FI61375C - Foerfarande foer kontroll av genomgaoende koppling i digitala datasystem - Google Patents

Description

E55F1 [B] (11) ULUTUSJULKAISU

lJ 1 ; utlAggningsskrift 6Ί i / 5 C (45) Patentti aycnnctty 12 07 1932 Patent meddelat ^ (51) «ty.«k.Vci.3 H W J 3/14 // H 04 Q 1/20.

H 04 M 3/22 SUOMI—FINLAND (M) PMMttUMkwnu·-> Puantameknlni 7522^*6 (22) Htk«mi*pUvi — Afueknlnpdaf 07.08.75 * ' (23) AlkupiM — Giltlgh«tadig 07.08.75 (41) Tulkit JulklMkal — Bllvlt offwitllg 10.02.76

Patentti-ja rekisterihallitus .... . .... .....

_______ _ . . . _. , (44) NShtlvSktlpunon a kuu LJulkl luin pvm. —

Patent- och reflsterstyrelsen ' ' Amekan uthgd och utlVkrift.n puMkurad 31.03.82 (32)(33)(31) fyydvtty Muoikwis —Buglrd priority 09.08.7h

Australia-Australien(AU) PB Qk62 (71) L M Ericsson Pty. Ltd., Riggall Street, Broadmeadows, Victoria,

Australia-Australien(AU) (72) Walter Ghisler, Upplands Väsby, Ruotsi-Sverige(SE) (7*0 Oy Kolster Ab (54) Menetelmä läpimenokytkennän tarkistamiseksi digitaalitietojärjestel-mässä - Förfarande för kontroll av genomgaende koppling i digitala datasystem

Keksinnön kohteena on digitaalinen tietojärjestelmä ja yksi-tyiskohtaisimmin menetelmä läpikulkukytkennän tarkistuksen aikaansaamiseksi digitaalisessa tiedonsiirtojärjestelmässä, esimerkiksi digitaalisessa puhelinjärjestelmässä.

Läpikulkukytkentä merkitsee tämän keksinnön yksityiskohtien kuvauksen yhteydessä yleensä yhteyttä kytkentäjärjestelmän tietystä tuloliitännästä kytkentäjärjestelmän tiettyyn lähtöliitäntään ilman, että mitään muuta yhteyttä on mainitun tulo- ja lähtöliitännän välillä. Tämä määritelmä tietenkin jättää yksinkertaistamisen vuoksi huomioon ottamatta erikoisyhteydet, jotka ovat tarpeen asiaan kuuluvien neuvotteluketjujen tai puhelinvälitysyhteyksien saamiseksi. Erotus on näissä tapauksissa se, että useita lähtöliitäntöjä on kytkettävä tiettyyn tuloliitäntään. Tämän kaltaiset yhteydet sisältyvät kuitenkin keksinnön luonteeseen ja piiriin.

Analogisissa puhelinjärjestelmissä on tapana suorittaa läpikulkukytkennän tarkistus heti, kun kytkentä on tehty, lähettämällä virta kytkimen läpi ja tarkistamalla, että se vastaanotetaan halu- 2 61375 tussa paikassa. On ilmeistä, ettei digitaalisen järjestelmän läpi voida lähettää samalla tavalla virtaa, vaikka kytkentäjärjestelmän läpi voidaankin yhteyden perustamiseksi lähettää erityinen koodi ja tarkistaa, että koodi tai koodisana vastaanotetaan halutussa lähtöliitännässä. Tarvittaisiin kuitenkin suhteellisen monimutkainen piiristö tietyn koodin kehittämiseen ja ilmaisuun sekä tehdyn kytkennän tilan ilmoittamiseen keskusohjaimelle. Lisäksi olisi tarpeellista erottaa ajallisesti testausmenettely ja tiedonsiirto erikseen tai ottaa käyttöön erikoinen koodin rajoitus niin, että tietty bittiyhdistelmä varataan valitulle koodisanalle ja estetään se ilmestymästä tiedotusta kuljettavaan tietovuohon.

Tämän keksinnön päämääränä on aikaansaada menetelmä virheettömän yhteyden pystytyksen kontrolloimiseksi keskusohjausyksiköllä varustetuissa pariteettibitit sisältävälle tiedolle tarkoitetuissa vaihteissa, erityisesti PCM-puhelinvaihteissa, vaihteen halutun sisääntulon ja halutun ulostulon välille.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on luonteenomaista se, että keskusohjausyksikön käskystä liitetään väärä pariteetti mainittuun, haluttuun sisääntuloon tulevan digitaalisen tietovuon yhteen tai useampaan määrättyyn tiedonsyöttösanaan sen jälkeen kun kaikkiin toimenpiteisiin on ryhdytty mainitun sisääntulon ja mainitun ulostulon välisen yhteyden solmimiseksi, vaihteen ulostulot tarkistetaan keskusyksikön toimesta mainittuja, määrättyjä tiedonsyöttö-sanoja vastaavien tiedonulostulosanojen pariteetin suhteen tiedon saamiseksi, joka ilmaisee väärin vastaavasti oikein pystytetyn yhteyden .

Edellyttäen, että tieto varustetaan pariteettibitillä ainakin kytkentäjärjestelmän kautta tapahtuvan lähetyksen aikana virheen ilmaisun mahdollistamiseksi tavallisella tavalla, on keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen tarvittava lisäpiirin laajuus hyvin pieni. Jos kytkentäjärjestelmässä jo käytetään tahallista väärän pariteetin liittämismenetelmää tarkoituksella ohjata pa-riteettigeneraattoria ja pariteetin ilmaisinta, ei tällöin tarvita kytkentäjärjestelmään mitään lisäpiirejä tämän keksinnön käyttämiseksi.

Koska itse asiassa keksinnön hyväksikäyttö ei vaikuta tietoon, voi liikenne alkaa ennen kuin testaus on suoritettu loppuun, esimerkiksi 1 ms aikaisemmin. Tämä on suuresta merkityksestä tietyn tyyppisessä tietoliikenteessä, jossa nopea kytkentä on erikoi- 3 61375 sen toivottavaa. Lisäksi on mahdollista suorittaa testaus milloin tahansa liikenteen välityksen aikana, mikä seikka on valvonnan ja diagnoosin kannalta hyvin arvokasta. Tämä ei ole kuitenkaan mahdollista aikaisemmissa järjestelmissä, jotka toimivat ilman koodin rajoitusta. Erikoista koodisanaa käyttävään järjestelmään ja ilman koodin rajoitusta toimivaan järjestelmään verrattuna saadaan keksinnön mukaisella valvontamenetelmällä aikaan merkittävästi suurempi moninkertaisen yhteyksien ilmaisun piiri kuin niillä, so. myös muiden tulo- ja lähtöliitäntöjen välisten yhteyksien kuin halutun yhteyden ilmaisu. Jos erikoiskoodisana ilmestyy äkkiarvaamatta lähtöliitäntään, ei tätä voida heti pitää moninkertaisena yhteytenä, sillä ilman koodin rajoitusta erikoiskoodisana voi ilmestyä varsinaisen tiedon joukkoon.

Jotta keksintö olisi hyvin ymmärrettävissä kuvataan seuraa-vassa erästä sen tiettyä suoritusmuotoa yksityiskohtaisesti. Suoritusmuodossa viitataan ATA-tyyppiseen (ΑΤΑ = aika-tila-aika) PCM-kytkentäjärjestelmään (PCM = Pulse Code Modulation = pulssikoodimodulaatio) , so. kytkentäjärjestelmään, jossa on kolme valitsija-porrasta, joista ensimmäinen on aikaporras ja keskimmäinen niin sanottu väliporras. Tällainen kytkentäjärjestelmä on kuvattu esimerkiksi julkaisussa "Elektrische Nachrichtenwesen", nide 38, n:o 1, 1963.

Kuviossa 1 on mainitun kaltaisen kytkentäjärjestelmän lohko-kaavio. Kytkentäjärjestelmä toimii täysin digitaalisesti, mutta on yhteydessä täysin analogiseen ympäristöön.

Kuviossa on esitetty katkoviivoilla kytkentäjärjestelmän perusyksiköt, aikaportaat 1 ja 3 ja niiden välissä oleva väliporras 2 sekä keskellä oleva ohjausyksikkö 31. Yksinkertaisuuden vuoksi tarkastellaan vain yhteen suuntaan tapahtuvaa liikennettä, joka tapahtuu kuvassa vasemmalta oikealle.

Kytkentäjärjestelmän tulosivulle kytketään joukko puhelin-piirejä. Nämä piirit jaetaan tavalliseen tapaan numeroryhmiksi, joista kukin käsittää esimerkiksi kolmekymmentä piiriä. Jäljempänä tarkastellaan yhtä näistä ryhmistä, nimittäin ryhmää n, joka kytketään yhdysjohtopiirien 4 avulla kytkentäjärjestelmän aikapor-taaseen 1. Täten yhdysjohdot kuljettavat tämän tilaajaryhmän analogiset puhesignaalit. Kytkimen lähtöliitäntä kytketään samalla tavalla useaan puhelinpiiriin ja tässä tarkastellaan ryhmää m, joka kytketään yhdysjohtojen 30 avulla kytkentäjärjestelmän aikaportaa- 4 61375 seen 3. Jäljempänä painotetaan sitä, että tämä ilmoitus määrää sen, että piiriryhmä n on yhdistettävä piiriryhmään m.

Digitaalisen kytkentäjärjestelmän ja analogisen ympäristön välisinä liitäntäyksikköinä käytetään kahta PCM-päätettä 5 ja 29. Tulosivulla muuttaa PCM-pääte 5 ryhmään n kuuluvista piireistä tulevat analogiset puhesignaalit vastaaviksi digitaalisiksi PCM-sig-naaleiksi. Nämä signaalit syötetään sarjajohtimella 6 sarja-rinnak-kaismuuttajaan ja pariteettigeneraattoriin 7 yhdessä jokaiseen piiriin liittyvän kanavaosoitteen kanssa. Johtimessa 6 kukin piiri ottaa haltuunsa puhenäytteensä avulla tietyn aikavälin kussakin PCM-kehyksessä olevasta 32 aikavälistä.

Kahden piirin väliseen yhteyteen kuuluu 8-bittisen puhe-näytteen ynnä pariteettibitin siirto tuloliitännän puolelta lähtö-liitännän puolelle PCM-kehyksien tietyn numeron tietyssä aikavälissä, kukin 125 ^us, jonka numeron määrää yhteyden kesto. Generaattorin 7 avulla kuhunkin puhenäytteeseen lisätty pariteettibitti mahdollistaa tarkistuksen, joka tehdään sen seikan varmistamiseksi, että puhenäyte menee muuttumattomana valitsijaportaiden läpi. Sisäisen pariteettibitin käyttö tällä tavalla on hyvin tunnettu alalla.

Jokaiselle tulevalle puhenäytteelle kehittämänsä pariteetti-bitin lisäksi muuttaa generaattori 7 myös tiedon rinnakkaismuotoon. Generaattorista 7 tuleva tieto ynnä pariteettibitti ja niihin kuuluva kanavaosoite tulevat vastaavasti kahteen lähtöliitäntään 9 ja 10. Lähtöliitäntä 9 kytketään valitsimen 12 tuloliitäntään. Valitsimen lähtöliitäntä kytketään RAM-muistiin 11 (RAM = Random Access Memory = poimintamuisti), joka käsittää 32 muistialuetta, joiden kaikkien muistikapasiteetti on yksi puhenäyte ynnä pariteettibitti. Tämän muistin rekisteröintiä ohjataan mainitun valitsimen ohjaus-tuloliitäntään 12 kytketyn mainitun lähtöliitännän 10 kanavaosoitteen avulla.

Muistiin 11 kytketään myös lukuyksikkö 13. Lukuyksikköä 13 ohjataan kanavaosoitteen avulla, joka tulee lähtöliitäntäään 14 ajanohjausmuistista 34, joka pystyy lukemaan sisällön, so. osoitteella varustetusta muistikennosta tulevan puhenäytteen ynnä pariteettibitin. Tällä tavalla saatu tieto johdetaan linjaa 15 (joka liittyy ryhmään n) pitkin välikytkinasteen 2 väliristikytkentäkent-tään 17. Tässä ristikytkentäkentässä 17 voidaan jokainen tuleva linja yhdistää mihin tahansa lähtevään linjaan useiden RAM-tyyppis- s 61375 ten väliohjausmuistien, kuten esimerkiksi muistissa 38 olevan tiedon ohjaamana# jotka muistit on kaikki yhdistetty lähtevään linjaan. Kuvassa esitetään lähtevä linja 16 (joka on yhteydessä ryhmään m) yhdessä siihen yhdistetyn väliohjausmuistin 38 kanssa.

Aivan päinvastoin kuin aikaportaassa 1 kytketään linja 16 muistin 11 kaltaisen RAM-muistin 19 kirjoitusyksikköön 20. Kirjoi-tusyksikköä 20 ohjaa aikakytkinasteen 1 muistia 34 vastaavasta ajanohjausmuistista 41 lähtöliitäntään 22 tuleva kanavaosoite. Muistin 19 lukulaitetta 21 ohjaa laskin 24 ja laskin syöttää saadun tiedon, so. puhenäytteen ynnä pariteettibitin rinnakkaismuodossa johtimeen 25. Tieto muutetaan sitten rinnakkaismuodosta sarjamuotoon muuttajassa 26, joka suorittaa myös puhenäytteen pariteet-tiohjauksen. Puhenäyte lähetetään sarjana johtimella 28 PCM-päättee-seen 29, joka vastakohtana tuloliitäntäsivun päätteelle muuttaa numeerisen tiedon analogiseen muotoon.

Kahden tilaajan, esimerkiksi ryhmän n tilaajan piirinumero a ja ryhmän m piirinumeron b välisen yhteyden toteuttaminen tapahtuu lyhyesti selitettynä seuraavasti:

Piirille ’a' annetaan PCM-päätteessä 5 aikaväli 'a' linjassa 6. Kanavaosoite ’a' syötetään lähtöliitäntään 10 samanaikaisesti kun tilaajan 'a' puhenäyte syötetään generaattorin 7 lähtöliitäntään 9. Muistiin 11 kirjoitus tapahtuu muistikennossa 'a'. Jos nyt oletetaan, että keskusohjausyksikkö 31 on tavalliseen tapaan löytänyt vapaan aikavälin 'c' linjassa 15 ja linjassa 16, kirjoittaa ohjausyksikkö 31 vapaan aikavälin samaisuusnumeron väliportaaseen, kahteen puskurimuistiin 33 ja 35 ohjauslinjaa 32 pitkin, joka linja on yhteinen koko kytkentäjärjestelmälle. Tallennuspaikka muistissa 11 kirjoitetaan myös kahteen puskurimuistiin 33 ja 35 ohjaus-linjan 32 kautta. Näitä kahta samaisuusnumeroa käytetään sitten kirjoitettaessa ajanohjausmuistiin 34, jossa, kuten muistissa 11, on 32 muistikennoa siten, että tieto 'a1 tallennetaan muistikennoon n:o 'c'. Tieto, joka on ajanohjausmuistissa 34, joka valitsee muistin 11 eri muistikennot, on aikajaksottain saatavissa. Tällä tavalla tapahtuu lukeminen linjaan 15 aikavälissä 'c' muistiin 11 muis-tikennosta 'a', joka sisältää piirin 'a' puhenäytteen ynnä pariteettibitin.

Tämän tiedon siirtämiseksi linjaan 16 on linjat 15 ja 16 kytkettävä toisiinsa väliportaan 2 ristikytkentäkentässä 17 aikavälin 'c' aikana. Tämän tapahtuman suorittamiseksi keskusohjaus- 61375 6 yksikkö 31 kirjoittaa kahteen puskurimuistiin 39 ja 40 ohjauslinjaa 32 myöten tulolinjan 15 samaisuusnumerot ja vastaavasti väliportaan aikavälin 'c'. Nämä kaksi puskurimuistia kytketään Iinjaohjausmuis-tiin 38 samalla tavalla kuin edellä mainitut puskurimuistit 33 ja 35 kytketään ajanohjausmuistiin 34. Sitten samaisuusnumerot kirjoitetaan muistiin 38 samalla tavalla kuin edellä ja tieto n tallennetaan niin muodoin muistikennoon 'c'.

Linjaohjausmuistissa 38 oleva tieto on saatavissa aikajaksottaan ja ohjataan väliristipistekytkentäkentän 17 tulolinjoihin toinen toisensa jälkeen. Tällä tavalla linja 15 kytketään linjaan 16 aikavälissä 'c'.

Aikaportaan 3 muisti 19 on aikaportaan 1 muistin 11 jäljennös. Kirjoitusmenetelmä on tässä samanlainen kuin aikaportaan 1 lu-kemismenetelmä. Tieto kirjoitetaan ajanohjausmuistiin 41 kahden puskurimuistin 40 ja 42 kautta. Tällä tavoin piirin 'b' samaisuustieto tallennetaan puskurimuistiin 42. Aikajaksottainen ohjaustiedon lukeminen muistista 41 aikavälissä 'c' tiedon tallentamiseksi muistin 19 kennoon 'b' on täten luettavissa linjasta 16.

Muistin 19 lukeminen suoritetaan täysin jaksottain edellä olevan mukaisesti ja sen vuoksi on aikavälissä 'b' jokaisessa PCM-kehyksessä liittimessä 28 rinnakkais-sarjamuunnon jälkeen piirin puhenäyte yhteyden aikana.

Rinnakkais-sarjamuuttajassa 26 tarkistetaan myös jokaisen puhenäytteen pariteetti edellä olevan mukaisesti. Tulos, so. parittomuus tai parillisuus, ilmaistaan lähtöliitännässä 28, joka tieto aikaisemmin tunnetussa järjestelmässä syötetään keskusohjausyksik-köön. Jos väärä pariteetti ilmenee, voidaan ryhtyä sopiviin toimenpiteisiin, esimerkiksi antaa hälytys.

Aikaportaaseen 1 on keksinnön mukaan sijoitettu vertailija 36, jossa on kaksi pariteettigeneraattorin 7 lähtöliitäntään 10 ja vastaavasti puskurimuistin 35 lähtöliitäntään kytkettyä tuloliitän-tää. Kun tulevan kanavan osoite on sama kuin puskurimuistin 35 ka-navaosoite, tulee vertailijän lähtöliitäntään 8 lähtösignaali. Tämä lähtösignaali kytketään pariteettigeneraattorin 7 kääntötuloliitän-tään, jossa generaattorissa käännetyn signaalin pariteettibitti lisätään todelliseen puhenäytteeseen, so. parittomuuden aikaansaanti-tarkoituksessa. Kaksiasentoinen rekisteri 37, joka on kytketty vertaili jaan 36, ilmaisee samanaikaisesti, että käännetty pariteetti on liitetty mukaan. Tämä rekisteri voidaan lukea keskusohjausyksi- 7 61375 köstä ohjauslinjan 32 avulla.

Vastaavalla tavalla on aikaportaaseen 2 sijoitettu vertailuja 43, jonka tulosignaaliliitännät kytketään laskimen 24 lähtölii-täntään ja vastaavasti puskurimuistin 42 lähtöliitäntään. Kun laskimesta 24 tuleva kanavaosoite on sama kuin osoite, joka on tallennettuna muistiin 42 ja kun samanaikaisesti pariteetin ohjauspiiristä 26 tulee johtimeen 27 ja piiriin 43 väärä pariteetti, antaa piiri 43 aktivointisignaalin kahden bitin rekisterin 44 toiselle kiikkupiirille, rekisterin, joka kytketään piiriin 43. Tällä tavalla ilmaistaan kanavan väärä pariteetti, kanavan, jonka läpikytken-tää juuri valvotaan. Keskusohjausyksikkö 31 lukee rekisterin ohjaus-linjan 32 kautta. Jos toisaalta väärä pariteetti ilmaantuu johtimeen 27 ilman puskurimuistin 42 kanavaosoitteen ja laskimen 24 kanavao-soitteen samanaikaisuutta on järjestelmässä kauttakulkuvika. Tämä vika voi olla esimerkiksi mainitunlainen moninkertainen yhteys. Tällöin piiri 43 antaa rekisterin 44 toiselle kiikkupiirille aktivointisignaalin. Ohjausyksikkö 31 lukee myös tämän rekisterin ohjauslinjan 32 kautta.

Lyhyesti esitettynä, sijoittamalla yksiköt 36, 37, 43 ja 44 ennestään tunnettuun kytkentäjärjestelmään, saadaan aikaan edellytykset uudelle menetelmälle läpikytkennän ohjaamiseksi digitaalisessa kytkentäjärjestelmässä. Edellä olevan mukaan nämä yksiköt ovat jo mahdollisesti kytkentäjärjestelmässä ja niitä käytetään pariteetti-generaattorin ja pariteetinohjauspiirin valvontaan. Näissä olosuhteissa keksintö luo uuden menetelmän näiden piirien hyväksikäyttämiseksi .

Kuten edellä mainittiin esittää suoritusrauotoesimerkki yhden yksisuuntaisen lähetyksen läpikytkennän valvonnan järjestelyä, mutta käytännössä menetelmää voidaan helposti soveltaa molempiin suuntiin tapahtuvan lähetyksen valvontaan. Lisäksi suoritusmuodossa viitataan vain kahden eri ryhmän n ja m väliseen läpikytkentään, mutta menetelmä on käyttökelpoinen myös saman ryhmän keskinäisen läpikytkennän ohjauksessa. On myös huomattava, että keksintöä voidaan soveltaa kytkentäjärjestelmiin, jotka ovat toisenlaisia kuin edellä kuvattu ATA-tyyppi ja itse asiassa keksintöä voidaan käyttää hyväksi läpikytkennän valvontaan järjestelmässä, joka käsittää useita saman ohjauksen alaisia kytkentäjärjestelmiä.