NO180098B - Flertrinns svitsjeinnretning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en flertrinns svitsjeinnretning i henhold til innledningen av krav 1.

Hovedoppgaven til svitsjeteknikken er koblingen av innganger til utganger. I kanal- eller gjennomkoblingssvitsj ingen skjer forbindelsen av inngangene med utgangene ved hjelp av en svitsjeinnretning som styres av en svitsjedatamaskin. Som kontakter benyttes såvel elektromekaniske komponenter som også i tiltagende grad elektroniske brytere. Alt etter utførelsesart av svitsjeinnretningen kan signaler overføres over det samme koblingspunkt i én eller begge retninger. Ved siden av vanlig rommultipleksdrift av svitsjeinnretningen er det også mulig å realisere svitsjeinnretninger ved tidsmultipleksprinsippet eller kombinere begge prinsippene.

Svitsjeinnretninger blir for det meste bygget opp av enhetlige grunnkomponenter i henhold til bestemte prinsipper. Som særlig fordelaktig har vist seg den flertrinns Clos-svitsjeinnretning, hvilken er beskrevet i boken "Neue Kommunikationsnetze" av Peter R. Gerke, Springer Verlag, 19 82 i kapittelet "Svitsjeinnretninger" på sidene 5 0 og 51 og utførlig behandlet i artik-kelen av C. Clos i Bell System Technical Journal 32 (1953), sidene 406-424. Clos-svitsjeinnretningen omfatter tre lenketrinn, slik at svitsjene i de ytre trinn gjør det mulig å koble hver av ledningene til det dobbelte antall lenker (nøyaktigere: én mindre enn det dobbelte antall) som er forbundet med svitsj er i det midtre trinn. Mellom hver av svitsjene i det ytre og det midtre trinn går det en respektiv lenke. Ved større svitsjeinnretning betyr imidlertid denne art kabling en neppe godtagbar kostnad.

Hensikten med oppfinnelsen er å angi et lenkesystem som muliggjør en enklere kabling mellom lenketrinnene.

Svitsjeinnretningen skal dessuten kunne utvides.

Hovedhensikten oppnås ved de i krav 1 angitte trekk.

Den særlige fordel ligger i den oversiktlige utførelse av lenkesystemet. Alle svitsjeenheter er utført på samme måte. I stedet for enkelte lenker kan nå busslinjer eller kabel som forbinder svitsjeenhetene med hverandre, anvendes. Ved dette reduseres betraktelig antallet av forbindelser motsvarende antallet linjer pr. buss eller kabel. Ved hjelp av pluggbare forbindelseskabler blir kablingen vesentlig forenklet. Forbindelseskablene kan naturligvis være forsynt med kodede plugger som letter kablingen eller gjør en gal kabling umulig. Prisipielt er naturligvis det også mulig med en trykt kabling mellom svitsjeenhetene. Dette lettes vesentlig ved de parallelt gående linjer i en tilsvarende trykt forbindelseskabel.

Det er hensiktsmessig når en n/2n-romsvitsj resp. 2n/n-romsvitsj med et elektrisk grensesnitt som ved siden av en kobling for tilpasning mellom signalene på tilkoblingsledningen og de til romsvitsjen, også kan inneholde innretninger for tidsmultipleksdrift, kombineres til en grensesnittinnretning. Hermed blir kablingen mellom grensesnittkomponentene og n/2n-romsvitsjen innspart.

Særlig fordelaktig er det når en avbruddsfri utvidelse av svitsjeinnretningen er mulig. Denne kan skje ved ytterligere grensesnittenheter når svitsjeinnretningene på forhånd er utstyrt for sluttutbygging. Svitsjeinnretningene kan også eventuelt utvides ved flere gangers kvadrering og utvides med de tilsvarende grensesnittenheter.

Som særlig fordelaktig har anvendelsen av svitsjeenheter som inneholder åtte x/x-romsvitsjer, hvor hver romsvitsj har 32 innganger og 3 2 utganger, vist seg. Alt etter benyttet teknologi skjer viderekoblingen av signalene bare i en retning eller også samtidig i begge retninger.

Den spesielle lenkesystemoppbygging kan naturligvis også beholdes med en 5- eller 7-trinns struktur. Det midtre lenketrinn blir da igjen erstattet av en Clos-svitsjeinnretning. Dermed reduserer antallet av nødvendige koblingspunkter

seg betraktelig ved et stort antall innganger.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i tilknytning til et utførelseseksempel.

Fig. 1 viser en svitsjeinnretning med Clos-struktur.

Fig. 2 viser en svitsjeinnretning i henhold til oppfinnelsen.

Ved svitsjeinnretningen på fig. 1 omfatter det første lenketrinn KSI et antall på "x" n/2n-romsvitsjer RKLl-RKLx til hvis innganger det henholdsvis er tilkoblet n linjer over en grensesnittkomponent SST. Henholdsvis n linjer av totalt nx linjer er kombinert til en linjeport LPl-LPx. Grenseshittkom-ponenten tjener til elektrisk tilpasning av de signaler som skal viderekobles, og den kan dertil også omfatte ytterligere innretninger for tidsmultipleksdrift. Utgangene på de n/2n-romsvitsjer er over lenker kanonisk kablet med inngangene på "2n" x/x-romsvitsjer. Utgangene på x/x-romsvitsjene er igjen kanonisk forbundet med inngangene på 2n/n-romsvitsjer RKRl-RKRx i det tredje lenketrinn KS3, og deres utganger forbundet via grensesnittkomponenter SST forbundet med linjeporter RPl-RPx som hver igjen har n tilkoblinger. Det blir her antatt at signalene kobles gjennom fra venstre til høyre. Som følge av dette blir de venstre tilkoblinger på romsvitsjen betegnet som innganger og de høyre tilkoblinger som utganger. Ved svitsjeinnretninger som gjennomkobler signaler bare i én retning, stemmer denne betegnelsen overens med retningen av kommunika-sjons st rømmen. Da er den viste svitsjeinnretning nødvendig for hver transmisjonsinnretning.

Det er imidlertid også tenkelige svitsjeinnretninger ved hvilke kommunikasjonsstrømmen skjer i begge retninger over samme koblingspunkt. Da er betegnelsen innganger og utganger for romsvitsjen bare å forstå som posisjonsbetegnelse for tilkob-lingene og datastrømmen kan skje fra utgangen på 2n/n-romsvitsjen over de som innganger betegnede tilkoblinger, x/x-romsvitsjene og n/2n-romsvitsjene. For dette er naturligvis likeledes

tilsvarende modifiserte grensesnittkomponenter nødvendige.

Den på fig. 1 viste svitsjeinnretning skiller seg fra en optimal Clos-svitsjeinnretning ved at de n/2n-romsvitsjer har en utgang mer og de 2n/n-romsvitsjer en inngang mer. For dette er også ytterligere en x/x-romsvitsj nødvendig. Derfor fås det imidlertid hyppige fordeler ved styringen av den tilhørende svitsjedatamaskin. Prinsipielt kan imidlertid romsvitsjer motsvarende Clos-svitsjeinnretningen benyttes.

Ved svitsjeinnretninger med et stort antall av tilkoblingslinjer fås det på grunn av den nødvendige kanoniske kabling kostbare kablingsfelt med innbyrdes overkryssende enkeltlinjer mellom romsvitsjene.

På fig. 2 er det vist en svitsjeinnretning ved hvilken henholdsvis en grensesnittkomponent SST og en n/2n-romsvitsj er kombinert til en grensesnittenhet SELl-SELx. Grensesnittenhetene SELl-SELx utgjør det første lenketrinn. På grunn av oversiktligheten er bare den første og siste grensesnittenhet vist. De til det første lenketrinn førte tilkoblingslinjer er betegnet med Ll-L(xn).

Det mellomste lenketrinn består av svitsjeenheter KEl-KEy. Hver svitsjeenhet består av "m" x/x-romsvitsjer.

Hver svitsjeenhet KEl-KEy har "x" svitsjeinngangsporter som hver har m tilkoblinger. Den første svitsjeinngangsport Ell er forbundet med hver første inngang på x/x-romsvitsjen RKll-RKlm. På samme måte er utgangene på x/x-romsvitsjen tilkoblet utgangsportene All-Alx. Utgangene på den første grensesnittenhet SELI er likeledes sammenkoblet til grensesnittutgangsporter Lll-Lly. De øvrige grensesnittenheter er identisk oppbygget.

I det tredje lenketrinn er de 2n/n-romsvitsjer likeledes kombinert med de tilsvarende grensesnittkomponenter til grensesnittenheter SERl-SERx. De respektive innganger er også her kombinert til dataporter ved den første grensesnittenhet SEIR Rll-Rly med hver ni tilkoblinger. Tilkoblingslinjene er tilsvarende betegnet med Rl-R(xn). Kablingen mellom grensesnittenhetene og svitsjeenhetene skjer over busslinjer som hensiktsmessig er utfort som pluggbare kabler. Således blir den første grensesnittutgangsport LII forbundet med den første svitsjeinngangsport Ell, den annen grensesnittutgangsport ved den -første svitsj einngangsport L12 på den annen svitsj eenhet KE2 (ikke vist) og den siste grensesnittutgangsport Lly på den første grensesnittenhet SELI med den første svitsj inngangsport Eyl på den siste svitsjeinnretning KEy. På samme måte blir grensesnittutgangsportene på den annen grensesnittinnretning forbundet med henholdsvis annenhver svitsjeinngangsport og grensesnittutgangsportene Lxl-Lxy på den siste grensesnittenhet SELx med alle de siste svitsjeinngangsporter Elx-Eyx på svitsjeenhetene KEl-KEy. Svitsjeutgangsportene All-Alx på den første svitsjeenhet KEI er på samme måte forbundet med samtlige første grensesnittinngangsporter Rll-Rxl på grensesnittenhetene SERl-SERx i tredje lenketrinn. Tilsvarende er svitsjeutgangsportene på de ytterligere svitsjeenheter hver forbundet med samtlige andre, tredje osv. grensesnittinngangsporter. Tilordningen mellom grensesnittutgangsportene og svitsjeinn-gangsportene samt svitsjeutgangsportene og grensesnittinn-gangsportene er naturligvis i prinsippet vilkårlig utskiftbar; en systematisk anordning letter naturligvis oppbyggingen og styringen av svitsjeinnretningen. Svitsjeinnretningen har som oppgave etter valg å forbinde inngangslinjen Ll-L(xn) som er koblet til inngangsportene LPl-LPx på grensesnittenhetene SELl-SELx, til utgangslinjene Rl-R(xn). Linjene kan i den forbindelse være utført som totråds. Som regel skjer det ved hjelp av romsvitsjen bare en enpolig gjennomkobling. Signalene blir deretter omformet i grensesnittkomponenten. Ved hjelp av de n/2n-romsvitsjer R KLI,... kan hver inngangslinje forbindes med to av sine utganger, av hvilke deretter til sist én gjennomkobles via svitsjeenhetene KEl-KEy og grensesnittenhetene SERl-SERx (til den ønskede utgangslinje R1-R(xn)}. Utgangene på en 2n/n-romsvitsj henholdsvis de på den etter-koblede grensesnittkomponent danner en utgangsport RPl-RPx. Alle svitsjeenheter er ens utført. Naturligvis er det også ved bruk av Clos ' originalsvitsjeinnretning uten ulemper eksempel-vis mulig å gi avkall på de siste x/x-romsvitsjer RKym og likeledes på en respektiv lenke i en grensesnittenhet henholdsvis ikke å gjennomføre den tilsvarende kabling. Betegnelsen for de n/2n-romsvitsjer og de 2n/n-romsvitsjer innbefatter likeledes her romsvitsjer som har henholdsvis en utgang og en inngang mindre. På grunn av den enhetlige utførelse og muligheten for overføring av testsignaler ble imidlertid den omtalte utførelse valgt.

Det er hensiktsmessig å bygge opp alle romsvitsjer av x/x-rom-svits jer som har 32 innganger og 32 utganger. For sambandskabelen har antallet på 8 ledninger vist seg egnet når signalene overføres totråds. Sammenhengen mellom antallet inngangslinjer pr. grensesnittenhet, antallet grensesnittutgangsporter og antall svitsj eenheter er gitt ved ym = 2n. Antallet inn- og utganger på x/x-romsvitsjen tilsvarer antallet grensesnittenheter i et lenketrinn.

Da det for tiden ennå ikke er mulig å integrere x/x-romsvitsjer med et større antall av inn- og utganger, blir romsvitsjer med et større antall av inn- og utganger tilveiebragt ved "kvadrering". En fordobling av inn- og utgangene oppnår man f.eks. ved at man parvis sammenkobler fire x/x-romsvitsjer, idet utgangene til hvert par kobles i parallell og de innbyrdes motsvarende innganger i hvert par kobles i parallell. Ved styringen er det dermed mulig å forbinde alle innganger med alle utganger, idet naturligvis hver av de parallelt koblede utgangene må være henholdsvis åpne eller høyohmige. Den samme virkning kan oppnås ved parallellkobling av inngangene til et romsvitsjpar og kryssing av utgangene.

For lenkefelt med et større antall innganger kan det benyttes fem eller flertrinns Clos-svitsjeinnretninger. Midtdelen motsvarer i den forbindelse den på fig. 2 viste anordning som ble utvidet med to ytterligere lenketrinn med n/n-romsvitsjer til hvilke henholdsvis inngangs- og utgangslinjene er inn-koblet. Kostnaden øker med denne struktur omtrent lineært med antallet av inn- oa utaanaslinier.

Claims (8)

1. Flertrinns svitsjeinnretning for blokkeringsfri forbindelse av nx inngangslinjer med nx utgangslinjer, med et første lenketrinn (KSI) som har n/2n-romsvitsjer (RKLl-RKLx), med et midtre lenketrinn (KS2) som har x/x-romsvitsjer (RKl-RK2n), hvor hver utgang på en n/2n-romsvitsj (RKLl-RKLx) er forbundet med en lenke til en inngang på en x/x-romsvitsj (RKl-RK2n) og med et tredje lenketrinn (KS3) som har 2n/n-romsvitsjer (RKRl-RKRx), hvor hver utgang på en x/x-romsvitsj (RKl-RK2n) over en lenke er forbundet med en inngang på en 2n/n-romsvitsj (RKRl-RKRx), karakterisert ved at henholdsvis "m" utganger på en n/2n-romsvitsj (RKLl-RKLx) er kombinert til en grensesnittutgangsport (Lll-Lly,...Lxy), at henholdsvis "m" x/x-romsvitsjer (RKll-RKlm,...) er kombinert til en svitsjeenhet (KEI,...KEy), at hver inngang på x/x-romsvitsjene (RKll-RKlm,...) i en svitsjeenhet (KEI,...KEy) er ført til en svitsj inngangsport (Ell-Elx,...), at hver grensesnittutgangsport (Lll-LlyLxy) på en n/2n-romsvitsj (RKL1,...) er forbundet med en respektive svitsjeinngangsport (Ell-Eyl,...Eyx) i hver svitsjeenhet (KEl-KEy), at en respektive utgang på hver x/x-romsvitsj (RKll-RKlm,...) i en svitsjeenhet (KEI,...) er ført til en svitsjeutgangsport (All-Alx,...), at respektive "m" innganger på hver 2n/n-romsvitsj (RKR1,...) er kombinert til grensesnittinngangsporter (Rll-Rly,...Rxy), og at hver svitsjeutgangsport (All-Alx,...Ayx) i hver svitsjeenhet (KEI,...,KEy) er forbundet med hver grensesnittinngangsport (Rll-Rxl...Rxy) i hver 2n/n-romsvitsj (RKRl-RKRx).

2. Svitsjeinnretning i henhold til krav 1, karakterisert ved at hver n/2n-romsvitsj (RKLl-RKLx) eller 2n/n-romsvitsj (RKRl-RKRx) med en tilhørende grensesnittkomponent (SST) som tjener til tilpasning mellom signalene på tilkoblingslinjene (Ll-L(xn); Rl-R(xn)), er kombinert til en grensesnittenhet (SELl-SELx; SERl-SERx).

3. Svitsjeinnretning i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved at respektive "m" lenker er kombinert til en buss eller en sambandskabel (VK).

4. Svitsjeinnretning i henhold til krav 2 eller 3, karakterisert ved at sambandskabelen er forsynt med plugganordninger.

5. Svitsjeinnretning i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at ved kvadrering x/x-romsvitsj en (RK1) fås romsvitsjer med større antall av inn- og utganger og dermed svitsjeinnretninger for et større antall av inn- og utgangslinjer.

6. Svitsjeinnretning i henhold til et av kravene 1-4, karakterisert ved at den tretrinns svitsjeinnretning er anordnet som det mellomste lenketrinn (KSI, KS2, KS3) av en flertrinns (5,7) svitsjeinnretning.

7. Svitsjeinnretning i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at henholdsvis m = 8 sam-bandslinjer er kombinert til en sambandskabel (VK).

8. Svitsjeinnretning i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at x/x-romsvitsjene er utstyrt med x=32, 64 eller 128 innganger og x=32, 64 eller 128 utganger.