SE517837C2 - Telesystem och nätverkselement vid telesystem - Google Patents

Description

...a a.. 10 15 20 25 30 35 n . n | en 517 837 š*%&Ä2fi343:-Åäæ 2 I figur 3 visas en vidareutveckling av telesystemet där ett ringnät är anordnat mellan enheter betecknade ADM.

Där ADM införts för att avlasta övriga logiska funktioner i systemet.

Gemensamt för samtliga nu kända system är att en uppkoppling mellan tva abonnenter eller mellan en abonnent och en tjänst i nätet sker över en eller flera stationer i systemet. De olika stationerna i nätet är av och de olika resurserna belastas vid varje uppkoppling. Exempel olika slag, samt att olika styrsystem finns, pá utrustningen pä stationerna och i nätet som utnyttjas är MUX och DEMUX etc. nzpoçgügggsg :ön gPPr-Igumggg IB5NlfiLI__2ßQ§L§ë I nuvarande telesystem utnyttjas funktioner av olika slag pä olika punkter i nätet. Sàledes utnyttjas kopplingsfunktioner för sammankoppling av abonnenter, exempelvis väljare och sökare pä stationerna, multiplexeringsutrustningen, kanaltilldelningsfunktioner etc. Vidare omvandlas den överförda informationen frän analog till digital information i vissa delar.

Informationen transformeras vidare till olika överföringshastigheter i olika delar av nätet i beroende av nätets kapacitet och fysiska uppbyggnad. Önskemäl föreligger att minimera kostnaderna i samband med etableranden av telesystem. För att uppnä detta är det önskvärt att informationsöverföringen sä langt som möjligt överförs i en och samma form oavsett var i nätet detta sker. I den män detta är möjligt bör saledes informationen frän abonnenterna ske i digital form eller omvandlas till digital form sá nära abonnenten som 10 15 20 25 30 35 40 517 837 3 Möjligt. Vidare bör den flora av olika typer av utrustningar som i dag finns minimeras.

Lösningen Föreliggande uppfinning avser ett telesystem, innefat- tande nät, kanalbildningsorgan och styrorgan, vilka nät är ringformiga och kan anordnas parallellt med varandra. Näten är medgivna att anordnas inuti varandra. Informationsöver- föring är anordnad att överföras i kanaler i nätet. Kanal- bildningsorganen är anordnade att tillföra nätet information i tilldelade tidsluckor samt uttaga information ur nätet fràn utpekade tidsluckor. Övergripande, självständiga styr- organ är anordnade att dynamiskt tilldela kanalbildningsor- ganen tidsluckor i beroende av det aktuella informationsbe- hovet. De olika ringformiga näten överför information mellan varandra via kanalbildningsorganen. Ringnäten är anordnade att styras av nämnda styrorgan som är individuella och cen- trala för varje ringnät eller grupp av ringnät. Informatio- nen i nätet mellan kanalbildningsorganen överförs digitalt.

Informationen till/från abonnentutrustningarna fràn/till ka- nalbildningsorganen överförs digitalt och/eller analogt, samt att nämnda styrorgan är anordnade att bestämma vilken väg i ringnätet/ringnäten som skall upprättas mellan god- tyckliga kanalbildningsorgan, och att ett styrorgan ansva- rigt för sitt/sina ringnät kommunicerar med ett annat styr- organ ansvarigt för sitt/sina ringnät om vilka kanaler som skall utnyttjas vid överföringen mellan ett kanalbildnings- organ tillhörande det ena styrorganets ringnät och ett annat kanalbildningsorgan tillhörande det andra styrorganets ring- nät.

Kanalbildningsorganen är anordnade att omvandla infor- mationen frán telenätet till för abonnentutrustningarna mot- tagbar information, och att omvandla informationen fràn abonnentutrustningarna till för telenätet överförbar infor- mation. Abonnentutrustningarna är anordnade att vid en och samma tidpunkt kommunicera med en eller flera av de övriga abonnentutrustningarna, som är anordnade att selektivt be- stämma vilken information som skall delges övriga abonnent- utrustningar, vilka är anordnade att fastställa vilken in- formation som mottagits fràn en av de andra abonnentutrust- 10 15 20 25 30 35 40 517- 837 4 ningarna som skall överföras till en eller flera av de öv- riga abonnentutrustningarna. Kanaltilldelningsorganen är an- ordnade pà en nätsträcka.

Uppfinningen avser vidare ett nätverkselement, inklude- rande ett flertal noder och ett flertal transmissionsvägar konfigurerade i en ringstruktur, för bildande av ett telesy- stem. Kanalbildningsorgan i ringstrukturen handhar trafik i ringstrukturen och mellan olika ringstrukturer samt ut ur ringstrukturen, självständiga styrorgan är anordnade att styra trafiken i godtycklig riktning frán kanalbildningsor- ganen in i ringstrukturen Styrorganen är anordnade att motta information beträffande trafikbelastning i ringstrukturen, och anordnade att översända styrsignalen till kanalbild- ningsorganen för styrning av trafiken i ringstrukturen.

Ringstrukturerna är anordnade att styras av nämnda styrorgan som är individuella för varje ringstruktur eller grupp.

Styrorganen är anordnade att styra trafiken i kanalbild- ningsorganen, varvid del eller delar av ringstrukturen är avstängningsbar för kommunikation, och nämnda styrorgan är anordnade att bestämma vilken väg i ringnätet/ringnäten som skall upprättas mellan godtyckliga kanalbildningsorgan. Ett styrorgan ansvarigt för sitt/sina ringnät kommunicerar med ett annat styrorgan ansvarigt för sitt/sina ringnät om vilka kanaler som skall utnyttjas vid överföringen mellan ett ka- nalbildningsorgan tillhörande det ena styrorganets ringnät och ett annat kanalbildningsorgan tillhörande det andra styrorganets ringnät.

Kanalbildningsorganen är vidare anslutna till flera in- /utvägar anordnade att motta trafiken fràn olika externa transmissionsmedel till nätverksamheten. Information över- förs i t.ex. fiber, koaxialkabel, radio, eller parförbindel- ser. Styrorganet är anordnat att beordra kanalbildningsorga- nen att stoppa och/eller vända trafiken. Trafiken är över- förd i tidsmultiplexformat i ringstrukturen och styrorganen är anordnade att tilldela kanalbildningsorganen kanaler för trafiken. Telesystemet är anordnat att inkludera flera nät- verkselement sammankopplade av kanalbildningsorganen. Kanal- bildningsorganen är anordnade att kommunicera med ett eller flera överföringsmedia utanför nätverkselementet. Kanalbild- ningsorganen utgör en funktionalitet i noderna. 10 15 20 25 30 517 837 šl§ñ;;~ 5 N Föreliggande uppfinning har fördelen att informationen tidigt omvandlas till en digital form som kan utnyttjas i nätets alla delar. Pä detta sätt utesluts behovet av telestationer, transmissionsutrustning etc. Omkoppling och dirigering sker i detta fall i endast i en typ av kanaltilldelningsorgan som är gemensamma för hela systemet. Överföringen sker således i logiska kanaler i och emellan näten i telesystemet. Ur underhàllssynpunkt är detta en fördel da underhàllspersonalen endast behöver lära sig en typ eller ett fatal typer av utrustningar. Vidare föreligger klara ekonomiska fördelar i att kanaltilldelningsorganen kan anordnas nära abonnenterna.

Ringnätstrukturen medger vidare att särbarheten i nätet kan reduceras högst väsentligt. Styrorganen kan vid ett eventuellt avbrott i någon del av nätet omdirigera trafiken andra vägar eller eventuellt endast avstänga den eller de delar som är ur funktion. I det traditionella nät som för närvarande utnyttjas drabbas som regel mycket stora mängder av abonnenter.

Elfiflßflfifišßllfllflfi Figur l visar den principiella uppbyggnaden i ett konventionellt telenät.

Figur 2 visar en vidare utveckling av det konventionella telesystemet där olika nätdatabaser involverats i nätet för tillhandahållande av olika tjänster. 10 15 20 25 30 35 517 837 6 Figur 3 visar en vidareutveckling av systemet enligt figur 2.

Figur 4 visar den principiella uppbyggnaden enligt uppfinningen.

Figur 5 visar ringnät med kanaltilldelningsorgan.

Figur 6 visar det entrala styrorganet och nàtverkselementet. n I det följande beskrivs uppfinningen med utgångspunkt frán figurerna.

I figur 4 är ett antal ringnàt R1, R2, R3 och R4 anordnade. Ringnäten Rl och R2 är parallellt anordnade med varandra liksom ringnäten R3 och R4 är parallellt anordnade till varandra. Ringnäten R3 och R4 är dessutom anordnade inom ringnàtet Rl. I ringnaten är vidare ett antal kanalbildningsorgan, K, anordnade.

Kanalbildningsorganen utnyttjas för informationsöverföring mellan näten respektive mellan näten och abonnenterna, A. Vidare har det angivits tvà stycken styrorgan LX. Antalet styrorgan kan vara färre eller flera i beroende av telesystemets kapacitet och funktionalitet.

En av abonnenterna i ringnätet Rl avser att etablera en kommunikation. Abonnenten aktiverar sin abonnentutrustning och kanalbildningsorganet registrerar detta. Information överförs mellan kanalbildningsorganet och styrorganet beträffande abonnentens identitet.

Styrorganet registrerar detta samtidigt som abonnenten v - . vv.. va. 10 15 20 25 30 35 identifierar sina önskemäl beträffande kommunikation med en annan abonnent exempelvis en eller flera av abonnenterna i ringnät R2. I samband med begäran om sammankoppling med den/de önskade abonnenterna i det andra ringnätet anger även abonnenten vilken eller vilka tjänster respektive abonnentutrustningar som skall utnyttjas. Styrsystemet identifierar detta samt noterar vilket/vilka informationsbehov som föreligger. Vi kan exempelvis anta att abonnenter önskar erhälla en vanlig telefonförbindelse med en av abonnenterna och en bildöverföring med den andra abonnenten. Den erforderliga informationsmängden för bildöverföringen är väsentligt större än för en konventionell talförbindelse. Styrorganet noterar detta och tilldelar abonnenten tva kanaler där kanalerna är anpassade efter informationsbehovet. Kanalen för bildöverföringen är säledes väsentligt större än den för talöverföring.

Styrorganet avgör vidare vilka kanaler som skall utnyttjas för vad och meddelar kanalbildningsorganet detta. Styrorganet bestämmer vidare vilken väg i nätet som förbindelsen skall etableras. Härvid informerar styrorganet berörda kanaltilldelningsorgan i ringnätet Rl, R3 och R4. Vidare meddelar styrorganet styrorganet för ringnät 2 om den aktuella förbindelsen. Styrorganet för ringnät 2 erhäller härvid information om vilka abonnenter som är berörda och vilken typ av information som skall överföras till respektive abonnent.

Styrorganet för det andra nätet erhåller vidare information om vilka kanaler som styrorganet i det första nätet reserverat för informationsöverföringen i sitt/sina nät. Styrorganet i det andra nätet registrerar detta samt fastställer vilka kanaler som skall utnyttjas i ringnät 2. Information överförs till kanalbildningsorganen om vilka kanaler som reserverats och storleken pà dessa. Kanalbildningsorganen erhäller vidare information beträffande vilken/vilka abonnenter v. 10 15 20 25 30 35 517 837 p 8 som ar berörda av kommunikationen. Kanalbildningsorganen noterar detta och överför anropssignal till de berörda abonnenterna. Nar abonnenterna svarat meddelas styrorganet som även meddelar styrorganet i det första nätet varefter kommunikationsöverföringen kan pábörjas.

Om det antas att den tänkta bildöverföringen är digital redan fran abonnenten mottages informationen av kanalbildningsorganet och införs i den pekade tidsluckan. Informationen överförs härefter i den logiska kanalen och mottages av de utpekade kanaltilldelningsorganen som överför informationen i systemet mellan de olika ringnäten fram till berörd abonnent. Om vi vidare antar att talöverföringen sker via en normal analog telefonapparat mottager kanaltilldelningsutrustningen i detta fall informationen analogt och omvandlar denna till digital information innan den införs i den aktuella tidsluckan vid informationsöverföringen i ringnatet. Även i detta fall sker härefter en överföring av informationen mellan berörda nät via berörda kanaltilldelningsorgan. I kanaltilldelningsorganet i ringnät 2 vartill den abonnent som den analoga förbindelsen är ansluten sker en omvandling fran digital till analog information.

Information är harefter överförbar frán abonnenten i det första ringnàtet, Rl, till respektive abonnenter i det andra ringnätet, R2. Respektive abonnenter kan under pàgàende kommunikation tillföra eller avföra andra kommunikationer som behövs eller kan undvaras.

Med den föreslagna lösningen ges möjlighet till informationsöverföring i telesystemets nat i digital form abonnent till abonnent.

Registrering av kommunikationernas varaktigheter sker i styrorganen. Styrorganen registrerar ocksa vilken typ av 10 15 20 25 30 35 517 837 šïïíïï; gffïš-ë 9 kommunikation som förekommit samt meddelar debiteringsutrustningar denna information.

Debiteringsutrustningarna ombesörjer därefter t ex periodvis att kostnader för de etablerade förbindelserna påförs respektive abonnenter. Styrorganen är vidare anordnade att kontrollera huruvida en viss typ av kommunikation år tillåten för inblandade abonnenter i systemet. Detta inbegriper exempelvis kontroll att respektive kommunicerande abonnenter har tillgång till utrustningar för den aktuella förbindelsen samt om vissa typer av kommunikationer inte är tillåtna. Exempel på icke tillåtna kommunikationer kan exempelvis vara anrop till vissa tjänster som abonnenten har sagt ifrån sig eller restriktioner beträffande utlandssamtal etc..

Uppfinningen avser vidare ett nätverkselement i ett telekommunikationsnät, d v s att uppfinningen innefattar arrangemang som kan förenas med andra arrangemang för att erhålla telekommunikationsnät. Ett nätverkselementet har formen av en ring som sammankopplas av ett antal transmissionsdelar som sammankopplas av noder. En central styrenhet kontrollerar operationer i alla noder i ringen och mottager speciellt trafikstyrningsdata och kontrollerar trafiknivån i ringen. Nätverkselement kan kopplas till externa transmissionsvägar och andra nätverkselement via noderna.

Uppfinningen kan utnyttjas vid konstruerandet av telekommunikationsnät och kontrollfunktionerna där nätet styrs av styrorgan som är centralt placerade eller placerade pä olika punkter i nätet.

Uppfinningen kan också agera som centrum i ett telekommunikationsnät och tillhandahålla trafiktilldelningsfunktioner för detta nätverk. 10 15 20 25 30 35 517 837 10 n n u o « ao u a o n. nu.

Uppfinningen tillhandahäller säledes redundans i nätverkselementet dä avbrott i en förbindelse kan ätgärdas genom att transmissionen överförs en annan väg i systemet än den ursprungliga. Redundansen är mindre än den som skulle erhallas vid dubblering av transmissionsvägar och är relaterad till antalet noder som tillhandahälls i ringen.

I figur 5 visas nätverkselementet i enlighet med föreliggande uppfinning och figur 6 visar sättet pà vilket den centrala styrorganet införs i nätverkselementet.

Ringnätverket är en serie av överföringsdelar 6, 7, 8 och 9 sammankopplade med noder, kopplingsorgan 2, 3, 4, och 5. Varje nod är försedd med en buss till vilken en serie in-/utorgan är kopplade, visade i figur 5 för nod l som 10, ll, trafiken in och ut i nätverkselementet. Dessa organ kan l2 och 13. Dessa organ kontrollerar tillhandahålla länkar för varierande transmissionsmedia som optisk fiber, koaxkabel eller radio.

Transmissionsmedia kan tillhandahålla kommunikationslänkar med andra nätverkselement sàdana som visas som 5, informationstillhandahällare eller informationsmottagare.

Varje nod har följande funktioner: - den tappar av informationen frän ringen för vidarebefordran utanför ringen; - den för in externt mottagen information till ringen; - den styr transmissionsriktningen i ringen; - den exekverar kanaltilldelnignen i ringen; ø n n | »a u 10 15 20 25 30 35 517 837 11 n nu u o n a n - den kontrollerar tillgänligheter för olika transmissionsdelar i ringen och meddelar styrorganet som beslutar om atgärder; - den pâverkas av signaler fràn styrorganet 14 i figur 6.

Företrädesvis överförs information tidsmultiplexerat och i digital form.

Information om trafiknivan i var och en av noderna och överföringsdelarnas tillganglihet sänds till styrorganet 14, se figur 6, via förbindelserna 15 och 16. Noderna kontrolleras via signaler fràn styrorganet 14 till noderna över förbindelserna 15 och 16. Styrorganet fastställer vilka kanaler som bör utnyttjas för överföringen av data runt ringen och också riktningen för transmissionen. Styrorganet är programmerad att kontrollera kopplingselementen i noden sà att trafikmönstret i ringen optimeras och trafikflödet in och ut frán ringen kontrolleras.

Om t ex ett avbrott uppträder i en av transmissionsdelarna t ex 7 initierar styrenheten 14 en signal till nod 1 och 4 att stänga delen 7 och dirigera om trafiken via vägarna 6, 8 och 9.

I figur 6 visas styrorganet 14 tillsammans med förbindelserna 15 och 16 vilka ansluter den till nod 1 och 2. Liknande förbindelser är tillhandahallna fràn styrorganet 14 till noderna 3 och 4. Styrorganet fastställer kanal genom tidslucketilldelning i ringen och kontrollerar kopplingsfunktioner företrädesvis via noderna 1, 2, 3 och 4. u .aan- n u . 517 837 12 Uppfinningen är inte begransad till det i ovan beskrivna eller till de i nedan angivna patentkraven utan kan underkasta sig modifikationer inom ramen för uppfinningsidén.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 40 0 0 o 091000 I OQIOOI 5171337 IG \J PATENTKRAV

1. Telesystem, innefattande nät, kanalbildningsorgan och styrorgan, vilka nät är ringformiga och kan anordnas parallellt med varandra, varvid näten är medgivna att an- _ kännetecknat av att informationsöver- att kanalbildningsorganen är anordnade att tillföra nätet in- ordnas inuti varandra, föring är anordnad att överföras i kanaler i nätet, formation i tilldelade tidsluckor samt uttaga information ur nätet från utpekade tidsluckor, att övergripande, självstän- diga styrorgan är anordnade att dynamiskt tilldela kanal- bildningsorganen tidsluckor i beroende av det aktuella informationsbehovet, att de olika ringformiga näten överför information mellan varandra via kanalbildningsorganen, att ringnäten är anordnade att styras av nämnda styrorgan som är individuella och centrala för varje ringnät eller grupp av ringnät, att informationen i nätet mellan kanalbildnings- organen överförs digitalt, att informationen till/fràn abonnentutrustningarna från/till kanalbildningsorganen överförs digitalt och/eller analogt, samt att nämnda styr- organ är anordnade att bestämma vilken väg i ringnätet/ring- näten som skall upprättas mellan godtyckliga kanalbild- ningsorgan, och att ett styrorgan ansvarigt för sitt/sina ringnät kommunicerar med ett annat styrorgan ansvarigt för sitt/sina ringnät om vilka kanaler som skall utnyttjas vid överföringen mellan ett kanalbildningsorgan tillhörande det ena styrorganets ringnät och ett annat kanalbildningsorgan tillhörande det andra styrorganets ringnät.

2. Telesystem enligt patentkrav 1, kännetecknat av att kanalbildningsorganen är anordnade att omvandla informa- tionen från telenätet till för abonnentutrustningarna mot- tagbar information.

3. Telesystem enligt patentkraven 1 eller 2, känne- tecknat av att kanalbildningsorganen är anordnade att om- vandla informationen från abonnentutrustningarna till för telenätet överförbar information.

4. Telesystem enligt patentkravet 1, kännetecknat av att abonnentutrustningarna är anordnade att vid en och sama tidpunkt kommunicera med en eller flera av de övriga abonnentutrustningarna i telenätet.

5. Telesystem enligt något av patentkraven 1 eller 4, 10 15 20 25 30 35 40 I 0 u bon-OI 0 IOIIIO 517 857 H kännetecknat av att abonnentutrustningarna är anordnade att selektivt bestämma vilken information som skall delges övriga abonnentutrustningar.

6. Telesystem enligt patentkraven 1, 4 eller 5, känne- tecknat av att abonnentutrustningarna är anordnade att fast- ställa vilken information som mottagits från en av de andra abonnentutrustningarna som skall överföras till en eller flera av de övriga abonnentutrustningarna.

7. Telesystem enligt något av föregående patentkrav, kännetecknat av att kanaltilldelningsorganen är anordnade pà en nätsträcka,

8. Nätverkselement för bildande av ett telesystem, varvid nätverkselementet inkluderar ett flertal noder och ett flertal transmissionsvägar konfigurerade i en ring- struktur, kännetecknat av att kanalbildningsorgan i ring- strukturen handhar trafik i ringstrukturen och mellan olika ringstrukturer samt ut ur ringstrukturen, att övergripande, självständiga styrorgan är anordnade att styra trafiken i godtycklig riktning från kanalbildningsorganen in i ring- strukturen, att nämnda styrorgan är anordnade att motta information beträffande trafikbelastning i ringstrukturen, och att nämnda styrorgan är anordnade att översända styr- signalen till kanalbildningsorganen för styrning av trafiken i ringstrukturen, att ringstrukturerna är anordnade att styras av nämnda styrorgan som är individuella för varje ringstruktur eller grupp av ringstrukturer, att styrorganen är anordnade att styra trafiken i kanalbildningsorganen, varvid del eller delar av ringstrukturen är avstängningsbar för kommunikation, samt att nämnda styrorgan är anordnade att bestämma vilken väg i ringnätet/ringnäten som skall upp- rättas mellan godtyckliga kanalbildningsorgan, och att ett styrorgan ansvarigt för sitt/sina ringnät kommunicerar med ett annat styrorgan ansvarigt för sitt/sina ringnät om vilka kanaler som skall utnyttjas vid överföringen mellan ett kanalbildningsorgan tillhörande det ena styrorganets ringnät och ett annat kanalbildningsorgan tillhörande det andra styrorganets ringnät.

9. Nätverkselement enligt patentkrav 8, kännetecknat av att kanalbildningsorganen är anslutna till flera in-/utvägar anordnade att motta trafiken frân olika externa trans- 10 15 20 517 as? '.Ä;;' ifï missionsmedel till nätverksamheten.

10. Nätverkselement enligt patentkraven 8 eller 9, kännetecknat av att information överförs i t.ex. fiber, koaxialkabel,

11. kånnetecknat av att styrorganet är anordnat att beordra radio, eller parförbindelser. Nätverkselement enligt något av patentkraven 8-10, kanalbildningsorganen att stoppa och/eller vända trafiken.

12. kännetecknat av att trafiken är Överförd i tidsmultiplex- Nätverkselement enligt något av patentkraven 8-11, format i ringstrukturen och styrorganen är anordnade att tilldela kanalbildningsorganen kanaler för trafiken.

13. kånnetecknat av att telesystemet är anordnat att inkludera Nätverkselement enligt något av patentkraven 8-12, flera nätverkselement sammankopplade av kanalbildnings- organen.

14. Nätverkselement enligt något av patentkraven 8-13, kännetecknat av att kanalbildningsorganen är anordnade att kommunicera med ett eller flera överföringsmedia utanför nätverkselementet.

15. kännetecknat Nätverkselement enligt patentkrav 8, av att kanalbildningsorganen utgör en funktionalitet i noderna.