DE2846626C2 - Schaltungsanordnung für eine Fernsprechvermittlungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für eine Fernsprechvermittlungsanlage mit einer Anzahl von Verbindungsleitungsschaltungen und mindestens einer ihnen zugeordneten dezentralen Steuereinheit, welche mit einem zentralen Steuerprozessor über Adressenleitungen verbunden ist und welche einen Mikrokomputer, bestehend aus einem Mikroprozessor mit zugeordneten Speicher, aufweist.

In Fernsprechvermittlungsanlagen, beispielsweise in privaten Vermittlungs- bzw. Nebenstellenanlagen, werden verschiedene Arten von Verbindungsleitungsschaltungen verwendet, und zwar Verbindungsschaltungen für abgehende Gespräche, Verbindungsschaltungen für ankommende Gespräche, Verbindungsschaltungen für Spezialaufgaben usw. Häufig benötigen diese Verbindungsleitungsschaltungen zusätzlich spezielle Schaltungen zur Impulsausgabe, Signalmodifizierschaltungen zum Ausfiltern von Leitungsstörsignalen, Steuerschaltungen usw.

In Fernsprechvermittlungsanlagen, wie beispielsweise in elektronischen Nebenstellenanlagen, wird üblicherweise ein zentraler Stellerprozessor mit gespeichertem Programm dazu verwendet, um die verschiedenen Funktionen innerhalb dieser Anlage zu steuern. In diesen Fällen ist jede der Verbindungsleitungsschaltungen mit dem zentralen Steuerprozessor über Daten- und Adressenleitungen, welche beispielsweise aus acht individuellen Leitern besteht, verbunden. Mit jeder Verbindungsleitungsschaltung sind ferner Stromversorgungsleiter, signalführende Leiter sowie verschiedene Arten von Kopplungsleitern verbunden.

Die Anzahl der mit jeder einzelnen Verbindungsleitungsschaltung zu verbindenden Leiter ist somit relativ groß. Die mechanische Größe dieser Vet schaltungsebene stellt einen der wesentlichen begrenzenden Faktoren für eine weitere Verbesserung der Leistungsfähigkeit solcher Anlagen dar.

Auf Grund des mechanischen Aufbaus des Systems kann üblicherweise nur eine vorbestimmte maximale Anzahl von Verbindungsleitungsschaltungen einer bestimmten Art in einer Vermittlungsanlage verwendet werden. Gedruckte Schaltungskarten, welche bestimmte spezielle Verbindungsleitungsschaltungen tragen, sind in einer bestimmten örtlichen Lage angeordnet und sind üblicherweise in der Anlage mit einer minimalen Erweiterungsmöglichkeit verdrahtet. Darüber hinaus ist infolge der komplexen Verdrahtung innerhalb der Anlage die Gesamtzahl der Verbindungsleitungsschaltungen begrenzt, und zwar auf Grund der Operationsgeschwindigkeit der Adressen- und Datenleitungen, und sie ist ferner begrenzt durch die Länge dieser Leitungen. Je größer schließlich die Anzahl der die einzelnen Verbindungsleitungsschaltungen verbindenden Leiter ist, desto größer ist auch die Wahrscheinlichkeit des Übersp.-echens.

Der DE-OS 27 08 244 ist eine Steuerschaltung zu entnehmen, die aus einem zentralen Steuerprozessor und dezentralen Steuerprozessoren besteht. Der zentrale Steuerprozessor ist direkt mit einer Sammelleitung verbunden, mit der die dezentralen Steuerprozessoren über Pufferspeicher verbunden sind. Der zentrale Steuerprozessor steht zudem mit den dezentralen Steuerprozessoren über weitere Pufferspeicher in Verbindung. Jeder dezentrale Steuerprozessor steht weiterhin mit einer Anzahl von Mikrorechnern mit jeweils einem Speicher in Verbindung, wobei die Mikrorechner der Zustandsabtastung dienen. Die dezentralen Steuerprozessoren dienen dazu, in einem Zeitkoppeifeld den Datenaustausch zur Sammelleitung zu steuern, wobei der zentrale Steuerprozessor die jedem dezentralen Steuerprozessor zugeordneten Zeitschlitze den Verkehrsbedingungen entsprechend anpaßt. Hierbei ist nicht ersichtlich, wie die dezentralen Steuerprozessoren Verbindungsleitungsschaltungen steuern.

In der Zeitschrift »Technische Rundschau« Nr. 49, 1977, Seiten 33 und 35 ist eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art entnehmbar, bei welcher ein zentraler Steuerprozessor über Adressenleitungen verbunden ist mit einer dezentralen Steuereinheit, die aus einem Mikroprozessor mit zugeordnetem Speicher besteht. Die dezentrale Steuereinheit steuert alle Verbindungsleitungsschaltungen der Fernsprechvermittlungsanlage.

Es handelt sich hier um ein relativ starres System der Steuerung der Verbindungsleitungsschaltungen zur Aufnahme des Verbindungswunsches, zur Stromversorgung der Endgeräte, für das Anschalten des Rufstroms und das Übermitteln von Hörtönen. Für weitere perifere Aufgaben sind andere dezentrale und auf die jeweilige Aufgabe ausgelegte Steuereinheiten vorgesehen. Diese bekannte Schaltungsanordnung weist jedoch den Vorteil auf. daß verschiedene Aufgaben vom zentralen Steuerprozessor abgespalten und dem dezentralen Steuerprozessor zugeordnet sind.

Hiervon ausgehend stellt sich die Aufgabe, die verschiedenen dezentralen Steuereinheiten zu vereinheitlichen und jeweils als austauschbare Einheit zu gestalten.

Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Es ergibt sich eine wesentliche Verminderung des Verdrahtungsaufwands in der Verdrahtungsebene zwischen dem zentralen Steuerprozessor und den einzelnen gedruckten Schaltungskarten, welche jeweils eine bestimmte Anzahl von Verbindungsleitungsschaltungen tragen, da die Kommunikation auf eine solche zwischen dem zentralen Steuerprozessor und den einzelnen Mikroprozessoren beschränkt ist.

Da die jeweilige Art der Verbindungsleitungsschaltungen durch die in dem dem Mikroprozessor zugeordneten Speicher gespeicherten Signale bestimmt wird und da ansonsten alle Verbindungsleitungsschaltungen den gleichen Aufbau besitzen, ist es relativ einfach, die Anzahl der verschiedenen Arten von Verbindungsleitungsschaltungen nach Belieben zu ändern, indem lediglich der Signalinhalt des jeweiligen Speichers verändert wird. Somit kann das Leistungsvermögen der Vermittlungsanlage entsprechend den Anforderungen der Nebenstellenteilnehmer ohne Schwierigkeiten erweitert, vermindert oder verändert werden.

Da alle die Vermittlungsleitungsschaltungen tragenden gedruckten Schaltungskarten identisch sind, können die Kosten für die Herstellung derselben auf Grund wirtschaftlicher Fertigungsverfahren wesentlich vermindert werden. Außerdem kann die Ersatzteile-Lagerhaltung vereinfacht und verbilligt werden, da lediglich eine einzige Standard-Schaltungskarte gelagert werden muß.

Wie bereits oben erwähnt, wird durch ein bestimmtes in dem Speicher gespeichertes Signal bewirkt, daß der Mikroprozessor eine bestimmte Vermittlungsleitungsschaltung in einer bestimmten Betriebsweise betreibt. Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn von der Speicherung eines Signals in dem Speicher die Rede ist, dies in sehr verschiedener Weise und durch unterschiedliche Speichertechniken erreicht werden kann, wie beispielsweise durch die Verwendung eines Festwertspeichers (ROM), welcher Informationen durch durch Verwendung eines Durchschmelz-Verbindungsmusters oder durch Verwendung permanent gespeicherter Ladungen, die durch Verwendung von ultraviolettem Licht geändert werd.n können, speichert. Selbstverständlich sind auch andere Speichertechniken möglich. In dieser Beziehung wirkt der Speicher wie eine Stecker-Schalttafel mit einem Verbindungsmuster von Drähten, welches den Mikroprozessor beim Abfragen des Speichers dazu veranlaßt, eine bestimmte Unterroutine zu benutzen, welche für bestimmte mit dem Mikroprozessor verbundene Fernieitungs-Anschlußschaltungen zugeschnitten ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel derselben anhand der Zeichnung beschrieben. Diese Zeichnung stellt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung dar.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt eine Vcrmittlungsanlagc, wie beispielsweise eine Nebenstellen-Vermittlungsanlage, eine Vielzahl von gedruckten Schaltungskarten 1, von denen jede eine Vielzahl von standardisierten identischen Fcrnleitungs-Anschlußschaltungen 2 tragt Ein Mikroprozessor 3 ist ebenfalls auf jeder der gedruckten Schaltungskarten 1 angeordnet Jeder Mikroprozessor ist in gleicher Weise mit den von ihm zu steuernden Fernleitungs-Anschiußschaltungen 2 verbunden. Jedem Mikroprozessor 3 ist ein Speicher 4 zugeordnet Jeder Mikroprozessor ist über eine nicht gezeigte Kontaktleiste an einer Kante der gedruckten Schaltungskarte mit einer Daten-Sammelleitung 5 und einer Adressen-Sammelleitung 6

ίο verbunden, die beide mit einem Steuerprozessor 7 verbunden sind.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei Nichtvorhandensein des Mikroprozessors 3 für jeweils vier auf einer gedruckten Schaltungskarte angeordnete Fernleitungs-Anschlußschaltungen und bei Verwendung eines Acht-Bit-Steuerprozessors jede gedruckte Schaltungskarte mindestens 32 Anschlüsse und die entsprechende Leitungsführung innerhalb der rückwärtigen Verdrahtungsebene der Nebenstellenanlage eine entsprechende

2u Komplexität aufweisen würde. Bei dem entsprechenden erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind für die Verbindung jeder gedruckten Schaltungskarte nur 8 Anschlüsse für Adresse und Daten erforderlich, was einer Verminderung um 75% entspricht.

2i Ferner ist bei einem bekannten System der oben beschriebenen Art für eine gegebene Anzahl von durch den zentralen Prozessor zu jeder Fernleitungs-Anschlußschaltungen übertragenden bzw. von dieser, zu empfangenden Instruktionen entweder ein extrem schneller Steuerprozessor oder eine sehr umfangreiche Sammelleitung erforderlich. In dem einen Falle muß eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit des zentralen Prozessors verwendet werden, um die große Anzahl von Fernleitungs-Anschlußschaltungen zu bedienen, wo-

)-, durch die Gefahr des Übersprechens wesentlich erhöht wird, während bei Verwendung einer großen Sammelleitung die Verdrahtungsebene der Nebenstellenanlage übermäßig komplex und groß wird.

Demgegenüber ist bei der erfind^ngsgemäßen An-

4Ii Ordnung die Verarbeitungslogik dezentralisiert oder verteilt. Als Verbindungsleitung zwischen dem Steuerprozessor und den dezentralisiert angeordneten Mikroprozessoren braucht nur eine Sammelleitung geringer Größe verwendet zu werden. Außerdem brauchen die

4") Mikroprozessoren durch den Steuerprozessor wesentlich weniger häufig aufgerufen zu werden, als dies der Fall wäre, wenn jede der Fernleitungs-Anschlußschaltungen aufgerufen werden müßte, da die Mikroprozessoren zusammen mit ihren Speichern ein ausreichendes

>ii Steuerungsvermögen für diese Anschlußschaltungen besitzen und keine ständige Steuerung benötigen, wie dies für die Anschlußschaltungen selbst erforderlich ist. Die Verbindungsleitung zwischen dem Steuerprozessor und jedem der Mikroprozessoren wird dadurch

v-, wesentlich vereinfacht, was sich auch in einer erheblichen Vereinfachung des Verbindungsmusters der Verdrahtungsebene bemerkbar macht. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit des Übersprechens vermindert und die erforderliche Arbeitsgeschwindigkeit des

jo Hauptsteuerprozessors wird ebenfalls herabgesetzt.

Für eine vorgegebene mechanische Dimensionierung der Vermittlungseinheit der Nebenstellenanlage kann ferner die Anzahl der einsetzbaren Fernleitungs-Anschlußschaitungcn wesentlich erhöht werden, da die

η rückwärtige Verdrahtungsebene aus später noch näher zu beschreibenden Gründen vereinfacht ist.

In bekannten Anlagen werden für unterschiedliche Anwendungen, beispielsweise für die Behandlung

ankommender Gespräche, für die Behandlung abgehender Gespräche usw. unterschiedliche Fernleitungs-Anschlußschaltungen verwendet. In der erfindungsgemäßen Anordnung sind demgegenüber alle Fernleitungs-Anschlußschaltungen 2 untereinander gleich. Außerdem sind die vier Anschlußschaltungen auf jeder gedruckten Schaltungskarte in einer standardisierten und identischen Weise mit dem zugeordneten Mikroprozessor 3 verbunden.

Da alle gedruckten Schaltungskarten identisch sind, können die Kosten der Fernleitungs-Anschlußschaltungen wesentlich vermindert werden, und zwar auf Grund wirtschaftlicherer Fertigungsmethoden, der Verwendung und Einkaufsmöglichkeit von standardisierten Bauelementen, einer standardisierten Lagerhaltung für alle AnschiuBschaitungs-Schaltungskarten usw.

Die Betriebsweise der Fernleitungs-Anschlußschaltungen wird jeweils durch direkte Steuerung von dem jeweils zugeordneten Mikroprozessor bestimmt. Jeder der Speicher 4 speichert ein Verbindungsmuster, welches den zugeordneten Mikroprozessor dazu veranlaßt, die einzelnen Fernleitungs-Anschlußschaltungen in einer vorbestimmten Betriebsweise zu betreiben. Beispielsweise können bestimmte Fernleitungs-Anschlußschaltungen auf einer gedruckten Schaltungskarte als ankommende Anschlußschaltungen und bestimmte andere als abgehende Anschlußschaltungen usw. arbeiten. Der Speicher 4 kann ein Festwert-Speicher (ROM), ein nicht flüchtiger Speicher mit wahlfreiem Zugriff (random access memory — RAM) oder auch ein anderer geeigneter Speicher sein. Dieser Speicher wirkt als Äquivalent zu einer Stecker-Schalttafel, um zu bewirken, daß der Mikroprozessor jede der zugeordneten Fernieitungs-Anschlußschaltungen 2 in einer vorbestimmten Weise betreibt.

Durch diese Art der Steuerung können die Funktionen der Fernleitungs-Anschlußschaltungen gemischt werden und sie müssen nicht zwecks Anpassung an die äußere Verdrahtung an einer vorbestimmten Stelle angeordnet werden, wie dies in bekannten Anlagen der Fall war.

Ferner kann die Anzahl und die Mischung der verschiedenen Arten von Anschlußschaltungen nach Belieben geändert werden, und zwar lediglich durch Ändern des Festwert-Speichers (ROM) oder durch Ändern des Verbindungsmusters (beispielsweise durch Löschen mit ultraviolettem Licht und Einschreiben eines anderen Speichermusters). Da die Lage der einzelnen Verdrahtungsanschlüsse und die zugeordnete Verdrahtung an der rückwärtigen Verdrahtungsebene der Nebenstellenzentrale für die einzelnen unterschiedliche Arten von speziellen Fernleitungs-Anschlußschaltungen tragenden gedruckten Schaltungskarten im Gegensatz zu bekannten Anlagen immer die gleiche ist, können die Anzahl und die verschiedenen Arten von Fernleitungs-Anschlußschaltungen tatsächlich bis zur maximalen räumlichen Begrenzung durch das Gehäuse der Nebenstellenzentrale erweitert werden. Somit wird eine wesentliche Erhöhung der Flexibilität und eine wesentliche Verminderung der Herstellungskosten erreicht.

in Da es bei der erfindungsgemäßen Anordnung außerdem nicht erforderlich ist, spezielle vorverdrahtete Anschlußleisten, die zunächst freibleiben, zu Erweiterungszwecken vorzusehen, da hier die Lage der einzelnen Anschlüsse für die die Anschlußschaltungen tragenden gedruckten Schaltungskarten sowie die Verdrahtung identisch ist, kann innerhalb eines vorgegebenen Raumes eine größere Anzahl von Fernleitungs-Anschlußschaltungen tragenden gedruckten Schaltungskarten vorgesehen werden. Als eine Alternative ist es auch möglich, die mechanische Größe der Nebenstellenzentrale zu reduzieren.

Ferner besteht im Falle der Feststellung einer fehlerhaften Fernleitungs-Anschlußschaltung die Möglichkeit, daß der Steuerprozessor 7 durch Übertragen eines Signals zu dem dieser fehlerhaften Anschlußschaltung zugeordneten Mikroprozessor diese Anschlußschaltung aus dem Verkehr zieht oder auf andere Weise als unbrauchbar markiert. Falls durch diese Maßnahme das Verkehrsabwicklungsvermögen der verbleibenden Anschlußschaltungen mit der gleichen Betriebsweise wie die fehlerhafte Anschlußschaltung unzulässig vermindert wird, dann kann eine Anschlußschaltung, die bisher in einer anderen Betriebsweise arbeitet, auf einfache Weise unter Steuerung des Mikroprozessors umgewandelt werden, um die fehlerhafte Anschlußschaltung zu ersetzen. Es wird somit eine wesentlich erhöhte Redundanz und dadurch eine erhöhte Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Anordnung erreicht.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden vier Fernleitungs-Anschlußschaltungen auf jeder gedruckten Schaltungskarte verwendet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anzahl begrenzt- sie hängt vielmehr von dem Steuerungsvermögen des zugeordneten Mikroprozessors ab, welcher auf der gleichen Schaltungskarte wie die Fernleitungs-Anschlußschaltung angeordnet ist, und hängt ferner davon ab, wieviele Anschlußschaltungen auf einer gedruckten Schaltungskarte vorgegebener Größe Platz finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für eine Fernsprechvermittlungsanlage mit einer Anzahl von Verbindungsleitungsschaltungen und mindestens einer ihnen zugeordneten dezentralen Steuereinheit, welche mit einem zentralen Steuerprozessor über Adressen- und

Darterüßitungeni verbunden ist und welche einen Mikrokomputer, bestehend aus einem Mikroprozessor mit zugeordnetem Speicher, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die gleiche Anzahl von Verbindungsleitungsschaltungen (2) einer Steuereinheit zugeordnet ist, die untereinander gleichen Steuereinheiten jeweils aus einer gedruckten Schaltungskarte (1) bestehen, auf welcher die Verbindungsleitungsschaltungen (2) in stets gleicher Weise mit dem ebenfalls auf der Schaltungskarte (1) angeordneten Mikroprozessor (3) verbunden sind, der ebenfalls auf der Schaltungskarte (1) angeordnete Speicher (4) Signale speichert, die angeben, in welcher Betriebsart die einzelnen Verbindungsleitungsschaltungen (2) zu betreiben sind und die Schaltungskarte (1) untereinander gleiche Anschlüsse zu den zu dem Steuerprozessor (7) führenden Leitungen (5,6) aufweist. 2S

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen neben einer Gruppe von Adressenleitungen (6) aus einer Gruppe von Datenleitungen (5) bestehen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, jo dadurch gekennzeichnet, daß bei vier Verbindungsleitungsschaltungen (2) pro Schaltungskarte (1) jeweils vier Adressenleitungen (6) und vier Datenleitungen (5) vorgesehen sind.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (4) ein Festwertspeicher ist.