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Schaltungsanordnung zum Suchen freier Verbindungswege in mehrstufigen Koppelfeldern in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Suchen freier Verbindungswege in mehrstufigen Koppelfeldern in Fernmelde-, insbesondere Fernsprechvermittlungsanlagen, bei der die aus in Matrixform angeordneten Koppelpunkten bestehenden Koppelfeldstufen in gleich grosse Untermatrizen aufgeteilt sind, für deren Prüfung so viele in Matrixform angeordnete Prüfschaltungen vorgesehen sind, wie jede Untermatrix zu prüfende Elemente aufweist, und bei der die zu prüfende Untermatrix durch an die koordinatenartig angeordneten Spalten- und Zeilenleitungen einer der Koppelfeldstufe zugeordneten Schaltmatrix angeschaltete Steuerpotentiale auswählbar sind.
Die Abfertigung der Verbindungswünsche der Teilnehmer erfolgt in Vermittlungsanlagen, bei denen die Verbindungsherstellung über mehrstufige Koppelfelder vorgenommen wird, allgemein mit Hilfe eines zentralen Markierers, der über Informations- und Steuerleitungen mit den Koppelfeldern in Verbindung steht. Es obliegt ihm dabei die Aufgabe, unter Berücksichtigung der bereits bestehenden Verbindungen die freien Verbindungswege festzustellen, einen geeigneten davon auszuwählen und durchzuschalten. Für den Suchvorgang wird meist ein bestimmter Eingang und ein bestimmter Ausgang des mehrstufigen Koppelfeldes bezeichnet, und es werden diejenigen freien Leitungskombinationen ausgesucht, die von dem bezeichneten Eingang über alle Stufen des Koppelfeldes hinweg zu dem bezeichneten Ausgang führen.
Durch einen Schaltbefehl wird dann ein unter den möglichen Verbindungswegen ausgewählter durchgeschaltet.
Wegen der sehr grossen Zahl abzusuchender Wegestücke sind komplizierte Prüf-und Markiereinrichtungen erforderlich.
Durch die deutsche Patentschrift Nr. 865474 wurde eine Schaltungsanordnung bekannt, bei der der Betriebszustand der Zwischenleitungen des Koppelfeldes, nämlich ob frei oder besetzt, über Informationsleitungen mittels zeitlich versetzter Impulse dem Markierer mitgeteilt wird, der aus diesen Informationen frei zusammenschaltbare Zwischenleitungen heraussucht und durchschaltet. Da mit jeder Pulsphase die Informationen einer Verbindungsleitung übermittelt werden können, genügt zwar eine verhältnismässig geringe Anzahl von Informationsleitungen, es muss jedoch bei der Verbindungsherstellung eine gewisse Wartezeit in Kauf genommen werden, weil immer erst der Eintritt der sich bei mehrstufigen Koppelfeldern ergebenden Koinzidenzmöglichkeiten der unterschiedlichen Pulsphasen der einzelnen Stufen abgewartet werden muss.
Diese Wartezeit und der erforderliche Aufwand für die Bereitstellung, Erzeugung und Koinzidenzprüfung der vielen Pulsphasen wiegt die Einsparung an Informationsleitungen auf.
Bei der durch die deutsche Auslegeschrift 1048956 beschriebenen Vermittlungsanlage erfolgt das Aussuchen und Kombinieren der Zwischenleitungen nicht im Markierer, sondern mittels eines Wegesuchnetzwerkes, welches in seiner Leitungsführung derjenigen des Koppelfeldes entspricht. Für die Wegesuche wird zugleich ein Eingang und ein Ausgang des Wegesuchnetzwerkes markiert, wobei sich die
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Markierung des betreffenden Einganges und des betreffenden Ausganges über freien Zwischenleitungen zugeordnete Wegesuchadern in das Innere des Wegesuchnetzwerkes fortpflanzt, bis zusammenhängende Wegefihrungen über die Wegesuchadern markiert werden. Nach der Auswahl unter diesen wird die
Markierung auf den als frei festgestellten Verbindungsweg übertragen und die Einstellung der zugeordneten Koppelpunktkontakte vorgenommen.
Bei diesem bekannten Verfahren ist der technische Aufwand für den Markierer verhältnismässig klein, dagegen müssen im Koppelfeld Wegesuchadern vorgesehen werden, die über besondere
Schaltmittel untereinander verbunden sind, deren Anzahl der Zahl der Koppelpunkte proportional ist.
An den Stossstellen dieser Adern sind Wähler vorgesehen, welche für die Auswahl der Wegestücke dienen und die Markierung der Einstellschaltmittel vornehmen.
Es entsteht bei dieser bekannten Anordnung keine besondere Wartezeit, es muss jedoch als nachteilig angesehen werden, dass besondere Wegesuchadern und Wähleinrichtungen, deren Anzahl in grösseren Vermittlungen beträchtlich ist, erforderlich sind.
Durch die deutsche Auslegeschrift 11914300 wurde eine Schaltungsanordnung zum Prüfen von
Schaltkreisen und/oder Leitungen auf ihren Belegungszustand bekannt, bei der die die Schaltkreise bzw. Leitungen in kreuzfeldartiger Anordnung enthaltende Hauptmatrix in gleich grosse Untermatrizen aufgeteilt ist, für deren Prüfung so viele in Matrixform angeordnete Prüfschaltungen vorgesehen sind, wie jede Untermatrix zu prüfende Elemente aufweist, und bei der die zu prüfende Untermatrix durch mit den Spalten- und Zeilenleitungen der Hauptmatrix verbundene Schalter auswählbar ist.
Es wird offensichtlich bei dieser bekannten Anordnung bei der Prüfung von Schaltkreisen oder Leitungen auf ihren Betriebszustand eine erhebliche Einsparung an Prüfanordnungen erreicht, weil die wenigen Prüfanordnungen mittels einer einfachen Schaltvorrichtung wahlweise für die Prüfung aller Untermatrizen ausnutzbar sind.
Der durch die deutsche Auslegeschrift 1191430 gegebene Stand der Technik legt die Aufgabenstellung nahe, auch bei der Suche nach freien Verbindungswegen bei einer verringerten Anzahl von Prüfschaltungen Zeit dadurch einzusparen,, dass die Prüfschaltungen jeweils auf verschiedene Abteilungen der Koppelfeldebenen umgeschaltet werden und dabei die Suche nach benutzbaren Verbindungswegestücken jeweils zu einer Zeit über eine ganze derartige Abteilung erstreckt wird.
Die Erfindung zeigt einen Weg, wie die vorgesehenen Prüfschaltungen, deren Anzahl jeweils immer für die Prüfung einer Abteilung, hier in Übereinstimmung mit der oben genannten deutschen Auslegeschrift 1191430 Untermatrix genannt, ausreicht, für die Prüfung auf das Bestehen freier Verbindungswege in jeder Koppelfeldebene ausgenutzt werden kann. Die Auswahl eines brauchbaren Weges geht dabei leicht vonstatten. Neben der bei grösseren Anlagen sehr erheblichen Einsparung an Prüfschaltungen wird ausserdem ein bedeutender Zeitgewinn erzielt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Schaltersätze vorgesehen sind, die jeweils Einzj : lschalter für die Zuleitung des den Betriebszustand jedes zu prüfenden Koppelelementes der gerade an die Prüfschaltungen einer Koppelfeldebene angeschalteten Untermatrix kennzeichnenden Potentials enthalten, wobei die Einzelschalter jedes Schaltersatzes alle gemeinsam oder einzeln nacheinander einschaltbar sind, so dass für die Suche von freien Verbindungswegen die Koppelelemente jeder Untermatrix wahlweise alle gleichzeitig oder einzeln nacheinander prüfbar sind.
Die Erfindung wird an Schaltbildern erklärt.
In Fig. l ist der Aufbau eines dreistufigen Koppelfeldes als Blockschaltbild dargestellt. Die Fig. 2a und 2b, die nebeneinanderliegend zu betrachten sind, zeigen eine einzelne Koppelstufe mit den für das Verständnis der Erfindung notwendigen Einzelheiten.
Es wird erwähnt, dass sich die Schaltbilder lediglich auf die Darstellung der für die Wegsuche benutzten Steueradern beziehen. Die Sprechadern verlaufen in bekannter Weise in den Koppelstufen zu diesen Steueradern parallel.
In Fig. l sind die Koppelstufen-A, B und C-eines Koppelfeldes dargestellt. Die Koppelpunkte, über die die Durchschaltung der Verbindungswege durchführbar ist, sind in den Hauptmatrizen-HM-kreuzfeldartig angeordnet. Jede Hauptmatrix ist in hier nicht näher gezeigter Weise in unter sich gleich grosse Untermatrizen aufgeteilt. Die Auswahl einer bestimmten Untermatrix für ihre Prüfung erfolgt durch die zur Hauptmatrix gehörige Schaltmatrix-GM--. Die Prüfanordnungen für die Feststellung des Belegungszustandes der Koppelpunkte einer ausgewählten Untermatrix sind in der Prüfmatrix--PM--zusammengefasst. Ausserdem ist für die Wegesuche jeder
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Die Koppelstufen-A, B und C-sind in bekannter Weise in Kaskade geschaltet.
Es ist jeweils zwischen zwei Stufen ein Verteiler-Vt-vorgesehen, der beliebige Änderungen der Zuordnung der Verbindungsleitungen ermöglicht.
Es wird zwar weiter unten gezeigt, dass bei der Erfüllung bestimmter Voraussetzungen für die erste Stufe eines Koppelfeldes die Eingangsmarkiermatrix --EM--, für die letzte Stufe die Ausgankmarkiermatrix --KM-- und auch ein Teil der Baugruppen der zwischen den Stufen vorgesehen Markiermatrizen eingespart werden können, zunächst gehen jedoch die Erläuterungen von dem Vorhandensein dieser Schaltmittel aus.
Bei den entsprechend Fig. l in Kaskade geschalteten Koppelstufen können Markiersignale, die den
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Abhängigkeit von dem Schaltzustand der Schaltmatrizen-GM-und der Schaltersätze-Q und Z--, die von dem hier nicht gezeigten zentralen Markierer aus gesteuert werden, an den Ausgängen - der Ausgangsmatrix-KM-der letzten Koppelstufe-C-empfangen werden. Das Empfangssignal zeigt dabei an, dass mindestens ein freier Verbindungsweg von dem vormarkierten Eingang zu dem empfangenden Ausgang vorhanden ist. Der hiebei bestehende Schaltzustand der Schaltermatrizen-GM-und der Schaltersätze --Q und Z-- liefert die Markierung für die Durchschaltung der Koppelfelder.
In den Fig. 2a und 2b sind die Zuordnungen und der Signalfluss in einer Koppelfeldstufe ausführlicher dargestellt. Die Hauptmatrix-HM-ist in die Untermatrizen --N11 bis Nmnaufgeteilt. Jede Untermatrix-N-besteht aus einer Anzahl Schaltkreisen-Raa bis Rzz--. Es
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einen Seite den Anschluss-bRzzll-und auf der andern Seite die Anschlüsse --aRzzll-1 bis aRzz11-q--. Der Relaiswähler gilt als belegt, wenn sein b-Anschluss mit einem der a-Anschlüsse verbunden ist.
Für die Einleitung der Prüfung aller Relaiswähler einer Untermatrix wird in an sich bekannter Weise von der Schaltmatrix-GM-ein Aufrufsignal an die Klemmen-g-gelegt. Im Falle der Untermatrix --N11-- wird in der Schaltmatrix-GM-mittels der Schaltmittel-Sxl und Syl-das Schaltglied-Gll-angesteuert, das parallel über die Klemmen --gl1-- alle Relaiswähler-Raall bis Rzzll-aufruft. Bei den belegten Relaiswählern wird das dabei an den
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mit einer Signalleitung--e-aall-1.... bis e-zzmn-q-belegt ist, die über den in Fig. l gezeigten Verteiler--Vt-von der Ausgangsmarkiermatrix--KM--der vorangestellten Koppelstufe
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bestimmt.
Die Ausgänge alle"UND"-Schaltungen, die gleiches Elementekennzeichen haben, also bei dem genannten Beispiel die Eingangsmarkierschaltungen --Eaa11-1 bis Eaall-q-- und alle, die das Elementekennzeichen --aa-- haben, werden in einer"ODER"-Schaltung, also der "ODER"-Schaltung --Daa-- zusammengefass, Die ausgänge --daa bis dzz-dieser "ODER"-Schaltungen sind mit Eingängen der entsprechenden Prüfschaltungen-Paa bis Pzzverbunden.
Durch diese aufgeführten Zuordnungen wird erreicht, dass beim Aufruf einer untermatrix--N--
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Schaltmatrix-GM--genau--daa-- der Eingangsmarkierschaltmatrix und der Schalter--zaa--des Schaltersatzes--Z-gleichzeitig Signale anliefern.
Die Ausgangsmarkiermatrix --KM-- besteht aus so vielen Ausgangsmarkierschaltungen --Kaall bis Kzzmn-als in der Hauptmatrix Wähleranschlüsse-bRaall bis bRzzmn-vorhanden sind. Jede Ausgangsmarkierschaltung--Kaall bis Kzzmn--besteht aus einer"UND"-Schaltung, an deren einen Eingang eine signalleitung --paa bis pzz-- und an deren andern Eingang eine Schalterleitung --gl1 bis gmn-angeschaltet ist.
Es ist daher jede der Signalleitungen-paa bis pzz-zu so vielen Ausgangsmarkierschaltungen geführt als die Hauptmatrix --HM-- Untermatrizen
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werden die Freisignale der Prüfmatrix--PM--auf denjenigen Ausgangssignalleitungen--kaall bis kzzmn-an die Eingangsmarkiermatrix --EM-- der nachfolgenden Koppelfeldstufe gegeben, die den Anschlüssen-bR-der Wähler der gerade aufgerufenen Untermatrix-N-entsprechen.
Für eine in der beschriebenen Weise aufgebaute Kette von Koppelfeldstufen ergeben sich von vornherein Erleichterungen im Aufbau.
Da die erste Koppelfeldstufe keine Eingangsmarkiersignale von einer vorausgehenden Stufe zu empfangen hat, ist es nicht erforderlich, der Prüfmatrix--PM--eine Eingangsmarkiermatrix vorzuschalten. Je nach Ausbildung der Prüfschaltungen--Paa bis Pzz--kann die Eingangsmarkierung durch Anlegen einer entsprechenden Spannung oder eines Stromes an den betreffenden Eingang--daa
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Prüfmatrix--PM--erfolgen.--PM-- wie eine Signalquelle.
Für die letzte Koppelfeldstufe der Kette ist keine Ausgangsmatrix--KM--erforderlich. Es genügt, die Ausgänge--paa bis pzz--der letzten Prüfmatrix --PM-- in einer "ODER"-Schaltung zusammenzufassen und einem Identifizierverstärker zuzuführen. Der Verstärker wirkt dabei als Empfänger für die von der ersten Stufe ausgesandten und im Falle des Auffindens eines freien Weges über die Zwischenstufen weitergeleiteten Signals. Beim Empfang eines solchen Identifiziersignals greift dann dieses über den Ausgang --Id-- in die zentrale Steuerung der Schaltermatrizen--GM--und der Schaltersätze--Q und Z- ein und bewirkt in an sich bekannter Weise die Kennzeichnung des durch deren individuelle Schaltstellungen markierten Verbindungsweges.
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Steuerung betätigt.
Entsprechend der vorzunehmenden Wegesuche wird entweder jeweils ein Schalter aus einem Schaltersatz--Q bzw. Z--auf Grund vorliegender Informationen eingeschaltet oder es wird durch jeweils einen Taktimpuls ein Schalter eingeschaltet und der vorher betätigte Schalter ausgeschaltet, so dass eine schrittweise Abtastung erfolgt. Ferner ist für die Schaltersätze-Q und Z-die Möglichkeit vorgesehen, nicht nur einen, sondern mehrere Schalter gleichzeitig einzuschalten.
Die Wegesuche geht allgemein in zwei Abschnitten vor sich. Der Vorgang wird an einem dreistufigen Koppelfeld entsprechend Fig. l, das jedoch keine Eingangsmarkiermatrix--EM--in der ersten Stufe--A--und an Stelle der Ausgangsmarkiermatrix--KM--der letzten Stufe--C-- lediglich eine Identifizierschaltung aufweist, erläutert.
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zw.Hauptmatrix--HM--der Koppelstufe--C--gelagert ist, zu irgendeinem freien Ausgang, beispielsweise des Wählers --Raz12-- der Untermatrix --N12-- der Hauptmatrix --HM-- der ersten Koppelstufe-A-gesucht und gekennzeichnet werden soll.
Durch diese Aufgabenstellung kennzeichnende Informationssignale des Markierers, wird nunmehr für die Festlegung des Wählers --Raz12- Markierpotential an die Leitung --daz-- der Prüfmatrix --PM-- der Koppelstufe --A-- angelegt u.zq. werden aus dem Schaltersatz --Z-- der Schalter --Zaz-- und in der Schaltmatrix--GM--der Schalter--G12--durch Betätigung der Spaltenund Zeilenauswahlschalter --Sx2 und Syl-eingeschaltet. Für die Festlegung der andern Seite des gesuchten Verbindungsweges, nämlich des Aschlusses --bRab21-- des Wählers --Rab21-- der
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Schaltmatrix-GM-durchWegesuche die Schaltersätze --Q und Z-der zweiten Koppelstufe--B--und der Schalter - der dritten Koppelstufe-C- die Information"Alle Stufen einschalten".
Die Spalten- und Zeilenauswahlschaltersätze-Sx und Sy-der Schaltmatrix-GM-der zweiten Koppelstufe - werden nunmehr durch einen Schrittschaltbefehl veranlasst, einen ihrer Schalter nach dem andern zu betätigen, so dass nacheinander alle Schalter-Gll bis Gmn-- angeschaltet werden und dabei nacheinander alle Untermatrizen--Nll bis Nmn-der Hauptmatrix-HM-auf die
Möglichkeit eines Verbindungsweges abgesucht werden.
Beim Auffinden einer Wegemöglichkeit, die sich durch Entstehen eines Freisignals an einer Klemme--raa bis rzz--der Prüfmatrix äussert, wird das
Freisignal von der Prüfmatrix-PM-über die Ausgangsmarkiermatrix-KM-der zweiten
Koppelstufe-B-über die dritte Koppelstufe zur Identifizierschaltung weitergeleitet. Das Erscheinen des Identifiziersignals bewirkt das Sperren der Schaltersätze--Sx und Sy--der Schaltmatrix - der zweiten Koppelstufe-B--, so dass die gerade betätigten Schalter in ihrem
Einschaltzustand verharren.
Durch die in diesem ersten Abschnitt der Wegesuche vorgenommenen Suchmassnahmen wurden alle diejenigen Untermatrizen der drei Koppelstufen bestimmt, über die eine freie
Verbindungsmöglichkeit existiert.
In dem zweiten Abschnitt der Wegesuche wird anschliessend der genaue Verlauf des Weges, also die Wähler selbst und ihre Anschlussleitungen in den markierten Untermatrizen, festgelegt.
Diese Aufteilung der Wegesuche in zwei Abschnitte, wobei zunächst der Weg grob und anschliessend fein gesucht wird, vermindert die Zahl der durchzuprüfenden Verbindungskombinationen wesentlich, so dass die Wartezeit gegenüber dem bekannten Aufsuchen von Koinzidenzmöglichkeiten durch fortlaufendes Kombinieren von Leitungsstücken entscheidend verringert wird.
Während des zweiten Abschnittes der Wegesuche werden an den Schaltersätzen--Q und Z-- der zweiten Koppelstufe-B-und an dem Schaltersatz-Q--der dritten Koppelstufe--C-- die folgenden Umsteuerungen vorgenommen :
Das Signal "Alle Stufen einschalten" wird für einen Schaltersatz, beispielsweise für den Schaltersatz-Q-der Koppelstufe-C-gelöscht. Statt dessen werden die einzelnen Schalter dieses Schaltersatzes nacheinander einzeln eingeschaltet.
Das beim ersten Abschnitt der Wegesuche empfangene Identifiziersignal, das das Sperren der Auswahlschalter-Sx und Sy-der Schaltmatrix - der zweiten Koppelstufe-B-bewirkt hatte, verschwindet bei der Umsteuerung wieder und wird erneut empfangen, sobald derjenige Schalter des Schaltersatzes-Q-betätigt wird, der gemäss seiner Kennziffer dem betreffenden Wähler, der für den Verbindungsweg benutzbar ist, zugeordnet ist. Der erneute Empfang des Identifiziersignals bewirkt die Stillsetzung des Schaltersatzes --Q--.
Der Suchvorgang wird in derselben Weise auch mittels der Schaltersätze-Q und Z-der Koppelstufe-B-fortgesetzt, so dass nach dem endgültigen Empfang des Identifiziersignals ein brauchbarer Weg eindeutig durch die betätigten Schalter bestimmt ist. Der im Laufe der Wegesuche hergestellte Schaltzustand der Schaltersätze wird anschliessend für die Durchschaltung aller dabei markierten Koppelrelais ausgenutzt.
Durch die bekannten Gruppierungsverfahren der Verbindungsleitungen in mehrstufigen Koppelfeldern ergeben sich Vielfachschaltungen unter den Koppelpunkten bzw. zwischen den Wählerein-und Ausgängen. Diese Vielfachschaltungen machen erhebliche Einsparungen an den Schaltanordnungen der Eingangs-und Ausgangsmarkiermatrizen möglich.
Werden beispielsweise in jeder Untermatrix die Ausgänge der Wähler zeilenweise im Vielfach geschaltet, soo hat jede Untermatrix nur so viele Ausgänge wie die Wähler einer einzigen Spalte. Da jedem Ausgang--aRaall.... arzzmn--je eine Eingangsmarkierschaltung entspricht, reduziert sich durch die Vielfachschaltung die Anzahl der Eingangsmarkierschaltungen in entsprechender Weise.
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Koppelstufen verzichtet wird und eine feste Verdrahtung zwischen den Ein-und Ausgängen durchgeführt wird. Es lässt nämlich die Zusammenschaltung der Ausgänge der nachgeschalteten Koppelstufe mit den Eingängen der vorgeschalteten Koppelstufe in bestimmter gegenseitiger Zuordnung nur vorgeschriebene Wegeverläufe zu, so dass das Absuchen nicht möglicher Wege unterbleiben kann.