DE2824578C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Diagnosevorrichtung für ein Netzwerk aus miteinander verbundenen Modems, welches Netzwerk mindestens ein erstes und ein zweites Modem enthält, die über eine Übertragungsleitung miteinander in Verbindung stehen, um über einen Primärkanal Benutzerdaten auszutauschen.

Mit der zunehmenden Kompliziertheit weit verbreiteter Datenverarbeitungsanlagen, speziell jener, die Daten über Telefonleitungen zwischen einer Zentralanlage und entfernt aufgestellten Anlagen über zugehörige Datenmodems übertragen, hat sich der Bedarf an Diagnosevorrichtungen 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. Da selbst sehr kleine Ausfallzeiten erhebliche Verluste 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.

Aus der Literaturstelle "MULTIPOINT NETWORKS: ADVANCES IN MODEM DESIGN AND CONTROL" von G. D. Forney, Jr. et al, 1976 National Telecommunications Conference, November-December, 1976, Seiten 50.1-1 bis 50.1-4 ist es bereits bekannt, ein Modem-Netzwerk von einer Zentralstelle zu überprüfen und auf Fehler in den einzelnen dezentralen Modems zu überwachen. Der regelmäßige Aufruf und die regelmäßig erforderlichen Abfragen der einzelnen Modems bedeutet jedoch einen verhältnismäßig großen Zeitbedarf und vor allem einwandfreie Über­ tragungswege. Werden die Netzwerke zu groß, so dauert die Erkennung von Fehlern in den einzelnen Modems zu lange, so daß unter Umständen bereits Nachrichten verlorengehen oder zumindest eine Blockade bei der Nachrichtenübertragung auftritt. Auch das in der US-PS 39 20 975 beschriebene System arbeitet mit einer Überprüfung der einzelnen Modems eines Netzwerkes von einer Zentralstelle aus. Zusätzlich sind Ersatzkanäle vorgesehen, um bei Lei­ tungsstörungen dennoch einen gesicherten Betrieb zu gewährleisten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Diagnosevorrichtung für ein Netzwerk aus miteinander verbundenen Modems vorzuschlagen, bei der in den einzelnen Modems auftretende Fehler sofort nach ihrem Auftreten an Ort und Stelle erkannt und an eine Zentralstelle gemeldet werden, ohne daß hierzu eine regelmäßige zyklische Abfrage wie bei den bisher bekannten Systemen erforderlich ist. Insbesondere soll diese Vorrichtung für große Netzwerke geeignet sein, die Modems in der Größenordnung von 10.000 enthalten können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Mittel gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen im einzelnen beschrieben. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Teils einer Einrichtung, die erfindungsgemäß ausgestaltet ist;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer in zwei Ebenen angeordneten Modem-Einrichtung, die mit den Merkmalen der Erfindung ausgestaltet ist;

Fig. 3 das Datenformat zur Übertragung eines Befehls;

Fig. 4 das Format eines kurzen Statusworts;

Fig. 5 ein Blockdiagramm zu der angewandten Unterstützung durch eine gewählte Leitung;

Fig. 6 eine Überwachungsschaltung;

Fig. 7 eine Schaltung einer Sendeempfängerschaltung; und

Fig. 8 eine Schaltung der Detektorschaltung für Stromausfall.

Das Blockschaltbild aus Fig. 1 zeigt einen Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung, welche entfernte Modems prüfen kann. Derartige Modems können in Datenkommunikationsnetzwerken beispielsweise Vier- Draht-Multipunkt-Netzen und gesteuertem Träger oder Punkt-zu-Punkt-Netzen mit kontinuierlichem Träger verwendet werden. Das Prüfen wird entsprechend den in Systemmodems, wie etwa einem Zentralmodem (erstes Modem) 11 und einem entfernten Modem (zweites Modem) 13, von einer Systemsteuerung 15 (enthält einen Diagnoseprozessor) 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 (Über­ wachungsschaltung) 17 ausgeführt. Die Test- und Steuereinheit 17 empfängt Befehle, die über einen Sekundärkanal 25 vom Zentralmodem 11 übertragen worden sind. Der Zentralmodem 11 enthält eine Test- und Steuereinheit (Überwachungsschaltung), die der Test- und Steuereinheit 17 ähnlich ist.

Die Test- und Steuereinheit 17 enthält einen Sendeempfänger 19 für den Sekundärkanal, eine Steuereinheit 21 und eine Monitoreinheit 23. Wie noch erörtert wird, ist die Steuereinheit 21 vorzugsweise um einen Mikroprozessor herum angeordnet, der beispielsweise eine Fairchild F8 CPU- und PSU-Einheit sein kann. Die Test- und Steuereinheit 17 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 17 adressieren kann, kann die bevorzugte Ausführung der Erfindung auch gewisse Netzwerk-Steuerfunktionen, wie das Ausweichen auf gewählte Leitungen, ausführen.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung arbeitet der Sekundärkanal 25 asynchron mit einer relativ niedrigen Datenübertragungs-Geschwindigkeit, wie etwa 75 Bits pro Sekunde. Die vom sekundären Sendeempfänger 19 benutzte Modulationstechnik arbeitet mit FSK-Modulation. Die zur Kodierung der Daten verwendeten Töne liegen zweckmäßig bei 392 Hz und 447 Hz, wobei die Pause 392 Hz und eine Markierung 447 Hz bedeutet. Der Sekundärkanal wird 5 dB unterhalb des Primärkanals des Modems übertragen. Natürlich können auch andere Töne als 392 Hz und 447 Hz verwendet werden.

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 254 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 Modems 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, 35 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 Ebene stehen über eine Vier-Draht-Multidrop-Leitung 34 mit entfernten Modems 35 von der zweiten Ebene in Verbindung. Der digitale Mischer arbeitet als ein ODER-Gatter 31 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 Steuereinheit 17 jedes Zentralmodems 11 empfängt ihre Test- und Netzwerkbefehle von der zentralen Steuerung 15 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 bilden ein Modulationssignal für den FSK-Sendeempfänger 19 des Sekundärkanals des zentralen Modems 11. Dieser Sender 19 setzt die Befehle der Systemsteuerung in analoges Format zur Übertragung über eine Telefonleitung an die entfernten Modems 13 um. Der Zentralmodem 11 empfängt ferner FSK-Signale aus den entfernten Modems 13 in analoger Form über die Telefonleitung. Der Empfänger im Sendeempfänger 19 des Zentralmodems 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- Demodulator des Sendeempfängers 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 des Sendeempfängers 19 zugeführt, wo er in 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 17 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 Sekundärkanal 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 Sekundärkanal empfangenen Daten aus allen asynchronen Modems über eine ODER-Schaltung und führt jene Daten dem Sendedateneingang des Sekundärkanals 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 Rück­ übertragung zur zentralen Systemsteuerung 15 zugeführt.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der zentrale synchrone Modem 11 auf seinem Sekundärkanal in einem ständigen Sendemodus sein. Wenn die zentrale Systemsteuerung 15 nicht besetzt ist, wird ein 390-Hz-Ton entsprechend einer Markierung gesendet. In Abhängigkeit von diesem Markierungssignal wird die sekundäre DCD (data carrier detect)-Leitung jedes entfernten Modems 13 aktiviert. Ferner werden in Abhängigkeit von diesem Markierungssignal die Sekundärkanal-Sender jedes Modems 13 in einen gesteuerten Trägermodus gesetzt. Diese entfernten Sekundärkanal- Sender 19 an jedem synchronen Modem 13 werden auf eine der folgenden Weisen aktiviert: (1) Das Gerät wurde von der Zentralsteuerung 15 adressiert und muß mit Status- oder 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 entfernten asynchronen Modems 35 befinden sich in einem gesteuerten Trägermodus auf ihrem Sekundärkanal. 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. 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 Test­ durchläufen. 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 Blockprüfzeichen. 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 T₀ 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 A₀, A₄ und C₀ erhalten wird. Die Antworten aus der Test- und Steuereinheit 17 haben das gleiche Format wie Befehle aus der Zentralsteuerung 15 mit der Ausnahme, daß das erste Löschzeichen durch ein Markierungszeichen (alle elf Bits sind logische Einsen) ersetzt ist. Die Antworten werden auf einem Mal 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 T₀ 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 die 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 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" gespeichert. 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 Zen­ tralsteuerung eine Diagnose zur Isolierung eines Fehlers aufbaut. RSI wird auch in der Situation 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"-Botschaften 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 kurze und ausführliche Status-Checks. Die zur Verfügung stehenden Testfunktionen enthalten einen Selbsttest, einen Ende bis Ende-Test, einen Analogschleifentest mit Testmustern, einen Digitalschleifentest mit Testmustern und einen Analog- und Digitalschleifentest.

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 kurze 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, daß der Modem mit gewidmeten Leitungen verbunden ist.
• (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:

Statuswort 2

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 Datengeschwindigkeit des Modems auf
Bit 6 - Digitale Schleife - Der Modem ist entweder in einer lokalen oder entfernten digitalen Schleifen-Mode.
Bit 7 - Parität

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 gesammelt und an die Systemsteuerung 15 über den Sekundärkanal zurückübertragen. Der analoge Sender für den Sekundärkanal ist mit der Telefonleitung verbunden. Diese Verbindung wird nicht für den Primärkanal gemacht, der das Testmuster enthält. Der normale Datenverkehr über den Primärkanal wird 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 = 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 17 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 Sammeln der Fehler aus. Die Verzögerung zwischen dem STE-Befehl und dem EEC-Befehl schafft genügend Zeitspanne zur Synchronisierung eines Scramblers und eines 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 10⁶ oder Fehler auf 10⁵) 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

Fehlerzählerwort 2

Bits 0-3 - die niederstelligeren 4 Bits des Primärkanals gehören zur Testfehlerzählung.
Bits 4-6 - Logische Nullen
Bit 7 - Parität

Fehlerzählerwort 3

Bits 0-3 - die höherstelligen 4 Bits des Primärkanals sind die Testfehlerzählung
Bits 4-6 - Logische Nullen
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 zu­ rückgesetzt, nachdem sie an andere Stellen 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 einer Markierung (MARK) zu einer Pause (SPACE) wird als Beginn eines Start-Bits festgestellt.
• (2) Die Mitte des Start-Bits wird daraufhin geprüft, ob es noch eine Pause (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 (Markierung, 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 Stelle empfangenen Sekundärkanal-Daten.

Nachdem die Fehlerinformation zurück zur Systemsteuerung 15 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 eines durch die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung durchführbaren Tests 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-Zufall­ signalfolge 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.

Eine weitere Form der möglichen Tests ist der Analogschleifentest mit einer Testsignalfolge, die stets zwischen einem zentralen und einem entfernten Modem durchgeführt 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 Analogschleifen-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 Analogschleife an die richtige Stelle adressieren.

Zur Ausführung des Analogschleifentests wird ein Analogschleifenbefehl 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 Analogschleifenmodus gesetzt wird, was zwar den Verlust des Trägers, jedoch keinen nachfolgenden Empfangsleitungs- Ausfall "mayday"-Ruf bewirkt. Die benutzte Befehlsfolge wird im folgenden Abschnitt erörtert.

Bei der Durchführung des Analogschleifen-Testsignalfolge- Modus wird ein Analogschleifenbefehl (analogue loop = ACL) an die im Test befindliche entfernte Stelle gesandt. Der Analogschleifenbefehl 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 und schaltet dessen Scrambler und Descrambler ein. Jeder EEC-Befehl wird ebenfalls an die Zentralstelle gesandt und löst das Sammeln 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 Zen­ tralsteuerung ausgegeben wird, kann wie folgt summiert werden:
(RMT ADD 3) (ACL), (CEN ADD) (TPE), (CEN ADD) (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 Sammeln der Testfehler beendet und die Gesamtsumme gespeichert wird. Dieser Befehl ist nützlich für Modems, die den Primärkanal und den Sekundärkanal in einem Analogschleifenmodus 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 Analogschleifenmodus abgenommen wird.

Eine Digitalschleife mit Testsignalfolgen steht ebenfalls zur Verfügung. Dieser Test folgt dem gleichen Format wie das vorstehend im Zusammenhang mit dem Analogschleifentest beschrieben wurde. Die zentralen Modems werden nicht in einen Digitalschleifenmodus gesetzt. Der Test 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 Digitalschleifenmodus 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 Digitalschleifenbefehl (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 Analogschleifenmodus oder Digitalschleifenmodus 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 zurückzuübertragen. Das Format für diese übertragenen Botschaften ist das gleiche wie die Botschaft für den zusammengefaßten Status. Jedem möglichen Alarmzustand wird eine Bitstelle in dem Mayday- Wort zugewiesen. Das Vorhandensein eines Mayday-Rufes wird durch eine Eins in der entsprechenden Bitstelle angezeigt. Alle anderen Bits sind logische Nullen. Die Alarmbit­ zuweisung ist die folgende:

Bit 0 Benutzeralarm
Bit 1 Informationsstrom
Bit 2 Empfangsleitungsfehler
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.

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 über lange Zeitspannen bestehenbleibt, 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 Belegt-Zustands-Auswahl identifiziert werden. Die entfernten Test- und Steuereinheiten 17 fühlen RTS-Befehle, die über eine längere Zeitspanne 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 Daten­ stromzeitspanne belegt sein als der zugehörige entfernte Modem. Wenn auf diese Weise der Datenstromzustand aufgrund des eingeschalteten RTS-Befehls über eine lange Zeitspanne bestehenbleibt, 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 Benutzeralarm (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 Primärkanal eines entfernten Modems nicht festgestellt werden kann oder wenn der RTS-Befehl an einem zentralen Modem über eine längere Zeitspanne 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 = RLF) 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-Signal. 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 kon­ tinuierlich 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 führt zur Übertragung gleichzeitiger mehrfacher Alarmbotschaften zurück zur Systemsteuerung 15. Das Vorliegen beidseitiger Rufe auf der Leitung kann die Systemsteuerung 15 daran hindern, einen besonderen Alarm zu dekodieren. Erst nachdem die Empfangs­ leitungen 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 zugeordneten 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- Sekundärkanäle sind, wird für diese Modems kein Stromausfall-Alarmsignal vorgesehen. Ein digitales Stromausfall- Alarmsignal wird für die Zentralmodems 33 der zweiten Ebene erzeugt. Dieser Digitalalarm ist notwendig, weil die Schnittstelle zwischen den beiden Modems 13, 33 digitaler Natur ist. Wenn also 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 und ein analoges Stromausfall-Signal mit seiner Adresse der Systemsteuerung 15 zuleiten. Die digitale Alarmsignalleitung ist eine Zweirichtungsleitung. Durch Belegtzustands-Auswahl 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 "gewidmete Leitung 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 Leitung umschaltet, um zu bestimmen, ob die gewidmete Leitung wieder hergestellt worden ist. Wenn der Modem keinen Sendebefehl für einen kurzen 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 15 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 entsprechenden Befehle werden nachfolgend erörtert.

Der Befehl betreffend die Abstimmung eines Primärkanal-Senders (squelch primary transmitter = SPT) ist bereits oben erwähnt worden. Als Reaktion auf diesen Befehl läßt die Test- und Steuereinheit den Primärkanal-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" (dump modem status = DMS) senden, um zu prüfen, ob RTS jetzt in einen 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 oder mehr Stellen auf die gleiche Primärkanaladresse ansprechen, beispielsweise wenn ein DTE-Befehl für eine unrichtige Adresse programmiert ist. 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 Stromausfall­ schaltungen 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 Zen­ tralleitung 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 Strom­ ausfall-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 durch die Zentralmodem arbeitet, der von der Systemsteuerung 15 angenommen wird.

Fig. 5 zeigt die bevorzugte Ausführung, die eine vorteilhafte Einrichtung zur automatischen Unterstützung durch gewählte Leitungen schafft. Fig. 5 stellt die erste Ebene des in Fig. 2 dargestellten Netzwerks dar. Die Unterstützung durch gewählte Leitungen wird durch ein an sich bekanntes Mehrleitungsadapter 71, eine Anzahl von Datenzugriffseinrichtungen (DAA) 73 und ihre zugehörigen Telefone und eine Anwähleinheit 77 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 Unterstützungseinheit und die gewidmeten 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 Tele­ fonleitungsfehlers 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 75 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.

Wenn ein entfernter Modem angewählt worden ist, dient die Systemsteuerung 15 dazu, einen Befehl zu dem Modem zu senden, der das Umschalten auf die Unterstützung (switch to dial back up) vorschreibt. In Abhängigkeit davon wechselt die Test- und Steuereinheit 17 den Zustand eines Steuersignals gewidmet/gewählt auf den angewählten Modus und wird daher "Synchronisation" mit dem Zustand der Unterstützungseinheit 77 sein (Fig. 5). Eine Prüfung auf mögliche Wieder­ herstellung 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 Unterstützungseinheit 77 senden, das diese 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 kurzen Status' (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 Unterstützungseinheit 77 senden. Dieses Steuersignal bewirkt, daß die Unterstützungseinheit 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.

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 Unterstützungseinheit 77, das sie veranlaßt, die gewählten Leitungen zu trennen. Wenn die bei dem Ende- zu-Ende-Test ermittelte Fehlerrate nicht zufriedenstellend ist, wird die Systemsteuerung 15 einen Befehl, der das Umschalten auf die gewählte Leitung (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 Unterstützungseinheit 77 übertragen, um die Sende- und Empfangs­ leitungen des Modems auf die gewählten Leitungen umzuschalten.

Wenn die Test- und Steuereinheit 17 sich im Unterstützungsmodus befindet und einen Empfangsleitungsfehler feststellt, wird sie den erforderlichen Mayday-Aufruf senden und einen Impuls erzeugen, der die Unterbrechung des Unterstützungsmodus bewirkt. Dies ist der gleiche Impuls, der in Abhängigkeit von einem DDB-Befehl erzeugt wird. Bei Empfang dieses Impulses durch die Unterstützungseinheit 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 Wählverbindung herzustellen. Wenn kein Protokoll existierte, wäre es nicht möglich, die gewählte Verbindung wieder herzustellen, weil nachfolgende Telefonanrufe auf ein Besetzt-Signal führen (Der Unterstützungsmodus hält noch die angewählten Leitungen).

Es ist auch möglich, den Sekundärkanal als Datenkanal zu verwenden. Dazu enthält das Befehlsverzeichnis einen Befehl, der das Sperren von Test und Steuerung (Inhibit Test and Control =ITC) vorschreibt. Bei Empfang dieses Befehls von der Systemsteuerung 15 wird die Test- und Steuereinheit 17 ihre über den Sekundärkanal 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 Aus­ führungsform 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 Sekundärkanal arbeiten.
• 5. Wenn der Modem an entfernter Stelle eines Multidrop- Netzwerks sich befindet, wird sein Sekundärkanal in einem gesteuerten Trägermodus betrieben, jedoch wird ein sekundärer DCD an der DTE-Schnittstelle nicht vorhanden sein.
• 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 Übergang von einem Trennschritt zu einem Zeichenschritt auftritt.

Wenn der Sekundärkanal 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 einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Test- und Steuereinheit enthält vier Multiplexer 55, 57, 59, 61, eine zentrale Mikroprozessoreinheit (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 A _n , B _n und vier Ausgänge Y _n . Jeder Multiplexer wird von einer Auswahlleitung 64 gesteuert, auf der ein Steuersignal von der PSU 65 ausgegeben wird. Wenn die Auswahlleitungen 64 aktiviert werden, (eine logische 1 führen), dann werden die B _n -Eingänge zu den Multiplexern zu den Multiplexer-Ausgängen Y _n weitergeleitet, während wenn kein Auswahlsignal vorliegt (die Auswahlleitungen führen eine logische 0), werden die A _n -Eingänge zu den Ausgängen Y _n 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 A₁-Eingang repräsentiert entweder einen Primärkanal-RTS-Befehl eines entfernten Modems, einen Primärkanal-DCD-Befehl eines Zentralmodems durch 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-zu- Punkt-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 A₁ ein niedriger logischer Pegel ist. Der B₁-Eingang ist ein fester niedriger logischer Pegel, der keinen Eingang repräsentiert. Der Y₁-Ausgang ist ein A₁/0. 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 Mehrpunkteinheit 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 A₂ zeigt somit einen Empfangs­ leitungsfehler an. Der B₂-Eingang ist ein Bit vom Ge­ schwindigkeitswahlkode, entweder eine logische Null oder eine logische Eins. Der Ausgang Y₂ ist dann ein Empfangs­ leitungsfehlersignal oder ein Bit eines Geschwindigkeits­ wahlkodes. Der Geschwindigkeitswahlkode dient zum Programmieren der speziellen Datengeschwindigkeit, mit der der Sekundärkanal des Systems betrieben wird.

Das A₃-Eingangssignal ist ein Primärkanal-DSR-Befehl und der B₃-Eingang ist das zweite Bit des Geschwindig­ keitswahlkodes, entweder eine logische Null oder eine logische Eins. Der Ausgang Y₃ ist dann entweder ein DSR- oder ein zweites Geschwindigkeitswahlbit. Die Eingänge B₂ und B₃ liefern somit einen aus zwei Ziffern bestehenden Geschwindigkeitskode bei geeigneter Wahl durch die Auswahlleitung 64 an den Multiplexer 57.

Der A₄-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 A₄-Eingang. Ein Abschalten am Ausgang des UND-Gatters zeigt an, daß DCD eingeschaltet ist und daß die Signalqualität schlecht ist. Der B₄-Eingang ist ein binärer logischer Pegel, der als ein Eins-Bit für einen Stromzeitkode (STL) dient. Der Y₄-Ausgang ist alternativ eine Signal-Qualitätsanzeige oder das STL- Bit.

Der A₅-Eingang ist ein primärer RTS-Befehl von der Datenendeinrichtung 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 A₅-Eingang zugeleitet, wenn diese Spannung zwischen ± 3 Volt liegt oder eine Offenschaltung anzeigt, daß ein Stromausfall an der Datenendeinrichtung vorliegt.

Eine Drahtbrücke ist vorgesehen, um den primären RTS mit einer Vorspannungsquelle zu verbinden, für den Fall, daß ein DTE verwendet wird, das keinen RTS liefert. Der B₅-Eingang ist das andere Bit des Stromzeitkodes STH. Der Y₅-Ausgang wird dann entweder eine Anzeige davon sein, ob die Daten­ endeinrichtung DTE Strom hat oder wird ein zweites Strom­ zeitkodebit STH sein, je nach dem Zustand der Auswahlleitung 64.

Das A₆-Eingangssignal ist ein Wählmodus-Statusbit. Dieses Bit zeigt an, daß der Modem entweder auf einer gewidmeten oder einer gewählten Leitung arbeitet. Das B₆-Eingangssignal ist der erste Bitmodem-Typkode. Das Y₂-Ausgangssignal ist entweder eine Wählmodusanzeige oder eine Modem- Typ-Anzeige.

Das A₇-Eingangssignal in einem entfernten Modem ist ein digitaler Stromausfallimpuls von einer zugehörigen zweistufigen Zentralmodemanzeige. Für die Zentralmodems bedeutet der A₇-Eingang demodulierte Empfangsdaten; es dient auch als Stromausfallanzeige. Wenn ein mit einem speziellen Zentralmodem verbundener entfernter Modem einen Stromausfall feststellt, sendet er einen Ton, entsprechend einem Pausen-Zeichen auf dem Sekundärkanal. Die Feststellung des Pausen-Zeichens 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 B₆ und B₇ bilden einen Modem- Typ-Kode.

Der A₈-Eingang ist ein Benutzeralarm-Signal. Dieses Signal wird von dem Modem-Benutzer gegeben und kann beispielsweise ein Einbrecher-Alarm sein. Der B₈-Eingang ist ein Bitstrom, der die Anzahl von während eines Modem-Tests auftretenden Testfehlern repräsentiert. Das Testfehler-Signal kann durch Abtasten eines Testpegels mit dem Empfangstakt und durch Liefern des Ergebnisses an den B₈-Eingang geschaffen werden. Der Y₈-Ausgang ist entweder ein Benutzer-Alarm oder ein Fehlersignal.

Der A₉-Eingang ist entweder DCD (im Test abgeschaltet) in zentralen Mehrpunktmodems oder RTS in entfernten Mehrpunktmodems. Bei Punkt-zu-Punkt-Modems ist der A₉- Eingang geerdet. Der A₉-Eingang dient zur Feststellung eines Datenstromzustandes (Streaming condition). Wenn DCD oder RTS für die zentralen bzw. die entfernten Modems für eine ungewöhnliche 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 B₉-Eingang ist ein erstes Bit AD₀ der acht Bit Test- und Steuereinheiten- Adresse. Der Ausgang Y₉ ist daher entweder eine Datenstromanzeige oder das erste Adressenbit. Der A₁₀- Eingang liefert ein Signal, das anzeigt, daß der Empfangstakt richtig arbeitet. Dieses Signal wird durch Aufgeben des Empfangstakts auf einen erneut triggerbaren monostabilen Multivibrator erzeugt. 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 Y₁₀ ist die Empfangstaktanzeige oder das zweite Adressenbit. Der A₁₁- Eingang sind die Primärkanal-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 AD₂.

Das Eingangssignal zum Anschluß A₁₂ ist das Empfangsdatensignal, während B₁₂-Eingang das vierte Bit in der Test- und Steuereinheiten-Adresse AD₃ 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 AD₄. Der Ausgang Y₁₃ ist dann entweder das Signal CTS oder das fünfte Adressenbit AD₄.

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 Digitalschleifentestmodus befindet oder nicht. Das Digitalschleifensignal wird von dem Digitalschleifensteuerausgang des Mikroprozessors PSU 65 abgegriffen. Der Eingang B₁₆ ist das siebente Adressenbit AD₆ für die Test- und Steuereinheit. Daher ist der Ausgang Y₁₅ entweder die Digitalschleifenmodusanzeige oder das siebente Adressenbit AD₆.

Der letzte Multiplexereingang A₁₆ liefert eine Anzeige dafür, ob der Modem sich in dem Analogschleifentestmodus befindet oder nicht. Dieses Signal wird wieder von dem Analogschleifensteuersignal am Ausgang des Mikro­ prozessors PSU 65 abgegriffen. Der B₁₆-Eingang ist das letzte Test- und Steuereinheiten-Adressenbit AD₇. Daher ist der Ausgang Y₁₆ eine Anzeige für den Mikroprozessor, ob der Modem in einem Analogschleifentestmodus ist oder alternativ das achte und letzte Adressenbit AD₇ liefert. Die Adressenbits AD₁, AD₂ . . . AD₇ 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 Analog- und Digitalschleifen-Steuersignale den Modem entweder den Analogschleifenselbsttest oder den Digitalschleifenselbsttest 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 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 Signal zum Schleifenunterbrechungs-Steuersignal RCC das Testsignal- Folgesignal für die Primärkanäle ab, die dann auf den Telefonleitungen nicht mehr auftreten. Der Sekundärkanal 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-Mikro­ sekunden-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 Sekundärkanal nach einer ODER- Funktion verknüpft, die von einer entfernten Stelle demoduliert worden sind, oder die Botschaft aus dem Mikro­ prozessor 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 Strom­ ausfall-Überwachungsschaltung veranlaßt.

Diese Stromausfall-Überwachungsschaltung ist in Fig. 7 dargestellt. Man sieht, daß die Stromausfallschaltung einen Stromausfall-Relaistreiber 121, ein Relais 123, einen Kondensator 125, einen Stromausfall- Oszillator 127 und ein Tiefpaß-Filter 129. Der Relaistreiber 121 stellt einen Wechselstromausfall, beispielsweise hervorgerufen durch eine durchgeschmolzene Sicherung oder einen heraus­ gezogenen Stecker fest. Er stellt ferner Kurzschluß oder Unterbrechung an einer der Modem-Versorgungsspannungen fest und trennt die Sekundärseite ab. 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 einmal gesendet wird. Das Schließen von K₂ gibt den Ton auf den Ausgang des Modems. Die Frequenz des Tons entspricht einer Pause auf dem Sekundärkanal. Seine Dauer ist etwa 10 Sekunden. Wenn der Ton von einem entfernten Modem abgegeben wird, stellt die zentrale Stelle die Pause über 600 Millisekunden fest und sendet einen Modemstromausfall-Mayday-Hilferuf mit seiner Adresse. Wenn der Modem als Zentralmodem arbeitet, muß der Strom­ ausfall-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 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 zugeführt. 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 Vorfilter 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 Sekundär­ kanalsignals 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 Eingangsanschluß A₇ (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 105 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 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-Pausenzeichens auf eine einzige Ebene des Netzwerks.

An entfernten Stellen wird die Botschaft aus dem Mikro­ prozessor 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.

Claims (17)

1. Diagnosevorrichtung für ein Netzwerk aus miteinander verbundenen Modems,
welches Netzwerk mindestens ein erstes (11) und ein zweites Modem (13) enthält, die über eine Übertra­ gungsleitung miteinander in Verbindung stehen, um über einen Primärkanal Benutzerdaten auszutauschen; dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und zweiten Modem ein zusätzlicher Sekundärkanal vorgesehen ist, der zur Übertragung von Alarmnachrichten dient und mit niedrigerer Übertragungsgeschwindigkeit als der Primärkanal arbeitet, so daß Alarmnachrichten meist noch übertragen werden können, wenn der schnellere Primärkanal gestört ist;
daß ein Diagnoseprozessor (15) zum Empfang von Alarmnachrichten mit dem ersten Modem (11) gekoppelt ist;
daß eine dem ersten Modem (11) zugeordnete, erste Überwachungsschaltung (17) vorgesehen ist, um unabhängig von dem Diagnoseprozessor (15) das erste Modem (11) auf Alarmzustände zu überwachen und bei deren Auftreten entsprechende Alarmnachrichten an den Diagnoseprozessor (15) zu übertragen;
daß eine dem zweiten Modem (13) zugeordnete, zweite Überwachungsschaltung (17) vorgesehen ist, um unabhängig von dem Diagnoseprozessor (15) das zweite Modem (13) auf Alarmzustände zu überwachen und beim Auftreten eines Alarmzustandes über den Sekundärkanal eine entsprechende Alarmnachricht an das erste Modem (11) zu übertragen; und
daß die von dem zweiten Modem (13) und mittels zugeordneter Überwachungsschaltung (17) ausgesandte Alarmnachricht über den Sekundärkanal mittels der dem ersten Modem (11) zugeordneten Überwachungsschaltung (17) an den Diagnoseprozessor (15) geleitet wird.

2. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärkanal mit FSK-Modulation arbeitet.

3. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Alarmzustände ein Stromausfall ist und daß eine Einrichtung zur automatischen Feststellung eines solchen Stromausfalls vorgesehen ist.

4. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Alarmzustände ein Datenstromzustand ist und daß eine Einrichtung zur automatischen Feststellung eines solchen Datenstromes vorgesehen ist.

5. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Alarmzustände ein Empfangsleitungsausfall ist und daß eine Einrichtung zum automatischen Feststellen eines solchen Empfangsleitungsausfalls vorgesehen ist.

6. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Simuliereinrichtung zum automatischen Simulieren eines Stromausfalls für die Prüfung der richtigen Betriebsweise der Einrichtung zum Feststellen eines Stromausfalls vorgesehen ist.

7. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Alarmzustände vorliegt, wenn eine gewidmete Leitung nicht wieder­ hergestellt worden ist.

8. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alarmzustand von einem Benutzer setzbar ist.

9. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem jeweiligen Modem zugeordnete Überwachungsschaltung (17) eine oder mehrere, unter automatischer Programmsteuerung ablaufende Tests ausgeführt und automatisch die entsprechenden Alarmzustände meldet.

10. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (17) Selbsttests durchführt.

11. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (17) einen Ende-bis-Ende-Test zwischen dem ersten und dem zweiten Modem durchführt.

12. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (17) einen Analogschleifen-Test durchführt.

13. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (17) einen Digitalschleifen-Test durchführt.

14. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung (17) eine Folge von Testbefehlen ausführt.

15. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Testbefehl als Zeichen eines Nachrichtenwortes einer Mehrzahl von Worten dargestellt ist.

16. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärkanalsender eines im Datenstromzustand befindlichen Modems bei Auftreten eines entsprechenden Alarmzustandes abgeschaltet wird.

17. Diagnosevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Datenbereit­ schaftssignal eines im Datenstromzustand befindlichen Modems abgeschaltet wird, wenn ein entsprechender Alarmzustand festgestellt wird.