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Dokumentenidentifikation DE10035389B4 10.11.2005
Titel Verfahren zur Datenübertragung im Access Bereich
Anmelder Siemens AG, 80333 München, DE
Erfinder Beyer, Günter, 82110 Germering, DE;
Gieck, Reiner, 82110 Germering, DE
DE-Anmeldedatum 20.07.2000
DE-Aktenzeichen 10035389
Offenlegungstag 31.01.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 10.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.11.2005
IPC-Hauptklasse H04L 1/14
IPC-Nebenklasse H04L 12/44   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Im Access Bereich werden Daten von einer Sendeeinrichtung einem oder mehreren Teilnehmern (Empfangseinrichtungen) zugeführt. Die Sendeeinrichtung kann als Multiplexer oder im Falle der Telefonie als Ortsvermittlungsstelle ausgebildet sein. Hierbei kommen unterschiedliche Übertragungsverfahren zur Geltung.

Bei der Verwendung zeitgemäßer Basisbandverfahren nimmt die Reichweite mit zunehmender Übertragungsgeschwindigkeit ab. Dies bedeutet, daß bei einer Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit die zu übertragenden Daten nur über immer kürzere Verbindungsleitungen den Teilnehmern zugeführt werden können. Ist man bei vorgegebener Strecke und einer gewählten Geschwindigkeit bereits an der Grenze angelangt, ist es nicht mehr möglich auf eine noch höhere Geschwindigkeit umzuschalten. Da der Abstand zur Grenze oft unbekannt ist, besteht eine Möglichkeit der Problemlösung in der Änderung der Geschwindigkeit in kleinen Schritten. Dadurch wird aber häufig Performance verschenkt. Alternativ können grundsätzlich nur solche Reichweiten gewählt werden, bei denen sichergestellt ist, daß sie auch bei der maximal möglichen Geschwindigkeit überbrückt werden können.

Soll die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen der Sendeeinrichtung und den Empfangseinrichtungen erhöht werden, kann dies nur derart erfolgen, daß beide Stationen (d.h. Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtungen) mit der gleichen, erhöhten Geschwindigkeit arbeiten. Hierzu muß ausgehend von einer der Stationen wie z. B. der Sendeeinrichtung der jeweils in Frage kommenden Empfangseinrichtung mitgeteilt werden, daß eine Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit gewünscht ist sowie zu diesem Zweck entsprechende Einstellbefehle mitgesandt werden.

Die hierzu erforderliche Kommunikation zwischen Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung wird über einen gesonderten Kanal vorgenommen. Dieser kann als unabhängiger Outbandkanal (Nutzdaten und Steuerdaten (Signalisierungsdaten) werden über verschiedene Strecken geführt) oder Inbandkanal (Nutzdaten und Steuerdaten werden über eine Strecke geführt) ausgebildet sein. In letzterem Fall muß bei entsprechender Reichweitensicherheit darauf geachtet werden, daß nach dem Hochschalten auf eine höhere Geschwindigkeit die Kommunikation zwischen den beiden Stationen weiterhin sichergestellt ist. Im Zweifel muss daher die Geschwindigkeit bei einer bestehenden Verbindung erhalten bleiben.

Die Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit über die kritische Grenze hinaus ist insofern problematisch, da in diesem Fall einzu geringer Pegel am Empfangsort ankommt, und als Folge davon die Synchronität zwischen Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung ("Empfangseinrichtung hängt sich ab") verloren geht und damit eine Kommunikation zwischen den beiden Stationen nicht mehr möglich ist. Dies hat seinen Grund darin, daß in diesem Fall die Sendeeinrichtung sich auf die erhöhte Geschwindigkeit bereits eingestellt hat, die Gegenseite aber für sich noch mit der alten Geschwindigkeit arbeitet.

Eine Kommunikation ist dann nicht mehr möglich, da die Gegenseite (Remote Station) "abgehängt" ist. Eine Zusammenarbeit ist dann erst wieder möglich, wenn händisch beiden Stationen auf die gleiche Geschwindigkeit einstellt werden.

Aus der US-Patentschrift US 4,991,184 ist ein Verfahren zum Verändern der Übertragungsgeschwindigkeit bei einer Master/Slave Konfiguration von Sende- und Empfangsstationen bekannt. Hierzu wird von der Mastereinrichtung eine Nachricht zur Verringerung der Übertragungsgeschwindigkeit zur Slaveeinrichtung mit einer ersten Übertragungsgeschwindigkeit übermittelt. Die Slaveeinrichtung überträgt eine erste Quittungsnachricht zur Mastereinrichtung mit einer nach Maßgabe des Auswertungsergebnisses der empfangenen Nachricht angepassten Übertragungsgeschwindigkeit. Bei Ausbleiben der Quittierungsnachricht wird der ursprüngliche Zustand wieder eingenommen.

Der internationalen Anmeldung WO 00/27162 A2 ist ebenfalls ein Verfahren zum Verändern der Übertragungsgeschwindigkeit zwischen einem Multiplexer und einer Endeinrichtung in einem Telekommunikationssystem bekannt. Hierzu wird einer Endeinrichtung über einen Managementkanal eine Nachricht über eine Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit zugeführt. Von der Endeinrichtung wird ein Quittierungssignal an den Multiplexer zurückgeschickt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg aufzuzeigen, wie auch nach dem Verändern der Übertragungsgeschwindigkeit die Synchronität zwischen Sende -und Empfangseinrichtung wieder sicher erreicht werden kann.

Die Erfindung wird ausgehend vom Oberbegriff von Patentanspruch 1 durch die im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhaft an der Erfindung ist die Verwendung eines quittierten Nachrichtenaustausches zwischen der Mastereinrichtung (lokale Station) und den Slaveeinrichtungen (Remote Station) zu sehen. Insofern handelt es sich um eine Kombination der Eigenschaften der Breitband-Technik mit einer Quittung. Damit ist der Vorteil verbunden, daß die Remote Stationen nicht abgehängt werden, da diese sonst nicht mehr erreichbar wären. Durch die immer wieder erreichte Synchronität wird die Blockierungswahrscheinlichkeit des Systems herabgesetzt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen vorgesehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines figürlich dargestellten Ausführungsbeispieles (Figur) näher erläutert.

In der Figur ist eine Konfiguration mit einer lokalen Station M und einer Mehrzahl von Remote Stationen S1...Sn aufgezeigt. Die lokale Station M soll dabei die Funktion einer Mastereinrichtung (Sendeeinrichtung) und die Remote Stationen S1...Sn die Funktion von Slaveeinrichtungen (Empfangseinrichtungen) aufweisen. Erfindungsgemäß wird ein quittierter Nachrichtenaustausch zwischen Mastereinrichtung M und Slaveeinrichtungen S1...Sn durchgeführt.

In vorliegendem Fall wird davon ausgegangen, daß die Übertragung der Nutzdaten zwischen der Mastereinrichtung M und den Slaveeinrichtungen S1...Sn mit einer erhöhten Übertragungsgeschwindigkeit Vneu gesteuert werden soll. Dieser Vorgang wird von der Mastereinrichtung M initiiert. Die Kommunikation zwischen Master- und Slaveeinrichtung erfolgt über einen Inband Kanal. Zum besseren Verständnis wird lediglich die Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit zwischen der Mastereinrichtung M und lediglich einer der Slaveeinrichtungen S1...Sn z.B. S1 beschrieben.

Zunächst wird über einen Managementkanal der Slaveeinrichtung S1 eine Nachricht N übermittelt, mittels der mitgeteilt wird, daß die bislang verwendete Übertragungsgeschwindigkeit valt erhöht werden soll. Die Nachricht N wird dabei noch mit der alten Übertragungsgeschwindigkeit valt übertragen, damit die Slaveeinrichtung S1 die Nachricht N problemlos empfangen kann. Zeitgleich hierzu werden in der Mastereinrichtung M zum einen ein Timer TM gestartet, sowie zum anderen die entsprechenden Einstellungen zum Erhöhen der Übertragungsgeschwindigkeit valt auf die neue Übertragungsgeschwindigkeit Vneu vorgenommen.

Die Nachricht N wird von der Slaveeinrichtung S1 empfangen und ausgewertet. Daraufhin werden in der Slaveeinrichtung S1 die entsprechenden Einstellungen zur Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit valt vorgenommen. Dieser Vorgang wird der Mastereinrichtung M bereits mit der neuen, erhöhten Übertragungsgeschwindigkeit vneu über den Managementkanal über eine Quittungsnachricht quittiert. Zeitgleich hierzu wird in der Slaveeinrichtung S1 ebenfalls ein Timer TS gestartet.

Die Quittungsnachricht wird von der Mastereinrichtung M ausgewertet und nach Maßgabe des Auswerteergebnisses eine weitere Quittungsnachricht der Slaveeinrichtung S1 zugeführt. Nach deren Erhalt kann die Slaveeinrichtung S1 davon ausgehen, daß auch die Mastereinrichtung M in der Lage ist, mit der neuen, erhöhten Übertragungsgeschwindigkeit vneu zu übertragen. Erst wenn die Slaveeinrichtung S1 diese Quittungsnachricht mit der neuen Übertragungsgeschwindigkeit Vneu erhalten hat, wird daher die Übertragungsstrecke für die Übertragung der Nutzdaten mit der neuen, erhöhten Übertragungsgeschwindigkeit vneu freigegeben.

Falls es während dieser Vorgänge zu einem Fehlverhalten kommt wird durch die Timer TM, TS nach einer vorgegebenen Timeout Zeitspanne sichergestellt, daß in beiden Stationen auf die alte Übertragungsgeschwindigkeit valt zurückgeschaltet wird. Die Umschaltung kann dann gegebenenfalls von der Mastereinrichtung M noch einmal gestartet werden.

Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß lediglich die Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit zwischen Mastereinrichtung M und Slaveeinrichtung S1 gesteuert wird. Die hierzu relevanten Informationen sind in der Nachricht N abgelegt. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Art des Nachrichtenaustausches beschränkt. So können hier eine Vielzahl von weiteren Parametern ausgetauscht werden. Beispielhaft hierfür seien Parameter wie Taktcharakteristik, Taktvarianten im Master/Slave, Zustandscharakteristiken (Master/Slave) synchrone/asynchrone Betriebsweise oder CRC-Check genannt. Da beim Stand der Technik sich die Slaveeinrichtungen „abhängen" können, müssen hier diese Parameter oft in der richtigen Reihenfolge übertragen werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird nun vorgesehen, daß diese Reihenfolge der zu ändernden Parameter auf die Slaveeinrichtung beliebig zu variieren. Dies ist eine zwingende Konsequenz aus der Erfindung, gemäß der die Timeout Zeitspanne ein „Abhängen" der Remote Station verhindert. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit für eine automatische Geschwindigkeitserkennung und die Ausnutzung einer maximal möglichen Übertragungsgeschwindigkeit bei vorgegebener Leitungslänge.

Im letzteren Fall wird mit einer niedrigen Übertragungsgeschwindigkeit begonnen, bei der sichergestellt ist, daß die Reichweite vom System überbrückt werden kann. Die Übertragungsgeschwindigkeit wird dann schrittweise solange erhöht, bis keine der beiden Quittungsnachrichten mehr empfangen werden kann. Die Übertragung der Nutzdaten wird dann mit der Übertragungsgeschwindigkeit durchgeführt, bei der zuletzt die Quittierung noch erfolgreich durchgeführt wurde.

Damit ist der Vorteil verbunden, daß im Falle einer Neuinstallation einer Verbindung die Übertragungsstrecke automatisch bezüglich Geschwindigkeit und Leitungslänge optimal eingestellt werden kann. Voraussetzung dafür ist je eine vorher zur Mastereinrichtung bzw. Slaveeinrichtung definierte Station mit der niedrigsten Geschwindigkeit als Defaulteinstellung. Bei Aktivierung der Autokonfiguration fängt der Master dann automatisch mit der Geschwindigkeitsumstellung an nachdem die Synchonisation bei der niedrigsten Geschwindigkeit gefunden wurde.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Verändern der Übertragungsgeschwindigkeit im Access Bereich,

    mit einer Sendeeinrichtung und wenigstens einer Empfangseinrichtung, die in ihrem Zusammenwirken die Funktion einer Master/Slave-Konfiguration aufweisen, indem erstere als Mastereinrichtung (M) und letztere als Slaveeinrichtung (S1....Sn) ausgebildet sind und wobei zwischen der Mastereinrichtung (M) und der wenigstens einen Slaveeinrichtung (S1...Sn) Nachrichten (N) ausgetauscht werden,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß von der Mastereinrichtung (M) der in Frage kommenden Slaveeinrichtung (S1) eine Nachricht (N) mit einer ersten Übertragungsgeschwindigkeit (valt) übermittelt wird, daß von der in Frage kommenden Slaveeinrichtung (S1) nach Maßgabe des Auswerteergebnisses der empfangenen Nachricht (N) der Mastereinrichtung (M) der Empfang der Nachricht (N) mit Hilfe einer mit einer zweiten Übertragungsgeschwindigkeit (vneu) übertragenen ersten Quittungsnachricht quittiert wird, daß von der Mastereinrichtung (M) der Empfang der ersten Quittungsnachricht mit Hilfe einer mit der zweiten Übertragungsgeschwindigkeit (vneu) übertragenen zweiten Quittungsnachricht der in Frage kommenden Slaveeinrichtung (S1) quittiert wird, und

    daß bei Ausbleiben einen der beiden Quittungsnachrichten innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne der ursprüngliche Zustand wiedereingenommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachricht (N) eine Information darüber aufweist, daß die Übertragungsgeschwindigkeit und/oder weitere Parameter verändert werden sollen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Parameter Taktvarianten im Master/Salve, synchrone/asynchrone Betriebsart oder Datenübertragungen mit oder ohne CRC-Fehlerkorrekturen sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Übertragungsgeschwindigkeit (valt) kleiner als die zweite Übertragungsgeschwindigkeit (vneu) ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachricht (N) über einen Managementkanal zusammen mit dem Nutzkanal übertragen wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beginnend mit einer niedrigen Übertragungsgeschwindigkeit diese schrittweise solange erhöht wird, bis die erste oder zweite Quittungsnachricht nicht mehr empfangen werden kann, woraufhin die Nutzdaten mit der Übertragungsgeschwindigkeit übertragen werden, bei der zuletzt beide Quittungsnachrichten noch erfolgreich empfangen wurden.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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