DE2025102A1

DE2025102A1 - Verbindungsnetz mit Zeitschaltung und mehreren Schaltstufen, insbesondere zur Verwendung in Fernsprech-Schaltanlagen

Info

Publication number: DE2025102A1
Application number: DE19702025102
Authority: DE
Inventors: Jean-Baptiste Saint-Quay Perros Jacob (Frankreich)
Original assignee: C.I.T.-Compagnie Industrielle des Telecommunications, Paris; Societe Lannionnaise d'Electronique, Lannion; (Frankreich)
Priority date: 1969-05-22
Filing date: 1970-05-22
Publication date: 1970-11-26
Also published as: CH531294A; DE2025102B2; NL7007410A; FR2041673A5; CA932851A; GB1286909A; BE750383A; US3754100A

Description

RV/MBJ ' 22. Mai 1970

* 4470 C 2 1 8 8

PATENTANWÄLTE

DR. MÖLLER-BOR^ · DR. MANlTZ ■ DR. DEUFEL 2025102

DIPL-ING. FINSTiHRVv¹ALD -DIPL-IMG. GRAMKOW
- 8 MÜNCHEN 22, ROBERT-KOCH-S i'fl. 1
TELEFON 225110

C.I.T.-COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES TELECOMMUNICATIONS 12, rue de la Baume, PARIS (8), Frankreich

SOOIETE LANIiIOMAISE D¹ELEOTRONIQUE Route de Perros-Guirec - LANNION (Co*tes-du-Nord), Frankreich

VERBINDUNGSNETZ MIT ZEITSCHALTUNG UND MEHREREN SCHALTSTUFEN, INSBESONDERE ZUR VERWENDUNG IN

FERNSPRECH-SCHALTANLAGEN

Die Erfindung betrifft ein Verbindungsnetz mit Zeitschaltung und mehreren Schaltstufen hoher Schaltleistung, das sich insbesondere zur Verwendung in automatischen Fernsprech-Schaltanlagen und ganz allgemein für die Fernemeldetechnik, Fernsteuerung, Fernsignalisierung usw. eignet. Der Aufbau eines derartigen Verbindungsnetzes gestattet den Betrieb ohne Sperre? wie weiter unten näher erläutert, kann jedoch ohne Änderung des grundsätzlichen Aufbaus des Netzes eine Sperre vorgesehen werden.

Ohne Sperre arbeitende Verbindungsnetze mit Zeitschaltung sind beispielsweise bereits aus der deutschen Patent-

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anmeldung 1 537 747 6 vom 22. Dezember 1966 der Antragstellerin bekannt. In einem solchen, ohne Sperre betriebenen Verbindungsnetz ist es durch Verwendung von Speichern stets möglich, zwei beliebige Zeitkanäle zweier beliebiger Netzleitungen oder derselben Netzleitung miteinander in Verbindung zu bringen. Die Schaltleistung des Verbindungsnetzes ist jedoch durch das Sehaltvermögen der Grundeinheit begrenzt, die für 32 Ne tz-

" leitungen ausgelegt ist und durch Anwendung der gegenwärtig bekannten Techniken, die die maximale Betriebsgeschwindigkeit bestimmen, kaum erhöht werden kann. Eine Möglichkeit der Erhöhung der Anzahl der vorhandenen Netzleitungen besteht darin, die Anzahl der Verbindungsleitungen und demzufolge der Speichereinrichtungen vorzunehmen. Die parabelformige Erweiterung des Umfanges der Speicher in Abhängigkeit von der Erhöhung der Anzahl der Netzleitungen nimmt jedoch rasch zu grosse Ausmasse an und begrenzt so die Netzleitungen auf eine verhältnismässig

fe niedrige Zahl.

Auf dem Gebiet der räumlichen Schalttechnik sind ebenfalls in Stufen aufgebaute Verbindungsnetze, die ohne Sperre betrieben werden, bekannt? das Prinzip, nach dem diese Netze arbeiten, kann auf Verbindungsnetze hoher Schaltleistung angewendet werden. Derartige Grundschaltnetze ohne Sperre und mit drei Schaltstufen bestehen aus einer Eingangsstufe, einer Ausgangsstufe und einer Zwischenstufe. Es wird davon ausgegangen, dass die Eingangsstufe η Eingangsschalter mit jeweils η Eingängen aufweist und analog hierzu die Ausgangsstufe mit

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η Ausgangsschaltern mit jeweils η Ausgängen ausgerüstet ist.

2 2

Das Netz hat also N = η Eingänge und N « η Ausgänge. Die Schalter der Zwischenstufe sind aus Gründen der Symmetrie quadratisch in bezug auf die Eingangsstufe und die Ausgangsstufe ausgelegt, und sie weisen jeweils η Eingänge und η Ausgange auf. Die Anzahl der für den Betrieb des Netzes ohne Sperre erforderlichen Zwischenschalter wird durch die Gegebenheiten bestimmt und beträgt (2n - 1). In einem solchen Ver- j bindungsnetz mit drei Stufen kann die Sperre auch durch eine Verringerung der Anzahl der Zwischenschalter erreicht werden. Wenn ein Fingringsschalter η Fingange und m Ausgänge hat, so sind in der Regel m Zwischenschalter vorhanden, wobei jeder von ihnen η Eingänge und η Ausgänge und jeder Ausgangsschalter m Eingänge und η Ausgänge aufweist. Die mehr als drei Stufen benötigenden Verbindungsnetze haben ungeradzahlige Stufen, d.h. insgeepjnt 5_f T, 9 Stufen usw. Bei einem Verbindungsnetz mit beispielsweise fUnf Stufen werden eine Eingangsstufe, eine Zwischenstufe aus einem dreistufigen Netz und eine Ausgangsstufe vorgesehen; ein siebenstufiges Netz hat eine Eingangsstufe, eine Zwischenstufe aus einem fünfstufigen Netz und eine Ausgangsstufe. Die Gesamtzahl der Stufen ist also immer eine ungerade, und es besteht Symmetrie des Verbindungsnetzes in bezug auf die mittlere Stufe der quadratischen Zwischenschalter mit η Eingängen und η Ausgängen, und es gibt stets eine solche Stufe ganz gleich, welches der Umfang des Verbindungsnetzes ist.

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Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, mit Stufen arbeitende räumliche Verbindungsnetze zur Herstellung der nach dem Prinzip der Zeitschaltung betriebenen Verbindungsnetze hoher Schaltleistung heranzuziehen, ganz gleich ob sie ohne oder mit Sperre entsprechend der Anzahl der Zwischenschalter arbeiten.

Analog zur räumlichen Umschalttechnik wird erfindungsgemäss als Zeitschalteinrichtung ein Verbindungsnetz mit Zeitschaltung und η einlaufenden Netzleitungen und m auslaufenden Netzleitungen bezeichnet, wobei jede Netzleitung χ Zeitkanäle aus y Binärelementen, beispielsweise 32 Zeitkanäle aus 8 Binärelementen aufweist.

Erfindungsgemäss wird als Tingangsschalter (CE) eines in Zeitschaltung arbeitenden Verbindungsnetzes mit Schaltstufen ein Zeitschalter bezeichnet, dessen Eingänge als einlaufende Netzleitungen ausgeführt sind und dessen Ausgänge mit den Eingängen der folgenden, Zwischenstufe genannten Stufe verbunden sind; gleicherweise wird mit der Bezeichnung Ausgangsschalter (CS) eines in Zeitschaltung betriebenen Verbindungsnetzes mit Schaltstufen ein Schalter gemeint, dessen Eingänge mit den Ausgängen der Schalter der vorangehenden, Zwischenstufe genannten Stufe verbunden sind und dessen Ausgänge an den auslaufenden Netzleitungen liegen. Bei dem Zwischenschalter (CI) eines dreistufigen, in Zeitschaltung betriebenen Verbindungsnetzes handelt es sich um einen Schalter, dessen Eingänge mit den Ausgängen der Eingangsschalter und

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dessen Ausgänge mit den Eingängen der Ausgangsschalter verbunden sind.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verbindungsnetz nach dem Prinzip der Zeitschaltung, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es aus mehreren Stufen aufgebaut ist, bestehend aus mindestens einer Eingangsstufe, einer Zwischenstufe und einer Ausgangsstufe, wobei Multiplex-Zeitschalt-Leitungen des gleichen Typs wie der einlaufenden und auslaufenden Netzleitungen zwischen der Eingangsstufe und der Zwischenstufe sowie zwischen der Zwischenstufe und der Ausgangsstufe vorhanden sind, und dass jede Stufe aus einer bestimmten Anzahl von Zeitschaltern besteht, jeder Zeitschalter eine bestimmte Anzahl von einlaufenden Leitungen und eine bestimmte Anzahl von auslaufenden Leitungen aufweist, und jede einlaufende bzw. auslaufende Leitung mehrere Zeitkanäle und jeder Zeitkanal mehrere Binärelemente aufweist, wobei der Innenaufbau eines jeden Zeitschalters, der aus einem durch einen Pufferspeicher verbundenen i Eingangsteil und einem Ausgangsteil besteht, derart beschaffen ist, dass dank dieses Aufbaus die Zuordnung eines beliebigen Zeitkanals einer beliebigen einlaufenden Leitung eines beliebigen Schalters zu einem beliebigen Zeitkanal einer beliebigen auslaufenden Leitung desselben Schalters ohne Sperre gewährleistet wird, so dass ein beliebiger Zeitkanal eines beliebigen Eingangsschalters mit einem beliebigen Zeitkanal eines beliebigen Ausgangsschalters verbunden werden kann, wobei der Betrieb des Verbindungsnetzes mit oder ohne Sperre entsprechend

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der Anzahl von verwendeten Zwischenschaltern erfolgt.

Nach einem Merkmal der Erfindung ist jeder Eingangs-, Ausgangs- und Zwischen-Zeitschalter analog ausgelegt, d.h. jeder von ihnen weist soviel Eingnngsregister auf wie einlaufende Netzleitungen vorhanden sind, und ebenso.viele Aus- · gangsregister wie auslaufende Netzleitungen. Ferner ist jeder Zeitschalter mit einem Pufferspeicher ausgerüstet, welcher aus W soviel adressierbaren Speicherbrocken besteht wie einlaufende Netzleitungen vorhanden sind, und jeder weist einen Steuerspeicher auf, der aus ebenso vielen adressierbaren oder Umlauf-Speicherbrocken besteht wie Ausgangsregister vorhanden sind.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung enthalt jeder einen Pufferspeicher bzw. einen Steuerspeicher bildender Speicherblock 32 Wörter, die den 32 möglichen Zeitkan'älen jeder Netzleitung entsprechen, wobei jedem Wort 8 Bin'drelemente im Pufferspeicher und Z Bin'ärelemente im Steuerspeicher, bei-P spielsweise zehn Binärelemente entsprechen.

Ein mit drei Stufen ausgerüstetes, quadratische Schalter verwendendes und die gleiche Anzahl von Schaltern in jeder Stufe aufweisendes Verbindungsnetz stellt ein ohne Sperre betriebenes Verbindungsnetz dar, sofern die Verbindungen nach jeder Sperrung wieder neu geordnet werden.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, dass es zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Eingang und einem Ausgang eines Zeitschalters, d.h. zwischen einem Zeitkana!L

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t. eines Eingangsregisters (oder einer Netzleitung) und einem Zeitknnal· t. eines Ausgangsregisters genUgt, in das aus zehn

Binarelementen des Steuersneichers bestehende und dem Zeitkanal t. des Ausgangsregisters zugeordnete Wort die Adresse des

tj

V^;ortes des dem Zeitkanal t. des Fingangsregisters zugeordneten Fupperspeichers einzuschreiben.

Frfindungsgemäss erfolgt der Verbindungsaufbau in

- ι einem dreistufigen Verbindungsnetz zwischen einem Eingangs-Zeitkanal und einem Ausgangs-Zeitkanal mittels dreier Verbindungen, nämlich einer Verbindung im Fingangsschalter, einer Verbindung im Zwischenschalter und einer Verbindung im Ausgangsschalter; es ist somit erforderlich, dass der Ausgang des Eingnngsschplters dem Eingang des Zwischenschalters entspricht, dessen Ausg^Jng wiederum dem Eingang des Ausgangsschalters entsprechen muss.

Fin Vorteil des mit Schaltstufen ausgerüsteten Verbindungsnetzes besteht darin, dass es bausteinartig erweitert | werden kann, d.h. ausgehend von einem Zeitschalter ziemlich geringer Leistung kann ein Verbindungsnetz mit praktisch unbegrenzter Schaltleistung aufgebaut werden.

Ein anderer Vorteil der mit Stufen arbeitenden Verbindungsnetze liegt darin, dass sie wirtschaftlich arbeiten sobald sie eine beträchtliche Kapazität aufweisen.

Ein weiterer Vorteil der mit Stufen ausgerüsteten Verbindungsnetze ist in ihrer Betriebssicherheit zu sehenj

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wenn nämlich ein Eingangs- oder Ausgangsschalter ausfällt, werden lediglich die an diesen Schaltern liegenden Schaltkreise für den Verkehr gesperrt, und wenn ein Zwischenschalter ausfällt, entsteht dadurch lediglich eine bestimmte Einschränkung der Verkehrsleistung.

Noch ein weiterer Vorteil besteht schliesslich darin, das Verbindungsnetz derart aufbauen zu können, dass es die zur Vermeidung der Sperrung erforderlichen Bedingungen erfüllt und dadurch ermöglicht, in Bausteintechnik nach dem Prinzip der Zeitschaltung arbeitende Verbindungsnetze ohne Sperre hoher Leistung herzustellen; gleichzeitig kann auf Grund dieser Bauweise die Sperre durch Verringerung der Anzahl der Zwischenstufen vorgesehen werden.

Die Merkmale des erfindungsgemassen Verbindungsnetzes werden an Hand der Zeichnung zu einem AusfUhrungsbeispiel naher beschrieben.

Fig. 1 ist eine symbolische Darstellung eines Zeitschalters;

Fig. 2 ist eine symbolische Daretellung eines drei Stufen aufweisenden, nach dem Prinzip der Zeitschaltung betriebenen Verbindunganetzesj

Fig. 3 ist eine symbolische Darstellung eines fünf Stufen aufweisenden, nach dem Prinzip der Zeitschaltung arbeitenden Verbindungsnetzes;

Fig. 4 zeigt drei Zeitschalter eines drei Stufen 009848/1375 ·/·

aufweisenden Verbindungsnetzes entsprechend der Erfindung mit den hauptsächlichsten Bauteilen der Zeitschalter.

In Fig. 1 ist symbolisch ein mit η einlaufenden Netzleitungen und m auslaufenden Netζleitungen ausgerüsteter Zeitschalter dargestellt. Jede Netzleitung umfasst χ Zeitkanäle aus y Binärelement en °, jede von ihnen hat beispielsweise 32 Zeitkanäle aus 8 Binärelementen. Ein solches Verbindungs-

■ ■ . . netz hat somit η Eingangsregister, η Pupperspeicher mit 32 Wörtern aus 8 Binärelementen, d.h. 32 η Wörter mit Pufferspeicher. Es weist ebenso m Ausgangsregister und 32 m Worter im Steuerspeicher aus Z Binärelementen auf (beispielsweise 10 Binärelemente, wenn m = 32, wobei 5 Binärelemente als Adresse für einen Zeitkanal von insgesamt 32 Zeitkanälen und 5 Binärelemente als Adresse für einen Pufferspeicherblock von insgesamt 32Bl'ocken dienen). Wenn η = m, wird der Schalter als quadratisch und wenn η ^ m, wird der Zeitschalter als rechtwinklig bezeichnet.

Fig. 2 veranschaulicht symbolisch ein mit drei Stufen ausgerüstetes Verbindungsnetz in Zeitschaltung. Ein derartiges Verbindungsnetz besteht aus einer Eingangsstufe EE, einer Ausgangsstufe ES und einer Zwischenstufe EI. Die Eingangsstufe besteht aus ρ Eingangsschaltern CE₁, CEp, CE,...CE , und jeder Schalter hat η Eingänge und m Ausgänge j die Eingänge sind die einlaufenden Netzleitungen, und die Ausgänge sind mit den Eingängen der folgenden Stufe oder mit der Zwischenstufe verbunden. Jeder einzelne der m Ausgänge eines gleichen Ein-

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gangsschalters ist rait einem der Eingänge eines Schalters der Zwischenstufe verbunden, so dass den m Ausgängen eines Fingangsschalters m Zwischenschalter entsprechen. Bei dem.Zwischenschalter CI.. beispielsweise ist jeder einzelne Eingang mit einem Ausgang der verschiedenen Eingangsschalter verbunden, und da ρ Eingangsschalter vorhanden sind, muss jeder Zwischenschalter ρ Eingänge aufweisen. Dos gleiche gilt für die Ausgangsstufe, bei der ein Zwischenechalter quadratisch ist und ρ Eingänge und ρ Ausgänge aufweist\ ganz allgemein besitzt der Zwischenschalter soviele Eingänge wie Eingangsschalter und soviele Ausgänge wie Ausgangsschalter vorhanden sind. In dem erfindungsgemässen dreistufigen Verbindungsnetz ist die Ausgangsstufe symmetrisch zur Eingangsstufe in bezug auf die Zwischenstufe, und infolgedessen entsprechen np einlaufenden Netzleitungen auch np auslaufende Netzleitungen.

Aus technischen Gründen ist ρ ebenso wie m und η begrenzt; in den Verbindungsnetzen mit Zeitschaltung und drei Stufen ist die Kapazität an einlaufenden und auslaufenden Leitungen maximal auf _Pmax χ n_ffiax = n^ χ n_max = n² _ffiax

begrenzt. ' ■

Bekanntlich wird nach dem Prinzip der Zeitschaltung ein Verbindungsnetz ohne Sperre dann als solches bezeichnet, wenn sämtliche Verbindungen bzw. Sprachsignale, die an den Eingang des Verbindungsnetzes gelangen, zu dem betreffenden Ausgangsregister bzw. zu der auslaufenden Netzleitung weitergegeben werden können. Um in einer dreistufigen Netzleitung

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die Sperre zu verhindern, müssen (2n - 1) Zwisehenschalter zur Verfugung stehen, wobei η die Anzahl der Netzleitungen je Eingangsschalter ist und die Eingangsstufe Über η Eingangsschalter verfügt, d.h. für η einlaufende Netzleitungen müssen (2n - 1) quadratische Zwischenschalter mit η Eingängen und η Ausgangen vorhanden sein. Hieraus folgt, dass die Anzahl der Ausgänge eines jeden Eingangsschalters gleich (2n - 1) und die Anzahl der Eingänge eines jeden Ausgangsschalters ebenfalls gleich (2n - 1) ist.

Fig. 3 zeigt symbolisch ein Verbindungsnetz mit Zeitschaltung und fünf Schp.lt stuf en. Zur Erhöhung der Kapazität des Verbindungsnetzes mit Zeitschaltung wird erfindungsgemass der Schalter CI₁ der Zwischenstufe EI (Fig. 2) durch ein Verbindungsnetz mit drei Stufen EI₁ ersetzt, und samtliche Zwischenschalter (2n - 1) des dreistufigen Verbindungsnetzes werden durch (2n - 1) Verbindungsnetze mit drei Stufen EI₁, EI«...EI (2n - 1) ^ersetzt; diese weitere Zwischenstufe R3E ist also mit (2n - 1) χ η Eingangen ausgerüstet und erfordert daher die gleiche Anzahl η χ (2n - 1) Ausgange an den η Eingangsschaltern der Eingangsstufe EE.

Jeder Eingangs schalt er wie CE₁ weist η Eingange auf,

und die Anzahl der einlaufenden Netzleitungen eines fünf-

2 "ί
stufigen Netzes ist N = η χ η = η . Symmetrisch hierzu hat

ο
daher die Ausgangsstufe η Ausgangsschalter wie CS und ebenfalls N = η auslaufende Netzleitungen, und jede einlaufende bzw. auslaufende lletzleitung kann selbstverständlich χ Zeitkanäle,

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beispielsweise 32 Zeitkanäle aufweisen. Um die Kapazität N = η zu erhöhen, kann analog hierzu jeder Zwischenschalter einer dreistufigen Netzleitung durch ein Zwischennetz aus fünf Stufen mit η Eingängen ersetzt werden. Demnach hat ein Leitungsnetz mit sieben Stufen eine Kapazität von insgesamt η χ η = η Netzleitungen. Um Netzleitungen mit 9, 11 Stufen usw. aufzubauen,ist in gleicher Weise vorzugehen.

W Für eine Netzleitung mit fünf Stufen ohne Sperre

werden demnach benötigt?

- η Eingangsschalter mit η Eingängen und (2n - 1) Ausgängen\

- η Ausgangsschalter mit (2n - 1) Eingängen und η Ausgängen;

- (2n - 1) Netze mit drei Stufen als Zwischenstufe, wobei das Netz ohne Sperre mit drei Stufen wie¹ weiter oben in Fig. 2 veranschaulicht ausgelegt ist.

Die Verbindungsnetze nach dem Prinzip der Zeitschaltung mit Schaltstufen ohne Sperre entsprechend den Fig. 2 und 3 P können fUr die Anwendung zweier verschiedener Techniken ausgelegt werden. Eine dieser Techniken basiert auf der Verwendung einer Grundzeiteinheit zur Ablesung in den PufferspeichernJ sie entspricht einer Frequenz von 8 Ϊ-Ήζ, und ergibt eine Netzeinheit aus 32 einlaufenden Netzleitungen und 32 auslaufenden Netzleitungen. Die zweite Technik arbeitet langsamer und entspricht beispielsweise einer Betriebsfrequenz von 4 MHz; dies ist der Fall bei der MOS-(Metalloxyd-Halbleiter^ Technik. Da bei dieser 8-MHz-Technik maximal 32 einlaufende bzw. auslaufende Netzleitungen verwendet werden, hat der Eingangsschalter

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16 einlaufende Netzleitungen und 32 auslaufende Netzleitungenj der Ausgangsschalter hat 32 einlaufende und 16 auslaufende Netzleitungen, und der Zwischenschalter schliesslieh weist 16 einlaufende und 16 auslaufende Netzleitungen auf. Bei der 4-MHz-Technik werden maximal 16 ein- bzw· auslaufende Netzleitungen verwendet, und der Eingangsschalter hat somit 8 einlaufende Netzleitungen und 16 auslaufende Netzleitungenj der Ausgangsschalter ist seinerseits mit 16 einlaufenden und 8 auslaufenden Netzleitungen versehen, wobei der Zwischenschalter über 8 einlaufende und 8 auslaufende Netzleitungen verfügt. Da andererseits ein Verbindungsnetz quadratische Schalter und die gleiche Anzahl von dreistufigen Schaltern aufweist, wird somit ein Verbindungsnetz hergestellt, welches keine Sperre aufweist, vorausgesetzt, das jedesmal, wenn eine Sperrung eintritt, die Verbindungen neugeordnet werden; auf diese Weise ergeben sich quadratische Schalter mit 32 einlaufenden Netzleitungen und 32 auslaufenden Netzleitungen bei | der 8-MHz-Technik und quadratische Schalter mit 16 einlaufenden und 16 auslaufenden Netzleitungen bei der 4-MHz-Technik.

So zeigt beispielsweise Fig. 4 drei Zeitschalter eines dreistufigen Verbindungsnetzes und dessen inneren Aufbau. !Darin ist jeder Zeitschalter, ganz gleich ob es sich um einen Ein*- gangsschalter CE₁, einen Ausgangsschalter CS₁ oder einen Zwischenschalter CI₁ handelt, mit 32 einlaufenden Netzleitungen und 32 auslaufenden Netzleitungen verbunden, wobei die Schalter quadratisch sind.

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Am Eingangsschalter GE₁ liegon somit 32 register REE₁, REE«...REE,„» an die wiederum die Eingangsleitungen LRE^, IRE«,..LRE-J₂ gelegt sind: ferner:

- Ein Pufferspeicher MTE₁, bestehend aus 32 Speicherbl'öcken, wobei jeder von ihnen 32 Forter aus 8 Binärelementen enthält; die Speicherbl'ocke sind adressierbare Speicher, und erfindungsgemass handelt es sich um statische, adressierbare Speicher;

- Ein Steuerspeicher MCE₁,der 1 024 Wörter wie Pufferspeicher umfasst, jedoch 10 Bin'drelemente aufweist, wobei ein beliebiges Wort unter 1 024 adressiert werden kann. Diese 1 024 Wörter bilden 32 Blöcke aus 32 Wörtern, und ein Block ist jeweils einem Ausgangsregister zugeordnet. Bei den Steuerspeichern kann es sich um zwei Typen handeln, sowohl um adressierbare Speicher als auch um Umlaufspeicher, die Wort für Wort verarbeiten (Reihen-Parallel-Speicher mit 1 024 Wörtern aus 10 Binäreleraenten). :

™ - 32 Ausgangsregister RSE₁, RSEp...RSE,«,von denen 32 einlaufende Zwischennetzleitungen LREI₁, LREIp...LREI->« zu .den zugehörigen Eingangsregistern der Zwischenschalter CI₁ der Zwischenstufe abgehen. Diese Verbindungen zwischen den Ausgangsregistern CE.. und Eingangsregistern CE.. erfolgen gemäss den Verknüpfungen entsprechend dem Netz nach Fig. 2.

Wie beim Eingangsschalter CE₁ sind auf den Schaltern CI₁ und CS₁ entsprechende Teile vorgesehen: die Eingangsregister REE₁ bis REE,« sind beim Schalter CI₁ durch die

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Register FKI₁ bis HEI·*« ersetzt, und durch die Register P^S.. bis ^S^p bei den Schaltern CS.. j ebenso ist beim Schalter CI. der Pufferspeicher FTE₁ durch den Pufferspeicher 1.1TI₁ ersetzt, und beim Schalter CI₁ ist der betreffende Speicher durch den Puffersneicher MTS₁ ersetzt usw. Jeder der Schalter CE₁, CI₁ und CS₁ weist den gleichen Aufbau auf.

Bei diesem AusfUhrungsbeisrciel kann ein Verbindungsnetz mit 32 χ 32 = 1 024 einlaufenden "bzw. auslaufenden Netz- ' leitungen nufgebaut werden, wodurch Zugang zu 1 024 x 32 ^ 32 Schaltungen möglich wird, unter der Voraussetzung allerdings, dnss keine Srorre eintritt, und der Aufbau der 16 000 vollständigen Sprechkreise ist möglich, denn es sind Vier-Draht-Lei tungen vorhanden.

Das Prinzip des VerM·..iungsaufbaus zwischen einer einlaufenden Heizleitung und einer auslaufenden Netzleitung bei einem nach dem Prinzip der Zeitschaltung und mit Stufen arbeitenden Verbindungsnetz ist folgendes: |

- Fs sei vorausgesetzt, dass die Wahl der einlaufenden Netzleitung und der auslaufenden Netzleitung durch aussenliegende Vorrichtungen des Netzes, d.h. praktisch durch Wahlvorrichtungen erfolgt;

- Fs sei ferner vorausgesetzt, dass die Wahl der Nummer des Zeitkanals der einlaufenden Netzleitung und diejenige der Nummer des Zeitkanals der auslaufenden Netzleitung ebenfalls durch die Wahlvorrivhtung erfolgt.

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Im Falle des Zeitschalters CF₁ (Pig. 4) genügt es, zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem Zeitkanal t.. eines Eingongsregisters, beispielsweise HEE.., und einem Zeitkanal t. eines Ausgangsregisters, beispielsweise RES₁, in das Wort aus 10 Binarelementen des Steuerspeichers MCE₁, der dem Zeitkanal t. des Ausgangsregisters RSE.. zugeordnet ist, lediglich die Adresse des Wortes des Pufferspeichers MTE₁, der | dem Zeitkanal t. des Eingangsregisters REE. zugeordnet ist, einzuschreiben. Jedem Eingangsregister eines Schalters sind 32 Pufferspeicherwörter zugeordnet, die 32 Zeitkanälen entsprechen, und jedem Ausgangsregister sind 32 Steuerspeicher-Wörter zugeordnet. Auf diese Weise ist es möglich, mit Hilfe der in den Steuerspeicher eingeschriebenen Adresse im Pufferspeicher die am Eingang abgegebene Information abzulesen, diese in das Ausgangsregister zu übertragen und dadurch eine Verbindung mit Zeitschaltung herzustellen. In dem Verbindungsnetz mit drei Stufen wie demjenigen der Fig. 4 wird eine Verbindung zwischen einem Eingange-Zeitkanal und einem Ausgangs-Zeitkanal über drei Anschlüsse hergestellt: einen Anschluss im Eingengsschalter, einen Anschluss im Zwischenschalter und einen Anschluss im Ausgangsschalter. Der Eingangsschalter-Ausgang muss jedoch dem Zwischenschalter-Eingang entsprechen, dessen Ausgang wiederum dem Eingang des Ausgangsschalter entsprechen muss.

Es folgt ein Zahlenbeispiel einer Verbindung über ein dreistufiges Netz unter Bezug auf Fig. 4.

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F.s wird davon ausgegangen, dass der Eingang der Verbindungsnetzes aus dem Zeitkanal t,- der Heizleitung. .112% des Eingangs schalters CE. und der Ausgang des Verbindungsnetzes aus dem Zeitkanal t der Heizleitung LRS_„ des Ausgangsschalters CS₁ "besteht.

Es wird der Zwischenschalter CI₁ verwendet» und -in diesem Schalter werden ein Zeitkanal des Eingangsregisters und ein Zeitkanal des Ausgangsregisters RSI₁, beispielsweise ι die Zeitkanäle tp₀ und tpj-, herangezogen» Daraus folgt, dass die Zeitkanäle t„Q des Registers RSE. des Schalters CE.. und der Zeitkanal to,- des Registers HES. des Schalters CS₁ ebenfalls verwendet werden.

Die gesamte Verbindung wird dadurch aufgebaut, dass:

- in den Steuerspeicher MCE. und in das Wort Nr. 20 des Blocks der dem Register RSE. zugeordneten 32 Wörter die Adresse des Wortes Nr. 5 (t,-) des Blocks des 32 Pufferwörter,

die REE. zugeordnet sind, eingeschrieben wird; f

- in den Steuerspeicher MCI. und in das Wort Nr. 25 des Blocks der dein Schiiter RSI. zugeordneten 32 Wörter die Adresse des Wortes Nr. 20 des Blocks der 32 Pufferwörter, welche REI. zugeordnet sind, eingeschrieben wirdj

- in den Steuerspeicher MCS₁ und in das Wort Nr. 9 (t ) des Blocks aus 32 Wörtern, die RSS™ zugeordnet sind, die Adresse des Wortes Nr. 25 des Blocks der 32 Speicherwörter, welche RES₁ zugeordnet sind, eingeschrieben wird. *

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Dadurch, dass in einem Zeitschalter die Übertragungeiner Information von einem Eingang zum angeschlossenen /:isgang bei jeder Abtastperiode T erfolgt, sind drei Perioden T zur übertragung einer Information von einem Eingang zu einem Ausgang des dreistufigen Zeitschaltungsnetzes erforderlich.

Die Herstellung einer zeitlichen Fernsprechverbindung erfordert zwei Verbindungen über das Verbindungsnetz, nämlich eine von anrufenden Teilnehmer zum angerufenen Teilnehmer und eine vom angerufenen Teilnehmer zum anrufenden Teilnehmer.

Diese beiden Verbindungen sind nicht voneinander unabhängig. Da die Modulationseinrichtung des Teilnehmers gleichzeitig auf der Sendeseite und der Empfangsseite abgetastet wird, müssen sowohl das von einem Teilnehmer zum anderen Teilnehmer auszusendende Codesignal als auch das vom anderen Teilnehmer zu empfangende Codesignal gleichzeitig in der Modulationseinrichtung des Teilnehmers vorhanden sein. Die Nummer des Abtastzeitkanals eines anrufenden Teilnehmers bestimmt also die Nummer des Zeitkanals auf der einlaufenden Netzleitung (LHE) zum angerufenen Teilnehmer und genauso die Nummer des Zeitkanals auf der auslaufenden Netzleitung (LRS) der Verbindung vom angerufenen Teilnehmer zum anrufenden Teilnehmer, Wenn also zwischen dem Verbindungsnetz und den Modulationseinrichtungen der Teilnehmer keine Verzögerungen bei der Informationsübertragung aufträten, hätten beide Zeitkanäle die gleiche Nupner; hiervon wird im folgenden Zahlenbeispiel ausgegangen· Da ein konstanter Unterschied zwischen dem Zeit-

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kanal von LRF tind dem Zeitkanal von LRS in beiden Verbindungsrichtungen besteht, kann bei Bekanntsein des einen Zeitkanals der andere Zeitkanal ohne weiteres durch Addition oder Subtraktion einer Konstanten abgeleitet werden.

Das obige Zahlenbeispiel zu einer Verbindung durch ein drei Stufen aufweisendes Verbindungsnetz entspricht einer von einem anrufenden Teilnehmer zu einem angerufenen Teilnehmer aufgebauten Verbindung. Dieses Beispiel wird durch die von angerufenen zum anrufenden Teilnehmer gehende Verbindung vervollständigt.

Diese letztere Verbindung wird zwischen dem Zeitkan^l t der einlaufenden Netzleitung LRF,« (Fig. 4) des Schalters CE. und dem Zeitkanal t der auslaufenden Netzleitung LRS₁ des Schalters CS₁ aufgebaut. Der Zwiechenschnlter CI wird verwendet; in diesem Schalter wird ebenfalls der

Zeitkanal t_g von RFI₁ und zum Beispiel der Zeitkcnel t, von verwendet, wobei vorausgesetzt wird, dass die Zeitkan'dle

frei sind (diese Zeitkanüle sind in Fig. 4 umrandet dargestellt).

Die Herstellung der Verbindung erfolgt dadurch, dass:

- in den Steuerspeicher HCF₁ und in das Wort Nr. 2 des Blocks der RSF₁ zugeordneten 32 Wörter die Adresse des Wortes 9 des Blocks der RFE-- zugeordneten 32 Speicherwörter eingeschrieben wird:

- in den Steuerspeicher FCI₁ und in das Wort Nr. 3 des Blocks

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der RSI₁ zugeordneten 32 Wörter die Adresse des Wortes Nr, 2 des Blocks der REI.. zugeordneten 32 Speich.erw3rter eingeschrieben wird;

- in den Steuerspeicher MCS.. und in das Wort Nr. 5 des Blocks der RSS.. zugeordneten 32 Wärter die Adresse des Wortes Nr. 3 des Blocks der RFS- zugeordneten 32 Speicherw'orter eingeschrieben wird.

* Wenn in einem mit Stufen ausgerüstetem Verbindungsnetz, wie dem oben beschriebenen, Tonsignale oder Tonfrequenzsignale ausgesendet werden, so werden hiervon nur die Ausgangsschalter CS betroffen. Die Anzahl der Tonsignale oder Tonfrequenzsignnle wird alo ni^drigar r.ls 32 mgunonnun, und es wird vorausgesetzt, dass diese Signale nach dem Prinzip der Pulscodemodulation (PCM) ebenso wie die Sprechsignale am Eingang des Verbindungsnetzes vorliegen und von einer ausserhalb des Verbindungsnetzes liegenden Vorrichtung erzeugt werden. In

^ diesem Fall verfügt jeder Ausgangsschalter CS über eine 33.

einlaufende Netzleitung, d.h. ein 33. Register RES,, und einen 33. Zwischenspeicherblock mit 32 Wörtern, in die bei jeder Abtastperiode die aufeinanderfolgenden und periodischen Codezeichen der 32 Tonfrequenzsignale eingeschrieben werden.

Zur Aussendung eines Tonsignals oder Tonfrequenzsignals "j" zu einem an das Ausgangsregisters RSS angeschlossenen Teilnehmer während der Betriebsdauer des Zeitkanals t^ genügt es, in den Steuerspeicher des Schalters»d„h_e in äas Wort Nr, 1 des Blocks Nr» η der dem Register RSS

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zugeordneten 32 Wörter den Buchstaben "j" des Zwischenspeichers einzuschreiben, der diesem Tonsignal im Block der dem Register RES,-, zugewiesenen 32 Wörter zugeordnet iat·

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Verbindungsnetz mit Zeitschaltung, dadurch g e k e η η ζ e ichne t_f dass es aue mehreren Stufen aufgetaut ist, bestehend aus mindestens einer Eingangs stufe, einer Zwischenstufe und einer Ausgangsstufe, wobei■ Multiulex-Zeitschalt-Verbindungsleitungen des gleichen Typs wie den dor einlaufenden und der auslaufenden Netzleitungen zwischen der Eingangsstufe und der Zwischenstufe sowie zwischen der Zwischenstufe und der Ausgangsstufe vorhanden sind, und dass jede Stufe mit einer bestimmten Anzahl von Zeitschaltern ausgerüstet ist , jeder Zeitschalter eine bestimmte Anzahl von einlaufenden Leitungen und eine bestimmte Anzahl von auslaufenden Leitungen aufweist und jede einlaufende bzw. auslaufende Leitung mehrere Zeitkanäle und jeder Zeitkanal mehrere Binärelemente aufweist, wobei der Innenaufbau eines jeden Zeitschalters, der aus einem durch einen Pufferspeicher verbundenen Eingangsteil und einem Ausgangsteil besteht, derart beschaffen ist, dass dank dieses Aufbaus die Zuordnung eines beliebigen Zeitkanals einer beliebigen einlaufenden Leitung eines beliebigen Schalters zu einem beliebigen Zeitkanal einer beliebigen auslaufenden Leitung desselben Schalters ohne Sperre gewährleistet wird, so dass ein beliebiger Zeitkanal eines beliebigen Eingangsschalters mit einem beliebigen Zeitkanal eines beliebigen Ausgangsschalters verbunden werden ksnn, wobei der

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Betrieb des Verbindungsnetzes mit oder ohne Sperre ent-* sprechend der Anzahl der verwendeten Zwischenschalter erfolgt,
2. Verbindungsnetz mit Zeitschaltung nach Anspruch 1, dcdurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen einem Eingangs-Zeitkanal und einem Ausgangs-Zeitkrji·*! mit Hilfe von Zeitschaltern hergestellt wird, wobei in jedem Zeitschalter der Zeitkanal gewechselt werden

kann. ι
3. Verbindungsnetz mit Zeitschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h gekennzeichnet, dass es nur drei Stufen aufweist, wobei die Eingangsstufe ρ Eingangsschalter mit η Eingangen und m Ausgängen, die Zwischenstufe m Zwisehenschalter mit.ρ Eingängen und q Ausgangen und die Ausgangsstufe q Ausgangsschalter mit m Eingängen und η Ausgangen auf weist und an jedem Fingangsschalter η einlaufende Netzleitungen mit χ Zeitkanälen liegen und m Ausgänge jedes Zeitschalters den Eingangen von m Zwischenschalten* züge- » ordnet sind, von jedem Ausg**ngsschalter η auslaufende Netzleitungen mit χ Zeitkan&len ausgehen, m Eingange jedes Ausgangsschalters mit den Ausgangen von m Zwischenschaltern verbunden und ρ Eingänge und q Ausgange jedes Zwischenschalters somit jeweils mit ρ Eingangsschaltern und q Ausgangsschaltern derart verbunden sind, dass in dem in dieser Weise aufgebauten

2 2 ·

Verbindungsnetz mit Zeitschaltung,das η einlaufende und η auslaufende Netzleitungen mit Zeitschaltung aufweist, die Möglichkeit besteht, eine Verbindung zwischen einem beliebigen

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Zeitkanal der η einlaufenden Netzleitungen und einem be-

liebigen Zeitkanal der η auslaufenden Hetsleitungen herzustellen, wobei der Fernsprechverkehr ohne oder mit Sperre entsprechend der Anzahl m der Zwischenstufensohalter abgewickelt werden kann.
4. Verbindungsnetz mit Zeitschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschalter mit der gleichen Anzahl von Eingängen und Ausgängen (p=q) ausgerüstet sind und das Verbindungsnetz somit symmetrisch aufgebaut ist.
5. Verbindungsnetz mit Zeitschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 4, ausgerüstet mit drei Stufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsstufen η Schalter mit η Eingängen und (2n - 1) Ausgängen, die Zwischenstufe (2n - 1) Schalter mit η Eingängen und η Ausgängen und die Ausgangsstufe η Schalter mit (2n - 1) Eingängen und η Ausgängen aufweist, wobei Verbindungsleitungen zwischen den (2n - 1) Ausgängen jedes Eingangsschalters und den Eingängen der (2n - 1) Zwischenschalter sowie weitere Verbindungsleitungen zwischen (2n - 1) Eingängen jedes Ausgangsschalters und den (2n - 1) Zwischenschaltern vorhanden sind, so dass ein Verbindungsnetz mit Zeitschaltung ohne Sperre mit η einlaufenden Netzleitungen

ρ
und η auslaufenden Netzleitungen aufgebaut wird.
6. Verbindungsnetz mit Zeitschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 3t ausgerüstet mit drei Stufen, dadurch

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gekennzeichnet, dass durch Verwendung der gleichen Anzahl η von r iadratischen Schaltern mit η Eingängen und η Ausgängen in jeder einzelnen Stufe ein Verbindungsnetz ohne Sperre aufgebaut wird, vorausgesetzt, dass nach jeder Sperrung die Verbindungen ohne Unterbrechung erneut hergestellt werden.
7. VerMndungsnetz mit Zeitschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichne t dass es eine ungerade Anzahl von Stufen, d.h. mehr als drei Stufen, aufweist und in einem fünfstufigen Verbindungsnetζ aus einer Eingangsstufe, einer Zwischenstufe und einer Ausgangsstufe besteht, wobei die Eingangsstufe η Eingangsschalter

mit η Eingängen und m Ausgängen, die Ausgangsstufe η Ausgangsschalter mit m Eingängen und η Ausgängen und die Zwischenstufe m dreistufige Verbindungsnetze mit Zeitschaltung aufweist und jedes dreistufige Verbindungsnetz mit Zeitschaltung

2 entsprechend dem Aufbau nach Anspruch 2 mit η Eingängen und

2
η Ausgängen versehen ist, wobei Verbindungsleitungen zwischen der Eingangsstufe und der Zwischenstufe und zwischen der Zwischenstufe und der Ausgangsstufe vorhanden sind, so dass ein Verbindungsnetz mit Zeitschaltung und n^ einlaufenden Retzleitungen und η auslaufenden Netzleitungen gebildet wird und das Verbindungsnetz ohne oder mit Sperre entsprechend der Anzahl m von dreistufigen Verbindungsnetzen mit Zeitschaltung . betrieben werden kann, die die Zwischenstufe bilden, und wobei die Anzahl der Zwischenschalter des dreistufigen Verbindungs- ·■ netzes und die Anzahl der einlaufenden und der auslaufenden

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Netzleitungen entsprechend einer geometrischen Reihe der Ordnung η zuni-nmt, wenn die Anzahl der Stufen entsprechend einer arithmetischen Reihe der Ordnung 2 zunimmt,
8. Verbindungsnetz mit Zeitschaltung nach den Ansprüchen 1 Ms 7» dadurch gekennzeichnet, dass jeder Eingangs-, Ausgangs- bzw. Zwischen-Zeitschalter soviel Eingangsregister aufweist wie er einlaufende Leitungen hat und mit soviel Ausgangsregist*rs ausgerüstet ist wie er auslaufende Netzleitungen hat, wobei jede einlaufende bzw. auslaufende Netzleitung 32 Zeitkan'dle aufweist, und ein Puffer- . speicher den einlaufenden Netzleitungen zugeordnet ist und n.us soviel adressierbaren Speicherblöcken besteht wie einlaufende Netzleitungen vorhanden sind, wobei jeder Block 32 Wörter aus y Binärelementen entsprechend den 32 Zeitkanälen umfasst, ein Steuerspeicher den auslaufenden Netzleitungen zugeordnet ist und aus soviel adressierbaren oder Umlaufspeichern besteht wie auslaufende Netzleitungen vorhanden sind, jeder Block 32 Wörter aus Z Binärelementen entsprechend den 32 Zeitkanälen umfasst, so dass die Herstellung einer Verbindung zwischen einem Zeitkanal t. eines Edngangsregisters HE_m und einem Zeitkanal t. eines Ausgangsregisters RS dadurch erfolgt, dass in das Wort aus Z Binärelementen des Steuerspeichers, dna dem Zeitkanal t.

des der η-ten auslaufenden Netzleitung zugeordneten Ausgangsregistsrs HS zugeordnet ist, die Adresse des Pufferspeicher-Wortes eingeschrieben wird, das dem Zeitkanal t. des der η-ten einlaufenden Netzleitung des Eingangsregisters RE zugeordneten Zeitkanals t^ zugeordnet ist,

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Sl?
9. VerMndungsnetz mit Zeitschaltung nr.ch den
Ansprüchen 1 bie 8, in dem zum pjigerufenen Teilnehmer maximal 32 Tonsignr\le oder Tonfrequenzsignale ohne Sperre übertragen werden, dadurch g e k e η η zeichnet, dass die Signale durch Pulscodemodulation (PCI!) am Fingcng des Verbindungsnetzes durch eine nusserhalb des Verbindungsnetzes angeordnete Vorrichtung erzeugt werden, wobei in jedem Ausgnngsschr.ltor lediglich ein zusätzliches Eingangsregister
(RES,,) und ein 33. Puffersneicherblock mit 32 Wörtern erforderlich ist, in die w^rend jeder Abtr.stperiode aufeinpnder· folgende, reriodische Codezeichen entsprechend den 32 Tonfrequenz signr.len eingeschrieben werden.

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