KR830001426B1 - 연속 확장 가능한 스위칭 회로망 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

연속 확장 가능한 스위칭 회로망

제1(a)도는 반사점 기술을 사용한 종전의 기술에 의한 간단한 정터 스위치를 도시한 도면.

제1(b)도는 종래의 스위칭 회로망에서 반사와 수직결선을 사용한 종래의 기술을 도시한 도면.

제2(a)도,제2(b)도,제2(c)도,제2(d)도는 각각 한 블록, 2블록, 3블록, 그리고 8블록 스위칭 회로망 구조를 도시하여 본 발명의 반사기술의 회로망의 확장 가능성을 도시하는 간단한 스위칭회로망 구조를 도시한 도면.

제3도는 반사기술을 사용한 타임 슬로트 상호 교환의 인입 선측에 있는 공간 스위치를 도시하는 도면.

제4도는 다른 레벨의 트래픽 밀도를 위한 스위칭 단의 수에 대한 블록킹의 그래프.

제5(a)도,제5(b)도는 제5(a)도가 한개의 스위칭 모듈이고 제5(b)도가 확장된 스위칭 모듈인 반사와 결선의 인출선을 사용한 스위칭 매트리스 확장을 도시하는 도면.

제6(a)도-제6(e)도는 본 발명에 따른 다단 스위칭 회로망 확장구조를 도시하는 도면.

제7(a)도는 4선 통로 보충 지연을 도시하는 도면.

제7(b)도는 하나의 입, 출점을 위한 제어로직을 도시하는 도면.

제7(c)도는 제7(b)도를 참조하여 설명하 제어로직의 등가적인 로직 표시.

제8도는 제7(b)도를 참조하여 설명한 스위칭 로직을 사용한 4선 지연 회전시간 스위치를 위한 시간스위치 제어회로.

제9도는 회로망 교차점의 로직과 블록 다이어그램.

제10도는 회로망 매트릭스 내에 통합된 제10도의 회로망 교차점의 블록 다이어그램.

본 발명은 공간 및 시분할 다중 통신의 스위칭에 관한 것, 특히 전화교환, 전화중앙국, PABX, 원격집신기, 데이타회로스위치 또는 여러단자의 상호 결선이 필요한 다른 장치에서 실질적으로 계속 확장 가능한 스위칭 회로망을 장치하기 위한 새로운 스위칭 요소와 회로망 구성에 관한 것이다.

현재 사용할 수 있는 시 분할 스위칭 회로망(time divison switching network)은 시간 슬로트 상호 교환 모듈(time-slot interchanging module)이나 시간 분배 공간 상호결선(time shared space interconnection)을 이용한 공간스위칭 모듈(space switching module)을 사용하는데 보통 2전자의 모듈과 1후자의 모듈 또는 2후자의 모듈과 1전자의 모듈을 사용한다. 미합중국 특허 제3,770,895는 종래의 기술인 타임슬로트 상호교환을 예시한다. 미합중국 특허 제3,963,872는 종래의 기술인 중첩된 다단 스위칭 회로망을 예시하고 있다. 이러한 종래의 기술에 의한 스위칭 회로망은 일반적으로 주요한 시스템 크기를 확장하기 위해서는 광범한 케이블을 재설치하지 않고서는 변경시킬 수가 없다.

종래의 스위칭 회로망은 특별한 범위 크기 즉 스위치될 수 있는 회선수의 범위만을 수용하도록 설계되었다. 그에 반하여 본 발명은 광범위하고 확장 가능한 크기를 스위칭하도록 조정될 수 있다.

본 발명에 따르면 작은 스위칭 회로망 즉 수백회선 정도에 대해서는 그런 작은 회로망을 설치하기 위해서는 특별한 수의 단수가 필요없기 때문에 경제적으로 설치할 수가 있다. 그러한 작은 회로망의 확장 가능성이라는 견지에서 보면 회로망 구조에는 상한 선이 없다. 즉 그 회로망은 적은 단을 필요로 하는 수백회선으로부터 수많은 단을 필요로 하는 수많은 회선 즉 50,000회선 정도까지 쉽게 확잘될 수 있다. 역시 작동하는 작은 회로망도 종래 기술 시스템에서 필요한 것과 같이 케이블을 다시 설치하지 않고서도 대규모로 작동하는 회로망으로 쉽게 확장될 수 있다.

연속 확장 가능한 스위칭 회로망 구조가 서술되어 있고 거기에서 회로망을 포함하는 각 단위인 출선은 오직 더 높은 단에 있는 스위치에 연결되고 그래서 시스템을 확장하는 경우에 케이블을 다시 설치할 필요성을 제기한다. 단자들 사이의 결선은 개별적인 스위칭 요소의 결선과 반사특성을 사용함에 의해서 수행된다. 반사 특성에 의해서, 스위치내에 있는 두 인입선을 상호 결선하는 능력이 정의된다. 이 회로망은 둘 또는 네개의 와이어 트래픽 통로에 대해 아날로그 또는 디지탈 전송 조직으로 수행될 수 있고 공간과 시간 스위칭 그리고 그들의 결합으로 수행될 수 있다.

본 발명의 더 좋은 실시예에서는 결합된 다단 공간 스위치의 타임 슬로트 상호 교환 스위칭 회로망은 트래픽이 또 다른 입력단이나 출력단에 연결되어 제어회로와 집적신호 스위치를 별개의 스위칭 요소로 사용하여 서술하고 있다. 설명된 회로망 구조는 아날로그나 디지탈 트래픽 스위칭에 적용될 수 있고, 4선 회로망에서 그를 스위치, 집신기, 분신기나 어떤 입력다증 회선에 있는 어떤 타임 슬로트를 다른 출력 다중 회선에 있는 어떤 다른 타임 슬로트에 연결하기 위해서 공간과 시간 스위칭 능력을 필요로 하는 PCM스위칭장치의 다른 형태로 사용될때 특히 유리하다. 설명한 스위치는 디지탈로 부호화된 음성을 가진 분산 제어명령과 음성통로를 직접 제어하는 제어명령을 움직일 수 있는 통로 선택 제어의 제어 가능한 반사점 기술에 의하여 4선 상호 결선의 왕복통로를 스위칭하고, 그에 의해서 다른 제어회선을 제거하기 위해서 회로망에 결합될 수 있다. 그러므로 실질적으로 계속 확장이 가능한 스위칭 회로망을 제공하는 것이 본 발명의 주요 목적이다.

본 발명의 다른 목적은 그러한 확장에 대해서 내부와 외부의 결선 링크를 개조할 필요가 없는 확장 가능한 스위칭 회로망을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 어느 단의 스위칭 요소의 인출선이 오직 더 높은 단의 스위칭 요소의 인입선에 연결될 수 있는 다단 스위칭 회로망을 제공하는 것이다.

그리고 본 발명의 또 다른 목적은 입력 트래픽이 필요한 결선을 완성시키기 위해 필요한 범위까지 회로망을 통과하는 다단 스위칭 회로망을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 에러개의 인출선에 연결할 수 있는 인입선을 갖고 어떤 인입선에서 다른 인입선으로 들어가는 반사트래픽의 반사능력과 어떤 인출선에 인입선을 연결하는 결선능력을 가진 스위칭 요소를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 100 : 1 또는 그 이상의 상호 연결된 터미날 전체의 수 그리고 그룹 스위치, 집속기, 분배기로서 수행할 수 있는 크기 범위 이상에 대해 다시 케이블을 깔지 않고 연속 확장 가능한 PCM 스위칭 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 어떤 다중 회선에 있는 어떤 타임 슬로트를 어떤 다른 다중회선에 있는 어떤 다른 타임 슬로트에 연결하기 위한 스위치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 4선 결선의 왕복 통로를 스위칭하기 위해서 결합된 공간과 시간 스위칭 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 외부의 제어통로를 결과적으로 제거한 음성 통로에 의해서 제어명령을 움직일 수 있는 통로 선택제어를 갖는 결합된 시간과 공간 스위치 모듈을 제공하는 것이다.

반사점 기술은 하나의 수직단위에 2개의 수평단을 접속시킴에 의한 공간 분할스위치에서와 같은 종래기술 A/크로스바 회로망에서 사용되었다. 이는 제1a도에 예시되어 있고, 거기에서는 회선장치(10)과 (12)에 있는 트래픽이 수직회선(20)에 수평 매트릭스 회선(16)과 (18)을 통해서 접점 스위치(14)에 결합되어 있다. 각 회선 장치(10)과 (12)는 종래의 기술에서 잘 알려진 바와 같이 크로스바 스위치의 작은 회로망을 포함하고, 거기에 여러개의 입출력 회선(15)가 결합되어 있다. 반사개념은 회선(16)에 있는 트래픽을 접점 스위치(14)에 결합함에 의해서 설정되고 거기에서 그것은 수직회선(20)에 반사되어 수평회선(18)을 통해서 접점스위치로부터 나간다.

제1(a)도의 기술에 대한 종래 기술을 개선한 것은 제1b도에 간단히 도시되어 있고 그것은 Standard Electrik Lorenz A.G. 의 ESR-1 PABX 스위칭 회로망에 사용되는 반사점 개념을 예시하고 있다. 이 시스템에서 수직회선은 회로 등급에서 같은 레벨에 있는 스위칭 모듈 사이에 연결되어 있다. 그래서 회로망의 확장될 수 있는 최대크기를 제한한다. 그래서 여러개의 회전장치(22),(24),(26)과 (30)은 각각의 수평회선(32),(34),(36)과 (38)로 스위칭 모듈(40)과 (42)에 연결되었다. 모듈(40)은 반사에 의해서 회선장치(22)와 (24)를 상호 결선하는 작용을 하고, 모듈(42)는 반사에 의해서 회선장치(26)과 (30)을 상호 연결하는 작용을 하고 링크(44)로 연결된 모듈(40)과 (42)는 회선장치(26)과 (30)을 회선장치(22)와 (24)에 상호 연결하는 작용을 한다.

모듈(32)와 (34)에 있는 숫자로서 (1)은 회선(32)(34)에 있는 트래픽의 상호 모듈 결선과 같다. 이러한 조건하에서 교차점(46)과 (48)은 접속된다. 회선(34),(38)과 (44)에 있는 숫자표시(2)는 회선(34)와 (38)에 있는 트래픽의 상호 모듈 결선과 같다. 이러한 조건하에서 교차점(48)과 (50)은 교차점(52)가 열려있는 동안 접속된다.

기본적인 반사 기술을 사용하여 제1b도의 종래 기술 시스템은 그에 의해 한 스위치의 수직회선이 회로망 등급에서 같은 레벨에 있는 다른 스위치에 즉 같은 레벨 스위칭 단에 연결되는 시스템을 제공하고, 그에 의해서 회로망이 확장될 수 있는 최대 크기를 제한한다. 앞에서 설명한 종래의 기술 시스템에 비교해 보고, 본 발명에 따르면, 반사 결선수직 회선이 오직 고레벨 스위치의 수평회선에 결선되고, 그 고레벨 스위치가 역시 반사 결선 수직회선에 연결됨에 의해 계속 확장 가능한 스위칭 회로망을 얻을 수 있다는 것을 발견할 것이다.

여기선 사용된 입력, 출력, 인입선, 인출선은 다음과 같이 정의된다. 입력은 스위치나 스위치의 결합에 연결된 단자이고 그 단자는 스위치 외부로부터 스위치로 신호를 나른다. 또 출력은 그 스위치로부터 신호를 운반하는 스위치에 있는 단자이다. 인입선은 스위치에의 결선이고 그 스위치는 입력단과 출력단을 갖고 있고, 그 단자는 완전한 2중 통신통로를 형성하는 2개의 전송방향과 관계되는 신호를 나른다. 그리고 그것은 그 스위치의 한쪽 면에 연결된다. 인출선은 완전한 이중 통신통로를 형성하는 두방향 통신과 관계가 있는 신호를 나르고 인입선 반대편 스위치에 연결된 입출력단을 둘다 가진 스위치에의 결선이다.

이제 제2(a)도-제2(b)도를 보면, 특별한 단의 어떤 스위치로부터 이 인출선이 같은 단이나 더 낮은 단에 결코 연결될 수 없는 본 발명의 반사결선 기술을 예시하는 중첩 회로망이 설명되어 있고, 그리고 거기에서 단의 번호 순서가 끝단으로부터 증가되는 순서로 중첩적으로 계속되어 있다. 본 회로망 구조는 매우 간략하게 회로망의 확장 가능성을 예시하고 있다는 것을 이해해야 한다. 정의에 따라 모든 스위칭 매트랙스는 두 단자를 연결하는 통로가 통과하는 뎁스(depth), 랭크(rank)와 단(stage)의 수로 구성되어 있다. 비중첩 회로망에서 연결통로는 각 단을 오직 한번만 가로지르고, 시작 단자로부터 마지막 단자까지 통로는 오직 한 방향으로 어떤 한 단만을 가로지른다. 중첩회로망에서는 시작단자와 끝단자 사이의 연결통로가 두 방향중의 어느 것에 있는 어떤 단이나 가로지르고, 적어도 한단에서 적어도 두번 각 방향으로 한번 가로지르게 될 것이다.

본 발명에 따라서 가장 높은 번호를 붙인 스위칭 단의 인출선은 반사점으로 사용될 수 있다. 그러나 이들 인출선은 회로를 개조하지 않고 더 높은 번호의 단에 연결하기 위해 사용될 수 있다. 그래서 인출선은 다른 스위치에 연결하기 위해 사용되고, 또는 중첩점이라고 생각될 것이다. 중첩점은 회로망을 통해서 스위치된 신호가 회로망을 통해서 방향을 역전시키는 즉 더 높은 단으로 그것의 진행하는 것을 정지시키는 중첩회로망에 있는 점으로 정의될 수 있다. 또 스위치의 반사와 결선능력을 다른 결선에도 사용될 수 있다.

제2(a)도는 두개의 인입선(100)과 (102) 그리고 2개의 반사점(104)의 (106)을 갖는 2×2회선 스위치를 예시하고 있다. 반사단자(104)과 (106)은 설명한 바와 같이 수직 결선이다. 인입선(100)과 (102)의 각각이 24개의 채널 시 분할 다중(TDM) 회선인 경우에, 스위치(108)은 잘 알려진 바와 같이 후에 설명한대로 그들 사이에 완전한 상호 결선 능력을 가진 다른 인입선에 24개의 트렁크 회선까지 한 인입선 위에 적당히 결선할 수 있는 150회선의 스위칭 능력이 제공한다. 반사 결선 기술의 다른 예는 인입선(100)이 그 위에 집중된 6회선을 가진 회로에 결합되고, 인입선(102)가 아날로그 또는 비 다중구조에 있는 다른 스위칭 위치에 양방향 트렁크 회선을 포함하는 경우이다. 반사 단자(104) 또(106)의 하나만을 사용하여 회선 대회선(역으로) 또는 회선 대 트렁크에서 호(呼)는 한번에 하나씩 수행될 수 있다. 제2도에 의해서 예시된대로 본 회로망은 예로들어 12회선과 2트렁크까지 계속 확장할 수 있다. 거기서 부가적인 스위치(110), (112)와 (113)이 스위치(108)에 동일한 구조로 첨가되어 있고 그 결과 두 단까지 확장된다. 설명할 목적으로, 제2단자 스위치에 확장시키기 위하여 부착된 스위치는 번호 2로 확인된다. 스위치(108)내에 있는 채널 사이에 상호 결선이 필요할때, 스위치(108)의 인출선(104)와 (106)은 반사점으로 사용된다. 즉 원래의 트렁크 사이의 전화요청을 위해 사용된다. 스위치(108)의 반사성질은 호가 비슷한 방법으로 새로운 단자 사이에 스위치될때 사용된다. 그러나 스위치(108)에 의해 작용되는 단자와 스위치(110)에 의해 작용되는 단자 사이의 요청은 스위치(108)에 연결된 것처럼 같은 수의 회선과 트렁크에 결합되므로 스위치(108)과 (110)의 인출선 즉 제1단 둘다는 제2공통단 스위치에 양 스위치(112)나 (113)을 통해서 스위치된다. (114),(116),(118)과 (120)에 있는 제2단의 반사점은 결선을 완성시키기 위해 사용된다. 그래서 채널들이나 제1스위치(108)과 (110) 사이를 결선하기 위해서 상기 스위치 각각에 있는 인출선은 더 높은 결선단의 인출선의 하나가 반사적인 단자로 사용되는 더 높은 공통 결선단에 결선단자로 사용된다는 것을 볼 수 있다.

제2(c)도와 제2(d)도는 각각 3개와 8개의 기본 스위치로 스위칭회로망을 계속 확장하는 것을 예시한다. 내부나 외부의 결선 링크를 재배치하지 않고서 이러한 확장기술은 공간과 시분할 스위칭과 어떤 원하는 크기의 기본 스위칭 요소에 대해서 얻을 수 있다. 어떻든, 공간분할 장치는 제2도에 예시되어 있다. 제2c도를 보면 예시된 3개의 기본적인 스위칭 블록 구조는 6개의 부가된 회선과 제3스위칭 블록(126)에 의한 다른 양방향 트렁크의 능력을 제공한다. 스위치(126)으로부터는 입력되는 트래픽의 3분의 2는 통계적으로 제1의 2스위치(128)과 (130)에 가게된다. 이는 스위칭 회로망에 트렁크와 입력신호의 3분의 2가 스위치(128)과 (130)에 결합되기 때문이다. 그러나, 인입선은 트래픽의 한 장치를 제공하므로 두 스위칭 장치(128)과 (130)의 3분의 2는 스위치 인출선의 트래픽 능력을 초과하는 트래픽장치의 3분의 4이다. 그래서 제2단 스위치(132)와 (134)는 제3기본 스위칭 장치(126)을 위해 제공해준다.

제2(d)도에 대해서 분명해진 것처럼, 제4스위칭 장치의 첨부는 어떤 나머지 링크를 재배치하지 않을 것이다. 이 제2단의 스위칭 블록(136)과 (138) 및 제3단의 스위칭 블록(140)과 (142)는 제1단의 스위칭 블록과 꼭같은 구조이다. 존재하는 결선 링크를 재배치하지 않고 회로망의 확장 가능성은 8개의 제1의 스위칭 블록에 연장된 것처럼 예시되어 있다. 예를들어 그들의 각각은 제2(d)도에 예시된 바와 같이 6개의 회선과 양방향 트렁크 회선에 결합되어 있다. 스위칭 회로망의 제1단의 8개의 기본 스위칭 블록 150-164는 제2(a)도-제2(c)도의 스위칭 장치에 대한 것과 구조가 동일하다. 단단(single stage)중첩 회로망과 비교해서 본 발명의 스위칭 회로망의 구조는 회선당 교차점의 관계로 다만 중첩회로망의 가격이 단자수 즉 인입선 단자나 회선수에 따라 선형적으로 증가하고 본 회로망의 회선망 교차점이 대강 단자수에 대해 밀수가 2인 로그에 따라 증가하기 때문에 더 경제적으로 확장할 수가 있다. 이 관계는 제2d도의 8블록 회로망에 대해서 아래표에 예시되어 있다.

각단 2,3,4에서 회로망에 첨가된 스위칭 블록은 기본 스위칭 블록의 첨가에 해당하는 숫자에 의해서 확인되고, 그들의 첨가는 그에 따라서 더 높은 결선단 스위칭의 첨가를 필요로 한다. 그래서 예를들면 기본 스위치(158)과 제5기본 스위치의 첨가는 제2단 스위치(166)과(168), 제3단 스위치(170)과 (172) 그리고 제4단 스위치(174)와 (176)을 첨가시킨다.

제3도를 보면, 전체적인 스위칭 회로망을 구성하는 여러개의 기본적인 스위치 특성의 더 양호한 실시예에 대해서 예시되어 있다.

각각의 기본적인 스위치는 m개의 인입선 결선을 n개의 인출선 결선에 스위칭 할 수 있는 공간 스위치로 동작한다. 또 각각의 기본적인 스위치는 m이 인입선 결선의 수에 해당하고 이 인출선 결선에 해당하는 각각의 인입선과 인출선에 대해서 적어도 하나의 타임 슬로트 상호 교환(TSI)을 포함해야 한다. 인입선과 인출선 표시가 예로 표시되어 있고 TSI의 수가 더 작은 수의 m과 n에 해당한다는 것을 알아야 한다. TSI의 수가 어떤 경우에 m이나 n보다 더 작은 m과 n이 사용된 것보다 더 크고 많은 숫자와 같은 경우에도, 회로망은 여전히 동작하나 효율이 감소한다. 결국 각각의 기본적인 스위치는 4선 회로망에 중요한 신호반사를 위해서 인에이블 게이트를 포함해야 한다. 결선 반사 게이트는 간단한 형태로 제3도에 예시되어 있다. 그러나, 상기 게이트의 각각은 제7(a)도의 일부분을 참조하여 설명한 로직 장치에 해당한다는 것을 이해해야 한다. m×n 스위칭을 할 수 있는 공간 스위치가 필요하다.

집중 능력은 m이 n보다 클때 수행되고 확장능력은 n이 m보다 클때 수행된다. 또 집중 경우에 대해서 대징(n×n) 스위치를 원할 때는 m인입선중에 오직 n개만이 사용된다. 이는 남은 인입선을 사용하지 않는 것이 사용되지 않은 작은 수의 게이트만큼 값비싸게 만든다. 더구나 m×2n 스위치가 필요한 부가적인 스위치의 인입선을 인입선(234)와 (236)에 결선함에 의해서 얻어질 수 있다. 물론 m의 값은 인입선 결선의 수인 m과 인출선 결선의 수인 n에 따라 광범하게 변할 수 있다.

이제 제4도를 보면 링크점유의 4레벨에 대한 스위칭 단수 N에 대한 블록킹 B의 그래프가 예시되어 있다. 여기서 사용된 블록킹이란 용어는 어떤 이유에 대해서도 결선이 불가능하기 때문에 회로망에 결선되는 트렁크나 놀고있는 회선을 상호 결선할 수 없는 것으로 정의될 수 있다. 여기서 사용된 비블록킹 회로망이란 용어는 이미 차지하고 있는 통로의 수에 관계없이 거기에 연결된 트렁크나 어떤 쌍의 놀고있는 회선 사이에 항상 적어도 하나의 사용 가능한 회선이 있는 회로로 정의된다.

회로 동작에 있어서 두가지 중요한 점은 회로가 변화하는 트래픽 레벨에 응답할 수 있는 능력과 회로망 동작 특성에서 증가된 단수에 대한 효과이다.

본 발명에 따라서 스위칭 회로망에 있는 여러개의 스위치를 포함하는 각 단과 함께 회로망의 단수가 증가함에 따라 그들 각각은 같은 링크에 있는 스위칭단에 있는 다른 스위치와 동일하고 평행한 기능을 갖고 블록킹이 연속적으로 증가하지 않으나 재료와 스위치 크기에 의존되는 그리고 트래픽 밀도 사이의 값에 좌우하는 값 사이의 점근선치에 접근한다. 여기서 사용된 트래픽 밀도라는 용어는 시간 단위당 하나 혹은 그 이상의 트래픽 통로에 있는 트래픽의 양으로 정의되고 일반적으로 어랑(Erlang)이란 단위로 측정되고 1이랑은 매시 1회의 호시간이나 매분 1회의 호분등의 전체 트래픽을 운송하는 하나 혹은 그 이상의 통로 또 연속적으로 사용되는 트래픽 통로의 밀도를 말한다. 본 발명에 따르면 저, 증, 고 트래픽 레벨에 대해 특별한 수의 스위칭단 N에 대해서 회로망 블록킹 특성 B는 그 관계가 블록킹 특성과 N 사이에 존재하는 것이다. 여기서 N은 일단 최대 블록킹 레벨에 도달하고, 회로망 블록킹이 더 증가하지 않는 즉 회로망 블록킹 대 N 곡선이 최대블록킹 레벨에서 수평하게 되는 단수이다. 이는 저 트래픽 밀도를 나타내는 곡선 1과 저에서 중에 이르는 트래픽 밀도를 나타내는 곡선 2, 중간에서 고 트래픽 밀도를 나타내는 곡선 3, 고 트래픽 밀도를 나타내는 곡선 4를 가진 4레벨 트래픽 밀도에 대해서 제4도에 예시되어 있다. 각 단에 있는 스위치의 규모가 증가됨에 따라, 블록킹 확률은 주어진 트래픽 밀도 E에 대해 더 낮아진다.

이제 제5(a)도,제5(b)도를 보면, 반사 결선 출력단에 의한 회로망 확장이 예시되어 있다. 스위칭 블록(300)에 있는 음성 결설이 TDM 공간 매트릭스(302)와 예로든 채널 상호 교환장치(304),(306) 그리고 (308)에 의해서 제공되었다. (310),(312),(314), 3개가 있는 각각의 인입선과 (322),(324),(326)의 3개의 예가 있는 각각의 인출선은 4선 결선에 대해 입력과 출력 통로를 나르는 입 출력 결선을 가졌다. 여기에 사용된 바와 같이, 채널상호 교환장치와 타임 슬로트 상호 교환장치란 용어는 상호 교환할 수 있다. 각 스위칭 매트릭스 모듈(300)은 간단한 설명에 대해 (310),(312)와 (314)에 인입된 0,2와 7로 예시된 8개의 인입선에 각각에 있는 32채널에 대해 제공되어있다. 8개의 인입선 중에서 각각의 인입선(0),(2)와 (7)로 나타낸 입력(311),(313)과 (315)에서 인입선(310),(312)와 (314)에 있는 데이타는 각각 채널 상호 교환 장치(304),(306)와 (308)의 인입선에 (316),(318)과 (320)에 있는 시분할 공간스위칭 매트릭스(302)를 통해서 스위치될 수 있다. 그래서 스위칭 모듈 입력의 어떤 것에 있는 데이타는 각각의 채널시간에 대해서 채널 상호 교환장치의 어떤 입력에 선택적으로 결합될 수 있다. (322),(324)와 (326)에 예시된 스위칭 모듈 출력의 각각에 대한 것인 3개의 채널 상호 교환장치(304),(306)과 (308)은 미리 지정되어 지연을 시키고, 입력에 있는 시간 채널로부터 온 데이타를 두 채널이 각각의 채널 상호 교환 출력에서 시간상으로 같은 위치를 차지하지 않는 그런 출력상에 있는 다른 시간 채널에 효과적으로 스위칭한다. 예를들면 인입선(312)의 입력(313)에 있는 데이타는 교차점(354)를 통해 채널 상호 교환(306)의 인입선(318)의 입력(244)에 스위치 된다. 입력(313)에 있는 채널(15) 데이타는 출력(328)에 있는 채널(21) 데이타로 효과적으로 변화될 수 있다.

채널 상호 교환장치는 미합중국 특허번호 제3,740,483에 설명된 바와 같이 잘 알려져 있는 장치를 포함하고 그 특허도 잘 알려진 타임슬로트 상호 교환 참고문헌을 참조하고 있다. 본 발명에 따라서 예를 들면 채널 상호 교환(306) 인출선(324)의 출력(328)은 예시된대로 채널 상호교환(306)인출선(324)의 입력(330)에 연결하기 위해 제어하여 변화된 임피던스 상태가 될 수 있다. 예를들면 채널 상호 교환은 채널(21)의 입력(330)에 있는 데이타가 인입선(318)의 출력(334)에 있는 시간 채널(9)에 있는 데이타로 변화될 수 있다. 교차점(340)에 의해 스위치(302)는 출력(334)로부터 온 데이타를 모듈 인입선(314)의 출력(338)에 스위치한다. 이는 4선 통로의 두선에 해당하는 데이타 통로를 서술하고 있다. 데이타 통로의 다른 절반은 다음과 같이 시술되어 있다. 채널 시간(9)에 있는 인입선(314)의 입력(315)에 있는 데이타는 교차점(342)를 통해서 채널 상호 교환장치(306)의 인입선(318)의 입력(244)에 스위치된다. 채널상호 교환장치(306)의 채널(9)에 있는 데이타를 시간에 따라 인입선(318)의 출력(334)에 있는 채널(15)로 변화시키고, 같은 것을 채널(15)에 있는 데이타를 인출선(312)의 출력(352)에 결합하는 교차점(350)에 결합한다. 스위치 매트릭스 모듈 인입선(310),(312),(314)등으로부터 채널 상호 교환 인입선까지 미리 지정된 형태로 독립된 접근을 할 수 있다.

이제 제5(b)도를 돌아보면, 5a의 확장된 스위치가 여러개의 유사 스위칭 모듈이 다단 스위칭 회로망에서 상호 결선될 때 예로든 새로운 트래픽 통로와 그들을 위한 결선과 함께 예시되어 있다. 그래서 트래픽 통로가 모듈(300)의 인입선(2)의 입력 채널(15)로부터 모듈(300)의 인출선(6)의 출력 채널(21)까지 설치되어 있다는 것을 볼 수 있다. 모듈(300)의 인출선(6)은 모듈(300A)의 인입선(0)에 연결되어 있다. 모듈(300A)의 인입선(0)의 입력 채널(21)은 모듈(300A)의 인출선(7)의 출력채널(30)에 연결되어 있다. 그래서 모듈(300A)의 인출선(7)의 채널(30)은 예시한대로 설명한 결선에 대해 반사점이 된다. 결선은 모듈(300A)의 인입선(7)에서 출력 채널(17)에 결합된 모듈(300A)의 인출선(7)의 입력채널(17)을 통해서 완성된다. 모듈(300A)의 인입선(7)은 모듈(300B)의 인출선(6)에 연결되고 그것은 인출선(6)의 입력채널(17)을 모듈(300A)의 인입선(7)의 출력 채널(9)에 연결한다. 이는 모듈(300)의 인입선(2)의 입력채널(15)을 모듈(300A)의 인출선(7)의 채널(30)에서 반사에 의해 모듈(300 B)의 인입선(7)의 출력채널(9)에 연결하는 것을 예시한다. 4선 결선의 복귀되는 반은 이 연속의 보수관계이다. 회로망을 확장하기 전에 제5a도와 관련시켜 설명한대로 스위치(300)을 통해서 선택된 통로는 제5(b)도에 도시한 확장을 한후에 스위치(300)에 대해서도 역시 가능하다. 모듈(300)의 인출선(6)에서 전송을 통해서 또는 반사의 선택은 필요한 통신선로에 좌우된다. 그래서 이것은 제5(b)도의 스위칭 모듈은 어떤 필요한 입력의 상호 결선을 하는데 반사기술에 의해 다단 구조로 확장되는 반면 동시에 더 높은 차수의 단에 연결함으로써 더 확장되는데 유용하게 되는 반사출력을 내게 된다. 다른 스위칭 모듈(300C),(300D)는 앞에서 설명한 모듈과 같은 구조이다.

이제 6(a)도로부터 제6(e)도를 보면 그 안에 있는 각 스위칭 블록이 2×2 스위치를 포함하는 분포 회로망은 본 발명의 양적인 예를 예시한다. 물론 실제로는 8×8, 16×16, 32×32 정도의 더 큰 스위치가 페키지나 케이블 그리고 다른 경제적인 면에 따라 사용될 수 있다. 32채널에 있는 192회선에 대해서 회선당 0.1어랑의 트래픽 밀도를 갖고, 32채널의 각각에 대해 0.6어랑의 트래픽 밀도를 갖는 캐리어가 된다. 트래픽의 50퍼센트가 사무실 내라고 가정하고, 그러면 트렁크 트래픽은 19.2어랑을 2로 나눈 192회선 캐리어당 9.6어랑이다. 만약 트래픽에 각 방향에 있는 한 그룹에 대해 한 방향에 있다면, 각 트렁크 그룹은 192회선당 4.8어랑을 나르는 능력을 필요로 한다. 아래표는 본 발명의 결합된 시간과 공간 회로망의 제6(a)도부터 제6(e)도를 참조한 것이다.

본 발명의 더 좋은 실시예에 따른 스위치는 공간과 시간 스위칭을 결합하여 한개의 LSI 칩에 설치될 수 있고, 예를 들어 2천에서 10만 회선의 확장 가능한 회로망을 형성하기 위해 상호 연결되고 직렬연결될 수 있다. 이 스위치의 찬넬 상호 교환부는 전하 결합장치(charge coupled deviced : CCD)이거나 MOS 다이나믹 쉬프트 레지스터이거나 간에 제7(a)도에 의해서 도시한 바와 같이 4선통로를 만들기 위해서 필요한 보수지연을 수행하는 지연 회선으로 동작될 수 있고, 그 도면에서 두 신호 입력이 회선(700)과 (702)에 있는 S₁과 S₂에 의해서 각각 예시되어 있고 그에 의해서 S₁과 S₂는 전형적으로 5 내지 125마이크로초로 (706)과 (708)에서 S₂에 대해 예시된 가변지연을 갖고 있고, 한편 신호 S₁의 지연은 (709)에 예시되어 있다.

전체 지연(706) 더하기 (708) 더하기 (709)는 전형적으로 125마이크로초이다.

이 지연을 수행하기 위한 로직은 제7(b)도에 의해 예시되어 있다. 각 신호의 입출점은 스위치를 통해서 현재 존재하는 신호의 유입 유출, 또는 결합능력을 가졌다. 회선(710)에 있는 타임 슬로트 상호교환 제어신호 C가 인버어터(718)을 통해서 AND 게이트(716)에 그리고 AND 게이트(712)와 (714)에 결합되어 있다. 디지탈화된 음성신호 S₁은 AND게이트(712)에 있는 제어신호와 AND 되어있고, 한편 S₂는 AND게이트(714)에서 제어신호와 AND 되어 있다. 디지탈화된 음성신호 S₂는 쉬프트 레지스터(720)으로부터 AND 게이트(714)와 (716)에 결합된다. 그리고 반전된 제어신호와 게이트(716)에서 AND 된다.

AND 게이트(716)의 출력은 OR 게이트(722)에서 AND 게이트(712) 신호(S₁)의 출력과 OR가 된다. 그래서 S₁과 S₂의 둘중 하나가 쉬프트 레지스터(724)에 연결되어 있다. 제7C도의 단순화된 로직은 쉬프트 레지스터(720)과 (724)와 앞에서 설명한 로직(726)을 예시하고, 이후에 사용될 것이다. 설명한 제어로직이 인입선에 대한 것일때 회선(710)에 있는 제어신호는 선택되어 저장된 제어신호이다. 그러나 설명된 제어신호가 인출선에 대한 것인데, 제어신호는 반사제어이다.

제8도는 다단 채널 4선 구조에 대해 제7(b)도를 참조하여 설명한 대로 그와 관련된 제어게이팅 로직과 시간 스위치를 예시한다. 입력신호 S₁은 스위치 인입선(800)의 입력회선(802)에 결합되고 한편, 4선 결선의 복귀통로인 S₂출력은 스위치 인입선 출력회선(804)로부터 유출된다. 인출선(806)은 인출선 입력회선(816)과 인출선 출력회선(818)을 포함한다. 인입선(800)의 입력(802)와 인출선(806)의 출력(818) 사이의 신호 S₁에 대해 신호지연은 미리 지정되도 가변하는 순서로 신호 입력점의 어드레스를 포함하는 제어저장(814)의 프로그램 제어하에서 지연회선시간 스위치에 있는 도시되지 않은 다른 입력점이나 원하는 신호 입력점(802),(808),(810),(812) 등을 선택함에 의해서 선택적으로 가변할 수 있다. 제어저장(814)로부터의 원하는 신호 입력점의 어드레스에 도달함에 의해서 신호 S₁은 안으로 들어가고 S₂는 지연회선에 있는 선택된 도달점으로부터 유출된다. 제어저장(814)는 시간회로(820)에 의해서 각 S₁입력점에 대해서 선택된 어드레스가 제어저장(814)로부터 회선(822)를 통해서 직렬 병렬 쉬프트 레지스터(824)에 결합되는 음성 지연회선과 동기되도록 시간조정이 된다. 쉬프트레지스터(824)의 출력은 신호된 입력게이트(802),(810),(812) 등등을 제어하는 32채널의 각각에 대해서 제공되어 있는 로직 게이트 회로중의 하나를 선택하여 동작시키기 위해 사용된다. 이들 제어신호 로직 게이팅 회로는 (826),(828),(830),(832)와 (834)에 각각 채널(1),(2),(3),(31)에 대해서 예시되어 있다. 레지스터(824)로부터 온 평행출력은 회선(836)부터 (844)를 통해서 게이트(826)부터 (834)에 결합되었다. 회선(846)은 지연회선으로 작용하여 반사게이트(848)로부터 온 회선을 복귀시킨다. 시간회로(820)에 공급된 동기신호는 음성샘플율과 제어저장(824)의 제어 코드율을 시간상으로 일치시키는 작용을 한다. 두 율은 두 코드가 다르기 때문에 즉 언어 샘플은 8비트를 포함하고 제어코드는 5비트를 포함하기 때문에 동기시킬 필요가 없다. 관련된 지연(860)부터 (870)을 통해서 입력과 출력사이에 각각의 신호 삽입, 유출, 바이패싱 스위치(850), (852), (854), (856)과 (858)은 S₁에 대한 인입선과 인출선 사이에 필요한 지연의 양과 신호 S₂에 대한 복귀통로의 보수지연을 제공하기 위해서 각각 S₁과 S₂신호의 삽입 및 유출점을 선택하게 하는 매카니즘을 제공한다. 삽입, 유출과 바이패싱 스위치(848)은 호출하는 가입자의 피호출 가입자 사이에 선택되는 통로가 회로망에 있는 이점에서 통로의 중첩을 필요로 할때 스위치 출력에서 신호 반사를 가능하게 한다.

원할때 특별한 결선의 반사가 적당한 시간에 반사게이트(848)의 제어단자(872)의 동작에 의해서 수행된다. 예에 의해서, 신호 S₁의 샘플은 인입선(800)의 입력(802)로 들어가고, 미리 지정된 시간후에 인입선(800)의 출력(804)로부터 반사되어 복귀된다. 그 시간은 보수 신호 S₂*(이것은 다른 방향의 변환에서 신호의 샘플이다)가 30채널시간후에 신호 S₂와 같이 입력(802)에서 인입선(800)으로 들어가고 (804)에서 인입선(800)으로 출력될때 같은 찬넬에서 신호 S₁* 같이 두 채널시간후와 같다.

그것은 S₁의 다음 샘플이 (802)에서 들어갈때 같은 채널시간에서 32빼기 두 채널시간을 나타낸다. 앞의 것을 수행하기 위해서 선택게이트(826)은 입출력 로직 858을 동작시켜 S₁을 지연회선에 삽입시키고 반사게이트(848)에 있는 반사제어(872)는 한 채널 시간후에 동작되어 S₁을 통로(846)으로 반사시킨다. 선택게이트(834)는 동작하여 한 채널 시간후에 입출력 로직(850)을 제어하고 신호 S₁을 유출시켜 그것을 출력(804) 위에 있는 S₁*으로 놓는다. 한편 입력(802)에 있는 신호 S₂*는 쉬프트 레지스터 지연회선(862)에 삽입된다. 30개의 부가된 채널시간의 끝에서 선택게이트(826)은 입출력 로직(858)을 다시 동작시켜 신호 S₂*와 신호 S₂로 출력회선(804)에 출력 S₂*를 유출한다. 앞의 것과 동시에, 입력회선(802)로부터 온 S₁의 다음 샘플은 쉬프트 레지스터 지연(870)에 삽입된다. 그래서 설명한 스위치는 제어 저장(824)에 의해 결정된 대로 특별한 스위치인 통로의 필요에 따라서 신호 S₁과 S₂를 전달하고 반사한다.

스위치 모듈 상호 결선을 통해 결합된 스위칭 모듈 상호 결선통로의 채널 상호교환 지연의 선택을 유도하기 위해 디지탈화된 음성와 제어 메시지는 각 채널에 대해서 연속적으로 전달되는 16비트로 부호화된다.

전형적으로 프레임당 32채널과 채널당 16비트를 갖고 매초 8k 프레임이 전달된다. 타임밍은 예를 들어 채널 0 가입력과 출력결선 양쪽에서 같은 타임슬로트 혹은 주기를 갖도록 제공된다. 채널 상호 교환이 각 채널에 포함된 16비트가 비트의 흐름안에 지연을 소개시킴에 의해서 다른 채널에 제어하여 전달되도록 한다. 32채널에 대해서 그러한 지연은 한 채널주기의 최소치이고 31채널기간의 최대치이다. 채널 상호교환에 해당하는 임피던스 스위치 인출선을 더 높은 임피던스 상태로 변화시키고 선택된 채널 상호 교환 인출선의 입력과 출력을 함께 결선함에 의해서 반사가 수행된다.

이제 제9도를 보면, 앞에서 설명한 시간 스위치를 사용한 전형적인 시분할 공간 교차점은 앞에서 설명한 대로 각각 관련된 교차점 채널 상호 교환으로부터 입력회선(902)와 출력회선(904)를 포함하는 인입선 X와 입력회선(906)과 출력회선(908)을 포함하는 인출선 Y의 교차점에 대하여 (900)에 예시되어 있다.

스위치(910)은 제어저장으로부터 온 스위치 선택신호를 입력으로 그리고 그와 관련된 채널 상호 교환장치로부터 온 것을 회선(906)을 통해서 출력으로 거기에 결합시켰고 인입선 X의 출력회선(904)에 결합된 출력을 가졌다. 스위치(912)는 제어저장과 인입선 X의 입력회선(902)에 있는 신호로부터 온 스위치 선택신호에 결합되었고 그와 관련된 채널 상호 교환장치에 있는 회선(908)에 출력을 가졌다. 7개의 다른 인입선으로부터 (910)과 (912)에 비슷한 출력과 입력스위치는 공통점 (924)와 (926)에서 회선(906)과 (908)에 연결되었다. 인입선 X의 입력과 출력회선(902)와 (904)는 단자 인식 여분체크 고장 검출회로(914)에 결합되고, 상기 AND 게이트(918)과 (920)이 원하는 시간에서 게이트를 구동하기 위한 조정기가 되어, 각각 AND게이트 (918)과 (920)을 통해서 비작동 채널 검출회로(916)에 결합된다.

종래의 설계대로인 단자 인식과 여분 체크고장 검출회로(914)는 인출선 Y와 관련된 제어회로에 유도하는 입력(902)에 있는 메시지를 검출하고, 그러한 메시지가 에러를 포함하고 있지 않다는 것을 결정하기 위해 메시지의 코딩을 체크하고, 인입선 입력(902)에 있는 비작동 채널을 검출하고, 인출선 Y의 통화중인가 아닌가를 지적하는 인출선출력(904)에 있는 신호를 출력하기 위해 제공되어 있다. 단자 인식과 여분 체크 고장 검출회로(914)는 인출선 Y에 관련된 제어회로로부터 송신통화중 명령과 같은 명령을 수신하여 연속적으로 회선(904)에 통화증 또는 고장 메시지를 지시하는 신호를 결합시킨다. 회로(914)가 인출선 Y로 가게 되는 입력회선(902)에 있는 선택 요청 메시지를 인지할때 회로(914)는 인출선 Y에 출력하기 위해 하나의 인입선보다 많은 것에 있는 동시 요청을 중재하는 교차점 우선 제어회로에 우선 선택신호를 결합한다. 놀고 있는 채널 검출회로(916)의 출력은 회선(922)를 통해서 자유 채널 선택회로에 결합된다.

제9도를 참조하여 설명한 대로 교차점 XY의 매트릭스는 제10도에 의해서 예시되고, 거기에서 8개의 인출선에 의해서 8개의 인입선의 메트릭스에 있는 가능한 8개의 다른 인출선 중에서 그의 제어와 하나의 대표적인 인출선(960)은 제로와 7 사이의 가능한 8개의 인입선 중에 두 인입선(962)와 (964)에 연결된 것으로 도시되어 있다. (900)에 예시된 교차점 XY는 제9도를 참조하여 설명한 교차점에 해당한다.

제9도를 참조하여 앞에서 설명한 바와 같이, 8개의 그러한 교차점은 회선(906)과 (908)을 통해서 시간 스위치(채널 상호교환)(928)에 연결될 것이다. 시간 스위치(928)은 제8도를 참조하여 설명된다.

(930)과 (932)에 있는 단자 인식 여분체크 고장 검출 놀고 있는 채널 검출회로는 제9도를 참조하여 설명한 회로(914)와 같은 방법으로 동작한다. 그리고 비작동 채널 검출 회로(934)와 (936)은 역시 제9도를 참조하여 설명한 바와 같이 비작동 채널 검출회로(916)과 같은 방법으로 동작한다.

단자 인지회로(914),(930)과 (932)의 출력 (922), (938)과 (940)은 각각 채널 상호교환(928)에 결선을 요청하는 그들 각각의 회로에서 메시지를 수신하는 것을 나타내고, 개별적으로 분리되어 교차점 점유 우 제어회로(942)에 결선된다. 두개 혹은 그 이상의 회선에 동시 요청을 받고, 회로(942)는 요청 인입선중 하나를 선택하기 위해 동작하여 통화중 신호의 송신을 적당한대로 각각의 회로(930),(914)와 (932)에 명령한다. 그리고 그 통하중 신호는 제9도를 참조하여 설명한대로 교차점 인입선에 있는 각각의 출력회선에 적용된다. 교차점 선택회로(950)은 제8도를 참조하여 설명한 제어 저장(814)와 같은 구조로 그 안의 제어 지연회선에 수신하여 저장하고 교차점은 32채널 주기의 각각에 대해서 교차점 선택회로(942)에 의해 선택되고, 적당한 제어회선(952),(954) 등에 있는 신호를 결합시켜서 각 채널 주기에 대해 선택된 교차점을 개폐할 것이다. 인출선(960)의 입력(56)에 있는 신호는 반사후에 더 높은 단스위치로부터 수신된 통로 선택 제어신호를 포함한다. 그리고 그 신호는 앞에서 설명한 회로(932)에 의해서 인지될 것이다. 그래서 인출선(960)은 더 높은단 스위치의 인입선중의 하나를 형성한다. 놀고 있는 채널 검출 회로(934)와 (936)은 제9도를 참조하여 설명한 놀고 있는 채널 검출회로(916)과 똑같은 기능을 한다.

제10도에 의해서 예시된 매트릭스는 오직 예로 든 것이라는 것을 알아야 한다. 그러나, 예에 의해서 제10도를 참조하여 설명한 것과 같은 부가적인 7개의 매트릭스가 공통점 (966)과 (968)에서 인입선 (962)와 (964)에 연결된다. 인입선 (962)와 (964)에 의해서 예시된 것과 같은 회로와 연결을 가진 인입선이 6개까지 부가되어 수행될 수 있다.

본 발명이 더 양호한 실시예와 결합되어 설명되는 동안에, 이 방면에 능숙한 사람에게는 분명한 부가적인 실시예와 개조와 응용이 여기에 부수된 청구범위에 의해서 설명한 대로 본 발명의 정신과 범위내에 포함된다.

Claims (1)

1. 2개 이상의 인입선과 2개 이상의 인출선을 각각 갖고 인입선의 한 점을 통해 인입선의 다른 점으로 들어가는 트래픽을 반사할 수 있고 다수의 저차단과 고차단에 배열된 다수의 스위치를 포함하는 형태로써 특히 다수의 회선과 트렁크를 상호 접속하기 위해 전화 스위칭 교환에 사용하기 위한 확장가능한 스위칭 회로망에 있어서, 재구성하지 않고 회로망을 확장할 수 있도록 하기 위해서, 어떤 저차단 스위치의 어떤 출구들로부터 어느 다른 저차단 스위치의 각 출구로 트래픽을 돌리기 위한 독특한 장치를 구성하기 위해 모든 각 저차단 스위치의 출구들이 각각의 고차단 스위치를 위한 다음의 보다 높은 차수의 스위치의 각 입구들에만 접속되는 것을 특징으로 하는 확장 가능한 스위칭 회로망.

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