DE2728078A1

DE2728078A1 - Anschlusschaltung mit zeit- und raumkopplung und fernsprech-waehlvermittlungsanordnung mit einer solchen anschlusschaltung

Info

Publication number: DE2728078A1
Application number: DE19772728078
Authority: DE
Inventors: Claude Athenes; Pierre Charransol; Jacques Hauri
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1976-06-22
Filing date: 1977-06-22
Publication date: 1978-01-05
Also published as: GB1543482A; IT1079067B; FR2356322B1; SE7707160L; US4142068A; BE855920A; FR2356322A1; NL7706817A

Description

Patentanwälte

OP·"·"» Dipl-Chem. Dipl.-Ino.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19 t ' Z O U / O

8 München 60

Unser Zeichen: T 2218 21.Juni 1977

THOMSON-CSF

173 Bd.Haussmann

75008 Paris, Frankreich

Anschlußschaltung mit Zeit- und Raumkopplung und Fernsprech-Wählvermittlungsanordnung mit einer solchen Anschlußschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf Anschlußschaltungen mit Zeit- und Raumkopplung, mit deren Hilfe in Fernsprechämtern, in denen das Impulscodemadulationsverfahren (PCM-Verfahren) angewendet wird, eine Verbindung zwischen einem rufenden Teilnehmer und einem gerufenen Teilnehmer hergestellt «erden kann.

Beim PCM-Verfahren werden bekanntlich die Sprachsignale mit einer Taktfrequenz von 8 kHz abgetastet, und die erhaltenen Abtastwerte werden in 8NE(Abkürzung für Nachrichteneinheit auch Bit genannt) codiert. Die auf diese Weise codierten Abtastwerte werden in Rahmen aus 32 Zeitintervallen zusammengefaßt, die PCM-Anschlüssen mit 32 Kanälen entsprechen.Die Zahlenwerte sind nur als Beispiel Schw/Ba

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angegeben, doch handelt es sich hierbei um die auf Grund nationaler und internationaler Normen auf Grund der Kompatibilität am häufigsten angewendeten Werte. Das gleiche gilt auch für die nachfolgende Beschreibung.

ist bekannt zur Bildung von Anschlußschaltungen in Fernsprechämtern mehr oder minder komplizierte Schaltungsgruppen zu verwenden, die als Zeitkoppelfelder und Raumkoppelfelder bezeichnet werden.

Beispielsweise können Anschlußschaltungen des Typs ZRZ verwirklicht werden, in denen eine Raumkoppelstufe (R) zwischen zwei Zeitkoppelstufen (Z) liegt, wobei diese Anordnung die Herstellung der gewünschten Anschlüsse ermöglicht.

Damit ein solches Netz blockierungsfrei ist, muß die Anzahl der Ausgangsmaschen doppelt so groß wie die Anzahl der Zugriffsmaschen sein (streng genommen bis auf eine) was ebenso für die Raumkoppelstufen wie für die Zeitkoppelstufen gilt ( in denen die Maschen durch Zeitintervalle repräsentiert sind).

Dieses Erfordernis führt bei konstanter Geschwindigkeit zu einer Verdoppelung des Materialaufwandes der Zeitkoppelstufen und folglich zu einer Vervierfachung des Aufwandes der Raumkoppelstufen. Dies ist sehr kostspielig.

Mit Hilfe der Erfindung soll eine neuartige Struktur einer Anschlußschaltung des Typs ZRZ geschaffen werden, mit deren Hilfe ein minimaler Blockierungsgrad bei einer äußerst geringen Erhöhung des aufgewendeten Materials erzielt werden kann.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig.1 eine Anschlußschaltung des Typs ZRZ,

Fig.2 die Anschlußschaltung von Fig.1 in einer symbolischen Darstellung und

Fig.3 eine nach der Erfindung aufgebaute Anschlußschaltung unter Anwendung der symbolischen Darstellung von Fig.2.

Die in Fig.1 dargestellte Anschlußschaltung ist eine Schaltung des Typs ZRZ (Zeit-Raum-Zeit-Kopplung). Aus Gründen der Klarheit der Darstellung sind die Figuren der Zeichnung jeweils nur als Teilansichten ausgeführt. Die Schaltung enthält in der Eingangszeitstufe η Zeitkoppelfelder ME₁ bis ME_n, die jeweils 8 der 8n ankommenden PZM-Verbindungen JE₁ bis JE_Q empfangen.

Diese Zeitkoppelfelder sind mit einem Sprachspeicher ausgestattet, in dem Sprachabtastwerte der Verbindungen nach einer Serien-Paral3ele-Umsetzung in der Reihenfolge ihrer Ankunft eingeschrieben sind. Die Sprachabtastwerte werden dann parallel in einer anderen Reihenfolge gelesen, die von einer Steuereinheit bestimmt wird, deren Aufgabe die Wegesuche in der Anschlußschaltung ist.

Nach einer Parallel-Serien-Umsetzung werden die Sprachabtastwerte seriell durch die Raumstufen der Anschlußschaltung übertragen.

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Ein Zeitkoppelfeld für diese Funktionen ist in der Patentanmeldung P 27 06 793.2 beschrieben.

Die auf diese Weise zeitlich durchgeschalteten Abtastwerte erscheinen somit an den 8n Ausgängen S bis Sg_n der Eingangszeitkoppelfelder, und sie werden dann in den Raumkoppelebenen P₁ bis P_Q räumlich durchgeschaltet. Diese Ebenen sind unabhängig voneinander, da die Nachrichteneinheiten eines Abtastwerts seriell an jedem der Ausgänge S₁ bis Sq auftreten.

Die die Ebenen P₁ bis P₈ an den Anschlüssen E₁ bis E_Qn verlassenden Abtastwerte werden dann in den Ausgangszeitkoppelfeldern MS₁ bis MS_n seitlich vollkommen symmetrisch zur Durchschaltweise in der Eingangszeitkoppelstufe durchgeschaltet.

Diese Durchschaltvorgänge werden von einer zentralen Steuereinheit organisiert, die die gewünschten Wege entsprechend herkömmlicher Prozeduren bestirnt. Diese Wegebestimmung wird in einer Weise durchgeführt, die für alle Anschlußschaltungen gleich ist, von denen gesprochen wird; da die Erfindung den Aufbau der Anschlußschaltung selbst betrifft, wird die Wegebestimmung nicht mehr näher erläutert.

Die Darstellungsweise von Flg.1 ist umständlich, und es ist einfacher, die Erfindung an Hand einer symbolischen Darstellung zu beschreiben, die in Fig.2 angegeben ist, in der die Anschlußschaltung von Fig.1 entsprechend dieser Symbolik dargestellt ist.

In dieser Figur sind die acht Gruppen mit η Eingangsverbindungen JE₁ durch einen einzigen Pfeil dargestellt,

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der bei den η Eingangszeitkoppelfeldem ME^ endet, die durch ein einziges Viereck angegeben sind. Die acht η Ausgangsanschlüsse dieser Eingangsstufe sind durch einen einzigen Pfeil dargestellt, der die in Klammern angegebene Ziffer 8 trägt, die anzeigt, daß die Ausgangsanschlüsse auf die acht Ebenen der Raumkoppelstufe verteilt sind. Es sind nur die erste und die achte Ebene in Form von zwei Matrixschaltungen mit jeweils drei Stufen dargestellt. Die Ziffern, die über den bei diesen Matrixschaltungen ankommenden Verbindungen angegeben sind, bezeichnen die Anzahl der Eingänge und der Ausgänge der Matrixschaltungen, die im dargestellten Fall einer Folge von acht Ebenen entspricht.

Die aus η Ausgangszeitkoppelfeldem MS₁ zusammengesetzte Ausgangszeitkoppelstufe ist symmetrisch zur Eingangsstufe.

Die für das übertragen der Abtastwerte in der Raumkoppelstufe verfügbaren (256) Durchschaltzeitintervalle sind auf die acht Ebenen verteilt, also zu 32 Zeitintervallen pro Ebene.

Die Auswahl eines Zeitintervalls aus den 256 Zeitintervallen drückt sich somit als Auswahl einer Ebene und als Auswahl eines Zeitintervalls unter den 32 Zeitintervallen in dieser Ebene aus.

Die charakteristischen Größen der Anschlußschaltung sind:

- Blockierung: 5,7 x 1O~ ;

- Maximal 256 gestörte Durchschaltungen bei einem einfachen Fehler in einem Zeitkoppelfeld;

- im Mittel ein Achtel der Durchschaltungen gestört bei einem einfachen Fehler im Raumkoppelfeld.

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In Fig.3 ist entsprechend der oben definierten Symbolik der Aufbau einer Anschlußschaltung nach der Erfindung dargestellt, der diese Störungsmöglichkeiten beträchtlich verringert.

Zu diesem Zweck ist der Aufbau der Raumkoppelstufe durch Aufteilen in zwei parallele Zweige A und B modifiziert, Jeder dieser zwei Zweige besteht aus acht parallelen und unabhängigen Ebenen, die im dargestellten Beispiel jeweils drei Stufen enthalten. Diese drei Stufen sind in der Zeichnung durch drei quadratische Matrixschaltungen der Ordnung η χ η dargestellt.

Das Hinzufügen der acht Ebenen in der Raumkoppelstufe ermöglicht es, einen oder mehrere Fehler anzunehmen, ohne daß die Verkehrskapazität beeinflußt wird, wobei der Verkehr einer fehlerhaften Ebene auf eine Ersatzebene übertragen wird.

Die Integration zusätzlicher Ebenen in den normalen Arbeltsablauf der Raumkoppelstufe erhöht die Anzahl der Internen Maschen.

Da die Anzahl der Ebenen doppelt so groß ist, wie es für das Anschließen der Zeitkoppelstufen erforderlich ist, arbeitet die Raumkoppelstufe blockierungsfrei (2n interne Maschen für η Zugriffsmaschen).

Ein erster Vorteil, der sich aus der Aufteilung dieser Raumkoppelstufe in zwei Zweige ergibt, besteht darin, daß bei Auftreten eines Fehlers in einer der 16 Durchschaltebenen die dabei eingeführte Blockierung in dem

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Netz viel geringer als dann 1st, wenn eine von acht Ebenen ausfällt. Dieser Vergleich ist gerechtfertigt, da die Erfahrung zeigt, daß eine solche Panne am häufigsten durch einen Ausfall eines Elements einer Ebene (beispielsweise einer Matrix) verursacht wird und keine Auswirkungen auf die anderen Ebenen hat. Unter diesen Bedingungen ist es nicht brauchbar, eine Hilfsebene zur Behandlung einer solchen Panne vorzusehen. Diese Hilfsebene würde übrigens im allgemeinen dadurch erhalten, daß die Zeitkoppelfelder ME, und MS^ mit sieben PCM-Verbindungen ausgestattet würden; die Erfindung ermöglicht somit die volle Anwendung der von der verfügbaren Hardware angebotenen Eingänge.

Da die zusätzlichen Ebenen nur für den von den acht ersten Ebenen zurückgewiesenen Verkehr benutzt werden, der als UmIeitungsverkehr bezeichnet werden kann, wird die Anzahl der durch einen Fehler gestörten Verbindungen praktisch vernachlässigbar, da er in allen Fällen dem mit einer Umleitungsebene verbundenen Verkehr entspricht, weil der Fehler entweder eine Umleitungsebene beeinflußt oder bei Beeinflussung einer Hauptebene von einer Umleitungsebene auf Kosten deren eigenen Verkehr übernommen wird.

Ein zweiter Vorteil dieser Struktur der Raumkoppelstufe besteht darin, daß die Zweige A und B getrennt dazu benutzt werden können, eine Anzahl von Zeitdurchschaltwegen vorzusehen, die gleich der doppeItenAnzahl der Eingangszeitperioden ist, was die Blockierung praktisch vollständig eliminiert.

Zu diesem Zweck wird nur die Anzahl der Ausgangszeitkoppelfelder verdoppelt, und die Ebenen der Zweige A und B

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werden am Eingang paarweise parallel angeordnet.

Die acht Ebenen des Zweigs A der Raumkoppelstufe sind auf diese Weise mit η Ausgangszeitkoppelfeidern MSA. verbunden, und die acht Ebenen des Zweigs B sind mit η Ausgangszeitkoppelfeldern VVSB^ verbunden. Diese Koppelfelder sind herkömmlich, und sie gleichen den Koppelfeldern MS^ von Fig.2.

Auf diese Weise sind die Raumkoppelstufe einerseits und die Zeitkoppelstufe andrerseits blockierungsfrei verbunden, da in den zwei Fällen die Anzahl der internen Maschen gleich der doppelten Anzahl der Zugriffsmaschen ist.

Die Auswahl einer der 16 Ebenen kann nicht gleichzeitig nach den Kriterien der Verfügbarkeit der Zeitkoppelstufe und des Vorhandenseins von Wegen in der Raumkoppelstufe erfolgen.

Diese fehlende Unabhängigkeit der zwei Auswahlmöglichkeiten führt den Gesamtblockierungsgrad,der mit 16 Ebenen ausge-

-20 statteten Schaltung auf einen Wert unter 10 .

Die beschriebene Schaltung weist somit einen Blockierungsgrad auf, der bei normaler Arbeitsweise praktisch den Wert 0 hat und bei einer beeinträchtigten Arbeitsweise trotz einer Redundanz mit dem Wert 0 in der Raumkoppelstufe und ohne Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit sehr niedrig ist. Die Schaltung ist trotzdem sehr modular aufgebaut, und sie kann an alle Netzstrukturen und Verkehrsvolumina angepaßt werden.

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Insbesondere ist es sehr gut möglich, eine mehr oder weniger große Anzahl von Ebenen des Zweigs B wegzulassen, damit das Netz an Blockierungsangaben angepaßt werden kann, die aus dem erwarteten Verkehr oder aus behördenseitigen Anforderungen stammen.

Der Blockierungsgrad hängt von der Gesamtzahl der Ebenen ab. Diese Abhängigkeit ergibt die folgenden Werte:

Anzahl der Ebenen	Blocki
16	ΙΟ"²⁰
14	ΙΟ"¹⁴
12	ΙΟ"¹⁰
10	io-⁶

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Anschlußschaltung sind insbesondere:

- die Verkehrsqualität;

- die Betriebssicherheit;

diese zwei Parameter sind durch Aneinanderfügen von gleichen Untergruppen mit veränderlicher Anzahl beliebig veränderbar, ohne daß die Struktur der Anschlußschaltung verändert werden muß;

- die Wirtschaftlichkeit der Baueinheiten in Bezug auf bekannte Lösungen, bei denen bei konstanter Geschwindigkeit die Verdopplung der Anzahl der internen Zeitkoppelschleifen durch eine fünfzigprozentige Unterausstattung der Eingangsund

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Ausgangszeitkoppelfelder erhalten wird, was bei gleicher Anzahl der durchgeschalteten Verbindungen eine quadratische Vergrösserung der Raumkoppelstufe zur Folge hat.

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L e e r s e i t e

Claims

Patentanwälte 2728078 Dipl.-Ing Dipl.-lno. Dipl.-Cheni. G. Leiser E. Prinz Dr. G. Hauser Ernsbergerstrasoe 19 8 München 60

Unser Zeichen: T 2218 21.Juni 1977

THOMSON-CSF

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Patentansprüche

1/ Anschlußschaltung mit Zeit- und Raurnkopplung zum Durchschalten von Signalen aus η Nachrichteneinheiten, die an EingangsverMndungen ankommen, zu Ausgangsverbindungen, mit einer ersten Zeitkoppelstufe, die die Signale von den Eingangsverbindungen empfängt und seriell an eine Raumkoppe!stufe abgibt, und einer zweiten Zeitkoppelstufe, die die Signale seriell von der Rauinkoppelstufe empfängt und an die Ausgangsverbindungen abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauinkoppelstufe in η + k getrennten unabhängigen Ebenen organisiert ist, wobei der Paramter k zwischen 1 und η liegt, und daß jede Ebene derart ausgebildet ist, daß sie die η Nachrichteneinheiten wenigstens eines der durchzuschaltenden Signale seriell durchschalten kann.
2. Anschlußschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Raumkoppelebenen gleich aufgebaut sind, daß die Raumkoppelstufe aus einem ersten Zweig mit η Ebenen und

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ORIGINAL INSPECTED

aus einem zv.'eiten Zweig mit k Ebenen zusammengeeetzt ist, daß die η Ebenen des ersten Zweigs mit einer Gruppe von Ausgängen der ersten Zeitkoppelstufe verbunden sind, daß die k Ebenen des zweiten Zweigs an diese Gruppe von Ausgängen parallel mit Jeweils k Ebenen des ersten Zweigs verbunden sind und daß die zwei Zweige an zwei getrennten Gruppen von Eingängen der zweiten Zeitkoppelstufe angeschlossen sind.
3. Anschlußschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Gruppen von Eingängen gleich sind, wobei gewisse dem zweiten Zweig entsprechende Eingänge gemäß dem Viert des Parameters k nicht angeschlossen sind.
4. Anschlußschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Parameter k gleich dem Parameter ii ist, so daß die Raumkoppelstufe blockierungsfrei ist.
5. Anschlußschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zeitkoppelstufe aus zwei getrennten Einheiten besteht, deren Ausgänge parallelgeschaltet sind, wobei jede Einheit eine Zeitkoppelkapazität hat, die gleich der Kapazität der erstenZeitkoppelstufe ist.
6. Anschlußschaltung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durchzuschaltenden Signale PCM-Fernsprechsignale sind, die in acht Nachrichteneinheiten codiert sind und Rahmen mit 32 Zeitintervallen bilden, daß die erste Zeitkoppelstufe t Eingangszeitkoppelfelder enthält, die jeweils acht Eingangsverbindungen empfangen und die Signale zu einem von acht getrennten Ausgängen

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durchschalten können, die jeweils an zwei von 16 Ebenen angeschlossen sind, die zwei Zweige mit jeweils acht Ebenen bilden, daß die zv/ei getrennten Einheiten t Ausgangszeitkoppelfeider enthalten, die acht getrennte Eingänge aufweinen, die jeweils an acht Ebenen eines der Zweige angeschlossen sind und die zeitliche Durchschaltung der Signale zu acht getrennten Ausgängen ermöglichen, und daß die Ausgänge eines Ausgangszeitkoppelfeldes einer Einheit zur Bildung von acht Ausgangsverbindungen jeweils mit acht Ausgängen eines Ausgangszeitkoppelfeldes der anderen Einheit verbunden sind.
7. Fernsprech-Wählvermittlungcanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anschlußschaltung gemäß einem der Ansprüche bis 6 enthält«

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