DE2250516A1 - Fernmeldenetzwerk mit sternfoermiger struktur - Google Patents

Description

2250515

' PHN. 5954.

_ _ . boss/rv.

Dr. Herbert Scholl Pa.'rntanwalt

hmtatt: N. Y. Philips' GloeitampenFabrtefofc

AkteNaj HUT- 5954
vonw 12, Okt« 1$J2

Pernmeldenetzwerk mit sternförmiger Struktur.

Die Erfindung betrifft ein Pernmeldenetzwerk mit sternförmiger Struktur» mit mehreren über eine übergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle miteinander gekoppelten untergeordneten Fernmeldevermittlungsstellen, in welchem Netzwerk jede untergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle

Il

über mehrere PCM-Eeitmultiplex-Ubertragungssysteme mit der übergeordneten

Il

Fernmeldevermittlungsstelle verbunden ist, welche PCM-Zeitmultiplex-Ubertragungssysteme je eine Sende-Multiplexleitung und eine Empfangs-Hultiplex-

Il

leitung enthalten, wobei die Ubertragungszeit der Multiplexleitungen in Multiplexzyklen eingeteilt ist, die durch Teilung in primäre Zeitintervalle mehrere primäre Zeitkanäle bilden, über welche die PCM-kodierten Informationen mehrerer Informationsquellen übertragbar sind.

Die Termen "untergeordnet" und "Übergeordnet" können Endstellen bzw. Knotenvermittlungsstellen oder Knotenvermittlungsstellen bzw.

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Zentralvermittlungsstellen oder im allgemeinen verschiedene hierarchische Ebenen eines Fernmeldenetzwerke angeben. Sie können jedoch auch in der Bedeutung verschiedener Ebenen in einem Schaltkomplex angewendet werden, der üblicherweise als Fernmeldevermittlungsstelle bezeichnet wird. Im letzteren Fall wird davon auegegangen, dass die Fernmeldevermittlungsstelle aus mehreren modularen Schalteinheiten besteht, die als Koppelmoduln bezeichnet werden, in welcher Fernmeldevermittlungsstelle einige Koppelmoduln als DurchgangsverinittlungssteHe zwischen den andern Koppelmoduln wirksam sein können. In diesem Fall sind die als Durchgangsverraittlungestellen wirksamen Koppelmoduln die übergeordneten und die anderen Koppelmoduln die untergeordneten Koppelmoduln. In der folgenden Figurbeschreibung werden die untergeordneten Koppelmoduln als Koppelmoduln ohne weiteres und die übergeordneten Koppelmoduln als Durchgangsvermittlungs- oder Sternvermittlungsatelle bezeichnet.

Ein PCM-Zeitmultiplex-Fernmeldenetzwerk mit übergeordneten und untergeordneten Koppelmoduln der eingangs genannten Art 1st aus ' > "Colloque International de Commutation Electronic^»"» Paris, 28.März -2.April 1966, Editions Chiron S. 513-520 bekannt. Darin werden Koppel« moduln angewendet, die keine interne Blockierung und alle die gleiche

Struktur haben. Ein Nachteil dieses bekannten Fernmeldevermittlungsnetzwerks ist, dass bei einer Ausbau des Fernmeldenet»werke unterhalb der Endkapazität dennoch alle für die Endkapazität erforderlichen übergeordneten Koppelmoduln eingesetzt werden müssen. Die wirtschaftliche Investierung für ein derartiges Fernmeldenetzwerk hängt daher weniger von der Anfaitgsals von der Endkapazität ab. Es werden jedoch Fernmeldenetzwerke angestrebt, bei denen die Investierung im wirtschaftlichen Sinn der wirklichen Kapazität proportional ist.

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Die Erfindung bezweckt, ein Fernmeldehetzwerk der eingangs erwähnten Art mit grosser Flexibilität zu schaffen, das eine geringe wirtschaftliche Anfangsinvestierung erforderlich macht und modular erweiterbar ist. Unter modular erweiterbar wird hier die Möglichkeit verstanden, die Kapazität durch Zuordnung jeweils eines Koppelmoduls auszudehnen. Die Flexibilität betrifft die Anpassung an die Art des Verkehrs und die darin

Il

auftretenden Änderungen. Manche Koppelmoduln können viel Verkehr zu anderen Koppelmoduln haben..(Viel Inter-Modul-Verkehr). Andere Koppelmoduln können viel Verkehr haben, der innerhalb des Koppelmoduls bleibt (viel Intra-Modul-Verkehr). Im Verlauf der Zeit können sich diese Verkehrsverhältnisse noch ändern, so dass eine flexible Anpassung des Fernmeldenetzwerks an die Art

Il

und die Änderungen des Verkehrs besonders wichtig ist.

Das erfindungBgemasse Fernmeldenetzwerk ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sende-Multiplexleitungen und die Empfangs-Multiplex-

Il

leitungen der PCM-Zeitmultiplex-Ubertragungssysteme, die eine untergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle mit der übergeordneten Fernmeldevermittlungsstelle verbinden, in der übergeordneten Fernmeldevermittlungsstelle gruppenweise an automatische Multiplexer bzw. automatische Demultiplexer

Il

angeschlossen sind, deren Ausgänge bzw. Eingänge durch Uber-Sendemultiplex-

Il

leitungen bzw. Uber-Empfangsmultiplexleitungen gebildet werden,_wobei die

Il Il Il

übertragungszeit der Uber-Multiplexleitungen in Uber-Multiplexzyklen der

Il

gleichen Dauer wie die Multiplexzyklen eingeteilt ist, welche Uber-Multiplexzyklen durch ihre Einteilung in sekundäre Zeitintervalle mehrere sekundäre Zeitkanäle bilden, deren Anzahl um einen ganzen Faktor grosser ist als die Anzahl primärer Zeitkanäle, und wobei die übergeordnete Fernmeldevermittlungstelle eine Koppelanordnung mit Raumteilung enthält, die mehrere Eingänge und mehrere Ausgänge und Koppelpunktp;lieder zum Verbinden der

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Eingänge mit den Ausgängen enthält, wobei an die Eingänge und Ausgänge

M M

der Koppelanordnung die Uber-Sendemultiplexleitungen bzw, Uber-Empfangsmultiplexleitungen angeschlossen sind, und dass die übergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle zyklische Speicher zum Schalten der Koppelpunkt-

tl

glieder in den sekundären Zeitintervallen des Uber-Multiplexzyklus enthält.

Dieses Fernmeldenetzwerk hat den Vorteil, dass die übergeordneten Koppelmoduln gegen geringen Kostenaufwand eine gröesere Verkehrskapazität als die entsprechenden übergeordneten Koppelmoduln des obenerwähnten bekannten Fernmeldenetzwerks haben, wodurch an einen übergeordneten Koppelmodul eine grosse Anzahl von untergeordneten Koppelmoduln angeschlossen werden kann.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigern

Fig. 1 und 2 eine blockschematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemässen Fernmeldenetzwerke,

Fig. 3 eine blockschematische Darstellung eines an sich bekannten Ausführungsbeispiels eines Koppelmoduls ohne innere Blockierung, das sich zur Anwendung im F_ernmeldenetzwerk nach Fig. 1 eignet,

Fig. 4> 5» 6 und 7 verschiedene Netzwerkstrukturen, in denen das Fernmeldenetzwerk nach Fig. 1 angewendet werden kann,

Fig. 8 die Anordnung der Figuren 1 und 2.

Figur 1 zeigt drei Koppelmoduln 100, 101 und 102, die jeweils mit linken Anschlüssen für PCM-ZeItmultiplex-Empfangamultiplexleitungen und mit rechten Anschlüssen für PCM-Zeitmultiplex-Sendemultiplexleitungen versehen sind. Ein PCM-Zeitmultiplexübertragungssystem mit einer Empfangs-Multiplexleitung und einer Sende-Multiplexleitung endet in einem linken Anschluss und einem rechten Anschluss, die dieselben rela-

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tiven Positionen auf dem Koppelmodul einnehmen. Eine Multiplexleitung ist in der Figur mit einer einfachen Linie angegeben, die mit einem in Richtung des Koppelmoduls weisenden Pfeil versehen ist, wenn es sich um eine Empfangs-Multiplexleitung handelt und mit einem Pfeil in entgegengesetzter Richtung, wenn es sich um eine Sende-Mul.tiplexleitung handelt. Die Sende-Multiplexleitung und die Empfangs-Multiplexleitung sind in bezug

It

auf den Koppelmodul definiert, an den das PCM-Zeitmultiplex-Ubertragungssystem angeschlossen ist. Die Empfangs-Multiplexleitung überträgt Information zum Koppelmodul und die Sende-Multiplexleitung überträgt Information vom Koppelmodul. · -

Die Bezugsziffern 103 bis 114 geben in Pig. 1 jeweils ein

Paar von Multiplexleitungen an, die gemeinsam ein PGM-Zeitmultiplex-Uber-

Il

tragungssystem in zwei Richtungen bilden. Die Ubertragungssysteme 103 bis

It

106 sind an den Koppelmodul 100 angeschlossen. Die Ubertragungssysteme

107 bis 110 sind an den Koppelaiodul IQl und die ubertragungssysteme 111 bis 114 an den Koppelmodul 102 angeschlossen»

Jede Multiplexleitung hat einen in primäre Zeitintervalle aufgeteilten Multiplexzyklua. Im weiteren wird angenommen, dass 128 primäre Zeitintervalle in jedem Multiplexzyklus vorhanden sind. Die Dauer des Multiplexzyklus ist für alle Multipiexlei.tungen die gleiche. Sin Multiplexzyklus wird ebenfalls als Rahmen und die Dauer desselben als Rahmenlänge bezeichnet. Die Rahmenlänge üblicher PCM-System© beträgt 125 /u/sek, was zu primären Zeitintervalleii mit einer Dauer voa etwa 1/u/sek führt. Die Zeit, die ein Kanal benutzt, wird als Zeitkanal bezeichnet und durch ein zyklisches primäres Zeitintervall gebildet» dessen Periode gleich der Rahmenlänge ist.

Die Koppelmoduln 100» ijOI. und .102 sind in Fig. 1 mit vier

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linken Anschlüssen und vier rechten Anschlüssen angegeben· Dies wurde jedoch nur der Einfachheit halber gemacht. In Wirklichkeit können Koppelmoduln mit einer beliebigen Anzahl von Anschlüssen angewendet werden. Die Anzahl von linken Anschlüssen ist jedoch stets gleich die Anzahl der rechten Anschlüsse.

Die Übertragungssysteme 103 und 104 übertrugen angenomtnenerweise den Verkehr einer zum Koppelmodul 100 gehörigen Teilnehme*gruppe. Die übertragungesysterne 10? und 106 übertragen den Verkehr einer zum Kop-

Il

pelmodul 101 gehörigen Teilnehmergruppe und die Ubertragungssysteme 111 und 112 den Verkehr einer zum Koppelmodul 102 gehörigen Teilnehmergruppe.

Die Ubertragungssysteme 105, 106, 109, 110, 113 uni 114 übertragen den Verkehr zwischen den Teilnehmergruppen* letztere Verkehrsart wird als InterModul-Verkehr bezeichnet. Den Verkehr zwischen den Teilnehmern der gleichen Gruppe nennt man Intra-Modul-Verkehr.

Il

Die Übertragungssysterne 103 und 104 dürfen ebenso wie die

entsprechenden Übertragungseysterne der anderen Koppelmoduln an ihrem weiten Ende in Konzentratoren enden, die eine oder mehrere Konzentrationsstufen zum Konzentrieren des Teilnehmerverkehrs enthalten. Diese Konzentratoren enthalten die PCM-Kodierer/Dekodierer und die Multiplex/Demultiplexapparatur, um die Umwandlung zwischen den analogen Sprechkanälen und den digitalen Zeitkanälen zu bewirken.

Es wird davon ausgegangen, dass in jedem Koppelmodul jeder Zeitkanal jedes linken Anschlusses mit jedem Zeitkanal jedes rechten Anschlusses ohne innere Blockierung verbunden werden kann. Dies erfordert eine Möglichkeit zur Zeittransposition, um in verschiedenen Zeitpunkten auftretende Kanäle miteinander verbinden zu können. Durch die Abwesenheit einer inneren Blockierung muss die Struktur des Koppelmoduls sorgfältig

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gewählt werden, dies ist jedoch "beim heutigen Stand der Technik kein Problem. Es ist sogar fraglich, ob die Anwendung von Strukturen mit einer gewissen inneren Blockierung in wirtschaftlicher Hinsicht noch Vorteile bietet. In Pig. 5 ist eine an sich bekannte Struktur für einen Koppelmodul ohne innere Blockierung dargestellt, der weiter in der Beschreibung kurz beschrieben wird.

Il

Die Übertragungssysteme 105, 106, 109, 110, 113 und 114 enden in einer in Fig. 2 dargestellten Durchgangsvermittlungsstelle 115·

Diese schafft Verbindungsmöglichkeiten zwischen den Zeitkanälen der über-

Il

tragungssystene jedes Koppelmoduls und den Zeitkanälen der Ubertragungssysteme jedes anderen Koppelmoduls. Es werden keine Verbindungsmöglich-

Il

keiten zwischen den Zeitkanälen der Übertragungssysteme des gleichen Koppelmoduls hergestellt. Es wird davon ausgegangen, dass der Intra-Modul-Verkehr über den betreffenden Koppelmodul abläuft. Der Inter-Modul-Verkehr läuft über die Durchgangsvermittlungsstelle 115» Man könnte annehmen, dass einen Teil des Inter-Modul-Verkehr tragenden Querverbindungen zwischen den Koppelmoduln vorhanden wären. Tatsächlich könnte eine derartige Netzstruktur bevorzugt werden, wenn starker Verkehr zwischen bestimmten Koppelmoduln herrscht. Die Durchgangsvermittrungsstelle 115 könnte dann als überlauf möglichkeit für den Verkehr benutzt werden, der nicht über die Querverbindungen ablaufen kann.

Die Struktur des Fernmeldenetzes nach den Figuren 1 und 2

ist in Fig. 4 dargestellt, in der ein Kreis einen Koppelmodul und ein Viereck eine Durchgangsvermittlungsstelle 115 symbolisiert. Diese Struktur ist eine sternförmige Struktur. Mit Querverbindungen zwischen jeweils zwei Koppelmoduln resultiert die in Fig. 5 dargestellte Struktur. Dies ist eine Maechenstruktur, der eine sternförmige Struktur überlagert ist, d.h. sie

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ist eine gemischte Maschen-Sternstruktur. Ohne Durchgangsvermittlungsstelle 115 entsteht eine Maschenstruktur. Die Durchgangsvermittlungsstelle 115 liegt im Zentrum der sternförmigen Struktur und kann als Sternvermittlungsstelle angegeben werden. Aus Gründen der Betriebssicherheit werden in Fernmeldenetzen mit sternförmiger Struktur und von grösserem Umfang, die sich etwa über ein ganzes Land wie den Niederlanden erstrecken, zumindest zwei Sternvermittlungsstellen angewendet. In den Fällen nach Fig. 4 und 5 resultieren die netzförmigen Strukturen nach den Figuren 6 und 7· Die Struktur nach Fig. 7 findet sich beispielsweise im öffentlichen Fernsprechnetz der Niederlande, in dem die Zentralvermittlungsstellen ein Maschennetz bilden und in dem die Zentralvermittlungsstellen von Amsterdam und Rotterdam gleichfalls als Sternvermittlungsstelle (oder Überlaufstelle) wirksam sind, entsprechend den Sternvermittlungestellen 115* und 115" nach Fig. 7.

Während also in den Figuren 1 und 2 eine sternförmige Struktur mit einer Sternvermittlungsstelle beschrieben wird, ist dies nicht als eine Einschränkung beabsichtigt, und es könnte ebensogut eine Struktur mit mehr als einer Sternverraittlungsstelle oder eine gemische Stern-Maschenstruktur betrachtet werden.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Ausführungsform der Sternvermittlungsstelle 115i um ein Fernmeldenetz mit grosser Flexibilität zu schaffen, das eine geringe wirtschaftliche Anfangsinvestierung erforderlich macht und modular erweiterbar ist.Die Sende-Multiplex-

Il

leitungen und die Empfangs-Multiplexleitungen der Übertragungssysterne 105 und 106 des Koppelmoduls 100 enden in der Sternvermittlungestelle 115 in einem automatischen Multiplexer 116 bzw. einem automatischen Demultiplexer 117.Die übertragungssystem^ 109 und 110 des Koppelmodule 101 enden auf

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entsprechende Weise in einem automatischen Multiplexer 118 und einem auto-

Il S

matischen Demultiplexer 119· Die über tragungs sy sterne 113 und 114 des Koppelmoduls 102 enden auf entsprechende Weise in einem automatischen Multiplexer 120 und einem automatischen Demultiplexer 121. Die automatischen Multiplexer bewirken eine zeichenweise Verschachtelung (Supermultiplex) der Zeitmultiplexsignale, die von den Sende-Multiplexleitungen herrühren» Die automatischen Demultiplexer führen die umgekehrte Bearbeitung aus. Der

Il

Ausgang jedes automatischen Multiplexers ist eine Uber-Sendemultiplex-

Il

leitung und der Eingang jedes automatischen Demultiplexers eine Uber-

Il

Empfangsmultiplexleitung. In Fig. 2 sind die Uber-Sendemultiplexleitungen mit den Bezugsziffern 122, 123 und 124 und die.Uber-Empfangsmultiplexleitungen mit den Bezugsziffern 125, 126 und 127 angegeben.

It

Es wird davon ausgegangen, dass bis zu 16 Übertragungssysteme an einen automatischen Multiplexer/Demultiplexer angeschlossen werden können. Die Zahl 16 ist beliebig gewählt und kann durch jede andere ge-

Il

eignete Zahl ersetzt werden. Ein Uber-Multiplexzyklus umfasst also 16 χ 128 (sekundäre) Zeitintervalle. Umgekehrt umfasst jedes primäre Zeitintervall 16 sekundäre Zeitintervalle. Die sekundären Zeitintervalle werden, entsprechend ihrer Position in einem primären Zeitintervall numeriert und die primären Zeitintervalle werden entsprechend ihrer Position in einem Multiplexzyklus numeriert. Die automatischen Multiplexer und Demultiplexer haben einen Arbeitszyklus von einem primären Zeitintervall, und sie bewirken eine feste Assoziation zwischen den sekundären Zeitintervallen

und den Ubertragungssystenen, und zwar derart, dass das sekundäre Zeitintervall mit der Nummer χ (1 L· χ £16) einem gegebenen Übertragungssystem mit beispielsweise der gleichen Nummer χ fest zugeordnet ist. Die Information wird in Form von Zeichen oder PCM-W8rtern von 8 Bits übertragen, die in einer Multiplexleitung jeweils ein primäres Zeitintervall besetzen. In

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einer Uber-Multiplexleitung umfasst ein PCM-Wort ein sekundäres Zeitinter-

vall. Die PCM-Wörter des Ubertragungssystems χ werden in den sekundären Zeitintervallen χ übertragen.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, sind an jeden automatischen Multiplexer/Demultiplexer nur zwei Ubertragungssysteme angeschlossen. Dies kann als Anfangsphase des Aufbaus des Fernmeldenetzes betrachtet werden. In einer weiteren Phase der Erweiterung des Fernmeldenetzes können zwischen jedem Koppelmodul und dem assoziierten automatischen Multiplexer/

Il

Demultiplexer mehrere Ubertragungssysteme angebracht werden. Das nicht Ausnutzen der Anschlusskapazität der automatischen Multiplexer/Demultiplexer bedeutet, dass in der Sternvermittlungsstelle bestimmte sekundäre Zeitintervalle nicht ausgenutzt und demzufolge auch nicht zum Aufbau von Verbindungen benutzt werden können. Auf diese Weise treten für jeden Koppel· raodul verbotene sekundäre Zeitintervalle auf, die beim Aufbau einer InterModul-Verbindung berücksichtigt werden müssen.

Die Sternvermittlungsstelle 115 (Fig. 2) enthält eine Koppelmatrix 128. Diese ist als eine Matrix mit den Abmessungen von 4x4, d.h. 4 Eingängen und 4 Ausgängen dargestellt. Diese Abmessungen richten sich im allgemeinen nach der Anzahl von Koppelmoduln des Fernmeldenetzes, welche Anzahl beliebig ist. Die Koppelmatrix 128 umfasst drei Eingänge für

die Uber-Sendemultiplexleitungen 122, 123 und 124 und einen Reserveeingang 129* Ferner umfasst die Koppelmatrix 128 drei Ausginge für die Uber-Empfangsmultiplexleitungen 125« 126 und 127 und einen Reserveausgang 130. Die Koppelmatrix enthält ein steuerbares Koppelpunktglied, kurz Koppelpunkt

It

genannt, zwischen dem Uber-Sendemultiplexleitung jedes Koppelmoduls und der Uber-Empfangsmultiplexleitung jedes anderen Koppelmoduls· Die Koppelpunkte sind in der Fig. mit den Buchstaben K und zwei Nummern angegeben,

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von denen die linke -die Nummer des Eingangs und die rechte die Nummer des

Il

Ausgangs ist. Hierbei wird angemerkt, dass die Uber-Sendemultiplexleitung und die TJber-Empfangsmultiplexleitung desselben Koppelmoduls an einen Eingang bzw. Ausgang mit der gleichen Nummer der Koppelmatrix angeschlossen sind. Der Intra-Modul-Verkehr läuft über die Koppelmoduln selbst ab und dementsprechend fehlen in der Koppelmatrix 128 die diagonalen Koppelpunkte. Eine Fernmeldeverbindung im Fernmeldenetz umfasst notwen-

It

digerweise eine Hinverbindung zum übertragen der Information vom A-Teilneh-

Il

mer zum B-Teilnehmer, und eine Rückverbindung zum Übertragen der Information vom B-Teilnehmer zum Α-Teilnehmer. In der Hauptstelle benutzen die Hinverbindung und die Rückverbindung denselben Zeitkanal auf räumlich getrennten Wegen. Diese räumlichen Wege liegen symmetrisch um die Diagonale der Koppelmatrix. Wenn auf" die Diagonale der Koppelmatrix Bezug genommen wird, so wird hiermit diejenige Diagonale gemeint, die keine Koppelpunkte enthält.

Die Koppelpunkte der Koppelmatrix 128 werden durch die

zyklischen Speicher 131» 132 und 133 gesteuert. Diese haben jeweils 16 χ Speicherstellen und eine Zykluszeit, die gleich der Rahmenlänge ist. Die zyklischen Speicher haben verschiedene Wortlängen je nach der Anzahl von Koppelpunkten, die durch jeden Speicher gesteuert wird. Die Steuereingänge jeweils zweier Koppelpunkte, die symmetrisch um die Diagonale liegen, sind direkt gekoppelt, so dass die beiden Koppelpunkte gleichzeitig geschaltet werden. Eine Hinverbindung und die assoziierte Rückverbindung werden über ein Paar symmetrisch um die Diagonale liegender Koppelpunkte hergestellt, indem diese im erwünschten Zeitkanal geschaltet werden. Ein Zeitkanal ist hier ein zyklisches sekundäres Zeitintervall im Gegensatz zu einem Zeitkanal einer Multiplexleitung, der ein zyklisches primäres Zeitintervall ist. '

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Das in der Koppelmatrix 128 erfolgende Schalten ist im

wesentlichen ein Schalten im Raum. Ein Schalten in der Zelt, das helsst eine Zeittransposition wird in der Sternvermittlungsstelle nicht angewendet. Die Multiplexer und Demultiplexer liefern eine feste Raum-Zelt und Zeit-Raum-Wandlung, die nicht als selektives Schalten betrachtet werden kann.

Die Koppelpunkte K12 und K21 werden durch den zyklischen Speicher 131 gesteuert. Die Koppelpunkte KI3, K23, K31 und KJ2 werden über einen Dekoder 134 durch den zyklischen Speicher 152 gesteuert. Die Steuereingänge der Koppelpunkte KI3 und K3I sind an einen Ausgang des Dekoders angeschlossen. Die Steuereingänge der Koppelpunkte K23 und K32 sind an einen zweiten Ausgang des Dekoders angeschlossen. Die Koppelpunkte KI4, K24, K34, K41, K42 und K45 werden über einen Dekoder 135 durch den zyklischen Speicher 133 gesteuert. Die Steuereingänge der Koppelpunkte KI4 und K41 sind an einen Ausgang des Dekoders 135 angeschlossen; die Steuereingänge der Koppelpunkte K24 und K42 sind an einen zweiten Eingang und die Steuereingänge der Koppelpunkte K34 und K43 an einen dritten Ausgang angeschlossen. Dies macht deutlich, dass ein bestimmtes Muster in den Steuerverbindungen zwischen den Koppelpunkten und den zyklischen Speichern besteht, das von der Rangordnung des zyklischen Speichers abhängt. Als Beispiel sei die Rangordnung vom zyklischen Speicher 13I zum zyklischen Speicher 133 genommen, j sei die Rangnummer des zyklischen Speichers. Für j ■ 1, 2, 3 kann anhand von Fig. 2 überprüft werden, dass der zyklische

Speicher j die Koppelpunkte K1 (j+i) K j (j + 1) und die Koppelpunkte

K (j + 1)1, K (j + i)j steuert. Dies sind 2 j Koppelpunkte und der

assoziierte Dekoder hat 2 j Ausgänge. Um diese j-AusgSnge gesondert steuern zu können, ist ein Kode mit Kodekombinationen notwendig. Eine Kodekombination ist dazu notwendig, den Zustand zu kennzeichnen, in dem keiner

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der Ausgänge angesteuert wird, so dass insgesamt j + 1 Kodekombinationen geschaffen werden müssen. Die Wortlänge des zyklischen Speichers j ist dann zumindest log (j+i) auf der Basis 2.

Die zyklischen Speicher 131, 132 und 133 haben eine Zykluszeit von 125/usek und jeweils 16 χ 128 Speicherstellen, in denen jeweils die "Adresse" eines Paars assoziierter Koppelpunkte gespeichert werden kann. Wird hier und im folgenden auf ein Paar von Koppelpunkten Bezug genommen, so ist ein Paar von Koppelpunkten gemeint, dass in bezug auf die Diagonale der Koppelmatrix 128 symmetrisch liegt und dessen Steuereingänge miteinander verbunden sind. In der Sternvermittlungsstelle können Ver-

Il Il

bindungen zwischen den Uber-Sendemultiplexleitungen und den Uber-Empfangs-

Il

multiplexleitungen in Zeitkanälen des Uber-Multiplexzyklus hergestellt werden. Eine Verbindung wird dadurch hergestellt, dass die "Adresse" eines Paars von Koppelpunkten in einer geeigneten Speicherstelle eines zyklischen Speichers gespeichert wird. Diese "Adresse" wird durch den zyklischen Speicher in dem Subzeitintervall, dem die Speicherstelle assoziiert ist, zyklisch wiederholt reproduziert. Das Ergebnis ist dann, dass die Koppelpunkte in einem zyklischen Subzeitintervall oder Zeitkanal geschaltet werden. Auf diese Weise wird eine Hinverbindung zwischen einem Zeitkanal

einer Uber-Sendemultiplexleitung und dem in der Zeit damit zusammenfallen-

Il

den Zeitkanal einer Uber-Empfangsmultiplexleitung hergestellt und wird

simultan im selben Zeitkanal die Rückverbindung zwischen der mit der Uber-

Il

Sendemultiplexleitung assoziierten Uber-Empfangsmultiplexleitung und der

Il ■ II

mit der Uber-Empfangsmultiplexleitung assoziierten Uber-Sendemultiplexleitung hergestellt. Ein Beispiel möge dies veranschaulichen. Es sei erforderlich, eine Verbindung zwischen dem Koppelmodul 100 und dem Koppel- ■ modul 102 herzustellen. Hierfür kommt das Paar von Koppelpunkten K13 und

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K31 in Betracht. Die Adresse dieses Koppelpunktpaars wird in einer geeigneten Speicherstelle des zyklischen Speichers 132 gespeichert. Die Hinverbindung verlSuft von der Uber-Senderaultiplexleitung 122 des Koppelmoduls

ti

100 Ober den Koppelpunkt K13 zur Uber-Empfangsmultiplexleitung 127 des

Il

Koppelmoduls 102. Die Rückverbindung verläuft von der Uber-Sendemultiplex-

Il

leitung 124 des Koppelmoduls 102 über den Koppelpunkt K3I zur Uber-Empfangsmultiplexleitung 125 des Koppelmoduls J_-OjD.

Il

Sind weniger als 16 Ubertragungssysteme an einen automatischen Multiplexer/Demultiplexer angeschlossen_f so schliesst man diese derart an, dass die Subzeitintervalle von unten an, d.h. vom Subzeitintervall mit der Nummer 1 an, besetzt sind. Von einem Subzeitintervall mit einer

gegebenen Nummer, die höher als die Anzahl angeschlossener Ubertragungssysteme ist, sind alle weiteren Subzeitintervalle bis einschliesslich der Nummer 16 für den Verbindungsaufbau verboten. In einer Tabelle wird für jeden Koppelmodul vermerkt, von welcher Nummer an die Subzeitintervalle verboten sind. Diese Tabelle wird für jeden Verbindungswunsch zu Rate gezogen, um die Subzeitintervalle zu bestimmen, die für die Verbindung grundsätzlich in Frage kommen. Unter diesen Subzeitintervallen wird dann eins bestimmt, das frei ist, d.h. ein Subzeitintervall, für das die assoziierte Speicherstelle des für die Verbindung in Frage kommenden zyklischen Speichers noch keine Adresse enthält und für das die anderen zyklischen Speicher

keine Adressen von Koppelpunkten enthalten, die zu den Uber-Sendemultiplex-

Il

leitungen und den Uber-Empfangsmultiplexleitungen gehören, die zu der auf+ zubauenden Verbindung gehören. Für eine Verbindung zwischen einem Koppelmodul χ und einem Koppelmodul y mit y yχ kommt der zyklische Speicher j · y - 1 in Betracht. In dem zu benutzenden Subzeitintervall dürfen in den anderen zyklischen Speichern die Adressen χ und y nioht auftreten. Die

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.Koppelmoduln weisen .keine innere Blockierung auf, so dass sich die Suche nach einem freien Weg für eine Inter-Modul-Verbindung auf die Suche nach einem freien Subzeitintervall oder Zeitkanal in der Sternvermittlungsstelle beschränkt.

Das Fernmeldenetz ist sehr flexibel hinsichtlich der Er-"Weiterung des Netzes und der Anpassung an Änderungen in der Verkehrsart. Das Fernmeldenetz kann um einen Koppelmodul gleichzeitig ohne die Not-

Il

wendigkeit fundamenteller Änderungen erweitert werden. Diese Erweiterung macht lediglich die Zuordnung eines automatischen Multiplexers/Demultiplexers in der Sternvermittlungsstelle erforderlich und eine Erweiterung der Koppelmatrix 128 um einen Eingang und einen Ausgang und die Zuordnung eines zyklischen Speichers mit einem Dekoder.

Il

Die Anzahl von TJbertragungs systemen zwischen einem Koppelmodul und der Sternvermittlungsstelle lässt sich bis 16 erweitern, ohne dass in der Sternvermittlungsstelle zusätzliche Apparatur erforderlich ist. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, eine Zunahme des InterModul-Verkehrs zu verarbeiten. Von einem Koppelmodul sind bestimmte linke und rechte Anschlüsse für den Verkehr zwischen dem Koppelmodul und der· Teilnehmergruppe und andere bestimmte linke und rechte Anschlüsse für den Inter-Modul-Verkehr bestimmt. Wenn nur wenig Inter-Modul-Verkehr von einer Teilnehmergruppe vorhanden ist, so kann man die noch nicht benutzten linken und rechten Anschlüsse dazu verwenden, mehr Teilnehmer an den Koppelmodul anzusehliessen. Kommt von einer Teilnehmergruppe viel InterModul-Verkehr, so benutzt man die linken und rechten Anschlüsse, die noch

Il

nicht in Gebrauch sind, um den Koppelmodul über mehrere nberträgungssysteme

Il

mit der Sternvermittlungsstelle zu verbinden» Überschreitet die Anzahl

von Ubertragungssystemen die Zahl 1-6, bo wird in der Sternvermittlungs-

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stelle ein zusätzlicher automatischer Multiplexer/Demultiplexer zum Anti schliessen der über die Anzahl von 16 hinausgehenden Ubertragungssysteme

vorgesehen auf dieselbe Weise wie für einen zusätzlichen Koppelmodul.

■ In der Sternvermittlungsstelle können lediglich Verbindungen zwischen Zeitkanälen mit der gleichen Nummer hergestellt werden. Dies führt zu einer gewissen inneren Blockierung beim Aufbau von InterModul-Verbindungen. Die innere Blockierung ist für einen besonderen Fall berechnet, der im weiteren näher spezifiziert wird. Es wird eine InterModul-Verbindung zwischen zwei nicht blockierenden Koppelmoduln betrachtet, die je 15 linke und 15 rechte Anschlüsse für den Verkehr mit der Teilnehmergruppe haben und die 16 linke und 16 rechte Anschlüsse für den InterModul-Verkehr haben. Es wird der Fall betrachtet, in dem von der Gruppe mit 15 linken und 15 rechten Anschlüssen jedes Koppelmoduls alle Kanäle bis auf einen Empfangskanal und den assoziierten Sendekanal besetzt sind. Dieses Paar von Kanälen wird als letztes freies Kanalpaar bezeichnet. Ferner wird davon ausgegangen, dass keine Querverbindungen zwischen den Koppelmoduln bestehen und dass kein Intra-Modul-Verkehr vorhanden ist. Man versucht nun, eine Verbindung zwischen dem letzten freien Kanalpaar des Koppelmoduls und dem letzten freien Kanalpaar des anderen Koppelmoduls herzustellen. Die Wahrscheinlichkeit, dass dieser Versuch nicht gelingt ist:

p' sa 1/5770.

Nimmt man für die Kanäle der Gruppe von 16 linken und 16 rechten Anschlüssen einen Wirkungsgrad von 99% an* so ist die Sicherheit dass ein freies Kanalpaar des einen Koppelmodule nicht mit einem freien Kanalpaar des anderen Koppelmoduls verbunden werden kennt

p-p¹ . p" - p'/¹20 as 10"⁵.

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Diese Spezifizierung ist sehr extrem. Unter normalen Umständen wird eine normale Quantität an Intra-Modul-Verkehr vorhanden sein, und der Wirkungsgrad der Kanäle wird niedriger als 99% sein. Ein Wert von 80$ ist in diesem Zusammenhang realistischer. Die Errechnung der inneren Blockierung unter den genannten extremen Bedingungen zeigt jedoch, dass diese sehr gering ist und lässt die Schlussfolgerung zu, dass sie unter praktischen Umständen nahezu vernachlässigbar klein ist»

Die Wahrscheinlichkeiten p' und p" sind entsprechend den

folgenden Formeln errechnet, wobei zur etwaigen Bezugnahme auf den Artikel von T*.L. Bowers hingewiesen wird: "Blocking in 3-stage Folded Switching Arrays" in "I.E.E.E. Transactions on Communication Technology",März I965»

S. 14-37, . ,

. ^L1 · V

^P - M I (L₁ +L₂ - M)I

p" - J^M-^L ₂). b <^M-^L1> . ri-(i-a)(i-b)l <^L1 ⁺ V^M) , worin im vorliegenden Fall L» + 1 = L„ + t (= I92O) die Anzahl von Kanalpaaren der Gruppe von 15 linken und 15 rechten Anschlüssen darstellt, M (= 2048) die Anzahl von Kanalpaaren der Gruppe von 16 linken und 16 rechten Anschlüssen und a = b den Kanalwirkungsgrad darstellt.

Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes Diagramm einer möglichen

Ausführungsform eines Koppelmoduls. Es umfasst die linken Anschlüsse 200, 201, 202 und 203 zum Anschliessen der Empfangs-Multiplexleitungen und die rechten Anschlüsse 204, 205, 206 und 207 zum Anschliessen der Sende-Multiplexleitungen. Die linken Anschlüsse sind an die Synchronisatoren 208, 209, 210 und 211 angeschlossen. Diese Synchronisatoren wandeln die empfangenen Informationen in die Zeitskala des Koppelmoduls um, ohne die Informationsreihenfolge zu ändern. Ferner stellt jeder Synchronisator vor jeder Information die betreffende Kanalnummer fest. Die Informationen (PCM-W8rter)

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werden an den Ausgangen 212, 213, 214 und 215 und die assoziierten Kanalnummern an den Ausgängen 216, 217, 218 und 219 präsentiert. Die PCM-W8rter werden den Demultiplexern 220, 221, 222 und 223 zugeführt, die die PCM-W8rter über Speicherstellen verteilen, die mittels der die Demultiplexer steuernden Kanalnummern individuell mit den Kanälen assoziiert werden. Jeder Demultiplexer steuert eine Gruppe von 128 Speicherstellen, von denen nur die erste und letzte in Fig. 3 dargestellt sind. Jede Speicherstelle ist durch ein längliches Rechteck symbolisch dargestellt, wie beim Bezugssymbol G angegeben ist. Die Steuerung kann derart sein« dass die erste Speicherstelle jeder Gruppe mit dem ersten Zeitkanal des betreffenden linken Anschlusses assoziiert ist, die zweite Speicherstelle mit dem zweiten Zeitkanal, usw.

Die Speicherstellen G sind an einen Multiplexer 224 angeschlossen, der durch einen zyklischen Speicher 225 gesteuert wird. Der Aus-

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gang des Multiplexers 224 wird durch eine Uber-Multiplexleitung 226 gebildet, die an einen automatischen Demultiplexer 227 angeschlossen ist. Die Ausgänge des Demultiplexers sind an die Sendeanordnungen 228, 229t 230 und 231 angeschlossen, deren Ausgänge die rechten Anschlüsse des Koppelmoduls bilden.

Es wird davon ausgegangen, dass der Koppelmodul in der Uber-

Multiplexleitung in einem Über-Multiplexzyklua mit einer Sauer wirkt, die gleich der Rahmenlänge ist und der 126 primäre Zeitintervalle umfasst, die jeweils in 33 sekundäre, von 0 bis einschliesslich 32 numerierte Zeitintervalle eingeteilt sind. Ferner wird davon ausgegangen, dass der zyklische Speicher 225 einen Zyklus mit einer Dauer hat, die gleich der Rahmeηlänge ist, und der 33 χ 128 Speicherstellen aufweist, in denen Jeweils die Adresse einer Speicherstelle gespeichert werden kann. Bas sekundäre Zeitintervall 0 jedes primären Zeitintervalls wird dazu verwendet, die PCM-Wörter in die

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Speicherstellen G einzuschreiben. Die PCM-Wörter können in jedem der übrigen sekundären Zeitintervalle jedes primären Zeitintervalls daraus ausgelesen werden. Eine in einer Speicherstelle des zyklischen Speichers 225 gespeicherte Adresse wird in einem zyklischen sekundären Zeitintervall oder Zeitkanal dem Multiplexer 224 zugeführt, und sie bewirkt die

übertragung der Information von der betreffenden Speicherstelle G zur

Uber-Multiplexleitung 226 im Zeitkanal. Der automatische Demultiplexer 227 assoziiert die Subzeitintervalle mit den rechten Anschlüssen des Koppelmoduls. Der Demultiplexer 227 hs-t einen Arbeitszyklus mit der Dauer eines primären Zeitintervalls, und er überträgt die PCM-Wörter, die in einem Subzeitintervall mit etwa der Nummer χ (1 ^x/32) empfangen werden, zur Sendeanordnung eines bestimmten assoziierten rechten Anschlusses, etwa mit derselben Nummer x. Eine ein PCM-Wort empfangende Sendeanordnung sendet dieses Wort im folgenden primären Zeitintervall aus und bewirkt damit ein automatisches erneutes Multiplexen aller Informationen, die für den betreffenden rechten Anschluss bestimmt sind.

Auf vorstehende We'ise kann durch Speicherung der Adresse einer Speicherstelle G im zyklischen Speicher 225 jeder Zeitkanal jedes

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linken Anschlusses über einen Zeitkanal der Uber-Multiplexleitung 226 mit jedem Zeitkanal jedes rechten Anschlusses verbunden werden, ohne dass eine innere Blockierung auftreten kann.

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Der Uber-Multiplexzyklus ist derart festgestellt, dass linke Anschlüsse und 32 rechte Anschlüsse am Koppelmodul angebracht werden können. In der Figur sind zu Darstellungszwecken lediglich vier linke und vier rechte Anschlüsse dargestellt.

Die Speicheretellen können durch die Wörter eines einheitlich zugänglichen (randoa access) Speichers gebildet werde©., die-in Grup-

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pen von 128 rait gesonderten Schreibmitteln (den Demultiplexern 220, 221, 222, 223) und mit gemeinsamen Lesemitteln (den Multiplexern 224) versehen sind.

Im Hinblick auf die Geschwindigkeitsanforderungen kann eine Parallelübertragung der PCM-WSrter angewendet werden, in welchem Fall die Synchronisatoren 208, 209, 210 und 211 mit Serien-Parallel-Wandlern und die Sendeanordnungen 228, 229, 230 und 231 mit Parallel-Serien-Wandlern versehen werden können. Eine andere Art und WeiBe, die Geschwindigkeitsanforderungen zu verringern, ist die Anwendung zweier oder mehrerer Multiplexer

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wie der Multiplexer 224, die jeweils über eine Uber-Multiplexleitung mit einem automatischen Demultiplexer verbunden sind. Dieser letztere betätigt dann einen Teil der rechten Anschlüsse. Werden zwei Multiplexer angewendet, so gelten dieselben Geschwindigkeitsanforderungen wie für die

Uber-Multiplexleitungen in der Sternvermittlungsstelle, die jeweils 16 χ 128 Zeitkanäle umfassen.

Die Informationsgeschwindigkeit der Uber-Multiplexleitungen der Sternvermittlungsstelle (Fig. 2) iet sehr hoch, und es wird deshalb vorteilhaft sein, die automatischen Multiplexer II6, 118, 120 und die automatischen Demultiplexer 117, 119,121 nahe der Koppelmatrix anzuordnen. Die Koppelmoduln können in grosser Entfernung von den Sternvermittlungsstellen stehen, sie können etwa einen Teil von Vermittlungsstellen mit Ortsverkehr und deren eigener Wirkungsbereiche bilden. Eine Bedingung dieser Dezentralisation ist, dass die Information der Fernver-

kehr-Ubertragungssysteme sich in den automatischen Multiplexern der Sternvermittlungsstelle prtsentieren, als rührten diese Informationen von einem nahe der Sternvermittlungsetelle liegenden (örtlichen) Koppelmodul her. Die Il

Fernverkehrs-Ubertragungssysteme müssen dann in Synchronieatoren enden,

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die die Informationen in die Zeitskala der Sternvermittlungsstelle umwandeln. Hierbei werden zwischen den Synchronisatoren und den automatischen Multiplexern sogenannte Rahmen-Richtanordnungen (frame aligner)

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angeordnet ι um die Rahmen der übertragungssysteme mit dem Rahmen der Sternvermittlungsstelle auf eine Linie zu bringen. Die Rahmen-Richtanordnungen müssen im allgemeinen eine Speicherkapazität haben, mit der sie praktisch eine Verzögerung um einen Rahmen liefern können. Eine derartig grosse Speicherkapazität kann dadurch vermieden, werden, dass die erforderliche Verzögerung grösstenteils im sendenden Koppelmodul verwirklicht wird. Letzteres kann einfach dadurch erreicht werden, dass die relevanten Adressen im Speicher 225 über eine bestimmte Anzahl von Speicherstellen verschoben werden.

Im Koppelmodul nach Pig. 3 ist jeder linke Anschluss an einen Synchronisator angeschlossen. Wenn der Koppelmodul ein örtlicher Koppelmodul ist, so können die Synchronisatoren der linken Anschlüsse, die mit der Sternvermittlungsstelle verbunden sind, gegebenenfalls vereinfacht werden und dann aus einem gemeinsamen Zähler bestehen, der durch den Takt der Sternvermittlungsstelle zum Schaffen der Kanalnummern gesteuert wird.

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Claims (1)

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   PATENTANSPRUCH:

   Fernmeldenetzwerk mit sternförmiger Struktur, mit mehreren über eine übergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle miteinander gekoppelten untergeordneten Fernmeldevermittlungsstellen, in welchem Netzwerk jede untergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle über mehrere PCM-Zeitmulti-

   plex-Ubertragungssysteme mit der übergeordneten Fernmeldevermittlungsstelle verbunden ist, welche PCM-Zeitmultiplex-Ubertragungssysteme je eine Sende-Multiplexleitung und eine Empfangs-Multiplexleitung umfassen, wobei die

   Ubertragungszeit der Multiplexleitungen in Multiplexzyklen eingeteilt ist, die durch Einteilung in primäre Zeitintervalle mehrere primäre Zeitkanäle bilden, über die PCM-kodierten Informationen mehrerer Informationsquellen übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende-Multiplexleitungen

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   und die Empfangs-Multiplexleitungen der PCM-Zeitmultiplex-Ubertragungssysteme, die eine untergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle mit der übergeordneten Fernmeldevermittlungsstelle verbinden, in der übergeordneten Fernmeldevermittlungsstelle gruppenweise an automatische Multiplexer bzw. automatische Demultiplexer angeschlossen sind, deren Ausgänge bzw.

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   Eingänge durch Uber-Multiplexleitungen bzw. Uber-Empfangsmultiplexleitungen

   Il Il

   gebildet werden, wobei die Ubertragungszeit dieser Uber-Multiplexleitungen

   in Uber-Multiplexzyklen mit der gleichen Dauer wie der Multiplexzyklen eingeteilt ist, welche Uber-Multiplexzyklen durch Einteilung in sekundäre Zeitintervalle mehrere sekundäre Zeitkanäle bilden, deren Anzahl um einen ganzen Faktor grosser ist als die Anzahl primärer Zeitkanäle, und dass die übergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle eine Koppelanordnung mit Raumteilung enthält, welche Koppelanordnung mehrere Eingänge und mehrere Ausgänge und Koppelpunktglieder zum Verbinden der Eingänge mit den Ausgängen enthält, wobei an die Eingänge und Ausgänge der Koppelanordnung die

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   Uber-Sendemultlplexleitungen bzw. Uber-Empfangsmultiplexleitungen angeschlossen sind, und die übergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle zyklische Speicher zum Schalten der Koppelpunktglieder in den sekundären Zeitintervallen des TJber-Multiplexzyklus enthalt.

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