NO154590B

NO154590B - DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM.

Info

Publication number: NO154590B
Application number: NO780630A
Authority: NO
Inventors: John Edward Cox; Robert Treiber; John Michael Cotton
Original assignee: Int Standard Electric Corp
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1978-02-24
Publication date: 1986-07-28
Also published as: NZ186578A; GB1583633A; NL7802233A; IN149978B; PT67723A; NO780630L; AT377406B; CS270402B2; CS134078A2; DK159709B; YU41390B; FI76472B; FR2382819B1; BE864424A; FR2382819A1; NL191076B; ES467423A1; ZA781060B; DK89278A; IT1115590B

Description

Foreliggende oppfinnelse angår generelt området digitalt koblede kommunikasjonssystemer for flere abonnenter, og særlig et fordelt styringssystem som er iverksatt ved én mikroprosessor pr. linje eller pr. Erlang eller pr. sikkerhetsblokk, sentrert omkring en digital koblingsmatriks. En telefonsentral eller et sentralbord som er oppbygget ved hjelp av et slikt fordelt styrings-apparat samt en fremgangsmåte er beskrevet nedenfor. The present invention generally relates to the area of digitally connected communication systems for several subscribers, and in particular to a distributed control system implemented by one microprocessor per line or per Erlang or per security block, centered around a digital connection matrix. A telephone exchange or a switchboard which is constructed using such a distributed control device and a method are described below.

I moderne telefonkoblingssystemer er det nødvendig at store mengder data som indikerer status for linjene og forbindelses-linjene som betjenes av dette koblingssystemet, blir lagret sammen med den påkrevede påvirkning av bryterne som svar på forskjellige linje- og forbindelseslinjestatustilstander. Repre-sentative data er f.eks. tjenesteklassen til abonnenten, typen av anrop, abonnentrestriksjoner, oversettelse fra katalognummer til utstyrsnummer, oversettelse fra utstyrsnummer til katalognummer, oversettelse av nummerkode til bryterbetjening, slik som område- In modern telephone switching systems, it is necessary that large amounts of data indicating the status of the lines and trunks served by that switching system be stored along with the required actuation of the switches in response to various line and trunk status conditions. Representative data are e.g. the service class of the subscriber, the type of call, subscriber restrictions, translation from directory number to equipment number, translation from equipment number to directory number, translation of number code to switch operation, such as area-

og sentralkodeoversettelser til alternative veier, osv. I et sentralisert styringssystem av tidligere kjent type, er disse data tilgjengelige i en felles hukommelse som av hensyn til påliteligheten er dublisert, og som er tilgjengelig fra felles styringsdatamaskiner for seriedrift hva de utvalgte data angår. and central code translations to alternative paths, etc. In a centralized control system of the previously known type, these data are available in a common memory which, for reasons of reliability, is duplicated, and which is available from common control computers for serial operation as far as the selected data are concerned.

Ved belastningsdeling eller ved bruk av flere prosessorer When sharing the load or when using several processors

med felles styringssystem må, i henhold til tidligere kjent teknikk, mer enn en prosessor ha adgang til en felles hukommelse for å frembringe data på samme tid. Ulike interferensproblemer oppstår i et slikt system, noe som resulterer i et betydelig tap av oppkoblede forbindelser, hvilket tapøker medøkende antall computere. with a common control system, according to prior art, more than one processor must have access to a common memory in order to generate data at the same time. Various interference problems arise in such a system, which results in a significant loss of connected connections, which increases the loss with the increasing number of computers.

Desentraliserte styringssystemer som omfatter fordelte styringsfunksjoner, er blitt utviklet i tidligere kjent teknikk. Decentralized control systems comprising distributed control functions have been developed in the prior art.

Et tidligere kjent koblingssystem hvor styringskretser for et lagret program er fordelt gjennom hele systemet, er beskrevet i US pat. nr. 3974343. Et annet tidligere kjent koblingssystem er beskrevet i US pat. nr- 3860761, hvor et progressivt styrt koblingssystem som gjør bruk av registerstyring, kobler opp hele anropet på én gang istedenfor adskilt oppkobling av den anropende og den anropte halvdel av forbindelsen, som beskrevet ved foreliggende oppfinnelse. A previously known switching system where control circuits for a stored program are distributed throughout the system is described in US pat. No. 3974343. Another previously known coupling system is described in US Pat. No. 3860761, where a progressively controlled connection system that makes use of register management, connects the entire call at once instead of separate connection of the calling and the called half of the connection, as described in the present invention.

Systemer av tidligere kjent art ble konstruert for å oppnå Systems of the prior art were designed to achieve

en høy effektivitet av prosessfunksjonenen. Når flere prosessorer ble bragt inn i slike systemer, var det for å oppnå en større a high efficiency of the process function. When more processors were brought into such systems, it was to achieve a larger one

i prosesskapasitet, men fortsatt med det formål at man ikke skulle ta i bruk større kapasitet enn det som var påkrevet. Dette bidro til uønsket gjensidig påvirkning mellom "soft ware" pakker, hvor modifikasjon eller tillegg av et trekk kunne virke inn på den løpende utførelse av andre trekk på en stort sett ikke forutsebar måte. Dette førte i sin tur til en praksis med utstrakt testing av "soft ware" pakker så snart et trekk eller en trafikkfølsom størrelse ble forandret (stundom kalt tilbakegangtesting eller regressiv testing). Jo større "soft ware" pakkene blir, jo mer testing må foretas, idet man konstant må foreta fornyet testing av tidligere trekk for å sikre at de fortsatt forblir gjennom-førbare . in process capacity, but still with the aim that no greater capacity should be used than was required. This contributed to unwanted mutual influence between "soft ware" packages, where the modification or addition of a feature could affect the ongoing execution of other features in a largely unforeseeable way. This in turn led to a practice of extensive testing of "soft ware" packages as soon as a feature or traffic-sensitive variable was changed (sometimes called regression testing or regressive testing). The larger the "soft ware" packages become, the more testing must be carried out, as one must constantly carry out renewed testing of previous features to ensure that they still remain workable.

Den viktigste årsaken til dette problemet i tidligere kjent utstyr ligger i oppbygningen av det felles styringssystem i slike anlegg, hvor en styringsprosessfunksjon i et lagret program tidsdeler seg selv mellom flere oppdrag som opptrer på forespørsel fra den vilkårlig opståtte anropende og anropte trafikk. En slik oppbygning av styringssystemet medfører også at "soft ware" feil og midlertidige "hard ware" feil fører til at computerpro-grammet hopper til uønskede og uforutsebare hukommelsesadresser, The most important cause of this problem in previously known equipment lies in the construction of the joint control system in such facilities, where a control process function in a stored program time-divides itself between several tasks that act on request from the arbitrarily arising calling and called traffic . Such a structure of the control system also means that "soft ware" errors and temporary "hard ware" errors cause the computer program to jump to unwanted and unpredictable memory addresses,

og derved avbryter den korrekte drift av den totale "soft ware" pakken. and thereby interrupts the correct operation of the total "soft ware" package.

Det viktigste som oppnås ved et utstyr ifølge foreliggende oppfinnelse sett i relasjon til teknikkens stand er følgende: - Man slipper den regressive testingen, fordi systemoppbyggingen tillater at en prosessfunksjon tilforordnes hvert enkelt anrop The most important thing that is achieved by a device according to the present invention, seen in relation to the state of the art, is the following: - Regressive testing is avoided, because the system structure allows a process function to be assigned to each individual call

så lenge dette anropet varer. as long as this call lasts.

- Man unngår at enrogramvarepakke må avbrytes fordi et annet - You avoid that a software package has to be interrupted because of another

anrop skal betjenes. calls must be served.

- Man oppnår at prosessfunksjonen kan anbringes fjernt fra sentralen. - It is achieved that the process function can be placed remotely from the central office.

- Videre oppnås en sentral kommunikasjonsvei som kan benyttes - Furthermore, a central communication route is achieved that can be used

både tale og for intern signalering (overhead traffic) mellom both speech and for internal signaling (overhead traffic) between

de individuelle prosessfunksjoner. the individual process functions.

- Dessuten oppnås at en tilføyelse av et trekk i en prosess-funks jon ikke kan virke uheldig inn på forbindelsene mellom to - Furthermore, it is achieved that an addition of a feature in a process function cannot adversely affect the connections between two

eksisterende linjer. existing lines.

- Hver prosessfunksjon kan testes omhyggelig én gang og vil deretter fortsette å arbeide med likeledes testede funksjoner - Each process function can be tested carefully once and will then continue to work with similarly tested functions

over et felles grensesnitt. over a common interface.

- Endelig vil det foreligge tilstrekkelig med maskinvare i kommu-nikasjonsgrensesnittet til å detektere feilaktige transmisjoner - Finally, there will be sufficient hardware in the communication interface to detect erroneous transmissions

mellom ulike prosesspakker. between different process packages.

- Og til slutt kan nevnes at mange funksjoner som før krevde tilleggslogikk eller audiokretser og elektromekaniske kretser, nå kan løses med bare programvare. - And finally, it can be mentioned that many functions that previously required additional logic or audio circuits and electromechanical circuits can now be solved with just software.

Når en overflod av prosessfunksjoner opererer uavhengig, men samvirker med hverandre på en stort sett asynkron måte i forhold til hverandre, representerer dette en fordeling av styringsfunk-sjonen fra et sentralt sted til hver individuell linje og/eller sambandslinjeavslutning. Kommunikasjonen mellom prosessfunk-sjonene skjer over et "hard ware" grensesnitt. Hver prosessfunksjon tar bare hensyn til de trekk ved den spesielle linje/sambandslinje som den er forutbestemt til å betjene. When an abundance of process functions operate independently, but interact with each other in a largely asynchronous manner relative to each other, this represents a distribution of the control function from a central location to each individual line and/or connection line termination. The communication between the process functions takes place via a "hardware" interface. Each process function takes into account only those features of the particular line/connection line that it is destined to serve.

Tilføyelse av et nytt trekk i en prosessfunksjon som er tilforordnet en spesiell linje, kan ikke med sikkerhet funksjon-ere korrekt (før det er blitt utstrakt testet) like overfor en annen eksisterende linje som ikke har med dette nye trekk, men det kan heller ikke forhindre at to slike eksisterende linjer samvirker méd hverandre. Adding a new feature to a process function assigned to a particular line cannot with certainty function correctly (until it has been extensively tested) against another existing line that does not have this new feature, but neither can prevent two such existing lines from interacting with each other.

Det kan også gjøres umulig for en prosessfunksjon å forandre driftsinstruksjonene for en hvilken som helst annen prosessfunksjon. Ved et system i henhold til foreliggende opfinnelse er alt som kan skje at en prosessfunksjon tilveiebringer data fra et "hard ware" grensesnitt som den fjerntliggende prosessfunksjon kan velge å betjene i overensstemmelse med sitt eget sett av lagrede instruksjoner. Et slikt "hard ware" kommunikasjonsgrense-snitt er f.eks. det kontinuerlig ekspanderbare koblingsnettverk som er beskrevet i norsk pat.søkn. nr. 780422. It can also be made impossible for a process function to change the operating instructions of any other process function. In a system according to the present invention, all that can happen is that a processing function provides data from a "hard ware" interface which the remote processing function can choose to operate in accordance with its own set of stored instructions. Such a "hardware" communication interface is e.g. the continuously expandable connection network described in the Norwegian patent application. No. 780422.

Disse spesifikke fordeler oppnås, primært fordi oppbygningen av det nye systemet er slik at hvert anrop er tildelt en egen prosessor som behandler dette anrop uavhengig av andre anrop som samtidig betjenes. These specific advantages are achieved primarily because the structure of the new system is such that each call is assigned to a separate processor that processes this call independently of other calls that are served at the same time.

Prinsippet i foreliggende oppfinnelse omfatter også bruken The principle of the present invention also encompasses the use

av en prosessfunksjon tildelt hver klemme på sentralen. of a process function assigned to each terminal on the switchboard.

Denne løsningen muliggjør også at det mellom prosessfunk-sjonene foreligger et rent maskinvaregrensesnitt. This solution also enables a clean hardware interface to exist between the process functions.

I eksisterende tidsdelte multipleks-overføringer blir på velkjent måte analoge amplitudeinformasjoner overført i form av digitale verdier, slik som ved deltamodulasjon eller ved puls-kodemodulasjon, hvor amplitudeinformasjonen samples ved periodiske, på hverandre følgende tidspunkter og representeres av binære ord. Slike binære ord overføres som data bytes i periodiske, på hverandre følgende tidsintervaller, hvilke tidsintervaller eller rammer, når de er tilforordnet en kommunikasjonslinje, utgjør en tidskanal. Utveksling av tidsrammer mellom kanalene ved hjelp av tidsvelgere som gjør bruk av utveksling av tidsrammer, er velkjent teknikk og er beskrevet i detalj f.eks. i US pat. In existing time-division multiplex transmissions, analog amplitude information is transmitted in the form of digital values in a well-known manner, such as with delta modulation or with pulse code modulation, where the amplitude information is sampled at periodic, consecutive times and is represented by binary words. Such binary words are transmitted as data bytes in periodic, consecutive time intervals, which time intervals or frames, when assigned to a communication line, constitute a time channel. The exchange of time frames between the channels by means of time selectors that make use of the exchange of time frames is a well-known technique and is described in detail e.g. in US Pat.

nr. 3770895. No. 3770895.

Analog/digital omformingslogikk, enten i et linjekrets-grensesnitt slik som beskrevet i norsk pat.søkn. nr. 780629, eller i et digitalt abonnentapparat, styres ved hjelp av mikroprosessorlogikk, idet den samme mikroprosessorlogikk også er tilpasset for styring av sentralens kobling til sentralens databaser. Hvert slikt abonnentapparat eller hver slik gruppe av abonnentapparater styres av en tilforordnet mikroprosessor som omfatter en programmerbar hukommelse med muligheter for oppdatering av hukommelsen via sine digitale kanaler til sentralen. Mens én enkelt mikroprosessor kan være tilforordnet betjening av hvert enkelt abonnentapparat, kan en gruppe abonnentapparater betjenes av hver mikroprosessor ved hjelp av lokal fordeling ved hjelp av multiplekskretser som gjør bruk av mikroprosessorlogikk, slik at en felles programhukommelse kan betjene og være tilgjengelig for f.eks. 30 - 60 abonnenter. Analog/digital conversion logic, either in a line circuit interface as described in the Norwegian patent application. No. 780629, or in a digital subscriber device, is controlled using microprocessor logic, as the same microprocessor logic is also adapted for controlling the switchboard's connection to the switchboard's databases. Each such subscriber device or each such group of subscriber devices is controlled by an assigned microprocessor which includes a programmable memory with options for updating the memory via its digital channels to the exchange. While a single microprocessor may be assigned to operate each individual subscriber apparatus, a group of subscriber apparatuses may be operated by each microprocessor by means of local distribution by means of multiplexing circuits that make use of microprocessor logic, so that a common program memory can serve and be available to e.g. . 30 - 60 subscribers.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse er de nevnte styringsfunksjoner fordelt mellom de individuelle linjer og forbindelseslinjer i en slik grad at de tids- og romfordelte koblingsfunksjonelementer i sentralen er i stand til å avgjøre hvorvidt den programmerte linje og styringskontrollfunksjoner er lokale, sentrale eller fordelt videre langs linjen. Den fordelte styringsteknikk i henhold til foreliggende oppfinnelse kan på mest mulig fordelaktig måte benyttes i forbindelse med et prak-tisk talt ikke-blokkerende koblingsnettverk med velgere som ikke bare håndterer tale- og datatrafikk, (tilbakevendende trafikk), men også benyttes til omkobling av intern signaltrafikk (overhead traffic) som nevnt ovenfor, med adgang til de ulike databaser, slik som oversettelsesinnganger, menneske/maskingrensesnittdata, taksering- og trafikkinsamlingsutstyr osv. Mens flere digitale elektroniske koblingssystemer kan benyttes i forbindelse med foreliggende oppfinnelse, er et særlig egnet koblingssystem vist i den tidligere nevnte patentsøknad nr. 780422. I overensstemmelse med et ytterligere trekk ved foreliggende oppfinnelse er de digitale velgere koblet sammen med koblingsstyringsinstruksjoner over samme vei som kobler talesignalene, idet taleveien er den eneste tilgjengelige vei over hvilken en fjern abonnent kan sende slike styringsdataer, og derved blir digitalisert tale og digitale styringssignaler multiplekset på en felles kommunikasjonsvei gjennom gruppevelgeren både for å etablere, opprettholde og nedkoble kommunikasjonsforbindelser mellom anropende og anropt abonnent. In accordance with the present invention, the aforementioned control functions are distributed between the individual lines and connection lines to such an extent that the time- and space-distributed switching function elements in the switchboard are able to determine whether the programmed line and control functions are local, central or distributed further along the line . The distributed control technique according to the present invention can be used in the most advantageous way possible in connection with a practically non-blocking switching network with selectors that not only handle voice and data traffic (return traffic), but also used for switching internal signal traffic (overhead traffic) as mentioned above, with access to the various databases, such as translation inputs, human/machine interface data, assessment and traffic collection equipment, etc. While several digital electronic switching systems can be used in connection with the present invention, a particularly suitable switching system is shown in the aforementioned patent application No. 780422. In accordance with a further feature of the present invention, the digital selectors are connected with switching control instructions over the same path that connects the voice signals, the voice path being the only available path over which a remote subscriber can send such control data, and derv ed, digitized speech and digital control signals are multiplexed on a common communication path through the group selector both to establish, maintain and disconnect communication connections between calling and called subscriber.

I henhold til en annen utførelse av foreliggende oppfinnelse er det beskrevet en teknikk med etablering av halve anropet, According to another embodiment of the present invention, a technique is described with the establishment of half the call,

f.eks. kan én linje omfatte en totråds mynttelefonlinje, mens en annen linje kan omfatte en forretningslinje til en PABX. Hver prosessfunksjon som er tilforordnet den enkelte linje, er pro-grammert til å kjenne sin egen tjenesteklasse og linjesignalerings-grensesnittet og vet også om det sentrale felles grensesnitt og hvordan kommunikasjon via gruppevelgeren til den andre halvdelen av anropet skal gjennomføres. Derfor kan en forbindelse oppsettes mellom de to linjene uten at man må ha kjennskap til hele det kompleks som angår hvordan alle mulige kombinasjoner av anrop skal behandles. I enkelte tidspunkt kan det være nødvendig å videresende signaler i forover eller bakover retning. Disse signaler må kobles til standardiserte grensesnitt slik at de kan bli gjort forståelig for de andre halvdeler av anropsenhetene. e.g. one line may comprise a two-wire coin-operated telephone line, while another line may comprise a business line to a PABX. Each process function assigned to the individual line is programmed to know its own class of service and line signaling interface and also knows about the central common interface and how communication via the group selector to the other half of the call is to be carried out. Therefore, a connection can be set up between the two lines without having to have knowledge of the entire complex that concerns how all possible combinations of calls are to be processed. At certain times it may be necessary to forward signals in the forward or backward direction. These signals must be connected to standardized interfaces so that they can be made intelligible to the other halves of the calling units.

Foreliggende oppfinnelse angår et system og en fremgangsmåte for styring av et fordelt mikroprosessorsystem styrt fra abonnent-apparatene og oppbygget i de individuelle abonnentlinjer og forbindelseslinjer som betjenes av en telefonsentral eller et sentralbord, slik at talekanalene kan benyttes for overføring av styringsdata. Et standardisert "hard ware" grensesnitt for en digital koblingsmatriks for den fordelte abonnentstyring er vist, og det funksjonerer dessuten slik at det adskiller anropende og anropte forbindelseshalvdeler for å forhindre gjensidig samvirke mellom disse. Flere abonnentlinjer som tilsvarer samme sikkerhets-blokknivå, deler en felles hukommelse og er koblet via avsluttende multiplekslinjer til koblingsmatriksen for to-veis overføring av data mellom disse, mens to-veis overføring av data fra den individuelle abonnentlinjes styringsmikroprossesors egen hukommelse kan foregå samtidig og over de samme avsluttende multiplekslinjer for gjennomføring av fordelt styring over talekanalene. Den digitale koblingsmatriks foretar i tillegg til dette mottaging, omkobling og overføring av anropende og anropte anropshalvdeler, under bruk av forenklet "soft ware", mellom abonnenter som er gjensidig forbundet over det beskrevne nettverk. The present invention relates to a system and a method for controlling a distributed microprocessor system controlled from the subscriber devices and built up in the individual subscriber lines and connection lines that are operated by a telephone exchange or a switchboard, so that the voice channels can be used for the transmission of control data. A standardized "hardware" interface for a digital switching matrix for the distributed subscriber management is shown, and it also functions to separate calling and called connection halves to prevent mutual interaction between them. Several subscriber lines corresponding to the same security block level share a common memory and are connected via terminating multiplex lines to the connection matrix for two-way transfer of data between them, while two-way transfer of data from the individual subscriber line's control microprocessor's own memory can take place simultaneously and over the same terminating multiplex lines for implementation of distributed control over the voice channels. In addition to this, the digital switching matrix performs reception, switching and transmission of calling and called call halves, using simplified "soft ware", between subscribers who are mutually connected over the described network.

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe- et fordelt styringssystem for et koblingsanlegg omfattende en ekspanderbar sentral eller sentralbord hvor abonnentlinjer og forbindelseslinjer kommuniserer over et standardisert "hard ware" grensesnitt gjennom en gruppe velgere, The main purpose of the present invention is therefore to provide - a distributed control system for a switching system comprising an expandable central or switchboard where subscriber lines and connecting lines communicate over a standardized "hardware" interface through a group of selectors,

- et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et fordelt styringssystem for hver abonnentlinje eller grupper av abonnentlinjer oppbygget av like moduler, slik at hver fordelt styringskrets gir styring av et antall abonnentlinjer som er mindre enn de som er tilknyttet hverandre på samme sikkerhets-blokknivå, - et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et digitalt omkoblingssystem og styring av dette uten dublisering av koblings- og styringskretsene i tidligere kjente styringssystemer, mens man likevel foretar sikkerhetsforanstalt-ninger som opprettholder driften i linjer som ikke berøres av en forekommende feil, - et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en modul som er bygget opp på "solid state" eller LSI - another object of the present invention is to provide a distributed control system for each subscriber line or groups of subscriber lines made up of identical modules, so that each distributed control circuit provides control of a number of subscriber lines that are smaller than those connected to each other at the same security block level , - a further purpose of the present invention is to provide a digital switching system and its control without duplicating the switching and control circuits in previously known control systems, while still taking safety measures that maintain operation in lines that are not affected by an occurring fault, - a further purpose of the present invention is to provide a module which is built on "solid state" or LSI

basis og som er pålitelig og robust samtidig som den muliggjør fordelt styring i et flerabonnents koblingssystem uten de begrens-ninger som foreligger i tidligere kjente lagringsprogrammer med basis and which is reliable and robust at the same time as it enables distributed control in a multi-subscriber switching system without the limitations present in previously known storage programs with

felles styringssystemer, common management systems,

- et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et styringssystem som baserer seg på at en separat mikroprosessor-styring skal betjene hvert anroi et flerabonnentsystem, - et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fordelt styring for et flerabonnentsystem, hvor tilføy-else av senere abonnentlinjer eller ytterligere trekk og arbeids-måter til systemet lett kan oppnås uten uheldig innflytelse på det allerede foreliggende system, og hvor "soft ware" er fordelt bare i de linjer som har samme tjenesteklasse, hvorved det oppnås både en forenklet "hard ware" og "soft ware", - et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et fordelt styringssystem for anropende og anropte forbindelseshalvdeler under styring av abonnentene og adskilt av koblingsmatriksen, hvorved uønsket samvirke mellom de to forbindelseshalvdeler elimineres, - et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et fordelt styringssystem for et flerabonnents koblingsanlegg, hvor feil som oppstår ikke virker inn på unødig store deler av nettverket og hvor alle kommunikasjoner mellom abonnent-linjenes styringsenheter og systemdatabaser skjer gjennom en felles gruppevelger og hvor det ikke foreligger noen distink-sjoner i gruppevelgeren mellom f.eks. linje-til-linje anrop og anrop til en oversetter, hvorved det oppnås en eliminering av kostbare flertråds styringslinjer. - another purpose of the present invention is to provide a control system which is based on a separate microprocessor control to serve each callin a multi-subscriber system, - a further purpose of the present invention is to provide a distributed control for a multi-subscriber system, where the addition of later subscriber lines or additional features and working methods to the system can be easily achieved without adverse influence on the already existing system, and where "soft ware" is distributed only in the lines that have the same service class, whereby both a simplified "hard ware" and "soft ware", - a further object of the present invention is to provide a distributed control system for calling and called connection halves under the control of the subscribers and separated by the switching matrix, whereby unwanted cooperation between the two connection halves is eliminated, - a further purpose of the present invention is to provide a distributed control system em for a multi-subscriber switching system, where errors that occur do not affect unnecessarily large parts of the network and where all communications between the subscriber lines' control units and system databases take place through a common group selector and where there are no distinctions in the group selector between e.g. . line-to-line calls and calls to a translator, thereby achieving an elimination of costly multithreaded control lines.

De vesentligste særtrekk ved oppfinnelsen er definert i de etterfølgende patentkrav. The most significant features of the invention are defined in the subsequent patent claims.

For å gi en klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse, vises til nedenstående detaljerte beskrivelse av en foretrukken utførelse og til de ledsagende figurer, hvor: - fig. 1 viser et forenklet blokkdiagram for et fordelt styringssystem for et koblingsanlegg i overensstemmelse med oppfinnelsen, - fig. 2 viser en kurveskare som illustrerer økonomien for foreliggende oppfinnelse sammenlignet med tidligere kjente systemer, - fig. 3 viser forbindelsen mellom den delte hukommelse i henhold til foreliggende oppfinnelse og andre systemelementer, In order to provide a clearer understanding of the present invention, reference is made to the following detailed description of a preferred embodiment and to the accompanying figures, where: - fig. 1 shows a simplified block diagram for a distributed control system for a switching system in accordance with the invention, - fig. 2 shows a basket which illustrates the economics of the present invention compared to previously known systems, - fig. 3 shows the connection between the shared memory according to the present invention and other system elements,

- fig.' 4 viser en oppbygning av et system med delt hukommelse, - fig.' 4 shows a structure of a system with shared memory,

- fig. 5 viser en anropsstyringsenhet og en linjeavslutningsenhet - fig. 5 shows a call management unit and a line termination unit

i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, og in accordance with the present invention, and

- fig. 6 viser oppbygningen av et oversettelsessystem i henhold til foreliggende oppfinnelse. - fig. 6 shows the structure of a translation system according to the present invention.

I fig. 1 angis det fordelte styringssystemet for koblings-anlegget generelt med henvisningen 100. En gruppevelgermatriks 102 av den type som er beskrevet mer detaljert under henvisning til norsk pat.søkn. nr. 780422, funksjonerer som senteret for hele koblingssystemet. Typisk er en slik velger ikke blokkerende. Gruppevelgermatriksen 102, som alternativt er utformet som en konsentrator eller en dekonsentrator eller en hvilken som helst annen type av PCM velger, sørger for romkobling og tidsrammeut-veksling for å bytte ut en vilkårlig tidsramme i en hvilken som helst innkommende multiplekslinje med en hvilken som helst annen vilkårlig tidsramme på en hvilken som helst utgående multiplekslinje. Velgeren 102 omfatter intern styring av veivalget for å regulere trafikken på en stort sett ikke-blokkerende måte over talevéien for å utføre den fordelte styring på abonnentlinjene. Diagnostiserende programmer som er i stand til å lokalisere feil ned til nivået på én erstatningsenhet, dvs. f.eks. et trykt kretskort eller en modul, blir desentralisert og omfattes av mikroprosessorstyringen av abonnentlinjene, med én mikroprosessor for hver sikkerhetsblokk, hvilken sikkerhetsblokk f.eks. kan omfatte fra én til seksti linjer. Dette desentraliserte diagno-stiseringsprogrammet tjener til å hindre samvirke mellom en feil lokalisering på én linje og trafikk på andre linjer. På grunn av denne teknikk med koblingsdiagnostikk fra sentral styring til individuell mikroprosessor, behøver ikke prosessorens kapasitet nødvendigvis bli maksimalt utnyttet, og fordelt "soft ware" kan struktureres slik at den sørger for en hvilken som helst grad av vedlikehold og testing. Flertrinns gruppevelger 102 er vist på en forenklet måte for å angi et første trinn som omfatter under-gruppene 1, 2 og 3 til N ved 104, 106, 108 og henholdsvis 110. Den tidligere nevnte interne styring av veivalget for hvert ovenfor nevnt første trinns undergruppe av velgere, er vist ved 112, 114, 116 og henholdsvis 118. Ved det Mte trinn til matriks 102 er koblingsundergruppene 1 til N vist ved 120 og 122 med sine respektive veivalgsstyringer ved 124 og 126. In fig. 1, the distributed control system for the switching system is indicated in general with the reference 100. A group selector matrix 102 of the type described in more detail with reference to Norwegian patent application. No. 780422, functions as the center for the entire coupling system. Typically, such a selector is not blocking. The group selector matrix 102, which is alternatively designed as a concentrator or a deconcentrator or any other type of PCM selector, provides space switching and time frame exchange to exchange an arbitrary time frame in any incoming multiplex line with any other arbitrary time frame on any outgoing multiplex line. The selector 102 comprises internal control of the path selection to regulate the traffic in a largely non-blocking manner over the voice path to perform the distributed control on the subscriber lines. Diagnostic programs capable of locating faults down to the level of one replacement unit, i.e. a printed circuit board or a module, is decentralized and covered by the microprocessor control of the subscriber lines, with one microprocessor for each security block, which security block e.g. can comprise from one to sixty lines. This decentralized diagnostic program serves to prevent interaction between an incorrect location on one line and traffic on other lines. Due to this technique of coupling diagnostics from central control to individual microprocessor, the capacity of the processor does not necessarily have to be maximally utilized, and distributed "soft ware" can be structured to provide for any degree of maintenance and testing. Multi-stage group selector 102 is shown in a simplified manner to indicate a first stage comprising sub-groups 1, 2 and 3 to N at 104, 106, 108 and 110 respectively. The previously mentioned internal control of the path selection for each above-mentioned first stage subgroup of selectors, are shown at 112, 114, 116 and 118 respectively. At the Mth stage of matrix 102, the switching subgroups 1 to N are shown at 120 and 122 with their respective routing controls at 124 and 126.

Det er laget et grensesnitt for koblingsmatriksen 102 ved et felles "hard ware" grensesnitt som er tilveiebragt ved hjelp av en multiplekset gruppe 148 til abonnentlinjekretsene 128, til hvilke de individuelle abonnentlinjer er koblet og blir omkoblet ved sentralen eller sentralbordet. Hver multiplekset undergruppe 148 er tilkoblet trafikken fra de individuelle abonnentlinjer etter analog/digitalomformingen ved den mikroprosessorstyrte linjekrets 128, hvilke linjekretser 128 også tilveiebringer digital/analog omforming for returtrafikk tilbake mot de totråds analoge linjer og forbindelseslinjer 132 og 134 som betjenes av disse. Linjekrets 128 omfatter en mikroprosessor slik som en 8080 mikroprosessor eller en annen egnet mikroprosessor, og betjener abonnentlinjen. Elementene i abonnentlinjekrets 128 er beskrevet mer detaljert i norsk pat.søkn. nr. 780629. Individuelle digitale abonnentlinjer 130, abonnentlinjer basert på bærebølge-system 136 og digitale tilkoblingslinjegrupper 138, er koblet til sentralens digitale tilkoblingsklemmer 140, som sørger for anropsstyring og tilpasning, og som er direkte koblet som krevet av gruppevelgeren 102. Ytterligere databaser og oversettere vist ved 142 og andre digitale datalagre slik som takseringsinforma-sjonslagre 144 og tjenestekretsene 146, er koblet til gruppevelgeren. Oversetterne angitt ved 142 fortolker sifrene som er slått inn ved hjelp av fingerskive eller tastatur hos abonnentene som vanlige oversettere, men benyttes her også som en hjelp til å gjennomføre den fordelte styringsfunksjon ved å samvirke med den eneste datakommunikasjonsvei mellom linjekretsene 128 og gruppevelger 102 som tilveiebringes av taleveien, av hvilke én er vist ved 204. Oppbygningen av oversetteren vil bli beskrevet mer detaljert under henvisning til fig. 6. Således vil det samme koblingsnettverk sørge for såvel datakommunikasjonsvei og talevei mellom abonnentlinjene. Da de individuelle linjekretser 128 styrer etableringen av veien til koblingsnettverket, blir de tidligere påkrevede sentrale prosessorfunksjoner på en effektiv måte eliminert. An interface is made for the connection matrix 102 by a common "hardware" interface which is provided by means of a multiplexed group 148 to the subscriber line circuits 128, to which the individual subscriber lines are connected and are switched at the switchboard or switchboard. Each multiplexed subgroup 148 is connected to the traffic from the individual subscriber lines after analog/digital conversion by the microprocessor-controlled line circuit 128, which line circuits 128 also provide digital/analog conversion for return traffic back to the two-wire analog lines and connecting lines 132 and 134 which are served by them. Line circuit 128 includes a microprocessor such as an 8080 microprocessor or other suitable microprocessor, and serves the subscriber line. The elements in subscriber line circuit 128 are described in more detail in Norwegian patent application. No. 780629. Individual digital subscriber lines 130, subscriber lines based on carrier wave system 136 and digital trunk groups 138 are connected to the exchange's digital connection terminals 140, which provide call management and adaptation, and which are directly connected as required by the group selector 102. Additional databases and translators shown at 142 and other digital data stores such as rating information stores 144 and service circuits 146 are connected to the group selector. The translators indicated at 142 interpret the digits entered by means of the subscriber's finger dial or keyboard as normal translators, but are also used here as an aid to carry out the distributed control function by cooperating with the only data communication path between the line circuits 128 and group selector 102 which is provided of the speech path, one of which is shown at 204. The structure of the translator will be described in more detail with reference to fig. 6. Thus, the same connection network will provide both a data communication path and a voice path between the subscriber lines. Since the individual line circuits 128 control the establishment of the path to the switching network, the previously required central processing functions are effectively eliminated.

Kurvene som er vist i fig. 2 illustrerer kostnadene pr. abonnentlinje som fås ved tidligere kjente systemer sammenlignet med et system i henhold til foreliggende oppfinnelse. Foreliggende system er i stand til å betjene et stadig økende abonnentlinjer ved modulær ekspansjon, og kan f.eks. benyttes fra 1.000 linjer til 100.000 linjer med betydelige innsparinger i forhold til nevnte systemer. Dette skyldes de besparelser som oppnås på grunn av store produksjonsserier for fremstilling av linjekretser som styres av flere mikroprosessorer med fordelt styring, som kommer til erstatning for de store og kostbare kablingene eller de programstyrte logiske sentralmultipler sammen med den nød-vendige utstyrsduplisering av disse, som har vært nødvendige i tidligere kjente systemer for å forhindre katastrofale feil. The curves shown in fig. 2 illustrates the costs per subscriber line obtained by previously known systems compared to a system according to the present invention. The present system is able to serve an ever-increasing number of subscriber lines by modular expansion, and can e.g. used from 1,000 lines to 100,000 lines with significant savings compared to the aforementioned systems. This is due to the savings achieved due to large production series for the production of line circuits controlled by several microprocessors with distributed control, which come to replace the large and expensive cabling or the program-controlled logical central multiples together with the necessary equipment duplication of these, which have been necessary in prior art systems to prevent catastrophic failure.

Kurven a representerer de velkjente elektromekaniske trinnvelgere fra tidligere typer anlegg som tillot direkte styring fra hver abonnent over taleveien ved hjelp av en linjefinner som direkte styres av abonnentens nummervalg. Systemet er ekspanderbart med tilsvarende vekst av sentralen med en svakt økende kostnad pr. linje p.g.a. systemets manglende fleksibilitet og manglende effektivitet så snart det vokser over en bestemt stør-relse. Kurven b representerer register/oversetterstyringen for trinnvelgere av tidligere kjent type, hvor registersendere og en oversetter benyttes til å tilføye nummer-plan og for å gi fleksibilitet i systemet som helhet. Dubliseringen av de felles deler til registersenderne og oversettelsesfunksjonen kreves, noe som øker kostnadene pr. linje ved lavt antall linjer. Curve a represents the well-known electromechanical step selectors from previous types of systems which allowed direct control from each subscriber over the voice path by means of a line finder which is directly controlled by the subscriber's number selection. The system is expandable with corresponding growth of the exchange with a slightly increasing cost per line due to the system's lack of flexibility and lack of efficiency as soon as it grows above a certain size. The curve b represents the register/translator control for step selectors of the previously known type, where register senders and a translator are used to add a number plan and to provide flexibility in the system as a whole. The duplication of the common parts of the register transmitters and the translation function is required, which increases the costs per line at low number of lines.

Kurven c viser situasjonen for tidligere kjente anlegg med kablet logikk med felles styringssystem, slik som systemer med nr. 5 koordinatvelgere. Slike systemer lider ikke bare av de Curve c shows the situation for previously known facilities with wired logic with a common control system, such as systems with No. 5 coordinate selectors. Such systems do not only suffer from them

ovennevnte problemer ved utstyrsduplisering, men er ekspanderbare over et relativt lite område, dvs. som 8:1 i forhold til 1.000:1 eller endog mer ved foreliggende oppfinnelse. Dessuten muliggjør ikke den kablede logikk med felles styringssystem direkte abonnentstyring av velgerne over taleveien. above-mentioned problems with equipment duplication, but are expandable over a relatively small area, ie as 8:1 in relation to 1,000:1 or even more in the present invention. Moreover, the wired logic of common control system does not enable direct subscriber control of the voters over the voice path.

Kurven c er også illustrerende for kostnadene pr. linje eller henholdsvis pr. antall linjekarakteristikker med lagret programstyring og med anvendelse av elektroniske velgersystemer. Som det kan sees, vil det ved et maksimalt antall linjer foreligge en skarp avkutning av kurven, idet systemets ekspansjons-muligheter er begrenset av kap asiteten til prosessorene. Curve c is also illustrative of the costs per line or respectively per number of line characteristics with stored program control and with the use of electronic selector systems. As can be seen, at a maximum number of lines there will be a sharp truncation of the curve, as the system's expansion possibilities are limited by the capacity of the processors.

Kurven d angir kostnadene pr. linje eller henholdsvis pr. antall linjer, og er karakteristisk for foreliggende oppfinnelse. Da ett styringselement, slik som en mikroprosessor pr. linje eller pr. gruppe av linjer benyttes, og da det foreliggende systemet som beskrevet nedenfor omfatter modulbygde og uniformt fremstillbare standardiserte "hard ware" grensesnitt som knyttes til en gruppevelger istedenfor kommunikasjon over "soft ware" kanaler som i tidligere kjent teknikk, så vil systemet være lett ekspanderbart med nesten konstant kostnad pr. linje i området f.eks. fra 1.000 abonnenter til 100.000 abonnenter. Ettersom dette koblingssystemet ekspanderes, vil kapasiteten, dvs. antall anrop som kan betjenes, automatisk øke. Dette, pluss en lignende modulformet ekspansjon av gruppematriksen, fjerner den øvre grense for ekspansjon som normalt finnes ved felles styring og felles sentral med lagringsprogram, uten at dette medfører tap i fleksibilitet og mulige trekk som kan benyttes for systemet. Den modulformede oppbygning tillater også tillegg av nye trekk og tjenester på én eller flere moduler uten at dette nødvendigvis fører til en utstrakt ny testing av eksisterende trekk og tjenester, noe som det nå er nødvendig å foreta i styringssystemer med felles program, og som derved er en begrensende faktor for slike systemer. The curve d indicates the costs per line or respectively per number of lines, and is characteristic of the present invention. Then one control element, such as a microprocessor per line or per group of lines is used, and since the present system, as described below, comprises modular and uniformly produced standardized "hard ware" interfaces which are linked to a group selector instead of communication over "soft ware" channels as in prior art, the system will be easily expandable with almost constant cost per line in the area e.g. from 1,000 subscribers to 100,000 subscribers. As this switching system expands, the capacity, ie the number of calls that can be serviced, will automatically increase. This, plus a similar modular expansion of the group matrix, removes the upper limit for expansion that normally exists with joint control and a joint central with storage program, without this entailing a loss in flexibility and possible features that can be used for the system. The modular structure also allows the addition of new features and services on one or more modules without this necessarily leading to extensive new testing of existing features and services, which is now necessary in management systems with a common program, and which is thereby a limiting factor for such systems.

Anropsstyringen, den delte hukommelsen og den fordelte styringen vil nå bli beskrevet under henvisning til figurene 3, 4 og 5. Anropsstyringen er tilveiebragt på basis av en anropstermi-nal 128, som inneholder én anropsstyringsenhet 302 for hver terminal, og som sørger for databehandling ved forskjellige tidspunkt for styring av både den anropende og den anropte halvdel av en forbindelse. Anropsstyringsenheten CCU omfatter en mikroprosessor 402 med en lokal hukommelse 516, et grensesnitt 512 til en delt programhukommelse, et grensesnitt 518 til en kraftforsyningsenhet, et par grensesnittlinjer 212, 214 til koblingsnettverket 102 som deles med andre mikroprosessorer og som har en adressekapasitet på omkring 256 K-bytes, og muligheter for digital filtrering. Generelt sett frembringer kretsen CCU 302, som er beskrevet under henvisning til fig. 5, likestrøms- og lavfrekvent styring opptil 300 Hz for tilveiebringelse av batteri-mating og ringestrømfunksjonene, talefrekvensbetjeningen ved 300-3800 Hz og anropsbetjening. Den talefrekvente behandlingen blir utført ved talefrekvensprosessor 500 under styring av mikroprosessoren 402. Hver totråds abonnentlinje 132 er koblet til et høyspent grensesnitt og analog/digital omformer 502 og digital/ analog omformer 504. Den digitale utgangen fra A/D omformeren 502 blir digitalt filtrert av prosessoren 500 og omformet til en bit-strøm slik som en 14 bits lineær PCM seriekode som supple-menteres av tilleggsbits for å styre gruppevelgeren 102 og for å etablere kommunikasjon mellom forskjellige CCU kretser og oversettere. Den digitale filtrering sørger for to- til firetråds omforming og kompenserer for tapskarakteristikker til den spesielle abonnentlinje eller forbindelseslinje 132. Mikroprosessoren 402 er programmerbar for å muliggjøre utligning og taps- og forsterkningsstyring som tilsvarer dempningstilpasningen (padding). Videre blir 300-3800 Hz utgangene fra A/D omformer 502 digitalt filtrert for å sørge for tonedetektering. Prosessoren 500 genererer også digitale signaler og kobler disse til D/A 504 for å generere audiosignaler i frekvensområdet 300-3800 Hz for signalering av opptatt-toner, ringetoner osv., tilbake til abonnentlinjen 132. The call control, the shared memory and the distributed control will now be described with reference to figures 3, 4 and 5. The call control is provided on the basis of a call terminal 128, which contains one call control unit 302 for each terminal, and which provides data processing by different times for managing both the calling and called halves of a connection. The call control unit CCU comprises a microprocessor 402 with a local memory 516, an interface 512 to a shared program memory, an interface 518 to a power supply unit, a pair of interface lines 212, 214 to the switching network 102 which is shared with other microprocessors and which has an address capacity of about 256 K -bytes, and options for digital filtering. Generally speaking, the circuit produces the CCU 302, which is described with reference to FIG. 5, DC and low frequency control up to 300 Hz to provide battery power and the ring current functions, the voice frequency operation at 300-3800 Hz and call operation. The speech frequency processing is performed by the speech frequency processor 500 under the control of the microprocessor 402. Each two-wire subscriber line 132 is connected to a high voltage interface and analog/digital converter 502 and digital/analog converter 504. The digital output from the A/D converter 502 is digitally filtered by the processor 500 and transformed into a bit stream such as a 14 bit linear PCM serial code which is supplemented by additional bits to control the group selector 102 and to establish communication between different CCU circuits and translators. The digital filtering provides two- to four-wire conversion and compensates for loss characteristics of the particular subscriber line or trunk 132. The microprocessor 402 is programmable to enable equalization and loss and gain control corresponding to the attenuation matching (padding). Furthermore, the 300-3800 Hz outputs from A/D converter 502 are digitally filtered to provide tone detection. The processor 500 also generates digital signals and couples these to the D/A 504 to generate audio signals in the frequency range 300-3800 Hz for signaling busy tones, ring tones, etc., back to the subscriber line 132.

Nummerpulser og tilsvarende tonesignaler mottas og behandles av mikroprosessoren 402 for å fastlegge når adgang til felles databaser og oversettere kreves for ytterligere data. Et sett instruksjoner, som omfatter linje/forbindelseslinjetjenestevalg til den individuelle linjen, er tilgjengelig fra den delte hukommelsen 200 over hukommelsesporten 512 og data/adresselinjene 306. Slik adgang er begrenset til en bestemt sikkerhetsblokk eller linje og benytter således ikke koblingsmatriks 102 for å få disse data. Dette representerer således en fordeling av "soft ware" styringsinstruksjonene til de individuelle linjer/forbindelseslinjer slik at ulike linjer/forbindelseslinjeblokker fritt kan inneholde forskjellige kombinasjoner av "soft ware" instruksjoner, som representerer forskjellige linje/forbindelseslinje-tjenesteklasser og bits som angir ulike trekk. Således er det ikke nødvendig å lagre det fullstendige bilde av alle "soft ware" instruksjoner på en fordelt basis, og derved spares megen lager-plass.Likeledes forhindres ulike kombinasjoner av "soft ware" instruksjoner i å samvirke med hverandre over standard grensesnittlinjer 212 og 214 på grunn av gruppevelgeren 102. Dette fører til en enkelhet når det gjelder modifikasjon av trekk, og tilførelser og strykninger. Det foreligger også en speseill mikroprosessor, som bare har adgang til enten den anropende eller den anropte halvdel av "soft ware", avhengig av retningen til anropet som blir satt opp. Tidspulslinjen 506 for denne kanalen, data- og adresselinjen 106 og forespørsel/tildelte linjer 308 kobles til hukommelsesporten 512 sammen med en hovedtidspuls-generator på linjen 514 og tilveiebringer den ovenfor nevnte intermodulære kommunikasjon. Grensesnittportene til koblingsnettverket 102 omfatter utgangsvelgerne 520 og 522 og inngangs-velgerne 524 og 526. Number pulses and corresponding tone signals are received and processed by microprocessor 402 to determine when access to common databases and translators is required for additional data. A set of instructions, including line/connect line service selection to the individual line, is accessible from the shared memory 200 over the memory port 512 and the data/address lines 306. Such access is limited to a particular security block or line and thus does not use the switching matrix 102 to obtain these data. This thus represents a distribution of the "soft ware" control instructions to the individual lines/connecting lines so that different lines/connecting line blocks can freely contain different combinations of "soft ware" instructions, representing different line/connecting line service classes and bits indicating different features. Thus, it is not necessary to store the complete image of all "soft ware" instructions on a distributed basis, thereby saving a lot of storage space. Likewise, different combinations of "soft ware" instructions are prevented from interacting with each other over standard interface lines 212 and 214 because of the group selector 102. This leads to simplicity when it comes to modification of features, and additions and deletions. There is also a dedicated microprocessor, which only has access to either the calling or the called half of the "soft ware", depending on the direction of the call being set up. Timing line 506 for this channel, data and address lines 106, and request/assigned lines 308 connect to memory port 512 along with a master timing pulse generator on line 514 and provide the aforementioned intermodular communication. The interface ports of the switching network 102 comprise output selectors 520 and 522 and input selectors 524 and 526.

Den fordelte styringen som blir tilveiebragt på denne måten og hvorved anropsstyringsbedømmelsen fordeles slik at den gjør det mulig for hvert anrop å bruke hver sin egen prosessor under hele anropet, eliminerer de tidligere omtalte krav for kompliserte delingsalgoritmer for deling av en enkelt prosessor mellom flere anrop. Fordelt styring kan oppnås ved hjelp av en mikroprosessor pr. Erlang, pr. klemme, eller pr. sikkerhetsblokk. I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en mikroprosessor pr. klemme, dvs. pr. linje/forbindelseslinje, og som kan føre til f.eks. én mikroprosessor pr. abonnentlinje. I alle tilfeller tildeles en mikroprosessor en linje minst i løpet av den tiden som et anrop foreligger på den aktuelle linje. The distributed control thus provided, whereby the call control judgment is distributed so as to enable each call to use its own processor throughout the call, eliminates the previously discussed requirements for complicated sharing algorithms for sharing a single processor between multiple calls. Distributed control can be achieved using a microprocessor per Erlang, per clamp, or per security block. In accordance with the present invention, a microprocessor is provided per clamp, i.e. per line/connection line, and which can lead to e.g. one microprocessor per subscriber line. In all cases, a microprocessor is assigned a line at least during the time that a call exists on the line in question.

Under henvisning til fig. 3 skal nå et delt programarrange-ment med 60 klemmer illustreres, og dette kan da betraktes som én sikkerhetsblokk. Hver terminalkrets 128 som via et grensesnitt er tilkoblet abonnentlinjene og gruppevelgerne som beskrevet ovenfor, omfatter totråds til firetråds omforming, digitalisering av innkommende analoge signaler, digital filtrering og annen digital tonefrekvensbehandling og anropsstyring. Mikroprosessoren i dette arrangementet omfatter lokal hukommelse, som utfører anropsstyring, oversettelse, generering av styringssignaler for veivalg og forskjellige diagnostiske funksjoner, og blir koblet til en delt hukommelse 200 over en hukommelseskiemme i kretsen 128. I fig. 3 deler 60 terminalkretser 128 hukommelsen 200. Hver linje, slik som linje 212 fra terminalkrets 128, er multiplekset over i en 32 kanals gruppe 204, dvs. felles kommunikasjonsvei, som fører 14 bits lineære PCM seriesignaler ved en 8 kHz samplingsfrekvens, av hvilke kanaler 2 kan være tilfordelt kommunikasjon med andre systemmoduler i overensstemmelse med tidspulser fra den delte With reference to fig. 3, a shared program arrangement with 60 clamps will now be illustrated, and this can then be considered as one safety block. Each terminal circuit 128 which is connected via an interface to the subscriber lines and the group selectors as described above, includes two-wire to four-wire conversion, digitization of incoming analog signals, digital filtering and other digital tone frequency processing and call control. The microprocessor in this arrangement includes local memory, which performs call control, translation, generation of routing control signals and various diagnostic functions, and is connected to shared memory 200 via a memory chip in circuit 128. In FIG. 3, 60 terminal circuits 128 share the memory 200. Each line, such as line 212 from terminal circuit 128, is multiplexed into a 32 channel group 204, i.e. common communication path, which carries 14 bit linear PCM serial signals at an 8 kHz sampling frequency, of which channels 2 can be allocated communication with other system modules in accordance with time pulses from the shared

hukommelse 200 og systemet tidspulsgenerator. memory 200 and the system time pulse generator.

Hver terminalprosessor vil typisk omfatte 4 k-bytes av den lokale hukommelse og adgang til en delt hukommelse som gjør bruk av flere mikroprosessorer og med delt hukommelse fås en typisk adressekapasitet på 256 k-bytes. Each terminal processor will typically comprise 4 k-bytes of the local memory and access to a shared memory which makes use of several microprocessors and with shared memory a typical address capacity of 256 k-bytes is obtained.

Både programmet og de faste datahukommelser blir delt, men den private datahukommelse som også sørger for "bootstrap" start-instruksjoner for hver mikroprosessor, blir ikke delt, for at gjensidig innvirkning mellom mikroprosessorene skal bli minst mulig. I et hvilket som helst hukommelsesdelingssystem eksiste-rer potensialproblemer som skyldes prosessorens hukommelsesstrid, adkomsttid som kreves for adomst til spesielle segmenter av delte hukommelser, og "hard ware" og "soft ware" kompleksitet for å overvinne disse problemer. Both the program and the fixed data memories are shared, but the private data memory, which also provides "bootstrap" start instructions for each microprocessor, is not shared, so that mutual influence between the microprocessors is kept to a minimum. In any shared memory system, potential problems exist due to processor memory contention, access time required to access particular segments of shared memory, and "hard ware" and "soft ware" complexity to overcome these problems.

En delt hukommelse 200 kan omfatte flere inngangshukommeIser som vist i fig. 4, hvor hver mikroprosessor 4 02 i anropsstyringsenheten 3 02 har adgang til denne over sin egen hukommelsesport slik som port 516 med adgang gjennom data/adresselinje 306 som er multiplekset til andre hukommelsesporter ved multiplekspunktet 318, og spørre/tildelingslinjen 308 som er individuell for hukommelsesport 516. Bare 60 linjer eller mindre inneholdes i den delte hukommelsen som er vist. En fordelingskrets 316 gjør det mulig bare for en mikroprosessor om gangen å få adgang til den delte hukommelse 200 for å eliminere problemer med strid mellom prosessorene om adgang til hukommelsen. En delt hukommelses-styring 312 styrer adresseringen til den delte hukommelsen 200 og overføringen av data fra denne til hukommelsesport 304 over data/adresselinje 306, som er to-veis. Paritet oppnås og kontrol-leres for både data og adresser ved hukommelsesport 512 og ved styringskrets 312. Den delte hukommelsen 200 kan omfatte halv-lederelementer av RAM-typen, som er organisert i 32-bit ord for å gi den ovennevnte 256 k-byte adressekapasitet. En hovedtidspuls-krets i tidspuls fordelingskrets 314, genererer de forskjellige synkroniseringssignaler som kreves av fordelingskrets 316, hukommelsesporter slik som port 512, styringskrets 312 og den delte hukommelse 200. A shared memory 200 can comprise several input memories as shown in fig. 4, where each microprocessor 4 02 in the call management unit 3 02 has access to it via its own memory port such as port 516 with access through data/address line 306 which is multiplexed to other memory ports at the multiplex point 318, and the query/assignment line 308 which is individual to memory port 516. Only 60 lines or less are contained in the shared memory shown. A distribution circuit 316 enables only one microprocessor at a time to access the shared memory 200 to eliminate problems of contention between the processors for access to the memory. A shared memory controller 312 controls the addressing of the shared memory 200 and the transfer of data from this to memory port 304 over data/address line 306, which is bi-directional. Parity is obtained and checked for both data and addresses by memory port 512 and by control circuit 312. The shared memory 200 may comprise RAM-type semiconductor elements, which are organized into 32-bit words to provide the above 256 k-bytes address capacity. A main timing pulse circuit in timing distribution circuit 314 generates the various synchronization signals required by distribution circuit 316, memory ports such as port 512, control circuit 312 and the shared memory 200.

Oversetter 202, terminalstyringskretsen 128 (60, som vist i fig. 3) og den delte hukommelse 200 er ved grensesnitt tilpasset gruppevelgeren over linjene 204, 206, 208 og 210. En typisk velger y med x utganger er tilpasset ved grensesnitt til linjen 204 og utgangen x+1 ved linjen 208. En annen typisk velger Y+l har sin utgang X tilpasset ved grensesnitt til linjen 206 og sin utgang x+1 ved linjen 210. Som tidligerenevnt har hver av linjene 204 - 210 multiplekset på seg 32 tidsrammer. Hver taleterminalkrets 128 er således koblet til to terminalmultiplekser som fører de 30 kanaler og som er synkronisert slik at utgangen fra terminalkretsene og inngangene til gruppevelgerne 102 er synkrone for å gi den nødvendige parallell/serieomforming og i motsatt retning serie/parallellomformingen mellom disse. Mikroprosessoren 4 02, ved dens lokale hukommelse 516, kan omfatte en maske-programmert ROM eller PROM. Den lokale hukommelsen omfatter også en mulighet for nyinnlesing i hukommelsen av størrelsesorden 4k- - 8k-bytes for den eksisterende "soft ware" og variable data som kan omfatte den aktuelle tjenesteklasse. Translator 202, terminal control circuit 128 (60, as shown in Fig. 3) and shared memory 200 are interfaced to the group selector over lines 204, 206, 208 and 210. A typical selector y with x outputs is interfaced to line 204 and output x+1 at line 208. Another typical selector Y+1 has its output X interfaced to line 206 and its output x+1 at line 210. As previously mentioned, each of lines 204 - 210 has 32 time frames multiplexed onto it. Each voice terminal circuit 128 is thus connected to two terminal multiplexes which carry the 30 channels and which are synchronized so that the output from the terminal circuits and the inputs to the group selectors 102 are synchronous to provide the necessary parallel/serial conversion and in the opposite direction the series/parallel conversion between them. The microprocessor 402, at its local memory 516, may include a mask-programmed ROM or PROM. The local memory also includes an option for re-reading into the memory of the order of 4k - 8k bytes for the existing "soft ware" and variable data that may comprise the relevant service class.

Oversetteren 202 blir beskrevet under henvisning til fig. 6. Oversetter 202 er særlig nyttig under anvendelser i et fordelt styringsnettverk, og arbeider bare med datakommunikasjonsveien mellom sikkerhetsblokkmodulene og andre undersystemer i sentralen som er forsynt med talevelgerne 102. Ulempene ved tidligere kjente oversettere i sentralsystemer med sentralisert lagringsprogram når de behandler kontor- og kundedatamodifiseringer, er unngått ved foreliggende system. Oversetter 202 omfatter en hukommelse 550, en styringsprosessor 552, som omfatter en mikroprosessor 554 og dens tilforordenede programhukommelse 556 og oversetteradgangsporter til gruppevelgere 102, hvorav 3 av 8 er vist ved 558, 560 og 562. Oversetteren kan dubliseres etter behov i avhengighet av øket trafikk, pålitelighet og drift-sikkerhet. The translator 202 is described with reference to fig. 6. Translator 202 is particularly useful in applications in a distributed control network, dealing only with the data communication path between the security block modules and other subsystems in the exchange provided with the voice selectors 102. Disadvantages of prior art translators in centralized storage program exchange systems when processing office and customer data modifications , is avoided by the present system. Translator 202 includes a memory 550, a control processor 552, which includes a microprocessor 554 and its associated program memory 556 and translator access ports to group selectors 102, 3 of 8 of which are shown at 558, 560 and 562. The translator can be duplicated as needed depending on increased traffic , reliability and operational safety.

Oversetteren mottar informasjon om tjenesteklasser av forskjellige typer, hukommelsesdata, statistisk informasjon osv. og utfører også den normale oversettelsesfunksjon, dvs. fra katalognummer til utstyrsnummer (DN/EN) ved indeksering i en tabell i hukommelsen 550, utstyrsnummer til katalognummeroversettelser (EN/DN), områdekode eller sentralkode til forbindelsesveiover-settelse og forbindelsesvei til utstyrsnummeroversettelse. The translator receives information about classes of service of various types, memory data, statistical information, etc. and also performs the normal translation function, i.e. from catalog number to equipment number (DN/EN) by indexing in a table in the memory 550, equipment number to catalog number translations (EN/DN) , area code or central code for connection route translation and connection route for equipment number translation.

Hver tale-terminalkrets 128 er koblet til to terminalmulti-plekse linjer som vist under henvisning til fig. 3, idet hver terminalmultiplekset linje fører 32 kanaler, og hver terminalmultiplekset linje er koblet til en terminalvelgerutgang, som i sin tur er koblet til gruppevelgerens 128 innganger. Som et eksempel kan forutsettes at 960 terminalkretser som er identiske med krets 128, er koblet til gruppevelgeren i en typisk sentral-oppbygning. De 30 terminalkretsene som er koblet til en terminalmultipleks, har hvert et andre grensesnitt koblet til en andre terminalmultipleks, slik at de to terminalmultiplekser som deler de 3 0 terminalkretser, er koblet til samme nummerutgang på to etter hverandre følgende velgere på første trinn. De 60 terminalkretser som deler en programhukommelse er omformet til fire terminalmultiplekser, slik at hvert par velgere på trinn 1 vil ha fire sett, hvert på fire terminalmultiplekser, koblet til seg. Hver taleterminalkrets 128 omfatter derfor 2 utstyrsnummer, og DN/EN oversettelsesfunksjonen overvåker kontinuerlig tilstanden, dvs. opptatt/ledig tilstanden til hver anropende forbindelseshalvdel og hver anropte forbindelseshalvdel i taleterminalkretsen. Svaret på en etterspørsel etter DN-oversettelse vil inneholde et nummer på en ledig terminalkrets og en indikering av hvorvidt det alternative utstyrsnummer er opptatt, ledig eller bestilt. Dersom begge terminaler er opptatte, blir denne informasjonen returnert til mikroprosessor 552, og mikroprosessoren styrer en anropsfor-bindelseshalvdel som velger en nettverksvei til det anropte utstyrsnummer og signaliserer den nødvendige informasjon for oppsetning av en forbindelse. Mikroprosessoren som styrer den anropte del av forbindelsen, sender et bekreftelsessignal til DN/EN-oversetteren, eller en annen oversetterfunksjon for å fastlegge at den anropte del nå er opptatt og for å identifisere det anropende utstyr. Each voice terminal circuit 128 is connected to two terminal multiplex lines as shown with reference to FIG. 3, in that each terminal multiplexed line carries 32 channels, and each terminal multiplexed line is connected to a terminal selector output, which in turn is connected to the group selector's 128 inputs. As an example, it can be assumed that 960 terminal circuits, which are identical to circuit 128, are connected to the group selector in a typical exchange structure. The 30 terminal circuits that are connected to a terminal multiplex each have a second interface connected to a second terminal multiplex, so that the two terminal multiplexes that share the 30 terminal circuits are connected to the same number output on two successive selectors on the first stage. The 60 terminal circuits that share a program memory are reshaped into four terminal multiplexes, so that each pair of selectors at stage 1 will have four sets, each of four terminal multiplexes, connected to them. Each voice terminal circuit 128 therefore comprises 2 equipment numbers, and the DN/EN translation function continuously monitors the state, i.e. the busy/free state of each calling connection half and each called connection half in the voice terminal circuit. The response to a request for DN translation will contain a number on a free terminal circuit and an indication of whether the alternative equipment number is busy, free or ordered. If both terminals are busy, this information is returned to microprocessor 552, and the microprocessor controls a call connection half which selects a network path to the called equipment number and signals the necessary information for setting up a connection. The microprocessor controlling the called part of the connection sends an acknowledgment signal to the DN/EN translator or other translator function to determine that the called part is now busy and to identify the calling equipment.

Oversetterhukommelsen 550 kan omfatte en CCD-hukommelse The translator memory 550 may comprise a CCD memory

eller en magnetisk boblehukommelse, eller en annen type "solid state" hukommelse som er i stand til å inneholde minst 90 k-ord i lageret idet 80 k-ord av disse angår oversetterhukommelsen mens 10 k-ord av disse angår oversetterens programhukommelse, med ordlengder på f.eks. 16,24 eller 32 bits i avhengighet av data-strukturen. Adkomstportene 558 til 562 er elektrisk sett identiske or a magnetic bubble memory, or another type of "solid state" memory capable of containing at least 90 k words in the storage, 80 k words of which concern the translator memory while 10 k words of which concern the translator's program memory, with word lengths on e.g. 16, 24 or 32 bits depending on the data structure. Access ports 558 to 562 are electrically identical

med taleterminalkretsene til koblingsmatriksen, og er identi-fiserbare og valgbare ved hjelp av utstyrsnummer på en lignende måte som terminalkretsene er det. Fordelingen av de ovennevnte adkomstporter er slik at en koblingsmodulfeil ikke vil sette mer enn én port ut av funksjon, og en feil i en hvilken som helst with the voice terminal circuits of the switching matrix, and are identifiable and selectable by equipment number in a similar way as the terminal circuits are. The distribution of the above access ports is such that a link module failure will not disable more than one port, and a failure in any

velger i trinn 1 vil ikke sette mer enn halvparten avortene ut av funksjon. Utstyrsnumrene som er tilfordelt adkomstportene, er slik at én algoritme i programhukommelsen 556 kan utlede et hvilket som helst annet utstyrsnummer fra et hvilket som helst gitt chooser in step 1 will not put more than half of the orts out of order. The equipment numbers assigned to the access ports are such that one algorithm in program memory 556 can derive any other equipment number from any given

utstyrsnummer. Funksjonsmessig omfatter hver adkomstport utstyr for å velge, fra den multiplekse PCM-linjeø, innholdet i den kanalen som defineres av utstyrsnummeret, kretser for å identifisere mikroprosessor-til-mikroprosessor styringsbudskap i kanalen, et bufferregister for å oppta ett eller flere slike budskap, et utgangsbuffer, utstyr for å innføre slike budskap i den korrekte kanal på de utgående terminalmultiplekser 564, 566 og 568, og utstyr for å sørge for at utgangsbudskap holder transmisjons-veien ledig mens oversettermikroprosessoren 554 genererer ut-gangsdata. equipment number. Functionally, each access port includes equipment for selecting, from the multiplexed PCM line island, the contents of the channel defined by the equipment number, circuitry for identifying microprocessor-to-microprocessor control messages in the channel, a buffer register for recording one or more such messages, a output buffer, means for inserting such messages into the correct channel on the output terminal multiplexes 564, 566 and 568, and means for ensuring that output messages keep the transmission path clear while the translator microprocessor 554 generates output data.

Adkomstportene 558, 560 og 562 omfatter også inngangslinjer som indikert. Data trekkes ut fra oversetterhukommelsen 550 i avhengighet av budskapene mottatt på inngangsportene, og ny inn-lesning og modifisering av data i hukommelse 550 blir styrt av mikroprosessoren i overensstemmelse med programmet i programhukommelsen 556. Prosessoren 554 kan være den samme mikroprosessor som benyttes i terminalkretsene 128, og er også illustrert ved 4 02 som en del av anropsstyringsenheten 3 02. Oversetterhukommelsen 550 omfatter de nødvendige oversettertabeller. Som et typisk eksempel kan angis at oversetteradkomst som overskrider 4 millisekunder, har en sannsynlighet mindre enn 1:1000, og den gjennomsnittlige tiden som trengs for å fullstendiggjøre oversetteradkomst, er under 2 millisekunder. Kundedatamodifikasjoner og sentraldatamodifikasjoner utføres ved omprogrammering av hukommelse 556, for å tilveiebringe ekstra kundetrekk eller utvidelser av antall nummer, linjer eller forbindelseslinjer som betjenes av en sentral. Access ports 558, 560 and 562 also include input lines as indicated. Data is extracted from the translator memory 550 depending on the messages received on the input ports, and new reading and modification of data in memory 550 is controlled by the microprocessor in accordance with the program in the program memory 556. The processor 554 can be the same microprocessor used in the terminal circuits 128 , and is also illustrated at 4 02 as part of the call management unit 3 02. The translator memory 550 includes the necessary translator tables. As a typical example, translator access exceeding 4 milliseconds has a probability of less than 1:1000, and the average time needed to complete translator access is less than 2 milliseconds. Customer data modifications and exchange data modifications are performed by reprogramming memory 556, to provide additional customer features or expansions in the number of numbers, lines or trunks served by an exchange.

Claims

1. Distributed control system (100) for a digital, switchable subscriber system with many subscribers connected in a star configuration to a common exchange with the necessary storage and processing equipment for the relevant calls, where there is an interface (148) between subscriber line circuits (128) which are connected the individual subscriber lines (132-134), and a switching matrix (102) which performs the switching, characterized in that each subscriber line (132-134) is assigned to one separately of several identical subscriber line circuits (128), each of which is equipped with its own microprocessor (e.g. e.g. an 8080 microprocessor), while the interface (14) is multiplexed and serves at least one of the microprocessor-controlled subscriber line circuits (132-134), and that each interface (148) contains a signal derivation circuit which derives digital, selective control signals for each call, as well as conversion circuits for the derivation of digital voice signals, and that both control signals and voice signals are multiplexed on the same connection subdivision road.

2. Distributed control system according to claim 1, characterized in that the connection matrix (10 2) comprises a multi-stage group selector (102).

3. Distributed control system according to claim 1, characterized in that the interface (148) comprises local memory devices (516) allocated to each group of n subscriber lines, and shared memory devices allocated to each group of m subscriber lines.

4. Distributed control system according to claim 3, characterized in that there is a local memory device for each subscriber line, while each group corresponding to a security block has memory devices that are common but time-shared.

5. Distributed control system according to claim 4, characterized in that each interface (148) also includes microprocessor equipment (402) which includes the local memory device (516) and the control of the path selection and also includes equipment (512) to provide access to the shared memory, the shared memory is a multi-ported memory that has a two-way connection to m microprocessor devices.

6. Distributed control system according to claim 1, characterized in that the signal output circuit comprises a microprocessor and a memory assigned to this to provide the control of a pr. call basis.

7. Distributed control system according to claim 1, characterized in that the signal output circuit comprises a microprocessor and a memory which is provided to it in order to provide the control of one per line basis.

8. Distributed control system according to claim 1, characterized in that the digitized voice signals are serially connected to the common communication path.

9. Distributed control system according to claim 1, characterized in that the digitized voice signals are connected in parallel to the common communication path.

10. Distributed control system according to claim 5, characterized in that it also comprises translator devices (202) which are connected to the common communication path to provide translation between several interfaces which are connected to this and the connection matrix (102).

11. Distributed control system according to claim 6, characterized in that the microprocessor (402) comprises digital filter equipment (500) to derive the digitized speech signals.

12. Distributed control system according to claim 2, characterized in that each of the calls comprises a calling connection half and a called connection half, and that the interfaces also include equipment for connecting the calling connection halves to the common communication path and for receiving the called connection halves from the common communication path, so that the connection matrix independently interconnects the calling and the called connection halves.

13. Application of a distributed control system (100) according to any one of the above claims, in a continuously expandable switching system to provide communication connections between several subscriber lines, so that additional subscriber lines or connecting lines can be added to the system without disconnecting existing subscriber lines and so that a standardized interface can be used between the switching matrix and the subscriber line circuits.

14. Method for providing distributed control for a digital, switchable subscriber system with many subscribers connected in a star configuration to a common exchange with the necessary storage and processing equipment for the calls in question, where there is an interface (148) between subscriber lines (128) which are connected to the individual subscriber lines (132-134), and a switching matrix (102) which makes the switches, characterized by the following steps: - provision of several interfaces, each of which includes one interface for at least one subscriber line to a common communication path and includes equipment to derive any digital routing control signals for each call connected thereto, - interconnecting the subscriber lines over a switching matrix into a common communication path depending on the routing routing control signal, and - deriving digitized voice signals at each interface so that the voice signals and the routing digital control signals multiplexed on the common communication path.

15. Method according to claim 14, characterized in that each of the calls comprises one calling connection half and one called connection half and where the interfaces also include equipment for connecting the calling connection halves to the common communication path and for receiving called connection halves from the common communication path so that the calling and the called connection halves are controlled independently of each other and connected together over the connection matrix.

16. Method according to claim 14 or 15, and where a distributed control is used for each subscriber call during the entire duration of this call, characterized in that the method includes the following steps: - provision of subscriber line circuits, each of which has at least one of the subscriber lines terminated by it, for the derivation of digital control signals regarding the path selection and for the derivation of digital signals representing the communication in question, - multiplexing the digital control signals for the path selection and the digital signals representing the communications on a common communication path so that independent path selection control is obtained for each of the communications on the subscriber lines, and - connection of the communications between the subscriber lines in accordance with the digital control signals for path selection by means of a connection matrix which has several common communication paths connected to it from several subscriber line circuits.

17. Method according to claim 16, characterized in that it further comprises connecting the common communication path from several line circuits to the connection matrix so that extra subscriber lines or connection lines can be added to the system without disconnecting existing subscriber lines and so that a standardized interface is arranged between the connection matrix and each subscriber line circuit.

18. Method according to claim 16, and where the subscriber lines are analog lines or connection lines and where the communications on these analog lines or connection lines take place in the form of subscriber calls, characterized in that each subscriber call comprises a calling connection half and a called connection half and where the steps of providing subscriber line circuits also includes: - connection of the calling connection halves to the common communication path and the called connection halves from the common communication path so that the calling and the called connection halves are controlled independently of each other.

19. Method according to claim 18, characterized in that the digital control signals for road selection are generated at one per line basis.

20. Method according to claim 18, characterized in that the digital control signals for road selection are generated at one per call basis.

21. Method according to claim 18, characterized in that the digital control signals for road selection are provided on one per terminal base.

22. Method for providing a modular expandable connection matrix according to any one of claims 1-16, for mutual connection between several subscriber lines and connection lines to a telephone exchange or a switchboard, characterized in that it comprises the following steps: - provision of several subscriber line circuits which is placed far from the telephone exchange or switchboard, as each of the subscriber line circuits provides for the allocation of distributed control to each subscriber call for the subscriber lines and connection lines connected to this, and also includes: - derivation of digital control signals for route selection for individual subscriber calls on these lines and connected connection lines, - digitization of the subscriber calls and multiplexing of the digitized subscriber calls and the digital control signals for route selection on a common communication path together with the digitized subscriber calls and the digital control signals for route selection from several others subscriber line circuits, and - connecting the common communication path to the input of the switching matrix so that distributed control is achieved for the entire duration of the subscriber call.

23. Method according to claim 22, characterized in that the derivation of the digital control signals for the path selection includes: - separation of each of the subscriber calls into calling and called connection halves so that each connection half is controlled independently of the others.