zu einem Analogpegel von "null" korrespondiert. Sobald die Rahmensynchronisation wieder hergestellt ist, werden wieder Daten geladen.
Der Rahmenpuffer 150 ist vorgesehen, um einen unabhängigen Betrieb des DS1-Sendepfads und des DS1-Empfangspfads 128b beziehungsweise 128a zu gestatten. Infolge dieser Unabhängigkeit sind die Sende- und Empfangsrahmen nicht notwendig zueinander ausgerichtet oder synchronisiert. Das Interface 137 zur VCU ist jedoch so ausgelegt, daß für einen gegebenen Kanal die Sende- und Empfangsdaten gleichzeitig gesendet werden, was aus der Sicht der VCU zu einer Ausrichtung der Rahmen führt. Der Rahmenpuffer 150 löst dieses Dilemma durch Bereitstellung getrennter Lese- und Schreibzeiger, die gestatten, daß das Schreiben von Daten in den Rahmenpuffer 150 auf der Grundlage der Empfangsrahmenausrichtung des Sende-/Empfängers geschieht und das Lesen der Daten auf der Grundlage der Senderahmen. Die Senderahmen werden auf dem VCU-Interface 137 verwendet und gestatten so, daß das Sende- und Empfangsbyte für einen gegebenen Kanal gleichzeitig auf dem VCU-Interface 137 auftreten.
Der Rahmenpuffer 150 enthält vier Rahmen mit Daten. Die Adressierung erfolgt derart, daß eine feste Adresse innerhalb jedes der vier Puffer einer festen Kanalzuordnung entspricht. Die Lesend Schreibzeiger werden anfänglich um zwei Puffer entfernt gesetzt. Sobald die RX-Rahmeneinteilung erreicht ist, folgt der Schreibzeiger der RX-Rahmeneinteilung, was bedeutet, daß er auf ein unterschiedliches Byte (also Kanal) in seinem momentanen Puffer zeigen kann als der Lesezeiger. Die anfängliche Trennung um zwei Puffer stellt sicher, daß die Zeiger am Anfang einander nicht näher sind als ein Rahmen (beispielsweise Lesen an dem Ende von Rahmen 1 und Schreiben am Beginn des Rahmens 3). Diese Trennung gestattet das Auftreten größerer Störungen auf den Empfangsdaten, ohne daß der Schreibzeiger sich mit dem Lesezeiger überkreuzt. Dies vereinfacht ebenfalls die Schlupffunktion, die nachstehend erläutert wird.
Das Lesen und Schreiben des Rahmenpuffers 150 wird in Slave-Anordnung zum Sendetakt durchgeführt. Es wird nur ein Lesen des Rahmenpuffers 150 für jede acht Bitzeiten des Sendetakts durchgeführt, da das VCU-Interface 137 von diesem Takt gesteuert wird. Allerdings steht der Empfangspfad unter der Steuerung des extrahierten Taktsignals auf Leitung 172 bis zu dem elastischen Puffer 149. Um sicherzustellen, daß kein Datenstau in dem elastischen Puffer 149 auftritt, gestattet die Steuerlogik des Rahmenpuffers 150, daß bis zu zwei Schreibvorgänge während derselben acht Bitzeichen des Sendetakts durchgeführt werden.
Eine weitere Funktion des Rahmenpuffers 150 besteht darin, daß dieser die Durchführung eines kontrollierten Schlupfes in der Empfangsrichtung gestattet. Unter normalen Bedingungen sollte dieses niemals auftreten, wenn mit dem Konzentrator 113 gearbeitet wird, wie voranstehend erläutert wurde, und dies wird daher als Fehlerbedingung angesehen. Wenn die Zeitgabe des Konzentrators 113 driftet (die Verriegelung verliert) oder wenn der DS1-Eingang auf dem Eingangsübertragungsweg 128a verloren wird, könnte sich möglicherweise die Datenrate in dem Rahmenpuffer 150 ändern. Falls dieser Zustand für eine genügende Zeitdauer andauert, so daß die Lese- und Schreibzeiger einander überlappen, dann wird ein gesteuerter Schlupf durchgeführt. Der Schlupf bewegt den geeigneten Zeiger so, daß ein Datenrahmen entweder wiederholt oder weggelassen wird. Wenn dies auftritt, wird die Rahmeneinteilung nicht verloren, wenn das OS1-Eingangssignal immer noch vorliegt. Um einen Vergleich der Zeiger zu erleichtern, ist diese Funktion nur aktiv während des Endstationszählens (TC) jedes Zeigers. Endstationszählen ist definiert als Ende des momentanen Puffers. Die Schlupfsteuereinheit 168 überwacht die Anzahl der TCs, die durch den Lesezeiger und den Schreibzeiger in Reaktion auf TCs erreicht werden, welche durch den RX-Kanalzähler 156 und den TX-Kanalzähler 157 bereitgestellt werden. Wenn der Lesezeiger den Schreibzeiger erreicht, wird ein Datenrahmen wiederholt. Erreicht der Schreibzeiger den Lesezeiger, dann wird ein Datenrahmen weggelassen. Die Anzeige eines Schlupfes wird durch die Schlupfsteuereinheit 168 verriegelt und auf Leitung 174 an den Mikrokontroller 144 gesendet.
Der Mikrokontroller 144 ist mit dem Sende-/Empfänger 143 durch einen Datenbus 176 und zwei 16-Byte-FIFO-Stapelregister 152, 153 verbunden, welche einen Puffer sowohl für Sende- als auch Empfangs-BCC-Daten bereitstellen. BCC-Daten werden aus dem RX-FIFO-Stapelregister 152 während des ersten DS1-Zeitschlitzes extrahiert, und eingefügt in das TX-FIFO-Stapelregister 153 während des ersten DS1-Zeitschlitzes. Sende-BCC-Daten werden eingefügt, falls dies durch den Mikrokontroller 144 durch Setzen eines Steuerbits befohlen wird.
Das RX-FIFO-Stapelregister 152 puffert Nachrichten von der RPU 114, welche über den T1-Übertragungsweg 128 an die MUX-Karte 119 gesendet wurden, welche die primäre Steuereinrichtung für den BCC-Bus 132 darstellt. Das Format der Nachrichtenbytes ist so, daß Bit 3 als ein Sequenzbit festgelegt ist. Dieses Bit wechselt normalerweise bei jedem Byte, welches von der RPU 114 gesendet wird. Ein Kanal des T1-Übertragungsweges 128 kann 64 KBPS tragen (56 KBPS nutzbar), allerding kann die RPU 114 keine Daten mit dieser Rate liefern. Das Sequenzbit gestattet der Hardware der MUX-Karte 119, die Bytes wegzulassen, die nur als Wiederholung des vorangegangenen Bytes gesendet werden.
Eine Wiederholung tritt immer dann auf, wenn der durch die RPU 114 beschriebene Datenpuffer leer wird. Eine Wiederholung hat keinen Effekt, da der vor dem Empfangs-FIFO-Stapelregister 152 angeordnete Bytefilter 155 die Bytes eliminiert, welche dasselbe Sequenzbit aufweisen.
Der Status "Ausgang fertig" des RX-FIFO, der durch den Mikrokontroller 144 gelesen werden kann, zeigt an, daß sich zumindest ein Byte in dem RX-FIFO-Stapelregister 152 befindet. Um zu verhindern, daß eine Überlaufbedingung des RX-FIFO auftritt, wird ein "RX FIFO Voll" Signal erzeugt und auf Leitung bereitgestellt. Dann hat der Mikrokontroller 144 die Zeit eines Rahmens (125 μs), um zumindest ein Byte von dem RX-FIFO-Stapelregister 152 zu lesen, bevor ein Überlauf auftritt. Da das RX-FIFO-Stapelregister 152 16 Byte tief ist, wird eine minimale Zeit von 16 × 125 μs = 2 ms benötigt, um ein leeres RX-FIFO-Stapelregister 152 zu füllen.
Das TX-FIFO-Stapelregister 153 stellt einen Puffer für die Kommunikation von MUX-Karte zum RPU-BCC-Kanal zur Verfügung. Das Register 154 zieht Daten aus dem TX-FIFO-Stapelregister 153 ab und fügt diese in den ersten DS1-Kanal 1 ein, wenn dies durch den Mikrokontroller ermöglicht wird. Der Status des TX-FIFO-Stapelregisters 153 kann gelesen werden, erzeugt jedoch keine Unterbrechungen. Wie beim Empfangspfad gestatten es die Bits mit alternierender Sequenz dem TX-FIFO Stapelregister 153, daß dieses selbst mitten in einer Nachricht leer wird, ohne daß dieses zu Fehlern führt. Wenn das TX-FIFO-Stapelregister 153 leer ist, so wiederholt es einfach das letzte Byte, und diese Wiederholung von Daten wird durch das Interface zur RPU 114 weggelassen, da das Sequenzbit unverändert geblieben ist. Dieses Wiederholungsmuster ist ebenfalls zur Aussendung von Leerlaufmustern (falls solche verwendet werden) nützlich. Der Mikrokontroller 144 muß nur einmal das Leerlaufmuster in das TX-FIFO-Stapelregister 153 laden, und dies wird wiederholt, bis ein anderes Byte geladen wird.
Das VCU-Interface 137 stellt den Pfad für digitale Information hin zur VCU und von dieser weg zur Verfügung. Die Daten werden seriell mit derselben Rate wie die DS1-Daten gesendet, nämlich 1,544 MBPS. Jede VCU sendet und empfangt Daten für vier zusammenhängende Schlitze des DS1-Rahmens. Die vier gesendeten und die vier empfangenen Bytes treten gleichzeitig auf. Damit eine VCU ihre vier Zeitschlitze identifizieren kann, ist ein GATE auf Leitung 137d durch die MUX-Karte 119 bereitgestellt. Dieses Tor dauert vier Byte lang an, und es wird ein separates Tor für jede VCU erzeugt. Jedes bestimmte Signal (beispielsweise GACLAIMSTE1, GATE2, und so weiter) wird durch Hardware an eine bestimmte VCU übertragen. Jede VCU enthält vier Sprachkodierungsprozessoren. Jede VCU multiplext die vier Sprachkodierungsprozessoren in Reaktion auf ihr zugehöriges Torsignal.
Alle vier Bytes von einer VCU folgen einander in zusammenhängender Weise. Jedes Byte wird in ein paralles gewandelt durch den Seriell/Parallel-Wandler 163 und dann als Eingangssignal an den Sende-/Empfänger 143 gegeben. Diese Vorgehensweise wird normal für die meisten Kanalzeitschlitze fortgesetzt. Wenn jedoch der Sende-/Empfänger 143 den vierundzwanzigsten Datenkanal überträgt, verlängert er den Zyklus um einen Takt, um der Rahmenbitzeit Rechnung zu tragen. Es ist erwünscht, daß dieser verlängerte Zeitschlitz am Ende eines Tors auftritt, da eine VCU erwartet, daß ihre vier Bytes zusammenhängend sind und mit einer Lücke in der Sendezeitvorgabe nichts anfangen kann. Die Bewegung der Lücke zum Ende eines VCU-Zyklus gestattet, daß die Lücke zwischen GATEs auftritt und daher keine Wirkung hat. Infolge von Pipeline- und synchronen Verzögerungen, wenn der Modell R8070-Sende-/Empfänger 143 den vierundzwanzigsten Datenkanal sendet, ist der zweite Datenkanal auf dem VCU-Interface 137 aktiv.
Tatsächlich weisen die GATE-Signale 137d gegenüber den Daten einen leichten Vorlauf auf, um der VCU 124 zu gestatten, daß diese ihre Interfacelogik initialisiert.
Sämtliche VCUs teilen sich einen gemeinsamen seriellen Rückkehrdatenbus 137b. Treiber für jede VCU sind Dreizustandstreiber, wenn sie nicht durch das Tor ausgewählt werden. Daher treibt nur eine VCU den Bus 137b zu jedem Zeitpunkt. Bei einigen Anlagen können tatsächlich weniger als sechs VCUs mit einer MUX-Karte 119 verbunden sein. Um die seriellen Daten zu definieren, wenn keine VCU den VCU-Rückkehrdatenbus 137b treibt, sind Pull-Up- und Pull-Down-Widerstände auf dem MUX-Karte-Leitungsempfänger 162 vorgesehen, welche die Daten so festlegen, daß sie sämtlich 1 sind.
Der Mikrokontroller 144 führt unterschiedliche Funktionen auf der MUX-Karte aus. Er ist verantwortlich für die Initialisierung sämtlicher Hardware und zur Überwachung des Status und von Fehlern. Weiterhin wird der Mikrokontroller 144 auf einer der MUX-Karten 119 durch die RPU 114 als primäre Steuereinrichtung zum Steuern des BCC-Bus 132 ausgewählt. Die MUX-Karte 119, welche die primäre Steuereinrichtung aufweist, wird als primäre MUX-Karte 119 angesehen. Die Steuerung des BCC-Bus 132 umfaßt die dauernde Abfrage sämtlicher Kanalmodule 120 (über ihre CCUs) und aller anderen MUX-Karten 119, die als sekundäre MUX-Karten behandelt werden. Die sekundären MUX-Karten führen immer noch die anderen voranstehend beschriebenen Funktionen für ihre zugehörigen Kanalmodule 120 aus.
Der Mikrokontroller 144 ist vorzugsweise ein Modell 8344 Mikrokontroller, welcher von der Intel Corporation, Santa Clara, California, USA, erhältlich ist. Der Mikrokontroller 144 enthält eine eingebaute serielle Interfaceeinheit (SIU), welche das SDLC-Protokoll unterstützt. Der Mikrokontroller 144 enthält Kommunikationshardware, um dabei zu helfen, den Mikrokontroller-Prozessorkern von einer Beschäftigung mit jedem Ereignis zu befreien, welches auf dem BCC-Bus geschieht. Die SIU unterbricht den Prozessorkern nur dann, wenn eine Nachricht gesendet oder empfangen wurde.
Der gesamte Programmspeicher sitzt extern in dem EPROM 164. Der Datenspeicher besteht aus 4K Bytes externem und 192 Bytes internem RAM. Ein "Wachhund-" Zeitgeber (nicht dargestellt) ist vorgesehen, um den Mikrokontroller 144 zurückzusetzen, wenn ein ungewöhnliches Ereignis geschieht, welches den Mikrokontroller 144 am normalen Betrieb hindert. Das Auftreten eines "Wuchhund-"Zurücksetzens wird verriegelt und gestattet so der Software des Mikroprozessors 144, das Auftreten dieses Ereignisses zu verifizieren.
Die MUX-Karte 119, welche primär durch die RPU 114 ausgewählt wird, ist für die Steuerung der MTU 118 und einer Benachrichtung über deren Status an die RPU 114 verantwortlich. Diese Steuerungen bestehen aus vier Leitungen, die in vier Bits eines Registers (nicht dargestellt) abgebildet werden. Die Ausgänge der Register sind mit Dreizustandstreibern (nicht dargestellt) verbunden. Alle MUX-Karten sind an vier Paare gemeinsamer Leitungen angeschlossen, jedoch ist nur ein Satz von Treibern zu einem gegebenen Zeitpunkt betriebsbereit. Sämtliche Zeitgabe dieser Signale geschieht unter Softwaresteuerung.
Jede MUX-Karte 119 kann ein Hardware-Zurücksetzen eines Kanalmoduls 120 vornehmen. Dies würde normalerweise durch die RPU 114 befohlen, wenn ein Kanalmodul 120 in einen undefinierten Zustand übergeht.
Der Konzentrator 113 und die RPU 114 sind gekoppelt über einen 64 Kbit/s-DSO-Kanal, welcher als Datenverbindung 180, 181 bezeichnet wird. Das DSO-Interface an der RPU 114 wird gestützt durch eine DSO/DP-Schaltungskarte in dem Konzentrator 113 und die Konzentrator/RPU-Interfaceeinheit 115.
Die RPU 114 steuert die Zuordnung von Zeitschlitzverbindungen, und muß die Kommunikation mit dem Konzentrator 113 über die Datenverbidungen 180, 181 aufrechterhalten, um einen Pfad zur Verfügung zu stellen, mit dem Verbindungsanforderungen empfangen und Verbindungszuordnungen gesendet werden können. Die Datenverbindungen 180, 181 werden weiterhin verwendet, um Status-, Test- und Alarmnachrichten zwischen der RPU 114 und dem Konzentrator 113 zu übertragen.
Der BCC-Kanal wird durch die RPU 114 verwendet, um die RRT 111-Hardware zu steuern und zu konfigurieren, um den Status zu überwachen und Anrufverarbeitungsinformationen zu senden und zu empfangen.
Die digitalen Bereichsübertragungswege 128 zwischen COT 110 und RRT 111 sind 1,544 MB-T1-kompatibel. Das Signalformat und elektrische Eigenschaften werden definiert durch AT&T Technical Advisory Nr. 32 "The D3 Channel Bank Compatibility Specification – Issue 3 October 1977".
Das elektrische Interface der digitalen Datenanschlüsse des Modell 1218C-Konzentrators 113 wird definiert durch das ITT-Dokument 628340-001-301 "Performance Specification, DSO Dataport (DSO/DP)".
Während der Initialisierung des Systems und immer dann, wenn die Datenverbindung 180, 181 verloren geht, führen die RPU 114 und der Konzentrator 113 einen Datenverbindungszuordnungalgorithmus durch, um die Verbindung (wieder)einzurichten. Die Datenverbindung 180, 181 wird als verloren angesehen, wenn keine Nachricht während einer Zeitdauer von 200 ms übertragen wird, oder wenn entweder der Konzentrator 113 oder die RPU 114 ein "Aufgabe" (ABN)-Steuerzeichen über die Datenverbindungen 180, 181 sendet. Die Datenverbindungen 180, 181 werden einer von zwei Leitungsgruppen und Leitungsschaltkreisen-Kombinationen des Konzentrators 113 zugeordnet. Ein Verifikationsverfahren stellt fest, daß die neue Datenverbindung gefunden wurde. Wird die Datenverbindung nicht (wieder)eingerichtet innerhalb von 2 s, so unterbrechen sowohl der Konzentrator 113 als auch die RPU sämtlichen Verkehr und starten den Algorithmus aufs Neue. Der Algorithmus wird durch die RPU 114 initiiert, die ein PDL-Steuerzeichen auf jedem der zwei Kanäle der Datenverbindung 180 sendet. Der Konzentrator tastet diese beiden Kanäle nach einem Zeichen ab, und reagiert durch Zurücksenden des PDL-Zeichens über den ersten Kanal, auf dem das Zeichen entdeckt wurde. Die RPU 114 reagiert mit einem ACK-Signal, und die Standardbestätigungssequenz wird durch die Steuereinheit des Konzentrators initiiert.
Daten werden über die Leitungen des BCC-Kanals in Form serieller, synchroner (8 Bit) Byte-Information übertragen. Die Abtastfrequenz für Informationsübertragung beträgt 8 kHz.
Die RPU 114 enthält ein Software-implementiertes Befehlverarbeitungsmodul (MPM) (nicht dargestellt), welches Hochpegel-Rufverarbeitungsfunktionen zwischen dem Konzentrator 113 und den Teilnehmerstationen 141 durchführt. Das MPM ist verantwortlich für Rufverarbeitungsfunktionen wie die Behandlung ankommender Anrufe von dem Konzentrator 113 und von Anrufanfragen von den Teilnehmerstationen 141, und für die resultierende Zuordnung von Sprachkanälen. Das MPM ist verantwortlich zur Bearbeitung von Status- und Fehlernachrichten, welche von den CCUs 123, den MUXs-Karten 119, dem Konzentrator 113 und den Teilnehmerstationen empfangen werden. Einige Operatorbefehle, welche die CCUs 123, die MUXs-Karten 119 und die Teilnehmerstationen betreffen, werden ebenfalls an das MPM zur Behandlung weitergeleitet. Schließlich führt das MPM die Initialisierung der Systemkonfiguration durch (die T1-Bereichsübertragungswege 128, die MUX-Karten 119, und die CCUs 123), zusammen mit jeder erforderlichen Hintergrunderholung und Aufrechterhaltung der Konfiguration.
Unter Bezug auf die Anrufverarbeitungsfunktionen ist das MPM organisiert als Zustandsmaschine, in welcher die Konzentrator-, RCC- und BCC-Nachrichten Tokens bezüglich der Nachrichten erzeugenden Zustandsmaschinen sind. Das MPM bearbeitet die Tokens durch Aktualisieren der Datenbasis, Senden der notwendigen Nachrichtenantworten und darauffolgenden Übergang in den nächsten Zustand.
Das MPM verwendet Systemmailboxen, die durch ein Software-implementiertes Betriebsrechnermodul in der RPU 114 unterhalten werden, um Nachrichten zu empfangen von externen Quellen und sie an diese zu senden auf indirekte Weise über Module, welche die Verbindung mit der externen Ausrüstung herstellen. Weiterhin verwendet das MPM Unterroutinen in einem Datenbasismodul in der RPU 114, um Zustan iformation in der Datenbasis zurückzuholen oder zu aktualisieren.
Das MPM ist verantwortlich für die Initialisierung und Aufrechterhaltung der Systemkonfiguration. Dies betrifft die Einrichtung und Aufrechterhaltung der primären MUX-Karte, so daß eine Kommunikation mit der RRT 111 möglich ist, die Initialisierung sekundärer MUX-Karten auf der Grundlage des DS1-Bereichsstatus der T1-Bereichsübertragungswege 128, Initialisierung der CCUs 123 auf der Grundlage der durch den Operator gegebenen Konfiguration, und Sicherstellung, daß das RCC immer dann, wenn dieses möglich ist, zugeordnet wird.
Wenn MPM zum erstenmal die Initialisierung durchführt, versucht es herauszufinden, welche T1-Übertragungswege 128, MUX-Karten 119 und CCUs 123 in dem System vorhanden sind, und wählt eine der MUX-Karten 119 als primäre MUX-Karte in Übereinstimmung mit der folgenden vorher festlegbaren Auswahlroutine aus.
Die Initialisierung kann erst dann beginnen, nachdem der Konzentrator 113 das MPM über den Status jedes T1-Bereichsübertragungsweges 128 informiert hat, und zu diesem Zeitpunkt aktualisiert das MPM die Datenbasis in entsprechender Weise. Das MPM muß wissen, welche T1-Bereichsübertragungswege existieren, um festzulegen, welche MUX-Karten 119 initialisiert werden sollen, und demzufolge, welche MUX-Karte als die primäre MUX-Karte zugeordnet werden soll. Nur wenn der Status sämtlicher T1-Bereichsübertragungswege bekannt und zumindest ein T1-Bereichsübertragungsweg 128 eingerichtet ist, geht die Initialisierung weiter.
Das MPM führt eine Verbindung mit der MUX-Karte durch, die jedem T1-Bereichsübertragungsweg 128 entspricht, welcher eingerichtet ist, durch Zuordnung einer Übertragungswegverbindung über eine DSO/DP-Karte unter Verwendung des ersten DSO-Kanals des Bereichsübertragungswegs 128. Jeder MUX-Karte wird ein Hardware-Rücksetzbefehl über diesen Kanal gesendet, und die Zuordnung des Übertragungsweges 128 wird aufgehoben. Nach Warten auf die Beendigung des Hardware-Rücksetzens der MUX-Karte 119 werden Verbindungen mit den MUX-Karten 119 wiederum jeweils einzeln aufgenommen, und eine MUX-Karte 119 wird als primär zugeordnet. Diese primäre MUX- Karten-Zuordnung ist erforderlich, da eine MUX-Karte 119 mit der BCC-Verbindung über den T1-Bereichsübertragungsweg 128 nur dann kommunizieren kann, wenn sie sich in dem primären Status befindet.
Wenn die MUX-Karte anzeigt, daß sie erfolgreich primäre MUX-Karte geworden ist, und die korrekte MUX-Karte-Stationsadresse berichtet (welche der DS1-Bereichsnummer entsprechen muß), wird sie in die Abfragekonfiguration aufgenommen und als "Bereit" in der Datenbasis markiert. Dann wird die MUX-Karte 119 auf sekundär zurückgesetzt und der Übertragungsweg 128 wird in seiner Zuordnung gelöst. Nachdem sämtliche MUX-Karten 119 auf diese Weise initialisiert wurden, wird eine ausgewählt, die primäre MUX-Karte zu werden. Wurde mehr als eine MUX-Karte aufgefunden, so wird der primären MUX-Karte eine Abfragekonfiguration zugesandt, welche sämtliche MUX-Karten in der Konfiguration enthält. Die primäre MUX-Karte ist verantwortlich für die Durchführung des Überlebensprotokolls am RRT 111 und informiert das MPM, wann immer ein Abfragefehler erfolgt. Wurden während dieses Initialisierungsvorgangs keine gültigen Daten empfangen, so wird der gesamte Vorgang unter Benutzung des redundanten DSO/DP-Kanals wiederholt.
Sobald die MUX-Karten initialisiert worden sind, werden die den MUX-Karten in der Konfiguration entsprechenden CCUs 123 initialisiert. Die Anzahl von in dem System definierten CCUs wird durch Operatoreingabe bestimmt, und das MPM wird nur versuchen, so viele zu initialisieren, wie definiert sind. Zunächst befiehlt das MPM für jede MUX-Karte in der Abfragekonfiguration sämtlichen zugeordneten CCUs 123, ein Hardware-Zurücksetzen durchzuführen. Da das MPM nicht mit den CCUs 123 kommunizieren kann, bis diese eine Stationsadresse auf dem BCC-Bus 132 einrichten, muß das MPM eine Stationsadresseninitialisierung (STAD INIT) durchführen, die nachstehend beschrieben wird. Wird eine CCU 123 erfolgreich initialisiert, so wird sie in die Abfragekonfiguration eingereiht, und ein Zeitgeber wird gesetzt, um zu überprüfen, daß ein Ereignis von dieser CCU 123 empfangen wird. Sobald das MPM die definierte Anzahl von CCUs 123 erreicht hat, oder versucht hat, sämtliche den MUX-Karten 119 entsprechenden CCUs 123, die in der Konfiguration sind, zu initialisieren, so wird eine Abfragekonfigurationsnachricht an die primäre MUX-Karte für die initialisierten CCUs 123 geschickt. Sobald diese Initialisierung beendet ist, so versucht das Hintergrundprogramm periodisch, irgendwelche fehlenden CCUs 123 durch das STAD INIT-Verfahren zu finden.
Wenn eine CCU 123 zunächst durch die primäre MUX-Karte abgefragt wird, reagiert sie mit einer Basisbandereignisnachricht, die jegliche Fehler, den Bereitschaftsstatus, und die Frequenz anzeigt, auf die sie gesetzt ist. Zu diesem Zeitpunkt markiert das MPM die CCU als "Bereit" in der Datenbasis, falls dies gerechtfertigt ist. Die Frequenz wird gespeichert, jeder CCU-Kanal wird in den Leerlauf versetzt, und jeder korrespondierende DSO-Kanal wird auf Verfügbarkeit gesetzt. Zeigt die Datenbasis an, daß das Modem nicht auf maximale Leistung gesetzt ist, so wird eine Nachricht an die CCU gesendet, um den Abschwächungspegel des Modems zu setzen.
Falls das MPM nicht erfolgreich war, eine primäre MUX-Karte einzurichten, so wird ein Zeitgeber gesetzt, um später wiederum eine Initialisierung zu versuchen. Diese erste Initialisierungsprozedur wird periodisch durchgeführt, bis die erste primäre MUX-Karte eingerichtet ist, und nach dieser Zeit wird die Wiedergewinnungsprozedur verwendet, immer dann, wenn die primäre MUX-Karte ausfällt.
Die Wiedergewinnung einer primären MUX-Karte wird anders behandelt als bei der ersten Initialisierung, da das MPM bereits Informationen darüber besitzt, welche MUX-Karten 119 CCUs 123 in der Konfiguration existieren, und da es kritisch ist, schnell eine Wiederherstellung zu bewirken, um nicht Sprachanrufe zu verlieren. Wenn ein Ausfall einer primären MUX-Karte geschieht, werden die primäre MUX-Karte und ihre sämtlichen zugeordneten CCUs 123 aus der Abfragekonfiguration entfernt. Während der Wiederherstellung versucht das MPM die Zuordnung einer neuen primären MUX-Karte, die mit jedem eingerichteten T1-Bereichsübertragungsweg 128 verbunden ist, unter der Voraussetzung, daß kein Sprachanruf auf dem ersten DSO-Kanal dieses Übertragungsweges zugeordnet ist. Beim ersten Versuch wird die letzte primäre MUX-Karte ausgelassen. Wenn es dem MPM nicht gelingt, eine primäre MUX-Karte einzurichten, und wenn während dieser Prozedur keine gültigen Daten empfangen wurden, wird die gesamte Prozedur unter Verwendung des redundanten DSO/DP-Kanals wiederholt. Wenn immer noch keine primäre MUX-Karte vorliegt und ein DS1-Bereich mit einem Sprachanruf auf dem ersten DSO-Kanal existiert, wird der Sprachanruf abgebrochen und eine Initialisierung versucht. Gelingt es dem MPM immer noch nicht, eine primäre MUX-Karte zu initialisieren, wird ein Zeitgeber gesetzt, um später den Versuch zu wiederholen.
Wird eine neue primäre MUX-Karte erfolgreich zugeordnet, so wird eine Abfragekonfiguration mit der alten primären MUX-Karte und zugeordneten CCUs, die entfernt wurden, an die neue primäre MUX-Karte gesendet. Es wird ein RCC zugeordnet, wenn im Moment dort keiner existiert, und an jede CCU, die von der Konfiguration entfernt wurde, wird ein Rücksetzbefehl gesendet, um jegliche offenstehenden Sprachanrufe oder RCC-Zuordnungen zu löschen. Wurde ein Ruf in der MPM-Datenbasis abgebrochen, um den BCC-Kanal zuzuordnen, so wird die CCU über die Trennung informiert.
Es wird angenommen, daß dann, wenn keine Nachrichten von den CCUs empfangen wurden, sämtliche laufenden Sprachanrufe noch fortbestehen. Während eine CCU nicht abgefragt wird, baut sie alle neuen Nachrichten in einer Schlange auf, und die Nachrichten werden dann übertragen, nachdem die Abfrage fortgesetzt wird.
Laufen die Schlangen über, so informiert die CCU das MPM darüber sobald die primäre MUX-Karte die Abfrage wieder aufnimmt und veranlaßt das MPM, jeden Kanal der CCU zu befragen, um den momentanen Status festzustellen.
Ein MPM-Hintergrundverfahren wird verwendet zur Aufrechterhaltung und Wiederherstellung der Systemkonfiguration. Dies umfaßt (1) die Initialisierung sekundärer MUX-Karten, immer dann, wenn der zugehörige T1-Bereich eingerichtet, jedoch die MUX-Karte nicht in der Abfragekonfiguration ist, (2) Initialisierung der CCU, falls die Anzahl der CCUs in der Abfragekonfiguration geringer ist als das, was der Operator definiert hat, (3) eine Wiederherstellung der DSO-Kanäle, die ausgefallen waren, und (4) Informieren des Konzentrators darüber, welche Leitungsgruppen in der Konfiguration sind. Die ersten drei Hintergrund-Tasks werden nur dann durchgeführt, wenn eine primäre MUX-Karte in dem System definiert ist, da sie eine Kommunikation mit der RRT 111 umfassen. Da das MPM keine Kommunikation mit den CCUs 123 durchführen kann, bis diese eine Stationsadresse auf dem BCC-Bus eingerichtet haben, muß das MPM eine Stationsadresseninitialisierung vornehmen. Eine derartige Initialisierung wird durch das MPM so vorgenommen, daß einer der DSO-Kanäle, welcher der CCU entspricht, in eine Rückschleife gesetzt wird. Da jede mit einer nicht initialisierten CCU verbundene VCU kontinuierlich ein eindeutiges Muster über den T1-Übertragungsweg im Leerlauf aussendet, entdeckt die VCU das Muster auf dem Vorwärtskanal während der Rückschleife und informiert die CCU. Nachdem der Kanal in die Rückschleife versetzt wurde, sendet das MPM eine STAD INIT-Nachricht, welche die geeignete Stationsadresse enthält, an die primäre MUX-Karte, welche sie an sämtliche CCUs aussendet. Nur nicht initialisierte CCUs reagieren auf diese Nachricht. Die CCU, welche das Muster entdeckt hat, nimmt diese Adresse als eigene Adresse.
Falls die primäre MUX-Karte mit einer Fehlernachricht reagiert, so versucht das MPM eine Initialisierung dieser CCU auf jedem der verfügbaren Schlitze. Es wird darauf hingewiesen, daß der dem BCC-Kanal entsprechende Schlitz nicht verfügbar ist, da der für den BCC-Kanal verwendete DSO-Kanal nicht in eine Rückschleife versetzt werden kann, während er für Fernübertragung verwendet wird. Auch kann in einigen Konzentratoren infolge einer Eigenheit des Designs ein DSO-Kanal nicht mehr als einmal nacheinander in eine Rückschleife versetzt werden, ohne daß zunächst ein anderer in eine Rückschleife versetzt wird, und so überspringt, falls erforderlich, das MPM den ersten Schlitz in der Initialisierungssequenz, um dieses Problem zu vermeiden.
Falls die CCU 123 erfolgreich initialisiert wurde, wird sie in die Abfragekonfiguration eingereiht, und der primären MUX-Karte wird die neue Konfiguration gesendet. Ein Zeitgeber wird gesetzt, um zu überprüfen, daß ein Ereignis von dieser CCU empfangen wird. Wenn eine CCU 123 zunächst von der primären MUX abgefragt wird, reagiert sie mit einer Basisbandereignisnachricht, die jegliche Ausfälle, ihren Bereitschaftsstatus und die Frequenz anzeigt, auf die sie gesetzt ist. Zu diesem Zeitpunkt markiert das MPM die CCU als "Bereit" in der Datenbasis, falls dies zutreffend ist. Die Frequenz wird gespeichert, jeder CCU-Kanal wird in den Leerlauf versetzt, und jeder korrenspondierende DSO-Kanal wird auf Verfügbarkeit gesetzt. Zeigt die Datenbasis an, daß das Modem nicht auf maximale Leistung gesetzt ist, so wird eine Nachricht an die CCU gesendet, den Abschwächungspegel des Modems zu setzen.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Initialisierung der CCU 123 vollständig, und die CCU ist bereit, Sprach- und RCC-Zuordnungen anzunehmen.
Wenn das MPM dem Konzentrator 113 befiehlt, einen Übertragungsweg zuzuordnen, so initiiert der Konzentrator einen Vorverbindungstest. Schlägt dieser Versuch fehl, entweder an dem Konzentrator 113 oder an der CCU 123, so wird das MPM informiert und setzt den DSO-Kanal auf Ausfall in der Datenbasis. Im Hintergrund versucht das MPM fortwährend, jegliche ausgefallenen DSO-Kanäle wiederherzustellen.
Bei der Ausführung einer Wiederherstellung eines DSO-Kanals tastet das MPM die Datenbasis nach einem ausgefallenen DSO-Kanal ab, welcher einer CCU 123 entspricht, die sich in der Abfragekonfiguration befindet und auf diesem Schlitz im Leerlauf ist. Infolge der voranstehend angegebenen Designnuance kann ein DSO-Kanal nicht mehr als einmal nacheinander in eine Rückschleife gesetzt werden, ohne daß ein anderer Kanal zunächst in die Rückschleife gesetzt wird. Kann daher der ausgewählte Kanal aus diesem Grund nicht in eine Rückschleife gesetzt werden, sucht das MPM nach einem anderen ausgefallenen DSO-Kanal, falls einer existiert, und führt eine Wiederherstellung auf dem zweiten aufgefundenen Kanal durch. Existiert kein anderer ausgefallener Kanal, so wird irgendein Leerlaufkanal ausgewählt und dann in die Rückschleife gesetzt und wieder aus dieser hinaus, und dann kann eine Wiederherstellung des ausgefallenen DSO-Kanals versucht werden. Existieren keine DSO-Kanäle im Leerlauf, so wird keine DSO-Kanal-Wiederherstellung versucht, und das MPM wartet, daß das Hintergrundverfahren einen anderen Kanal in die Rückschleife versetzt, entweder über eine Stationsadresseninitialisierung oder eine Sekundär-MUX-Karten-Initialisierung.
Wurde ein ausgefallener DSO-Kanal ausgewählt, versetzt das MPM den Kanal in die Rückschleife und sendet dann eine Nachricht, um die korrespondierende CCU 123 davon zu informieren, daß ein DSO-Kanal-Test auf einem bestimmten Schlitz durchgeführt wird. Falls die Reaktion der CCU erfolgreich ist, wird der Kanal in der Datenbasis als wiederhergestellt markiert und die Rückschleife wird entfernt. Ein Alarm wird getriggert und geeignet gelöscht.
Das MPM versucht die Initialisierung einer sekundären MUX-Karte, immer dann, wenn der zugehörige T1-Übertragungsweg eingerichtet ist, sich jedoch die MUX-Karte nicht in der Abfragekonfiguration befindet. Ein wichtiger Faktor bei dieser Initialisierung ist die Bestätigung, daß der T1-Bereichstübertragungsweg 128 und die MUX-Karte 119 nicht gekreuzt sind. Mit anderen Worten muß die Stationsadresse der MUX-Karte der T1-Übertragungswegnummer entsprechen.
Zur Initialisierung einer sekundären MUX-Karte setzt das MPM den ersten DSO-Kanal des T1-Bereichsübertragungswegs in eine Rückschleife. Während des Wartens auf die Initialisierung sendet die MUX-Karte kontinuierlich ein einzigartiges Muster über den umgekehrten Kanal aus und entdeckt, wenn das Muster während der Rückschleife über den Vorwärtskanal empfangen wird. Da die MUX-Karte 119 nur einen Lese/Schreib-Zugang auf den ersten DSO-Kanal des Bereichsübertragungswegs 128 hat, ist dies der einzige Kanal, der für diese Initialisierungprozedur verwendet werden kann. Auch kann, wenn der Konzentrator die voranstehend angegebene Designeigenart aufweist, ein DSO-Kanal nicht häufiger als einmal nacheinander in eine Rückschleife versetzt werden, ohne vorher einen anderen Kanal in die Rückschleife zu setzen. So setzt, falls erforderlich, das MPM den zweiten DSO-Kanal des T1-Bereichsübertragungswegs in die Rückschleife und aus dieser heraus, bevor die Initialisierungsprozedur gestartet wird.
Sobald sich der erste DSO-Kanal des T1-Bereichsübertragungsweges in der Rückschleife befindet, sendet MPM eine Nachricht, die anzeigt, daß eine Initialisierung für eine sekundäre MUX-Karte vorgeht, und dies wird dann an alle sekundären MUX-Karten durch die primäre MUX-Karte ausgesendet. Die MUX-Karte, die das Muster entdeckt, sendet eine Nachricht einer erfolgreichen Reaktion an das MPM und führt automatisch ein Hardware-Rücksetzen durch. Andererseits bleibt, falls die Zeit ausläuft, in der das MPM auf eine Antwort wartet, oder wenn eine Fehlernachricht empfangen wird, die MUX-Karte in der Datenbasis nicht initialisiert. In jedem Fall wird die Rückschleife aufgehoben.
War die Reaktion erfolgreich, so wird die Adresse der MUX-Karte in der. Nachricht verglichen mit der Nummer des T1-Bereichsübertragungsweges. Wenn diese nicht zusammenpassen, so sind die Bereichsübertragungswege gekreuzt und die Initialisierung schlägt fehl.
Ist die Adresse der MUX-Karte korrekt, so wartet das MPM darauf, daß das Rücksetzen beendet ist, und sendet dann eine Abfragekonfigurationsnachricht an die primäre MUX-Karte, die die neue Stationsadresse enthält. Ein Zeitgeber wird gesetzt, um auf ein Ereignis von der MUX-Karte zu warten. Wird die sekundäre MUX-Karte zuerst abgefragt, so gibt sie sofort eine Ereignisnachricht für die RPU in die Schlange mit einer Anzeige des Bereitschaftsstatus und irgendwelchen Fehlern, die aufgetreten sein können. Wird die Ereignisnachricht empfangen und zeigt keine Fehler an, so wird die MUX-Karte als "Bereit" in der Datenbasis markiert. Wird die Ereignisnachricht nicht erhalten oder zeigt sie Fehler an, so bleibt die MUX-Karte nicht initialisiert und es wird später wiederum eine Initialisierung versucht.
Wie voranstehend angegeben wurde, wird die Rufverarbeitung in dem MPM unter Verwendung von Zustandsmaschinen organisiert. Eingangstokens, die erzwingen, daß eine Rufverarbeitungsfunktion durchgeführt wird, bestehen aus Nachrichten von den Teilnehmerstationen 141, dem Konzentrator 113 und den CCUs 123, und ebenfalls aus Zeitsperren. Die Tokens fallen in zwei Kategorien: Kanaltokens von den CCUs, RCC-Tokens von dem Konzentrator und den Teilnehmerstationen. Zeitsperren-Tokens sind in beiden Kategorien enthalten, abhängig davon, auf welche Art von Token das MPM wartet, wenn eine Zeitsperre auftritt. Die Kanal-Tokens und die RCC-Tokens werden zur Indexierung in eine von zwei Zustandsmaschinen verwendet, die Kanalzustandsmaschine beziehungsweise die RCC-Zustandsmaschine.
Das MPM muß die Art des empfangenen Tokens bestimmen und die Identität der Teilnehmerstation oder des Kanals, die oder der durch den Token beeinflußt wird. Die Art des Tokens wird verwendet, um zu bestimmen, ob die Kanalzustandsübergangstabelle oder die RCC-Zustandsübergangstabelle verwendet werden soll. Das MPM sieht dann in der geeigneten Zustandübergangstabelle nach, welche Aktion vorgenommen werden soll, unter Verwendung des Tokens und des gegenwärtigen Zustands der Teilnehmerstation oder des Kanals als Eingangsgröße. Das MPM verarbeitet den Token durch Durchführung der Funktion, die durch den Tabelleneintrag angegeben ist. Die Verarbeitung umfaßt eine Aktualisierung des erforderlichen Status in der Datenbasis, Erzeugung der geeigneten Reaktionen auf Nachrichten und Übergang zum nächsten Zustand des RCC und/oder des Kanals.
In 6 ist der normale Rufverarbeitungslogikfluß dargestellt. Die üblichsten RCC- und Kanalzustandskombinationen sind aufgefuhrt, ebenso wie der Eingangstoken (T) und die dementsprechende Aktion (A), die erforderlich ist, von einem Zustand zu einem anderen überzugehen.
Anfänglich befinden sich sämtliche Teilnehmerstationen 141 in dem RCC-Leerlaufstatus, und sämtliche verfügbaren Kanäle sind in dem Kanal-Leerlaufstatus, was anzeigt, daß keine Verbindungen eingerichtet sind oder durchgeführt werden.
Die Zustandsänderungen für eine typische Rufbeendigung sind wie nachstehend angegeben. Eine Eingangsruf-Nachricht wird von dem Konzentrator 113 empfangen, welche den Teilnehmerindex (SIDX) der Zielteilnehmerstation enthält. Der SIDX wird durch den Konzentrator benutzt, um einen Teilnehmer eindeutig zu identifizieren, und stellt eine Funktion der Leitungsgruppe und des Leitungskreises dar, die den Ruf veranlaßt haben. Diese Zahl wird zur Abbildung auf eine Teilnehmerstation in der Datenbasis verwendet. Eine Seitennachricht wird an die Teilnehmerstation ausgesendet, die diesen SIDX aufweist, und der Zustand der Teilnehmerstation 141 wird auf "Seite" gesetzt. Wird eine Rufannahmenachricht von der Teilnehmerstation empfangen, so wird ein Kanal für diese Verbindung zugeordnet. Der Kanal legt eindeutig einen DSO-Kanal auf einem T1-Bereichsübertragungsweg 128 sowie eine CCU/Schlitzkombination an den RRT 111 fest. Der Konzentrator 113 wird veranlaßt, den angegebenen Übertragungsweg der Teilnehmerstation 141 zuzuordnen, und initiiert dann einen Vorverbindungsversuch auf dem angegebenen DSO-Kanal. Die Teilnehmerstation 141 wird in den Ringschlitztestzustand versetzt und wartet auf eine Bestätigung von dem Konzentrator 113. Wird die ACK-Nachricht empfangen, so wird der Zustand der Teilnehmerstation 141 auf aktiv gesetzt. Zu diesem Zeitpunkt werden die CCU 123 und die Teilnehmerstation 141 über die Kanalzuordnung informiert, und der Kanal wird in den "Ring-Sync-Wait-" Zustand versetzt. Zeigt die CCU 123 an, daß eine Synchronisation erreicht wurde, wird der Kanalzustand auf "Sync-Ring" gesetzt. Wenn schließlich die CCU 123 anzeigt, daß die Teilnehmerstation 141 angekoppelt ("der Hörer abgenommen") wurde, so wird der Kanal in den "Sync-Offhook-" Zustand gesetzt. Dieser Zustand zeigt an, daß eine Sprachverbindung eingerichtet wurde.
Ein Anruf beginnt mit einer Anrufanforderungsnachricht, die von der anrufenden Teilnehmerstation 141 empfangen wird. Für diese Verbindung wird ein Kanal zugeordnet, und MPM veranlaßt den Konzentrator 113 dazu, den angegebenen Übertragungsweg der Teilnehmerstation 141 zuzuordnen. Die Teilnehmerstation wird in den "Offhook-" Schlitztestzustand versetzt, während sie darauf wartet, daß der Konzentrator den Vorverbindungstest auf dem angegebenen DSO-Kanal durchführt und mit einer Bestätigung reagiert. Wird die ACK-Nachricht empfangen, so wird der Zustand der Teilnehmerstation auf "Aktiv" gesetzt. Zu diesem Zeitpunkt werden die CCU 123 für die Teilnehmerstation 141 über die 'Kanalzuordnung informiert. Der Kanalzustand wird auf "Offhook-Sync-Wait" gesetzt, bis der Kanal synchronisiert ist. Die CCU der Basisstation informiert das MPM, wenn sie die Übertragung von der anrufenden Teilnehmerstation 141 entdeckt. Dies veranlaßt MPM, den Zustand des Kanals zu wechseln zum "Sync-Offhook-" Zustand, und dies zeigt an, daß eine Sprachverbindung eingerichtet wurde.
Wenn das MPM einen Sprachanruf aufsetzt, ob es nun ein weggehender oder ankommender Anruf ist, muß der Konzentrator 113 einen Übertragungsweg 128 der geeigneten Leitungsgruppe und Leitungsschaltung zuordnen. Der Befehl einer Übertragungswegzuordnung veranlaßt den Konzentrator 113, einen Vorverbindungstest zu initiieren. Aus der Sicht des Konzentrators umfaßt ein Vorverbindungstest die Aussendung eines 55H-Musters auf dem angegebenen Vorwärts-DSO-Kanal und Überprüfung auf das 55H-Muster auf dem umgekehrten Kanal. Wird das Muster empfangen, so betrachtet der Konzentrator den Vorverbindungstest als erfolgreich. Bei der CCU 123 sendet jede VCU im Leerlauf kontinuierlich das Vorverbindungsmuster aus und tastet den ankommenden Kanal nach dem Muster ab. Wird ein Sprachanruf auf dieser VCU innerhalb eines bestimmten Fensters aufgesetzt, nachdem das Muster entdeckt wurde, so wird der Vorverbindungstest als erfolgreich angesehen.
Eine normale Trennung beginnt, wenn bei der Teilnehmerstation 141 wieder aufgehängt wird (es wird nicht festgestellt, wenn ein externes Telefon wieder aufgehängt wird). Dies veranlaßt die Teilnehmerstation zur Aussendung einer Nachricht, die dem MPM anzeigt, daß der Ruf gelöscht werden sollte. Das MPM informiert die CCU 123 und den Konzentrator 113, daß der Ruf abgebrochen wird, und der Zustand der Teilnehmerstation des Kanals werden in den Leerlauf gesetzt. In dem Fall, in welchem eine CCU ein Fading auf dem Kanal entdeckt, so sendet die CCU eine Nachricht mit einer Anzeige, daß die Synchronisation verloren gegangen ist. Dies veranlaßt das MPM, den Zustand der Teilnehmerstation und des Kanals in Abbruch beziehungsweise Unterbrechung zu versetzen, bis eine Nachricht von der Teilnehmerstation empfangen wird oder ein Zeitsperrzähler ausläuft, der anzeigt, daß der Ruf gelöscht werden sollte. Nachdem diese Nachricht empfangen wurde, werden die Kanal- und Teilnehmerstationszustände zurück in den Leerlauf gesetzt, und der Konzentrator 113 und die CCU 123 werden davon informiert, daß der Ruf abgebrochen wurde.
Einer der RF-Kanäle zwischen den Kanalmoduln 120 und den Teilnehmerstationen 141 wird als RCC zugeordnet, übereinstimmend mit einer vorher festlegbaren Zuordnungsroutine.
Nachdem das erste Ereignis von einer der CCUs empfangen wurde mit einer Anzeige, daß diese bereit ist, so ordnet das MPM diese CCU als die CCU für das RCC zu. Nachdem ein Ereignis empfangen wurde, welches die Zuordnung bestätigt, wird das RCC eingerichtet, und die Kommunikation mit den Teilnehmerstationen 141 kann beginnen. Das MPM wird immer versuchen, das RCC zunächst auf dem Kanal einzurichten, der dem BCC-Kanal des T1-Bereichsübertragungsweg 128 entspricht, da dieser Schlitz der CCU nicht für Sprachanrufe genutzt werden kann.
Es sollte immer dann, wenn dieses möglich ist, ein RCC zugeordnet sein, da keine Sprachanrufe eingerichtet werden können ohne diese Verbindung zu den Teilnehmerstationen. Eine RCC-Zuordnung wird versucht, wenn einer der nachstehenden Fälle auftritt:
(1) eine CCU beendet eine Initialisierung und es ist kein RCC vorhanden; (2) die primäre MUX-Karte ist wiederhergestellt und es ist kein RCC vorhanden; (3) die CCU, die zugeordnet war als die RCC, geht herunter; (4) die MUX-Karte, welche die CCU für das RCC enthält, geht herunter; (5) eine Kanalantwortnachricht wird von der CCU für das RCC empfangen und zeigt an, daß die CCU in einem Sprachmodus anstelle eines Steuermodus ist; (6) MPM läuft in eine Zeitsperre, während es auf die Ereignisbestätigung einer RCC-Zuordnung wartet; (7) das MPM läuft in eine Zeitsperre, während es auf eine Bestätigung einer RCC-Nachricht wartet; (8) eine CCU hat das Training beendet und es ist kein RCC vorhanden; oder (9) der Aufrechterhaltungsmodus wird abgeschaltet, während sich immer noch eine CCU in der Konfiguration befindet, und es ist kein RCC vorhanden.
Das MPM ordnet ein RCC nur einer CCU zu, die bereits initialisiert ist, und das RCC kann nur auf dem ersten Schlitz der CCU zugeordnet werden. Das MPM wird immer versuchen, zunächst das RCC auf dem Kanal einzurichten, der dem BCC-Kanal entspricht, da dieser Schlitz der CCU nicht für Sprachanrufe verwendet werden kann. Ist dieser Schlitz nicht verfügbar, so läuft das MPM durch alle CCUs in der Konfiguration. Ist bei keiner der CCUs der erste Schlitz verfügbar, so wird ein Sprachanruf unterbrochen, um eine RCC-Zuordnung zu gestatten.
Sobald ein Befehl ausgesendet wird, eine CCU als RCC zuzuordnen, so wird von der CCU ein Ereignis erwartet, das anzeigt, daß die Zuordnung erfolgreich war. Wird kein derartiges Ereignis empfangen, so ordnet das MPM das RCC woanders zu. Ist das RCC eingerichtet, so können Nachrichten von den Teilnehmerstationen ausgesendet und empfangen werden. Es kann nur eine offenstehende RCC-Nachricht in dem Vorwärtskanal geben, und das MPM sendet die nächste erst, nachdem eine RCC-Bestätigungsnachricht empfangen wurde. Geschieht eine Zeitsperre für die RCC-Bestätigungsnachricht, so erfolgt eine Wiederzuordnung des RCC.
Die Konzentrator/RPU-Interfaceeinheit 115 stellt die Verbindung des Konzentrators mit einem Alcyon-Computer der RPU 114 dar. Die Interfaceeinheit 115 macht die Unterschiede zwischen den Spannungspegeln, Raten, und Protokollen, die von diesen unterschiedlichen Systemen erwartet werden, miteinander verträglich.
Die Konzentrator/RPU-Interfaceeinheit 115 führt die Spannungswandlung durch, die Ratenumwandlung mit der jeweiligen Datenpufferung und Protokollwechselwirkung, die erforderlich sind, um eine Kommunikation zwischen dem Konzentrator 113 und der RPU 114 zu gestatten.
7A und 7B zeigen die Funktionen der Konzentrator-RPU-Interfaceeinheit 115. In dem Signalpfad von dem Konzentrator 113 zur RPU 114 (7A) verarbeitet die Konzentrator/RPU-Interfaceeinheit 64 kbps-Daten durch eine AMI/TTL-Wandlereinheit 183, einen Seriell/Parallel-Wandler 184, eine Bytevergleicher-Duplikatzurückweiseeinheit 185, einen 64 × 8-FIFO-Puffer 186, ein UART 187 und eine TTL/RS232-Wandlereinheit 188. In dem Signalpfad von der RPU 114 zum Konzentrator 113 (7B) verarbeitet die Konzentrator/RPU-Interfaceeinheit 115 19,2 kbps-Daten durch eine RS232/TTL-Wandlereinheit 190, ein UART 191, eine Bytewiederholer-Duplikateinsetzeinheit 192, einen Parallel/Seriell-Wandler 193 und eine TTL/AMI-Wandlereinheit 194.
Der Konzentrator 113 kommuniziert mit der Interfaceeinheit 115 über einen synchronen 64 kbps bipolaren DSO-Kanal 135 in Übereinstimmung mit einem Protokoll, welches die Wiederholung des letzten übertragenen Bytes erfordert, wenn sich der Kanal im Leerlauf befindet. Dies garantiert eine konstante Aktivität über den bipolaren Kanal und hilft dabei, die Kommunikation synchron zu halten.
Das bipolare Signal ist alternierend investierend markiert (AMI), was bedeutet, daß jedes in der Datenfolge einen Impuls entgegegesetzter Polarität in Bezug auf den vorangegangenen senden muß. Nullen führen zu keiner Aktivität auf der Leitung, und so besteht das Signal aus positiven, negativen Spannungen und der Spannung null (als ein ternäres Pegelsignal).
Der Alcyon-Computer der RPU 114 kommuniziert mit der Interfaceeinheit 115 über eine asynchrone 19,2 kbps RS232-Verbindung. Dies ist das bei Computerkommunikation standardmäßig verwendete Format und umfaßt einen –12 Volt-Leerlaufkanal mit Bursts von +12 Volt bits zur Förderung der Informationsbits. Das RS232Format erfordert das Einfügen von Start- und Stoppbits, um Byte-Grenzen festzulegen.
Da die beiden Protokolle unterschiedliche Kommunikationsraten erfordern, müssen die Daten von dem bipolaren Kanal mit der höheren Rate 64 kbps, auf die geringere Rate, 19,2 kbps, der RS232-Verbindung heruntergepuffert werden. Der Puffer 186 enthält zumindest eine gesamte Nachricht. Die Bytekomparatorduplikatzurückweisungseinheit 185 weist die zurück übertragenen Bytes nach und weist sie zurück. Dies erfordert eine Parallelisierung der Daten durch den Seriell/Parallel-Wandler 184, um Duplikate erkennen zu können, und dann eine Rückserialisierung durch UART 187, um diese Daten über RS232-Verbindung zu übertragen.
Die Signalaussendung mit alternierend markierter Inversion (AMI) muß transformatorgekoppelt sein, um den Kanal von dem Modell 1218-Konzentrator ordentlich zu isolieren und abzuschließen. Ein Impulstransformator wird verwendet, um Datenraten bis herunter zu 64 kbps zu unterstützen, und das auf der Karte erzeugte Signal wird auf TTL-Pegel gewandelt. Das AMI-Signal ist auf +/– 2 Volt nicht abgeschlossen und kann verwendet werden, um Transistoren einzuschalten, wenn es übertragen wird. Diese seriellen Daten müssen parallelisiert werden unter Verwendung der Bytegrenzeninformation, welche in dem AMI-Taktsignal enthalten sind, und dann müssen Duplikat-Bytes zurückgewiesen werden. Originalbytes müssen gepuffert und über die RS232-Verbindung übertragen werden.
Das RS232-Protokoll einschließlich Start- und Stoppbits wird einfach implementiert unter Verwendung eines industrieüblichen universellen asynchronen Sende-/Empfängers (UART) 187. UART 187 wird mit einem auszusendenen Byte geladen, addiert die Start- und Stoppbits und serialisiert die Daten. Dieses TTL-Signal muß auf RS232-Spannungen gewandelt werden, und dann kann das Signal an den Computer in der RPU 115 gesendet werden.
Der Datenfluß erfolgt auf identische Weise in der anderen Richtung, wie in 7B gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß der UART 191 die Daten von seriell in parallel wandelt, die Daten nicht von der niedrigen Rate zur hohen Rate gepuffert werden, und daß das letzte ausgesendete Byte wiederholt wird von der Bytewiederholer-Duplikateinfügungseinheit 192, wenn keine weitere auszusendende Information vorliegt.
Die Verbindungen zwischen dem Konzentrator 113, der Interfaceeinheit 115 und der RPU 114 sind in 8 dargestellt.
Die Signale von dem Konzentrator 113 werden durch einen Stanzblock 195 abgeschlossen, von dem Leitungen 135 mit der Interfaceeinheit 115 verbunden sind. Die Taktleitungen 196, die zwischen der DSO/DP2-Karte des Konzentrator angeschlossen sind, enden auf zwei Wire-Wrap-Stiften auf der Rückseite des Gestells der Interfaceeinheit 114. Diese weisen Verletzungen der Bipolarität auf, um Bytegrenzen anzugeben, und müssen ebenfalls der Interfaceeinheit 115 zugeführt werden, um eine Synchronisation zu gestatten.
Der Alcyon-Computer der RPU 114 ist mit einer Anzahl unterschiedlicher Kanäle versehen, die über RS232-Verbindungen kommunizieren.
Es gibt ein BCC-Protokoll zur Bereitstellung des Kommunikationsformats zum Senden digitaler Nachrichten zwischen der RPU 114, den MUX-Karten 119 und den CCUs 123.
BBC-Nachrichten weisen variable Länge auf und enthalten immer Adresseninformation und einen Befehlscode. Die RPU 114, CCUs 123 und MUX-Karten 119 können sämtlich sowohl Nachrichten erzeugen als auch senden. Die Nachrichten werden für Steuerzwecke, für Statusberichte und zur Behandlung von Rufbearbeitungsinformationen verwendet.
Der BCC-Nachrichtenverkehr geschieht über mehrere physikalische Verbindungen und erfordert zwei einheitliche Protokolle. Besteht ein Nachrichtenpfad aus mehr als einer physikalischen Verbindung, so wird die geeignete Protokollwandlung durchgeführt und die Nachricht an ihren Zielpunkt übermittelt.
Das BBC-Protokoll betrifft zwei physikalische Übertragungsverbindungen, einen BCC-Kanal eines T1-Bereichsübertragungsweges 128 und den BCC-Bus 132.
Der BCC-Bus 132 ist eine SDLC-Multi-Drop-Leitung. Der BCC-Bus 132 wird für die Kommunikation zwischen den MUX-Karten 119 und den CCUs 123 verwendet. Eine der MUX-Karten 119 wird als die primäre MUX-Karte bestimmt. Alle anderen MUX-Karten und CCUs kommunizieren miteinander nur über die primäre MUX-Karte.
Ein BCC-Nachrichtenpfad kann entweder einen oder zwei Sprünge über entfernte physikalische Verbindungen umfassen. Sind zwei Sprünge beteiligt, so wird eine erneute Paketierung der Nachricht durch Wandlung der Protokolle im erforderlichen Rahmen durchgeführt, was den Gehalt der BCC-Nachricht intakt läßt.
Die RPU 114 kommuniziert direkt mit der primären MUX-Karte über den BCC-Kanal, welcher durch einen T1-Bereichsübertragungsweg 128 bereitgestellt wird. Dieser Nachrichtenpfad umfaßt nur eine physikalische Verbindung, und es ist keine Protokollwandlung erforderlich.
Der Nachrichtenpfad zwischen der RPU 114 und den sekundären MUX-Karten und den CCUs 143 umfaßt zwei Sprünge, und diese Nachrichten werden immer durch die primäre MUX-Karte abgefangen. Es ist die Aufgabe der primären MUX-Karte, eine Wandlung des Protokolls im erforderlichen Rahmen vorzunehmen, während der Gehalt der BCC-Nachricht unverändert gelassen wird.
Das BCC-Bereichsverbindungsprotokoll beschreibt die Kommunikationsformate zum Senden von Daten zwischen der RPU 114 und der primären MUX-Karte. Es erfolgt eine Synchronisierung sowohl des Bytepegels als auch des Nachrichtenpegels. Die beiden über diese Verbindung übertragenen Zeichenarten sind Steuerzeichen und Datenzeichen. Bei allen Zeichen ist das am wenigsten signifikante Bit gesetzt, um die Dichte der Einsen sicherzustellen, und um sicherzustellen, daß das Zeichen nicht als ein Verbindungssteuerzeichen interpretiert wird durch den Modell 1218-Konzentratorschalter in dem Konzentrator 113.
Das BCC-Bus 132-Protokoll beschreibt das Kommunikationsformat zum Senden von Daten zwischen der primären MUX-Karte und den sekundären MUX-Karten und den CCUs 123.
Das verwendete serielle Protokoll ist "Synchronous Data Link Control" (SDLC). Mit einem SDLC-Protokoll steuert die primäre MUX-Karte den gesamten BCC-Bus 132 und gibt Befehle aus an die sekundären MUX-Karten und die CCUs. Der Mikrokontroller 144 der primären MUX-Karte steuert sämtliche MUX-Karten 119 auf dem BCC-Bus 132. Die SIU des Mikrokontrollers 144 ist so ausgelegt, daß sie serielle Kommunikation durchführt, ohne die CPU zu belasten oder höchstens in geringem Maße. SIU-Hardware unterstützt das SOLC-Protokoll und bewirkt eine Einfügung oder Löschung von Nullbits. Adressenerkennung, zyklische Redundanzüberprüfungen (CRC) und Rahmennummerfolgeüberprüfungen werden automatisch durchgeführt.
Die SIU der sekundären MUX-Karten arbeiten in einem selbsttätigen Modus, in welchem die SIU in Hardware eine Untermenge des SDLC-Protokolls durchführt, welche als Normalantwortsmodus (NRM) bezeichnet wird. Der automatische Modus ermöglicht es der SIU, bestimmte Arten von SDLC-Rahmen zu erkennen und hierauf zu reagieren, ohne eine Intervention von der CPU des Mikrokontrollers. Dies ermöglicht auch eine schnellere Durchsetzzeit und ein vereinfachtes Software-Interface. Im automatischen Modus kann der Mikrokontroller 144 nur als eine NRM-sekundäre MUX-Karte arbeiten, was bedeutet, daß er nur dann senden kann, wenn ihm dieses von der primären MUX-Karte befohlen wird. Sämtliche der Reaktionen im automatischen Modus fügen sich streng den Definitionen von IBM für SDLC.
In seinem flexiblen Modus kann der Mikrokontroller 144 Sendungen veranlassen, ohne abgefragt zu werden, und kann so als die primäre MUX-Karte arbeiten. Die SIU der primären MUX-Karte wird daher in ihrem flexiblen (nicht automatischen) Modus betrieben. In dem flexiblen Modus erfolgt der Empfang und die Aussendung jedes Rahmens durch die SIU unter Steuerung der CPU.
Im automatischen und flexiblen Modus werden kurze Rahmen, abgebrochene Rahmen oder Rahmen, die schlechte CRCs aufweisen, durch die SIU ignoriert. Das SDLC-Protokoll ist so entworfen, daß es die erforderliche Pufferung von Nachrichten auf eine Richtung begrenzt, wodurch die Anzahl offener Nachrichten (also nicht bestätigter) auf eine in jeder Übertragungsrichtung beschränkt ist.
Die BCC-Bus-Nachricht besteht aus dem grundlegenden formatierten SDLC-Rahmen.
Jeder MUX-Karte 119 und CCU 123 einschließlich der primären MUX-Karte wird eine eindeutige Stationsadresse zugeordnet. Die primäre MUX-Karte verwendet das Stationsadressenbyte, um den Zielort der Nachricht zu bestimmen. Jede der sekundären MUX-Karten und der CCUs benutzen dieses Byte in einer Antwort, um sich selbst als sekundäre Station zu identifizieren, die beim Senden ist.
Wie 9 zeigt, wird die Auswahl und Zuordnung eines Sprachkanals für eine gegebene Teilnehmerstation 141 durch den Konzentrator für RCC-Nachrichten (also Datennachrichten) zwischen ein Teilnehmersteuertask-(SCT)-Software-implementiertes Modul 200 in der Teilnehmerstation 120 und der RPU 114 über den RCC durchgeführt.
Das RCC-Protokoll besteht aus zwei Protokollschichten, einer Datenverbindungschicht 201 und einer Paketschicht 202. Die Datenverbindungsschicht 201 ist verantwortlich für die Wortsynchronisation und Rahmenvorgabe, Nachweis und Lösung von Kollisionen, und für den Fehlernachweis. Die Datenverbindungsschicht 201 besteht aus dem eindeutigen Wort, dem Verbindungsfeld und dem Prüfsummenfeld. Die Paketschicht 202 ist verantwortlich für Information zur Adressierung und Rufeinrichtung. Die Paketschicht 202 besteht aus der Teilnehmeridentifizierung, Befehlsdaten und Rufeinrichtungsdaten.
Die Implementation des RCC-Protokolls ist aufgeteilt. Die Paketschicht 202 wird in jedem Teilnehmerstation-SCT-Modul 200 und an der Basisstation 204 in der RPU 114 implementiert. Die Datenverbindungsschicht 201 wird durch die CCU 123 in dem RCC-Kanalmodul an der Basisstation 204 und durch ein Kanalsteuertask-(CCT-)Softwareimplementiertes Modul 205 an jeder Teilnehmerstation 141 implementiert. Die CCU 123 und die CCTs 205 sind jeweils mit Modems 206 und 207 verbunden, um miteinander zu kommunizieren.
Die Paketschicht 202 wird für Rufeinrichtungsdaten verwendet und überträgt Information, die zur Einrichtung von Sprachverbindungen verwendet wird. Jedes Paket enthält einen von mehreren zulässigen Codes, der auf der Grundlage des Pakets den durchzuführenden Vorgang anzeigt.
Die Datenverbindungsschicht 201 sorgt für die Auflösung von Kollisionen (kollidierenden Zugriff auf denselben Zeitschlitz desselben RF-Kanals), die Zeitgabe zwischen ankommenden und weggehenden Rahmen, und Betriebsstatusinformation zur Verwendung in Wiederherstellungsprozeduren für Fehler auf einem höheren Pegel. Der Hauptzweck der Datenverbindungsschicht ist in zwei Unterschichten aufgeteilt, nämlich (1) Dateneinkappselung, die Rahmengabe und Fehlerentdeckung bereitstellt, und (2) Verbindungsmanagement, das Kanalzuordnung und Kollisionslösung ermöglicht.
Die CCU 123 und sämtliche CCTs 205, die auf dem RCC zuhören, müssen erschöpfend eine Überprüfung auf eine gültige RCC-Nachricht in jedem RCC-Schlitz durchführen. Die CCT führt diese Aufgabe durch, durch Abtasten nach dem eindeutigen Wort in einem Fenster, welches ± 4 Symbole außerhalb des nominellen UW-Orts liegt, basierend auf der Zeitvorgabe des Mastersystems. Die auf dem RCC zuhörende CCU tastet nach dem eindeutigen Wort in einem Fenster ab, welches ± 3 Symbole um den nominellen UW-Ort liegt. Der Suchalgorithmus verschiebt die Daten, bis er das UW-Muster findet oder bis sämtliche Möglichkeiten erschöpft worden sind.
Ist das UW-Muster gefunden, so wird die RCC-Nachricht nur dann als gültig angesehen, wenn die RCC-Prüfsumme korrekt ist. An der Basisstation 204 werden die Verschiebungsinformation, die RCC-Nachricht und Leistungsinformation nach einer erfolgreichen Suche an die RPU 114 gesendet. Die Teilnehmerstation 141 benutzt die Verschiebungsinformation, um ihren Empfangstakt auf den Master-Takt der Basisstation auszurichten. Nachfolgende RCC-Nachrichten werden dann an SCT 200 zur Verarbeitung übertragen.
Wenn eine Teilnehmerstation 141 eine Sendung auf dem umgekehrten Steuerkanal nach einem Einschalt- oder Rücksetzvorgang versucht oder nach einer langen Zeit, in der nur zugehört wurde, muß sie schnell und genau den korrekten Sendeleistungspegel ermitteln. Aufgrund der Entfernung und atmosphärischer Effekte kann es unmöglich sein, eine anfängliche Kommunikation mit der Basisstation 204 zu erreichen, bis die Sendeleistung der Teilnehmerstation innerhalb eines erforderlichen Verstärkungsfensters eingestellt ist. Die Festlegung des Leistungspegels muß ebenfalls sicherstellen, daß die Teilnehmerstation 141 nicht mit zu hoher Leistung sendet, da ihre Sendungen die Sendungen anderer Teilnehmer stören können.
Zur Erleichterung dieser Anfangseinstellung schickt die CCU 123 der Basisstation in jedem Vorwärtskanal-RCC-Burst eine grobe Messung der Rückkehrkanal-RCC-Leistung zurück. Jeder Rückkehrkanalburst, der von der Basisstation 204 empfangen wird, wird in seinem jeweiligen AGC-Pegel quantisiert in einen von vier Werten. Der quantisierte Pegel wird in den Vorwärtskanalburst unmittelbar nach dem Kanalempfang ausgesendet. Zwei Bits in dem RCC-Verbindungsbyte #1 sind für diesen Zweck reserviert. Die Leistungsinformation wird ausgesendet, unabhängig davon, ob der Rückwärtskanalburst erfolgreich decodiert wird oder nicht. Der Leistungspegelwert ist ebenfalls völlig unabhängig von dem aktuellen Inhalt des Vorwärtskanal-RCC-Burst.
Die Leistungspegelinformation wird nicht verwendet, wenn die Teilnehmerstation 141 eine gültige RCC-Bestätigung von der CCU 123 der Basisstation nach einer Rückwärtskanal-RCC-Übertragung empfangt. Leistungs- und Zeitgabeinformation, die später zurückgeführt wird, als Teil der Antwort der RPU 114, wird für die geeignete Einstellung verwendet.
Empfangt die Teilnehmerstation 141 keine positive RCC-Bestätigung von der CCU 123 der Basisstation wie erwartet, so wird der Leistungsrückkopplungswert benutzt, eine lokale Sendeleistungseinstellung festzulegen.
Eine Teilnehmerstation 141 entdeckt eine Kollision durch Überwachung der RCC-Nachricht in dem Vorwärtskanal, nachdem sie in dem vorhergehenden Rahmen auf dem Rückwärtskanal gesendet hat. Wenn die Teilnehmerstation feststellt, daß eine Kollision aufgetreten ist, so führt die Teilnehmerstation den Kollisionsvermeidungsalgorithmus durch. Die CCU 123 derselben Station bestätigt eine Sendung durch Echorücksendung der empfangenen RCC-Nachricht über den Vorwärtskanal, Setzen der Burstartenbits in dem RCC-Verbindungsbyte #1 auf RCC-Bestätigung, um die Nachricht als ACK zu markieren.
Wurde ein Sendeversuch infolge einer Kollision beendet, wird er von der Teilnehmerstation 141 wiederum versucht, bis er erfolgreich ist oder vier Versuche (der ursprüngliche Versuch und drei Wiederholungen) durchgeführt wurden und sämtlich infolge von Kollisionen abgebrochen wurden. Es wird darauf hingewiesen, daß sämtliche Versuche, einen gegebenen Rahmen zu senden, beendet sind, bevor irgendwelche folgenden Rahmen gesendet werden. Die Zeitvorgabe für die Sendewiederholung wird durch ein gesteuertes Zufallsverfahren bestimmt. Wenn eine Teilnehmerstation 141 eine Kollision feststellt, verzögert sie um ein ganzzahliges Vielfaches von Schlitzzeiten, bevor sie eine Wiederaussendung versucht. Schlagen alle vier Versuche fehl, wird eine Fehlernachricht gesendet.
Eine CCITT-zyklische-Redundanzüberprüfung (CRC) wird verwendet, um Fehler zu entdecken, die während der Übertragung der RCC-Nachrichten auftreten. Der CRC-Algorithmus umfaßt die Division eines Datenblocks durch eine vorher festlegbare Bitsequenz und die Übertragung des Restes dieser Division als Teil des Datenblocks. Das Polynom zur Erzeugung des 16-Bit-CCITT-CRC hat folgende Form: P(x) = 1 + x5 + X12 + X16 (Gl. 1)
Die RPU 114 veranlaßt, daß Verbindungen zwischen einem gegebenen externen Kommunikationsnetzwerkanschluß und einer gegebenen Teilnehmerstation 141 in einem Zeitschlitz abgeschlossen werden, der in Reaktion auf den überwachten Status in Übereinstimmung mit einer vorher festlegbaren Zuordnungsroutine zugeordnet wurde. Die CCUs 123 sind an die MUX-Karten 119 angekoppelt, um zugeordnete Zeitschlitze an gegebene Teilnehmerstationen anzukoppeln, wobei jede CCU 123 mehrere zugeordnete Zeitschlitze an eine entsprechende Vielzahl von Teilnehmerstationen 141 ankoppelt.
Die vorher festlegbare Zuordnungsroutine umfaßt die Zuordnung sämtlicher mit einer gegebenen CCU 123 in Beziehung stehenden Zeitschlitze, bevor Zeitschlitze zugeordnet werden, die mit einer anderen aktiven CCU 123 in Beziehung stehen, und dann die Zuordnung von Zeitschlitzen, die mit einer CCU 123 in Beziehung stehen, welche an eine andere MUX-Karte angekoppelt ist als an die MUX-Karte, die an die CCU 123 angekoppelt ist, die mit den unmittelbar bevor zugeordneten Zeitschlitzen in Beziehung steht.
In Übereinstimmung mit dieser vorher festlegbaren Zuordnungsroutine sind die Auswahlkriterien eine Leistungseinsparung durch Begrenzung der Anzahl von in Betrieb befindlichen Leistungsverstärkern 121, die Ausbreitung der Kommunikationszuordnungen zwischen den unterschiedlichen T1-Übertragungswegen 128, und die Vermeidung des ersten Zeitschlitzes der T1-Übertragungswege, da es erwünscht ist, den ersten Zeitschlitz der T1-Übertragungswege zur Verwendung als eine Hilfs-BCC-Verbindung zu reservieren für den Fall, daß die primäre BCC-Verbindung nicht arbeitsfähig wird.
Entsteht das Erfordernis für die Zuordnung eines Zeitschlitzes, erfolgt zunächst eine Suche nach einem leeren Zeitschlitz in einem bereits aktiven RF-Kanal. Alle T1-Bereiche werden abgetastet, beginnend mit dem T1-Übertragungsweg, der an die MUX-Karte gekoppelt ist, die an die CCU gekoppelt ist, für die der letzte RF-Kanal zugeordnet wurde. Falls es keine leeren Zeitschlitze in einem der bereits aktiven RF-Kanäle gibt, die an den T1-Bereich gekoppelt sind, der abgetastet wird, dann wird die Suche mit einem unterschiedlichen T1-Bereich fortgesetzt. Wenn es keine leeren Zeitschlitze in jedem der bereits aktiven RF-Kanäle gibt, die an irgendeinen der verschiedenen T1-Bereiche gekoppelt sind, dann wird eine Suche durchgeführt nach einem unbenutzten RF-Kanal, der durch eine CCU und eine MUX-Karte an einen T1-Übertragungsweg für einen T1-Bereich gekoppelt ist, der anders ist als der T1-Bereich, der an die CCU gekoppelt ist, für die der letzte RF-Kanal aktiviert wurde.
Gibt es keine leeren Zeitschlitze für einen unbenützten RF-Kanal, der an jeden der anderen TI-Bereiche gekoppelt ist, dann geht die Suche nach einem unbenutzten RF-Kanal weiter mit dem T1-Bereich, der an die CCU gekoppelt ist, für welche der letzte Zeitschlitz aktiviert wurde.
Wie aus 4 hervorgeht, löschen die Echolöschereinheiten 116 Echos in über den Übertragungsweg übertragenen Sprachsignalen. Die RPU 114 ist an die Echolöscher 116 durch Leitung 210 gekoppelt, um einen Betrieb der Echolöscher 116 nur während der Zeitschlitze zu gestatten, die durch die RPU zugeordnet wurden, um Sprachsignale zu tragen.

Claims

Vorrichtung zur Kommunikation zwischen Teilnehmerstationen (141) und einem externen Netzwerk (125) mit einer Zentralstation (110), die mit dem externen Netzwerk (125) in Verbindung steht, einem Prozessor (114) in der Zentralstation (110), der mit einer Übertragungsstation (111) zum Steuern von Kommunikation zwischen der Zentralstation (110) und der Übertragungsstation (111) in Verbindung steht, mehreren Kanalmodulen (120) in der Übertragungsstation (111), die mit mehreren Teilnehmerstationen (141) über Hochfrequenzkanäle mit jeweils mehreren Zeitschlitzen in Verbindung stehen, wobei die Zeitschlitze den Teilnehmerstationen (141) gemäß einer vorher festlegbaren Zuordnungsroutine zugeordnet werden, mindestens einer Steuereinrichtung (119) in der Übertragungsstation (111) zum Steuern von Kommunikation zwischen den Kanalmodulen (120) und der Zentralstation (110), dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralstation (110) und die Übertragungsstation (111) miteinander über einen Übertragungsweg (128) mittels von beiden Stationen erzeugte und empfangene Bitströme in Verbindung stehen, Bitströme, die von der Zentralstation (110) zur Übertragungsstation (111) übertragen werden, von dem externen Netzwerk (125) initiierte Signale enthalten, und Bitströme, die von der Übertragungsstation (111) zur Zentralstation (110) übertragen werden, von den Teilnehmerstationen (141) initiierte Signale enthalten, wobei die Bitströme mehrfach sich sequentiell wiederholende Zeitschlitze enthalten, ein Steuerkanal (BCC) zwischen der Zentralstation (110) und der Übertragungsstation (111) zur Übertragung von Steuersignalen vorgesehen ist, die von beiden Stationen (110, 111) initiiert werden können, und dass mindestens eine Station eine Konzentrationseinrichtung (113) enthält, wobei eine Master-Zeitgebereinheit (118) in der Übertragungsstation (111) zur Erzeugung eines die Zentralstation (110) synchronisierenden Taktes vorgesehen ist und der Bitstrom zwischen der Steuereinrichtung (119) und den Kanalmodulen (120) und die Ausgangsbitrate der Übertragungsweges (128) gleich der Taktrate sind, derart, dass kein gesteuerter Schlupf erforderlich ist.
Vorrichtung zur Kommunikation zwischen Teilnehmerstationen (141) und einem externen Netzwerk (125) mit einer Zentralstation (110), die mit dem externen Netzwerk (125) in Verbindung steht, einem Prozessor (114) in der Zentralstation (110), der mit einer Übertragungsstation (111) zum Steuern von Kommunikation zwischen der Zentralstation (110) und der Übertragungsstation (111) in Verbindung steht, mehreren Kanalmodulen (120) in der Übertragungsstation (111), die mit mehreren Teilnehmerstationen (141) über Hochfrequenzkanäle mit jeweils mehreren Zeitschlitzen in Verbindung stehen, wobei die Zeitschlitze den Teilnehmerstationen (141) gemäß einer vorher festlegbaren Zuordnungsroutine zugeordnet werden, mindestens einer Steuereinrichtung (119) in der Übertragungsstation (111) zum Steuern von Kommunikation zwischen den Kanalmodulen (120) und der Zentralstation (110), dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralstation (110) und die Übertragungsstation (111) miteinander über einen Übertragungsweg (128) mittels von beiden Stationen erzeugte und empfangene Bitströme in Verbindung stehen, Bitströme, die von der Zentralstation (110) zur Übertragungsstation (111) übertragen werden, von dem externen Netzwerk (125) initiierte Signale enthalten, und Bitströme, die von der Übertragungsstation (111) zur Zentralstation (110) übertragen werden, von den Teilnehmerstationen (141) initiierte Signale enthalten, wobei die Bitströme mehrfach sich sequentiell wiederholende Zeitschlitze enthalten, ein Steuerkanal (BCC) zwischen der Zentralstation (110) und der Übertragungsstation (111) zur Übertragung von Steuersignalen vorgesehen ist, die von beiden Stationen (110, 111) initiiert werden können, und dass die Zentralstation (110) und die Übertragungsstation (111) entfernt voneinander angeordnet sind, wobei eine Master-Zeitgebereinheit (118) in der Übertragungsstation (111) zur Erzeugung eines die Zentralstation (110) synchronisierenden Taktes vorgesehen ist und der Bitstrom zwischen der Steuereinrichtung (119) und den Kanalmodulen (120) und die Ausgangsbitrate der Übertragungsweges (128) gleich der Taktrate sind, derart, dass kein gesteuerter Schlupf erforderlich ist.