NL8104358A

NL8104358A - Werkwijze en inrichting voor het besturen van een schakelnetwerk.

Info

Publication number: NL8104358A
Application number: NL8104358A
Authority: NL
Original assignee: Nederlanden Staat
Priority date: 1981-09-22
Filing date: 1981-09-22
Publication date: 1983-04-18
Also published as: ES515821A0; EP0075349A1; JPS5887997A; ATE16672T1; ES8401703A1; DE75349T1; DE3267611D1; US4495615A; EP0075349B1; CA1188395A

Description

i . " 4 TO 2390 - 1 -

Werkwijze en inrichting voor het besturen van een schakelnetverk.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze.en een inrichting voor het besturen van een schakelnetverk, in welk netwerk zijn opge-nomen een ingangsbuffer, bestaande uit een aantal ingangstrappen voor het'opslaan van binnenkomende door te schakelen signalen, een uit-5 gangsbuffer, bestaande uit een gelijk aantal uitgangstrappen voor het opnemen van doorgeschakelde signalen, en een schakelmatrix voor het periodiek vormen van schakelpaden tussen het ingangsbuffer en het uit-gangsbuffer, waarbij elk van deze schakelpaden in een vaste periode, de rasterperiode, steeds eenmaal wordt gelegd, welke rasterperiode is 10 ingedeeld in een aantal interne tijdsleuven, waarin gelijktijdig een of meer schakelpaden tot stand kunnen worden gebracht.

Dergelijke werkwijzen en inrichtingen voor schakelnetwerken als bovengenoemd zijn van algemene bekendheid en vinden toepassing in bij-voorbeeld telecoiainunicatiecentrales, zoals blijkt uit ΔΧΕ-Ι0 System 15 Survey, L.M. Ericsson doc. 118 708 He.

Genoemde bekende besturingsinrichtingen omvatten een cyclisch ge-heugen voor het aanwijzen van de signaalplaatsen in de ingangs- en de uitgangstrappen, en voor het instellen van de schakelmatrixpunten, van velke plaatsen en punten de adressen in een routegeheugen, dat ook 8104358 ' r i - 2 - deel uitmaakt van dit cyclische geheugen, zijn opgenomen. Verder onr· vatten deze inrichtingen een centraal geheugen, waarin een spiegeladministratie van het routegeheugen is opgeslagen, middelen om bij mutaties in de signaaloorsprong en -bestemming, dus bij mutaties in 5 de verbindingsinteresse, de in het routegeheugen noodzakelijke modificaties in zijn spiegeladministratie voor te bereiden, en verder middelen om deze modificaties op geschikte moment en naar het routegeheugen over te brengen. Voor het aanbrengen van de modificaties voor een nieuw te leggen doorverbinding moet de spiegeladministratie 10 worden afgezocht naar een voor die te leggen verbinding nog vrije interne tijdsleuf.

Vanwege het feit dat een schakelmatrix wordt gebruikt voor het binnen zo'n interne tijdsleuf gelijktijdig vormen van een aantal scha-kelpaden, waarbij de toepassing wordt beperkt, doordat iedere kolom 15 en iedere rij van de schakelmatrix tegelijkertijd slechts eenmaal mag worden gebruikt, is zo’n tijdsleuf niet altijd te vinden, zodat interne blokkering kan optreden. Soms worden dan herarrangerings-methoden (‘’rearrangement") toegepast, waarbij staande verbindingen tussen twee of meer interne tij dsleuven worden uitgewisseld, zodat 20 de gevraagde verbinding meestal toch tot stand kan komen. Hierbij blijft de blokkeringskans groter dan nul en moeten extra maatre-gelen worden genomen om zogenaamde "data'slip" te-voorkomen.

Voor de oplossing van het blokkeringsprobleem zijn vele voor-stellen bekend, welke alle slechts bij benadering tot een blokkerings-25 vrije inrichting leiden, of , indien toch blokkeringsvrij, minder economisch zijn uit te voeren.

De onderhavige uitvinding beoogt een werkwijze en een inrichting van de hierboven omschreven soort te verschaffen, die op eenvoudige en economische wijze het blokkeringsvrije schakelen mogelijk maakt, 30 ook voor zeer grote schakelnetwerken. Voor het realiseren van deze doelstelling wordt de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt, ! _____i___ 8104358 - 3 - \ X * doordat schakelpaden worden gevormd, waarbij de schakelmatrix ge-durende iedere interne tijdsleuf wordt ingesteld volgens een van een aantal vaste patronen, zodanig dat elk der rijen met een andere kolom van de schakelmatrix is doorverbonden,welke patronen door 5 een besturingsinrichting worden bepaald in afhankelijkheid van de bestemmingen in de uitgangstrappen van de signalen in de ingangs-trappen. ‘ .

Een interessematrix wordt gedefinieerd door de getallen die elk aangeven het aantal signalen dat vanuit een bepaalde ingangs-10 trap meet worden doorgeschakeld naar bestemmingen in een bepaalde uitgangstrap, welke getallen derhalve een maat zijn voor de ver-bindingsinteresse tussen de ingangs- en uitgangstrappen. Omdat het aantal ingangstrappen gelijk is aan het aantal uitgangstrappen, is deze interessematrix een vierkante matrix.

15 Een schakelmatrix heet volbezet als per rasterperiode in iedere tijdsleuf steeds het maximale aantal signalen wordt doorgeschakeld.

Gaat het aantal signaalopslagplaatsen in geen der ingangstrappen en in geen der uitgangstrappen het aantal interne tijdsleuven te boven, dan maakt een steeds als volbezet gebruikte schakelmatrix het 20 schakelnetwerk blokkeringsvrij, het geen als uitgangspunt is genomen voor de werkwijze volgens de uitvinding. Is het aantal signaalopslagplaatsen in alle ingangstrappen onderling gelijk, en tevens gelijk aan het aantal interne tijdsleuven, en is de schakelmatrix volbezet, dan wordt ook de interessematrix volbezet genoemd.

25 Bij voorkeur omvat de werkwijze volgens de uitvinding de volgende stappen: - uit signaleringsgegevens van een telecommunicatiesignaal worden af-geleid een ingangsadres met een ingangsnummer, weergevende de plaats in de ingangstrap met dat ingangsnummer, en een uitgangsadres met een 30 uitgangsnummer, weergevende de plaats in de uitgangstrap met dat uitgangsnummer; - uit de aldus verkregen ingangs- en uitgangsnummers wordt een (ver- 8104358 * - 4 - t * bindings)interessematrix berekend; - uit deze interessematrix wordt een reeks permutatiematrices berekend, waarvan de som ten minste de interessematrix omvat, welke permutatiematrices de schakelpatronen bepalen, volgens welke de schakelmatrix 5 moet worden ingesteld, waarbij het aantal malen dat een kruispunt van de schakelmatrix wordt gebruikt maximaal het aantal interne tijd-sleuven per rasterperiode bedraagt; - de data voor het instellen van elk der schakelpatronen worden vast-gelegd in een van een aantal routegeheugens; 10 . - onder besturing van het aldus gevulde routegeheugen worden achtereen-volgens schakelpaden ingesteld volgens elk der bepaalde schakelpatronen.

Doordat gebruik wordt gemaakt van vaste patronen in de schakelmatrix, wordt een absoluut blokkeringsvrije inrichting verkregen. Hierbij wordt steeds het maximaal gelijktijdig mogelijke aantal schakelpaden tot stand gebracht, waarbij het evenwel niet nodig is ieder tot stand ge~ bracht schakelpad daadwerkelijk voor datatransport te gebruiken, zoals hieronder nader zal worden toegelicht.

De uitvinding berust op het inzicht dat een volbezette schakelma-20 trix, waarbij ieder kruispunt binnen een rasterperiode een aantal malen moet worden gebruikt,in de opeenvolgende interne tijdsleuven is in te stellen volgens een aantal schakelpatronen, zodanig dat binnen ieder schakelpatroon zowel iedere kolom als iedere rij precies een-maal wordt gebruikt, en dat zoveel malen een patroon wordt ingesteld, 25 totdat ieder der schakelpaden tot stand is gebracht.

Bovendien zal het aantal malen dat de kruispunten per rij of per ' kolom worden gebruikt binnen de genoemde rasterperiode steeds maximaal het aantal interne tijdsleuven bedragen, dat in de rasterperiode is opgenomen.

30 Volgens de uitvinding wordt de inrichting gekenmerkt door een ge-heugen voor het opnemen van de signaleringsgegevens, een microproces-sorschakeling voor het berekenen van de interessematrix en de permu- 8104358 \ i * - 5 - tatiematrices, een routegeheugen voor het opnemen van de data van de schakelpatronen en voor het onder besturing daarvan doen instellen van schakelpaden tussen de ingangstrappen en uitgangstrappen via de schakelmatrix volgens deze schakelpatronen.

5 Een ander kenmerk van de inrichting volgens de uitvinding bestaat hierin, dat het aantal interne tijdsleuven ten minste gelijk is aan het aantal signaalopslagplaatsen van de grootste der ingangstrappen in het ingangsbuffer. Op zich is dit.bekend in schakelnetwerken voor doorverbindingsmogelijkheden voor een groot aantal externe circuits.

10 Voor kleine aantallen externe circuits echter wordt, om de blokkerings-kansen te verminderen, in bestaande schakelnetwerken steeds het aantal interne tijdsleuven veel groter gekozen.

De toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding in bekende schakelnetwerken kan evenwel nog op twee manieren "data slip" intro-15 duceren, namelijk, en wanneer het doorlopen van de interne tijdsleuven niet goed is afgestemd op de externe tijdsleuforganisatie, en wanneer de modificaties tengevolge van veranderingen in de verbindingsinteresse niet op het juiste moment en niet snel genoeg in het routegeheugen worden aangebracht. Om deze twee vormen van "data slip" te voorkomen 20 dienen maatregelen te worden genomen, die hierna worden aangegeven.

Bij voorkeur zijn in het schakelnetwerk, waarop de besturing volgens de uitvinding betrekking heeft, de ingangsbuffer en de uitgangsbuffer dubbel uitgevoerd, en omvat de inrichting voor de besturing volgens de uitvinding eerste schakelmiddelen om periodiek de functies van de 25 beide ingangsbuffers en de functies van de beide uitgangsbuffers te verwisselen, zodanig dat het inschrijven van de signalen in een van de ingangsbuffers, het uitlezen van de doorgeschakelde signalen in een van de uitgangsbuffers, en het doorschakelen van de in de voorgaande rasterperiode in de andere ingangsbuffer ingeschreven signalen naar 30 de andere uitgangsbuffer parallel kan plaatsvinden. Op zich is dit be-kend, zoals blijkt uit A.S. Philip: The System X digital switching subsystem (DSS), "Systems Technology", September 1979 nummer 32. In 8104358 ’Τ'*' * . } -6- dit System X wordt deze opzet slechts gebruikt om problemen met access-tijden te omzeilen. In de onderhavige uitvinding levert deze opzet, naast het voordeel van het voorkomen van "data slip", ook nog het voordeel van een volledige ontkoppeling van de omgeving ten behoeve 5 van het doorschakelproces, zodat alle interne tijdsleuven onderling gelijkwaardig zijn en het er derhalve niet toe doet in we Ike interne tijdsleuf een signaal wordt doorgeschakeld. Deze ontkoppeling komt de werkwijze volgens de uitvinding nog ten goede, om reden dat de werk-wijze impliciet een vorm van herarrangering bevat, waarbij signalen 10 tussen ten hoogste twee interne tijdsleuven moeten kunnen worden uit-gewisseld. Een en ander zal uit de figuurbeschrijving duidelijk worden.

Bovengenoemde "data slip" problemen, die kunnen optreden wanneer ver-anderingen in het routegeheugen niet tijdig worden aangebracht, worden . voorkomen wanneer ervoor wordt gezorgd dat zulke veranderingen bij-15 voorbeeld worden aangebracht bij het begin van een nieuwe raster- periode en zijn aangebracht als de signaaldoorschakeling in de eerste tijdsleuf van de nieuwe rasterperiode begint, Bij voorkeur is daartoe in de inrichting volgens de uitvinding het routegeheugen dubbel uit-gevoerd, en omvat de inrichting volgens de uitvinding tweede schakel-20 middelen om na een geheel aantal raste-rperiodenbij het begin van een nieuwe rasterperiode de functies van beide routegeheugens te verwisselen, zodat, als het ene routegeheugen daadwerkelijk als routegeheugen voor de signaaldoorschakeling wordt gebruikt, steeds het andere routegeheugen beschikbaar staat voor het aanbrengen van modificaties tengevolge van 25 veranderingen in de verbindingsinteresse.

De hierboven omschreven werkwijze en inrichting geven op relatief eenvoudige wijze een oplossing voor het probleem van blokkeringsvrij schakelen van verbindingen in bijvoorbeeld tijdverdeeld werkende tele-fooncentrales.

30 De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin wordt voorgesteld door:

Fig. 1 een blokschema, weergevende de opbouw van een tijdverdeeld werkende schakelinrichting; 8104358 i * < * - 7 -

Fig. 2 een bijzondere pseudo-inte res sematr ix;

Fig. 3 een modificatie van de matrix volgens Fig. 2;

Fig. 4 tabellenstruktuur voor de opslag van verkeersinteresse-gegevens j 5 Fig. 5 tabel voor de pseudo-interessematrix Bp;

Fig. 6 een nadere uitwerking van de in Fig. 1 getekende be-sturingsinrichting 5, en

Fig. 7 een nadere uitwerking van een van de in Fig. 6 getekende routegeheugens 22.

10 Fig. 1 toont een mogelijk blokschema van een tijdverdeeld werkend scbakelnetwerk. Via ingangen 1 worden de binnenkomende tijdverdeeld gemultiplexte signalen toegevoerd aan besturingssignaalherkenners 2, die de signaleringsgegevens, welke de oorsprong en de bestemming van de verkeerssignalen inhouden, herkennen. De werking van signaalher-15 kenners is van algemene bekendheid en behoeft daarom niet nader te worden toegelicht. Opgemerkt wordt dat ook een afzonderlijk kanaal voor signalering kan worden gebruikt, zonder dat dit evenwel van be-lang is voor de toelichting van de uitvinding.

Op bekende wijze worden de binnenkomende signalen toegevoerd aan een 20 ingangsschakeling, welke twee ingangsbuffers 3 en 4 van, in dit uit-voeringsvoorbeeld, elk vier onderling gelijke ingangstrappen 3.1 t/m 3.4 en 4.1 t/m 4.4 omvat. De plaatsen voor de signalen in deze ingangsbuffers worden sequentieel aangewezen op bet ritme van een centrale klok, welke niet nader is aangegeven. Zodra de ingangsbuffer 3 is volge-25 schreven, worden de volgende signalen, onder besturing van een van de centrale klok afgeleide puls, die de bovengenoemde rasterperiode be-grenst, en via poortschakelingen, welke eveneens niet nader zijn aangegeven, toegevoerd aan de ingangsbuffer 4, terwijl voor de doorscha-keling direct met het uitlezen van de signalen in ingangsbuffer 3 wordt 30 begonnen. De ingangsbuffers 3 en 4 worden zo beurtelings volgeschreven en uitgelezen. Het uitlezen, dat ook geschiedt op het ritme van de centrale klok, verloopt in een volgorde die wordt aangegeven vanuit een bestu-ringsinrichting 5 ,van waaruit eveneens tegelijkertijd een schakelmatrix » 8104358 - 8 - 6 wordt ingesteld en de bestemmingen van de signalen in een der, tot : een uitgangsschakeling behorende, uitgangsbuffers 7 of 8 aangegeven, waarnaar de signalen worden doorgeschakeld. Ook de uitgangsbuffers 7 en 8 omvatten op dezelfde wijze als de ingangsbuffers onderling gelijke 5 uitgangstrappen 7.1 t/m 7.4 en 8.1 t/m 8.4. Is zo de uitgangsbuffer 7 volgeschreven, dan wordt op dezelfde puls waarop de rolwisseling van de ingangsbuffers 3 en 4 plaatsvindt, de rol van de uitgangsbuffers 7 en 8 verwisseld, d.w.z. de uitgangstrappen 8.1 t/m 8.4 worden vervol-gens volgeschreven en de uitgangstrappen 7.1 t/m 7.4, parallel per 10 uitgang 9, sequentieel uitgelezen.

De wijze waarop de besturingsinrichting 5 de doorschakeling be-stuurt, is van algemene bekendheid, en behoeft daarom niet nader te worden toegelicht. De volgorde waarin de besturingsinrichting 5 de doorschakeling uitvoert is kenmerkend voor de uitvinding en zal hier- : 15 na worden beschreven.

De signaleringsgegevens waaruit is af te leiden naar welke plaats in de uitgangsbuffer 7 Of 8 de signalen in de ingangsbuffer 3 of 4 moeten worden doorgeschakeld, kunnen bijvoorbeeld door de besturings-signaalherkenner 2 via een datalijn 10 worden toegevoerd aan de be-20 sturingsinrichting 5. Deze signaleringsgegevens bevatten bijvoorbeeld twee nummers van exteme circuits, en wel het nummer van het externe circuit waarvan het signaal afkomstig is voordat het gemultiplexed op een van de ingangen 1 werd geplaatst, en het nummer van het externe • circuit waarvoor het signaal is bestemd, achter de uitgang 9 na een 25 demultiplex-bewerking. In het uitvoeringsvoorbeeld wordt ervan uitge- gaan dat er per ingang 1 binnen een rasterperiode steeds signalen van 2000 verschillende circuits gemultiplexed binnen kunnen komen, dus van totaal 8000 circuits genummerd van 1 t/m 8000 afkomstig kunnen zijn, en ieder signaal steeds als bestemming heeft een van 8000 achterliggende 30 externe circuits, eveneens genummerd van 1 t/m 8000, welke steeds per 2000 via een van de multiplexuitgangen 9 toegankelijk zijn. De offlvang λ van de ingangs- en uitgangstrappen in de ingangs- en in de uitgangsschakeling is in het uitvoeringsvoorbeeld gelijk gekozen aan het aantal 8104358 - 9 - "gemultiplexte" circuits per ingang 1,. dus λ - 2000. Per ingang 1 mag het aantal gemultiplexte circuits in het algemeen <, % 2ijn. De sig-naleringsgegevens kunnen per signaalverbinding dus bestaan uit twee 13-bits woorden die de circuitnummers van het ingangscircuit en het 5 bestemmingscircuit aangeven, aangevuld met 1 bit, dat aangeeft of deze verbinding moet worden opgebouwd of afgebroken. Zijn deze circuit-nummers voor een op te bouwen signaalverbinding bijvoorbeeld 3198, resp. 7861, dan wordt hieruit door de besturingsinrichting 5 afgeleid dat gedurende een zekere houdtijd de signalen op geheugenplaats 1198 in 10 de tweede ingangstrap van de ingangsbuffer 3 of 4 via schakelmatrix-punt (2,4) moeten worden geplaatst op geheugenplaats 1861 in de vierde uitgangstrap van de uitgangsbuffer 7 of 8.

Er komen via datalij.n 10 alleen signaleringsgegevens binnen, als de verbindingsinteresse verandert, d.w.z. als er een verbinding moet 15 worden opgebouwd of afgebroken.

De aantallen signalen die er op een gegeven moment binnen een raster-periode via een bepaald schakelmatrixpunt, dus van een bepaalde ingangs-trap naar een bepaalde uitgangstrap, moeten worden doorgeschakeld, worden interessegetallen genoemd, en bepalen de rij- en kolomelementen van een 20 vierkante matrix, de interessematrix.

Wanneer de ingangsbuffer 3 of 4 volledig met signalen is bezet, wordt gesproken van een volbezette interessematrix. Zo’n volbezette interessematrix heeft de eigenschap dat de som van de matrixelementen van elke rij gelijk is aan de som van de matrixelementen van elke kolom, en wel ge- 25 lijk is aan het getal λ, dat de grootte van de gekozen ingangs—en uit------ gangstrappen aangeeft.

Uit de matrix-rekening is een stelling bekend (Stelling van Konig), dat (n x n)-matrices A met bovengenoemde eigenschap als volgt zijn te schrijvem 30 4 -1 »A (I) dat wil zeggen dat A is te schrijven als een ontwikkeling naar (n x n)-permutatiematrices P^ onder de gewone matrixoptelling, hier aangeduid 8104358 ' i v - 10 - ..2 met Σ. In deze ontwikkeling komen,. maximaal min(n - η, λ) verschillende permutatiematrices P^ voor, die een deelverzameling vormen van de ver-zameling van alle n! (n x n)-permutatiematrices. De ontwikkelings-coefficient geeft aan hoe vaak de permutatiematrix P^ optreedt in· 5 de ontwikkeling. Ook de permutatiematrices bezitten de bovengenoemde eigenschap, en wel met de bijzonderheid dat iedere matrixkolom en iedere matrixrij precies een matrixelement gelijk 1 bevat, en dat de overige elementen gelijk 0 zijn. En deze bijzonderheid betekent nu dat deze permutatiematrices Pk corresponderen op een een-een wijze 10 met de bovenbedoelde schakelpatronen, waarbij steeds n signalen tegelijkertijd kunnen worden doorgeschakeld.

In de ontwikkeling (!) van de volbezette interessematrix Δ geldt verder nog: Ζλ, = λ (II) k k 15 . · ...

Dit betekent dat met de werkwijze volgens de uitvmdmg steeds η x λ signalen in λ access-cycli zijn door te schakelen, waarbij een access— cyclus de tijdsduur aangeeft waarin tegelijkertijd n signalen volgens een door een in de matrixontwikkeling voorkomende permutatiematrix voorgeschreven schakelpatroon kunnen worden doorgeschakeld, d.w.z. 20 ..

de tijdsduur van een tijdsleuf. Voor λ = 2000 is deze doorschakeling ruimschoots uitvoerbaar binnen de bij TDM-technieken gebruikelijke rasterperiode van 125 ys.

De momentane interessematrix B is doorgaans niet volbezet. Ver- bindingsmogelijkheden die op een bepaald moment niet worden gebruikt, 25 worden pseudo-verbindingen genoemd. De getallen die aangeven hoeveel pseudo-verbindingen er op een bepaald moment mogelijk zijn tussen bufferblokken aan de ingangszijde en bufferblokken aan de uitgangs-zijde, zodanig dat deze opgeteld bij de getallen van de werkelijke interesse tussen genoemde bufferblokken in de matrix B een quasi 30 .

volbezette interessematrix A opleveren, vormen een pseudo-mteresse- matrix Bp, waarvan de matrixelementen de zogenoemde pseudo-interesse- getallen aangeven. Deze pseudo-interessematrix is dus een weergave 8104358 - 11 - van de niet-bezette schakelpaden door het verbindingsstelsel. Dus: A * B + Bp (III) A bezit weer een ontwikkeling als aangegeven in (I).

In de loop van de tijd veranderende verbindingsinteresse dient 5 zich aan in de volgende gevallen: , 1. er wordt een ecbte signaalverbinding opgebeven. Deze wordt dan tot pseudo-verbinding gemaakt door het met deze ver-binding corresponderende interessegetal in de matrix B met 1 te verlagen ea het overeenkomstige pseudo-interessegetal 10 in de matrix Bp met 1 te verhogen. De momentaan geldende ontwikkeling in permutatiematrices van de matrix A ondergaat hierbij geen wijziging; 2. er moet een nieuwe signaalverbinding worden gelegd. Er zijn twee gevallen te onderscheiden: 15 2.1 het bij de te leggen verbinding behorende pseudo-interesse

getal is groter dan nul. De echte verbinding wordt gelegd door dit pseudo-interessegetal in de matrix Bp met 1 te verlagen en het met deze pseudo-verbinding corresponderende interessegetal in de matrix B met I te verhogen. De momentaan 20 geldende ontwikkeling in permutatiematrices van de matrix A

ondergaat ook nu geen wijziging; 2.2 het bij de te leggen verbinding behorende pseudo-interessegetal is gelijk aan nul. Dit pseudo-interessegetal staat bij-voorbeeld op plaats (k,l) in de pseudo-interessematrix Bp.

25 Fig. 2 geeft deze situatie weer. Omdat de verbinding te leggen is bestaat er in de rij k zowel als in de kolom 1, waarin het pseudo-interessegetal in de pseudo-interessematrix Bp voorkomt, ten minste een ander pseudo-interessegetal groter dan nul.

Deze andere pseudo-interessegetallen, die bijvoorbeeld op de 30 plaatsen (k,j) en (i,l) in de matrix Bp voorkomen, zijn in

Fig. 2 met X aangeduid. In Fig. 3 is een modificatiematrix ΔΒρ weergegeven, die zodanig is gevormd dat deze alleen op de 8104358 - 12 - aangegeven plaatsen matrixelementen ongelijk nul bezit.

Een' nieuwe pseudo-interess©matrix Bpf wordt verkregen door:

Bp’· = Bp + ΔΒρ (IV)

Een nieuwe quasi volbezette interessematrix A* ontstaat door: 5 ' A* = B + Bp’ = A + ΔΒρ }

Omdat A* eveneens bovengenoemde eigenschap bezit, bestaat voor A' ook een ontwikkeling near permutatiematrices van de vorm (I) . Deze bezit slechts een geringe afwijking van de permutatie-10 matrixontwikkeling van A, omdat in deze ontwikkeling steeds maximaal twee permutatiematrices door twee andere dienen te worden vervangen. Het pseudo-interessegetal op de plaats (k,l) in de nieuwe pseudo-interessematrix BpT is nu groter dan nul. Daarmee is de situatie dezelfde geworden als boven beschreven 15 in geval 2.1, zij het met een gewijzigde ontwikkeling in per- mutatiematrices van de matrix A'.

In een beginsituatie, als er nog geen verkeersinteresse aanwezig is, en dus A = Bp (VI) 20 kan van een permutatiematrixontwikkeling van A worden uitgegaan, die overeenkomt met bijvoorbeeld een gemiddelde verbindingsinteresse.

Fig. 4 toont de tabellenstruktuur voor de opslag van de verkeers-interessegegevens. Deze bestaat uit n tabellen, voor ieder van de n rijen van de schakelmatrix een, die elk λ records bevatten. Ieder 25 record bestaat uit drie velden, waarvan twee even grote velden 12 en 13 de adressen kunnen bevatten, respectievelijk van een signaal in de met het nummer van de tabel corresponderende ingangstrap in in-gangsbuffer 3 of 4 aan de ingangszijde, en van de bestemmingsplaats van dat signaal in de uitgangstrap van uitgangsbuffer 7 of 8 aan de 30 uitgangszijde, van welke uitgangstrap een derde veld 14 het nummer bevat, welk nummer in feite weer een kolomnummer van de schakelmatrix aangeeft.De n records, die in deze n tabellen op overeenkomstige 8104353 - 13 - plaatsen staan,behoren tot dezelfde tijdsleuf. Binnen een tijdsleuf vormen de genoemde kolomnunmers te zamen met hun bijbehorende tabel- nummers een representatie van een permutatiematrix Ρ^> zoals deze voorkomt in de ontwikkeling (I). Op deze wijze komt iedere permu- 5 tatiematrix P^ in die ontwikkeling X^ malen voor in deze tabellen.

In de genoemde beginsituatie (VI) zijn de adresvelden 12 en 13 niet ingevuld, de velden 14 wel, en wel zodanig dat in de eerste Xj tijd- sleuven steeds de kolomnunmers zijn geplaatst die behoren bij de permutatiematrix Pj, in de volgende X^ tijdsleuven de kolomnunmers

10 die behoren bij de permutatiematrix Ρ2» en vervolgens, zodat alle X

tijdsleuven van zulke beginwaarden zijn voorzien. De inhoud van de n tabellen vormt in feite de eigenlijke routeringsgegevens, die worden gebruikt bij de doorschakeling van de signalen van de in- gangsbuffers 3 of 4 naar de uitgangsbuffers 7 of 8.

15 Fig. 5 toont de tabel voor de pseudo-interessematrix Bp, waarin 2 de n matrixelementen van de pseudo-interessematrix Bp zijn opgesla-gen, bijvoorbeeld op de eerste n plaatsen de elementen van de eerste rij, op de tweede n plaatsen de elementen van de tweede rij, en vervolgens. De matrixelementen behorende tot dezelfde kolom staan in 20 deze tabel steeds op een onderlinge afstand van n plaatsen. In de beginsituatie bestaat deze matrix Bp uit elementen afgeleid uit de getallen van de genoemde gemiddelde verbindingsinteresse, welke ge-tallen zodanig zijn verhoogd dat matrix Bp aan de genoemde eigenschap voldoet, dat namelijk de som van de elementen van iedere rij gelijk 25 is aan de som van de elementen van iedere kolom, en wel gelijk is aan X.

In het verdere verloop van deze beschrijving zal duidelijk worden . dat bij gebruik van tabellen als aangegeven in de Fig. 4 en 5 het niet nodig is de bij de uitleg van de wiskundige achtergrond geintro-duceerde matrices A eh B verder te hanteren. Deze matrices zijn im-30 pliciet in de tabellen van Fig. 4 opgenomen.

Fig. 6 toont een blokschema van de besturingsinrichting 5. Via een datalijn 10 worden de signaleringsgegevens toegevoerd aan een serie/ parallel omzetter 16. Deze omzetter zet de gegevens om in twee 16-bits 8104358 - 14 - woorden, plaatst deze in een geheugen 17, en geeft op een interrupt-ingang 18 Van een 16-bits microprocessor 19 een interrupt. De microprocessor onderbreekt zijn werkgang en start een interruptprogramma, datis opgeslagen in een programmageheugen 20, een 16-bits ROM-geheugen, 5 welk programma het geheugen 17 leeg leest, en de inhoud plaatst in een daarvoor gereserveerde geheugenruimte in een werkgeheugen 21, een 16-bits RAM-geheugen. Vervolgens hervat de microprocessor de onderbroken werkgang, die bijvoorbeeld het verwerken van reeds eerder ontvangen signaleringsgegevens behelst, en waarvoor de verwerkingsprogrammatuur 10 eveneens is opgeslagen in het programmageheugen 20. De signaleringsgegevens, die in feite verbindingsmutatiegegevens zijn, en de hierboven genoemde drie gevallen van veranderende verbindingsinteresse betref-fen, worden gebruikt om de in de Fig. 4 en 5 aangeduide tabellen te modificeren. Deze tabellen zijn respectievelijk opgeslagen in twee 15 identieke routegeheugens 22, en in een pseudo-interessegeheugen 23.

De geheugens 22 en 23 zijn eveneens opgebouwd uit 16-bits RAM-geheugens. De twee routegeheugens 22 zijn afwisselend. gedurende een periode van 10 msec, de mutatieverwerkingsperiode, toegankelijk - voor de microprocessor 19 voor het aanbrengen van modificaties in de routerings-20 gegevens aan de hand van de ontvangen signaleringsgegevens. Het routegeheugen, dat gedurende de genoemde periode niet toegankelijk 'is voor de microprocessor 19, levert in die tijd de routeringsgegevens voor de signaaldoorschakeling. De verwisseling van de rollen van beide routegeheugens 22 wordt uitgevoerd door poortschakelingen 24 25 op een schakelpuls, die door een tellermechanisme 25 wordt afgeleid van eenklOksignaal 26 afkomstig van de reeds genoemde centrale klok en steeds het begin van een nieuwe mutatieverwerkingsperiode aangeeft.

De poortschakelingen 24, welke geen deel uitmaken van de uitvinding, zijn uitgevoerd volgens bekende technieken en daarom niet nader be- -30 schreven.

Alle genoemde geheugens 17, 20, 21, 22 en 23 zijn toegankelijk voor de microprocessor 19 via een adresbus 27 en een databus 28.

8104358 - 15 -

Fig. 7 geeft in een blokschema een verdere detaillering van een van de twee routegeheugens 22. Zo’n routegeheugen bestaat uit drie adresgebeugens 29* 30 en 31. Elk adresgeheugen bevat evenveel adres-plaatsen als een ingangsbuffer 3 of 4, en als een uitgangsbuffer 7 5 of 8 aan signaalopslagplaatsen bezit. Voor n *» 4 en λ * 2000 bestaan deze adresgeheugens elk weer uit vier adresgeheugenblokken 29.1- 29.4, 30.1-30.4 en 31.1-31.4, waarvoor 16-bits RAM-geheugens met 2000 gebeugenplaatsen zijn gekozen.'

In het adresgeheugen 29 staan de adressen die verwijzen naar 10 de signaalopslagplaatsen in een van de ingangsbuffers 3 of 4, en wel zodanig dat in het eerste adresgeheugenblok 29.1 alleen adressen staan die verwijzen naar de eerste ingangstrap 3.1 of 4.1, in het tweede blok 29.2 adressen die verwijzen naar de tweede ingangstrap 3.2 of 4.2, en zo vervolgens.

15 In de adresgeheugenblokken 30.1-30.4 staan de bloknummers 1 t/m 4 van de adresgeheugenblokken 31.1-31.4, in welke adresgeheugenblokken met die nunmers dan weer de adressen staan van de plaatsen in de in nummering met deze adresgeheugenblokken overeens temmende uitgangstrap-pen in de uitgangsbuffer 7 of 8, op welke plaatsen de doorgeschakelde 20 signalen moeten worden neergezet.

De plaatsen in de adresgeheugenblokken van de beide routegeheugens 22 zijn genummerd van 1 t/m 2000. In elk routegeheugen vormen de in-houden van de overeenkomstige plaatsen, dus plaatsen met hetzelfde nummer, de gegevens die momentaan behoren tot een en dezelfde tijdsleuf. 25 Fig. 8 geeft nogmaals de adresgeheugenblokken van de adresgeheugens 29, 30 en 31 weer. Daarin zijn bovendien bij wijze van voorbeeld de mo-gelijke inhouden van tijdsleuf 831 weergegeven. De bloknummers (2,4,3,1), in de volgorde zoals ze binnen deze tijdsleuf in het adresgeheugen 30 voorkomen, geven een representatie van een bepaalde (4x4)permutatie-30 matrix, en geven in feite het voor die tijdsleuf geldende schakelpatroon aan, wanneer deze set adresgeheugens als feitelijk routegeheugen wordt gebruikt.

8104358 w - 16 -

De adresgeheugens 29 en 30 komen rechtstreeks overeen met de velden 12 en 14 in de tabellen in Fig. 4 voor λ = 2000 en n * 4. De inhoud v van adresgeheugen 31 komt echter overeen met de volgens de bloknum-mers in adresgeheugen 30 gepermuteerde inhoud van de velden 13 in 5 de tabellen van Fig. 4.

Omdat voor het adresseren van 2000 plaatsen slechts 11 bits nodig zijn, kunnen de 5 overige bits van elk woord in het adresgeheugen 29 worden gebruikt voor bloknummers, zodat de adresgeheugens 29 en 30 kunnen worden gecombineerd voor n £ 32. Het al dan niet combineren 10 heeft echter geen invloed op het wezen van de uitvinding; het heeft slechts geringe consequenties voor de programmatuur.

Wanneer gedurende een mutatieverwerkingsperiode geen veranderingen in de verkeersinteresse zijn opgetreden, zijn de beide routegeheugens 22 identiek van inhoud. Zijn er wel veranderingen opgetreden, dan 15 zijn deze, op een overgang naar een volgende mutatieverwerkingsperiode, aangebracht in die adresgeheugens die dan het feitelijke routege-geheugen gaan vormen, en komen de adresgeheugens in het andere route-geheugen beschikbaar voor het aanbrengen van modificaties. Eerst worden de modif icaties van de afgelopen periode, waarvan de gegevens nog in 20 het werkgeheugen 21 zijn bewaard,ook aangebracht in het te modificeren routegeheugen 22. En vervolgens worden de modificaties aangebracht volgens de in de lopende mutatieverwerkingsperiode in het werkgeheugen 21 ontvangen signaleringsgegevens.

Dit modificeren wordt uitgevoerd volgens de bovenvermelde gevallen 25 van veranderende verbindingsinteresse: ad 1. Een echte signaalverbinding wordt opgeheven. Uit de signa- leringsgegevens worden de nummers van de adresgeheugenblokken in de adresgeheugens 29 en 31, en de adressen daarin, die bij . deze signaalverbinding behoren, afgeleid. In het adresgeheugen-30 blok van het adresgeheugen 29 wordt het adres van het signaal in de corresponderende ingangstrap opgezocht. In de tijdsleuf, waarin dit adres voorkomt, worden dit adres en het hiermee 8104358 - 17 - corresponderende adres van de signaalbesteaming, dat staat binnen dezelfde tijdsleuf in het in. adresgeheugen'30 aangegeven adresgeheugenblok van adresgeheugen 31, als vrij gekenmerkt.

Het bij dit adressenpaar behorende kolomnunmer van de scha-5 kelmatrix in adresgeheugen 30 wordt niet gewist. Wei wordt het door de corresponderende adresgeheugenbloknunmers be-paalde matrixelement in de pseudo-interessematrix Bp, die is opgeslagen in het pseudo-interessegeheugen 23, met 1 ver-hoogd.

10 ad 2.1 Een nieuwe signaalverbinding moet worden gelegd. Hit de sig-naleringsgegevens worden afgeleid het rij- en kolomnunmer van het schakelmatrixpunt,bijyoorbeeld i en j, en de sig-naaladressen, bijvoorbeeld a^ en a^, in in- en uitgangs-trappen, welke adressen moeten worden geplaatst in de door 15 deze ntimmers i en j bepaalde adresgeheugenblokken van de adresgeheugens 29 en 31. Het met (i,j) corresponderende element in de pseudo-interessematrix Bp in het geheugen 23 blijkt > 0. Dit betekent dat er een tijdsleuf bestaat waarin de plaats in adresgeheugenblok i van het adresgeheugen 20 29, en de plaats in het adresgeheugenblok j van het adres geheugen 31 vrij zijn. Deze tijdsleuf wordt opgezocht en op de genoemde plaatsen worden respectievelijk de adressen a^ en aQ geplaatst. Ten slotte wordt het element (i,j) van de pseudo-interessematrix Bp in het geheugen 23 met 1 ver-25 laagd.

ad 2.2 Een nieuwe signaalverbinding moet worden gelegd. Uit de signaleringsgegevens zijn weer rij- en kolomnummer i en j, en de signaaladressen a^ en a^ afgeleid. Het element (i,j) in de pseudo-interessematrix Bp blijkt nu = 0 te zijn. In 30 het i adresgeheugenblok van het adresgeheugen 29 wordt ge- zocht naar een vrije plaats, waarbij de verwijzing hoort naar adresgeheugenblok bijvoorbeeld k(£j)-in het adresgeheugen 31. Deze vrije plaats komt voor in, stel, tijdsleuf t^.

8104358 t % * - 18 - β .

In het j adresgeheugenblok van het adresgeheugen 31 wordt gezocht naar een vrije plaats, waarbij de verwijzing hoort naar adresgeheugenblok bijvoorbeeld 1(?H) in het adresgeheugen 29. Deze vrij e plaats konit voor in, stel, tijdsleuf 5 ty. De permutatie van de kolomnummers in de tijdsleuven en ty worden nu vergeleken. Door uitwisseling van deze kolomnummers met de bijbehorende (signaal)adressen tussen de twee tijdsleuven onder behoud van hun positie in de permu-taties (rij-nummers) wordt de vrij e plaats in de ene tijd-10 sleuf overgebracht naar de andere, zodat daarna de twee vrije plaatsen zich bijvoorbeeld in de tijdsleuf t bevinden.

De kolomnummers worden nu zodanig toegekend aan deze vrije plaatsen dat de ene vrije plaats in de i rij belegd kan worden voor de gevraagde signaalverbinding, en dat zowel 15 'de“ "tijdsleuf t,"- als de tijdsleuf t weer elk een vol- ·'··' x y ledige permutatie van de kolomnummers bevatten. In de pseudo-interessematrix Bp worden de elementen (i,k) en (l,j), cor-responderend met de oorsprohkelijke vrije plaatsen, met 1 verminderd, en wordt het element (l,k), corresponderend 20 tnet de nieuwe vrije plaats in de tijdsleuf ίχ, met 1 ver- * meerderd. In het geval de tijdsleuven ίχ en ty dezelfde zijn, staande vrije plaatsen reeds in een tijdsleuf, en wordt over-eenkomstig gehandeld,

Bij de overgang naar een nieuwe mutatieverwerkingsperiode . worden 25 de zojuist gemodificeerde adresgeheugens door de poortschakelingen 24 losgekoppeld van de bussen 27 en 28. Vervolgens worden gedurende de rasterperioden in deze nieuwe mutatieverwerkingsperiode deze adresgeheugens als het eigenlijke routegeheugen gebruikt voor de sighaal-doorschakeling. Daartoe zijn op zich bekendenhardware-pointer"mecha-30 nismen aanwezig, die sequentieel op iedere puls van de centrale klok tegelijk in alle adresgeheugenblokken de adresplaatsen met hetzelfde ntnnmer aanwijzen, dat wil zeggen de gegevens die behoren tot een en dezelfde tijdsleuf. Verdere eveneens bekende"hardware"lees/schrijf- 8104358 * * - 19 - mechanismen gebruiken deze adressen voor het gelijktijdig aanwij-zen van de overeenkomstige signaalplaatsen in de ingangsbuffer 3 of 4, voor het gelijktijdig instellen van de schakelpunten van de schakel-matrix 6, en voor het gelijktijdig doorschakelen van de aangewezen 5 signalen naar de gelijktijdig aangewezen signaalbestemmingsplaatsen in de uitgangsbuffer 7 of 8.

Wordt het schakelnetwerk gebruikt voor het doorschakelen van spreekwegen, dan hoort bij iedere heenverbinding ook een retourver-binding. Deze retourverbinding kan onafhankelijk van de heenverbin-10 ding op de aangegeven wijze worden belegd. Als evenwel de exteme tijdsleuven voor de retourverbinding ten opzichte van de heenverbinding synnnetrisch zijn toegewezen, wordt ook de interessematrix sym-metrisch van opbouw, en kunnen de noodzakelijke modificaties in het ' routegeheugen voor de retourverbinding direct worden afgeleid uit 15 die voor de heenverbinding. Dit versnelt de modificatieprocedure aanzienlijk.

i 8104358

Claims

1. Werkwijze voor het besturen van een schakelnetwerk, in welk net-werk zijn opgenomen een ingangsbuffer, bestaande uit een aantal ingangs trappen voor het opslaan van binnenkomende door te schakelen signalen, een uitgangsbuffer, bestaande uit een gelijk aantal uit- 5 gangstrappen voor het dpnemen van doorgeschakelde signalen, en een : schakelmatrix voor het periodiek vormen van schakelpaden tussen het ingangsbuffer an het uitgangsbuffer, waarbij elk van deze schakelpaden in een vaste periode, de rasterperiode, steeds eenmaal wordt gelegd, welke rasterperiode is ingedeeld in een aantal interne tijd-10 sleuven, waarin gelijktijdig een of meer schakelpaden tot stand kun-nen worden gebracht, met het kenmerk, dat schakelpaden worden ge-vormd, waarbij de schakelmatrix (6) gedurende.iedere interne tijd-sleuf wordt ingesteld volgens een van een aantal vaste patronen, zo-danig dat elk der rijen met een andere kolom van de schakelmatrix is 15 doorverbonden, welke patronen door de besturingsinrichting worden be-paald in afhankelijkheid van de bestemmingen in de uitgangsbuffer (7) van de signalen in de ingangsbuffer1;.^) .

2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat daarin de volgende stappen zijn opgenomen: 20. uit signaleringsgegevens van een telecommunicatiesignaal worden afgeleid een ingangsadres met een ingangsnummer, weergevende de plaats in de ingangstrap met dat ingangsnummer, en een uitgangs-adres met een uitgangsnummer, weergevende de plaats in de uit-gangstrap met dat uitgangsnummer; 25. uit de aldus verkregen ingangs- en uitgangsnummers wordt een (verbindings-)interessematrix berekend; - uit deze interessematrix wordt een reeks permutatiematrices berekend , waarvan de som ten minste de interessematrix omvat, welke permutatiematrices de schakelpatronen bepalen, volgens welke de 30 schakelmatrix moet worden ingesteld, waarbij het aantal malen dat een kruispunt van de schakelmatrix wordt gebruikt maximaal het aantal interne tijdsleuven per rasterperiode bedraagt; 8104358 - 21 — - de data voor het instellen van. elk der schakelpatronen worden vastgelegd in een van een aantal routegeheugens 22; — onder besturing van het aldus gevulde routegeheugen worden achter-eenvolgens schakelpaden ingesteld volgens elk der bepaalde schakel- 5 patronen.

3. Inrichting voor het uitvaeren van de werkwijze volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt door een geheugen (17) voor het opnemen van de sig-naleringsgegevens, een microprocessorschakeling voor het berekenen van de interessematrix en de permutatiematrices, een routegeheugen (22) voor 10 het opnemen van de data van de schakelpatronen en voor het onder besturing daarvan doen instellen van schakelpaden tussen de ingangstrappen van de ingangsbuffer (3) en de uitgangstrappen van de uitgangsbuffer (7) via de schakelmatrix (6) volgens deze patronen, waarbij het aantal interne tijdsleuven ten minste gelijk is aan het aantal signaalopslag-15 plaatsen van de grootste der ingangstrappen in het ingangsbuffer (3).

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat- in het schakel-netwerk de ingangsbuffer (3) en de uitgangsbuffer (7) dubbel zijn uitge-voerd, en eerste schakelmiddelen zijn opgenomen om periodiek de functies van de beide ingangsbuffers (3 en 4) en de functies van de beide uit- ., 20 gangsbuffers (7 en 8) te verwisselen, zodanig dat het inschrijven van de signalen in een van de ingansbuffers, het uitlezen van de doorge-schakelde signalen in een van de uitgangsbuffers, en het doorschakelen van de in de voorgaande rasterperiode in de andere ingangsbuffer inge-schreven signalen naar de andere uitgangsbuffer parallel kan plaats-25 vinden.

5. Inrichting volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat het routegeheugen (22) dubbel is uitgevoerd, en tweede schakelmiddelen (24, 25, 26) zijn opgenomen om na een geheel aantal rasterperioden bij het begin van een nieuwe rasterperiode de functies van beide routege- 30 heugens te verwisselen, zodanig dat, als het ene routegeheugen daad-werkelijk als routegeheugen voor de signaaldoorschakeling wordt ge-bruikt, steeds het andere routegeheugen beschikbaar staat voor het aanbrengen van modificaties tengevolge van veranderingen in de ver-bindingsinteresse. 8104358