JPS6377295A - 巡回置換スイツチ構成及び時分割交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 複数の入力についての巡回置換によりその出力したい１
つの出力に決め、これを維持する。この手順を残りの入
力について順次に′ｉ３むことにより、’ＩＭ　２＜の
入力の各入力をその出力したい出力にス・イソチ出力す
ることができる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は時分割交換の改良に関し、更に詳しく言えば、
巡装置ＩＭｊを用いたスイッチ構成及びこれを用いた時
分割交換装置に関する。

最近のディジタル通信交換網は各種速度のデータを取り
扱うことが要求されるようになっている。

例えば、音声情報より高速伝送を必要とする広帯域情報
例えば画像情報を音声情十Ｕと複合して交換処理するこ
とが必要になって来ている。このような交換処理は時分
割通話路を形成して行なわれるが、上述のような広帯域
情報が交換対象として多くなればなるほど、上述時分割
通話路の形成には高速なスイッチングが必要になる。

〔従来の技術〕

従来における時分割通話路は入力されて来た時分割情報
を一旦通話路メモリに書き込んだ後、交換接続要求に従
って保持メモリに設定されたアドレスに従って書き込ん
だ時分割情報を通話路メモリから読み出すことにより形
成される如く構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述の時分割通話路構成手順では、そのスイッチング速
度はメモリのアクセス時間に依存するため、スイッチン
グ速度を高くとることが困難である。又、そのスイッチ
ング速度の向上を阻んでいる要因としてその１ｌｌｌ制
御アルゴリズムの複雑性が絡んでいる。

本発明は、斯かる問題点に鑑みて創作されたもので、ス
イッチングの高速化に役立つ巡回置換スイッチ構成及び
時分割交換装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図を示す。この図におい
て、３．．３．、、・・・３２は巡回置換装置で、夫々
の巡回置換装置は１対１の入出力関係を１つずつ決定保
持し、残余の入出力関係未決定の交換単位情報を次段の
巡回置換装置へ出力するものである。これら順次の１月
１の入出力関係決定手順を制御していくのが巡回置換制
御装置５である。

この巡回置換制御装置５で生ぜしめられる制？ＩＩ＋は
次に述べる巡回置換の選択アルゴリズムによる。

ｎｘｎのスイッチの入力チャネル集合、出力チャネル集
合を 入力チャネル集合： Ｉ　ｎ＝　［Ｉ　１１１１１　ｎ２＋・・・＋１ｎｊＩ
　ｎ−１＝　（’　ｎ−１、　１、　’　ｎ−１、　２
＋・・・、１７１８，１１）ｌ　ｚ−（ｆ　Ｚｌ＋　ｊ
　ｚ□） １、＝　（ｊｚｌ 出力チャネル集合： ０、−（０，、、，０，，２，・・・、Ｏ，、、、）０
　’　ｎ　−（０’　ｎ　ｌ　＋　Ｏ’　＋１２　＋・
・・ｔｏ’ｎｎ１Ｏ’。−＋＝　［０’−＋、ｌ＋Ｏ°
１１−１、　２＋　”　’　＋　Ｏ’ｎ−６ｎ−１ｔＯ
″Ｚ　＝　Ｉ　Ｏ’　２１　、○゛２□）ｏ’、＝　ｉ
ｏ’ｚｌ と定義すると、ｎｘｎのスイッチは、集合１１の要素ｉ
。３．・・・１ｆｎｎを集合０１の要素０１１．・・・
＋Ｃ）、、、、をそれぞれ１対ｌに対応させること（刀
、換）である。これを巡回置換を用いて、−意に表すこ
とができることを示す。

出力ヂャネル集合Ｑ　１１の第１チヤ皐ル（０’、、ｌ
）に対応させる入力チャネル集合Ｉ、の任意のｌ素を’
ｎ＋ｘ＋とする。この直換を巡回置換群Ｇ１．の巡回置
換で表すと次の様になる。

ただし、一般に、巡回置換群ＧＨ（ｉ＝２．　　・・・
、ｎ）はｉ個の巡装置ＩＱ　（ｅ９ｇ；＋　ｇＬ・・・
　、ｉ力の要素から成り、ｅ−ｇ　％である。

代（１）の巡回置換で得られた、順序列（＋ｎパ、。

・・・’　、、＝　Ｘｎ）より、０゛１の第１ｃｈＯ’
ｎ＋に対応させたｌ、の要素ｉ、、ｘ１を除いた集合１
ｎｉ、、ｘｌから集合Ｉ。−１への１対１写像を次式で
定義する。

１、、−１．＊＝（ｎ＋！、、、Ｘｋ＋＋　　！ｎ、ｘ
Ｉ）ｍｏｄｎ＋に＝１．、・’、ｎ−１＝　ｆ　１．１
（ｉ　６χｋ。１　）　　　　　　　　　　・　・　・
　（２）次に出力チャネル集合０’ｎ−１の第１千ヤ２
、ルＯ゛＋１−１、１　に対応させる入力チャネル集合
Ｉｎ−１の任意の要素をｉ。−＋＋Ｘ＋とすると、これ
はＧｆｉ−１の巡回置換 で表される。この巡回置換で得られた順序列、（’　Ｔ
ｌ−１、Ｘｌ＋　・・’　＋　ｊ　ｎ−１、　ｘｎ−１
）よりＯ′、１．、Ｉの第１ｃｈ　Ｏ’　ｎ−１−に対
応させたｌ７−１の要素Ｉｎ−１、Ｘ＋を除いた集合Ｉ
　ｎ−１４ｎ−１、Ｘ＋から集合Ｉｎ−２への１対１写
像を ｉ　　、、−ｚ、ｚ＝　　　［（ｎ　　　　　１）　　
ト　！　　ｎ−＋、Ｘｔ＋＋　　　　　ｉｎ−＋、Ｘ　
１　］　ｍｏｄ（ｎ　　　　　１　　）；Ａ’＝１．・
・・、　ｎ　−２゜ ＝　　ｆ　ｎ−＋（ｔ　ｎ−１，Ｘｚ＋１　）　　・−
−（４１’とする。

以上の操作を集合０゛。から０゛１まで行ない、これら
集合の第１チヤネルに対応した入力集合の要素を集合Ｏ
７の要素に対応させる、すなわち、０°。１→ＯＩＩＩ
＋　　Ｏ’ｌ’ｌ−１、　Ｉ→Ｏｎ２＋　　Ｏ’　２１
−”　ＯＩＩＩ　ｎ−１、０　’　Ｉ　ｌ−Ｏｎ　ｎと
すると、集合Ｉｎから集合Ｏ７へ０１対１対応が一意に
決まる。

したがって、巡回置換の選択は次式となる、。

（）（、ｉｊ、Ｘ＋−ｌ）ｍｏｄＪ　）　　　　　　　
　　　　ｊ　　＝　　ｎ　＋　　ｎ　　　　１　　＋　
　”　　・　２・・・（５） ！　Ｊ−＋、に＝　　［Ｊ　＋ｊ　Ｊ、Ｘｋ＊＋　　　
ｊ　ｊ＋ｘｌ　ｍｏｄｊ；に＝１．・　・　・、ｊ−１ ヨ　ｆ、（ｉｊ＋Ｘｋ。Ｉ　）　　　　　・　・　・（
６）〔作　用〕 並列のｎ交換単位情報は（ｎ−１）個の巡回置換装置に
おいて順次にその交換出力が１つずつ決められ、その最
終段の巡回置換装置において所要の巡回置換が行なわれ
ることにより、すべての交換単位情報は所望の出力に送
出される。

この交換態様を４×４のスイッチで説明する。

今、入力チャネル１，２，３．４を出力チャネル２．４
．ｌ、３に夫々スイッチする場合の４×７１のスイッチ
をグラフ表現すれば、第２図の如くなり、又置換表現す
れば第３図の如くなる。第３図において、上段は出力チ
ャネルを、下段は入力チャネルを示す。これを本発明原
理に基づく巡回置換の逐次操作例を図解したものが第・
１図である。

即ち、以下の各巡回置換は弐（５）に基づく。その各々
は次の通りである。その第１段目で入力１，２゜３．４
に対し４の巡回置換９葦・（’ｉ？；）　　を施してス
イッチさせれば、第２段目には上から３，４゜１．２と
して入力される。これら入力のうち、３についてはその
まま出力し得る１対１の入出力関係が決定されているの
で、第２段目においては、その入力チャネル４，１．２
に春目して仮想の３×３のスイッチを想定し、このスイ
ッチにおいて４．１．３を１．２．３に対応させ、３の
巡回置換９ヨ＝（Ｈｚ、７）を施してスイッチさせると
、第３段目においては上から３．１，２．４として入力
される。この第３段目においても、第２段目と同様に、
その人カチ峙・ネル２．４について仮想の２×２のスイ
ッチを想定し、その入力チャネル２．・１を１，２に対
応させ、２の巡回置換９□−（Ｈｚ）を施してスイッチ
させると、第４段口（出力）にはその上から３．１，４
．２が現れ、意図する交換が行なわれたことになる。

このように本発明における交換単位情報の交換処理は順
次に巡回置換対象になる交換単位情報を低減しつつ行な
われる巡回置換により達成されるから、メモリを用いる
従来方式よりもスイ・ノチングに高速性をＷらすことが
できる。

〔実施例〕

第５図は本発明の一実施例を示す。この実施例は、直列
に接続され、その初段は並列ｎ入力時分割交換単位情報
についての′巡回置換を施し、次段以降は順次巡回置換
部１２　ｈ−＋、　１２　ｎ−ｚ、・・・１２□の入力
数が１だけ少なくその分だけの保持回路３　ｎ−１、　
Ｉｔ　３　ｎ−２＋　２１．　　”・３２　（ｎ−２１
、ｎ−２１を有する（ｎ−１）個の巡回置換装置３２、
３ｎ−１、・・・３２及びその最終段の巡回置換装置（
こＦ）υεされｎ個の保持回路を有する保持１１．装置
４と、各巡回置換装置３　、、、３　ｎ−１，・・・３
２及び保持装置４に接続された巡装置（２刊１″ｉ■１
、ｊ’：置５とを備え、ｒｉ？ｉ記巡回置換制御装置は
交換）妾゛涜要求；こ■１じ答して次段で保持されるこ
とになる１つの交換済交換単位情＋ａの前記保持回路へ
の出力に出現するに必要な巡回置換並びに次段の所要保
持回路への交換法交換単位情報の保持及び次段の巡回置
換部への未交換交換単位情報の入力を［１１前後する装
置間について順次に生せしめるようにして時分割交換装
置を構成している。

この交換装置によれば、並列のｎ交換１■位情ｆｉｌは
（ｎ−１）個の巡回置換装置において順次にその交換出
力が１つずつ決められ、ぞの＆Ｒ段の巡回置換装置にお
いて所要の巡回置換が行なわれることにより、すべての
交換単位情報は所望の出力に送出される。

第６図は第５図実施例の具体的構成例としての３×３の
時間スイッチを示す。

第６図において、１は時分割された３つの交換単位ｉｉ
！を報（以下、単に１ｎ報という。）を伝送して来るハ
イウェイ、２は直並列変換回路（Ｓ／Ｐ）、３ゴは３つ
の情報を巡回させる巡回置換装置、３２は２つの情報を
巡回させる巡回置換装置、４は３つの情報を一時保持す
る出カバソファ、６は出カバソファ４の並列出力を直列
にしてハイウェイ７に出力する並直列変換回路、５はＣ
Ｐ　Ｕ　５　＋、カウンタ５□を含んで以下に説明する
態様で巡回置換装置３ｚ、３２に巡回置換を生じさせ巡
回置換装置３２からハイウェイ７へ出力し得る出力順位
の出力が現れた時刻にその出力の各々を出力バッファ６
に取り込ませる巡回置換制御装置である。

このように構成される本発明装置の動作を次の例につい
て説明する。

今、ハイウェイｌに入って来る入力時分割情報１．２．
３を２．１．３の出力時分割情報にしてハイウェイ７に
出力したいという接続要求が生したものとする。

この接続要求をＣＰ　Ｕ　５１が受けると、上述した巡
回置換の選択アルゴリズムに従って各巡回置換装置で入
力単位情報を何回巡回させるかを決めると共に出カバソ
ファ６への取込みタイミングを決め、その結果をカウン
タ５□に送る。カウンタ５□は与えられた結果に基づい
てクロックパルスＣＬＫをカウントして巡回置換装置が
順次に出力する巡回列のうらの所望の巡回列を次段の装
置に入力させるタイミングパルスＬ、、Ｌ、、Ｌ３．Ｌ
、　を順次に発生する。これを具体的に言うと次のよう
になる。上述接続要求に対し選択アルゴリズムを適用す
ると、ｇ；　　＋　　ｇｚ　　となるから、パルスＬ＋
からクロックパルスＣＬＫをカウントして（３−１）＝
２番目にパルスＬ２を発生させ、パルスＬ２からクロッ
クパルスをカウントして（２−１）＝１番目にパルスＬ
、を発生させ、パルスＬ３から３クロ・ツクパルス目に
（情報のパルス幅を決めるためである。）パルスＬ４を
発生させる（第７図の（Ｃ）参照）。

そのタイミングパルスＬ、　　（″Ｌ″レベル）が発生
したとき、直並列変換回路２からの１，２゜３の情報（
第７図の（Ｂ）参照）はクロックパルスＣＬＫの後縁で
インバータ１０で“Ｈ″レベル８１に受けている巡回置
換装置３３に取り込まれ、その後の各クロックパルスの
後縁で巡回置換が順次に生ぜしめられていく　（第７図
の（Ｄ）参照）。

この順次の巡回置換が進み、２の情報が巡回置換装置３
３のＱＡ、に現れた時刻から半りロック周！ＩＪｌ後に
ラッチ３２、Ｉに２の情報がラッチ（保持）されると共
に３，１の情報が巡回置換部１２□に取り込まれる（第
７図の（Ｅ）参照）。３２、１への情報保持はカウンタ
５□のタイミングパルスＬ２をインバータ１６を介して
受けているアンド回路１８からインバータ２０を経たク
ロックパルスＣＬＫをラッチ３２１．のＣＬＫに与える
ことによって生ぜしめられ、又３，１の情報の巡回置換
部１２ｚへの取込みは巡回置換部１２□の３１にインバ
ータ２２を経たタイミングパルスＬ２が与えられている
状態において、インバータ２０を経たクロックパルスＣ
ＬＫが巡回置換部１２゜のクロック入力ＣＬＫに印加さ
れることによって生ぜしめられる。そして、巡回置換部
１２□に取り込まれた３、１の悄ｔｕは各クロックパル
スＣＬＫの旧縁で順次に巡回置換されていく　（第７図
の（Ｅ）参照）。

この巡回置換が進み、ｌの情報が巡回置換部１２□のＱ
Ａ２に現れた時刻から半クロツク周期経過後にその出力
ＱＡＺ　　（情報１）、ＱＢ２　（情報３）及びラッチ
３２、１の出力（情ｆ８２）が出カバソファ４のランチ
２４〜２６にランチされる。このランチ動作はインパー
ク２８を経たタイミングパルスＬ３を受けているアンド
回路３０を介してクロックパルスＣＬＫを各ラッチ２４
〜２６のクロック入力ＣＬＫに与えることによって生ぜ
しめられる。

出カバソファ４の各出力２，１．３は並直列変換回路６
を介して３，１．２の時分割情報となってハイウェイ７
に送出される。

ランチ２４〜２６はタイミングパルスＬ４によってリセ
ットされる。これらランチのりセントと共にランチ３２
、１もリセットされる（ただし、図面を明瞭にするため
そのハード構成は図示してない）。

第８図は本発明の第２の実施例を示す。この実施例は第
１の実施例における各巡回置換装置部分をシフトレジス
タ３１．ｌ　・・・３１□及びバッファ３２ｎ　・・・
３２□１．３２□２で構成した点において相違するのみ
で、他の構成要素は第１の実施例と同じであり、同じ構
成要素には同し番号を付してその説明を省略する。この
実施例においては１対１の入出力関係が決定された交換
単位１ｎ￥［つまり交換済交換単位情報はその決定段で
保持しており、各段において保持していく必要はなくな
る点を除く他の点は第１の実施例と変わるところはない
。

第９図は第８図実施例の具体的構成例としての３×３の
時間スイッチを示す。

この時間スイッチにおいて、第６図の時間スイッチと異
なる構成要素には第８図参照番号に対応する参照番号を
付すると共に第６図の時間スイッチと同一の構成要素に
は第６図の対応する参照番号を付してその説明を省略す
る。

その作用における、各シフトレジスタ３１．　（ｉ＝３
．２＞で第６図の対応する巡回置換装置と同一の巡回置
換を行ない、その巡回置換で入出力関係が決定された交
換単位情報はバッファ３２゜（ｉ＝３．２１．２２）に
入力され、■クロック毎にＦＦ３４．．３４□、３４３
．３２□２を介して順次出力側にシフトされていく様子
は、第６図の時間スイッチの説明について参照した第７
図のタイミングパルストを第９図の時間スイッチの各素
子の動作に照らし合わせて参照すれば、容易に理解され
ると思われるので、その反復はしないことにする。

第１０図は本発明を用いて構成した（１ハイウエイにお
ける）タイムスロット交換スイッチの構成を示し、この
図において、５０はハイウェイ、５２は直並列変換回路
、５４は上述第１又は第２の実施例装置、５６は並直列
変換回路を示す。

第１１図は本発明を用いて構成した交換スイッチを示し
、この交換スイッチはハイウェイ　（多重回線）間にお
ける交換スイッチである。６０は上述第１又は第２の実
施例装置で構成される交換スイッチである。

第１２図は本発明を用いて構成したＴ−Ｓ−Ｔ型時分割
交換装置の構成を示す。７１１　・・・７■、、は入ハ
イウェイ７０．・・・７０．、のための時間スイッチ、
７２はハイウェイ間の交換のための空間スイッチ、７４
１　・・・７４．、は出ハイウェイ７５１　・・・７５
ｎのための時間スイッチである。これらスイッチには、
上述第１又は第２の実施例装置が用いられる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、巡回置換動作の高速
性とその制御アルゴリズムの簡易性とが両々相俟ってメ
モリを使用する場合に較べてより高速なスイッチングを
行ない得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は・１人４出力例のグラフ表現を示す図、第３図
は第２図の置換表現を示す図、 第・１図は第３図の置換表現を巡回置換表現で示した図
、 第５図は本発明の第１の実施例を示す図、第６図は第５
図実施例の具体的構成例を示す図、第７図は第６図構成
例のタイミングチャートを示す図、 第８図は本発明の第２の実施例を示す図、第９図は第８
図実施例の具体的構成例を示す図、第１０図はタイムス
ロット交換スイッチの構成図、第１１図はハイウェイ間
における交換スイッチの構成図、 第１２図はＴ−３−Ｔ型時分割交換装置構成例を示す図
である。 第１図、第５図、第６図、第８図及び第９図において、 ２は直並列変換回路、 ３２、３３、・・・３２は巡回置換装置、３ｎ−１、１
　　・・・３２、。−２，い−２，は保持回路（ラッチ
）、 ４は保持装置（出力バッファ）、 ５は巡回置換制御装置、 ６は並直列変換回路、 １２、、　　・・・１２□は巡回置換部、３１．１　・
・・３１□はシフトレジスタ、３２、、・・・３２□１
．３２□２はバッファである。 ４入ｆ）４呂７７召りのゲラ７長麩 第２図 Ｖ、２０の置秋表桟− 第３図 第３　ａコを巡回ｙＬｖ史“乙“表蜀としεもの第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ｎ個の入力を任意のｎ個の出力へ１対１に接続す
   るスイッチ構成において、 ｎ−１個の巡回置換装置を縦続接続し、巡回置換装置は
   初段巡回置換装置から順次１つずつ１対１の入出力関係
   を決定するアルゴリズムで巡回置換を生ぜしめられ、決
   定された関係を維持することを特徴とする巡回置換スイ
   ッチ構成。
2. （２）入力時分割情報を交換接続要求に応じて決まる所
   望の出力時分割情報にして出力する時分割交換装置にお
   いて、 縦続接続され、その初段は並列のｎ入力交換単位情報に
   ついての巡回置換を施して１つの１対１の入出力関係を
   決定し、次段以降は順次１だけ少ない入出力関係未決定
   の交換単位情報についての巡回置換を施して１つの１対
   １の入出力関係を決定する（ｎ−１）個の巡回置換装置
   （３＿ｎ、３＿ｎ＿−＿１、・・・３＿２）と、 各巡回置換装置（３＿ｎ、３＿ｎ＿−＿１、・・・３＿
   ２）に接続された巡回置換制御装置（５）とを備え、 前記巡回置換制御装置（５）は交換接続要求に応答して
   各巡回置換装置に、前記巡回置換を生ぜしめることを特
   徴とする時分割交換装置。
3. （３）前記並列のｎ交換単位情報は、夫々が予め決めら
   れたサンプリング周期で多重化された時分割情報を直並
   列変換したものであることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の時分割交換装置。