DE2322069A1 - Verfahren und system zur verarbeitung von informationen, die von einer grossen anzahl von informationsuebertragungs-endstellen stammen - Google Patents

Description

31-32 Quai National
F-92806 P u t e a u x

Unser Zeichen; J 583

Verfahren und System zur Verarbeitung von Informationen, die von einer großen Anzahl von Informationsübertragungs-Endstellen stammen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Verarbeitung von Informationen, die von einer großen Anzahl von Informationsübertragungs-Endstellen stammen und in einem zentralen Steuerwerk in Form von Wörtern gebildet werden, von denen jedes Wort alle Informationen enthält, die sich auf eine bestimmte Endstelle beziehen.

Bei dieser Informationsverarbeitung wird ein Umlaufspeicher mit sequentiellem Zugriff verwendet, in dem die Wörter gespeichert werden.

Diese Speicherart ist immer dann interessant, wenn eine große Anzahl von informationen sequentiell bearbeitet

Lei/Pe

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werden soll. Dies ist beispielsweise bei elektronischen ■ Fern sprechvermittlimgs st eilen der Pail, in denen die
Bearbeitung jeder Fernsprechverbindung von dem Steuerwerk der Reihe nach vorgenommen werden kann.

In einem solchen Anwendungsfall enthält jedes Wort beispielsweise alle Daten, die sieh auf eine einseitige
Verbindung zwischen zwei Teilnehmern der Jernsprechvermittlungsstelle beziehen, so daß jede zweiseitige Verbindung, sobald sie hergestellt ist, die Verwendung von zwei Wörtern des Speichers erfordert, nämlich eines Wortes für den rufenden Teilnehmer und eines Wortes für den gerufenen Teilnehmer.

Die Daten werden in jedes Wort in Form von binären Elementen oder Bits eingeführt.

Die sich auf ein Wort beziehenden Daten werden dem zentralen Steuerwerk gleichzeitig zur Verfügung gestellt.

Bestimmte gegenwärtig in den elektronischen Fernsprechvermittlungsstellen angewendete Informationsverarbeitungssysteme verwenden im allgemeinen einen Speicher mit willkürlichem Zugriff und ein zentrales Steuerwerk, das demjenigen eines programmgesteuerten Rechengeräts gleich ist.

Ein solcher Speicher erfordert jedoch komplizierte Einordnungsmaßnahmen für die zu verarbeitenden Wörter. Andere bekannte Systeme erfordern eine große Anzahl von
Registriergeräten, Zeitsteuergliedern und ähnlichen Organen, von denen jedes nur eine einzige Funktion für
eine Reihe von Fernsprechteilnehmerstellen erfüllt.

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Das erfindungsgemäße Informationsverarbeitungssystem weist diese Nachteile nicht auf, da es einen Umlaufspeicher mit sequentiellem Zugriff enthält, und deshalb die "besonderen Maßnahmen zur Einordnung der Wörter entfallen, wodurch die Verarbeitung der Informationen vereinfacht wird; außerdem lassen die Taktsignale die im Speicher gespeicherten Wörter der Reihe nach in der Reihenfolge ihrer Einordnung erscheinen j und schließlich sind die verschiedenen Steuerorgane, wie Register, Markierer, Zeitsteuerglieder usw. nicht individualisiert, d.h., daß ein einziges Organ ("beispielsweise ein Binärzähler) die Durchführung der Punktionen ermöglicht, die normalerweise durch die Gesamtheit der zuvor angegebenen Organe ausgeübt werden.

Das Informationsverarbeitungsverfahren nach der Erfindung besteht darin, daß die Wörter in einem Umlaufspeicher mit sequentiellem Zugriff gespeichert werden, daß die Wörter der Reihe nach aus dem Umlaufspeicher derart ausgegeben werden, daß das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden, jeweils zur Verarbeitung eines Wortes durch das zentrale Steuerwerk entsprechenden Ausgaben des gleichen Wortes so kurz ist, daß das Steuerwerk in der Lage ist, alle Informationen zu verarbeiten, die von der Endstelle stammen, der das Wort zugeordnet ist, und' seine Steuerungen in einem so schnellen Takt durchführen kann, daß die Endstelle richtig arbeitet, und daß zur Durchführung eines Informationsaustausches zwischen einem aus dem Speicher ausgegebenen Wort und einem im Speicher enthaltenen Wort Informationen, die aufgrund des ausgegebenen Worts erhalten werden, bis zu dem Zeitpunkt gespeichert werden, in dem das im Speicher enthaltene Wort aus diesem ausgegeben wird.

Eine Weiterbildung dieses Verfahrens besteht darin, daß ein Programm zur Steuerung des zentralen Steuerwerks ver-

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wendet wird, und daß der Informationsaustausch zwischen Wörtern eine Weiterleitung einer Programmadresse umfaßt, die eine Verzweigung des Programms auf die "betroffenen Wörter ermöglicht.

Ein Informationsverarbeitungssystem zur Durchführung des Verfahrens enthält ein zentrales Steuerwerk, das die Wörter aufgrund der von den verschiedenen Endstellen gelieferten Informationen bildet, einen Speicher, der wenigstens so viele Wörter enthält, wie Endstellen vorhanden sind, ein Parallelregister, das nacheinander die verschiedenen aus dem Speicher ausgegebenen Wörter empfängt,und sie wieder in den Speicher eingibt, so lange ihre Verarbeitung noch nicht beendet ist, ein oder mehrere Pufferregister, die dem Parallelregister zugeordnet sind, und unter der Steuerung durch das zentrale Steuerwerk den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Wörtern des Speichers ermöglichen, und ein oder mehrere Vergleichsglieder zur Feststellung der Identität zwischen bestimmten, zu einem Pufferregister übertragenen Informationen und den in das Parallelregister eingegebenen Informationen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, deren einzige Figur das Funktionsschema eines Informationsverarbeitungssystems nach der Erfindung für eine elektronische Fernsprechvermittlungsstelle zeigt.

Das zentrale Steuerwerk C, das die'von einem Programm P gelieferten Befehle ausführt, bildet 2 m Wörter, die der Verarbeitung von m bilateralen Nachrichten entsprechen. Diese Wörter werden über ein Parallelregister R in einen Umlaufspeicher M mit sequentiellem Zugriff eingegeben. Jedes Wort enthält insbesondere die Informationen, welche

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die Kennzeichnung der Teilnelimereinrichtungen des rufenden und des gerufenen Teilnehmers, die vom rufenden Teilnehmer ausgesendeten Wählimpulse, die lage des für die andere Übertragungsrichtung reservierten Wortesim Speicher M, eine oder mehrere Zeitmessungen, die Adresse der letzten ausgeführten Zeüe des Programms P sowie gegebenenfalls eine oder mehrere Rüekkehradressen am Ende des Unterprogramms und die Kennzeichnung der Dauer der Verbindung der "beiden Teilnehmer in dem Verbindungsnetawerk D betreffen.

Die 2 m Wörter mit jeweils η Bits werden in dem Speicher M gespeichert, der durch η Schieberegister ( beispielsweise in MOS-Technik ) mit jeweils zwei m Registerstellen gebildet ist. Die Verschiebung in diesen Registern wird durch die Taktimpulse eines Taktgebers B gesteuert.

Bei jedem Taktimpuls wird das in der Stufe 1 des Speichers M gespeicherte Wort ausgegeben und als Ganzes in dem Parallelregister R aufgezeichnet» beim nächsten impuls wird das Wort der Stufe 1 unter Verschiebung der übrigen Wörter wieder in den Speicher M eingegeben, und nun geht das Wort der Stufe 2, das jetzt in die Stufe 1 gekommen ist, in das Parallelregister R. Die vollständige Abfragung des Speichers wird durch 2 m Portsehalteimpulse erhalten, die in gleichmässigen Zeitabständen vom Taktgeber B abgegeben werden. Die sehr kurze Zeit, die dem Steuerwerk für die Verarbeitung jedes in das Parallelregister R eingebrachten Wortes zugeteilt wird, ist also durch den Taktgeber B festgelegt. Eine Größenordnung für diese Zeit wird später bei einem Zahlenbeispiel angegeben.

Der Inhalt des aus dem Speicher M ausgegebenen und in das Parallelregister R eingebrachten Wortes stellt dem Steuer-

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■werk C gleichzeitig alle Daten zur Verfügung, die sich auf die einseitige Verbindung "beziehen, die gerade in diesem Augenblick von dem Steuerwerk behandelt wird.

In Abhängigkeit von diesen Daten und von dem Programm P schickt das vom Taktgeber B gesteuerte Steuerwerk verschiedene Weisungen zu dem Verbindungsnetzwerk D sowie zu den Teilnehmerendeinrichtungen E der Fernsprechleitungen, die von der in diesem Zeitpunkt gerade behandelten einzigen Verbindung betroffen sind.

Das Steuerwerk G kann auch bestimmte im Parallelregister R enthaltene Daten ändern, d.h. neue Wörter eingeben oder die Wörter löschen, deren Bearbeitung beendet ist.

Der Taktgeber B verursacht jedoch die Verschiebung der im Speicher M aufgezeichneten Wörter in regelmässigen Zeitintervallen. Die Daten, die sich auf das in der Verarbeitung befindliche Wort beziehen und sich im Parallelregister R befinden, werden dann am Ende der vom Taktgeber B festgelegten Zeit wieder in den Speicher M eingegeben, begleitet von der letzten verarbeiteten Adresse des Programms P. Die Steuerlogik muß also das erneute Erscheinen eines zu verarbeitenden Wortes abwarten, um die Verarbeitung dieses Wortes fortsetzen zu können, und dies eetzt sich fort, bis die Verarbeitung beendet ist.

Wenn alle im Speicher M aufgezeichneten Wörter der Reihe nach vom Steuerwerk C bearbeitet worden sind, kommt das Steuerwerk wieder beim ersten Wort an, dessen Information die letzte für dieses Wort bearbeitete Adresse des Programms P enthält, und es fährt mit dem folgenden Teil des Programms P fort.

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Die Verarbeitung jedes Wortes wird also in regelmässigen Zeitabständen nach der Bearbeitung der 2 tn-1 anderen Wörter dort wieder aufgegriffen, wo bei der vorhergehenden Bearbeitung aufgehört wurde; am Ende der der Bearbeitung des betreffenden Wortes zugeteilten Zeit wird die Bearbeitung bis zur nächsten Ausgabe dieses Wortes ausgesetzt, unabhängig von dem Zustand, in welchem diese Bearbeitung unterbrochen wird. ,

So lange die Bearbeitung eines Wortes nicht beendet ist, wird das Wort immer wieder vom Parallelregister R in den Speicher M eingegeben. Wenn die Bearbeitung eines Wortes beendet ist, wird das Wort im Speicher gelöscht.

Das Steuerwerk C muß zahlreiche Verbindungen .überwacheni dagegen ist die Weiterentwicklung des Zustande jeder Teilnehmerleitung (Schleifenbildung, Wählen) im Vergleich zu der Geschwindigkeit des Steuerwerks C sehr langsam.

Andererseits wird bei den Zeitmultiplexsystemen der Reihe nach jeder Verbindung ein Zeitintervall zugeteilt, damit ein Kanal in dem Verbindungsnetzwerk gefunden wird. Dieses Zeitintervall kann in Korelation mit der, Zeit gebracht werden, in der das Steuerwerk die gleiche Verbindung bearbeitet, wodurch die Steuerung des Verbindungsnetzwerkes beträchtlich vereinfacht wird.

Damit die Informationen eines Verarbeitungswortes für einen Teilnehmer zu dem Wort eines anderen Teilnehmers (zweiseitiges Gespräch) oder zu den Wörtern mehrerer Teilnehmer (Konferenzschaltung) übertragen werden können, sind ein oder mehrere Pufferregister T notwendig.

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Diese Pufferregister T empfangen von dem gerade verarbeiteten Wort im Parallelregister R "bestimmte Daten und halten diese Daten bis zu dem Zeitpunkt fest, in dem das Wort des Gesprächspartners seinerseits im Parallelregister R bearbeitet wird. Insbesondere enthält ein Pufferregister T alle Erkennungsdaten, die zum Auffinden des Wortes des Gesprächspartners notwendig sind.

Das Erkennen dieses Wortes erfolgt durch Vergleich zwischen diesen Erkennungsdaten und bestimmten in dem Wort des Gesprächspartners enthaltenen Informationen im.Augenblick seiner Verarbeitung im Parallelregister R. Wenn der jedem Pufferregister T zugeordnete Erkennungskompara-. tor A eine Gleichheit zwischen bestimmten in den Registern T und R enthaltenen Daten feststellt, schickt der Komparator A zu dem Steuerwerk C einen Befehl, der den Informationsaustausch zwischen den Registern R und T freigibt. Eine im Pufferregister T enthaltene Programmadresse ermöglicht es dem Steuerwerk C, in dem Programm P die diesen Befehlsaustausch betreffende Befehlsfolge aufzufinden.

Anhand eines praktischen Ausführungsbeispiels soll die Behandlung von 128 zweiseitigen Verbindungen (m = 128) erläutert werden: Die 256 notwendigen Verarbeitungswörter (2m) sind im Speicher M gespeichert.

Die Schieberegister des Speichers M haben 256 Registerstellen, und die vollständige Abfragung des Speichers M wird durch 256 Portschalteimpulse erhalten, die auf

2 Millisekunden verteilt sind. Die der Bearbeitung jedes in das Parallelregister R eingebrachten Wortes zugeteilte Zeit beträgt also etwa 8 MikroSekunden.

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Bei diesem Anwendungsbeispiel ist die Periode von 2 Millisekunden ein Vielfaches der Zeit von 125 Mikrosekunden, die gegenwärtig in den !Fernsprechzentralen, deren Verbindungsnetzvierk im Zeitmultiplexverfahren arbeitet, zwischen zwei die gleiche Verbindung betreffenden Informationen liegt.

Aus Sicherheitsgründen können zwei oder mehr' gleiche Steuerwerke vorgesehen werden, die abwechselnd arbeiten, wodurch es beispielsweise möglich ist, 2 · 128 = 256 zweiseitige Verbindungen zu behandeln.

In diesem Fall erfolgt der Informationsaustausch zwischen den Steuerwerken über ihre Pufferregister.

Beim Ausfall eines Steuerwerks kann dann das andere Steuerwerk für sich allein noch die Hälfte des Verkehrs bewältigen.

Das Steuerwerk kann im Sonderfall einer Fernsprechzentrale mit vollkommen verdrahteter Logik unabhängig sein und nur durch das Programm P gesteuert werden.

Zu dem Speicher M können zusätzliche Schieberegister hinzugefügt werden, damit die Durchführung von einer oder mehreren Zeitmessungen möglich ist. Jede Zeitmessung wird mit Hilfe eines Zählers erhalten, der durch die entsprechenden zusätzlichen Bits bei der Ausgabe eines bestimmten Wortes voreingestellt wird. Der Inhalt des Zählers wird dann um eine Einheit erhöht und zugleich mit dem Wort wieder in ' den Speicher eingegeben.

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Wenn man also von dem Anfangs zu stand Null des Zählers ausgeht, kann man durch Vergleich des Inhalts dieses Zählers mit einem die Zeitmessung kennzeichnenden Bezugscode eine Zeitmessung festlegen. Man erhält dadurch mit einem einzigen Zähler eine Zeitmessung für jedes Wort.

Man kann auch zu dem Speicher M weitere zusätzliche Schieberegister hinzufügen, damit die Aufzeichnung der von einem rufenden Teilnehmer gewählten Nummer möglich ist. Die Wählimpulse des rufenden Teilnehmers werden bei der Bearbeitung des diesem Teilnehmer zugeordneten Wortes durch einen dem Parallelregister E hinzugefügten Zähler registriert, dessen zu diesem Wort gehörige aufeinanderfolgende Stellunggen dem Wort folgen, während es im Speicher M umläuft. Dieser Zähler ist also zur Bearbeitung der Nummerngaben verfügbar, die gegebenenfalls in den anderen Wörtern auftreten können.

Die Erfindung eignet sich für alle Informationsübertragungs-Systeme insbesondere für elektronische Fernsprechzentralen.

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Claims (8)

Patentansprüche

1.' Verfahren zur Verarbeitung von Informationen, die von einer großen Anzahl von Informationsübertragungs-Endstellen stammen und in einem zentralen Steuerwerk in Form von Wörtern gebildet werden, von denen jedes Wort alle Informationen enthält, die sich auf eine bestimmte Endstelle beziehen, dadurch gekennzeichnet, daß

- dfe Wörter in einem Umlaufspeicher mit sequentiellem Zugriff gespeichert werden;

- die Wörter der Eeihe nach aus dem Umlaufspeicher derart ausgegeben werden, daß das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden, jeweils der Verarbeitung eines Wortes durch das zentrale Steuerwerk entsprechenden Ausgaben des gleichen Wortes so kurz ist, daß das Steuerwerk in der Lage ist, alle Informationen zu verarbeiten, die von der Endstelle stammen, der das Wort zugeordnet ist, und seine Steuerungen in einem so schnellen Takt durchführen kann, daß die Endstelle richtig arbeitet;

- zur Durchführung eines Informationsaustausches zwischen einem aus dem Speicher ausgegebenen Wort und einem im Speicher enthaltenen Wort Informationen, die aufgrund des ausgegebenen Wortes erhalten werden, bis zu dem Zeitpunkt gespeichert werden, in dem das im Speicher enthaltene Wort aus diesem ausgegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Programm zur Steuerung des zentralen Steuerwerks verwendet wird,und daß der Informationsaustausch zwischai

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Wörtern eine Weiterleitung einer Programmadresse umfaßt, die eine Verzweigung des Programms auf die "betroffenen Wörter ermöglicht .-

3. Informationsverarbeitungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zentrales Steuerwerk, das die Wörter aufgrund der von den verschiedenen Endstellen gelieferten Informationen "bildet, einen Speicher, der wenigstens so viele Wörter enthält, wie Endstellen vorhanden sind, ein Parallelregister, das nacheinander die verschiedenen aus dem Speicher ausgegebenen Wörter empfängt und sie wieder in den Speicher eingibt, so lange ihre Verarbeitung noch nicht beendet ist, ein oder mehrere Pufferregister, die dem Parallelregister zugeordnet sind und unter der Steuerung durch das zentrale Steuerwerk den Informationsaustausch zwischen verschiedenen Wörtern des Speichers ermöglichen, und durch ein oder mehrere Vergleichsglieder zur Feststellung der Identität zwischen bestimmten, zu einem Pufferregister übertragenen Informationen und den in das Parallelregister eingegebenen Informationen.

4-. Informationsverarbeitungssystem nach Anspruch 3 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Pufferregister die Programmadresse enthält, mit der das zentrale Steuerwerk bei der Ausgabe des durch ein Vergleichsglied erkannten Wortes arbeiten soll.

5· Informationsverarbeitungssystem nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und/oder der Verarbeitungskapazität mehrere

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gleiche Systeme miteinander verbunden sind und der Informationsaustausch zwischen diesen Systemen mit Hilfe ihrer Pufferregister durchgeführt wird.

6. Informationsverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Speicher zusätzliche Verschieberegister hinzugefügt sind, damit zu jedem Wort mittels eines Zählers eine Information hinzugefügt wird, die anzeigt, wie oft das Wort im Speicher umgelaufen ist, damit das zentrale Steuerwerk eine Zeitmessung durch Vergleich mit einem Bezugscode durchführen kann.

7. Informationsverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5 zur Anwendung bei elektronischen Pernsprechvermittlungsstellen, die im Zeitmultiplexverfahren arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Steuerwerk in jedes Wort einerseits die Informationen einfügt, welche die Kennzeichnung der Teilnehmereinrichtungen des rufenden und des gerufenen Teilnehmers betreffen, und andererseits die Informationen, welche die Identifizierung der Dauer der Verbindungen in Bezug auf eine Bezugsuhr betreffen, und daß das Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ausgaben des gleichen Worts aus dem Speicher gleich dem Zeitintervall oder einem Vielfachen des Zeitintervalle zwischen zwei aufeinanderfolgenden Verbindungen des diesem Wort entsprechenden Pernsprechkanals ist.

8. Informationsverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5 zur Anwendung bei elektronischen Pernsprechvermittlungssteilen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes

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- Hl· -

Wort die einen rufenden Teilnehmer betreffende Information enthält, und daß zu dem Speicher zusätzliche Verschieberegister hinzugefügt sind, damit zu jedem Wort mittels Zählern, welche die vom rufenden Teilnehmer abgegebenen Wählimpulse registrieren, eine die Rufnummer des gerufenen Teilnehmers angebende Information hinzugefügt wird.

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