DE2824578A1 - Einrichtung zur fehlererkennung in datenmodems und zugehoerigen schaltungen - Google Patents
Einrichtung zur fehlererkennung in datenmodems und zugehoerigen schaltungenInfo
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Description
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Beschreibung
Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einem automatischen Fehlererkennungsnetzwerk, das insbesondere von einer
Zentralstelle aus mehrere zentral oder entfernt aufgestellte Datenmodems automatisch prüfen und steuern kann.
Mit der zunehmenden Kompliziertheit weit verbreiteter Datenverarbeitungsanlagen,
speziell jener, die die Daten über eine Telefonleitung zwischen einer Zentralanlage und
entfernt aufgestellten Anlagen und ihren zugehörigen Datenmodems übertragen, hat sich der Bedarf an Einrichtungen
zum Prüfen und Steuern der Datenmodems erhöht. Die Kompliziertheit der vorhandenen Einrichtungen erfordert die
Möglichkeit, schnell mit Modems an unterschiedlichen und zahlreichen Aufstellungsplätzen in Informationsaustausch
treten zu können. Fehlerhafter Betrieb von Modems wird zunehmend insofern kritisch, als ein fehlerhaft arbeitender
Modem die übertragung durch Fehler anderer in dem Netzwerk unterbrechen kann. JDa selbst sehr kleine Ausfallzeiten
erhebliche Dollarbeträge an Verlusten in den angeschlossenen Datenverarbeitungssystemen zur Folge haben
können, ergibt sich die Notwendigkeit, zur Minderung dieser Zeitverluste die an verschiedenen Stellen aufgestellten
Datenmodems automatisch zu überwachen. Um eine wirksame und nutzbringende Operation zu ermöglichen, wäre
es außerordentlich erwünscht, den Modem mit der Fähigkeit auszustatten, Alarmsignale einer zentralen Steuereinheit
mitzuteilen und eine Rekonfiguration des Netzwerks auszuführen und die Funktionen gesteuert zu durchlaufen, die
als Antwort auf die verschiedenen auftretenden Schwierigkeiten nötig sind. Sowohl vom Standpunkt der Geschwindig-
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keit wie auch der Zuverlässigkeit her ist es erwünscht, soviel wie möglich an diesen Funktionen von der Vorrichtung
der Einrichtung automatisch durchführen zu lassen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine Einrichtung zur Ausführung
desselben zum Überwachen, Prüfen und Steuern von Modems an unterschiedlichen Aufstellungsorten zu schaffen. Die
zu entwickelnde Modem-Testeinrichtung soll am Ort des Modems anormale Betriebszustände feststellen und für diese Zustände
charakteristische Signale der zentralen Überwachungseinrichtung zuleiten. Weiter soll die erfindungsgemäße Einrichtung
auf Signale aus einer zentralen Testeinheit ansprechen und Netzwerk-Steuerfunktionen am entfernten Modem
ausführen können. Schließlich soll die zu schaffende Einrichtung die Fehlererkennung und Steuerung im Rahmen großer
Systeme behandeln können, die Modems in der Größenordnung von 10 000 enthalten können.
Dazu schafft die Erfindung in jedem Modem eine Test- und Steuereinheit, die auf Befehle aus einer zentralen Überwachungseinheit
anspricht. Die Test- und Steuereinheit überwacht die verschiedenen Parameter des Modems. Die
Test- und Steuereinheit kann auf Testbefehle aus der Systemsteuerung ansprechen und verschiedene Tests für
diese Parameter ausführen und verschiedene Statussignale an die Systemsteuerung zurückschicken. Die Systemsteuerung
kann automatisch sämtliche primären und sekundären Netzwerkausfälle für den Modemstatus abtasten, ohne daß der
Betrieb des Modems oder des Netzwerks unterbrochen wird. Die Test- und Steuereinheit kann ferner Parameter feststellen,
die anormalen Betrieb oder Fehlverhalten anzeigen, und kann Alarmsignale der zentralen Systemsteuerung
zuleiten.
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Die erfindungsgemäße Test- und Steuereinheit kann auch
auf Befehle ansprechen und den Betrieb des ihr zugeordneten Modems steuern. Die Steuerung über die gesamte
Netzwerk-Konfiguration wird ebenfalls erreicht. Die erfindungsgemäße
Einrichtung kann auf mehrstöckige Netzwerke angewandt werden.
Einige besonders vorteilhafte Alarmmerkmale, die im Rahmen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erzielbar
sind, umfassen die Fähigkeit, fließende Zustände und Fehler der Empfangsleitung festzustellen. Ein besonders vorteilhaftes
Verfahren zur Bearbeitung von Spannungsausfall am Modem ergibt sich im Rahmen der Erfindung.
Ein weiterer Vorteil der bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung besteht in der Fähigkeit, festgeschaltete Leitungen automatisch zu prüfen, während öffentliche Leitungen
in einem Wartezustand gehalten werden. Wenn die gewidmete oder festgeschaltete Leitung nicht arbeitet, wird ein
"mayday"-Alarm erzeugt und die Zentraleinheit läßt den Modem automatisch auf die öffentlichen Leitungen umschalten.
Andere Netzwerk-Steuerfunktionen umfassen die Fähigkeit, den Primärübertrager des Modems abzustimmen, sowie
die Fähigkeit, Stromausfälle im Modem zu simulieren, um die Netzwerk-Konfiguration zu ermitteln und richtiges
Betriebsverhalten der Stromausfall-Feststelleinrichtung sicherzustellen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten
Zeichnungen dargestellten Ausführungsform im einzelnen beschrieben. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 ein allgemeines Blockdiagramm eines
Teils einer Einrichtung, die erfindungsgemäß ausgestaltet ist;
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer aus zwei Etagen
bestehenden Modem-Einrichtung, die mit den Merkmalen der Erfindung ausgestaltet ist;
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Fig. 3 das Datenformat zur Übertragung eines
Befehls in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 das Format eines kurzen Statusworts;
Fig. 5 ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Wählverfahrens;
Fig. 6 die schematische Schaltung der erfindungsgemäßen Test- und Steuereinheit;
Fig. 7 ein schematisches Schaltungsdiagramm der
erfindungsgemäßen Sendeempfängerschaltung;
Fig. 8 ein schematisches Schaltungsdiagramm der Detektorschaltung für Stromausfall gemäß
bevorzugter Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 Flußdiagramme zur Erläuterung der Betriebsbis 21 weise der Test- und Steuereinheit;
Fig. 22 die Empfangsfunktion der Test- und Steuereinheit.
Das Blockschaltbild aus Fig. 1 erläutert einen Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung, welche entfernte Modems
prüfen kann. Derartige Modems können in Datenkommunxkationsnetzwerken
mit beispielsweise Vier-Draht-Multipunkt-Träger oder kontinuierlichem Punkt-zu-Punkt-Träger verwendet werden.
Das Prüfen wird entsprechend den in Systemmodems, wie etwa
einem Zentralmodem 11 und einem entfernten Modem 13, von
einer Systemsteuerung 15 zugeführten Befehlen ausgeführt, welche ein programmierter Mini-Rechner wie etwa der DEC
PDP-11 sein kann. Das Testen und Steuern des entfernten
Modems 13 wird unter Steuerung einer entfernten Test- und Steuereinheit 17 ausgeführt. Die Test- und Steuereinheit
empfängt Befehle, die über einen Hilfskanal oder einen zweiten Kanal vom Zentralmodem 11 übertragen worden sind.
Der Zentralmodem 11 enthält eine Test- und Steuereinheit,
die der Test- und Steuereinheit 17 ähnlich ist.
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Die Test- und Steuereinheit 17 enthält einen Sendeübertrager 19 für einen zweiten Kanal, eine Steuereinheit 21 und eine
Überwachungseinheit 23. Wie noch erörtert wird, ist die Test- und Steuereinheit 21 vorzugsweise um einen Mikroprozessor
herum angeordnet, der beispielsweise eine Fairchild F8 CPU und PSU-Einheit sein kann. Die Test- und Steuereinheit
dekodiert die Adressen und Befehle aus der Systemsteuerung 15 und führt einen speziellen Test aus, wenn sie adressiert
ist, formt und paßt die Testergebnisse an und überträgt diese Ergebnisse zurück zur Systemsteuerung 15. Einige
Tests werden ausgeführt, ohne daß der normale Netzwerkbetrieb gestört wird, während andere Tests Teile des Netzwerks
vorübergehend unterbrechen.
Außer dem Ansprechen auf gewisse Tests, die von der Systemsteuerung
15 eingeleitet werden, bemerkt die Test- und Steuereinheit gewisse anormale Zustände im Modem 13 und
überträgt geeignete Alarmbotschaften an die Systemsteuerung
15. Da sie eine spezielle Test- und Steuereinheit adressieren kann, kann die bevorzugte Ausführung der
Erfindung auch gewisse Netzwerk-Steuerfunktionen wie das Anwählen ausführen.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung arbeitet der zweite Kanal 25 asynchron mit einer relativ niedrigen
Datenübertragungs-Geschwindigkeit, wie etwa 75 Bits pro Sekunde. Die vom sekundären Sendeempfänger 19 benutzte
Modulationstechnik arbeitet mit Phasenverschiebung (frequency shift keying FSK). Die zur Kodierung der Daten
verwendeten Töne liegen zweckmäßig bei 392 Hz und 447 Hz, wobei die Pause 392 Hz und ein Schritt 447 Hz bedeutet.
Der sekundäre Kanal wird 5dB unterhalb des Primärkanals des Modems übertragen. Natürlich können auch andere Töne
als 392 Hz und 447 Hz verwendet werden.
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Eine für die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
typische Konfiguration zeigt Fig. 2. Die zentrale Systemsteuerung 15 weist mehrere Ausgangstore 1, 2, 3 ... N auf.
Eine Anzahl von Modems, beispielsweise 1 bis 2 54 Modems, können jedem dieser Ausgangstore 1 ... N zugeordnet sein.
Jedes Ausgangstor 1 ... N an der Zentralstelle steht mit einem Zentralmodem 11 in Verbindung, der seinerseits mit
einer Anzahl von entfernten Operationsmodems 13 über eine
Vier-Draht-Multidrop-Leitung 27 verbunden ist. Diese Modems arbeiten typischerweise synchron, können jedoch auch vom
asynchronen Typ sein. Die 1 bis 254 Modems können entweder zentral oder entfernt angeordnet sein.
Wie dargestellt, steht einer der Modems 13 mit einer entfernten
Steuerung 29 und einem digitalen Mischer 31 in Verbindung, der mit einer Anzahl zusätzlicher Modems 33,
in Verbindung steht. Typischerweise sind die Modems 33, 35 asynchron und werden von der entfernten Steuerung 29 vom
synchronen Modem 13 getrennt. Die zentralen Modems 33 der zweiten Etage stehen über eine Vier-Dreht-Multidrop-Leitung
34 mit entfernten Modems 35 von der zweiten Etage in Verbindung. Der digitale Mischer arbeitet als ein ODER-Gatter
und stellt einen Pfad um die Steuerung für den zweiten telemetrischen Kanal herum dar. In einer typischen Einrichtung
sind die Modems 13 synchrone 2400 bps-Datengeräte, und jeder Modem 33, 35 würde ein asynchrones 1200 bps-Datengerät
sein. Jedoch können auch die synchronen 2400 bps-Datengeräte nach der Steuerung 29 verwendet werden. Die
entfernte Steuerung 29 ist eine übliche Steuerung, die etwa als Bank zum Puffern der übertragung zwischen einer Anzahl
von Modems 33, 35 benutzenden Endgeräten und dem Modem 13 verwendet werden könnten.
Um die Übertragung zu erleichtern, besitzt jeder Modem 13,
33, 11, 35 eine ihn kennzeichnende Adresse. Die Test- und
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Steuereinheit 17 jedes Zentralmodems 11 empfängt ihre
Test- und Netzwerkbefehle von der zentralen Steuerung in digitalem Format (Ziffernformat). Wenn der zentrale
Modem 11 adressiert worden ist, wird seine richtige Antwort an die Zentralsteuerung 15 durch einen asynchronen
Datenstrom zurückübertragen. Jeder zentrale Modem 11 führt
eine rückkoppelnde Funktion aus, indem er Steuerbefehle an die entfernten Stellen weiterleitet. Die aus der Systemsteuerung
15 vom Zentralmodem 11 empfangenen digitalen Daten führen ein modulierendes Signal der Frequenzschiebereinrichtung
(FSK) im Sekundärkanal-Übertrager 19 in dem zentralen Modem 11 zu. Dieser Sender 19 setzt die Befehle
der Systemsteuerung in analoges Format zur Übertragung über eine Telefonleitung an die entfernten Modems 13.
Der Zentralmodem 11 empfängt ferner FSK-Signale aus den
entfernten Modem 13 in analoger Form über die Telefonleitung.
Der Sekundärempfänger 20 im Zentralmodem 11 demoduliert das analoge Signal und führt einen asynchronen
Bitstrom der Systemsteuerung 15 mit der Datengeschwindigkeit für den FSK-Kanal zu, d.h. zum Beispiel mit 75 bps.
Die Test- und Steuereinheit 17 an der Zentralstelle überwacht diesen empfangenen Bitstrom nicht auf seine eigene
Adresse, da sie nur Befehle von der Systemsteuerung 15 empfängt.
Die Test- und Steuereinheit 17 am entfernten Modem 13 empfängt ihre Befehle in analogem Format vom Zentralmodem
11. Die Befehlsadressen-Dekodierlogik der Test-
und Steuereinheit 17 nimmt ihre Befehle von dem FSK-Demodulatorempfanger
19 auf. Wenn ein spezielles entferntes Modem 13 adressiert worden ist, bringt es seine Antwort
in den richtigen Rahmen und auf das richtige Format im Verhältnis zum Befehl, der von der Systemsteuerung als
asynchroner Datenstrom vorliegt. Dieser Datenstrom wird dem FSK-Modulator in dem Sender 19 zugeführt, wo er in
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analoges Format zur Rückübertragung zum Zentralmodem 11
umgesetzt wird.
Die Test- und Steuereinheit 17 wirkt rückkoppelnd für Signale, die über die digitale Schnittstelle in Form des
Mischers 31 zugeführt werden. Die Test- und Steuereinheit in dem Modem 13, die mit dem Mischer 31 verbunden ist, demoduliert
Befehle aus der Systemsteuerung 15, die in analogem Format vorliegen und setzt diese Befehle in einen
digitalen Datenstrom von beispielsweise 75 bps Geschwindigkeit um. Wenn der Datenstrom an ein asynchrones Modem 33
adressiert ist, verbindet der digitale Mischer 31 den Datenstrom mit den Eingangsleitungen für den zweiten Kanal
für sämtliche zugehörigen asynchronen Modems 33. Wenn einer der asynchronen Modems 33 adressiert worden ist und eine
Antwort an die Systemsteuerung 15 zurückübertragen muß, dann wird die für die Übertragung notwendige Rückkopplungsfunktion in dem synchronen schnelleren Modem 13 ausgeführt.
Zur Ausführung dieser Funktion verbindet der Mischer 31 die vom sekundären Kanal empfangenen Daten aus allen asynchronen
Modems über eine ODER-Schaltung und führt jene Daten dem sekundären Sendedateneingang des synchronen
Modems 13 in digitalem Format zu. Dieser digitale Datenstrom von beispielsweise 75 bps wird dann dem FSK-Modulator
in der Test- und Steuereinheit 17 des Modems 13 zur Rückübertragung
zur zentralen Systemsteuerung 15 zugeführt.
Im Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der zentrale synchrone Modem 11 auf seinem zweiten Kanal
in einem ständigen Sendemodus sein. Wenn die zentrale Systensteuerung 15 nicht besetzt ist, wird ein 390 Hz Ton
entsprechend einem Schrittsignal gesendet. In Abhängigkeit von diesem Schrittsignal wird die sekundäre DCD (data
carrier detect)-Leitung jedes entfernten Modems 13 aktiviert. Ferner werden in Abhängigkeit von diesem Schrittsignal
die Sekundärkanalsender jedes Modems 13 in einen
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gesteuerten Trägermodus gesetzt. Diese entfernten Sekundärkanalsender
an jedem synchronen Modem 13, 19 werden auf eine der folgenden Weisen aktiviert: (1) Das Gerät wurde
von der Zentralsteuerung 15 adressiert und muß mit Statusoder Testergebnissen antworten; (2) es ist für das entfernte
Gerät notwendig, eine Alarmbotschaft zurück zur Zentralsteuerung ihrer eigenen Zuordnung zu senden, oder
(3) die sekundäre DCD-Leitung eines zugehörigen asynchronen Modems 33 schaltet ein und zeigt an, daß Information vom
asynchronen Teil des Netzwerks zurück zur Zentralstation gesandt werden muß.
Normalerweise befinden sich die zentralen asynchronen Modems 33 im Sendemodus auf ihrem Sekundärkanal und sämtliche
entfernen asynchronen Modems 35 befinden sich in einem gesteuerten Trägermodus auf ihrem zweiten Kanal.
Bei Ausführung dieser Funktion wird die sekundäre DCD-Leitung von den asynchronen Modems vom Gatter 31 mit dem
entfernten synchronen Modem 13 nach einer ODER-Funktion
verknüpft, was als sekundäre Sendeaufforderung dient (sekundäre RTS). In entgegengesetzter Richtung wird keine
Verbindung dieser Art benötigt, weil der Sekundärkanal jedes zentralen asynchronen Modems 33 in einem kontinuierlichen
Trägermodus arbeitet.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind drei allgemeine Betriebsmoden vorgesehen. Diese umfassen
die Testmoden, innerhalb derer die Test- und Steuereinheit 17 Statusbericht- und Testfunktionen in Abhängigkeit
von Befehlen aus der zentralen Systemsteuerung 15 ausführt; und Überwachungsfunktionen, in denen die Test- und Steuereinheit
gewisse anormale Funktionen überwacht und einen Alarm oder eine "mayday"-Botschaft zurück zur Systemsteuerung
sendet; sowie Ausführungs- und Netzwerksteuer-Funktionen.
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Jede dieser Betriebsweisen wird nachstehend im einzelnen erläutert.
Sämtliche Testmoden werden entfernt ausgelöst und beendet durch Befehle aus der Systemsteuerung 15. Natürlich können
von der Systemsteuerung 15 verschiedene Befehlsfolgen zur Ausführung erwünschter Kombinationen von Tests vorgesehen
werden. Diese Testmoden reichen durch verschiedene Ausmaße von Statusprüfungen bis zu tatsächlichen Testdurchläufen.
Wie Fig. 3 zeigt, ist das Format für die empfangenen Testbefehle eine Sechs-Wort-Folge einschließlich
eines Synchronisationswortes (ASCII Löschzeichen), Synchronisierwort, Adressenwort 1, Adressenwort 2, Befehlswort
und nächster Block Zeichen. Jedes Wort ist elf Bits lang und enthält ein Startbit (logisch 0),
sieben Informationsbits, ein Bit für geradzahlige Parität und zwei Stopbits (logisch 1).
Das sieben Bit lange Löschzeichen DEL setzt sich nur aus
Einsen zusammen und dient dazu, daß der Empfänger die asynchronen Daten synchronisieren kann.
Wenn bei TQ eine logische Null auftritt, ist die Botschaft
ein Befehl von der Systemsteuerung 15. Wenn sie eine logische Eins ist, ist die Botschaft eine Bestätigung von der
Test- und Steuereinheit 17. Das Blockprüfzeichen enthält einen Wert für longitudinale geradzahlige Parität, der
durch Berechnen der exklusiven ODER-Verknüpfung für jede Bitstelle der beiden Adressenzeichen und des Befehlszeichens gebildet wird. Beispielsweise ist das erste Bit
des Blockprüfzeichens der Wert, der durch Berechnen einer geradzahligen Parität für AQ, A. und CQ erhalten wird.
Die Antworten aus der Test- und Steuereinheit 17 haben das gleiche Format wie Befehle aus der Zentralsteuerung
mit der Ausnahme, daß das erste Löschzeichen durch ein
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Schrittzeichen (alle elf Bits sind logische Einsen) ersetzt ist. Die Antworten werden nach Art eines Multivibrators
gesandt. Wie weiter unten ausgeführt wird, wird das Befehlswort entweder durch eines oder drei
Befehlswörter ersetzt. "Maydays" und kurze Statusangaben erfordern ein Informationswort. Längere Statusangaben und
Fehlerzählungen erfordern drei Informationswörter. Die Test- und Steuereinheit 17 spricht auf einen Befehl von
der Systemsteuerung 15 an, wenn die folgenden Bedingungen vorliegen: (1) Ein Löschzeichen wird festgestellt; (2)
ein Adressen-Dekode wird erhalten; (3) die Parität ist richtig für jedes Wort; und (4) das Blockprüfzeichen ist
richtig.
Für die meisten Befehle liefert die Test- und Steuereinheit 17 eine Bestätigung an die Systemsteuerung 15
zurück. Diese Bestätigung besteht aus einem Echo des ursprünglichen Befehls, bei dem ein Steuerbit T-. in
Adressenwort 1 geändert ist. Befehle, die nicht im Wege des Echos zurückgegeben werden, sind Abstimmen des Primärsenders
(Squelch Primary Transmitter), Stromausfallsimulierung (Simulate Power Fail), analoge Schleife
(Analog Loop), und alle Befehle, die eine Antwort von der Test- und Steuereinheit erfordern.
Zusätzlich zum Ansprechen auf ihre eigene Adresse hat eine spezielle Test- und Steuereinheit 17 die Fähigkeit, auf
eine Gruppe von Adressen anzusprechen, die lauter Nullen hat. Diese Adresse adressiert jedes Modem an einer gegebenen
Ausgangsstelle. Jeder Befehl kann benutzt werden.
Die Rückkehr zum Normalbetrieb (RTN) löscht einen vorhandenen Test- oder Alarmmodus und stoppt das Senden sämtlicher
Alarmbotschaften. Sie stellt ferner alle Speicherregister in der Test- und Steuereinheit 17 zurück und läßt den
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zugehörigen Modem sowie seinen Testkanal in den Normalbetrieb zurückkehren. RTN löscht ebenfalls einen vorhandenen
RSI-Zustand. Wenn jedoch der Alarmzustand anhält, wird die Steuereinheit erneut einen weiteren "mayday"
senden.
Der Befehl: Rückkehr zum normalen Speichern und Sperren (RSI) löscht einen vorhandenen Testmodus, stoppt das
Senden sämtlicher Alarmbotschaften und läßt den Modem in den Normalbetrieb zurückkehren. Jedoch wird das Vorhandensein
und die Art des speziellen "mayday" gespart. RSI sperrt das Senden eines Alarms selbst wenn der Zustand
noch anhält, bis er von einem RTN-Befehl zurückgesetzt wird. RSI kann von der Zentralsteuerung 15 zum Löschen
des Netzwerkes an Alarmbotschaften dienen, ehe die Zentralsteuerung eine Diagnose zur Isolierung eines Fehlers
aufbaut. RSI wird auch in der Situtation verwendet, wenn "mayday"-Botschaften gleichzeitig von zwei oder mehreren
Stellen ausgesendet werden. Die gleichzeitigen "maydays" haben die Folge, daß die Zentralsteuerung einen nicht
inhärenten Datenstrom mit kontinuierlichen Paritäts- und Rahmenfehlern empfängt. Die Steuerung wird dann ein RSI
mit einer Gruppe von Adressen an alle Modems auf jener Leitung senden. Sämtliche "mayday"-Botschäften werden
gesperrt, aber ihr Vorhandensein wird gespeichert. Die Steuerung kann dann wahlweise jeden Modem auf der Leitung
mit einem in der Ablage gespeicherten "mayday"-Befehl
(DSM) adressieren, um sämtliche Alarmzustände zu ermitteln, die vorher gleichzeitig auftraten.
Die verschiedenen Testmoden, die in Verbindung mit dem vorstehenden Befehlsformat eingetreten und ausgeführt
werden können, werden jetzt erläutert. Zu diesen gehören zwei Typen von Status-Checks, nämlich zusammengefaßt und
ausführlich. Die zur Verfügung stehenden Testfunktionen
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enthalten einen Selbsttest, einen Ende bis Ende-Test, eine analoge Schleife mit Testmustern, eine digitale
Schleife mit Testmustern und eine analoge sowie digitale Schleife.
Der erste Modus der Status-Monitormoden ist der zusammengefaßte
Statusmonitor. In diesem Modus tastet die Zentralsteuerung 15 eine Gruppe oder sämtliche Modems in dem
System ab, wobei jeder Modem sequentiell mit einem Befehl: Übertrage zusammengefaßten Status (TCS: Transmit Concise
Status) adressiert wird. Als Antwort überträgt jeder Modem sequentiell an die Systemsteuerung 15 ein zusammengefaßtes
Statuswort zurück. Das zusammengefaßte Statuswort hat das in Fig. 4 dargestellte Format. Das zusammengefaßte Statuswort
enthält die folgende Information:
(A) DCD - ON/OFF (entfernt) oder RTS - ON/OFF (zentral)
(B) DSR - ON/OFF
(C) DTE Strom - ON/OFF. Die Spannung der RTS-Leitung vom Datenendgerät wird kontinuierlich überwacht.
Die Spezifikation RS 232C erfordert, daß die Spannung irgendeiner DTE-Schnittstellenleitung
zwischen +3 und +25 Volt oder zwischen -3 und -25 Volt liegt. Der Statusmonitor stellt eine
Aus-Bedingung für diesen Parameter fest, wenn die überwachungsschaltung einen Spannungspegel
zwischen -3 Volt und +3 Volt als offene Schaltung feststellt.
(D) Lokaler oder entfernter Modem hat die analoge oder digitale Schleife eingeleitet - YES/NO
(E) Der Modem ist entweder an einer zentralen Stelle oder an einer entfernten Stelle (für Multipunkt)
RTS - ON/OFF (entfernt), DCD - ON/OFF (zentral) (Punkt zu Punkt)
(F) Eine logische 1 zeigt an, daß der Modem mit frei gewählten Leitungen verbunden ist und eine logische
Null zeigt an, daQ der Modem mit gewidmeten oder fest geschalteten Leitungen verbunden ist.
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(G) Signal Qualität - ON/OFF. Ein ON-Zustand entspricht entweder dem Fall, daß eine niedrige Wahrscheinlichkeit
für einen Fehler auf dem Primärkanal existiert (GOOD QUALITY) oder DCD ist aus, wenn
die Signal-Qualitätsleitung geprüft wird. Ein OFF-Zustand entspricht dem Fall, wenn DCD ein
ist und die Signalqualität unannehmbar ist.
In der bevorzugten Ausführungsform bewertet die Steuerung die Statusantwort nicht.
Eine zweite Art des verfügbaren Statusmonitors ist der ausführliche Status. In dem ausführlichen Modus überträgt
die Systemsteuerung 15 einen Befehl Ablagemodem-Status
(DMS: Dump Modem Status). Der Empfang dieses Befehls durch die Test- und Steuereinheit 17 führt zum Senden einer
drei-Wort-Statusbotschaft. Das erste Statuswort ist das gleiche wie für den zusammengefaßten Statusmodus. Das
Format für das zweite und dritte Wort ist das folgende:
Bit 0 - DCD (zentral oder RTS (entfernt) - gerade herrschender Zustand (Multipunkt) Logische 0 (Punkt zu Punkt)
Bit 1 - Taktempfang - Übergänge finden mit Datengeschwindigkeit des Modems statt
Bit 2 - Übertrage Daten - gerade herrschender Zustand
Bit 3 - Empfange Daten - gerade herrschender Zustand Bit 4 - CTS - gerade herrschender Zustand
Bit 5 - Übertrage Takt - Die Übergänge treten wenigstens
mit der Datengeschwindagkeit des Modems auf
Bit 6 - Digitale Schleife - Der Modem ist entweder in einer lokalen oder entfernten digitalen
Schleifen-Mode.
Bit 7 - Parität
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Statuswort 3
Bit 0 - DCD-Übergänge (Zentral Multipunkt) mindestens ein übergang ist aufgetreten seit
dem letzten DMS-Befehl. RTS-übergänge (entfernt Multipunkt) - Logische 0 für Punkt zu Punkt.
Bit 1 - Unbenutzt
Bit 2 - übertrage Datenübergang
Bit 3 - Empfange Datenübergang
Bit 4 - CTS-Übergang
Bit 5 - Modem-Typ
Bit 6 - Modem-Typ
Bit 7 - Parität
Eine erste der möglichen ausführbaren Moden ist der Selbsttest-Modus. Dieser Test kann entweder an einem
entfernten oder einem zentralen Modem ausgeführt werden. Wenn der Modem in einen Selbsttest-Modus gesetzt ist,
wird der Sendeausgang des Modems mit seinem Empfangseingang rückverbunden. Das interne RTS des Modems wird
eingeschaltet. Ein Generator für ein unregelmäßiges (random) Pseudo-Testmuster wird mit dem Modulatoreingang
verbunden und ein Testmuster-Detektor und Fehlerzähler wird mit dem Demodulatorausgang verbunden. Die Fehler
werden aufgesammelt und der Systemsteuerung 15 über den
sekundären Kanal zurückübertragen. Der analoge Sender für den sekundären Kanal ist mit der Telefonleitung verbunden.
Diese Verbindung wird nicht für den Primärkanal gemacht, der das Testmuster enthält. Der normale Datenverkehr
über den Primärkanal vfird nur insoweit beeinflußt, daß das Senden von dem im Test befindlichen Modem gesperrt
wird. Zur Durchführung dieses Tests überträgt die Systemsteuerung in Sequenz einen Befehl, der den Selbsttest
auslöst (STE = self test enable), einen Befehl, der das Fehlerzählen auslöst (EEC = enable error counter), einen
Befehl, der das Vorratszählen des Fehlers bewirkt (DEC =
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dump error count) und einen Befehl, der die Rückkehr in Normalbetrieb (RTN = return to normal) bewirkt.
Auf den STE-Befehl hin läßt die Test- und Steuereinheit den Modem-Sendeausgang auf den Empfangseingang koppeln,
schaltet das interne RTS des Modems ein und schaltet den Generator für die Testsignalfolge oder das Testmuster und
den Detektor ein. Der EEC-Befehl setzt den Fehlerzähler zurück und löst das Aufsammeln der Fehler aus. Die Verzögerung
zwischen dem STE-Befehl und dem EEC-Befehl schafft genügend Zeitspanne zur Synchronisierung des Scramblers
und des Entscramblers.
Nachdem die Befehle STE und EEC ausgeführt worden sind, löst der DEC-Befehl die Rückantwort für die zentrale
Systemsteuerung 15 aus. Die Systemsteuerung führt die zeitgebende Funktion aus und bestimmt die Zeitspanne,
während der der Selbsttest läuft. Eine ungefähre Fehlerrate (Fehler auf 10 oder Fehler auf 10 ) kann dann durch
die Systemsteuerung 15 berechnet werden.
Das Format der Antwort der Test- und Steuereinheit auf einen DEC-Befehl ist das folgende:
Fehlerzählerwort 1
Bits 0-6 - Zeichenfehlerzählung - binär kodierte Zahl, die die Anzahl der Paritäts- oder Rahmenfehler
in allen von der Systemsteuerung seit dem letzten DEC-Befehl empfangenen Botschaften repräsentiert.
Bit 7 - Parität
Bits 0-3 - die niederstelligeren 4 Bits des Primär
kanals gehören zur Testfehlerzählung
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Bits 4-6 Logische Nullen
Bit 7 - Parität
Bit 7 - Parität
Bits 0-3 - die höherstelligen 4 Bits des Primärkanals sind die Testfehlerzählung
Bits 4-6 - Logische Nullen
Bit 7 - Parität
Bit 7 - Parität
Eine Gesamtheit von 8 Bits in einem binär kodierten Format dient zur Verwendung für die Testfehlerzählung des Primärkanals.
Daher ist es möglich, bis zu 255 Testfehler zu zählen. Sämtliche Testfehlerzählungen werden auf Null zurückgesetzt,
nachdem sie an andere Stelle berichtet worden sind. Zeichenfehler werden für sämtliche Botschaften tabelliert,
die von einer speziellen Test- und Steuereinheit empfangen wurden, ob dieser Modem nun adressiert worden
ist oder nicht. Ein unrichtiges Blockprüfzeichen wird als
ein Zeichenfehler gezählt. Das richtige Einrahmen eines empfangenen Zeichens wird auf folgende Weise bestimmt:
(1) Ein Übergang von Zeichenlage (MARK) zur Trennlage (SPACE) wird als Beginn eines Start-Bits
festgestellt.
(2) Die Mitte des Start-Bits wird daraufhin geprüft, ob es noch eine Trennlage (SPACE) ist. Wenn nicht,
wird ein Zeichenfehler gezählt.
(3) Das 9. Bit nach dem Start-Bit wird darauf geprüft, ob es ein richtiges Stop-Bit (Zeichenlage, MARK)
ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird ein Rahmenfehler festgestellt und der Zeichenzähler wird
um einen Zählschritt weitergestellt.
Die Zeichenfehlerzählung für einen speziellen Modem im
System liefert eine Anzeige der Qualität der an jener
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Stelle empfangenen Sekundärkanal-Daten.
Nachdem die Fehlerinformation zurück zur Systemsteuerung übertragen worden ist, erzeugt die Steuerung 15 einen RTN-Befehl.
Bei Empfang dieses RTN-Befehls wird der Test beendet und der Modem kehrt in den Normalbetrieb zurück.
Eine zweite Art an durch die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung durchführbarem Test ist ein Ende-Ende-Test
zwischen einem Zentralmodem und einem entfernten Modem. Ein derartiger Test ist ein voller Duplex-Test mit einer
Fehlerzählung, die für den Empfänger jedes Modems erhalten wird. Die normale Datenübertragung über den Primärkanal
wird während dieses Tests für alle Modems unterbrochen, die von der speziellen Zentralstelle aus abzweigen. Wie
beim Selbsttest dient der innere Scrambler und Descrambler des Modems zur Erzeugung und zur Prüfung der Testsignalfolge
oder des Testmusters. Zur Durchführung dieses Tests überträgt die zentrale Systemsteuerung 15 nacheinander
die folgenden Befehle: Ein Befehl, der die Testsignalfolge auslöst (test pattern enable:TPE), EEC, DEC und RTN.
Die Systemsteuerung 15 wird den TPE-Befehl zuerst zum
Zentralmodem und dann zum entfernten Modem senden. Der
TPE-Befehl läßt den Generator für die Pseudo-Zufallsignalfolge in dem Modemsender und den Detektor für die Pseudo-Zufallsignalfolge
in dem Modemempfänger einschalten. Der interne RTS des Modems wird eingeschaltet. Die Verzögerung vor
dem nächsten EEC-Befehl ermöglicht die Synchronisierung der Scrambler und Descrambler in den beiden Modems. Die
anderen Befehle EEC, DEC, RTN lassen die Test- und Steuereinheit die oben erwähnten Funktionen ausführen. Der EEC-Befehl
wird zuerst zum Zentralmodem und dann zum entfernten Modem gesandt, wie auch der DEC-Befehl.
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Eine weitere Form der möglichen Tests ist eine analoge Schleife mit einer Testsignalfolge, die stets zwischen
einem zentralen und einem entfernten Modem geführt wird. Dieser Test steht unter Steuerung einer Bedienungsperson
und nutzt die Vorteile des Umstandes aus, daß die zentrale Systemsteuerung 15 eine an ihrer Datenbasis gespeicherte
Netzwerkstruktur haben kann. Wenn die Bedienungsperson der Systemsteuerung 15 beispielsweise nacheinander den
ersten und zweiten analogen Schleifen-Knopf und dann einen Test-Knopf drückt, dann ist es nur noch nötig, die Adresse
des entfernten Modems per Knopfdruck einzugeben. Da die Systemsteuerung ihre Netzwerkstruktur in ihrer Datenbasis
gespeichert hat, wird die Adresse der zentralen Lage in dem Befehl enthalten sein. Die Systemsteuerung 15 kann
dann die notwendigen Testbefehle für die analoge Schleife an die richtige Stelle adressieren.
Zur Ausführung des analo-gen Schleifentests wird ein analoger
Schleifenbefehl· von der Systemsteuerung 15 zum entfernten
Modem übertragen und ferner wird ein Befehl zur Auslösung der Testsignalfolge (test pattern enable = TPE)
an den Zentralmodem übertragen. Die Test- und Steuereinheit ist so ausgelegt, daß obgleich ein Modem in einen analogen
Schleifenmodus gesetzt wird, was den Veriust des Trägers bewirkt, dennoch ein nachfolgender Empfangsleitungs-Ausfall
"mayday"-Ruf nicht resultieren wird. Die benutzte Befehlsfolge wird im folgenden Abschnitt erörtert.
Bei der Durchführung des Analogschleifen-Testsignalfolge-Modus wird ein analoger Schleifenbefehl (analogue loop
= ACL) an die im Test befindliche entfernte Stelle gesandt. Der analoge Schleifenbefehl läßt den Empfangseingang des in der Prüfung befindlichen Modems zurück
auf seinen Sendeausgang über eine Verstärkerstufe koppeln. Der nächste TPE-Befehl wird an den Zentralort gesandt
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und schaltet dessen Scrambler und Descrambler ein. Jeder EEC-Befehl wird ebenfalls an die Zentralstelle gesandt
und löst das Aufsammeln der Fehler aus. Dann wird ein DEC-Befehl an die Zentralstelle gesandt, die eine Antwort
abgibt, welche die Fehlerzählung am Ende des Tests in einem binären 8 Bit Format einschließt. Dann wird der
RTN-Befehl zu sämtlichen Modems der Zentralleitung gesandt, wobei die oben erörterte Gruppenadresse verwendet wird.
Die Befehlsfolge, die während dieses Tests von der Zentralsteuerung ausgegeben wird, kann wie folgt summiert
werden:
(RMT ADD 3) (ACL), (CENADD) (TPE), (CENADD) (TPE)
Bestätigung zurück nach CSC 15
(CEN ADD) (EEC), (CEN ADD) (EEC),
Bestätigung zurück nach 15
(CEN ADD) (DEC), (CEN ADD) (ERROR COUNT), (GROUP ADD) (RTN)
Antwort nach CSC 15
Das Befehls-Repertoire für die Test- und Steuereinheit weist einen Stop-Befehl für die Fehlerzählung (stop error
counter = SEC) auf. Der Empfang dieses Befehls veranlaßt, daß das Aufsammeln der Testfehler beendet und die Gesamtsumme
gespeichert wird. Dieser Befehl ist nützlich für Modems, die den primären und den sekundären Kanal in einem
analogen Schleifenmodus zu einer Schleife verbinden. Dies resultiert darin, daß die Steuerung Echos ihrer eigenen
Kanäle empfängt. Der Befehl SEC kann dazu dienen, eine Fehlerzählung zu halten, während der Modem von einem
analogen Schleifenmodus abgenommen wird.
Eine digitale Schleife mit Testsignalfolgen steht ebenfalls zur Verfügung. Dieser Test folgt dem gleichen Format
wie das vorstehend im Zusammenhang mit dem analogen Schleifentest beschrieben wurde. Die zentralen Modems werden
nicht in einen digitalen Schleifenmodus gesetzt. Der Test
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wird zwischen einem Zentralort und einem entfernten Ort ausgeführt. Die Scrambler und Descrambler sowie die
Fehlerzähler werden für den Zentralmodem eingeschaltet. Der entfernte Modem wird in einen digitalen Schleifenmodus
gesetzt . In diesem Modus empfangene Daten werden Sendedaten, der empfangene Takt wird ein externer Sendetakt,
DEC wird zu RTS. Die DTE-Schleife dient zur Trennung des DTE vom Modem. DSR wird an der Schnittstelle abgeschaltet
sein, um der Steuerung anzuzeigen, daß ein Test läuft. Ein digitaler Schleifenbefehl (digital loop DCL)
wird zunächst an die im Test befindliche entfernte STelle gesandt. Dann wird TPE an die Zentralstelle gesandt, wonach
EEC und dann DEC folgt, nachdem die zentrale Systemsteuerung 15 die geeignete Zeitspanne für die Fehlerzählung
beendet hat. Schließlich wird RTN mittels der Gruppenadresse übertragen.
Der analoge Schleifenmodus oder digitale Schleifenmodus ist ein verfügbarer Endtestmodus, wobei die Scrambler und
Descrambler und Fehlerzähler des Zentralmodems nicht eingeschaltet sind. Der Zentralmodem arbeitet in seinem normalen
Modus. Der Test wird entsprechend der nachfolgenden Befehlsfolge ausgeführt: ACL oder DCL gesandt an die entfernte
unter Prüfung befindliche Stelle, und RTN durch Gruppenadresse. Dieser Testmode betätigt das Anschließen
externen Testgruppen an den zentralen Modem.
Wie vorstehend angegeben, hat; die Test- und Steuereinheit
17 die Fähigkeit, ihren zugehörigen Modem auf gewisse unnormale Zustände hin zu überwachen und Alarmbotschaften
an die Zentralsteuerung 15 gurückzuübertragen. Das Format
für diese übertragenen Botschaften ist das gleiche wie die Botschaft für den zusammengefaßten Status. Jedem
möglichen Alarmzustand wird ©ine Bitstelle in dem Mayday-Wort zugewiesen. Das Vorhandensein eines Mayday-Rufes wird
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durch eine Eins in der entsprechenden Ritstelle angezeigt. Alle anderen Bits sind logische Nullen. Die Alarmbitzuweisung
ist die folgende:
Bit 0 Benutze Alarm
Bit 1 Informationsstrom
Bit 2 Empfangsleitungfehler
Bit 3 Stromausfall am Modem
Bit 4 Gewidmete Leitung nicht wieder hergestellt
Bit 5 0
Bit 6 0
Bit 7 Parität
Ein Mayday-Ruf wird von der Test- und Steuereinheit 17
kontinuierlich ausgesandt, bis sie einen RTN- oder RSI-Befehl aus der zentralen Systemsteuerung 15 erhält. Der
RTN-Befehl stoppt die Aussendung des Mayday-Rufes; wenn
jedoch die Ursache für den Alarm fortbesteht, werden weitere Alarmrufe ausgesandt. Der RSI-Befehl wird die
Übertragung eines Alarms sperren, selbst wenn die Ursache noch weiterhin vorliegt, bis er von einem RTN-Befehl
zurückgesetzt wird. Die einzige Ausnahme für diese Regel besteht in dem Empfangsleitungsfehler-Mayday-Ruf, eine
Alarmbotschaft, die für eine feststehende Zeitspanne von beispielsweise 12 Sekunden bei 75 bps anhält. Wie bereits
bemerkt, wird der RSI-Befehl das Aussenden von Alarmbotschaften durch die Test und Steuereinheit 17 sperren, jedoch
wird der Zustand, der den Alarm auslöste, gespeichert werden. Nachdem das Netzwerk dann alarmfrei ist, können
die Diagnose-Prozeduren entweder mit Hilfe der Systemsteuerung 15 (unter Verwendung des DSM-Befehls (Mayday-Vorratsspeicherung:
dump stored mayday) oder anderer Prozeduren durchgeführt werden, um die Ursache für das aufgetretene
Problem zu bestimmen.
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Es besteht die Möglichkeit, daß mehrfache Mayday-Rufe gleichzeitig ausgesandt werden oder daß ein Mayday-Ruf
von einem Modem ausgesandt wird, während ein anderer Modem der Systemsteuerung 15 mit Test- oder Statusinformation
antwortet. In dem einen oder anderen Fall würde das Ergebnis sein, daß die Systemsteuerung 15 Rahmenfehler
auf ihrer Empfangsdatenleitung feststellt. Nach einer gewissen Anzahl von gezählten Rahmenfehlern wird die Systemsteuerung
die Ausgabe von Testbefehlen beenden. Wenn die Rahmenfehler fortbestehen, wird die Systemsteuerung 15
einen RSI-Befehl mit einer Gruppenadresse aussenden. Dieser
RSI-Befehl sperrt sämtliche Mayday-Rufe von der Gruppe und
läßt sie an den Stellen speichern, an denen anormale Zustände aufgetreten sind. Die Systemsteuerung 15 kann dann
jede Stelle auf der Zentralleitung mit einem DMS-Befehl abrufen und die gespeicherten Mayday-Status-Informationen
speichern. Der Empfang dieses Befehls an einer entfernten Stelle, die einen Mayday-Ruf gespeichert hat, führt zum
erneuten Aussenden des Mayday-Rufes zurück zur zentralen Systemsteuerung 15. Auf diese Weise geht kein Mayday-Ruf
verloren. Die folgenden Abschnitte erläutern die Mayday-Rufe, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung geschaffen sind.
Wenn die Aufforderung, ein Signal von einer Datenendausrüstung DTE, die einem speziellen Modem zugeordnet ist,
auszusenden, für eine hinreichend oder überlange Zeitspanne bestehen bleibt, und verhindert, daß andere Modems an einer
Multidrop-Leitung senden können, wird die Test- und Steuereinheit 17 einen Datenstromalarm (streaming alarm STR)
zurück zur Systemsteuerung 15 senden. Eine übermäßige Zeitspanne kann erfindungsgemäß nach einer Streifenauswahl
identifiziert werden. Die entfernten Test- und Steuereinheiten 17 fühlen RTS-Befehle, die über eine längere Zeit-
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spanne hin vorhanden sind, ab, während die zentralen Test- und Steuereinheiten die DCD-Befehle abfühlen,
die das Vorliegen eines Trägers von einem entfernten Modem anzeigen.
Der zentrale Modem wird stets für eine längere Datenstromzeitspanne
an eine Strippe gelegt als der zugehörige entfernte Modem. Wenn auf diese Weise der Datenstromzustand
aufgrund des eingeschalteten RTS-Befehls über eine lange Zeitspanne bestehen bleibt, wird der entfernte Modem
stets zuerst einen Mayday-Ruf aussenden und für eine gewisse Zeitspanne werden mehrfache Mayday-Signale vorhanden
sein. Wenn ein Datenstrom-Mayday-Ruf nur von einem zentralen Ort empfangen wird, dann weiß man, daß dieser Zustand durch
ein Versagen des Modems und nicht dadurch verursacht wird, daß der Schnittstellen-RTS-Befehl über eine lange Zeitspanne
hin vorgelegen hat. Die Test- und Steuereinheit 17 sendet diesen Alarm, bis sie einen RTN oder RSI-Befehl
von der Systemsteuerung 15 empfängt. Ein RSI-Befehl ist stets auf einen Mayday-Ruf abgestimmt. Ein RTN-Befehl
wird dies nicht sein, wenn der Mayday-Zustand bzw. der Notzustand bei Empfang des RTN-Befehls noch immer vorliegt.
Ein Benutzer-Alarm (customer alarm message = CAM) kann auf ein gesondertes Eingangssignal vom Benutzer ebenfalls
vorgesehen sein. Bei Einschaltung wird eine Mayday-Botschaft zurück zur Systemsteuerung übertragen. Wieder wird
der Alarm bei Empfang entweder von RTN oder RSI abgestimmt.
Wenn ein Träger auf dem primären Datenkanal eines entfernten Modems nicht festgestellt werden kann oder wenn der
RTS-Befehl an einem zentralen. Modem über eine längere Zeit-
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spanne hin nicht als abgeschaltet festgestellt werden kann, dann wird dies die Test- und Steuereinheit 17
veranlassen, einen Mayday-Ruf für einen Empfangsleitungsfehler (receive line fault = RLP) an die zentrale Systemsteuerung
15 zu übertragen. Diese Zeitspanne kann beispielsweise 3,4 Sekunden betragen. Der RLF-Alarm wird dann über
eine Zeitspanne von beispielsweise 8 bis 13 Sekunden gesendet und dann automatisch von der Test- und Steuereinheit
17 abgestimmt. Es kann nicht von einem Befehl aus der Systemsteuerung 15 beendet werden, weil die Empfangsleitung für den Modem ausgefallen ist. Nachdem das Mayday-Signal
beendet ist, wird der Alarmzustand gespeichert und ein DSM-Befehl erzeugt wieder das Mayday-Signa1. Nur der
RTN-Befehl kann das gespeicherte Mayday-Signal löschen. Der zentrale Modem arbeitet in einem kontinuierlichen
Trägermodus und hat sein RTS-Signal dauernd eingeschaltet. Der zugehörige entfernte Modem hat sein DCD-Signal kontinuierlich
eingeschaltet. Ein entfernter Modem überträgt einen RLF-Mayday-Ruf, wenn das DCD-Signal des Primärkanals
für 3,4 Sekunden nicht vorliegt. Ein zentraler Modem überträgt einen RLF-Mayday-Ruf, wenn RTS-Signal für 3,4 Sekunden
nicht vorliegt. Wenn ein Zentralmodem-Ausfall eintritt, so daß RTS abgeschaltet ist, wird sowohl die Zentrale wie
die entfernte Stelle gleichzeitig Mayday-Rufe abgeben und Rahmenfehler werden bei der Systemsteuerung 15 auftreten.
Der DSM-Befehl kann dann dazu dienen, beide Mayday-Botschaften wiederzugewinnen. Wenn ein Telefonleitungsfehler
auftritt, dann spricht nur der entfernte Modem an. Wenn ein Fehler in dem Vierdrahtkabel vom zentralen Modem zur Brücke
auftritt, von der die Leitungen zu den einzelnen entfernten Modems sich verzweigen, werden sämtliche der zentralen
Stelle zugeordneten Modems einen Empfangsleitungsfehler feststellen. Dieser Zustand fyihrt zur Übertragung gleichzeitiger
mehrfacher Alarmbotschaften zurück zur System-
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steuerung 15. Das Vorliegen beidseitiger Rufe auf der Leitung kann die Systemsteuerung 15 daran hintern, einen
besonderen Alarm zu dekodieren. Erst nachdem die Empfangsleitungen wieder hergestellt worden sind, kann der DSM-Befehl
dazu dienen, zu bestimmen, welche Modems vorher einen Ausfall festgestellt haben.
Die Test- und Steuereinheit 17 benutzt eine Hilfsstromquelle, um einen Ton zu erzeugen und auszusenden, wenn
ein Stromausfall an einem Modem auftritt. Dieser Alarm wird Modemstromausfall (Modem Power Failure = MPF) bezeichnet.
Derjenige Zentralmodem der Anschlußstelle, zu dessen Zweig der Modem mit dem Stromausfall gehört, stellt den
MPF-Ton fest und sendet ein Alarmsignal mit seiner eigenen Adresse an die Zentralsteuerung 15. Die Zentralsteuerung
kann dann eine Abtastung der dem Zentralmodem zugeordnete Modems durchführen, welche das MPF-Mayday-Signal gesendet
haben. Die Ergebnisse dieser Abtastung werden dann durch die Zentralsteuerung analysiert um zu bestimmen, welcher
Modem in dem Netzwerk einen Stromausfall meldete.
Da die einzige Kommunikationsleitung zwischen dem Zentralmodem 11 und der Systemsteuerung 15 die Sende- und Empfangs-Sekundär-Datenkanäle
sind, wird für diese Modems kein Stromausfall-Alarmsignal vorgesehen. Ein digitales Stromausfall-Alarmsignal
wird für die Zentralmodems 33 des zweiten Stapels erzeugt. Dieser Digitalalarm ist notwendig,
weil die Schnittstelle zwischen den beiden Modems 13,33 digitaler Natur ist. Wenn algo ein zweistufiges Zentralmodem
33 einen Stromausfall feststellt, wird es ein digitales Alarmsignal über die DTE-Schnittstelle seinem zugehörigen
Modem 13 zuleiten. Dieses Modem 13, das in Wirklichkeit
ein entfernter Modem einer anderen Zentralleitung ist, wird den digitalen Stromausfall-Alarmzustand feststellen
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und wird ein analoges Stromausfall-Signal mit seiner Adresse der Systemsteuerung 15 zuleiten. Die digitale
Alarmsignalleitung ist eine Zweirichtungsleitung (bidirectional) . Durch Strippenauswahl wird es ein Ausgang
sein, wenn der synchrone Modem ein zentraler Modem 11 ist und ein Eingang sein, wenn der synchrone Modem ein entfernter
Modem 13 ist.
Schließlich wird ein Ruf betreffend eine gewidmete Leitung ist nicht wieder hergestellt (dedicated line not restored =
DNR) in einer Situation geliefert, bei der eine gewählte Verbindung als Unterstützung aufgebaut wurde, bei der jedoch
der Modem zeitweise zurück zur gewidmeten bzw. festgestellten Leitung umschaltet, um zu bestimmen, ob die
gewidmete Leitung wieder hergestellt worden ist. Wenn der Modem keinenSendebefehl für zusammengefaßten Status
(TCS) von der Systemsteuerung 15 innerhalb 10 Sekunden nach Umschalten auf die gewidmete Leitung empfangen hat,
wird ein Zurückschalten auf die gewählte Leitung automatisch ausgelöst, und der DNR-Alarm wird über die gewählte Leitung
übertragen. Der Zweck des DNR-Alarms besteht darin, der
Systemsteuerung 15 anzuzeigen, daß der Modem zurück zur gewählten Leitung geschaltet ist. Die Systemsteuerung
könnte dann entweder einen RTN-Befehl oder einen RSI-Befehl
über die gewählte Leitung übertragen, um die Alarm-Botschaft abzustimmen, wie oben erörtert wurde.
Ein zusätzliches Merkmal der Test-und Steuereinheit 17 besteht in ihrer Fähigkeit, ihren zugehörigen Modem auf
gewisse Netzwerk-Steuerbefehle ansprechen zu lassen, die von der Zentralsteuerung 15 erzeugt werden. Diese Befehle
haben das gleiche Format wie die vorher erörterten Test-Befehle. Die entsprechende bevorzugten Ausführungsformen
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geschaffenen Befehle werden in den nachfolgenden Paragraphen erörtert.
Der Befehl betreffend die Abstimmung eines primären Senders squelch primary transmitter = SPT) ist bereits oben erwähnt
worden. Als Reaktion auf diesen Befehl läßt die Test- und Steuereinheit den Primär-Kanal-Sender des adressierten Modems
abstimmen und setzt den DSR-Befehl an der DTE-Schnittstelle
in einen abgeschalteten Zustand, in dem der interne RTS-Befehl des Modems zwangsweise abgeschaltet wird.
Der SPT-Befehl wird benutzt, wenn Datenströmung festgestellt
wird. Wenn die Zentralsteuerung einen RSI-Befehl liefert, ist der nächste Schritt für die Zentralsteuerung
15, einen SPT-Befehl zu senden. Der Empfang dieses Befehls stoppt die Strömungsbedingung und verursacht außerdem, daß
DSR abfällt. Mit der ausgeschalteten DSR kann die DTE ihr RTS-Signal abschalten. Wenn dies eintreten sollte, wird die
Ursache für die Strömungsbedingung beseitigt worden sein. Die Systemsteuerung 15 kann dann einen Befehl bevorrate
Modem-Status (damp modem status = DMS) senden, um zu prüfen, ob RTS jetzt in einem abgeschalteten Zustand sich befindet.
Wenn das Abfallen von DSR nicht bewirkt, daß RTS abschaltet, ist der Eingriff einer Bedienungsperson an der entfernten
Stelle erforderlich, um die Schwierigkeit zu beseitigen. Die Stelle mit dem strömenden Terminalgerät wird zeitweise
nicht betriebsfähig sein. Mit dem noch wirksamen SPT-Befehl jedoch können jetzt die anderen Stellen an der Zentralleitung
mit dem Zentralmodem in Kommunikation treten.
Der SPT-Befehl schafft ferner ein Diagnostizierwerkzeug in der Situation, wenn zwei ader mehr Stellen auf die
gleiche Primärkanaladresse ansprechen, beispielsweise wenn ein DTE-Befehl für eine unrichtige Adresse programmiert ist.
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Der SPT-Befehl kann dazu dienen, wahlweise gewisse entfernte
Stellen abzustimmen, wobei die Adressierung über den Sekundärkanal erfolgt. Die Bedienungsperson an der
zentralen Stelle kann dann bestimmen, welche DTE unrichtig anspricht.
Ein weiterer möglicher Netzwerk-Befehl betrifft das Simulieren von Stromausfall, bezeichnet mit SPF (=simulate
power failure). Bei Empfang dieses Befehls schaltet die Test- und Steuereinheit 17 die Stromausfall-Mayday-Schaltungen
ein und bewirkt, daß entweder der Stromausfallton (entfernte Stelle) oder der digitale Stromausfallimpuls (zentrale
Stelle) gesendet wird. Dieser Befehl SPF kann dann als Testfunktion dienen, um sicherzustellen, daß die Stromausfallschaltungen
richtig arbeiten.
Der SPF-Befehl kann auch als Hilfe für die Zentralsteuerung
beim Prüfen der tatsächlichen Netzwerk-Konfigurationen verwendet werden. In ihrer Datenbasis kann die Systemsteuerung
15 das gesamte Netzwerk in seiner Konfiguration gespeichert haben. Jeder entfernte Modem ist mit einer speziellen Zentralleitung
zugeordnet, wie bereits erörtert wurde. Die Genauigkeit der von der Systemsteuerung 15 gespeicherten
Systemkonfiguration zur Information kann dadurch geprüft werden, daß der entfernte Modem veranlaßt wird, einen Stromausf
all-Mayday-Ruf zu senden, und daß dann nachgesehen wird, welcher zentrale Modem 11 auf die Zentralsteuerung 15 anspricht.
Auf diese Weise kann man feststellen, ob ein spezieller entfernter Modem duroh die Zentralmodem arbeitet,
der von der Systemsteuerung 15 angenommen wird.
Fig. 5 zeigt die bevorzugte Ausführung, die eine vorteilhafte
automatische Anwähleinyichtung schafft. Fig. 5 stellt
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die erste Stufe des in Fig. 2 dargestellten Netzwerks da. Das Anwählen wird durch einen an sich bekannten Mehrleitungsgatter
71, eine Anzahl von Datenzugriffseinrichtungen (DAA)
73 und ihre zugehörigen Telefone und eine Anwähleinheit ermöglicht. Der Adapter 71 stellt eine Wechselstrombrücke
zur Verbindung der Sende- und Empfangsleitungspaare des Zentralmodems mit den zugehörigen entfernten Modems dar.
Für gewidmete Leitungen erfüllt die Telefongesellschaft diese Funktion mittels einer Wechselstrombrücke 75, die
üblicherweise in dem Zentralamt der Telefongesellschaft lokalisiert ist. Die Wechselstrombrücke 75 kommuniziert
mit einer Anwähleinheit 77 an jeder entfernten Stelle, die einfach die entfernten Modems zwischen die Anwähleinheit
und die festgeschalteten Leitungen schalten. Folglich wird jeder von der Zentralstelle kommende Anruf an der
nicht besetzten entfernten Stelle automatisch beantwortet werden.
Wenn ein Fehler auftritt, ist es notwendig, zwei Telefonanrufe an die entfernte Stelle zu placieren, und zwar einen
zu jeder DAA 73. Die Anzahl der entfernten Stellen, die
angewählt werden müssen, hängt von der Stelle des Telefonleitungsfehlers ab. Wenn ein Fehler zwischen dem Zentralmodem
und der Wechselstrombrücke 75 der Telefongesellschaft auftritt, müssen alle entfernten Stellen angewählt werden.
Wenn ein Fehler auf einer der Leitungen von der Brücke zu einer entfernten Stelle auftritt, dann muß nur jene
Stelle angerufen werden. Für diesen Fall müssen die gewidmeten Leitungen zur Brücke 75 der Telefongesellschaft ebenfalls
mit dem Mehrleitungsadapter 71 verbunden werden.
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Wenn ein entfernter Modem angewählt worden ist, dient
die Systemsteuerung 15 dazu, einen Befehl zu dem Modem
zu senden, der das Umschalten auf die Anwählung (switch
to dial back up) vorschreibt. In Abhängigkeit davon wechselt die Test- und Steuereinheit 17 den Zustand eines Steuersignal gewidmet/geschaltet auf den angewählten Modus und wird daher "Synchronisation" mit dem Zustand der Anwähleinheit 77 sein (Fig.5). Eine Prüfung auf mögliche Wiederherstellung der gewidmeten Verbindung wird dann dadurch
ausgeführt, daß ein Befehl, der das Umschalten auf die
gewidmete Leitung vorschreibt (switch to dedicated line
= SDL an die Test- und Steuereinheit 17 an der entfernten Stelle über die gewählten Leitungen gesandt wird. Bei
Empfang dieses Befehls SDL wird die Test- und Steuereinheit 17 ein Steuersignal an die Anwähleinheit 77 senden, daß die Anwähleinheit 77 veranlassen wird, den Modem auf die gewidmeten Leitungen umzuschalten. Die Test- und Steuereinheit 17 enthält eine Zeitgeberschaltung, die ausgelöst wird, wenn das Umschalten von den gewählten Leitungen zurück zu den gewidmeten Leitungen auftritt. Wenn die Test- und Steuereinheit 17 einen Befehl, der das Senden eines komprimierten Status1 (transmit concise status = TCS) vorschreibt, nicht auf dem gewidmeten Kanal innerhalb eines festen Intervalls von beispielsweise 3,4 Sekunden feststellt, dann wird die Test- und Steuereinheit 17 ein Steuersignal an die Anwähleinheit 77 senden. Dieses Steuersignal bewirkt, daß die Ansteuereinheit 77 zurück auf die gewählten Leitungen schaltet, über die gewählten Leitungen wird die Test- und Steuereinheit 17 einen Mayday-Ruf, daß die gewidmete Leitung nicht wieder hergestellt worden ist, (dedicated line not restored = DNR) zurück zur Zentralsteuerung senden.
die Systemsteuerung 15 dazu, einen Befehl zu dem Modem
zu senden, der das Umschalten auf die Anwählung (switch
to dial back up) vorschreibt. In Abhängigkeit davon wechselt die Test- und Steuereinheit 17 den Zustand eines Steuersignal gewidmet/geschaltet auf den angewählten Modus und wird daher "Synchronisation" mit dem Zustand der Anwähleinheit 77 sein (Fig.5). Eine Prüfung auf mögliche Wiederherstellung der gewidmeten Verbindung wird dann dadurch
ausgeführt, daß ein Befehl, der das Umschalten auf die
gewidmete Leitung vorschreibt (switch to dedicated line
= SDL an die Test- und Steuereinheit 17 an der entfernten Stelle über die gewählten Leitungen gesandt wird. Bei
Empfang dieses Befehls SDL wird die Test- und Steuereinheit 17 ein Steuersignal an die Anwähleinheit 77 senden, daß die Anwähleinheit 77 veranlassen wird, den Modem auf die gewidmeten Leitungen umzuschalten. Die Test- und Steuereinheit 17 enthält eine Zeitgeberschaltung, die ausgelöst wird, wenn das Umschalten von den gewählten Leitungen zurück zu den gewidmeten Leitungen auftritt. Wenn die Test- und Steuereinheit 17 einen Befehl, der das Senden eines komprimierten Status1 (transmit concise status = TCS) vorschreibt, nicht auf dem gewidmeten Kanal innerhalb eines festen Intervalls von beispielsweise 3,4 Sekunden feststellt, dann wird die Test- und Steuereinheit 17 ein Steuersignal an die Anwähleinheit 77 senden. Dieses Steuersignal bewirkt, daß die Ansteuereinheit 77 zurück auf die gewählten Leitungen schaltet, über die gewählten Leitungen wird die Test- und Steuereinheit 17 einen Mayday-Ruf, daß die gewidmete Leitung nicht wieder hergestellt worden ist, (dedicated line not restored = DNR) zurück zur Zentralsteuerung senden.
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Wenn die gewidmete Leitung wieder hergestellt worden ist, wird ein Ende-zu-Ende-Test zwischen den zentralen
und den entfernten Modems ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Leitung von ausreichender Qualität ist. Wenn die
Fehlerrate zufriedenstellend ist, wird die Systemsteuerung 15 einen Befehl, der das Trennen der angewählten Leitung
(disconnect dial back-up = DDB) vorschreibt, über die gewidmete Leitung zur entfernten Stelle senden. Bei Empfang
dieses Befehls sendet die Test- und Steuereinheit 17 ein Signal zur Anwähleinheit 77, das sie veranlaßt, die
gewählten Leitungen zu trennen. Wenn die bei dem Endezu-Ende-Test ermittelte Fehlerrate nicht zufriedenstellend
ist, wird die Systemsteuerung 15 einen Befehl, der das Umschalten auf das Anwählen (switch to dial back-up = SDB)
vorschreibt, über die gewidmete Leitung an die entfernte Stelle senden. Bei Empfang dieses Befehls wird ein geeignetes
Steuersignal von der Test- und Steuereinheit 17 zur Anwähleinheit 77 übertragen, um die Sende- und Empfangsleitungen des Modems auf die gewählten Leitungen umzuschalten.
Wenn die Test- und Steuereinheit 17 sich im Anwählmodus befindet und einen Empfangsleitungsfehler feststellt, wird
sie den erforderlichen Mayday-Aufruf senden und einen Impuls erzeugen, der die Unterbrechung der Anwählung bewirkt.
Dies ist der gleiche Impuls, der in Abhängigkeit von einem DDB-Befehl erzeugt wird. Bei Empfang dieses Impulses durch
die Anwähleinheit 77 wird sie die gewählten Leitungen unterbrechen und den Modem auf die gewidmeten Leitungen umschalten.
Wenn die gewidmete Leitung nicht wieder hergestellt worden ist, kann die Bedienungsperson an dem Ort
der Systemsteuerung 14 wieder die erforderlichen Anrufe
tätigen, um eine Anwählverb^ndung herzustellen. Wenn es nicht
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für diese Niederschrift wäre, wäre es nicht möglich, die gewählte Verbindung wieder herzustellen, weil nachfolgende
Telefonanrufe auf ein Besdtzt-Signal führen würden (Das Anwählen hält noch die angewählten Leitungen).
Gemäß derbevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
es möglich, den sekundären Kanal als Datenkanal zu verwenden. Dazu enthält das Befehlsverzeichnis einen Befehl, der das
Sperren von Test- und Steuerung (Inhibig Test and Control = ITC) vorschreibt. Bei Empfang dieses Befehls von der
Systemsteuerung 15 wird die Test- und Steuereinheit 17 ihre über den zweiten Kanal empfangenen Daten nicht auf mögliche
Test- und Steuerbefehle überwachen. Folglich wird sie nicht unbeabsichtigt in einen Testmodus durch Dekodieren eines
Befehls in einen Zufalls-Datenstrom gehen. Wenn ein Alarm-Zustand
auftritt, während der Modem in einem ITC-Modus sich befindet, löscht die Test- und Steuereinheit 17 diesen
Modus und wird das geeignete Mayday-Signal aussenden. Ein RTN-Befehl stellt den Normalbetrieb wieder her, wenn
es gewünscht wird, den Modem von einem ITC-Modus wegzunehmen. Die Verwendung als Datenkanal unterliegt vorzugsweise
den folgenden Beschränkungen in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung:
1. Keine sekundären CTS.
2. Vierdrahtbetrieb.
3. Nur sekundäre RTC-Steuerung. Kein Gegenkanalbetrieb unter Steuerung des primären RTS.
4. Wenn der Modus ein Multidrop-Netzwerk an zentraler Stelle ist, muß er in einem kontinuierlichen
Trägermodus auf dem zweiten Kanal arbeiten.
5. Wenn der Modem an entfernter Stelle eines Multidrop-Net zwerks sich befindet, wird sein Sekundärkanal
in einem gesteuerten Trägermodus betrieben, jedoch wird ein sekundärer DCD an der DTE-Schnittstelle
nicht vorhanden sein.
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6. Die vom Sekundärkanal übertragenen Daten können nicht RTN- oder RSI-Befehle enthalten. Für einen
zentralen Modem gilt, daß wenn die empfangenen Daten in einem Trennschritt für mehr als 300
Millisekunden sich befinden, daß er dann an der DTE-Schnittstelle auf einen Zeichenschritt (mark)
geklammert wird, bis ein Obergang von einem Trennschritt zu einem Zeichenschritt auftritt.
Wenn der zweite Kanal in einem Datenmodus betrieben wird, akzeptiert er asynchrone Daten von 0-150 bps.
Fig. 6 zeigt eine spezielle Struktur für eine Test- und Steuereinheit gemäß einem bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung. Die Test- und Steuereinheit enthält vier Multiplexer 55,57,59,61, eine zentrale Mirkoprozessor-Verarbeitungseinheit
(CPU) 63 und eine Programmspeichereinheit (PSU) 65. Die Multiplexer 55,57,59,61 dienen zur
Verdopplung der Anzahl möglicher Eingänge in den Prozessor CPU 63. Jeder Multiplexer hat acht Eingänge An, B und vier
Ausgänge Y . Jeder Multiplexer wird von einer Auswahlleitung 64 gesteuert, auf der ein Steuersignal von der PSU 65
ausgegeben wird. Wenn die Wahlleitungen 64 aktiviert werden, (eine logische 1 führen), dann werden die B -Eingänge zu
den Multiplexern zu den Multiplexer-Ausgängen Y weitergeleitet, während wenn kein Wahlsignal vorliegt (die Wahlleitungen
führen eine logische 0), werden die A -Eingänge zu den Ausgängen Yn weitergeleitet. Daher wählt der Mikroprozessor
63,65 die Eingangsgruppe, die er für eine spezielle Operation unter Programmsteuerung braucht. Zweiunddreißig
mögliche Eingänge für den Mikroprozessor sind vorhanden. Die verschiedenen Eingangssignale können falls nötig,
im Pegel invertiert werden.
Das Signal auf dem A.. -Eingang repräsentiert entweder
einen Primärkanal-RTS-Befehl eines entfernten Modems, einen
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Primärkanal DCD-Befehl eines Zentralmodems, es sei nun
logisch hoch oder tief. Wenn der Modem als eine entfernte Einheit in eine Punkt-zu-Punkt-Konfiguration arbeitet,
ist der Eingang der RTS-Befehl des entfernten Modems. Wenn der Modem als eine Zentraleinheit in eine Punkt-zuPunkt-Konfiguration
arbeitet, ist der Eingang ein DCD-Befehl der Zentraleinheit. Wenn der Modem als ein entfernter
Modem in einem Mehrpunkt-Netzwerk arbeitet, ist der Eingang ein hoher logischer Pegel, während dann, wenn
der Modem als Zentraleinheit in einem Mehrpunkt-Netzwerk arbeitet, der Eingang A ein niedriger logischer Pegel ist.
Der B-.-Eingang ist ein fester niedriger logischer Pegel,
der keinen Eingang repräsentiert. Der Y.-Ausgang ist ein
A1ZO. Somit wird bei einer Punkt-zu-Punkt-Konfiguration
RTS/DCD für Statuszwecke gespart. Andererseits zeigt der A1-Eingang, ob der Modem eine entfernte oder zentrale
Mehrpunkte inhe it ist.
Wenn der Modem als entfernte Einheit arbeitet, ist das A2~Signal ein DCD; und wenn der Modem als eine Zentraleinheit
arbeitet, ist das Signal ein RTS. Für eine entfernte Einheit sollte DCD stets eingeschaltet sein, wie
es für eine RTS für eine Zentraleinheit der Fall sein sollte. Ein Abschalten bei A„ zeigt somit einen Empfangsleitungsfehler
an. Der B„-Eingang ist ein Bit vom Geschwindigkeitswahlkode,
entweder eine logische Null oder eine logische Eins. Der Ausgang Y„ ist dann ein Empfangsleitungsfehlersignal
oder ein Bit eines Geschwindigkeitswahlkodes. Der Geschwindigkeitswahlkode dient zum Programmieren
der speziellen Datengeschwindigkeit, mit der der Sekundärkanal des Systems betrieben wird.
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Das Α-,-Eingangssignal ist ein Primärkanal DSR-Befehl
und der Β-,-Eingang ist das zweite Bit des Geschwindigkeitswahlkodes
, entweder eine logische Null oder eine logische Eins. Der Ausgang Y3 ist dann entweder ein
DSR- oder ein zweites Geschwindigkeitswahlbit. Die Eingänge B- und B3 liefern somit einen aus zwei Ziffern
bestehenden Geschwindigkeitskode bei geeigneter Wahl durch die Auswahlleitung 64 an den Multiplexer 57.
Der A.-Eingang ist eine Signal-Qualitätsanzeige. Die
Signal-Qualitätsanzeige kann von einem Primärkanal DCD-Befehl und dem Signal-Qualitätspegel abgeleitet werden,
der von dem zugehörigen Modem erzeugt wird. Die Modem-Signal-Qualitätsanzeige wird invertiert und dient als
ein Eingang für ein UND-Gatter. Der andere Eingang für das UND-Gatter ist der primäre DCD-Befehl,und der Ausgang
des UND-Gatters ist ein A.-Eingang. Ein Abschalten am Ausgang des UND-Gatters zeigt an, daß DCD eingeschaltet
ist und daß die Signalqualität schlecht ist. Der B.-Eingang ist ein binärer logischer Pegel, der als ein Eins-Bit
für einen Stromzeitkode (STL) dient. Der Y.-Ausgang ist alternativ eine Signal-Qualitätsanzeige oder das STL-Bit.
Der A -Eingang ist ein primärer RTS-Befehl von der Datenendausrüstung
DTE. Der Primärkanal-RTS-Befehl wird den
Schaltungen aus Fig. 4 vorzugsweise durch einen Fenster-Vergleicher zugeleitet, der die Spannung der mit der Leitung
RTS verknüpften Schaltung prüft. Ein Abschalten wird dem A^-Eingang zugeleitet, wenn diese Spannung zwischen
+; 3 Volt liegt oder eine Offenschaltung anzeigt, daß ein
Stromausfall an der Datenendausrüstung vorliegt.
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Eine Strippe ist vorgesehen, den primären RTS mit einer Vorspannungsquelle zu verbinden, für den Fall, daß ein
DTE verwendet wird, das keinen RTS liefert. Der B,--Eingang
ist das andere Bit des Stromzeitkodes STH. Der Y,--Ausgang wird dann entweder eine Anzeige davon sein, ob die Datenendausrüstung
DTE Strom hat oder wird ein zweites Stromzeitkodebit STH sein, je nachdem Zustand der Wahlleitung
Das Ag-Eingangssignal ist ein Wählmodus-Statusbit. Dieses
Bit zeigt an, daß der Modem entweder auf einer gewidmeten oder einer gewählten Leitung arbeitet. Das Bg-Eingangssignal
ist der erste Bitmodem-Typkode. Das Y^-Ausgangssignal ist entweder eine Wählmodusanzeige oder eine Modem-Typ-Anzeige.
Das A--Eingangssignal in einem entfernten Modem ist ein
digitaler Stromausfallimpuls von einer zugehörigen zweistufigen Zentralmodemanzeige. Für die Zentralmodems ist
der A--Eingang demodulierte Empfangsdaten. Dies dient auch
als Stromausfallanzeige. Wenn ein mit einem speziellen Zentralmodem verbundener entfernter Modem einen Stromausfall
feststellt, sendet er einen Ton, entsprechend einem Trennzeichen auf dem Sekundärkanal. Die Feststellung des
Trennzeichens für eine spezielle Zeitspanne läßt den Zentralmodem einen Modemstromausfall-Mayday-Ruf senden. Der
B7~Eingang ist das zweite Bit des Modem-Typ-Kodes. Der Y7-Ausgang
liefert eine Stromausfallanzeige oder ein zweites Modem-Typ-Bit. Die Eingänge B,, und B_ bilden einen Modem-Typ-Kode
.
Der Ag-Eingang ist ein Benutzeralarm-Signal. Dieses Signal wird von dem Modem-Benutzer geliefert und kann beispielsweise
ein Einbrecher-Alarm sein. Der Bg-Eingang ist ein Bitstrom,
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der die Anzahl von während eines Modem-Tests auftretenden Testfehlern repräsentiert. Das Testfehler-Signal kann
durch Gattern eines Testpegels mit dem Empfangstakt und durch Liefern des Ergebnisses an den Bg-Eingang geschaffen
werden. Der Y„-Ausgang ist entweder ein Benutzer-Alarm oder ein Fehlersignal.
Der Ag-Eingang ist entweder DCD (im Test abgeschaltet) in zentralen Mehrpunktmodems oder RTS in entfernten
Mehrpunktmodems. Bei Punkt-zu-Punkt-Modems ist der Ag-Eingang geerdet. Der Ag-Eingang dient zur Feststellung
eines Datenstromzustandes (Streaming condition). Wenn DCD oder RTS für die zentralen bzw. die entfernten Modems
für eine ungewähnliche Zeitspanne kontinuierlich eingeschaltet sind, wird ein Datenstromzustand angezeigt.
Beim Punkt-zu-Punkt-Betrieb ist kein Datenstromzustand notwendig, weil keine anderen Modems dazwischenkommen.
Daher ist beim Punkt-zu-Punkt-Betrieb der Datenstrom-Zustandseingang im wesentlichen dadurch wirkungslos gemacht,
daß er mit Masse verbunden ist. Der Bg-Eingang ist ein erstes Bit AD- der acht Bit Test- und Steuereinheiten-Adresse.
Der Ausgang Yg ist daher entweder eine Datenstromanzeige oder das erste Adressenbit. Der A1fi-Eingang
liefert ein Signal, das anzeigt, daß der Empfangstakt richtig arbeitet. Dieses Signal wird durch Aufgeben
des Empfangstakts auf einen erneut triggerbaren monostabilen Multivibrator entwickelt. Die Impulsbreite des monostabilen
Multivibrators ist so eingestellt, daß dann, wenn der Empfangstakt mit der richtigen Frequenz auftritt, ein
kontinuierlicher Impulspegel am Ausgang des monostabilen Multivibrators erzeugt wird. Das Eingangssignal für den
Eingangsanschluß B10 ist das zweite Bit der Test und
Steuereinheiten-Adresse AD1. Das Ausgangssignal Y1n ist die
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Empfangstaktanzeige oder das zweite Adressenbit. Der A^-
Eingang sind die Primär-Kanal-Sendedaten des Modems.
Der Eingang für den Anschluß B11 ist das dritte Bit der
Mikroprozessoradresse AD2· Der Ausgang Y11 ist entweder
eine Anzeige des Modems-Status, der Sendedaten oder des dritten Adressen-Bits AD„.
Das Eingangssignal zum Anschluß A^ ist das Empfangsdatensignal,
während B1 ,,-Eingang das vierte Bit in der Test-
und Steuereinheiten-Adresse AD., ist. Der Ausgang Y12 ist
entweder ein Empfangsdatenzustand oder das vierte Adressenbit AD3.
Der Eingang A13 für den Multiplexer 61 ist das Signal
Modem Löschen als Vorbereitung zum Senden (Modem Clear to Send = CTS), dessen laufender Zustand überwacht wird,
und der Eingang für den Anschluß B13 ist das fünfte
Adressenbit AD.. Der Ausgang Y13 ist dann entweder das
Signal CTS oder das fünfte Adressenbit AD..
Der Eingang für A14 ist ein Sender-Taktsignal. Dieses
Signal wird wieder vom Sendertakt unter Verwendung einer erneut triggerbaren monostabilen Schaltung erzeugt, wie
das oben im Zusammenhang mit dem Empfangstakt erläutert wurde. Der B14-Eingang ist das sechste Adressenbit AD5
für die Test- und Steuereinheit. Der Ausgang Y14 ist eine
Anzeige der Sendetakt-Operation oder das sechste Adressenbit AD5.
Der Eingang A15 ist eine Anzeige dafür, ob der Modem sich
in dem digitalen Schleifentestmodus befindet oder nicht. Das digitale Schleifensignal wird von dem digitalen
Schlexfensteuerausgang des Mikroprozessors PSU 65 abgegriffen. Der Eingang B16 ist das siebente Adressenbit AD,
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für die Test- und Steuereinheit. Daher ist der Ausgang Y1C entweder die digitale Schleifenmodusanzeige oder das
siebente Adressenbit ADC.
Der letzte Multiplexereingang A16 liefert eine Anzeige
dafür, ob der Modem sich in dem analogen Schleifentestmodus
befindet oder nicht. Dieses Signal wird wieder von dem analogen Schleifensteuersignal am Ausgang des Mikroprozessors
PSU 65 abgegriffen. Der B1g-Eingang ist das
letzte Test- und Steuereinheiten-Adressenbit AD-. Daher ist der Ausgang Y1 g eine Anzeige für den Mikroprozessor,
ob der Modem in einem analogen Schleifentestmodus ist oder alternativ das achte und letzte Adressenbit AD7
liefert. Die Adressenbits AD1, AD2 ... AD_ werden wahlweise
an logische Signalpegel von Werten Null und Eins gelegt, um die Adressen der Test- und Steuereinheit an
einer speziellen Modemlage zu setzen.
In Format gebrachte Daten umfassen Befehle und werden
vom Mikroprozessor PSU 65 am Empfangsdaten-Eingang 64 aufgenommen. Die in Format gebrachten Daten werden dann
vom Mikroprozessor wie noch erläutert werden wird, transformiert.
Der Mikroprozessor PSU 65 liefert eine Anzahl von Steuersignalen an seinen zugehörigen Modem und sendet und
empfängt Signale. Wie oben erläutert, lassen die analogen Schleifen- und digitalen Schleifen-Steuersignale den
Modem entweder den analogen Schleifenselbsttest oder den digitalen Schleifenselbsttest ausführen. Ein Steuersignal
für die gewidmete oder die gewählte Leitung überwacht, ob der Modem mit der gewidmeten oder mit der gewählten
übertragungsleitung gekoppelt ist. Dieses Signal schafft ein automatisches Umschalten zwischen den gewählten und
den gewidmeten Leitungen. Ein Signal für das Unterbrechen
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der Leitungsschleife (break line loop) wird im Selbsttestmodus
aktiviert und trennt die Verbindung der Telefonleitungsschleife, die im analogen Testmodus normalerweise
auftritt. Gleichzeitig schaltet das Inverse des Schleifenunterbrechungs-Steuersignals RCC das Testsignal-Folgesignal
für die Primärkanäle ab, die dann auf den Telefonleitungen nicht mehr auftreten. Der
sekundäre Kanal kann dann zur übertragung der Ergebnisse aus dem Selbsttest zurück zum Modem verwendet werden.
Das SPT-Steuersignal läßt den Primärsender zu richtigen Zeiten in Abhängigkeit von einem SPT-Befehl aus der
Steuerung stumm abstimmen. Das TPE-Steuersignal schaltet
den Testsignalfolge-Generator und den Detektor in dem zugehörigen Modem für die jeweiligen Testoperationen
ein. Ein Einschaltsignal für den Sekundärkanalsender steuert die Aktivität des Sekundärkanalsenders. Das
Signal, das die Wählsteuerung trennt, ist ein 13 Mikrosekunden
Impuls, der den Modem von den gewählten Leitungen trennt. Botschaften, die als Antwort zurück zur
Systemsteuerung formatiert sind, werden in dem richtigen Format am Botschaftenausgabe-Anschluß ausgegeben. An den
entfernten Stellen werden die vom Botschaftsausgangskanal
ausgegebenen Daten dem Modulator zum Senden auf dem sekundären FSK-Kanal aufgegeben. An den Zentralstellen
wird die Botschaft aus dem Mikroprozessor PSK mit den Empfangsdaten aus dem SekundMrkanal nach einer ODER-Funktion
verknüpft, die von einer entfernten Stelle demoduliert worden sind, oder- die Botschaft aus dem Mikroprozessor
ist der digitale Ausgang der Test- und Steuereinheit an der Zentralstelle, Schließlich ist das SPF-Ausgangssignal
ein Steuersignal, das die Vorrichtung zur Simulierung eines Stromausfalls zur Prüfung der Stromausfallschaltung
veranlaßt.
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Diese Stromausfallschaltung ist in Fig. 7 dargestellt.
Man sieht, daß die Stromausfallschaltung einen Treiber 121 für ein auf einen Stromausfall ansprechendes Relais,
ein Relais 123, einen Kondensator 127, einen Stromausfall-Oszillator 127 und einen Tiefpaß-Filter 129. Der Treiber
121 stellt einen Wechselstromausfall, beispielsweise anhand einer durchgeschmolzenen Sicherung oder eines herausgesprungenen
Automaten fest. Er stellt ferner Kurzschluß oder Unterbrechung an einer der Modem-Versorgungsspannungen
fest und öffnet die Sekundärseite. Wenn ein Stromausfall oder Spannungsausfall festgestellt wird, öffnet der
Relaiskontakt K1 und Relaiskontakt K2 schließt. Das öffnen
von K1 stellt sicher, daß der Stromausfall-Oszillator
und das Tiefpaß-Filter nur vom Kondensator versorgt werden. Wenn der Kondensator sich entlädt, stoppt der
Oszillator und der Stromausfallton endet. Es ist erwünscht, daß dieser Ton nur für einen Schlag gesendet
wird. Das Schließen von K2 gibt den Ton auf den Ausgang
des Modems. Die Frequenz des Tons entspricht einem Trennschritt auf dem Sekundärkanal. Seine Dauer ist etwa
10 Sekunden. Wenn der Ton von einem entfernten Modem abgegeben wird, stellt die zentrale Stelle den Trennschritt
über 600 Millisekunden fest und sendet einen Modemstromausfall-Mayday-Hilferuf mit seiner Adresse.
Wenn der Modem als Zentralmodem arbeitet, muß der Stromausfall-Ausgang in digitaler Form abgegeben werden. In
diesem Falle gibt der Kontakt K2 die Kondensatorspannung
auf einen Impulsgenerator, der ein digitales Stromausfallsignal von ungefähr sieben Sekunden Dauer einem zugehörigen
entfernten Modem zuleitet, beispielsweise Modems 13 und 33 in Fig. 2.
Fig. 8 zeigt die bevorzugte Verarbeitung der Sekundärkanal-Sende- und Empfangssignale. Das Empfangsleitungssignal
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in analoger Form wird zunächst auf ein Bandfilter 91 mit einer Mittenfrequenz von 420 Hz gegeben, um den
Sekundärkanal vom Hauptkanal zu trennen. Der Ausgang des Bandfilters 91 wird vom Komparator 93 in Abschnitte
unterteilt und in digitalem Format dem Demodulator 95 zugeführ. In der tatsächlichen Ausführungsform ist der
FSK-Digital-Demodulator 95 als Teil der zugehörigen digitalen LSI-Modemschaltung ausgebildet. Der Ausgang
des Demodulators 95 wird einem Postfilter 97 zugeführt, das ein Tiefpaß-Filter mit Mittenfrequenz 130 Hz ist.
Der Ausgang des Tiefpaß-Filters wird einem zweiten Komparator 99 zugeführt, dessen Ausgang die demodulierten
Sekundärkanal-Daten ist. Der Sekundärkanalträger wird von einer Träger-Detektorschaltung 101 festgestellt, die eine
positive Anzeige liefert, wenn der Pegel des Sekundärkanalsignals eine feste Schwelle überschreitet, und die
ein Träger-Feststellsignal einem UND-Gatter 103 zuführt. Der andere Eingang für das UND-Gatter 103 ist der Ausgang
des zweiten Komparators 99. Der Ausgang des UND-Gatters 103 besteht aus den Sekundärkanal-Empfangsdaten, die dem
Exngangsanschluß A_ (Fig. 4) zur Stromausfall-Feststellung zugeführt werden. Der Ausgang des Demodulators wird mit
dem Träger-Feststellsignal in einem Gatter verknüpft, so daß die Sekundärkanal-Empfangsdaten unterdrückt werden,
wenn der Modem keinen Sekundärträger empfängt. Der Ausgang des zweiten Komparators 99 und eine verzögerte Form
des Träger-Feststellsignals werden einem zweiten UND-Gatter 105 zugeführt, das die gleiche Funktion wie das
UND-Gatter 103 erfüllt.
Im entfernten Modem wird der Ausgang des UND-Gatters dem Empfangsdaten-Eingang 64 des Mikroprozessors zugeleitet
und die Sekundärkanal-Empfangsdaten werden dem ODER-Gatter 108 zugeleitet. Bei dem zentralen Modem wird
der Ausgang des UND-Gatters 105 einem Zeitgeber 107 für
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eine Sperre von 300 Millisekunden Dauer zugeführt, und von dort wird ein Ausgang aus demodulierten Sekundärkanal-Empfangsdaten
durch das ODER-Gatter 108 der Systemsteuerung 15 zugeführt. Wenn der Prozessor 65, 67 sich an einer
Zentralstelle befindet, ist der Ausgang des ODER-Gatters 108 der Botschaftsausgang des Prozessors. Die Empfangsdaten
für den Mikroprozessor werden vom Sekundärkanal-Sendedateneingang 110 im Zentralmodem geliefert. Der Zeitgeber
für die 300 Millisekunden Sperrzeit begrenzt die Ausbreitung des Stromausfall-Trennzeichens auf eine einzige
Stufe des Netzwerks.
An entfernten Stellen wird die Botschaft aus dem Mikroprozessor einem digitalen Modulator 114 zugeleitet, der
vorzugsweise auf einem LSI-Chip verwirklicht ist, und gelangt dann zu einem Bandfilter 15 zur Übertragung über
den Übertragungskanal. Wenn der Modem an zentraler STelle steht, werden digitale Daten von der Systemsteuerung 15
dem Modulator 114 über ein ODER-Gatter 113 zum Aussenden
an die entfernten Stellen zugeführt.
Der Betrieb des Prozessors 65, 67 wird mit den Flußdiagrammen 9-21 erläutert. Wie Fig. 9 zeigt, läuft der
Prozessor normalerweise in einer Leerlaufschleife und überwacht verschiedene Systemparamater. Zunächst prüft
der Prozessor die Stromausfallanzeige und nimmt eine Leitungsausfall-Anzeige auf und stellt die jeweiligen
Zeitgeber zurück, wenn kein Alarm festgestellt wurde. Der Prozessor prüft dann und bewahrt die Übergänge zwischen
den einzelnen Zeichen in den zugehörigen Statusbits. Dann wird die Datenstromanzeige geprüft und ein Zeitgeber
zurückgesetzt, wenn kein Datenstromzustand angezeigt wird. Der nächste Test in Fig. 9 dient dem Datenabstand. Wenn
ein Datenabstand festgestellt wird, wird der nachfolgende
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S3
Empfang eines Zeichens angezeigt. Wenn ein Startbit festgestellt wird, werden Markierungen (flags) gesetzt,
die den Zeichenempfang anzeigen. Wenn das Startbit festgestellt wurde, wird ein Zeichen empfangen werden. Wenn
dann als nächstes der DNR-Zeitablauf nicht stattfinde,
wird der DNR-Zeitgeber auf Null zurückgesetzt. Wenn die DNR-Zeit abläuft, kann der Zeitgeber laufen, und
der nächste Schritt wird ausgeführt. Bei diesem Schritt wird die Testfehlerzählung geprüft. Wenn Fehler gezählt
worden sind und ein Fehler aufgetreten ist, wird ein Zähler weitergestellt. Die Leerlaufschleife wird dann
wiederholt.
Alle 3 348 Millisekunden findet eine Unterbrechung der Lerrlaufschleife statt, wie Fig. 10 zeigt. Eine Zeitspanne
von 3 348 Millisekunden ist eingestellt, um das Abtasten in der Mitte jedes Empfangsbits bei der höchsten Baud-Geschwindigkeit
zu ermöglichen. Bei 75 bps sind vier Takte pro Bitzeit vorgesehen.
Der erste Test in der Unterbrechungskette soll prüfen, ob ein Zeichen entsprechend den Markierungen empfangen
worden ist, die während der Leerlaufschleife gesetzt
worden sind. Wenn dies der Fall ist, springt der Prozessor in die in Fig. 12 dargestellte Routine. Wenn nicht, wird
ein Alarmzustand in einem Alarm-Zwischenspeicherregister gelöscht und eine Anzahl von Alarmzuständen wird dann
geprüft. Der Stromausfall-Zeitablauf wird geprüft; wenn ein Zeitablauf eingetreten ist, wird ein Stromausfall-Bit
in dem Alarm-Zwischenspeicherregister gesetzt. Wenn nicht, wird der Stromausfall-Zeitgeber weitergestellt
und ein Test über den Empfangsleitungsausfall-Zeitablauf wird ausgeführt. Wenn ein Empfangsleitungsausfall-Zeitablauf
eingetreten ist, wird das Empfangsleitungs-
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Ausfall-Bit in dem Alarm-Zwischenspeicherregister gesetzt
und eine Prüfung für einen Wählmodus durchgeführt. Wenn der Modem in einem Wählmodus sich befindet, lehrt der
Prozessor, daß die Wahlleitung unterbrochen werden soll. Wenn ein Empfangsleitungsausfall-Zeitablauf nicht eingetreten
ist, wird der Empfangsleitungs-Ausfall-Zeitgeber weitergestellt und der nächste Test wird durchgeführt.
In diesem Test wird der Datenstrom-Zeitablauf überwacht. Wenn ein Datenstrom-Zeitablauf eingetreten ist, wird das
Datenstrom-Bit in dem Alarm-Zwischenspeicherregister gesetzt. Wenn nicht, wird der Datenstrom-Zeitgeber weitergestellt
und der weitere Betriebsablauf richtet sich nach dem in Fig. 11 dargestellten Diagramm.
Bei dieser Betriebsweise wird ein Test auf einen Benutzer-Alarm ausgeführt, und das Benutzer-Alarmbit in dem Alarm-Zwischenspeicherregister
wird, falls nötig, gesetzt. Dann wird ein Test für den DNR-Zeitablauf durchgeführt.
Wenn die Zeitspanne für DNR abgelaufen ist, setzt der Prozessor das DNR-Bit in dem Alarm-Zwischenspeicherregister
und erzeugt ein Ausgangs-Steuersignal, das ein Zurückschalten auf die Wählleitung bewirkt.
Dann wird eine Markierung geprüft, um anzuzeigen, ob das Aussenden einer Botschaft erforderlich ist. Wenn ja,
werden die Arbeitsschritte gemäß Fig. 15 durchlaufen. Wenn nicht, wird ein Test auegeführt, um anzuzeigen,
ob irgendein Alarm gesetzt worden ist. Wenn kein Alarm gesetzt worden ist, wird wieder in die Leerlaufschleife
eingetreten. Wenn Alarm oder Alarme gesetzt worden ist (sind), ist es nötig, eine Alarmbotschaft zurück zur
zentralen Systemsteuerung 15 zu senden, wenn der Alarmzustand nicht ein solcher ist, der von einem empfangenen
RSI-Befehl gesperrt worden is.t. In diesem Falle wird der
ITC-Modus gelöscht und der Alarmtyp wird in einem Sende-
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puffer aufbewahrt. Die Arbeitsabfolge richtet sich dann nach dem Flußdiagramm gemäß Fig. 14, bei der eine Botr-'jir.^f*:
-Vv£ fii.'.o:' o::.z:■:/-,:. Li;~ ~r.-By-e veh,ιId=- vira. Kenn
der Empfang eines Zeichens gemäß Flußdiagrammen 9 und 10 festgestellt wird, wird in das Flußdiagramm gemäß Fig. 12
eingetreten. Dieses Verfahren wird von einem programmierbaren Zähler in dem PSU 67 gesteuert, der bei dem Signalübergang
erneut synchronisiert wird, der den Beginn des Startbits anzeigt. Den Zählerbetrieb bei einer Eingangsbotschaft erläutert Fig. 22. Der erste Test gemäß Fig. 12
prüft den Zählstand des programmierbaren Zählers und bestimmt, ob es Zeit ist, ein Bit festzustellen. Wenn
nicht, wird die RX-Routine verlassen und zu dem Arbeitsablauf gemäß Fig. 10 zurückgekehrt. Wenn die Zeit für
ein Bit gegeben ist, besteht der nächste Test in der Feststellung, ob es Zeit für ein Startbit ist. Diese
Feststellung wird durch Verwenden eines zweiten Zählers durchgeführt, der bei jedem Abtastintervall um einen
Schritt zurückgestellt wird und während der Stop-Bits im Leerlauf sich befindet. Der Zählstand 10 zeigt ein
Startbit an, und der Zählstand 1 zeigt das letzte Bit an. Das Abtasten findet am Mittelpunkt jeder Bit-Zeitspanne
statt. Wenn es Zeit für ein Startbit ist, wird ein Test durchgeführt, um zu bestimmen, ob das Startbit von guter
Qualität ist, und ein Fehler wird notiert, wenn es nicht von guter Qualität ist. Wenn es nicht die Zeit für ein
Startbit ist, wird ein Test durchgeführt, um nachzusehen, ob es die Zeit für ein Stop-Bit ist. Wenn es die Zeit für
ein Stop-Bit ist, wird die Qualität des Stop-Bits wiederum untersucht. Wenn das Stop-Bit absolut in Ordnung ist,
wird eine Paritätsprüfung dann an dem gesamten Wort der Botschaft ausgeführt, und weijn auch die Parität gut ist,
wird der Empfangsprozeß beendet und das neue Wort wird in einem Empfangsstapel aufbewahrt. Wenn es keine Zeit
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BAD ORIGINAL
für ein Stop-Bit ist, wird das neue Bit abgetastet, festgestellt und in ein Register geschoben, das das
gerade vorliegende Datenwort speichert. Die Empfangsroutine wird dann verlassen.
Wenn ein neues Wort in einem Stapel gemäß Flußdiagramm der Fig. 12 aufbewahrt wird, wird in das Flußdiagramm
gemäß Fig. 13 eingetreten. Die empfangenen Zeichen werden nacheinander gestapelt, wobei das erste Empfangszeichen in dem Stapel schrittweise mit dem Empfang
weiterer Zeichen nach oben geschoben wird. Daher ist der erste Schritt in Fig. 13 eine Prüfung der Stapelspitze
(das älteste Zeichen enthaltend), um zu bestimmen, ob es ein "DEL"-Zeichen ist. Wenn ja, ist möglicherweise
eine volle Botschaft empfangen worden. Wenn nein, geht der weitere Arbeitsablauf in einen Leerlauf-Modus überWenn
das DEL an der Spitze des Stapels festgestellt wurde, besteht der nächste Test darin, zu untersuchen,
ob die Adresse eine Gruppenadresse ist. Wenn nein, wird die Adresse geprüft um festzustellen, ob es die Adresse
des gerade interessanten Mikroprozessors ist, die in den Adressenbits AD0...AD_ enthalten ist. Wenn die Adresse
unrichtig ist, kehrt der Prozessor in den Leerlauf-Modus
zurück. Wenn die Adresse korrekt ist, prüft der Prozessor das Blockprüfzeichen (Block Check Character = BCC). Wenn
das Blockprüfzeichen richtig ist, wird die Befehlsnummer
für eine spätere Bestätigungsoperation entsprechend Flußdiagramm 14 aufbewahrt. Der Befehl wird dann untersucht
um zu bestimmen, ob er ein Mitglied einer zulässigen Befehlsgruppe ist. Wenn nicht, kehrt das Verfahren in den
Leerlauf-Modus zurück. Wenn der Befehl ein richtiger Befehl ist, wird untersucht, ob der Prozessor in dem ITC-Modus
sich befindet. Wenn nioht, verzweigt der Prozessor in die befohlene Routine über eine Tabelle, wie angezeigt.
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282Α578
Fig. 14 erläutert die Arbeitsschritte im Zusammenhang
mit der Bestätigung. Die während des Arbeitsablaufs gemäß
Fig. 13 aufbewahrte Befehlsnummer wird an die Datenbytestelle
des Sendestapels gebracht. Dann wird die Parität für das Datenbyte berechnet und der Blockprüfkode wird
erzeugt und im Sendestapel aufbewahrt. Für den Fall einer Botschaft aus einem einzigen Datenbyte wird ein Ende-Zeichen
in den Sendestapel eingesetzt, das eine Botschaft aus einem einzigen Datenbyte anzeigt. Ein Zeiger auf die
Spitze des Stapels wird dann so eingestellt, daß er das nächste zu sendende Zeichen bezeichnet, und die "Sende
besetzt"-Markierung wird gesetzt. Das Setzen der "Sende besetzt"-Markierung bewirkt, daß der Arbeitsablauf gemäß
Fig. 11 sich in die Senderoutine gemäß Fig. 15 verzweigt. Wenn ein Byte entsprechend einer Zeichenlage übertragen
werden soll, wird das Startbit auf Zeichenlage gesetzt. Dies bewirkt, daß ein Zeichen gesendet wird, das ein
Datenbit von Zeichenlage substituiert, wo das Startbit normalerweise auftreten würde. Die Parität für ein Zeichen,
das nur Einsen enthält, ist ebenfalls eine Eins (Zeichenlage) , was zu einer kontinuierlichen Zeichenlage-Haltebedingung
für die Dauer einer Zeichenzeit resultiert. Dies verzögert das zweite Zeichen, ein Synchronisations-Byte,
bis die entsprechende Empfangsschaltung das Zeichenlage-Halten feststellen kann und sich zum Empfang rüsten
kann, ohne daß irgendwelche Bits verloren gehen. Das Startbit wird dann auf Trennlage zurückgesetzt, so daß
eine normale Aussendung nachfolgender Zeichen ablaufen kann. Der Empfangsleitungs-Ausfallzähler wird dann geladen
und steuert zeitlich das Übertragen des RLF-Alarms, und der Prozessor kehrt dann in den Leerlauf-Modus zurück.
Wenn der Prozessor in den Sendemodus eintritt, wird gemäß Fig. 15 der Sekundärkanalträger eingeschaltet. Ein Zähler
wird wieder benutzt, um die übertragung der in einem
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Sendestapel gespeicherten Botschaft zu steuern. Zunächst wird ein Test durchgeführt um zu bestimmen, ob es jetzt
die richtige Zeit ist, ein Bit auszusenden. Wenn nicht, wird wieder in den Leerlauf-Modus zurückgekehrt. Der Zählstand
wird dann untersucht, um zu ermitteln, ob der richtige Zeitpunkt für ein Startbit vorliegt. Wenn ja, wird das
Startbit gesendet bzw. übertragen. Wenn nein, wird in einem weiteren Test untersucht, ob es Zeit zum Senden
eines Stop-Bits ist und wenn dies der Fall ist, wird eine Zeichenlage gesandt. Wenn es nicht die Zeit für ein Startbit oder ein Stop-Bit ist, wird in einem weiteren Test
bestimmt, ob das Ende des übertragenen Zeichens erreicht worden ist. Wenn das Ende eines Zeichens nicht erreicht
worden ist, wird ein Datenbit ausgesandt und der Prozessor kehrt in den Leerlauf-Modus zurück. Wenn das Ende
eines Zeichens festgestellt worden ist, wird der Bitzähler zurückgesetzt, und der Sendestapelzeiger wird weitergestellt,
und in einem weiteren Test wird untersucht, ob der Boden des Sendestapels erreicht worden ist. Wenn
der Boden des Sendestapels erreicht worden ist, wird der Träger unterbrochen, die"Sende besetzt"-Markierung
wird gelöscht und der Prozessor kehrt in die Leerlaufschleife zurück. Wenn der Boden des Sendestapels nicht
erreicht worden ist, wird der Arbeitsablauf gemäß Fig. ausgeführt.
Wenn bei dem Flußdiagramm gemäß Fig. 16 das Ende der Botschaft nicht erreicht worden ist, wird der Sende-Bit-Zähler
erneut geladen und es wird in das Flußdiagramm gemäß Fig. wieder eingetreten. Wenn die Botschaft zu Ende ist, wird
in einem weiteren Test bestimmt, ob die Botschaft eine Alarmbotschaft war, die wiederholt gesandt worden ist.
Wenn dies nicht der Fall war, wird wieder in das Flußdiagramm der Fig. 15 bei Punkt 5 eingetreten. Wenn die Bot-
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se
schaft eine Alarinbotschaft war, wird in einem Test untersucht,
ob es ein Empfangsleitungs-Ausfallalarm war, der
selbstzeitlich sich beendet. Wenn nicht, wird ein Sendestapelzeiger zurück auf die Spitze des Stapels gesetzt
und das Flußdiagramm gemäß Fig. 15 wird an Stelle 4 erneut eingetreten. Wenn der Alarm ein Empfangsleitungs-Ausfall
gewesen ist, wird ein Test durchgeführt um zu bestimmen, ob die Zeit für das Senden des RLF abgelaufen ist. Normalerweise
10 Sekunden Sendezeit. Variiert um - 2 Sekunden je nach der Baud-Rate von T7. Wenn ja, wird das RLF-Signal
gesperrt und es wird in das Flußdiagramm der Fig. 15 an Punkt 15 wieder eingetreten.
Das Flußdiagramm gemäß Fig. 17 zeigt die Reaktion des
Prozessors auf Befehle, die vom Prozessor bestätigt werden. Als Antwort auf einen RSI-Befehl werden Alarme von
dem Alarm-Zwischenspeicherregister in die Mayday-Sperrmarkierungen gesetzt. Als Antwort auf einen RTN-Befehl
werden sämtliche Mayday-Sperrungen gelöscht. Die SPT, TPE, BLL, ACL, DCL und sonstigen aktiven Alarmbits werden gelöscht,
wie auch der ITC-Modus (nicht ein Bit), ehe zu dem Bestätigungs-Arbeitsablauf zurückgekehrt wird. Der
SDB-Befehl setzt ein Bit, das den Modem zurück zu den frei gewählten Leitungen schalten läßt. Der SEC-Befehl
löscht die Fehlerzähler-Markierung. Der DCL-Befehl setzt das Gleichstromschleifen-Steuerbit und der ACL-Befehl
setzt das Wechselstromschleifen-Steuerbit. Der ITC-Befehl setzt eine Markierung, die den ITC-Modus anzeigt. Sämtliche
Befehle kehren dann zum Bestätigungs-Arbeitsablauf gemäß Fig. 14 zurück.
Fig. 18 zeigt die Durchführung der DEC und DMS-Befehle,
die erfordert, daß der Prozessor eine Botschaft auf drei Datenbytes bildet. Für den DEC-Befehl werden die Fehlerzähler
in den Sendestapel gesetzt. Für den DMS-Befehl
S098B2/0675
werden die Statusbits gesammelt und in den Sendestapel
gesetzt. Der weitere Arbeitsablauf kehrt dann zu dem Eingangspunkt für die 3-Byte-Botschaft aus Fig. 14 zurück.
Der Arbeitsablauf gemäß Fig. 19 zeigt die Durchführung der EEC, STE und TPE-Befehle. Als Antwort auf den EEC-Befehl
wird der Testfehlerzähler gelöscht. Die Fehlerzähler-Markierung wird gesetzt und das laufende Fehlerbit
wird gespeichert. Als Antwort auf den STE-Befehl werden die Wechselstromschleifen- und Leiterschleifen-Unterbrechungs-Bits
gesetzt und das Bit zur Auslösung der Testsignalfolge wird gesetzt. Die Bestätigung wird dann durch Rückkehr
zum Arbeitsablauf gemäß Fig. 14 durchgeführt.
Fig. 20 erläutert die SPF und SPT-Befehle. Man sieht, daß
dieser Arbeitsablauf 20 zum Leerlauf-Zustand zurückkehrt und daß keine Bestätigung vorgesehen ist.
Fig. 21 erläutert die Durchführung der SDL und DDB-Befehle.
Als Antwort auf den SDL-Befehl wird ein Steuerbit gesetzt, das das Umschalten auf die gewidmeten Leitungen bewirkt,
und eine DNR-Markierung wird gesetzt, um den Zeitablauf für die DNR-Mayday-Botschaft zu starten. Der nächste
Schritt als Antwort auf den SDL-Befehl und der einzige Schritt, der auf den DDB-Befehl antwortet, besteht darin,
daß die gewählte Leitung unterbrochen wird und daß zur Bestätigungs-Routine zurückgekehrt wird.
Aus der vorstehenden Beschreibung sieht man, daß an der dargestellten Ausführungsform zahlreiche Änderungen vorgenommen
werden können, ohne daß dadurch von dem Erfindungsgedanken abgewichen wird. Insgesamt wurde eine Einrichtung
zum Diagnostizieren und Steuern des Betriebs mehrerer Modems beschrieben, von denen einige an einer zentralen Stelle
809882/0675
und andere an verschieden entfernten Orten aufgestellt sind. Ein an zentraler STelle befindlicher Prozessor
adressiert wahlweise Mikroprozessor-Test- und Steuereinheiten an jedem Modem über einen Sekundärkanal. Die
Mikroprozessor-Test- und Steuereinheiten sprechen auf Befehle an, bilden und führen verschiedene Modem-Tests
aus, arbeiten autonom und überwachen verschiedene Alarmzustände, und bilden Statusberichte und Alarm-Hilferufe
(Mayday-Botschaften), was dem Zentralprozessor zurückübertragen wird. Die Einrichtung kann eine große Vielfalt
von Tests, Überwachungsaufgaben und Netzwerk-Steuerfunktionen für eine außerordentlich große Anzahl von Modems ausführen.
809832/067S
e e r s e i t e
Claims (40)
1. Verfahren zum Prüfen der Arbeitsweise einer elektrische
Signale verarbeitenden Schaltung, vorzugsweise eines Modems, von einer Zentralstelle aus, bei dem die
Betriebsparameter der Schaltung auf einen Alarm nötigende Zustände überwacht werden, daß eine Alarmbotschaft am
Ort der Schaltung gebildet wird, welche eine Mitteilung über den den Alarm auslösenden Zustand enthält, und bei
dem die Alarmbotschaften von der Schaltung an die Zentralstelle übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch \, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung einer Zentralsteuerung (15), eines
Zentralmodems (11) an der Zentralstelle und wenigstens
HZ/il
$09882/0675
ORIGINAL INSPECTED
eines entfernten Modems (13) Testbefehle von der Zentralsteuerung (15) an wenigstens einen der entfernten und
den zentralen Modem adressiert werden, daß die zu den Testbefehlen gehörenden Tests am adressierten Modem
automatisch ausgeführt werden, und daß die Ergebnisse der Tests automatisch zur Zentralsteuerung rückübertragen
werden.
3. Schaltung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch
1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feststellung eines alarmauslösenden Zustandes in
der datenverarbeitenden Vorrichtung (11, 13) und zum automatischen Übertragen einer Alarmbotschaft, die den Alarmzustand
anzeigt.
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Feststellung des Stromausfalls
vorgesehen ist.
5. Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung zur automatischen Feststellung eines Datenstromzustandes vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum automatischen und sequentiellen Adressieren jedes Modems mit einem
Testbefehl sowie eine Einrichtung zum automatischen Rückübertragen einer ein Statuswort enthaltenden Botschaft
nach Empfang des Testbefehls in jedem Modem an die adressierende Einrichtung vorgesehen sind.
7. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Testkonfigurationen bildende
Einrichtung unter automatischer programmierter Steuerung
8O9882/O07S
einen oder mehrere Tests bildet, die gebildeten Tests automatisch durchführt und automatisch die Testergebnisse
an eine Zentralstelle (15) zurücküberträgt.
8. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum automatischen
Feststellen eines Empfangsleitungsausfalls vorgesehen ist,
9. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 - 8, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Simuliereinrichtung zum automatischen Simulieren eines Stromausfalls für die Prüfung
der richtigen Betriebsweise der Feststelleinrichtung vorgesehen ist.
10. Schaltung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Konfigurationseinrichtung für einen Selbsttest-Modus vorgesehen ist.
11. Schaltung nach einem der Ansprüche 8 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationseinrichtung einen
Ende-bis-Ende Test zwischen einem Zentralmodem und einem entfernten Modem enthält.
12. Schaltung nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Konfigurationseinrichtung einen analogen Schleifen-Modus enthält.
13. Schaltung nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Konfigurationseinrichtung einen
digitalen Schleifenmodus enthält.
14. Schaltung nach einem der Ansprüche 8-13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtung auf mehrere sequentielle Befehle zur Konfiguration und Ausführung
der Tests anspricht.
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15. Schaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Befehl als Zeichen eines Wortes in einer Botschaft
aus mehreren Wörtern enthalten ist.
16. Schaltung nach einem der Ansprüche 5-15, gekennzeichnet
durch eine automatische Stummabstimmschaltung im Primärsender eines Datenstrom erzeugenden Modems,
die auf die Feststellung einer Alarmbotschaft anspricht.
17. Schaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Signal zur Bereitschaftsbezeichnung einer Datengruppe eines Datenstrom erzeugenden Modems in Abhängigkeit
von der Feststellung der Alarmbotschaft abgegeben wird.
18. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-17 zum
Testen und Steuern eines Modems in Abhängigkeit von Befehlen aus einer Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Empfangseinrichtung für die Befehle und eine Sendeeinrichtung für Botschaften an die Zentralsteuerung
sowie eine Testeinrichtung vorgesehen sind, die von der Empfangseinrichtung mit Befehlen versorgt
wird und in Abhängigkeit von empfangenen Testbefehlen automatisch das Betriebsverhalten des Modems auf Alarm
auslösende Zustände überwacht, Alarmbotschaften bildet und ihre Rückübertragung veranlaßt, wenn sie eine Alarmbedingung
feststellt.
19. Schaltung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Testeinrichtung die Konfiguration eines zugeordneten
Modem-Netzwerks steuert.
20. Schaltung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Empfangseinrichtung und die Sendeeinrichtung
über einen frequenzmäßig verschobenen Sekundärkanal in Informationsaustausch mit der Zentralsteuerung
treten können.
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21. Schaltung nach einem der Ansprüche 18 - 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Testeinrichtung mit einem entfernten oder einem zentralen Modem in Informationsaustausch
treten kann.
22. Schaltung nach einem der Ansprüche 18 -21, dadurch gekennzeichnet, daß für die Versorgung mit Befehlen
ein programmierter Mikroprozessor vorgesehen ist.
23. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stapeleinrichtung zum Speichern
der empfangenen Botschaften sowie eine Prüfeinrichtung für den Inhalt des Stapels vorgesehen sind, welche Steuerbits
setzt und einen Befehl bildet, wenn der Stapelinhalt sich als richtig erweist.
24. Schaltung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Format bildende Einrichtung vorgesehen ist,
die ein Bestätigungssignal nach Empfang einer Alarmbotschaft abgibt.
25. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüfeinrichtung für die Parität
der empfangenen Information vorgesehen ist.
26. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-25, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gentralmodems vorgesehen
sind, wobei wenigstens ein entfernter Modem mit jedem Zentralmodem in Informationsaustausch treten kann; daß
jeder Zentralmodem Testbefehie von der zentralen Steuerung (15) aufnimmt und automatisch Alarmzustände im zugehörigen
Zentralmodem überwacht und Qie Zentralsteuerung (15) vom
Vorliegen eines Alarmzustandjas in Kenntnis setzt und Informationen
zwischen der Zentralsteuerung und dem ent-
809882/0675
fernten Modem überträgt; und daß jeder entfernte Modem
nach Empfang von Testbefehlen von der zentralen Steuerung (15) über den Zentralmodem (11) Alarmzustände in dem
entfernten Modem automatisch überwacht und eine Alarmbotschaft an den Zentralmodem (11) zurücküberträgt.
nach Empfang von Testbefehlen von der zentralen Steuerung (15) über den Zentralmodem (11) Alarmzustände in dem
entfernten Modem automatisch überwacht und eine Alarmbotschaft an den Zentralmodem (11) zurücküberträgt.
27. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 -26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halteeinrichtung für eine gewählte
Leitung für die Zeitspanne in Aktion tritt, während der eine Umschaltung zu einer gewidmeten Leitung durchgeführt
wird; daß eine automatische Prüfeinrichtung für das Betriebsverhalten der gewidmeten Leitung sowie eine
Umschalteinrichtung vorgesehen ist, die automatisch zur gewählten Leitung umschaltet, wenn das Betriebsverhalten
nicht zufriedenstellend ist.
28. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-27, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralmodem und/oder wenigstens
einer der entfernten Modems einen programmierbaren Prozessor enthält.
29. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-28, dadurch gekennzeichnet, daß die Metzwerk-Konfiguration in Abhängigkeit
von einem Befehl aus dem Zentralprozessor automatisch geändert wird.
30. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 - 29, dadurch gekennzeichnet, daß der entfernte Modem mit einem Netzwerk
zweiter Stufe in Informationsaustausch steht, welches einen entfernten Zentralmoden) enthält.
31. Schaltung nach einem der Ansprüche 3 - 30, dadurch gekennzeichnet, daß von dem entfernten Zentralmodem ausgehend
mehrere Modems sich verzweigen.
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32. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Adaptereinrichtung mit einer
Steuereinrichtung und einem Mischer vorgesehen sind.
33. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-32, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Alarmzustände vorliegt,
wenn eine gewidmete Leitung nicht wiederhergestellt worden ist.
34. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-33, dadurch gekennzeichnet, daß eine Alarmbedingung von einem Benutzer
setzbar ist.
35. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-34, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmbotschaften und Testbefehle
über einen Sekundärkanal übertragen werden.
36. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-35, dadurch gekennzeichnet, daß das Format der Testbefehle mehrere
Wörter umfaßt, wobei jedes Wort ein Startbit, zwei Stop-Bits, ein Paritäts-Bit und mehrere Informationszeichen umfaßt und die Informationszeichen ein Befehlszeichen sowie eine Adresse enthalten.
37. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-36, dadurch gekennzeichnet, daß eine Adaptereinrichtung auf einen
Befehl zur Sperrung von Tests anspricht und den Sekundärkanal auf einen Datenkanal umstellt.
38. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-37, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Adressiereinrichtung für einen speziellen Modem vorgesehen ist.
39. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-38, gekennzeichnet durch mehrere Zentralmodems, von denen jeder
mit wenigstens einem entfernten Modem in Informations-
8Q9882/Q675
austausch treten kann, sowie durch eine Sendeeinrichtung für eine Gruppenadresse, die an einen Zentralmodem und
sämtliche von diesem abzweigenden entfernten Modems gerichtet ist.
40. Schaltung nach einem der Ansprüche 3-39, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzwerkstruktur der Modems
geprüft wird.
809882/0875
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