DE4407214C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Vergrößerung der Reichweite des Übertragungsweges zwischen Funktionseinheiten des ISDN-Teilnehmeranschlusses - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Vergrößerung der Reichweite des Übertragungsweges zwischen Funktionseinheiten des ISDN-Teilnehmeranschlusses

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vergrößerung der Reichweite des Übertragungsweges zwischen Funktionseinheiten des ISDN- Teilnehmeranschlusses bezogen auf eine ISDN-Schnittstelle, wie sie beispielsweise nach CCITT I.400-ISDN User Network Interface und I.430-Basic User Network Interface standardisiert ist. Damit ist es möglich, die vielfältigen ISDN-Dienste über weite Entfernungen zu übertragen.
Das ISDN (Integrated Services Digital Network), das neben dem Fernsprechen auch die schnelle Übertragung von Daten, Texten und Bildern ermöglicht, gibt an seinen Schnittstellen die Möglichkeit des Anschlusses von NT- und TE-Geräten sowie weiterer Verteilernetze.
Zur funktionellen Abgrenzung der im Teilnehmeranschluß verwendeten Elemente dient die Bezugskonfiguration (Reference Configuration) der CCITT gemäß Fig. 5.
Die funktionellen Einheiten bezeichnen im einzelnen:
ET, Exchange Termination:
Vermittlungsstelle des Netzwerkes führt Teilnehmer- Netz-Zeichengabe auf der Netzseite durch.
LT, Line Termination:
Leitungsabschluß bildet auf der Netzseite den über­ tragungstechnischen Abschluß der Strecke von der Vermittlungsstelle zum Teilnehmeranschluß. Er wird manchmal als Teil der ET betrachtet und dann nicht gesondert dargestellt.
NT1, Network Termination 1:
Ist der übertragungstechnische Abschluß von LT zum Teilnehmeranschluß, kann vom Netzbetreiber gesteuert werden, isoliert den Endsystemanschluß von der Übertragungstechnik des Teilnehmer­ anschlusses.
NT2, Network Termination 2:
Falls vorhanden, Vermittlungs- bzw. Konzentrator­ funktionen in der Ausprägung einer TK-Anlage.
TE1, Terminal Equipment Typ 1:
Entspricht den ISDN-Schnittstellen und arbeitet direkt an NT1 bzw. NT2.
TE2, Terminal Equipment Typ 2:
Ist ein konventionelles Endgerät mit analoger Schnittstelle, für den Betrieb am ISDN wird ein Endsystemadapter (Terminal Adapter, TA) benötigt, der den Zugang zum ISDN herstellt.
Diese Bezugskonfiguration identifiziert die notwendigen Funktionen unabhängig von technischen Einzelheiten und klärt ihre relative Lage zueinander.
Zwischen den dadurch gebildeten Funktionseinheiten (Functional Groups) werden Bezugspunkte (Reference Points) definiert, die die Funktionseinheiten voneinander trennen. Der Bezugspunkt V befindet sich zwischen Vermittlungsstelle und Leitungsabschluß, der Bezugspunkt U zwischen Leitungsabschluß und Netzabschluß, der Bezugspunkt T zwischen Netzabschluß 1 und 2, der Bezugspunkt S zwischen Netzabschuß und Endsystem Typ 1 und der Bezugspunkt R zwischen Endsystemadapter und Endsystem Typ 2. Für den Bezugspunkt U gibt es national genormte Schnittstellen, für die Bezugspunkte S und T gibt es international genormte Schnittstellen.
An den Schnitt stellen des ISDN-Teilnehmeranschlusses sind dabei eine Vielzahl von Funktionen zu realisieren. Eine So-Schnittstelle muß beispielsweise folgende Funk­ tionen erfüllen:
  • - für jede Übertragungsrichtung zwei Adern (Kupfer);
  • - Bruttoübertragungsgeschwindigkeit der AMI-codierten Signale für jede Richtung 192 kbit/s;
  • - Netto-Datenrate (2B+ D)= 144 kbit/s (48 kbit/s für Synchronisation und Steuerung);
  • - Schrittakt: Ableitung aus dem Bitstrom = 192 kbit/s
  • - Oktettakt: abgeleitet aus 192 kbit/s = 8 kHz (für Sprachcodierung)
  • - Rahmensynchronisation: (realisiert durch Code-Verletzungen zwecks Wiedergewinnung der Zeitmultiplexkanäle)
  • - D-Echokanal: (dient dem geordneten Zugriff der TE auf den D-Kanal)
  • - Aktivierung und Deaktivierung (Wechsel zwischen Betriebs- und Ruhezustand).
Rahmenaufbau und Codierung der zu übertragenden Bits unterliegen einer fest­ gelegten Regel. Gemäß der Regeln der HDLC wird die zu transportierende Infor­ mation in einen oder mehreren Rahmen (Frame) verpackt, die jeweils mit einer beson­ deren Bitfolge beginnen und auch beendet werden. Nach festgelegten Schemata werden die Prozeduren wie Rahmensynchronisierung, Überrahmensteuerung, Zugriff­ steuerung, Fernspeisung, Aktivierung und Deaktivierung realisiert.
Unabhängig einer netzseitigen Verknüpfung von ISDN-Endeinrichtungen (TE) oder Netzabschlüssen (NT) ist es von Vorteil, die Reichweite des Übertragungsweges zwischen Funktionseinheiten des ISDN-Teilnehmeranschlusses bezogen auf einen ISDN-Basisanschluß So oder eine andere ISDN-Schnittstelle zu verlängern, um die in einem Netz anliegenden Informationen über eine längere Strecke weitergeben zu können. Dabei ist jedoch die erzielbare Reichweite mit herkömmlichen Mitteln aufgrund der elektrischen Eigenschaften der ISDN-Schnittstellen und -verbin­ dungswege wesentlich eingeschränkt. Bisher ist es beispielsweise nicht möglich, eine So-Schnittstelle über mehr als 1000 m (Punkt-zu-Punkt-Verbindung) oder eine Uko- Schnittstelle ohne Zwischenschaltung von Verstärkern über mehr als 6 km zu be­ treiben. Das heißt, die Reichweite des Übertragungsweges zwischen den Funktions­ einheiten des ISDN-Teilnehmeranschlusses bezogen auf eine ISDN-Schnittstelle ist begrenzt.
Nach Standard CCITT I.400 ist die Signallaufzeit z. B. zwischen den Funktions­ einheiten NT und TE und zurück zwischen minimal 10 µs und maximal 14 µs festgelegt. Hierbei spielt vor allem der 2-Bit-Rahmenversatz eine Rolle, der zur Taktrückgewinnung dient (Rahmenversatz = Code-Verletzung als Kennzeichen für den Rahmenbeginn).
Um eine Kollision zu erkennen, muß der Rahmenbeginn (2 Bit) in etwa 70% der Signallaufzeit erkannt werden.
  • - für 2 Bit= 10,416666 µs
  • - mit Rückantwort = 3,6458331 µs.
Unter der Annahme einer Wellendämpfung von 7,6 dB/km für Kupfer beträgt die Signallaufzeit T = 9 µs/km. Damit ergibt sich
für die maximale Ausdehnung des So-Anschlusses. Diese Rechnung gilt für den Fall der Punkt-zu-Mehrpunkt-Konfiguration. Die Rechnung für die Punkt-zu-Punkt- Konfiguration (keine Kollisionserkennung) ergibt in Analogie 1 km.
Die Zeitverhältnisse für die Übertragung über einen Satellitenkanal hinsichtlich der Kollisionserkennung ändern sich nicht. Es ändert sich jedoch die Signallaufzeit bei einer Verbindung über einen geostationären Satelliten (36.000 km). Diese beträgt in einer Richtung 220 ms und mit Rückantwort 440 ms. Diese Zeitverhältnisse zeigen, daß auf diesem Weg eine direkte Verlängerung der Reichweite des Übertragungs­ weges zwischen Funktionseinheiten des ISDN-Teilnehmeranschlusses ausgehend von einem Basisanschluß So unmöglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestatten, die Reichweite des Übertragungsweges zwischen Funktionseinheiten des ISDN-Teilnehmeranschlusses zu vergrößern. Dies bei Erhaltung aller ISDN- typischen Merkmale, wie:
  • - Aufrechterhaltung des Netztaktes
  • - Mehrfachzugriff auf den Schnittstellenbus
  • - Aktivierung und Deaktivierung der Schnittstelle.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem
  • a) die Datensendung netzseitig so erfolgt, daß die an der ISDN-Schnittstelle auflaufenden ISDN-spezifisch kodierten Daten mittels eines Kodewandlers in binär kodierte Daten getrennt nach B- und D-Kanalinformationen umgewandelt werden,
  • b) aus diesen auflaufenden Daten der B- und D-Kanäle mittels einer Speicher­ einrichtung Blöcke gebildet werden, die in aus dem ISDN-spezifischen Takt der ISDN- Schnittstelle abgeleiteten Zeitabständen dem Übertragungsmittel zuge­ führt und über dieses der Empfängerseite übermittelt werden,
  • c) auf der dem Terminal zugeordneten Empfängerseite ein Taktruckge­ winnungsmittel vorgesehen ist, das entweder aus der zeitlichen Abfolge der empfangenen Datenblöcke oder aus der zeitlichen Abfolge der übertragenen Datenbits, die zur Kommunikation von Sender und Empfänger notwendigen ISDN-spezifischen Takte zurückgewinnt, und
  • d) die empfangenen Blöcke in einer Speichereinrichtung zwischengespeichert werden und anschließend die B-Kanalinformation entsprechend dem rückge­ wonnenen Takt und die D-Kanalinformation, sofern vorhanden, einem Kode­ wandler zugeführt werden und
  • e) terminalseitig die Datensendung analog der Verfahrensschritte a) und b) erfolgt, und
  • f) auf der netzseitig zugeordneten Empfängerseite die Datenrückgewinnung mittels eines Kodewandlers entsprechend dem netzseitig vorgegebenen ISDN- spezifischen Takt erfolgt.
Vorzugsweise erfolgt die Blockbildung nach Schritt b des Verfahrens in der Weise, daß die gebildeten Blöcke gleiche Länge haben und B-Kanal- und D-Kanaldaten ein Teilungsverhältnis aufweisen, das dem Verhältnis der Kapazitäten von B- und D- Kanälen der ISDN- Schnittstelle entspricht.
Für die Zeiten, in denen der D-Kanal keine Information trägt, erfolgt die Blockbildung in gleicher Länge ohne D-Kanaldaten.
Ein aktiver Eingriff in die D-Kanal-Signalisierung erfolgt für die Fälle, bei denen die Signallaufzeit der D-Kanal-Signalisierung über die genutzten Übertragungskanäle zu groß ist. In diesen Fällen wird dem aktivierenden Teilnehmer signalisiert, daß die Verbindung noch nicht aufgebaut ist.
Die Länge der nach Verfahrensschritt b gebildeten Blöcke ist abhängig von der Kapazität der Verarbeitungseinheiten zur Wandlung, Übermittlung und Rückwandlung der ISDN- Schnittstelleninformationen sowie der ISDN-spezifischen Kanalkapazitäten.
Die so gebildeten Blöcke werden mittels bekannter Übertragungseinrichtungen über Satelliten oder andere Übertragungskanäle übermittelt.
Die Taktrückgewinnung nach Schritt c des Verfahrens erfolgt dann, wenn das Übertragungssystem den Übertragungstakt selbst bestimmt, in der Form, daß aus der zeitlichen Abfolge der empfangenen Datenblöcke ein Vergleichstakt gewonnen wird, mittels dessen nach bekannten Prinzipien in einer Phase Looked Loop (PLL) ein Grundtakt erzeugt wird, aus welchem im Schnittstellenmodul der Takt für die ISDN- Schnittstelle terminalseitig abgeleitet wird.
Wenn der Bittakt für das Übertragungssystem durch eine das Verfahren realisierende Einrichtung vorgegeben werden kann, wird vorzugsweise dieser Grundtakt für die ISDN-Schnittstelle aus dem Bitübertragungstakt mittels PLL zurückgewonnen.
Sowohl die terminal- und netzseitige Wandlung der ISDN-spezifisch kodierten Daten in binär kodierte Daten erfolgt nach bekannten Prinzipien mittels eines Kodewandlers, vorzugsweise eines ISDN-Subscriber Access Controler.
Erfindungsgemäß erfolgt die Realisierung des Verfahrens zur Vergrößerung der Reich­ weite des Übertragungsweges zwischen Funktionseinheiten eines ISDN-Teilnehmer­ anschlusses durch eine Vorrichtung, die sowohl terminal- als auch netzseitig aus einem Protokollwandler und diesem zugeordneten Übertragungskanal besteht.
Der Übertragungskanal besteht aus an sich bekannten Übertragungseinrichtungen und dem zur Übertragung genutzten Medium, z. B. einem Satellitenkanal mit den ent­ sprechenden Sende- und Empfangseinrichtungen sowie den dafür erforderlichen Modems.
Die Protokollwandler kommunizieren über den jeweils zugeordneten Übertragungskanal miteinander. Die Protokollwandler sind vorzugsweise gleich aufgebaut und können sowohl im Mastermode als auch im Slavemode fungieren, wobei jeweils der netzseitig angeschlossene Protokollwandler im Mastermode und der terminalseitige Protokoll­ wandler im Slavemode arbeitet. Möglich ist aber auch ein Aufbau der Protokollwandler ausschließlich im Master- oder im Slave-Mode, wobei netzseitig ein im Mastermode arbeitender Protollwandler und terminalseitig ein im Slavemode arbeitender Protokoll­ wandler vorhanden sein muß.
Die Protokollwandler bestehen im wesentlichen aus
einem ISDN-Schnittstellenmodul (1),
einem Schnittstellenmodul (2) für den Anschluß an den Übertragungskanal X,
einem Modul zur Taktgenerierung (3),
einer Stromversorgung (4),
einem Schalter für die Modeeinstellung (Master/Slave) (5),
einem Mikrorechner (6) sowie
entsprechenden elektrischen Verbindungen.
Der Mikrorechner (6) ist über einen Bus (b) oder zusätzlich über eine bitserielle Datenleitung a mit dem ISDN-Schnittstellenmodul (1) und über den Bus (b) mit dem Schnittstellenmodul (2) für den Anschluß an den Übertragungskanal X verbunden.
Der Modul zur Taktgenerierung (3) ist mit Schnittstellenmodul (1) über Leitung (d), dem Mikrorechner (6) über Leitung (e) sowie mit dem Schnittstellenmodul (2) für den Anschluß an den Übertragungskanal X über Leitung (c) verbunden.
Der Schalter (5) für die Modeeinstellung (Master/Slave) wirkt ein auf die Stromver­ sorgung (4), auf den Schnittstellenmodul (1), auf den Modul (3) zur Taktgenerierung und auf den Mikrorechner (6).
Die Stromversorgung (4) versorgt die Schaltung mit Spannung und erzeugt, wenn der Protokollwandler im Slavemode arbeitet, die Versorgungsspannung für netzunab­ hängige Endgeräte.
Der ISDN-Schnittstellenmodul (1) setzt elektrisch die ISDN-Schnittstelle in eine binär kodierte Form um und umgekehrt. Die binären Daten sowie notwendige Steuerin­ formationen werden über den Bus (b) zwischen Schnittstellenmodul (1) und dem Mikrorechner (6) ausgetauscht. Der ISDN-Schnittstellenmodul (1) ist aus einem ISDN- Schnittstellen-Interface und einem Schaltkreis zur Wandlung der ISDN-spezifisch kodierten Daten in binär kodierte Daten, beispielsweise einem ISDN-Subscriber Access Controler aufgebaut.
Im Mastermode liefert das ISDN-Schnittstellenmodul (1) Signalisierungsinformationen für den Mikrorechner (6), anhand derer der Mikrorechner (6) den Datenaustausch mit dem Schnittstellenmodul (1) steuern kann bzw. Takte, aus welchen im Taktmodul (3) die Takte erzeugt werden, die für den Datenaustausch über Leitung (a) zwischen Mikrorechner (6) und Schnittstellenmodul (1) benötigt werden.
Im Slavemode werden die Takte für den Datenaustausch zwischen Mikrorechner (6) und Schnittstellenmodul (1) vom Taktmodul (3) aus dem vom Mikrorechner (6) gelieferten Vergleichstakt erzeugt. Gleichfalls im Slavemode erzeugt der Taktmodul (3) einen Grundtakt, der an den Schnittstellenmodul (1) gegeben wird. Der Schnittstellen­ modul (1) bildet daraus den Basistakt für die Übertragung auf der ISDN-Schnittstelle.
Der Mikrorechner (6) übernimmt die B- und D-Kanaldaten, die vom Schnittstellen­ modul (1) über den Bus (b) bereitgestellt werden und bildet daraus Blöcke, die an den Schnittstellenmodul (2) zur Übertragung auf den Übertragungskanal X übergeben werden.
Der Mikrorechner (6) übernimmt die im Schnittstellenmodul (2) vom Übertragungskanal X empfangenen Blöcke in seinen internen Arbeitsspeicher und übergibt die B- und D- Kanaldaten an den Schnittstellenmodul (1) zur Übertragung auf der ISDN-Schnittstelle.
Im Master-Mode aktiviert der Protokollwandler die ISDN-Schnittstelle immer wieder neu, wenn diese nicht aktiv ist. Er überträgt nur dann Blöcke, wenn die ISDN- Schnittstelle aktiv ist.
Im Slave-Mode aktiviert der Protokollwandler die ISDN-Schnittstelle dann neu, wenn diese nicht aktiv ist und der Protokollwandler zugleich auch Datenblöcke vom Master- Gerät empfängt. Er deaktiviert die ISDN-Schnittstelle, wenn er für eine Sekunde keine Blöcke vom Master-Gerät empfängt.
Im Falle der Ausführung der Protokollwandler ausschließlich im Slave- oder im Mastermode bestehen diese aus nahezu den gleichen Baugruppen wie vorgenannt aufgeführt. Es entfällt der Schalter (5) für die Modeeinstellung. Die übrigen Baugruppen sind so geschalten, daß sie die Funktionen im Slave- bzw. Mastermode wie vorgenannt dargelegt, erfüllen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die vielfältigen Dienste des ISDN über die entsprechenden Schnittstellen parallel entsprechend der vorhandenen ISDN-Kanäle über weite Entfernungen weiter­ zugeben, ohne in ein anderes Netz umsetzen zu müssen. Ein Verbleib im genutzten ISDN-Netz wird damit ermöglicht, wodurch die Qualität der Übertragungsdienste nicht beeinträchtigt wird.
Anhand beigefügter Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Protokollwandlers
Fig. 2 Darstellung einer ISDN-Schnittstellenverlängerung
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Protokollwandlers im Mastermode
Fig. 4 ein Blockschaltbild eines Protokollwandlers im Slavemode.
In Fig. 1 ist der Aufbau eines Protokollwandlers, der sowohl im Master- als auch im Slavemode arbeiten kann, als Blockschaltbild dargestellt. Der Protokollwandler ist dabei aus den Baugruppen ISDN-Schnittstellenmodul (1), Schnittstellenmodul (2) für den Anschluß an den Übertragungskanal X, Modul zur Taktgenerierung (3), Strom­ versorgung (4), Schalter für die Modeeinstellung (Master/Slave) (5) und Mikrorechner (6) aufgebaut, wobei die einzelnen Baugruppen, wie bereits aufgeführt, untereinander verbunden sind und im Master- oder Slavemode fungieren.
Netzseitig angeschlossen arbeitet der Protokollwandler im Mastermode, terminalseitig angeschlossen im Slavemode. Die Einstellung erfolgt über Schalter (5).
Netzseitig angeschlossen werden vom Protokollwandler die an der ISDN-Schnittstelle auflaufenden spezifisch kodierten Daten mittels des Schnittstellenmoduls (1) in binär kodierte Daten umgewandelt. Der Mikrorechner (6) übernimmt die B- und D- Kanaldaten, die vom Schnittstellenmodul (1) über den Bus (b) oder über die Verbin­ dungsleitung (a) und den Bus (b) bereitgestellt werden und bildet daraus Blöcke, die an den Schnittstellenmodul (2) zur Übertragung auf den Übertragungskanal X übergeben werden. Dazu liefert das Schnittstellenmodul (1) die Signalisierungsinformationen für den Mikrorechner (6) bzw. Takte, aus welchem im Taktmodul (3) die Takte erzeugt werden, die für den Datenaustausch über Leitung (a) zwischen Mikrorechner (6) und Schnittstellenmodul (1) benötigt werden.
Terminalseitig angeschlossen werden vom Protokollwandler aus der zeitlichen Abfolge der empfangenen Datenblöcke und dem Takt der empfangenen Datenbits die zur Kommunikation von Sender und Empfänger notwendigen ISDN-spezifischen Takte zurückgewonnen. Im RAM des Mikrorechners (6) werden die empfangenen Blöcke zwischengespeichert und entsprechend dem rückgewonnenen Takt über das Schnitt­ stellenmodul (1) in einen ISDN-spezifischen Kode gewandelt und an den terminalseitigen ISDN-Anschluß gegeben.
Erfolgt die Datensendung terminalseitig, wandelt das Schnittstellenmodul (1) die ISDN- spezifischen Daten in binär kodierte Daten, bildet über den Mikrorechner (6) Blöcke und gibt diese über das Schnittstellenmodul (2) an den Übertragungskanal X. Netzseitig erfolgt der Datenempfang so, daß die empfangenen Daten im RAM des Mikrorechners (6) zwischengespeichert werden und die zwischengespeicherten Daten entsprechend dem von der ISDN-Schnittstelle vorgegebenen Takt auf die ISDN-Schnittstelle gegeben werden, wobei sie vom Schnittstellenmodul (1) in ISDN-spezifisch kodierte Daten rückgewandelt werden.
Fig. 2 gibt eine Vorrichtung zur Vergrößerung der Reichweite des Übertragungsweges zwischen Funktionseinheiten des ISDN-Teilnehmeranschlusses bezogen auf eine So- Schnittstelle wieder. Ausgehend von einem Netz ISDN, über eine Schnittstelle Uko zu einem Netzabschluß NT ist netzseitig an der Schnittstelle So ein Protokollwandler PW nachgeordnet, der über einen Übertragungskanal mit einem Protokollwandler PW terminalseitig kommuniziert und die Schnittstelle So terminalseitig bereitstellt. Terminal­ seitig können dann beispielsweise ein Vermittlungsanlage (NT2) oder sofort Endgeräte (TE) betrieben werden.
Das So-netzseitig angeschlossene Gerät arbeitet im Master-Mode, das So-terminalseitig angeschlossene Gerät arbeitet im Slave-Mode. Das im Master-Mode arbeitende Gerät verhält sich zum ISDN-Netz hin wie ein Endgerät (TE), das im Slave-Mode arbeitende Gerät wie ein Netzwerkabschluß (NT).
Zwischen beiden über den Übertragungskanal verbundenen Protokolwandlern (PW) erfolgt der Datenaustausch mittels bitserieller synchroner Übertragung von Datenblöcken von jeweils 16 B-Kanal-Bytes plus maximal 2 D-Kanal Bytes.
Der Protokollwandler PW im Master-Mode aktiviert die So-Schnittstelle immer wieder neu, wenn diese nicht aktiv ist. Er überträgt nur dann Blöcke, wenn die So-Schnittstelle aktiv ist.
Der Protokollwandler PW im Slave-Mode aktiviert die So-Schnittstelle dann neu, wenn diese nicht aktiv ist und das Gerät zugleich auch Datenblöcke vom Master-Gerät empfängt. Es deaktiviert die So-Schnittstelle, wenn es für eine Sekunde keine Blöcke vom Master-Gerät empfängt.
Erfindungsgemäß ist auch die Vergrößerung des Übertragungsweges zwischen Funktionseinheiten des ISDN-Teilnehmeranschlusses bezogen auf eine Uko- Schnittstelle möglich. In diesem Fall schließt der Protokollwandler mit zugeordneter Übertragungs­ einrichtung an dieser Schnittstelle an.
Fig. 3 gibt als Blockschaltbild einen Protokollwandler im Master-Mode wieder. Die Bezeichnung der dargestellten Baugruppen entspricht der in Fig. 1, wobei die einzelnen Baugruppen wie nachfolgend ausgeführt aufgebaut sind und funktionell zusammen­ wirken.
Das Schnittstellenmodul (1) besteht aus einem So-Interface (11) und einem als ISDN- Subscriber Access-Controler-Baustein ausgeführten Schaltkreis PEB 2086 (12).
Im Schnittstellenmodul (1) erfolgt im So-Interface (11) die wechselseitige Umwandlung der Signalpegel von der Schnittstelle So auf die vom Baustein (12) benötigten Signalpegel.
Das Schnittstellenmodul (2) besteht aus einem als SIO-Baustein (21) ausgeführten Schaltkreis SAB 82532 und einem üblichen Interface (22) für den X-Kanal.
Durch die Mode-Einstellung ist der Baustein (12) im Schnittstellenmodul (1) in den TE- Mode (Terminal-Mode) geschalten. In diesem Mode leitet der PEB 2086 (12) aus der Schnittstelle So synchrone Takte ab und darunter speziell am Ausgang CP einen Takt von 1536 KHz, aus welchem im Modul zur Takterzeugung (3) durch 8-fache Teilung ein Sendetakt TxCL von 192 KHz erzeugt wird. Der Takt TxCL wird an den Schnittstellenmodul (2) weitergeleitet.
Der Mikrorechner (6) besteht aus einem Mikroprozessor 80C188 XL-20 (61), einem ROM zur Speicherung des Programmkodes, einem RAM als Arbeitsspeicher und einem BUS. Über den verlängerten Bus b des Mikrorechners (6) ist dieser mit dem PEB 2086 (12) im Schnittstellenmodul (1) sowie mit dem SIO-Baustein SAB 82532 (21) im Schnittstellenmodul (2) verbunden.
Der Prozessor (61) im Mikrorechner steuert die Funktion der Bauelemente PEB 2086 (12) und SAB 82532 (21) in bekannter Weise durch Einstellung der dafür vorgesehenen Register in diesen Bauelementen. Gleichfalls über Register dieser Bauelemente fragt der Prozessor im Mikrorechner (6) den Zustand dieser Bauelemente ab und tauscht Daten aus.
Die Aktivierung/Deaktivierung der So-Schnittstelle erfolgt durch den PEB 2086 (12) im Schnittstellenmodul (1) beider Geräte in bekannter Weise. Der Zustand der So- Schnittstelle kann aus den Registern des PEB 2086 (12) abgelesen werden. Der Prozessor im Mikrorechner (6) fragt zyklisch die Register des PEB 2086 (12) ab, die den Zustand der So-Schnittstelle anzeigen.
Durch Registereinstellung des PEB 2086 (12) wird die angeschlossene So-Schnittstelle aktiviert, wenn sie für eine bestimmte Zeit (mehr als 1 Sekunde) nicht aktiv ist.
Nachfolgend beschriebene Funktionen werden nur ausgeführt, wenn die So-Schnittstelle aktiv ist:
Der PEB 2086 im Schnittstellenmodul (1) wandelt die ternär kodierten B- und D-Kanal- Signale von der Schnittstelle So in binär kodierte Signale um und speichert diese byteweise in den bekannten Registern ab. Umgekehrt wandelt der Baustein (12) die vom Prozessor eingegebenen binär kodierten B- und D-Kanal-Bytes in ternäre Signale um und sendet diese Daten an das So-Interface zur Übertragung auf der Schnittstelle So.
Der PEB 2086 (12) signalisiert durch ein Register, wenn ein vollständiges B-Kanal-Byte zur Übernahme durch den Prozessor (61) bereit steht. Der Prozessor (61) fragt das Signalisierungs-Register des PEB 2086 (12) zyklisch ab und übernimmt die fertigen B- Kanal-Bytes in seinen Arbeitsspeicher RAM.
Der PEB 2086 (12) signalisiert durch ein weiteres Register, wenn ein D-Kanal-Frame von So empfangen wurde. Der Prozessor fragt dieses Signalisierungsbyte ebenfalls zyklisch ab und übernimmt gegebenenfalls den D-Kanal-Frame auf seinen Arbeitsspeicher RAM.
Wenn der Prozessor einen Block von 16 B-Kanal-Bytes auf seinen Arbeitsspeicher RAM übernommen hat vom PEB 2086 (12) im Schnittstellenmodul (1), so wird dieser Block an den SAB 82532 (21) im Schnittstellenmodul (2) übergeben. Wenn zu diesem Zeit­ punkt ein D-Kanal-Frame im Arbeitsspeicher RAM des Prozessors (61) zwischen­ gespeichert ist, so werden die nächsten maximal zwei D-Kanal-Bytes des Frames, die noch nicht weitergeleitet wurden, ebenfalls an den SAB 82532 (21) übergeben und dann ein Steuerregister im SAB 82532 gesetzt, wodurch dieser Baustein veranlaßt wird, die Übertragung dieses Blockes von mindestens 16, maximal 18 Bytes über das X-Kanal- Interface an das Gerät im Slave-Mode auf der anderen Seite des X-Kanals zu beginnen.
Die Übertragung der Daten erfolgt mit dem vom Modul zur Takterzeugung (3) bereitgestellten Takt TxCL.
In umgekehrter Richtung empfängt der SAB 82532 (21) im Schnittstellenmodul (2) bitserielle Daten über das X-Kanal-Interface mit dem Übertragungstakt RxCL, welcher der Sendetakt des Gerätes im Slave-Mode auf der anderen Seite des X-Kanals ist. Wenn im SAB 82532 (21) ein vollständiger Block empfangen wurde, so wird ein Signalisierungsregister im SAB 82532 gesetzt. Der Prozessor des Mikrorechners (6) fragt dieses Register zyklisch ab. Wenn der Empfang eines Blockes angezeigt wird, so übernimmt der Prozessor diesen Block in seinen Arbeitsspeicher RAM. Im Arbeits­ speicher RAM werden jeweils die 16 B-Kanal-Bytes der 4 zuletzt empfangenen Blöcke zwischengepuffert.
Die B-Kanal-Bytes werden mit einer mittleren Verzögerung von 4 mal 16 Bytes bezogen auf den Zeitpunkt ihres Empfangs an den PEB 2086 (12) im Schnittstellenmodul (1) weitergeleitet.
Durch den PEB 2086 im Schnittstellenmodul (1) wird über interne Register signalisiert, daß ein B-Kanal-Byte an den PEB 2086 zu übergeben ist zur Übertragung auf So. Der Prozessor des Mikrorechners (6) fragt dieses Register zyklisch ab und übergibt dann entsprechend die B-Bytes an den PEB 2086.
Die D-Kanal-Bytes in den vom Schnittstellenmodul (2) empfangenen Blöcken werden ohne Zwischenspeicherung an die bekannten D-Kanal-Register des PEB 2086 im Schnittstellenmodul (1) übergeben.
Wenn nach einem Block mit D-Kanal-Bytes ein Block ohne D-Kanal-Bytes empfangen wird, dann bedeutet das das Ende eines D-Kanal-Frames. Der Prozessor setzt dann das entsprechende Steuerregister im PEB 2086, wodurch der PEB 2086 veranlaßt wird, diesen D-Kanal-Frame auf die So-Schnittstelle zu übertragen.
Fig. 4 gibt als Blockschaltbild einen Protokollwandler im Slave-Mode wieder. Die Bezeichnung der dargestellten Baugruppen entspricht der in Fig. 1, wobei die einzelnen Baugruppen wie nachfolgend ausgeführt aufgebaut sind und funktionell in Verbindung stehen.
Im Schnittstellenmodul (1), analog zu Fig. 3 aufgebaut, erfolgt im So-Interface die wechselseitige Umwandlung der Signalpegel von der Schnittstelle So auf die vom Baustein PEB 2086 (12) benötigten Signalpegel.
Durch die Mode-Einstellung ist der Baustein PEB 2086 im Schnittstellenmodul (1) in den NT-Mode (Network-Terminal-Mode) geschaltet. In diesem Mode benötigt der PEB 2086 synchrone Takte an den Eingängen DCL von 512 KHz, FSC1 und FSC2 von 8 KHz. Aus diesen leitet der PEB 2086 die Rahmensynchron- und Bitsynchrontakte für die Schnittstelle So ab.
Die vom PEB 2086 im Schnittstellenmodul (1) benötigten Takte werden im Modul zur Takterzeugung (3) aus dem vom Schnittstellenmodul (2) empfangenen Takt RxCL von 192 KHz mittels nach bekannten Prinzipien arbeitender Phase Locked Loop PLL erzeugt.
Mikrorechner (6), PEB 2086 im Schnittstellenmodul (1) und SAB 82532 im Schnitt­ stellenmodul (2) arbeiten in analoger Weise wie im Master-Gerät zusammen, bei der Weiterleitung der B-und D-Kanal-Daten zwischen So-Schnittstelle und X-Kanal.
Abweichend vom Master-Gerät wird die So-Schnittstelle deaktiviert, wenn keine Blöcke vom X-Kanal empfangen werden. Die So-Schnittstelle wird wieder aktiviert, wenn wieder Blöcke empfangen werden.
Die Stromversorgung (4) des Gerätes erzeugt für die Stromversorgung einer ange­ schlossenen TE ohne eigene Stromversorgung eine Gleichspannung von 40 V, die über die So-Schnittstelle an die TE weitergeleitet wird.

Claims (10)

1. Verfahren zum Vergrößern der Reichweite des Übertragungsweges zwischen Funktionseinheiten des ISDN-Teilnehmeranschlusses derart, daß
  • a) die Datensendung netzseitig so erfolgt, daß die an einer ISDN- Schnittstelle auflaufenden ISDN-spezifisch kodierten Daten mittels eines Kodewandlers in binär kodierte Daten getrennt nach B- und D-Kanal­ informationen umgewandelt werden,
  • b) aus diesen auflaufenden Daten der B- und D-Kanäle mittels einer Speichereinrichtung Blöcke gebildet werden, die in aus dem ISDN- spezifischen Takt der ISDN-Schnittstelle abgeleiteten Zeitabständen dem Übertragungsmittel zugeführt und über dieses der Empfängerseite übermittelt werden,
  • c) auf der dem Terminal zugeordneten Empfängerseite ein Taktrück­ gewinnungsmittel vorgesehen ist, das entweder aus der zeitlichen Abfolge der empfangenen Datenblöcke oder aus der zeitlichen Abfolge der übertragenen Datenbits, die zur Kommunikation von Sender und Empfänger notwendigen ISDN-spezifischen Takte zurückgewinnt, und
  • d) die empfangenen Blöcke in einer Speichereinrichtung zwischengespeichert werden und anschließend die B-Kanalinformation entsprechend dem rück­ gewonnenen Takt und die D-Kanalinformation, sofern vorhanden, einem Kodewandler zugeführt werden und
  • e) terminalseitig die Datensendung analog der Verfahrensschritte a) und b) erfolgt, und
  • f) auf der netzseitig zugeordneten Empfängerseite die Datenrückgewinnung mittels eines Kodewandlers entsprechend dem netzseitig vorgegebenen ISDN-spezifischen Takt erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockbildung gemäß Schritt b des Verfahrens so erfolgt, daß die gebildeten Blöcke gleiche Länge haben und B-Kanal- und D-Kanaldaten ein Teilungsverhältnis aufweisen, das dem Verhältnis der Kapazitäten von B- und D-Kanälen entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Schritt b des Verfahrens gleichlange Blöcke ohne D-Kanaldaten in den Zeiten gebildet werden, in denen der D-Kanal keine Information trägt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktrückgewinnung nach Schritt c des Verfahrens im Falle dessen, daß das Übertragungsmittel den Übertragungstakt selbst bestimmt, in der Form erfolgt, daß aus der zeitlichen Abfolge der empfangenen Datenblöcke ein Vergleichstakt gewonnen wird, mittels dessen nach bekannten Prinzipien ein Grundtakt erzeugt und aus dem der Takt für die ISDN-Schnittstelle terminalseitig abgeleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 des Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorgabe des Bittaktes durch eine das Verfahren realisierende Einrichtung die Taktrückgewinnung nach Schritt c des Verfahrens aus dem Bitübertragungstakt erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer über­ tragungsmittelbedingten Überschreitung der ISDN-standardisierten Signallaufzeit der D-Kanal-Signalisierung dem aktivierenden Teilnehmer signalisiert wird, daß die Verbindung noch nicht aufgebaut ist.
7. Vorrichtung zur Vergrößerung der Reichweite des Übertragungsweges zwischen Funktionseinheiten des ISDN-Teilnehmeranschlusses, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus terminal- und netzseitig mit ISDN-Schnittstellen verbundenen Protokollwandlern und diesen zugeordnetem Übertragungskanal aus Übertragungseinrichtung und Übertragungsmedium besteht, die Protokoll­ wandler sowohl im Master- als auch Slavemode oder im Master- oder im Slavemode aufgebaut sind, wobei der netzseitig angeschlossene Protokoll­ wandler im Mastermode und der terminalseitig angeschlossene Protokollwandler im Slavemode arbeitet und die Protokollwandler über den zugeordneten Übertragungskanal miteinander kommunizieren, daß die Protokollwandler im wesentlichen aus einem ISDN-Schnittstellenmodul (1), einem Schnittstellenmodul (2) für den Anschluß an den Übertragungskanal (X) einem Modul zur Taktgenerierung (3), einer Stromversorgung (4), einem Schalter für die Modeeinstellung (Master/Slave)(5), einem Mikrorechner (6) sowie zugehörigen elektrischen Verbindungen bestehen, wobei der Mikrorechner (6) über einen Bus (b) oder zusätzlich über eine bitserielle Datenleitung (a) mit dem ISDN- Schnittstellenmodul (1) und über den Bus (b) mit dem Schnittstellenmodul (2) zum Anschluß an den Übertragungskanal (X) verbunden ist, der Modul zur Taktgenerierung (3) mit dem Schnittstellenmodul (1) über Leitung (d), dem Mikrorechner (6) über Leitung (e) sowie mit dem Schnittstellenmodul (2) für den Anschluß an den Übertragungskanal (X) über Leitung (c) verbunden ist, der Schalter (5) für die Modeeinstellung (Master/Slave) mit der Stromversorgung (4), dem Schnittstellenmodul (1), dem Modul (3) zur Taktgenerierung und dem Mikrorechner (6) in Wirkverbindung steht, die Stromversorgung (4) die Schaltung mit Spannung versorgt und bei Funktion des Protokollwandlers im Slavemode die Versorgungsspannung für netzunabhängige Endgeräte erzeugt, das ISDN-Schnittstellenmodul (1) die ISDN-spezifischen Daten in eine binär kodierte Form oder umgekehrt wandelt sowie im Mastermode die Signalisierungsinformationen für den Mikrorechner (6) liefert und der Modul (3) zur Taktgenerierung im Slavemode die Takte für den Datenaustausch zwischen Mikrorechner (6) und Schnittstellenmodul (1) vom Taktmodul (3) aus dem vom Mikrorechner (6) gelieferten Vergleichstakt erzeugt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnitt­ stellenmodul (1) aus einem Schnittstellen-Interface (11) und aus einem Schalt­ kreis (12) zur Wandlung der ISDN-spezifisch kodierten Daten in binär kodierte Daten aufgebaut ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schnittstellen­ modul (2) aus einem als SIO-Baustein ausgeführten Schaltkreis (21) und einem Interface (22) besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Modul zur Takterzeugung (3) als PLL-Schaltung aufgebaut ist.
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