DE2628105A1 - Digitaldatenschalter mit reserveschaltgruppenanordnung - Google Patents

Description

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LM Ericsson Pty. Ltd. Broadmeadows, Victoria/Australien Digitaldatenschalter mit Reserveschaltgruppenanordnung

Die Erfindung betrifft einen Digitaldatenschalter mit einer Mehrzahl von miteinander verbundenen aktiven Schaltgruppen, von denen jede Schaltstufen aufweist und dazu eingerichtet ist, Verbindungen zwischen ankommenden and auslaufenden Kanälen von Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen herzustellen.

Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit der Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit von größeren Digitalschaltern von der Art, wie sie beispielsweise in digitalen Pulskodemodulation-Telefonvermittlungsämtern verwendet werden.

Zur Erläuterung der Erfindung wird ihre Anwendung bei einem Digitalschalter mit Zeit-Raum-Zeit- (T-S-T)-Aufbau beschrieben. Die grundlegende Theorie über derartige Digitalschalter findet sich in vielen technischen Zeitschriften und Büchern, unter anderem in der Veröffentlichung "Digital Telephony - An Introduction" (Digitale Telephonie - Eine Einführung), die von der Telefonaktiebolaget L M Ericsson, Stockholm, Schweden veröffentlicht wurde.

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Ferner können Beschreibungen von verschiedenen Digitalschaltsystemen in Veröffentlichungen wie "International Switching Symposium" (wird jährlich veröffentlicht) angetroffen werden.

Bei Schaltern der vorstehend beschriebenen Art ist es bekannt, den Schalter in Gruppen von beispielsweise 512 Kanälen aufzuteilen und Gruppen hinzuzufügen, um die Größe des Vermittlingsamtes bzw. der Vermittlungsstelle zu steigern. Es ist bekannt, aus Gründen der Zuverlässigkeit die Verbindungen durch den Schaltmodul zu verdoppeln,und zwar durch Verdoppelung der T-S-T-Stufen, wodurch zwei identische Schaltebenen gebildet werden. Wenn ein Fehler in einer Ebene auftritt, so wird der entsprechende Teil der anderen Ebene freigegeben, und somit wird die Verbindung aufrechterhalten. Eine derartige Anordnung ergibt eine gute Zuverlässigkeit, und eine Doppelebenenanordnung, wie sie in der früheren australischen Patentanmeldung Nr. 66536/74 desselben Anmelders beschrieben ist, ergibt ferner die Vorteile eines staufreien Durchschaltens und eines schnellen Umschaltens zu Alternativschaltwegen im Falle eines Fehlers. Die vorstehend beschriebenen Doppelebenenschalter werden jedoch kostspielig wegen des Ausmaßes der Verdoppelung, die erforderlich ist, um die normalerweise geforderten Zuverlässigkeitsbedingungen zu erfüllen.

Weitere Wirkungsmängel bei den bekannten Schaltern treten vor den Schaltmoduln auf. Die normalerweise erforderliche Digitalleitungsanschluß (DLI) - und Signalisierungsanschluß (SI)- Ausrüstung ist nicht verdoppelt. Um die Zuverlässigkeitserfordernisse zu erfüllen ist es erforderlich, die erwähnte Ausrüstung in eine Mehrzahl von getrennt mit Strom versorgten Kreisen aufzuteilen, von denen jeder nur eine geringe Anzahl von Kanälen betreibt. In dem vorstehend erwähnten Fall von 512 Kanälen in einer Schaltgruppe sind es beispielsweise sechzehn Digitalleitungsanschluß- und sechzehn Signalisierungsanschlußausrüstungen,

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jede mit ihrer eigenen Stromversorgung. Ein Versagen irgendeiner Digitalleitungsanschlußausrüstung oder Signalisierungsanschlußausrüstung oder der zugeordneten Stromversorgung kann toleriert werden, weil nur 32 Kanäle dann verlorengehen.

Die vorstehend beschriebenen Systeme umfassen eine signalisierende regionale Verarbeitungseinrichtung (S-RP), und dies ist ein weiterer Bereich, wo sich ein schlechter Wirkungsgrad ergibt. Die signalisierende regionale Verarbeitungseinrichtung verarbeitet Signalisierungsxnformation für die 512 Kanäle einer Schaltergruppe . Weil sie nicht in derselben Weise aufgeteilt werden kann wie die Digitalleitungsanschlußausrüstungen und die Signalisierungsanschlußausrüstungen würde ihr Versagen zum Verlust von 512 Kanälen führen. Um einen möglichen Verlust einer derart großen Anzahl von Kanälen zu vermeiden ist es erforderlich, die signalisierende regionale Verarbeitungseinrichtung zu verdoppeln.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird ersichtlich, daß bei herkömmlichen Schaltern ein hohes Maß an Verdoppelung vorliegt. Dies zusammen mit dem Erfordernis der Aufteilung von nichtverdoppelten Teilen der Vermittlungsstelle in kleine unabhängige Einheiten (DLI und SI) führt dazu, daß derartige Schalter sehr kostspielig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Digitaldatenschalter der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der dieselbe Verkehrsverarbeitungskapazität besitzt wie die Schalter nach dem Stand der Technik, jedoch eine bessere Zuverlässigkeit besitzt und deutlich niedrigere Kosten, Leistungsaufnahme und Größe aufweist.

Diese Aufgabe wird durch einen Digitaldatenschalter der eingangs beschriebenen Art gelöst, der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schalter wenigstens zwei Reserveschaltgruppen umfaßt, von denen jede Schaltstufen, eine zum Durch-

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schalten der Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen irgeneiner fehlerhaften aktiven Gruppe an irgendeine ausgewählte Reservegruppe eingerichtete Einrichtung und eine Steuereinrichtung zur Wiederherstellung aller der fehlerhaften Gruppe zugeordneten Verbindungen über die ausgewählte Reservegruppe aufweist, die Anzahl der Reserveschaltgruppen wesentlich geringer ist als die Anzahl der aktiven Schaltgruppen, die zum Durchschalten der Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen geeignete Einrichtung eine Schaltsammelleitung für jede Reserveschaltgruppe umfaßt, jede Schaltsammelleitung dazu eingerichtet ist, zwischen die Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen von irgendeiner aktiven Schaltgruppe und den Schaltstufen der Reserveschaltgruppe, welche sie betrifft, geschaltet zu werden, jede der aktiven Gruppen Sende-Empfänger-Kreise für jede Schaltsammelleitung umfaßt, und die Sende-Empfänger-Kreise zwischen den Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen und der jeweiligen Schaltsammelleitung angeordnet sind und dazu geeignet sind, Daten in zwei Richtungen zwischen die Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen und ihre zugeordnete Schaltsammelleitung zu schalten.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Digitaldatenschalter geschaffen, mit einer Mehrzahl von miteinander verbundenen aktiven Schaltgruppen, von denen jede Schaltstufen aufweist und jede dazu eingerichtet ist, Verbindungen zwischen ankommenden und auslaufenden Kanälen von Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen herzustellen, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß er wenigstens zwei Reserveschaltgruppen umfaßt, von denen jede Schaltstufen, eine zum Durchschalten der Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen irgendeiner fehlerhaften aktiven Gruppe zu irgendeiner Reservegruppe geeignete Einrichtung und eine Steuereinrichtung zur Wiederherstellung aller der fehlerhaften Gruppe zugeordneten Verbindungen über diese Reservegruppe aufweist, und daß die Anzahl der Reserveschaltgruppen wesentlich geringer ist als die Anzahl der aktiven Schaltgruppen.

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Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines herkömmlichen T-S-T-Digitalschalters gemeinsam mit einer regionalen und zentralen Steuerausrüstung;

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild zur Darstellung eines Versuches nach dem Stand der Technik zur Lösung von Zuverlässigkeitsproblemen bei dem Schalter nach Figur 1;

Fig. 3 ein stärker detailliertes Blockschaltbild zur Darstellung von zusätzlichen Steuer- und Anschlußschaltungen, die dem Schalter nach Figur 1 zugeordnet sind;

Fig. 4 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Digitalschalters nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 ein weiteres vereinfachtes Blockschaltbild des Schalters nach der bevorzugten Ausführungsform, wobei der in Figur 4 gezeigte Raum-Schaltmodul verdoppelt ist;

Fig. 6 ein stärker detailliertes Blockschaltbild des Schalters nach Figur 5, mit digitalen Leitungsanschluß- und Signalisieranschluß-Schaltungen und zugeordneten signalisierenden, regionalen Verarbeitungseinrichtungen;

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines digitalen Leitungsmoduls (DLM) des Schalters gemäß Figur 6;

Fig. 8 ein Blockschaltbild zur Darstellung der Zwischenverbindungen zwischen den Digitalleitungsmoduln, die den normalerweise aktiven Schaltgruppen zugeordnet sind, und den Digitalleitungsmoduln, die den Reserveschaltgruppen für den Schalter gemäß Figur 6 zugeordnet sind.

Es folgt nun zunächst eine Beschreibung des Schalters nach dem Stand der Technik und dann die Beschreibung eines Schalters ge-

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maß der Erfindung. Die neuen und alten Lösungen werden beschrieben, um sowohl ein klares Verständnis der Erfindung selbst,als auch ihrer Vorteile gegenüber dem Stand der Technik zu ermöglichen.

Zur Vereinfachung der Beschreibung finden bei den Figuren 1 bis die folgenden Regeln Anwendung:

(1) Die dreistellige Zahl, die innerhalb eines Blocks erscheint oder auf einen Block oder eine Anschlußeinrichtung zeigt, ist das Bezugszeichen des Blocks bzw. des Anschlußtyps. Dieselben Bezugszeichen werden verwendet um gleiche oder ähnliche Blöcke oder Anschlußtypen in den gesamten Zeichnungen zu bezeichnen.

(2) Die in Klammern gesetzte Zahl, die oberhalb eines Blockes bzw. einer Anschlußeinrichtung erscheint, wird dazu verwendet, diesen besonderen Block bzw. diese besondere Anschlußeinrichtung von einer Anzahl von ähnlichen Blöcken bzw. Anschlußeinrichtungen zu unterscheiden. Diese in Klammern angegebenen Zahlen werden auch dazu verwendet, die Anzahl von ähnlichen Blöcken oder Anschlußexnrichtungen in einer Gruppe zu bezeichnen, wo all diese Blöcke oder Anschlußexnrichtungen nicht gezeigt sind. Dies erfolgt durch Einzeichnen und Numerierung des ersten und des letzten Blockes bzw. der ersten und letzten Anschlußeinrichtung und Trennung der zwei mit einer gestrichelten Linie.

(3) Wenn das Digitalsignal auf einem Draht oder einer Verbindung des Systems aus verschiedenen Bits besteht und es wichtig ist, zu zeigen, wo die Bits angeschlossen sind, ist jedes Bit innerhalb des Signals unterschieden durch Bezeichnung mit einem Buchstaben des Alphabets.

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Grundlegender Zeit-Raum-Zeit-Schalter

Es Wird nun auf Figur 1 Bezug genommen, die einen grundlegenden Zeit-Raum-Zeit (T-S-T)-Schalter 104 zusammen mit einer zentralen Verarbeitungseinrichtung (CP) 106 und regionalen Steuerverarbeitungseinrichtungen (C-RPs) 105 zeigt. Der gezeigte Schalter ist für 15 360 Anschlüsse 109 ausgelegt, und zwar mittels dreißig Sammelleitungen 107, von denen jede 512 digitale Zeitteilungs-Multiplex (TDM)-Kanäle aufweist. Es sind nur zwei der dreißig erforderlichen Zeit-Schaltmoduln (TSMs)

101 gezeigt (jeder TSM 101 bsitzt einen Modulwert von 512 Anschlüssen) .

Grundlegend enthält jeder Zeit-Schaltmodul 101 eine ankommende und eine auslaufende (nicht gezeigte) Zeit-Schaltstufe zusammen mit einem (nicht gezeigten) Steuerspeicher für die zwei Zeit-Schaltstufen. Ferner sind in dem Zeit-Schaltmodul 101 (nicht gezeigte) Wartungsschaltungen, (nicht gezeigte) Steuer-Anschlußschaltungen, (nicht gezeigte) Leitungstreiber- und Empfängerschaltungen für die Ankoppelung an die Raum-Schaltmoduln (SPM)

102 und ein (nicht gezeigter) Steuerspeicher zur Steuerung der Kreuzungspunkte des Raum-Schalters, die diesem Zeit-Schaltmodul

101 zugeordnet sind, enthalten (die hier erwähnten Kreuzungspunkte des Raum-Sehalters sind innerhalb des Raum-Schaltmoduls

102 enthalten).

Grundlegend enthält der Raum-Schaltmodul 102 die (nicht gezeigten) Kreuzungspunkte des Raum-Schalters zum Durchschalten zwischen verschiedenen Zeit-Schaltmoduln 101 und (nicht gezeigten) Leitungstreiber- und Empfängerschaltungen zur Ankoppelung an alle Zeit-Schaltmoduln 101 innerhalb des Schalters. (Der Raum-Schaltmodul 102 besitzt einen Modulwert von 15 360 Anschlüssen). Die Verbindung zwischen jedem Zeit-Schaltmodul und dem Raum-Schaltmodul erfolgt über eine Sammelleitung 108 mit 512 digitalen Zeitteilungs-Multiplex-Kanälen.

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Jeder Zeit-Schaltmodul 101 wird zusammen mit seinen zugeordneten Raum-Schalterteilen (welche innerhalb des Raum-Schaltmoduls 102 angeordnet sind) allgemein als eine Schaltgruppe 103 bezeichnet.

Die Kombination aus den Zeit-Schaltmoduln 101 und den Raum-Schaltmoduln 102, wie sie in Figur 1 gezeigt ist,wird allgemein als Schaltebene 104 bezeichnet.

Doppelter Schaltebenenaufbau

Figur 2 zeigt einen Versuch gemäß dem Stand der Technik zur Lösung von Zuverlässigkeitsproblemen des Schalters. Wie ersichtlich ist wurde einfach die Schalterebene 104 nach Figur verdoppelt, und die ankommenden/auslaufenden Digitaldaten wurden von beiden Schalterebenen 104 aus weggeführt bzw. diesen zugeführt. Zusätzliche (nicht gezeigte) Steuerschaltungen sind natürlich erforderlich, um auslaufende Digitaldaten von beiden Schalterebenen 104 auszuwählen.

Figur 3 zeigt den Doppelebenenaufbau nach dem Stand der Technik stärker detailliert. Erneut sind Schaltung!bzw. Kreise gezeigt, die nur zwei Zeit-Schaltmoduln 101 zugeordnet sind. Die Funktionen der zusätzlichen Schaltungen, die in Figur 3 gezeigt sind, sind folgende:

(1) PCM (Pulskodemodulation)-Leitungsanschluß (PCI) 110 stellt den Anschluß von einer PCM Leitung (CEPT 30/32, wie durch CClTT definiert) 111 mit den Schalterebenen her.

(2) Signalisierungsanschlußeinrichtung (SI) 112.

Diese Schaltung stellt den Anschluß der regionalen Signalisierungs-Verarbeitungseinrichtung (S-RP) 113 an den signalisierenden Kanal der PCM-Leitung 111 über den PCM-Leitunqsanschluß 110 her.

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(3) Die regionale Signalisierungs-Verarbeitungseinrichtung (S-RP) 113 besitzt die Funktion der überwachung von Signaländerungen und Informierung der (nicht gezeigten) zentralen Verarbeitungseinrichtung. Die (nicht gezeigte) zentrale Verarbeitungseinrichtung ist in der Lage, Signalisierungsdaten auf der auslaufenden Seite irgendeiner PCM-Leitung 111 einzufügen.

Aus Figur 3 ist es ersichtlich, daß die 512 Kanal-Sammelleitung 107 in diesem Falle tatsächlich 16 getennte 32 Kanal-Leitungen umfaßt (16 χ 32 = 512). Innerhalb der Zeit-Schaltmoduln sind (nicht gezeigte) Multiplexausrüstungen jeder Schalterebene 104 vorhanden, um die 16 getrennten Leitungen auf eine gemeinsame Sammelleitung zu multiplexen, die zu der Eingangs-Zeit-Schaltstufe (nicht dargestellt) jedes (nicht gezeigten) Zeit-Schaltmoduln führt. Die Entmultiplexung erfolgt in der auslaufenden Richtung.

Es ist zu beachten, daß die regionalen Signalisierungs-Verarbeitungseinrichtungen 113 verdoppelt sind. Dies war erforderlich, weil jede regionale Signalisierungs-Verarbeitungseinrichtung 113 512 Kanäle bediente und ein Versagen einer einzelnen regionalen Signalisierungs-Verarbeitungseinrichtung 113 nicht zum Verlust dieser großen Anzahl von Kanälen führen durfte.

Die Zuverlässigkeitsmaßnahmen,die für die Schaltungen der PCM-Leitungsanschlüsse 110 und Signalisierungsanschlußeinrichtungen 112getroffen wurden, bestanden darin, diese in kleine Einheiten aufzuteilen, jede mit einer getrennten Stromversorgung (nicht dargestellt) und jede zur Bedienung von 32 Kanälen. Das Versagen eines PCM-Leitungsanschlusses 110, einer Signalisierungsanschlußeinrichtung 112 oder der (nicht gezeigten) zugeordneten Stromversorgung wird dadurch tragbar, da nur 32 Kanäle verlorengehen.

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Reserva-Schaitergruppe-Aufbau Grundlegender Aufbau

Figur 4 zeigt die grundlegende Form des erfindungsgemäßen Schalters.

Es ist ersichtlich, daß anstelle von vollständiger Verdoppelung einer Schalterebene zwei Reserve-bzw. Bereitschaftsschaltergruppen 103 (31) und (32) vorgesehen sind, zusätzlich zu den 30 normalerweise aktiven Schaltergruppen 103 (1) bis (30). Die zwei Reserveschaltergruppen 103 (31) und (32) arbeiten normalerweise im Bereitschaftsbetrieb. Jeder normalerweise aktive Zeit-Schaltmodul 101 (1) bis (30) dieses grundlegenden Aufbaus enthält unabhängige (nicht dargestellte) Steuerkreise zum Durchschalten ihrer zugeordneten 512-Kanal-Samme!leitung an eine von zwei Reserveschaltgruppen-Sammelleitungen 114. Jede Reserveschaltergruppen-Sammelleitung ist natürlich mit einer der Reserveschaltergruppen 103 (31) oder (32) verbunden. Die Maßnahmen, wenn ein Fahler in irgendeiner normierweise aktiven Schaltergruppe 103 (1) bis (30) auftritt, bestehen darin, die 512-Kanal-Sammelleitung 107, die der fehlerhaften aktiven Schaltgrupps zugeordnet ist, über zugeordnete unabhängige (nicht dargestellte) Steuerkreise an eine Reserveschaltergruppe 103 (31) und (32) anzuschalten. Die der fehlerhaften, normalerweise aktiven Schaltergruppe zugeordneten Verbindungen werden dann über die ausgewählte Reserveschaltergruppe 103 (31) oder (32) wieder aufgebaut. All dies geschieht unter Steuerung einer (nicht gezeigten) zentralen Verarbeitungseinrichtung.

Grundlegender Aufbau mit verdoppeltem Raum-Schaltmodul

Figur 5 zeigt denselben grundlegenden Reserveschalter-Aufbau wie Figur 4. Der einzige Unterschied besteht darin,, daß der Raum-Schaitmodul 102 verdoppelt wurde. Dies erfolgte zur Sicherung gegenüber bestimmten Fehlerarten innerhalb des Raum-Schaltmoduls 102, weiche viele Schaltergruppen beeinträchtigen. Ein Fehler in der Stromversorgung ist ein Beispiel für eine derartige

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Fehlerart. (Alle Schaltungen bzw. Kreise innerhalb eines Raum-Schal tmodu Is werden von einer gemeinsamen Stromversorgung versorgt) .

Um zu bestimmen, welcher der doppelten Raum-Schaltmoduln-Wege aktiv ist, wird ein Steuerbit von jedem Zeit-Schaltmodul 101 zu seinen zugeordneten Kreisen in jedem Raum-Schaltmodul 102 über die verbindenden Sammelleitungen 108 gesendet. Dieses Steuerbit kann natürlich unter Steuerung der (nicht gezeigten) zentralen Verarbeitungseinrichtung abgewandelt werden.

Die Raum-Schaltmoduln 102 sind verschieden verdrahtet, so daß jeder Raum-Schaltmodul 102 das vorstehend erwähnte Steuerbit entgegengesetzt dem anderen Raum-Schaltmodul 102 dekodiert. Das dekodierte Steuerbit wird dann dazu verwendet, seine zugeordneten (nicht dargestellten) Leitungstreiberschaltungen zu steuern. Die Auswahl des Weges des aktiven Raum-Schaltmoduls 102 erfolgt durch Freigabe der (nicht gezeigten) Leitungstreiber eines Raum-Schaltmoduls 102, während die zugeordneten Leitungstreiber (nicht dargestellt) des anderen Raum-Schaltmoduls 102 in einen Ausgangszustand mit hoher Impedanz versetzt werden. (Dies wird im allgemeinen als Tri- oder Drei-Zustand-Schaltung bezeichnet.)

Bevorzugte Ausführungsform

Figur 6 zeigt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung stärker detailliert. Um das Schaltbild nicht zu verkomplizieren wurde eine Gruppe von 16 PCM-Leitungen als einfache Leitung 120 dargestellt. Bedeutende Unterschiede zwischen diesem Aufbau und demjenigen nach Figur 3 sind:

(1) Die PCM-Leitungsanschlüsse 110 nach Figur 3 sind in einem Modul von 16 PCM-Leitungsanschlüssen gruppiert. Dieser Modul ist bekannt als Leitungsanschlußmodul (LIM) 116, und alle PCM-Leitungsanschlüsse innerhalb des Leitungsanschluß-

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moduls 116 teilen sich in eine (nicht dargestellte) Stromversorgung. Dies ergibt eine Einsparung der Anzahl von Stromversorgungen und der Größe der erforderlichen Fußbodenfläche .

(2) Die Signalisierungsanschlußeinrichtungen 112 nach Figur 3 sind in ähnlicher Weise gruppiert und von Strom versorgt. Der sich so ergebende Modul ist bekannt als signalisierender Anschlußmodul (SIM) 115.

(3) Die Anzahl der erforderlichen regionalen signalisierenden Verarbeitungseinrichtungen 113 ist beinahe halbiert. Dies liegt daran, daß die Aufnahme der regionalen Signalisierungs-Verarbeitungseinrichtungen 113 in dem Reserve-Zuverlässigkeitsaufbau bedeutet, daß sie nun nicht verdoppelt werden müssen.

(4) Die Anzahl der erforderlichen regionalen Steuerverarbeitungseinrichtungen (nicht dargestellt) wurde halbiert. Dies ist aus dem Schaltbild nicht offensichtlich. Es handelt sich um eine Folge des Weglassens von beinahe einer Schalterebene.

(5) Die Anzahl der Zeit-Schaltmoduln 101 ist beinahe halbiert.

(6) Das Versagen irgendeiner PCM-Leitungsanschluß- oder Signalisierungsanschluß-Schaltung braucht nicht den Verlust von irgendwelchen Kanälen nach sich zu ziehen, da die PCM-Leitung 111,die irgendeinem Leitungsanschlußmodul 116 oder signalisierenden Anschlußmodul 115 zugeordnet ist, nun an entsprechende Kreise durchgeschaltet werden kann, die einer der zwei Reserveschaltergruppen zugeordnet sind. In der Tat können nun die Schaltergruppen neu so definiert werden, daß sie die regionale Signalisierungs-Verarbeitungseinrichtung 113, den signalisierenden Anschlußmodul 115, den Leitungsanschlußmodul 116, den Zeit-Schaltmodul 101 und den züge-

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ordneten verdoppelten Raumschalter umfassen, welche innerhalb der Raum-Schaltmoduln 102 enthalten sind.

Einzelheiten der Arbeitsweise

Zur Erläuterung von Einzelheiten der Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung folgt nun eine detailliertere Beschreibung der Reserveschaltergruppen-Sammelleitungen 114 und ihrer Steuerung.

Figur 7 zeigt den Leitungsanschlußmodul 116 stärker im Detail. Es ist ersichtlich, daß der Leitungsanschlußmodul 116 in drei Schaltungsblöcke aufgeteilt ist. Der PCM-Leitungsanschlußblock 117 enthält die normalerweise erforderlichen PCM-Leitungsanschluß-Schaltungen.

Sechzehn PCM-Leitungen 111 sind mit dem Leitungsanschlußmodul

116 verbunden. Die ankommende Seite jeder PCM-Leitung 111 ist mit einem (nicht gezeigten) Leitungsempfänger in der Leitungsempfängereinheit 121 innerhalb des PCM-Leitungsanschlußblocks

117 verbunden.

Die auslaufende Seite jeder PCM-Leitung 111 ist mit einem Leitungstreiber (nicht dargestellt) in der Leitungstreibereinheit 122 verbunden. Die erwähnten Leitungstreiber und Leitungsempfänger sind ein Teil der normalerweise erforderlichen Anschluß- bzw. Koppelschaltung innerhalb des PCM-Leitungsanschlußblocks 117. Diese wurden von den Hauptkoppelschaltungen 124 innerhalb des PCM-Leitungsanschlußblocks 117 getrennt, um die Beschreibung des Steuermechanismus der Reserveschaltergruppe-Sammelleitung zu vereinfachen.

Es ist zu beachten, daß die PCM-Leitungen 111, zusätzlich zu der Verbindung mit dem normalerweise erforderlichen PCM-Leitungsanschlußblock 117 auch mit beiden Sende-Empfänger-Blocken 118 verbunden sind. Wie die Bezeichnung bereits impliziert enthält

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grundlegend jeder Sende-Empfänger-Block 118 Sende-Empfängerschaltungen. Tatsächlich enthält jeder Sende-Empfänger-Block 118 32 Sende-Empfängerschaltungen. 16 dieser Schaltungen 12 3

(1) dienen zum Empfang der ankommenden Daten von der ankommenden Seite der PCM-Leitungen 111 und zur Weitergabe dieser Daten auf die ankommende Seite ihrer zugeordneten Reserveschaltergruppen-Sammelleitung 114. Die anderen 16 Sende-Empfängerschaltungen

(2) dienen zum Empfang von auslaufenden digitalen Daten von der Ausgangsseite der zugeordneten Reserveschaltergruppen-Sammelleitung 114 und zum Weitergeben dieser Daten auf die auslaufende Seite der PCM-Leitung 111.

Normalerweise werden nur die Leitungstreiber- und Empfängerkreise 122 und 121 in dem Sende-Empfänger-Block 117 freigegeben, und alle Sende-Empfängerschaltungen 123 in beiden Sende-Empfänger-Blocken 118 sind gesperrt bzw. stillgesetzt. Dies bedeutet, daß bei der normalen Arbeitsweise die normalerweise zugeordnete Schaltergruppe ankommende Daten von den PCM-Leitungen 111 empfängt und auslaufende Daten für die PCM-Leitungen 111 erzeugt.

Die Freigabe oder Sperrung der Leitungstreiber 122 innerhalb des PCM-Leitungsanschlußblocks 117 bzw. der Sende-Empfängerschaltungen 123 innerhalb der Sende-Empfänger-Blocke 118 wird erreicht durch Verwendung von Schaltungen, die ein 3-Zustand-Vermögen (Hochimpedanz-Ausgangssteuerung) aufweisen. Dies ermöglicht die Schaltung von vielen solcher Kreise. Zur Steuerung der Kreise werden Umschalt-Steuersignale 125 unabhängig voneinander jedem der drei Blöcke innerhalb des Leitungsanschlußmoduls 116 zugeführt. Das dem PCM-Leitungsanschlußblock 117 zugeführte Steuersignal 125 (1) kommt aus einem Register in dem normalerweise zugeordneten Zeit-Schaltmodul (nicht gezeigt) der Schaltergruppe. Das Signal erreicht den PCM-Leitungsanschiußblock 117 über die Verbindungssammelleitung 107. Dieses Steuersignal kann modifiziert werden und eine Steuerung der (nicht gezeigten) zentralen Verarbsitungseinrichtmig über die regionale (nicht gezeigte) Steuerverarbeitungseinrichtung, die dieser Schaltergruppe zugeordnet ist.

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Die Quellen der zwei anderen unabhängigen Steuersignale 125 (2) und (3) werden später diskutiert.

Eine weitere Absicherung, die dem System hinzugefügt wurde, um die Zuverlässigkeit des Systems zu verbessern, besteht darin, daß eine Majoritätswahl für die erwähnten Steuersignale vorgesehen ist. Dies wird dadurch erreicht, daß in jedem Steuersignal 125, das zu jedem Block 117, 118 (1) oder 118 (2) geht, ein Steuersignal für jedes der anderen zwei Blöcke enthalten ist, d.h. jedes Steuersignal besitzt eine Breite von 3 Bits. In jedem Steuersignal 125 ist das Bit "a" ein Steuersignal für Block 117, das Bit "b" ein Steuersignal für den Block 118 (1) und das Bit "c" ein Steuersignal für den Block 118 (2).

Diese Steuersignalbits werden intern innerhalb des Leitungsanschlußmoduls 116 auf ihre jeweiligen Blöcke 117, 118 (1) oder 118 (2) verteilt. Somit werden in jedem Block 117, 118 (1) und (2) drei unabhängige Steuersignale verfügbar. Diese werden durch die Majoritätswahlschaltung 126 innerhalb jedes Blockes 117, 118 (1) und (2) nach Majorität gewählt. Der Ausgang 127 der Majoritätswahlschaltung steuert dann die Freigabe unter Stillsetzung (aktiver Ausgangszustand bzw. Hochimpedanz-Ausgangs zustand) der Leitungstreibereinheit 122 oder beider Sende-Empfangs-Einheiten 123 (1) und (2) in ihren zugeordneten Blöcken 117, 118 (1) oder (2). Es ist ferner zu beachten, daß jeder der drei Blöcke 117, 118 (1) und (2) durch getrennte Stromve rsoigungen 119 versorgt wird. Dies gewährleistet, daß ein Versagen irgendeiner Stromversorgung das Umschalten auf eine Reserveschaltergruppe nicht verhindert.

Figur 8 gibt eine Gesamtübersicht über die Leitungsanschlußmoduln 116 für einen Schalter gemäß der Erfindung für 15 360 Anschlüsse. Die zwei Reserve-Leitungsanschlußmoduln 116 (31) und (32) und drei normalerweise aktive Leitungsanschlußmoduln 116 (1), (2)

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und (30) sind gezeigt. Ferner sind gezeigt die Gruppen von 16 PCM-Leitungen 120, die jedem normalerweise aktiven Leitungsanschlußmodul 116 (1) bis (30) zugeordnet sind, die Reserveschaltgruppen-Sammelleitung 114, die Zeit-Schaltmodul-Verbindungsleitungen 107 und zwei der drei unabhängigen Umschaltsteuersignale 125, die zu jedem normalerweise aktiven Leitungsanschlußmodul 116 (1) bis (30) gelangen. Wie bereits erwähnt wurde ist das andere unabhängige Umschaltsteuersignal in der zugeordneten Zeit-Schaltmodul-Verbindungsleitung 107 enthalten. Jede PCM-Leitung in jeder Gruppe von 16 PCM-Leitungen 120 (1) bis (30), welche jedem aktiven Leitungsanschlußmodul 116 (1) bis (30) zugeordnet sind, stellt normalerweise die Verbindung zu einer anderen digitalen Vermittlungsstelle·her (nicht dargestellt) oder zu einem Pulskodemodulationsanschluß (nicht dargestellt). Es ist wichtig zu beachten, daß die Sende-Empfänger-Blöcke 118 in den zwei Reserve-Leitungsanschlußmoduln 116 (30) und (32) nicht erforderlich sind. Dies liegt daran, daß das Durchschalten zu der normalen oder zu der Reserveschaltgruppe vollständig innerhalb der normalerweise aktiven Leitungsanschlußmoduln 116 (1) bis (30) erfolgt.

Die Sende-Empfänger-Positionen in jedem Reserve-Leitungsanschlußmodul 116 (31) und (32) werden statt dessen dazu verwendet, einen Registerblock 128 zur Speicherung der Umschaltsteuersignale für jeden aktiven Leitungsanschlußmodul 116 (1) bis (30) aufzunehmen. Wie bereits erwähnt wurde dienen diese Steuersignale zur Steuerung der Leitungstreiber- oder Sende-Empfänger-Schaltungen (nicht dargestellt) in jedem normalerweise aktiven Leitungsanschlußmodul 116 (1) bis (30).

Da zwei Reserve-Leitungsanschlußmoduln 116 (31) und (32) vorhanden sind, sind hier die anderen zwei unabhängigen Steuersignale 125 (2) und (3) nach Figur 7 verfügbar, die für jeden normalerweise aktiven Leitungsanschlußmodul 116 (1) bis (30) erforderlich sind. Der Registerblock 128 innerhalb jedes

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Reserve-Leitungsanschlußmoduls 116 (31) und (32) liefert Steuersignale 125 an seinen zugeordneten Sende-Empfänger-Block 118 in jedem normalerweise aktiven Leitungsanschlußmodul 116 (1) bis (30). Der Inhalt der Steuarsignalregister innerhalb eines Registerblocks 128 kann unter Steuerung der (nicht gezeigten) zentralen Verarbeitungseinrichtung modifiziert werden über die regionale Steuerverarbeitungseinrichtung, die dieser (nicht gezeigten) Reserveschaltergruppe, dem zugeordneten Zeit-Schaltmodul (nicht dargestellt) und der zugeordneten Verbindungsleitung 107 (31) oder (32) zugeordnet ist. Zusätzliche Signale sind daher in den Verbindungssammelleitungen 107 (31) und (32) vorhanden, um das Einschreiben von neuen Daten in irgendein Steuersignalregister innerhalb eines Registerblocks 128 freizugeben.

Nachdem nun die verschiedenen Schaltungen bzw. Kreise beschrieben wurden, die den Reserveschaltgruppen-Sammelleitungen 114 zugeordnet sind, ist es nun zur weiteren Erläuterung von Einzelheiten der Arbeitsweise zweckmäßig, eine Folge von Vorgängen zu beschreiben, die zum Umschalten auf eine Reserveschaltergruppe führen.

Arbeitsweise beim Auftreten eines Fehlers

Unter normalen Umständen werden alle Verbindungen über die normalerweise aktiven Schaltergruppen aufgebaut. Dies beinhaltet, daß die Sende-Empfanger in allen Sende-Empfänger-Blöcken 118 in dem Schalter stillgesetzt sind (Ausgang im Hochimpedanzzustand) und die Leitungstreiber in allen PCM-Leitungsanschlußblöcken 117 in dem Schalter freigegeben sind.

Wenn nun ein Fehler in irgendeiner der Schaltergruppen auftritt, so wird dieser durch (nicht dargestellte) Wartungs- bzw. Überwachungsschaltungen ermittelt, die über den Schalter verteilt sind. (Diese Überwachungsschaltungen wurden zuvor nicht erwähnt.

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da sie auch bei Schaltern nach dem Stand der Technik erforderlich sind.) Die Überwachungsschaltungen werden automatisch in regelmäßigen Zeitabständen abgetastet, und die Art des Fehlers und die fehlerhafte Gruppe werden an die zentrale Verarbeitungseinrichtung (CP) gemeldet. Die zentrale Verarbeitungseinrichtung entscheidet dann, welche Handlung vorgenommen werden soll. Wenn ein Umschalten auf eine Reserveschaltergruppe erforderlich ist, so gibt die zentrale Verarbeitungseinrichtung Anweisungen aus, die zum Einschreiben von neuen Umschaltsteuersignalen in den drei Umschaltsteuersignalregistemführen, welche der fehlerhaften Schaltergruppe zugeordnet sind. Diese neuen Steuersignale bewirken die Stillsetztung der Leitungstreiber 122 in den fehlerhaften Gruppen bzw. Leitungsanschlußmoduln 116. Sie bewirken ferner die Freigabe der Sende-Empfänger-Schaltung 123 (1) und (2) eines Sende-Empfänger-Blocks 118 innerhalb desselben Leitungsanschlußmoduls 116. Dieser Sende-Empfänger-Block 118 (1) entspricht der ausgewählten Reserveschaltergruppe. Die Steuersignale sind derart, daß die Sende-Empfänger-Schaltungen 123 in dem anderen Sende-Empfänger-Block 118 (2) desselben Leitungsanschlußmoduls 116 stillgesetzt bleiben. Somit werden die PCM-Leitungen 111 in Figur 7 der fehlerhaften normalerweise aktiven Schaltergruppe durchgeschaltet zu der ausgewählten Reserveschaltergruppe über den Sende-Empfänger-Block 118 (1) und seine zugeordnete Reserveschaltergruppe-Sammelleitung 114 (1). Die zentrale Verarbeitungseinrichtung baut dann die betroffenen Verbindungen über die ausgewählte Reservesehaltergruppe wieder auf. Sie tut dies, indem sie die geeignete regionale Steuerverarbeitungseinrichtung (C-RP) anweist, Verbindungsadressen in die Steuerspeicher innerhalb des Zeit-Schaltmoduls 101 der ReserveSchaltergruppe einzuschreiben. Die Verbindungsadressen, die in den Steuerspeichern der fehlerhaften Schaltergruppe vorhanden waren, werden in die Steuerspeicher der ausgewählten Reserveschaltergruppe eingeschrieben. Die zentrale Verarbeitungseinrichtung muß ferner über geeignete regionale Steuerverarbeitungseinrichtungen die Verbindungs-

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adressen in dem Raum-Schalter-Steuerspeicher, der in dem Zeit-Schaltmodul 101 angeordnet ist, ändern, und zwar bei allen Schaltergruppen, an die die fehlerhafte Gruppe angeschlossen war. Die Änderung besteht darin, daß immer dort, wo die Adresse der fehlerhaften Schaltergruppe erscheint, sie mit der Adresse der ausgewählten Reserveschaltergruppe überschrieben wird. Sobald dies erfolgt ist werden die Verbindungen der fehlerhaften Schaltergruppe wieder aufgebaut über die ausgewählte Reserveschaltergruppe. Die zentrale Verarbeitungseinrichtung tritt dann in Aktion, um das Wartungspersonal darüber zu informieren, daß der Fehler zu beseitigen ist. Dieser Vorgang des Wiederaufbaus von Verbindungen durch den Schalter kann sehr schnell geschehen (zur Zeit weniger als 300 Millisekunden). Die durch diese kurze Unterbrechung in den Verbindungen verursachte Störung beim Auftreten eines Fehlers ist durchaus tragbar.

Wenn ein weiterer Fehler in einer normalerweise aktiven Schaltergruppe auftritt, faevor der erste Fehler repariert ist), so werden alle Verbindungen der zweiten fehlerhaften Schaltergruppe über die zweite Reserveschaltergruppe wieder aufgebaut. Der Vorgang ist praktisch derselbe wie zuvor beschrieben wurde. Der Unterschied liegt darin, daß die Sende-Empfängerschaltungen 123 (1) und (2) in dem Sende-Empfänger-Block 118 (2) freigegeben werden, anstelle der Sende-Empfangerschaltungen 123 (1) und (2) im Sende-Empfänger-Block 118 (1) in der fehlerhaften Gruppe der Leitungsanschlußmoduln 116. Folglich wird die Reserveschaltergruppe-Sammelleitung 114 (2) statt der Reserveschaltergruppe-Sammelleitung 114 (1) verwendet, so daß die zweite Reserveschaltergruppe benutzt werden kann.

In dem höchst unwahrscheinlichen Falle eines weiteren Fehlers, der auftritt bevor einer der ersten zwei Fehler repariert ist, gehen die Verbindungen verloren, die der Schaltergruppe zuge-

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ordnet sind, in der der Fehler aufgetreten ist. Alternativ kann der weitere Fehler automatisch untersucht werden, und wenn er mehr Verbindungen beeinträchtigt als einer der vorhergehenden Fehler, so kann die vorhergehende fehlerhafte Schaltergruppe, welche die geringste Anzahl von Verbindungen beeinträchtigt, von der Reserveschaltergruppe abgeschaltet werden, der sie zugeordnet ist, und die weitere fehlerhafte Gruppe kann dann diese Reserveschaltergruppe benutzen. Auf diese Weise gehen weniger Verbindungen verloren.

Wie bereits erwähnt wurde gibt es bestimmte Fehler der Raum-Schaltmoduln 102, die viele Schaltergruppen beeinträchtigen (beispielsweise Versagen der Stromversorgung). Die Maßnahmen für den Fall, daß ein derartiger Fehler auftritt, bestehen darin, daß die Verbindungen des normalerweise aktiven Raum-Schaltmoduls 102 (1) über den Reserve-Raum-Schaltmodul 102 (2) geschaltet werden. Dies erfolgt einfach durch Ändern des Raum-Schaltmodul-Weg-Wahlsteuersignals, welches in jedem Zeit-Schaltmodul 101 gespeichert ist. Die Änderung erfolgt unter Steuerung der zentralen Verarbeitungseinrichtung über die regionalen Steuarverarbeitungseinrichtungen.

Sobald eine fehlerhafte Schaltergruppe bzw. ein fehlerhafter Raum-Schaltmodul repariert ist, erfolgt eine Rückkehr zur normalen Arbeitsweise durch Wiederaufbau der Verbindungen über die normale Schaltergruppe bzw. den normalen Raum-Schaltmodul.

Der vorstehenden Beschreibung ist zu entnehmen, daß die Erfindung einen Zeitteilungs-Multiplex (TDM)-Schalter schafft, der weitaus wirtschaftlicher ist als der zuvor bekannte Schalter. Im Vergleich zu den vorstehend diskutierten Strukturen mit Doppelebene nach dem allgemeinen Stand der Technik kann gezeigt werden, daß der vorliegende Schalter etwa dieselbe Verkehrskapazität aufweist,

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und daß im Vergleich zu der Struktur mit Doppelebene wie sie in unserer vorstehend erwähnten frübo:-veit I icentanmeldung beschrieben ist, die Verkehrsverarbeitungskapazität bei der vorliegenden Erfindung nicht bemerkenswert geringer ist. Was jedoch die Zuverlässigkeit und die Kosten anbetrifft, so erkennt der Fachmann leicht, daß die Erfindung bedeutende Vorteile bietet,

Für den Fachmann ist es ferner deutlich, daß die Erfindung nicht auf die besondere,als Beispiel beschriebene Ausführungsform beschränkt ist. Während beispielsweise bei dieser Ausführungsform PCM-Daten auf digitale PCM-Leitungen geschaltet werden, ist es auch möglich, daß Daten auf irgendwelchen Zeitteilungs-Multiplex (TDM)-Leitungen unter Anwendung der erfindungsgemäßen Prinzipien geschaltet werden. Ferner braucht die Anzahl der Reserveschaltergruppen nicht zwei zu betragen, wie dies vorstehend beschrieben wurde, obwohl davon ausgegangen wird, daß dies für Schalter der beschriebenen Größe optimal ist. Die Erfindung bietet immer dann noch bedeutende Vorteile, wenn die Anzahl von Reservegruppen klein ist im Vergleich zur Anzahl der aktiven Gruppen.

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Claims (7)

1. 262° K

   LM Ericsson Pty. Ltd. Broadmeadows, Victoria/Australien

   Patentansprüche

   (i .; Dxgxtaldatenschalter mit einer Mehrzahl von miteinander verbundenen aktiven Schaltgruppen, von denen jede Schaltstufen aufweist und dazu eingerichtet ist, Verbindungen zwischen ankommenden und auslaufenden Kanälen von Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter wenigstens zwei Reserveschaltgruppen (103 (31) und 103 (32)) umfaßt, von denen jede Schaltstufen (101), eine zum Durchschalten der Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen irgendeiner fehlerhaften aktiven Gruppe an irgendeine ausgewählte Reservegruppe eingerichtete Einrichtung (114, 118) und eine Steuereinrichtung (CP) zur Wiederherstellung aller der fehlerhaften Gruppe zugeordneten Verbindungen über die ausgewählte Reservegruppe aufweist, die Anzahl der Reserveschaltgruppen wesentlich geringer ist als die Anzahl der aktiven Schaltgruppen,

   die zum Durchschalten der Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen geeignete Einrichtung eine Schaltsammelleitung (114) für jede Reserveschaltgruppe umfaßt,

   jede Schaltsammelleitung (114) dazu eingerichtet ist, zwischen die Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen (107) von irgendeiner aktiven Schaltgruppe und die Schaltstufen (101) der Reserve-

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   schaltgruppe, welche sie betrifft, geschaltet zu werden, jede der aktiven Gruppen Sende- Empfänger-Kreise (123) für jede Schaltsammelleitung (114) umfaßt, und die Sende-Empfänger-Kreise (123) zwischen den Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen und der jeweiligen Schaltsammelleitung angeordnet sind und dazu geeignet sind, Daten in zwei Richtungen zwischen die Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen (107) und ihre zugeordnete Schaltsammelleitung (114) zu schalten.
2. 2. Dxgitaldatenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Leitungstreiber (122)- und Leitungsempfänger (121)- Kreise jeder aktiven Schaltgruppe zugeordnet sind zur Bildung einer Anschlußeinrichtung zwischen den Zeitteilungs-Multiplex-Leitungen

   (107) und den Schaltstufen (101) der fraglichen Schaltgruppe, die Leitungstreiber- und Sende- Empfänger-Kreise jeder aktiven Gruppe jede durch ein Steuersignal (125), das von der Steuereinrichtung bestimmt wird, freigegeben oder stillgesetzt werden, und

   das Steuersignal für jeden der Sende-Empfänger- oder Leitungstreiberkreise aus drei oder mehr unabhängigen Signalen (a, b, c; , die nach Majorität gewählt werden (126),um entweder ein Freigabeoder ein Stillsetzsignal an die fraglichen Leitungstreiber- oder Sende-Empfänger-Kreise zu liefern, besteht.
3. 3. Dxgitaldatenschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-Empfänger-Kreise (123) für jede Schaltsammelleitung (114) aus verschiedenen Stromversorgungen mit Strom versorgt werden.
4. 4. Dxgitaldatenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine einfache, regionale Signalisierungsverarbeitungseinrichtung (113) jeder Schaltgruppe zugeordnet ist.
5. 5. Dxgitaldatenschalter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstufen Zeit-Raum-Zeit-Schaltstufen um-

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   fassen und daß die Raum-Schaltstufe (102) von allen aktiven Gruppen und Reservegruppen verdoppelt ist.
6. 6. Digitaldatenschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dreißig aktive Schaltgruppen und zwei Reserveschaltgruppen vorhanden sind und daß jede aktive Gruppe 512 Digitalanschlüsse aufweist.
7. 7. Digitaldatenschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Reserveschaltgruppe Anschlußschaltungen (117) umfaßt, die für den Anschluß von Pulskodemodulationsleitungen an den Schalter erforderlich sind.

   ORIGINAL INSPECTED

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   -is.

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