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German Pages 204 Year 1986
Digitale Fernsprechvermittlungstechnik Band1
Grundlagen der digitalen
Fernsprechvermittlungstechnik
L.T.U.-Vertriebsgesellschaft Bremen
Buchreihe
Digitale Fernsprechvermittlungstechnik Inhalt
Digitale Fernsprechvermittlungstechnik
— Gestaltungsgrößen der Fernsprechvermittlungstechnik
Band 1 Grundlagen der digitalen Fernsprechvermittlungstechnik
{
ARE
—
AA
— Entwicklung der elektronischen Fernsprechvermittlungstechnik in Deutschland — Pulscodemodulation — Software in digitalen Fernsprechvermittlungs-
systemen
al
MAL
AA
L.T.U.-Vertriebegesellschaft Bremen
— Digitale Vermittlungstechnik — Architektur und Prozessorkommunikation digitalen Vermittlungsstellen — ISDN
DIN A5, rd. 200 Seiten
—
in
Integrated Services Digital Network
— Funktionale Leistungsmerkmale digitaler Vermittlungssysteme — Digitale Netzsynchronisation — Sachwortregister
Digitale Fernsprechvermittlungstechnik Das System EWSD
Inhalt — Struktur des Vermittlungssystems EWSD — Kennwerte des EWSD — Die Steuerung des EWSD
— Die vermittlungstechnische Peripherie — Die Software-Struktur — Mechanischer Aufbau — Bedienung und Instandhaltung — Leitungsmeß- und Prüftechnik im Bereich L.T.U.-Vertriebsgesellschaft Bremen
der DBP
— Planung und Projektierung
DIN A5, rd. 200 Seiten
— ISDN
—
Integrated Services Digital Network
— Sachwortregister
Digitale Fernsprechvermittlungstechnik
Band 1
Grundlagen der digitalen Fernsprechvermittlungstechnik
HMW IT-Consulting Inh. Harald Welie
Landreiterweg 34a, 12353 Berlin Tel: +49-30-24033902 Fax: +49-30-24033904
1. Auflage - Stand Herbst 1986
httpı/mmw-Consulting.de/
[email protected]
L.T.U.-Vertriebsgesellschaft mbH, Lüder-von-Bentheim-Straße
30,
2800
Bremen
1, Telefon:
(0421)
170547
Inhaltsverzeichnis Grundlagen
der
Fernsprechvermittlungstechnik
Seite
durch
verdrahtete
Zeichengabe Arten von Steuernachrichten ‚Anforderungen an die Zeichengabe Lösungswege für die Zeichengabe Zentrale
Zeichenkanäle
Betriebsweisen Sicherheitsüberlegungen Betreiben SPC-Systeme Fernbetreiben
Zentralisierung
von
des
De
elektronisch
(ZZK)
SPC-Systemen
Fernbetreibens
gesteuerte
ww Dumm w
Sprechkreise
FernsprechvermittlungsVermittlungsstellen
Logik
SO»
der
Krrerkteree suanmvpyHrHHmoo
Signale
Drertererer Fooomo-a
oe m om
we
Be
Steuerung Steuerungsaufgaben Manuelle Steuerung und Steuerung Steuerung mittels Rechnertechnik Zentralisierungsgrad Zentrale Steuerung Teilzentrale Steuerung Vollverteilte Steuerung
26 26
Entwurf eines SPC-Systems Systemkonzept Grundsätzliche Merkmale Aufbau Gespeicherte Daten
27 27 31 31 31
Der
32
EWSO1-Einsatz Vorgehen
35
Pulscodemodulation
37
Grundlagen Abtastung Quantisierung Codierung Decodierung
37 37 37 39 39
Weiteres
Power
Signale
Durchschaltung Durchschalte-Vermittlung Speicher-Vermittlung Koppelelemente für die Durchschaltung
Erste
vDvvr
DDDDD-
Signale
zeitdiskrete
Wertdiskrete und zeitkontinuierliche Wert- und zeitdiskrete Signale
BDe+
Bekmomm
und
DDDD wwomDmm
»ovm-
Wertkontinuierliche
om»
Hrrmrmm DDDD
Beh BPRPRPPRRRe RBPRH
BMLDWDWDWWWWDWSWD Pam
Fr
Fernsprechvermittlungstechnik
Entwicklung der elektronischen technik in Deutschland
eo
DDDDD_ DD
der
Informationsträger Wert- und zeitkontinuierliche
m
FHRHHr
an
Brren
je
Gestaltungsgrößen
| wc cc Prreree
DD
m
Einführung
Seite 3.1.5 3.1.6 3.1.7 3.1.8
Multiplexen/Demultiplexen Regenerierung von Digitalsignalen Tonerzeugung Dämpfen/Verstärken
40 40 4 42
3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4
PCM30-Übertragungssystem Abtastung 13-Segment-Kompanderkennlinie Rahmenstruktur Kennzeichenrahmen
43 43 44 45 47
3.3
Digitalsignale
49
3.3.2 3.3.3
Taktanpassung Hierarchie der
3.2.5 3.3.1
Zusammenstellung
Digitale
wichtiger
höherer
PCM30-Kennwerte
Ordnung
Multiplexbildung digitalen
49
Multiplexbildung
Software
in
4.1
Stellung
der
4.2 4.2.1 4.2.1.1 4.2.1.2 4.2.2
Grundsätzliche Aufgaben Organisieren der internen Abläufe Dringlichkeitsstufen Prioritätssteuerung Vermittlungstechnische Aufgaben
54 54 54 55 59
4.2.4.1
Programme
65
4.2.4.2 4.3 4.3.1 4.3.1.1 4.3.1.2 4.3.1.3 4.3.1.4 4.3.2 4.3.2.1 4.3.2.2 4.3.3 4.3.3.1 4.3.3.2 4.3.3.3 4.3.4 4.3.5 4.3.5.1 4.3.5.2 4.3.5.3
Fernsprechvermittlungssystemen
50 51
4
4.2.3 4.2.4
digitalen
48
Software
innerhalb
Sicherungstechnische Aufgaben Bedienungstechnische Aufgaben zum
Betreiben
Bedienungssprache
des
des
Systems
65
Speicherbereichen
4.4 4.4.1 4.4.1.1 4.4.1.2 4.4.1.3 4.4.2 4.4.2.1 4.4.2.2
Software-Verwaltung Dokumentation Top-Down-Prinzip Software-Dokumentation Datenträger Kennzeichnung Kennzeichnung der Software Kennzeichnung der Software-Dokumentation
4.4.3.1
Sofortkorrektur
4.4.3
4.4.3.2
4.4.3.3
Software-Änderungen
Modultausch
mittels
Direkteingabe
Software-Wechsel
52
62 65
Systems
Software-Strukturen Programme Das Schalenmodell Programmgruppen Programmstruktur Prozeßkonzept Daten Unterteilung der Daten Datenverwaltung Speicherorganisation Speicheraufteilung und -belegung Freispeicherverwaltung Verwalten von zeitweise zuschaltbaren Vorkehrungen gegen Fehlabläufe Überlaststrategie Ursachen für Überlast Erkennen der Überlast Überlastabwehrmaßnahmen
52
66 67 67 68 69 72 74 74 75 76 76 77 78 78 80 80 80 8 8 82 82 82 84 86 86 87
87 88
89
89 II
Seite
OOowuDer
m
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oe oe
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.
we
a
90
Vermittlungstechnik
Gegenüberstellung
ee.e
DDDDDDDDDDDD
nTananaanananaanan
ve...
ao
jo
Digitale
digitaler
90
Systemvarianten
Digitales Koppelnetz Aufgaben und Einordnung des digitalen Koppelnetzes Ausblick auf ein diensteintegrierendes digitales Koppelnetz Multiplexverfahren im Koppelnetz Koppelnetzaufbau mit Raum- und Zeitstufen Sicherheit des Koppelnetzes Steuerung der digitalen Koppelnetzstufen Zentrale Koppelnetzsteuerung Einstellung und Funktionsweise der Zeitstufe Einstellung und Funktionsweise der Raumstufe Anpassungsschnittstelle zum synchronen Koppelnetz Koppelnetzstufe im System 12 Digitale Funktionseinheiten Grundsätzliches Tongenerierung Tongenerierung mit Tonprobenspeicher Tongenerierung mit Sinusgenerator Tonverteilung und Toneinspeisung Takterzeugung und Synchronisierung Grundsätzliches Zentrale Takterzeugung Zentraler Taktgenerator Konferenzschaltung Mehrfrequenzcode (MFC) und Mehrfrequenztastwahlverfahren (MFV) Grundsätzliches MFV-Tastwahl R2-Zeichengabeverfahren (MFC) MF-Empfangseinrichtung mit analogem Filter MF-Empfangseinrichtung mit digitalem Filter
Schleifenüberwachung
Gabelschaltung 16-kHz-Einspeisung
Änderbare
Dämpfung
Codec und Filter Satzschnittstelle Baugruppen für Teilnehmersätze Gruppenprozessor Gruppenzeitstufe
Digitaler Prüf-,
Leitungsanschluß
Meß-
und
Architektur und Prozessorkommunikation Vermittlungsstellen
6.1
Architektur
6.2
Prozessorkommunikation
und
Systemkonzeption
123 123 123 125 126 130 130 131 131 133 134
147
Sonderdiensttechnik
6
114 114 114 115 120 121
135 135 138 138 138 140 140 141 141 141 141 142 142 142 143 144 145
Peripherieeinheiten Grundsätzliches Analoger Teilnehmeranschluß Aufgaben des Teilnehmersatzes Überspannungsschutz Schaltkontakte
Speisung und Übertrager
92 92 93 93 96 100 101 101 102 105 105 108
in
digitalen
151 151 152
II
Seite ISDN
T.l.-
Das
integrierte
7.2
Das
ISDN
T.3
Die Einführung
7.4
Der
ISDN-Basisanschluß
156
7.5
Der
ISDN-Primärmultiplexanschluß
158
7.6
Der
ISDN-Basisanschlußmultiplexer
159
7.7
Der
ISDN-Konzentrator
160
7.8
Die ISDN-Vermittlungsstelle
7.9
Die
Übertragungstechnik
Die
ISDN-Endgeräte
7.10
- Integrated
Services
digitale
Digital
Network
154
7
154
Fernsprechnetz
155
des
ISDN
leitungen
155
160
auf den
Teilnehmeranschluß-
161 162
Funktionale
8.1 8.1.1
164
8.1.3
Leistungsmerkmale für den Teilnehmer Grundfunktionen, wie sie in herkömmlicher Technik angeboten werden Neue bzw. geänderte Leistungsmerkmale der digitalen Vermittlungstechnik Leistungsmerkmale für ISDN-Vermittlungsstellen
8.2 8.2.1 8.2.2 8.2.3
Leistungsmerkmale für Betrieb und Technische Zugriffsmöglichkeiten Bedienungsaufgaben Instandhalten
169 170 170 171
8.3 8.3.1 8.3.2 8.3.3 8.3.4
Netztechnische Bedingungen Tarifierung Leitweglenkung Erweiterbarkeit Signalisierungsverfahren
172 172 173 173 173 174
8.1.2
Leistungsmerkmale
digitaler
Vermittlungssysteme
164
8
Wartung
Bedingungen
165 167 168
8.4
Übertragungstechnische
8.5
Sonstige
9
Digitale
9.1
Grundsätzliches
175
9.2
Slip-Rate
175
9.3 9.3.1 9.3.2 9.3.3
Methoden der Netzsynchronisation Synchrone Telefonnetze Plesiochrone Telefonnetze Einsatz der Synchronisationsmethoden
178 178 180 181
9.4
Beispiel für die Anwendung verschiedener Synchronisierungsverfahren Plesiochrone Synchronisationsmethode Master-Slave-Methode Mutual-Single-Ended-Methode
Bedingungen
174
Netzsynchronisation
175
Zusammenfassung
Zusammenarbeit zwischen Vermittlungsstellen 9.6
digitalen
Zusammenfassung
und
analogen
184 184 185 186 186 187 188
189
Sachwortregister IV
Grundlagen
der
Fernsprechvermittlungstechnik
Einführung Wenn man die zurückliegende Entwicklung der Fernsprechvermittlungstechnik betrachtet, so sind zwei große Abschnitte zu erkennen: Zuerst die Entwicklung der Technik der Handvermittlungen und dann die des Selbstwähldienstes. Die Anfänge des Selbstwähldienstes liegen rund 80 Jahre zurück. Diese
bruch
Automatisierung in
der
des
Vermittlungsvorgangs
Fernsprechvermittlungstechnik
stellte
dar.
Dies
einen galt
großen
sowohl
Um-
für
die Postverwaltungen, die neue Betriebsweisen für den Einsatz dieser Technik entwickeln mußten, als auch für die Teilnehmer. Sie mußten sich zum einen an den Umgang mit der "unpersönlichen" Technik gewöhnen; zum anderen wurde ihnen jedoch gleichzeitig eine Fülle neuer Möglichkeiten geboten. Die Erfolge, die mit der neuen Fernsprechvermittlungstechnik erreicht worden sind, zeigen, daß sich Aufwand und Mühe der Umstellung für Verwaltung und Teilnehmer gelohnt haben. Typisch hierfür ist, daß jede Fernsprech-Beziehung, die in den Selbstwähldienst aufgenommen wurde, gleichzeitig eine kräftige Zunahme des Verkehrsaufkommens zu verzeichnen hatte. Der Fernsprech-Ortsverkehr wird heute in Deutschland zu 100 % als Selbstwähldienst abgewickelt; beim Fernverkehr (Inlands- und Auslandsfernverkehr) sind es 99,9 %. Diese Erfolge wurden nahezu ausschließlich durch den Einsatz elektromechanischer Mittel wie z. B. Wähler, Relais usw. erreicht.
Seit einiger
Zeit erleben
wir eine rasante
Entwicklung
auf dem
Gebiet
der
Mikroelektronik, die in ihrem Tempo und Ausmaß sicher einmalig ist. Noch ist ein Ende dieser Entwicklung nicht abzusehen, aber bereits heute stellt die Mikroelektronik eine Schlüsseltechnologie dar. Diese Entwicklung führt in der Fernsprechvermittlungstechnik zu zwei Veränderungsschüben: 1.
Aufgrund der Möglichkeiten, die die Mikroelektronik bietet, entwickelte sich die Datenverarbeitung sprunghaft. Methoden und Geräte dieser Technik finden Eingang in die Vermittlungssysteme und ersetzen die darin bisher angewendeten Steuerungsprinzipien.
2.
Der Einsatz der Mikroelektronik in den Übertragungssystemen zur Signalerzeugung und -verarbeitung sowie in den Vermittlungsstellen zur Verbindungsdurchschaltung führt zur Digitalisierung der FernsprechNachrichtenströme.
Beide Entwicklungsstufen folgen so schnell aufeinander bzw. laufen teilweise parallel, daß die Anwendung in der Praxis der Entwicklung nicht immer schnell genug folgen konnte und beide Veränderungen heute beim Einsatz in der Fernsprechvermittlungstechnik zeitlich zusammentreffen und zur "digitalen Fernsprechvermittlungstechnik" führen.
Wie schon der erste Umbruch, so wird auch der zur Zeit stattfindende Umbruch neue Betriebsweisen erfordern und vom Teilnehmer sowie von der Verwaltung Umstellungen verlangen; er wird ihnen aber als Ausgleich auch neue Leistungsmerkmale bieten. Es bleibt zu hoffen, daß
hiervon
ein ähnlich
nachhaltiger,
der Fernsprechtechnik ausgehen wähldienst der Fall gewesen ist.
positiver
wird,
wie
Einfluß
es
beim
auf das Wachstum Übergang
zum
Selbst-
Trotz der neuen technischen Lösungswege ist es aber notwendig, sich klarzumachen, daß die ursprünglichen Aufgaben der Fernsprechvermittlungstechnik sich beim ersten Umbruch nicht verändert haben und sich auch heute ganz sicher nicht ändern werden. Der vorliegende Band hat die wesentlichen Merkmale
vermittlungstechnik
es sich zum Ziel gesetzt, systemunabhängig und Eigenschaften der digitalen Fernsprech-
aufzuzeigen
und
die Vorstufen
und
das
Umfeld
die-
ser Technik kurz zu betrachten. Natürlich werden dabei existierende Systeme immer wieder als Beispiel herangezogen, doch erfolgt eine detaillierte und zusammenhängende Beschreibung der bei der Deutschen Bundespost eingesetzten Systeme erst in den Bänden 2 und 3 dieser Buchreihe.
1 _ Gestaltungsgrößen
der
Fernsprechvermittlungstechnik
Um zukünftige Entwicklungen, die sich bereits heute abzeichnen, richtig einordnen, verfolgen und beurteilen zu können, ist es erforderlich, den Komplex Fernsprechvermittlungstechnik zunächst einmal global zu betrachten. Folgende Gestaltungsgrößen der Fernsprechvermittlungstechnik diesem Zusammenhang von wesentlicher Bedeutung: -
der Informationsträger, werden soll;
-
die Art und Weise deren Steuerung;
-
die ten
-
die grundsätzlichen Möglichkeiten des Betreibens nen + Instandhalten) von Vermittlungsstellen.
der
der
die
Nachricht
Durchschaltung
Zeichengabe zwischen Vermittlungsstellen;
den
einzelnen
in
verkörpert, der
an
die
sind
vermittelt
Vermittlungsstelle
einer
Verbindung (Betreiben
Für jede dieser Komponenten der Fernsprechvermittlungstechnik aus technischer Sicht mehrere Realisierungsmöglichkeiten, nicht in der Vergangenheit eingesetzte.
1.1
in
sowie
beteilig= Bediegibt es nur die
Informationsträger
Die Nachrichten, die zu vermitteln sind, werden physikalisch durch Signale dargestellt. Diese Signale sind die Informationsträger, die von einer Fernsprechvermittlungsstelle am Eingang aufgenommen und am (richtigen) Ausgang wieder abgegeben werden müssen. Die Merkmale (Kenngrößen) eines Signals können von der zu übermittelnden Nachricht abhängig oder unabhängig sein. Die von der Nachricht abhängigen Signalkenngrößen heißen Signalparameter oder auch Signalwerte. Ein Signal besteht somit im einfachsten Fall aus einem Signalwert (z. B einer Spannung) und dessen Verlauf während eines Zeitraums. Aus den unterschiedlichen Darstellungsmöglichkeiten dieser beiden Komponenten eines Signals (Signalwert und Signalverlauf) ergibt sich eine grundsätzliche Unterscheidung der Signalarten gemäß Abb. 1.1.
Es ist möglich,
den
zeitlichen
Signalverlauf kontinuierlich
darzustellen,
d. h., der Signalwert (z. B. Größe der Signalspannung) ist zu jedem Zeitpunkt bekannt (siehe Abb. 1.1, linke Spalte). Es ist aber genauso möglich, nur Proben eines Signals, die in bestimmten Zeitabständen entnommen werden, zu übertragen (siehe Abb. 1.1, rechte Spalte). Wenn die Anzahl dieser Proben genügend groß ist, kann das ursprüngliche Signal am Ende der Verbindung aufgrund der übermittelten Proben hinreichend genau rekonstruiert werden.
kontinuierlich ö
S
u
wert-
5
z.
us)
&
liches
B.
und
nur
sinusförmiges
kretes
Zu
Signal
Ba
|E0 war von | om
>45 07 gas RE
h |eg
243
2.58
wertdiskretes tinuierliches
sas|segfz-
B.
suöos|ssn !esunun
und zeitkonSignal:
Stufensignal
nicht
wertz. B.
mit
Abb.
1.1
bestimmten
(Abtastung)
Zeitpunkten und
zeitdis-
Signal:
.
Pulsamplitudenmodulation Pulsdauermodulation Pulsphasenmodulation
(PAM) (PDM) (PPM)
und zeitdiskretes Signal: Pulscodemodulation (PCM)
Delta-Modulation
Differenz-Pulscodemodu-
festgelegter
Stufendauer
Ar=-
zu
Signalwertes
wertkontinuierliches
zeitkontinuier-
Signal:
des
Verlaufs
zeitlichen
des
Darstellung
lation
(DM)
(DPCM)
- Signalarten
Bei der Darstellung der Signalwerte kann im Grunde ebenso verfahren werden wie bei der Darstellung des Signalverlaufs. Einerseits kann der Signalwert zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert alle denkbaren Zwischenwerte annehmen, d. h., der Signalwert kann kontinuierlich dargestellt werden (siehe Abb. 1.1, obere Zeile). Andererseits ist es aber auch möglich, für den Signalwert nur bestimmte Werte zuzulassen, ihn also nur stufenweise zu verändern (siehe Abb. 1.1, untere Zeile). Je nachdem, ob die Stufung gröber oder feiner gewählt wird, läßt sich das ursprüngliche Signal am Ende der Verbindung mit mehr oder weniger Abweichung reproduzieren. Im folgenden sollen einige Beispiele die grundsätzlich verschiedenen Möglichkeiten der Signaldarstellung für die Übermittlung einer Nachricht verdeutlichen.
1.1.1
Wert-
Hierunter
und
sind
zeitkontinuierliche
Signale
zu verstehen,
Signale
deren
zeitlicher
Verlauf kontinuier-
lich ist und deren Signalwert innerhalb eines bestimmten Bereichs unendlich viele verschiedene Werte (alle denkbaren Größen) annehmen kann. Abb. 1.2 zeigt einige typische Beispiele hierzu. Zu dieser Gruppe gehört jedes Signal, das nicht pulsförmig ist und dessen Signalwert stufenlos veränderbar ist. Damit gehören also auch die Sprechsignale, die vom Mikrofon eines Telefons erzeugt werden, zu dieser Signalart. +Uu
u
+u
t
!
-u
a)
Abb.
1.2 - Beispiele
b)
Zu
für wert-4-
und
c)
-u
zeitkontinuierliche
Signale
1.1.2
Wertkontinuierliche
und
zeitdiskrete
Signale
Hierbei handelt es sich um Signale, denen nur zu bestimmten Zeitpunkten ein Signalwert zugeordnet ist. Der Signalwert kann dabei innerhalb eines definierten Bereichs alle denkbaren Größen annehmen. Die Pulsamplituden-
modulation (PAM) Abb. 1.3).
ist ein Anwendungsbeispiel
U
für diese
Signalart
(siehe
U
N
I
| w
I
I
2
1
l
I
|
! |l
N
I
1
!
!
|
l I
l
|
l
1
'
|
l
2
3
2
|
4
_ S
1
|
st
Abb.
1.3
-
N
g
! S
[:
l:
!
a) Ursprungssignal (wert-und Signal )
°
2
|
1
3
5
b) Pulsamplitudenmodulation
zeitkontinuierliches Anwendungsbeispiel zeitdiskrete Signale
Signalwerte für
wertkontinuierliche
=
a1..-.
(PAM) as
und
Bei dieser Modulationsart werden dem Ursprungssignal (Abb. 1.3a) zu bestimmten Zeitpunkten Proben entnommen; nur diese Proben werden übertragen. Die PAM-Signale stellen also eine Reihe von Impulsen dar, deren Amplituden die Signalwerte des Ursprungssignals zu den jeweiligen Zeitpunkten wiedergeben. In dem dargestellten Beispiel ist dem Ursprungssignal (Abb. 1.3a) zu den Zeitpunkten 1 ... 5 je eine Probe entnommen worden (Abtastung). Die so entstandenen PAM-Signale sind Impulse mit entsprechenden Amplituden, die zu den Zeitpunkten 1... 5 übertragen werden (Abb. 1.3b). So entspricht z. B. die Amplitude ag des Impulses zum Zeitpunkt 2 dem Signalwert des Ursprungssignals zum Zeitpunkt 2. Modulations- und Demodulationsschaltungen für PAM sind recht einfach zu realisieren. Deshalb wird diese Modulationsart häufig als Zwischenstufe bei anderen Pulsmodulationsverfahren angewendet. Als Übertragungsverfahren
wird
die PAM
amplituden
und
nicht eingesetzt,
weil sie recht empfindlich
Dämpfungsschwankungen
auf
dem
gegenüber
Übertragungsweg
Stör-
ist.
1.1.3
Wertdiskrete
Hierbei handelt es ten Stufen ändern
nicht lich;
dargestellt
das
Signal
und
zeitkontinuierliche
Signale
sich um Signale, deren Signalwert sich nur in bestimmkann. Werte, die zwischen diesen Stufen liegen, können
werden.
ist
also
Der
zeitliche
nicht
Signalverlauf ist jedoch
pulsförmig.
kontinuier-
U
Abb.
1.4
-
Wertdiskretes (Beispiel)
und
zeitkontinuierliches
Signal
Abb. 1.4 zeigt ein Beispiel für ein wertdiskretes und zeitkontinuierliches Signal. Hierbei handelt es sich um ein Stufensignal mit beliebiger (nicht festgelegter) Stufendauer. Hinsichtlich der Fernsprechvermittlungstechnik ist diese Signalart von geringer Bedeutung, sie wurde hier nur der
Vollständigkeit
1.1.4
Wert-
halber
und
erwähnt.
zeitdiskrete
Signale
Zu dieser Signalart zählen die Signale, denen nur zu bestimmten Zeitpunkten ein Signalwert zugeordnet ist; dieser Signalwert ist jedoch nur in Stufen änderbar. Er kann also nicht alle denkbaren Werte zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert annehmen. Anhand werden.
der
Pulscodemodulation
(PCM)
soll
diese
Signalart
näher
erläutert
Bei dieser Modulationsart wird zunächst dadurch ein PAM-Signal gebildet, daß von dem Ursprungssignal in bestimmten Zeitabständen Proben entnommen werden. Der Wert der Amplitude der PAM-Signale wird anschließend codiert, d. h., er wird als Zahlenwert dargestellt. Zur Codierung werden meistens Binär-
Codes
verwendet.
Aufgrund
der
Codierung
mit einem
Code
mit begrenzter
Stellenzahl (z. B. 4 Bits) ist es nicht möglich, alle Zwischenwerte des Signalwerts darzustellen. Der Signalwert kann also nur stufenweise darge-
stellt werden, darstellbaren
wobei
Einheit
die Stufengröße abhängt.
von
-6-
der kleinsten im gewählten
Code
U 5
U 5
WITT
TUT
4
3
PEN
3
_
|
IL_IL___LL___.|
| } |
ı I |
I !
tr
f
N
|
1
| | |
|
F
+
+
|
}
1
2
3
4
5
x
Ban,
|
"
|
U
i.
Ip! ı'lı ılJı
4
e
hp|
Ifıı
I!
I}
[1
2
des
| übermittelter 2 y Binärcode
0010
2
t=2
4,1
0100
4
et=3
2,6
0011
3
t=4
0,9
0001
1
t=5
1,8
0010
2
Abb.
1.5b
1.5
-
der
1 1! In! IL
4
Hip et
I)!
tı]ı 1! tılı
I}
5
(PCM)
Werte
Anwendungsbeispiel Signale
zeigt als Beispiel einige
7
Dualwert
2 2!
Zusammenstellung
EHRT
3
b) Pulscodemodulation
5 rsprungssignals|
ug
I Il ıl
t=1
c)
Abb.
Signalwert
U
en
Iıı ılıı ılıı
1
a) Ursprungssignal (wert-und zeitkontinuierliches Signal)
Abtastzeitpunkt
a
ri EEE old
für
wert-
PCM-Signale.
und
Jedes
zeitdiskrete
PCM-Signal
besteht
in diesem Beispiel aus 4 Bits, in denen der zu übermittelnde Signalwert im Dualcode verschlüsselt ist. Die Codierung, die z. B. zum Zeitpunkt 1 übermittelt wird, lautet 0010. Das bedeutet im Dualsystem den Wert 2. Aus dem Signalwert des Ursprungssignals zum Zeitpunkt 1, der 2,2 betrug (siehe Abb. 1.5a), wurde also aufgrund der begrenzten Stellenzahl des Codes der Wert 2. Eine Zusammenstellung aller Werte dieses Beispiels zeigt Abb. 1.5c. Die PCM-Technik hat in jüngster Zeit tragungstechnik und neuerdings auch
sehr starke Verbreitung in der Überin der Vermittlungstechnik gefunden.
1ı
1.2
Durchschaltung
Eine
Grundaufgabe
jeder Vermittlungsstelle
(VSt)
ist es,
Eingänge
und
Aus-
gänge in wechselnder Zuordnung miteinander zu verbinden, d. h., Nachrichten von ankommenden Verbindungswegen zu abgehenden Verbindungswegen durchzuschalten. Als einfachsten Fall kann man sich vorstellen, daß jeder Eingang einer VSt mit jedem Ausgang verbunden wäre. Bei n Eingängen und m Ausgängen würden dann von jedem Eingang m separate Wege zu den Ausgängen abgehen, von denen nur immer ein Weg, der nämlich dem vorliegenden Verbindungswunsch entspricht, freigegeben wäre. Diese vollvermaschte
VSt
würde
zwar
jeden
man
davon
aus,
daß
des
Fernsprechverkehrs
Realisierung wäre Lösung für große
Verbindungswunsch
erfüllen
aber, wie leicht einzusehen ist, VSt ohne praktische Bedeutung
mit hoher
Wahrscheinlichkeit
können,
ihre technische
so aufwendig, daß diese ist. In der Praxis geht
nur eine bestimmte
Anzahl
der Eingänge gleichzeitig Verkehr der VSt zuführen. Aus wirtschaftlichen Gründen werden die VSt bezüglich ihrer Durchschaltekapazität nur auf diesen erwarteten Gleichzeitigkeitsverkehr hin dimensioniert. Häufige Messungen
1.2.1 Wird
nur
bilden
die Grundlage
für dieses
Vorgehen.
Durchschalte-Vermittlung für
jede
dieser
Verbindung
einen
ein
Verbindung
besonderer
Weg
zur Verfügung
durch
steht
und
die
VSt
geschaltet,
der für die Dauer
der
der
Verbindung durchgeschaltet bleibt, so spricht man von einer DurchschalteVermittlung oder auch Leitungsvermittlung (Abb. 1.6). Diese Art der Durchschaltung stellt eine quasi transparente Verbindung eines Eingangs der VSt mit einem Ausgang für die Dauer einer Verbindung dar. Durchschaltenetzwerk
ank. Leitungen
abg.
en
MT
Leitungen
I
—
a
>
a
an
—
——
b
©
[e
rt:
Steuerung a = Nachrichtenfluß b = Wahlinformation usw. Steuersignale für die netzwerks Abb. Da
nen Die
dies
beide
des
Durchschalte-
- Durchschalte-Vermittlung
Richtungen
z.
Durchschalte-Vermittlung
ist
über
für
1.6
Einstellung
B.
Durchschalte-Vermittlungen
einer
also
Fernsprechverbindung
Nachrichten-Dialoge dialogfähig.
geführt
gilt,
kön-
werden.
Entsprechend des zu Beginn dieses Abschnitts Gesagten kann nur eine begrenzte Anzahl von Verbindungen gleichzeitig durch eine VSt durchgeschaltet sein. Sind die vorgesehenen Durchschaltemöglichkeiten erschöpft, so gehen weitere Verbindungsanforderungen zu Verlust. Der Verlust ist eine wesentliche Kenngröße einer Durchschalte-Vermittlung. -8
-
1.2.2
Speicher-Vermittlung
Werden die ankommenden Nachrichten in einer VSt zunächst gespeichert und erst später an eine abgehende Leitung weitergegeben, so spricht man von einer Speicher-Vermittlung (Abb. 1.7). Dieses Verfahren kann innerhalb einer VSt auch mehrmals nacheinander angewendet werden. Aus diesem Verfahren ergibt sich bereits, daß über Speicher-Vermittlungen geführte Verbindungen im engeren Sinn nicht dialogfähig sind und damit diese Vermittlungsart für Fernsprechverbindungen ausscheidet. Für gewisse Datenübertragungen ist die Speicher-Vermittlung dagegen sehr gut geeignet. ank. Leitungen
abg. Leitungen
——
—ol —
ä
R
—
b
b Steuerung
IL
|. Speicher
a = Nachrichtenfluß b = Wahlinformation
Steuerinformation
der
ßem
Vorteil
von
zum
zu vermittelnden
Abb. Der
usw.
1.7
und
Ausspeichern
- Speicher-Vermittlung
Speicher-Vermittlungen
Speicher und
Ein-
Nachrichten
bei unbegrenzter
liegt
Wartezeit
darin,
einer
daß
bei
Nachricht
genügend
keine
gro-
Verbin-
dungen aufgrund der Belastung der VSt zu Verlust gehen und die abgehenden Leitungen sehr hoch ausgelastet werden. Schon eine mittlere Wartezeit, die gleich der mittleren Verbindungsdauer ist, läßt die Auslastung eines abgehenden Bündels mit z. B. 10 Leitungen bis auf 9 Erl. *) anwachsen. Die Wartezeit ist eine wichtige Kenngröße einer Speicher-Vermittlung.
1.2.3
Koppelelemente
für
die
Durchschaltung
der
Sprechkreise
Der metallische Kontakt war lange das einzige Schaltmittel, das für den Sprechweg in den Durchschaltenetzwerken der Fernsprech-Vermittlungssysteme eingesetzt wurde. Seine große Widerstandsdifferenz zwischen dem geöffneten und dem geschlossenen Zustand und seine Robustheit gegen Überspannungen waren mit die Hauptgründe hierfür. Je nach Einsatzfall stehen heute luftoffene Kontakte wie auch durch Glaspatronen oder Metallgehäuse geschützte Kontakte, die dann meist in einer Schutzgasfüllung arbeiten, in den verschiedensten Ausführungen zur Verfügung.
*%)
Erlang
= Maß für die Belastung einer Fernsprechleitung je Zeiteinheit - mittlere Belegungsdauer) -9-
(Zahl
der
Belegungen
Neuerdings
gewinnen
geschwindigkeit
und
Halbleiter-Koppelelemente
Verschleißlosigkeit
an
Bedeutung.
sowie ihr geringer
Ihre
Schalt-
Raumbedarf
und
ihre Preiswürdigkeit mit zunehmender Integrationsstufe der Halbleitertechnik begünstigen den Einsatz. In digitalen Vermittlungssystemen sind sie das überwiegend eingesetzte Schaltmittel im Koppelfeld für die Durchschaltung der Sprechwege. Der Nachteil ihrer gegenüber dem metallischen Kontakt gerin-
geren
Widerstandsdifferenz
zwischen
dem
geöffneten
und
dem
geschlossenen
Zustand verliert aufgrund der Eigenart der PCM-Signale, die als Informationsträger eingesetzt werden, an Bedeutung. (Die Begründung hierfür siehe u. a. Abschnitt 3.)
1.3
Steuerung
1.3.1
Steuerungsaufgaben
Neben dem Durchschalten einer Verbindung von einem Eingang zu einem wählbaren Ausgang einer VSt ist von einem Fernsprech-Vermittlungssystem in diesem Zusammenhang auch noch eine Anzahl von Steuerungsaufgaben zu erfüllen. Zu den Hauptaufgaben, die hier zu nennen sind, zählen: -
den Teilnehmerwunsch (Anreizerkennung),
-
das
-
diese
Zielinformation
-
einen
freien
-
den angewählten Teilnehmer über den anstehenden informieren (Rufen des B-Teilnehmers),
-
die
-
die bestehende Verbindung überwachen, ob einer der beiden Partner das Gespräch beendet, und anschließend die Verbindung auslösen
Verbindungsziel,
(Wahlaufnahme),
Bündel
auswählen
Weg
durchverbinden
det
(Melden
das
einer
der
Verbindung
Teilnehmer
auswerten
und
(Leitweglenkung),
durch
das
(Wegesuche),
Sprechverbindung hat
nach
des
ein
erkennen
angibt, geeignetes
Durchschaltenetzwerk
freigeben,
B-Teilnehmers
sobald
sich
erkennen),
der
aufnehmen weiterführendes auswählen
und
Verbindungswunsch B-Teilnehmer
gemel-
(Auslösen),
-
-
die Gesprächsgebühr (Gebührenerfassung)
ggf.
errechnen und
verkehrsmeßtechnische
messung).
und
und
teilnehmerindividuell
statistische
Werte
verbuchen
ermitteln
(Verkehrs-
Diese Aufgaben haben sich seit Einführung der Fernsprechtechnik in ihrem Kern nicht geändert; geändert haben sich jedoch die Mittel, mit denen diese Steuerungsaufgaben erledigt werden (siehe Abb. 1.8).
= 10-
| Steuerung
durch
Logik
von
Vermittlungssystemen
verdrahtete
durch
bare
zentraler
teilzentraler
Einsatz
Abb.
1.3.2
1.8
Manuelle
- Arten
der
Steuerung
und
programmier-
Steuerrechner
Einsatz
Steuerung
Steuerung
von
dezentraler
Einsatz
Vermittlungssystemen
durch
verdrahtete
Logik
Zu Beginn der Fernsprechtechnik wurden die vorstehend beschriebenen Steuerungsaufgaben alle manuell erledigt. Die Vermittlungskraft in der handvermittelten Fernsprechvermittlungstechnik nahm alle diese Aufga-
ben
von einer
zentralen
Stelle aus
wahr.
Mit dem Einsatz von elektromechanischen Fernsprech-Vermittlungssystemen, bei denen Wähler oder ähnliche elektromechanische Geräte als "systemtragende" Elemente eingesetzt wurden, mußten diese Steuerungsaufgaben jedoch dezentral durchgeführt werden. Die Arbeitsgeschwindigkeit der verdrahteten Logik dieser Geräte war so gering, daß damit ein Vermittlungssystem nicht mehr von zentraler Stelle aus gesteuert werden konnte.
1.3.3 _ Steuerung
mittels
Rechnertechnik
Mit Entwicklung der digitalen Rechnersysteme (Computer) stehen Automaten zur Verfügung, die eine sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeit haben und die durch ihre Programmsteuerung nahezu universell einsetzbar sind. Es ist damit grundsätzlich möglich, die früher dezentral eingesetzten Steuerungen eines Vermittlungssystems zu zentralisieren, indem man ihre Aufgaben zusammenfaßt und von einem oder mehreren eigens dafür programmierten Rechnern ausführen läßt. In der Peripherie kann man dann einfache Schaltglieder (ohne eigene Logik) einsetzen, die von den Rechnern aus gesteuert werden. Vermittlungssysteme, die nach diesem Prinzip arbeiten, heißen allgemein SPC-Systeme (SPC = stored program control). Dies ist ein Gruppenbegriff für alle Vermittlungssysteme, deren Steuerlogik in Form von Programmen in einem Speicher abgelegt ist. Die digitalen Vermittlungssysteme gehören alle zur Gruppe der SPC-Systeme.
- 11
-
Der Einsatz der Rechnertechnik in der Fernsprechvermittlungstechnik und der damit verbundene Einsatz von Speichern, deren Inhalt leicht änderbar ist, ermöglichte die Realisierung neuer Leistungsmerkmale sowohl für den Teilnehmer als auch für die Verwaltung. Hierzu nur einige
willkürlich
herausgegriffene
Beispiele:
-
Wenn dem Teilnehmer eine Berechtigung zur Anrufweiterschaltung (zum Fernsprechauftragsdienst oder zu einem 2. B-Tln) einmal gegeben wurde, kann er anschließend dieses Leistungsmerkmal jederzeit von seinem Fernsprechapparat aus aktivieren und auch wieder deaktivieren.
-
Die den nen für
teilnehmerindividuelle Gebührenerfassung geschieht in entsprechenSpeicherplätzen und nicht mehr in mechanischen Zählern. Damit köndie Gebührenstände über Programme abgerufen, zusammengestellt und die weitere Rechnungserstellung aufbereitet werden.
-
Der die
Anschluß eines Teilnehmers an einen bestimmten Eingang der VSt Rufnummer des Teilnehmers sind nur über eine Zuordnungstabelle
Speicher
miteinander
verbunden.
Da
diese
Tabelle
leicht
änderbar
und im
ist,
kann eine Umschaltung des Anschlusses auf einen anderen Eingang (z. aus Belastungsgründen) ohne Rufnummernänderung durchgeführt werden.
B.
Nicht zu vergessen ist auch, daß durch den Einsatz der Rechnertechnik und die damit verbundene Miniaturisierung der Schaltkreise ein erheblich geringerer Raumbedarf gegenüber elektromechanischen' Vermittlungssystemen erreicht wird. Weitere Vorteile der SPC-Systeme liegen auf dem Gebiet der Wartung und Pflege, weil kaum noch Geräte, die dem Verschleiß unterliegen, zum Einsatz kommen.
1.3.4
Zentralisierungsgrad
Grundsätzlich kann man zwischen zentralen, teilzentralen und vollverteilten Steuerungen unterscheiden. In der Praxis sind die Grenzen allerdings fließBend. Die eingesetzten SPC-Systeme sind zwar von ihrer Grundstruktur her dem einen oder anderen Steuerungsprinzip zuzuordnen, sie enthalten aber meist im Detail auch Elemente der anderen Prinzipien.
1.3.4.1
Zentrale
Steuerung
Abb. 1.9 zeigt ein Vermittlungssystem mit stark zentralisierter Steuerung. Alle Steuerungsfunktionen sind in einem Zentralsteuerwerk (ZSt) zusammengefaßt. In die Leitungen sind nur noch Sonden zum Erkennen von Signalen bzw. einfache Schaltungen, um Signale weiterzugeben, eingefügt. Da die Arbeitsgeschwindigkeit des ZSt im Vergleich zur Peripherie (Teilnehmersätze, Verbindungssätze, Koppelnetz) sehr hoch ist, ist eine Zwischenstufe, die nur der Informationszusammenfassung aus der Peripherie und der Verteilung der Befehle an die Peripherie dient, notwendig. Durch diese Zwischenstufe, in der Eingaben von und Ausgaben an die Peripherie zur Geschwindigkeitsanpassung kurzzeitig zwischengespeichert werden können, wird die Auslastung des ZSt wesentlich erhöht.
-
12
-
I
|
H
1
0
TS
u
{}
I
8
T
vw
l
|
I
Yriht
- tr
+------ 4-11
L-1--4-------- —---- -—--- +--+--4
VE
ZSt ——
en |
Zw
'
_-.-.-
an
IE
Hi
th 44-44
vst
Peri pherie
IT
l
von/zu anderen
GE
|
ı
2
< g
l 1 1]
m
< w
’
von/zu den | Teilnehmern
X”
4 un
Koppelnetz
SP
= Teilnehmerschaltung Verbindungssatz (für kommend gerichtete Leitung) Verbindungssatz (für gehend gerichtete Leitung) Verbindungssatz (für wechselseitig gerichtete Leitung) Zentralsteuerwerk Verarbeitungseinheit Speicher Zwischenstufe zur Geschwindigkeitsanpassung zwischen Peripherie und ZSt Nachrichtenwege zwischen Steuerung und gesteuerten Geräten
=
Sprechwege
Abb.
Eine
große
Gefahr
beim
1.9
Einsatz
- Zentrale
solcher
Steuerung
stark
zentralisierten
Steuerungen
ist, daß bei ihrem Ausfall die gesamte VSt ausfällt. Um die Ausfallsicherheit eines ZSt zu erhöhen, können verschiedene Konzepte verfolgt werden: -
Doppelung beiten
wird tet.
des
synchron
das
Das
defekte
und
St
(St)
vergleichen
verbleibende
weiterführen. -
Steuerwerks
durch St
mit
Parallelbetrieb,
stets
automatische
kann
den
ihre
d.
Ergebnisse.
Prüfungen
h.,
Bei
ermittelt
Vermittlungsbetrieb
beide
St
ar-
Ungleichheit
und
abgeschal-
unterbrechungsfrei
Doppelung des St mit Lastteilung, d. h., jedes St bearbeitet nur einen Teil der Verbindungen, kann aber bei Ausfall des Partners die volle Last insoweit übernehmen, daß keine merklichen Einschränkungen für die Teilnehmer auftreten.
= 13
=
-
Multirechnerbetrieb, d. h., mehrere St stehen gleichberechtigt zur Verfügung und übernehmen die anfallenden Steuerungsaufgaben. Die St arbei-
ten
nur
St
also
"im
Bündel",
unwesentlich.
bei
dieser
Arbeitsweise
Ein weiteres Problem daß bereits für eine
voll vorgeleistet
und
der
Allerdings
beim nicht
werden
Ausfall
ist
recht
der
hoch.
eines
St
schwächt
das
Koordinierungsaufwand
Gesamtsystem
zwischen
den
Einsatz von zentralen Steuerungen besteht darin, vollbeschaltete VSt das Steuerwerk in der Regel
muß.
Dies muß
sogar
Endausbau der VSt geschehen, will man lung des Steuerwerks in Kauf nehmen.
nicht
mit Blick
eine
auf den absoluten
nachträgliche
Auswechs-
Abb.
1.10
7 A
j
=
N
B,C
1
>
A
steuemde
VSt
ferngesteuerte VSt zentraler Fernsteuerkanal - Prinzip
der
Fernsteuerung
von
VSt
Um bei kleinen VSt nicht jedesmal den Aufwand für ein eigenes ZSt treiben zu müssen, bietet sich das Konzept der Fernsteuerung von VSt an (Abb. 1.10). Hierbei übernimmt ein ZSt neben der Steuerung der VSt, in der es aufgebaut ist, auch noch die Steuerung einer oder mehrerer abgesetzter VSt, die kein eigenes ZSt besitzen. Diese ferngesteuerten VSt bestehen also im wesentlichen nur aus den peripheren Einrichtungen (Koppelnetz, Teilnehmerschaltungen und Verbindungssätzen). Die Steuerung erfolgt über einen zentralen Fernsteuerkanal (ZFK). Der Datenverkehr auf dem ZFK ist naturgemäß recht stark, weil jede Meldung aus der Peripherie der ferngesteuerten VSt und jedes Kommando dorthin übertragen werden müssen. Dieses Konzept läßt sich deshalb nur bis zu einer gewissen Größe der ferngesteuerten VSt anwenden.
-
14
-
1.3.4.2
Teilzentrale
Steuerung
Eine andere Konzeption von Steuerwerken vor.
tungen
(z.
B.
von SPC-Systemen sieht den Einsatz einer Hierarchie Hierbei werden Steuerwerke für Gruppen von Einrich-
für bestimmte
Verbindungssätze
oder
für Teile des Durchschal-
tenetzwerks) eingesetzt. Dadurch wird die Steuerung an zentraler Stelle entlastet. Ihre Steuerfunktionen werden einfacher, weil bereits eine erhebliche Vorverarbeitung in den Gruppensteuerwerken (GSt) vorgenommen wird. Wählt man bei diesem Konzept die Gruppen, die von einem GSt bedient werden, nur so groß, daß der Ausfall einer Gruppe noch nicht zu einer unzumutbaren Verkehrseinschränkung führt, so sind Doppelung oder andere Maßnahmen zur Erhöhung der Ausfallsicherheit des entsprechenden GSt nicht notwendig. Andererseits können die GSt so selbständig sein, daß sie einen
kurzzeitigen
Ausfall
der
zentralen
Steuerung
die gesamte VSt ausfällt. Letzteres hängt lung zwischen den GSt und dem ZSt ab.
1.3.4.3
Vollverteilte
überbrücken
wesentlich
von
können,
der
ohne
daß
Aufgabenvertei-
Steuerung
Die Entwicklung auf dem Mikroprozessorgebiet macht neuerdings ein weiteres Steuerungskonzept für SPC-Systeme möglich. Ähnlich wie bei den elektromechanischen Vermittlungssystemen stellt jede Einrichtung (Gerät) hierbei wieder eine Funktionseinheit dar; d. h., sie enthält eine eigene Steuerung, die durch einen Mikroprozessor und einen entsprechenden Speicher realisiert wird. Koppelnetz
von/zu den Teilnehmern
von/zu anderen vst
L
L,
V,
T V VM
—-— —
= = = =
V
VM
Funktionseinheit zum Anschluß von Teilnehmern Funktionseinheit zum Anschluß von Verbindungsleitungen Funktionseinheiten für Leitweglenkung, Verzonung, Verkehrs-
messung
usw.
Kommunikationsmöglichkeiten der Steuerungen untereinander über das Koppelnetz (weitere Erläuterungen s. Abb. 1.9 und im Text)
Abb.
1.11
- Vollverteilte -
15
-
Steuerung
Es gibt solche Einrichtungen für den Anschluß von Teilnehmern oder von Verbindungsleitungen, aber auch für die Leitweglenkung, Verzonung usw.
Je
nach
Bedarf,
d.
h.
je
nach
Größe
der
VSt,
können
von
einem
Einrich-
tungstyp beliebig viele Einrichtungen vorhanden sein (Bündelbildung). Alle diese Einrichtungen sind an ein gemeinsames Koppelnetz angeschlossen, dessen einzelne Koppelstufen (K) ebenfalls eigene Steuerwerke besitzen. In Abb. 1.11 ist ein derartiges Systemkonzept dargestellt. Um eine Verbindung durchzuschalten, steuert jede Funktionseinheit ihren Teil zu diesem Prozeß bei und gibt ihn dann an eine Einheit weiter, die die nächste Teilaufgabe erfüllen kann. Ein Ausfall eines einzelnen Steuerwerks und damit einer Funktionseinheit in einem so konzipierten Vermittlungssystem bringt meistens nur eine kaum merkbare Verkehrseinschränkung. Allerdings stellt der Aufwand innerhalb des Systems für den Informationsaustausch zwischen den einzelnen Funktionseinheiten eine zusätzlich zu beachtende Größe dar.
1.4
Zeichengabe
In der Fernsprechvermittlungstechnik von Nachrichtenflüssen unterscheiden:
Unter
e
Nutznachrichten
e
Steuernachrichten.
Nutznachrichten
lassen
sich
grundsätzlich
zwei
Arten
und
sind hier die Nachrichten
zu verstehen,
die die Teil-
nehmer einer Gesprächsverbindung untereinander austauschen. Um diesen Nutznachrichtenaustausch zu ermöglichen, sind zusätzlich Steuernachrichten nötig, die zwischen den an der Verbindung beteiligten technischen Einrichtungen ausgetauscht werden, um die Verbindung aufzubauen, zu überwachen und wieder auszulösen. Der Austausch dieser Steuernachrichten wird allge-
mein
mit
Zeichengabe
Der
Festlegung
muß
mit dem
des
bezeichnet.
Zeichengabeverfahrens
(ZGV)
kommt
eine
zentrale
Be-
deutung in der Fernsprech-Vermittlungstechnik zu, denn das ZGV regelt nicht nur den Austausch und die Bedeutung der Steuernachrichten innerhalb eines Vermittlungssystems, es stellt vielmehr auch gleichzeitig die Schnittstelle zu anderen Systemen, die möglicherweise an einer Verbindung mitbeteiligt sind, dar. Dies gilt besonders bei internationalen Verbindungen, aber auch im nationalen Fernsprechnetz, wenn mehr als ein System im Einsatz ist. Allerdings kann ein ZGV auch nicht für alle Zeiten "eingefroren" werden, denn es Systeme
gibt eine z. B.:
Einsatz
anpassen
50
Reihe
neuer
können;
von
ZGV,
Vermittlungssysteme
d.
die
(Impuls-Kennzeichen
h.,
ein
national 50,
ZGV
muß
oder
-
IKZ
-
CCITT-Zeichengabesystem R2 (Einsatz sprechverbindungen in Europa),
-
CCITT-Zeichengabesystem Nr. dungen Deutschland - USA);
5
-
CCITT-Zeichengabesystem
Nr.
6
-
CCITT-Zeichengabesystem
Nr.
7
auch
Einsatz
-
sich
im
auch
den
Möglichkeiten
erweiterbar
international
deutschen
z.
B.
bei
(Einsatz
z.
B.
festgelegt
-
Es
sind,
Fern-
Fernsprechverbin-
(ZGV auf zentralen Kanälen, z. bei SPC-Vermittlungssystemen)
16
dieser
Fernsprechnetz);
internationalen bei
sein.
B.
1.4.1 Abb. dene
Arten
von
Steuernachrichten
1.12 zeigt stark vereinfacht eine Konstellation, aus Gruppen von Steuernachrichten zu erkennen sind:
der
vier
verschie-
l.
Steuernachrichten, die auf den Anschlußleitungen zwischen dem Teilnehmer und der VSt ausgetauscht werden (Strecken TIn «> Aj und A3 + Tln).
2.
Steuernachrichten
3.
Steuernachrichten,
4.
Steuernachrichten, die zwischen den VSt sierten Bedienungs- und Wartungszentrum
steuern
Ay#+®
zwischen
(Strecken
C,
An=>
den
VSt
(Strecken
um eine VSt,
die
kein
A] «=
C und
Bj,
A3#«e
A3 «>
C).
Bn
eigenes
und
Hierauf
A]
A3ee
«»
An
und
Steuerwerk B3).
An
«=
besitzt,
Az). fernzu-
und einem abgesetzten, zentraliausgetauscht werden (Strecken
wird
im Abschnitt
1.5
noch
näher
eingegangen.
oODN)
Bi
B2
Teilnehmer
VSt
mit
Steuerwerk
ferngesteuerte VSt zentrales Bedienungs -und
Abb.
1.12
- Zur
B3
Erläuterung
der
Arten
Wartungszentrum von
Steuernachrichten
Während die Steuernachrichten der Gruppen 1 und 2 bereits in allen bisher eingesetzten Fernsprech-Vermittlungssystemen notwendig waren und von den angewandten ZGV abgedeckt werden, haben die Gruppen 3 und 4 erst mit dem Einsatz von SPC-Systemen an Bedeutung gewonnen. Für die Gruppe 3 werden meistens systemeigene Lösungen bevorzugt, weil eine VSt nur von einer VSt des gleichen Systems ferngesteuert werden kann. Dagegen werden die Steuernachrichten der Gruppe 4 bei der Konzeption zukünftiger ZGV voll zu berücksichtigen sein.
-
17
-
1.4.2
Anforderungen
an
die
Zeichengabe
Die Zeichengabe soll schnell, zuverlässig und wirtschaftlich sein. Aus der Sicht des Teilnehmers sollen die Rufverzugszeit, das ist die Zeit vom Ende der Wahl der letzten Ziffer der Wählinformation bis zum Rufen des gewünschten Teilnehmers, und die Meldeverzugszeit, das ist die Zeit vom Abheben des Handapparats durch den gerufenen Teilnehmer bis zur Durchschaltung der Sprechverbindung, möglichst klein sein. Bei einem Vermittlungssystem, bei
dem
z.
rufenden
B.
die einzelnen
Teilnehmers
mit schritthaltender
Wähler
eingestellt
unmittelbar werden,
sind,
durch h.
die Wählinformation
bei
einem
muß
dieses
auftritt,
muß
Verfahren
des
Direktwählsystem
Durchschaltung, ist die Rufverzugszeit
ring. Mit zunehmender Komplexität lich der Leitweglenkung oder wenn
beteiligt
d.
von
Natur
aus
ge-
der Vermittlungssysteme, z. B. bezügunterschiedliche ZGV an einer Verbindung
aber verlassen
werden.
Die Wählinforma-
tion muß je nach Umfang der Leitweglenkung erst teilweise oder aber ganz in einer VSt empfangen werden, bevor mit dem weiteren Verbindungsaufbau begonnen werden kann. Dieser Zeitverzug, der in jeder Leitwegsteuerstelle der
Verbindung
anschließend
dann
durch
eine schnelle
Zeichengabe
möglichst weitgehend wieder aufgeholt werden. Die Zeichengabe muß sicher sein gegen Zeichenverfälschung und Zeichenverlust. Hierfür sind entsprechende technische Vorkehrungen (Fehlererkennungs- und Korrekturverfahren) zu treffen. Die Anzahl von Falschverbindungen durch fehlerhafte Steuernachrichten muß vernachlässigbar klein sein.
Um zu wirtschaftlichen Lösungen zu kommen, muß erreicht werden, daß die Einrichtungen für die Zeichengabe, die leitungsindividuell eingesetzt werden, einfach gestaltet sind und die technisch aufwendigeren Geräte nur an zentraler Stelle eingesetzt werden, wo sie dann auch entsprechend hoch ausgelastet sind.
1.4.3
Lösungswege
für
die
Zeichengabe
Wie Abb. 1.13 zeigt, gibt es eine Reihe von grundsätzlich unterschiedlichen Möglichkeiten, die Zeichengabe in Fernsprech-Vermittlungssystemen zu verwirklichen. Die bisher festgelegten ZGV machen von allen diesen Möglichkeiten Gebrauch.
Zeichengabe
über
den
Sprechkanal
nicht gleichzeitig mit der Sprache
Abb.
über
gleichzeitig der Sprache
1.13
mit
- Möglichkeiten
-
18
-
besondere
je Sprechkreis
der
Zeichengabe
Kanäle
je
Übertra-
gungssystem
zwischen
den
VSt
Eine Zeichengabe über einen besonderen Kanal je Sprechkreis ist die einfachste und sicherste Lösung, aber leider oft auch die unwirtschaftlichste; dies besonders dann, wenn man sich vorstellt, daß dieser Zeichengabekanal über separate Adern geführt wird. Zur besseren Ausnutzung des Kanals für Steuernachrichten werden in bestimmten Übertragungssystemen die Steuernachrichten aller übertragenen Sprechkreise in einem Zeichengabekanal zusammengefaßt. Dies ist z. B. beim Übertragungssystem PCM 30 der Fall
(siehe
Abschnitt
3).
Hier muß
aber
auch
die Kennzeichenübertragungsein-
richtung für c-Ader-Signale (KUS) genannt werden, mit der die Nachrichten von 120 c-Adern über zwei Doppeladern übertragen werden können. Mit dem Einsatz von SPC-Systemen bietet sich ein weiterer Lösungsweg für die Zeichengabe an. Alle Steuernachrichten, die zwischen zwei VSt auszutauschen sind, können zusammengefaßt und über einen zentralen Zeichenkanal (ZZK) übertragen werden. Dieser ZZK steht dann nur für Steuernachrichten zur Verfügung und stellt eine unmittelbare Datenverbindung zwischen den Steuerwerken der beiden VSt dar. Steuernachrichten und Nutznachrichten sind vollkommen voneinander getrennt, und ungewollte gegenseitige Beeinflussungen sind nicht mehr möglich.
1.4.4
Zentrale
Zeichenkanäle
(ZZK)
ZZK sind Datenkanäle zwischen VSt, die über Standleitungen geführt werden. Je nach der erforderlichen Datenübertragungsrate, die sich aus der Anzahl von Steuernachrichten, die zwischen zwei VSt je Zeiteinheit ausgetauscht werden müssen, ergibt, und der Leistungsfähigkeit der zur Verfügung stehenden Datenkanäle kann es notwendig sein, mehrere Datenkanäle parallel zu betreiben und sie zu einem ZZK zusammenzufassen. Mit der Zeichengabe über ZZK steht also ein Verfahren zur Übermittlung von Steuernachrichten zur Verfügung, das unabhängig von den Sprechwegen erweiterbar ist und somit allen zukünftigen Anforderungen angepaßt werden kann. Die hohe Signalisierungsgeschwindigkeit über ZZK reduziert die Belegungszeit der Sprechkreise nahezu auf die reine Gesprächszeit. Allerdings sind Vorkehrungen zu treffen, um Störungen im Sprechweg (z. B. Unterbrechung eines Sprechwegs), die ja jetzt durch die getrennte Übermittlung der Steuernachrichten nicht mehr automatisch in den beteiligten VSt bemerkt werden, auf andere Weise zu erkennen. Der technische Aufwand für die Zeichengabe ist im Steuerwerk der VSt zentralisiert. Dadurch wird die Komplexität der peripheren Einrichtungen weiter vermindert. Während gesehen
ein
für
die
waren,
derartiges
Die Anwendung mendem Einsatz chengabe immer
1.4.4.1
ersten
wurde
ZZK-Anwendungen
mit
Verfahren
den
noch
systemindividuelle
CCITT-Zeichengabesystemen
international
standardisiert.
der Zeichengabe über ZZK steht noch am von SPC-Vermittlungssystemen wird aber mehr an Bedeutung gewinnen.
Nr.
6
ZGV
und
vor-
Nr.
7
Beginn. Mit zunehdiese Art der Zei-
Betriebsweisen
Wenn zwei VSt durch einen ZZK direkt miteinander verbunden sind, über den alle Steuernachrichten laufen, die zwischen diesen beiden VSt ausgetauscht werden müssen, so spricht man von einer assoziierten Betriebsweise (Abb. 1.14a). -
19
-
Dieser ZZK ist somit den Sprechkreisen zwischen diesen beiden zugeordnet. Man kann sich allerdings auch vorstellen, daß für ein eigenes Netz mit Netzknoten zur Verfügung steht. Hierüber die Datenströme zwischen den VSt beliebig geführt werden; es eine verkehrsabhängige Leitweglenkung der Steuernachrichten
Eine
derartige
knoten
netzes
dieses
sein,
nicht
assoziierte
ZZK-Netzes
d.
h.,
Betriebsweise
können
gleichzeitig
der Austausch
von
VSt kann über eine oder mehrere andere die Sprechwege diese VSt berühren.
zeigt Abb. auch
VSt
ZZK-Nachrichten VSt
geführt
1.14b.
des
zwischen
5
7
x
Ti
per
zEu
a)
=
Sprechkreise
une)
können
Netzknoten
über
Betriebsweise folgende
Wege
ausgetauscht
werden:
B,
vrvvvHrHr
P>>->->>>
ZZK-Nachrichten
assoziierte
x
für
Huunes
nicht
unHruwrw
b)
ri
assoziierte Betriebsweise
>
Die
ohne
vSt B Sprechkreise
[zst
Die Netz-
Fernsprech-
werden,
vSt A
x
VSt fest die ZZK könnten wäre auch denkbar.
ZZK
sind.
VStA
vStB
x
a
>
Sprechkreise
c) Abb.
quasiassoziierte 1.14
Betriebsweise
- Betriebsweisen -
20
-
der
ZZK
|
zwei
daß
Wenn
von
den
möglichen
richtenaustausch
zwischen
Wegen
in einem
zwei VSt
ZZK-Netz
für
den
nur ein bestimmter
Weg
Steuernach-
zugelassen
ist, so spricht man von einem quasiassoziierten Betrieb (Abb. 1.14c). Der ausgewählte Weg wird dabei immer über einen oder mehrere Netzknoten führen. Hierin besteht der Unterschied zum assoziierten Betrieb (siehe zuvor). Alle
ZZK-Anwendungen,
angedacht sind, weise vor.
1.4.4.2 Der
sehen
soweit
sie
heute
bereits
die assoziierte oder/und
in
Betrieb
oder
quasiassoziierte
auch
nur
Betriebs-
Sicherheitsüberlegungen
Datenaustausch
heiten.
Jede
über
einen
Zeicheneinheit
ZZK
geschieht
besteht
dabei aus
e
einem
Nachrichtenübertragungsteil
e
einem
Nachrichten-
bzw.
in
der
zwei
Form
Teilen:
von
Zeichenein-
und
Benutzerteil.
Im letzteren ist die Steuernachricht, die zwischen den VSt ausgetauscht werden soll, enthalten, während der Nachrichtenübertragungsteil quasi die "Verpackung" hierzu darstellt und für die Datenübermittlung wichtige Angaben enthält.
Grundsätzlich
gesichtspunkte:
Zur
der
gibt es hinsichtlich
der
Zeichengabe
a)
Sicherheit
gegen
Nachrichtenverfälschung
b)
Sicherheit
gegen
ZZK-Ausfall.
Sicherheit
gegen
Zeicheneinheit
Nachrichtenverfälschung
auch
Prüfbits
übertragen.
über und
und
Diese
ZZK
zwei
-verlust
-verlust
Prüfbits
Sicherheits-
und
werden
werden
mit
auf-
je-
grund der Bitfolge der Zeicheneinheit nach einem bestimmten Verfahren auf der Sende- und der Empfangsseite unabhängig voneinander gebildet und dann auf der Empfangsseite mit den empfangenen Prüfbits verglichen. Wenn
keine Übereinstimmung erzielt wird, d. h., wenn die Nachricht oder die übertragenen Prüfbits verfälscht wurden, wird die Nachricht erneut von der
sendenden
VSt
angefordert.
Jede Zeicheneinheit wird zusätzlich mit einer laufenden Nummer versehen. Diese wird getrennt für jede Richtung weitergezählt. Anhand dieser Durchnumerierung der Zeicheneinheiten können Verluste kompletter Zeicheneinheiten erkannt und entsprechend verarbeitet werden. Außerdem wird jede Zeicheneinheit in der Gegenrichtung quittiert. Ausbleibende Quittungen sind für die sendende VSt z. B. ein Zeichen dafür, daß der ZZK oder die
GegenVSt
nicht
mehr
arbeitsfähig ist.
Da mit dem Ausfall eines ZZK sehr viele Sprechkreise (u. U. mehrere Tausend) nicht mehr zu benutzen sind, weil die hierfür erforderlichen Steuer-
nachrichten
nicht
mehr
übermittelt
werden
können,
gedoppelt. Im Normalbetrieb arbeiten sie dann so bemessen, daß bei Ausfall einer ZZK-Hälfte
- 21 -
werden
die
ZZK
häufig
mit Lastteilung, sind aber die andere die volle Last
übernehmen kann. Die Hälften eines gedoppelten ZZK werden zweckmäßigerweise auf getrennten Trassen geführt, damit bei Schäden am Übertragungsweg (z. B. Kabelschaden) nicht beide Hälften zugleich ausfallen. Es ist durchaus möglich, daß von einem gedoppelten ZZK die eine Hälfte assoziiert und die andere quasiassoziiert betrieben wird.
1.5
Betreiben
Das Betreiben einer VSt umfaßt eine Fülle von Tätigkeiten, die alle notwendig sind, um die VSt zu nutzen. Abb. 1.15 zeigt eine grobe Gliederung des Begriffs "Betreiben" und läßt die vielfältigen Arbeiten erahnen, die sich dahinter verbergen. Inbetriebnehmen Beschalten Ein-, Aus-, Umschalten Regeln, Steuern Beobachten, Ablesen Inspizieren Warten Instandsetzen
Instandhalten
Ändern
(in
begrenztem
Außerbetriebnehmen
Abb.
1.15
- Tätigkeiten,
die
zum
Betreiben
Umfang)
einer
VSt
gehören
Wenn über Gestaltungsgrößen von Fernsprech-Vermittlungssystemen gesprochen wird, so muß in diesem Rahmen auch das "Betreiben" betrachtet werden. Je nach ihrer Konzeption stellen die Vermittlungssysteme unterschiedliche Anforderungen an den Betreiber, d. h., sie bestimmen, wo und wann der Mensch steuernd eingreifen muß. Gleichzeitig bieten sie aber auch unterschiedliche Möglichkeiten an, wie diese steuernden Eingriffe erfolgen können. Dieses "Gesicht", das ein Vermittlungssystem dem Betreiber zeigt, stellt ein wesentliches Merkmal des Systems dar.
1.5.1 Die
SPC-Systeme Bedienung
nungsplatz
eines
(BPI).
SPC-Systems
Hierfür
wird
geschieht
üblicherweise
über
ein
einen
sogenannten
Blattschreiber
Bedie-
eingesetzt,
es ist aber mitunter auch möglich, statt dessen eine Datensichtstation (DSS), die mit einem Drucker gekoppelt ist, vorzusehen. An dem BPl werden alle Störungen in der VSt in Form von Meldungen ausgedruckt. Von hier aus können die entsprechenden Aufträge an das System (Kommandos) eingegeben
- 22
-
werden,
zu
um
sperren
schließen
z.
und
von
B.
zu
eine
fehlerhafte
prüfen.
Teilnehmern
Von
die
Einrichtung
diesem
Platz
Zuordnung
der
für
werden
den
Fernsprechverkehr
aber
auch
Rufnummer
beim
An-
zur Anschlußlage
am Koppelnetz sowie alle sonstigen Anschlußmerkmale, die im System gespeichert sein müssen, eingegeben. Desgleichen können diese Daten, wie auch Angaben über die augenblickliche Systemkonfiguration (welche Einrichtungen z. Z. belegt sind usw.) jederzeit am BPl abgefragt und protokolliert werden. Nur wenn z. B. eine Baugruppe als defekt erkannt worden ist und ausgetauscht werden muß, ist es erforderlich, am entsprechenden Einbauort innerhalb der VSt tätig zu werden. Diese Tätigkeit beschränkt sich dabei auf das Herausziehen der vorhandenen Baugruppe und das Hineinstecken der Ersatzbaugruppe. Alles andere, wie z. B. das Sperren der defekten Baugruppe und das Prüfen und Entsperren der Ersatzbaugruppe geschieht bereits wieder über den BPl. Vom BPl aus können also neben dem Bedienen der VSt auch viele der übrigen im Rahmen des Betreibens anfallenden Arbeiten zentral für die gesamte VSt ausgeführt werden.
1.5.2
Fernbetreiben
von
SPC-Systemen
Das BPI-Konzept bei SPC-Systemen kommt dem Wunsch, die VSt fernbetreiben zu können, sehr entgegen. Zum einen können die meisten Aufgaben des Betreibens einer VSt von diesem Platz aus zentral wahrgenommen werden und zum anderen sind die BPl entweder aus Sicherheitsgründen sowieso gedoppelt, oder es ist zumindest möglich, einen zweiten BPl anzuschließen. Die einfachste Art des Fernbetreibens besteht nun darin, daß man einen BPI über eine Datenübertragungsstrecke führt und dort aufstellt und anschließt, von wo aus die VSt fernbetrieben werden soll. Der zweite BPl muß in der VSt bleiben, um jederzeit die Möglichkeit zu haben, die VSt auch vor Ort zu betreiben. Die VSt brauchen bei dieser Art des Betreibens nur noch in seltenen Fällen, z. B. zum Baugruppentausch, aufgesucht zu werden.
1.5.3 _ Zentralisierung Werden
man
mehrere
bereits
mehrerer
VSt
des
abgesetzte
die einfachste von
einer
Fernbetreibens BPl
zusammen
Konfiguration
zentralen
Stelle
an
einer
geschaffen, aus
erlaubt
Stelle
aufgestellt,
die ein (Abb.
so
hat
Fernbetreiben
1.16a).
Der nächste Schritt sieht bereits den Einsatz einer besonderen Technik für die zentrale Betriebsführung, die sogenannte TZB, vor (TZB = Technik zentraler Betriebsführung). Dies kann im einfachsten Fall eine kleine Steuereinrichtung für die Datenströme von und zu den VSt sein, die es ermöglicht,
die BPl aufgabenorientiert
zu benutzen
und
gleichzeitig
die feste
Zuordnung
zwischen VSt und BPl aufhebt (Abb. 1.16b). Hierdurch ist es möglich, Arbeitsplätze zu schaffen, die gleichartige Aufgaben für alle angeschlossenen VSt wahrnehmen; z. B. nur die Störungsbearbeitung für alle VSt durchführen oder nur alle Arbeiten, die die Teilnehmer-Anschlüsse betreffen, ausführen usw. Gleichzeitig ist es möglich, die Anzahl der Arbeitsplätze unabhängig von der Anzahl der zu betreibenden VSt nur nach dem Arbeitsanfall zu be-
messen.
-
23
-
Datenübertragungsstrecken
vst;
BPlı
N
>
je VSt ein fest zugeordneter Arbeitsplatz
»
a) mittels abgesetzter
BPI
Datenübertragungs strecken
l
Arbeitsplätze n
je Aufgabe
| Steuerung
bzw.je Auf-
gabengruppe
Technik zentraler Betriebsführung (T2B}
b)mittels aufgabenorientierter Abb.
Die Endstufe
dieses
1.16
Arbeitsplätze
- Fernbetreiben
Betriebskonzepts
könnte
von
VSt
ein zentrales
Bedienungs-
und
Wartungszentrum darstellen, dessen TZB eine Großrechenanlage umfaßt (Abb. 1.17). Dieser Rechner könnte dann die angeschlossenen Arbeitsplätze, die u. U. in die entsprechenden Dienststellen ausgelagert sein können, vielfältig unterstützen. Angeschlossene Großspeicher für Datenbanken würden die Karteiführung in den einzelnen Dienststellen erübrigen und die Daten-
haltung integrieren. Die die
TZB könnte auch z. B. auftreten,
in gewissen nen
lassen.
aus
einer
anlagen
Grenzen
Eine
ausgleichen
Verbindung
ist ebenfalls VSt
Unterschiede im Betreiben der angeschlossenen VSt, wenn verschiedene Vermittlungssysteme eingesetzt sind,
denkbar,
automatisch
zur
von
um
und
der
z.
für den
B.
weiteren
-
24
TZB
zu
Betreiber anderen
Gebühren-
Verarbeitung
-
nicht
mehr
erschei-
Datenverarbeitungs-
oder
Verkehrsmeßdaten
dorthin
übertragen
zu
Datenubertragungsstrecken zentrale Bedienungskanale | ZBK )
VD
Abgeselzte
Dienststellen
Technik zentraler Betriebsführung (TZB)
’
Dotenverarbeitungsanlagge
fernbetriebene V51
des
|
[I
zentralen
U
Datenkanal
Bedienungs -und Wartungs-
ID
- Prinzip
eines
Eın-und Ausgabegerate, zB. Magnet bandgerate und Drucker
zentralen
Bedienungs-
können. Sollten für die weitere Verarbeitung dieser ben, z. B. über den Beschaltungszustand der VSt, können diese Informationen den übermittelten Daten
TZB
automatisch
hinzugefügt
sonstige Datenverarbeıtungsanlage ze ım zentralen Bedienungs und Wartungs zentrum
(en)
1.17
|
MI l
|
Hintergrundspeicher für groNe Datenmengen, 2.B. Magnetplatten — speicher
LL__L_L pa] I,
!
ee
zentrums
Abb.
Arbeits-
platze ın anderen
werden.
und
Wartungszentrums
Daten noch Zusatzangaerforderlich sein, so aus der VSt durch die
Diese Beispiele lassen bereits erkennen, welche Vielfalt an Möglichkeiten es gibt. Welche davon von der DBP zukünftig genutzt werden und wie das endgültige Betriebskonzept gestaltet ist, wird in Band 4 dieser Buchreihe behan-
delt.
Wichtig ist aber,
daß
die Vermittlungssysteme
den
Anschluß
für einen
leistungsstarken zentralen Bedienkanal (ZBK) anbieten, um derartige Betriebsweisen aus technischer Sicht grundsätzlich zu erlauben. Der ZBK muß Meldungen der VSt an das zentrale Bedienungs- und Wartungszentrum wie auch Kommandos in umgekehrter Richtung genauso zuverlässig und sicher übertragen, wie Ströme von Massendaten (z. B. Gebühren- und Verkehrsmeßdaten von der VSt oder Beschaltungsdaten zur VSt), wobei besonders wichtige Nachrichten vorrangig übermittelt werden müssen.
- 35-
2
Entwicklung technik
in
der
elektronischen
Fernsprechvermittlungs-
Deutschland
Die in Deutschland eingesetzten elektromechanischen Fernsprech-Vermittlungssysteme haben einen derart hohen Reifegrad erreicht, daß mit dem Einsatz neuer Systeme mit elektronischen Bauelementen nur sehr zögernd begonnen wurde.
2.1
Erste
elektronisch
gesteuerte
Vermittlungsstellen
In den Jahren 1962 bis 1967 wurden von der DBP vier verschiedene Versuchsvermittlungsstellen mit elektronischer Technik in Betrieb genommen. Hiermit sollten Erfahrungen gewonnen werden für ein zukünftiges elektronisches Wählsystem. Die Versuchsvermittlungsstellen zeigten deutlich, wie sich die Systemstruktur durch den Einsatz der neuen Technologie wandelte. Nur unter diesem Gesichtspunkt sollen diese Systeme im folgenden kurz betrachtet werden. Das
Fernsprech-Vermittlungssystem
1962 wurde graben das
für
ESMII
als erste Versuchsvermittlungsstelle System ESMII der Firma Siemens AG in
"elektronisch
gesteuertes
System
mit
in der VSt München-FärberBetrieb genommen. ESM steht
Magnetfeldkoppler".
Das
System
war
streng dekadisch gruppiert und entsprach in dieser Hinsicht einem elektromechanischen Fernsprech-Vermittlungssystem. Statt der Wähler waren jedoch Koppelfelder mit Schutzgaskontakten eingesetzt, die durch Markierer gesteuert wurden.
Das
Fernsprech-Vermittlungssystem
Die
zweite
HE60-L
Versuchsvermittlungsstelle
(Stuttgart-Blumenstraße)
wurde
1963
mit dem System HE60-L der Firma SEL in Betrieb genommen. Als Koppelelement wurden hierbei sogenannte Herkone (hermetisch abgeschlossene Kontakte) eingesetzt. Die hohe Schaltgeschwindigkeit dieser Koppelpunkte machte eine sogenannte "weitspannende Wegesuche und -einstellung" möglich. Bei diesem Prinzip werden so viele Ziffern der Wählinformation aufgenommen und gemeinsam ausge-
wertet,
daß
gleichzeitig
daran
anschließend
ausgewählt
und
der
Weg
eingestellt
über
möglichst
werden
kann.
viele
Koppelstufen
Die weitspannende Wegesuche und -einstellung war im System HE60-L mittels Leitdie innerhalb des Koppelfeldes parallel zu den Sprechadern adern realisiert, d. h. dort, wohin Am gewünschten Ausgangspunkt der Koppelstufe, verliefen. durchgeschaltet werden sollte, wurde auf die entsprechende Leitader eine SpanDieses breitete sich nun fächerangelegt. nung, das sogenannte Anbietzeichen, förmig aus und zeigte alle noch freien Wegekombinationen zu dem gewünschten Ausgang an. Mittels eines Markierers wurde dann ein Weg ausgewählt und durchderen Ausfall mehr als 100 Tin betroffen hätte, waren Markierer, geschaltet. in Anspruch geaus Sicherheitsgründen gedoppelt und wurden immer abwechselnd laufend kontrolliert. Dadurch wurde ihre Funktionsfähigkeit nommen.
-
26
-
Das In
Fernsprech-Vermittlungssystem Frankfurt-Eckenheim
einem
System
FRK
der
wurde
Firma
1965
FRK die
Telefonbau
dritte und
Versuchsvermittlungsstelle
Normalzeit
(heutiger
mit
Firmenname:
Telenorma) eingeschaltet. Die Bezeichnung FRK weist auf die als Koppelelemente verwendeten Flachreedkontakte hin. Hervorstechende Merkmale dieses Systems waren seine sehr stark zentralisierte Steuerung und die Bildung sogenannter Großgruppen von ca. 1600 Tin. Innerhalb einer Großgruppe konnten die Tin ohne Rufnummernänderung umgeschaltet oder auch zu Sammelanschlüssen zusammengefaßt werden. Eine Steuerung konnte bis zu 10 000 Anschlüsse bedienen. Aus
Sicherheitsgründen
Das
waren
jedoch
Fernsprech-Vermittlungssystem
Als
letzte
immer
in
Stuttgart-Bad
Steuerungen
vorhanden.
EZM3
Versuchsvermittlungsstelle
AEG-Telefunken
zwei
wurde
1967
das
Cannstatt
in
Betrieb
zentralen
Markierer
System
EZM3
der
Firma
genommen.
Die
Bezeich-
gesteuert,
der
bis
nung EZM steht für "elektronisch gesteuertes, zentral markiertes System". Als Koppelelement wurde hierbei ein Koordinatenhaftschalter verwendet. Das
System
10 000
EZM3
Anschlüsse
wurde
von
bedienen
einem
konnte.
Die
Zuordnung
der
Lage
eines
zu
Anschlusses
am Koppelnetz, die sogenannte Positionsnummer, zur Rufnummer wurde in einem zentralen Speicher des Markierers verwaltet. Dort wurden auch sonstige Merkmale der einzelnen Anschlüsse (Sperre, Umschaltung zum Fenrsprechauftragsdienst usw.) gespeichert. Durch entsprechende Eingaben über einen Blattschreiber konnten die gespeicherten Zuordnungen und Merkmale jederzeit
schnell
2.2
und
Entwurf
ohne
großen
eines
Aufwand
geändert
werden.
SPC-Systems
Aufgrund der mit den vier gen wurde ein umfassendes
Versuchsvermittlungsstellen gesammelten Konzept für ein SPC-System entworfen.
ErfahrunHierin
waren auch viele neue Leistungsmerkmale sowohl für die Teilnehmer als auch für die Verwaltung vorgesehen. Auf dieser Grundlage begann man das "Elek-
tronische Wählsystem 1" (EWS1) zu entwickeln, das als Einheitssystem Nachfolger für alle bisher bei der DBP eingesetzten Fernsprech-Vermittlungssy-
steme
werden
sollte.
stems
dargestellt
Große
Teile dieses
Konzepts
gelten
allgemein
für
SPC-
Systeme und behalten deshalb auch für zukünftige digitale Vermittlungssysteme ihre Gültigkeit. Der Übergang von einem Wählersystem mit schritthaltender Durchschaltung zu einem ersten SPC-System enthält mehr Neuerungen als der dann folgende Schritt von einem SPC-System mit analoger Sprachübertragung zu einem System mit digitaler Sprachübertragung. Unter diesem Gesichtspunkt sollen im folgenden am Beispiel des EWSI-Konzepts grundsätzliche und allgemeingültige Gestaltungsmöglichkeiten und Merkmale eines SPC-Sytur
eines
2.2.1
und
derartigen
zugleich
Systems
ein grober
gegeben
Überblick
werden.
die Systemarchitek-
Systemkonzept
In Abb. 2.1 sind die Grundzüge des EWS1-Konzepts gesehen, daß kleine VSt aus Aufwandsgründen kein (ZST)
über
hatten,
sondern
über
einen
zentralen
- 97
-
aufgezeigt. Es war voreigenes Zentralsteuerwerk
Fernsteuerkanal
(ZFK)
ferngesteuert
wurden.
Zwischen benachbarten
VSt
sollte der Nachrichtenaustausch
einen zentralen Zeichenkanal (ZZK) erfolgen, assoziierter Betrieb vorgesehen waren (siehe
über
wobei assoziierter und quasiauch Abschnitt 1.4.4.1).
GVST STVST
STVST
—
KN AST DTU-G
weitere
Zx
ZFKund ZZK
tere
ZFK und ZZK
ZZK
ZBK von /zu anderen VSt
cc 25
N &
a.
o
8
35 vn 3% o>
AST BR DTU DTU-G
= = = =
Arbeitsfeldsteuerwerk Bedienungsrechner Datenaustausch- und Übertragungssteuerwerk DTU in der GVST
FEAFST FEEST FEUST GVST KN STVST ZBK ZFK zST ZZK
= = = = = = = = = =
Fernsprechauftragsstelle Fernsprechentstörungsstelle Fernsprechunterhaltungsstelle gesteuerte Vermittlungsstelle Koppelnetz steuernde Vermittlungsstelle zentraler Bedienungskanal zentraler Fernsteuerkanal Zentralsteuerwerk zentraler Zeichenkanal
DTU-S
= DTU
in
der
STVST
Abb. Die
dazugehörenden
tig betrieben
werden.
2.1
Sprechwege
Über
- Das
EWS1-Konzept
zwischen
zentrale
den
EWS1-VSt
Bedienungskanäle
sollten
(ZBK)
wechselsei-
konnten
zu 20 VSt an einen Bedienungsrechner (BR) angeschlossen werden. des BR war es, Massendaten, die in den VSt anfielen, aufzunehmen - 28
-
bis
Aufgabe und
weiterzuverarbeiten (z. B. Gebührendaten, Verkehrsmeßdaten). Ferner hatten Dienststellen der DBP über abgesetzte Arbeitsplätze, die am BR angeschlossen waren, die Möglichkeit, die VSt fernzubetreiben, Tin-Anschlüsse zu sperren/entsperren sowie auf Fernsprechauftragsdienst zu schalten usw. Die Kontrolle und Koordinierung aller Zugriffe erfolgte durch den BR. Er war integrierter Bestandteil des EWS1.
Die Art und Weise, wie ein Vermittlungssystem in ein sprechnetz eingefügt und betrieben werden kann und
hierbei an bestehende
ein wichtiger Aspekt mittlungstechnischen
Konzepte
und
Organisationen
bestehendes Fernwie flexibel es sich
anpassen
und sollte stets gleichberechtigt neben Leistungsmerkmalen betrachtet werden.
läßt,
den
ist
rein
ver-
Da das EWS1 als Nachfolge-System für alle bei der DBP bisher eingesetzten Fernsprech-Vermittlungssysteme vorgesehen war, mußte es sowohl für Ortsals auch für Fernverkehr einsetzbar sein. Ferner sollte es zukunftsträchtig sein und eine zunehmende Digitalisierung der Übertragungswege berücksichtigen, indem es erlaubte, digitale Sprechkanäle zu vermitteln.
EWSO
1
EWSF
_
1
EWSD
—
7
KNV
Tr
71.
I
l
T
KND
.
KN-S1 1
®
rn
se
sp
= 3 SW
= Koppelnetz
für
für
Zweidraht-Analog-Durchschaltung
=
Koppelnetz
KN-ST
=
Koppelnetz-Steuerung
= =
Verarbeitungseinheit Speicher
VE sp
|
.
u
KNV
AST
n-
sEen gi
1
KND EWSOl EWSFl EWSD1
®
486€
AST
KNZ
S
2 u
T
KN-St
ı
VE
|
® c = wu ®
—
...KNZ
_
1
Vierdraht-Analog-Durchschaltung
= Koppelnetz für Vierdraht-Digital-Durchschaltung = EWS1-Systemvariante für Ortsverkehr = EWSIl-Systemvariante für Fernverkehr = EWSI-Systemvariante mit digitaler Durchschaltung für Orts- und Fernverkehr = Arbeitsfeldsteuerwerk
Abb.
2.2
- Die
EWS1-Systemfamilie -
29
-
Um alle diese Forderungen erfüllen zu können, wurde EWS1 als Systemfamilie konzipiert (siehe Abb. 2.2). Für jeden Einsatzfall stand eine spezielle Peripherie zur Verfügung, während die zentrale und teilzentrale Ebene in allen Fällen stets gleich war. Natürlich mußte bei diesem Konzept der Anteil der Programme, der die Peripherie steuerte, dem jeweiligen Einsatzfall
entsprechen, Teile
der
d.
h.,
Software
neben
den
getrennt
für
Geräten
der Peripherie
EWSO1,
EWSF1
und
waren
EWSD1
auch
große
erforderlich.
Insgesamt zeigt EWS1 aber beispielhaft, welche Flexibilität ein gut strukturiertes SPC-System bietet und welche Anpassungsmöglichkeiten dadurch grundsätzlich gegeben sind. Koppelnetz
pe]
4 uw
nor
+
|
|
\
r----— +-—---|
von/zu | anderen VSt |
—————
L-4-4-.4.—
F ı
were
AST
L---—-
T
=
I l
ı
rl I
AST
-.----J
ana
1
L
T
4
ı BPL
-_—
VE
sPI
Ir —--—-—
= = = =
Arbeitsfeldsteuerwerk Bedienungsplatz gehender Satz Internsatz
SP IS VE WAS
= Speicher = Teilnehmersatz = Verarbeitungseinheit = Wahlaufnahmesatz
KS
=
kommender
ZST
=
= Koppelnetz-Steuerung —— Bern
Abb.
ZBK = zentraler
Satz
2.3
Sprechwege Nachrichtenwege
für
30
_—
|
|
— —[IBK =
Bedienungskanal
Zentralsteuerwerk
Steuerinformationen
- Fernsprech-Vermittlungssystem
-
1
7
_ZST
AST BPL GS IS
KN-St
AST
-
EWSO1
(Übersicht)
2.2.2
Grundsätzliche
2.2.2.1
Merkmale
Aufbau
In Abb. 2.3 ist stark vereinfacht eine Übersicht über eine EWS1-Ortsvermittlungsstelle (EWSO1) dargestellt. EWS1 ist ein streng hierarchisch in drei Ebenen gegliedertes System. Die Steuerung des Systems ist stark zentralisiert und wird von dem gedoppelten Zentralsteuerwerk (ZST) wahrgenommen. In der teilzentralen Ebene übernehmen Arbeitsfeldsteuerwerke (AST) die Anpassung der Arbeitsgeschwindigkeit zwischen dem ZST und den sehr viel langsameren Geräten der peripheren Ebene. Die Geräte der Peripherie sind möglichst einfach gestaltet. Sie geben im wesentlichen die aus der Umwelt aufgenommenen Informationen an das ZST wei-
ter und sind.
bekommen
Erwähnenswert gestaltet
von
ist
ist.
hier ihre
ferner
Hierbei
das
liegen
Befehle,
welche
Koppelnetz
alle
(KN),
KN-Anschlüsse
Schaltpunkte
das
auf
als
einer
zu betätigen
Umkehrgruppierung Seite
des
KN,
wäh-
rend die KN-Ausgänge der gegenüberliegenden Seite untereinander verbunden sind. (Man kann sich auch vorstellen, daß ein derartiges KN aus einem symmetrischen KN, das an der Symmetrieachse gefaltet wurde, entstanden ist.) Jeder KN-Anschluß kann bei dieser Anordnung beliebig als Ein- oder Ausgang beschaltet werden, z. B. mit einem TIn-Anschluß oder einer Verbindungsleitung. Durch diese flexible Beschaltung läßt sich eine gleichmäßige Verteilung der Verkehrslast und damit eine gute Auslastung des KN leicht erreichen. In Abb. 2.4 ist ein KN mit Umkehrgruppierung dargestellt. Wie die eingezeich-
neten
Beispiele
zeigen,
1
ist
es nicht bei jeder Verbindung nötig, daß sie alle KN-Stufen durchläuft. Je nach Lage von Eingang und Ausgang sind auch
sogenannte
Kurzwege
Vorteil der pierung.
Umkehrgrup-
—
b
mög-
lich. Dies ist ein weiterer
Der
Gespeicherte
Speicher
im
ZST
}
| |
j
a....a’=
b....b’=
zn
2.4
Normalweg
Kurzweg
| |
.
° Abb.
2.2.2.2
,
}
|
- Prinzip
der
Umkehrgruppierung
Daten
nimmt
im EWS1
eine
zentrale
Stellung ein.
Er enthält
nicht nur die Programme, die zum Steuern der VSt notwendig sind, sondern auch stets ein aktuelles Abbild der gesamten VSt. Es sind dies unter anderem die folgenden Angaben:
-
31
-
e
Je
Tin:
Die
Zuordnung
(z. B. EinzelAngabe, ob der aufgekommenen
e
e
der
KN-Anschlußlage
oder Sammelanschluß), Anschluß frei, belegt
Gebühren.
Je
Vermittlungssatz
Je
Zwischenleitung
bzw.
je
zur
Rufnummer,
die
Anschlußart
die zugeteilten Berechtigungen, die oder gesperrt ist sowie die bisher
angeschlossener
Verbindungsleitung:
Die KN-Anschlußlage, die Art des Satzes (z. B. gehender Satz mit Signalisierung IKZ 50) und ob er frei, belegt oder gesperrt ist. Wenn der Satz belegt ist, so sind noch Informationen darüber abgespeichert, an welcher Verbindung der Satz beteiligt ist und in welchem Zustand sich diese Verbindung zur Zeit befindet (z. B. Wahl-, Ruf- oder Gesprächszustand). gesperrt
des
ist.
KN:
Die
Angabe,
ob
die
Leitung
frei,
belegt
oder
Aufgrund dieser Angaben ist es z. B. möglich, nachdem Ursprung und Ziel einer Verbindungsanforderung erkannt wurden, die benötigten Sätze, weiterführenden Leitungen und KN-Wege im Speicher zu suchen, als belegt zu kennzeichnen und die entsprechenden Schaltbefehle an die Peripherie zu geben (weitspannende Wegeeinstellung). Das Prinzip, ein stets aktuelles Abbild der gesamten VSt im Speicher parat zu haben, erleichtert das Betreiben der VSt und ist eine wesentliche Voraussetzung für die Fernbetreibbarkeit. Das Sperren und Entsperren von Geräten und Leitungen, das Verfolgen bestehender Verbindungen, das Abfragen der Daten eines TIn-Anschlusses und vieles mehr kann durch Lesen und ggf. Ändern der gespeicherten Daten erfolgen. Dies geschieht entweder vom Bedienungsplatz (BPL) in der VSt aus oder aus der Ferne über den ZBK.
2.3
Der
EWSO1-Einsatz
Am 29.8.1974 wurde in München-Perlach die erste EWSO1-VSt eingeschaltet. Wenige Tage später, am 5.9.1974, folgte eine gleichartige VSt in StuttgartFeuerbach. Während diese beiden VSt mit einer geringen Anzahl TIn des öffentlichen Fernsprechnetzes beschaltet wurden (weniger als 1000 Anschlüsse je VSt) und voll im Netz eingegliedert waren, wurde im Fernmeldetechnischen Zentralamt (FTZ) eine dritte VSt (LaborVSt) für Test- und Schulungsaufgaben errichtet. An diese VSt wurden allerdings keine öffentlichen TIn-Anschlüs-
se angeschaltet.
rechner
(VBR),
Alle drei VSt
der
ebenfalls
waren
im
FTZ
über
ZBK
aufgebaut
mit einem war,
Versuchsbedienungs-
verbunden.
Diese drei sogenannten Versuchsvermittlungsstellen (VVSt) und der VBR waren mehrere Jahre in Betrieb. Ein wesentlicher Grund für diesen Versuchsbetrieb war, die neuen Arbeitsabläufe, die der Einsatz dieses Systems erforderlich machte, zu erproben und für den zukünftigen Einsatz zu vervollkommnen. Daneben lieferten die VVSt und der VBR eine Fülle von Erkenntnissen und Erfahrungen sowohl bezüglich der eingesetzten Hardware wie auch der Software, die in die folgende EWS1-Version, die Serien-Version, Eingang fanden.
1978 begann der Einsatz von EWSO1-VSt der Serien-Version. Es handelt sich dabei um das sogenannte EWSO1l-Grundsystem (EWSO1-GS), das bereits alle Leistungsmerkmale
der
herkömmlichen
-
Ortsvermittlungssysteme
32
-
umfaßt.
Zusätzlich
sind die Funktionen
gleichseinrichtungen,
von
Verkehrsmeßeinrichtungen,
Fangeinrichtungen,
Gebührendatenerfassung
voll in das
gewissen
System
Prüfgeräten
integriert.
Zum
Zählverund
die
EWSO1-GS
gehört auch der Bedienungsrechner (BR), über den die VSt fernbetrieben werden können und der die Betriebsarbeiten vielfältig unterstützt. Neben der Fernsprechunterhaltungsstelle (FEUST), die nach einer Neuorganisation jetzt FeV-RBL (Fernsprechvermittlungsbetrieb - Regionale Betriebslenkung) heißt, hat auch die Fernsprech-Entstörungsstelle (FEEST) über abgesetzte Arbeitsplätze, die an dem BR angeschlossen
sind,
Zugriff auf die TIn-Anschlüsse.
Abb.
2.5
dieser
zeigt
die
Reihenfolge
der
Inbetriebnahme
Darstellung ist nicht berücksichtigt,
daß
von
EWSO1-VSt.
für die ersten
VSt
In
eine
verlängerte (6monatige) Abnahmephase vereinbart worden war. In dieser Zeit, dem sogenannten Abnahmebetrieb, mußte das System die geforderte Stabilität nachweisen. Das Ziel einer Verfügbarkeit der EWSO1-VSt von 99,97 %, das entspricht einer Ausfallzeit von 2 Std. pro Jahr, wurde nach anfänglichen Schwierigkeiten erreicht.
Anzahl EWSO 1-VSt
337
30
-
25
+
—
+
|
20 | | |
15 +
|| | |
1978
1979
pe rmmzst
Abb.
1980 1
2.5
oe
1982
-
- Einschaltung
ZST
der
-
1983
33
EWSO1-VSt
-
1984
2
(Summenkurve)
1985
Zeit
Während
kann,
zunächst
nur
eingesetzt
wurde,
das
ZST1,
steht
(siehe Abb. 2.5). Das ZST2 ist kann entsprechend größere VSt Jede der Hamburg
Abb.
das
VSt
seit Mitte
ca. viermal steuern.
40 EWSO1-VSt ist an einen der errichtet sind, angeschlossen.
2.6
zeigt
mit
1981
die installierten
so
bis
auch
zu
ca.
das
schnell
beiden
BR,
13 000
Tin
das
ZST1
ZST2
wie
die
in
in
Betrieb
und
Düsseldorf
EWSO1-Beschaltungseinheiten
sind die BE, die durch Erweiterungen bereits VSt dazukamen, besonders ausgewiesen.
steuern
zur Verfügung
(BE).
befindlicher
und
Hierbei
EWSO1-
BE
500 000
400 000
7,
200.000
Summenkurie_.
200 000
Ä
N
u N
1978
Abb.
2.6
T
1979
T
1980
- Installierte
T
N
N ll: DR
|
4
Erweiterung //
7 < Id.
1981
N
982
1983
1984
EWSO1-Beschaltungseinheiten
- 34
-
°
1985
(BE)
Zeit
Der EWSO1-Einsatz wurde zunächst auf die Ortsnetze am Sitz von Zentralvermittlungsstellen (ausgenommen Berlin) beschränkt. An diesen Konzentrationsstellen des Fernsprech-Fernverkehrs war der Beginn des Einsatzes von EWSF1-Technik für 1979 vorgesehen. Die koordinierte Einführung von EWSO1 und EWSF1 versprach besondere wirtschaftliche Vorteile. Von dieser Strategie mußte jedoch bald abgegangen werden.
2.4
Weiteres
Vorgehen
Für die Entwicklung eines modernen elektronischen Fernsprech-Vermittlungssystems bis zur Serienfertigung muß man heute einen Zeitraum von ca. 10 Jahren ansetzen. Solche zeitaufwendigen Entwicklungen führen immer in folgende Zwangslage: Bei einem bestimmten Entwicklungsstand muß die einzusetzende Technologie endgültig festgelegt werden, auch wenn man aus Er-
fahrung
weiß,
daß
bis
zur
Betriebsbereitschaft
des
Systems
bessere
Techno-
logien verfügbar sein werden. Das Risiko, daß während der Zeit der Fertigentwicklung sprunghafte technologische Fortschritte erfolgen, die das Gesamt-
system
in Frage
stellen,
ist nie ganz
auszuschließen.
Die rasante Entwicklung der Mikroelektronik und hier insbesondere die Entwicklung neuartiger digitaler Bausteine führte dazu, daß 1979 die EWS1-Entwicklung und -Einführung aufgrund des neuesten Technologiestands wesentlich modifiziert wurde. EWSO1 wurde mit den Leistungsmerkmalen des Grundsystems in begrenztem Umfang eingesetzt, während die weitere Entwicklung der Varianten EWSF1 und EWSD1 abgebrochen wurde. Insgesamt wurden 40 EWSO1-VSt mit ca. 480 000 BE eingesetzt (Abb. 2.5 und 2.6). Mit diesem Vorgehen wollte man einerseits eine breite Betriebserfahrung im Umgang mit einem SPC-System sammeln und andererseits Zeit gewinnen, um den Einsatz neuer digitaler Fernsprech-Vermittlungssysteme vorzubereiten. Ziel war es, nicht zuletzt wegen des zunehmenden Einsatzes digitaler Übertragungstechnik, die Sprechwege möglichst bald vollelektronisch und als digitale Kanäle in den VSt durchzuschalten. Um die kosten- und zeitaufwendige Entwicklung eines postspezifischen digitalen Fernsprech-Vermittlungssystems zu umgehen, hat die DBP folgendes Vorgehen beschlossen: Im Rahmen eines Wettbewerbs wurden in den Jahren 1982/83 von den beteiligten Firmen sogenannte Präsentations-VSt (PräsVSt) im deutschen Fernsprechnetz in Betrieb genommen. Es sind dies firmenspezifische Entwicklungen, die auf die Anforderungen des Weltmarkts ausgerichtet sind. Da jede der zwei im Wettbewerb verbliebenen Firmen je eine kleine
und
eine große
Fern-
und
Orts-VSt
präsentierte,
PräsVSt errichtet. Während des einjährigen se VSt ihre Leistungsfähigkeit beweisen. Als
Ergebnis
des
Wettbewerbs
wurden
die
wurden
also insgesamt
Präsentationsbetriebs
Systeme
EWSD
(Fa.
mußten
Siemens
acht
die-
AG)
und System 12 (Fa. SEL) für den zukünftigen Einsatz (Serien-Einsatz) bei der DBP ausgewählt. Die Erfahrungen des Präsentationsbetriebs beeinflußten auch den Umfang der noch zu entwickelnden postspezifischen Systemanpas-
sungen.
Anfang 1985 begann der Serien-Einsatz von digitaler Fernsprechvermittlungstechnik in der Fernebene (DIVF). Es folgte der Einsatz dieser Technik in den
Auslandsvermittlungsstellen
(DIVO)
in
der
zweiten
(DIVA)
Jahreshälfte
1985.
- 35
-
zur
Jahresmitte
und
in
der
Ortsebene
Die
nächsten
betriebs
markanten
mit zentralem
Entwicklungsschritte
Zeichenkanal
(ZZK)
sind
Mitte
Pilotbetriebs ISDN (Stufe 1) Ende 1986 (ISDN Digital Network, diensteintegrierendes digitales
der
1986
Beginn
sowie
der
eines
Test-
Beginn
des
= Integrated Services Fernmeldenetz).
erste elektron. | Entwicklung, Erprobung und gesteuerte Ver- | Serien-Einsatz eines ersten suchs - VSt SPC-Systems mit analoger
Auswahl von | allgem.Einsatz |digitalen Fern-| digitaler Fernsprechsprech-Vermitt-| Vermittlungssysteme
Sprechwegedurchschaltung
lungssystemen
ve
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&
oc
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5,8
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1960
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-
®
2
In einem digitalen Fernsprechvermittlungssystem ist es somit unbedingt erforderlich, daß die Software (das Steuerprogramm), der Prozessor, auf dem sie abläuft, und die dadurch gesteuerte Einrichtung (z. B. ein Verbindungssatz) konfliktfrei zusammenwirken. Dieser Zusammenhang stellt einen sehr wesentlichen Unterschied zwischen einem SPC-System und einer konventionellen Anwendung der elektronischen Datenverarbeitung dar. Welche Anteile einer Funktion, die nach den zuvor erläuterten Prinzipien realisiert ist, im gesteuerten Gerät, in den Hardware-Eigenschaften des Prozessors oder in dem Steuerprogramm, also in der Software, zu finden
sind,
ist je Vermittlungssystem
gaben
finden.
ten
und
der
Hierauf beziehen
dieses
4.2
Strukturen
Kapitels.
Grundsätzliche
unterschiedlich.
Software
sind
aber
sich die Ausführungen
in
Einige allen
in den
grundsätzliche
Systemen
folgenden
-
Organisieren
der
-
Durchführen
vermittlungstechnischer
Sicherung
des
-
Betreiben
unter
4.2.1
internen
Systems
Organisieren
Abschnit-
Aufgaben
Die Software eines digitalen Fernsprech-Vermittlungssystems lich zur Realisierung folgender Grundfunktionen bei:
-
Auf-
wiederzu-
der
wesent-
Abläufe,
gegen
besonderer
trägt
Aufgaben,
Ausfall, Beachtung
internen
bedienungstechnischer
Aspekte.
Abläufe
Ein Fernsprech-Vermittlungssystem stellt, da es als Durchschalte-Vermittlung konzipiert ist (siehe Abschnitt 1.2.1), ein Realtime-System dar, d. h., die von ihm zu erledigenden Aufgaben entstehen zeitlich zufällig verteilt, und es wird vom System erwartet, daß es ohne Verzögerung diese Aufga-
ben bearbeitet. Um dieses Ziel zu erreichen, obwohl ein Prozessor nicht mehr als eine Aufgabe (ein Programm) gleichzeitig bearbeiten kann ("oneat-a-time"-Prinzip), sind verschiedene organisatorische Maßnahmen erforderlich. Dies gilt besonders für Systeme mit hohem Zentralisierungsgrad
der
Steuerung
(z.
B.
mit nur einem
es trifft aber grundsätzlich auch (siehe z. B. Abb. 1.11), weil je gleichzeitig anstehen können.
4.2.1.1
zentralen
Steuerwerk
gemäß
Abb.
1.9);
auf Systeme mit verteilter Steuerung zu Steuerwerk immer noch mehrere Aufgaben
Dringlichkeitsstufen
Jedes Fernsprech-Vermittlungssystem muß auf die Ereignisse in der Peripherie so schnell reagieren, daß für die Teilnehmer keine störenden Wartezeiten entstehen. Hierzu wird der Prozessor in bestimmten Zeitabständen (z. B. alle 4 - 5 ms) in seiner Arbeit unterbrochen, und es läuft ein besonderes Programm ab. Aufgabe dieses Programms ist es, alle peripheren Einrichtungen (alle gesteuerten Geräte) auf neue Anreize (Meldungen) abzufragen und
- 54
-
diese in eine sogenannte Eingabeliste einzutragen und gleichzeitig, falls Ausgaben (Befehle) an diese Geräte vorliegen, diese aus einer Ausgabeliste auszulesen und an die peripheren Einrichtungen weiterzugeben. Unter Eingabe- und Ausgabeliste sind hierbei bestimmte Bereiche im Speicher zu verstehen. Das eingeschobene Programm, die sogenannte vermittlungstechnische Ein-/Ausgabe (VEA), vermerkt an einer bestimmten Speicherstelle noch, wenn Meldungen in die Eingabeliste eingespeichert wurden, dann setzt der Prozessor das unterbrochene Programm exakt und fehlerfrei an der Unterbrechungsstelle wieder fort. Es gibt noch andere Gründe, die zu einer Unterbrechung (Interrupt) des Prozessorlaufs und zum Einschieben eines anderen Programms führen können. Dies trifft z. B. zu, wenn ein Alarm von einem wichtigen Systemteil gemeldet wird, der sofort behandelt werden muß, indem z. B. ein Ersatzgerät für das alarmierende Gerät aktiviert wird. Je nach eingesetztem Prozessortyp verfügt dieser über eine oder mehrere Unterbrechungsebenen und entsprechend können den Unterbrechungsursa-
chen
unterschiedliche
Wichtigkeiten
zugeordnet
werden.
Man
spricht
allge-
mein von Dringlichkeitsstufen. Das Setzen (Aktivieren) einer Dringlichkeitsstufe geschieht in der Regel hardwaremäßig. Der Prozessor unterbricht dar-
aufhin
das
Programm
in der laufenden
Dringlichkeitsstufe,
falls sie niedri-
ger als die neu gesetzte ist, stellt Registerinhalte und Befehlszählerstand sicher und beginnt ein neues Programm, das der gesetzten Dringlichkeitsstufe entspricht, abzuarbeiten.
Je Dringlichkeitsstufe das
zu
dieser
gibt es eine bestimmte
Dringlichkeitsstufe
der Dringlichkeitsstufe
heißt
gehörende
also für den
Speicherzelle
Programm
Prozessor,
(Adresse),
beginnt.
Ein
das laufende
unterbrechen und mit der Abarbeitung von Befehlen an der zuvor ten Adresse der entsprechenden Dringlichkeitsstufe beginnen.
wo
Wechsel
Programm
erwähn-
In Abb. 4.2 wird ein Beispiel für die Belegung von Dringlichkeitsstufen gegeben und das Zusammenwirken der einzelnen Stufen aufgezeigt. Zu beach-
ten ist dabei, daß der vermittlungstechnischen Ein-/Ausgabe die Dringlichkeitsstufe 2 zugeordnet wurde und daß daher diese Dringlichkeitsstufe in
konstanten
Zeitabständen
Einrichtungen
gesteuert
immer
werden
erneut
können
gesetzt (siehe
wird,
damit
Diagramm
in
die peripheren Abb.
4.2).
Grundsätzlich wird stets versucht, jede Unterbrechung so kurz wie möglich zu halten, d. h., so schnell wie möglich wieder in die unterste Dringlichkeitsstufe zurückzukehren. Nur die unbedingt notwendigen Befehlsfolgen werden eingeschoben und laufen in einer höheren Dringlichkeitsstufe ab. Alle eventuell notwendigen Nacharbeiten, z. B. zu einer Alarmbehandlung, werden wieder in der untersten Dringlichkeitsstufe durchgeführt. Durch dieses Prinzip wird sichergestellt, daß das System auf alle außergewöhnlichen Anforderungen, also auf alle Dringlichkeitsstufen-Wechsel, jederzeit reagieren kann.
4.2.1.2
Prioritätssteuerung
Die der
meisten Programme Dringlichkeitsstufe
laufen in der untersten Dringlichkeitsstufe, also in 0, ab. Die Aufgaben, zu deren Erledigung diese
tet
werden,
anfallen.
Programme beitragen, können in
der
sie
aber
Es
nicht immer in der muß
-55
vielmehr
-
Reihenfolge
sichergestellt
abgearbei-
werden,
daß
(Hyema3 Hy suaweIs SOP
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56
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cem
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wichtige und zeitkritische Aufgaben vorgezogen werden gegenüber Aufgaben, die ohne weiteres auch geringfügig verzögert ausgeführt werden können. Um
den
dies
zu
gewährleisten,
Programme
einer
werden
alle in
Prioritätssteuerung
der
Dringlichkeitsstufe
unterworfen.
Diese
0 ablaufen-
Steuerung
ist
rein softwaremäßig realisiert. Es handelt sich hierbei also um ein Programm, das alle anstehenden Programnmstarts in der Dringlichkeitsstufe 0 kontrolliert und sie entsprechend einer vorgegebenen Prioritätszuordnung zum Ablauf freigibt. Die Prioritätssteuerung selber kann ebenfalls in Dringlichkeitsstufe 0
oder
auch
in einer höheren
Stufe
ablaufen.
Abb. 4.3 zeigt die prinzipielle Arbeitsweise einer Prioritätssteuerung. Alle anstehenden Aufgaben werden zu Gruppen zusammengefaßt. Die Aufträge einer Gruppe, das sind die Aufträge für ein bestimmtes Programm, werden in einer sogenannten Warteschlange gesammelt, das ist ein Speicherbereich, in dem nacheinander die Startaufträge für das entsprechende Programm eingeschrieben werden. Jeder Warteschlange ist ein Bit in einer Bit-Reihe (Auftragsbit-
Reihe)
oder
zugeordnet.
mehrere
setzt). Diese
pen,
Bits
die
Das
Bit ist auf "1"
Aufträge
enthält,
sind in der Auftragsbit-Reihe
sie
repräsentieren,
gesetzt,
andernfalls
geordnet.
ist
nach
Die
wenn
das
Bit
die Warteschlange gelöscht
der Priorität
(auf
einen
"0"
ge-
der Auftragsgrup-
Prioritätssteuerung
sucht
nun
die
Auftragsbit-Reihe ab, wobei sie mit dem Bit der höchsten Priorität beginnt. Wenn sie das erste auf "1" gesetzte Bit findet, gibt sie den ersten Auftrag
(den ältesten Auftrag) der zugehörigen Warteschlange d. h., sie startet das entsprechende Programm. Jedes
rung, nen
so
gestartete
die daraufhin
Verfahren
Programm
den
aussucht
verzweigt
nächsten
und
am
Ende
Programmstart
veranlaßt.
wieder
nach
zur
Abarbeitung
zur
dem
frei,
Prioritätssteue-
zuvor
beschriebe-
Dieses Vorgehen bedingt, daß die einzelnen Programme nur sehr kurzzeitig laufen, damit die Prioritätssteuerung schnell genug auf eventuell zwischenzeitlich entstandene Aufträge höherer Priorität reagieren kann. Hierfür gibt es zwei verschiedene Strategien: a)
Die einzelnen Programme sind so konzipiert, daß sie immer nur eine begrenzte Befehlsfolge ausführen und dann wieder zur Prioritätssteuerung verzweigen.
b)
Wenn
der
Prozessor
nach
einer
Unterbrechung
der
Dringlichkeitsstufe
0
wieder in diese zurückkehrt, setzt er nicht das unterbrochene Programm fort, sondern startet immer die Prioritätssteuerung. Das unterbrochene Programm wird in diesem Fall erst dann fortgesetzt, wenn kein Auftrag
höherer
Priorität
wartet.
Dieses
Vorgehen
verlangt
allerdings,
daß
bei
einer Unterbrechung die Registerinhalte, Zustandsanzeigen, Befehlszählerstand usw. in einem auftragsindividuellen Speicherbereich gesichert
werden.
Im digitalen Fernsprech-Vermittlungssystem EWSD wird z. B. die Methode angewendet, während EWSO1 nach der ersten arbeitet.
zweite
Wurde der letzte Auftrag einer Warteschlange durch die Prioritätssteuerung ausgewählt und bearbeitet, so wird das zugehörige Bit in der AuftragsbitReihe gelöscht. Dadurch beginnt die Prioritätssteuerung beim nächsten Durchlauf automatisch mit dem Abarbeiten der Warteschlange mit der nächstniedrigeren Priorität.
-
57
-
&
2:8 5 „u
Prioritäts- f steuerung
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Evo
SE
53
=
TE
“J
2
sı
sc
N“
u bestimmten
anhand
B:
Wählziffern aufnehmen
bindungs- |— — — zustand eintragen
4.5
X
arbeitenden Meldung und des im Gerätespeicher vorgefundenen Verbindungszustandes
wählton anschalten am
\
Dr
J
mn
Zweig
ses
Spei-
ermitteln
ee
Abb.
Speicherbereich für das individuelle Abbild jedes Anschlus-
| Organisationsprogramm:
Li
Eingabeliste
sonstige Information
X)
Wie Abb. 4.5 zeigt, liest dieses Programm die älteste Meldung aus der Eingabeliste aus. Anhand der Ursprungsangabe, die die Ein-/Ausgabe hinzugefügt hat und die aussagt, von welchem Anschluß diese Meldung kam, kann das Organisationsprogramm das Speicherabbild dieses Anschlusses finden. Hier ist der Satztyp vermerkt. Aufgrund dieser Angabe kann das Organisationsprogramm das richtige Steuerprogramm auswählen und starten. Dabei teilt es ihm noch die zu bearbeitende Meldung und die Adresse des Speicherabbildes des meldenden Anschlusses mit. Das Steuerprogramm
liest aus
dem
Speicherabbild
den
Verbindungszustand
aus und
verzweigt
an den
zu steuern-
aufgrund dieser Information sowie der übergebenen Meldung in den entsprechenden Programmabschnitt. Hier findet die eigentliche Verarbeitung
statt,
die in der
Regel
mit der Ausgabe
eines
Befehls
den Satz endet. Dazu gibt das Steuerprogramm den Auftrag, den erarbeiteten Befehl in die Ausgabeliste zu schreiben, einem Listenschreibprogramm. Zum Schluß wird der neue Verbindungszustand, der durch den ausgegebenen Befehl erreicht wurde, noch in das Speicherabbild des Anschlusses eingetragen. Dadurch wird sichergestellt, daß die nächste Meldung dieses
Anschlusses
wieder
richtig interpretiert
und
verarbeitet
wird.
Damit ist das Steuerprogramm mit seiner Arbeit für diese Verbindung bis zum Eintreffen der nächsten Meldung fertig, und es wird die Prioritätssteuerung wieder gestartet. Falls kein Auftragsbit mit höherer Priorität
auf "1"
gesetzt ist und
falls die Eingabeliste
noch
nicht leer ist,
wird
die
Prioritätssteuerung wiederum das Organisationsprogramm für vermittlungstechnische Aufgaben anstoßen, und die nächste Meldung aus der Eingabeliste wird bearbeitet. Der vorstehende Ablauf gilt allgemein und stellt quasi den Kern eines digitalen Fernsprech-Vermittlungssystems dar. Er gibt die Antwort auf die Frage: "Wie funktioniert so ein System?" Dabei ist es unerheblich, ob die zur Steuerung eines Satzes von einem Zustand zum nächsten erforderlichen Programmschritte je einen Abschnitt des Steuerprogramms bilden oder als selbständige Einzelprogramme organisiert sind. Im zweiten Fall verzweigt das Organisationsprogramm für vermittlungstechnische Aufgaben mittels Satztyp, Verbindungszustand und Anreiz direkt zu einem dieser Einzelprogramme.
4.2.3 Zu
den
Sicherungstechnische Programmen
mit
Aufgaben
sicherungstechnischen
Aufgaben
zählen
alle
Program-
me, die beim Auftreten von Unregelmäßigkeiten im Betriebsablauf einer VSt dafür sorgen, daß der Vermittlungsverkehr möglichst uneingeschränkt wei-
terlaufen kann (siehe Abb. durch diese Programme die
Dauer
minimiert.
4.6). Sollte dies Einschränkungen
Pe Programme
technischen
.
mit
a
z
nicht möglich sein, so werden sowohl nach Umfang als auch
Alarmbehandlungsprogramme
Konfigurationsprogramme
sicherungs-
&
Aufgaben
Prüf-
Pro&
und "Diagnoseprogramme
Anlaufprogramme
Abb.
4.6.-
Sicherungstechnische -62-
Software
Um zu
den
Betrieb
können,
vorgegangen: a)
wird
einzelnen
c)
VSt
allgemein
möglichst nach
unterbrechungsfrei
der
in
Abb.
4.7
aufrechterhalten
dargestellten
Strategie
Zunächst muß sichergestellt werden, daß Unregelmäßigkeiten, z. B. eine nicht mehr korrekt arbeitende Einrichtung, durch einen Alarm gemeldet werden. Hierfür werden neben speziellen Überwachungsschaltungen in den ablaufende
b)
einer
Eine den.
Einrichtungen Prüfungen
anstehende
Alarme
auch
Alarmmeldung
zentraler
der
Dringlichkeitsstufe,
Mit
dem
Alarm
müssen den
werden
programme.
zu
muß
auch
Zeitabständen
unverzüglich
siehe
führen
deshalb
Abschnitt
Angaben
über
erkannt zu
und
automatisch behandelt
Unterbrechungen
4.2.1.1).
Alarmart
und
-ursprung
wer-
(Wech-
geliefert.
sich hieraus bereits erkennen, welche Systemteile als fehdem Vermittlungsverkehr entzogen werden müssen. Andernfalls
zusätzliche
Alarm
bestimmten
Systemteile
sel
Meistens läßt lerverdächtig
in
eingesetzt.
Indizien
reproduzieren.
ermittelt
Dies
werden,
ist
eine
z.
Aufgabe
B.
indem
der
versucht
wird,
Alarmbehandlungs-
d)
Die fehlerverdächtigen Einrichtungen werden nun gesperrt und stehen somit dem Vermittlungsverkehr nicht mehr zur Verfügung. Je nach Systemkonzept und der Wichtigkeit der gestörten Einrichtung gibt es hierfür im System Ersatzeinrichtungen, die die Aufgaben der gesperrten Einrichtung nach entsprechenden Schaltmaßnahmen übernehmen (Fehlerneutralisation). Hierbei bedienen sich die Alarmbehandlungsprogramme der Konfigurationsprogramme, die das An- und Abschalten von Einrichtungen sowie das Sperren und Entsperren durchführen.
e)
Nach der Fehlerneutralisation steht wieder eine fehlerfreie Systemkonfiguration für die Abwicklung des Vermittlungsverkehrs zur Verfügung. Mit einer Störungsmeldung, die Angaben über den Alarm sowie über die vom System durchgeführten Maßnahmen enthält, wird der Betreiber der VSt von der Unregelmäßigkeit unterrichtet. Hiermit endet in der Regel der automatisch im System ablaufende Teil der Fehlerbehandlung.
f)
Prüf- und Diagnoseprogramme, die vom Betreiber gestartet werden können, untersuchen das defekte Gerät und geben Aufschluß über auszutauschende Baugruppen.
Der
vorstehende
Hardware
und
Ablauf
Software
zeigt
auch
wieder
deutlich
auf diesem
das
Gebiet.
enge
Zusammenspiel
Da die möglichen
von
Alarme
und die daraufhin zu ergreifenden Maßnahmen je Gerätetyp unterschiedlich sind, müssen die sicherungstechnischen Programme ebenfalls gerätetypindividuell konzipiert sein. Daraus folgt, daß diese Programmgruppe von der Anzahl der Befehle her gesehen sehr umfangreich ist und in dieser Hinsicht häufig die Gruppe der Organisationsprogramme und der vermittlungstechnischen Programme noch übertrifft. Die Konfigurationsprogramme werden auch zum Betreiben der VSt eingesetzt. Für das Sperren und Entsperren von Geräten, Leitungen oder TIn-Anschlüssen im Rahmen der allgemeinen Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten können diese Programme auch vom VSt-Personal über entsprechende Eingaben
am
Bedienungsplatz
gestartet
werden.
Das
gleiche
gilt auch
für die Prüf-
und Diagnoseprogramme. Hiermit wird u. a. auch geprüft, ob die Überwachungsmittel, die Alarmmeldungen absetzen, einwandfrei arbeiten.
- 63
-
Alarmerzeugung
Abschalteeinheit erkennbar?
nein
weitere Indizien ermitteln, z. B. durch Reproduzieren des Alarms
|
|
vom
Fehler
Vermittlungssystem gesteuerter (automatischer) Ablauf
Alarmerkennung
neutralisieren
|
Störungsmeldung
ausgeben
abgeschaltete
Einrichtungen prüfen
und
gesteuerter
Ablauf
diagnostizieren
defekte Baugruppe tauschen
fen
und
manuell
entstörte Einrichtungen prüdem
Vermittlungssystem wieder zur
Abb.
4.7
Verfügung stellen
- Allgemeine
Strategie
-
64
-
bei
der
Fehlerbehandlung
Die organisatorische Zuordnung u. a. folgende Vorteile: -
Beim
Erstellen
nen
der
inneren
eines
der
Programms
Schalen
und
des
Programme kann
sich
zu
der
Hardware-Kerns
bestimmten
Programmierer
bedienen,
Schalen aller
ohne
bietet Funktio-
sich
um
de-
ren Realisierung kümmern zu müssen. So können bei dem in Abb. 4.9 gezeigten Modell z. B. die Ein-/Ausgabeprogramme alle Funktionen der Sicherungsprogramme für den Prozessor und die Möglichkeit, die Dringlichkeitsstufen zu wechseln, benutzen, während sich die Speicherverwaltung z. B. zusätzlich der Ein-/Ausgabeprogramme bedienen kann usw. Jeder Programmierer
braucht
also
später
-
im
nur
System
Bei Änderungen festlegen, bis tauscht werden
relevant
4.3.1.2
ist.
die
"virtuelle
ablaufen
Maschine"
muß.
zu
kennen,
auf
der
sein
Programm
des Hardware-Kerns, also des Prozessors, kann man genau zu welcher Schale die Software auch geändert bzw. ausgemuß und ab welcher Schale die Hardware-Änderung nicht mehr
Programmgruppen
Eine Einteilung der Programme Systemen oder genauer gesagt ist die Unterteilung in
in Gruppen oder Klassen, die in allen Systembeschreibungen
-
Betriebssystem-Software,
-
Anwender-Software
-
Support-Software.
man in allen wiederfindet,
und
Die Betriebssystem-Software hat dabei eine "innere" Schnittstelle zur Prozessor-Hardware und eine "äußere" Schnittstelle zur Anwender-Software (siehe Abb. 4.9). Im Idealfall erfährt die äußere Schnittstelle keine Veränderung, ganz gleich, welche Prozessor-Hardware eingesetzt wird und um welchen Vermittlungsstellentyp (OVSt, FernVSt oder AuslVSt) es sich handelt. Die Wahl der Prozessor-Hardware bestimmt die einzusetzende Betriebssystem-Software, während die verschiedenen Vermittlungsstellentypen nur zu unterschiedlicher Anwender-Software führen. Das Betriebssystem umfaßt also alle inneren Software-Schalen, während die äußeren Schalen von der Anwender-Software
gebildet
werden.
Die Anwender-Software
bearbeitet
z.
B.
die durchzuschal-
tenden Verbindungen (Verkehrslenkung, Wegesuche, Gebühren-Erfassung, Verkehrsdatenerfassung usw.) sowie Bedienungs- und Wartungsaufgaben (Verwalten der Teilnehmeranschluß- und Verbindungsleitungsdaten, Ausgeben der Gebühren- und Verkehrsmeßdaten, Prüfungen durchführen usw.).
Sind in einem Vermittlungssystem mehrere Prozessoren für unterschiedliche Aufgaben und daher mit verschiedenen Software-Systemen eingesetzt, so findet man die Unterteilung in Betriebssystem-Software und Anwender-Software in jedem Software-System wieder. Unter Support-Software versteht man Hilfs-Software, die zum Erstellen, Testen und Verwalten der übrigen Software eines Systems erforderlich ist. Die Support-Software ist nur zum Teil auf den im System eingesetzten Prozessoren ablauffähig, der restliche Teil dieser Software ist meist für andere Rechner, die im Rahmen der Software-Entwicklung bei den verschiedenen Entwicklungsfirmen eingesetzt werden, konzipiert.
-
68
-
Zur Software gehören die Programme, die die Abläufe für die eingesetzten Prozessoren vorgeben, und die Daten, die diese Abläufe beeinflussen sowie die Dokumentation von beiden. Die Software ist also ein Teil der eingesetzten Technik. Daher gilt hier derselbe Grundsatz, der für jedes komplexe technische Gebilde gilt: Es müssen bei seiner Konzeption gewisse Grundsätze und Ordnungskriterien beachtet werden, damit das endgültige Produkt sinnvoll strukturiert, möglichst modular aufgebaut und insgesamt durchschaubar und mit vertretbarem Aufwand
und Fehlerrisiko änderbar ist. Obwohl die Software-Strukturen und die Software-Organisation verständlicherweise systemindividuell gestaltet sind, gibt
es
doch
einige
Grundzüge,
Hierauf soll im folgenden
4.3.1
die
man
eingegangen
bei
allen
werden.
Systemen
wiederfindet.
Programme
4.3.1.1
Das
Schalenmodell
Die in einem Vermittlungssystem eingesetzten Prozessoren (Hardware) bieten einen gewissen Funktionsumfang. Um diesen Kern kann man sich die Programme schalenförmig angeordnet vorstellen (siehe Abb. 4.9). Jede Schale kann dabei die Funktionen der inneren Schalen benutzen und erweitert diese durch ihre eigenen Funktionsanteile. Dadurch entsteht mit jeder Schale quasi ein neuer Prozessor (man spricht auch von einer "virtuellen Maschine") mit einem erweiterten Funktionsumfang. Programmen der äußeren Schale steht somit eine Maschine, die sehr komfortable Funktionen bietet, zur Verfügung.
Anwender Software
Wechsel der Dringlichkeitsstufe.... Sicherungsprogramme für den Prozessor.... Ein-/Ausgabeprogramme... Speicher-,Prozeß-und Zeitauftragsverwaltung.... Sicherungsprogramme für periphere Systemteile Programme für vermittlungstechnische und für bedienungstechnische Aufgaben....
Abb.
4.9
- Schalenmodell (Beispiel)
der
-
67
Software
-
eines
SPC-Systems
Die
Abb.
Grundstruktur
eines
4.8.
Kommandoname
MML-Kommandos
u
mit
Namensparametern
zeigt
Parameterblock
|
ms Parametername
| = | Argument
Informationseinheit Abb.
4.8
|,
| Farameternane
= | Argument
| ® | Informationseinheit | -ı
- Grundstruktur
eines
|
Fa
Les
MML-Kommandos
Auch für die Ausgaben des Systems am Bedienungsplatz gibt es gewisse allgemeingültige Regeln. Die wichtigste ist, daß das System jeder Aufgabe, die gestartet wird, eine Kennung, z. B. eine Auftragsnummer, zuteilt. Jede Ausgabe, die im Laufe der Erledigung der Aufgabe anfällt, wird mit dieser Kennung versehen. So können im Protokollausdruck alle Ausgaben eindeutig den jeweiligen Startaufrufen zugeordnet werden. Viele Systeme bieten noch weitere Bedienungshilfen. Wird z. B. ein Kommando eingegeben, und es fehlen die dazugehörigen Parameterangaben, so werden diese vom System nacheinander abgefragt. Dies geschieht, indem das System nach der Kommandoeingabe den ersten Parameternamen ausdruckt und die Eingabe des entsprechenden Werts erwartet, dann wird der zweite Parametername ausgedruckt usw., bis der Auftrag vollständig eingegeben ist. Eine andere Möglichkeit, die besonders von Systemen, deren Bedienungsplätze mit Bildschirmgeräten ausgestattet sind, angewendet wird, ist die "MenüTechnik". Hierbei werden auf dem Bildschirm z. B. alle Objekte angezeigt, die für die ausgewählte Tätigkeit in Frage kommen, und der Bediener kann ein Objekt durch seine Eingabe auswählen. Anschließend werden die Parameter auf dieselbe Weise abgefragt. Der Grundgedanke der Menü-Technik ist also, daß dem Bediener in jeder Stufe immer das gesamte Spektrum der
Möglichkeiten
entsprechende
angezeigt Eingabe
wird
seine
(die Menü-Karte),
Wahl
treffen.
und
er kann
durch
eine
Mit zunehmender Anzahl auf dem Weltmarkt angebotener unterschiedlicher digitaler Fernsprech-Vermittlungssysteme und auch bedingt durch die schnelle Weiterentwicklung aller Systeme kommt den Bestrebungen, das Betreiben dieser Systeme weitgehendst zu vereinheitlichen, sehr große Bedeutung zu. Nur wenn diese Bemühungen rechtzeitig Erfolg haben, wird es möglich sein, auch Systeme unterschiedlichen Alters und Ursprungs durch einheitlich ausgebildetes Personal und damit besonders wirtschaftlich zu be-
treiben.
4.3
Software-Strukturen
Da digitale Fernsprech-Vermittlungssysteme zur Gruppe der SPC-Systeme gehören, werden ihre Systemfunktionen durch das Zusammenwirken von Hardware und Software gebildet (siehe auch Abschnitt 4.1). - 66
-
.
Eine Sonderstellung nehmen die Anlaufprogramme ein. Sie sind von Bedeutung, wenn eine VSt erstmals eingeschaltet wird. Im laufenden Betrieb kommen sie nur in außergewöhnlichen Situationen zum Tragen, wenn eine VSt ganz oder teilweise ausfällt. Die Anlaufprogramme sind in ihren Maß-
nahmen so gestaffelt, daß sie den Vermittlungsverkehr möglichst schnell wieder zulassen und damit Ausfallzeiten minimieren. Ein Teil der Anlauf-
programme ist in Festwertspeichern abgespeichert. Somit stehen diese Programme auch z. B. nach einem Spannungsausfall sofort wieder zur Verfügung.
4.2.4
Bedienungstechnische
4.2.4.1
Programme
zum
Aufgaben
Betreiben
des
Systems
Hierunter zählen alle Programme, durch die der Betreiber steuernd in das laufende Vermittlungssystem eingreifen kann. Sie schaffen u. a. die Möglichkeiten, die Beschaltung der VSt mit Tin-Anschlüssen oder Leitungen, die Leitweglenkung, die Verzonung und die Tarifierung zu ändern, Systemzustände abzufragen sowie Verkehrsuntersuchungen durchzuführen. Obwohl viele dieser Aufgaben in den meisten Systemen softwaremäßig gelöst sind, ist der Bezug zur Hardware, z. B. beim Beschalten von Anschlüssen, stets zu beachten. Dies gilt ganz besonders für die Gruppe der Konfigurationsprogramme sowie der Prüf- und Diagnoseprogramme, die bereits im vorigen Abschnitt erwähnt wurden. Die
am
zuvor
angesprochenen
Bedienungsplatz
Programme
initiiert.
werden
Die Eingaben
in
der
werden
Regel
über
im System
Eingaben
in Warteschlan-
gen gesammelt, und es wird ein entsprechendes Auftragsbit gesetzt. Dieses Bit ist meist von geringerer Priorität als das für vermittlungstechnische Aufgaben. Die Prioritätssteuerung wird also die über den Bedienungsplatz erteilten Aufträge erst dann zur Bearbeitung an die entsprechenden Programme weiterleiten, wenn keine vermittlungstechnischen Aufgaben anstehen und auch
keine
sonstigen
Aufträge
mit höherer
Priorität
dem findet das Steuerwerk genügend Zeit, nahezu unverzüglich zu reagieren und die
4.2.4.2
auf Erledigung
warten.
Trotz-
auf die Eingaben des Betreibers Aufgaben zu beginnen.
Bedienungssprache
Um das Arbeiten am Bedienungsplatz einheitlich und bedienerfreundlich zu gestalten, wird für die Ein- und Ausgaben meistens eine vom CCITT vorgeschlagene Form, die sogenannte MML (Man-Machine-Language), angewendet. Hierbei wird jede Aufgabe, die das System erledigen soll, durch Eingabe eines Kommandos, das eine Tätigkeit und ein Objekt bezeichnet, angestoßen. Dem Kommando können bei Bedarf noch Parametereingaben folgen, wobei zwischen Stellungsparametern und Namensparametern unterschieden wird. Im ersten Fall wird die Bedeutung jedes Parameterwertes durch
seine
Stellung in der
Reihenfolge
aller Parameter
bestimmt,
d.
h.,
diese
Reihenfolge ist für jedes Kommando festgelegt und muß unbedingt eingehalten werden. Im zweiten Fall wird die Bedeutung jedes Werts durch einen vorangestellten Parameternamen angegeben.
- 65
-
Inwieweit die Support-Software zur Software eines Vermittlungssystems gehört und welche Anteile als firmeninterne Software-Entwicklungs- und Produktionsmittel angesehen werden müssen, ist nicht immer eindeutig zu erkennen. Programme zum Verwalten von VSt-Daten .auf externen Speichern in der VSt (z. B. Magnetplatten- oder Magnetbandspeicher) sind SupportSoftware, die mit Sicherheit zum Vermittlungssystem gehört. Dagegen werden die Programme, die zur Erstellung der System-Software benötigt werden, in der Regel von den Lieferfirmen nicht als zum Vermittlungssystem gehörend betrachtet. Der Begriff Support-Software ist also ein Oberbegriff, der
eine
Software-Menge
gehört.
bezeichnet,
die nur
zum
Teil zum
Vermittlungssystem
Vor einer Gefahr, die häufig zu erheblichen Mißverständnissen führt, sei noch gewarnt: Die vorstehend erläuterten Begriffe der BetriebssystemSoftware und der Anwender-Software werden auch in der allgemeinen Datenverarbeitung angewendet. Sie haben dort aber etwas andere Inhalte, z. B. wird die Betriebssystem-Software vom Hardware-Hersteller geliefert, wogegen die Anwender-Software in der Regel vom Benutzer der Datenverarbeitungsanlage erstellt wird. Die hierfür erforderliche Support-Software wird ebenfalls vom Hardware-Hersteller geliefert und meistens als Teil der Betriebssystem-Software bezeichnet. - Bei SPC-Systemen bilden Betriebssystem-Software und Anwender-Software dagegen eine funktionale Einheit mit dem Ziel, periphere Einrichtungen zu steuern (siehe Abschnitt 4.1).
4.3.1.3 e
Programmstruktur
Strukturierte
Programmierung
Die Software eines Vermittlungssystems ist aufgrund der großen Anzahl der zu erfüllenden Aufgaben sehr umfangreich und komplex. Um trotzdem den Überblick zu behalten und das System insgesamt wartbar und in Grenzen änderbar zu gestalten, bedient man sich allgemein der strukturierten Programmierung. Hierbei unterliegt jedes Programm fest vorgegebenen Strukturregeln; es darf z. B. nur einen Eingang (Ansprungstelle) und einen Ausgang aufweisen. Ein Programm bei Bedarf in der Mitte anzuspringen (zu starten), weil für eine bestimmte Aufgabe nur der Befehlsablauf der zweiten Programmhälfte mitbenutzt werden soll, ist also nicht erlaubt. Ferner darf bei der Programmgestaltung nur eine eng begrenzte Anzahl unter-
schiedlicher
Strukturblöcke
benutzt
werden.
Diese
Strukturblöcke,
jeweils auch nur einen Eingang und einen Ausgang besitzen, sind zigen Programmbausteine, die der Programmierer einsetzen darf.
tigsten Im
Strukturblöcke
Zusammenhang
mit
der
zeigt
Abb.
4.10.
strukturierten
Programmierung
werden
die Die
häufig
die
einwich-
soge-
nannte Struktogramme zur Darstellung von Programmabläufen benutzt. Diese Darstellungsform läßt die Blockstruktur der Programme besonders deutlich hervortreten. In Abb. 4.10 sind die Strukturblöcke deshalb sowohl in der Darstellungsform
Abb. 4.11 innerhalb
zeigt eines
gemäß
DIN
66001
als
auch
als
Struktogramm
dargestellt.
ein Beispiel, wie die zuvor vorgestellten Strukturblöcke Programms ineinander verschachtelt sein können.
- 69
-
Bezeichnung
Darstellung DIN 66001
gemäß
Struktogramm
Bi
Sequenzblock
B2
I I Verzweigungsblock
mm ————
I
Bedingung
!
ertütlt?
|
Ä
.
Bedingung ersültt?
;
Ja
;
nein
|
I I
| |
B1
I
B2
| l ! ! L-----L-_-_-______- en] A
1
3
Wert = 3
Mehrfachver-
4
zweigungsblock B1
B2
B3
B4
Bedingun
Bedingung
sung
erfüllt?
Schleifenblock
Bi
E A
BI
Abb.
4.10
B4
= =
Blockeingang Blockausgang
= beliebige Befehlsfolgen ohne ‘ Verzweigungen und Schleifen
- Strukturblöcke
-
70
-
B1 . ja Bedingung=
erfüllt?
Bedingung a erfüllt?
: nein
B2
[83|
Bedingung
b
B3
B4 Bedingung b
nein
erfüllt?
ja
B5
u
a) Abb.
4.11
b) - Beispiel
für
zusammengesetzte
(Programmausschnitt)
a) b)
Darstellung gemäß Struktogramm
DIN
Strukturblöcke
66001
Unterprogramme In jedem Programmsystem gibt es Teilaufgaben, die an verschiedenen Stellen des Systems immer wieder benötigt werden. Dies sind z. B. Abläufe, um ein bestimmtes Druckformat (Druckbild) zu erzeugen oder um Eingaben, die z. B. als Dezimalzahlen erfolgen, in Dualzahlen umzuwandeln und umgekehrt. Um zu vermeiden, daß in diesen Fällen umfangreiche gleiche Befehlsfolgen an mehreren Stellen des Programmsystems vorhanden sind, bildet man hieraus sogenannte Unterprogramme. Ein Unterprogramm ist ein Programm, das von einem anderen Programm, dem sogenannten Hauptprogramm,
angesprungen
(gestartet)
wird,
dann
abläuft
und
am
Schluß
wieder
zu
der
Programmstelle, von der aus es angesprungen wurde, zurückkehrt. Vom Ablauf her gesehen wird also die Befehlsfolge des Unterprogramms in die Befehlsfolge des Hauptprogramms eingeschoben. Auf diese Weise braucht die Befehlsfolge des Unterprogramms nur einmal im System vorhanden zu sein, kann aber von allen anderen Programmen bei Bedarf benutzt werden
(siehe
Abb.
4.12).
Natürlich können Unterprogramme auch ihrerseits wieder andere Unterprogramme aufrufen. Diese Schachtelung darf aber nicht beliebig fortgesetzt werden, weil dadurch das Gesamtsystem leicht unübersichtlich werden kann.
-
1
-
Der Einsatz von Unterprogrammen bringt neben der Speicherplatzersparnis noch den weiteren Vorteil, daß Änderungen im Unterprogramm nur an einer Stelle im Programmsystem erfolgen müssen und daß nicht die gleiche Befehlsfolge an mehreren Stellen gewartet werden muß.
HP x
HP y
S.
nl N
N
ı
N
\
N \
N
+
N
v4 ;
a
N
Ds
HP z
4 N
/
‚
\ SR
/
\
N
/
\
4.3.1.4 Ein
Dies
a
/
u
/
U
#
uUP2
HPx,
Abb.
N,
N\
UP 1
4 ’
x
HPy, UPl,
4.12
HPz UP2
= =
Hauptprogramme Unterprogramme
- Einsatz
von
Unterprogrammen
Prozeßkonzept
Vermittlungssystem sind
im
allgemeinen
muß
viele
Aufgaben
asynchrone,
d.
quasi
h.
gleichzeitig
zeitlich
bearbeiten.
parallele,
aber
vonein-
ander unabhängige Abläufe, die jedoch häufig an bestimmten Ablaufstellen, z. B. zum Nachrichtenaustausch, auch untereinander synchronisiert werden müssen. Um ein derartiges System in den Griff zu bekommen, bedient man sich des Prozeßkonzepts. Ein Prozeß ist dabei ein dynamischer Ablauf einer Reihe von Aktionen, die in Form einer Prozeßerklärung im Speicher
abgelegt
sind.
Man
kann
sich eine solche
Prozeßerklärung
als ein Programm
vorstellen. Es gibt also in einem Vermittlungssystem nur so viele Prozeßerklärungen, wie es unterschiedliche Prozeßarten gibt. Es können aber für jede Prozeßerklärung mehrere Prozesse (man spricht auch von Aktivierungen oder Inkarnationen) gleichzeitig existieren. Wenn
ordnet
ein
Prozeß
werden,
gestartet
über
(siehe Abb. 4.13). enthält u. a. -
die
-
einen
-
Platz,
den
Dieser
Prozeßkennung Verweis um
speichern,
die
ein
Empfangsfeld
-
Platz,
stimmt
sind,
um
zur die
der
muß
ihm
ein
betrachtete
gewisser
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Speicherplatz
allein
verfügen
prozeßindividuelle
Speicherbereich
Identifikation
Prozesses,
zugehörige
Registerinhalte
wenn
keitsstufe), -
auf
wird,
der
Prozeß
(Puffer)
für
Zwischenergebnisse
und
des
umfaßt
zugebzw.
Prozeßerklärung, sonstigen
unterbrochen
Nachrichten, kurzzeitig -
darf
712
-
aktuellen
wird
die
Werte
(Wechsel
für
abzulegen
diesen usw.
der
zwischenzuDringlich-
Prozeß
be-
Alle Prozesse werden von der Prozeßverwaltung, die zur BetriebssystemSoftware gehört (siehe Abb. 4.9), betreut. Ablaufbereite Prozesse, das sind solche, die auf die Zuteilung des Prozessors warten, werden von der
Prozeßverwaltung
in eine entsprechende
das dazugehörige Bit Abschnitt 4.2.1.2).
wird
in
der
nn
Ai
1
Di
l I |
Prozeß erklärung
Warteschlange
Auftragsbit-Reihe
eingefädelt,
auf
"1"
und
gesetzt
(siehe
Prozen1
| I
B
ko
Prozef
2
Prozen
3
30.6 3 ualiat a >peicherbereic
1
! |
1
L-—_
Abb.
Jeder
Prozeß
4.13
kann
- Prozeßerklärung und bestehende Prozesse die
folgenden
Zustände
-
bereit
(der lung
-
laufend
(der Prozeß zessor),
wird
-
unterbrochen
(dem
wurde
-
wartend
drei gleichzeitig (Beispiel)
dafür
annehmen
Abb.
Prozeß ist ablaufbereit des Prozessors),
Prozeß
z.
Z. der
und
(siehe wartet
bearbeitet, Prozessor
er
auf
4.14):
die
belegt
entzogen,
Zutei-
den weil
Proeine
Anforderung in einer höheren Dringlichkeitsstufe zu bearbeiten war. Der Prozeß ist aber weiterhin ablaufbereit.), (der Prozeß wartet auf ein Ereignis, z. Nachricht von einem anderen Prozeß).
Ein Prozeß kann während seiner Lebensdauer liebig oft wechseln. Erst am Prozeßende wird wieder freigegeben.
B.
auf
eine
zwischen diesen Zuständen beder prozeßindividuelle Speicher
Das hier beschriebene Prozeßkonzept wird zwar allgemein angewendet, ist aber nicht genormt. Daraus folgt, daß besonders die Prozeßzustände und die Zustandsübergänge in den verschiedenen Systembeschreibungen etwas voneinander abweichend definiert sein können. Zusammenfassend
hang
stehen
gilt,
ein dynamischer ist.
viduellen
Innerhalb
Speicherplatz
daß
unter
Ablauf
des
einem
Prozeß
im
(eine Arbeitsmenge,
Vermittlungssystems
repräsentiert.
73
wird
die erledigt er
durch
Die Prozeßerklärung,
bestimmt, welche Aktionen bei dem betreffenden stellt aber selber keinen Prozeß dar. -
vorstehenden
-
Prozeßtyp
Zusammen-
wird)
den
das
zu ver-
prozeßindi-
Programm,
ablaufen
sollen,
erwartetes Ereignis ist eingetroffen
ProzeNistart
a
Zuteilung__ des Prozessors
N bestimmtes Ereignis muN abgewartet werden Entzug des Prozessors
Prozefiende
unterbrochen Wiederzuteilung des Prozessors
Abb.
4.3.2
- Prozeßzustände
und
mögliche
Zustandsübergänge
Daten
4.3.2.1 Die der
4.14
Unterteilung
der
Daten
Daten eines Fernsprechvermittlungssystems lassen sich allgemein entwenach ihrer Bedeutung oder nach ihrer Lebensdauer, d. h. danach, wie
lange
sie im System
vorhanden
sind,
unterteilen
(siehe
Abb.
4.15).
Systemdaten
permanent
einrichtungsbezogen
transient
Anlagen-
daten
funktions-
bezogen
a)
Abb.
4.15
b)
- Unterteilung der Daten a) nach ihrer Bedeutung b) nach ihrer Lebensdauer
Im ersten Fall wird zwischen Systemdaten und Anlagendaten unterschieden. Unter Systemdaten versteht man dabei solche Daten, die in jeder VSt, unabhängig von deren Größe, erforderlich sind. Dies sind im wesentlichen Daten,
die
der
rechner-internen
Organisation
der
Abläufe
Daten zur Steuerung von Programmunterbrechungen, aber die die Beginnadressen aller Programme enthalten usw.
dienen,
auch
wie
z.
Tabellen,
B.
Zu den Anlagendaten zählen dagegen in erster Linie die Speicherabbilder der zentralen, teilzentralen und peripheren Einrichtungen der VSt. Jeder Einrichtung ist ein individueller Speicherbereich zugeordnet (siehe auch Abschnitt 4.2.2). Daneben umfassen die Anlagendaten auch funktionsbezogene Daten, wie z. B. Tabellen mit Angaben zur Verzonung, Tarifumschaltung und Leitweglenkung. -
74
-
Bei einer Unterteilung der Daten nach der Lebensdauer werden als permanente Daten solche bezeichnet, die während der gesamten Systemeinsatzdauer unverändert bleiben. Dies trifft z. B. für die Tabellen mit den Programm-Beginnadressen, aber auch für die Verzweigungstabellen in den Steuerprogrammen für die peripheren Einrichtungen zu, durch die in Abhängigkeit vom Verbindungszustand und der eingetroffenen Meldung der auszuführende Programmabschnitt ausgewählt wird (siehe auch Abschnitt
4.2.2).
Semipermanente Daten sind dagegen solche, die während des Systemeinsatzes durch das Bedienungspersonal der VSt geändert werden können, z. B. die Beschaltungsdaten der VSt (für Tin-Anschlüsse und Verbindungsleitungen), die Daten für Leitweglenkung, Verzonung und Tarifumschaltung usw. Diese Beispiele zeigen, daß semipermanente Daten zwar gelegentlich geändert werden, ihren jeweiligen Wert dann aber über einen gewissen Zeitraum beibehalten. Alle Daten, die nur kurzzeitig im System gespeichert werden, zählen zu den transienten Daten. Hierunter fallen z. B. alle Daten einer Verbindung, die nur für die Dauer dieser Verbindung von Bedeutung sind (Verbindungszustand, Wegedaten für die Durchschaltung durch das Koppelnetz usw.). Änderungen der semipermanenten Daten stellen Modifikationen (Veränderungen) der zur Ersteinschaltung einer VSt gelieferten Software dar. Die Veränderungen müssen deshalb so innerhalb des Systems gesichert werden, daß sie z. B. nach einem Systemausfall mit anschließendem Neuladen der Software oder bei einem Austausch des Software-Systems (z. B. um neue Leistungsmerkmale einzuführen) automatisch wieder in das System eingefügt werden. Andernfalls müßte z. B. die gesamte Beschaltung der VSt erneut durchgeführt werden. - Die Änderungen transienter Daten stellen zwar auch Veränderungen der Software dar, da sie aber nur die zur Zeit durchgeschalteten Verbindungen betreffen, unterliegen sie geringeren Sicherheitsanforderungen als die semipermanenten Daten. Einige Datengruppen, wie z. B. Gebühren- und Verkehrsmeßdaten, lassen sich oft nicht eindeutig zuordnen. Diese Daten fallen im System an und werden dann ausgegeben. Je nachdem, wie lange sie im System zwischengespeichert werden, erfordern sie für diese Zeit unterschiedliche und auf den Einzelfall abgestimmte Sicherheitsvorkehrungen. Sie sind deshalb fallweise mehr zu den transienten oder zu den semipermanenten Daten zu zählen.
4.3.2.2
Datenverwaltung
In einigen SPC-Systemen werden die Daten von sogenannten Datenbanksystemen, wie sie auch in sonstigen Datenverarbeitungssystemen eingesetzt werden, verwaltet. Ein Datenbanksystem ist ein Programmkomplex, der einen bestimmten Speicherbereich, die Datenbank, völlig selbständig verwaltet. Alle übrigen Programme des Vermittlungssystems können der Datenbank Daten zur Aufbewahrung übergeben und auch wieder abrufen. Die Art und Weise der Speicherung (z. B. Aufteilung in Blöcke) sowie die Katalogisierung für das Wiederfinden der Daten übernimmt das Datenbanksystem. Der
Einsatz
eines
Datenbanksystems
Mehrfachspeicherung
im
wesentlichen
-
Verringerung
-
Datensicherheit durch zentrale Verwaltung und Kontrolle auf den Datenbestand (z. B. Prüfung, ob das zugreifende
berechtigt
der
bringt
ist),
15
-
gleicher
folgende
Vorteile:
Daten, aller Zugriffe Programm dazu
-
Verringerung des Aufwands, um den Datenbestand zu warten und zu ändern, weil das Datenbanksystem hierfür unterstützende Prozeduren bereithält,
-
einfache
Erweiterung
Als Nachteil kann die Daten für die
des
Datenbestands.
u. U. empfunden werden, daß sich die Zugriffszeit anfordernden Programme vergrößert, weil
-
der organisatorische kostet und
-
beim gleichzeitigen Zugreifen mehrerer Programme auf die Anforderungen im allgemeinen nur nacheinander bearbeitet also eine Warteschlange entsteht.
4.3.3 Die der a)
Aufwand,
den
das
Datenbanksystem
leistet,
auf
Zeit
Datenbank diese werden können,
Speicherorganisation Software eines Vermittlungssystems läßt sich Speicherung grob in zwei Teile trennen:
Programme
und
weil auf sie sehr
Daten,
häufig
die
stets
und/oder
im
unter
Arbeitsspeicher
sehr
schnell
dem zur
Gesichtspunkt Verfügung
zugegriffen
werden
stehen,
muß.
Diese sogenannten speicherresidenten Anteile enthalten im wesentlichen die Software für die vermittlungstechnischen und die sicherungstechnischen Aufgaben. b)
Programme und Daten, die nur bei Bedarf von einem Hintergrundspeicher (Magnetband oder Magnetplatte) in einen freien Arbeitsspeicherbereich nachgeladen werden können. Zu dieser Gruppe der nichtspeicherresidenten Anteile zählt hauptsächlich die Software für bedienungstechnische Aufgaben.
Unter
diesen
-
die
-
Speicheraufteilung
allgemeinen
umfaßt
der
und
speicherresidenten
zuschaltbaren
Software,
Speicherbereichen.
-belegung
Arbeitsspeicher
vier
Bereiche
(siehe
Abb.
4.16):
Der ROM enthält die Software, die zum Anlauf des Prozessors nötig ist und das Laden der übrigen Software ermöglicht. Diese Anlauf-Software ist in einem ROM abgespeichert, damit sie sowohl bei der Ersteinschaltung als auch nach einem Spannungsausfall sofort zur Verfügung steht und außerdem
im
-
zeitweise
der
Speicherorganisation
die Verwaltung des sogenannten Freispeichers (auch Lokalspeicher oder Overlay-Bereich genannt), in den bei Bedarf nachgeladen wird, und von
Speicher)
unter
die
Verwaltung
im
man
-
Im
(Anordnung
versteht
-
4.3.3.1
Lage
Voraussetzungen
Der
laufenden unter
permanenten
Betrieb
nicht
Speicherschutz sowie
fälschlicherweise
liegende
Bereich
semipermanenten
-
Daten.
76
-
überschrieben
umfaßt
Der
die
werden
Programme
Speicherschutz
und
kann. die
bedeutet,
daß auf diesen Speicherbereich nur lesend zugegriffen werden kann. Ein unbeabsichtigtes Zerstören der hier abgelegten Software ist dadurch ausgeschlossen. Allerdings kann der Speicherschutz von bestimmten Programmen, die dazu berechtigt sind, kurzzeitig ausgeschaltet werden. Dies ist zZ. B. beim Laden dieses Speicherbereichs, aber auch beim Ändern von semipermanenten Daten nötig. -
Der Speicherbereich, unter Speicherschutz
der die steht.
transienten
-
Der
den
Bedarf
Freispeicher,
grundspeicher
in
bei
nachgeladen
Daten
enthält
Programme
werden.
und
und
Daten
von
deshalb
nicht
einem
Hinter-
Anlauf-Software
Speicher: schutz
Programme epermanente Daten «semipermanente Daten
Speicherresidente Software
Arbeits speicher RAM
SUTa fuUoFnIsuUay9sTmZ SpuodoTTxıoAep "733 pun apoo -UOUTYISEN 933n92Z12 12p “usıeJuswwoy ITU (PPOJ-291n0g) USZUNSTSMULEIRUTIZ OTP :UTOS USyOSID nz uassnu Sne1oTH
-DIEMJFJ0S
-3F0S
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Suwe13olg
IM
usdeL1oJun »3T2suos
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ZungsrIFny) OTTONOJOAI
-ı3y9Tadg
any us3elıagun Spusqraıyasaq
Zunıop>T13g019
uor3ey -usunyoq -DI1eMIJ0S
-
85
-
(Übersicht)
SPC-Systems
eines
1on
- Software-Dokumentat:
4.19
Abb.
Auch
die sehr
umfangreichen
Software-Protokolle
eines
SPC-Systems
können
auf Papier dokumentiert werden. Allerdings ergibt sich dabei ein Dokumentationsumfang, der nur noch schwer handhabbar ist. Man benutzt deshalb bei den digitalen Fernsprech-Vermittlungssystemen für die Darstellung der Protokolle allgemein sogenannte "Mikrofiche" (MF). Dies sind Filmkarten (Mikroplanfilm) der Größe 148 x 105 mm, auf denen bis zu 252 Protokollseiten dargestellt sind. In einem normalen Ordner mit 6 cm Rückenbreite können ca. 340 MF und damit 85680 Protokollseiten untergebracht werden. Dies entspricht einem Papierstapel von ca. 8,5 m Höhe. Zum Lesen der auf den MF dargestellten Information ist ein besonderes Lesegerät notwendig, das auf einem Bildschirm jeweils eine Protokollseite in natürlicher Größe wiedergeben kann.
4.4.2
Kennzeichnung
Eine wichtige Voraussetzung, um die Software eines Vermittlungssystems verwalten zu können, ist ihre zweckmäßige und eindeutige Kennzeichnung. Dies gilt sowohl für die Software selber wie auch für die Software-Doku-
mentation.
4.4.2.1
Kennzeichnung
der
Software
Jedes Software-Element (Programm oder Datenbereich) muß eine eindeutige Kennzeichnung tragen. Diese muß sich ändern, sobald die rechnerinterne Darstellung des Software-Elements geändert wird. Die Kennzeichnung muß also jede Änderung, z. B. des durch ein Programm festgelegten maschi-
neninternen
Befehlsablaufs,
erfassen.
Dabei ist es unerheblich,
wodurch
die Änderung ausgelöst wurde, ob Primäranweisungen im Programm geändert wurden, ob das Programm mit einem modifizierten Übersetzerprogramm übersetzt und dabei eine andere Folge von Maschinenbefehlen erzeugt wurde oder ob sich in das Programm eingefügte Routinen geändert haben. Die
Kennzeichnung
eines
Software-Elements
sollte deshalb
im Code
enthalten
sein und auch während des Betriebs der VSt jederzeit mittels eines entsprechenden Kommandos von den Bedienkräften abgefragt werden können. Ferner müssen alle zur Software eines Vermittlungssystems gehörenden Elemente unter Angabe ihrer Kennzeichnung zusammengefaßt werden. Diese Menge von Software, das sogenannte Programm- oder Softwaresystem, muß insgesamt ebenfalls eine Kennzeichnung tragen, die fortgeschrieben wird, sobald sich die Kennzeichnung eines der aufgeführten Software-Elemente ändert oder ein Software-Element hinzukommt bzw. wegfällt. Nur durch eine derart konsequente Kennzeichnung, die jede Änderung erfaßt und ausweist, ist es der DBP möglich, die Identität der eingesetzten Software in verschiedenen VSt desselben Systems sicherzustellen bzw. nach' einer Änderung wieder herzustellen. Dies wiederum ist aber Voraussetzung, daß die VSt eines Systems sich genau gleich verhalten und die angeschlossenen Teilnehmer dieselben Leistungsmerkmale geboten bekommen.
-
86
-
4.4.2.2
Kennzeichnung
der
Software-Dokumentation
Die einzelnen Unterlagen der Software-Dokumentation müssen so gekennzeichnet sein, daß jede Änderung der Unterlagen sich auch in der Kenn-
zeichnung
niederschlägt.
ware-Dokumenten
und
Ferner
müssen
Software-Elementen
die Kennzeichnungen so
aufeinander
von
abgestimmt
Soft-
sein,
daß jederzeit eine Zuordnung der Unterlagen zu den Software-Elementen des entsprechenden Zustands möglich ist. Wenn sich z. B. ein Programm ändert und diese Änderung auch in den beschreibenden Unterlagen zum Ausdruck kommt, muß eine eindeutige Zuordnung dieser Unterlagen zu dem Software-Element im Ausgangszustand und der geänderten Unterlagen zu dem geänderten Software-Element gewährleistet sein. Hier darf es keine Überschneidungen geben.
4.4.3
Software-Änderungen
Änderungen der Software können aus verschiedenen Gründen erforderlich werden, z. B. Korrektur von Fehlern, Ergänzen oder Ändern bestehender Systemfunktionen, Anpassung an geänderte Hardware usw. Die Änderungen können sowohl den Vst-unabhängigen als auch den Vst- abhängigen Software-Anteil betreffen. Man braucht aber im folgenden nur den ersten dieser beiden Fälle zu betrachten, weil er allgemein gültig und hinsichtlich der zu betrachtenden Randbedingungen umfassender ist. Der zweite Fall wird dann automatisch mit abgedeckt. Es wird davon ausgegangen, daß der Vst-unabhängige Teil der Software in allen betrachteten VSt absolut gleich ist. Nur unter dieser Voraussetzung ist es zulässig, eine einmal entwickelte und als fehlerfrei erkannte Änderung in derselben Form in alle VSt einzubringen. Die bisherigen Erfahrungen mit dem Einsatz von SPC-Systemen haben gezeigt, daß dies der einzige Weg ist, um die Software einer größeren Anzahl von VSt wirkungsvoll zu pflegen. Bedingt durch die in Abb. 4.16 dargestellte und in Abschnitt 4.3.3.1 erläuterte Speicherbelegung und -aufteilung müssen unter dem Gesichtspunkt des Anderns drei Software-Anteile unterschieden werden: e
Die im ROM enthaltene Software kann nicht durch Überschreiben geändert werden. Hierfür ist eine Hardware-Änderung erforderlich. Der eingesetzte ROM muß teilweise oder ganz gegen andere Baugruppen ersetzt werden, die die geänderte Software enthalten. Ein Austausch des ROM erfordert meistens Sondermaßnahmen, die von Fall zu Fall unterschiedlich sein können, und wird hier im weiteren nicht mehr betrachtet.
e
Jede Änderung von speicherresidenter Software (ausgenommen ROM) muß sowohl im Arbeitsspeicher als auch im Hintergrundspeicher, der ja ebenfalls das gesamte Software-System enthält, durchgeführt werden. Die zu ändernden Bereiche müssen also in beiden Speichern in gleicher Weise überschrieben werden. Nur so wird sichergestellt, daß nach einer Fehlersituation,
die
zum
geänderte e
Neuladen
Software
der
gesamten
wieder
zur
Software
Verfügung
führt
steht.
(vgl.
Abschnitt
4.3.4),
die
Änderungen der nichtspeicherresidenten Software brauchen dagegen nur im Hintergrundspeicher durchgeführt zu werden. Wenn man anschließend dafür sorgt, daß zufällig noch geladene Teile dieser Software vor der nächsten Anwendung erneut vom Hintergrundspeicher nachgeladen werden, wird die Ändderung quasi sofort wirksam.
- 87
-
An
die
werden
Software-Änderungsmöglichkeiten,
folgende
allgemeine
Durchführung
Anforderungen
der
die
SPC-Systeme
bieten
gestellt:
müssen,
a)
Schnelle
b)
Keine
c)
Sichere
d)
In Betrieb befindliche VSt, deren Software geändert wurde, und neu einzuschaltende VSt, bei denen die Änderung bereits bei der Produktion des Software-Systems berücksichtigt wurde, müssen identisch sein. Dies ist unbedingt erforderlich, damit spätere Software-Änderungen wieder in allen VSt dieselbe Ausgangssituation vorfinden.
e)
Die Änderung den.
Beeinträchtigung
des laufenden
Einbringmethode
muß
in
Änderung.
Vermittlungsbetriebs.
(Sicherheit
der
gegen
Dokumentation
Fehlbedienung).
des
Systems
berücksichtigt
wer-
Die Reihenfolge der vorstehenden Anforderungen wurde willkürlich gewählt und stellt keine Rangordnung z. B. nach der Wichtigkeit dar. In der Regel bieten die Vermittlungssysteme drei verschiedene Möglichkeiten an, um Software-Änderungen in einer in Betrieb befindlichen VSt vorzunehmen: -
Sofortkorrektur
mittels
-
Modultausch
-
Software-Wechsel
Direkteingabe,
und
Die vorstehenden Begriffe sind nicht Klassen von Anderungsmöglichkeiten.
4.4.3.1
Sofortkorrektur
mittels
genormt
und
bezeichnen
im
wesentlichen
Direkteingabe
Hierbei werden von der Bedienungskraft durch Eingabe von Speicheradresse und Änderungsinformation am Bedienungsplatz die zu ändernden Speicherzellen unmittelbar angesprochen und überschrieben. Ein evtl. bestehender Speicherschutz wird dabei außer Kraft gesetzt. Die Änderung kann systemintern auch auf den Hintergrundspeicher übernommen werden. Die Sofortkorrektur mittels Direkteingabe ist die schnellste, aber auch die am wenigsten gesicherte Art, eine Änderung einzubringen. Es gibt hierbei kaum Absicherungen gegen Eingabefehler. Ferner müssen unter Umständen zuvor bestimmte Systemfunktionen (z. B. einzelne Verkehrsbeziehungen oder -arten) gesperrt werden, damit die Änderung nicht auf einen Speicherbereich trifft, der soeben zur Steuerung des Systems ausgelesen wird. Es muß nämlich vermieden werden, daß eine Befehlsfolge zur Ausführung gelangt, die zum einen Teil dem ursprünglichen und zum anderen Teil dem geänderten Programm entstammt. Eine Dokumentation derartiger Sofortkorrekturen kann nur durch besondere Listen oder handschriftliche Vermerke erfolgen; sie kann nicht in die Software-Protokolle, die auf MF vorliegen, eingebracht werden. Die
Möglichkeit
der
VSt
det,
z.
B.
wenn
einer ein
gefährdet,
Sofortkorrektur
gravierendes
schnellstens
wird
deshalb
korrigiert
werden
Fehlverhalten,
-
88
-
nur
das
sehr
den
muß.
selten
weiteren
angewen-
Betrieb
Jede Sofortkorrektur stellt nur eine Zwischenlösung dar und sollte möglichst bald durch eine endgültige Korrektur (z. B. mittels Modultausch,
Abschnitt)
siehe nächster
a) die eingesetzte men
b)
und
werden,
ersetzt
Software
und
damit
die Dokumentation
das Software-System wieder dem Stand neu spricht (vgl. Abschnitt 4.4.3, Punkt d).
4.4.3.2
wieder
übereinstim-
auszuliefernder
VSt
ent-
Modultausch
Die häufigste Art, eine Software-Änderung in eine in Betrieb befindliche VSt einzubringen, ist der Modultausch. Hierbei wird der geänderte Software-Anteil in derselben Form, wie er auch für neu zu erstellende VSt verwendet wird, auf einem Datenträger (z. B. ein Magnetband) geliefert. Die Modultauschprozedur selber ist ein Steuerprogramm und Teil des in der VSt eingesetzten Software-Systems. Dieses Programm kann vom Bedienungsplatz aus gestartet werden und führt dann alle weiteren Aktionen nahezu automatisch aus. Es fügt die Änderungsinformation in das auf dem Hintergrundspeicher abgelegte Software-System ein und bringt sie anschließBend so in den Arbeitsspeicher ein, daß keine oder nur eine minimale Unterbrechung des Vermittlungsverkehrs stattfindet. Das Einbringen in den Arbeitsspeicher ist sowieso nur bei einer Änderung in den speicherresidenten Software-Anteilen notwendig. Die Einzelheiten der Modultauschprozedur sind natürlich systemindividuell gestaltet und deshalb unterschiedlich. Wichtig ist aber, daß nach einem Modultausch das geänderte Software-System mit einem neu ausgelieferten, das die Änderung bereits von Anfang an enthält, identisch ist. Das gilt grundsätzlich auch für die Dokumentation, die ebenfalls entsprechend ausgetauscht wird. Da die Änderungsinformation beim Modultausch bereits in maschinenlesbarer Form geliefert wird und die gesamte Prozedur ohne nennenswerte Bedienereingriffe abläuft, ist diese Einbringmethode sehr sicher in bezug auf Fehlbedienungen und Verfälschungen der Änderungsinformation.
4.4.3.3
Software-Wechsel
In Ausnahmefällen können Software-Änderungen in ein laufendes Vermittlungssystem einzubringen sein, die so umfangreich sind oder die derart zentrale Software-Anteile betreffen (z. B. die Änderung von Strukturen bestimmter Datenbereiche), daß die Modultauschprozedur überfordert ist. Hierfür gibt es eine besondere Prozedur, mit deren Hilfe das gesamte Software-System einer VSt ausgetauscht werden kann. Diese Prozedur ist auch in Form ei-
nes
Steuerprogramms
gestartet
-
das
-
es
-
die
wurde,
neue auf
dem
realisiert,
Software-System
das,
von
Hintergrundspeicher
semipermanenten
Daten
aus
nachdem
einem
es von
Datenträger
der
Bedienungskraft
einliest,
ablegt, dem
- 89
laufenden
-
System
einfügt,
-
das so und
-
den
komplettierte
neue
Vermittlungsbetrieb
Software-System wieder
in
den
Arbeitsspeicher
lädt
aufnimmt.
Zwar wird auch bei dieser Prozedur versucht, den Vermittlungsverkehr möglichst wenig zu beeinträchtigen, doch läßt sich eine kurzzeitige Unterbrechung und das Auslösen der bestehenden Verbindungen meistens nicht vermeiden. Das genaue Ausmaß der Beeinträchtigung ist von System zu System unterschiedlich und hängt u. a. auch von der Systemarchitektur (Zentralisierungsgrad der Steuerung usw.) ab. Bei einem Software-Wechsel ist es besonders wichtig, daß die semipermanenten Daten automatisch in das neue Software-System übernommen werden, weil sonst z. B. die gesamte Beschaltung der VSt vom Bedienungspersonal erneut durchgeführt werden müßte.
5 5.1
Digitale
Vermittlungstechnik
Gegenüberstellung
digitaler
Systemvarianten
Bevor in den folgenden Abschnitten detaillierter auf digitale Vermittlungskonzepte und einzelne Vermittlungskomponenten eingegangen wird, soll auf die wesentlichen Unterschiede oder besser auf die Gemeinsamkeiten zwischen Orts-, Auslands-, Service-130- und Ferntechnik hingewiesen werden. Während bei den elektromechanischen Systemen zwischen Orts- und Ferntechnik in bezug auf -
zwei-
-
Leitweglenkung,
oder
vierdrähtige
-
Tarifierung,
-
Signalisierung
große
Unterschiede
z.
B.
Durchschaltung,
usw.
bestehen, ist bei digitalen SPC-Vermittlungsstellen keine wesentliche Strukturänderung zwischen verschiedenen Systemvarianten weder in den HardwareKomponenten noch in den Funktionskomponenten festzustellen. Abb. 5.1 veranschaulicht in Tabellenform die gemeinsamen und unterschiedlichen vermittlungstechnischen Komponenten. Abb. 5.2 soll in einer Grobstrukturdarstellung die Gemeinsamkeiten vertiefen. Die überwiegende Anzahl der digitalen SPC-Hersteller bieten neben Orts-, Fern-, Auslands- und Service-130-Vermittlungsstellen zusätzliche kombinierte Orts-/Fern-, Service-130-/Fernoder Fern-/Auslandsvermittlungsstellen an. Die nachfolgenden Abschnitte gelten deshalb für alle Systemvarianten, sofern nicht ausdrücklich auf eine Vermittlungsstellenart beschränkt wird (siehe auch Abb. 5.1).
-
90
-
pun
ef ef -
ef
sıowyaulTaL
(AauySulT32L-g) Aewunuynı -197z Of aoTyezsyaeadssg- pun -usJFOyuTausıynged1auyaulTaL ıa1ypz -sysg1dsausuung
-usIyngsg
urau
. -
ef
'g
t
i
'
:AaW :IW
pun
uauoTIyung susdozsqıauysulTeL
‘uaJy9Taurz
u1apup1o1y
(x
Zunsseji1ausiungsg
"7
"€
"
KN-Tokt R
Aıs >
1 ”
. :lıs
30
3 Bit
ByteO| Mux DI MuX 8 : ; MUX_7| MUX 15 MUX 0|MUX 8 : :
3 Zähler
ai
Myx
ee
ı
Takt (8 kHz)
ı MUX
0
Zeitloge
1
Verbindungs-
T|MyUx1S ı
1
Zeitlcge
:
Speicher
8
i
O0IMUXB
!
:
1023|MUX
7]MUX
Zeitloge 15
Register
eteseruns Abb.
5.11
-
Raumstufe für eine Übertragungsrichtung (16 x 16 zu je 128 Zeitlagen)
- 106
-
127
Gleichzeitig treten durch die unterschiedlichen Leitungslängen unterschiedliche Laufzeiten auf, die ohne Laufzeitausgleich keinen Betrieb eines synchronen Koppelnetzes ermöglichen. Aus diesem Grund werden am Eingang und Ausgang des Koppelnetzes Anpassungsschaltungen nach Abb. 5.12 erforderlich.
Umsetzer
,
; SI/P
;
Lau
Re
s
g
RAM
|
g
P/S }
>
128 x 8Bit
|
go “SE. | ESıE
1 RahmeneTakq |stweruns KN -Takt (8kHz)
EN
‘55 &
f
K_
|
Abb.
,
—-
2
2°
Reg.
5.12
- Anpassungsschnittstelle
zu
einem
synchronen
Koppelnetz
Der ankommende symmetrische PCM-Bitstrom wird durch den Umsetzer auf einen TTL-PCM-Bitstrom umgesetzt und im nachfolgenden S/P-Wandler codewortweise auf 8 Bits parallel umgewandelt und zyklisch beginnend bei Kanal 0 (Rahmenbeginn) in einen Sprachspeicher für mindestens einen Rahmen eingelesen. Der Zeitpunkt des Rahmenanfangs muß natürlich den ankommenden PCM-Leitungen entnommen werden können. Hierzu muß entweder der Kanal 0 ein Rahmenkennungswort enthalten oder die Rahmenkennung
wird
führt
auf einer (z.
B.
zusätzlichen
EWSD,
DIV
Leitung
200/400).
parallel zur PCM-Bitstromleitung
Das
Auslesen
des
Bitstroms
des
mitge-
Sprachspeichers
wird,
mit dem koppelnetzinternen Rahmentakt beginnend, kontinuierlich durchgeführt. Verschiebt sich der Takt der Anschlußgruppe zum Takt des Koppelnetzes bis zu einem Rahmen, so wird, je nach Vorlauf oder Nachlauf, über einen Rahmensprung ein Rahmen doppelt gelesen oder eine Rahmeninforma-
tion übersprungen. Sprachübertragung
detes
Codewort
kaum
Die
wirkt
Kontinuität sich
merkbar
ein
aus,
Codewortverlust
für eine
bleibt erhalten. bzw.
ein
Für
doppelt
Datenübertragung
führt
die
gesen-
dies
jedoch zur Verfälschung der Daten (Wiederholung des verfälschten Datenpakets; Verlängerung der Übertragungszeit). Nach den gestellten Forderungen an eine digitale Vermittlungsstelle darf dieser Fall nicht häufiger als einmal in siebzig Tagen (ein Rahmenschlupf (Slip) in siebzig Tagen)
auftreten.
Durch eine mögliche Zwischenspeicherung von zwei Rahmen läßt sich die Wahrscheinlichkeit eines Rahmenschlupfes verringern. Wegen der steigenden Laufzeit und der geringen Wahrscheinlichkeit (gleicher Takt innerhalb der Vermittlungsstelle) wird dies jedoch systemintern kaum angewendet, sondern höchstens beim Anschluß eines externen PCM30-Systems (siehe digitale Verbindungsleitung).
- 107
-
5.2.6.5
Koppelnetzstufe
im
System
12
Wie bereits im Abschnitt 5.2.4 beschrieben, besteht das Koppelnetz des Systems 12 aus einheitlichen Koppelnetzstufen (Koppelnetzbausteine), die jeweils auf einer Baugruppe untergebracht sind. Jeder Koppelnetzbaustein besteht aus 16 Ein- und Ausgängen mit integrierter, selbsttätiger Steuerung (siehe Abb. 5.13). Die in Abb. 5.13 innerhalb der Umrandung dargestellten Funktionsteile eines Ports sind auf einem LSI-Baustein (großintegrierte Kundenschaltung) integriert. 16 dieser Ports sind zusammen mit den Leitungstreibern und -empfängern sowie einer Taktauswahlschaltung und einem dezentralen Taktgeber auf einer Koppelnetzbaugruppe untergebracht. Jedes Port besteht aus einer Empfangs- und Sendeseite, wobei die Empfangsseite dem Koppelnetzstufeneingang und die Sendeseite dem Koppelnetzstufenausgang zugeordnet ist. Innerhalb des Koppelnetzbausteins ist damit die Übertragungsrichtung von der Empfangs- zur Sendeseite. Die Ports eines Koppelnetzbausteins sind über ein Bussystem von 39 Leitungen einschließlich der Taktleitungen miteinander verbunden. Im Gegensatz zu synchronen Koppelnetzen ermöglicht das Koppelnetz des Systems 12 eine asynchrone Betriebsweise zwischen jedem Aus- und Eingang mit symmetrischer Leitungsführung. Die Synchronisierung erfolgt je PCM-Leitung aufgrund eines Synchronisierzeichens im Kanal 0, das gleichzeitig als Rahmenkennung - analog des PCM30-Übertragungssystems - dient. Durch diese Maßnahme ist das System unabhängig von den Leitungslängen zu den Anschlußgruppen und zwischen den Koppelstufen. Alle PCM-Ausgänge werden jedoch durch einen zentralen Rahmentakt synchronisiert. Die gesamte Koppelnetzstufe ist in der Abb. 5.13 dargestellt.
Funktionsablauf
Im System
der
12 hat das
Kanalwortdurchschaltung
Kanalwort
16 Bits.
Sind
(Abb.
5.13).
die Verbindungswege
bereits
eingestellt, so kann das Kanalwort die Formate 3 oder 4 der Abb. 5.14 haben. Die ersten beiden Bits in Übertragungsrichtung kennzeichnen den Verbindungszustand. Die Nutzinformation ist in die nachfolgende Bitfolge eingefügt. Der an jedem der 16 Eingänge eines Koppelnetzbausteins eintreffende PCMBitstrom wird in der Synchronisierschaltung zuerst auf Bitsynchronisation (Abtastung etwa Bitmitte) und in Verbindung mit dem nachfolgenden Pufferspeicher (Register) auf Rahmensynchronisation überprüft. Jede Empfangsseite eines Ports wird dadurch für sich synchronisiert, und beginnend bei Kanal 0 wird jeder gerade bearbeitete Zeitkanal in einem Kanalzähler abgespeichert. Da jede der 16 Empfangsseiten zu jeder der 16 Sendeseiten über den gemeinsamen Bus die Kanalworte übertragen können muß, werden jeweils während einer Kanalzeit die 16 Kanalworte nacheinander parallel übertragen. Die Übertragungsrate auf den Busleitungen beträgt deshalb, wie auf den PCM-Koppelnetz-Verbindungsleitungen, 4 Mbit/s. Über die in jedem Port vorhandene Bussteuerung wird in jeder Kanalzeit, beginnend beim Port 0, das in der Empfangsseite im Busregister gespeicherte Kanalwort parallel
- 108-
Zeitmulfiplex-
Bus
PCM
Port 8
Es
T
A
>
Takt_A
5.13
Qusw.
-
Taktauswahl und dezentraler Taktgeber
kHz kHz kHz
Iokt
Ä
2
pe_
8192 4096 8
Abb.
Eis
Tgkfe Toto
Port
Kanal Steuerung
Daten
°
Port 15
Takte
Takt B
-— So
Funktionsblockschaltbild einer Koppelnetzstufe - Koppelnetzbaustein - im System 12 (eine Baugruppe mit 16 PCM-Eingängen und 16 PCM-Ausgängen zu je 32 Kanälen mit 16-Bit-Codeworten)
auf die Busleitung gegeben. Eine Bitzeit zuvor hat dieses Port über den Kanalzähler die Adresse des Zielports (Ausgangs-PCM-Leitung) und des Kanals (Zeitlage innerhalb der Ausgangs-PCM-Leitung) auf den Bus gesendet. Zum Zeitpunkt der Kanalwortübergabe hat die Sendeseite des adressierten Ports
- 109
-
durch
Decodierung
der
Portadresse
die Adressierung
erkannt
und
die zu-
gehörige Kanaladresse zwischengespeichert. Das Kanalwort wird entsprechend der Kanalzeit im Sprachspeicher der Sendeseite zugeordnet, und die Kanalwörter sind bereits in der Reihenfolge des abgehenden PCM-Bitstroms zwischengespeichert. Nach Port 0 übergibt Port 1, 2, 3 usw. bis Port 15 nach der Adressierung des Sendeports jeweils seine Daten (Kanalworte). Den Empfangsseiten werden auf diese Weise die einfließenden Kanalworte zyklisch abgenommen und den entsprechend der durchgeschalteten Verbindung zugehörigen Ports zur Speicherung übergeben. Die während einer Kanalzeit von den 16 Empfangsports übernommenen Kanäle müssen nicht zwangsläufig die gleichen Kanalzeiten sein (asynchron). Das Auslesen der Sprachspeicher in den Sendeseiten der Ports erfolgt jedoch synchron zum zentralen Rahmentakt für alle PCM-Ausgänge. Von der Steuerung der Sendeseite werden die Kanäle 0 und 16, die keine Sprach/Datenkanäle sind, eingespeist. Im Kanal 0 wird in jeder Sendeseite das Rahmensyn-
chronisierwort
neu
gebildet.
——————
KanalO
Rahmen (125us)= 32 Kanäle
|Kanal1
L.
Rahmensynchronisation
Kanal 16
1. Frei (Auslösen)
ohne
[oJ IxI
Port
3 Sprach-/ Datenübertragung
[1 1 Ix1?
4, Rechnerkommunikation
Lılolx[
Einstellung
eines
Unabhängig
von
n | ___ JKanat 31
[ElEbIc BlAls Is l7 [615141312] 110]
[0[0|x
2. Auswählen (Einstellen)
5.14
-_ TKanaı
Fehlerrück> meldung Übertragungs< Richtung Bit-Nr
Abb.
je 16Bits
der
Funktionsweise
im
1 Fiese"
externes
8 -Bit- Codewort
] Kancı | 7
Zusatz-
und
System
der
Kanalformat
|
daten
|
Daten
- PCM-Rahmenstruktur
Verbindungswegs
x]
Bedeutung
des
Systems
12
12
Koppelnetzsteuerung
wird von
einem
gegebenen Ursprung einer Verbindung (kommende Leitung, rufender Teilnehmer oder anfragende Prozessorsteuerung) durch eine Entscheidung des steuernden Prozessors ein Ziel oder eine Zielgruppe, die durch einen Kanal, eine oder mehrere Multiplexleitungen repräsentiert werden kann, angesteuert.
- 110
-
Ursprung und Ziel ist gruppe am Koppelnetz
also stets definiert.
durch
eine
Anschlußlage
oder
Anschluß-
Betrachtet man die Koppelnetzstruktur des Systems 12 in Abb. 5.7 c) und Abb. 5.8, so erkennt man, daß eine Anschlußgruppe (Multiplexleitung) am Koppelnetz durch 4 Adreßparameter bestimmt ist: -
Stufe
0:
Anschlußnummer (Portnummer) am Zugangskoppelfeld (Abb. 5.8) mit 12 Anschlußmöglichkeiten
-
Stufe
1:
Zugangskoppelfeldgruppe
-
Stufe
2:
Koppelnetzbaustein
-
Stufe
3:
Teilkoppelgruppe
der
0 bis
7
(Abb.
5.8
Teilkoppelgruppe
0 bis
und
0 bis
Abb. 7
5.7
(Abb.
c)
5.7
c)
15.
Die vier möglichen Ebenen sind keine Verbindungsmöglichkeiten darstellen.
Adreßparameter,
da
sie
nur
alternative
In einem Umkehrkoppelnetz kann ab der Spiegelkante (Umkehrpunkt) der Stufe 3 von jedem Umkehrpunkt, d. h. von jedem Eingang der Stufe 3, jede Anschlußgruppe erreicht werden. Befinden sich Ursprung und Ziel einer Verbindung an der gleichen Teilkoppelgruppe, so liegt der Umkehrpunkt der Verbindung maximal in der Stufe 2. Liegen Ursprung und Ziel am selben Zugangskoppelfeld, so kann die Verbindung bereits im Zugangskoppelfeld umgekehrt, d. h. durchgeschaltet werden. Da
für
jeden
Koppelnetzbaustein
ein
Einstellbefehl
mal 7 und
minimal
1 Einstellbefehl erforderlich.
-
Ist der werden
höchstwertige Adreßparameter, 7 Einstellbefehle benötigt.
Ist
Teilkoppelgruppe
benötigt
Wird
durch
wird,
sind
einen
maxi-
Prozessor
ein Ziel ausgewählt, so kann durch Vergleich der Zieladresse mit der eigenen Adresse (Ursprungsadresse) leicht festgestellt werden, welche Einstellbefehle entfallen können:
-
usw.
die
gleich,
so
die
werden
Teilkoppelgruppe, nur
ungleich,
5 Einstellbefehle
benötigt
Das Format 2 in Abb. 5.14 stellt den grundsätzlichen Aufbau eines Einstellbefehls für einen Koppelnetzbaustein (Koppelstufe) dar. Über den Einstellcode (vgl. Abb. 5.15) kann dem Koppelnetzbaustein mitgeteilt werden, ob ein bestimmter, im Befehl angegebener Ausgang und ggf. ein bestimmter Kanal ausgewählt werden soll, oder ob ein beliebiger, weiterführender Ausgang und beliebiger Kanal ausgewählt werden kann (Freiwahl). Stellt man sich die Koppelnetzstruktur nochmals vor, so erkennt man, daß bis zur Umkehrkante jeder beliebige weiterführende Verbindungsweg angenehm und gleich gut ist. D. h., bis zum Umkehrpunkt werden nur Freiwahlbefehle ausgegeben. Der Rückweg muß nun gezielt, Stufe für Stufe zum gewünschten Ziel führen.
Abb.
5.15
stellt eine
fehle
werden
Kolonne
von
7 Einstellbefehlen
für eine Verbindung
über alle Koppelnetzstufen dar. Diese Befehle werden vom Prozessor der Ursprungsgruppe zusammengestellt und über einen ausgewählten, freien Kanal der abführenden Multiplexleitung ins Koppelnetz geschickt. Die Beeinander
wie Kanalworte
abgesendet.
für
Sprache
- 111
mit der
-
Folgezeit
von
125
us hinter-
FEDC
98
54
tree
OTTO Me)
0
2
ir
Ok
LI
DEKOR
ON
ET
PRO
Port6
Port3
Port 2/6
0111x10,0,0,11011,1,11x,x, xxx] Port1
Einstellcode =
beliebiges
10ll Olll 0010
= = =
Port Port Port
0001 1101
Abb.
(Bit
0100
5.15
-
5 bis Port
= beliebiges = beliebiges
Port Port
8): 8
-
P, Kanal Q P, beliebiger P oder P + 4,
vgl.
Abb.
beliebiger
Kanal beliebiger
Einstellbefehlsfolge zur von jeder Anschlußlage gruppe) (Format
15,
Kanal
12 - 15, beliebiger Kanal 8 - 11, beliebiger Kanal Kanal
Koppelnetzadresse 3, 6, 2, 1 der TKG # 3 (TKG: Teilkoppel-
5.14)
Mit jedem Einstellbefehl muß innerhalb von 125 us eine Koppelstufe durchgeschaltet werden, damit der zweite Einstellbefehl bereits über die eingestellte erste Koppelstufe die Einstellung des zweiten Koppelnetzbausteins bewirkt. So läuft jeder weitere Einstellbefehl über die durch die vorangegangenen Einstellbefehle eingestellten Koppelnetzstufen hinweg und stellt die nächste
Stufe
ein.
Nach
7 x 125
durchgeschaltet. Den tencodewörter folgen,
Anhand
des
us sind alle 7 Stufen
eingestellt
und
die Verbindung
Einstellbefehlen können unmittelbar Sprach- oder die an die Zieladresse weitergegeben werden.
Blockschaltbildes
Abb.
5.13
soll nun
ein Einstellvorgang
Da-
einer
Koppelstufe beschrieben werden. Im ankommenden PCM-Bitstrom (Empfangsseite) des belegten Ports und des ausgewählten Kanals trifft der in Abb. 5.15 an erster Stelle angegebene Einstellbefehl ein. Bisher wurde auf diesem Kanal das in Abb. 5.14 als erstes Format angegebene Freikanalwort (Nullinformation) als Zeichen des Freistandes gesendet. Beim ersten Empfangen des Einstellbefehls erkennt die Empfangssteuerung an den ersten beiden Bits (0 und 1),
daß
es sich
um
einen
Einstellbefehl
handelt.
Aus
dem
Einstellcode
(Bit 5 bis
8) wird erkannt, wie die Einstellung erfolgen soll. Hier in der Stufe 0 der Zugangskoppelstufe wird eine Freiwahl eines beliebigen Ports (Port 8 bis 11) zu den Ebenen 0 bis 4 und ein beliebiger Kanal angegeben. Die Adressenfelder im Befehl für Port- und Kanalnummer sind deshalb ohne Bedeutung. Im
Portzustandsregister speichert,
lichen
gewählt
ob
noch
abgehenden und
über
zeit die Adresse
tiplexbusses
jeder
Empfangsseite
mindestens
Ports
den
(8 bis
ein
11)
Portspeicher
des ausgewählten
gelegt.
Zur
selben
ist für alle 16 Sendeseiten
freier
wird der
Kanal
zyklisch
Sendeseite
Sendeports
Zykluszeit
- 112
vorhanden
-
wird
ist.
das nächste zur
Aus
den
mög-
freie Port aus-
zugeteilten
auf die Portleitungen auf
abge-
den
Buszyklus-
des Mul-
Steuerleitungen
dem
Sendeport mitgeteilt, werden soll. Das
adressierte
aus und
zwar
daß
Sendeport
so,
daß
ein .
beliebiger
quittiert
zeitlich
den
Kanal
(außer
Empfang,
der nächstmögliche
0 und
wählt
16)
einen
ausgewählt
freien
und freie Kanal
Kanal
belegt
wird,
um die Verzugszeiten je Koppelstufe zu minimieren. Der ausgewählte Kanal wird im Zustandsspeicher (Zustandsbit im Sprachspeicher) der Sendeseite belegt geschrieben und der Empfangsseite über besondere Quittungsleitungen (5 der 11 Steuerleitungen) die ausgewählte Kanaladresse mitgeteilt, die im Kanalspeicher der Empfangsseite abgespeichert wird. Von der Sendeseite wird auf einer besonderen Zustandsleitung allen Empfangskreisen mitgeteilt, ob in diesem Port noch mindestens ein freier Kanal vorhanden ist, dessen Zustand von den Empfangskreisen im Portzustandsregister für eine nächste Wegeeinstellung abgespeichert wird.
Damit ist der Einstellvorgang in einer Koppelstufe beendet, und der Empfangskreis hat für den ankommenden Kanal das Zielport und den Zielkanal abgespeichert, der Sendeport hat den ausgewählten Kanal belegt. Dieser Einstellvorgang läuft im Bruchteil einer Kanalzeit ab. Während einer Kanal- . zeit können 16 Einstellvorgänge bzw. Datenwortübertragungen von den 16 Empfangsports zu einem oder mehreren Sendeports durchgeführt werden. Mit dem nächsten Kanalwort des betrachteten Eingangskanals ist der Verbindungsweg für die Dauer der Verbindung durchgeschaltet, und der nächste Einstellbefehl (Befehl Nr. 2 in Abb. 5.15) wird in dieser Koppelnetzstufe wie ein Datenwort behandelt und zur nächsten Koppelnetzstufe weitergeleitet. In der Stufe 3 des Hauptkoppelfeldes ist der Umkehrpunkt erreicht. Hier muß das im Einstellbefehl 4 bestimmte Port angesteuert werden, da nur dieses Port eine Verbindung zur gewünschten Teilkoppelgruppe herstellen kann; der Kanal kann beliebig gewählt werden. Für alle nachfolgenden Einstellvorgänge dürfen nur bestimmte Ports entsprechend der Zieladresse (im Befehl angegeben) ausgewählt werden. Von der Koppelnetzstufe 0 zum Zugangskoppelfeld ergeben sich durch die Doppelung des Zugangskoppelfeldes zwei Verbindungsmöglichkeiten, nämlich P und P+4 für die Portauswahl. Dieser Zusammenhang ist jedoch aus dem vereinfachten Koppelnetzstrukturbild nicht zu entnehmen. Diese vereinfachte Darstellung der Koppelnetzeinstellung im System 12 zeigt, daß der Verbindungsweg aus den freiwählbaren Verbindungsmöglichkeiten von den Koppelnetzelementen selbst ausgewählt wird. Die Blockierungswahr-
scheinlichkeit
ist nicht
höher
als bei einer Wegesuche
über
ein Koppelnetz-
abbild in einem zentralen Prozessor. Bei einer Koppelnetzblockierung wird über eine "parallele" Rückverbindung dem Ursprungsprozesor eine Mißerfolgsmeldung mitgeteilt, der daraufhin sofort einen zweiten Verbindungsversuch mit denselben Einstellbefehlen startet. Durch eine zyklische Auswahl in den Koppelnetzbausteinen wird eine wiederholte Koppelnetzblockierung unwahrscheinlich. Durch diese Einstellung ist erst eine Sprechrichtung aufgebaut. Die zweite Sprechrichtung wird auf die gleiche Art und Weise vom Ziel der Verbindung zurück zum Ursprung aufgebaut. Die beiden Sprechrichtungen verlaufen nicht symmetrisch, sondern rein zufällig durch die Koppelnetzstufen. Über eine Reihe von Prüfbefehlen und von den Koppelnetzelementen selbsttätig erzeugten Informationen erhalten die angeschlossenen Prozessoren Kenntnis über den Koppelnetzzustand und die Möglichkeit, Koppelnetzelemente zu prüfen und zu sperren. - 113
-
5.3
Digitale
5.3.1
Funktionseinheiten
Grundsätzliches
Unter digitalen Funktionseinheiten eines SPC-Systems versteht man grundsätzlich die Zusammenarbeit zwischen einem Softwareanteil und einer Hardwareeinheit. In diesem Abschnitt soll die Hardwareeinheit im Vordergrund
stehen.
Die
Funktion
der
Software
wird
durch
die
Erläuterung
des
Funk-
tionsablaufs und die Darstellung im Gesamtsystem angedeutet. Dies soll jedoch nicht darüber hinwegtäuschen, daß die ganze oder überwiegende Steuerfunktion durch Ablauf der Software in Prozessoren realisiert ist.
Die in diesem Kapitel beschriebenen Funktionseinheiten stellen spezielle Bausteine der digitalen Vermittlungstechnik dar, die einerseits aus der analogen Vermittlungstechnik bekannt sind, aber mit anderer Technik realisiert werden, oder, durch die digitale Vermittlungstechnik bedingt, hinzukommen. In diesem Zusammenhang spricht man auch von "digitalen Service-Stromkreisen", unter denen man herstellerspezifische oder marktübliche Bausteine versteht, die in der digitalen Vermittlungstechnik eingesetzt werden. Dazu gehören auch die Koppelnetzbausteine, die im Abschnitt 5.2 behandelt wurden, sowie Codec (Codierer/Decodierer), SLIC (Subscriber Line Integrated Circuit) und andere Bausteine bzw. Funk-
tionseinheiten,
auf die nachfolgend
LSI-Bausteine, Hybridschaltungen teilen realisiert.
5.3.2
mehr
und
in
eingegangen
wird.
Kombination
mit
Sie sind als
diskreten
Bau-
Tongenerierung
In einer digitalen Vermittlungsstelle wird die Sprache grundsätzlich in Form der digitalen Sprachproben vermittelt. Werden in eine Verbindung, zu einem Teilnehmer oder an eine Verbindungsleitung Töne "eingespeist", so können diese Töne nur in Form von digitalen Tonproben an die Verbindung, d.h. in den bestimmten Kanal einer Multiplexleitung, angelegt werden. Die
Tonproben
für
die
Tonfrequenzen
für
MFC-Zeichengabe
ton usw.
sowie
(Digital-Tongenerator)
die
der
Hör-
und
Codierung
unterschiedlichen
die Tonfrequenzen
Signaltöne
erzeugt.
über einen
auch
Hörtöne
für Tastenwahl werden
Theoretisch
durch
analoge
wie
z.
B.
Wählton,
im MFV-Verfahren
in einem
digitalen
Besetzt-
oder
Tongenerator
lassen sich die Tonproben Tongeneratoren
Analog/Digitalwandler
erzeugen.
mit
Dieses
für
anschließen-
Verfahren
wird wegen des höheren Aufwands und des ungünstigeren Einhaltens der Toleranzbedingungen nicht angewandt. Für das Bereitstellen von längeren Hinweisdienstansagen und insbesondere Sonderdienstansagen werden system-
individuell auch
digitale Ansagegeräte
Für
die
Tongenerierung
a)
Zyklisches
b)
Erzeugung der Tonproben in einem vorgegebene Frequenzkonstante.
digitale
Auslesen
aus
eingesetzt.
werden
einem
zwei
Verfahren
praktiziert:
Tonprobenspeicher, Sinusgenerator
durch
eine
Das Verfahren a) mit Hilfe des Tonprobenspeichers ist aus vielen kommerziellen Anwendungsfällen bekannt und ermöglicht die Erzeugung von Tonfrequenzen mit beliebiger Genauigkeit bei steigendem Speicheraufwand.
- 114
-
Für jede Perioden
Tonfrequenz müssen die abgespeichert werden.
Tonprobenfolgen
für
eine
oder
mehrere
Das Verfahren b) mit Hilfe eines Sinusgenerators erlaubt bei einer einmaligen, hohen technischen Vorleistung die Erzeugung jeder beliebigen Tonfrequenz im Sprachband bei konstanter, ausreichender Genauigkeit und einstellbarem Pegel. Bei beiden Verfahren werden lineare Tonproben (Pegelwerte) in einem 12-Bit-Code, d. h. im nicht kompandierten Code, ausgele-
sen bzw.
Tonproben
5.3.2.1
erzeugt. zweier
Dieses
oder
Verfahren
mehrerer
Tongenerierung
mit
ermöglicht
Frequenzen
für
die direkte den
Addition
von
Mehrfrequenzcode.
Tonprobenspeicher
Dieses Verfahren, das im System 12 eingesetzt wird, beruht auf dem Prinzip, daß ein Vielfaches der Periode der ausgewählten Tonfrequenz mit dem Vielfachen der Abtastfrequenz von 8 kHz übereinstimmen muß. Abb. 5.16
zeigt an 3 Tonfrequenzbeispielen
die Tonprobenfolge,
die zyklisch
durch-
laufen werden muß, um eine kontinuierliche Tonfrequenz zu erzeugen. Der Abstand zwischen den Tonproben beträgt 125 us, was der vorgegebenen Taktfrequenz (Abtastfrequenz) von 8 kHz entspricht. Es müssen soviele Tonprobenperioden abgespeichert werden, bis ein Vielfaches mit der 8-kHzTaktfrequenz entsteht. Die letzte Tonprobe muß in das Quantisierungsintervall "0" fallen und entspricht damit der ersten Tonprobe der Tonprobenfolge. Um bei bestimmten Sollfrequenzen ein gemeinsames Vielfaches zu finden bzw. die Anzahl der Tonproben zu minimieren, kann es erforderlich werden, eine Istfrequenz innerhalb der zulässigen Frequenztoleranz auszuwählen. Für die Signaltöne von 425 Hz beträgt z. B. nach CCITT die zulässige Toleranz + 7 Hz. In Tabelle Abb. 5.17 sind die für Hörtöne (Signaltöne, Hinweiston), Mehrfachfrequenzcode (MFC) und MFV-Tastenwahl erforderlichen Frequenzen sowie ihre Realisierung in Tonprobenspeichern mit Pegel aufgeführt. Eine Besonderheit stellt die Realisierung des 400-Hz-Hörtons dar. Wie aus Abb. 5.16 ersichtlich, läßt sich der 400-Hz-Ton exakt mit 20 Tonproben erzeugen. Um jedoch Quantisierungsgeräusche und unerwünschte Oberwellen zu vermeiden, kann es erforderlich sein, eine abweichende Istfrequenz mit mehreren Frequenzperioden und damit größerem Speicherbedarf auszuwählen. Für
die
ausgewählte
Istfrequenz
=
Anzahl
Die in Abb. 5.16 probenpegelwerte
27T
=
Der Qusrienes sitepriehe:
,
360°
gilt
(8
kHz)
der
folgende x
Anzahl
Proben
Beziehung: der
Perioden
dargestellten und im Tonprobenspeicher abgelegten lassen sich nach folgender Formel errechnen:
Tonprobenpegelwert wobei
Istfrequenz
Abtastfrequenz
_ =
Amplitudenpegel
entsprechen
Anzahl
der
und
n
x
F
sin
gleich
Perioden
naht der Proben
Istfrequenz Abtastfrequenz
- 115-
( der
2 T x Anzahl Anzahl
Tonprobe
der
der
Perioden
Proben
entspricht.
Tonxn
usgosduo,
Oz
ysanp
apolJad | 'ZH 007 (9
uUoA
9
7
€
'uago.duo,
si szı
E
0%
usgqoaduo]L 2fe}LdTp Zundnazag amp any Tordsıag
uapo1Jad
8
- 9T’S
(?
'qay
'zH 009
apo1Jad | usgoJduo, y7 'ZHAZ
sısz
(D
19594
yıabad
-
- 116
uU9U04IOH
ol
18534
oO
Anwendung der Tonfrequenzen
|Soll|frequenz
(Hz)
Ist|frequenz
Anzahl der | Anzahl der | Pegel (Hz) | Tonproben | Perioden (dBm)
Signaltöne
425
424,78
113
6
-9
Aufschalteton
425
424,78
113
6
- 15
950,50
101
12
950
Hinweiston Sonderwählton
103
-9
1400
1398,06
18
1800
1801,80
1
25
-9
400
400,80
499
25
-9
540
539,3
89
6
660
660,6
109
g
113
11
780
778,8
900
900
BEO-Finguen-
1020
zen
1140 1380 1500
1501
.
1019,6
80
3
102
13
1140
400
57
1381,8
110
19
501
94
1620
1619
1760
1741,9
-9
84
17
124
27
697
697,03
505
44
-8
770
769,23
52
5
-8
852
852,46
122
13
=8
MEV-Fregsen-
941
941,18
17
2
-8
zen
1209
1209,30
86
13
-6
1336
1336
503
84
:
1477
1476,92
65
12
-6
1633
1632,65
49
10
-6
Abb.
5.17
- Tabelle
der
Tonfrequenzen
im
Tonprobenspeicher
Dieses Verhältnis kann als "Frequenzkonstante" bezeichnet werden, die für jede gewünschte Frequenz ein Winkelmaß bzw. eine Zeitkonstante zwischen zwei
Proben
darstellt.
frequenzen
mit
Diese
Hilfe
des
Frequenzkonstante Sinusgenerators
wird für die Erzeugung
verwendet
(siehe
Abschnitt
der
Ton-
5.3.2.2).
Um das zyklische Adressieren und Auslesen des Tonprobenspeichers zu erleichtern, wird der Tonprobenspeicher in Blöcke unterteilt. In Abb. 5.18 ist eine mögliche Darstellung einer Blockeinteilung abgebildet. Der erste Speicherteil besteht aus 32 x 64 Tonprobenspeicherplätzen, der zweite Teil aus 4 x 512 Tonprobenspeicherplätzen. Besteht eine Tonfrequenz aus weniger als 64 Tonproben, wird ein Block aus 64 Speicherplätzen belegt, bei weniger als 128 Tonproben werden 2 aufeinanderfolgende Blöcke zu 128 Plätzen verwendet. Tonfrequenzen mit mehr als 128 Tonproben werden in den Blökken mit 512 Speicherplätzen abgelegt. - 17
-
0 Tonproben - Bits
11
64 x 12Bit 64
x
Adress -Gruppen
0.516: zZ
12 Bit
I I I
AI_B_
00000
| l
| I
l
I I I I I I
32 Blöcke mit
64 Tonproben £ (2048 x 12 Bit)
64 x 12Bit 64 x 12 Bit
Z..Z
zu. Z
512 x 12Bit
4 Blöcke
(2048 x 12 Bit)
z:
Abb. jede
I
|
|
| |
mt,
|
To
Gruppe
12Bit
Z.-_2Z
Tonprobenzähleradresse
5.18
- Blockstruktur
der
Tonfrequenzen
Hörtöne, MFC-Frequenzen MFV-Frequenzen
| | | | |
0
ıı
| | |
| | |
| I
| |
I
I
512x
Für
I
I
mit
5» Tonprobeng
0
I
I I I
Ir
I I I
IgA
la
IB
Adress - Gruppen
eines aus
Tonprobenspeichers
Tabelle
in
Abb.
5.17
und
werden eigene Tongeneratoren mit unterschiedlich programmierten Tonprobenspeichern verwendet. Bei maximaler Ausnutzung (ein Block je Tonfrequenz) können in einem Tonprobenspeicher nach Abb. 5.18 maximal 32 + 4 = 36 Tonfrequenzen abgespeichert werden, die als Einfach- oder Mehrfachfrequenzen im Multiplexverfahren auf maximal 32 Kanäle einzuspeisen sind. Abb. 5.19 zeigt das Blockschaltbild eines Digital-Tongenerators mit benspeicher. Als Steuerinformation zum Auslesen der Sprachproben
die Steuerung
folgende
Daten:
- 118
=
Tonprobenötigt
-
Blockadresse, Tonprobenanzahl und Kanalnummer des abführenden
Multiplexvielfachs. Zwischen -
eur
speicher
Adress -
zähle7
akfe | Speicher
Kt
-12
Pt
Fr
Pes,
Addierer 4”
Steuerung Code wandier
linear/ kompandiert
4? *
abhängig
von
Speichergröße
Speicherorganisation
Abb.
5.19
und
Parallel /
Serielwandler
- Blockschaltbild eines Tonprobenspeicher
PCM
7 —= Digital -Töne
Digital-Tongenerators
mit
Zu einer bestimmten Kanalzeit wird von der Steuerung aus einem Speicherteil die Blockanfangsadresse und die Probenzahl der dem Kanal zugeteilten Tonfrequenz dem Adreßzähler übergeben. Der Adreßzähler adressiert den Tonprobenspeicher, aus dem die erste Tonprobe im linearen 12-Bit-Code ausgelesen und in einen Zwischenspeicher übertragen wird. Im Adreßzähler wird die Adresse um 1 erhöht und in einem der Kanalzeit zugeordneten Speicher abgelegt. Während derselben Kanalzeit kann eine Tonprobe für eine zweite Tonfrequenz ausgelesen werden, die in den Addierer übernommen wird. Dort wird die zwischengespeicherte Tonprobe mit der im Addierer stehenden Tonprobe binär addiert. Dieses Verfahren wird für die Mehrfrequenz bei MFC und MFV benötigt. Bei Hörtonen (Einfachfrequenz) wird im zweiten Teil der Kanalzeit eine Nullinformation in den Addierer eingespeist, so daß nach dem Addieren die Einfachfrequenz erhalten bleibt. Abb. 5.20 zeigt in einer grafischen Darstellung die Addition der Tonproben der Frequenzen 1800 Hz und 400 Hz. Die Addition zweier oder mehrerer Frequenzen darf nur im linear quantisierten Code mit 12 Bits und nicht im kompan-
dierten
lässige
Code
der 13-Segment-Kennlinie
Verzerrungen
auftreten
würden.
mit 8 Bits erfolgen,
da sonst
unzu-
Nach dem Addieren erfolgt die Codeumwandlung in den kompandierten 8-BitCode mit Hilfe eines PROM-Speichers (Abb. 5.19). Dieser PROM-Speicher ist so aufgebaut, daß mit dem linearen Code der PROM direkt adressiert und aus den zugehörigen Speicherstellen der umgerechnete kompandierte
Code
wort
ausgelesen
in
den
wird.
Danach
PCM-Bitstrom
wird
eingefügt.
der
8-Bit-Code
taktgerecht
als Kanal-
Im nächsten Rahmen wird zur gleichen Kanalzeit mit der abgespeicherten Adresse die nächste Tonprobe verarbeitet und die um 1 erhöhte Adresse erneut zwischengespeichert, bis die vorgegebene Probenzahl erreicht ist
= 9 -
und der Zähler von vorne gestartet wird. Dieses Verfahren läßt sich vereinfachen, wenn man den Zähler nicht bei 0, sondern je Blockadresse, z. B. bei 512 minus Probenzahl startet und mit dem Überlauf den Anfangswert in den Zähler lädt. Ein Vergleich des Zählers mit der Probenzahl erübrigt sich dadurch.
1
4 Li
2
|| L
10
li
68
[ss
ln
17"
|
2 4% 1618 tel
- Mehrfachfrequenzbildung der Tonproben
Tongenerierung
mit
°
0
20
|
&
”n oO
_ on
=
00
kun
5.3.2.2
5.20
”—
oO
Abb.
I‘
eng
= Frequenz 1+2 = Mehrfachfrequenz 1800/400 Hz
8, |,
6 I
n
Frequenz 400 Hz
I
|
JS
Frequenz 1800 Hz
durch
binäre
Addition
Sinusgenerator
Die im Abschnitt 5.3.2.1 beschriebene Frequenzkonstante stellt für die gewünschte Frequenz den zugehörigen Winkelabstand (Deltawert) der Sinusfunktion dar. Durch die einmalige Bereitstellung einer Sinustabelle in linearen Quantisierungstufen kann zur gewünschten Kanalzeit nach dem Anfangswert 0 mit der Frequenzkonstanten (Delta 1) aus der Sinustabelle der erste Tonprobencode direkt ausgelesen werden (siehe Abb. 5.21). Für die Mehrfachfrequenzen kann zur selben Kanalzeit eine zweite oder dritte Tonprobe der zu überlagernden Frequenzen ausgelesen und im Addierer vereinigt werden. Der weitere Ablauf der Tonproben erfolgt analog der Tongenerierung im Abschnitt 5.3.2.1. Für die gleiche Kanalzeit im nächsten Rahmen wird der jeweilige Deltawert mit 2, 3, 4 usw. entsprechend der Tonprobenzahl mutlipliziert. Für dieses Verfahren muß keine Tonprobenzahl für das gemeinsame Vielfache mit der Taktfrequenz abgespeichert werden. Diese läßt
- 120
-
Frequenz-
Sinus -
konstanten. ne
Adress -
speicher
Br
}
2
i Zwischen .
f7 i
generator [PROM)
re — |
‘ 2
!
Addirer
—
T
t N
speicher
1“
Code -
Steuerung
wandler I 8 Parallel /
Serel-
wandler Abb.
5.21
- Blockschaltbild Sinusgenerator
eines
H--
' t I
linear /
kompandiert
I.
PCM
Digital - Töne
Digital-Tongenerators
mit
sich durch Prüfung der 360°-Werte (2 T/) der jeweiligen Frequenz auf Nullwert der Tonprobe ermitteln, worauf der Deltawert wieder auf Delta 1 gesetzt wird. Dieses Prinzip der Tongenerierung ist in EWSD von Siemens eingesetzt. Zur Steuerung des Digital-Tongenerators setzt Siemens einen Mikroprozessor ein. Es kann jede beliebige Tonfrequenz von 0 bis 3999 Hz erzeugt werden und je Kanal einer PCM-Multiplexleitung mit 32 Kanälen eine Kombination von 3 Frequenzen mit beleibigem Pegel bereitgestellt werden. Im EWSD werden auf dem PCM-Tonvielfach bereits die einzelnen Hör- und Signaltöne im festgelegten Ton/Pausenverhältnis bzw. in erforderlicher Dauer bereitgestellt.
5.3.2.3
Tonverteilung
und
Toneinspeisung
Die von den Tongeneratoren erzeugte Kanalstruktur der Ton-Multiplexleitung(en) entspricht der systeminternen Kanalstruktur für Sprache/Daten und ermöglicht deshalb eine freizügige Einspeisung der Töne über eine Raum/Zeitstufe des Koppelnetzes oder der Anschlußgruppe. Abb. 5.22 veranschaulicht eine Einspeisung über das Koppelnetz, während in Abb. 5.23 die Einspeisung über ein Tonverteil-Multiplexvielfach dargestellt ist. Im EWSD ist jeder Anschlußgruppe mit 256 Teilnehmern oder bis 128 Leitungen ein Tongenerator mit 2 Multiplexleitungen (2 x 32 Kanäle) zugeordnet. Die Toneinspeisung erfolgt über den Gruppenkoppler als Raum/Zeitstufe in
der Anschlußeinheit.
Im System 12 sind für eine Vermittlungsstelle 2 Tongeneratoren für Takte und Töne eingesetzt, die jeweils ein getrenntes Tonverteil-Multiplexvielfach
- 121
-
(32 Kanäle) zu allen (2 x 32 Kanäle) zum
Anschlußgruppen und zusätzlich 2 Multiplexleitungen Koppelnetz versorgen. Neben den im Tongenerator
erzeugten
Digitaltönen
werden
über
gung
Ton/Pausenverhältnisses
dieses
Verteilsystem
in 2 Kanälen
die
Systemuhrzeit und im Bedarfsfall von externen Eingängen Hinweisdienstansagen übertragen. Das Einspeisen in der Anschlußgruppe für Teilnehmer oder Leitungen kann wahlweise über das Koppelnetz oder vom Verteilvielfach über die Raum/Zeitstufe in der Anschlußgruppe erfolgen. Die Erzeu-
des
grammgesteuert Durchschaltung
bzw.
die Dauer
des
Tons
durch den Prozessor der Anschlußgruppe während des Tonintervalls.
erfolgt pro-
mittels
digitaler
Teilnehmer
Verbindungs leitung
-
Digital Tongenerator 5.22
Teilnehmer
l
Verbindungs leitung
Digtal
-
- Toneinspeisung
|
über
Digital-Koppelnetz
Wj
Abb.
—]
von /zum
Digital - Koppelnetz
= _
nmıınL,
Tongenerator Tonverteil
-
Multiplexvielfach
Abb.
5.23
- Toneinspeisung in den Anschlußeinheiten Teilnehmer und/oder Leitungen
- 122-
für
5.3.3
Takterzeugung
5.3.3.1
und
Synchronisierung
Grundsätzliches
Aus den bisherigen Betrachtungen haben wir erkannt, daß innerhalb einer digitalen Vermittlungsstelle eine einheitliche Taktversorgung für alle Funk-
tionseinheiten
vorhanden
sein muß,
die mit PCM-Leitungen
oder
PCM-Bussen
miteinander verbunden sind. Ist aus Gründen der Leitungsführung eine Phasenverschiebung möglich, so wird durch eine Synchronisierschaltung mit Pufferspeicher eine Synchronität hergestellt. Siehe hierzu auch Abschnitt 5.2.6.4.
Würde
eine
digitale
Vermittlungsstelle
als Insel-Vermittlungsstelle
mit nur
anloger Umgebung betrieben, so wären keine hohen Anforderun-
gen
von und zu
weiteren DIV- VSt
an die Taktgenauigkeit
zu stellen. Die hohe Wirtschaftlichkeit digitaler Vermittlungsstellen wird jedoch erst durch PCM-Verbindungsleitungen zwischen digitalen Vermittlungsstellen erreicht (siehe Abb. 5.24). Abb. 5.24 - Darstellung der Taktabhängigkeit Da der PCM-Bitzwischen digitalen Vermittlungsstellen strom ununterbrochen zwischen allen verbundenen digitalen Vermittlungsstellen fließt, führt eine Taktabweichung über einen längeren Zeitraum zwangsläufig zu einem Bitmangel oder Bitüber-
P>
schuß,
was in beiden
Fällen
zu einer
Informationsverfälschung
führt.
Durch
eine Netzsynchronisation soll eine Synchronität aller digitalen Vermittlungsstellen sichergestellt werden. Durch die Netzhierarchie bedingt, wird es nach dem Master-Slave-Prinzip Vermittlungsstellen geben, die den Takt vorgeben (Master), und solche, die den Takt übernehmen (Slave). Der Taktgenerator durch hochgenaue
terne,
zentrale
synchronisiert.
einer Master-Vermittlungsstelle muß entweder den Takt Oszillatoren selbst vorgeben, oder er wird durch eine ex-
Taktleitung
(Referenztakt)
von
einer
Atomuhr
(Cäsiumnormal)
Der Taktgenerator einer Slave-Vermittlungsstelle wird vom Takt einer MasterVermittlungsstelle synchronisiert. Hierzu kann eine besondere Taktleitung geschaltet sein; im Regelfall wird jedoch der Bitstrom einer PCM-Leitung von der Master-Vermittlungsstelle mit festgelegten Ersatz-PCM-Strecken als Referenztakt verwendet. Eine besondere Taktleitung entfällt, und der Taktalarm der PCM-Strecke kann zur Bewertung des Taktsignals herangezogen werden.
5.3.3.2
Zentrale
Takterzeugung
Abb. 5.25 zeigt das Blockschaltbild einer zentralen digitale Vermittlungsstelle. Aus Sicherheitsgründen trennte, zentrale Taktgeneratoren vorhanden.
- 123
-
Takterzeugung für eine sind grundsätzlich 2 ge-
|
Jeder der zentralen Taktgeneratoren kann von den externen Referenztaktsignalen oder den internen, hochstabilen Oszillatoren gesteuert werden. Die internen Oszillatoren dienen entweder als Mastertaktgeber bei Einsatz als Taktgeber-Vermittlungsstelle oder zur Kurzzeitstabilität bei Ausfall der externen Referenzsignale.
$
rer
x
265€ u
I
ce)
I I
I
|
|
!
|
interner Oszillator 2 —
| I
\
!
pP den
4
t
- 2 _I__
interner Oszillator 1
2
4
|
Taktgenerator
Iı
1
I
En, BE I
®
Taktverteilsysteme
I
Takte
m
=
I Taktgenerator
A
|
|
I
Taktgenerator
für externe Takte
I
!
l
| |
I
L_-L_1__72712
v
Steuerleitungen
Abb.
5.25
ZTG
zentraler
Taktgenerator
- Blockschaltbild der Takterzeugung digitale Vermittlungsstelle
- 124
-
für
eine
5.3.3.3
Zentraler
Taktgenerator
Der zentrale Taktgenerator für externe Takte und dem
für externe
Takte
besteht im wesentlichen aus dem Taktgenerator speisenden Taktgenerator. Der Taktgenerator
hat die Aufgabe,
von
den externen
Referenztaktsignalen
(2 bis 4 Auswahlmöglichkeiten) den aktiven Referenztakt auszuwählen, die angebotene Frequenz gegebenenfalls über einen Frequenzteiler der Frequenz des internen Phasenregelkreises anzupassen (z. B. von 2 MHz Referenztakt
auf 8 kHz) und das geregelte und verstärkte Taktsignal an den Taktgenerator weiterzuleiten. Die Auswahl des Referenztaktes wird entweder vom steuernden Prozessor des Takts selbsttätig
über die Steuerleitung vorgegeben oder bei auf einen Ersatz-Referenztakt umgeschaltet.
Ausfall
Die Regelung des Referenztaktsignals erfolgt mit dem in Abb. 5.26 dargestellten Phasenregelkreis PLL (Phase Locked Loop). Die Signalform der Referenztakte sowie des internen Steuertakts sind Rechteckimpulse im Taktverhältnis 1:1. Der Phasenregelkreis hat die Aufgabe, eine Verschiebung bzw. ein ständiges Wandern der Rechteckimpulse zum Abtastzeitpunkt (Bitmitte) zu minimieren. Dieses Wandern der Takte - das einem Wandern der Bitabtastzeitpunkte entspricht - wird als Jitter bezeichnet. Im Phasenregelkreis wird das Eingangssignal - hier der Referenztakt - mit dem Ausgangstakt über den Phasendiskriminator (PD) auf Phasengleichheit verglichen und in Abhängigkeit der Abweichung ein Steuersignal erzeugt, das über ein Tiefpaßfilter dem spannungsgeregelten Quarz-Oszillator VCXO (Voltage Controlled Crystal Oszillator) zugeführt wird. Der Ausgangstakt des VCXO
wird über
einen
Teiler
(Zähler)
auf den
rückgekoppelten Vergleichstakt geteilt. seine Laufzeit den Jitter und damit die gelkreises.
(die)
Ausgangstakt(e)
und
den
Das Tiefpaßfilter bestimmt durch Ansprech- und Nachlaufzeit des Re-
8-kHz-Referenztakt
TP
5
PD
vl
vcxo
IHelf
Teiler (Zähler)
ekHz |
-
8MHz
Ausgangstakte Di
.
ıdeale
Phase
PoS,AY Vorlaufende negAP —|
PD PLL TP Vo Vr VCXO
ke
nachlaufende
Phase Phase
‚itter
Phasendiskriminator Phase Locked Loop Tiefpaßfilter (Jitterdämpfung) Regelspannung je Taktimpuls Regelspannung gemittelt über mehrere Taktimpulse Voltage Controlled Crystal Oszillator (spannungsgesteuerter
Oszillator)
Abb.
5.26
- Phasenregelkreis - 125
-
(PLL)
Der Taktgenerator hat die Aufgabe, die digitale Vermittlungsstelle mit dem Steuertakt (Synchrontakt) zu versorgen. Er übernimmt entweder den phasengeregelten Externtakt oder den hochstabilen Takt des oder der internen Oszillatoren. Die Auswahl kann er kurzfristig im Alarmfall selbst treffen, oder er wird von der Prozessorsteuerung eingestellt. Um Taktabweichungen aller ankommenden Takte feststellen zu können, werden die Takte über Zähler geführt, die synchron in gewissen Zeitabständen durch einen Prozessorbefehl ausgelesen und ausgewertet werden können. Zur takt- und phasensynchronen Versorgung systeme werden zwei Verfahren angewendet:
der
duplizierten
Taktverteil-
e
Im System 12 werden beide Taktgeneratoren über eine Taktaustauschleitung und Phasenregelkreise synchronisiert. Die Verbraucher können ohne Phasensprung vom aktiven auf das inaktive Verteilsystem umgeschaltet werden. Taktgenerator und Taktverteilsystem sind fest zugeordnet.
e
Im EWSD versorgt der aktive Taktgenerator beide Taktverteilsysteme, der inaktive Taktgenerator ist ebenfalls über einen Phasenregelkreis dig
phasensynchron
generator
5.3.4
das
und
kann
duplizierte
selbständig
Verteilsystem
oder
per
speisen.
Befehl
als
aktiver
und stänTakt-
Konferenzschaltung
Die Konferenzschaltung ist ein Dienstmerkmal, das sich in analoger Technik, wegen des hohen Aufwands zur rückkopplungsfreien Zusammenschaltung von 4-Dr-Leitungen, kaum durchgesetzt hat. In der digitalen Vermittlungstechnik ist dieses Leistungsmerkmal mit vertretbarem Aufwand realisierbar und wird auch zum Aufschalten in eine Verbindung einschließlich des Einspeisens des Aufschaltetons verwendet.
Abb.
5.27
stellt das
Prinzipbild
einer
Konferenzschaltung
mit 5 Konferenz-
teilnehmern dar. Nachdem jeder Konferenzteilnehmer alle anderen verstehen soll und gleichzeitig zu jedem sprechen können muß, ergibt sich, daß die Sprachproben des Teilnehmers A zu den Teilnehmern B bis E, des Teilnehmers B zu den Teilnehmern A und C bis E usw. weitergeleitet werden müssen. Die eigenen Sprachproben dürfen nicht zurückgesandt werden, um ein Aufschwingen der 4-Dr-Leitung zu verhindern, da die Gabeldämpfung nicht unendlich hoch ist. Das Vermitteln der Gesprächsverbindungen von den Teilnehmern zur Konferenzeinrichtung und zurück zu den Teilnehmern erfolgt über das digitale Koppelnetz. Die Konferenzeinrichtung ist wie jede andere Anschlußgruppe über eine systeminterne PCM-Multiplexleitung ans Koppelnetz angeschlossen. Die Kanäle der Teilnehmer aus gleichen oder verschiedenen Multiplexgruppen werden in fortlaufend zusammengefaßten Kanalgruppen der Multiplexleitung zur Konferenzeinrichtung einzeln zugeführt (siehe hierzu Abb. 5.28). Bei einer maximalen Konferenzgruppe von 5 Teilnehmern können bei einer Multiplexbildung von 32 Kanälen gleichzeitig 6 Konferenzschaltungen (6 x 5 Kon-
ferenzteilnehmer)
der Konferenzeinrichtung
zugeführt
werden.
Die zugeführ-
ten Sprachproben der einzelnen Kanäle entsprechen den Sprachproben der Teilnehmer A - E. Die Sprachproben von der Konferenzeinrichtung zu den Konferenzteilnehmern sind entsprechend dem durch die Konferenzschaltung festgelegten Prinzip bearbeitet und können deshalb erst nach der Bearbeitungszeit des letzten Teilnehmers in die Kanäle des Multiplexsystems eingefügt werden. - 126
-
dig.
KN
Tin
ä /
A=B+ 5
/
D+E"
A
B
I
ı bh |B=C+D+E+A
14
B
2
= & _ 5 belegte Kanäle k DIL Y ! CD+E+A+B
Konferenz-
einrichtung m5 belegte
. v14% \ Kanäle |
x
b
D
+ [D=E+A+B+ct
N
D
>
N \ \
&
NE’ =A+ B+C+D ww am
Einzelsprachproben
.
Summensprachproben
Abb.
5.27