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Schaltungsanordnung zur Überwachung eines Datenspeichers
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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung eines
Datenspeichers, insbesondere eines Einstellregisters für ein Koppelfeld einer digitalen
Fernmeldevermittlungsanlage.
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Die Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Steuerungen von Fernmeldevermittlungsanlagen
sind sehr hoch, da diese Anlagen Tag und Nacht in Betrieb sind und sie nur äußerst
geringe Ausfallzeiten aufweisen dürfen. Es sind verschiedene Maßnahmen zur Überwaohung
und Sicherung der Arbeitsspeicher von speicherprogrammierten Zentralsteuerungen
von Fernsprech-Vermittlungsanlagen bekannt (NTZ 1971, Seite 630). Eine Möglichkeit
ist, eine komplette Reservesteuerung vorzusehen, die entweder im Parallellauf betrieben
(heiße Reserve) oder normalerweise in Ruhe sein (kalte Reserve) kann. Im ersten
Fall können Fehler durch Vergleich der Ergebnisse beider Steuerungen erkannt werden.
Im Fehlerfall muß die defekte Steuerung lokalisiert und durch eine einwandfreie
Steuerung ersetzt werden. Die Übertragung von Daten zwischen zwei Einrichtungen,
z.B, zwischen einem Rechner und einem zugeordneten Speicher, erfolgt am einfachsten
mittels Paritätsprüfung. Auf der sendenden Seite wird ein Paritätsbit zugesetzt,
das auf der Empfangsseite durch eine Paritätsprüfschaltung überprüft wird, Durch
die Prüfung lassen sich allerdings nur Fehler erster Ordnung mit Sicherheit erkennen.
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Halbleiterspeicher können mit einer Überwachungsschaltung versehen
sein, die die in den Speicher eingeschriebene Information, zu der Paritätsbits mit
eingespeichert werden, beim Auslesen mittels eines Paritätsnetzwerkes überprüft.
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Ein beim Schreiben auftretender Fehler wird dabei allerdings erst
beim Lesen entdeckt. Um die Speicherzykluszeit nicht zu sehr zu vergrößern ist es
zweckmäßigrden kompletten Speicher in regelmäßigen Abständen auszulesen, wobei man
in der Zwischenzeit aufgetretene Fehler durch die Überwachung erkennt.
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Bei Koppelfeldern mit elektronischen Koppelpunkten lassen sich die
von der Koppelfeldsteuerung ausgegebenen Vermittlungsbefehle zum Durchschalten der
Koppelpunkte auf verschiedene Weise abspeicherr> Eine Möglichkeit besteht darin,
eine Flip-Flop-Kette als sog. Einstellregister zu verwenden, bei dem die Einstellinformation
für die Koppelpunkte zu jedem Zeitpunkt abgreifbar ist. Die einzelnen Flip-Flops
dieser Kette können durch verschiedene Störungen, z.B. durch eingestreute Störimpulsx
aus ihrer eingestellten Lage kippen. Da aber jedes einzelne Flip-Flop einer Verbindung
des in dem Koppelfeld durchgeschalteten Nachrichtenweges entspricht, werden durch
solche Störungen Verbindungen aufgetrennt oder aufgebaut. Außerdem gibt es bei Raum-Zeit-Vielfachen,
wie sie in der heutzutage stark vordringenden Zeitrnultiplextechnik verwendet werden,
Vermittlungsbefehle, die miteinander unverträglich sind und zu Doppel- oder Überlagerungsvermittlungen
führen. Bei einer Überlagerungsvermittlung werden zwei Eingangsspalten, d.h. zwei
Kanäle des ankommenden Zeitvielfach-Nachrichtenstroms, gleichzeitig auf eine Ausgangsspalte
oder Ausgangskanal vermittelt. Bei einer Doppel-Vermittlung wird ein Eingangskanal
gleichzeitig auf zwei oder
mehrere abgehende Kanäle durchgeschaltet.
Der erste Fall bewirkt eine totale Störung des betreffenden Ausgangskanals im zweiten
Fall wird ein Kanal fehlbelegt und damit bockiert.
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Dies kann zusätzlich je nach Lage der Störquelle bei weiteren Vermittlungen
eine Überlagerungsvermittlung nach sich ziehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zur Überwachung von Datenspeichern zu schaffen, die zur Aufnahme von Vermittlungsbefehlen
geeignet sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäa gelöst durch: A. eine erste Prüfeinrichtung,
durch die mittels einer Zeilenprüfung von matrixförmig zusammengefassten Speicherelementen
unzulässige erste Speicherinhalte festgestellt werden; B. eine zweite Prüfeinrichtung,
durch die mittels einer Spaltenprüfung der matrixförmig zusammengefassten Speicherelemente
unzulässige zweite Speicherinhalte festgestellt werden, und C. eine dritte Prüfeinrichtung,
durch die mittels eines Vergleichs der Spaltensummen der matrixförmig zusammengefassten
Speicherelemente mit den in einem Referenzregister abgespeicherten, je einer Spalte
aufgebauten Verbindungen unzulässige dritte Speicherinhalte ermittelt werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen
gekennzeichnet.
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Die yorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß mit der
Überwachungsschaltung sowohl Fehler, die zu einer Doppelvermittlung oder einer Uberlagerungsvermittlung
führen, als auch Fehler die zu einem unbeabsichtigten Aufbau oder Abbau von Verbindungen
führen, festgestellt und demzufolge behoben werden können, und zwar unabhängig von
der jeweiligen Fehlerursache. Eine derartige Überwachung ist besonders wichtig bei
breitbandigen digitalen Vermittlungseinrichtungen, wie sie zum Aufbau von Breitband-Vermittlungsnetzen
benötigt werden, in denen zukunftsträchtige Fernmeldedienste wie Bildfernsprechen,
Bildfernsprechkonferenz und Bewegtbildabruf von hoher Qualität realisiert werden
können.
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In solchen Netzen müssen Nachrichten ströme mit sehr hohen Bitraten
übertragen und vermittelt werden, was zu der hohen Anforderung an die einzelnen
Bauelemente führt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der
Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig, 1 eine Vermittlungseinrichtung, die mit zwei
Koppelfeldern versehen ifistf in denen erfindungsgemäße Schaltungsanordnungen eingesetzt
sind, in stark vereinfachter Darstellung, Fig. 2 den Rahmenaufbau und die Struktur
der Zeitplätze von in der Vermittlungseinrichtung nach Fig. 1 zu verarbeitenden
Nachrichtensignalströmen;
Fig. 3 die Parallelisierung der Nachrichtensignalströme
nach Fig. 2 für die Durchschaltung in der Vermittlungseinrichtung; Fig, 4 ein Koppelfeld
der Vermittlugnseinrichtung nach Fig. 1 als Blockschaltbild dargestellt; Fig. 5
die matrixförmig angeordneten Koppelpunkte des Koppelfeldes nach Fig, 4; Fig.6a
die Ansteuerkoordinaten des Koppelfeldes nach Fig. 4, in schematischer Darstellung.
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Fig. 6b eine ntatrixförmige Darstellung der Nummerierung der den Ansteuerkoordinaten
des Koppelfeldes nach Fig. 4 entsprechenden Einstell-Flip-Flops; Fig.6c vier durch
Aufspalten der Matrixdarstellung nach Fig. 6a gebildete Einzelmatrizen; Fig. 7 ein
durch Umrechnen der Einzelmatrizen nach Fig. 6b erhaltenes Verträglichkeitsschema;
Fig. 8 ein einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zugrunde liegendes Prüfschema;
Fig. 9 die dem Prüf schema nach Fig. 8 entsprechende Schaltungsanordnung, als Blockschaltbild
dargestellt; Fig.10 eine Zeilenprüfung der Schaltungsanordnung nach Fig. 9; Fig.11
eine Spaltenprüfung der Schaltungsanordnung nach Fig. 9, und Fig.12 ein einem anderen
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zugrundeliegendes
Prüfschema.
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Eine aus Fig 1 ersichtliche Vermittlungseinrichtung VFE dient als
Vorfeldeinrichtung in einem Breitbandkommunikationsnetz, das der Vermittlung und
Übertragung schmal- und breitbandiger Fernmeldedienste wie Fernsprechen, Bildfernsprechen,
Ton- und Fernsehrundfunk und Datenübertragung dient. Es schließt eine untere
Netzebenemit
Teilnehmerstationen TS, die als dezentrale Vermittlungen für je einen Teilnehmer
dienen, sowie eine höhere Netzebene mit Ortstrasse und Ferntrasse ein. Hiervon sind
in der Zeichnung lediglich die Ortstrasse kommend OTK und die Ortstrasse gehen OTG
dargestellt.
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Die zentrale Vermittlungseinrichtung VFE stellt den Übergang zwischen
den beiden Netzebenen dar.
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Sowohl auf der Ortstrasse OTK, OTG als auch auf der Teilnehmerleitung
TLK, TLG werden Nachrichten und Daten mit einem Bitstrom oder einer Bitrate von
280 Mbit/s übertragen. Dieser Datenstrom gelangt zu der Vermittlungseinrichtung
VFE über vier Eingangsleitungen L1 bis L4 der Ortstrasse kommend OTK sowie #ber
eine Verteilleitung L5, über die in einer Empfangseinrichtung empfangene Rundfunk-
und Fernsehsignale direkt zugeführt werden.
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Die eingehenden Signale werden in eineml;oppelEeld KA auf die Teilnehmerleitung
TLK durchgeschaltet. Die von der Teilnehmerschaltung TS abgehenden Signale gelangen
über die Teilnehmerleitung ,TLÆ zu einem Koppelleld KB, in dem sie auf die Leitungen
L1 bis L4 der Ortstrasse OTG vermittelt werden.
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An die Teilnehmerschaltung TS sind - in der Zeichnung nicht dargestellte
- Teilnehmerendgeräte angeschlossen: Farbfernseher, Stereo-Hörfunkgeräte, Bildfernsprech-Sichtgeräte,
digitale Telefonapparate usw.
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Die in der Vermittlungseinrichtung VFE zu verarbeitenden Signale weisen
den Rahmenaufbau und die Zeitplatzstruktur auf, die aus Fig. 2 ersichtlich sind.
Ein Zeitvielfach-Rahmen besteht aus 1024 Zeilen mit je vier Zeitschlitzen.
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Jeder vierte Zeitschlitz wird einer bestimmten Spalte zugeordnet und
jede dieser Spalten ergibt entweder einen Breitbandkanal BB1, BB2, BB3 oder ein
Bündel von Schmalbandkanälen SB. Wie in der Zeichnung angedeutet, dienen die in
Spalte 1 vorgesehene SchmaL nkle SB zur Übertragung von Fernsprech-, Daten- und
Tonrundfunk-Signalen. Der Breitbandkanal BB1 von Spalte 2 kann der Übertragung von
Farbfernsehstgnalen, der Breitbandkanal BB2 von Spalte 3 der Übertragung von Bildfernsprech-
oder Fernsehsignalen und der Breitbandkanal BB3 von Spalte 4 der Übertragung von
Bildfernsprechsignalen dienen.
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Der erste Zeitplatz der Spalte 1 enthält ein Synchronisierwort SYNC,
das zur Rahmensynchronisierung dient. Ein Zeitplatz, Im folgenden auch als Wort
bezeichnet, besteht aus 34 Bits, von denen das erste als Synchron-Bit Sy zur Synchronisferung
des Zeitplatzes dient. Das darauf folgende Bit ist ein Kennbit Si, das im Falle
Si = 1 eine Nachricht und im Falle Si = 0 eine Signalisierung kennzeichnet. Ein
Bit hat eine Zeitdauer von 3,59 ns und ein Zeitplatz zu 34 Bit ergibt einen Datenstrom
von 64 kbit/s.
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Die auf den Leitungen L1 bis L5 und auf der Teilnehmerleitung TLG
ankommenden Datenströme mit Bitraten von 280 Mbit/s werden innerhalb der Vermittlungseinrichtung
VFE 5-fach parallelisiert und dann in Form von Datenströmen mit etwa 70 Mbit/s verarbeitet.
Bei der parallelisierung entfällt das Synchronisierbit Sy und die verbleibenden
33 Bits eines Zeitplatzes oder Wortes werden durch sieben redundante Bits zu 5 x
8 = 40 Bits ergänzt.
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Es entstehen dabei1 wie aus Fig. 3 ersichtlich, acht Wortteile zu
je fünf Bits, und zwar neben dem Informationskennbit Si Informationsbits Ij (j =
1,... 32). Die Wortteile Nr. 1 bis Nr. 7 haben eine Dauer von 14,35 ns, der Wortteil
Nr. 8 eine Dauer von 21,53 ns.
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Jede der Leitungen L1 bis L5, TLK und TLG besteht wegen dem nach parallelisierten
Informationsfluß in der Verwittlungseinrtchtung VFE aus jeweils fünf Adern (vgl.
Fig. 1), die jeweils einen Datenstrom von ca. 70 Mbit/s aufnehmen.
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Auf jeder Leitung werden im Zeitmulitplexbetrieb nacheinander in vier
Spalten vier Informationskanäle übertragen.
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Jeder Kanal besteht (vgl, Fig. 3) in einer Spalte aus acht BitS pro
Ader und Zeile.
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Das in Fig. 4 dargestellte Koppelfeld KA enthält einen Einsteller
31, eine Koppelanordnung 33, eine Taktableitungsschaltung 35 und eine Steuersignal-A#fbereitungsschaltung
37.
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Der Einsteller 31 enthält einen Codewandler 39, vier Kanaldecoder
41r 42 43 und 44, einen mit einer Auffrischungsschaltung versehenen Haltespeicher
45 und eine Clearschal-.
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tung 47, Der Einsteller 31 bereitet die von einer in der
Zeichnung
nicht dargestellten Steuerung über einen Datenbus und eine Interface-Einheit ankommenden
Vermittlungsbefehle so auf, daß sie zur Signalwegdurchschaltung in der Koppelanordnung
33 geeignet sind. Er stellt bedingt feste Durchschaltungen in der Koppelanordnung
her und sichert sie.
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Unter bedingt fester Durchschaltung wird im Rahmen dieser Anmeldung
eine feste Durchschaltung von einem bestimmten Eingangskanal zu einem bestimmten
Ausgangskanal verstanden, die in der Regel selbsttätig aufgebaut wird, die aber
im Bedarfsfall auch durch#Vermittlungsbefehle geändert werden kann.
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Die von der Steuerung an den Einsteller 31 übermittelten Vermittlungsbefehle
weisen die Form von achtstelligen Codewörtern mit einem zusätzlichen Ausführungsbefehl
auf. Davon bilden sieben Stellen ein Codewort RZK, das die Raum-Zeit-Koordinaten
festlegt, w&hrend eine Stelle V angibt, ob es sich um einen Verbindungsaufbau
oder eine Trennung handelt.
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Über eine Leitung Ü wird dann die Ausführung des Befehls ausgelöst.
Die erfogte Ausführung dieses Befehls wird dann durch ein Quittiersignal auf einer
Leitung Q an die Steuerung zuruckgemeldet, Der den Eingang des Einstellers 31 bildende
Codewandler 39 formt die siebenstelligen RZK-Wörter in neue, ebenfalls siebenstellige
Codewörter um, mit deren drei höchtswertigen Stellen einer der vier nachfolgenden
Kanaldecoder 41 bis 44 aktiviert wird. Dabei decodiert jeweils ein Kanaldecoder
nur
diejenigen Vermittlungsbefehle, die die gleiche Spalte der
Ausgangsleitung zum Ziel haben. Die dazu notwendige Information wird allen vier
Decodern in Form von Vier-Bit-Wörtern - die restlichen Stellen des Codeworts - gleichzeitig
angeboten. Von den theoretisch möglichen je sechzehn verschiedenen Decoderausgangszuständen
werden aufgrund eingeschränkter Vermittlungsbedingungen, die für das vorliegende
Ausführungsbeispiel der Vermittlungsstelle VFE festgelegt worden sind, nur insgesamt
34 benötigt. Von diesen entfallen zwölf Befehle auf den Kanaldecoder 41, fünfzehn
Befehle auf den Decoder 42 und drei bzw. vier auf die Decoder 41 und 44.
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Die 34 beschalteten Decoderausgänge sind mit den Eingängen des Haltespeichers
45 verbunden, in dem die decodierten Vermittlungsbefehle abgelegt werden. Dabei
repräsentiert jeweils eine Speicherzelle - die als D-Flip-Flop ausgeführt ist -
eine einzige bestimmte Vermittlungsmöglichkeit. Im gesetzten Zustand des Flip-Flops
ist die betreffende Verbindung durchgeschaltet, im gelösten Zustand aufgetrennt.
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Die Clearschaltung 47 dient zum Herstellen des vorgeschriebenen Anfangszustands.
Sie wird entweder selbsttätig beim Einschalten der Vorfeldeinrichtung oder nach
Erhalt eines gesicherten Befehls vom Bedienfeld der Vermittlungseinrichtung wirksam.
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In der Taktableitungsschaltung 35 werden die von zentralen Taktgebern
angelieferten Takte - ein Rahmentakt RT, ein Worttakt WT und ein Wortteiltakt WTT-aufgefächert
und mehrfach so verzögert, daß sie die auf der Koppelanordnung vom Empfangskoppler
einlaufenden Datenströme korrekt auffangen, weiterverarbeiten und ausgehen können.
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Zudem muß noch der zur Datenausgabe zeitrichtige Begleittakt hergestellt
werden.
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Die Steúersignal-Aufbereitungsschaltung 37 liefert an die Koppelanordnung
33 die Steuersignale, mit denen die gewünschten Spalten der Eingangsleitungen durchgeschaltet
werden. Ein als Spaltenzähler dienender Modulo-4-Zähler 49 zählt die ankommenden
Worttakte WT und gibt den Zahlenwert als Dualzahl an einen nachgeschalteten Spaltendecoder
51, der dann die richtige Spalteninformation liefert. Wird bei der Vermittlungssteuerung
in der ersten Spalte zwischen geradzeiligen Zeilen und ungeradzeiligen Zeilen unterschieden
(Schmalbandkanäleder Leitungen L1 bis L4 / Hörfunkkanäle der Leitung L5), ist dem
Zähler 49 noch ein Flip-Flop nachgeschaltet, das die erforderliche Zeileninformation
liefert. Zur Synchronisation des Spaltenzählers innerhalb des Rahmens wird der Rahmenworttakt
RWT verwendet und dadurch eine mögliche Zählstörung spätestens bei Beginn des neuen
Rahmens korrigiert.
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Die Koppelanordnung 33 enthält eine Eingangskanal-Auswahlschaltung
53, eine Pegelumwandlung 55, eine Koppelpunktansteuerung 57, ein Koppelvielfach
59 und eine Spaltenverschiebung 61. An ihren Eingängen liegen zum einen die von
der Steuersignal-Aufbereitungsschaltung 37 kommenden fünf verschiedenen Spaltensteuerleitungen
an, die gemäß dem Zählzyklus des Spaltenzählers 49 nacheinander für die Dauer eines
Zeitschlitzes ein Steuersignal übertragen. Zum anderen liegen an ihrem Eingang die
34 Ausgänge des Haltespeichers 45 an, eine 35ste Leitung liegt auf festem Potential
und dient der festen Durchschaltung der Spalte 1 der Verteilleitung L5 auf den entsprechenden
Zeitplatz der Teilnehmerleitung TLK.
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Die zum Durchschalten der Verbindungen in dem Koppelvielfach 59 erforderliche
Zeittorfunktion wird durch Vorknüpfen je einer Haltespeicherleitung mit der zugehörigen
Spaltendecoderausgangsleitung erreicht. So wird beispielsweise die Ausgangsleitung
eines Haltespeichers-Flip-Flops, das eine bestimmte Verbindung mit der Herkunftsspalte
n repräsentiert, mit der entsprechenden Spaltendecoderleitung n über ein UND-Gatter
verknüpft und damit die Eingangskanalauswahl vorgenommen. Gleichermaßen wird mit
allen anderen Einstellerausgangsleitungen und der 35sten festgeschalteten Leitung
verfahren und damit die erste Ansteuerkoordinate realisiert.
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Nach einer in dem Baustein 55 durchgeführten Pegelumwandlung der Signale
von Tno in ECL-Logik werden die Koppelpunktansteuerleitungen konzentriert. Dazu
werden Steuerleitungen von den Haltespeicher-Flip-Flops, die Verbindungen von der
gleichen Eingangsleitung und gleichem Versatz repräsentieren, über ein ODER-Gatter
zusammengefasst und damit die beiden räumlichen Koppelpunkt-Ansteuerkoordinaten
gebildet. Z.B.
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werden in einem ODER-Gatter die Steuerleitungen für Verbindungen der
Leitung L2 und einem Versatz 0 und den Eingangsspalten 2,3 und 4 zusammengefasst.
Das gleiche gilt für Steuerleitungen für Verbindungen von der Leitung 2 mit dem
Versatz 1 und den Eingangsspalten 2,3 und 4, usw.
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Jeder Koppelpunkt in der Koppelebene ist durch zwei Raumkoordinaten
definiert: die ankommende Leitungsnummer und den Zeitversatz. Unter Zeitversatz
wird hier der geforderte Abstand zwischen der Zeitlage der ankommenden Spalte und
der Lage der Spalte auf der abgehenden Leitung (hier: die Teilnehmerleitung TLK)
verstanden. Zusätzlich erhält jeder Raumkoppelpunkt noch eine Zeitkoordinate der
Spaltennummer der Eingangsleitung.
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Auf die oben beschriebene Weise werden die Ansteuersignale für die
20 Raumkoppelpunkte gebildet. Eine nachfolgende Synchronisation mit dem Worttakt
WT eliminiert die bis dahin aufsummierten Schaltzeittoleranzen und erzwingt eine
zeitrichtige Ansteuerung der Koppelpunkte gegenüber den einlaufenden Daten, die
am Eingang ebenfalls durch eine #uffangssynchronisation, und zwar mit dem Wortteiltakt
WATT1, von eventuellen Laufzeitunterschleden zwischen den E#npfangskopplern und
dem Koppelfeld bereinigt werden.
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Durch Zusammenfassen von jeweils vier Ausgängen, die den gleichen
Versatzzweig zum Ziel haben, reduzieren sich die 20 Koppelpunktausgänge auf vier
Versatzzweige. Die Spaltenverschiebung 61 enthält eine Schieberegisterkette mit
3 x 8 Zellen, die den Wortteiltakt WTT als Schiebetakt verwendet und je nach Einspeisestelle
den erforderlichen Versatz um 3, 2 oder 1 Spalten bewirkt. Der Zweig mit dem Versatz
O
wird direkt auf die Ausgangsleitung geführt. Durch ein nachgeschaltetes
Synchronisierglied wird für die Weitergabe der Daten auf die Teilnehmerleitung TLK
mit der erforderlichen Daten-Begleittakt-Relation gesorgt.
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Wegen der Parallelisierung jeder Leitung auf fünf Adern muß auch das
Koppelvielfach 59 und die Spaltenverschiebung 61 fünffach ausgeführt werden. Jeder
Koppelpunkt und jede.
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Schieberegisterzelle besteht demnach aus fünf gleichzeitig angesteuerten
Durchschaltegattern bzw. Flip-Flops.
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Die Eingangsleitungen L1 bis L4 und die Teilnehmerleitung TLK werden
außerdem noch einem in der Zeichnung nicht dargestellten Abtaster A zugeführt, in
dem die zur Steuerung der Vermittlungseinrichtung VFE erforderlichen ankommenden
Signalisierzeichen aus den einzelnen Breitbandkanälen durch periodische Abtastung
entnommen werden.
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Das Koppelfeld KB (Fig. 1) stellt das Gegenstück des Koppelfelds KA
für den abgehenden Verkehr dar und ist demnach mit Ausnahme der fehlenden Verteilleitung
und unter Berücksichtigung der inversen Richtung des Nachrichtenstroms gleich aufgebaut.
Demgemäß sind auch die Nachrichten- oder Datenströme im Raum-Zeit-Vielfach und deren
Informationsinhalte denen des Koppelfelds KA analog. Das Koppelfeld KB wird deshalb
hier nicht weiter beschrieben.
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Das Ablegen der Vermittlungsbefehle in dem Haltespeicher 45 des Einstellers
31, sowie in dem entsprechenden Haltespeicher des Einstellers des Koppelfeldes KB
und die daraus resultierende Bedeutung jedes einzelnes Speicher-Flip-Flops für den
Bestand einer Verbindung machen eine ständige Überwachung' der Haltespeicherzustände
erforderlich, um störungsbedingte Änderungen sofort melden und durch die Steuerung
der Vermittlung seinrichtung VFE die erforderlichen Gegenmaßnahmen einleiten zu
können. Außerdem ist es sehr zweckmäßig, die Folgen verstümmelter oder verfälschter
Vermittlungsbefehle zu unterbinden, die zu Störungen des Nachrichtenverkehrs durch
die Koppelfelder fUhren können. Es sind dies die bereits erwähnten Überlagerungsvermittlungen,
bei denen zwei Eingangsspalten gleichzeitig auf eine Ausgangsspalte vermittelt werden,
und die Doppelvermittlungen, bei denen ein Eingangskanal auf zwei Ausgangskanäle
durchgeschaltet wird. Der erste Fall bewirkt eine totale Störung des betreffenden
Ausgangskanals; im zweiten Fall wird ein Kanal fehlbelegt und damit blockiert. Als
zusätzliche Folge kann das je nach Lage der Störquelle bei weiteren Vermittlungen
eine Überlagerungsvermittlung nach sich ziehen.
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Die erfindungsgemäße Überwachungsschaltung erkennt folgende Arten
von Belegungsfehlern: - unbeabsichtigter Aufbau einer Verbindung, - unbeabsichtigter
Abbau einer Verbindung, - ffberlagerungsvermittlung und - Doppelvermittlung,
Aus
Fig. 5 ist ein Schema der Koppelpunkte eines Koppelv#elfachsder Koppelanordnung
33 in Form einer Matrix 63 ersichtlich. Die einzelnen Koppelpunkte sind mit ihren
Raumkoordinaten x und z nummeriert, wobei x die Nummer der Eingangsleitung L1 bis
L5 und z der vorgegebene Zeitschli.tz-Versatz sind. In dem aus Fig. 6a ersichtlichen
Schema sind diese Raumkoordinaten durch Indizes y ergänzt, die die zeitlichten Ansteuerkoordinaten
der Koppelpunkte kennzeichnen.
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Dabei entspricht der Index y der jeweiligen Spaltennummer auf der
Eingangsleitung. Das Zusammenfassen der Raum- und Zeitkoordinaten ergibt für jeden
Raumkoppelpunkt einen oder mehrere, zu verschiedenen Zeiten anliegende Steuerbefehle,
wobei jeder Befehl durch ein Flip-Flop im Haltespeicher 45 (vgl. Fig. 4) ausgeführt
wird. Sinnvollerweise nummeriert man diese Flip-Flops mit ihren Ansteuerkoordinaten.
Trägt man alle diese Koordinaten oder Nummern xyz in eine Tabelle ein (Fig. 6b),
so enthält diese matrixartige Tabelle die Gesamtheit der möglichen Vermittlungsfunktionen.
Die in# der Tabelle nicht nummerierten Kästchen entsprechen denjenigen Speicherplätzen,
die auf Grund der einschränkenden Randbedingungen, die für das vorliegende Ausführungsbeispiel
vorgegeben sind, nicht benötigt werden.
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Aus der Tabelle nach Fig. 6b lassen sich noch keine Unverträglichkeiten
der einzelnen Verbindungen und damit der zugehörigen Flip-Flop-Zustände im Hinblick
auf Doppel-und Überlagerungsvermittlungen feststellen. Durch Aufspalten der matrixartigen
Tabelle in vierEinzeltabellen, in denen
jeweils diejenigen Pli-Flos
zusammengefaßt sind, die Verbindungen mit gleicher Herkunftsspalte repräsentieren
(Fig. 6c) werden die ersten Unverträglichkeitsbedingungen ersichtlich. So führt
im Bereich der Spalte 1 (oberste Tabelle von Fig. 6c) bei Leitung 1 (erste Zeile
der obersten Tabelle) der Aufbau von mehr als einer Verbindung in einer Zeile dieser
Matrix zu einer Doppelvermittlung. Dies gilt für sämtliche Zeilen in allen Eingangsspaltenbereichen.
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Diese Unverträglichkeitsbedingungen sind rechts neben der jeweiligen
Tabelle in symbolischer Schreibweise dargestellt.
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Weitere Unverträglichkeitsbedingungen werden ersichtlich, wenn man
die vier vorstehend erläuterten Tabellen untereinander anordnet (Fig. 7). Die Grundbedingung
dabei ist, daß Nachrichten, die beispielsweise von der Spalte 1 mit einem Versatz
3 vermittelt werden, mit Nachrichten kollidieren, die von der Spalte 2 mit einem
Versatz 2, von der Spalte 3, mit einem Versatz 1 und von der Spalte 4 ohne Versatz
vermittelt werden, Ganz allgemein herrscht Unverträglichkeit hinsichtlich einer
Überlagerungsvermittlung, wenn die Be dingung erfüllt ist.
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(y + z) = (y + z) bei (y + z) < 4 oder (y + Z)k - 4 = (y + Z)1
- 4 bei (y + z) > 4, Wobei, wie bereits erwähnt y die Eingangsspaltennummer und
z der Versatz ist. Die Indizes i, j, k und 1 kennzeichnen die verschiedenen Belegungen
Eine Überlagerungsvermittlung findet somit dann statt, wenn in einer Gesamtspalte
des
Schemas von Fig. 7 mehr als eine einzige Verbindung aufgebaut
wird. Das gleiche gilt auch dann, wenn das Schema nach Fig. 7 durch Umrechnen der
Versatzwerte in Ausgangsspaltennummern in das aus Fig. 8 ersichtliche Prüfschema
umgesetzt wird. In diesem Prüfschema sind die durch die Ansteuerkoordinaten symbolisierten
Haltespeicher-Flip-Flops in vier Matrixen zusammengefasst, in denen sie nach den
Eingangsleitung Nummern x, den Eingangsspalten-Nummern y und den Ausgangsspalten-Nummern
z' geordnet sind. Die in dem Prüfschema zu Zeilen zusammengefassten Flip-Flops werden
durch eine Zeilenprüfschaltung 65 und die in Spalten zusammengefassten Flip-Flops
durch eine Spaltenprüfschaltung 67 überwacht. Die Überwachungsschaltung enthält
außerdem ein Referenzregister 69 und eine Vergleichsschaltung 71. Die Wirkungsweise
dieser Schaltungsteile wird nachfolgend erläutert.
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In dem Referenzregister 69 werden die in jeweils einer Spalte auf-und
abgebauten Verbindungen gespeichert. Durch Abzählen der in den Ausgangsspalten des
Prüfschemas als aufgebaut gekennzeichneten Verbindungen und durch Vergleich des
Zählergebnisses mit dem Inhalt des Referenzregisters in der Vergleichsschaltung
71 kann ein unbeabsichtigter Verbindungsauf oder -abbau in jeder Spalte erkannt
werden. Das gilt auch für mehrere Auf- und Abbauten gleichzeitig, solang die Gesamtzahl
der aufgebauten Verbindungen nicht gleich bleibt. Für Diagnosezwecke ist eine Selbstüberwachung
des Referenzregisters durch Verlgeich mit einem zweiten Referenzregister (aber wachungsreferenzreyister)
vorgesehen (vgl. Fig. 9).
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Durch die vorstehend erläuterte Überwachung der Haltespeicherinhalte
des Einstellers 45 werden folgende Fehler festgestellt und durch entsprechende Ausgangssignale
der Prüfeinrichtung der Überwachungsschaltung nach Fig. 8 gemeldet: - Doppelvermittlung
von Leitung 1 (DV-L1) - Doppelvermittlung von Leitung 2 (DV-L2) - Doppelvermittlung
von Leitung 3 (DV-L3) - Doppelvermittlung von Leitung 4 (DV-L4) - Doppelvermittlung
von Leitung 5 (DV-L5) - Überlagerungsvermittlung in Spalte 1 der Ausgangsltg. (UEV-SP1)
- Überlagerungsvermittlung in Spalte 2 der Ausgangsltg. (UEV-SP2) - Überlagerungsvermittlung
in Spalte 3 der Ausgangsltg. (UEV-SP3) - Überlagerungsvermittlung in Spalte 4 der
Ausgangsltg. (UEV-SP4) - unbeabsichtigter Abbau in Spalte 1 der Ausgangsltg. (AB-SP1)
- unbeabsichtigter Abbau in Spalte 2 der Ausgangsltg. (AB-SP2) - unbeabsichtigter
Abbau in Spalte 3 der Ausgangsltg. (AB-SP3) unbeabsichtigter Abbau in Spalte 4 der
Ausgangsltg. (AB-SP4) - unbeabsichtigter Aufbau in Spalte 2 der Ausgangsltg. (AF-SP2)
- unbeabsichtigter Aufbau in Spalte 3 der Ausgangsltg. (AF-SP3) r unbeabsichtigter
Aufbau in Spalte 4 der Ausgangsltg. (AF-SP4) - Rfcrenzreistrfeler (RRF)
Eine
Prüfung auf einen unbeabsichtigten Verbindungsaufbau in Spalte 1 kann entfallen,
da in dieser Spalte die bedingt feste Durchschaltung der Schmalbandkanäle liegt,
mithin also dauernd eine Verbindung bestehen muß. Ein unbeabsichtigter Aufbau einer
zweiten Verbindung in dieser Spalte führt zur Meldung eines Uberlagerungsvermittlungs-Fehlers
(UEV-SP1).
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Für die nachstehend in Einzelheiten beschriebene erfindungsgemäße
Überwachungsschaltung ist eine dauernde Information über den Haltespeicherzustand
Voraussetzung. Sie wird dadurch erreicht, daß der Haltespeicher 45 des Einstellers
31 und der entsprechende Haltespeicher des Koppelfelds KB mit statischen Speicherelementen
versehen sind.
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Die aus Fig. 9 ersichtliche Uberwachungsschaltung weist im wesentlichen
folgende Bestandteile auf: die Zeilenprüfschaltung 65, die Spaltenpr#f schaltung
67, das Referenzregister 69, das bereits erwähnt Überwachungs-Referenzregister 73,
eine Prüflogik 75, in der auch die Vergleichsschaltung 71 von Fig. 8 enthalten ist,
eine weitere Vergleichsschaltung 77, einen Belegungszustandszähler 79, eine Ablaufsteuerung
81, eine Clear-Schaltung 83, einen Taktgenerator 85, eine Diagnoseanzeige 87 und
eine Anzeige 89 f#r Haltespeicher-Summenfehler.
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Aus dem Prüfschema für den Haltespeicher der Koppelanordnung KB (vgl,
Fig. 12) ist erkennbar, daß die Überwachung dieses Haltespeichers in ihrer Struktur
genau der Ubtzrwachung des Haltespeichers 45 entspricht: Zeilenprüfung, Spaltenprüfung
und
Vergleiche mit den Inhalten eines Referenzregisters. Es ist
deshalb möglich, die erfindungsgemäßen Überwachungsschaltungen für die Koppelfelder
KA und KB gleich auSzuführen und lediglich die nachfolgende Auswertung getrennt
auszuführen. Dazu genügt es, lediglich die jeweiligen Diagnosesignalausgänge unterschiedlich
zu kennzeichnen.
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Da die Anzahl der zu prüfenden Haltespeicherelemente im Koppelfeld
KB geringer als im Koppelfeld KA ist, braucht die Überwachungsbaugruppe für den
Haltespeicher des Koppelfelds KB nur teilbestückt zu werden. Die Beschreibung der
Überwachung-Schaltungsanordnung anhand von Fig. 9 gilt deshalb für die KA- und die
KB-Seite gemeinsam. Die Bauteile, die für die KB-Überwachung nicht benötigt werden,
sind in Fig. 9 gestrichelt dargestellt, die gegenüber der KA-Überwachung kleineren
Anzahlen von Leitungen oder Adern sind in Klammern gesetzt.
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Die 34 (bzw. 24) Ausgänge der Flip-Flops des Haltespeichers 45 des
Einstellers 31 verzweigen sich am Eingang der Überwachungsschaltung zu der Zeilenprüfschaltung
65 und der Spaltenprüfschaltung 67. Erstere erfolgt, indem jeweils zwei Flip-Flops
der gleichen Zeile in dem Prüfschema (vgl. Fig. 8) zusammengefaßt werden. Die-Zusammenfassung
wird mit einem UND-Verknüpfungsglied 91 (Fig. 10) durchgeführt. Die Ausgänge dieser
Verknüpfungsglieder 91 sind jeweils für eine Eingangsleitung in einem ODER-Verknüpfungsglied
93 zusammengefasst. Das sinnvolle Zusammenfassen dieser Verknüpfungen nach Leitungen
und Ausgangsspalten verringert den für die Fehleranzeige erforderlichen Bauaufwand.
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Die Spaltenprüfung erfolgt für jede Spalte getrennt, indem die Inhalte
der zu einer Spalte des Prüfschemas gehörenden Haltespeicher-Flip-Flops parallel
in ein Schieberegister 95 übernommen und anschließend seriell aus diesem herausgeschoben
werden (vgl. Fig. 11). Die Anzahl der dabei festgestellen Verbindungen werden in
dem nachgeschalteten Belegungszustandszähler 97, der als Modulo-2-Zähler ausgebildet
ist, gezählt und an die Prüflogik 75 weitergeleitet. Nach Ablauf eines Prüfzyklus'
setzt die Ablaufsteuerung 81 das Schieberegister 95 und den Zähler 97 wieder in
den Grundzustand.
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Die Ablaufsteuerung 81 liefert zudem alle benötigten Schiebetakte
und versorgt die Prüflogik 75 mit den erforderlichen Hilfstakten. Sie wird durch
den Taktgenerator 85 angetrieben, der einen 500-kHz-Basistakt abgibt.
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Die Clear-Schaltung 83 sorgt - ähnlich wie beim Einsteller 31 -beim
Einschalten der Vermittlungseinrichtung VFE selbsttätig für das Herstellen des Grundzustands,
d.h. sie löscht alle Schieberegister der Spaltenprüfschaltung 67 und die Belegungszustandszähler
79. Außerdem setzt sie die Ablaufsteuerung 81 in ihre Ausgangsposition. Der Grundzustand
läßt sich auch über einen von dem Bedienfeld der Vermittlungseinrichtung über den
Einsteller weitergeleiteten Clear-Befehl herstellen. Der Grundzustand wird außerdem
mit jedem Rahmentakt RT erneut hergestellt, damit sich mögliche Störungen der Prüfzyklen
nicht fortpflanzen können. Das Referenzregister 69 wird vom Einsteller 31 gespeist.
In diesem Einsteller werden nach der Codewandlung drei Ansteuerleitungen CW der
Kanaldecoder 41 bis 44
(vgl. Fig. 4) abgezweigt - auf der B-Seite
nur zwei Steuerleitungen - und zum Zwecke der Uberwachung an das Referenzregister
69 angeschlossen. Außerdem werden noch zwei Leitungen Ü und V, die wie beim Einsteller
die Übernahme des Einstellbefehls und die Art der Verbindungsänderung signalisieren,
von dem Einsteller 31 zum dem Referenzregister 69 geführt. Somit speichert das Referenzregister
die Information, ob und in welcher Spalte des Prüfschemas (Fig. 8 oder 12) eine
Verbindung aufgebaut worden ist. Das Überwachungs-Referenzregister 73 entspricht
in seinem Aufbau und seinen Eingangsleitungen genau dem Referenzregister 69. Die
Ausgänge der beiden Register 69 und 73 sind mit der Vergleichsschaltung 77 verbunden.
Bei störungsbedingtem Kippen eines Register-Flip-Flops spricht die Vergleichsschaltung
77 an und meldet über die Prüflogik 75 einen Referenzregisterfehler zur Diganoseanzeige
87. In der Prüflogik 75 wird auch das Zählergebnis des Belegungszustandszählers
79 mit dem Inhalt des Referenzregisters 69 verglichen und festgestellte Unstimmigkeiten
als Fehler an die Diagnoseanzeige 87 gemeldet. Zusätzlich wird in der Prüflogik
75 aus allen Fehlersignalen eine Summenfehlermeldung erzeugt, die sowohl an das
Bedienfeld als auch an die feste Anzeige 98 auf der Diagnosebaugruppe geführt wird.
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Dieses Haltespeicher-Summenfehlersignal HS-SUF wird mit jedem Rahmentakt
RT gelöscht und bei den folgenden Prüfzyklen wieder neu generiert. Dadurch wird
vermieden, daß störungsbedingte Einzelfehlerimpulse zu einer Störmeldung führen.
Die Auf schlüsselung der einzelnen Fehlerarten erfolgt in der Diagnoseanzeige 87.
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Das aus Fig. 12 ersichtliche Prüfschema für den Haltespeicher des
Einstellers für das Koppelfeld KB ist analog zu dem Prüfschema der Fig. 8 aufgebaut.
Nach Umrechnen des Versatzes in die Eingangsspalten-Nummern (z") und Aufspalten
der matrixförmigen Anordnung der Koppelpunkt-Ansteuerbefehle, die gleichzeitig die
Nummern der Haltespeicher-Flip-Flops sind, in vier nach Ausgangsspalten-Nummern
geordnete Teilmatrizen ergeben sich folgende Unverträglichkeiten- oder Fehlerbedingungen:
Überlagerungsvermittlung liegt dann vor, wenn mehr als eine Verbindung in einer
Zeile aufgebaut worden ist. Doppelvermittlung ergibt sich beim Aufbau von mehr als
einer Verbindung in einer Spalte. Durch Vergleich der Spaltensummen des Prüfschemas
mit dem Inhalt des Referenzregisters 69' in der Vergleichsschaltung 71' läßt sich
auch hier ein unbeabsichtigter Auf- und Abbau von Verbindungen erkennen.
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Im einzelnen können durch die Überwachungsschaltung von Fig. 12 folgende
Fehler festgestellt werden: - Uberlagerungsvermittlung in Ausgangsspalte 2 (UEV-SP2)
- Uberlagerungsvermittlung in Ausgangsspalte 3 (VEV-SP3) - Überlagerungsvermittlung
in Ausgangsspalte 4 (UEV-SP4) - Doppelvermittlung aus der Spalte 3 der Eingangsltg.
(DV-SP3) - Doppelvermittlung aus der Spalte 4 der Eingangsltg. (DV-5P4)
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unbeabsichtigter Aufbau in Spalte 3 der Eingangsltg. (AF-SP3) - unbeabsichtigter
Aufbau in Spalte 4 der Eingangsltg. (AF-SP4) - unbeabsichtigter Abbau in Spalte
3 der Eingangsltg. (AB-SP3) - unbeabsichtigter Abbau in Spalte 4 der Eingangsltg.
(AB-SP4) - Referenzregisterfehler (RRF) Die Eingangsspalten 1 und 2 und die Ausgangsspalte
1 müssen nicht überwacht werden, weil darin keine oder nur festverürahtete Verbindungen
vorhanden sind.
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Die Zeilenprüfschaltung 65' und die Spaltenprüf schaltung 67' entsprechen
den Schaltungen 65 und 67 von Fig. 8.
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Die erfindungsgemäße Überwachungsschaltung ist vorstehend anhand von
Koppelfeldern mit fünf Eingangsleitungen, einer Ausgangsleitung und vier Zeitschlitzen
sowie mit einer Eingangsleitung, vier Ausgangsleitungen und vier Zeitschlitzen beschrieben
worden. Sie ist aber generell anwendbar für Koppelfelder für eine beliebige Anzahl
n von Eingangsleitungen mit je einer Zahl a von Zeitschlitzen sowie mit einer beliebigen
Anzahl m von Ausgangsleitungen mit ebenfalls einer Anzahl a von Geitsclllitzen.