FI109074B - Tilaajamultipleksointilaite - Google Patents

Description

109074 !

Tilaajamultipleksointilaite I Keksintö liittyy tilaajamultipleksointilaitteisiin, joita käytetään tilaaja- liitäntäverkoissa puhelinjärjestelmissä.

5 Vaikka puhelinverkoissa käytetään nykyisin yleisesti digitaalisia keskuksia, tilaajajohdot keskuksesta tilaajalle ovat tyypillisesti analogisia kak-sijohtimisia tilaajajohtoja. Tämän vuoksi digitaalisissa keskuksissa tarvitaan erityinen analoginen tilaajaliitäntä, joka sovittaa yhteen digitaalisen keskuksen aikajakoisen signaalin ja analogisen tilaajajohdon, kuten kuviossa 1 keskuksen 10 10 tilaajaliitäntä 11, joka on kytketty tilaajapäätelaitteelle 12 menevään tilaaja johtoon 13. Kuvion 1 mukaisesti analoginen tilaajaliitäntä 15 voi sijaita myös keskuksesta 10 erilleen sijoitetussa multipleksointiyksikössä 14, joka on kytketty digitaalisella johdolla 18 (esim. 2 Mbit/s) keskuksen digitaaliseen tilaaja-liityntään 19. Tällainen etämultipleksointiyksikkö 16 voi olla kytketty digitaali-15 sella johdolla 20 (esim. 2 Mbit/s) myös toiseen multipleksointilaitteeseen 21, joka on keskuksen läheisyydessä. Tämän toisen multipleksointiyksikön analoginen tilaajaliitäntä 221 on sitten kytketty digitaalisen tai analogisen keskuksen ·.·. analogiseen tilaajaliitäntään 23. Multipleksointilaitteiden ja digitaalisten yhteyk- • · · ·.' sien käyttö edellä esitetyllä tavalla sallii pidemmät tilaajien ja keskuksen väliset • · · \ : 20 etäisyydet kuin puhtaasti analoginen tilaajajohto keskuksen ja tilaajan välillä.

• · · ’ Lisäksi multipleksointilaite voidaan sijoittaa lähelle tilaajia, jolloin tähtimäinen I!” tilaajaverkko voidaan toteuttaa lyhyillä tilaajajohdoilla ja sitä kautta suhteellisen alhaisin kaapelointikustannuksin.

Periaatteellinen digitaalisen keskuksen tilaajaliitäntä on esitetty ku-25 viossa 2. Analogisen tilaajajohdon johtimet a ja b on kytketty tilaajajohtoliitän-tapiirille 30 (SLIC). Johtimilla a ja b esiintyvät audiotaajuudet reititetään SLIC-··’ piirille 30, joka asettaa tilaajajohdon aikaimpedanssin ja erottaa lähetys- ja vastaanottosuunnan signaalit toisistaan. Vastaanottosuunnan signaali syöte-tään alipäästösuotimen 31 kautta koodekille 33, joka muuntaa tilaajajohdon . \t 30 analogisen signaalin digitaaliseen PCM-koodattuun muotoon ja siirtää PCM-*;.V signaalin eteenpäin keskukselle. Vastaavasti keskukselta tuleva PCM- koodattu signaali muunnetaan koodekissa 33 analogiseksi lähetyssuunnan signaaliksi, joka syötetään alipäästösuotimen 32 ja SLIC-piirin 30 kautta tilaajajohdolle.

2 109074 Tärkeimpiä tilaajajohtoliitäntäpiirin SLIC toimintoja ovat tilaajajohdon tehonsyöttö, soittojännitteen syöttö, tilaajasilmukan aktivoitumisen ilmaisu (off-hook -tila), jne. Aktiivinen tilaajasilmukka eli off-hook -tila tarkoittaa tapausta, jossa tilaaja on nostanut luurin kannattimestaan ja kannatinkytkin kytkee 5 tilaajajohdon a- ja b-johtimet toisiinsa, jolloin muodostuu tasavirtasilmukka SLIC-piiriltä tilaajajohdon kautta tilaajapäätelaitteelle ja takaisin. Kun tilaajasilmukka aktivoituu, SLIC havaitsee silmukkavirran, ja lähettää tiedon off-hook -tilasta keskukselle. Kun luuri lasketaan paikoilleen (on-hook -tila), tilaajasilmukka katkeaa ja silmukkavirta häviää. SLIC-piiri havaitsee silmukkavirran 10 puuttumisen ja ilmoittaa on-hook -tilasta keskukselle.

Yhdessä tilaajamultipleksointilaitteessa, kuten multipleksointilaitteet 14, 16 ja 21 kuviossa 1, on yleensä suuri määrä tilaajaliitäntöjä. Tämä johtuu siitä, että keskuksen ja multipleksointilaitteen välinen digitaalinen yhteys on yleensä vähintään 2 Mbit/s PCM-yhteys (Pulse code modulation)!. Tämä mer-15 kitsee vähintään 30 tilaajakanavan ja kahden signalointikanavan kapasiteettia. Suurinopeuksinen PCM-yhteys voidaan hoitaa suhteellisen yksinkertaisella multipleksointiyksiköllä, joka on yhteinen kaikille tilaajaliitännöille. Ongelmana y. tällaisessa tiiaajamultipleksointilaitteessa on kuinka järjestää laitteen sisäinen :·. hyötyinformaation (puhe tai data) siirto ja erityisesti signalointi multipleksoin- * I t ; 20 tiyksikönja kunkin yksittäisen tilaajaliitännän välillä. Eräs tunnettu ratkaisu on • · * ' aikajakoinen väylä, joka yhdistää tilaajaliitäntäyksiköitä ja multipleksointiyksik- köä. Puheinformaation ja signaloinnin siirtoon voi olla myös omat aikajakoiset • · · väylät. Väylältä varataan puhelun ajaksi yksi aikaväli kummallekin siirtosuun- « · · ·' ’ nalle puheen siirtoa varten. Lisäksi multipleksointiyksikkö käy jatkuvasti läpi 25 (polling) väylään kytkettyjä tilaajaliitäntäyksiköitä saadakseen signalointitiedot (kuten on-hook, off-hook) siirtymään tilaajaliitäntäyksiköitä multipleksointiyksi-·;’ kölle. Tämä vaatii hyvin suuren määrän aikavälejä ja hyvin nopean väylän, mi- :\i kä tekee väylän ajoituksesta hyvin kriittisen. Siksi on myös vaikeaa keskittää :''': suurta määrää tilaajaliitäntöjä samalle multipleksointiyksikölle.

; 30 Esillä olevan keksinnön tavoitteena on tilaajamultipleksointilaite, ’!!.* jossa yksinkertaisempi ja vähemmän aikakriittinen signalointi tilaajaliitäntäyksi- köiden ja multipleksointiyksikön välillä.

Tämä saavutetaan tietoliikenneverkon tilaajamultipleksointilaitteella, joka käsittää multipleksointiyksikön, joka on kytketty monikanavaiseen aikajakoi- 3 109074 seen digitaaliseen johtoon käyttäjäinformaation ja signalointi-informaation kaksisuuntaiseen siirtoon toisen multipleksointilaitteen ja/tai keskuksen kanssa; joukon tilaajaliitäntäyksiköitä, joista kukin käsittää useita analogisia tilaajaliitäntöjä, joissa kussakin on tilaajajohtopiiri, joka on tarkoitettu kytkettäväksi kaksisuuntai-5 seen kaksijohtimiseen tilaajajohtoon; aikajakoisen dataväylän käyttäjäinformaation siirtämiseksi multipleksointiyksikön ja tilaajaliitäntäyksiköiden välillä; sanomapohjaisen signalointikanavan signaloinnin siirtämiseksi multipleksointiyksikön ja tilaajaliitäntäyksiköiden välillä; tilaajaliitäntäyksikön käsittäessä tietoliikennevälineen, joka on kytketty mainittuun signalointikanavaan lähettämään multiplek-10 sointiyksikölle signalointisanomia ja vastaanottamaan niitä tapahtumapohjaisesti. Tilaajamultipleksointilaitteelle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että ainakin yksi tilaajaliitäntäyksikkö käsittää sisäisen signalointiväylän tilaajajohtolii-täntöjen ja tietoliikennevälineen välistä signalointia varten; väyläliitäntävälineen, joka on kytketty mainittuun aikajakoiseen dataväylään; sisäisen aikajakoisen da-15 taväylän tilaajajohtoliitäntöjen ja väyläliitäntävälineen välistä datasiirtoa varten; keskeytyslinjan jokaiselta tilaajajohtoliitännältä tietoliikennevälineelle, tietoliikennevälineen ollessa vasteelleen keskeytyssignaalille keskeytyslinjalla vastaavan w tilaajajohtoiiitännän tilan lukemiseksi ja tilatiedon lähettämiseksi signalointisa- < · ·. ’ nomassa multipleksointiyksikölle..

* · · : 20 Keksinnössä tilaajaliitäntäyksiköiden ja multipleksointiyksikön välille * .* on, aikajakoisen käyttäjädataväylän lisäksi, järjestetty sanomapohjainen signa lointikanava, joka on yhteinen kaikille tilaajaliitäntäyksiköille. Sanomapohjainen signalointikanava tarkoittaa, että signalointi siirretään diskreeteissä protokollada- · ’ ' tayksiköissä (PDU) eli sanomissa, jotka käsittävät ainakin kohdeosoitteen ja var- 25 sinaisen signalointidatan. Sanoma vastaanotetaan kaikissa signalointikanavaan ; ' kytketyissä yksiköissä, jotka vertaavat sanoman kohdeosoitetta omaan osoittee seensa. Jos osoitteet täsmäävät, yksikkö tunnistaa sanoman itselleen osoitetuk-si. Muussa tapauksessa yksikköä hylkää sanoman. On olemassa useita siirto-" ‘: protokollia, jotka soveltuvat käytettäväksi keksinnön mukaisella signalointikana- ; ‘. t 30 valla. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa signalointikanavan protokolla il/ on HDLC (High-level Data Link Protocol), jolloin protokolladatayksikkö tai sano ma on HDLC-kehys.

Toinen keksinnön merkittävä ominaisuus on, että kukin yksikkö lähettää signalointisanoman vain tarvittaessa, tapahtumapohjaisesti (on event ba- 4 109074 sis). Tapahtumapohjaisuus tarkoittaa esimerkiksi, että sanoma lähetetään vasteena yksikön sisäiselle tilamuutokselle, joka täytyy ilmoittaa toiselle yksikölle, tai vasteena toiselta yksiköltä vastaanotetulle sanomalle. Toisin sanoen ainoastaan tieto muutoksista signaloidaan eteenpäin signalointikanavan kautta.

5 Sanomapohjaisen signalointikanavan ja tapahtumapohjaisen sano man lähetyksen avulla vältetään tekniikan tason tilaajamultipleksointilaitteiden sisäiseen signalointiin liittyvät suuret nopeusvaatimukset ja ajoitusongelmat. Erityisesti multipleksointiyksikössä voidaan käyttää hitaampaa ja/tai vähemmän tehokasta signaaliprosessoria. Lisäksi keksintö mahdollistaa keskittää hyvin 10 suuren määrän tilaajaliitäntäyksiköitä yhdelle multipleksointiyksikölle.

Seuraavassa kuvataan keksinnön ensisijaisia suoritusmuotoja viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää erilaisia tilaajaverkon toteutustapoja analogisessa tai digitaalisessa paikalliskeskuksessa, 15 kuvio 2 on analogisen tilaajaliitännän periaatteellinen lohkokaavio, kuvio 3 on keksinnön mukaisen tilaajamultipleksointilaitteiston lohkokaavio, . . kuvio 4 on keksinnön mukaisen tilaajaliitäntäyksikön lohkokaavio, > · · ; . ' kuvio 5 on keksinnön mukaisen multipleksointiyksikön lohkokaavio, . 20 kuviot 6 ja 7 esittävät signalointiväylällä siirrettäviä HDLC-kehyksiä, / ja 4 i * kuvio 8 on signalointiliitäntäpiirin toimintaa havainnollistava tilakaa- # · : " vio.

' I f t » « ·' ' Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa erilaisissa tilaajamultiplek- 25 sointilaitteissa tietoliikennejärjestelmissä. Eräs tyypillinen sovellus ovat etä- :. ‘i multipleksointilaitteet, kuten laitteet 14, 16 ja 21 kuviossa 1. Seuraavassa kek- - I · sinnön ensisijainen suoritusmuoto kuvataan etämultipleksointilaitteessa to- t teutettuna.

Kuviossa 3 on esitetty keksinnön ensisijaisen suoritusmuodon mu-, . 30 kainen tilaajamultipleksointilaite. Se käsittää multipleksointiyksikön 31 ja N- : kappaletta tilaajaliitäntäyksiköitä (SUB) 321...32N. Kukin tilaajaliitäntäyksikkö > t SUB 32 voi muodostaa liitännän yhteen tai useampaan tilaajajohtoon 13.|... 13(g. N ja M voivat olla mitä tahansa positiivisia kokonaislukuja. Multiplek-sointiyksikkö MCU31 on kytketty digitaaliseen suurinopeuksiseen siirtojohtoon 5 109074 18 tai 20, joka on esimerkiksi 2 Mbit/s tai suurempinopeuksinen PCM-johto. PCM-johdon 18 tai 20 toisessa päässä voi olla esimerkiksi digitaalinen keskus (kuten keskus 10 kuviossa 1) tai toinen tilaajamultipleksointilaite (kuten mul-tipleksointilaite 21 kuviossa 1).

5 Multipleksointilaite käsittää ainakin yhden sisäisen dataväylän 33 sekä signalointiväylän 34, johon tilaajaliitäntäyksiköt 321...32N ja multipleksoin-tiyksikkö MCU31 on kytketty. Keksinnön periaatteiden mukaisesti dataväylä 33 on aikajakoinen väylä, jolta kullekin tilaajaliitäntäyksikölle SUB32 on kiinteästi allokoitu tai voidaan dynaamisesti allokoida aikaväli käyttäjäinformaation siir-10 tämiseen MCU31:n ja SUB32:n välillä. Käyttäjäinformaatiolla tarkoitetaan yleisesti tilaajajohdon kautta siirrettävää puhetta tai dataa. Dataväylällä 33 käyt-täjäinformaatio on tyypillisesti PCM-näytteiden muodossa. Dataväylän 33 ajoituksen ja hallinnan suorittaa keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa MCU31. Joissakin tapauksissa voi olla edullista käyttää useita rinnakkaisia 15 dataväyliä 33, joihin SUB:it 32V..32N ja MCU31 voivat selektiivisesti kytkeytyä. Usean dataväylän käyttö voi olla edullisesti esimerkiksi, kun tilaajaliitäntäyksi- • · :*V köiden SUB32 lukumäärä on hyvin suuri ja tarvitaan paljon väyläkapasiteettia.

i '·· Aikajakoisen dataväylän 33 toteutus ei kuitenkaan ole keksinnön kannalta • · •. ' · oleellista, joten sitä ei tässä kuvata tämän tarkemmin.

20 Signalointiväylä 34 on keksinnön mukaisesti sanomapohjainen • '.· väylä, jonka kautta yksiköt 32 ja 31 lähettävät sanomia ainoastaan tapahtuma- : kohtaisesti. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa sanaomapohjainen signalointikanava on toteutettu erillisenä väylänä, mutta se voidaan toteuttaa myös aikajakoisen dataväylän yhdessä aikavälissä. Keksinnön ensisijaisessa 25 suoritusmuodossa signalointiväylän 34 protokolla on HDLC (High Level Data . Link Protocol), joka on yleisesti tunnettu datalinkin ohjausprotokolla. Muita

» I I

vastaavia protokollia ovat ADCCP (Advance Data Communication Control ·;·’ Procedures), LAP-B (Link Access Procedure, Balanced) ja SDLC

· (Synchronous Data Link Control). Näitä protokollia on esitelty esimerkiksi kir- 30 jassa Data and Computer Communications, Williams Stallings, Macmillan Publishing Company, 1994, erityisesti sivut 187-197. Keksintöä ei ole kuitenkaan rajoitettu näihin protokolliin, vaan signalointiväylällä 34 voidaan soveltaa mitä tahansa sanomapohjaista tiedonsiirtoa. Myös sanomalla tarkoitetaan tässä yhteydessä mitä tahansa protokolladatayksikköä eli sanomaa, pakettia tai 6 109074 kehystä, joka keksinnön mukaisessa käytössä käsittää ainakin kohdeosoitteen ja varsinaisen signalointidatan.

Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa, jossa signalointikanavan protokolla on HDLC, protokolladatayksikkö tai -sanoma on HDLC-kehys. 5 Kuvioissa 6 ja 7 on havainnollistettu kahta HDLC-kehystä, joita voidaan käyttää signalointiväylällä 34. Kuvio 6 esittää kehyksen, jonka MCU31 lähettää SUB32:lle. Kuvio 7 esittää kehyksen, jonka SUB32 lähettää MCU31:lle. Kumpikin kehys käsittää alkulipun ja loppulipun, jotka HDLC-protokollan mukaisesti ovat 01111110. Lisäksi kumpikin kehys käsittää kohdeosoitekentän DEST 10 ADDR, lähdeosoitekentän SOURCE ADDR, laitetyyppikentän DEVICE TYPE, datakentän GEN. DATA sekä virheentarkistuskentät CRC1 ja CRC2 (Cyclic Redundance Check). Kuvion 6 kehys sisältää lisäksi kentän BYTE COUNT, joka ilmoittaa datakentän GEN. DATA pituuden, joka voi olla 0-8 tavua. Lisäksi kuvion 6 kehys käsittää käskykentän COMMAND, jossa voidaan antaa erilaisia 15 käskyjä SUB32:lle. Kohdeosoite DEST ADDR ja lähdeosoite SOURCE ADDR ovat väyläosoitteita, jotka on annettu liitäntäyksiköille 32^..32N ja multiplek-sointiyksikölle 31 signalointiväylällä 34. DEVICE TYPE -kenttää puolestaan • '·· voidaan käyttää osoittamaan tiettyä laitetta, kuten tilaajaliitäntäpiiriä tai väylä- ·.'·· puskuria, SUB32:n sisällä. SUB32:n lähettämässä kehyksessä (kuvio 7) ;;· 20 DEVICE TYPE -kenttä kertoo, mitä tilaajajohtoliitäntää datakentässä GEN.

DATA oleva signalointi-informaatio koskee. MCU:n lähettämässä kehyksessä :T: DEVICE TYPE -kenttä kertoo, mihin liitäntään tai piiriin COMMAND-kentän operaatio tai datakentän GEN. DATA sisältämä signalointi-informaatio tulee kohdistaa. Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa BYTE COUNT -kentän .··. 25 eniten merkitsevä bitti MSB on lukukirjoitusbitti RAN, joka kertoo haluaako «· *

.· . MCU kirjoittaa johonkin laitteeseen (R/W = 0) tai lukea jostakin laitteesta (RAN

• · · *;./ =1)· Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa SOURCE ADDRESS - • » ’·;·* kentän yksi bitti on IRD/NORM -bitti. Jos tämä bitti on ”1”, niin sanoma johtuu · tilaajajohtoliitännän tekemästä keskeytyksestä. Muutoin (IRD/NORM = ”0”) sa- 30 noma on joko aikaisemman kirjoitussanoman kuittaussanoma tai vastaus lu-kupyyntösanomaan. Näin MCU voi suoraan sanomasta erottaa sanoman syyn. On huomattava, että kuvioissa 6 ja 7 on esitetty vain eräs mahdollinen HDLC-kehysrakenne keksintöä siihen mitenkään rajoittamatta.

7 109074

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön ensisijaisen suoritusmuodon mukaisen tilaajaiiitäntäyksikön SUB32 yksityiskohtaisempi lohkokaavio. SUB32 käsittää M-kappaletta tilaajaliitäntöjä, joista kukin on kytketty vastaavaan tilaajajohtoon 131... 13^. Kukin tilaajaliitäntä käsittää tilaajajohtoliitäntäpiirin j 5 SLIC41T...41M sekä koodekki- ja ohjauspiirin 42,...42,^ (CODEC & CONTROL).

SLIC41 erottaa tilaajajohdolta 13 tulevan analogisen signaalin ja syöttää sen signaalina IN koodekki- ja ohjauspiirille 42, joka muuntaa signaalin PCM-signaaliksi ja syöttää sen paikalliselle PCM-väylälle 45. Vastaavasti koodekki-ja ohjauspiiri 42 muuntaa väylältä 45 vastaanottamansa PCM-signaalin analo-10 giseksi signaaliksi OUT, joka syötetään SLIC41:n kautta tilaajajohdolle 13. Lisäksi koodekki- ja ohjauspiiri 42 ja SLIC41:n välillä siirretään erilaisia ohjaus-ja tilasignaaleja CONTROL. Tyypillisiä ohjaussignaaleja ovat esimerkiksi ON/OFF -tilatieto, maanapin (ground key) tilatieto, polariteetin käänne (polarity reversal) ohjaus, soittojännitteen (ring voltage) kytkennänohjaus, jne.

15 Paikallinen aikajakoinen PCM-väylä 45 on kytketty jokaiselle koo dekki- ja ohjauspiirille 42,...42N sekä väylävalintapiirille 43 (bus select). Väylä-; valintapiiri kytkee tietyn aikavälin paikalliselta PCM-väylältä 45 aikajakoiselle ; '·· dataväylälle 33. Väylävalintapiiriä 43 ohjaa signalointiliitäntäpiiri SIGNIF 44 . /. i ohjausväylän 47 kautta.

·ί· 20 Signalointiliitäntäpiiri SIGNIF signaloi multiplekseriyksikön MCU31 kanssa sanomapohjaisen signalointiväylän 34 kautta käyttäen HDLC-kehyk-siä. SIGNIF 44 on kytketty paikallisella sarjaväylällä 46 koodekki- ja ohjauspiireille 42,...42^, niin että se voi lukea niiden tilatietoja, asettaa niiden tiloja tai : suorittaa niille erilaisia operaatioita MCU31:n lähettämien tietojen mukaisesti.

• · .··. 25 Yksinkertaisimmillaan signalointiliitäntäpiiri SIGNIF 44 voi muuntaa paikalli- , · \ seita sarjaväylältä 46 tulevan informaation dataväylällä 34 siirrettäviksi HDLC- t · · kehyksiksi, jotka lähetetään MCU31:lle. Toisessa siirtosuunnassa SIGNIF 44 muuntaa vastaanotetut HDLC-kehykset sarjaväylällä 46 siirrettäväksi infor-: r maatioksi. Jokaiselta koodekki-ja ohjauspiiriltä 42,...42M on lisäksi kytketty lii- : 30 täntäpiirille SIGNIF 44 keskeytyssignaali INT,...INTM. Kun linjaliitäntäpiirin tila I | f muuttuu, esimerkiksi ON-HOOK -tila aktivoituu, vastaava koodekki- ja ohjaus-piiri 42 lähettää keskeytyksen INT1...M liitäntäpiirille SIGNIF 44. Tällöin SIGNIF 44 lukee kyseisen linjaliitäntäpiirin tilan sarjaväylän 46 kautta ja lähettää tiedon tilamuutoksesta HDLC-kehyksessä MCU31:lle signalointiväylän 34 8 109074 kautta. HDLC-kehyksessä DECIVE TYPE -kenttä ilmaisee miltä koodekki- ja ohjauspiiriltä 42 tilatieto on peräisin ja IRD/NORM-bitti ilmaisee sanoman syyn. Vastaanottosuunnassa HDLC-kehyksen DEVICE TYPE -kenttä ilmaisee mitä koodekki- ja ohjauspiiriä 42 signalointisanoma koskee. SIGNIF kohdistaa ope-5 raation DEVICE TYPE -kentän osoittamalle piirille. Osa vastaanotetuista HDLC-kehyksistä voi olla osoitettu väylävalintapiirille 43. Esimerkiksi laitteiston konfigurointivaiheessa MCU31 voi signalointiväylän 34 kautta lähetetyillä sanomilla määrätä, mihin dataväylän 33 aikaväliin kunkin tilaajajohdon signaali tulee kytkeytyä. MCU31 voi tehdä saman ohjauksen myös dynaamisesti jo-10 kaisen puhelun yhteydessä.

Keksinnön ensisijaisessa suoritusmuodossa SIGNIF 44 voi pääasiallisesti suorittaa vain yhden päätoiminnon kerrallaan, ainoan poikkeuksen ollessa samanaikainen kirjoittaminen sarjaväylän kautta ja kuittaussanoman lähettäminen MCU31:lle. Täten liitäntäpiirin SIGNIF 44 tilat voidaan esittää sel-15 västi yhdessä tilatransitiokaaviossa, ja teoriassa kaikki SIGNIF 44:n tilakoneet voisivat olla yhdistettynä yhteen tilakoneeseen. Tällainen yhdistetty tilakone • · olisi kuitenkin liian monimutkainen toteutettavaksi taloudellisesti. SIGNIF 44:n • '·· tiloja on havainnollistettu kuviossa 8.

SIGNIF 44:n tilaa voi muuttaa kolme pääasiallista ulkopuolista ta-;:· 20 pahtumaa: laitteistoresetointi, kehyksen vastaanoton käynnistyminen ja sig-

nalointikeskeytys koodekki- ja ohjauspiiriltä 42. Nämä tapahtumat voivat lii-paista prosessin, joka suoritetaan kunnes SIGNIF 44 jälleen saavuttaa joutotilan (idle). Kuvioon 8 viitaten, laitteistoreserointi HW-RESET asettaa SIGNIF

: 44:n LOST-tilaan, jossa se odottaa hiljaista linjaa (silent line), ts. taukoa sig- » < .···. 25 nalointiväylällä 34. HDLC-väylän tapauksessa "silent line” voi tarkoittaa esi merkiksi kahdeksaa tai useampaa peräkkäistä ”1” bittijaksoa. Kun silent line on '·’ saavutettu, SIGNIF 44 menee IDLE-tilaan, jossa se odottaa kahta muuta nor- ·;·’ maalisti mahdollista ulkopuolista tapahtumaa. Kun SIGNIF 44 on IDLE-tilassa, : se luonnollisesti menee uudelleen LOST-tilaan, jos HW-RESET tapahtuu.

30 Normaalisti kuitenkin vain kaksi muuta tapahtumaa, eli HDLC-lipun vastaanottaminen väylältä 34 (received FLAG) tai keskeytyksen vastaanottaminen jollakin keskeytyslinjoista INT1...INTn (INTERRUPT), herättää SIGNIF 44:n aktiiviseen toimintatilaan.

9 109074

Jos SIGNIF 44 vastaanottaa HDLC-lipun (flag received), SIGNIF menee receiving-tilaan ja alkaa vastaanottaa väylältä 34 tulevaa sarjamuotoista dataa. Ensiksi SIGNIF 44 tarkistaa HDLC-kehyksen kohdeosoitteen DEST ADDR ja vertaa sitä omaan osoitteeseen. Jos osoitteet täsmäävät, 5 vastaanotto jatkuu. Jos osoitteet eivät täsmää, se tarkoittaa, että sanomaa ei ole tarkoitettu tälle tilaajaliitäntäyksikölle SUB32 ja SIGNIF 44 menee LOST-tilaan, jossa se odottaa sisääntulevan HDLC-kehyksen päättymistä.

Jos osoitteet ovat täsmänneet, kehyksen vastaanoton lopussa tarkistetaan CRC-kentät. Jos CRC-virhe havaitaan, SIGNIF 44 menee jälleen 10 LOST-tilaan. Muutoin päätös prosessin jatkumisesta tehdään vastaanotetun R/W-bitin tilan mukaan. Jos R/W = 0, mikä tarkoittaa kirjoitussanomaa, niin SIGNIF siirtyy kuittauksen lähetystilaan (TRANSM.ACK-tila), jossa lähetetään kirjoituskäskyn kuittaussanoma MCU31:lle. Samalla suoritetaan kirjoitus device type -kentän osoittamalle piirille 42,...42,^, tai 43, tai mahdollisesti signaloin-15 tiliitäntäpiirin SIGNIF 44 sisäiseen toimintarekisteriin. Kun kuittaus- ja kirjoitus-operaatiot on saatettu loppuun, SIGNIF 44 menee LOST-tilaan.

Jos R/W = 1, niin vastaanotettu HDLC-kehys on lukupyyntö, siirry- • *·· tään lukutilaan (READ). Tässä READ-tilassa luetaan, vastaanotetun kehyksen DEVICE TYPE -kentän mukaan, joko SIGNIF 44:n sisäinen rekisteri tai jonkin ;:· 20 koodekki- ja ohjauspiirin 42 tila. Kun lukeminen on suoritettu (READ DONE), siirrytään lähetystilaan (TRANSMIT), jossa lähetetään HDLC-kehys, joka si-sältää luetun datan. TRANSMIT-tilan jälkeen palataan jälleen IDLE-tilaan. Jos lähetys epäonnistuu (ARBITRATION LOST), suoritetaan uudelleenlähetys.

: Kuviossa 5 on esitetty multipleksointiyksikön MCU31 periaatteelli- • · .···, 25 nen lohkokaavio. Multipleksointiosa 53 on toiselta puoleltaan kytketty digitaali- , seen siirtojohtoon 18 tai 20, joka on esimerkiksi 2 Mbit/s PCM-johto. Multiplek- » » · / sointiosan 53 toinen puoli, joka käsittää esimerkiksi 64 kbit/s PCM-signaaleja, * · ’·;·* on kytketty väyläliitäntäpiirille 52 (BUS IF). Väyläliitäntäpiiri 52 kytkee 64 kbit/s : PCM-signaalit tiettyihin aikaväleihin dataväylällä 33. Väyläliitäntäpiirin ja mul- 30 tipleksointiosan 53 toimintaa ohjaa ohjauspiiri 51. Ohjauspiiri 51 on lisäksi kytketty signalointiväylään 34, jonka kautta se keksinnön mukaisella tavalla tapahtumapohjaisesti signaloi sanomia tilaajaliitäntäyksiköiden 32 kanssa.

Edellä on selitetty keksinnön ensisijaisia suoritusmuotoja. On huomattava, että on olemassa alan ammattimiehelle ilmeisiä vaihtoehtoisia ratkai 10 109074 suja ja muunnelmia, jotka voidaan toteuttaa poikkeamatta oheisten patenttivaatimusten suojapiiristä ja hengestä.

• · • · » · · * * · • · * * » » *

Claims (9)

11 109074 Patentti vaatim u kset

1. Tietoliikenneverkon tilaajamultipleksointilaite (16,14), käsittää ! multipleksointiyksikön (14,16,21), joka on kytketty monikanavaiseen aikajakoiseen digitaaliseen johtoon (18, 20) käyttäjäinformaation ja signalointi-5 informaation kaksisuuntaiseen siirtoon toisen multipleksointilaitteen (21) jaAai keskuksen (10) kanssa, joukon tilaajaliitäntäyksiköitä (32), joista kukin käsittää useita analogisia tilaajaliitäntöjä, joissa kussakin on tilaajajohtopiiri (41), joka on tarkoitettu kytkettäväksi kaksisuuntaiseen kaksijohtimiseen tilaajajohtoon, 10 aikajakoisen dataväylän (33) käyttäjäinformaation siirtämiseksi multi pleksointiyksikön ja tilaajaliitäntäyksiköiden välillä, sanomapohjaisen signalointikanavan (34) signaloinnin siirtämiseksi multipleksointiyksikön ja tilaajaliitäntäyksiköiden välillä, tilaajaIiitäntäyksikön (32) käsittäessä tietoliikennevälineen (44), joka 15 on kytketty mainittuun signalointikanavaan (34) lähettämään multipleksointiyksi-kölle signalointisanomia ja vastaanottamaan niitä tapahtumapohjaisesti, tun- * · ; *... n e 11 u siitä, että ainakin yksi tilaajaliitäntäyksikkö (32) käsittää * ·. : sisäisen signalointiväylän (46) tilaajajohtoliitäntöjen (41) ja tietoliiken- • * nevälineen (44) välistä signalointia varten, » 1 t · 20 väyläliitäntävälineen (43), joka on kytketty mainittuun aikajakoiseen » ·« 1·:·. dataväylään (33), * # · sisäisen aikajakoisen dataväylän (45) tilaajajohtoliitäntöjen (41) ja . . väyläliitäntävälineen (43) välistä datasiirtoa varten, « I · _ keskeytyslinjan (INT1...INTM) jokaiselta tilaajajohtoliitännältä (41) tie- *:* 25 toliikennevälineelle (44), tietoliikennevälineen ollessa vasteelleen keskeytyssig- * · naalille keskeytyslinjalla vastaavan tilaajajohtoliitännän tilan lukemiseksi ja tila- * · · ...· tiedon lähettämiseksi signalointisanomassa multipleksointiyksikölle.

: 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tilaajamultipleksointilaite, tun- , · · ·, n e 11 u siitä, että signalointikanava on erillinen signalointiväylä (34). » ♦

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tilaajamultipleksointilaite, tun ne 11 u siitä, että signalointikanava on aikajakoisen dataväylän yksi aikaväli.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen tilaajamultipleksointilaite, tunnettu siitä, että kukin tilaajaliitäntäyksikkö (32) on järjestetty lähettämään 5 12 109074 multipleksointiyksikölle (MCU) signalointisanomia ainoastaan vasteena sisäisille tilamuutoksille tai multipleksointiyksikön sanomalle.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen tilaajamultipleksointilaite, tunnettu siitä, että sisäiset tilamuutokset sisältävät ainakin siirtymisen on-hook- 5 tilasta off-hook -tilaan ja siirtymisen off-hook -tilasta on-hook -tilaan.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tilaajamultipleksointilaite, tunnettu siitä, että tietoliikenneväline (44) on järjestetty ohjaamaan väyläliitäntä-välinettä (43) vasteena multipleksointiyksikön (MCU) lähettämille signalointi-sanomille.

7. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen tilaajamultipleksointilaite, tunnettu siitä, että tietoliikenneväline (44) on järjestetty lukemaan tilaajajoh-toliitännän (41, 42) tila vasteena multipleksointiyksikön (MCU) lähettämälle luku-sanomalle ja lähettämään luettu tilatieto signalointisanomassa multipleksointiyksikölle (MCU).

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tilaajamultiplek sointilaite, tunnettu siitä, että multipleksointiyksiköllä (MCU) ja jokaisella ti- * t laajaliitäntäyksiköllä (32) on oma signalointikanavan (34) osoite, ja signalointi-:. sanoma on protokolladatayksikkö, joka käsittää ainakin kohdeosoitteen ja signa- lointi-informaation. » 1 ;:· 20

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tilaajamultiplek- i\. sointilaite, tunnettu siitä, että signalointikanavalla (34) käytetty protokolla on :T: yksi seuraavista: HDLC (High Level Data Link Protocol), joka on yleisesti tun- t nettu datalinkin ohjausprotokolla, ADCCP (Advance Data Communication : Control Procedures), LAP-B (Link Access Procedure, Balanced) ja SDLC > « . · . 25 (Synchro-nous Data Link Control). I t f * · * 1 # i · • > ! I I ‘ 1 I < 1 < « f I 1 109074