DE1487965B2

DE1487965B2 - Verfahren zur Verhinderung von Kreisbzw. Mehrfachkreisverbindungen in Vermittlungsnetzen

Info

Publication number: DE1487965B2
Application number: DE19661487965
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. 7015 Korntal Schmidt
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1966-03-04
Filing date: 1966-03-04
Publication date: 1970-05-06
Also published as: DE1487965A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verhinderung von Kreis- bzw. Mehrfachkreisverbindungen bei der abschnittsweisen Leitweglenkung in Fernmelde-, insbesondere Fernschreibvermittlungssystemen.

Bei der abschnittsweisen Leitweglenkung, bei der die Erst- und Alternativwege in Leitwegzuordnern von Vermittlungsstelle zu Vermittlungsstelle (von Knoten zu Knoten) auf Grund der Wahlinformation bestimmt werden, ist es nicht ausgeschlossen, daß die Verbindung zu einer Vermittlungsstelle zurückkehrt, die sie schon einmal durchlaufen hat (Kreisverbindung). Verbindungswege, die zu solchen Kreisverbindungen führen können, gelten als »gefährliche Verbindungswege«, da eine einmal hergestellte Kreisverbindung immer wieder von neuem durchlaufen werden kann und — solange sie nicht ausgelöst wird — den Aufbau anderer Verbindungen blockieren kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Verbindungen, die für andere Verbindungswege gefährlich werden können, in einfacher Weise zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß gemäß dem zu erreichenden Ziel zunächst ein Knoten als Zielknoten bestimmt wird, zu dem sämtliche Verbindungen hinlaufen sollen, und die zum Erreichen dieses Zieles nicht sinnvollen Verbindungen im Verbindungsnetz entfernt werden, daß vom verbliebenen Netz (Zielnetz) die ungefährlichen, zu keinerlei Kreisverbindungen führenden und daher immer zulässigen Wege herausgenommen werden (neutrales Netz), daß das jetzt noch übriggebliebene gefährliche Restnetz in zwei ungefährliche Teilnetze (α- und fr-Netz) zerlegt wird und daß bei einem Verbindungsaufbau das gesamte neutrale Netz, jedoch nur solche Kombinationen von a- und fr-Wegen Verwendung finden, bei denen keine Mehrfachkreisverbindungen entstehen können.

Die Zerlegung in das a- und fr-Netz wird dabei in der Weise vorgenommen, daß aus dem gefährlichen Restnetz ein beliebiger Knoten herausgegriffen wird und dabei festgelegt wird, daß dieser Knoten im a- und fr-Netz nur abgehende bzw. nur ankommende Wege haben soll, worauf dieser Knoten mit den entsprechenden Wegen aus dem Netz herausgenommen wird, daß in dem verbleibenden Restnetz wieder ein Knoten herausgegriffen wird und dabei festgelegt wird, daß er im a- und im fr-Netz nur abgehende bzw. nur ankommende Wege haben soll, worauf auch dieser Knoten mit den entsprechenden Wegen aus dem Netz herausgenommen wird, und daß diese Prozedur so lange fortgesetzt wird, bis das ganze Restnetz abgebaut und in ein a- und ein fr-Netz aufgespalten ist.

Die Auswahlbeschränkung für die Verbindungswege läßt sich entweder durch übertragung von Wegekennungen verwirklichen, die den bisherigen Verbindungsaufbau charakterisieren, oder es können die in den Vermittlungsstellen (Knoten) befindlichen Leitwegzuordner entsprechend programmiert werden.

Die Erfindung wird nun an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematische Darstellungen von Verbindungsnetz und Zielnetzen,

F i g. 2 die schematische Darstellung eines vollvermaschten Netzes und eine seiner möglichen Zerlegungen in ein α-Netz und ein fr-Netz,

F i g. 3 die schematische Darstellung eines beliebigen Netzes und seine Zerlegung in ein neutrales Netz, ein α-Netz und ein fr-Netz,

F i g. 4 eine tabellarische Darstellung des Wirkungsgrades bei der Wegeausnutzung für eines der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren.

F i g. 1 a möge das Verbindungsnetz zwischen den Knoten A, B, C, D, E, F und G darstellen. Die Verbindungsteilstrecken können in beiden Richtungen durch-· laufen werden, d. h., sie bestehen eigentlich aus zwei entgegengesetzt gerichteten Teilstrecken.

Nun betrachtet man einen Knoten des Verbindungsnetzes als Zielknoten Z, zu dem alle Verbindungen hinlaufen sollen (in F i g. 1 b G = Z). Alle anderen Knoten sind mögliche Ausgangspunkte von Verbindungen. Aus dem Verbindungsnetz (F i g. 1 a) sind solche Verbindungsteilstrecken auszuwählen, die zum Erreichen des Zieles Z sinnvoll erscheinen; sie ergeben das Zielnetz (F i g. 1 b). Die richtungsabhängigen Verbindungsteilstrecken GA, GB, GD und CE, EF sind zum Erreichen des Zieles Z = G nicht sinnvoll, da sie vom Ziel wegführen, und sie sind daher im Zielnetz nicht enthalten.

Wählt man einen anderen Knoten als Zielknoten (in F i g. 1 c E = Z), so ergibt sich aus dem gleichen Verbindungsnetz ein anderes Zielnetz.

Die im folgenden betrachteten Netze sind Zielnetze,

d. h., sie stellen nicht Verbindungswege dar, sondern die Aussagen der Leitwegzuordner in den einzelnen Vermittlungsstellen für ein bestimmtes Ziel.

F i g. 2 a stellt ein vollvermaschtes Netz dar, das als Teil eines Zielnetzes aufzufassen ist (vgl. F i g. 2 b).

Jeder Knoten ist mit jedem Knoten in beiden Richtungen verbunden. Bei η Knoten ergeben sich η (η — 1) Verbindungsteilstrecken. Jede Teilstrecke stellt einen gefährlichen Weg dar, denn sie kann mindestens einmal zu Kreisverbindungen beitragen.

Jedes vollvermaschte Netz kann — nach der Grundidee der Erfindung — als überlagerung eines α-Netzes und eines fr-Netzes aufgefaßt werden, die beide keine gefährlichen Wege haben (F i g. 2 b und 2 c). Dabei muß das a- oder fr-Netz folgender Bedingung genügen:

	Knotennummer	Zahl der Verbinc ankommend	ungsteilstrecken abgehend
45	1	O	11-1
	2	1	/1-2
50
	n- 1	n-2	1
	I!	n-\	O

(Die Zuordnung zwischen Knotennummer und Knoten ist beliebig.)

Ist diese Bedingung für das α-Netz erfüllt, so ergibt sich das fr-Netz komplementär zum α-Netz, d. h., bei gleicher Zuordnung zwischen Knotennummer und Knoten erhält man die Zahl der Verbindungen für das fr-Netz, wenn man die Spalten der ankommenden und abgehenden Verbindungen vertauscht. Da die Zuordnung von Knotennummer und Knoten beliebig ist, gibt es n! verschiedene Möglichkeiten, ein vollvermaschtes Netz in α- uhd fr-Netze zu zerlegen.

In F i g. 3a ist ein beliebiges Netz dargestellt. Ein beliebiges Netz kann man sich entstanden denken

aus einem vollvermaschten Netz durch Weglassen von Verbindungen. Daher muß die Zerlegung in ungefährliche a- und fr-Netze grundsätzlich auch für das beliebige Netz gelten.

In einem beliebigen Netz nibi es Woge, die von vornherein ungefährlich sind: sie seien als neutrales Netz bezeichnet. Das neutrale Netz bildet sowohl mit dem α-Netz als auch mit dem fr-Netz ungefährliche Netze.

Damit ergibt sich, daß ein beliebiges Netz zerlegt werden kann in

1. ein neutrales Netz,

2. ein α-Netz,

3. ein fr-Netz.

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Knoten, die für eine bestimmte Verkehrsrichtung " nur ankommende oder nur abgehende Wege aufweisen, können nicht zu Kreisverbindungen beitragen. Sie können mit ihren Verbindungsteilstücken von dem Netz abgespalten werden; verbleiben im Restnetz noch Knoten derselben Art, so können auch sie mit ihren Verbindungsteilstücken abgespalten werden usw., bis kein Knoten des Restnetzes mehr diese Bedingung erfüllt. Die abgespaltenen Wege bilden das neutrale Netz. Das verbleibende Restnetz ist ein Netz mit gefährlichen Wegen, das in a- und fr-Netze zerlegt werden muß.

Beispiel: In F i g. 3 b können die Wege FE, EC, AZ, DZ als neutrales Netz abgespalten werden.

Aus dem gefährlichen Restnetz wird ein beliebiger Knoten herausgegriffen, und es wird festgelegt, daß dieser Knoten

1. im α-Netz entweder nur ankommende oder nur abgehende Wege haben soll,

2. im fr-Netz ebenfalls nur ankommende oder nur ^3S abgehende Wege haben soll.

(Dabei müssen a- und fr-Netz zusammen alle Wege des gefährlichen Restnetzes enthalten.)

Damit kann dieser Knoten zu Kreisverbindungen nicht mehr beitragen und kann mit den entsprechenden Wegen aus dem Netz herausgenommen werden. In dem verbleibenden Restnetz wird wieder ein Knoten willkürlich herausgegriffen; dann wird neuerlich festgelegt, daß er im a- und fr-Netz nur ankommende oder nur abgehende Wege haben soll usw., bis das Netz ganz abgebaut ist.

Durch die willkürliche Wahl ,-der Knoten und durch die willkürliche Festlegung, daß der Knoten im a- und fr-Netz nur ankommende oder nur abgehende Wege hat, verbleibt ein gewisser Freiheitsgrad, der bei der Wahl des a- und fr-Netzes eine Anpassung an im einzelnen Fall vorliegende Erfordernisse ermöglicht.

Beispiel: In Fig. 3c und 3d wurden das a- und fr-Netz aus dem Restnetz (nach Abspalten des neutralen Netzes) folgendermaßen bestimmt:

Knoten D: im α-Netz nur ankommende Wege (AD,

BD. CD),

im fr-Netz nur absehende Wese (DA, DB, DC);

Knoten C: im α-Netz nur abgehende Wege (CA), im fr-Netz nur abgehende Wege (CB):

Knoten A: im α-Netz nur abgehende Wege (AB), im fr-Netz nur ankommende Wege (BA):

Knoten B: keine Wege mehr vorhanden, das Netz ist vollständig abgebaut.

Um nur. üe erfindungsgemäß vorgeschlagene Zerlegung des verbindungsnetses lür ein·: Verhinderung von Kreis- bzw. Mehrfachkreisverbindungen auszunutzen, sind praktisch verschiedene Wege möglich. Zunächst kann man die in den Vermittlungsstellen befindlichen Leitwegzuordner, die die Erst- und Alternativwege für jedes Ziel angeben, entsprechend programmieren (1. Verfahren).

Für jedes Ziel wird ein Zielnetz aufgestellt. Diese Zielnetze werden dann nach dem oben beschriebenen Verfahren zerlegt. Ergibt die Zerlegung, daß das Zielnetz schon ein neutrales Netz ist, so sind keine Kreisverbindungen für dieses Ziel zu befürchten. Ergibt die Zerlegung, daß in dem Zielnetz gefährliche Wege enthalten sind (α- und fr-Netz), so müssen die Leitwegzuordner so programmiert werden, daß außer dem neutralen Netz nur Wege einer Kategorie (also entweder a- oder fr-Wege) benutzt werden können.

Um eine größere Freizügigkeit zu gewährleisten, ist es auch möglich, die Leitwegzuordner so zu programmieren, daß bei Ankunft der Wahlinformation auf einem Weg der einen Kategorie (ζ. Β. α-Weg) nur ein derselben Kategorie angehörender oder ein neutraler abgehender Weg gewählt wird und daß die Leitwegzuordner bei Ankunft einer Wahlinformation auf einem neutralen Weg in ihrer Entscheidung frei sind. Hier sind also zwischen zwei neutralen Wegen nur Wege der einen Kategorie (nur a- oder nur fr-Wege) zugelassen, so daß ein Wechsel zwischen den beiden Kategorien nur nach Durchlaufen eines neutralen Weges erlaubt ist.

In beiden Fällen kann man auch einen anderen Weg einschlagen und statt der Programmierung der Leitwegzuordner auf den Verbindungswegen, auf denen Kreisverbindungen möglich sind, zusammen mit der Wahlinformation Kennungen übertragen, die den bisherigen Verbindungsaufbau charakterisieren (2. Verfahren). Diese Kennungen müßten im Falle des oben zuerst genannten Verfahrens (Verwendung nur des neutralen Netzes und des einen Teilnetzes, z. B. des α-Netzes) auch auf neutralen Wegen erhalten bleiben, um nach dem neutralen Weg wieder den α-Weg auswählen zu können. Im Falle des zweiten Verfahrens (Wechsel zwischen α-Netz und fr-Netz nur nach Durchlaufen eines neutralen Weges) müssen die Kennungen bei Betreten eines neutralen Weges gelöscht werden, um dem Leitwegzuordner am Ende des neutralen Weges die freie Entscheidung zwischen a- und fr-Weg zu ermöglichen, und werden nach Durchlaufen des neutralen Weges durch neue Kennungen ersetzt.

An Hand der F i g. 3 sei das zweite Verfahren noch' kurz praktisch erläutert.

Von E nach Z gibt es folgende Verbindungsmöglichkeiten:

EC (neutraler Weg), CD (α-Weg), DZ (neutraler Weg) oder, wenn CD belegt..., CB (fr-Weg), BA (fr-Weg), AZ (neutraler Weg) oder, wenn CB belegt
CA (α-Weg), AD (α-Weg), DZ (neutraler Weg) oder, wenn AD belegt ..., AB (α-Weg), BD (α-Weg), DZ (neutraler Weg).

Dieses Verfahren verhindert jede Kreisverbindung. In F i g. 3 ist beispielsweise die Kreisverbindung EC, CA, AD, DC verhindert, da CA und AD α-Wege sind und DC fr-Weg ist. Allerdings wird die Zahl der Verbindungsmöglichkeiten eingeschränkt. In F i g. 3 ist z. B. eine Verbindung von C nach Z über CB, BD, DZ ohne Kreisverbindungen möglich. Durch die Wahl

der α- und fr-Netze hat sich jedoch ergeben, daß CB ein fr-Weg und BD ein α-Weg ist. die nicht nachfolgend durchlaufen werden dürfen. Man kann die beschriebene Verbindung durch andere Wahl der a- und fr-Netze ermöglichen, verhindert dadurch aber andere Verbindungen.

Für das zweite Verfahren ist es möglich, die Beschränkungen, die durch die nach bestimmten Gesichtspunkten vorgenommene Auswahl der Verbindungswege gegenüber einem völlig freizügigen Verbindungsaufbau gegeben sind, in Form eines analytischen Ausdruckes zahlenmäßig zu erfassen. Angenommen wurde ein Zielnetz mit η Knoten und einem Zielknoten. Die η Knoten sind miteinander vollvermascht, und von allen führt eine .Teilstrecke zum Ziel.

11!
Es ergeben sich Wi = mögliche Wege mit

;' Teilstrecken.

Bei Anwendung von Verfahren I ergeben sich

Wi I =

k =n

■fc-1

ι-1

für i = 1

erlaubte Wege mit i Teilstrecken.

In der Tabelle (F i g. 4) sind für ein Netz von sechs Knoten {n = 6) die möglichen Wege : und die nach Verfahren I erlaubten Wege Wi I für jede Teilstreckenzahl i von i = 1 bis 6 gegenübergestellt. Aus diesen Werten wurde ein Wirkungsgrad —- ■ 100% er-

rechnet.

Die Tabelle zeigt, daß der Wirkungsgrad jeweils 100% beträgt für i — 1 und 1 = 2, für i = 3 ist der Wirkungsgrad noch gut und fällt dann für i > 3 stark ab. Da i · a · Wege mit i = 1 Erstwege, Wege mit i — 2 Zweitwege usw. sein werden, sind gerade die Wege mit kleinem i die wichtigsten Wege.

Die beiden bisher beschriebenen Verfahren vermeiden Kreisverbindungen vollständig. Nachstehend soll ein Verfahren geschildert werden, das auch Kreisverbindungen insoweit berücksichtigt, als sie andere Verbindungswege nicht blockieren können. Dabei wird festgelegt, daß in einer Verbindung zwischen zwei neutralen Wegen höchstens ein Weg der einen Kategorie (z. B. α-Netz) durchlaufen werden kann, alle anderen Wege müssen der anderen Kategorie (z. B. fr-Netz) angehören. Dieses Verfahren läßt sich mittels einer Wegekennung verwirklichen, und zwar genügt eine Kennzeichnung derjenigen Wege, die nur einmal durchlaufen werden dürfen. Bei Beginn des Verbindungsaufbaues — bzw. nach Durchlaufen eines neutralen Weges — wird auf Grund der Eigenschaften des gegebenen Netzes festgelegt, welche Wege allgemein zulässig sind und welche höchstens einmal zugelassen werden. Die Leitwegzuordner werden entsprechend eingestellt. Wird ein Verbindungsweg der höchstens einmal zugelassenen Art durchlaufen, so findet auf Grund des positiven Ergebnisses des Vergleiches der Wegekennung mit der Einstellung des Leitwegzuordners eine Neueinstellung der Leitwegzuordner im Sinne der ausschließlichen Wahl von Wegen der allgemein zugelassenen Kategorie statt.

Läßt man beispielsweise in dem Netz nach F i g. 3 die α-Wege allgemein, die fr-Wege jedoch höchstens einmal zu (Kennzeichnung nur von fr-Wegen), so gibt es folgende Verbindungsmöglichkeiten von E nach Z:

EC (neutraler Weg), CD («-Weg), DZ (neutraler Weg) oder, wenn CD belegt..., CB (fr-Weg), BD (α-Weg), DZ (neutraler Weg) oder, wenn CB belegt ..., usw.

Dieses Verfahren schließt Kreisverbindungen nicht mit Sicherheit aus, aber Mehrfachkreisverbindungen werden verhindert. In F i g. 3 ist z. B. die Verbindung CD, DA, AB, BD erlaubt, obwohl sie eine Kreisverbindung ist. Sie kann allerdings nicht mehrfach durchlaufen werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verhinderung von Kreis- bzw. Mehrfachkreisverbindungen bei der abschnittsweisen Leitweglenkung in Fernmelde-, insbesondere Fernschreibvermittlungssystemen, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß dem zu erreichenden Ziel zunächst ein Knoten als Zielknoten bestimmt wird, zu dem sämtliche Verbindungen hinlaufen sollen (z. B. Fig. Ib, Ic), und die zum Erreichen dieses Zieles nicht sinnvollen Verbindungen im Verbindungsnetz entfernt werden, daß vom verbliebenen Netz (Zielnetz, z. B. F i g. 3 a) die ungefährlichen, zu keinerlei Kreisverbindungen führenden und daher immer zulässigen Wege herausgenommen werden (neutrales Netz, z.B. Fig. 3b), daß das jetzt noch übriggebliebene, gefährliche Restnetz (z. B. ABCD in F i g. 3 a) in zwei ungefährliche Teilnetze (a- und fr-Netz) zerlegt wird und daß bei einem Verbindungsaufbau das gesamte neutrale Netz, jedoch nur solche Kombinationen von a- und fr-Wegen Verwendung finden, bei denen keine mehrfachen Kreisverbindungen entstehen können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in der Weise vorgenommene Zerlegung in a- und fr-Netz, daß aus dem gefährlichen Restnetz ein beliebiger Knoten herausgegriffen wird und dabei festgelegt wird, daß dieser Knoten im a- und fr-Netz nur abgehende bzw. nur ankommende Wege haben soll (z. B. Knoten D in F i g. 3 a, 3c, 3d), worauf dieser Knoten mit den entsprechenden Wegen (z. B. in F i g. 3a die Wege AD, BD, CD, DA, DB, DC) aus dem Netz herausgenommen wird, daß in dem verbleibenden Restnetz wieder ein Knoten willkürlich herausgegriffen wird (z. B. C in Fig. 3 a, 3 c, 3d) und dabei festgelegt wird, daß er im a- und im fr-Netz nur abgehende bzw. nur ankommende Wege haben soll (z. B. der dem Knoten C nach Herausnahme des Knotens D in F i g. 3 a nur noch verbliebene abgehende α-Weg CA und der ebenfalls abgehende fr-Weg CB), worauf auch dieser Knoten mit den entsprechenden Wegen aus dem Netz herausgenommen wird, und daß diese Prozedur so lange fortgesetzt wird, bis das ganze Restnetz abgebaut und in ein a- und ein fr-Netz aufgespalten ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer den neutralen Wegen nur iZ-Wcgc oder nur fr-Wege zugelassen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Angaben der in den' einzelnen

Vermittlungsstellen (Knoten) befindlichen Leitwegzuordner nur diejenigen Zuordnungen vorgesehen werden, die außer neutralen Wegen nur Wege einer Kategorie (also entweder a- oder £>-Wege) enthalten.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusammen mit der Wahlinformation Kennungen übertragen werden, die die zugelassene Wegekategorie charakterisieren.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei neutralen Wegen nur Wege der einen Kategorie (also nur a- oder nur £>-Wege) zugelassen sind, so daß ein Wechsel zwischen den beiden Kategorien nur nach Durchlaufen eines neutralen Weges erlaubt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine derartige Programmierung der in den Vermittlungsstellen befindlichen Leitwegzuordner, daß bei Ankunft der Wahlinformation auf einem Weg der einen Kategorie (z. B. α-Weg) nur ein derselben Kategorie angehörender abgehender Weg (also ebenfalls α-Weg) oder ein neutraler

Weg gewählt wird und daß die Leitwegzuordner bei Ankunft einer Wahlinformation auf einem neutralen Weg in ihrer Entscheidung frei sind.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf den a- und b- Wegen Kennungen übertragen werden, die die bisher durchlaufene Wegekategorie charakterisieren, und daß diese Kennungen bei Erreichen eines neutralen Weges gelöscht werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei neutralen Wegen Wege nur einer Kategorie (a- oder 6-Wege) mit Ausnahme höchstens eines Teilweges verwendet werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Durchlaufen eines Teilweges der höchstens einmal zugelassenen Wegekategorie zur Wahlinformation eine Kennung hinzugefügt wird und die Leitwegzuordner so eingestellt sind, daß sie einer Wahlinformation mit dieser Kennung nur Wege der allgemein zugelassenen Wegekategorie zuordnen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 009 519/69