УПРАВЛЯЕМАЯ ОТ ЭВМ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1998 года по МПК G06F15/00 G06F15/16 

Изобретение касается управляемой от ЭВМ телекоммуникационной установки, содержащей центральную управляющую ЭВМ, распределенные вычислительные блоки, узел коммутации, устройства сопряжения периферийного оборудования для подключения системных /встроенных в систему/ и внесистемных оконченных устройств для передачи речи и данных.

Известны подобные управляемые от ЭВМ телекоммуникационные установки. Так, например, в заявке ФРГ N 392360 описана установка, имеющая распределенные ЭВМ в системных оконченных устройствах, в центральном блоке управления и в адаптерах интерфейсов для внесистемных оконечных устройств обычного абонентского оборудования, таких как стандартные аппараты, телекопировальные устройства и т.д. а также в блоке управления сигнализацией. Подобные установки требуют больших затрат на связь между отдельными ЭВМ вследствие различных структур сообщений для различных устройств сопряжения. Системные устройства сопряжения требуют повышенных управленческих затрат, которые в целях передачи данных, защиты блоков информации, распознавания ошибок и их устранения обуславливают необходимость дополнительных ЭВМ для осуществления последовательного управления сигнализацией.

Другие телекоммуникационные установки имеют центральное управление, например, рассмотрено в заявке ФРГ 3823236.

Устройства управления с частичной централизацией управления, в которых существует отдельное децентрализованное управление чисто цифровой системой коммутации, наряду с централизованным управлением и, в которых отдельное децентрализованное управление включает в себя управляемые от ЭВМ области памяти, представляют собой предмет заявки ФРГ 3442144 C2.

Системы, управляемые по чисто централизованному методу, требуют высокой производительности ЭВМ и больших экономических затрат.

Исходя из этого уровня техники, в основу настоящего изобретения положена задача создания для управляемой от ЭВМ телекоммуникационной установки с системными и внесистемными оконечными устройствами такой конфигурации, которая требует малых затрат на ЭВМ и позволяет, кроме того, осуществлять простое подключение обычных внесистемных оконечных устройств также для передачи данных.

За счет изменения коммутационных задач внесистемных устройств сопряжения получают экономию в этих электронных вычислительных машинах, задачи которых берет на себя центральная ЭВМ, благодаря своим незагруженным ресурсам для коммутационных задач системных устройств сопряжения.

На фиг. 1 изображена структурная схема управления телекоммуникационной установки в виде блок-схемы: на фиг. 2 пример комплектации аппаратуры телекоммуникационной установки; на фиг. 3 схематично системные устройства сопряжения; на фиг. 4 схематично внесистемные устройства сопряжения; на фиг. 5 принцип модема DOV для четырехпроводной стороны; на фиг. 6 - принципиальная схема системного телефона.

На всех фигурах одинаковые конструктивные элементы и точки подключения обозначены соответственно одними и теми же позициями.

Согласно управляющей структуре, представленной схематично на фиг. 1, телекоммуникационная установка имеет в своем центральном блоке ZS управления управляющую ЭВМ SR генератор TG тактовых импульсов, а также несохраняющие информацию при выключении питания и энергозависимые ЗУ для данных DSF, DSN и программные ЗУ PS. Обычный блок питания TN создает напряжение питания UG и напряжение вызова UR и выдает при занижении заданного минимума напряжения сигнал об отказе питания к управляющей ЭВМ SR. Присоединенная схема наличия ошибки подключает в случае ошибки внесистемное оконечное устройство AE1 к абонентским линиям a/b /фиг.2/. Через систему BUS сборных шин происходит обмен данными между управляющей ЭВМ и модулем BSD ввода-вывода для последовательной передачи данных, между модулем BZS ввода-вывода для централизованного управления и узлом KN коммутации.

Модуль BSD ввода-вывода для последовательной передачи данных управляется с помощью протокола последовательной сигнализации и преобразует параллельную передачу данных от управляющей ЭВМ в последовательную передачу данных для управления периферийными системными устройствами DV1, DV2 сопряжения. И, наоборот, последовательный поток данных от системных оконечных устройств к управляющей ЭВМ SR преобразуется в параллельный поток данных благодаря модулю BSD ввода-вывода. Для этого последовательного управления сигнализацией используется стандартный микроконтроллер самостоятельный модуль-, включающий в себя ЭВМ и память.

Модуль BZS ввода-вывода для централизованного управления служит для передачи данных к внесистемным устройствам сопряжения WLS, EG, TES, WW. Для управления этими устройствами сопряжения применяется к тому же управляющая ЭВМ SR центрального блока ZR управления.

Таким образом не требуются дополнительные ЭВМ для внесистемных устройств сопряжения. В качестве управляющей ЭВМ SR могут использоваться к тому же экономичные стандартные микропроцессоры.

На центральном месте периферийного оборудования установлены передатчики и приемники для способа MFS, MFE, многочастотной селекции и генераторы HG звуковой частоты, которые подключаются к исходящим и входящим входам Kg и соответственно к выходам Kk узла KN коммутации.

Узел коммутации KN состоит из электронных коммутационных элементов с цифровым управлением, например, из аналоговых ключей. Прямое сквозное включение канала осуществляется по четырехпроводной схеме, т.к. однонаправленно в пределах узла KN коммутации. За пределами этого узла сквозное включение канала является двухпроводным, т.е. двунаправленным. Направленная передача в системе позволяет, например, осуществить подачу сигналов тональной частоты к абоненту во время установленного соединения.

Благодаря соответствующему подключению центральных элементов, таких как поле KN коммутации и линий мест подключения/ прерываний модуля BZS ввода-вывода для централизованного управления, и децентрализованного расположенных элементов, таких как блок последовательного управления сигнализацией модуля ввода вывода для последовательной передачи данных BSD, к системе BUS сборных шин и соответствующему подключению системных и внесистемных устройств сопряжения можно произвольно определять варианты комплектации аппаратуры.

Фиг. 2 показывает пример телекоммутацоинной установки с гибридным управлением от ЭВМ. Здесь через системные и внесистемные устройства сопряжения подключены оконечные устройства соответственно только по двухпроводной схеме. В представленном примере предусмотрены два системных телефона ST1, ST2 и внесистемное оконечное устройство AE2, абонентская розетка для дистанционной работы FW, преобразователь SU типа интерфейса, дверное переговорное устройство TFE и дополнительное вызывное устройство W. На фиг. 3 и 4 показаны различные устройства сопряжения. Системные устройства сопряжения DV1, DV2 и GDN через оба модуля BSD, BZS, а внесистемные устройства WLS, Ee, TFS и WW исключительно через модуль BZS ввода-вывода для централизованного управления переводятся в активное или неактивное состояние.

Системные устройства сопряжения DV1, DV2, GDN предусмотрены для подключения системных телефонов ST, работающих по методу /DOV/, передачи "данных через речевой /телефонный/ канал", и предназначены для подключения оконечных устройств в случаях использования данных, использующих способ передачи данных постоянным током с низким уровнем передачи /GDN/. К тому же существует возможность подключения с помощью универсального устройства сопряжения DV2 внесистемное оконечное устройство, например, телефонный аппарат, факсимильный аппарат, видеотекстовое устройство и т.д.

Системные устройства сопряжения DV1 и DV2 согласно фиг.3A и 3B отличаются лишь дополнительным контуром вызова для внесистемных оконечных устройств. Они составлены соответственно из одного модема DOV, управляемого тактовыми импульсами, модуля SLTC для аналоговых абонентов к цифровым системам, включающего в себя преобразование двухпроводной цепи в четырехпроводную, питание, подачу вывоза, звука и тарифа оплаты, комплексное моделирование линий и контроль цинка, а также из схемы SS защиты.

Модем DOV позволяет через двухпроводную линию осуществлять как питание системных телефонов ST1, ST2, так и одновременную передачу речи и данных. Речь передается в диапазоне низких частот, обычно между 3000.3400 Гц, а данные передаются одновременно в диапазоне высоких частот, например 32 кГц. При этом не происходит ухудшения и прерывания речи. Используется один модем DOV на двухпроводной стороне или четырехпроводной стороне канала. Принципиальная блок-схема модема DOV для четырехпроводной стороны канала изображено на фиг. 5. Из этой фигуры видно, что модулятору M и демодулятору D приданы по одному полосовому фильтру BP, а фильтр низкой частоты TP предотвращает проникновение более высоких частот на узел коммутации KN, например, на соединительные линии a/b к телефонной сети общего пользования.

На фиг. 6 показан пример подключения двухпроводного модема к телефонной схеме оконечного устройства, при этом другой фильтр TP низкой частоты предотвращает проникновение высоких частот на телефонный капсюль.

Системное устройство сопряжения GDN согласно фиг. 3 позволяет осуществить подключение дополнительных устройств к телекоммуникационной установке с гибридным управлением от ЭВМ. Так, например, предусмотрена соединительная розетка для дистанционной работы FW, которая посредством исполнительных элементов позволяет осуществлять дистанционное включение и с помощью чувствительных элементов телесвязь. Либо возможно подключение преобразователей SU типа интерфейса, преобразующих системное устройство сопряжения в стандартное устройство сопряжения, например, в нормированное устройство сопряжения для подключения персональных компьютеров или счетчиков оплаты. Устройство сопряжения GDN через двухпроводную линию c, d берет на себя питание дополнительных устройств и передачу данных.

Внесистемные устройства сопряжения по фиг. 4 служат для подключения коммутируемых линий WL /фиг.4A/, состоящих практически из набора WLS селективных линий, позволяющего производить одинаковое для абонентов подключение линий основных аппаратов по опознавательному сигналу основного абонентского аппарата.

Устройство сопряжения EG /фиг. 4B/ оконечных устройств, позволяет осуществлять подключение внесистемных телефонных оконечных устройств, факсимильных устройств, видеотекстовых устройств и т.д. Это устройство состоит из модуля SLTC для подключения аналоговых оконечных устройств к цифровым системам, из схемы R вызова и схемы SS защиты.

Устройство сопряжения для наружного дверного переговорного устройства TFS /фиг. 4C/ содержит блок SPA согласования телефонного канала и схему SS защиты. Этому устройству могут придаваться дополнительные устройства, такие как коммутационное устройство V10 для включения или выключения усилителя дверного переговорного устройства TFE, коммутационное устройство T10 для включения или выключения устройства для открывания входной двери на расстоянии и схема дверной сигнализации TSG, которые имеют соответственно собственные линии сигнализации e. j.

И, наконец, предусмотрено устройство WW сопряжения для подключения и отключения дополнительного вызывного устройства через две линии k, l.

Системные телефоны ST, используемые преимущественно в качестве оконечных устройств /фиг. 6/ содержит соответственно один микроконтроллер MC, используемый для опроса клавиатуры и вильчатого переключателя, для управления дисплейными индикаторами, формирования звукового вызова и управления телефонным каналом. Кроме того, микроконтроллер обрабатывает, как это будет поясняться ниже, кодовые посылки данных, которые подлежат обмену между системными телефонами ST и телекоммуникационной установкой.

Схема SP телефонного тракта образует соответственно окончание линий a/b и управляет преобразованием двухпроводной цепи в четырехпроводную с помощью дифференциальной схемы и обеспечивает усиление сигналов передачи и приема.

Через коммутируемые телефонные каналы схема телефонного тракта соединена с микротелефоном и с громкоговорящим устройством или перегородным телефонным устройством с возможностью усиления громкости. К схеме SP телефонного тракта подключен модем DOV. В тракте передачи суммируются речевой сигнал и модулированная кодовая посылка данных, результат этого суммирования подается через тот же самый усилитель на линии a/b.

Кодовая посылка данных приемного устройства снимается непосредственно с линий a/b и демодулируются. Таким образом кодовая посылка данных, посланная системным телефоном ST, может снова приниматься и проверяться на конфликте ситуации с одновременно переданной другой кодовой посылкой данных.

Данные передаются асинхронно в полудуплексном режиме в виде кодовых посылок. Системные телефоны, как уже было описано, в состоянии распознавать конфликтные ситуации. При конфликтной ситуации телекоммуникационная установка вступает в действие, т.е. соответствующий системный телефон прерывает обработку данных. Данные передаются с защитой блоков данных, в результате чего можно распознавать ошибки на участке канала передачи. Правильная передача квитируется.

Системные телефоны предстваляют собой так называемые ведомые оконечные устройства, т.е. данные только тогда передаются к телекоммуникационной установке, когда вызывается изменение положения микротелефона или клавиш в активное состояние. Все другие функции системных телефонов управляются телекоммуникационной установки, сюда относятся, например, прямое включение телефонного канала, микрофон переговорного аппарата, громкоговорящее устройство, вызывной орган, оптические индикаторы. Дисплей дополняет систему управления действиями пользователя дополнительно к таким звуковым сигналам, как сигнал "занято", сигнал "свободно" и сигнал набора, текстовыми инструкциями. Текстовая информация хранится в общем случае при этом в запоминающем устройстве системных телефонов, имеющих соответственно этому дисплейные индикаторы на одну или несколько строк текстовой информации, причем весь дисплей или отдельные строки могут запускаться с помощью управляющего ЭВМ SR. Далее, существует возможность дополнения изменяющихся компонент хранимого в системном телефоне текста или хранения также новых текстов. Преимущество этого способа заключается в том, что системному телефону нужно передавать не полный текст, а лишь номер текста. В случае 16-ти разрядного дисплейного индикатора и при возможности буквенно-цифровой индикации, при которой каждый разряд соответствует одному байту, одним номером текста можно уменьшить нагрузку на участок канала передачи максимально до 1/16 по сравнению с передачей полного текста, при этом один байт соответствует 256 номерам текстов. Другим преимуществом является адаптация текстов к иностранным рыкам, которую нужно производить только в системном телефоне.

Изобретение касается управляемой от ЭВМ телекоммуникационной установки, содержащий центральную управляющую ЭВМ, блок коммутации, два блока памяти данных, блок памяти программ, группы системных и внесистемных устройств сопряжения для передачи речи и данных, причем блок коммутации выполнен с возможностью однонаправленной передачи речи через четырехпроводный канал связи, соединение блока коммутации с системными и внесистемными устройствами сопряжения выполнено двухпроводным. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Телекоммуникационная установка, содержащая центральную управляющую ЭВМ, блок коммутации, два блока памяти данных, блок памяти программ, группы системных и внесистемных устройств сопряжения, причем выход блока питания соединен с входом питания центральной управляющей ЭВМ, информационный вход/выход которой соединен с информационными входами/выходами первого и второго блоков памяти данных, блока памяти программ и блока коммутации, группы управляющих входов и выходов блока коммутации соединены соответственно с выходами и входами групп системных и внесистемных устройств сопряжения, отличающаяся тем, что содержит модуль ввода-вывода для централизованного управления, через группы входов/выходов которого первые группы входов и выходов групп системных устройств сопряжения и группы входов и выходов групп внесистемных устройств сопряжения соединены соответственно с первыми группами выходов и входов центральной управляющей ЭВМ, и модуль ввода-вывода для последовательной передачи данных, через группу входов/выходов которого вторые группы входов и выходов групп системных устройств сопряжения соединены соответственно с вторыми группами выходов и входов центральной управляющей ЭВМ, а блок коммутации выполнен с возможностью однонаправленной передачи речи через четырехпроводный канал связи, соединение групп управляющих входов и выходов блока коммутации с выходами и входами групп системных и внесистемных устройств выполнено двухпроводным. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что системные устройства сопряжения содержат модемы для преобразования данных в более высокий диапазон частот и речевой диапазон частот, первый вход/выход которого является первым входом/выходом системного устройства сопряжения. 3. Установка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве системных и внесистемных устройств сопряжения используется универсальное системное устройство сопряжения, выполненное с возможностью подключения системных оконечных устройств и через дополнительную одноконтурную схему вызова - внесистемных оконечных устройств. 4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что системные и внесистемные устройства сопряжения содержат по одному модулю для подключения аналоговых оконечных устройств к цифровым системам, управляемому центральной управляющей ЭВМ, и схему защиты. 5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что одно системное устройство сопряжения (GDN) выполнено с возможностью передачи данных постоянным током с низким уровнем передачи и питания дополнительных системных устройств по двухпроводной схеме.