NO853205L - Digitalt telefonsystem - Google Patents

Description

Telefonsystemet i samsvar med foreliggende oppfinnelse er et fullstendig digitalt system omfattende et sentralbord som et antall telefonapparater er tilsluttet til via led-ninger for overføring av digital informasjon i tidsdelt form mellom apparatene. Systemet er spesielt egnet for mindre anlegg, f.eks. hustelefonsystemer.

De tidligere benyttede kjente systemer er for det meste ikke fullstendig digitaliserte helt ut til de tilslutt-

ede telefonapparatene, d.v.s. de er analoge systemer.

Ved den kjente teknikk utnyttes selv i relativt små systemer en sentral gruppevelger-enhet til å opprette samtaler mellom forskjellige abonnenter. Siden systemene dessuten ikke er digitalisert helt ut til telefonapparatene, medfører dette de problemene at slike systemer er teknisk kompliserte og gir dyre løsninger.

Telefonsystemet i samsvar med oppfinnelsen er kjenne-tegnet ved innholdet av de nedenstående patentkrav, og løser problemene ved at systemet muliggjør opprettelse av forbindelser uten en sentral velger og ved at sy-

stemet er digitalisert helt ut til og inklusive tele-fon apparatet.

Telefonsystemet i samsvar med oppfinnelsen er således

et digitalt system hvor et antall tilknytninger kan forbindes til en sentral hver og en via et eget telefonapparat. Informasjonen mellom abonnentene overføres i tidsmultipleks-form, hvilket innebærer at hver og en av abonnentene tildeles en ledig tidsluke (kanal) for over-føring av informasjon når en forbindelse opprettes i sentralen. Som nevnt omfatter systemet en digitalsentral hvor tale PCM-kodes og avkodes i telefonapparatene. Hvert apparat forbindes med sentralen med f.eks. en to-tråds-tilslutning, over hvilken det bl.a. overføres PCM-koder til og fra apparatene i et såkalt "burst"-signallerings-system, hvilket betyr at signalene overføres i grupper

("bursts"). Ved 4-tråds-forbindelse elimineres behovet for "burst"-signallering. Telefonapparatene får også strømfor-syning via nevnte forbindelse. Sentralen består i sin enk-leste form av et stativ med et antall kretskort.

Grunnkortene i sentralen er et sentral-prosessor-kort EXCP, et linjekort LIDI for tilkobling av f.eks. ti linjer, og et talestyrekort CCDX med et antall samtalemuligheter. Sentralen kan naturligvis utrustes med flere linjekort og flere talestyrekort, såvel som andre korttyper. Hvert kretskort inneholder en regionalprosessor RP som kommuni-serer med sentral-prosessor-kortet via en felles serie-styrebuss SB.

De tekniske fordelene med systemet er selvfølgelig at det finnes en mulighet for enkelt å kunne tilby en høy service-grad, d.v.s. et stort utvalg av tjenester samtidig som en enkel systemløsning gir store kostnadsmessige fordeler sammenlignet med de kjente systemene.

Systemet ifølge oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel under henvisning til de med-følgende tegninger, hvor Fig. 1 er et blokkskjerna over systemet i samsvar med oppfinnelsen og Fig. 2 er et blokkskjema over en linjekrets DEC som inngår i systemet.

Slik det fremgår av fig. 1 inneholder sentral-prosessor-kortet EXCP en sentral-prosessor CP (en mikroprosessor) av type 6 809), en styreenhet SP (en mikroprosessor av type 6 8120) samt lagerenheter av RAM-type 6116 (datalager) og E2PROM-type 2816 (programlager).

Samtlige kretskort (linjekort LIDI og talestyrekort CCDX) er forbundet med sentral-prosessor-kortet via den felles serie-styrebussen SB. Som tidligere nevnt inneholder hvert enkelt av linjekortene en regional prosessor RP (en mikroprosessor av type 6 801), som en linjekrets DEC er forbundet med, og til denne kan to linjer tilknyttes. Hvert linjekort kan f.eks. inneholde 5 slike linjekretser DEC, hver medto muligheter for linjetilknytning. Samtlige linjekretser DEC er på sentral-siden tilknyttet via en første inngang/utgang til inngangen/utgangen på nevnte mikroprosessor RP på dens eget linjekort, og via andre innganger/utganger til en felles PCM-buss TB gjennom hvilken signal-lerings- og tale-informas jon utveksles i parallell form mellom tilknytningene som er forbundet med sentralen.

Hver linjekrets DEC inneholder transmisjonslogikk og et prosessor-register for to linjer. Hver av linjeutgangene fra den respektive linjekretsen er forbundet via en linje til et telefonapparat TA som inneholder en ytterligere linjekrets DIC, som har inkludert en PCM-kodec for koding og dekoding av de PCM-signalene som sendes til eller mottas fra sentralen. Virkemåten til kretsen DIC er beskre-vet i detalj i svenk patentsøknad 7714964-9. KretsenDIC inneholder også transmisjonslogikk samt logikk for trykk-knapp-avsøkning. Telefonapparatet omfatter videre en knappsats, gaffel, høytaler, mikrofon, display etc.

Som nevnt er alle kretskort unntatt sentral-prosessor-kortet EXCP tilknyttet en parallell PCM-buss ved tale-kommunikasjon. PCM-bussen er tidsdelt i 32 kanaler,

hvor hver kanal er oppdelt i to halvparter, en for send-ing og en for mottaking. Halvpartene kan skiftes med hjelp av en styre-bit for kryssvis sammenkobling av tele fonapparater.

Signalene til og fra telefonapparatene sendes serievis

og består av signal-ord på åtte biter, hvorav seks bi-

ter er PCM-biter og to biter en styrebiter som ikke er PCM-kodet.

De to forannevnte abonnentkretsene (linjekretser) DEC

og DIC benyttes til signallering mellom telefonapparat

og linjekort. Informasjonen fra sentralen til telefonapparatene sendes kontinuerlig slik at apparatene alltid har aktuell sentral-informasjon. Informasjonen fra apparatene til sentralen sendes også kontinuerlig, hvilket medfører at regionalprosessoren RP på linjekortet LIDI uavbrutt kan avlese det aktuelle apparatets status, og avgjøre om og når en gyldig forandring har inntruffet, f.eks. om en sif-ferknapp er inntrykket i knappsatsen. PCM-biter og styre-biter overføres til og fra PCM-bussen i parallellform.

Det er mulig å velge hvorvidt styre-bitene til apparatet skal overføres fra PCB-bussen direkte eller via regionalprosessoren på linjekortet.

Sentralens virkemåte er i stor utstrekning basert på funk-sjonen til linjekretsen DEC. Denne inneholder, som tidligere nevnt, et grensesnitt mot to tilslutningslinjer,

et grensesnitt mot den interne PCM-bussen TB og et grensesnitt mot dens egen mikroprosessor RP. Det nevnte "burst"-signalleringssysternet benyttes til utveksling av informasjon mellom telefonapparatet og linjekretsen DEC, slik at linjekretsen DEC sender ut en skur som består av et PCM-samp-al og får tilbake et PCM-sampel fra apparatet. En styre-bit følger med hvert PCM-sampel. 32 suksessive styre-biter bygger opp en 32-bits-styreordramme både til og fra apparatet. En ytterligere bit EOF (end of frame) medfølger hvert PCM-sampel for å kunne skille ut hvilken bit som er hvilken av disse 32 bitene. Denne EOF-biten er alltid lav, unntatt for bit nummer 32 da den er høy. Denne biten virker således som ramme-adskillelsesbit.

Linjekretsen DEC inneholder bl.a. et 32-bits styreord-register STL. Registeret kan lades fra mikroprosessoren RP, og dets informasjon rettes til telefonapparatet. Alter-nativt kan styreord-rammen sammen med EOF-biten oppnås direkte fra den interne PCM-bussen. Styreord-rammen til apparatet benyttes til å styre apparatfunksjoner, f.eks.

et display, og fortelle apparatet om hvilket trinn en forbindelse befinner seg i etc.

Den tilsvarende styreord-ramme fra telefonapparatet anvendes til å oppdage knappetrykk, apparattype, avløftet mikrotelefon etc. De siste 8 bitene i styreord-rammen fra apparatet lagres i et 8-bits register SFL (Signal From Line) i kretsen DEC, og dette registeret kan av-leses fra den egne lokale, regionale mikroprosessoren RP, som således hele tiden overvåker tilstandsendringer i registeret. Dersom telefonapparatet ikke reagerer på signalinformasjonen fra sentralens linjekrets DEC, settes alle biter i registeret SFL til høyt nivå via en tidskrets i linjekretsen, hvilket tillater oppdag-else av linjefeil i sentralen på en enkel måte, eller at et telefonapparat mangler. Innholdet i registeret SFL oppdateres kontinuerlig, hvilket innebærer at av-gjørelser om informasjonens gyldighet foretas i mikroprosessoren. Konstruksjonen av telefonapparatene kan derved forenkles, og virkningen av linjeforstyrrelser elimineres. Dessuten elimineres behovet for utstyr for filtrering av trykk-knapp-preIling i telefonapparatene.

Styreinformasjonen fra apparat til sentral sendes også

ut på den interne PCM-bussen som to ekstra biter i hvert PCM-sampel, og er således tilgjengelig for hele systemet. Dette faktum kan utnyttes når det er behov for stor hur-tighet, f.eks. ved omkobling mellom høyttalende og lavt-talende funksjon under en pågående samtale, d.v.s. når normal overføring mellom de tilsluttede mikroprosessor-ene anses å være for langsom.

En av fordelene med systemet er at sentralen arbeider uten sentralvelger ved opprettelse av en samtale. Hver linje i hver DEC-krets tilordnes via et kanalregister CHR for hver linje og arbeide i en valgfri kanal (tidsluke) . Som tidligere nevnt er hver kanal delt i to halvparter, en for en mikrofon og en for en høytaler. Hvilken halvpart som er hva velges av en bit i kanalregisteret CHR. Med dette arrangementet kan to telefonapparater forbindes direkte med hverandre i samme kanal. Ved utmatning av en ytterligere bit fra kanalregisteret finnes en mulighet for å aktivere mikrofon-halvparten i en kanal, slik at når biten har lavt nivå, slippes ikke noe PCM-sampel ut på den interne PCM-bussen. Dette gjør det mulig for flere apparater å lytte på samme kanal samtidig. I sentralen benyttes f.eks. den første kanalen (0) til stillhet og registertone, d.v.s. begge kanal-halvparter benyttes til å styre høytalerne i telefonapparatene.

I hvilestilling settes bitene i kanalregisteret slik at apparathøytalerne kobles til posisjonen for stillhet.

Når en av tilslutningene starter impulsering fra sitt telefonapparat, omkobles høytaleren til posisjon for registertone. Ved å endre høytaler/mikrofon-biten i linjekretsen DEC, kan også forskjellige tonekarakteristi-ka oppnås uten bytte av kanal. I og med at flere linjer kan lytte på samme kanal samtidig, er det enkelt å til-veiebringe tjenester slik som bakgrunnsmusikk, sentral-informasjon og akustisk søking. Alle disse funksjonene som finnes i linjekretsen DEC, gjør at en eneste mikroprosessor kan overvåke ti linjer, d.v.s. fem DEC-kretser per linjekort LIDI.

Et omkoblingsforløp gjennom sentralen skal nå beskrives med støtte i figurene 1 og 2. For å øke forståelsen for forløpet skal det også gis en kort redegjørelse for oppstarting av sentralen.

Ved hjelp av signaler som anvendes på styrebussen SB,

som er felles for alle regionalprosessorer RP på de forskjellige kretskortene, beordrer sentralprosessoren CP

at alle kretskort skal anmelde seg. Regionalprosessorene på hvert kort anmelder korttype (linjekort LIDI, duplekskort CCDX etc.), antall individer per kort, og hvilken kortplass de sitter på i stativet.

Sentralprosessoren CP lagrer all informasjon i et E2PROM-lager (type 2816), og tilordner til alle linjer

et tilslutningsnummer som også lagres i lageret. Sentral-

prosessoren beordrer videre et av individene på et duplekskort (talestyre-kort) CCDX til å legge ut et tonesignal med frekvens 500 Hz i den ene halvparten av kanal 0 på PCM-bussen, samt å være stille i den andre kanalhalvparten. Denne tonen benyttes til å sende en registertone, opptatt-tone etc. til linjer i de tilknytningstilfeller hvor disse ikke er tilsluttet til noen egen dupleks.

I fig. 2 vises et blokkskjema over de vesentlige delene for oppfinnelsen i linjekretsen DEC.

Hver linjekrets DEC inneholder flere registere for lagring og overføring av signaler. Informasjonen som blir sendt ut i serieform fra et telefonapparat mottas på linjekretsens linjeinngang i et første skiftregister SHI, fra hvilket informasjonen sendes videre i paralellellform til inn-gangen på et bufferlager BM, hvorfra informasjonen sendes til den interne PCM-bussen TB. Styrebitene i den innkom-ne informasjonen sendes dessuten fra inngangsregisteret SHI til registeret SFL (Signal From Line), og derfra til regionalprosessoren RP, som hele tiden avsøker registeret SFL med hensyn på tilstandsendringer i signalet.

Et register STL (Signal To Line) viderebefordrer styrebit-informasjon fra prosessoren RP til et andre skiftregister SHO på linjekretsens linjeutgang. Utgangsregisteret SHO tar også imot informasjon i parallellform fra PCM-bussen TB via bufferlageret BM, og sender sin egen informasjon

i serieform ut på to-tråds-linjen til telefonapparatet. Registeret CHR er det såkalte kanalregisteret, hvor informasjon lagres om i hvilken kanal linjekretsen DEC

skal arbeide, og om hvordan den skal arbeide, d.v.s. i hvilken kanal-halvpart den skal lytte, i hvilken kanal-halvpart den skal sende telefonapparatets mikrofon-informasjon, om den får sende denne informasjonen, og om kretsen DEC får sende informasjon til telefonapparatets linjekrets DIC. Som det videre fremgår av fig. 2, er ut-gangen fra kanalregisteret CHR forbundet med en inngang

på bufferlageret BM. Signalet fra kanalregisteret styrer utmatningen av informasjon fra bufferlageret, og bestemmer derved i hvilken tidsluke (kanal) lagerinformasjonen skal utleses.

Et kanalregister CHR inneholder 5 biter for angivelse av kanalnummer og 3 biter for styring av linjekretsens DEC-funksjoner. En klokke som er felles for systemet og befinner seg på sentralprosessor-kortet, styrer lesing og skriving i registeret og lageret på kjent måte, og skal derfor ikke redegjøres for i detalj. I hvilestilling sender linjekretsen DEC kontinuerlig den PCM-kode mot de tilknyttede telefonapparatene som betyr stillhet, d.v.s. apparatet er tilordnet den kanalen som alltid betyr stillhet (kanal 0). Siden telefonapparatets lokale koder alltid er avslått i hvilestillingen, svarer apparatet alltid med samme PCM-kode tilbake til linjekretsen DEC. I hvilestillingen går også bitinformasjon ut fra kretsen DEC til telefonapparatets display, og fra apparatets knappsats til linjekretsen DEC.

Ved anrop fra en linje inntreffer det følgende: Anta at en person ved tilknytning A ønsker å snakke med en person ved tilknytning B. A løfter enten av mikrotelefonen og trykker på en knapp, dersom samtalen skal være lavttal-ende, eller trykker bare på en knapp dersom samtalen skal være høyttalende, med mikrotelefonen pålagt. Knapp-tryk-kingen indikerer det første sifferet i B-abonnentens nummer. Dette forandrer koden som sendes fra telefonapparatet, og koden sendes via linjekretsen DEC og avsøkes i regionalprosessoren RP via linjekretsens register SFL.

(Signal From Line). Når prosessoren RP har registrert forandringen, sender den en beskjed til sentralprosessoren CP via styrebussen SB, om hvilken knapp som er ned-trykket. Kanal 0 er felles for alle abonnenter, og som tidligere nevnt er denne kanalen delt i to halvparter,

en for stillhet og en for en registertone, hvorved kretsen DEC kan lytte på begge halvparter.

Når sentralprosessoren CP har mottattanropet fra regionalprosessoren RP, sender den en kode til linjekretsens kanalregister CHR, og setter den biten som betyr bytte av kanal-halvpart, d.v.s. fra stillhet til registertone. Kretsen DEC sender så registertonen til telefonapparatet. Styreinformasjon til telefonapparats linjekrets DIC sendes og-

så via register STL (Signal To Line), hvilket medfører at en lysemiterende diode i telefonapparatet tennes for å

vise at opprettelse av forbindelse eller en samtale pågår, og at forsterkeren til apparatets høytaler aktiveres slik at en registertone, og senere tale, kan høres.

Abonnent A tar neste siffer, sentralprosessoren CP detek-terer forandringen, og beordrer tilbakegang til den tause kanalhalvparten i kanal 0 ved å endre en bit i kanalregisteret CHR. A-abonnenten fortsetter å slå nummeret, og mikroprosessoren RP på det tilknyttede linjekortet LIDI viderebefordrer informasjonen til sentralprosessoren CP, som for hvert mottatt siffer foretar en sammenligning av hvorvidt et komplett B-nummer er mottatt. Sammenligningen foretas mot samtlige av de tilknytningsnummerne som er lagret tidligere i lageret E2PR0M. Sentralprosessoren CP konstaterer at sifferne som er slått, tilsvarer et av de lagrede num-merne. De resterende lagrede data angående dette nummeret forteller at det er en linje, plasseringen av kortet i sentralen, samt at en tale-styre-enhet (dupleks) SC er nødvendig for å koble sammen A-abonnenten (den anropende) med B-abonnenten (den anropte). Sentralprosessoren vet også at B-abonnenten er ledig, siden hver abonnentlinjes status avsøkes kontinuerlig, og meddeles via de respektive regional-prosessorene RP. Sentralprosessoren in-formeres via prosessorene RP på talestyre-kortene om hvilke talestyre-enheter SC som er ledige. Ved at sentralprosessoren selv håndterer tilordningen av kanaler (tidsluker) , finnes selvfølgelig også kjennskap om hvilke kanaler som er ledige.

Sentralprosessoren belegger en ledig talestyre-enehet og

to ledige kanaler, hvorav den ene kanalen tilordnes A-til-

knytningen og den andre B-tilknytningen. Sentralprosessoren CP meddeler B-sidens linjekort LIDI og den valgte talestyre-enheten på talestyre-kortet CCDX om hvilken kanal på PCM-bussen TB de skal tilsluttes til.

Regionalprosessorene RP på kortene LIDI og CCDX utfører innkoblingen, og A-abonnenten og B-abonnenten blir derved tilkoblet til talestyre-kortet CCDX.

Med hjelp av styresignaler på styrebussen SB beordrer nå sentralprosessoren talestyre-kortet CCDX om å sende ut et tonesignal til både B-abonnenten og A-abonnenten i den respektive kanalens høytaler-halvpart, samt å koble sammen abonnentene via prosessoren RP på duplekskortet.

B-abonnenten besvarer anropet, og sentralprosessoren kobler om talestyre-enheten til å styre talen på kjent måte. Samtidig setter sentralprosessoren den biten i det respektive kanalregisteret CHR til de respektive linjekretsene DEC, hvilket gir tillatelse til å sende mikro-foninformasjon fra telefonapparatene gjennom talestyre-enheten via den interne PCM-bussen TB.

Avbrudd av samtaler foregår på følgende måte: Regionalprosessoren RP på det respektive linjekortet fortsetter hele tiden under en pågående samtale med å sende beskjeder til sentralprosessoren om eventuelle statusforandringer. Når prosessoren CP mottar trykk-knapp-signaler som betyr avbrudd, sendes en avbruddsordre til alle tilknyttede enheter. Sentralprosessoren sender beskjeder til de tilknyttede regionalprosessorene RP på linjekortene om å forbinde linjekretsene DEC via kanalregistrene CHR med den tause halvparten av kanal 0. Deretter erklæres ta-lestyreenheten ledig. De to benyttede kanalene erklæres ledige til et kanalhåndterings-program i sentralproses-sorens programlager.

Siden prinsippet for pulskode-modulasjon PCM, antas å være kjent, vil det ikke bli redegjort nærmere for dette her.

Claims (5)

1. <1-> Anordning ved et digitalt telefonsystem som omfatter en bryterløs sentral (EX) av tidsmultipleks-type med et antall tidskanaler, hvilken sentral innbefatter første linjekretser (DEC) for tilslutning via linjer til andre linjekretser (DIC) anordnet i telefonapparater (TA), hvor nevnte andre linjekretser (DIC) hver og en innbefatter organer for koding og dekoding av pulskodemodulerte signal-ord, hvor sentralen og linjene er anordnet for overføring av digital informasjon i tidsdelt form mellom nevnte telefonapparater, og hvor sentralen innbefatter en sentral-prosessor (EXCP) som er felles for systemet, et antall talestyre-kort (CCDX) og et antall linjekort (LIDI), idet hvert og ett av kortene inneholder en separat regionalprosessor (RP), karakterisert ved at sentralen for opprettelse av tale-kanaler og for overføring av informasjon mellom nevnte telefonapparater omfatter: i hvert linjekort (LIDI) minst én linjekrets (DEC) som er utstyrt med et antall innganger og utganger og inneholder et kanalvalgorgan (CHR), som under styring av sentralprosessoren (CP) forbinder nevnte linje via nevnte regionalprosessor (RP) til en valgfri kanal som er bestemt av sentralprosessoren, hvorved minst én første inngang og minst én første utgang på linjekretsen (DEC) er forbundet med en kommunikasjonsbuss (TB) som er felles for samtlige linjekretsenheter (DEC), idet i det minste pulskodemodulerte signalord utveksles via nevnte buss, og at minst én andre inngang og en andre utgang på et antall linjekretser som inngår i linjekort er forbundet med felles innganger og utganger på nevnte regionalprosessor (RP), idet minst én inngang og én utgang på nevnte prosessor er tilkoblet til en styrebuss (SB) som er felles for alle regionalprosessorer (RP) og styrbar fra nevnte sentralprosessor (CP), via hvilken buss styreinformasjon utveksles, og at nevnte talestyre-kort (CCDX) omfatter et antall talestyre-enheter (SC) med innganger og utganger forbundet med nevnte kommunikasjonsbuss (TB), og med ytterligere innganger og utganger forbundet med en felles regionalprosessor (RP) anord net på hvert talestyre-kort, hvilken regionalprosessor i sin tur er forbundet med nevnte styrebuss (SB) via innganger og utganger.
2. 2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at nevnte kanalvalgorgan (CHR) er et register, hvor nummeret på en valgt kanal registreres.
3. 3. Anordning ifølge krav 1 og 2, karakterisert ved at nevnte kanaler tilsvarer tidsluker i et tidsmultipleks-system.
4. 4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at for kryssvis sammenkobling av to telefonapparater (TA) i samme kanal, er hver kanal oppdelt i to tidsluker, hvilke tidsluker defineres av en styre-bit i det respektive kanalregister som enten en mikrofon- eller en høyttaler-halvpart.
5. 5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at et valgfritt antall telefonapparater kan tilknyttes til en valgfri tidsluke av et antall felles tidsluker.