DE19514275C2 - Verfahren und Einrichtung zur Übertragung von Daten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Übertragung von Daten zwischen einer Datenverarbeitungsanlage einerseits und analogen und digitalen Endgeräten eines Telekommunikationsnetzes andererseits über das Telekommunikationsnetz.

Häufig ist ein Datenaustausch einer Datenverarbeitungsanlage mit einer Vielzahl von Endgeräten eines Telekommunikationsnetzes erforderlich. Dabei kann es sich um analoge Endgeräte mit Modems oder um digitale Endgeräte (ISDN-fähige Endgeräte) mit geeigneten Schnittstellen handeln. Soll die Datenverarbeitungsanlage gleichzeitig mit vielen Endgeräten kommunizieren, ist auf Seiten der Datenverarbeitungsanlage bei bekannten Einrichtungen eine große Zahl von Modems und ebenfalls eine große Zahl von ISDN-Schnittstellen erforderlich. Diese große Zahl ist unter anderem auch dadurch bedingt, daß das Verhältnis zwischen analogen und digitalen Endgeräten, die jeweils gleichzeitig mit der Datenverarbeitungsanlage verbunden sind, nicht festgelegt ist und starken zeitlichen Änderungen unterworfen ist.

Eine Kommunikation einer Datenverarbeitungsanlage mit einer großen Zahl von Endgeräten ist beispielsweise beim Betrieb von Kartentelefonen zur Durchführung der Authentifikation und der Buchungsvorgänge erforderlich. Die Endgeräte können auch mit Modems bzw. S₀-Schnittstellen ausgerüstete Rechner sein, die als Clients mit einer als Server dienenden Datenverarbeitungsanlage zusammenarbeiten.

Die bekannten Anlagen bedeuten einen hohen Planungs- und Realisierungsaufwand sowie einen großen Platzbedarf und Administrationsaufwand für die Betriebsführung. Ferner sind bei den bekannten Anlagen verschiedene Anschlußtechniken für die Modems und die ISDN-Schnittstellen erforderlich. Außerdem arbeitet die Datenverarbeitungsanlage mit unterschiedlicher Datenübertragungs-Software, je nachdem, ob ein Datenaustausch mit einem analogen oder digitalen Endgerät stattfindet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden, insbesondere den Aufwand im Bereich der Vorfeldeinrichtung zu vermindern. Ferner soll die Verwendung einer einheitlichen Datenübertragungs-Software ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß die Daten zwischen dem Telekommunikationsnetz und der Datenverarbeitungsanlage über eine digitale Telekommunikationsschnittstelle und in Abhängigkeit davon, ob ein analoges oder ein digitales Endgerät bei der Aufnahme der Übertragung der Daten als Gegenstelle erkannt wurde, entweder über einen Datenpfad für analoge Endgeräte, der mindestens einen digitalen Signalprozessor zur Emulation von Modem-Kanälen enthält, oder über einen Datenpfad für digitale Endgeräte geleitet werden.

Durch DE 41 13 644 A1 ist zwar ein Verfahren zur Bedienerführung in Kommunikations-Vermittlungsanlagen bekanntgeworden, bei welchem sowohl analoge als auch digitale Endgeräte an eine Vermittlungsanlage angeschlossen sind. Für eine Datenübertragung zwischen einer Datenverarbeitungsanlage einerseits und analogen und digitalen Endgeräten eines Telekommunikationsnetzes andererseits über das Telekommunikationsnetz ist das bekannte Verfahren jedoch nicht geeignet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Verwendung eines digitalen Signalprozessors im Datenpfad für digitale Endgeräte nicht ausgeschlossen. Ferner ist es nicht erforderlich, für die Datenpfade getrennte Schaltungen vorzusehen. Es können auch dieselben Schaltungen, insbesondere derselbe digitale Signalprozessor, zeitmultiplex für beide Datenpfade verwendet werden, wenn es die Leistungsfähigkeit des jeweils verwendeten digitalen Signalprozessors erlaubt.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Verwendung einer einheitlichen Datenübertragungs-Software ermöglicht. Außerdem ist das Verhältnis der Anzahl der Endgeräte-Arten nicht bereits bei der Planung zu berücksichtigen. Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren bei Änderungen von Gebührenstrukturen der Netzbetreiber erhebliche Vorteile auf.

Die Datenverarbeitungsanlage kann dabei aus einem oder mehreren Rechnern bestehen, die über ein lokales Netzwerk verbunden sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist für die Datenkommunikation über Wählnetze, insbesondere öffentliche Wählnetze, möglich, wobei Anschlußverteilmechanismen einer vorgelagerten Kommunikationsanlage, beispielsweise einer ISDN-Vermittlungsstelle, ausgenutzt werden können. Außerdem entsteht durch das erfindungsgemäße Verfahren ohne weitere Maßnahmen eine Zugangsmöglichkeit über eine einheitliche Sammelrufnummer. Durch Verwendung einer entsprechenden Anzahl von S_2M-Schnittstellen können im ISDN bis zu etwa 2000 Kanäle unter einer Sammelnummer durchgeschaltet werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die digitale Telekommunikationsschnittstelle digitale Multiplexsignale in mehreren Zeitschlitzen führt, wobei die einzelnen Zeitschlitze jeweils einer Verbindung mit einem Endgerät zugeordnet werden, und daß die Datenpfade jeweils für diejenigen Zeitschlitze aktiviert werden, in denen Daten von und zu digitalen bzw. analogen Endgeräten übertragen werden. Diese Weiterbildung ermöglicht einen recht umfangreichen Datenverkehr gleichzeitig mit vielen Endgeräten unabhängig davon, ob diese analog oder digital arbeiten.

Zur jeweiligen Anpassung an das Endgerät ist es vorteilhaft, daß in einem Prädialog eine Erkennung, ob die jeweilige Gegenstelle ein analoges oder digitales Endgerät ist, durchgeführt wird. Im ISDN ist es dabei vorteilhaft, wenn der Prädialog über ein D-Kanalprotokoll, vorzugsweise mit einem Service-Indikator, durchgeführt wird.

Eine besonders günstige Weiterbildung besteht darin, daß gegenüber der Datenverarbeitungsanlage ein gleicher Nachrichtenkopf für Nachrichten von analogen und digitalen Endgeräten generiert wird. Damit ist eine weitere Vereinheitlichung der Datenübertragungs-Software in der Datenverarbeitungsanlage möglich.

Die eingangs genannte Aufgabe wird bei einer erfindungsgemäßen Einrichtung dadurch gelöst, daß an eine mit dem Telekommunikationsnetz verbundene digitale Telekommunikationsschnittstelle eine Einrichtung zum Erkennen, ob eine Verbindung mit einem analogen oder einem digitalen Endgerät vorliegt, angeschlossen ist und wobei die Telekommunikationsschnittstelle mit der Datenverarbeitungsanlage über einen Datenpfad für digitale Endgeräte und über einen Datenpfad für analog Endgeräte verbunden ist, wobei der Datenpfad für analog Endgeräte mindestens einen digitalen Signalprozessor zur Emulation von Modem-Kanälen enthält.

Dabei wird eine einheitliche Datenübertragungs-Software in der Datenverarbeitungsanlage insbesondere dadurch ermöglicht, daß die Übertragung von Daten zwischen beiden Datenpfaden und der Datenverarbeitungsanlage über ein einheitliches Datenformat erfolgt. Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehen, daß die Einrichtung zum Erkennen, ob eine Verbindung mit einem analogen oder digitalen Endgerät vorliegt, von einem Prozessor gebildet ist, der die Datenpfade steuert.

Ein vorteilhafter Datenaustausch der einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Einrichtung kann gemäß einer Weiterbildung dadurch erfolgen, daß der Prozessor über ein Bus-System mit der Telekommunikationsschnittstelle, dem Datenpfad für digitale Endgeräte, der Datenverarbeitungsanlage und, vorzugsweise über ein Shared Memory, mit dem Datenpfad für analoge Endgeräte verbunden ist. Ferner ist vorzugsweise zur Datenübertragung zwischen dem Bus-System und der Datenverarbeitungsanlage ein Übergabespeicher vorgesehen.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß der mindestens eine digitale Signalprozessor des Datenpfades für analoge Endgeräte mit dem Prozessor über ein Shared Memory verbunden ist, das aus einem Speichersystem mit skallierbarer Tiefe und Breite sowie einer Steuereinheit für den kollisionsfreien Zugriff beider Prozessorsysteme auf das Speichersystem besteht. Dadurch können beide Prozessorsysteme asynchron zu ihrem jeweiligen Programmablauf Daten austauschen. Außerdem ermöglicht diese Ausgestaltung eine Ersparnis an Speicherplatz.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Einrichtung und

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Einrichtung, die an ein Telekommunikationsnetz und an Datenverarbeitungsanlagen angeschlossen ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung ist eine erfindungsgemäß modifizierte ISDN/Server-Schnittstellen-Einrichtung, die bei 1 an das ISDN angeschlossen ist und über einen Server-Bus 2 mit einer oder mehreren Datenverarbeitungsanlagen verbunden ist. Gegenüber dem ISDN bildet die Einrichtung nach Fig. 1 eine S_2M-Schnittstelle mit einer S_2M-Anschaltung 3 und einer Layer-1-Schnittstelle 4. Von der Layer-1-Schnittstelle 4 werden die vom ISDN erhaltenen oder in das ISDN-Netz übergebenen Daten in einen PCM-Bus 5 eingespeist oder diesem entnommen. Der PCM-Bus 5 führt einen zeitmultiplexen PCM-Datenstrom von 32 × 64 kBit/s. Die Datenübertragung zwischen dem PCM-Bus 5 und dem Server-Bus 2 erfolgt über einen Datenpfad 6 für digitale Endgeräte, einen Datenpfad 7 für analoge Endgeräte, einen CPU-Bus 8 und einen Übergabespeicher 9, wobei der analoge Datenpfad über ein Shared Memory 10 mit dem CPU-Bus 8 verbunden ist. Die Datenpfade werden im folgenden der Einfachheit halber als digitaler Datenpfad und als analoger Datenpfad bezeichnet.

Eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 11 hat Zugriff auf die Layer-1-Schnittstelle, über den Übergabespeicher 9 und den Server-Bus 2 auf die Datenverarbeitungsanlage (Server), auf den digitalen Datenpfad 6 und auf den analogen Datenpfad. Von der zentralen Verarbeitungseinheit 11 werden sämtliche Abläufe innerhalb der erfindungsgemäßen Einrichtung gesteuert.

Der digitale Datenpfad 6 besteht aus einem oder mehreren HDLC-Controllern für die Datenübertragung in den ISDN-B-Kanälen und im D-Kanal. Dieser Datenpfad 6 dient damit zur Kommunikation über das ISDN mit digitalen Endgeräten. Je nach dem möglichen Verhältnis zwischen der Anzahl der digitalen und der analogen Endgeräte ist der digitale Datenpfad für mehr oder weniger B-Kanäle ausgelegt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind 30 B-Kanäle vorgesehen, so daß eine weitgehend freizügige Auswahl von digitalen bzw. analogen Endgeräten möglich ist.

In entsprechender Weise ist der analoge Datenpfad in der Lage, 30 Modem-Kanäle zu emulieren. Dazu ist ein entsprechend leistungsfähiger digitaler Signalprozessor vorgesehen. Es können jedoch auch mehrere weniger leistungsfähige digitale Signalprozessoren verwendet werden. Der analoge Datenpfad enthält ferner eine TDM/PCM-Schnittstelle zum Anschluß an den PCM-Bus 5.

An sich besteht die Möglichkeit, die gesamte in Fig. 1 dargestellte Einrichtung auf einer Platine anzuordnen. Es ist jedoch auch die Anordnung des analogen Datenpfades auf einer zweiten Platine möglich, wobei dann eine geeignete Schnittstelle zum CPU-Bus 8 oder zum Shared Memory 10 vorzusehen ist.

Bei der Aufnahme einer Verbindung über das ISDN wird in einem Prädialog, der über die Layer-1-Schnittstelle 4 von der zentralen Verarbeitungseinheit 11 geführt wird, festgestellt, ob die jeweilige Gegenstelle ein digitales oder analoges Endgerät ist. In Abhängigkeit davon wird der jeweils benutzte Zeitschlitz im PCM-Bus 5 dem digitalen Datenpfad 6 oder dem analogen Datenpfad 7 zugeordnet.

Im Falle eines analogen Endgerätes, insbesondere eines Modems, stellen die von dort eintreffenden Signale die mit den zu übertragenden Informationen modulierten Träger dar, die jedoch zur Übertragung über ISDN analogdigital-gewandelt sind. Die Decodierung erfolgt auf der digitalen Ebene mit Hilfe des digitalen Signalprozessors im analogen Datenpfad 7. Im Falle der zu sendenden Signale werden die dem analogen Datenpfad 7 zugeführten Daten zur Modulation der Träger entsprechend der jeweiligen Modem-Schnittstelle ebenfalls auf der digitalen Ebene verwendet. Die digitalen modulierten Träger werden dann über den PCM-Bus 5 und die Layer-1-Schnittstelle 4 zum ISDN geführt.

Als Übergabespeicher 9 eignen sich beispielsweise ein Dual-Port-RAM, ein FIFO-Speicher oder ein DMA-Speicher. Bei der Umsetzung der Daten in dem analogen Datenpfad 7 und in dem digitalen Datenpfad 6 erfolgt eine Umsetzung der Daten derart, daß in der weiteren Einrichtung und damit auch auf dem Server-Bus 2 eine einheitliche Datenstruktur vorliegt. Die über den Server-Bus 2 angeschlossenen Datenverarbeitungsanlagen müssen daher keine Unterscheidung zwischen den Endgeräten vornehmen.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Einrichtung 21, die einerseits an ein digitales Telekommunikationsnetz 22 und andererseits über ein lokales Netzwerk 23 an mehrere Datenverarbeitunganlagen 24, 25, 26 angeschlossen ist. Von den mit dem digitalen Telekommunikationsnetz (ISDN) 22 verbundenen digitalen Endgeräten ist lediglich ein Endgerät 27 mit einer S₀-Schnittstelle dargestellt. Das digitale Telekommunikationsnetz 22 steht in Verbindung mit einer analogen Vermittlungsstelle 28, die analoge Endgeräte, beispielsweise ein Endgerät 29 mit einem Modem 30, angeschlossen sind.

Claims (11)

1. Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen einer Datenverarbeitungsanlage einerseits und analogen und digitalen Endgeräten eines Telekommunikationsnetzes andererseits über das Telekommunikationsnetz, wobei die Daten zwischen dem Telekommunikationsnetz und der Datenverarbeitungsanlage über eine digitale Telekommunikationsschnittstelle und in Abhängigkeit davon, ob ein analoges oder ein digitales Endgerät bei der Aufnahme der Übertragung der Daten als Gegenstelle erkannt wurde, entweder über einen Datenpfad für analoge Endgeräte, der mindestens einen digitalen Signalprozessor zur Emulation von Modem-Kanälen enthält, oder über einen Datenpfad für digitale Endgeräte geleitet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die digitale Telekommunikationsschnittstelle digitale Multiplexsignale in mehreren Zeitschlitzen führt, wobei die einzelnen Zeitschlitze jeweils einer Verbindung mit einem Endgerät zugeordnet werden, und daß die Datenpfade jeweils für diejenigen Zeitschlitze aktiviert werden, in denen Daten von und zu digitalen bzw. analogen Endgeräten übertragen werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Prädialog eine Erkennung, ob die jeweilige Gegenstelle ein analoges oder digitales Endgerät ist, durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prädialog über ein D-Kanalprotokoll, vorzugsweise mit einem Service-Indikator, durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Datenverarbeitungsanlage ein gleicher Nachrichtenkopf für Nachrichten von analogen und digitalen Endgeräten generiert wird.

6. Einrichtung zur Übertragung von Daten zwischen einer Datenverarbeitungsanlage einerseits und analogen und digitalen Endgeräten eines Telekommunikationsnetzes andererseits über das Telekommunikationsnetz, wobei an eine mit dem Telekommunikationsnetz verbundene digitale Telekommunikationsschnittstelle (4) eine Einrichtung (11) zum Erkennen, ob eine Verbindung mit einem analogen oder einem digitalen Endgerät vorliegt, angeschlossen ist und wobei die Telekommunikationsschnittstelle (4) mit der Datenverarbeitungsanlage (24, 25, 26) über einen Datenpfad (6) für digitale Endgeräte (27) und über einen Datenpfad (7) für analoge Endgeräte (29, 30) verbunden ist, wobei der Datenpfad (7) für analoge Endgeräte mindestens einen digitalen Signalprozessor zur Emulation von Modem-Kanälen enthält.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung von Daten zwischen beiden Datenpfaden (6, 7) und der Datenverarbeitungsanlage (24, 25, 26) über ein einheitliches Datenformat erfolgt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erkennen, ob eine Verbindung mit einem analogen oder digitalen Endgerät vorliegt, von einem Prozessor (11) gebildet ist, der die Datenpfade (6, 7) steuert.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessor (11) über ein Bus-System (8) mit der Telekommunikationsschnittstelle (4), dem Datenpfad (6) für digitale Endgeräte (27), der Datenverarbeitungsanlage (24, 25, 26) und, vorzugsweise über ein Shared Memory, mit dem Datenpfad (7) für analoge Endgeräte (29, 30) verbunden ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Datenübertragung zwischen dem Bus-System (8) und der Datenverarbeitungsanlage (24, 25, 26) ein Übergabespeicher (9) vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine digitale Signalprozessor des Datenpfades (7) für analoge Endgeräte mit dem Prozessor (11) über ein Shared Memory (10) verbunden ist, das aus einem Speichersystem mit skalierbarer Tiefe und Breite sowie einer Steuereinheit für den kollisionsfreien Zugriff beider Prozessorsysteme auf das Speichersystem besteht.