DE2250516C3 - Fernmeldenetzwerk mit sternförmiger Struktur - Google Patents

Description

wahlfrei gesteuerte Verteiler mit den PCM-Zeitmultiplexleitungen für die ausgehende SignalrichtMiU verbunden sind. Eine derartige Vermiuiung^telle wäre in dem eingangs erwähnten Fernmeldenetzwerk mit sternförmiger Struktur anwendbar, b'.iuei jcd'·<:'■·· :ü:h< an sich ein derartiges Fernmeluenetzwerk, weil eine Abwicklung des internen Verkehrs in den Zeilstufen nicht möglich ist und dort nicht die Voraussetzungen für eine Vermittlungsstelle mit internem Verkehr i-ifüü; v.erden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fernmeldenetzwerk der eingangs genannten Art anzugeben, das nur geringe wirtschaftliche Anfangsinvestitionen erfordert und das modular erweiterbar ist. Unter modular erweiterbar wird h'er die Möglichkeit verstanden, die Kapazität durch Zuordnung jeweils eines Koppelmodu's auszudehnen. Eine solche Ausdehnung kann dadurch erforderlich werden, daß sich der Verkehr über die übergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle im Laufe der Zeit vergrößert.

Das erfindungsgemäße Fernmeldenetzwerk ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sende-Multiplexleitungea und die Empfangs-Multiplexleitungen der PCM-Zeitmultiplex-Übertragungssysteme, die eine untergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle mit der übergeordneten Fernmeldevermittlungsstelle verbinden, in der übergeordneten Fernmeldevermittlungsstelle gruppenweise an automatische Multiplexer bzw. automatische Demultiplexer angeschlossen sind, deren Ausgänge bzw. Eingänge durch Über-Sendemultiplexleitungen bzw. Über-Empfangsmultiplexleitungen gebildet werden, wobei die Übertragungszeit dieser Über-Multiplexleitungen in Über-Multiplexzyklen mit dergleichen Dauer wie der Multiplexzyklen eingeteilt ist. welche Über-Multiplexzyklen durch Einteilung in sekundäre Zeitintervalle mehrere sekundäre Zeitkanäle bilden, deren Anzah' um einen ganzen Faktor größer ist als die Anzahl primärer Zeilkanäle, und daß die übergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle eine Koppelanordnung mit Raumteilung enthält, welche Koppelanordnung mehrere Eingänge und mehrere Ausgänge und Koppelpunktglieder zum Verbinden der Eingänge mit den Ausgängen enthält, wobei an die Eingänge und Ausgänge der Koppelanordnung die Über-Sendemultiplexleitungen bzw. Über-Envfangsmultiplexleitungen angeschlossen sind, und daß die übergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle zyklische Speicher zum Schalten der Koppelpunktglieder in den sekundären Zeitintervallen des Über-Multiplexzyklus enthält.

Die aus der DE-AS 17 62 270 bekannte Anordnung verwendet zwar eine Koppelanordnung mit Raumteilung, die aber in Verbindung mit den Multiplexern bzw. Verteilern zur Lösung einer anderen Aufgabe dienen, nämlich bei Inkaufnahme einer in der Praxis normalerweise zulässigen Blockierwahrscheinlichkeit eine wirtschaftlich vorteilhaftere Anordnung zu schaffen. Für den Anschluß von Multiplexleitungcn über Multiplexer b/w. Verteiler an eine Koppelanordnung mit Raiimteilung sowie für die Anwendung einer Zeit-Raum-Zeit-S'ruktur für eine Vermittlungsstelle wird kein selbständiger Schutz beansprucht.

Das erfindunfisgemäßc FernmeUenetzwerk hat den Vorteil, daß die übergeordnete Vermittlungsstelle gegen geringen Kostenaufwand eine größere Verkehrskapazität als die entsprechenden übergeordneten Koppelmoduln des obene-vähnten bekannten Fernmeldenetzwerks hat, wodurch an einen übergeordneten Koppelmodul eine große Anzahl von untergeordneten Koppelmoduln g

Die Erfinuiing und ihre Vorteile warder, anhanJ der F ä<iren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 eine blockschematische Darstellung "' cii-.ei Ausfniiiungäbeispiels eines erfindungsgermGcn Fernmeldenetzwerks,

Fig.3 eine blockschematische Darstellung eines an sich bekannten Ausführungsbeispiels eines Koppelmoduls ohne innere Blockierung, das sich zur Anwendung

ic im Fernmeldenetzwerk nach F i g. 1 eignet,

F i g. 4, 5, 6 und 7 verschiedene Netzwerkstrukturen, in denen das Fernmeldenetzwerk nach F i g. i angewendet werden kann,

F i g. 8 die Anordnung der F i g. 1 und 2.

■ 5 F i g. 1 zeigt drei Koppelmoduln 100,101 und 102, die jeweils mit linken Anschlüssen für PCM-Zeitmultiplex-Empfangsmultiplexleitungen und mit rechten Anschlüssen für PCM-Zeitmultiplex-Sendemultiplexleitungen versehen sind. Ein PCM-Zeitmultiplexübertragungssystern mit einer Empfangs-MultiplexlcUung und einer Sende-Muliiplexleitung endet in einem linken Anschluß und einem rechten Anschluß, die dieselben relativen Positionen auf dem Koppelmodul einnehmen. Fine Multiplexleitung ist in der Figur mit einer einfachen Linie ar.gegeben, die mit einem in Richtung des Koppelmoduls weisenden Pfeil versehen ist, wenn es sich um eine Empfangs-Multiplexleitung handelt und mit einem Pfeil in entgegengesetzter Richtung, wenn es sich um eine Sende-Multiplexleitung handelt Die Sende-Multiplexleitung und die Empfangs-Multiplexleitung sind in bezug auf den Koppelmodul definiert, an den das PCM-Zeitmultiplex-Übertragungssystem angeschlossen ist. Die Empfangs-Multiplexleitung überträgt Information zum Koppeimcdul und die Sende-Multiplexleitung überträgt Information vom Koppelmodul.

Die Bezugsziffern 103 bis 114geben in Fig. 1 jeweils ein Paar von Muitiplexleitungen an, die gemeinsam ein PCM-Zeitmultiplex-Übertragungssystem in zwei Richtungen bilden. Die Übertragungssysteme 103 bis 106 sind an oVn Koppelmodul JOO angeschlossen. Die Übertragungssysteme 107 bis 110 sind an den Koppelmodul KM und die Übertragungssysteme 111 bis 114 an den Koppelmodul J02 angeschlossen.
Jede Multiplexleitung hat einen in primnre Zeitintervalle aufgeteilten Multiplexzyklus. Im weiteren wird angenommen, daß 128 primäre Zeitintervalle in jedem Multiplexzyklus vorhanden sind. Die Dauer des Multiplexzyklus ist für alle Muitiplexleitungen die gleiche. Ein Multiplexzyklus wird auch als Rahmen und dessen Dauer ais Rahmenlänge bezeichnet. Die Rahmenlange üblicher PCM-Systeme beträgt 125 μ5, was zu primären Zeitintervallen mit einer Dauer von etwa 1 ^s führt. Die Zeit, die ein Kanal benutzt, wird als Zeitkanal bezeichnet und durch ein zyklische? primal es Zeitintervall gebildet, dessen Periode gleich eier Rahmenlänge ist.

Die Koppelmoduln JOO, 1(M und 102 sind in F i g. 1 mit vier unken Anschlügen und vier rechten Anschlüssen angegeben. Dies wurde jedoch nur der Einfachheit

<* halber gemacht. In Wirklichkeit können Koppelmoduln

mit einer bJ^: bigen Anzahl von Anschlüsse 1 anjiwen-

det werden. Die Antdiil von linken Anschlüssen ist jedoch stets glei '■ Jer, .r.sahl der rechten Anschlüsse.

Die Übertiigungss^.-lerne 103 und Ί04 übe.:.ia^c-n

fts angenommenerweise den Verkehr em?r zum Kopp.,
modul 100 gehörigen Teilnehmergruppe. Die Übertragungssystem«; 107 und 108 übertragen den VVrkchr einer zum Koppelmodul i0i ktehörieen Teilnehmer-

gruppe und die Übertragungssysteme 111 und 112 den Verkehr einer zum Koppelmodul |02 gehörigen Teilnehmergruppe. Die Übertragungssysteme 105, 106, 109,110,113 und 114 übertragen den Verkehr zwischen den Teilnehmergruppen. Letztere Verkehrsart wird als s Inter-Modul-Verkehr bezeichnet. Den Verkehr zwischen den Teilnehmern der gleiten Gruppe nennt man I ntra-Modul-Verkehr.

Die Übertragungssysteme 103 und 104 müssen ebenso wie die entsprechenden Übertragungssysteme der anderen Koppelmodiiln «in ihrem entfernlcn [üidc in Konzentratoren enden, die eine oder mehrere Konzentrationsstufen zum Konzentrieren des Teilnehmerverkehrs enthalten. Diese Kon/entratoren enthalten die PCM-Kodierer/Dekodierer und die Multiplex/Demultiplexapparatur, um die Umwandlung zwischen den analogen Sprechkanälen und den digitalen Zeitkanälen zu bewirken.

Es wird davon ausgegangen, daß in jedem Koppelmodul jeder Zeitkanal jedes linken Anschlusses mit jedem Zeitkanal jedes rechten Anschlusses ohne innere Blockierung verbunden werden kann. Dies erfordert eine Möglichkeit zur Zeittransposition, um in verschiedenen Zeitpunkten auftretende Kanäle miteinander verbinden zu können. Durch die Abwesenheit einer inneren Blockierung muß die Struktur des Koppelmoduls sorgfältig gewählt werden, dies ist jedoch beim heutigen Stand der Technik kein Problem. Es ist sogar fraglich, ob die Anwendung von Strukturen mit einer gewissen inneren Blockierung in wirtschaftlicher Hin- jo sieht noch Vorteile bietet. In Fig.3 ist eine an sich bekannte Struktur für einen Koppelmodul ohne innere Blockierung dargestellt, der weiter in der Beschreibung kurz beschrieben wird.

Die Übertragungssysteme 105,106,109, 110, 113 und 114 enden in einer in Fig.2 dargestellten Üurchgangsvermittlungsstelle 115. Diese schafft Verbindungsmöglichkeiten zwischen den Zeitkanälen der Übertragungssysteme jedes Koppelmoduls und den Zeitkanälen der Übertragungssysteme jedes anderen Koppelmoduls. Es. werden keine Verbindungsmöglichkeiten zwischen den Zeitkanälen der Übertragungssysleme des gleichen Koppelmoduls hergestellt. Es wird davon ausgegangen, daß der Intra-Modul-Verkehr über den betreffenden Koppelmodul abläuft. Der Inter-Modul-Verkehr läuft über die Durchgangsvermittlungsstelle 115. Man könnte annehmen, daß einen Teil des Inter-Modul-Verkehrs tragende Querverbindungen zwischen den Koppelmoduln vorhanden wären. Tatsächlich könnte eine derartige Netzstniktur bevorzugt werden, wenn starker Verkehr zwischen bestimmten Koppelmoduln herrscht. Die Durchgangsvermittlungsstelle 1_15 könnte dann als Überlaufmöglichkeit für den Verkehr benutzt werden, der nicht über die Querverbindungen ablaufen kann.

Die Struktur des Fernmeldenetzes nach den F i g. 1 und 2 ist in F i g. 4 dargestellt, in der ein Kreis einen Koppelmodul und ein Viereck eine Durchgangsvermittiungsstelle Π5 symbolisiert Diese Struktur ist eine sternförmige Struktur. Mit Querverbindungen zwischen jeweils zwei Koppelmoduln resultiert die in Fig.5 dargestellte Struktur. Dies ist eine Maschenstruktur, der eine sternförmige Struktur überlagert ist, &h, sie ist eine gemischte Maschen-Sternstruktur. Ohne DurchgangsvennittlungssteUe 115 entsteht eine Maschenstruktur. Die Durchgangsvermittlungsstelle Π5 liegt im Zentrum der sternförmigen Struktur und kann als Sternvermittlungsstelle angegeben werden. Aus Gründen der Betriebssicherheit werden in Fernmeldenetzen mit sternförmiger Struktur und von größerem Umfang, die sich etwa über ein ganzes Land wie den Niederlanden erstrecken, zumindest zwei Sternvermittlungsstellen angewendet (vgl. hierzu die netzförmigen Strukturen nach den F i g. 6 und 7). Die Struktur nach Fig. 7 findet sich beispielsweise im öffentlichen Fernsprei-hiietz der Niederlande, in dem die Zentralvermittlungsstellen ein Maschennetz bilden und in dem die Zentralvermittlungsstellen von Amsterdam und Rotterdam gleichfalls als Sternvermittlungsstelle (oder Überlaufstelle) wirksam sind, entsprechend den Sternvermittlungsstellen 115' und 115" nach F i g. 7.

Während also in den Fig. 1 und 2 eine sternförmige Struktur mit einer Sternvermittlungsstelle beschrieben wird, ist dies nicht als eine Einschränkung beabsichtigt, und es könnte ebensogut eine Struktur mit mehr als einer Sternvermittlungsstelle oder eine gemischte Stern-fviiisciienstrukiui uciiäcliici Werden.

Die beschriebene Ausführungsform der Sternvermittlungsstelle y_5 schafft ein Fernmcldenetz mit großer Flexibilität, das eine geringe wirtschaftliche Anfangsinvestierung erforderlich macht und modular erweiterbar ist. Die Scnde-Multiplexleitungen und die Empfangs-Multiplexleitungcn der Übertragungssysteme 105 und 106 des Koppelmoduls 100 enden in der Sternvermittlungsstelle UJ in einem automatischen Multiplexer 116 bzw. einem automatischen Demultiplexer 117. Die Übertragungssystemc 109 und HO des Koppelmoduls 1OJ enden auf entsprechende Weise in einem automatischen Multiplexer 118 und einem automatischen Demultiplexer 119. Die Ühcrtragungssysteme 113 und 114 des Koppelmoduls 102 enden auf entsprechende Weise in einem automatischen Multiplexer 120 und einem automatischen Demultiplexer 1?1. Die 9i-tornat->.cbcn Multiplexer bewirken eine zeichenweise Verschachtelung (Supermultiplex) der Zeitmultiplexsignale, die von den Sende-Multiplexleitungen herrühren. Die automatischen Demultiplexer führen die umgekehrte Bearbeitung aus. Der Ausgang jedes automatischen Multiplexers ist eine Über-Sendemultiplexleitung und der Eingang jedes automatischen Demultiplexers eine Über-Empfangsmultiplexleitung. In Fig.2 sind die Über-Empfangsmultiplexleitungen mit den Bezugsziffem 122,123 und 1*4 und die über-Empfangsmultiplexleitungen mit den Bezugsziffern 125, 126 und 127 angegeben.

Es wird rlnvon ausgegangen, daß bis zu 16 Übertragungssysteme an einen automatischen Multiplexer/Demultiplexer angeschlossen werden können. Die Zahl 16 ist beliebig gewählt und kann durch jede ai.Jere geeignete Zahl ersetzt werden. Ein Über-Multiplexzyklus umfaßt also 16x128 (sekundäre) Zeitintervalle. Umgekehrt umfaßt jedes primäre Zeitintervall 16 sekundäre Zeitintervalle. Die sekundären Zeitintervalle werden entsprechend ihrer Position in einem primären Zeitintervall numeriert, und die primären Zeitintervalle werden entsprechend ihrer Position in einem Multiplexzyklus numeriert Die automatischen Multiplexer und Demultiplexer haben einen Arbeitszyklus von einem primären Zeitintervall, und sie bewirken eine feste Assoziation zwischen den sekundären Zeitintervallen und den Übertragungssystemen, und zwar derart, daß das sekundäre Zeitintervall mit der Nummer χ (1 < χ < 16) einem gegebenen Übertragungssystem mit beispielsweise der gleichen Nummer χ fest zugeordnet ist Die Information wird in Form von Zeichen oder PCM-Wörtern von 8 Bits übertragen, die in einer Multiplexleitung jeweils ein primäres Zeitintervall be-

setzen, in einer Über-Multiplexleitung umfaßt ein PCM-Wort ein sekundäres Zeitintervall. Die PCM-Wörter des Übertragungssystems χ werden in den sekundären Zeiliniervallen χ übertragen.

Wie in Fig.2 dargestellt ist, sind an jeden automatischen Multiplexer/Demultiplexer nur zwei Übertragu.'jssysteme angeschlossen. Dies kann als Aiifangsphase des Aufbaus des Fernmeldenetzes betrachtet werden. In einer weiteren Phase der Erweiterung des Fernmeldenetzes können zwischen jedem Koppelmodul und dem assoziierten automatischen Multiplexer/Demultiplexer mehrere Übertragungssysteme angebracht werden. Das Nichtausnutzen der AnschluBkapazität der automatischen Multiplexer/Demultiplexer bedeutet, daß in der Sternvermittlungsstelle bestimmte sekundäre Zeitintervalle nicht ausgenutzt und demzufolge auch nicht zum Aufbau von Verbindun-■ » ■* * » · ^*· π ■ · ψ ^w ¥ t ■*** ^n ■■ rt B^ r* F»^· ΒΠ fm ■ 9ψ ΓΆ t ·»·* ·* WU ΛΙΓΟ ψ Pnf *· V^ W ■ · ·"

jeden Koppelmodul verbotene sekundäre Zeitintervalle auf, die beim Aufbau einer Inter-Modul-Verbindung berücksichtigt werden müssen.

Die Sternvermittlungsstelle U5 (F i g. 2) enthält eine Koppelmatrix 128. Diese ist als eine Matrix mit den Abmessungen von 4x4, d.h. 4 Eingängen und 4 Ausgängen dargestellt. Diese Abmessungen richten sich im allgemeinen nach der Anzahl von Koppelmoduln des Fernmeldenetzes, welche Anzahl beliebig ist. Die Koppelmatrix 128 umfaßt drei Eingänge für die Über-Sendemultiplexleitungen 122, 123 und 124 und einen Res· -veeingang 129. Ferner umfaßt die Koppelmatrix 128 drei Ausgänge für die Über-Empfangsmultiplexleitungen 125, 126 und 127 und einen Reserveausgang 130. Die Koppelmatrix enthält ein steuerbares Koppelpunktglied, kurz Koppelpunkt genannt, zwischen dem Über-Sendemultiplexleitung jedes Koppelmoduls und der Über-Empfangsmultiplexleitung jedes anderen Koppelmoduls. Die Koppelpunkte sind in der Figur mit den Buchstaben K und zwei Nummern angegeben, von denen die linke Nummer des Eingangs und die rechte die Nummer des Ausgangs ist. Hierbei wird angemerkt, daß die Über-Sendemultiplexleitung· und die Über-Empfangsmultiplexleitung desselben Koppeimoduls an einen Eingang bzw. Ausgang mit der gleichen Nummer der Koppelmatrix angeschlossen sind. Der Intra-Modul-Verkehr läuft über die Koppelmoduln selbst ab, und dementsprechend fehlen in der Koppelmatrix 128 die diagonalen Koppelpunkte.

Eine Fernmeldeverbindung im Fernmeldenetz umfaßt notwendigerweise eine Hinverbindung zum Übertragen der Information vom Α-Teilnehmer zum B-Teilnehmer und eine Rückverbindung zum Übertragen der Information vom B-Teilnehmer zum Α-Teilnehmer. In der Hauptstelle benutzen die Hinverbindung und die Rückverbindung denselben Zeitkanal auf räumlich getrennten Wegen. Diese räumlichen Wege liegen symmetrisch um die Diagonale der Koppelmatrix. Wenn auf die Diagonale der Koppelmatrix Bezug gc—?mmen vird, ό wird hiermit diejenige Diagonale gemeint, die kein». .^■•.', ·■;-- enthält

Die Koppelpunkte der Koppelmatnx 128 werden durch die zyklischen Speicher 131, 132 und 133 gesteuert Diese haben jeweils 16 χ 128 Speicherstellen und eine Zykluszeit, die gleich der Rahmenlänge ist Die zyklischen Speicher haben verschiedene Wortlängen je nach der Anzahl von Koppeipunkten, die durch jeden Speicher gesteuert werden. Die Steuereingänge jeweils zweier Koppelpunkte, die symmetrisch um die Diagonale liegen, sind direkt gekoppelt, so daß die beiden Koppelpunkte gleichzeitig geschaltet werden. Eine Hinverbindung und die assoziierte Rückverbindung werden über ein Paar symmetrisch um die Diagonale liegender Koppelpunkte hergestellt, indem diese im erwünschten Zeitkanal geschaltet werden. Ein Zeitkanal ist hier ein zyklisches sekundäres Zeitintervall im Gegensatz zu einem Zeitkanal einer Multiplexleitung, der ein zyklisches primäres Zeitintervall ist.

Das in der Koppelmatrix 128 erfolgende Schalten ist

ίο ein Schalten im Raum. Fin .Schalten in der Zeit, das heißt eine Zeittransposition, wird in der Stcrnvermittlungsstelle nicht angewendet. Die Multiplexer und Demultiplexer liefern eine feste Raum-Zeit- und Zeit-Raum-Wandlung, die nicht als selektives Schalten betrachtet

is werden kann.

Die Koppelpunkte K 12 und K 21 werden durch den zyklischen Speicher 131 gesteuert. Die Koppelpunkte K !3, K23, K3i und K32 werden über einen Dekoder 134 durch den zyklischen Speicher 132 gesteuert. Die Steuereingänge der Koppelpunkte K 13 und K 31 sind an einen Ausgang des Dekoders angeschlossen. Die Steuereingänge der Koppelpunkte K 23 und K32 sind an einen zweiten Ausgang des Dekoders angeschlossen. Die Koppelpunkte K14, K 24, K34, K4i, K42 und K 43 werden über einen Dekoder 135 durch den zyklischen Speicher 133 gesteuert. Die Steues einhänge der Koppelpunkte K 14 und K4i sind an einen Ausgang des Dekoders 135 angeschlossen; die Steuereingänge der Koppelpunkte K 24 und K 42 sind an einen zweiten Eingang und die Steuereingänge der Koppelpunkte K 34 und K 43 an einen dritten Ausgang angeschlossen. Dies macht deutlich, daß ein bestimmtes Muster in den Steuerverbindungen zwischen den Koppelpunkten und den zyklischen Speichern besteht, das von der Rangordnung des zyklischen Speichers abhängt. Als Beispiel sei die Rangordnung vom zyklischen Speicher 131 zum zyklischen Speicher 133 genommen, j sei die Rangnummer des zyklischen Speichers. Für /=1, 2, 3 kann anhand von F i g. 2 überprüft werden, daß der zyklische Speicher j die Koppelpunkte K\(j+\)...Kj 0+1) und die Koppelpunkte K (j+\)\,...K 0+11/ steuert Dies sind 2 /Koppelpunkte und der assoziierte Dekoder hat 2 /-Ausgänge. Um diese /Ausgänge gesondert steuern zu können, ist ein Kode mit Kodekombinationen notwendig. Eine Kodekombination ist dazu notwendig, den Zustand zu kennzeichnen, in dem keiner der Ausgänge angesteuert wird, so daß insgesamt /'+1 Kodekombinationen geschaffen werden müssen. Die Wortlänge des zyklischen Speichers/ist dann zumindest log (j+1) auf der Basis 2.

Die zyklischen Speicher 131,132 und 133 haben eine Zykluszeit von 125 usek und jeweils 16 χ 128 Speicherstellen, in denen jeweils die »Adresse« eines Paars assoziierter Koppelpunkte gespeichert werden kann.

Wird hier und im folgenden auf ein Paar von Koppelpunkten Bezug genommen, so ist ein Paar von Koppelpunkten gemeint, das in bezug auf die Diagonale der Koppelmatrix 128 symmetrisch liegt und dessen Steuereingänge miteinander verbunden sind. In der Stemvermittlungsstelle können Verbindungen zwischen den Über-Sendemultiplexleitungen und den Über-Empfangsmultiplexleitungen in Zeitkanälen des Über-Multiplexzyklus hergestellt werden. Eine Verbindung wird dadurch hergestellt, daß die »Adresse« eines Paars von Koppeipunkten in einer geeigneten Speicherstelle eines zyklischen Speichers gespeichert wird. Diese »Adresse« wird durch den zyklischen Speicher in dem Subzeitintervall, dem die Speicherstelle assoziiert ist.

zyklisch wiederholt reproduziert. Das Ergebnis ist dann, daß die Koppelpunkte in einem zyklischen Subzeitintervall oder Zeitkanal geschaltet werden. Auf diese Weise wird eine Hinverbindung zwischen einem Zeitkanal einer Über-Sendsmultiplexleitung und dem in der Zeil damit zusammenfallenden Zeitkana! einer Über-Empfangsmultiplexieitung hergestellt und simultan im selben Zeitkanal die Rückverbindung zwischen der mit der Über-Sendemultiplexleitung assoziierten Über-Empfangsmultiplexleitung und der mit der Über-F.mpfangsmultiplexleitung assoziierten Über-Sendemultiplexleitung hergestellt. Ein Beispie! möge dies veranschaulichen. Es sei erforderlich, eine Verbindung zwischen dem Koppelmodul HX) und dem Koppelmodul 102 herzustellen. Hierfür kommt das Paar von Koppelpunkten K 13 und K 31 in Betracht. Die Adresse dieses Koppelpunktpaares wird in einer geeigneten c«»:«!.»»·«!!» ^„j ^''küschcri S"c:chcrr, !32 "CS"sicheri. Die Hinverbindung verläuft von der Über-Sendemultiplexleitung 122 des Kcppelmoduls HX) über den Koppelpunkt K 13 zur Über-Empfangsmultiplexleitung 127 des Koppelmoduls 102. Die Rückverbindung verläuft von der Über-Sendemultiplexleitung 124 des Koppelmoduls _102 über den Koppelpunkt K 31 zur Über-Empfangsmultiplexleitung 125 des Koppelmoduls 100.

Sind weniger als 16 Übertragungssysteme an einen automatischen Multiplexer/Demultiplexer angeschlossen, so schließt man diese derart an, daß die Subzeitintervalle von unten an, d. h. vom Subzeitintervall mit der Nummer 1 an, besetzt sind. Von einem Subzeitintervall mit einer gegebenen Nummer, die höher als die Anzahl angeschlossener Übertragungssysteme ist, sind alle weiteren Subzeitintervalle bis einschließlich der Nummer 16 für den Verbindungsaufbau verboten. In einer Tabelle wird für jeden Koppelmodul vermerkt, von welcher Nummer an die Subzeitintervalle verboten sind. Diese Tabelle wird für jeden Verbindungswunsch zu Rate gezogen, um die Subzeitintervalle zu bestimmen, die für die Verbindung grundsätzlich in Frage 5:ommen. Unter diesen Subzeitintervallen wird dann eins bestimmt, das frei ist, d. h. ein Subzeitintervall, für das die assoziierte Speicherstelle des für die Verbindung in Frage kommenden zyklischen Speichers noch keine Adresse enthält und für das die anderen zyklischen Speicher keine Adressen von Koppelpunkten enthalten, die zu den Über-Sendemultiplexleitungen und den Über-Empfangsmultiplexleitun gen gehören, die zu der aufzubauenden Verbindung gehören Für eine Verbindung zwischen einem Koppelmodul χ und einem Koppelmodul y mit y>x kommt der zyklische Speicher j—y— 1 in Betracht. In dem zu benutzenden Subzeitintervall dürfen in den anderen zyklischen Speichern die Adressen χ und y nicht auftreten. Die Koppelmoduln weisen keine innere Blockierung auf, so daß sich die Suche nach einem freien Weg für eine Inter-iviodul-Verbindung auf die Sache nach einem freien Subzeitintervall oder Zeitkana! in der Sternvermittlungssteile beschränkt.

Das Fernmeldenetz ist sehr flexibel hinsichtlich der Erweiterung des Netzes und der Anpassung an Änderungen in der Verkehrsart. Das Fernmeldenetz kann um einen Koppelmodul gleichzeitig ohne die Notwendigkeit fundamentaler Änderungen erweitert werden. Diese Erweiterung macht lediglich Hie Zuordnung eines automatischen Multiplexers/Demultiplexers in der Sternvermittlungsstelle erforderlich und eine Erweiterung der Koppelmatrix 128 um einen Eingang und einen Ausging und die Zuordnung eines zyklischen Speichers mit einem Dekoder.

Die Anzahl von Übertragungssystemen zwischen einem Koppclinadu! und der Sternvermittlungsstelle läßt sich bis 16 erweitern, ohne daß in der Sternvermittlungsstelle zusätzliche Apparatur erforderlich ist. Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, eine Zunahme des Inter-ModulVerkehrs zu verarbeiten. Von einem Koppelniodul sind bestimmte linke und rechte Anschlüsse für den Verkehr zwischen dem Koppelniodul und der Tcilnehmergruppe und andere bestimmte linke und rechte Anschlüsse für den Inter-Modtil-Vcrkehr bestimmt. Wenn nur wenig Inter-Modul-Vcrkehr von einer Tcilnehmergruppe vorhanden ist. so kann man die noch nicht benutzten linken und rechten Anschlüsse Ja/u verwenden, mehr Teilnehmer an den Koppelniodul anzuschließen. Knmmt von einer Teilnehmergruppe viel Inter-Modul-Verkehr. so benutzt man die linken und rechten Anschlüsse, die noch nicht in Gebrauch sind, um den Koppelmodul über mehrere Übertragungssysteme mit der Sternvermittlungsstelle zu verbinden. Überschreitet die Anzahl von ί bertragungssystemen die Zahl 16. so wird in der Sternvermittlungsstelle ein zusätzlicher automatischer Multiplexer/Demultiplexer zum Anschließen der über die Anzahl von 16 hinausgehenden Übertragungssysteme vorgesehen auf dieselbe Weise wie für einen zusätzlichen Koppelmodul.

In der Sternvermittlungsstelie können lediglich Verbindungen zwischen Zeitkanälen mit der gleichen Nummer hergestellt werden. Dies führt zu einer gewissen inneren Blockierung beim Aufbau von Inter-Modul-Verbindungen. Die innere Blockierung ist für einen besonderen Fall berechnet, der im weiteren näher spezifiziert wird. Es wird eine Inter-Modul-Verbindung zwischen zwei nicht blockierenden Koppelmoduln betrachtet, die je 15 linke und 15 rechte Anschlüsse für den Verkehr mit der Teilnehmergruppe haben und die 16 linke und 16 rechte Anschlüsse für den Inter Modul-Verkehr haben. Es wird der FaM betrachtet, in dem von der Gruppe mit 15 linken una 15 rechten Anschlüssen jedes Koppelmodul alle Kanäle bis auf einen Empfangskanal und den assoziierten Sendekanal besetzt sind. Dieses Paar von Kanälen wird als letztes freies Kanalpaar bezeichnet. Ferner wird davon ausgegangen, daß keine Querverbindungen zwischen den Koppelmoduln bestehen und daß kein Intra-Modul-Verkehr vorhanden ist. Man versucht nun, eine Verbindung zwischen dem letzten freien Kanalpaar des Koppelmoduls und dem letzten freien Kanalpaar des anderen Koppelmoduls herzustellen. Die Wahrscheinlichkeit, daß dieser Versuch nicht gelingt, ist:

p'= !/5770.

Nimmt man für die Kanäle der Gruppe von 16 linken und 16 rechten Anschlüssen einen Wirkungsgrad von 99*h an, so iSi. die Sicherheit, daß ein freies Kanalpaar des einen ixor^elmoduis nicht :nii ekis-·; f.uic;. Kanalpaar des anderen Koppeimoduis verbunden werden kann:

p~p' ■ p"=p7120 = ΊΟ-⁵.

Diese Spezifizierung ist sehr extrem. Unter normalen Umständen wird eine normale Quantität an Intra-Modul-Verkehr vorhanden sein, und der Wirkungsgrad der Kanäle wird niedriger als 99°>, sein. Ein Wert von 80%

ist in diesem Zusammenhang realistischer. Die Errechnung der inneren Blockierung unter den genannten :xtremen Bedingungen zeigt jedoch, daß diese sehr gering ist und läßt die Schlußfolgerung zu, daß sie unter praktischen Umständen nahezu vernachlässigbar klein ist.

Die Wahrscheinlichkeiten p' und ρ" sind entsprechend den folgenden Formeln errechnet, wobei zur etwaigen Bezugnahme auf den Artikel von T. L. Bowers hingewiesen w'rd: »Blocking in 3-stage Folded Switching Arrays« in »I.E.F.E. Transactions on Communication Technology«, März 1965, S. 14-37,

' M] I/., + L₁ Λ/1!
„'"■'·■'· />"' '"■ [1 (1 -a) (1 M]"

worin im vorliegenden Fall L, + ', = /.> + I (= 1920) die Anzahl von Kf ralpaarcn der Gruppe von 15 Unken und 15 rechten Anschlüssen darstellt, M( = 2048) die Anzahl von Kanalpaaren der Gruppe von 16 linken und 16 rechten Anschlüssen und a = 6 den Kanalwirkungsgrad darstellt.

Fig. 3 zeigt ein vereinfachtes Diagramm einer möglichen Ausführungsform eines Koppelmoduls. Es umfaßt die linken Anschlüsse 200, 201, 202 und 203 zum Anschließen der Empfangs-Multiplexleitungen und die rechten Anschlüsse 204, 205, 206 und 207 zum Anschließen der Sende-Multiplexleitungen. Die linken Anschlüsse sind an die Synchronisatoren 208, 209, 210 und 211 angeschlossen. Diese Synchronisatoren wandeln die empfangenen !informationen in die Zeitskala des Koppelmoduls um. ohne die Informationsreihenfolge zu ändern. Ferner stellt jeder Synchronisator von jeder Information die betreffende Kanalnummer fest. Die Inform· onen (PCM-Wörter) werden an den Aiisringer. 212, 213, 214 und 215 und die assoziierten Kanjlnummern an den Ausgängen 216,217,218 und 219 präsentiert. Die PCM-Wörter werden den Demultiplexern 220, 221, 222 und 223 zugeführt, die die PCM-Wörter über Speicherstellen verteilen, die mittels der die Demultiplexer steuernden Kanalnummern individuell mit den Kanälen assoziie-t werden. Jeder Demultiplexer steuert eine Gruppe von 128 Speicher steilen, von denen nur die erste und letzte in F i g. 3 dargestellt sind. Jede Speicherstelle ist durch ein längliches Rechteck symbolisch dargestellt, wie beim Bezugssymbol G angegeben ist. Die Steuerung kann derart sein, daß die erste SpiS-jiierstelle jeder Gruppe mit dem ersten Zeitkarai des betreffenden linken Anschlusses assoziiert ist, die zweite Speicherstelle mit dem zweiten Zchkanal i.?w.

Die Speicberstellen G sind an einen Multiplexer 224 angeschlossen, der durch einen zyklischen Speicher 225 gesteuert wird. Der Ausgang des Multiplexers 224 wird durch eine Ober-Multiplexleitung 226 gebildet, die an einen automatischen Demultiplexer 227 angeschlossen ist. Die Ausgänge des Demultiplexers sind an die Sendeanordnungen 228,229,230 und 23* angeschlossen, deren Ausgänge die rechter Anschlüsse des Koppelmo duls bilden.

Es wird davon ausgegangen, daß der Koppelmodul in der Über-Multiplexleitung in einem Über-Multipiexzykius mit einer Dauer wirk:, di«t gleich der Rahmenlänge ist und der 128 primäre Zeitintervalle umfaßt, i'-ΐ ieweik in 33 sekundäre, von 0 bis einschließlich 32 numerier;;? Zeitintervalle eingeteilt sind FcT₁Ci Wv,\* davjn

ausgegangen, daß der zyklische Speicher 225 einen Zyklus mit einer Dauer hai. di^ gleich der Rahmeniänge ist, upH der J3 χ i 28 Speicherstellen aufweist, in denen jewcil: d'c Adresse einer Speioherstelle gespeichert werden kann. Das sekundäre Zeitintervall 0 jedes primären Zeitintervalls wird dazu verwendet, die Pt M-Wörter in die Speicherstellen G einzuschreiben. Die PCM-Wörter können in jedem av.r i2 übrigen sekundären Zeitintervalle jedes primären Zeitintervall.·· daraus ausgelesen werden. Eine in einer Sp-Scherstellc des zyklischen Speichers 225 gespeicherte Adresse wird in einem zyklischen sekundären Zeitintervall (.".Il-I Zeitkanal dem Multiplexer 224 zugeführt, und sie bewirkt die Übertragung der Information von der betreffenden Speicherstelle G zur Über-Multiplexle·- tung 226 in einem Subzeitintervall im Zeitkanal. Der automatische Demultiplexer 227 assoziiert die Subzeitintervalle mit den rechten Anschlüssen des Koppelmo duls. Der Demultiplexer 227 hat einen Arbeitszyklus ini! der Dauer eines primären Zeitintervall», und er überträgt die PCM-Wörter, die in einem Subzeilintervall mit etwa der Nummer λ (Ι<λ<32) empfangen werden, zur Sendeanordnung eines bestimmten assoziierten rechten Anschlusses, etwa mit derselben .Nummer v. Eine ein PCM-Wort empfangende Seilanordnung sendet dieses Wort im folgenden primären Zeitintervall aus und bewirkt damit ein automatisches erneutes Multiplexen aller Informationen, die für den betreffenden rechten Anschluß bestimmt sind.

Auf vorstehende Weise kann durch Speicherung der Adresse einer Speicherstelle G im zyklischen Speicher 225 jeder Zeitkanal jedes linken Anschlusses über einen Zeitkanal der Über-Multiplexleitung 226 mit jedem Zeitkanal jedes rechten Anschlusses verbunden werden, ohne daß eine innere Blockierung auftreten kann

Der Über-Mukiplexzyklus ist derart festgelegt, daß 32 linke Anschlüsse und 32 rechte Anschlüsse am Koppelmodu! angebracht werden können. In der Figur sind zu Darscellungszwecken lediglich vier linke und vier rechte Anschlüsse dargestellt.

Die Speicherstellen können durch die Wörter eines einheitlich zugänglichen (random access) Speichers gebildet werden, die in Gruppen von i2i m> gesonderten Schreibmitteln (den Demultiplexer" 220, 221, 222, 223) und mit gemeinsamen Lesemitteln (dem Multiplexer 224) versehen sind.

Im Hinblick auf die Ceschwindigkeitsanforderungen kann eine Parallelübertragung der PCM Wörter angc wende; werden, in welchem Fail d'e 5\ nchrcnisatoren 208, 209,2iO und 211 mit Serien-Parallel-Wandlern und die Sendeanordnungen 228, 229, 230 und 231 mit Parallel-Serien-Wandlern versehen werden können. Eine andere Art und Weise, die Geschwindigkeiisanforderungen zu verringern, ist die Anwendung zweier oder mehrerer Multiplexer wie der Multiplexer 224, die jeweils über eine Woai Muittpjexleitung mii einem automatischen Demultiplexer verbunden sind. Dieser letztere betätigt dann einen Teil der rechten Anschlüsse. Werden zwei Multiplexer angewendet, so gelten dieselben Geschwindigkeitssnforden^nger, wie für die ilser-iS-iuiiipiexleitungen in der Sternvermittlungsstelle, die jeweils 56 χ 128 Zeitkanäie umfassen.

Die !ntcrmationsgesehwindigkcit der UberMuki plexleitungen der SternverTni:iSiiiigÄ»i£;»f (Fig. 2) hi sehr hoch, und e: wird deshalb vc-rteilhrft sein, die automatischen rn^itüpiexer 116, iiS, 12?i und dit en Demultiplexer ί!7, HS. 121 ntne der ix anzuordnen.

Die Koppelmoduln können in großer Entfernung von den Sternvermittlungsstellen stehen, sie können etwa einen Teil von Vermittlungsstellen mit Ortsverkehr und deren eigenen Wirkungsbereiche bilden. Eine Bedingung dieser Dezentralisation ist, daß die Information der Fernverkehr-Übertragungssysteme sich in den automatischen Multiplexern der Sternvermittlungsstel'ie präsentieren, als rührten diese Informationen von einem nahe der Sternvermittlungsstelle liegenden (örtlichen) Koppelmodul her. Die Fernverkehrs-Übertragungssysteme müssen dann in Synchronisatoren enden, die die Informationen in die Zeitskala der Sternvermittlungsstelle umwandeln. Hierbei werden zwischen den Synchronisatoren und den automatischen Multiplexem sogenannte Rahmen-Richtanordnungen angeordnet, um die Rahmen der Übertragungssysteme mit dem Rahmen der Sternvermittlungsstelle auf eine Linie zu bringen. Die Rahmen-Richtanordnungen müssen im

allgemeinen eine Speicherkapazität haben, mit der sie praktisch eine Verzögerung um einen Rahmen liefern können. Eine derartig große Speicherkapazität kann dadurch vermieden werden, daß die erforderliche Verzögerung größtenteils im sendenden Koppelmodul verwirklicht wird. Letzteres kann einfach dadurch erreicht werden, daß die relevanten Adressen im Speicher 225 über eine bestimmte Anzahl von Speicherstellen verschoben werden.

Im Koppelmodul nach F i g. 3 ist jeder linke Anschluß an einen Synchronisator angeschlossen. Wenn der Koppelmodul ein örtlicher Koppelmodul ist, so können die Synchronisatoren der linken Anschlüsse, die mit der Sternvermittlungsstelle verbunden sind, gegebenenfalls vereinfacht werden und dann aus einem gemeinsamen Zähler bestehen, der durch den Takt der Steravermittlungsstelle zum Schaffen der Kanalnummern gesteuert wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Fernmeldenetzwerk mit sternförmiger Struktur, mit mehreren über eine übergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle miteinander gekoppelten untergeordneten Fernmeldevermittlungsstellen, in weichem Netzwerk jede untergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle über mehrere PCM-Zeitmultiplex-Obertragungssysteme mit der übergeordneten Femmeldevermittlungsstelle verbunden ist, welche PCM-Zeitmultiplex-Übertragungssysteme je eine Sende-Multiplexleitung und eine Empfangs-Multiplexleitung umfassen, wobei die Übertragungszeit der Multiplexleitungen in Multiplexzyklen eingeteilt ist, die durch Einteilung in primäre Zeitintervalle mehrere primäre Zeitkanäle bilden, über die PCM-kodierte Informationen mehrerer Irrformationsquf.l.en übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ssnde-Multiplexleitungen und die Empfangs-Multiplexleitungen der PCM-Zeitmultplex-Übertragungssysteme, die eine untergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle mit der übergeordneten Fernmeldevermittlungsstclle verbinden, in der übergeordneten Fernmeldevermittlungsstelle gruppenweise an automatische Multiplexer bzw. automatische Demultiplexer angeschlossen sind, deren Ausgänge bzw. Eingänge durch Übcr-Multiplexleitungen bzw. Über-Empfangsmultiplexleit ngen gebildet werden, wobei die Übertragungszeit dieser Über-Multiplexleitungen in Über-Multiplexzyklen mit der gleichen Dauer wie der Multiplexzyklen eingeteilt ist, welche Über-Multiplexzyklen durch Ein.eilung in sekundäre Zeitintervalle mehrere sekundäre Zeitkanäle bilden, deren Anzahl um einen ganzen Faktor größer ist als die Anzahl primärer Zeitkanäle, und daß die übergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle eine Koppelanordnung mit Raumteilung enthält, welche Koppelanordnung mehrere Eingänge und mehrere Ausgänge und Koppelpunktglieder zum Verbinden der Eingänge mit den Ausgängen enthält, wobei an die Eingänge und Ausgänge der Koppelanordnung die Über-Sendemultiplexleitungen bzw. Über-Empfangsmultiplexleitungen angeschlossen sind, und die übergeordnete Fernmeldevermittlungsstelle zyklische Speicher zum Schalten der Koppelpunktglieder in den sekundären Zeitintervallen des Uber-Multiplexzyklus enthält.

   Die Erfindung betrifft ein Fernmeldenetzwerk mit sternförmiger Struktur, mit mehreren über eine übergeordnete Fernmcldevermittlungsstelle miteinander gekoppelten untergeordneten Fernmeldevermittlungsstellen, in welchem Netzwerk jede untergeordnete Fernmeldevermittlungssteüe über mehrere PCM-Zeitmultiplex-Übertragungssysteme mit der übergeordneten Fernmeldevermittlungsstelle verbunden ist, welche PCM-Zeitmultiplex-Übertragungssysteme je eine Sende-Multiplexleitung und eine Empfangs-Multiplexleitung enthalten, wobei die Übertragungszeit der Multiplexleitungen in Multiplexzyklen eingeteilt ist, die durch Teilung in primäre Zeitintervalle mehrere primäre Zeitkanäle bilden, über welche die PCM-kodierten Informationen mehrerer Informationsquellen

   übertragbar sind.

   Die Termen »untergeordnet« und »übergeordnet« können Endstellen bzw. Knotenvermittlungsstellen oder Knotenvermittlungsstellen bzw. Zentralvermittlungssteilen oder im allgemeinen verschiedene hierarchische Ebenen eines Fernmeldenetzwerks angeben. Sie können jedoch auch in der Bedeutung verschiedener Ebenen in einem Schalikomplex angewendet werden, der üblicherweise als Fernmeldevermittlungsstelie bezeichnet wird. Im letzteren Fall ward davon ausgegangen, daß die Fernmeldevermittlungsstelle aus mehreren modularen Schalteinheiten besteht, die als Koppelmoduln bezeichnet werden, in welcher Fernmelde-/ermittlungsstelle einige Koppelmoduln als Durch-

   ■ 5 gangsvermittlungsstelle zwischen den andern Koppelmoduln wirksam sein können. In diesem Fall sind die als Durchgangsvermittlungsstellen wirksamen Koppelmoduln die übergeordneten und die anderen Koppelmoduln die untergeordneten Koppelmoduln. In der folgenden Figurbeschreibung werden die untergeordneten Koppelmoduln als Koppelmoduln ohne weiteres und die übergeordneten Koppelmoduln als Durchgangsvermittlungs- oder Sternvermittlungsstelle bezeichnet

   Ein PCM-Zeitmultiplex-Femmeldenetzwerk mit übergeordneten unci untergeordneten Koppelmoduln der eingangs genannten Art ist aus »Colloque International de Commutation Electronique«, Paris, 28. März bis 2. April 1966, Editions Chiron S.513-520 bekannt. Darin werden Koppelmoduln angewendet, die keine interne Blockierung und alle die gleiche Struktur haben. Ein Nachteil dieses bekannten Fernmeldevermittlungsnetzwerks ist, daß bei einem Ausbau des Fernmeldenetzwerks unterhalb der Endkapazität dennoch alle für die Endkapazität erforderlichen übergeordneten Koppelmoduln eingesetzt werden müssen. Die wirtschaftliche Investierung für ein derartiges Fernmeldenetzwerk hängt daher weniger von der Anfangs- als von der Endkapazität ab. Es werden jedoch Fernmeldenetzwerke angestrebt, bei denen die Investierung im wirtschaftlichen Sinn der wirklichen Kapazität proportional ist.

   Aus der DE-PS 12 78 542 ist eine Durchgangsvermittlungsstclle bekannt, die aus leitungsindividueUen Anschlußeinheiten, aus den eingehenden bzw. den ausgehenden .Signalrichtung zugeordneten Zeitstufen und aus einer Koppelanordnung mit Raumteilung besteht, an die die Anschlußeinheiten angeschlossen sind, so daß ein Koppelfeld in Zeit-Raum-Zeit-Struktur entsteht. Eine derartige Vermittlungsstelle kann als übergeordnete oder als untergeordnete Fernmeldevermittlungsstelie in dem eingangs erwähnten Fernmeldenetzwerk mit sternförmiger Struktur verwendet werden. Diese bekannte Vermittlungsstelle hat jedoch nicht ein Fernmeldenetzwerk mit sternförmiger Struktur der eingangs erwähnten Art. weil die Anschlußeinheiten mit den Zeitstufen nicht an sich die Voraussetzungen für eine untergeordnete Vermittlungsstelle erfüllen, nämlich daß der interne Verkehr

   fo innerhalb der Anschlußeinheit abgewickelt wird.

   Aus der DE-AS 17 62 270 ist eine PCM-Vermittlungsstelle mit Zeit-Raum-Struktur bekannt, wobei PCM-Zeitmultiplexleitungen für die eingehende Signalrichtung gruppenweise über automatische

   <>5 Multiplexer zu Über-Zeitmwltiplexleitungen zusammengefaßt sind, welche über leitungsindividuelle Zeitstufen mit Eingängen eiiier Koppelanordnung mit Raumteilung verbunden sind, deren Ausgänge über