CS273304B2 - Digital linking system with disassembled control - Google Patents

Description

CS 273 304 B2

Vynález ee týká obecně číslicových přenosových a počítačových soustav s rozloženým řízením, číslicových spojovacích sítí a telefonních ústředen pro vytvoření rozšiřovatelné provozní kapacity mezi účastnickou linkou a dálkovým vedením pro meziměstské, transitní, venkovské, místní, koncentrační a expansní aplikace. Vynález se také týká multiprocesorových přenosových soustav, u kterých určité z funkcí pro zpracování dat nebo jiné funkce koncového zpracování jsou prováděny jednou skupinou procesorů, zatímco jiné zpracovávací funkce, sdružené s odlišnými a většími skupinami terminálů jsou prováděny nezávisle druhou sdruženou skupinou procesorů, kdežto přenos a výměna dat mezi oběma skupinami procesorů se provádí přes společné přenosové cesty číslicovým spojovacím obvodem nebo číslicovou spojovací sítí. Vynález'se také týká spojovacích mnohabranových prvků, majících tu vlastnost, že jejich brány slouží buí jako vstupy nebo jako výstupy v závislosti pouze na požadavcích použití sítě, pro vytvoření jednostranných nebo dvoustranných nebo mnohostranných přepínačů v této síti.

U moderních telefonních spojovacích soustav je nyní požadováno, aby data představující stav účastnických vedení a dálkových vedení, obsluhovaných takovou spojovací soustavou, byla ukládána v pamětii společně š činností přepínače žádanou v odezvu na podmínky stavu účastnických vedení a dálkových vedení. Taková data představující různé stavy jsou: dráha sestavená skrze sít, účastnická třída provozu, dálková třída volání, převody telefonních čísel na čísla fyzického výstroje, Číala fyzického výstroje na telefonní čísla apod. U centralizovaných řídicích soustav podle dosavadního stavu techniky jsou tato data dostupná ve společné paměti, která je zdvojena za účelem pojištění a spolehlivosti a je dostupná společnými řídicími počítači pro sériové operace na vynesených dateoh. Společné řídioí soustavy s vícenásobným zpracováním podle dosavadního stavu techniky vyžadují více než jednoho procesoru pro.přístup ke společné paměti za účelem současného získání dat, což vede k problému interference a k účinnému útlumu průchozího provozu, který vzrůstá společně se vzrůstem počtu procesorů.

Vzhledem k problémům, jež jsou vlastní soustavě centrálně řízené, byla vyvinuta decentralizace řízení a rozložené zpracovávání dat. Dosavadní spojovací- soustava, u které jsou řídicí ústrojí programu uloženého v paměti rozložena na celou soustavu, je popsána v USA patentovém spisu 6. 3 974 343. Jiná spojovací soustava s rozloženým řízením, řízená postupně, je popsána v USA patentovém spisu č. 3 860 76Ί.

Dosavadní soustavy se soustředily na získání vysoké účinnosti pro zpracovací funkci, přičemž vícenásobné zpracovávání dávalo zvýšenou zpracovávací schopnost; avšak výsledkem toho byla nežádoucí interakce mezi sadami programů, při které pozměnění nebo přidání některých rysů mohlo interferovat s plynulým zpracováním jiných rysů nepředvídatelným způsobem. Hlavní důvod výskytu problémů u dřívějších soustav se společným řízením, ať se již užívá nebo neužívá vícenásobných procesorů, záležel v tom, že řídioí zpracovávací funkce programu uloženého v paměti jsou časově sdíleny mezi velkým počtem úloh, které se nahodile vyskytnou na požadavek výchozího a koncového provozu, což nevede k účinné práci sad programů uložených v paměti.

Podle vynálezu neexistuje odděleně identifikovatelný řídicí nebo centralizovaný počítačový komplex, protože řízení pro spojovací síť je rozloženo v podobě vícenásobných procesorů v podružných soustavách, přičemž tyto rozložené procesory provádějí skupiny nutných zpracovávacích funkcí pro obsluhované podružné soustavy. Takto jsou skupiny řídicích funkcí pro určité podřadné soustavy prováděny procesory přidělenými těmto podřadným soustavám; avšak jiné zpracovávací funkce stejných podřadných soustav, které mohou být účinněji prováděny jinými procesory, jsou prováděny takovými jinými procesory.

Podle vynálezu je tedy vytvořena spojovací síť, u které nejen jsou mnohakanálové PGM hovorové vzorky nebo data, převedená do číslicové formy, přenášena sítí

CS 273 304 B2 mezi jednou a druhou koncovou stanicí, nýbrž také tytéž kanály obsahující signály pro volbu cesty a jiné řídicí signály pro rozložené řízení, které jsou přenášeny sítí po stejných přenosových drahách. Každá koncová stanice, at již má data od účastnické linky nebo dálkového vedení nebo jiného zdroje dat, je obsluhována koncovou jednotkou, která obsahuje všechnu výstroj i řídící logiku pro styk s ostatními koncovými stanicemi přes jiné koncové jednotky a pro vytvoření, udržení a ukončení drah spojovacích sítí k jiným koncovým jednotkám. Veškerý styk mezi procesory je směrován spojovací sítí. Je upraven skupinový přepínač, který obsahuje spínací prvky, provádějící spínání jak v čase, tak i v prostoru, a který je modulově expandovatelný, čili roztažitelný, bez přerušení obsluhy nebo bez změny uspořádání existujících propojení a umožňuje rozšíření od přibližně 120 až na 128 000 nebo více koncových stanic pro splnění zvyšujícího se provozního zatížení, přičemž funguje jako účinně neblokující sít. Selhavší spínací prvek se snadno a samočinně identifikuje, izoluje a provozem obejde.

Podle vynálezu je upraven skupinový přepínač, u kterého lze jednostranné spínací členy s větším počtem průchodů uspořádat v jakékoliv konfiguraci vstup/výstup, jako například spínače 8X3 schopné přepínání prostoru i času v konfiguraci ST. Výběr cesty sítí přepínacích členů se provádí řídieími povely přenášenými hovorovými kanály. Dále je umožněno reflexní spínání tak, že když cesta je například sestavena ve stupni dvou spínačů, když ještě není upraven třetí stupeň, bude odražena nazpět hovorovou cestou za vytvoření skládané sítě, zatímco výstupy dvouspínačového stupně zůstanou přístupné pro další spojení za účelem rozšíření sítě. Rozšíření na třetí stupeň bude pak vyžadovat spojení dostupných výstupů dvouspínačového stupně ke vstupům budoucího tříspínačového stupně.

Vynález se tedy týká číslicové spojovací soustavy 3 rozloženým řízením, mající velký počet stupňů spínacích prvků, selektivně propojujících velký počet datových terminálů v odezvu na řídicí signály, a obsahující přenosové cesty, které probíhají mezi uvedenými terminály a spínacími prvky prvního stupně spojovací soustavy.

Podle vynálezu obsahuje každý spínací prvek také řídicí logiku, spojenou s přenosovými cestami pro příjem řídicích signálů pro volbu spínací dráhy, multiplexovaných .na přenosových cestách se sdělovacími daty z datových terminálů, a přepínací členy, spojující přenosové cesty s dalšími přenosovými cestami, procházejícími spojovací soustavou, přičemž řídicí logika zahrnuje vstupní synchronizační obvod a vyrovnávací pamět pro resynchronisování vstupní informace.

Podle výhodného provedení vynálezu mají spínací prvky na kterémkoliv stupni, s výjimkou nejvýše očíslovaného stupně spojovaní soustavy, Část jejich bran spojenu a předcházejícím, stupněm a jinou část jejioh bran spojenu s následujícím stupněm.

Je účelné, když spínací prvky na nejvýše očíslovaném stupni spojovací soustavy mají brány spojené pouze s předcházejícím stupněm.

Další provedení vynálezu záleží v tom, že spojovací soustava obsahuje množinu rovin stupňů spínacích prvků, přičemž tyto roviny jsou spřaženy s každým z terminálů pře3 přístupové spínače.

Podle jiného provedení vynálezu obsahuje každý spínací prvek pro každou bránu přijímací řídicí obvod pro spřažení dat od kteréhokoliv vstupního kanálu s bitové synchronní sběrnicí s časovým multiplexem, a dekodér pro spřahování dat od této multiplexní sběrnice s branou a také oddělovač časové polohy pro provádění časového přepínání uvnitř Spínacího prvku.

Taková číslicová spojovací soustava s rozloženým řízením je takto sestavena ze spínacích prvků, přičemž řídící logika každého z nich přijímá řídicí signály pro volbu cesty a přepíná spínací prvek na další přenosové cesty; tato okolnost

GS 273 304- B2 znamená úsporu specializované spojovací soustavy předešlých soustav. Lze také upravit větší počet řídicích jednotek s rozloženým řízením, protože přenos mezi těmito četnými řídicími jednotkami a četnými spínacími prvky bude zajištěn přenosovými cestami vytvořenými skrze spojovací soustavu; bylo by nadměrně nákladné, kdyby se místo toho v takovém schématu použilo specializované spojovací soustavy.

Uvedeného nového spínacího prvku se zase s výhodou užije ve složené spojovací soustavě shora uvedeného typu,^- která se múze rozrůstat bez rozpojení již instalovaných přenosových cest, a to díky skutečnosti, že řídicí jednotky dosáhnou ke každému nově zapojenému spínacímu prvku přes nové přenosové cesty, vedoucí k tomuto spínacímu prvku.

Vynález bude nyní vysvětlen v souvislosti s výkresy.

Obr. 1 je blokový diagram soustavy s rozloženým řízením podle vynálezu.

Obr. 2 znázorňuje modulovou roztažitelnost spojovací sítě podle vynálezu.

Obr. 3 znázorňuje zjednodušený blokový diagram spínacího členu podle vynálezu s mnoha průchody.

Obr. 4- znázorňuje jednu rovinu spojovací sítě podle vynálezu.

Obr. 5, 16, 17 a 18 znázorňují roztažení spojovací sítě podle vynálezu.

Obr. 6 je blokový diagram podjednotky linkové koncové stanice.

Obr. 7 je blokový diagram podjednotky koncové stanice dálkového spojení.

Obr. 8 je v zjednodušeném znázornění transitní sběrnice (IBM) mnohaprůchodového spínacího prvku podle vynálezu.

Obr. 9 je blokový diagram logického obvodu jednoho průchodu mnohaprůchodového spínacího členu podle vynálezu.

Obr. 10Ca), 10(b), 10(c), 10(d) a 10(e) ilustrují formáty slov kanálů použité podle vynálezu.

Obr. 11(a), 1l(b), 11(c), 11(d) ilustrují formáty slov přídavných kanálů, použité podle vynálezu.

Obr. 12 znázorňuje typické spojení mezi koncovými stanicemi přes spojovací síí podle vynálezu.

Obr. 13(a), 13(b),.13(c), 13(d), 13(e), 13(f), 13(g) a 13(h) jsou časovači diagramy znázorňující činnost spínacích členů podle vynálezu.

Obr. 14-(a), 14(b), 14(c), 14-Cd) a 14(e) jsou podrobnější časovači diagramy ilustrující činnost spínacích prvků podle vynálezu.

Obr. 15 znázorňuje sběrnice TDM přepínacího prvku podle vynálezu.

Podle obr. 1 obsahuje blokový diagram soustavy podle vynálezu, tj. číslicové spojovací sítě s rozloženým řízením, skupinový přepínač 10. kterým je přepínán velký počet spojení mezi koncovými jednotkami pro vytvoření přenosových drah za účelem spřažení dat mezi koncovými stanicemi obsluhovanými koncovými jednotkami.

K_oncová jednotka je podsoustava pro obsluhování skupiny koncových stanic, které končí na jednom jednostupňovém spínači v každé rovině skupinového přepínače. Každá koncová jednotka zahrnuje osm přístupových spínačů, kterými jsou data od koncových stanic spřahována se skupinovým přepínačem 10 a od tohoto přepínače.

Názvu koncové podjednotky se zde užívá pro podsoustavu koncové jednotky pro obsluhování skupiny koncových stanic, které zakončují na jedné pojistné dvojici přístupových spínačů. Každá koncová jednotka obsahuje čtyři pojistné dvojice přístupových spínačů. Na každé koncové stanici se odvodí data s PCM, například z telefonních linkových obvodů.

os 273 304 B2 »' · * ft·.

Pro ilustraci jsou znázorněny koncová jednotky £2, 14 a 1.6; avšak skupinovým přepínačem 10 lze přepínat až 128 konoových jednotek nebo více·, proto znázorněné koncové jednotky slouží pouze jako příklad. Každá koncová jednotka má schopnost tvořit rozhraní například mezi 1920 konoovými stanioemi účastnických linek nebo 480 sběrnicemi, a mezi čtyřmi koncovými podjednotkami, přičemž pro konoovou jednotku 12 jsou znázorněny koncové podjednotky £8, 20, 22 a 24.

Ke koncovým jednotkám jsou připojeny číslicové linky a PGM s 32 kanály, které jsou sdíleny třiceti dvousměrnými účastnickými linkami.

Každá koncová jednotka, například koncová jednotka 12. je spřažena se skupinovým přepínačem 10 větším počtem vícenásobných, popř. multiplexovaných přenosových spojek, z nichž každá přenosová spojka obsahuje dvě jednosměrné přenosové dráhy. Každá koncová podjednotka £8, 20, 22 a 24 koncové jednotky. 12 je připojena ke každé rovině skupinového přepínače 10 dvěma takovými.přenosovými spojkami, takže pro koncovou podjednotku 18 jsou znázorněny přenosové spojky 26 a 28, které spřahují koncovou podjednotku 18 s rovinou 0 skupinového přepínače 10 a přenosové spojky 30 a 32, které spřahují koncovou podjednotku £8 3 rovinou 3 skupinového přepínače £0. Koncová podjednotka £8 je spřažena s rovinami £ a 2 skupinového přepínače £0 podobnými přenosovými spojkami. Podjednotky 20, 22 a 24 jsou tedy spřaženy s každou rovinou skupinového přepínače podobným způsobem jako koncová podjednotka £8.

Každá přenosová spojka 26, 28, 30 a 32, znázorněná pro koncovou podjednotku 18 je dvousměrná, nebo? zahrnuje dvojici jednosměrných přenosových cest, z nichž každá je přidělena jednomu směru toku dat. Každá jednosměrná přenosová oesta nese třioet dva kanály číslicové informace, které jsou na ní časově sdíleny (TDM) v sériovém formátu bitů. Každý sled formátu TDM sestává z třiceti dvou kanálů, z nichž každý kanál má 16-bitovou informaci při rychlosti přenosu bitů rovné 4096 Mb/s. Tato přenosová rychlost je v celé soustavě určována hodinami, takže soustava může být označena jako rychlostně synchronní.

Jak bude vysvětleno níže, je soustava také fázově asynchronní, takže zde není žádný požadovaný fázový vztah určující které datové bity ve sledu jsou přijímány růz.fi, nými spínacími prvky nebo různými průchody v jediném spínacím prvku. Tato rychlostně synchronní a fázově asynchronní spojovací soustava je vytvořena ve skupinovém přepí^2* nači a v přístupových spínačích velkými poctěni mnohaprůohodových spínacích prvků.

Když se číslicové hovorové vzorky přenášejí kamkoliv uvnitř soustavy k určité koncové stanici nebo od ní,· musí být číslicové hovorové vzorky časově multiplexovány do správných kanálů na přenosových spojkách mezi spínacími prvky použitými pro spojení koncových stanic. Každý spínací prvek provádí záměnu časové mezery, protože kanály použité k propojení koncových stanic se mohou měnit.

Záměna oasové mezery znamená přeložení dat na jednom kanálu na druhý kanál. Tato záměna časové mezery je známá a je popsána například v USA patentové přihlášce č.

766 396. Jak bude popsáno, je vynálezem vytvořen jedinečný mnohaprůchodový přepínací mechanismus, který může sestávat ze spínaoího prvku o 16-průchodech praoujícího jako třiceti dvou kanálový časový spínač a jako prostorový spínač se šestnácti kanály v čase menším než je doba jediného sledu k jeho vstupům, Číslioové hovorové vzorky mohou obsahovat až čtraáot bitů 16-bitového kanálového slova, přičemž oba zbývající bity se použijí jako protokolové bity (pro identifikování typu dat v ostatních čtrnácti bitech kanálového slova). Tak lze spínaoího členu se šestnácti průchody například použít pro spínání 14-bitovýoh lineárních vzorků v PCM, 13-bitových lineárních vzorků v PCM, 8 bitových kompandovanýoh vzorků BCM, 8 bitových datových bitů, atd.

Uvnitř každé koncové podjednotky jsou obsaženy dvě skupiny procesorů, například

CS'273 304 Β2 ί

v koncové podjednotoe 18 jo první skupina procesorů., znázorněných jako procesory Αθ, A₁ až Αγ, z nichž každý je přidělen oddělené skupině koncových stanio, zvané koncová drůza a provádí specifickou skupinu zpracovávaoíoh funkcí, jako je sestavení cesty skupinovým přepínačem 10 a vytvoření rozhraní ke koncovým stanioím uvnitř drůzy. Drůzy na silné provozní zatížení, jako telefonní dálková vedení, mohou obsahovat až třicet koncových stanio, kdežto drůzy na slahé provozní zatížení, jako telefonní účastnické linky, mohou obsahovat až šedesát koncových stanic. Každá koncová podjednotka může hraničit až se čtyřmi drůzami na silné provozní zatížení; proto obsahuje čtyři procesory typu A, kdežto podjednotka na slabé provozní zatížení může hraničit s osmi drůzami na slabé provozní zatížení a tedy obsahuje osm procesorů typu A. Každý procesor A může například obsahovat mikroprocesorové rozhraní Intel Corp. Model 8085 a přiřazenou paměí RAM a ROM. Každá koncová jednotka může tedy obsahovat například až 1920 koncových stanic na slabé provozní zatížení (pro účastnické linky) nebo 480 koncových stanic dálkových vedení na silné provozní zatížení. Každá koncová drůza, jako koncová drůza 36 v podjednotoe 18 zahrnuje jeden procesor A a jeho přiřazené rozhraní mezi drůzou a koncovou stanicí. Toto rozhraní mezi drůzou a koncovou stanicí je dvojicí dvqusmšrnýeh spojek £8, 4°. apřaženo s každým ze dvou přístupových spínačů 42 a 44 uvnitř koncové podjednotky 18. Přístupové spínací prvky, jako přístupové spínací prvky 42 a 44 podjednotky 18, mají stejnou konfiguraci jako spínací prvky skupinového přepínače 10. Přístupové spínací prvky 42 a 44 vytvářejí každý pro podjednotku 18 přístup k jedné z dvojice druhé skupiny procesorů, jako jsou prooesory Βθ a v koncové podjednotoe 18. Uvnitř koncových podjednotek 20, 22 a 24 jsou obsaženy jiné dvojioe procesorů typu B, avšak pro účely tohoto popisu jsou znázorněny pouze procesory B podjednotky 18. Tato druhá skupina procesorů, totiž procesory B jsou přiděleny druhá skupině zpracovávaoích funkcí, jako je řízení hovoru (zpracování dat příslušejících k hovoru, jako signalizační analýza, překlady apod.) pro koncové stanice hraničící na koncovou podjednotku £8, a mohou také sestávat z mikroprocesoru Intel Corp. Model č. 8085 nebo z jeho ekvivalentu. Pojistná dvojioe procesorů je vytvořena zahrnutím identických zpraoovávaoích funkcí do procesorů B 46 a 48 a do přístupových spínačů £2 a 44 pro koncovou podjednotku £8, takže umožňuje, aby každá .koncová drůza, například drůza £«, zvolila kteroukoliv polovinu pojistné dvojice, tj. buá procesor •*U

B 46 přes přístupový spínač 42 nebo procesor B 48 přes přístupový spínač 44 v případě selhání jedné poloviny pojistné dvojice, čímž ae vytvoří druhá možná cesta.

Podle obr. 2 má skupinová spojovaeí matice 10 čtyři nezávislé roviny spojovací způsobilosti, totiž rovinu 0 v místě 100. rovinu £ v místě 102. rovinu 2 v místě 104 a rovinu £ v místě 106.

'f

Větší počet rovin je upraven proto, aby byly splněny požadavky na bezvadnost provozu a obsluhy při určité aplikaci soustavy podle vynálezu. U výhodných provedení lze upravit dvě, tři nebo čtyři spojovací roviny, které budou obsluhovat 120 tisíc nebo více koncových stanio, tj. účastnických linek zakončených ve shora uvedených linkových obvodech, jak je popsáno v USA patentové přihlášce č. 773 713.

Každá spojovací rovina může obsahovat až tři stupně spojovacíoh prvků ve výhodné struktuře. Přístupové spínání, které vybírá určitou rovinu pro spojení, může být umístěno uvnitř jednotlivé koncové jednotky 12, spíše než v koncovém přepínači 10. Určitá rovina spínacích prvků se vybere pro spojení přístupovým spínacím stupněm v koncové jednotce. Přístupový spínací prvek 42 v podjednotoe 18 může tedy například zvolit rovinu 0, 100. přes spojku 26 a rovinu 3, 106 přes spojku £0.

Skupinový přepínač 10 je modulárně expandovaný buá zvýšením počtu rovin pro zvýšení zpracováváčího výkonu dopravy dat, nebo zvýšením počtu stupňů spínacích prvků nebo počtu spínacích prvků na jeden stupeň pro zvětšení poětu koncových stanic, obsluhovaných skupinovým přepínačem. Počet stupňů na jednu rovinu skupinového

GS 273 304 B2 přepínače 10 pro požadavky typické aplikace vynálezu je modulárně expandovatelný následujícím způsobem:

stupeň	spojky na jednu rovinu	místní aplikace	transitní aplikace dálková vedení
vedení	koncové
pouze 1	8	1 000	1 120	240
1 a 2	64	10 000	11 500	3 500
1, 2 a 3	1 024	>100 000	>120 000	> 60 000

Podle obr. 3 může základní spínací prvek podle vynálezu, ze kterého jsou sestaveny všechny spínací stupně, sestávat z mnohaprůchodového jednostranného spínače 300, který je pro příklad popsán jako spínací prvek se šestnácti průchody. Je zřejmé, že počet průchodů může být větší nebo menší než 16, kterýžto počet je udán pouze příkladem. Jednostranný spínač může být definován jako spínací člen s větším počtem průchodů se schopností obousměrného přenosu, u kterého data přijatá na kterémkoliv průchodu mohou být přepojena a přenesena jakýmkoliv průchodem (bud stejným nebo jiným průchodem spínacího prvku). Veškeré přenášení dat od průchodu k průchodu uvnitř spínacího prvku 30Q se v provozu provádí sběrnicí 302 s časovým multiplexem (TDM) a s paralelními bity, která umožňuje prostorové spínání, které může být definováno jako vytvoření přenosové cesty mezi -kterýmikoliv dvěma průchody uvnitř spínacího prvku.

Každý průchod 0 až 15 spínacího prvku 300 má svůj vlastní přijímací řídicí logický obvod R x 304 a svůj vlastní přenosový řídicí logický obvod T x 306 znázorněný příkladem pro průchod 2· Data jsou přenášena ke každému průchodu a od každého průchodu, jako průchodu 2 spínacího prvku 300 od spínacích prvků obdobné konfigurace, se kterými je spínací prvek 300 spojen v sériovém formátu bitů přes přijímací řídicí vstupní vedení 303 a přenosové řídící výstupní vedení 310, a to s hodinovou rychlostí soustavy rovnou 4096 Mb/s, přičemž 512 sériových bitů tvoří sled, který je dále rozdělen na třicet dva kanály, každý po 16 bitech.

Data přenášená sériově ze šestnácti průchodů jsou jak rychlostně, tak i fázově synchronní, tj. přenosový řídicí logický obvod 306 a ekvivalentní přenosový řídicí logický obvod pro ostatních patnáct průchodů spínacího prvku 300 přenášejí vesměs stejnou hodinovou rychlostí'4096 Mb/s, a v každém okamžiku přenášení stejnou bitovou polohu sledu. Na druhé straně je přijímání sériových dat bitů na přijímacím řídícím logickém obvodu 304 průchodu 2 a ha všech ostatních průchodech spínacího prvku 300 pouze rychlostně synchronní, tj. není žádný nutný vztah k tomu bitu ve sledu, který může kterýkoliv z obou průchodů přijímat v kterémkoliv okamžiku. Příjem je tedy fázově asynchronní. Přijímací řídící logický obvod 304 a přenosový řídicí logický obvod 306 každý zahrnují část logického řízení a paměí RAM, jak bude popsáno v souvislosti s obr. 9·

Na obr. 4 je znázorněna jedna rovina skupinového přepínače 10. jako rovina 0,

100. Jak bylo popsáno v souvislosti s obr. 3, jsou spínací členy například 108. 110, 112. z nichž je rovina skupinového přepínače konstruována, 16-branové jednostranné spínací prvky 300. Brány spínače jsou označeny jako vstupy nebo výstupy pouze jejich definováním, tj. jejioh polohou ve spojovací síti. U roviny 100 třístupňového skupinového přepínače ukazuje znázornění, že brány 0. až 7_ spínacích prvků 108 a 110 ve stupních £ a 2 jsou označeny jako vstupy a brány 8 až 15_L jsou označeny jako výstupy, takže se jeví dvoustranně, kdežto ve stupni 3 všechny spínací prvky, jako spínací prvky 112. jsou jednostranné, tj. všechny brány jsou označeny jako vstupy.

CS 273 304 B2

Uvažujeme-li kterýkoli stupeň skupinového přepínače, pak jsou-li v některé době potřebné přídavné stupně, aby se modulárně provedlo rozšíření sítě, pak stupeň je vybaven jako dvoustranný stupeň s výstupy reservovanými pro rozšíření. Jestliže však na kterémkoliv stupni velikost sítě umožňuje, aby byl spojen větší počet než polovina maximálně požadovaných koncových stanic, pak je stupeň vybaven jako jednostranný stupeň. To umožňuje kontinuální modulární expandování až do maximálně požadované velikosti sítě, aniž by bylo zapotřebí přeskupování spojek mezi stupni.

Modulární expandování spínacího prvku 300 na spínací rovinu 100 je znázorněno na obr. 5, 16, 17 a 18. Obr. 5 znázorňuje velikost roviny skupinového spínače JO, požadovanou pro užití jedné koncové jednotky, jež například má přibližně 1000 účastnických linek. Brána £ může být tedy spřažena s linkou 26 koncové podjednotky 18, zatímco brány J. až 2 jsou spřaženy s jinými přístupovými spínači v koncové jednotce 12. Průchody nebo brány 8 až 15 jsou rezervovány pro expandování sítě.

Na obr. 16 je znázorněn příklad dalšího období expandování roviny 100 skupinového spínače pro dve koncové jednotky, jako koncové jednotky 12 a 14» Jsou tedy upraveny dva spínací prvky prvního stupně na rovinu skupinového přepínače, přičemž každá rovina má spínací prvky druhého stupně, například 0, J, 2 a 3. pro propojování dvou spínacích prvků prvního stupně. Vývody na druhém stupni jsou rezervovány pro následující rozšíření sítě a tato sít, jejíž jedna rovina je znázorněna, bude obsluhovat přibližně 2000 účastnických linek.

Na obr. 17 je znázorněn příklad rozšiřování spínací roviny 100 pro' přizpůsobení na osm koncových jednotek. Spínací prvky pro stupeň 1_a 2 jsou nyní znázorněny jako úplně propojené a pouze vývody stupně 2 jsou dostupné pro další rozšiřování; přoto je pro propojení přídavných skupin až na osm koncových jednotek zapotřebí přidat na každou rovinu třetí stupeň spínání, jak je znázorněno na obr. 18, který ukazuje 16 koncových jednotek spřažených s expandovanou rovinou skupinového přepínače. Typickou je spínací schopnost sítě podle obr. 17 přibližně 10 000 účastnických linek a spojovací schopnost sítě podle obr. 18 je přibližně 20 000 účastnických linek. Nespojené brány, znázorněné na obr. 16, 17 a 18, jsou dostupné pro expandování a každá rovina sítě, například podle obr. 18 se expanduje spojením těchto bran až například se sítí podle obr. 4, která má kapacitu spojovat více než 100 000 účastnických linek.

Na obr. 6 je znázorněna linková koncová podjednotka 18, která zahrnuje až do osmi koncových drůz 36, z nichž každá zahrnuje šedesát účastnických linek, koncové rozhraní a mikroprocesor A, přičemž jsou znázorněny tři koncové drůzy označené 36, a 39» Bří stup o vé spínače 180 a 181 koncově jednotky 18 obsluhují osm koncových drůz, z nichž pro jednoduchost jsou znázorněny pouze tři. Každé koncové rozhraní, jako rozhraní 190. je sdruženo například se šedesáti účastnickými linkami ze šedesáti linkových obvodů a 3 procesorem A 198, který je přidělen k určitým zpraoovávacím funkcím, jako je sestavení cesty skrze spojovací síň, nebo koncová kontrola pro linky spřažené s koncovým rozhraním 190. Každé koncové rozhraní 190 má jednu dvousměnnou přenosovou spojku, jako je spojka 199. k bráně každého z přístupových spínačů, jako jsou přístupové spínače 180 a 181. Každý přístupový spínač, například přístupový spínač 180, který obsahuje 16-branový přepínací prvek popsaný v souvislosti s obr. 3, poskytuje přepínací přístup buň k rovinám skupinového přepínače 10, například výstupními branami 8, 1_0, 12. 14. nebo k procesoru B 183 přes nějaký výstup, jako je výstupní brána 9, přičemž tento procesor B provádí jiné zpracovávací funkce jako kontrolu hovorů. Nepoužití výstupní brány přístupového spínače, jako brány 11, 13 a 15. jsou označeny jako rezervní a jsou dostupné pro vybavení jiných zařízení, jako jsou poplašná zařízení, monitory, diagnostická řídící ústrojí apod.

Na obr. 7 je znázorněna podjednotka koncové stanice dálkového vedení, jako podjednotka 18, která je funkčně identická s podjednotkou linkové koncové stanice

CS 273 304 B2 popsané v souvislosti s obr. 6; tato však obsluhuje menší počet.vstupů, se silným provozním zatížením. Pro respektování zvýšené intenzity provozu u skupin dálkových vedení ve srovnání s linkovými stanicemi,®'obsahuje podjednotka koncové stanice dálkového vedení až čtyři koncová rozhraní, z nichž každé je sdruženo například se třiceti koncovými stanicemi dálkového vedení. Vstupy 4 až 7 na každém přístupovém spínači 180 a 181 jsou v táto konfiguraci nevyužily· Jsou tedy znázorňány koncová drůzy 60 a 61 dálkového vedení ze čtyř takovýohto drůz, přičemž každá zahrnuje konoové rozhraní 62. popřípadě 63, prooesor A a paměí jS£, popřípadě 65.

Procesor B a přiřazená paměí 66 § 67 spřažené s přístupovým spínačem 180 a prooesor B a přiřazená paměí 68 a 69. spřažené s přístupovým spínačem 181, mají stejnou konfiguraci, jak bylo popsáno v souvislosti s obr. 6 a mohou například sestávat z mikroprocesorů Intel Corp, 8085 Model. «

V souvislosti s obr. 8 bude blíže' popsán 16-branový spínací prvek 300, popsaný v souvislosti s obr. 3. Každý průchod; popřípadě brána, například brána 1% spínacího prvku 300. sestává z přijímacího řídioího logického obvodu 304, přenosového řídicího logického obvodu 306 ze vstupní a výstupní jednosměrné přenosové dráhy 308. popřípadě 310 a z přístupu k paralelní sběrnici s časovým multiplexem uvnitř spínacího prvku 300.

Podle výhodného provedení vynálezu jsou spoje nastavené spínacím prvkem 300 na jednosměrné čili simplexní bázi. Simplexní spojení mezi vstupním kanálem brány (jednoho z 32 kanálů) a výstupním kanálem.kterékoliv brány (jednoho z 512 kanálů) se provede povelem směrem do kanálu oznaěovaným jako volbový povel (SELECT). Tento volbový povel je obsažen v jediném 16-bitovém slovu ve vstupním kanálu požadujícím spojení. Jediným spínacím prvkem je možno provádět velký počet spojení různých typů, které jsou rozlišeny informací ve volbovéra povelu. Typické volbové povely jsou jakákoliv brána, jakýkoliv kanál, což je povel, který se přijme přijímacím logickým obvodem brány a zahájí spojení k jakémukoliv volnému kanálu v jakémkoliv výstupu kterékoliv brány; jiným volbovým povelem je brána N, jakýkoliv kanál, který zahájí spojení ke kterémukoliv volnému kanálu v určité bráně N, tj, bráně 8j dalším volbovým povelem je brána N, kanál M, který zahájí spojení ke specifikovanému kanálu M jako kanálu £, ve specifikované bráně R, jako je brána 8, Další specializované volbové povely jako spojit s jednou z kterýohkoliv lichých (nebo sudých) hran, dále povely specializovaného kanálu 16 a udržovací povely kanálu 8 jsou zahrnuty v kapacitě spínacího modulu (jehož jedna brána sestává z jednoho modulu), jak je podrobněji popsáno v souvislosti s obr. 9.

Přijímací řídicí logický obvod 304 pro každou bránu provází synchronizaci příchozích dat od ostatníoh spínacích prvků. Kanálové číslo (0-31) příchozího kanálu se použije pro obdržení adres brány určení a kanálu z paměti RAM obsahující adresy bran a kanálů. Při vícenásobném (multiplexním) modulovém přístupu ke sběrnici 302 v kanálu vyšle přijímací logický obvod 308 přijaté kanálové slovo i s adresami jeho brány určení a kanálu ke sběrnici TDM -302 spínaoího prvku 300. Při každém sběrnioovém cyklu (což je doba, během níž jsorfdáta přenášena od přijímacího řídioího logického obvodu 308 k přenosovému řídicímu logickému obvodu 306. každý přenosový logický obvod na každé bráně vyhledává svou adresu na sběrnici TIM 302. Jestliže číslo brány na sběrnici 302 odpovídá jediné adrese určité brány, pak se slova datového kanálu na sběrnici 302 zapíší do datoýá paměti RAM identifikující hrány na adrese odpovídající adrese vyčtené z kanálu paměti RAM do brány přijímacího řídicího logického obvodu. To dokončí přenos jednoho slova dat od přijímacího řídicího logického obvodu přes sběrnici TIM 302 k přenosovému řídicímu logickému obvodu hrány

Přenosový a přijímací řídicí logipký obvod pro typickou bránu 300 praoujo následujícím způsobem: data se rychlostí 4096 Mh/s na lince 302 zapojí do vstupního

CS 273 304 B2

Wl synchronizačního obvodu 400. který provádí synchronizování bitů a slov pro informaci na lince 305» Výstup synchronizačního^obvodu 400 je 16-bitové kanálové slovo a číslo kanálu (představujíoí polohu.kanálu uvnitř sledu) se spřáhne se zásobníkovým vyrovnávacím registrem 402 (první zavedená dšta se také první vybírají - first-in-íirst-out» aFIFO), který synchronizuje data na lince 403 s časováním sběrnice 302. oož je nutné, jelikož sběrnice data na linoe 308 jsou asynchronní vůči časování sběrnice 302. Výstup vyrovnávaoí paměti PÍPO 402 je 16-bitové kanálové slovo a jeho 5-bitové kanálové číslo. Informace obsažená uvnitř 16-bitovéhó‘kanálového slova označuje povahu inforraaoe obsažené ve slovu. Tato informace je obsažena uvnitř protokolových bitů kanálového slova a společně s informací v přijímací řídicí paměti RAM 404 specifikuje činnost, která má být provedena přijímacím řídioím obvodem 406 pro tento kanál v tomto sledu.

Jsou možné činnosti pěti typů, tptiž SPATA, SELECT, INTERROGATE, ESCAPE a IDLE/ /CLEAR. Jestliže protokol je SPATA (hovorová a datová slova - SPeeoh and dATA rcords), pak se kanálové slovo vyšle do sběrnice 302 beze změny a kanálová adresa dosáhne brány určení a kanálových adres z kanálu RAM 408 a z brány 410 a spřáhne je se sběmioí 302 v průběhu mezery přístupového času sběrnice přijímacího logického obvodu brány. Jestliže volbový povel je jakákoliv brána, jakýkoliv.kanál, pak obvod 412 pro volbu první volné brány zvolí přenosový logický obvod s volným kanálem, aby do něho zavedl volbu prvního volného kanálu. V přístupové době sběmioe TDM 302 přijímacího logického obvodu se volba prvního volného kanálu zavede do vybrané brány do vybraného přenosového logického obvodu, což navrátí číslo volného kanálu od svého hledaoího obvodu 414 pro první volný kanál. Přijímací obvod 416 pro činnost NACK (Not ACKnowledge = nepotvrzeno) zkoumá obsahy kanálu 16 na selhání sestavení cesty za sebou jdoucích období spojovací sítě, která byla nastavena přenosovou logikou 306 modulu. Vyhledávací logický obvod 408 pro NACH zkoumá přijímaoí řídicí paměí RAM 404 na kanály, které jsou nepotvrzeny a způsobí, že kanálová čísla nepotvrzených kanálů se v impulsech dodají z přenosového logického obvodu 306 do kanálu 16.

Přenosový logický obvod 306 zkoumá stav adresových linek bran sběrnice 302 s jejím kódem pro identifikaci modulu na logickém obvodu pro dekódování brány. Jestliže se v dekodéru 302 dekóduje správná adresa brány a volicí linka sběrnice 302 je nečinná, pak se obsahy linek SPATA sběrnice 302 zapíší do‘ datové paměti RAM 422 na adrese dané stavem adresovacích linek kanálů na sběrnici 302.

Jestliže volicí linka sběrnice 302 je činná, a je požadováno vyhledání prvního volného kanálu přijímaoí kontrolou, například 406 (pro volbu jakéhokoliv kanálu, pak nedojde k žádné operaci zapisování dat do paměti RAM 422, nýbrž číslo volného kanálu se vrátí do dotazujícího přijímacího logického obvodu, například 304 z obvodu 314 pro vyhledání prvního volného kanálu.

Datová pamší 422 je zaměňovačem časové mezery a je čtena postupně za řízení počítačem obsaženým v časovaoím -obvodu 428 přenosu a sběrnioe. Slova vyčtená z datové paměti RAM 422 se plní do registru 43fl s paralelním vstupem a sériovým výstupem, který spřáhne proud sériovýoh bitů s přenosovou linkou 130 při 4096 Mb/s. Slovo naplněné do výstupního registru 430 můžě být modifikováno do kanálu 0 nebo 16. Do kanálu 0 se zavádějí poplachy na linoe „432 (pro zjišíování omylů) a informace NACK kanálu se zavádí do kanálu 16. je-li zapotřebí logickým obvodem 434. Přenosová řídioi pamět 426 RAM obsahuje stav každéhg výchozího kanálu. Přenosový řídící logický obvod 124 koordinuje čtecí a zapisovací operace pro datovou paměí RAM 422 a přenosovou řídicí paměí RAM 426. hledaoí obvod 414 volného kanálu a plnění výstupního registru 430. a

-Jif

Nyní bude popsáno vytváření spojů skrze spojovací síí mezi koncovými uzly.

*!*? .

Jak bylo shora uvedeno, obstarávají 16-branové spínací prvky jak Sasové i prostorové spínací funkce pro všechny přenosové cesty. Informace přicházející na pří4*

CS 273 304 B2 ohozí cestě na jakékoliv bráně pro jakýkoliv kanál, může být přenesena 16-branovým spínacím prvkem k výchozí dráze kterékoliv brány, což dává prostorové spínání, a ke kterémukoliv kanálu této cesty, což dává časové spínání. Všechny přenosy hovorů a dat (SPATA) sítí, jsou výsledkem toho, že jednotlivé brány v mnohabranových spínacích prvcích provádějí transformaci vstupního kanálu (jednoho z 512) k výstupnímu kanálu (jednoho z 512), jak je předem určeno postupy sestavování cesty, přičemž na každé dané přenosové cestě připadá na sled třicet dva kanálových slov. Obr. 10 znázorňuje příkladem jeden formát kanálového slova, který je použitelný pro všechny z kanálů 1_ až 16 a 17 až 31. přičemž všechny tyto kanály jsou kanály SPATA. Pormáty kanálového slova pro kanál 0 (údržba a synchronizace) a kanál 16 (řízení pro zvláštní účely NACK) jsou znázorněny na obr. 11.

Kanály SPATA mohou být použity jak pro číslicový přenos hovorů, tak i přenos interprooesorových dat. Když se přenáší hovor, je dostupných 14 bitů na kanálové slovo pro zakódovaný vzorec PCM a dva bity jsou dostupné pro volbu protokolu sítě, Užijí-li se pro řízení sestavení cesty, je třináct bitů na kanálové slovo dostupných pro data a tři bity pro volbu protokolu. Pormát kanálového slova umožňuje propojování skrze síť, což znamená spojení přes velký počet 16-branových spínacích prvků. Tato spojení jsou jednosměrná. Pro dvousměrně spojení je zapotřebí dvou jednosměrných spojení.

Na obr. 10 jsou příkladem znázorněny formáty kanálového slova pro všechny kanály s výjimkou kanálů 0 a 16. Obr. 11 znázorňuje příkladem formáty kanálového slova pro kanál 16> Obr. 10(a) až 10(d) znázorňují formáty datového pole pro volbu (SELECT), dotaz (INTERROGATB), únik (ESGAPE), hovor (SPATA) a volno/neobsazeno (IDLE/CLEAR). Obr. 11(a) až 11 (a) znázorňují volbu, únik, přidržení a volno/neobsazeno pro kanál 16 a poplachový formát pro kanál 0. Kanálová slova v kanálu 0 také obsahují obrazec bitů pro synchronizaci sledu (šest bitů) mezi sousedícími šestnáotibranovými spínacími prvky.

Holbový povel nastavuje spojení skrz spínací prvek.

Dotazového povelu se použije po sestavení dráhy pro určení, která brána byla vybrána pro tuto cestu ve spínacím prvku.

Únikového povelu se použije, když již cesta byla sestavena, pro přenos informací mezi dvěma koncovými drůzami a pro rozeznání takové informace od hovorových vzorků v číslicovém tvaru.

Pormátu SPATA se použije pro přenesení hovorové nebo datové informace mezi jakýmikoliv dvěma koncovými stanicemi.

Pormát povelu volno/neobsazeno naznačuje, že kanál je volný.

Pro kanál 16 jsou povely volbové, únikové a volno/neobsazeno podobné povelům popsaným v souvislosti s obr. 10 s tou výjimkou, že tam není žádný mód SPATA, dotazovací povel není požadován, a protože kanál 16 nese nepotvrzovaoí kanál, jsou typy volby omezeny. Přidržovací povel udržuje spojení kanálu 16. jakmile bylo nastaveno volbovými povely.

Kanál £ je rezervován pro údržbu a diagnostiku sítě.

Na obr. 12 je znázorněna koncová pod jednotka 18, která obsahuje svůj úsek přístupového spínacího stupně, přístupové spínače 42 a 44, jak byly popsány v souvislostí s obr. 1, a skupinový přepínač 10. který obsahuje tři stupně přepínání. Jednotlivé roviny ve skupinovém přepínači a jednotlivé spínací členy uvnitř každého stupně nejsou pro jednoduchost znázorněny.

Spojení spojovací sítí se sestaví od jednoho koncového rozhraní, například 6g0, k jinému koncovému rozhraní jako 190; nebo od procesoru B, například 183. k jinému

CS 273 304 B2 procesoru, jako procesor A 198 sdruženému s koncovým rozhraním 190, řadou voltových povelů, tj. formátu kanálového slova, které se vloží do proudu hitů. s PCM mezi výchozí koncové rozhraní (něho procesor) a přístupový spínač v za sehou jdoucích sledech v kanálu přidělenému spojení. Pro každé propojení cesty skrze každý spínací stupeň je zapotřebí jednoho volhového povelu.

Spojení spojovací sítě se provede za sehou jdoucími řadami spojení skrze jednotlivé spínací stupně. Spojení pokračuje jako spořádaný postup od stupňů s nižším očíslováním ke stupňům s vyšším očíslováním spoji vstup k výstupu napříč spínacích prvků, až se dosáhne předem určeného reflexního stupně. Reflexe je spojení mezi vstupními branami ve spínacím prvku a umožňuje provést spojení, aniž by se do spojovací sítě proniklo hlouběji, než je zapotřebí pro provedení žádaného spojení. Podrobnější popis zásady reflexe ve spojovací síti lze nalézt v souběžná USA přihlášce č. 766 396.

V reflexním stupni.se provede napříč spínaoího prvku spojení vstup ke vstupu, načež následuje spořádaný postup od stupňů s vyšším očíslováním ke stupňům s nižším očíslováním za pomoci spojů výstup ke vstupu napříč spínacích prvků.

Předběžné určení reflexního stupně se provede se zřetelem na jednoznačnou adresu sítě pro žádané koncové rozhraní, například 190« Tato pravidla lze zevšeobecnit následujícím způsobem:

Jestliže zakončující koncové rozhraní je ve stejné koncové podjednotce, vyvolá se vznik reflexe na přístupové spínače.

Jestliže poslední koncové rozhraní je ve stejné koncové jednotce, nastane reflexe na stupni 1.

Jestliže poslední koncové rozhraní je ve stejné skupině koncových jednotek, nastane reflexe na stupni 2.

Pro všechny ostatní, případy se reflexe vyvolá na stupni 3.

Vrátíme-li se opět k obr. 1 a 4, které znázorňují jedinečnost architektury sítě, pak koncové jednotky, jako je koncová jednotka 12, která má 8 dvousměmých přenosových spojek ke každé rovině skupinového přepínače, jako je znázorněná rovina £ na obr. 4, končí tyto přenosové spojky na jednom spínacím prvku v každé rovině. Může být zjevno, že tento spínací prvek má jednoznačnou adresu, při pozorování ze středu (tj. z třetího stupně) skupinového přepínače 10. Tak například s poukazem na obr. 4 je spínací prvek 108 při pozorování od kteréhokoliv spínacího prvku ve· třetím stupni přístupný přes vstup 0 ze stupně 3, načež následuje vstup 0 ze stupně 2. To sestrojí adresu koncové jednotky, která tedy dostane adresu TU (0,0). Dále se koncová podjednotka jednoznačně adresuje uvnitř koncové jednotky se zřetelem na vstupy druhého stupně, tj. s poukazem na obr. 1 muže být koncová podjednotka 18 viděna jako TSU (0) z koncové jednotky (0,0) jak je jednoznačně adresována ze vstupů O a | spínače (0,0) prvního stupně. Podobně je každé koncové rozhraní v každé koncové drůze jednoznačně adresováno přes svou vstupní adresu na přístupovém spínači. Adresa koncového rozhraní, například rozhraní 190 na obr. 12, jak je viděna jakýmkoliv koncovým rozhraním, jako rozhraním 690 v koncové jednotce 16, je tedy nezávislá na tom, který spínací prvek v třetím stupni je reflexní bod.

To umožňuje, aby procesor A 698, řídící sestavování cesty, vyslal následující sled volbových povelů do sítě za účelem sestavení spojení ke koncovému rozhraní 190. jehož sílová adresa je například (a, b, c, d):

Sled 1. Volba jakékoliv sudé brány, jakéhokoliv kanálu: to nastaví spojení SPATA přístupovým spínačem k rovině skupinového přepínače.

Sleď 2. Volba jakékoliv brány, jakéhokoliv kanálu: to nastaví spojení stupněm £

CS 273 304 B2

Sled 3.

Sled 4.

Sled 5. Sled 6. Sled 7.

zvolené roviny.

Volba kterékoliv brány kteréhokoliv kanálu: to nastaví spojení stupněm 2 zvolené roviny.

Volba brány (a), jakéhokoliv kanálu: nastane reflex spojení stupněm 3 ke stupni 2.

Volba brány (b), jakéhokoliv kanálu: to nastaví spojení nazpět stupněm 2,

Volba brány (o), jakýkoliv kanály to nastaví spojení zpět stupněm 1,.

Volba brány (d), jakýkoliv kanál: to nastaví spojení nazpět přístupovým spínačem ke koncovému rozhraní (a, b, o, d).

Tato síť dovoluje spínat kupředu k jakémukoliv reflexnímu bodu ve stupni určeném reflexním stupněm a potom nazpět sítí s konstantní adresou, která je nezávislá na reflexním spínacím prvku v tomto stupni.

Sled volbovýoh povelů může být použit jakýmkoliv koncovým rozhraním pro nastavení spojení ke koncovému rozhraní TI-(a, b, o, d) a shora popsaný mechanismus pro volbu (prvního volného kanálů) zajišťuje minimální zpoždění přenosu na zvolené cestě. Je-li reflexe možná na dřívějším spínacím stupni, neb jak rozhodnuto shora uvedenými pravidly, lze užít podsestavy shora uvedeného sledu. Jak je znázorněno na obr. 12, je pouze zapotřebí, aby procesor B 183, který je ve stejné koncové podjednotce 18 jako koncové rozhraní 190, vyslal pouze následující podsestavu shora uvedeného sledu:

Sled 1. Volba brány (d), jakýkoliv kanál.

Zpracovávací funkce prováděné procesory A a B jsou závislé na zvláštním použitém programu počítače; avšak typické zpracovávací funkoe jsou tyto: Koncové řízení, které vytváří znaky pro každou třídu obsluhy pro účastnioké linky nebo dálková vedení; signalizační řízení, které.vytváří signály pro zavedení koncových stanic pod kontrolu zpracování koncovým řízením a dekóduje a interpretuje sledy signálů a číslic, které jsou spřaženy jako telefonní přívody s konoovým řídicím prooesorem za účelem akoe; řízení spínání, které sestavuje, udržuje a ruší oesty sítí jak je nařízeno funkcemi konoového řízení a signalizačního řízení; řízení datové základny, které provádí všeohny operace na fyzické datové základně a umožňuje, aby všechny ostatní procesy pracovaly nezávisle na určité organizaci datové základny; a řízení hardvaru, které zahrnuje postupy pro řízení hardvaru hraničícího s účastnickými linkami nebo dálkovými vedeními, a postupy pro koncové jednotky a přepínací prvky. Příklad rozmístění zpracovávacích funkcí je umístění řízení hardvaru až pro 60 linkových koncových stanic nebo 30 koncových stanic dálkového vedení na každém mikroprocesoru A, přičemž ostatní funkce jsou prováděny mikroprocesorem B pro nějaký jiný počet koncových stanic. Řízení spínání může být ovšem také prováděno mikroprocesorem A.

Ňa obr. 13 jsou časové diagramy ilustrující práci snímacího prvku 300.

Obr. 13(a) znázorňuje číslo časové mezery a číslo kanálu pro sběrnici 302, přičemž 16 časových mezer-tvoří jeden kanál; čísla oasových mezer jsou napsána v hexadecimálním vyznačení, kanály 0, £ a osm časových mezer kanálů č. 2.

Obr. 13(b) znázorňuje hodiny sběrnice s 4096 Mb/s.

Obr. 13(c) znázorňuje synchronizaci sledu, což je povel pro synchronizaci brány, který se vyskytuje na sběrnici 302 v časové mezeře B kanálu 31.

Obr. 13(d) až 13(h) znázorňují pro brány 0, £, 2, 14. a 1J5 spínacího prvku 300 časové obálky přenosových akoí sběrnioe 302 pro jejich příslušné brány. Brány 3 až 13 nejsou znázorněny, ale jsou pracovně identické. Každá z přenosových obálek 501. 502, 504. a 505 sběrnioe pro brány 0, £, 2, 14 a 15. jsou sdíleny v čase (časový

CS/273 304 B2 multiplex). Každá obálka obsahuje čtyři časová mezery P, D, W, R, během kterých nastávají specifické akce na specifických linkách sběrnice IBM 302.ve apeoifickýoh dobáoh, ’ takže pouze jedna brána přenáší infortóaoi na jakékoliv lince sběrnice TDM 302. ve kterémkoliv časovém okamžiku. Přesná doba zahájení'kterékoliv přenosové obálky je určena jednoznačným adresovým kódem brány.

Na obr. 14 znázorňuje graf (14(a) hodiny soustavy znázorněné, na obr. 13(b).

Obr, 14(B) až 14(e) jsou rozšířením časové mezery B, D, W, R, typických přenosových obálek 501, 502, 503, 504 nebo 505 sběrnice.

Sběrnice 302 sestává ze třiceti šesti jednosměrných linek pro provádění funkcí propojování mezi všemi šestnácti branami, jak je znázorněno na obr. 15« Signály, které přijímací logický obvod 304 modulu podává ke směrnici £02, jsou data (16 bitů, každý na oddělené lince), adresa brány určení (4 bity, každý na oddělené lince), adresa kanálu určení (5 bitů, každý na oddělené lince), data jsou platná (1 bit), volba (1 bit), a mód (1 bit). Signály, které jsou přijímány od sběrnice 302, jsou zvolení kanálu (5 bitů, každý na oddělené lince), potvrzení (1 bit), a modul obsazen (1 bit). V závislosti na datovém slovu od vyrovnávací paměti 402 PÍPO a na obsahu paměti RAM 404 pro řízení příjmu, adresované výstupem kanálového slova paměti PÍPO 402 se ke sběrnici 302 podávají a od ní přijímají různé signály a různá slova se zapisují do pamětí RAM pro řízení bran, kanálů a příjmu v přijímacím logickém obvodu 304 pro otevřenou bránu. Sběrnice 302 má zvláštní funkční linku pro překrytí výskytu předem určené funkce.

Během časové mezery P znázorněné na obr. 14(B) jako (1), přenáší trvale U3chopněný přijímací obvod 304 ke sběrnici 302 číslo brány přenosového logického obvodu určení a také zavádí vhodné signály na sběrnioovýoh linkách data platná, volba, mód a modul obsazen. Na vzestupné hraně hodin znázorněných na obr. 14(a) jako (2), zavádějí všechny přenosové logické obvody 306 všech šestnáct bran stav uvedených sběrnioovýoh linek do registrů sdružených obvodem 420 pro dekódování čísla brány a s přenosovým řízením 424. V časové mezeře D, znázorněné na obr. 14 (c) jako (3), zavádí přijímací logický obvod otevřené brány informaci na datové linky a na adresové linky kanálu určení. Na příštím vzestupném okraji hodin, znázorněném na obr. 14(a) jako (4), se tato informace přenáší do vyrovnávacích registrů sdružených s datovou pamětí RAM 422. Během časové mezery W, znázorněné na obr. 14(d) jako (5), jestliže číslo brány, představované čtyřmi bity na adresových linkách brány určení a vyskytnuvší se v průběhu časové mezery P, se shoduje s identifikačním kódem brány pro určitou bránu, kterýžto kód je jednoznačný pro každou bránu, nastane akce na přenosovém logickém obvodu brány. Tato operace může spočívat v zapsání do datové paměti RAM 422 této brány nebo v odezvě na volbový ppvel. Rovněž v časové mezeře W se správná hodnota pro číslo zvoleného kanálu spřáhne od obvodu 414 pro vyhledání prvního volného kanálu k linkám pro číslo zvoleného kanálu, je-li to vhodné, a vyhodnotí se hodnota (buď logická 1 nebo 0) pro potvrzovací signál. NACK je jednoduše nedostatek potvrzovacího signálu. V oasové mezeře R, znázorněné na obr. 14(e) jako (6), umístí přenosový logický obvod brány určení odpověčLna číslo zvoleného kanálu a potvrdí linku. Uschopněny přijímací obvod přenese stav těchto linek v registru sdruženého s řízením 406 příjmu na nejbližší přední hraně hodin znázorněné na obr. 14(a) jako (7) a někdy později, jak je znázorněno (8) na obří 14(e), uvede data do svých vlastních pamětí RAM 410, 408, 406 pro řízení kanálu brány a příjmu.

Čísla kanálů NACK přijatá přijímačem 416 NACK na přijímacím logickém obvodu určité brány způsobí nastavení zamítacího bitu do přenosového logického obvodu téže brány na adrese specifikované přijatým číslem kanálu NACK, tj. NACK v kanálu 16 může být dekódován příklad jako kanál NACK 2· Když napříště se přijímapí logický obvod, který nastavil cestu do kanálu 7, pokusí zapisovat do kanálu 2, nedostane žádný ;

CS 273 304 B2 potvrzovací signál a označí kanál s cestou do kanálu 2 jako kanál bez potvrzení. Obvod 418 pro vyhledání nepřítomnosti potvrzení potom impulsově vyšle číslo kanálu bez potvrzení z jeho přenosového logického obvodu do kanálu 16.

Zpoždění v síti je automaticky minimalizováno použitím techniky vyhledávání prvního volného kanálu. Obvod 414 pro vyhledávání prvního volného kanálu plynule pozoruje obsazený bit paměti RAM 424 pro řízení přenosu za účelem zjištění volných kanálů, jehož nejnižší kanálové číslo je vyšší než číslo výstupního kanálu, spřažené se sépiovými daty na lince 310 a PCM.

I když vynález byl popsán ve spojení s jeho výhodným provedením, je zřejmé, že do rámce vynálezu spadají rovněž přídavná provedení pozměnění a aplikace, která jsou v možnostech odborníka v tomto oboru.

Claims (5)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Číslicová spojovací soustava s rozloženým řízením, mající velký počet stupňů spínacích prvků, selektivně propojujících velký počet datových terminálů v odezvu na řídicí signály, a obsahující přenosové cesty, které probíhají mezi uvedenými terminály a spínacími prvky prvního stupně spojovací soustavy, vyznačující se tím, že každý spínací prvek (300) také obsahuje řídicí logiku (304, 306) spojenou s přenosovými cestami pro příjem řídicích signálů pro volbu spínací dráhy, multiplexovaných na přenosových cestách se sdělovacími daty z datových termináli a přepínací členy (302,

   4'08, 410, 422), spojující přenosové cesty s dalšími přenosovými cestami, procházejícími spojovací soustavu, přičemž řídicí logika (304) zahrnuje vstupní synchronizační obvod (400) a vyrovnávací paměí (402) pro resynchronisování vstupní informace.
2. 2. Číslicová spojovací soustava s rozloženým řízením podle bodu i, vyznačující se tím, že spínací prvky (108, 110) na kterémkoliv stupni, s výjimkou nejvýše očíslovaného stupně spojovací soustavy, mají část jejich bran spojenu a předcházejícím stupněm a jinou část jejich bran spojenu s následujícím stupněm.
3. 3. číslicová spojovací soustava s rozloženým řízením podle bodu 2, vyznačující se tím, že spínací prvky (112) na nejvýše očíslovaném stupni spojovací soustavy mají brány spojené pouze s předcházejícím stupněm.
4. 4. číslicová spojovací soustava a rozloženým řízením podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že spojovací soustava (10) obsahuje množinu rovin stupňů spínacích prvků (100, 106), přičemž tyto roviny jsou spřaženy s každým z terminálů přes přístupové spínače (18).
5. 5. Číslicová spojovací soustava a rozloženým řízením podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že každý spínací prvek (300) obsahuje pro každou bránu přijímací řídicí obvod (406) pro spřažení dat od kteréhokoliv vstupního kanálu s bitové synchronní sběrnicí (302) s oasovým multiplexem, a dekodér (420) pro spřahování dat od této multiplexní sběrnice (302) s branou, a také oddělovač (422) časové polohy pro provádění oasového přepínání uvnitř spínacího prvku.

   11 výkresů