DE2241573A1

DE2241573A1 - Digitales datenverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE2241573A1
Application number: DE2241573A
Authority: DE
Inventors: Alexander Gibson Fraser
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1971-08-27
Filing date: 1972-08-24
Publication date: 1973-03-08
Also published as: NL7211554A; JPS5815989B2; GB1383680A; IT964998B; FR2151929A5; AU4594972A; BR7205789D0; BE787945A; DE2241573C2; JPS4832403A; CA997457A; ES406399A1; NL182441C; AR197090A1; US3749845A; NL182441B; AU474145B2

Description

Western Electric Company Incorporated Fräser 1

New York, N.Y., 10007, VStA

Digitale DafenUbertragungsanordnung

Die Erfindung betrifft eine digitale Datenübertragungsanordnung, bei der eine Vielzahl von Digitalgeräten über eine geschlossene Übertragungsschleife miteinander verbunden sind, die eine Vielzahl von Ubertragungswegen umfassen.

Es ist oftmals erwünscht, digitale Informationen zwischen digitalen Geräten auszutauschen. Sind solche Geräte voneinander geographisch weit entfernt aufgestellt, so war es bisher notwendig, entweder sich eine eigene Übertragungsleitung durch Kauf oder Miete für die Verbindung zwischen den Geräten zu beschaffen oder zeitliche Verbindungen zwischen den Geräten mit Hilfe eines gemeinsamen Trägers bei vermittelter Übertragungsleitung vorzusehen. Da es in der Natur der digitalen Geräte liegt, viele digitale Kanäle zu benötigen, wenn auch nur für kurze Zeitspannen und auch nur gelegentlich, so sind die zur Verfügung stehenden oben geschilderten Übertragungsmöglichkeiten doch sehr uneffizient, da die erwähnten Übertragungsleitungen die meiste Zeit ungenutzt bleiben. Vermittelte Leitungen mit gemeinsamem Träger sind gewöhnlich bezüglich ihrer Bandbreite auf die Sprach frequenzen eingeengt und daher für die rasche digitale Übertragung nicht unmittelbar anpaßbar.

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Ein weiteres Problem der vermittelten Leitungen ist die Tarsache, daß manchmal der Auibau eines Übertragungsweg es länger dauert als die eigentliche Datenübermiyung selbst. Das Telefonnetz arbeitet mit Realzeit-Übertragung in dem Sinnt, ikiii die Signale im wesentlichen zu der gleichen Zeit abgegeben werden müssen, wie sie erzeugt werden. Es ist deshalb eine Standardmaßnahme, /lei »f den Übertragungsweg vollständig aufzubauen, bevor diü Übertragung eines Signals beginnt. Deshalb werden zentralisierte Vermittlungsstellen in den TeIefonanlagen benutzt. Andererseits braucht die digitale Datenübertragung nicht notwendigerweise in Realzeit zu erfolgen und daher ist es Veiscliwendung, eine vollständige Verbindung herzustellen, bevor die Übertragung beginnt. Auf Grund dieser Tatsachen sind die gegenwärtig verfügbaren Verbindungen unwirtschaftlich für den Verkehr zwischen digitalen Geräten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Datenübertragungsanordnung der eingangs angegebenen Art mit wirtschaftlicheren Verbindungsweg an auszustatten, als bisher bekannt.

Die angeführte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine digitale Datenübertragungsanordnung, die eine Vermittlungseinheit umfaßt, in welcher die Endschaltung den Anruf der Digitalgeräte zur zu Verfügungstellung der Verbindungskanäle empfängt und die eine Steuerschaltung aufweist, weiche die Kennzeichen der benötigten Kanäle und deren Benutzungsart abspeichert, um die angeforderten Kanäle zu aktivieren, wenn die Daten tatsächlich übertragen werden.

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Es ist ein Vorteil dieser Erfindung, daß Digitalgeräte mit unterschiedlichen Datenverarbelrungsfähigkeiten effizient und wirtschaftlich miteinander arbeiten können. Des weiteren wird mit der vorliegenden Erfindung ein System vorgeschlagen, das es einem Digitalgerät ermöglicht, mit einer Vielzahl anderer Digitalgeräte zu verkehren ohne Notwendigkeit einer Programmänderung in diesem Gerät, wenn die Anzahl oder die Art der in diesem System eingesetzten Maschinen verändert werden.

Die Erfindung wird mit einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig.! eine allgemeine Blockschaltung einer digitalen Übertragungsanlage -_T

Fig, 2 ein Schema der Signal- und Datenübertragung in der digitalen Übertragungsanlage rsach Fig. Ij

Fig. 3 eine Detaillierung der Blockschaltung gemäß Fig. Ij.

Fig. 4 eine weitere Detaillierung der Blockschaltung nach Fig. Ij

Fig. 5 das Format der auf den Übertragungsleitungen und Übertragungsschleifen nach Fig. 1 auftretenden Signalen;

Fig. 6 die Vergrößerung eines Abschnitts der Fig. 5j

Fig. 7 die Art, wie das Teilnehmer-Leitungs-Format nach Fig. 5 gemäß Erfindung benutzt wirdj

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Fig. 8 die Vergrößerung eines Abschnitts der Fig. 7;

Fig. 9 die Vergrößerung eines weiteren Abschnitts der Fig. 7;

Fig. 10 die Darstellung des Befehlswortes, wie es in einem Übergangscomputer (interface computer) gemäß Fig. 4 verwendet wird;

Fig. 11 ein Blockdiagramm des Übergang compute rs gemäß Fig. 4;

Fig. 12 ein Zeitdiagramm zur Erklärung der Arbeitsweise des Übergangcomputers gemäß Fig. 11;

Fig. 13 ein Funktionsdiagramm, welches den Daten- und

SignaIÜbergang zwischen einem Digitalgerät, einer Teilnehmer-Übergangeinheit und der Vermittlungseinheit nach Fig. 1 darstellt;

Fig. 14 ein Funktionsdiagramm, welches den Daten- und Signalübergang zwischen den Vermittlungseinheiten gemäß Fig. 1 darstellt;

Fig. 15, 17 und 17 Daten-und Signal formate, die in der Anlage gemäß Fig. 1 Übertragen werden.

Die vorliegende Erfindung umfaßt ein System miteinander verbundener Übertragungssciileifen einschl. einer Vielzahl von miteinander verbundener

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Vermiülungseinbeiten, die programmierbare Ai!zweckcomputer umfassen. Jede Vennittlungseinheit- isf mindestens mil einer Überfragungsscbleife verbunden. Jede Schleife umfaßt mindestens eine Schieifenzugangseinheit und jede Sdhileifenzugangseinheit ist wiederum mit einer Teilnehmer-Übergangseinheit verbunden, an die das DigitoSgeräl angeschlossen ist.

Je Venmittiungseinheit steuert die Digitalübertragung zu und von den an die zugehörige Übertragungsschleife angeschlossenen Digifaigeräten. Jedem Digitalgerät können bis zu 256 unterschiedliche Kanäle zugeordner sein, yon denen ein einzelner für die Signalisierung zwischen dem Digitallgerät und der zugehörigen Vermirflungseinliieat benutz! wird. Die Venmitflungseinheit sfeuert die Zuweisung uiad die tatsächiiche Durchführung der Verbindung mit den restlichen 255 Kanälem mittels einer Operation, die als "scheinbare Zuweisung¹¹ bezeichnet werden kann.

Wenn eine Anforderung zur Herste! 3yng einer Verbindung empfangen wird, so bestimmt lurjd speichert die yermliilunasheinheii die Merkmaie des gewünschten Ubartrogungskanafs, wa der Anforderung gerecht zu werden. Keine Übeirtragungskanäie werden wirklich zu dieser .Zeit bereitgestelit und keine Mittel der tatsächlichen Anlage werden zugeordnet, mit Ausnahme von dem Speieberraum der VeamittSungseinheit, der fUr die Speichung der Merkmale des Ubertragungsweges benötigt wird, Der übertragungsweg wird tatsächlich erst dann aufgebaut, wenn das Digitalgerät mit der Datenübertragung beginnt. Der DareniluJl wird dann In Übereinstimmung mit den

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oben genannten Eigenschaften durch ein neues BeFehlsprogramm (Algorithmus) gesteuert, das ein Anfbrderungs-Bestätigungsverfbhren umfaßt. Ein Übertragungsweg wird grundsätzlich nur solange offen gehalten, wie Daten Übertragen werden. Im anderen Fall bleibt der Übertragungsweg nur "scheinbar" oder "virtuell" zugewiesen. Da es ein charakteristisches Merkmal der Digitalgeräte ist, Daten in "Ausbrüchen" und mit Pausen zwischen den "Ausbrüchen" zu übertragen, verhindert dieses Verfahren der Steuerung der Anlage das Auftreten von untätigen Verbindungswegen. Die sich daraus ergebende bessere Ausnutzung der Übertragungseinrichtung ermöglicht es, eine größere Menge von Daten zu handhaben.

Die Schleifen-Zugangseinheiten halten den Datenfluß innerhalb der Übertragungsschleife aufrecht und bilden gleichzeitig eine Schnittstelle zwischen den Schleifen und den Teilnehmer-Übergangseinheiten. Die Teilnehmer-Übergangseinheiten Übergeben die Di ten im VoI !-Duplexverfahren zwischen ihren zugeordneten Digita!geräten und dem Rest der Anlage. Jede 'eilnehmer-Ubergangseinheit umfaßt einen kleinen programmierbaren Digitalcomputer, der mit dem Computer in der Vermittlungseinheit zusammenwirkt, um die Signalgabe zwischen der Vermittlungseinheil· und dem zugeordneten Digitalgerät zu steuern und der für die Steuerung des DatenUbetganges von und zu dem Digitalgerät zuständig ist.

Das Befehlsprogramm (Algorithmus), das die Datenübertragung in dem vorgeschlagenen System steuert, besteht aus zwei Programmteilen: der eine wird

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von der Vermirtlungseinheit gespeichert und ausgeführt, und der andere Teit wird von dem Computer gespeichert und ausgeführt, der in der Teilnehmer—Ubergangseinheir enthalten ist. Das Befehlsprogramm (Algorithmus) verwendet die Merkmale der gewünschten Datenübergabe zur Bestimmung der benötigten Einrichtung. Während der tatsächlichen Datenübertragung sorgt das Programm für Zwischenspeicherung, die erforderlich ist, damit das rufende Datengerät Daten an das Empfangs-Digitalgerät übertragen kann. Auf diese Weise sorgt das Befehlsprogramm (Algorithmus) dafür, daß die Datenübertragungseigenschaften des sendenden Digitalgeräts den Empfangseigenschaften des empfangenden Digitalgeräts angepaßt werden.

fm Zusammenhang mit der folgenden ausführlichen Beschreibung sei darauf hingewiesen, daß a\ Ie beschriebenen Schaltungen des dargestellten Ausführungsbeispiels auf integrierten Schaltkreisen aufgebaut sein können. Geeignete Kreise können z.B. dem Buch "The Integrated Circuit Catalog", I.Ausgabe, Catalog CC401, veröffentlicht durch Texas Instruments !nc, USA, und alternativ auch aus dem Buch "The Microelectronics Data Book", 2. Ausg. Dezember 1969, der Motorola Semiconductor Products, Inc., entnommen werden.

Die Fig. 1 zeigt die zeichnerische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer DatenUbertragungsanlage. Diese Anlage umfaßt eine Vielzahl von Vermittlungseinheiten 10, die mittels Übertragungsleitungen 12 miteinander ver-

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bunden sind. Jede Vermittlungseinheit 10 liegt mindestens in einer Übertragungsschleife 14 und jede Übertragungsschleife 14 ist mit mindestens einer Schleifenzugangseinheit 16 verbunden. Die Schleifenzugangseinheit steuert den Rundlauf der Daten innerhalb der Schleife, zieht Daten aus der Schleife ab und gibt Daten in der Schleife nach einem Verfahren, wie es ausfuhrlich nachfolgend beschrieben wird. Jede Schleifenzugangseinheit

ist mit einer Teilnehmer-Übergangseinheit 17 verbunden, welche eine Schnittstelle zwischen dem angeschlossenen Digitalgerät 18 und dem Rest der Anlage bildet. Die D tenübertragung in der Anlage wird primär durch das Zusammenwirken der Teilnehmer-Endstellen-Übergangseinheit 17 und der Vermittlungseinheit 10 gesteuert.

Dieses Zusammenwirken wird in Fig. 2 schematisch gezeigt. Diese Fig. zeigt einen VoI I-Duplex-übertragungsweg, in welchem eine Teilnehmerübergangseinheit l?des in Fig. 1 dargestellten Types Daten an eine weitere Teilnehmer-Übergangseinheit 23 sendet, die diese Daten empfängt. Die empfangende Teilnehmer-Übergangseinheit 23 bestätigt den Empfang der Daten entweder durch Aussendung von Daten oder Signalen oder auch von beiden zurUck zur sendenden Teilnehmer-Übergangseinheit 19. Da der übertragungsweg VoI I-Duplex ausgeführt ist, können diese Vorgänge gleichzeitig ablaufen.

Während zwei Teilnehmer-Übergangseinheiten 17 (Fig. 1) in der gleichen Übertragungsschleife 17mitei nander verkehren können, umfaßt ein typischer

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Nachrichtenverkehr mehrere Vermittlungseinheiten (Fig. 2). Die Einzelheiten des Befehlsprogramms, durch das die Verbindung ausgeführt wird, werden im Anschluß an die Beschreibung des mit Fig. 1 dargestellten Übertragungssystems dargelegt. Die folgende kurze Beschreibung des Verfahrens bei dem Nachrichtenverkehr dürfte das Verständnis der Anlage nach Fig. 1 fördern.

In der in Fig. 1 dargestellten digitalen Übertragungsanlage ist jedes benutzte Digitalgerät 18 dazu geeignet, bis zu 256 andere Geräte anzuwählen, denen es Daten Übermitteln oder von denen es Daten empfangen kann. Jede derartige Auswahloperation umfaßt einen "Kanal¹^ welcher hier benutzt wird, um einen vorher ausgewählten Weg zu bestimmen. Das spielt sich so ab, als ob an jedes Digitalgerät 256 Voll-Duplex-Kanäle angeschlossen wären, von denen jeder auf der Basis der Gleichzeitigkeit benutzt werden könnte, um Daten zu senden oder zu empfangen. Obwohl jedes Gerät nur 256 Kanäle hat, können die Bestimmungen dieser Kanäle durch das Gerät, wenn gewünscht, geändert werden. Einer dieser Kanäle bleibt reserviert fUr die Verbindung mit der Vermittlungseinheit, die die Übertragungsschleife steuert, an welcher dieses Gerät angeschlossen ist. Dieser Kanal erhält die Bezeichnung "Steuerkanal" und wird durch die Teilnehmer-Übergangseinheit, die mit dem Digitalgerät verbunden ist, dazu benutzt, einen Datenübertragungsweg aufzubauen, wobei die unmittelbar angeschlossene Vermittlungseinheit mit der vollen Adresse des vorgesehenen Bestimmungsortes der Daten versehen wird, die auf jeden der restlichen 255 Kanäle auftreten. Der Kon-

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trollkanal wird auch von der Vermittlungseinheit benutzt, um dem Digitalgerät den Befehl zu Übermitteln, den Kanal auszuwählen, auf dem es wünscht, Daten zu empfangen, die von einem anderen Digitalgerät gesendet werden. Die Vermittlungseinheit unterhält eine Liste, aus welcher die Entsprechung zwischen den absoluten Adressen und einem jeden der 256 Kanäle des angeschlossenen Digitalgeräts hervorgeht. FUr jede Sendung oder jeden Empfang handhabt ein Digitalgerät nur eine Adresse mit acht Bit. Die Fig. 2 zeigt einen einzelnen Voll-Duplex-Kanaf zwischen einer sendenden Teilnehmer-Einheit 19 und einer empfangenden Teilnehmereinheit 23. Diese Einheiten 19 und 23 und die Vermittlungseinheiten 20, 21 und 22 weisen in Fig. 2 getrennt dargestellte Teile (X und ß auf. Die Bezeichnung deutet auf Datensendung, die Bezeichnung ß auf Datenempfang hin. Die Verbindung zwischen einem bestimmten a - und einem ß - Teil, dem Daten übertragen werden, wird als "Link"-Verbindung bezeichnet. Der Index ^MTⁿ ist der Hälfte des Voll-Duplexkdnals zugeordnet, der als "Unterkanal" bezeichnet und in Fig. 2 als Weg 15 dargestellt ist. Dieser Unterkanal Überträgt Daten von der sendenden Teilnehmer-Übergangseinheit 19 zur empfangenden Teilnehmer-Übergangseinheit 23. Der Index "R" ist einem weiteren Unterkanal im Voll-Duplexweg zugeordnet.

Die mit ex. und ß bezeichneten Abschnitte in der Fig. 2 beziehen sich aber nicht auf die Geräte, sondern auf die gespeicherten Verfahren und die Parameter, die fur die Steuerung der Sendung und den Empfang von Daten zwischen den Teilnehmer-Übergangseinheiten und den Vermittlungseinheiten dienen.

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Das (X -Verfahren nutzt <X -Parameter für die Steuerung der Sendung, während das ß-Verfahren ß-Paramefer für die Steuerung des Datenempfangs benutzt. Der genaue Ablauf, wie diese Verfahren den gewünschten Datenverkehr herstellen, wird ausführlich nachfolgend beschrieben. Normalerweise sind die Teilnehmef-Übergangseinheiten nur mit einem-einzigen Satz von CX -Parametern und auch nur mit einem einzigen Satz von ß-Pdrämetern ausgestattet, wobei beide Sätze aHein durch die Merkmale der angeschlossenen Digitalgeräte bestimmt werden. Daher bleiben die (X -und ß-Parameter * einer Teilnehmer-Übergangseinheit gleich für jeden der 256 Kanäle, auf welchen der Verkehr abgewickelt werden kann'.

Das trifft aber nicht für die Vermittlungseinheiten zu. Jede Vermittlungseinheit -kann in Einern Augenblick nur mit einem bestimmten der 256 VoII-Duplexkanäle einer ,bestimmten Teiinehmer-Übergangseinheitverkehren. Jede Hälfte dieses Kanals besitzt ein zugeordnetes oc-ß-Paar, das einem

-ß-Paar der anderen Kanalhälfte nicht entsprechen muß. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel stellt die Bezeichnung CX _, die Sendecharakreristik der sendenden Teilnehmer-Übergangseinheit 19 dar-, während ß_R die Empfangscharakteristiken dieser Einheit darstellt. Die Vermittlungseinheit 20 erhält Daten über die Linkleitung 24 von der Teilnehmer-Übergangseinheit 19 in Übereinstimmung mit dem Parameter ß-.. und sendet die Daten zur Vermittlungseinheit 21 über die Linkleitung 25 in Übereinstimmung mit dem Parameter <X __. In ähnlicher Weise empfängt die Vermitflungsein-

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heit 20 Daten Über die Linkleitung 28 von der Vermittlungseinheit 21, die von der Teilnehmer-Übergangseinheit 23 in Übereinstimmung mit dem Parameter ß«# ... ausgehen und sendet diese Daten zur Teilnehmer-Ubergabee inreit 19 Über die Linkleitung 29 in Übereinstimmung mit dem Parameter

Jede Vermittlungseinheit ist mit zwei CX -ß-Paaren pro jedem durchgehenden Voll-Duplexkanal ausgestattet. Daher kann eine Vermittlungseinheit 22 z.B. nicht nur diese zwei in Fig. 2 gezeigten Oc -ß-Paare, sondern auch andere Paare haben, die für weitere Kanäle von anderen Teilnehmer-Übergangseinheiten vorgesehen sind, welche beiden Vermittlungseinheiten 20 und 21 zugeordnet sind. Die Zuteilung solcher Paare in verschiedenen Vermittlungseinheiten wird als "scheinbare oder virtuelle Zuweisung" bezeichnet, da lediglich richtige CX-ß-Paare gespeichert werden müssen. Daher können viele Kanüle eine virtuelle Zuweisung zu jeder Zeit erhalten. Ein bestimmter Kanal kann dadurch aktiviert werden, daß die entsprechenden Vermirtlungseinheiten dazu gebracht werden, Daten auf Halb-Duplexbasis in Übereinstimmung mit den den bestimmten Kanälen zugeordneten OC -ß-Paaren zu empfangen und wieder auszusenden.

Die Fig. 3 zeigt die in Fig. 1 als Block 10 markierte Vermirtlungselnheit in detaillierter Darstellung. Jede Vermittlungseinheit 10 umfaßt einen einzelnen Steuercomputer 30, der mit einer Vielzahl von Leitungsabschlußeinheiten 31 in Verbindung steht. Jeweils eine Leitungsabschlußeinheit 31

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wird für jede Übertragungsschleife 14 und für jede Übertragungsleitung 12, die an die Vermittlungseinheit 10 angeschlossen ist, vorgesehen. Diese Einheiten geben die Daten des Steuercomputers 30 auf die Übertragungsschleifen 14 und die Übertragungsleitungen 12. Die Übertragungsleitungen 12 und auch die Ubertragungsschleifen 14 sind für synchrone digitale, mit festem Zyklus (Rahmen) ablaufende Übertragungen geeignet. In dieser Beschreibung des Ausfuhrungsbeispiels der Erfindung wird angenommen, daß die Übertragongsleitungen 12 und auch die Schleifen 14 Standard-T1-Trägerleitungen der allgemein bekannten Art sind.

Fig. 4 zeigt eine detaillierte Blockschaltung eines Geräts, wie es für die Steuerung einer einzelnen Übertragungsschleife benutzt wird, an die eine Schleifenzugangseinheit 16 angeschlossen ist. Da jede Leitungsabschlußeinheit 31 in gleicher Weise arbeitet, unabhängig davon ob sie. an eine Übertragungsleitung 12 oder eine Übertragungsschleife 14 angeschlossen ist, so kann mit einer ausfuhrlichen Beschreibung der Einrichtung nach Fig. 4 auch die Operation der Anlage nach Fig. 1 genügend erklärt werden.

Der in Fig. 4 gezeigte Steuercomputer 30 ist das Gerät, welches das vorher erwähnte Verfahren der virtuellen Zuweisung und der aktuellen Aktivierung der Kanäle durchfuhrt, um es der Teilnehmer-Übergangseinheit 17 zu ermöglichen, mit einer anderen Teilnehmer-Übergangseinheit der Anlage zu verkehren. Der Steuercomputer 30 kann ein digitaler AIizweckcomputer sein, wie es im Handel erhältlich ist. Die Wahl des Computers hängt natürlich von

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der Größe der gewünschten Nachrichtenanlage ab. In der nachfolgenden Beschreibung ist der Computer 30 ein TEMPO-I Computer, hergestellt von der Firma TEMPO-Computer, Inc., einer Tochergesel!schaft der Firma General Telephone and Electric Inc., USA.

Der Steuercomputer 30 ist mit einem Schleifen-Übertragungspuffer 34 der Leitungsabschlußeinheit 31 mittels Leitungen 32 verbunden. Da der Computer TEMPO-I einen 16-Bit-Ausgang hat, enthalten die in Fig. 4 gezeigten Leitungen 32 sechzehn separate Drähte, die das Ausgangsregister des TEMPO-Computers und den Schleifen-Überrragungspuffer 34 verbinden. DieserPuffer 34 speichert temporär die 16-Bit-Ausgangswörter des Steuercomputers 30. Nach der Pufferung werden diese Daten in den Byte-Verteiler 40 geleitet. Jeder Pufferausgang umfaßt ein Zehnbit-Wort, das aus acht Bit des Steuercomputers und zwei Bit Steuerinformation zusammengesetzt ist, die von der Schaltung des Schleifenübertragungspuffers 34 zugefügt werden.

Die Zehnbit-Wörter oder Zwölfbit-Wörter werden von dem Schleifen-Übertragungspuffer 34 in den Byten-Verteiler 40 der Leitungsabschlußeinheit mittels Leitungen 38 übertragen, die mit zwölf Drähten, einem pro Bit, ausgestattet sind. Der Byte-Verteiler 40 setzt die Ausgangssignale des SchleifenUbertragungspuffers 30 in Seriendaten fUr die weitere Übergabe an eine Anschlußanpassungseinheit 24 und Über Leitung 44 um. Die Anschlußanpassungseinheit 42 der Leitungsabschlußeinheit 31 stellt nun die

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Schnittstelle dar, die den Eingang und Ausgang des Steuercomputers 30 mit der Übertragungsschleife 14 verbindet oder alternativ mit einer Übertragungsleitung 12 für die Leitungsabschlußeinheit 31, die an die Übertragungsleitung 12 angeschlossen ist* Die Anschlußanpassurrgseinheit entspricht dem Standardtyp Tl, der von der Fa. Vicom bezogen werden kann/ einer Tochtergesellschaft der Vidar Corporation, USA, und unter der Typenbezeichnung Vicom 2020 vertrieben wird. Die Anschlußanpassungseinheit 42 ist mit dem Amtsverstärker 50 mittels Leitungen 46 und 48 verbunden. Die Leitungen 45 umfassen ein Drähtepaar, das es ermöglicht, daß Daten vom Steuercomputer 30 über die Übertragungsleitung 40 übertragen werden, und die Leitungen 48 besitzen ein Drähtepaar, welches die Übertragung von Daten in umgekehrter Richtung von der Übertragungsschleife 14 zum Steuercomputer 30 ermöglicht.

Der Amtsverstärker 50 versorgt die Tl-Leitung bzw» die Übertragungsschleife 14 mit elektrischer Energ ie. Auch diese Einheit ist kommerziell unter der Typenbezeichnung Vicom 2010 Amtsverstärker erhältlich.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, gelängen die vom Amtsverstärker 50 kommenden Daten in die Übertragungsschleife 14 und danach in den Leitungsverstärker 52, der in der Schleifenzugangseinheit 16 liegt. Der Leitungsverstärker 52 dient dazu, die über die Übertragungsschleife 14 vom Verstärker empfangenen Daten erneut auszusenden und dient gleichzeitig als eine Vorrichtung, durch welche die Schleifenzugangseinheit 16 Daten von der Leitung

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14 entnimmt und Daten auf die Schleife 14 gibt. Der Leitungsverstärker 52 ist ebenfalls ein Stuck der am Markt erhältlichen Einrichtung TI und wird als Vicom 1550-04 selbstausgleichender Leitungsverstärker angeboten, Er ist leitungsgespeist und gleicht automatisch unterschiedlich der Kabel zwischen benachbarten Verstärkern aus, und zwar infoige Bereichsbegrenzung. Bei solchen Ausfuhrungen, wo die Schleifenzugangseinheiten dicht beieinander liegen und daher außerhalb des Kompensationsbereichs der Verstärker liegen, können 15 db-Kunsfleitungen zwischen die Verstärker in alleemein bekannter Art geschaltet werden.

Um eine gute Arbeit der Anlage auch bei Stromausfall in einer bestimmten Schleifenzugangseinheit zu gewährleisten, ist {ede Schleifenzugangseinheit mit einem Schutzrelais 54 ausgestattet. Die übertragungskontakte des Schutzrelais 54 verbinden im Ruhezustand die Leitungen 78 und 80 und Im erregten Zustand die Leitungen 79 und 80. Wenn kein Signal über die Leitung 77 von dem LeistungsUberwacher 76 (Monitor) dem Schutzrelais 54 zugeführt wird, schließt es die Schleifenzugangseinheit 16 kurz und veranlaßt so auf einfache Weise, daß die Daten durch den Leitung*verstärker 52 über die Übertragungsschleife 14 erneut gesendet werden.

Der LeistungsUberwacher 76 ist ein triggerbarer Dauersignal-Multivibrator, der solange ein Ausgangssignal liefert, wie er von der TeilnehmerUbergabeeinheit 17 mit Strom versorgt wird und auch kontinuierlich über das UND-Glied 73 getriggert wird. Das UND-Glied 73 hat zwei Eingänge, von

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denen einer am ÜbergangseinheSt-Computer 62 Heg} und bei dessen normaler Arbeit periodisch beaufschlagt wird. Der andere Eingang des UND-Gliedes 73 liegt Über dem Inverter 74 am Daten-Muitiplexer 58 an. Das Ausgangssignal des Multiplexers 58 zeigt an, daß ein Zyklusfehler in einem Dateneingangssigna I auf der Leitung 71 festgestellt worden Ist. in diesem Fall sperrt der Multiplexer 58 das UND-Glied 73 über die Leitung 74,

Die Anschlußanpassungseinheit 56 der SchieifenzugangseinheJt 16 (Fig. 4) arbeitet in gleicher-Weise wie die AnscbluSanpassungseinheit 42, so daß sie auch aus einer Vicom 2O2O-Ansch3ußanpassungseinheit bestehen kann.

Der Datenmulriplexer 58 der Teilnehmer-Öbergarsgseinheit 17 (Fig. 4) sorgt für den Empfang der Daten von der Abgleicheinheit 56 der Schleifenzugangseinheit 16 über Leitungen 71 und für die Übergabe von Daten zur Abgleicheinheit 52 über die Leitungen 72. Der Datenmultipiexer 58 sorgt weiterhin dafür, daß die seriell von der Abgleicheinheit 56 kommenden Signale in 8-Bit-Wörter für die Übertragung zum Teilnehmerpuffer 60 zusammengefaßt werden, und umgekehrt, daß die vom Teilnehmerpuffer 60 kommenden 8-Bit-Wörter in serielle Daten für die iRücküberiragung zur Abgleicheinheit 56 umgesetzt werden.

Der Teilnehmerpuffer 60 speichert alle dem Digifa9ger£it 18 zugefuhrten und von diesem kommenden Daten. Der Puller dient zur Abtrennung des Digitalgerätes 18 vom Synchronlauf der öbertragungsschleife 14.

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Der Teilnehmer-Übergangscomputer 62 steuert die Teilnehmer-Übergangseinheit 17. Dieser Computer (Fig. Hu. 12) ist ein Digital computer mit begrenzter Befehlskapazität. Die Befehlskapazität ist jedoch genügend flexibel, um den Computer für verschiedene Aufgaben programmieren zu kennen, die fUr die Durchführung des obengennanten Übertragungsprogramms von entscheidender Bedeutung sind, in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein spezieller Digita!computer verwendet. Die von dem Teilnehmer-Übergangscomputer ausgeführten Operationen können aber auch von einem kommerziellen Computer ausgeführt werden, wie man aus der weiteren Beschreibung des Teilnehmer-Übergangscomputers 62 erkennen kann.

Die seriellen Daten, die vom Leitungsverstärker 52 der Schleifenzugangseinheit 16 kommen, fließen zum Steuercomputer 30 Über den Amtsverstärker 50 und die Anschlußabgleicheinheit 42 zurück. Diese Daten werden seriell von der Anschlußabgleicheinheit 42 über die Leitung 62 zum By te-Zusammenstell er (assembler) Übertragen. Der Byte-Zusammensteller 64 hat im Verhältnis zu dem Byte-Verteiler 40 eine entgegengesetzte Funktion auszufuhren, und zwar setzt er die von der Anschlußabgleicheinheit 42 kommenden seriellen Daten zu 8-Bit-Wörtern für die Übertragung Über Leitung 68 zum Schleifenempfangs-Puffer 66 zusammen.

Bevor mit der weiteren Beschreibung der in Fig. 4 gezeichneten Einrichtung fortgefahren wird, erscheint es zweckmäßig, zunächst auf das in der vorge-

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schlagenen Anlage benutzte Datenformat einzugehen, wie es mit den Fig. 5 und 6 gezeigt wird. .

Bei dem in Fig. 5 gezeigten Format handelt es sich um das Standard Tl-Teilnehmer-Leitungs-Format. Die Bit-Folge^ die auf einer Tl-Leitung auftritt, ist in Standard-Zyklen oder Abschnitten aufgeteilt, von denen jeder ^ ein Zyklus-Bit und 192 folgende Zeitlagen umfaßt. Jedes Zyklus-Bit wechselt zwischen "1" und ¹¹O" bei aufeinanderfolgenden Zyklen* Die Verkettung von zwei aufeinanderfolgenden Standard-Zyklen wird in dieser Beschreibung "Hauptzyklusrahmen" genannt und beginnt gemäß Übereinkunft mit einem Zyklus, dessen Zyklusbit den Wert ^Jll" hat.

Die 192 Zeitlagen des Standard-Zyklus sind vergrößert in Fig. 6 gezeigt und werden weiter in 24 Untergruppen zu je 8 Zeitlagen unterteilt. Die Zeitlagen in jeder Gruppe werden entsprechend mifj" bis "8" bezeichnet. Wie aus der Darstellung zu ersehen ist, nimmt ein Teilnehmerleitungsbit "1" 50% der zugeordneten Zeitlage ein, was zu einem Impulszug mit 50% Zwangszyklen fuhrt. Wie bekannt, ist es bei der Verwendung von Tl-Leitungen notwendig, sicherzustellen, daß genügend "1"-Bit auf der Leitung vorkommen, um die Taktgeber der Anlage in Betrieb zu halten. Um dies zu verwirklichen, wird ein sogenanntes "Lebenserhaltungs-Bit" auf die sechste Zeitlage einer jeden Untergruppe aus 8 Zeitlagen gegeben.

Werden seriaie Daten auf der Übertragungsleitung in der Anlage verwendet,

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wie zum Beispiel durch den Byte-Zusammensetzer 64 und den Datenmultiplexer 68 (Fig. 3)_# werden das Zyklusbit und das "Lebenserhaltungs-Bit" (Taktbit) in der Byte-Formation fortgelassen. Außer den zwei erwähnten Bit-Arten können noch 42 Achtbit-Bytes in einem Hauptzyklusrahmen gebildet werden.

Das von der Standard-Tl -Leitung dargebotene Leitungsformat wird von der Einrichtung gemäß Ausführungsbeispiel der Erfindung nach den Fig. 7, 8, und 9 benutzt. Sowohl die Netzwerkesignalisierung als auch die Daten-Übertragung werden auf gleicher Leitung und auf gleicher Weise im Multiplexverfahren behandelt. Von den 42 Bytes, die in einem Hauptzyklusrahmen enthalten sind, werden die in Fig. 8 gezeigten ersten vier Bytes ausschließlich für die Netzwerk-Steuersignal isierung verwendet, während die verbliebenen 38 Bytes für die von dem Teilnehmer gelieferten Daten reserviert sind. Die ersten vier Bytes werden nachfolgend als "Signa I paket" und die anderen 38 Bytes als "Datenpaket" bezeichnet. Wie aus Fig. 8 zu ersehen ist, ist das Datenpaket vom Signalpaket vollständig unabhängig, obwohl beide als Paar innerhalb eines Hauptzyklusrahmens auftreten. Das erste Byte eines jeden Paketes ist bestimmt für einen Identifizierungscode oder einen Spezial code zur Anzeige, daß das Paket gerade leer Ut. Die Paket-Formate werden nachfolgend im Zusammenhang mit den Flg. 15 bis 17 ausführlich beschrieben.

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Der Ubergangscomputer 62, der als Teil der Endstellen-Teiinehmer-Übergangseinheit 17 in Fig. 4 dargestellt ist, ist als Biockschaltung in Fig. 11 gezeigt. Es handelt sich hierbei um einen kleinen Digitalcomputer mit einem einzelnen 8-Bit-Akkumuiator 602, mit einem Arbeitsspeicher 604 für Sechszehn-8-Bit-Worre und einem Nur-Iex-Programmspeicher 600 für 256-Sechszehn-Bit-Worte. Dieser Computer überwacht und steuert die Ubertragungsoperation mit Hilfe von Steuerleitungen, weiche die einzelnen Teile der Übettragungseinrichtungen, wie in den vorhergehenden- Figuren gezeigt, verbinden. Die Steuerleitungen sind so organisiert, daß am Schnittstellen-Computer 62 sieben Speicherworte erscheinen, van denen jedes acht Bit umfaßt. Die SteuerJeitungen sind insgesamt als "Peripheriespeicher" bekannt und in Fig. 11 mit 611 beziffert.

Die Befehlsliste des Übergabecomputers 62 enthält die Tafel -1. Wie aus Fig. 10 zu ersehen ist, enthalt jedes Befehlswort des Übergabecoir.purers 62 sechzehn Bits, die zu einem Operationscodefeld zu zwei Bit, einem T-FeId zu einem Bit, in einem R-FeW zu fünf Bit und in einem X-FeId zu ' acht Bit organisiert sind.

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Tafel I

Befehlsliste für den Teilnehmer-Übergangs-Computer

Steuerbefehle

Mnemotechnische Operationen T R

Form Code Feld Feld Feld

GOTOa OO O 00000

BT a

BF a

WARTEN

GOTOx

BT χ

BF χ

WARTEN

01

10

11

00

01

10

11

0 00000

1 00000

Befehlsdefinition

Unbedingter Sprung in den mit α bezeichneten Bereich des Programmspeichers

Sprung in den mit α bezeichneten Bereich des Programmspeichers wenn a = Oj

Sprung in den mit α bezeichneten Bereich des Prog rammspe i ch ers wenn a / Oj

Warten für Byte Auseinanderziehen (strobe)

Unbedingter Sprung in den mit χ bezeichneten Bereich des Programmspeichers j

Sprung in den mit χ bezeichneten Bereich des Programmspeichers wenn χ = Oj

Sprung in den mit χ bezeichneten Bereich des Programmspeichers wenn χ

Oj

Warten für Byte Auseinanderziehen (strobe)

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Arithmetische und logische Befehle

Operation T Befehlsdefinition

Code Feld Feld

A=a!r 00 0 Bilde das logische EXKLUSIV

ODER- von α und von dem durch r bestimmten Inha^undspeichere das Resultat in A.

A=a&r 01 0 Bilde das logische UND-von a

und von dem durch r bestimmten Inhalt urid speichere das Resultat in A.

A=a+r 10 , 0 Addiere α zum Inhalt des durch r

bestimmten Gebietes und speichere das Resultat in A.

A=a·* r 110 Speichere α in dem durch r bestimm

ten Gebiet und auch in A.

A=x!r .00 1 Bilde das logische EXKLUSIV

ODER-von χ und von dem Inhalt des durch r bestimmten Gebietes und speichere das Resultat in A.

A=x&r 01 1 Bilde das logische UND-von χ und

von dem Inhalt des durch r bestimmten Gebietes und speichere das Resultat in A.

A=x+r 10 1 Addiere χ zum Inhalt des mit r be-'

stimmten Bereichs und speichere das Resultat in A.

A=X-* r 11 1 Speichere χ in dem mit r bestimmten

Bereich und in A.

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Die mit der Tafel I gezeigte Befehlsliste enthält Steuerbefehle sowie arithmetische und logische Befehle. Die Steuerbefehle sind dadurch gekennzeichnet, daß das R-FeId= ¹¹O" ist. Wenn das T-FeId = "0" ist, dann enthält, wie die Tafel 1 zeigt, der Akkumulator A den Operanden für den Befehl. Wenn das T-FeId = "1^M ist, dann ist der Operand für den Befehl der Inhalt des X-Feldes. Zu bemerken ist, daß in der Tafel die verschiedenen Befehlswortfelder mit großen Buchstaben und die Felder-Inhalte mit kleinen Buchstaben gekenneeichnet sind.

Die arithmetischen und logischen Befehle enthalten, wie die Tafel i zeigt, die Funktionen der Addition des logischen UND sowie des logischen Exklusiv-ODER. In den Befehlen arithmetischer und logischer Art, wie z.B. in . den Steuerbefehlen, zeigt der Wert "1" indem "T"-Feldan, daß einer der Operanden "x" in dem X-FeId enthalten ist, während ein "O"-Wert in dem T-FeId anzeigt, daß einer der Operanden sich im Akkumulator A befindet. Der andere Operand liegt in jedem Fall in dem durch r bestimmten Bereich, d.h. dem Inhalt des R-Feldes.

Die Bereiche, die durch das R-FeId bestimmt werden können, sind in Tafel Il enthalten und umfassen 16 Arbeitsspeicherbereiche, gekennzeichnet mit W., wobei 0< i < 15 ist, und sieben Peripheriespeicherbereiche V·, wo 0 < k < 6 ist, sowie den Akkumulator.

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Tafel II
R-FeId-Formate

R-FeId (Binär-Wert) 10000 + i

01000 + k

01111
00000

Bestimmter Bereich

Arbeitsspeicherbereich W· wo 0 < i < 15 ist

Peripheres Schnittstellen-Wort V_k, wo 0 <_ k < 6 ist

Akkumulator. - ■

Kein Bereich, was bedeutet, daß der Befehl ein Steuerbefehl ist. '

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 kann man erkennen, daß der Programmspeicher 600 sechzehn Bitbefehlswörter an das Befehlsregister 601 liefert. Der Ausgang des Befehlsregisters 601 und der Ausgang des Akkumulators 602 werden über den Selektionskreis 608 auf acht Leitungen 609 geschaltet. Von diesen Leitungen 609 kann die Information zu einem Programm zäh I er 605 übertragen werden, welcher die Adressierung des Programmspeichers 600 steuert, sie kann auch in den acht-Bit-Funktionsgenerator 603 gelangen sowie in den Peripheriespeicher 611 oder in den Arbeitsspeicher 604. Die Schaltung zum Peripheriespeicher wird durch die Schreibauswahlschaltung 607 gesteuert.

Der Funktionsgenerator 603 enthält die Vorrichtung zur Ausführung der Additionen, zur Bildung des logischen UND- und des Exclüsiv-ODER-, sowie

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eine zusätzliche Aufgabe, bei welcher, nach Befehl, die Daten auf den Leitungen 609 lediglich auf den Ausgang des Funktionsgenerators 603 zum Akkumulator 602 gegeben werden. Der Funktionsgenerator 603 liefert auch ein bestimmtes Zustandssignal immer dann, wenn sein Ausgang eine "0*" liefert. Dieses Zustandssignal wird dem Flipflop 606 zugeführt. Der Funktionsgenerator 603 enthält einen seiner Eingangssignale von den acht Leitungen 609 und das zweite Eingangssignal Über die acht Leitungen 610. Die Daten der Leitungen 609 werden entweder vom Befehlsregister 601 oder vom Akkumulator 602 in Abhängigkeit von der Operation des Selektionskreises 608 erhalten. Die Daten auf der Leitung 610 können aus dem Arbeitsspeicher 604 oder entweder vom Akkumulator oder von dem Peripheriespeicher 611 kommen, was durch den Torkreis 619 bestimmt wird. Die Arbeitsweise des Übergangscomputers kann am besten mit den in der Tafel I angeführten Befehlen erklärt werden.

Jeder Zyklus des Übergangscomputers 62 kann gewöhnlich in vier Zeitabschnitte gegliedert werden, die im Zeitdiagramm der Fig. 12 mit t,, t«, t~ und tj gekennzeichnet sind. Während des Zeitabschnitts t, wird ein 16-Bitbefehl aus dem Programmspeicher 600 ausgelesen und in den Befehlsspeicher 601 eingeschrieben. Die Ausgangssignale der höchstwertigen acht Bit der Befehlsregister bestimmen dann das Verhalten des Geräts im Verlaufe der anderen drei Zeitabschnitte des Maschinenzyklus. Das Verhalten der Maschine unterscheidet sich in allen acht unterschied-

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41 2 2 A15 7 3

lichen Befehlen, die in Tafel I angeführt sind. Bei allen Befehlsarten erhöht die Maschine den Zählstand des Programmzählers 605 in dem Zeitabschnitt t„. Das Ausgangssignal dieses Zählers wählt in der nachfolgenden Zeit t, den Befehl aus, der für den nachfolgenden Maschinenzyklus benutzt wird.

Zuerst sollen die acht Steuerbefehle behandelt werden. Die Tafel I zeigt, daß die Befehle in zwei Gruppen aufgeteilt sind. Die erste Gruppe hat ein mit "0" gekennzeichnetes T-Feld,während bei der zweiten Gruppe das T-FeId einer ¹¹I" entspricht. Der T-Wert bestimmt das Verhalten des Selektionskreises vor Wählschaltung 608. Wenn T gleich ¹¹O" ist, so wird das Ausgangssignal des Akkumulators 602 auf die Sammelleitung 609 gegeben. Bei T gleich "1" dagegen veranlaßt die Wählschaltung 608, daß die niedrig wertigsten acht Bit des laufenden Befehls im I-Register 601 den Sammelleitungen 609 zugeführt werden.

Das Operationscodefeld in dem Befehl bestimmt, was mit dem auf die Sammelleitung 609 geschalteten Wert passiert. Bei einem "GOTO"-Befehl wird der auf der Sammelleitung 609 geführte Inhalt unbedingt in den Programmzähler 605 in dem Zeitabschnitt gebracht/der mit t₂ beginnt. Diese Operation überspielt (override) die vorher erwähnte Operation der VerrUkkung des Programmzählers um "1". Das Resultat besteht darin, daß der nächste Befehl von der Adresse abgeleitet wird, die sich aus dem Wert auf der Sammelleitung 609 ergibt.

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Der Befehl, dessen Operations-Codefeld dem Wert "01" entspricht, ist ein Sprungbefehl, der von dem Wert im Akkumulator 602 bedingt wird. Die Wirkung dieses Befehls besteht darin, den Inhalt der Sammelleitung 609 in den Programmzähler 605 zu übertragen, wenn der Akkumulator eine "0" enthält. Der Befehl mit einem Operations-Code "10" hat die Wirkung, den Inhalt der Sammelleitung 609 in den Programmzähler 605 zu übertragen, wenn der Inhalt des Akkumulators keine "0" ist. Durch Abfragung des Flipfiops 606 ist es möglich zu bestimmen, wann der Inhalt des Akkumulators ¹¹O" ist. Wenn das gesetzte Ausgangssignal des Flipflops 606 "0" ist, dann ist der Inhalt des Akkumulators 602 Null.

Wenn der Sprung effektiv ausgeführt wird und die Information von der Sammelleitung 609 in den Programm zähler 605 übertragen wird, beginnt bei beiden bedingten Sprungbefehlen diese Operation mit dem Zeitabschnitt t„ und überspielt die vorher erwähnte Erhöhung des Programm zäh le rs.

Der verbliebene Steuerbefehl hat den Operationscode "11", und ist ein Wartebefehl, der die Operation des Übergangscomputers anhält. Per Ubergangscomputer setzt dann seine Arbeit wieder fort, wenn er ein Byte-Auseinanderzieh(-Strobe-)-Signal vom Data-Multiplexer 58 erhält.

Die acht arithmetischen und logischen Befehle der Tafel I können auch in zwei Gruppen zu vier Befehlen aufgeteilt werden. In der einen Gruppe entspricht das T-FeId einer "1" und in der zweiten einer "0". Wie bei

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den vorher beschriebenen Steuerbefehlen bestimmt auch hier das T-FeId die Operation der Wählschaltung 608.

Der Operationscode des im Register 601 gespeicherten Befehls bestimmt, welcher Wert in dem Funktionsgenerator erreicht und nachfolgend in dem Akkumulator 602 gespeichert wird. Der errechnete Wert wird in dem Akkumulator im Zeitabschnitt t, gespeichert, d.h. zu Beginn des folgenden Befehlszyklus. In derselben Zeit wird das Flipflop 606 entweder auf "0" oder auf "1" gesetzt, in Abhängigkeit davon, ob der Akkumulator entweder auf "0" oder nicht null steht. Für den Operationscode ¹¹Il" entspricht der im Akkumulator abgespeicherte Wert dem Wert in der Sammelleitung 609. F(Jr den Operationscode "10" ist der im Akkumulator gespeicherte Wert gleich der Summe aus dem Wert auf.der Sammelleitung . 609 und dem Wert auf der Sammelleitung 610. F(Jr den Operationscode "01" ist der im Akkumulator gespeicherte Wert das logische UND- aus dem Wert der Sammelleitung 609 und dem Wert der Sammelleitung 610. FUr den Operationscode "00" ist der im Akkumulator gespeicherte Wert das EXCLUSIV-ODER- aus dem Wert der Sammelleitung 609 und dem Wert der Sammelleitung 610. ,

Der Operationscode "11" hat die zusätzliche Wirkung der Speicherung des Wertes der Sammelleitung 609 in einem 8-Bitregister entweder im Arbeitsspeicher 604 oder in dem Peripheriespeicher 611. Das entsprechende Register wird bestimmt von dem R-FeId des Befehls, der sich noch zu dieser

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Zeit im Befehlsregister 601 befindet. Dieses Feld bestimmt euch den Inhalt der Sammelleitung 610, der einem der Wörter entweder aus dem Arbeitsspeicher 604 oder der Peripherieschnittstelle 60S oder möglicherweise aus dem Akkumulator 602 entspricht. Ein Speicherbefehl, d.h. das Vorliegen des Operationscodes "11", erfolgt immer in der Zeit¹1„.

Die oben beschriebene Einrichtung stellt auch die Übertragungswege zur

die

Verfugung, über welche/Öigirale DatenUbertragungsanlage gemäß der Erfindung Daten sendet und empfängt. Wie bereits kurz im Zusammenhang mit Fig. 2 erwähnt, wird die Einrichtung mit im Übergangscomputer 62 und im Steuercomputer gespeicherten Programmen gesteuert. Das Steuerverfahren wird nachfolgend detailliert behandelt.

In Fig. 13 wird das Funktionsdiagramm für Daten und Signale, die auf VoI I-Duplex-Basis zwischen der Vermittlungseinheit 10 und dem Digitalgerät 18 Über eine Teilnehmer-Übergangseinheit 17 übertragen werden, gezeigt.

Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, gibt das Digitaigerät einen Kanalwählbefehl an die zugehörige Teilnehmer-Übergangselnheit (TIU) 17 jedesmal ab, wenn es eine neue Datenübertragung zu beginnen wünscht. Die Teilnehmer-Übergangseinheit 17 sendet daraufhin ein Signal zum Wählen eines Teilnehmers (select) an die Vermittlungseinheit 10, die mit einem Signal für Empfangsbestätigung (acknowledge) antwortet. Damit setzt die

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Datenübertragung ein. Im Maße, wie Daten-Bytes von dem Digitalgerät 18 zu der Teilnehmer-Übergangseinheit 17 gesendet werden, werden sie zu Daten-Blöcken oder -paketen zusammengefaßt und dann erst der Vermittlungseinheit zugeführt, die periodisch ein Empfangsbestätigungssignal ACK jaussendet.

In der anderen Richtung sendet die Vermittlungseinheit ein Wähl-Signal an die Teilnehmer-Ubergabeeinheit 17, wenn sie eine entsprechende Datenmenge für das Digitalgerät 18 gesammelt hat. Die Teilnehmer-Ubergabeeinheit 17 beaufschlagt dann die Zustandsleitung für KanaIunterbrechung und benachrichtigt dadurch das Digitalgerät .18,-daß Daten für dieses Gerät zur Verfügung stehen. Nachdem nun das Digitalgerät 18 einen geeigneten Kanal ausgewählt hat, überträgt die Vermittlungseinheit 10 die Datenblöcke oder -pakete zu der Teilnehmer-Übergabeeinheit 17, die ihrerseits die Übergabe byteweise an das Digitalgerät 18 veranlaßt und periodisch ein Bestätigungszeichen ACK an die Vermittlungseinheit 10 abgibt.

Die Fig. 14 zeigt ein Daten- und Signalflußdiagramm für VoI I-Duplex-Verkehr zwischen zwei Vermittlungseinheiten 10a und 10b, wobei die Übertragung auf beiden Hälften des VoH-Duplex-Weges vollkommen gleich ist.·'

Wenn bei der Vermittlungseinheit 1Oq Daten bereitstehen, sendet diese Einheit ein START-Signal an die Vermittlungseinheit. 10b, die das Signal , mit einem Empfangsbestätigungs-Signal bestätigt. Alsdann setzt die^Daten-

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Übertragung ein. Im Maße wie in der Vermittlungseinheit 10a Daten anfallen, werden sie in Blöcken oder Paketen zur Vermittlungseinheit 10b weitergeleitet und periodisch von dort mit einem Empfangsbestätigungssignal bestätigt. Bei der Feststellung von Fehlern durch die Vermittlungsein heit 10b sendet diese Einhei t Nicht-Empfangsbestätigungs-SIgnale an die Vermittlungseinheit 10a. Wenn schließlich die Vermittlungseinheit 10a aufhört, Daten zu senden, sendet sie ein Frei-Sigrial an die Einheit 10b.

Die Signal- und Datenübertragung nach Fig. 13 und 14 wird ausfuhrlicher anhand der Datenformate nach Fig. 15, 16 und 17 erklärt.

Die Fig. 15 zeigt einenSignalblock bzw. -paket mit vier Achtblt-Bytes und einen Datenblock bzw. -paket mit achtunddreißig Achtbit-Bytes. Betrachtet man den Signalblock, so erkennt man, daß das erste Byte 1100 eine Identifizierungskennzahl (ID) enthält. Da das höchstwertige Bit der Identifizierungskennzahl zur Bestimmung der DatenUbertragungsrichtung benutzt wird, bietet die Identifizierungskennzahl die Möglichkeit, bis zu 128 Teilnehmer-Übergangseinheiten 17 an jeder Übertragungsschleife (Fig. 1) zu unterscheiden. In diesem Fall dient die Kennzahl ID allein zur Identifizierung einer jeden Teilnehmer-Ubergangseinheit 17. Da das gleiche Datenformat auch für die Übertragungsleitungen 12 verwendet wird, die zur Verbindung von Paaren von Vermittlungseinheiten 10 dienen, wird jede Übertragungsleitung 12 effektiv in 128 Voll-Duplexwege vervielfacht. Diese Wege werden "Stammleitungen" (trunks) genannt und

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sind eine Art Systemvorrat, der in der nachfolgend beschriebenen Weise zugewiesen und zugeordnet wird. Selbstverständlich würde eine Identifizier-Kennzahl ID unterschiedlicher Stellenzahl die Möglichkeit der Vervielfachung bieten und damit eine unterschiedliche Anzahl von Teilnehmer-Übergangseinheiten und Stamm leitungen schaffen, ohne von dem Grundgedanken und dem Wesen der Erfindung abzuweichen.^

Das Byte 1101 ist in der Fig. 16 näher dargestellt und umfaßt eine Folge-· Kennzahl 1112 aus sechs Bit und ein Zweibit-Feld 1113 (mit F bezeichnet). Die Folgekennzahlen werden nacheinander an die Wähl-Signalblocke SEL und an die Datenblöcke während der Übertragung auf der Schleife 14 angelegt und anschließend an die Datenblöcke während der Übertragung auf der Leitung 12. Die Bedeutung der Folgekennzahl bzw. des SEQ-Feldes 1112 wie auch des CH-Bytes 1102 hängt von dem Wert des F-Feldes 1113 ab.

Wenn das F-FeId 1113 null entspricht, zeigt es an, daß der Block ein Bestätigungsblock (ACK) ist. Das SEQ-FeId 1112 bestätigt den Empfang von Daten- oder Wähl-Signalen SEL und umfaßt die Kennzahl, die an den letzten korrekt empfangenen Datenblock oder Wähl-Signal SEL angelegt ist. Die Bedeutung des CH-Feldes 1102 in einem Bestätigungsblock hängt von den Umständen ab, unter denen der Block verwendet wird. Wird ein Bestätigungs-Signal ACK von der Vermittlungseinheit zu einer Teilnehmer-Übergangseinheit oder zu einer anderen Vermittlungseinheit ge-

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sandt, so dient das CH-FeId dafür, die weitere Übertragung zu ermächtigen. In diesem Fall enthält das CH-FeId die letzte Folgekennzahl, die für eine nachfolgende Übertragung benutzt werden kann. Wird das Bestätigungs-Signal ACK von einer Teilnehmer-Übergangseinheit erzeugt, enthält das CH-FeId eine Null, wenn keine Übertragungsfehler festgestellt wurden und es enthält die entsprechenden Fehlercodes, wenn irgendwelche Fehler festgestellt werden.

Diese Fehler zeigt die Tafel III.

Tafel

Wert

8 16 32

Fehler

Störung des Blockzyklus Steuer-Prüfsummen-Fehler Falscher Kanal
Falsche Folgekennzahl Bipolarer Format-Fehler Daten-Prüfsummen-Fehler

Wenn das F-FeId 1113 eine eins ist, zeigt es ein Wähl-Signal SEL bei der Verwendung auf der Schleife 14, und Start-Signal STRT an, wenn es auf der Leitung 12 verwendet wird. In einem Wähl-Signal SEL ist das SEQ-FeId 1112 die Folgekennzahl, wie oben erwähnt, und das CH-FeId

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1102 enthält die Nummer des ausgewählten Kanals. In dem Start-Signal STRT sind die beiden Felder 1112 und 1102 kombiniert, so daß sie eine vierzehnsteil ige Zahl bilden, die den Kanal identifiziert, auf dem die Übertragung beginnen soll. '

Wenn das F-FeId 1113 eine zwei ist, zeigt, es ein Frei-Signal IDL ah und das SEQ-FeId 1112 ist die letzte Fotgekennzahl, die in der unmittelbar vorhergehenden Übertragung benutzt worden war.

Wenn das F-FeId 1113 eine drei ist, zeigt es ein Nichtbestätigungs-Signal NACK an, und die Felder SEQ bzw. CH <1112 und 1103) werden in der gleichen Weise wie ein von der Teilnehmer-Übergangseinheit kommendes Bestätigungs-Signal benutzt. ■

Schließlich umfaßt das letzte Byte in einem Signalblock, das Byte 1103, eine Achtbit-Prüfsumme, welche von einer Programmeinrichtung erzeugt wird und welche das EXCLUSIV-ODER der Werte der Felder Π00, 1101 und 1102 aufweist. -

Auch der in Fig. 15 gezeigte Datenblock enthält ein Achtbit-Byte 1104, das die Identifizierungs-Nummer ID des Blockes aufweist. Das Byte 1105, dessen Vergrößerung die Fig. 17 zeigt, enthält eine Sechsbit-Folgekennzahl 1110 und ein Zweibitypenfeld 1111. Wenn in diesem Feld 1111 der Wert zwei steht, dann kennzeichnet das Datenpaket das Ende der Nach-

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rieht. Enthält das Feld 1111 den Wert eins, dann kennzeichnet das Da tenpaket das Ende eines Bündels. Wenn das Feld 1111 null enthält, dann enthält das Datenpaket lediglich Nachrichten und kennzeichnet weder das Ende der Nachricht noch das Ende eines Bundeis.

Das Byte 1106 des Datenpakets enthält die Länge L der Daten im Paket. Die Länge "Null" kennzeichnet gemäß Übereinkunft ein volles Paket mit 32 Bytes. Wenn das Paket nicht voll ist, dann muß die Information in dem vorderen Teil des 32-Byte-Feldes sein, wobei die verbliebenen Positionen einen beliebigen Wert haben können.

Das Byte 1107 des Datenpaketes enthält eine programmerzeugte Achtbit-Prüfziffer bzw. -Pi-fsumme.

Das Feld 1108 enthält aktuelle Daten und kann bis zu 32 Achtbit-Bytes aufnehmen. Und schließlich enthält das Feld 1109 noch geräteerzeugte Sechzehnbit-PrUfziffern.

Die Methode, nach welcher die CX - und ß-Verfahren die Signalisierungseinrichtungen der Fig. 13 und 13 benutzen, kann am besten an Hand von Fig. 2 erläutert werden. Wie diese Fig. zeigt, ist jeder Übertragungskanal in zwei Unterkanäle aufgeteilt, von denen jeder fUr die Datenübertragung in einer Richtung zuständig ist. Die folgende Beschreibung betrifft den Algorithmus, der die Datenübertragung auf einem Unterkanal behan-

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delt, und zwar auf dem Unrerkanäl 15 (Fig. 2), und es versteht sich, daß die Datenübertragung auf einem Vollkanal durch die doppelte Anwendung des Algorithmus erzielt wird. .

Wie erinnerlich/ sind an der Übertragung auf einem Unterkanal zwei Sätze von Parametern und zwei Verfahren beteiligt. Das ex -Verfahren oder der OC -Algorithmus steuert die Ausgangsdaten und hält die OC -Parameter des Subkanals auf dem laufenden. Das ß-Verfahren und der ß-AI-gorithmus steuert die ankommenden Daten und hält die ß-Parameter des Subkanals auf dem laufenden.

Das detaillierte Verfahren gemäß der Erfindungen beruht auf gewissen wich-, tigert Techniken, die nachfolgend erklärt werden sollen, bevor auf die Algorithmen eingegangen wird.

Die digitalen Daten werden gemäß der Erfindung in "Stoßen" Übertragen, wobei ein "Stoß" als eine Datenmenge anzusehen ist, die von einem Digitalgerät während einer kontinuierlichen Aktivitätsperiode auf einen Kanal Übertragen wird. Ein Stoß beginnt mit einem Wähl-SignaI SEL und endet entweder mit dem folgenden Wähl-Signal SEL oder einem Datenpaket mit einer Codekennzeichnung fUr das Ende der Nachricht. Für die Übertragung eines Datenstoßes sind System-Reserven vorgesehen und werden laufend für die nachfolgenden Stöße bereitgehalten. Als "System-Reserve" sind der Raum für die Speicherung von Datenpaketen in einer Vermittlungseinheit

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und die Stamm leitungen (trunk) an einer Übertragungsleitung zu verstehen, welche zwei Vermirtlungseinheiten verbindet.

Jede Linkleitung eines Kanals kann bei der Datenübertragung von einer Vermittlungseinheit zur anderen höchstens eine Stammleitung (trunk) benutzen und daher kann kein einzelner Kanal alle vorhandenen Stammleitungen belegen. Es besteht jedoch die Gefahr, daß ein Kanal allen Speicherraum einer oder mehrerer Vermittlungseinheiten verwendet. Dafür sind folgende Gegenmaßnahmen vorgesehen.

Der Speicherraum in einer Vermittlungseinheit ist in Abschnitte zu M-Paketen aufgeteilt, wo "M" ein für jeden Kanal konstanter Parameter ist. Die spezieile, M zugeordnete Größe für einen bestimmten Kanal wird dann bestimmt, wenn der Kanal virtuell zugewiesen wird. Wenn nun eine Stoß-Übertragung beginnt, enthält das ß-Verfahren die Zuordnung von M-Speicherplätzen. Wenn diese Plätze mit den empfangenen Daten durch das ß-Verfahren aufgefüllt sind, stellt es eine weitere Anforderung auf Zuweisung von M-Speicherplätzen.

Die während des ß-Verfahrens aufgefüllten Speicherplätze werden dann im CX -Prozeß zur erneuten Übertragung verfügbar gemacht. Wenn die erneute Übertragung zufriedenstellend beendet ist, löscht das OC -Verfahren die Speicherplätze. Sie stehen dann für eine erneute Zuweisung in einem folgenden ß-Verfahren zur Verfügung, das eine Speicherplatz -

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Zuweisung anfordert·: Daher ist der Speicherraum der mit "V" gekennzeichnet ist, in einer Vermittlungseinheit, die gerade einem aktiven Unterkana! zugeordnet ist, die Summe aller Zuweisungen von M, die an die ß-Verfahren der Unterkanäle erfolgen, abzüglich des Speicherraums, der bei dem OC -Verfahren des Unterkanäls frei geworden ist. ,

Der mit V gekennzeichnete Speicherraum, der einem bestimmten Unterkanal zugewiesen wird, ist auf keinen Fall größer aIs.ein bestimmter Wert "A", wo ¹¹A" eine weitere für den Unterkanal typische Konstante ist. Daher wird, solange A-V < M für einen bestimmten Unterkanal Gültigkeit hat, die Anforderungen für die Zuweisung von weiterem Speicherraum durch dieses ß-Verfahren des Unterkanals nicht erfüllt. Diese Verwendung der Bestätigungs-Signale ACK stellt das Mittel dar, wodurch die DatenUbertragungsanlage gemäß Erfindung automatisch die Sendegeschwindigkeit eines Jeden Digitalgerätes der Empfangsgeschwindigkeit des korrespondierenden Digitalgerätes anpaßt.

Die Art, wie die DatenUbertragungsanlage gemäß Erfindung die Übergabe der Daten steuert, ist abhängig von allen, den Daten zugeordneten Folgekennzahlen, die von den Bestätigungs-Signaleri ACK benutzt werden, um sowohl den korrekten Empfang der bis dahin gesendeten Daten zu bestätigen, als auch die weitere Übertragung zu bewilligen. Die Verwenrdung einer Sechsbit-Folgekennzahl, wie sie dem beschriebenen Ausführungsbeispiei zugruWde liegt, ermöglicht es einem einzigen Bestätigungs-Signal., die Übertragung von bis zu 63 Datenpakete zu bewilligen. Andere

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Ausfuhrungsformen könnten selbstverständlich eine Folgekennzahl unterschiedlicher Größe benutzen, um die Bewilligung zur übertragung einer kleineren oder größeren Anzahl von Paketen zu ermöglichen, ohne vom Inhalt der Erfindung abzuweichen.

Die Datenpakete, die zwischen den aufeinanderfolgenden Bewilligungssignalen Übertragen werden, werden gemeinsam als ein "Bündel" bezeichnet. Da in diesem Ausfuhrungsbeispiel eine Sechsbit-Folgekennzahl verwendet wird, wird darauf hingewiesen, daß die Größe eines Bündels nicht die von 63 Datenpaketen Überschreiten kann. Tatsächlich kann es weniger als diese Anzahl aufweisen, wobei die Länge von dem CX -Verfahren bestimmt wird, welches die übertragung steuert. Die maximale Authorisation, die ein ß-Verfahren aussenden kann, wird von dem Parameter N bestimmt, der fUr den Unterkanal konstant ist. ¹¹N" ist somit die zweite Einschränkung der Maximalgröße eines BUndels. In allen Fällen wird das letzte Datenpaket in einem Bündel einzig durch das Typenfeld 1111 der Fig. 17 identifiziert. Durch Verabredung ist ein Wähl-Signal immer das Ende eines Bündels. Ein Digitalgerät kann willkürlich die Daten teilen, die es an ein anderes Digitalgerät sendet, und zwar in Einheiten, die als "Nachrichten" bezeichnet werden. Wenn ein Digitalgerät das letzte Bit einer Nachricht der angeschlossenen Teilnehmer-Übergangseinheit Übergibt, sendet es ein entsprechendes Signal an diese Teilnehmer-Übergangseinheit. Durch Verabredung definiert das letzte Paket einer Nachricht das Ende eines BUndels und das Ende eines Datenstoßes.

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M Hi

Die Arbeitsweise der (X - und ß-Algorithmen kann unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher erläutert werden, und zwar unter Berücksichtigung der Datenübergabe von der Teilnehmer-Übergangseinheit 19 zur Übermittlungseinheit 21 über die Vermittlungseinheit 20.

Wie aus der Fig. 2 zu erkennen ist, ist das OC _. -Verfahren der Teilnehmer-Übergangseinheit 19 mit dem ß -Verfahren der Vermittlungseinheit 20 verbunden. Die zweite Hälfte der Vermittlungseinheit 20,. Teil des Unterkanals 15, unterliegt dem OC -«-Verfahren, das die Verbindung zu dem ß_T„ -Verfahren der Vermittlungseinheit 21 herstellt.

Zunächst soll eine Übertragung von CX _. nach ß-., aufgezeigt werden. Die Daten-und Wähl-Signa I-Pakete, die von o< _. nach ß... fließen, sind, wie oben beschrieben, in der Reihenfolge numeriert, und die Folgekennzahlen werden von ß,, geprüft. Nur Daten- und Wähl-Signal-Pakete mit konsekutiven Nummern werden für die Bearbeitung durch ß_T, angenommen. Alle anderen werden als Fehler behandelt. Wenn das mit der Teilnehmer-Übergangseinheit 19 verbundene Digitalgerät eine Übertragung auf einem Unterkanal 15 einzuleiten wünscht, muß es diesen Kanal'vorher auswählen, was dann zur Aussendung eines Wähl-Signals von ⁰^ ,, nach ß j führt. Nach Eintreffen bei ß_. beinhaltet das Wähl-Signal eine Anforderung für freie Kapazitäten für die Übertragung eines Datenstoßes von OC τι über die Vermittlungseinheit 20 zu der Linkleitung 25. Im einzelnen stellt ß_, eine Anforderung für eine Unter-Stammleitung (Subtrunk), um

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die Linkleitung 25 zu bilden, und fUr einen ziemiich großen Speicherplatz in der Vermittlungseinheit 20, um M-Datenpakete aufnehmen zu können. Wenn eine dieser Kapazitäten nicht sofort (L·, zugewiesen werden kann, dann wird die übertragung zur Vermittlungseinheit 20 Über den Unterkanal 15 zurückgestellt, bis die entsprechende Kapazität zur Verfugung steht.

Sobald die angeforderten Kapazitäten β_ zugewiesen sind, wird das Wähl-Signal von OC _.. durch Aussenden eines Bestätigungs-Signals von

Tl t, bestätigt und freigegeben. Das & _T. -Verfahren sendet,

wenn das Digitalgerät genügend Daten liefert, die genehmigte Anzahl von Datenpaketen an ß_T1 und markiert das letzte Paket als das letzte des DatenbUndeis. Nachdem alle Datenblöcke empfangen worden sind, prUft Rj. die zugehörige Folgekennzahl und speichert sie in der Vermittlungseinheit 20. Nachdem das letzte Paket des DatenbUndeis empfangen worden ist, erzeugt (L·, ein neues Bestätigungs-Signal und sendet es an CK _ . Das neue Bestätigungs-Signal bestätigt den ordnungsgemäßen

¹I
Empfang der Übertragenen Daten und genehmigt die weitere Übertragung, bis der gesamte Übertragene Betrag gleich M ist. Ist das geschehen, fordert ß-p, Speicherraum fUr ein neues M-Paket von Daten an. Wenn diese Forderung bewilligt wird, sendet ß,. ein erneutes Bestätigungs-Signal an OC_j aus.

Wenn ß... entweder ein Wähl-Signal oder das letzte Paket einer Nachricht empfängt, der das Ende eines Datenstoßes bedeutet, wird jede unbe-

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HS

nutzte Speicherkapazität, die bei der Stoß-Übertragung zugewiesen worden, aber im Augenblick unbenutzt ist, dem Gemeinschaftsspeichervorrat der Vermittlungseinheit 20 wieder zur Verfügung gestellt.

Nunmehr wird die Übertragung von CX _ nach ß__ betrachtet, und es ist ersichtlich, daß es von ß.. abhängt, die von CX. _.. empfangenen Daten an CX_T« zu geben. ß_. macht diese Daten verfügbar für Of _T„, indem sie in einer Reihenfolge mit "was zuerst eingegangen ist, wird auch zuerst ausgelassen" plaziert werden, zu welche r Reihe auch von CX .ρ- Zugang besteht. OC versucht ständig, die Reihe zu leeren, indem die Daten weiter an ß-._ gesendet werden. Der Übertragungsprozeß umfaßt die Folgenumerierung der Datenpakete und die Anwendung des Bestätigungs-Signals für die Genehmigung der weiteren Übertragung, wie oben beschrieben, und auch für die Durchführung der Ruckübertragung.

Die Übertragung von Daten auf der Linkleitung 25 (Fig. 2) ist die gleiche wie im Zusammenhang mit der Linkleituhg 24 beschrieben. Ein Unterschied ist nur in der Anfangs- und Endsignalisierung von Datenstößen vorhanden.

Ein Datenstoß auf der Linkleitung 25 beginnt, wenn der ß_, -Prozeß eine für eine Unter-Stammleitung (subtrunk) Zuweisung erhält, welche die Übermittlungseinheiten 20 und 21 verbindet. Gleichzeitig wird ein Start-Signal STRT über die zugewiesene Unter-Srammleitung an die Ver-

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mittlungseinheit 21 ausgesandt. Wie erwähnt, sind die SEQr und CH-Felder kombiniert um den Teil des Unterkanals 15 eindeutig zu bestimmen, welcher die Vermittlungseinheit 20 durchläuft (Fig. 2). Wenn die Veimirtlungseinheit 21 ein Start-Signal STRT erhält, verbindet sie die zugewiesene Unterstammleitungsnummer mir dem richtigen Unterkanal, so daß die folgende Übertragung auf dieser Unter-Stammleitung (subtrunk) durch den ß-._?-Prozeß richtig ausgeführt wird. Das Start-Signal STRT veranlaßt ß.« Kapazitäten für die Übertragung von Datenstößen anzufordern, und zwar in gleicherweise wie bei ß-p. beschrieben.

Das Ende eines Datenstoßes tritt ein, wenn bei OC _T„ die zur Übertragung vorgesehenen Daten ausgehen und gleichzeitig auf der Linkleitung 24 keine neuen Datenstöße anstehen. In einem solchen Augenblick gibt CX-- die Unter-Stammleitung (subtrunk) frei, die zur Realisierung der Linkleitung benutzt wurde. Diese Unter-Stammleitung (subtrunk) steht nun für neue Zuweisung bereit. Wenn die Unter-Stammleitung (subtrunk) freigegeben wird und periodisch auch danach, sendet die Vermittlungseinheit 20 ein Frei-Signa I IDL solange über dieser Unter-Stamm leitung aus, wie sie unzugeteilt bleibt. Wenn die Vermittlungseinheit 21 ein Frei-Signal IDL auf der Unter-Stamm leitung (subtrunk) empfängt, während diese (L·^ zugeordnet ist, unterbricht sie diese Zuordnung der Unter-Stammleitung zu ft-, und gibt Nachricht an ß.», daß der Datenstoß zu Ende ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die Operation von ß-.« die gleiche wie

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vorher im Zusammenhang mit ß_-. bei der Stoßbeendigung beschrieben.

Das gemäß dieser Erfindung ausgeführte und oben beschriebene Nachrichtenübertragungsverfahren beruht auf der Anwendung von Programmen, die in jedem Teilnehmer-Übergangscomputer 62 und in jeden Steuercomputer 30, (Fig. 4). gespeichert sind. Jeder Teilnehmer-Übergangscomputer und jeder Steuercomputer fuhrt das gleiche Programm in dem Datenübertragungssystem aus.

Das Steuercomputerprogramm, das die oben beschriebenen Datenstrukturen benutzt, beginnt seine Operationen in Bezug auf eine bestimmte Nachrichtenübertragung, indem er auf eine Anforderung für die virtuelle Zu- · Weisung eines Übertragungsweges anspricht und beendet diese Operation durch Auflösung der Zuordnung des Weges. Dieses Verfahren macht eine Kommunikation zwischen dem Steuercomputer und dem Rest der Anlage erforderlich. Diese Kommunikation verwendet Nachrichten mit Standardformat, die dem Steuercomputer 30 der Vermittlungseinheit 10 zugeführt werden. Die Nachrichten werden sowohl von dem Digitalgerät 18, welches als rufende Einrichtung die Datenübertragung einleitet, als auch von demjenigen Digitalgerät 18, das als gerufene Einrichtung die Übertragenen Daten empfängt, gesendet. Jede Nachricht umfaßt zweiunddreißig Bytes, wobei das zweiunddreißigste Byte als Endzeichen, wie oben im Zusammenhang mit Fig. 17 erklärt, in geeigneter Weise identifiziert wird.

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Vt

Es werden vier unterschiedliche Nachrichten benutzt: Eine Nachricht "Verbinden" wird von dem rufenden Gerät zur zugeordneten Vermittlungseinheit zwecks Kanalzuweisung ausgesandt. Das angerufene Gerät antwortet mit einer "Annahmenachricht" an die zugeordnete Vermittlungseinheit, wenn das angerufene Gerät in der Lage ist, Daten von dem anrufenden Gerät zu Übernehmen. Andernfalls sendet das angerufene Gerät ein "Zurückweisungssignai" aus. Das Signal "Ende des Rufs" wird entweder von dem rufenden oder dem gerufenen Gerät benutzt, um einen Kanal freizugeben.

Wenn ein rufendes Gerät die Zuweisung eines neuen Kanals zu erhalten verlangt, sendet sie eine Nachricht "Verbinden" an den zugeordneten Steuercomputer. Diese Nachricht enthält die Identifizierungsinformation des gerufenen Gerätes. Der Steuercomputer Überträgt die Nachricht "Verbinden" an das gerufene Gerät. Eine Funktionscode in dem ersten Byte der Nachricht ermöglicht es dem gerufenen Gerät, den Ruf als Verbindungsanforderung zu identifizieren. Wenn das gerufene Gerät die Verbindungsanforderung annehmen will, fügt sie gewisse Information an die Verbindungsanforderung, ändert den Funktionscode im Sinne von "Annahme" und sendet die so gebildete vervollständigte Nachricht an den dem angerufenen Gerät zugeordneten Steuercomputer. Wenn das gerufene Gerat wünscht, eine Verbindungsanforderung zurückzuweisen, wird der Funktionscode der Anforderung geändert, so daß er die Zurückweisung anzeigt,und die Nachricht wird dem Steuercomputer zugeleitet.

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Die Nachricht für "Annahme" umfaßt alle benötigten Informationen für alle Vermittlungseinheiten in dem betreffenden Übertragungsweg, um einen virtuellen Kanal zuzuordnen. Wenn die. "Annahme" eingeht, wird die Annahmenachricht zurück zu dem rufenden Gerät gesandt und gleichzeitig wird der virtuelle Kanal zugewiesen. Das erfolgt nach dem Schema von Linkleitung-auf-Linkleitung. Die Übertragung, kann jederzeit beginnen, wenn das rufende Gerät die Annahmenachricht erhält. ImFaIIe einer Zurückweisung gelangt die Zurückweisungsnachricht von dem gerufenen Gerät zum rufenden Gerät ohne weitere Operation irgendeiner Vermittlungseinheit des Verbindungsweges.

Sowohl das gerufene als auch das rufende Gerät sind in der Lage, einen virtuellen Kanal durch Aussendung der Nachricht "Ende des Rufs" an den zugeordneten Steuercomputer aufzutrennen. Diese Nachricht wird dem jeweilig.anderen Gerät übermittelt. Während diese Übertragung stattfindet;,, wird der virtuelle Kanal auf der Basis Linkleitung-auf-Leitung freigegeben.

Wie bereits erwähnt, muß sich der Verkehr mit dem Steuercomputer auf einem Kanal "Null" vollziehen und alle Nachrichten, die von dem Steuercomputer zu einem Digitalgerät übertragen werden, fließen auf dem Kanal "Null" der Geräte.

Eine Nachricht von 32 Bytes besteht aus zwei Hälften zu je 16 Bytes. Die ersten 16 Bytes enthalten eine Kennzeichnung des virtuellen Kanals für das rufende Gerät, während die zweiten 16 Bytes eine Kennzeichnung für das gerufene Gerät enthalten. Das erste Byte der Kennzeichnung für das gerufene Gerät wird "Funktion" genannt und enthält einen Funktionscode der aussagt, welche Art von Nachricht gesendet wird. Wenn "Funktion" eins ist, wird eine "Verbindungsanforderung" angezeigt, wenn "Funktion" zwei ist, wird eine "Annahme" angezeigt, bei drei wird eine "Zurückweisung" und bei vier wird "Ende des Rufe" angezeigt. Die anderen Bytes der beiden sechzehn Bytes-Kennzeichnungen werden in gleicher Weise benutzt. Die Werte hängen hier natürlich davon ab, ob es sich um ein rufendes oder gerufenes Gerät handelt. Diese verbleibenden Bytes sind wie folgt:

Das zweite Byte einer Kennezeichnung wird als "AOUT" bezeichnet und umfaßt die Größe des Paket-Pufferspeicherraurns,der in jeder durch den virtuellen Kanal verbundenen Vermittlungseinheit benutzt werden muß. Diese Zahl kennzeichnet gewöhnlich ein spezielles Vielfaches von 32 Bytes. Der Paketspeicherraum dient zur Pufferung aller Daten, die von dem Gerät kommen, in deren Kennzeichnung die betreffende Zahl erscheint.

Das dritte Byte ist mit "MlN" bezeichnet urtd kennzeichnet als Vielfaches von 32 die Anzahl der Bytes des Paketspeicherraumes, der am An-

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fang einer Stoß-Übertragung zugewiesen werden muß. Es betrifft Datenstöße, die von dem Gerät weg Übertragen werden, in dessen Kennzeichnung die Zahl "MIN" enthalten ist.

Das vierte Byte "NOUT" genannt, kennzeichnet als Vielfaches von 32 die Anzahl der Bytes, die in der Vermittlungseinheit gesammelt werden sollten, bevor die Lieferung an das Gerät beginnt, in dessen Kennzeichnung dieses vierte Byte erscheint. In dem Fall, daß eine komplette Nachricht weniger Bytes als in der Kennzeichnung angegeben enthält, startet die Abgabe der Nachricht, wenn alle Teile der Nachricht in der Vermittlungseinheit angesammelt sind.

Das fünfte Byte, "RIN" bezeichnet, bestimmt die Maximalgeschwindigkeit, mit welcher das Digitalgerät, auf das die Kennzeichnung zutrifft, die Datenpakete auf einem bestimmten markierten Kanal empfangen kann. Diese Geschwindigkeit wird als Mehrfaches von sechs Mikrosekunden angegeben und entspricht der Zeit, die benötigt wird, um ein Datenbyte zuzustellen. .

Das sechste Byte, "ROUT" bezeichnet, kennzeichnet die erwartete maximale Geschwindigkeit des Datenausgangssignals bei einer Stoßübertragung. Auch diese Geschwindigkeit wird als Mehrfaches von sechs Mikrosekunden ausgedruckt und Ist die vorweggenommene Lieferzeit pro' übertragenen Byte.

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Das siebte, achte und neunte Byte werden "SWITCHNO", "LINENO" bzw. "TERMINALNO" bezeichnet und identifizieren das Digitalgerät, auf das sich die Kennzeichnung bezieht. Das SWITCH NO-Byte umfaßt das Kennzeichen der Vermittlungseinheit, die mit dem Digitalgerät verbunden ist. Das LINENO-Byte kennzeichnet die Übertragungsschleife dieser Vermittlungseinheit und das TERMI NALNO-Byte enthält die Teilnehmer-Übergangseinheit ID.

Das zehnte Byte, "CHANNELNO" bezeichnet, kennzeichnet die Kanalzahl, die durch das Digitalgerät benutzt wird, wenn auf dem neuen virtuellen Kanal verkehrt wird.

Das elfte bis sechzehnte Byte einer Nachricht ist reserviert für die jeweils benutzte Vermittlungseinheit. Das elfte und zwölfte Byte bilden einen Wert aus sechzehn Bit, "LOOPD" genannt, der ein Anzeichen für einen Beschreiber (descriptor) vom Typ 1 ist. Die dreizehnten und vierzehnten Bytes,"TERMINALD" genannt, bilden zusammen einen 16-Bit-Wert, der ein Anzeichen für einen Beschreiber (descriptor) vom Typ 2 darstellt. Das fünfzehnte und sechzehnte Byte, ¹¹TRUNKN", bilden zusammen einen 16-Bit-Wert, der eindeutig einen Kanal auf der Basis pro Vermittlungseinheit kennzeichnet.

Die oben beschriebenen Datenstrukturen und Nachrichtenformate werden in dem Steuercomputerprogramm in bekannter Weise benutzt.

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Wie bereits erklärt, arbeitet der in 'dem dargestellten Ausführungsbeispiel verwendete Computer vom Typ Tempo 1 mit einem Muli! programm. Die . ■··;' Unterprogramme (routines, subroutines) werden bei Bedarf auf zwei ^;

Unterprogramme/ die als Ebene-1- und Ebene-2-ÜhterprogranirTpbe;-i -A '■'·■ zeichnet sind, aufgeteilt. Diese Unterprogramme werden mit Unterbre-. chungen betrieben, wobei das: Ebene-1-Unterprogramm Vorrang vor dem ^: * Eberie-2-Unterprogramm hat und auch die Unterbrechungen im Betrieb des Ebene-2-Unterprogramms setzt.

Manche der Unterprogramme des Steuercomputerprogramms enthalten ' sowohl Ebene-1- und Ebene-2-Befehle. Die Ebene-1 -Befehle handeln von den synchronen Übertragungsleitungen 12 und den Ubertragungsschleifen 14 (Fig. 3). Daher steht für jede Übertragungsleitung 12 und jede Übertragungsschleife 14, die am Steuercomputer 30 angeschlossen sind, ein kompletter Satz von Ebene 1-Befehlen zur Verfügung. Der entsprechende Befehlssatz wird in Abhängigkeit von der Unterbrechung ausgeführt, die durch ein Signal von einer Teilnehmer-Übergangseinheit 31 (Fig. 3) erzeugt wird. Das bedeutet, daß jede Teilnehmer-Ubergangseinheit 31, die an einem Steuercomputer 30 angeschlossen ist, ihre eigene individuelle Unterbrechungsleitung steuert, die eine Wiederholung der Ebene 1-Befehle veranlaßt, welche dieser speziellen Teiinehmer-Übergangseinheit 31 zugeordnet sind. "Da die Zeit in der Belegung der Synchronschleife 14 und der Leitung 12 eine besondere Wichtigkeit hat, werden den Befehlen des Ebene !-Unterprogramms eine höhere Priorität

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gegeben als denen des Eben 2-Unterprogramms.

Die Unterprogramme (routines, subroutines) des Steuercomputerprogramms können im Zusammenhang mit dem beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel ausgeführt werden, wenn man den Befehlssatz des Computers Tempo 1 verwendet. Es durfte allgemein bekannt sein, daß fUr die Durchfuhrung des aufgezeigten Verfahrens sich verschiedene Möglichkeiten bieten. Diese sind aus der Beschreibung des Tempo 1 -Computers bekannt und im "Tempo 1 Interface Reference Manual", TA-1000-969 sowie in Tempo Programers Reference Manual" E0002 beschrieben.

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Claims

PATE NTA NSPRÜCHE

1. Datenübertragungsanordnung, bei der eine Vielzahl von Digitalgeräten über eine geschlossene Übertragungsschleife miteinander verbunden sind, die eine Vielzähl von Verbindungswegen aufweisen, ·

dadurch gekennzeichnet, daß

eine Vermittlungseinheit (10) Teilnehmerleitungsabschlußschaltungen fUr den Empfang von Anforderungen nach Nachrichtenwegen von den Digitalgeräten (18) und eine Steuerschaltung (30) für die Speicherung von Beschreibungen der angeforderten Wege und fUr die Benutzung der gespeicherten Beschreibungen aufweist, um die angeforderten Nachrichtenwege zu aktivieren, wenn die Daten tatsächlich Übertragen werden.

2. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermittlungseinheit (10) programmgesteuert ist.

3. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine geschlossene Übertragungsschleife (14) und eine Vielzahl von miteinander durch Linkleitungen verbundener Vermittlungseinheiten (10), die in der Lage sind, eine aus der Vielzahl der Linkleitungen dem angeforderten Nachrichtenweg nur dann zuzuordnen,

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wenn die Daten gerade in der Vermittlungseinheit zur Verfugung stehen.

4. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsabschlußeinheit (31) ankommende Daten empfängt und Daten auf ausgewählte Übertragungswege gibt, und daß die Steuerschaltung (30) und die ankommenden Datenspeicher und selektiv die Menge der empfangenen Daten, die in einer Zeiteinheit gespeichert werden, begrenzt.

5. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Teilnehmer-Übergangseinheit (17), welche jedes Digitalgerät (18) mit der zugeordneten geschlossenen Übertragungsschleife (14) verbindet.

6. Datenübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilnehmer-Übergangseinheiten (\7) für den Verkehr mit den zugeordneten Digitalgeräten programmgesteuerte Vermittlungseinheiten darstellen.

7. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (30) einen Steuerkreis für die selektive Begrenzung der Geschwindigkeit umfaßt, mit welcher jedes Digitalgerät Daten Überträgt oder empfängt.

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