DE3420814A1

DE3420814A1 - Local communications system with a star-type network

Info

Publication number: DE3420814A1
Application number: DE19843420814
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr.-Ing. Hermes; Günter Dipl.-Ing. 1000 Berlin Heydt; Heinrich W. Dipl.-Ing. Kreutzer
Original assignee: Fraunhofer Institut fuer Nachrichtentechnik Heinrich Hertz Institute HHI
Current assignee: Fraunhofer Institut fuer Nachrichtentechnik Heinrich Hertz Institute HHI
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1984-05-30
Publication date: 1985-12-05

Abstract

Local communications systems exist for different services. In PBX systems, >>telephony<< is of prime concern. Distributed processors communicate via data buses. The problem of implementing or including broadband services and the use of optical telecommunications at least in parts of such a system is still essentially unresolved. A local communications system according to the invention is designed for optical and/or electrical channels and offers enough flexibility to meet most of the sector-specific requirements for individual services but nevertheless to develop the integration of services. The components located between the subscriber stations are essentially passive. The network is designed with a star structure. Narrow and medium-band traffic is handled in a fully synchronous time division multiplex system with random access and high-speed circuit switching. In an intrinsically separate transportation of broadband services, their signalling is carried out as for narrowband services. Unauthorised access to time slots can be prevented through additional measures. <IMAGE>

Description

Lokales Kommunikationssystem mit einem SternnetzLocal communication system with a star network

Die Erfindung bezieht sich auf ein lokales Kommunikationssystem - LKS - der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art, wie es insoweit auch dem Inhalt der Patentanmeldung DE - P 34 19 087.2 zu entnehmen ist.The invention relates to a local communication system - LKS - the type specified in the preamble of claim 1, as far as it is can also be found in the content of patent application DE-P 34 19 087.2.

Als "Lokales Kommunikationssystem - LKS" werden sehr unterschiedliche Systeme bezeichnet, die sich zudem in schneller Weiterentwicklung befinden. So wird dieser Begriff beispielsweise im Bereich privater Nebenstellenanlagen verwendet. Dort steht der Dienst "Fernsprechen" im Vordergrund, für den eine zentrale digitale Vermittlungstechnik auf der Basis des 64 kbit/s-Kanal entsteht. Wird ein schneller Verbindungsaufbau in ca.As "Local Communication System - LKS" are very different Denotes systems that are also in rapid development. So will this term is used, for example, in the field of private branch exchanges. There the "telephony" service is in the foreground, for which a central digital one Switching technology based on the 64 kbit / s channel is created. Will be a faster one Connection establishment in approx.

5 ms oder weniger eingeführt, läßt sich eine Fülle weiterer Schmalbanddienste in solchen Nebenstellenanlagen abwickeln.Introduced 5 ms or less, a host of other narrowband services can be provided handle in such private branch exchanges.

Als Lokales Kommunikationssystem werden aber auch lokale Datenübertragungsanlagen bezeichnet. Sie unterscheiden sich von Fernsprech-Nebenstellenanlagen durch die Ubertragungsrate (derzeit einige P{bit/s),teilnehmerzugeordnete Steuerungen, Paketvermittlung usw. In der Regel fallen dort die zu übermittelnden Daten in verhältnismäßig geringem Umfang und in sehr unregel- mäßigen Abständen an.Local data transmission systems are also used as a local communication system designated. They differ from telephone private branch exchanges in that they have Transmission rate (currently a few P {bit / s), controls assigned to subscribers, packet switching etc. As a rule, the data to be transmitted are relatively small there Scope and in very irregular moderate intervals.

Die nachfolgend aufgeführten, eine begrenzte Auswahl repräsentierenden Veröffentlichungen spiegeln den derzeitigen Stand der Entwicklung optischer Kommunikationssysteme wieder. Aus "Siemens Forsch.-u.Entwickl.-Ber." Bd. 9 (1980) Nr. 1 Seiten 32 bis 37 ist bekannt, unter welchen Voraussetzungen Sternkoppler-Konfigurationen für Lichtwellenleiter-Bussysteme in einer verteilten Multimikrocomputerstruktur zum Einsatz kommen können. Einen weiteren Überblick zu optischen Datenbussen in verteilten Rechner-Systemen bietet "Optische Informationsübertragung mit Lichtwellenleitern", VDE-Verlag Berlin 1982 (Kontakt & Studium Bd. 96), dort Kapitel 8, Seiten 119 bis 144. Das sich dort anschließende Kapitel 9, Seiten 145 bis 173, befaßt sich mit der digitalen und analogen optischen Breitband-Ubertragungstechnik. Eine weitere Darstellung von lokalen Kommunikationssystemen auf der Basis der Technologie für faseroptische Kommunikation findet sich in "Siemens Forsch.-u.Entwickl.-Ber." Bd. 12 (1983) Nr. 1, Seiten 3 bis 10. Über ein digitales integriertes Netz, insbesondere dessen Komponenten, Struktur und Organisation des Systems wurde anläßlich des "1978 International Zurich Seminar on Digital Communication", 7./9.März 1978 - s. "Proceedings", S. B 7.1 bis B 7.6 - berichtet.Those listed below represent a limited selection Publications reflect the current state of the art of optical communication systems again. From "Siemens Forsch.-u.Entwickl.-Ber." Vol. 9 (1980) No. 1 pages 32 bis 37 it is known under which conditions star coupler configurations for fiber optic bus systems can be used in a distributed multi-microcomputer structure. A provides a further overview of optical data buses in distributed computer systems "Optical information transmission with fiber optics", VDE-Verlag Berlin 1982 (Kontakt & Studium vol. 96), there chapter 8, pages 119 to 144. That is there Subsequent Chapter 9, pages 145 to 173, deals with the digital and analog optical broadband transmission technology. Another representation of local communication systems on the basis of the technology for fiber optic communication can be found in "Siemens Forsch.-u.Entwickl.-Ber. "Vol. 12 (1983) No. 1, pages 3 to 10. About a digital integrated network, in particular its components, structure and organization of the Systems was founded on the occasion of the "1978 International Zurich Seminar on Digital Communication", March 7/9, 1978 - see "Proceedings", pp. B 7.1 to B 7.6 - reported.

Hieraus läßt sich folgende Tendenz ablesen: Für einige Anwendungsbereiche liegen zahlreiche Vorschläge bzw.This shows the following tendency: For some areas of application there are numerous suggestions or

sogar marktfähige Systeme vor. Zukunftssichere Systeme beruhen auf optischer Nachrichten- oder Datenübertragung. Die Einbeziehung von Diensten aller Kategorien, d.h. von Schmal-, Mittel- und Breitbanddiensten in ein Lokales Kommunikationssystem ist aber noch weitgehend ungeklärt.even present marketable systems. Future-proof systems are based on optical transmission of messages or data. The involvement of everyone's services Categories, i.e. of narrow, medium and broadband services in a local communication system but is still largely unclear.

Die oben genannte ältere Anmeldung DE - P 34 19 087.2 ist streng auf die zukünftige optische Nachrichtentechnik ausgerichtet und geht davon aus, daß ein solches System große Flexibilität aufweisen muß, um die sehr heterogenen Voraussetzungen, d. h. die Vielzahl branchenspezifischer Anforderungen, erfüllen zu können.The above-mentioned older application DE - P 34 19 087.2 is strictly based on geared towards future optical communications technology and assumes that such a system must have great flexibility in order to meet the very heterogeneous requirements d. H. to be able to meet the multitude of industry-specific requirements.

Dem entsprechend wird dort für ein System mit optischen Kanälen zur Lösung ein vollsynchrones Zeitmultiplexsystem mit wahlfreiem Zugriff (TDMA-System) und einer maximalen Datenrate im Gbit/s-Bereich für die integrierte Abwicklung mit schneller Leitungsvermittlung von unterschiedlichen Diensten, d. h. Schmalbanddiensten mit einem Bandbreitenbedarf bis 64 kbit/s und Mittelbanddiensten mit einem Bandbreitenbedarf weit über 64 kbit/s sowie gegebenenfalls zumindest einer schmalbandigen Signalisierung bei Breitbanddiensten vorgeschlagen.Accordingly, there is for a system with optical channels to Solution a fully synchronous time division multiplex system with random access (TDMA system) and a maximum data rate in the Gbit / s range for integrated processing fast circuit switching of different services, d. H. Narrowband services with a bandwidth requirement of up to 64 kbit / s and medium-band services with a bandwidth requirement well over 64 kbit / s and possibly at least narrowband signaling proposed for broadband services.

Die Bedeutung der elektrischen Nachrichtentechnik wird sich ohne Zweifel mit fortschreitender Entwicklung optischer Komponenten und Systeme verändern, wahrscheinlich geringer werden; eine Verdrängung oder völlige Ablösung durch die optische Nachrichtentechnik ist ohnehin nicht in allen Bereichen möglich und vollzieht sich keinesfalls überstürzt oder schlagartig. Die Erfahrung zeigt überdies, daß sich ziemlich weit in die Zukunft gerichtete Vorschläge häufig vorteilhaft auf herkömmliche Lösungen auswirken, d. h. dort zu Verbesserungen führen.The importance of electrical communications engineering is going to grow without a doubt change as the development of optical components and systems progresses, likely decrease; a displacement or complete replacement by optical communications technology is not possible in all areas anyway and is by no means rushed or suddenly. Experience also shows that it is quite a long way into the future Directed proposals often favor traditional solutions; H. lead to improvements there.

Die Erfindung geht deshalb davon aus, daß zumindest für eine Übergangszeit ein Interesse an Systemen besteht, deren Funktionsweise, Dienstespektrum und dergleichen im Hinblick auf konkurrierende neuartige Entwicklungen diesen weitgehend angeglichen werden, sich aber mit herkömmlichen, gegebenenfalls verbesserten Mitteln, im vorliegenden Fall also weiterhin mit Verfahren und Einrichtungen der elektrischen Übertragungs- und Vermittlungstechnik, sowie mit hybriden, im vorliegenden Fall also gemischt optisch und elektrischen Systemen, realisieren lassen.The invention therefore assumes that at least for a transitional period there is an interest in systems, their mode of operation, range of services and the like in the With regard to competing new developments, these are largely aligned be, but with conventional, possibly improved means, in the present Case continues with procedures and facilities for electrical transmission and switching technology, as well as with hybrids, in this case mixed optical and electrical systems.

Im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 sind die Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung für diese Aufgabe angegeben. Der Unterschied gegenüber einem Lokalen Kommunikationssystem, das der älteren Anmeldung DE - P 34 19 087.2 entspricht, besteht also in der Hauptsache darin, daß zur Realisierung derselben Funktionen hier weitgehend bis ausschließlich elektrische Systeme, Komponenten und Einrichtungen zum Einsatz kommen können, während dort, bis auf unverzichtbare Elektronik in Teilnehmerstationen und dergleichen, ein System mit Übertragung und Vermittlung der Nachrichten im optischen Bereich als Voraussetzung anzusehen ist.In the characterizing part of claim 1 are the features of solution according to the invention specified for this task. The difference over a local communication system that corresponds to the earlier application DE - P 34 19 087.2 corresponds, therefore consists mainly in the fact that to realize the same Functions here largely to exclusively electrical systems, components and Facilities can be used while there, down to indispensable electronics in subscriber stations and the like, a transmission and switching system that messages in the optical sector are to be regarded as a prerequisite.

Unter Berücksichtigung dieses Unterschiedes können für die Beurteilung des vorliegenden und des der genannten älteren Anmeldung zu entnehmenden Lokalen Kommunikationssystems im übrigen dieselben Voraussetzungen zugrundegelegt werden. Die entsprechenden Schlußfolgerungen fallen im vorliegenden Fall sicherlich nicht ungünstiger aus als bezüglich der Lösung mit nur optischen Kanälen. Dies gilt beispielsweise für die Realisierung eines elektrischen Sternkopplers, einer zentralen Einrichtung mit ODER-Funktion und gegenenfalls Treibern oder Verstärkern an den einzelnen Anschlußleitungen.Taking this difference into account, you can use it for the assessment of the present and of the earlier application mentioned Communication system is otherwise based on the same requirements. The relevant conclusions are certainly not drawn in the present case less favorable than the solution with only optical channels. This is the case, for example for the implementation of an electrical star coupler, a central facility with OR function and, if necessary, drivers or amplifiers on the individual connection lines.

Die einzelnen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung sind für sich genommen zweifellos in diesem oder jenem Zusammenhang bereits bekannt. Dies ist durchaus gewollt, da eingeführte und bewährte Techniken nicht unnötig aufgegeben werden sollen. Da es aber für die integrierte Abwicklung von unterschiedlichen Diensten schlechthin nicht möglich ist, es überall bei den bisherigen Konzepten zu belassen, muß ein Mindestmaß solcher Details vorgegeben werden, die einheitlich für die verschiedenen Dienste zur Anwendung kommen können.The individual features of the solution according to the invention are in themselves taken undoubtedly already known in this or that context. This is definitely wanted, since established and proven techniques are not unnecessarily abandoned should be. But since it is for the integrated processing of different services it is simply not possible to stick to the previous concepts everywhere, a minimum of such details must be specified, which are uniform for the various Services can be used.

So ist beispielsweise für den Dienst "Fernsprechen" ein vollsynchrones Zeitmultiplexsystem nicht ungewöhnlich.For example, "telephony" is a fully synchronous service Time division multiplex system not uncommon.

Allein dafür würde man wohl aber Datenraten bis in den Gbit/s-Bereich-, zumal in einem Lokalen Kommunikationssystem, nicht vorsehen. Weiterhin sind im Bereich privater Nebenstellenanlagen zwar Sternnetze weit verbreitet, nicht jedoch solche mit optischen und/oder elektrischen Kanälen, für die die einzelnen Teilnehmerstationen für die Sende- unddie Empfangsrichtung über getrennte, in einem zentralen optischen bzw. elektrischen Sternkoppler zusammengeführte optische und/oder elektrische Anschlußleitungen miteinander verbunden und mit solchen Komponenten ausgerüstet sind, die für den Zugriff auf einen Kanal benötigt werden.But for that alone you would probably get data rates up into the Gbit / s range-, not to be provided, especially in a local communication system. Furthermore are in the area private branch exchanges, star networks are widespread, but not such with optical and / or electrical channels for which the individual subscriber stations for the send and receive direction via separate, in a central optical or electrical star coupler combined optical and / or electrical connection lines are connected to one another and equipped with such components that are necessary for the Access to a channel is required.

Merkmale wie Sternnetz, optische und/oder elektrische Kanäle, voneinander getrennte Anschlußleitungen für die Sende- und die Empfangsrichtung, deren Zusammenführung in einem zentralen optischen bzw. elektrischen Sternkoppler sowie gegebenenfalls die Ausrüstung der angeschlossenen Stationen mit solchen Komponenten, die zur elektrisch-optischen bzw. optisch-elektrischen Signalumwandlung und für den Zugriff auf einen Kanal be- nötigt werden, sind - zumindest teilweise - von Rechnersystemen her bekannt. Dafür sind dort vollsynchrone Zeitsultiplexsysteme, wahlfreier Zugriff, schnelle Leitungsvermittlung sowie auch Datenraten bis in den Gbit/s-Bereich weder für elektrische noch für optische Übertragung und Vermittlung gebräuchlich.Features such as star network, optical and / or electrical channels, from one another separate connection lines for the sending and receiving directions, their merging in a central optical or electrical star coupler and if necessary equipping the connected stations with components that are used for electrical-optical or optical-electrical signal conversion and for access to a channel compels are known - at least in part - from computer systems. For that are there fully synchronous time division multiplex systems, random access, fast line switching as well as data rates up to the Gbit / s range, neither for electrical nor for optical Transmission and mediation in use.

Bezüglich der Breitbanddienste sind, wie eingangs schon erwähnt, viele Einzelheiten nicht geklärt. Die optische Übertragung ist beherrschbar, sowohl in analoger als auch in digitaler Technik. Deren Vermittlung erfolgt, wenn überhaupt, bisher in Form elektrischer Signale. Ein auf dem Heterodyn-Prinzip beruhendes Konzept - siehe DE - OS 32 37 845 (Erfinder: Strebel, B., Bachus, E.-J.) - erfordert in jedem Fall Monomodefasern und -Koppler. Bei einem größeren Angebot an Breitbanddiensten sollte zumindest deren schmalbandige Signalisierung im selben Netz mit den Schmal- und Mittelbanddiensten durchgeführt werden. Bei Ausführungsformen der Erfindung wird deshalb vom zentralen Sternkoppler zumindest der leere Zeitmultiplexrahmen und die Signalisierung aller integrierten Dienste an die angeschlossenen Teilnehmer- bzw. Uberwachungs-/Steuer-Stationen weiter geleitet.With regard to broadband services, as mentioned at the beginning, there are many Details not clarified. Optical transmission is manageable, both in analog as well as digital technology. Their mediation takes place, if at all, previously in the form of electrical signals. A concept based on the heterodyne principle - see DE - OS 32 37 845 (inventor: Strebel, B., Bachus, E.-J.) - requires in single-mode fibers and couplers in each case. With a wider range of broadband services should at least their narrowband signaling in the same network with the narrow and medium-band services are performed. In embodiments of the invention therefore at least the empty time-division multiplex frame is sent from the central star coupler and the signaling of all integrated services to the connected subscriber or monitoring / control stations passed on.

In Bezug auf Mittelbanddienste, im wesentlichen also Datenübermittlung für Rechner, stellt ein vollsynchrones Zeitmultiplexsystem mit wahlfreiem Zugriff und schneller Leitungsvermittlung einen beachtlichen Gegensatz zu der dort bisher üblichen Paketvermittlung dar. Selbstverständlich ist hierbei eine schnelle Leitungsvermittlung, also eine Durchschaltung einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung in etwa 5 ms oder weniger, von besonderer Bedeutung. In Anbetracht dessen, daß bei einer schnellen TDMA-Vermittlung keine Paketverluste auftreten, die für Sprach-, Ton- und Bewegtbildsignale ohnehin nicht akzeptiert werden könnten, dürfte eine solche, für Datenverkehr an sich bisher unübliche Vermittlungstechnik, auch hier von Vorteil sein.With regard to medium-band services, i.e. essentially data transmission for computers, represents a fully synchronous time division multiplex system with random access and faster line switching is a considerable contrast to the one there so far usual packet switching. Of course, a fast line switching is a matter of course, i.e. a connection of a point-to-point connection in about 5 ms or less, from special meaning. Noting that with a high speed TDMA switch there is no packet loss, which is the case for voice, audio and moving image signals anyway could not be accepted, such, for data traffic per se so far Unusual switching technology can also be an advantage here.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist ein Generator - als solcher an sich bekannt - vorgesehen, der einen leeren Zeitrahmen erzeugt und diesen über eine Sendeleitung in den zentralen Sternkoppler einspeist. Aus Sicherheitsgründen sollten dieser Sync.-Generator und der zentrale Sternkoppler örtlich möglichst eng benachbart sein. Im Prinzip kann die Generierung und Einspeisung des leeren Zeitrahmens aber auch von einer entsprechend ausgerüsteten Teilnehmerstation wahrgenommen werden.In preferred embodiments of the invention is a generator - known as such - is provided, which generates an empty time frame and feeds this into the central star coupler via a transmission line. For safety reasons this sync generator and the central star coupler should be as close as possible be adjacent. In principle, the generation and injection of the empty time frame but can also be perceived by a correspondingly equipped subscriber station.

Kennzeichnend, und für Signale im optischen Bereich wichtiger als im elektrischen Bereich, wo eine Zwischenspeicherung von digitalen Signalen leicht möglich ist, sind für eine weitere Ausführungsform der Erfindung Zeitschlitze des Zeitmultiplexrahmens mit Schutzzonen am Anfang und am Ende. Hierdurch wird zwar die für die eigentliche Nachricht nutzbare übertragungskapazität verringert, aber verhindert, daß in zwei benachbarten Zeitschlitzen, die von verschiedenen Teilnehmerstationen in den zentralen Sternkoppler gesendet werden, bei ungenauer Synchronisierung sich Zeitschlitzinhalte gegenseitig zerstören. Eine solche Schutzzone kann beispielsweise am Anfang eines Zeitschlitzes für die Dauer von wenigen, d. h. ein, zwei oder drei Bits vor einem Startbit, am Ende nach einem Stopbit ebenso wenigen Bits entsprechend, gebildet werden.Characteristic, and more important than for signals in the optical field in the electrical field, where intermediate storage of digital signals is easy is possible, time slots are for a further embodiment of the invention Time division multiplex with protection zones at the beginning and at the end. This is true the transmission capacity that can be used for the actual message is reduced, however prevents two adjacent time slots from being used by different subscriber stations sent to the central star coupler, in the event of imprecise synchronization Destroy each other's time slot content. Such a protection zone can, for example at the beginning of a time slot for the duration of a few, i.e. H. one, two or three Bits before a start bit, at the end after a stop bit as well as a few bits, are formed.

An dieser Stelle soll kurz auf die Synchronisierung einer Teilnehmerstation eingegangen werden. Hierzu sendet sie an sich selbst in einem freien Zeitschlitz ein Prüfwort aus. Sie empfängt dieses Prüfwort nach der doppelten Laufzeit (2 mal einfache Entfernung bis zum zentralen Sternkoppler). Die Teilnehmerstation braucht ihren Sendezeitpunkt nur so zu verschieben, bis das Prüfwort zeitlich richtig, bezogen auf das Synchronisierwort des herrschenden Zeitrahmens, empfangen wird. Sind Synchronisierwort und Prüfwort im empfangenen Zeitrahmen im richtigen Abstand, so sind sie es auch im Sternkoppler und damit auch bei der Aussendung.At this point, we briefly refer to the synchronization of a subscriber station To be received. To do this, it sends to itself in a free time slot a check word. It receives this check word after twice the runtime (2 times easy distance to the central star coupler). The subscriber station needs to postpone their transmission time only until the check word is correctly timed on the synchronization word of the prevailing time frame, is received. Are sync word and check word in the received timeframe at the right distance, so they are in the star coupler and thus also during transmission.

Da der Synchronismus auch im Betriebszustand leicht überwacht werden kann, benötigt man für die oben genannten Schutz zonen in einem Zeitschlitz tatsächlich nur sehr wenige Leerbits.Since the synchronism can also be easily monitored in the operating state can, you actually need for the above-mentioned protection zones in a time slot very few empty bits.

Einen besonderen Vorteil bieten Ausführungsformen der Erfindung mit einer beliebig wählbaren Bitrate innerhalb des Nutzbereichs eines Zeitschlitzes. Eine Variante dazu bilden Kanäle erhöhter, jeweils aus mehreren Zeitschlitzen innerhalb eines Rahmens gebildeter Datenrate. Endeinrichtungen für die verschiedenen Dienste brauchen also nicht auf dieselbe Bitrate ausgelegt zu sein. Während der Aufbauphase einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung signalisieren sich die betreffenden Teilnehmerstationen, mit welcher Bitrate sie ihre Nachrichten oder Daten für die vorhandenen Endgeräte des betreffenden Dienstes senden bzw. empfangen können. Hierdurch wird also eine nicht unbeachtliche Flexibilität erreicht, die der Aufgabenstellung für die Erfindung zugrunde liegt. Die Art der Daten und deren Struktur, insbesondere die für sie gewählte Modulation oder Ko- dierung, innerhalb des Nutzbereichs eines Zeitschlitzes ist bei Ausführungsformen der Erfindung ohnehin nicht fest vorgegeben, d. h. Lokale Kommunikationssysteme entsprechend der Erfindung sind diesbezüglich transparent.Embodiments of the invention also offer a particular advantage an arbitrarily selectable bit rate within the useful range of a time slot. A variant of this is formed by increased channels, each made up of several time slots within of a frame formed data rate. Terminal equipment for the various services do not need to be designed for the same bit rate. During the construction phase the relevant subscriber stations signal themselves to a point-to-point connection, the bit rate at which you send your messages or data to the existing end devices of the relevant service can send or receive. So this becomes a not inconsiderable flexibility achieved that of the task for the invention underlying. The type of data and its structure, especially the one chosen for it Modulation or co- dation, within the useful range of a time slot is not fixed in any case in embodiments of the invention, i. H. Local Communication systems according to the invention are transparent in this regard.

Insbesondere bei Ausführungsformen der hier erläuterten Erfindung wird aus wirtschaftlichen Gründen und im Hinblick auf Anderungs- und Erweiterungsmöglichkeiten oder höhere Ausbaustufen Lokaler Kommunikationssysteme eine getrennte Führung der Breitband- und der übrigen Dienste vorgesehen sein. Koaxialkabel oder dergleichen können zwar z. B. im Frequenzmultiplex betrieben werden und für Breitbandsignale im optischen Bereich kommen beispielsweise gesonderte Lichtwellenleiter oder auch die Wellenlängenmultiplextechnik in Betracht. Insoweit ist es auch für Ausführungsformen der Erfindung vorteilhaft, ein eigenes transparentes elektrisches bzw. optisches Koppelfeld mit einer Raumstufe für die Durchschaltung von Breitbanddiensten vorzusehen. Zeitstufen oder Zeit-/Raum-Stufen in Koppelfeldern müssen taktabhängig geschaltet werden. Da dies der Idee des transparenten Kanals entgegensteht, muß ein Koppelfeld in einem Lokalen Kommunikationssystem, das die gewünschte Flexibilität aufweisen soll, als reine Raumstufe ausgebildet sein. Zur Realisierung eines derartigen elektrischen Koppelfeldes stehen handelsübliche Bauelemente bzw. Schaltungen zur Verfügung.In particular in the case of embodiments of the invention explained here is for economic reasons and in view of the possibility of changes and extensions or higher expansion levels of local communication systems require separate management of the Broadband and other services may be provided. Coaxial cable or the like can z. B. be operated in frequency division multiplex and for broadband signals in the optical area, for example, separate optical waveguides or also the wavelength division multiplexing into consideration. So far it is also for embodiments of the invention advantageous, its own transparent electrical or optical Provide a coupling field with a room level for the connection of broadband services. Time levels or time / space levels in switching networks must be switched depending on the cycle will. Since this is contrary to the idea of the transparent channel, a switching matrix must be used in a local communication system that has the desired flexibility should be designed as a pure spatial step. To realize such an electrical Commercially available components or circuits are available for the coupling matrix.

Zweckmäßig für den Aufbau eines optischen Koppelfeldes sind optische Schalter in LiNbO3-Technik. Derartige optische Schalter lenken durch ein angelegtes elektrisches Feld die Lichtwelle um, wirken also im Prinzip wie eine Weiche oder Abzweigung.Optical ones are expedient for the construction of an optical coupling network Switch in LiNbO3 technology. Such optical switches steer through an applied electric field around the light wave, so in principle act like a switch or Junction.

Sie lassen sich, wenn auch nicht in beliebigem Umfang, kaskadieren, so daß von einem Eingang eines Koppelfeldes aus mehrere Ausgänge erreichbar sind. Sofern ein ausreichend großes Koppelfeld mit derartigen optischen Schaltern nicht verfügbar ist, können bei Ausführungsformen der Erfindung auch mehrere kleinere Koppelfelder und mehrere Wellenlängen für die Ubertragung von Breitbanddiensten vorgesehen werden. Während der im Schmalbandsystem stattfindenden Signalisierung für eine Breitband-Punkt-zu-Punkt-Verbindung findet dann hierfür eine entsprechende Zuweisung der zu benutzenden Wellenlänge und des einzuschaltenden Koppelfeldes statt.They can be cascaded, even if not to any extent, so that several outputs can be reached from one input of a switching matrix. Unless there is a sufficiently large coupling network with such optical switches is available, several smaller ones can also be used in embodiments of the invention Switching networks and several wavelengths for the transmission of broadband services are provided. During the signaling taking place in the narrowband system for a broadband point-to-point connection there is then a corresponding one Assignment of the wavelength to be used and the switching matrix to be switched on.

Aus den bisherigen Erläuterungen ist zu entnehmen, daß die Vermittlung in einem Lokalen Kommunikationssystem gemäß der Erfindung im wesentlichen dezentral erfolgt.From the previous explanations it can be seen that the mediation in a local communication system according to the invention essentially decentralized he follows.

Dazu sind die Teilnehmerstationen mit solchen Komponenten ausgerüstet, die für den Zugriff auf einen Kanal benötigt werden. Bei bislang bekanntgewordenen Systemen mit dezentraler Vermittlung werden häufig Eigenschaften der verwendeten Netzstruktur und des Vermittlungsprinzips zur Beurteilung des einen - d.h. der Netzstruktur - und des anderen - d.h. der dezentralen Vermittlungstechnik - in unzulässiger Weise miteinander verknüpft. Eine dezentrale Vermittlung erfordert beispielsweise, den Summenverkehr allen angeschlossenen Teilnehmerstationen zuzuführen. Hierfür scheinen Ring- oder Linien-Strukturen für das Netz geeigneter zu sein als ein Sternnetz. Sicherheitsüberlegungen führen demgegenüber zu einer Sternstruktur. Hierbei sind wiederum höhere Kabel längen pro Teilnehmer nötig als bei Ringstruktur.For this purpose, the subscriber stations are equipped with such components, that are required to access a channel. With previously known Systems with decentralized switching are often properties of the used Network structure and the switching principle for assessing one thing - i.e. the network structure - and the other - i.e. the decentralized switching technology - in an impermissible manner linked together. A decentralized exchange requires, for example, the To feed total traffic to all connected subscriber stations. Seem for this Ring or line structures for the network to be more suitable than a star network. In contrast, security considerations lead to a star structure. Here are in turn, longer cable lengths per participant are required than with a ring structure.

Bei der Erfindung sind für die Festlegung auf ein Sternnetz und einen dezentral gesteuerten Zugriff auf die Kanäle folgende Gründe ausschlaggebend: - Bei einem Lokalen Kommunikationssystem sind die zu überbrückenden Entfernungen gering. Kabel- und Kabelverlegungskosten spielen also eine untergeordnete Rolle. Auswirkungen eines Kabelbruchs oder eines ähnlichen Defekts sind in Sternnetzen am geringsten.In the invention are for the definition of a star network and a decentrally controlled access to the channels, the following reasons are decisive: - In a local communication system, the distances to be bridged are short. Cable and cable laying costs therefore play a subordinate role. effects a cable break or a similar defect are lowest in star networks.

- Die Option auf optische Nachrichtentechnik für die Übertragung und die Vermittlung bedeutet, eine Signalumwandlung in den elektrischen Bereich kann, und sollte deshalb auch, möglichst nur im Bereich der Teilnehmerstationen erfolgen. Ausnahmen, die diese Regel bestätigen, sind deshalb auf zentrale Einrichtungen für Oberwachungs-, Steuerungs- und ähnliche Aufgaben zu beschränken.- The option of optical communications for transmission and switching means that a signal can be converted into the electrical field, and should therefore, if possible, only take place in the area of the subscriber stations. Exceptions that confirm this rule are therefore to central institutions for To restrict monitoring, control and similar tasks.

- Damit ergibt sich ein System mit dezentraler Vermittlung, d.h. die einzelnen Teilnehmerstationen müssen so autonom ausgerüstet sein, daß sie von sich aus auf einen benötigten Kanal zugreifen können.- This results in a system with decentralized switching, i.e. the individual subscriber stations must be equipped so autonomously that they can access a required channel from.

Aus dieser Konsequenz folgt allerdings ein Problem, das ebenfalls gelöst werden muß, nämlich die Verhinderung eines unberechtigten Zugriffs auf einen Kanal, sowohl im Hinblick auf Abhörsicherheit als auch auf Störung von fremden Kanälen bzw. des gesamten Systems. Hierzu ist naturgemäß ein gewisser Aufwand erforderlich, der sich jedoch gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung auf Schalter an den Anschlußleitungen für die Sende- und die Empfangsrichtung am zentralen Sternkoppler und auf eine als Uberwachungs- einrichtung für den Belegungszustand der Kanäle ausgebildete Station beschränkt, die diese Schalter dem Belegungszustand entsprechend steuert. Aufgrund dieser Maßnahmen ist es also möglich, nur den jeweiligen Teilnehmerstationen die ihnen zugeordneten Zeitschlitze, sowohl in der Sende- als auch in der Empfangsrichtung, durchzulassen. Signalisierungen können alle angeschlossenen Teilnehmerstationen über einen - oder mehrere - ständig für diesen Zweck freigegebene(n) Zeitschlitz(e) in den zentralen Sternkoppler absetzen.From this consequence, however, follows a problem, that too must be solved, namely the prevention of unauthorized access to a Channel, both in terms of security against eavesdropping and interference from external channels or the entire system. Naturally, this requires a certain amount of effort However, according to a further advantageous embodiment of the invention on switches on the connecting lines for the send and receive directions on central star coupler and to a monitoring Facility station trained for the occupancy status of the channels limits these switches controls according to the occupancy status. So it is because of these measures possible, only the respective subscriber stations assigned time slots, both in the sending and in the receiving direction. Signaling can all connected subscriber stations via one - or more - constantly Place the time slot (s) released for this purpose in the central star coupler.

Von dort aus kann dann die Überwachungseinrichtung nach Art einer zentralen Vermittlungssteuerung für die Durchschaltung der gewünschten Punkt-zu-Punkt-Verbindungen sorgen.From there, the monitoring device can then in the manner of a central switching controller for switching through the desired point-to-point connections care for.

Selbstverständlich sind hierzu weitergehende, auf demselben Grundprinzip beruhende Alternativen möglich.It goes without saying that more extensive information is based on the same basic principle based alternatives possible.

Beispielsweise ist jeder Teilnehmerstation auf der Empfangs leitung das Synchronisierzeichen zuzuführen.For example, each subscriber station is on the receiving line to supply the synchronization character.

Dementsprechend ist ein Schalter an der Anschlußleitung für die Empfangsrichtung so zu steuern, daß einerseits - wie oben - ein einer Teilnehmerstation spezifisch zugeordneter Zeitschlitz, dazu ein allgemein allen Teilnehmerstationen zugeordneter Zeitschlitz, nämlich das Synchronisierzeichen, und andererseits in den verbleibenden Zeitschlitzen weitere Synchronisierzeichen zugeführt werden. Auf diese Weise empfängt eine Teilnehmerstation nur die für sie selbst bestimmten, individuellen und geheim bleibenden Nachrichten, während Nachrichten in anderen Kanälen, die für andere Teilnehmerstationen bestimmt sind, bei ihr nicht mehr eintreffen bzw. infolge Nebensprechen möglicherweise an sie gelangende, fremde Nachrichten von einem Syn- chronisierzeichen überdeckt werden.Accordingly, there is a switch on the connection line for the receiving direction to control so that on the one hand - as above - a specific subscriber station assigned time slot, plus one generally assigned to all subscriber stations Time slot, namely the synchronization symbol, and on the other hand in the remaining Time slots further synchronization characters are fed. This is how you receive a subscriber station only those intended for themselves, individual and secret persistent messages, while messages in other channels intended for other subscriber stations are determined, no longer reach her or possibly due to crosstalk foreign messages reaching them from a syn- chronograph sign are covered.

Speziell auf ein Sternkoppler-TDMA-System gemäß der Erfindung angepaßt ist eine weitere Alternative. Die Schalter zwischen den Anschlußleitungen und dem Sternkoppler lassen dabei natürlich auf den Empfangsleitungen den Zeitschlitz mit dem Synchronisierzeichen sowie alle leeren, d.h. nicht belegten Zeitschlitze, in beiden Richtungen durch. Wird ein Zeitschlitz für eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung belegt, werden für die Dauer eines solchen Zeitschlitzes die Schalter an den Empfangs- und Seedeleitungen aller anderen, an dieser Verbindung nicht beteiligten Teilnehmerstationen geöffnet bzw. an den Empfangsleitungen auf einen Besetztzeichen-Generator umgeschaltet. Diese Alternative liegt wieder näher am Prinzip der dezentralen Vermittlung, gewährleistet dennoch volle Abhörsicherheit und ermöglicht weiterhin, Urheber von Störungen in kürzester Zeit zu lokalisieren und diese sodann vom System abzuschalten.Specially adapted to a star coupler TDMA system according to the invention is another alternative. The switches between the connection lines and the Star couplers naturally leave the time slot on the receiving lines the synchronization character and all empty, i.e. unused, time slots in in both directions. Becomes a time slot for a point-to-point connection occupied, the switches on the receiving and sea lines of all other subscriber stations not involved in this connection opened or switched to a busy signal generator on the receiving lines. This alternative is again closer to the principle of decentralized switching, guaranteed Nevertheless, full security against eavesdropping and still enables originators of interference in localize them in the shortest possible time and then switch them off from the system.

Dies sei anhand eines Beispiels näher erläutert: Hierzu wird zunächst angenommen, der Zeitmultiplexrahmen sei noch völlig leer, d.h. alle Teilnehmerstationen empfangen das Synchronisierzeichen, senden aber nicht. Alle Teilnehmerstationen haben jetzt die Möglichkeit, auf einen beliebigen Zeitschlitz zuzugreifen. Eine Signalisierung der Teilnehmerstation A an die Teilnehmerstation B wird von allen Teilnehmerstationen und der als Uberwachungseinrichtung ausgebildeten Station empfangen. Ebenso verläuft die Rückmeldung, wobei diese in einem zweiten Zeitschlitz von jeder beliebigen Teilnehmerstation, die vom Berechtigten als Teilnehmerstation B definiert worden ist (Rufumlenkung), ausgesendet werden kann. Nunmehr öffnet die Uberwachungsein- richtung die Schalter an den Sendeleitungen aller anderen Teilnehmerstationen für die Dauer dieses Zeitschlitzes und legt die Schalter an den zugehörigen Empfangs leitungen auf den Besetztzeichengenerator um.This is explained in more detail using an example: First of all, assume that the time division multiplex frame is still completely empty, i.e. all subscriber stations receive the sync character, but do not send. All participant stations now have the option of accessing any time slot. One Signaling from subscriber station A to subscriber station B is done by everyone Receive subscriber stations and the station designed as a monitoring device. The feedback takes place in the same way, with this in a second time slot of each any subscriber station defined as subscriber station B by the authorized person has been (call diversion), can be transmitted. The monitoring unit now opens direction the switches on the transmission lines of all other subscriber stations for the duration this time slot and puts the switch on the associated receiving lines to the busy tone generator.

Während die Teilnehmerstationen A und B nun über die betreffenden Zeitschlitze ihre Nachrichten austauschen, können also alle anderen Teilnehmerstationen in diesen Zeitschlitzen keine Signale in den zentralen Sternkoppler absetzen, die bestehende Verbindung also in keiner Weise stören. Sie können die für sie nicht bestimmten Nachrichten auch nicht auswerten, vielmehr erhalten sie an deren Stelle durch das Besetztzeichen die Information, daß es zwecklos ist, auf diese Zeitschlitze zugreifen zu wollen.While the subscriber stations A and B now have the relevant Time slots can exchange their messages, so all other subscriber stations can in these time slots do not send any signals to the central star coupler that Do not disturb the existing connection in any way. You can't do that for her also do not evaluate certain messages, rather receive them in their place through the busy signal, the information that it is pointless to access these time slots wanting to access.

Eine Störung, für die eine noch unbekannte Teilnehmerstation der Urheber ist, läßt sich leicht dadurch lokalisieren, daß entweder zunächst alle Sendeleitungsschalter geöffnet und einzeln nacheinander wieder geschlnssen oder einzeln nacheinander geöffnet werden, bis der Urheber entdeckt ist. Die Teilnehmerstation, der die Störquelle zugeordnet worden ist, wird bis zur Beseitigung der Störquelle vom Sendebetrieb ausgeschlossen, d.h. ihr Sendeleitunussdhalter bleibt solange geöffnet.A disturbance for which an as yet unknown subscriber station is the originator is, can easily be localized by either starting all transmission line switches opened and closed again one after the other or opened one after the other until the originator is discovered. The subscriber station that is the source of interference has been assigned until the source of interference has been eliminated from transmit mode excluded, i.e. your transmission line holder remains open as long as it is.

Für Datenverkehr, bei dem nur eine Teilnehmerstation sendet und eine andere empfängt, kann übrigens nach abgeschlossener Signalisierung der zweite Zeitschlitz wieder freigegeben werden. Auch diese Tatsache ist hinsichtlich der gewünschten Transparenz für Ausführungsformen der Erfindung von Bedeutung.For data traffic in which only one subscriber station sends and one receives others, the second time slot can, by the way, after signaling has been completed to be released again. This fact, too, is desired in terms of Transparency is important for embodiments of the invention.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß zweckmäßig auch hier optische Schalter in LiNbO3-Technik, vorzugsweise zusammen mit einem zentralen optischen Sternkoppler als integriertes Bauteil, ausgebildet werden.In this context it should be noted that expedient also here optical switches in LiNbO3 technology, preferably together with a central one optical star coupler as an integrated component.

Wie für Kommunikationssysteme, insbesondere Lokale Kommunikationssysteme allgemein bekannt und gebräuchlich, ist es auch für Ausführungsformen der Erfindung sinnvoll und vorteilhaft, eine als Überleiteinrichtung zu einem anderen, insbesondere öffentlichen Netz sowie eine für Uberwachungs-, Steuerungs- und insbesondere Gebührenerfassungsaufgaben ausgebildete Station vorzusehen. Diese Stationen sollten sich möglichst an zentraler Stelle, also zusammen mit dem Sternkoppler und Koppelfeldern für Breitbanddienste, an einem gemeinsamen Ort befinden.As for communication systems, especially local communication systems Generally known and in use, it is also used for embodiments of the invention sensible and advantageous, one as a gateway to another, in particular public network and one for monitoring, control and, in particular, fee collection tasks trained station to be provided. These stations should be as central as possible Place, i.e. together with the star coupler and coupling fields for broadband services, are in a common place.

In der Zeichnung sind schematisch Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Dabei zeigen: Fig. 1: ein Prinzipschaltbild für ein Lokales Kommunikationssystem - LKS - mit Sternnetz und optischen und/oder elektrischen Kanälen; Fig. 2: ein Blockschaltbild einer vereinfachten Sternkopplerstelle für schnelle Durchschaltevermittlung bei Schmalbanddiensten und schnellem Datenverkehr; Fig. 3: ein Schaubild für Aufbau und Organisation eines Zeitrahmens für das TDMA-System mit einigen detaillierten Beispielen für dessen Zeitschlitze; Fig. 4: ein Schaubild zur Erläuterung der Funktion einer Synchronisierungs-Einstellung/ Überwachung; Fig. 5: ein Schaubild zur Erläuterung der Funktion der Schaltstellungen von Schaltern an einem Sternkoppler in einem LKS gemäß Fig. 1 und der Zugriffsmöglichkeiten auf Schmalband- und schnelle Datenkanäle; Fig. 6: eine Prinzipskizze für einen elektrischen Sternkoppler; und Fig. 7: ein Blockschaltbild mit den wesentlichen Bestandteilen, die für eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung in nur einer Ubertragungsrichtung in einem LKS benötigt werden.Embodiments of the invention are shown schematically in the drawing shown. They show: FIG. 1: a basic circuit diagram for a local communication system - LKS - with star network and optical and / or electrical channels; Fig. 2: a block diagram a simplified star coupler point for fast circuit switching Narrowband services and fast data traffic; Fig. 3: a diagram for construction and organizing a time frame for the TDMA system with some detailed Examples of its time slots; 4: a diagram for explaining the function a synchronization setting / monitoring; Fig. 5: a diagram to explain the function of the switch positions of switches on a star coupler in a LKS according to FIG. 1 and the access options to narrowband and fast Data channels; 6: a schematic diagram for an electrical star coupler; and 7: a block diagram with the essential components required for a point-to-point connection are required in only one transmission direction in an LKS.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist wesentliches Kernstück eines Lokalen Kommunikationssystems LKS mit optischen und/oder elektrischen Kanälen gemäß der Erfindung ein Sternkoppler 1. An ihm sind über getrennte Sendeleiter 2 und Empfangs leiter 3 die einzelnen Teilnehmerstationen 4 angeschlossen. Direkt in den Sternkoppler 1 wird über eine eigene Sendeleitung 5' von einem Synchronisierzeichen-Generator 6 ein leerer Zeitrahmen eingespeist. Er wird an alle Teilnehmerstationen 4 verteilt und gilt als gemeinsame Referenz für das Zeitmultiplexsystem. Dieser Teil des Systems mit optischen oder elektrischen Kanälen ist mit schneller Leitungsvermittlung für die Abwicklung von Schmal- und Mittelband-Diensten ausgelegt, also entweder weitgehend mit optischen oder ausschließlich mit elektrischen Komponenten aufgebaut.As Fig. 1 shows, is the essential core of a local Communication system LKS with optical and / or electrical channels according to Invention a star coupler 1. On him are via separate transmission lines 2 and reception Head 3 the individual subscriber stations 4 connected. Directly into the star coupler 1 is sent via its own transmission line 5 'from a sync symbol generator 6 an empty time frame is fed in. It is distributed to all subscriber stations 4 and is considered a common reference for the time division multiplex system. This part of the system with optical or electrical channels is with fast circuit switching for the processing of narrow and medium-band services designed, so either largely built with optical components or exclusively with electrical components.

Zur Verhinderung eines unbefugten Zugriffs auf Zeitschlitze sind zwischen dem Sternkoppler 1 und den Sende- und Empfangsleitern 2, 3, die zu den einzelnen Teilnehmerstationen 4 sowie zu einer Uberleiteinrich- tung 7 führen, Schalter 8 vorgesehen. Diese werden, entsprechend dem Belegungszustand der einzelnen Zeitschlitze für die.verschiedenen Verbindungen von einer Uberwachungs- und Steuer-Einrichtung 9 gesteuert. Die betreffenden Informationen bezieht die Uberwachungs-und Steuereinrichtung 9 über eine individuelle Empfangsleitung 5'' vom Sternkoppler 1, ähnlich wie ein Empfangsteil einer Teilnehmerstation bzw. der Überleiteinrichtung 7, und wertet diese nach Art einer Vermittlungssteuerung aus.To prevent unauthorized access to time slots are between the star coupler 1 and the transmit and receive conductors 2, 3, which lead to the individual Subscriber stations 4 as well as to a Uberleiteinrich- tion 7 lead, Switch 8 is provided. These are, according to the occupancy of the individual Time slots for the various connections from a monitoring and control device 9 controlled. The relevant information is obtained from the monitoring and control device 9 via an individual receiving line 5 ″ from the star coupler 1, similar to a Receiving part of a subscriber station or the gateway 7, and evaluates this in the manner of a switching control.

Für Breitbanddienste, die als solche ebenfalls in Form optischer oder elektrischer Kanäle und getrennt von den Schmal- und Mittelbanddiensten übermittelt werden, sind entsprechende Komponenten für eine getrennte Führung vorgesehen. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Frequenzumsetzer an den Enden von Koaxialkabeln oder dergleichen für die Teilnehmeranschlußleitungen oder um elektro-optische bzw. opto-elektrische Wandler und gegebenenfalls Multiplexer/Demultiplexer sowie faseroptische Anschlußleitungen. Außer einer Realisierung mit Wellenlängenmultiplex sind beispielsweise auch weitere getrennte Sende- und Empfangs leiter in den Teilnehmeranschlußleitungen möglich. Während die Signalisierung für Breitbanddienste mit optischen oder elektrischen Kanälen auf jeden Fall im Bereich des Sternkoppler-TDMA-Systems abgewickelt wird, erfolgt die Durchschaltung von Breitbanddiensten in einem elektrischen bzw. optischen Breitband-Koppelfeld 10.For broadband services, which as such also take the form of optical or electrical channels and transmitted separately from the narrow and medium-band services appropriate components are provided for separate guidance. Here it is, for example, frequency converters at the ends of coaxial cables or the like for the subscriber lines or for electro-optical or opto-electrical converters and possibly multiplexers / demultiplexers as well as fiber optic Connecting cables. In addition to implementation with wavelength division multiplex, for example also more separate transmit and receive conductors in the subscriber lines possible. While signaling for broadband services with optical or electrical Channels is handled in any case in the area of the star coupler TDMA system, broadband services are switched through in an electrical or optical one Broadband switching network 10.

Das erfindungsgemäße System ist transparent in dem Sinne, daß bis auf die Länge (Dauer) eines Zeitschlitzes keine weiteren Vorgaben bezüglich Art und Struktur der Daten, Modulation, Kodierung usw. gemacht werden. Im Breitbandbereich entfällt darüber hinaus die Festlegung auf eine Zeitschlitzlänge. Die Breitbanddienste können auch als analoge Signale übertragen und in dem transparenten Breitband-Koppelfeld 10 durchgeschaltet werden.The system according to the invention is transparent in the sense that up to No further requirements regarding Art and structure of the Data, modulation, coding, etc. can be made. In the broadband area, there is also no need to specify a time slot length. The broadband services can also be transmitted as analog signals and in the transparent Broadband switching network 10 are switched through.

Das Netz hat Sternstruktur. Es ist hinsichtlich der erforderlichen Bandbreiten für die unterschiedlichen Dienste in zwei Subsysteme untergliedert. Signalisierungen, Schmalbanddienste und schneller Datenverkehr werden z. B. als elektrische Signale im Basisband oder als optische Signale über eine erste Lichtwellenlänge 1 im einen, Breitbanddienste z. B. im VHF- oder UHF-Bereich oder über mindestens eine andere Lichtwellenlänge 2 im anderen Subsystem abgewickelt. Dem entsprechend befinden sich an den Teilnehmeranschlußleitungen mit rein elektrischen, rein optischen oder hybriden elektrisch-optischen Sendeleitern 1 und Empfangsleitern 2 Leitungsanpassungseinheiten 11 bzw. 12. Im Subsystem für Schmalbanddienste und schnellen Datenverkehr werden die Kanäle nach dem Prinzip der dezentralen Vermittlung, im Subsystem für Breitbanddienste nach dem Prinzip der zentralen Vermittlung durchgeschaltet.The network has a star structure. It is required in terms of Bandwidths for the different services divided into two subsystems. Signaling, narrowband services and fast data traffic are z. B. as electrical signals in the baseband or as optical signals over a first wavelength of light 1 in one, broadband services z. B. in the VHF or UHF range or at least handled another light wavelength 2 in the other subsystem. Accordingly are located on the subscriber lines with purely electrical, purely optical or hybrid electrical-optical transmit conductors 1 and receive conductors 2 line matching units 11 or 12. In the subsystem for narrowband services and high-speed data traffic the channels according to the principle of decentralized switching, in the subsystem for broadband services switched through according to the principle of central switching.

Für ein Koppelfeld 10 zur Breitband-Vermittlung können für Signale im elektrischen Bereich elektronische Gatterschaltungen und für Signale im optischen Bereich Matrizen verwendet werden, die aus optischen LiNbO3-Schaltern aufgebaut sind. Ein Vorteil der optischen Vermittlung ist die Bitratenunabhängigkeit für die übermittelten Daten, was insbesondere der für ein LKS erforderlichen Flexibilität entgegenkommt, d. h., für die Teilnehmer sind in diesem System verschiedene Breitbanddienste gleichzeitig möglich. Beispielsweise können jeweils ein Paar oder eine Gruppe von Teilnehmern 4 an einem Dienst "hochaufgelöstes Fernsehen" (high definition television - HDTV), andere am Dienst Bildtelefon", hierbei entweder mit herkömmlichem Standard, mit TV-Qualität, mit Studio-Qualität, usw.For a switching matrix 10 for broadband switching, signals in the electrical field electronic gate circuits and for signals in the optical Area matrices are used, which are built up from optical LiNbO3 switches are. One advantage of optical switching is the bit rate independence for the transmitted data, which is particularly the flexibility required for a LKS comes towards, d. that is, there are different for the participants in this system Broadband services possible at the same time. For example, each can be a pair or a group of Subscribers 4 to a service "high definition television" (high definition television - HDTV), others on the service videophone ", either with a conventional standard, with TV quality, with studio quality, etc.

teilnehmen.take part.

Obwohl sich die verschiedensten Dienstekategorien definieren lassen und entweder dem einen oder dem anderen Subsystem zuordnen lassen würden, sind Ubereinstimmungen oder zumindest Ähnlichkeiten in Teilaspekten in so großem Umfang vorhanden, daß hierdurch eine Verknüpfung und eine gewisse Abhängigkeit eines Subsystems vom anderen, d. h. also ein integriertes LKS gemäß der Erfindung sinnvoll ist. Da Schmal- und Breitbanddienste stark unterschiedliche Ubertragungsbandbreite erfordern, wird hierfür allerdings kein gemeinsames Zeitmultiplexsystem vorgesehen. Dies würde einen unangemessen hohen Aufwand bezüglich der Schmalbanddienste verursachen und zudem infolge einer dazu notwendigen leistungsintensiven, schnellen Elektronik einen Notbetrieb für Schmalbanddienste bei Ausfall der Spannungsversorgung praktisch unmöglich machen.Although the most diverse service categories can be defined and can be assigned to either one or the other subsystem are correspondences or at least similarities in partial aspects exist to such an extent that this creates a link and a certain dependency of one subsystem on the other, d. H. so an integrated LKS according to the invention is useful. Since narrow and Broadband services require very different transmission bandwidths for this however, no common time division multiplex system is provided. This would be inappropriate cause high effort in terms of narrowband services and also as a result of a Power-intensive, fast electronics necessary for this, an emergency operation for Make narrowband services practically impossible in the event of a power failure.

Das Zeitmultiplexsystem mit wahlfreiem Zugriff (TDMA-System) im Subsystem für Schmalbanddienste und schnellen Datenverkehr ermöglicht einen schnellen Aufbau von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen in einer Aufbauzeit von weniger als 5 msec. Hierdurch ist der Vorteil einer effektiven Kanalausnutzung begründet. Die Kanäle brauchen nämlich praktisch nur für die Dauer eines Datentransfers und deshalb jeweils für verhältnismäßig kur- ze Zeit belegt zu werden. Es ist auch eine hohe Sicherheit bei Datenverkehr gegeben, da Kollisionen nur während der sehr kurzen Phase des Verbindungsaufbaus, nicht jedoch während der sich daran anschließenden Phase der Datenübertragung, auftreten können. Im Vergleich zu anderen Datentransfersystemen kann damit bei Ausführungsformen der Erfindung auch Redundanz zur Markierung, Sicherung etc. entfallen.The time division multiplex system with random access (TDMA system) in the subsystem for narrowband services and fast data traffic enables a fast setup of point-to-point connections in a setup time of less than 5 msec. Through this the advantage of effective channel utilization is justified. The channels need namely practically only for the duration of a data transfer and therefore in each case for relatively short it's time to be occupied. It is also one high security for data traffic, since collisions only occur during the very short Connection establishment phase, but not during the subsequent phase Phase of data transmission. Compared to other data transfer systems can thus also provide redundancy for marking, securing, in embodiments of the invention etc. are omitted.

Im Hinblick auf die Entwicklung optischer Nachrichtensysteme befassen sich die Auführungsformen der Erfindung insbesondere mit Verfahren und Einrichtungen, mit denen auch die Vermittlung der Signale auf optischem Wege durchzuführen ist. Wenn nämlich die Übertragung der Signale ausschließlich auf optischem Wege erfolgt, sind im wesentlichen nur bei den Teilnehmerstationen 4 elektro-optische bzw. opto-elektrische Wandler 19, 20 (vgl. Fig. 7) erforderlich. Bei zentralen Einrichtungen, insbesondere für die Steuerung von Vermittlungsstellen, sowie an Übergängen in andere, insbesondere öffentliche Netze, sind derartige Wandler natürlich ebenfalls erforderlich. Funktionselemente in einem LKS zur Signalregeneration, Verstarkung etc. von Signalen sollten außerhalb von Teilnehmerstationen 4 nach Möglichkeit entfallen können oder ebenfalls auf optischer Signalverarbeitung beruhen. Hierdurch ergeben sich insbesondere für die Vermittlung von Breitbandkanälen erheblich günstigere Lösungen als bei Vermittlung solcher Signale auf elektrischem Wege.Deal with in view of the development of optical communication systems the embodiments of the invention, in particular with methods and devices, with which the transmission of the signals is to be carried out optically. If the signals are only transmitted optically, are essentially only in the subscriber stations 4 electro-optical or opto-electrical Converter 19, 20 (see. Fig. 7) required. In the case of central institutions, in particular for the control of exchanges, as well as at transitions to others, in particular public networks, such converters are of course also required. Functional elements in a LKS for signal regeneration, amplification etc. of signals should be outside of subscriber stations 4 can be omitted if possible or also optically Signal processing based. This results in particular for the mediation solutions for broadband channels are considerably cheaper than for the transmission of such signals by electrical means.

Der Einsatz von optischen LiNbO3-Schaltern setzt insgesamt Monomode-Technik, auch für die Ubertragungsleitungen 2, 3 also Monomodefasern voraus. Ein auch für elektrische Kanäle sowie auch für optische Kanäle mit Multimode-Technik geeignetes LKS, bei dem am zentralen Sternkoppler 1 auf Schalter 8 an den Anschlüssen der Sendeleiter 2 und Empfangs leiter 3 verzichtet wird, kann mit einer Vermittlungsstelle für Schmalbanddienste gemäß Fig. 2, ansonsten entsprechend Fig. 1, aufgebaut werden. An den elektrischen bzw. optischen Sternkoppler 1 sind dann die einzelnen Teilnehmeranschlußleitungen 2, 3 sowie über die Sendeleitung 5' der Synchronisierzeichen-Generator 6, auch eine Empfangsleitung 5'', die zur Steuereinrichtung 9 eines Breitbandkoppelfeldes führt, und Sende- und Empfangs leiter 2, 3 für die Überleiteinrichtung 7, direkt angeschlossen. Bei dieser Ausführungsform läßt sich allerdings nicht mehr die Abhör- und Ausfallsicherheit so leicht gewährleisten wie bei einer Ausführungsform, die vollständig Fig. 1 entspricht. Selbstverständlich kann auch eine Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit optischen Kanälen in Monomode-Technik aufgebaut sein.The use of optical LiNbO3 switches uses a total of single-mode technology, also for the transmission lines 2, 3 so single-mode fibers ahead. One also for electrical Channels as well as LKS suitable for optical channels with multimode technology the one on the central star coupler 1 on switch 8 on the connections of the transmission line 2 and receiving head 3 is omitted, can be with a switching center for narrowband services according to FIG. 2, otherwise according to FIG. 1. On the electric or optical star coupler 1 are then the individual subscriber lines 2, 3 as well as via the transmission line 5 'of the synchronization character generator 6, also one Receiving line 5 ″, which leads to the control device 9 of a broadband switching network, and transmit and receive conductors 2, 3 for the gateway 7, directly connected. In this embodiment, however, the interception and failure security can no longer be achieved ensure as easily as in an embodiment which corresponds completely to FIG. Of course, an embodiment according to FIG. 2 with optical channels can also be used be constructed in single mode technology.

Optische Koppelfelder 10 für öffentliche Netze mit entsprechend großer Teilnehmerzahl lassen sich nach dem derzeitigen Stand der Entwicklung in Lithium-Niobat-Technik noch nicht realisieren. Substrate in herkömmlicher Größe (2-Zoll-Wafer) erlauben nur eine Kaskadierung von fünf Ebenen aus LiNbO3-Schaltern auf Richtkopplerbasis und geben somit die maximale Größe einer Schaltmatrix, z. B. 4 x 4- oder 3 x 5-Matrizen, vor.Optical switching matrices 10 for public networks with correspondingly large The number of participants can be determined according to the current state of development in lithium niobate technology not yet realize. Allow substrates of conventional size (2-inch wafers) only a cascading of five levels of LiNbO3 switches based on directional couplers and thus give the maximum size of a switching matrix, e.g. B. 4 x 4 or 3 x 5 matrices, before.

Ein weiterer Grund, der einen Einsatz von LiNbO3-Komponenten in komplexen Koppelfeldern derzeit noch erschwert, ist die vergleichsweise hohe Durchgangsdämpfung einer einzelnen bekannten Schaltmatrix. Für die oben erwähnte, bekannte 4 x 4-Matrix werden 6,25 dB Durchgangsverlust angegeben. Die Kaskadierbarkeit derartiger Koppelmatrizen ist damit auf maximal 6 Stufen beschränkt. Blockierungsfreie 1,Clos'sche" optische Koppelfelder der Größe 36 x 36 sind also durchaus realisierbar. Mittels Konzentration und Expansion und einer Inkaufnahme der dadurch begründeten Blockierungen können immerhin rund 100 Teilnehmerstationen 4 an ein solches optisches Koppel feld 10 in einem LKS angeschlossen werden.Another reason for using LiNbO3 components in complex The comparatively high throughput attenuation is currently still more difficult for switching networks a single known switching matrix. For the well-known 4 x 4 matrix mentioned above becomes 6.25 dB through loss specified. The cascadability such coupling matrices is limited to a maximum of 6 levels. Non-blocking 1, Clos'sche "optical coupling fields of size 36 x 36 can therefore be implemented. By means of concentration and expansion and an acceptance of the resulting After all, around 100 subscriber stations 4 can block such an optical one Coupling field 10 can be connected in a LKS.

In Fig. 3 ist zur näheren Erläuterung des Zeitmultiplex-Systems mit wahlfreiem Zugriff - TDMA-System -die Folge von Zeitschlitzen SO, ..., S(N-1) eines Zeitrahmens sowie der Aufbau einzelner Zeitschlitze in diesem Zeitrahmen anhand von vier Beispielen dargestellt. Ein solches TDMA-System herrscht in dem "Subsystem" für Schmalbanddienste und schnellen Datenverkehr, und beinhaltet auch die Signalisierung für alle im LKS abwickelbaren Dienste, also auch die Signalisierung für Breitbanddienste.In Fig. 3 is for a more detailed explanation of the time division multiplex system with random access - TDMA system - the sequence of time slots SO, ..., S (N-1) one Time frame as well as the structure of individual time slots in this time frame illustrated by four examples. Such a TDMA system prevails in the "subsystem" for narrowband services and high-speed data traffic, and also includes signaling for all services that can be processed in the LKS, including signaling for broadband services.

Bei einem Rahmentakt entsprechend 2 kHz und N = 256 Zeitschlitzen pro Rahmen hat jeder Zeitschlitz die Dauer von 0,5 msec = 1,953125 µsec.With a frame clock corresponding to 2 kHz and N = 256 time slots each time slot has a duration of 0.5 msec = 1.953125 µsec per frame.

256 Ausgehend von einer Bitrate - brutto - von 48 bit pro Zeitschlitz und einer Nutzbitrate von 32 bit pro Zeitschlitz, die auch in der Signalisierungsphase zumindest zu Beginn aller abwickelbaren Dienste zugrundegelegt wird, sowie einem Synchronisierbit SS zur Kennzeichnung des Beginns eines Zeitschlitzes, einem Startbit ST zur Kennzeichnung des Nutzbereichs und einem direkt darauf folgenden Signalisierungsbit SG zur Kennzeichnung einer Signalisierung im Nutzbereich, verbleibt pro Zeitschlitz netto die Dauer entsprechend 13 bit = 0,529 psec, im Falle eines Stop-bits SP von ca. 41 nsec am Ende des Nutzbereichs entsprechend 12 bit = 0,488 psec. Zur Verwendung als Schutzzone GT, die jeweils auf Beginn und Ende eines Zeitschlitzes in GT1 und GT2 aufgeteilt werden kann, ist der maximale Toleranzbereich vorgegeben, innerhalb dessen eine Nachricht oder Signalisierung im Zeitschlitz zeitlich in beiden Richtungen verschiebbar ist, ohne die Information eines benachbarten Zeitschlitzes zu zerstören. Innerhalb des Nutzbereichs (und zwar nur dort), der in jedem der 256 Zeitschlitze die Dauer von 1,302 psec hat, können z. B. für einen 64 kbit/sec-Kanal 32 bit zu je ca. 41 nsec, für einen 512 kbit/sec-Kanal 8 x 32 bit zu je ca. 5 nsec untergebracht werden. 256 Based on a bit rate - gross - of 48 bits per time slot and a useful bit rate of 32 bits per time slot, which is also used in the signaling phase is taken as a basis at least at the beginning of all services that can be processed, as well as one Synchronization bit SS for identifying the beginning of a time slot, a start bit ST to identify the usable area and one directly on it following Signaling bit SG for identifying signaling in the useful area remains per time slot the net duration corresponds to 13 bits = 0.529 psec, in the case of one Stop bits SP of approx. 41 nsec at the end of the useful range, corresponding to 12 bits = 0.488 psec. For use as a protection zone GT, each at the beginning and end of a time slot can be divided into GT1 and GT2, the maximum tolerance range is specified, within which a message or signaling in the time slot in time in both Directions is shiftable without the information of an adjacent time slot to destroy. Within the usable area (and only there) that is in each of the 256 Timeslots with a duration of 1.302 psec can e.g. B. for a 64 kbit / sec channel 32 bits of approx. 41 nsec each, for a 512 kbit / sec channel 8 x 32 bits of approx. 5 nsec each be accommodated.

Im Zeitschlitz SO eines jeden Zeitrahmens befindet sich das Rahmen-Synchronisierzeichen FS, dessen 32 bit einem fest für das System vereinbarten ?muster entsprechen.The frame synchronization symbol is located in the time slot SO of each time frame FS, whose 32 bits correspond to a fixed pattern agreed for the system.

Dabei nimmt das davor befindliche Signalisierungsbit SG auf jeden Fall den Zustand für Signalisierung ein. Sofern das Ende des Nutzbereiches noch durch ein Stop-bit SP markiert wird, kann auch dieses als zum Muster des Rahmen-Synchronisierzeichens FS gehörend angesehen werden. Dies gilt gleichfalls für das Startbit ST, so daß für das Muster dieses Zeichens FS praktisch insgesamt 35 bit zur Verfügung stehen. Der Synchronisierzeichen-Generator 6 - vgl. Fig. 1 - setzt dieses Rahmen-Synchronisierzeichen FS zeitlich so in den Sternkoppler 1 ab, daß die Schutz zonen GT1 und GT2 am Anfang und am Ende des Zeitschlitzes SO z. B. gleich lang sind.The preceding signaling bit SG takes on everyone Fall in the state for signaling. Provided that the end of the useful area is still is marked by a stop bit SP, this can also be used as a template for the frame synchronization character FS should be viewed as belonging to. This also applies to the start bit ST, so that practically a total of 35 bits are available for the pattern of this character FS. The synchronization symbol generator 6 - see FIG. 1 - sets this frame synchronization symbol FS timed so in the star coupler 1 that the protection zones GT1 and GT2 at the beginning and at the end of the time slot SO z. B. are of the same length.

Für einen Zeitschlitz S1 ist der Aufbau als Beispiel für einen 512 kbit/s-Kanal dargestellt, für einen Zeitschlitz S2 hingegen für einen 64 kbit/s-Kanal. Dort ist zudem der zeitliche Bereich am Ende des Nutzbereichs, in dem sich bei Zeitschlitz SO und S1 das Stopbit SP befindet, offen dargestellt. Dies soll bedeuten, daß das Stopbit auch entfallen darf.For a time slot S1, the structure is as an example for a 512 kbit / s channel, for a time slot S2, however, for a 64 kbit / s channel. There is also the time range at the end of the useful range in which the time slot SO and S1 the stop bit SP is located, shown open. This is supposed to mean that the Stop bit may also be omitted.

Schließlich ist als Beispiel der Zeitschlitz S3 als leerer oder freier Zeitschlitz dargestellt. Dies ist für eine Teilnehmerstation, die auf diesen Zeitschlitz zugreifen will, erst nach Ablauf der Gesamtdauer GT für die Schutzzonen sicher erkennbar. Sollte eine andere Teilnehmerstation zur selben Zeit, d. h. während der betreffende Zeitrahmen im System herrscht, ebenfalls auf diesen freien Zeitschlitz S3 zugreifen, entsteht im Sternkoppler 1 ein undefinierbarer Zeitschlitzinhalt.Finally, as an example, the time slot S3 is considered to be empty or free Time slot shown. This is for a subscriber station that is on this time slot wants to access, only reliably recognizable for the protection zones after the total duration GT has expired. Should another subscriber station at the same time, i. H. during the concerned There is a time frame in the system, also access this free time slot S3, an indefinable time slot content arises in the star coupler 1.

Aufgrund einer solchen Kollision werden die betreffenden Teilnehmerstationen den Versuch, diesen Zeitschlitz für sich zu belegen, aufgeben und den Aufbau einer gewünschten Verbindung erneut in einem anderen Zeitschlitz versuchen. Diese Vorgehensweise ist sinnvoll und durchaus zumutbar.Due to such a collision, the relevant subscriber stations give up trying to occupy this time slot and building a try the desired connection again in a different time slot. This approach is sensible and quite reasonable.

Anhand der Fig. 4, in der in zwei Zeilen Ausschnitte des bei einer Teilnehmerstation 4 herrschenden Zeitrahmens gemäß Fig. 3 dargestellt sind, wird nun der Ablauf einer Synchronisation einer Teilnehmerstation auf diesen Zeitrahmen erläutert. In der oberen Zeile R ist über der Zeit t aufgetragen, wann auf der Empfangsseite R der Teilnehmerstation welcher Zeitschlitz - SO, ...With reference to Fig. 4, in the two lines of excerpts from a Subscriber station 4 prevailing time frame shown in FIG. 3 is shown now the sequence of a synchronization of a subscriber station on this time frame explained. In the upper line R is plotted over time t when on the receiving side R of the subscriber station which time slot - SO, ...

S(N-1) - detektiert wird. Um im Sternkoppler den Synchronismus zu erreichen, muß die Sendeseite T früher beginnen. In der zweiten Zeile T ist diese Differenz 2At gegenüber der Zeile R angegeben. Sie wird bei der Installation der Teilnehmerstation ermittelt und entsprechend eingestellt. Infolge Temperaturschwankungen oder dergleichen kann sich die Laufzeit jedoch etwas ändern. Von der Sendeseite wird deshalb z. B. im Zeitschlitz S4 ein Prüfwort C ausgesendet, das in derselben Teilnehmerstation ebenfalls im Zeitschlitz 4 der Zeile R, also auf der Empfangsseite, erwartet wird. Dies ist in Fig. 4 im Zeitschlitz S4 der Zeile R durch ein Fragezeichen "?" dargestellt. Trifft dort das Prüfwort C nicht innerhalb des zugelassenen Nutzbereichs des Zeitschlitzes S4 ein, so muß nur der Sendezeitpunkt auf der Sendeseite der Teilnehmerstation entsprechend verschoben werden. Um eventuelle Kollisionen während eines solchen Synchronisierungsvorganges zu vermeiden, kann das Prüfwort C, einschließlich Startbit ST und Signalisierungsbit SG, kürzer als der eigentliche Nutzbereich eines Zeitschlitzes sein und von vornherein etwas später als sonstige Information (Signalisierung, Nachrichten) ausgesendet werden. D. h., die Schutzzone GT wird bei Prüfung des Synchronismus entsprechend länger und bietet dadurch die notwendige Sicherheit.S (N-1) - is detected. In order to achieve synchronism in the star coupler reach, the transmission side T must be earlier kick off. In the second Line T shows this difference 2At compared to line R. She will be with the Installation of the subscriber station determined and adjusted accordingly. As a result However, temperature fluctuations or the like can change the running time somewhat. From the sending side is therefore z. B. a check word C is sent out in time slot S4, that in the same subscriber station also in time slot 4 of line R, that is on the receiving side, is expected. This is in Fig. 4 in time slot S4 of the line R with a question mark "?" shown. If the check word C does not meet there within of the permitted usable area of the time slot S4, then only the transmission time has to be be shifted accordingly on the transmission side of the subscriber station. To any To avoid collisions during such a synchronization process, can the check word C, including start bit ST and signaling bit SG, shorter than be the actual usable area of a time slot and a little later from the start sent out as other information (signaling, messages). That is, the protection zone GT becomes correspondingly longer and offers when the synchronism is checked thereby the necessary security.

Die Fig. 5 zeigt für den Anschluß einer Teilnehmerstation 4, hier nur grob in Empfangsteil R und Sendeteil T untergliedert, über den Sendeleiter 2 und den Empfangsleiter 3 sowie die entsprechend bezeichneten Schalter 8(R), 8(T) an den Sternkoppler 1 das darunter dargestellte Zeitdiagramm für die Zustände im Sendeteil T der Teilnehmerstation 4, im Sternkoppler 1 und im Empfangsteil R der Teilnehmerstation 4. Ein Zeitschlitz SX, der vom Sendeteil T ausgesendet wird, befindet sich um die Laufzeit At verschoben im Sternkoppler 1, nochmals um die Laufzeit At verschoben im Empfangsteil R derselben Teilnehmerstation (auch - wenn hier nicht dargestellt -beim anderen Teilnehmer). Während dieser Zeit befinden sich die Schalter 8(R), 8(T) in Stellung a. In einem späteren Zeitschlitz SZ setzt dieselbe Teilnehmerstation eine weitere Nachricht ab. Im Sternkoppler 1 ist diese Zeitlage jedoch bereits für eine andere Verbindung, an der dieser Teilnehmer nicht beteiligt ist, mit einem Zeitschlitz SY belegt. Die Steuerung 9 hat deshalb für diese Zeitdauer die Schalter 8(R), 8(T) in Stellung b umgeschaltet. Der Schalter 8(R) ist in der Stellung b an einen Besetztzeichen-Generator 13 angeschlossen, so daß die hier betrachtete Teilnehmerstation in dieser Zeitlage weder ihren ausgesendeten Zeitschlitz SZ noch den "fremden" Zeitschlitz SY, sondern einen mit einem Besetztzeichen versehenen Zeitschlitz SB empfängt. In Richtung von den Teilnehmerstationen zum Sternkoppler werden also vom Schalter 8(T) Störungen des Systems ferngehalten, in Richtung vom Sternkoppler zu Teilnehmerstationen vom Schalter 8(R) unberechtigtes Mithören verhindert. Infolge des in dieser Zeitlage empfangenen Besetztzeichens SB kann zudem die Teilnehmerstation das weitere Aussenden von Zeitschlitzen SZ in dieser Zeitlage abstellen.Fig. 5 shows the connection of a subscriber station 4, here only roughly subdivided into receiving part R and transmitting part T, via transmission line 2 and the receiving conductor 3 as well as the correspondingly labeled switches 8 (R), 8 (T) to the star coupler 1, the timing diagram shown below for the states in Sending part T of the subscriber station 4, in the star coupler 1 and in the receiving part R of the Subscriber station 4. A time slot SX, which is sent out by the transmitting part T, is located about the Running time At shifted in star coupler 1, again shifted by the transit time At in the receiving part R of the same subscriber station (also - if not shown here - for the other participant). During this time are located switches 8 (R), 8 (T) to position a. In a later time slot SZ is set the same subscriber station sends another message. This is in star coupler 1 However, there is already a time slot for another connection on which this participant is not is involved, occupied with a time slot SY. The controller 9 has therefore for this period of time switches 8 (R), 8 (T) to position b. The desk 8 (R) is connected to a busy signal generator 13 in position b, see above that the subscriber station considered here did not send out theirs at this time Time slot SZ still has the "foreign" time slot SY, but one with a busy signal provided time slot SB receives. In the direction of the subscriber stations to the Star couplers are thus kept away from switch 8 (T) disturbances of the system, in Direction from star coupler to subscriber stations from switch 8 (R) unauthorized Prevents eavesdropping. As a result of the busy signal received in this time slot SB can also send the subscriber station further time slots SZ in turn off this time slot.

Die Schalter 8(R) und 8(T) befinden sich in der Ruhelage in Stellung a. Das bedeutet, das System bleibt als solches funktionsfähig, wenn die Steuerung der Schalter 8(R), 8(T) oder dgl. ausfällt. Sie werden nur in Stellung b geschaltet, wenn zum betreffenden Zeitpunkt die zugehörige Teilnehmerstation nicht auf einen Zeitschlitz zugreifen soll oder darf.Switches 8 (R) and 8 (T) are in the rest position a. This means that the system remains functional as such when the controller the switch 8 (R), 8 (T) or the like fails. They are only switched to position b, if at the relevant time the associated subscriber station is not on a Time slot should or may access.

Wird ein Schalter 8(R) kurz nach Beginn des Nutzinhalts eines Zeitschlitzes für nichtberechtigte Teilnehmerstationen von Stellung a in Stellung b gebracht, kann dort diese Nachricht praktisch nicht identifiziert werden, da sie zu stark verstümmelt ist. Damit ist also die Abhörsicherheit noch immer ausreichend gewährleistet. Ein Aufschalten eines Besetztzeichens ist nicht erforderlich, der Kanal wird dennoch als besetzt erkannt.Becomes a switch 8 (R) shortly after the beginning of the useful content of a time slot moved from position a to position b for unauthorized subscriber stations, this message can practically not be identified there because it is too strong is mutilated. This means that security against eavesdropping is still sufficiently guaranteed. It is not necessary to activate a busy signal, but the channel is still recognized as busy.

In Fig. 6 ist für den Schmal- und Mittelbandbereich, d. h. das TDMA-System eines LKS mit elektrischen Kanälen, ein "elektronischer Sternkoppler" schematisch dargestellt. Die ankommenden Sendeleitungen 2 führen, gegebenenfalls über Empfangsverstärker 21 und Schalter 8(R) an ein ODER-Gatter 22, das aus zusammengeschalteten, kleineren Gatterelementen aufgebaut sein kann.In Fig. 6 is for the narrow and medium band area, i. H. the TDMA system a LKS with electrical channels, an "electronic star coupler" schematically shown. The incoming transmission lines 2 lead, possibly via receiving amplifiers 21 and switch 8 (R) to an OR gate 22, which is made up of interconnected, smaller Gate elements can be constructed.

Alle Eingänge werden also auf einen gemeinsamen Gatterausgang und von dort, gegebenenfalls über einen Zwischenverstärker 23, auf die parallel angeschlossenen Empfangs leitungen 3 geführt. Auch hier sind gegebenenfalls Schalter 8(T) sowie Sendeverstärker/Treiber 24 für jede der Empfangsleitungen 3 vorgesehen. Der gestrichelt eingerahmte Teil entspricht bezüglich seiner Funktion dem Sternkoppler 1 in Fig. 1. Die Funktion eines derartigen Sternkopplers 1 für optische Kanäle ist in der eingangs erwähnten älteren Anmeldung DE-P 34 19 087.2 erläutert.All inputs are therefore on a common gate output and from there, possibly via an intermediate amplifier 23, to the connected in parallel Receiving lines 3 out. Again, if necessary, switch 8 (T) as well Transmission amplifier / driver 24 is provided for each of the reception lines 3. The dashed The framed part corresponds in terms of its function to the star coupler 1 in Fig. 1. The function of such a star coupler 1 for optical channels is in the previously mentioned earlier application DE-P 34 19 087.2 explained.

Die Fig. 7 zeigt für nur eine Übertragungsrichtung, da die andere identisch damit ist, die wichtigsten erforderlichen Einrichtungen für einen transparenten elektrischen oder optischen Kanal eines LKS gemäß der Erfindung. Transparenter Kanal heißt hier, die Einrich- tungen zwischen den Leitungsschnittstellen 19 und 20 verhalten sich bezüglich der Übertragung wie eine einzelne Leitung. Von einem Endgerät 16', z. B. einer Kamera, wird das abgegebene elektrische Signal einem Interface 17', z. B. auch zur Analog/Digital-Wandlung zugeführt. Daran schließt sich ein elektronisches Gerät 18', z. B. zur Formatwandlung des Digitalsignals und zur Leitungscodierung an. Diese Einrichtungen sind dienstespezifisch ausgebildet. Zur Sendeseite T der Teilnehmereinrichtungen einerseits, bereits zum transparenten elektrischen bzw. optischen Kanal andererseits gehört eine Leitungsschnittstelle 19, im Falle optischer Kanäle also ein elektro-optischer Wandler, z. B. ein Laser, dem das vom Gerät 18' kommende Ausgangssignal zugeführt wird und der ein entsprechendes elektrisches bzw. optisches Signal in den Sendeleiter 2 einspeist.7 shows only one direction of transmission, since the other is identical to the most important facilities required for a transparent electrical or optical channel of a LKS according to the invention. Transparent channel means here, the furnishing between the line interfaces 19 and 20 behave like a single line for transmission. from a terminal 16 ', e.g. B. a camera, the output electrical signal is a Interface 17 ', e.g. B. also supplied for analog / digital conversion. That closes an electronic device 18 ', e.g. B. for format conversion of the digital signal and for line coding. These facilities are service-specific. To the transmission side T of the subscriber equipment on the one hand, already to the transparent one electrical or optical channel on the other hand belongs to a line interface 19, in the case of optical channels that is, an electro-optical converter, e.g. B. a laser, to which the output signal coming from the device 18 'is fed and a corresponding one feeds an electrical or optical signal into the transmission line 2.

Von dort gelangt dieses Signal in das Koppelfeld 10 und wird dort auf den Empfangsleiter 3 durchgeschaltet, der zur Partner-Teilnehmerstation führt. Dort wird in der einerseits bereits zum Empfangsteil R, andererseits noch zum transparenten elektrischen bzw. optischen Kanal gehörenden Leitungsschnittstelle 20, im Falle optischer Kanäle also ein opto-elektrischer Wandler, z. B.From there this signal arrives in the switching matrix 10 and is there switched through to the receiving conductor 3, which leads to the partner subscriber station. There, on the one hand already becomes the receiving part R, on the other hand it becomes transparent electrical or optical channel belonging line interface 20, in the case optical channels so an opto-electrical converter, z. B.

einer Photodiode, das empfangene Signal als elektrisches Signal einem elektronischen Gerät 18'' zugeführt, wo auch eine Taktregeneration sowie die zum Gerät 18' reziproken Vorgänge - Formatwandlung, Leitungsdecodierung - stattfinden. Danach wird das Signal in einem Interface 17'' wiederum einem zum Interface 17' reziproken Vorgang unterzogen und schließlich dem Endgerät 16'', z. B. einem Monitor, zugeführt. Auch hier sind die Einrichtungen 16'', 17'' und 18'' dienstespezifisch ausgebildet.a photodiode, the received signal as an electrical signal electronic device 18 '', where a clock regeneration and the for Device 18 'reciprocal processes - format conversion, line decoding - take place. Then the signal in an interface 17 '' is again sent to an interface 17 ' subjected to reciprocal process and finally the terminal 16 ″, z. B. a monitor, fed. Here, too, the facilities 16 ", 17" and 18 "are service-specific educated.

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Claims

Claims Local communication system (LKS) with a star network for a fully synchronous time division multiplex system with random access (TDMA system) and a maximum data rate up to the Gbit / s range for integrated processing with fast circuit switching of different services, d. H. Narrowband services with a bandwidth requirement of up to 64 kbit / s and medium-band services with a bandwidth requirement well over 64 kbit / s, and possibly at least narrowband signaling for broadband services, characterized by optical and / or electrical channels, for the separate for each subscriber station (4) for the send and receive directions, Connection lines (2, 3) brought together in a central star coupler (1) are provided are and the subscriber stations (4) contain components necessary for access are required on a channel.

2. Local communication system according to claim 1, characterized by a sync symbol generator (6) which generates an empty time division multiplex frame and feeds this into the central star coupler (1) via a transmission line (5 ').

3. Local communication system according to claim 1 or 2, characterized by time slots of the time division multiplex frame with protection zones (GT1, GT2) at the beginning and at the end of a time slot.

4. Local communication system according to one of claims 1 to 3, characterized by an arbitrarily selectable bit rate within the useful range of a Time slot.

5. Local communication system according to one of claims 1 to 3, characterized by a channel increased from several time slots within of a frame formed data rate.

6. Local communication system according to one of claims 1 to 5, characterized by its own transparent coupling matrix (10) with a pure one Room level for the connection of broadband services to the for each subscriber station (4) for the sending and receiving directions separate connecting lines (2,3) are connected are.

7. Local communication system according to claim 6, characterized by optical switches in LiNb03 technology that make up the switching matrix (10) for the through-connection the broadband service is established.

8. Local communication system according to one of claims 1 to 7, characterized by switch (8) on the connecting lines (2,3) for the transmit and receive directions on the central star coupler (1) and by a monitoring device (9) for the occupancy state of the channels trained station, the switches (8) the occupancy state controls accordingly.

9. Local communication system according to one of claims 1 to 8, characterized by one as a transfer device (7) to another, in particular public network trained station.

10. Local communication system according to one of claims 1 to 9, characterized by one for monitoring, transfer, control and in particular Station trained to collect charges.