DE4333515C2

DE4333515C2 - Flexible selection circuit

Info

Publication number: DE4333515C2
Application number: DE19934333515
Authority: DE
Inventors: Klaus-Peter Dr Arnold
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-10-01
Filing date: 1993-10-01
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2013-10-02
Also published as: DE4333515A1

Description

Die Erfindung betrifft eine flexible Auswahlschaltung für k verzweigungs- und verknüpfungsfreie Verbindungen zwischen m Eingängen und n Ausgängen mit k < m und k < n, aufgebaut aus Schaltern mit mindestens drei Anschlußpunkten, wobei an bestimmten Schaltern - Verbindungsschalter - maximal zwei Eingänge und/oder maximal zwei Ausgänge angeordnet sind.The invention relates to a flexible selection circuit for k branch-free and link-free connections between m Inputs and n outputs with k <m and k <n, built up from Switches with at least three connection points, whereby on certain switches - connection switches - maximum two Inputs and / or a maximum of two outputs are arranged.

Auswahlschaltungen dieser Art sind bekannt, so sind in der DE 41 21 399 C1 flexible Auswahlschaltungen beschrieben, in denen Schalter in einem Ring angeordnet sind, wobei jeweils benachbarte Schalter über ihre gegenüberliegenden Anschlußpunkte miteinander verbunden sind. Bestimmte Schalter dienen als Brückenschalter, diese sind über eine oder mehrere Brückenschleifen untereinander verbunden.Selector circuits of this type are known, so are in the DE 41 21 399 C1 describes flexible selection circuits, in which switches are arranged in a ring, each neighboring switches over their opposite Connection points are interconnected. Certain Switches serve as bridge switches, these are over one or several bridge loops connected to each other.

In der Übertragungstechnik werden häufig Auswahlschaltungen eingesetzt, z. B., um aus einer vorgegebenen Anzahl von Übertragungskanälen je nach Bedarf bestimmte Kanäle auszuwählen; oder in Redundanzschaltungen. Eine Redundanzschaltung ermöglicht es, beim Ausfall eines Gerätes auf ein Ersatzgerät umzuschalten. Oft muß z. B. ein Nachrichtensatellit sowohl Auswahlschaltungen als auch Redundanzschaltungen bereitstellen. Für diese Zwecke werden meist entsprechende Schaltungen hintereinandergeschaltet. Die flexiblen Auswahlschaltungen gemäß dem Oberbegriff ermöglichen beide Anwendungen gleichzeitig in einer Schaltung. Selection circuits are often used in transmission technology used, e.g. B. from a predetermined number of Transmission channels certain channels as required to select; or in redundancy circuits. A Redundancy circuit makes it possible in the event of a device failure to switch to a replacement device. Often z. B. a Communication satellite both selection circuits as well Provide redundancy circuits. For these purposes usually corresponding circuits connected in series. The flexible selection circuits according to the generic term enable both applications at the same time Circuit.

Aus der US 4,644,301 sind Redundanzschaltungen mit m Eingängen und n Ausgängen für vier Ersatzgeräte mit m-k = 4 und k = n bzw. n-k = 4 und k = m bekannt. Zwei Redundanzschaltungen, von denen die zweite im Vergleich zu der ersten spiegelbildlich aufgebaut ist, und Identische Verstärker bilden zusammen ein Redundanzsystem. Angegeben werden Redundanzschaltungen für 8 Eingänge und 12 Ausgänge mit 12 Schaltern bis zu 12 Eingängen und 16 Ausgängen mit 16 Schaltern. Die Schalter dieser Redundanzschaltungen sind jeweils in zwei Ringen angeordnet, wobei die Ringe über zwei Zwischenverbindungen miteinander verbunden sind.From US 4,644,301 redundancy circuits with m Inputs and n outputs for four replacement devices with m-k = 4 and k = n or n-k = 4 and k = m are known. Two Redundancy circuits, the second of which compared to the first is mirrored, and identical Amplifiers together form a redundancy system. Specified become redundancy circuits for 8 inputs and 12 outputs with 12 switches up to 12 inputs and 16 outputs with 16 Switches. The switches of these redundancy circuits are each arranged in two rings, the rings over two Interconnections are interconnected.

Aus der US 3,537,035 ist eine Auswahlschaltung bekannt, mit denen eine Mehrzahl von Eingangssignalen beliebig auf eine Mehrzahl von Ausgängen verknüpfungsfrei durchgeschaltet werden kann. Hier sind Schalter mit vier Anschlußpunkten zeilenweise hintereinander angeordnet, und ein Schalter ist jeweils mit zwei nachfolgenden verbunden. Die Eingänge dieser Auswahlschaltung sind an der ersten Schalterzeile und die Ausgänge an der letzten Schalterzeile angeordnet.A selection circuit is known from US Pat. No. 3,537,035, with which a plurality of input signals arbitrarily on a A large number of outputs switched through without links can be. Here are switches with four connection points arranged in rows, and a switch is each connected to two subsequent ones. The entrances this selection circuit are on the first switch line and the outputs are arranged on the last switch row.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Auswahlschaltung der eingangs genannten Art anzugeben, die eine möglichst geringe Anzahl an Schaltern benötigt. The object of the present invention is a Selection circuit of the type mentioned to specify the the smallest possible number of switches required.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen aus den Unteransprüchen hervor.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1. Further advantageous embodiments go from the subclaims.

Durch die Verwendung von Knotenschaltergruppen werden Brückenschalter, die mittels Brückenverbindungen untereinander verbunden sind, vermieden. Die Anzahl der benötigten Knotenschalter ist kleiner als die der Brückenschalter. So kann eine flexible Auswahlschaltung mit 12 Eingängen und 12 Ausgängen mittels der erfindungsgemäßen Struktur mit nur 15 Schaltern aufgebaut werden. Eine Auswahlschaltung nach dem Stand der Technik (DE 41 21 399 C1) benötigt für diese Anzahl Ein- und Ausgänge 18 Schalter.By using node switch groups Bridge switches that are connected to each other by means of bridge connections are avoided. The number of needed The node switch is smaller than that of the bridge switch. So can be a flexible selection circuit with 12 inputs and 12 Outputs using the structure according to the invention with only 15 Switches are built. A selection circuit after the State of the art (DE 41 21 399 C1) requires this number Inputs and outputs 18 switches.

Insbesondere Mikrowellenschalter in Auswahlschaltungen von Nachrichtensatelliten müssen sehr hohen Anforderungen genügen: sehr geringe Durchgangsdämpfung, geringes Gewicht, kompakte Größe und eine sehr hohe Zuverlässigkeit. Große Auswahlschaltungen mit vielen Schaltern sind ein bedeutender Kostenfaktor. Durch eine geringere Schalterzahl wird zudem Telemetrie- und Telekommandoelektronik eingespart.In particular microwave switches in selection circuits from Communication satellites have to meet very high requirements: very low through loss, light weight, compact Size and very high reliability. Size Selection circuits with many switches are an important one Cost factor. With a lower number of switches Telemetry and telando electronics saved.

Signale, die die Auswahlschaltung durchlaufen, benötigen maximal drei Schalterdurchgänge. Da lange Leitungslängen, z. B. für Brückenverbindungen, vermieden werden können, werden sehr dämpfungsarme Auswahlschaltungen, auch bei großen Schalterzahlen, erreicht.Signals that pass through the selection circuit need a maximum of three switch passes. Since long line lengths, e.g. B. for bridge connections, can be avoided very low-loss selection circuits, even with large ones Number of switches reached.

Eine große flexible Auswahlschaltung kann aufgrund der hohen Symmetrie der Schalteranordnung auf einfache Weise konzipiert werden. Die Echtheit der Schaltung läßt sich schnell erkennen.A large flexible selection circuit can be due to the high Symmetry of the switch arrangement designed in a simple way become. The authenticity of the circuit can be quickly recognized.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele, die in den schematischen Zeichnungen dargestellt sind, erläutert. Es zeigenThe invention based on several Embodiments shown in the schematic drawings are explained. Show it

Fig. 1 einen Transfer-Schalter mit seinen zwei möglichen Schalterpositionen, Fig. 1 shows a transfer switch, with its two possible switch positions,

Fig. 2 einen T-Schalter mit seinen drei möglichen Schalterpositionen, Fig. 2 shows a T-switch with its three possible switch positions,

Fig. 3 einen Vier-Positions-R-Schalter und seine vier möglichen Schalterpositionen, Fig. 3 shows a four-position R-switch and its four possible switch positions,

Fig. 4 eine flexible Auswahlschaltung mit vier Eingängen und vier Ausgängen, Fig. 4 shows a flexible selection circuit having four inputs and four outputs,

Fig. 5a eine flexible Auswahlschaltung mit acht Eingängen und acht Ausgängen, FIG. 5a is a flexible selection circuit having eight inputs and eight outputs,

Fig. 5b eine flexible Auswahlschaltung mit sieben Eingängen und sechs Ausgängen, Fig. 5b a flexible selection circuit having seven inputs and six outputs,

Fig. 5c eine flexible Auswahlschaltung mit acht Eingängen und sechs Ausgängen, Fig. 5c a flexible selection circuit having eight inputs and six outputs,

Fig. 6 eine flexible Auswahlschaltung mit zwölf Eingängen und zwölf Ausgängen, Fig. 6 shows a flexible selection circuit with twelve inputs and twelve outputs,

Fig. 7 eine flexible Auswahlschaltung mit zehn Eingängen und acht Ausgängen, Fig. 7 shows a flexible selection circuit with ten inputs and eight outputs,

Fig. 8 eine flexible Auswahlschaltung mit sechzehn Ein- und Ausgängen, Fig. 8 shows a flexible selection circuit having sixteen inputs and outputs,

Fig. 9a und 9b zwei ähnliche Ausschnitte einer Auswahlschaltung mit zwei Knotenschaltern und zwei Verbindungsschaltern, und 9a and 9b are two similar cutouts. A selection circuit having two switches and two node connection switches, and

Fig. 10a und 10b zwei ähnliche Ausschnitte einer Auswahlschaltung mit drei Verbindungsschaltern zwischen zwei Knotenschaltern. Fig. 10a and 10b two similar sections of a selection circuit with three connecting switches between two node switches.

Bei Anwendungsgebieten im Gigaherz-Bereich werden für Auswahlschaltungen überwiegend Koaxial- oder Hohlleiterschalter verwendet, z. B. R-Schalter, T-Schalter, Transfer-Schalter und/oder SPDT-Schalter. Ausführungsformen dieser Schalter sind bekannt.For application areas in the gigahertz range, for Selection circuits mainly coaxial or Waveguide switch used, e.g. B. R switch, T switch, Transfer switches and / or SPDT switches. Embodiments these switches are known.

In der Fig. 1 ist ein Transfer-Schalter mit seinen vier Anschlußpunkten a-d und mit den zwei möglichen Schalterpositionen Position 1 und Position 2 dargestellt. In der Position 1 sind die Anschlußpunkte a und c und d und b und in der Position 2 sind die Anschlußpunkte a und d und c und b miteinander verbunden.In FIG. 1, a transfer switch is ad with its four connecting points and represented with the two possible switch positions Position 1 and Position 2. In position 1 the connection points a and c and d and b and in position 2 the connection points a and d and c and b are connected to one another.

Ein T-Schalter mit den drei möglichen Schalterpositionen Position 1 bis Position 3 ist in der Fig. 2 dargestellt. In der Position 3 sind die Anschlußpunkte a und b und die Anschlußpunkte c und d miteinander verbunden.A T switch with the three possible switch positions position 1 to position 3 is shown in FIG. 2. In position 3, the connection points a and b and the connection points c and d are connected to one another.

R-Schalter können als Drei-Positions- oder als Vier-Positions- R-Schalter ausgeführt sein. Die Fig. 3 zeigt die prinzipielle Funktionsweise eines Vier-Positions-R-Schalters mit seinen vier Anschlußpunkten a bis d und den vier Schalterstellungen Position 1 bis Position 4. Anhand der Zeichnungen ist zu erkennen, wie die vier Anschlußpunkte durchgeschaltet werden. Bei einem Drei-Positions-R-Schalter ist die vierte Position, bei der die Anschlußpunkte a und b nicht durchgeschaltet werden, eingespart. R switches can be designed as three-position or four-position R switches. FIG. 3 shows the basic operation of a four-position R-switch with four terminals a to d and the four switch positions position 1 to position 4. Referring to the drawings it can be seen how the four connection points are switched through. In the case of a three-position R switch, the fourth position in which the connection points a and b are not switched through is saved.

Eine wesentliche Voraussetzung für eine flexible Auswahlschaltung ist, daß für ein die Schaltung durchlaufendes Signal keine Verzweigung und keine Verknüpfung stattfindet. Dies ist im Schalten durch die hier verwendeten Schalter gewährleistet. Weiterhin dürfen die Schalter nicht so positioniert werden, daß Signale zusammenlaufen, sondern es muß jeder Eingang zu genau einem Ausgang durchgeschaltet sein.An essential requirement for flexible Selection circuit is that for a through the circuit Signal no branching and no linkage takes place. This is in switching through the switches used here guaranteed. Furthermore, the switches may not do so positioned that signals converge, but it each input must be connected to exactly one output.

In den folgenden Schaltbildern der Auswahlschaltungen ist die Bezeichnung der Anschlußtore a bis d der Übersichtlichkeit wegen weggelassen, sie kann aus der Schaltung ohne weiteres abgeleitet werden. Bei einem Drei-Positions-R-Schalter muß beachtet werden, daß durch die fehlende vierte Position nicht ein möglicher Signaldurchgang verhindert wird. Bei Vier- Positions-R-Schaltern und bei Transfer-Schaltern spielt die Anschlußbelegung wegen der Symmetrie der Schalter keine Rolle.In the following circuit diagrams of the selection circuits, the Designation of the connection gates a to d for clarity because omitted, it can be easily removed from the circuit be derived. With a three position R switch must be noted that due to the lack of fourth position a possible signal passage is prevented. With four Position R switches and transfer switches play that Pin assignment is irrelevant due to the symmetry of the switches.

Eine flexible Auswahlschaltung mit einem zentralen Schalter I mit vier Anschlußpunkten - Knotenschalter - ist in der Fig. 4 dargestellt. Vier weitere Schalter 1, 2, 3, 4 - Verbindungsschalter - sind an dessen vier Anschlußpunkten angeschlossen. An jedem Verbindungsschalter 1, 2, 3, 4 ist ein Eingang (E1, E2, E3, E4) und ein Ausgang (A1, A2, A3, A4) angeordnet. Die hier verwendeten Schalter sind R-Schalter (siehe Fig. 3).A flexible selection circuit with a central switch I with four connection points - node switches - is shown in FIG. 4. Four further switches 1 , 2 , 3 , 4 - connection switches - are connected to its four connection points. An input (E1, E2, E3, E4) and an output (A1, A2, A3, A4) are arranged on each connection switch 1 , 2 , 3 , 4 . The switches used here are R switches (see Fig. 3).

Die Verbindungsschalter sind vorteilhafterweise Drei- Positions-R-Schalter, die in der Position 3 den angeschlossenen Eingang direkt auf den Ausgang durchschalten. Deshalb wurde der Name "Verbindungsschalter" gewählt. An einem Verbindungsschalter können aber auch zwei Eingänge oder zwei Ausgänge angeschlossen sein. Andere Schalter, beispielsweise T-Schalter, können in dieser Auswahlschaltung ebenfalls eingesetzt werden. The connection switches are advantageously three-position R switches, which switch through the connected input directly to the output in position 3 . Therefore the name "connection switch" was chosen. However, two inputs or two outputs can also be connected to a connection switch. Other switches, for example T switches, can also be used in this selection circuit.

Diese flexible Auswahlschaltung (Fig. 4) mit vier Eingängen E1-E4 und vier Ausgängen A1-A4 kann z. B. dazu verwendet werden, um aus den vier Eingängen zwei beliebige auszuwählen, und diese zwei auf beliebige zwei der vier Ausgänge durchzuschalten. Es wird also eine Auswahl "zwei aus vier" und gleichzeitig eine Redundanz "vier für zwei" erreicht. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist die Auswahl drei aus vier Eingänge mit gleichzeitiger Redundanz vier für drei.This flexible selection circuit ( Fig. 4) with four inputs E1-E4 and four outputs A1-A4 can, for. B. can be used to select any of the four inputs, and to switch these two to any two of the four outputs. A selection "two out of four" and at the same time a redundancy "four for two" is achieved. Another possible application is the selection of three from four inputs with simultaneous redundancy four for three.

In der Fig. 5a ist eine flexible Auswahlschaltung dargestellt, die aus zwei Knotenschaltern I und II und aus acht Verbindungsschaltern 1 bis 8 aufgebaut ist. Als Schalter sind R-Schalter verwendet. Jeweils vier Verbindungsschalter sind mit einem Knotenschalter (I, II) verbunden und bilden mit diesem eine Knotenschaltergruppe (I, 1, 2, 3, 4 und II, 5, 6, 7, 8). Jedem Verbindungsschalter 1-8 ist ein Eingang (E1-E8) und ein Ausgang (A1-A8) zugeordnet. Die zwei Knotenschaltergruppen I, 1, 2, 3, 4 und II, 5, 6, 7, 8 sind über die jeweils vier verbleibenden offenen Anschlüsse miteinander verbunden, indem die Verbindungsschalter 4 und 8, 3 und 5, 2 und 6 und 1 und 7 miteinander verbunden sind.In FIG. 5a is a flexible selection circuit is shown, which is constructed from two node switches I and II and from eight connecting switches 1 to 8. R switches are used as switches. Four connection switches each are connected to a node switch (I, II) and form a node switch group (I, 1 , 2 , 3 , 4 and II, 5 , 6 , 7 , 8 ) with this. Each connection switch 1-8 is assigned an input (E1-E8) and an output (A1-A8). The two node switch groups I, 1 , 2 , 3 , 4 and II, 5 , 6 , 7 , 8 are connected to one another via the four remaining open connections in each case by connecting switches 4 and 8 , 3 and 5 , 2 and 6 and 1 and 7 are interconnected.

Diese flexible Auswahlschaltung (Fig. 5a) kann z. B. dazu verwendet werden, um aus acht Eingängen vier beliebige auszuwählen bei gleichzeitiger Redundanz acht für vier. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist die Auswahl von beliebigen fünf aus acht Eingängen mit einer Redundanz acht für fünf. Für diese Anwendung kann auf eine Verbindung zwischen den beiden Knotenschaltergruppen verzichtet werden, z. B. auf die Verbindung zwischen den Schaltern 1 und 7 (gestrichelt gezeichnet). This flexible selection circuit ( Fig. 5a) z. B. can be used to select any four out of eight inputs with simultaneous redundancy eight for four. Another possible application is the selection of any five out of eight inputs with redundancy eight for five. For this application, a connection between the two node switch groups can be dispensed with, e.g. B. on the connection between switches 1 and 7 (shown in dashed lines).

Die Auswahlschaltung nach Fig. 5a kann auch in der Weise modifiziert sein, daß einzelne Eingänge der Eingänge 1-8 oder einzelne Ausgänge der Ausgänge 1-8 weggelassen sind. Dies ermöglicht z. B. eine Auswahl fünf aus sieben anstatt einer Auswahl fünf aus acht; oder es ist eine Redundanz sechs für vier realisiert.The selection circuit of Fig. 5a can also be modified in such a way that individual inputs of the inputs 1-8 or individual outputs of the outputs 1-8 are omitted. This enables z. For example, a five out of seven selection instead of a five out of eight selection; or redundancy is implemented six for four.

Es können auch einzelne Verbindungsschalter (1-8) in dieser flexiblen Auswahlschaltung weggelassen sein. Durch diese Maßnahme können Auswahlschaltungen mit m Eingängen und n Ausgängen für k Verbindungen, wobei m, n < 8 und k < m, n ist, realisiert werden. Auch hier können einzelne Eingänge oder Ausgänge weggelassen sein. So kann beispielsweise eine flexible Auswahlschaltung aus zwei Knotenschaltern und sieben Verbindungsschaltern aufgebaut sein, um eine Auswahl vier Eingänge aus sieben bei gleichzeitiger Redundanz sechs für vier zu erzielen (siehe Fig. 5b). Bei m-k 3 und n-k 3 werden maximal drei Verbindungen zwischen den beiden Knotenschaltergruppen benötigt.Individual connection switches ( 1-8 ) can also be omitted in this flexible selection circuit. This measure enables selection circuits with m inputs and n outputs for k connections, where m, n <8 and k <m, n. Individual inputs or outputs can also be omitted here. For example, a flexible selection circuit can be constructed from two node switches and seven connection switches in order to achieve a selection of four inputs from seven with simultaneous redundancy six for four (see FIG. 5b). With mk 3 and nk 3, a maximum of three connections between the two node switch groups are required.

In der Fig. 5c ist eine Auswahlschaltung mit zwei Knotenschaltern I, II und sechs Verbindungsschaltern 1-6 dargestellt. An den Verbindungsschaltern 1-6 sind sechs Eingänge E1-E6 und sechs Ausgänge A1-A6 angeordnet. Die Eingänge E7, E8 befinden sich direkt an den Knotenschaltern I und II. Mit dieser Schaltung ist z. B. eine Auswahl vier Eingänge aus acht bei gleichzeitiger Redundanz sechs für vier realisierbar.In FIG. 5c is a selecting circuit with two node switches I, II and six connection switches 1-6 is shown. Six inputs E1-E6 and six outputs A1-A6 are arranged on the connection switches 1-6 . The inputs E7, E8 are located directly at the node switches I and II. B. a selection of four inputs from eight with simultaneous redundancy six for four can be realized.

Werden in der Fig. 5c die Eingänge E7 und E8 weggelassen, so enthält die Auswahlschaltung sechs Eingänge E1-E6 und sechs Ausgänge A1-A6. Mit dieser Schaltung ist z. B. eine Auswahl drei Eingänge aus sechs bei gleichzeitiger Redundanz sechs für drei realisierbar. If the inputs E7 and E8 are omitted in FIG. 5c, the selection circuit contains six inputs E1-E6 and six outputs A1-A6. With this circuit z. B. a selection of three inputs from six with simultaneous redundancy six for three can be realized.

Mit drei Knotenschaltern kann eine flexible Auswahlschaltung mit maximal zwölf Ein- und Ausgängen realisiert sein, siehe Fig. 6. Hier sind an drei Knotenschaltern I, II, III jeweils vier Verbindungsschalter 1-4, 5-8 und 9-12 angeschlossen, die zusammen drei Knotenschaltergruppen I, 1-4; II, 5-8 und III, 9-12 bilden. Jede Knotenschaltergruppe besitzt jeweils zwei Verbindungen zu den zwei weiteren Knotenschaltergruppen. Die zwölf Eingänge E1-E12 und die zwölf Ausgänge A1-A12 sind jeweils paarweise an den zwölf Verbindungsschaltern 1-12 angeordnet. Die Schalter können beispielsweise R-Schalter sein.With three node switches, a flexible selection circuit with a maximum of twelve inputs and outputs can be implemented, see FIG. 6. Here, three connection switches 1-4 , 5-8 and 9-12 are connected to three node switches I, II, III, which together three node switch groups I, 1-4 ; Form II, 5-8 and III, 9-12 . Each node switch group has two connections to the two further node switch groups. The twelve inputs E1-E12 and the twelve outputs A1-A12 are each arranged in pairs on the twelve connection switches 1-12 . The switches can be R switches, for example.

Mit dieser flexiblen Auswahlschaltung (Fig. 6) können Anwendungen entsprechend denen der Auswahlschaltung nach Fig. 5a realisiert werden, z. B. Auswahl von acht Eingängen aus zwölf mit gleichzeitiger Redundanz 12 für 8. Um flexible Auswahlschaltungen mit m, n < 12 darzustellen, können ebenfalls ein oder mehrere Verbindungsschalter, Eingänge oder Ausgänge weggelassen sein.With this flexible selection circuit ( FIG. 6), applications corresponding to those of the selection circuit according to FIG . B. Selection of eight inputs from twelve with simultaneous redundancy 12 for 8. In order to represent flexible selection circuits with m, n <12, one or more connection switches, inputs or outputs can also be omitted.

So ist in der Fig. 7 eine Auswahlschaltung dargestellt, die zehn Eingänge E1-E10 und acht Ausgänge A1-A8 enthält. An drei Knotenschaltern I, II, III sind insgesamt neun Verbindungsschalter 1 bis 9 angeordnet. An jedem Verbindungsschalter befindet sich ein Eingang und ein Ausgang, mit Ausnahme des Verbindungsschalters 9, dem zwei Eingänge (E9, E10) zugeordnet sind. Mit dieser Auswahlschaltung ist z. B. eine Auswahl 10 aus 6 bei gleichzeitiger Redundanz 8 für 6 möglich.Thus, a selection circuit is shown in Fig. 7, which contains ten inputs E1-E10, and eight outputs A1-A8. A total of nine connection switches 1 to 9 are arranged on three node switches I, II, III. There is an input and an output on each connection switch, with the exception of connection switch 9 , to which two inputs (E9, E10) are assigned. With this selection circuit z. B. a selection 10 from 6 with simultaneous redundancy 8 for 6 possible.

Die Knoten- und Verbindungsschalter sind zu drei Knotenschaltergruppen I, 1, 2, 3, 4; II, 5, 6 und III, 7, 8, 9 gruppiert. Bei dieser Auswahlschaltung bestehen aber weitere Möglichkeiten, die Schalter zu gruppieren, so kann z. B. der Verbindungsschalter 9 auch dem Knotenschalter II zugeordnet sein.The node and connection switches are divided into three node switch groups I, 1 , 2 , 3 , 4 ; II, 5 , 6 and III, 7 , 8 , 9 grouped. With this selection circuit, there are other options for grouping the switches. B. the connection switch 9 can also be assigned to the node switch II.

Eine Auswahlschaltung hat eine optimale Kompaktheit, wenn an jedem Knotenschalter vier Verbindungsschalter mit je einem Ein- und Ausgang angeschlossen sind. Ist die Anzahl der Verbindungsschalter nicht durch vier teilbar, so besteht mindestens eine Knotenschaltergruppe, die nicht vollständig aufgefüllt ist.A selection circuit has an optimal compactness when on each node switch four connection switches with one each Input and output are connected. Is the number of Connection switch not divisible by four, so there is at least one node switch group that is not complete is filled.

Flexible Auswahlschaltungen mit m, n < 12 können in der Weise aufgebaut sein, daß mehr als drei Knotenschaltergruppen mit entsprechend vielen Verbindungsschaltern angeordnet sind. Die Knotenschaltergruppen sind vorteilhafterweise so miteinander verbunden, daß maximal zwei Verbindungen zu einer weiteren Knotenschaltergruppe bestehen. Bei drei Verbindungen zwischen zwei Knotenschaltergruppen ist die Flexibilität der Auswahlschaltung eingeschränkt.Flexible selection circuits with m, n <12 can do so be set up with more than three node switch groups are arranged according to many connection switches. The Node switch groups are advantageously so together connected that a maximum of two connections to another Node switch group exist. With three connections between two node switch groups is the flexibility of the Selection circuit restricted.

Eine flexible Auswahlschaltung, die vier Knotenschalter I-IV und 16 Verbindungsschalter 1-16 enthält, ist in der Fig. 8 dargestellt. Jeder Knotenschalter I-IV ist mit vier der sechzehn Verbindungsschalter verbunden; Knotenschalter und Verbindungsschalter können wieder zu Knotenschaltergruppen gruppiert werden (I, 1-4; II, 5-8; III, 9-12; IV, 13-16). Zwischen den Knotenschaltergruppen I, 1-4 und II, 5-8 und zwischen IV, 13-16 und III, 9-12 bestehen jeweils drei Verbindungen, zwischen den Knotenschaltergruppen I, 1-4 und III, 9-12 und zwischen II, 5-8 und IV, 13-16 jeweils eine Verbindung. Jeder Verbindungsschalter 1-16 ist mit einem Eingang und mit einem Ausgang verbunden. Die Beschriftungen der Ein- und Ausgänge wurden in dieser Figur der Übersichtlichkeit wegen weggelassen. A flexible selection circuit, which contains four node switches I-IV and 16 connection switches 1-16 , is shown in FIG . Each node switch I-IV is connected to four of the sixteen link switches; Node switches and connection switches can again be grouped into node switch groups (I, 1-4; II, 5-8 ; III, 9-12 ; IV, 13-16 ). There are three connections between the node switch groups I, 1-4 and II, 5-8 and between IV, 13-16 and III, 9-12 , between the node switch groups I, 1-4 and III, 9-12 and between II, 5-8 and IV, 13-16 each have a connection. Each connection switch 1-16 is connected to an input and an output. The labels of the inputs and outputs have been omitted in this figure for clarity.

Diese Auswahlschaltung ist in ihrer Flexibilität eingeschränkt, sie besitzt aber konstruktive Vorteile, da sie sich in zwei Teile unterteilen läßt, zwischen denen nur zwei Verbindungen bestehen.This selection circuit is flexible limited, but it has constructive advantages because it can be divided into two parts, between which only two Connections exist.

Die Verbindungen zwischen den Knotenschaltergruppen der Auswahlschaltung nach Fig. 8 können auch auf andere Weise realisiert sein. Es können z. B. jeweils zwei Verbindungen zwischen den Knotenschaltergruppen (I, 1-4) und (II, 5-8), (II, 5-8) und (IV, 13-16), (III, 9-12) und (IV, 13-16) und (III, 9-12) und (I, 1-4) bestehen; oder jede Knotenschaltergruppe hat zu einer nächsten Knotenschaltergruppe zwei Verbindungen und zu zwei weiteren jeweils eine Verbindung. Diese Verknüpfungen ergeben eine höhere Flexibilität. In der Fig. 8 sind Verbindungen zwischen den Schaltern 3 und 12 und den Schaltern 6 und 13 angedeutet.The connections between the node switch groups of the selection circuit according to FIG. 8 can also be realized in other ways. It can e.g. B. two connections between the node switch groups (I, 1-4 ) and (II, 5-8 ), (II, 5-8 ) and (IV, 13-16 ), (III, 9-12 ) and (IV , 13-16 ) and (III, 9-12 ) and (I, 1-4 ) exist; or each node switch group has two connections to a next node switch group and one connection to two others. These links result in greater flexibility. In Fig. 8 connections between the switches 3 and 12 and the switches 6 and 13 are indicated.

Eine Auswahlschaltung mit vier oder mehr als vier Knotenschaltergruppen kann auf verschiedene Arten angeordnet sein. So können beispielsweise die Knotenschaltergruppen linear nebeneinander angeordnet sein. Dies ermöglicht einen langgestreckten Aufbau. Jede Knotenschaltergruppe besitzt dann z. B. jeweils zwei Verbindungen zu den beiden benachbarten Knotenschaltergruppen.A selection circuit with four or more than four Node switch groups can be arranged in different ways his. For example, the node switch groups be arranged linearly next to each other. This enables one elongated structure. Each node switch group then has e.g. B. two connections to the two neighboring ones Node switch groups.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß die Knotenschaltergruppen flächenartig in der Ebene angeordnet sind. Jede Knotenschaltergruppe besitzt dann z. B. vorwiegend eine Verbindung zu einer benachbarten Knotenschaltergruppe.Another embodiment is that the Node switch groups are arranged flat in the plane are. Each node switch group then has z. B. predominantly a connection to a neighboring node switch group.

Es ist vorteilhaft, wenn überwiegend vier Verbindungsschalter in jeder Knotenschaltergruppe angeordnet sind, da dies eine minimale Anzahl an Knotenschaltergruppen und damit an Schaltern ergibt. Die Anzahl der Verbindungsschalter beträgt mindestens max (m, n), die Anzahl der Knotenschalter mindestens max (m, n)/4, auf eine ganze Zahl aufgerundet. Bis zu einer Auswahl m-k = 4 beziehungsweise Redundanz n-k = 4 sind die Auswahlschaltungen echt, d. h., alle Kombinationen sind möglich. Bestehen mehr als zwei Verbindungen zwischen zwei Knotenschaltergruppen bei einer Auswahlschaltung mit mehr als zwei Knotenschaltergruppen, so ist die Flexibilität bzw. die Echtheit dieser Auswahlschaltung eingeschränkt.It is advantageous if there are predominantly four connection switches are arranged in each node switch group, since this is a minimum number of node switch groups and thus on Switches results. The number of connection switches is at least max (m, n), the number of node switches at least max (m, n) / 4, rounded up to an integer. Up to one Selection m-k = 4 or redundancy n-k = 4 are the Selection circuits real, d. that is, all combinations are possible. There are more than two connections between two Node switch groups with a selection circuit with more than two node switch groups, so is the flexibility or Authenticity of this selection circuit limited.

Die praktische Realisierung der flexiblen Auswahlschaltung muß nicht den räumlichen Zeichnungen der Figuren entsprechen. Hohlleiterschalter z. B. werden häufig in Blöcken von drei oder vier Schaltern realisiert. Diese Blöcke werden dann untereinander verbunden. Innerhalb eines Blockes sind zwei benachbarte Schalter praktisch zuleitungsfrei miteinander verbunden.The practical implementation of the flexible selection circuit must do not correspond to the spatial drawings of the figures. Waveguide switch z. B. are often in blocks of three or four switches implemented. These blocks are then interconnected. There are two within a block Adjacent switches practically lead-free with each other connected.

Insbesondere die Schalter einer Knotenschaltergruppe müssen bei einer praktischen Realisierung daher nicht als räumliche Gruppe aufgebaut sein. Wesentlich ist, wie die Schalter miteinander verbunden sind.In particular, the switches of a node switch group must in practical implementation, therefore, not as spatial Group. It is essential how the switches are interconnected.

Die Bezeichnungen "Knotenschalter", "Verbindungsschalter" und "Knotenschaltergruppe" wurden gewählt, um die Beschreibung der Auswahlschaltungen zu vereinfachen. Es existieren Möglichkeiten, die Auswahlschaltungen auf äquivalente Weise zu beschreiben. Sind in einer Auswahlschaltung mehrere Knotenschaltergruppen, die untereinander verbunden sind, flächenhaft verteilt, so kann die Auswahlschaltung auch als maschenartig vernetzte Struktur mit Knotenschaltern in den Knoten der Struktur verbildlicht werden.The names "node switch", "connection switch" and "Node switch group" were chosen to describe the Simplify selection circuits. It exists Possibilities to select circuits in an equivalent manner describe. There are several in a selection circuit Node switch groups that are interconnected, distributed over a large area, the selection circuit can also be used as mesh-like networked structure with knot switches in the Nodes of the structure are visualized.

Eine charakteristische Eigenschaft der Auswahlschaltungen nach den Fig. 5 bis 8 ist, daß maximal zwei Verbindungsschalter, denen vorwiegend ein Ein- und Ausgang zugeordnet ist, in einer Verbindung zwischen zwei Knotenschaltern angeordnet sind. Die zwei Verbindungsschalter können aber auch auf andere Art angeordnet, bzw. es können weitere Schalter in einer Verbindung zwischen zwei Knotenschaltern angeordnet sein.A characteristic feature of the selection circuits according to FIGS. 5 to 8 is that a maximum of two connection switches, to which an input and an output are predominantly assigned, are arranged in a connection between two node switches. However, the two connection switches can also be arranged in a different way, or further switches can be arranged in a connection between two node switches.

In den Fig. 9a und 9b sind zwei ähnliche Anordnungen von zwei Verbindungsschaltern 1, 2 und zwei Knotenschaltern I, II dargestellt. In der Fig. 9b kann jeder Eingang E1, E2 zu jedem Ausgang A1 oder A2 alternativ durchgeschaltet werden. Dies ist bei der Schaltung nach Fig. 9a nicht möglich. Hier wird bevorzugt Eingang E1 nach A1 und Eingang E2 nach A2 geführt. Bei der Anordnung nach der Fig. 9b ist die Flexibilität eingeschränkt, da bei Ausfall von A2 nicht beide Eingänge E1 und E2 weitergeführt werden können.In FIGS. 9a and 9b are two similar arrays of two connecting switches 1, 2 and two node switches I, II. In FIG. 9b each input E1, E2 can alternatively be switched through to each output A1 or A2. This is not possible with the circuit according to FIG. 9a. Input E1 is preferably routed to A1 and input E2 to A2. The flexibility is restricted in the arrangement according to FIG. 9b, since if inputs A2 fail, both inputs E1 and E2 cannot be continued.

Sind in einer Auswahlschaltung mehr Eingänge als Ausgänge vorhanden, so können überzählige Eingänge auch paarweise an Verbindungsschaltern angeordnet sein (siehe Fig. 7), oder einzeln an Knotenschaltern (siehe Fig. 5b und 5c). Entsprechendes gilt für Ausgänge.If there are more inputs than outputs in a selection circuit, surplus inputs can also be arranged in pairs on connection switches (see FIG. 7) or individually on node switches (see FIGS. 5b and 5c). The same applies to outputs.

Weitere Möglichkeiten, zwei überzählige Eingänge anzuordnen, zeigen die Fig. 10a und 10b. Hier sind zwischen zwei Knotenschaltern I und II drei Verbindungsschalter 1, 2, 3 angeordnet. In der Fig. 10a sind vier Eingänge E1-E4 an den Schaltern 1 und 3 und zwei Ausgänge A1, A2 am Schalter 2 angeschlossen, in der Fig. 10b sind die beiden überzähligen Eingänge E3, E4 an dem zentral zwischen den beiden Schaltern 1 und 3 liegenden Schalter 2 angeschlossen. Die Auswahl unter den Eingängen E1-E4 ist bei den Anordnungen nach den Fig. 10a und 10b auf m-k 2 eingeschränkt, wenn n-k 2 ist.Other ways to arrange two supernumerary inputs, FIGS. 10a and 10b. Here three connection switches 1 , 2 , 3 are arranged between two node switches I and II. In Fig. 10a four inputs E1-E4 are connected to switches 1 and 3 and two outputs A1, A2 to switch 2 , in Fig. 10b the two surplus inputs E3, E4 are connected centrally between the two switches 1 and 3 lying switch 2 connected. The selection among the inputs E1-E4 is restricted to mk 2 in the arrangements according to FIGS. 10a and 10b if nk is 2 .

Claims

1. Flexible selection circuit for k branch-free and link-free connections between m inputs and n outputs with k <m and k <n, constructed from switches with at least three connection points, with certain switches - connection switches - a maximum of two inputs and / or a maximum of two outputs are arranged, characterized in that at least one central switch node switch - (I, II, III, IV) with four connection points is present, to which four connection switches ( 1-16 ) are connected, one at each connection switch ( 1-16 ) Input (E1-E12) and an output (A1-A12) are arranged, and that the four connection switches ( 1-16 ) together with the node switch (I, II, III, IV) form a node switch group.

2. Flexible selection circuit according to claim 1, characterized in that for m or n greater than four at least one further node switch group with at least two connection switches ( 1-16 ) is present, and that the node switch groups are connected to one another via open connection points.

3. Flexible selection circuit according to claim 2, characterized characterized in that each node switch group a maximum of two Has connections to another node switch group, if the selection circuit is more than two Contains node switch groups.

4. Flexible selection circuit according to claim 1, characterized characterized in that for m = 4 and n = 4 from one There is a node switch group with four connection switches.

5. Flexible selection circuit according to one of the previous ones Claims, characterized in that if the larger of the two numbers m or n equal eight or a larger one, is divisible by four, only with node switch groups contains four connection switches each.

6. Flexible selection circuit according to one of the previous ones Claims, characterized in that the node switch and the connection switches are R switches or T switches.

7. Flexible selection circuit according to one of the previous ones Claims, characterized in that the Connection switches are three-position R switches.

8. Flexible selection circuit according to one of the previous ones Claims, characterized in that the number of inputs m (E1-E12) is equal to the number of outputs n (A1-A12).