JP3248057B2 - 大規模マトリクススイッチの構成方法および運用方法 - Google Patents

大規模マトリクススイッチの構成方法および運用方法

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JP3248057B2 JP05134796A JP5134796A JP3248057B2 JP 3248057 B2 JP3248057 B2 JP 3248057B2 JP 05134796 A JP05134796 A JP 05134796A JP 5134796 A JP5134796 A JP 5134796A JP 3248057 B2 JP3248057 B2 JP 3248057B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、交換機と加入者ケ
ーブルとを接続するMDF(Main Distrib
uting Frame)のジャンパ作業を遠隔自動化
した自動MDFにおいて、端子間の接続を行うために複
数のマトリクススイッチを接続してネットワークを構成
する際の経済的な大規模マトリクススイッチの構成方法
よび運用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、マトリクススイッチを複数接続す
るネットワークとしては、例えば、図6,図8に示す如
き、3段リンク型のネットワーク構成が採られてきた。
なお、ここで、図6に示されているのはクロス型と呼ば
れるネットワーク構成であり、入端子に対して必ず出端
子を選択できるノンブロッキング型のネットワーク構成
である。また、図8に示されているのは、1次2次間の
リンクおよび2次3次間のリンクに多重度をもたせた多
重リンク型のネットワーク構成であり、ほぼノンブロッ
キングである。多重度は、1次,3次のマトリクススイ
ッチそれぞれの入端子数と出端子数の比、すなわち、リ
ンク拡大率φにより決まる。なお、この種のネットワー
クとしては、例えば、特公平7-87603号公報に開示され
ている技術が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、3段リ
ンク型のネットワークの場合、ノンブロッキング構成で
あるが故に、全差点数が多く、マトリクススイッチの価
格が装置全体の価格に占める割合が無視できないという
問題がある。また、3段リンク型のネットワークの場
合、リンクケーブルの本数が多く、2次マトリクススイ
ッチが故障すると、1次3次のほとんどの接続に影響が
出てしまうため、故障の際のマトリクススイッチの交換
作業が繁雑になるという保守上の問題もあった。本発明
は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とすると
ころは、従来の技術における上述の如き問題を解消し、
複数のマトリクススイッチを用いてネットワークを構成
する際に、全スイッチ差点数を大幅に削減して経済的な
ネットワーク構成を可能とするとともに、増設単位を基
本スイッチ単位として経済的な増設を可能とし、更に、
保守時の単位を基本マトリクススイッチ単位として保守
性の向上を可能とした大規模マトリクススイッチおよび
その運用システムを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、複
数の基本マトリクススイッチと1個以上の渡りマトリク
ススイッチにより構成され、前記基本マトリクススイッ
チの入側には入線並びに前記渡りマトリクススイッチの
出線が接続され、前記基本マトリクススイッチの出側に
は出線並びに前記渡りマトリクススイッチの入線が接続
され、同一基本マトリクススイッチ内の入線と出線の接
続は当該基本マトリクススイッチ内の差点を使用し、異
なる基本マトリクススイッチにまたがる入線と出線の接
続は前記渡りマトリクススイッチを介して行う大規模マ
トリクススイッチの構成方法であって、前記基本マトリ
クススイッチ数をM、前記渡りマトリクススイッチ数を
N、該基本マトリクススイッチの入端子数をA、出端子
数をBとしたときの区間内割付数をγとしたとき、基本
マトリクススイッチおよび渡りマトリクススイッチを含
めた全差点数XYが、XY=(A+B−γ)2M+(A
−γ)・(B−γ)M2/Nで表わされる場合に、区間内
割付数γの値を増加させて、全差点数XYを削減させる
ことを特徴とする大規模マトリクススイッチの構成方
法、または前記同一基本マトリクススイッチ内の入線と
出線の接続には、当該基本マトリクススイッチ内の差点
を使用した区画内接続経路を優先的に割り付けること
特徴とする大規模マトリクススイッチの運用方法によっ
て達成される。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に係る大規模マトリクスス
イッチにおいては、一基本マトリクススイッチを一区画
とし、同一基本マトリクススイッチ内の端子接続、すな
わち、同一区画内端子接続を優先させて割り付けする区
画運用を行うとともに、区画外の端子接続に対しては、
許容する区画外端子接続数に応じて渡りマトリクススイ
ッチを設けて、異なる基本マトリクススイッチ間の接続
には、各基本マトリクススイッチの入端子および出端子
の一部を渡りマトリクススイッチへの接続端子として設
け、基本マトリクススイッチの渡り用出端子を渡りマト
リクススイッチの入端子に接続し、渡りマトリクススイ
ッチの出端子を基本マトリクススイッチの渡り用入端子
に接続することにより、全スイッチ差点数を大幅に削減
して経済的なネットワーク構成を可能としたものであ
る。これにより、増設単位を基本スイッチ単位として経
済的な増設を可能とするとともに、保守時の単位を基本
マトリクススイッチ単位として保守性の向上を可能とし
た大規模マトリクススイッチを実現することができる。
【0006】また、本発明に係る大規模マトリクススイ
ッチの運用システムにおいては、同一基本マトリクスス
イッチ内の入線と出線を直接接続する当該基本マトリク
スイッチ内の区画内接続端子数γと渡りマトリクススイ
ッチの数Nとを、ネットワークの効率を考慮して決定す
るようにし、特に当該基本マトリクススイッチ内の差点
を使用した区画内接続経路を優先的に割り付けるように
したので、全スイッチ差点数を大幅に削減して経済的な
ネットワークを運用することが可能となるものである。
ここで「区画内接続経路」の定義をしておく。先ず、接
続経路の意味を述べると、入線と出線の指定をする際
に、経路としては以下の場合がある。 (1)入線、出線ともに同一基本マトリクススイッチの
端子の場合、該基本マトリクススイッチの1差点を閉成
することにより、生成する経路。 (2)入線、出線ともに同一基本マトリクススイッチの
端子の場合、該基本マトリクススイッチの渡りスイッチ
への出端子、渡りスイッチ、及びその渡りスイッチから
該基本マトリクスの入端子、の計3差点を閉成すること
により、生成する経路。(渡りリンク使用) (3)入線、出線が異なるそれぞれ基本マトリクススイ
ッチの端子の場合、入線を収容する基本マトリクススイ
ッチの渡りスイッチへの出端子、渡りスイッチ、及びそ
の渡りスイッチから出線を収容する基本マトリクスの入
端子、の計3差点を閉成することにより、生成する経
路。(渡りリンク使用)従って、「区画内接続経路」と
は、上記(1)の経路を意味している。
【0007】以下、本発明の実施例を図面に基づいてよ
り詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例に係る大
規模マトリクススイッチの基本接続構成を示す図であ
る。ここで、基本マトリクススイッチは、入端子数(A
+α)、出端子数(B+β)のマトリクススイッチであ
る。また、γは本実施例に係る大規模マトリクススイッ
チにおいて導入した区間内割り付け数を示している。こ
の基本マトリクススイッチを一区画とし、端子割り付け
の段階において、同一区画内での割り付けを優先して行
うという区画運用を行う。区画内、すなわち基本マトリ
クススイッチ内は、ノンブロッキングである。この割り
付けは、自動割り付けを行うソフトウェアにより、容易
に実現可能である。
【0008】また、区画間をまたがって接続割り付けが
行われた場合、すなわち基本マトリクススイッチ間にま
たがって接続が必要な場合は、渡りマトリクススイッチ
を用いて接続を行う。上述の基本マトリクススイッチの
出端子のうちβを渡りマトリクススイッチ出端子として
確保し、基本マトリクススイッチの入端子のうちαを渡
りマトリクススイッチ入端子として確保する。渡りマト
リクススイッチ入端子に基本マトリクススイッチの渡り
マトリクススイッチ出端子を接続し、渡りマトリクスス
イッチ出端子を基本マトリクススイッチの渡りマトリク
ススイッチ入端子に接続することで、異なる基本マトリ
クススイッチ間での端子接続が可能となる。
【0009】具体的には、区画間をまたがる端子割り付
けが行われた場合、まず、入端子のある基本マトリクス
スイッチの差点のうち、渡りマトリクススイッチ出端子
部に対応した差点が閉成され、渡りマトリクススイッチ
に接続される。次に、割り付けられた出端子のある渡り
マトリクススイッチの渡りマトリクススイッチ入端子と
接続されている渡りマトリクススイッチの差点を閉成す
る。そして、出端子のある基本マトリクススイッチの差
点を閉成することにより、異なる基本マトリクススイッ
チ間にまたがった接続も可能になる。
【0010】渡りマトリクススイッチの規模は、区画運
用を行う上で、区間内割り付けをどこまで行うかによっ
て異なる。区間運用のパラメータとして、上述の区間内
割り付け数γを導入する。この区間内割り付け数γの意
味は、この数γまでは、区間内割り付けを行うというこ
とであり、γを超える接続に関しては、渡りマトリクス
スイッチを用いて、他の区画に割り付けるというもので
ある。
【0011】上述の区間内割り付け数γは、自動割り付
けソフト上で制限可能であり、接続の運用状態に応じて
γを設定することにより、実質的に、概ねノンブロッキ
ング運用が可能となる。上述の如きスイッチ構成では、
区間内割り付け数γ分については、当該マトリクススイ
ッチ内で接続されていることから、他マトリクススイッ
チ間の接続を行う渡りマトリクススイッチの規模は、当
該マトリクススイッチ内で接続される分まですべて渡り
マトリクススイッチで接続する場合に比べて、小さくす
ることができる。また、全差点数も、3段ネットワーク
構成に比べて、小さくすることができる。
【0012】なお、前述の区間内割り付け数γを小さく
すると渡りマトリクススイッチの規模は大きくなり、γ
を大きくすると渡りマトリクススイッチの規模は小さく
なることは容易に推察される。本実施例に係る大規模マ
トリクススイッチは、割り付け段階、すなわち、運用上
の工夫により、マトリクススイッチの差点削減を図れる
ものである。まず、図2を用いて、渡りマトリクススイ
ッチの規模について説明する。基本マトリクススイッチ
の渡り出端子βは渡りマトリクススイッチの入端子yに
接続され、渡りマトリクススイッチの出端子xは基本マ
トリクススイッチの渡り入端子αに接続される。
【0013】渡りに関する部分だけを切り離して考える
と、図2に示す如く、3段リンク構成となっていること
がわかる。従って、渡りマトリクススイッチのネットワ
ーク特性は、渡りマトリクススイッチの規模で決まる。
渡りマトリクススイッチを単一のマトリクススイッチで
構成し、端子数の関係を、β≧A+B,α>Bとすれ
ば、ノンブロッキングのネットワーク特性が得られる
が、実際には、実用的観点から、わずかなブロックを許
容してα,βを選定する。
【0014】実際に、分割して渡りマトリクススイッチ
を実現し、具体的には、図2に示す如く、N個の渡りマ
トリクススイッチを用いることにより、差点数の削減が
可能である。従来のネットワークとの差点数の比較を行
う。まず、本発明に係る大規模マトリクススイッチの場
合の差点数を算出する。基本マトリクススイッチの入端
子数をA、出端子数BがB≦A、区画内接続端子数γ
(0≦γ≦B)とする。基本マトリクススイッチにαおよ
び(A−γ)が入回線として入ってきたとき、渡りマトリ
クススイッチ出端子で接続可能とするための条件は、次
式となる。 B−γ+β≧A−γ+α
【0015】これから、 β≧A−B+α となる。これは、ある基本マトリクススイッチに需要が
集中しても接続可能となる最悪条件である。γ以外のす
べてを他の区画から接続する場合、 α=B−γ となる。前式に代入すると、 β=A−γ となる。
【0016】渡りマトリクススイッチをN個で実現する
場合の全差点数を求めると、以下のようになる。まず、
基本マトリクススイッチの差点数は、(A+α)・(B+
β)Mであり、α=B−γ,β=A−γを代入すると、
(A+B−γ)2Mとなる。渡りマトリクススイッチの
差点数は、 xy=αβM2/N2=(A−γ)・(B−γ)M2/N2 となる。従って、全差点数は、(A+B−γ) 2 M+(A−
γ)・(B−γ)M 2 /Nとなる。
【0017】次に、図6に示したクロス型のネットワー
クの差点数を求める。比較のため、A,B,Mの規模を
合わせると、差点数は、(A+B−1)・(A+B+M)M
となる。更に、図8に示したリンク多重型のネットワー
クの差点数を求める。比較のため、A,B,Mの規模を
合わせ、かつ、1次,3次のマトリクススイッチのリン
ク拡大率をφとすると、差点数は、φ(A2+φAB+B
2)となる。図5に、本発明に係る大規模マトリクススイ
ッチの運用システムに基づくネットワーク,従来のクロ
ス型,リンク多重型ネットワークの差点数を、端子規模
に対してグラフ化したものを示す。
【0018】図5は、A=50、B=32、γ=16,
24、N=8、φ=1.28の場合の値を示しており、
本発明に係る大規模マトリクススイッチを用いるネット
ワークにおける差点数削減効果が極めて有効であること
がわかる。なお、図5では、Nが同一の場合にはγが大
のとき差点数削減の効果が大きいことが示されている
が、γとNの最適値を決定する際には、渡リリンクのネ
ットワーク特性を考慮する必要があり、また、あふれ呼
の処理をも考慮して最適化を図る必要がある。
【0019】図3,図4は、本発明に係る大規模マトリ
クススイッチを用いるネットワーク構成例を示してい
る。また、図7,図9には、比較のために、クロス型と
リンク多重型のネットワーク構成例を示している。これ
らの具体例は、全入端子数800、全出端子数512に
対応するものである。上記実施例によれば、複数のマト
リクススイッチを用いてネットワークを構成する際に、
全スイッチ差点数を大幅に削減して経済的なネットワー
ク構成が可能となるという実用的な効果を得ることがで
きる。
【0020】また、前述の如く、本発明に係る大規模マ
トリクススイッチを用いるネットワークにおいては、増
設単位を基本スイッチ単位として経済的な増設を可能と
するとともに、保守時の単位を基本マトリクススイッチ
単位として保守性の向上を可能とした大規模マトリクス
スイッチを実現することができる。以下、これについて
説明する。まず、保守単位を例として、図1を用いて説
明する。区画運用を行うマトリクススイッチの接続につ
いては、基本マトリクススイッチが保守の基本単位とな
っている。
【0021】従って、故障時の交換も、基本マトリクス
スイッチ単位で交換可能である。他の基本マトリクスス
イッチに与える影響も、渡りマトリクススイッチ入端子
数αだけである。このように、本発明に係る大規模マト
リクススイッチにおいては、故障時のマトリクススイッ
チの保守性についても向上が図れる。増設についても、
同様である。なお、上記実施例は本発明の一例を示した
ものであり、本発明はこれに限定されるべきものではな
いことは言うまでもないことである。
【0022】
【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、複数のマトリクススイッチを用いてネットワーク
を構成する際に、全スイッチ差点数を大幅に削減して経
済的なネットワーク構成を可能とするとともに、増設単
位を基本スイッチ単位として経済的な増設を可能とし、
更に、保守時の単位を基本マトリクススイッチ単位とし
て保守性の向上を可能とした大規模マトリクススイッチ
およびその運用システムを実現できるという顕著な効果
を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る大規模マトリクススイ
ッチの基本接続構成を示す図である。
【図2】図1に示した実施例に係る大規模マトリクスス
イッチの、基本マトリクススイッチと渡りマトリクスス
イッチの接続関係の説明図である。
【図3】実施例に係る大規模マトリクススイッチを用い
るネットワーク構成例を示す図(その1)である。
【図4】実施例に係る大規模マトリクススイッチを用い
るネットワーク構成例を示す図(その2)である。
【図5】本発明に係る大規模マトリクススイッチの運用
システムに基づく、ネットワーク,従来のクロス型,リ
ンク多重型ネットワークの差点数を、端子規模に対して
示したグラフである。
【図6】従来型のネットワーク構成の例を示す図(その
1)である。
【図7】従来型のネットワーク構成の例を示す図(その
2)である。
【図8】従来型のネットワーク構成の具体例を示す図
(その1)である。
【図9】従来型のネットワーク構成の具体例を示す図
(その2)である。
【符号の説明】
BS#n 基本マトリクススイッチ ES#n 渡りマトリクススイッチ M 基本マトリクススイッチ数 N 渡りマトリクススイッチ数 A 基本マトリクススイッチの入端子数 α 基本マトリクススイッチ内の渡りマトリクススイッ
チへの入端子数 B 基本マトリクススイッチの出端子数 β 基本マトリクススイッチ内の渡りマトリクススイッ
チへの出端子数 x 渡りマトリクススイッチの出端子数 y 渡りマトリクススイッチの入端子数 γ 基本マトリクススイッチ内接続端子数 φ リンク拡大率
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−166393(JP,A) 特開 昭63−46893(JP,A) 特開 平6−339164(JP,A) 特開 平9−93622(JP,A) 特開 昭60−117972(JP,A) 特開 平3−38994(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04Q 1/00 - 1/16 H04Q 3/52

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の基本マトリクススイッチと1個以
    上の渡りマトリクススイッチにより構成され、前記基本
    マトリクススイッチの入側には入線並びに前記渡りマト
    リクススイッチの出線が接続され、前記基本マトリクス
    スイッチの出側には出線並びに前記渡りマトリクススイ
    ッチの入線が接続され、同一基本マトリクススイッチ内
    の入線と出線の接続は当該基本マトリクススイッチ内の
    差点を使用し、異なる基本マトリクススイッチにまたが
    る入線と出線の接続は前記渡りマトリクススイッチを介
    して行う大規模マトリクススイッチの構成方法であっ
    て、 前記基本マトリクススイッチ数をM、前記渡りマトリク
    ススイッチ数をN、該基本マトリクススイッチの入端子
    数をA、出端子数をBとしたときの区間内割付数をγと
    したとき、基本マトリクススイッチおよび渡りマトリク
    ススイッチを含めた全差点数XYが、XY=(A+B−
    γ)2M+(A−γ)・(B−γ)M2/Nで表わされる場
    合に、区間内割付数γの値を増加させて、全差点数XY
    を削減することを特徴とする大規模マトリクススイッチ
    の構成方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の大規模マトリクススイ
    ッチの運用方法であって、 前記同一基本マトリクススイッチ内の入線と出線の接続
    には、当該基本マトリクススイッチ内の差点を使用した
    区画内接続経路を優先的に割り付けることを特徴とする
    大規模マトリクススイッチの運用方法
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