DE2262235A1

DE2262235A1 - Zeitmultiplexvermittlungssystem in vollstaendiger zeitteilungstechnik

Info

Publication number: DE2262235A1
Application number: DE2262235A
Authority: DE
Inventors: Roy Stephen Krupp; Lawrence Andrew Tomko
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1971-12-27
Filing date: 1972-12-20
Publication date: 1973-07-12
Also published as: IT976151B; JPS5544506B2; FR2166036A1; CA967673A; GB1415858A; US3740480A; FR2166036B1; SE397621B; DE2262235C2; BE793241A; CH554113A; JPS4874711A; NL7217545A

Description

Kriipp-3-3

Zeitmuitiplexvermittlungssystem in vollständiger Zeitteilungstechnik

Die Erfindung betrifft ein mehrstufiges-Netzwerk in einem Nachrichtensystem, das keine konventionellen Koppelelemente für die selektive Verbindung mehrerer Eingangs-Übertragungsleitungen mit mehreren Ausgangsübertragungsleitungen aufweist, damit zeitmultiplexe Nachrichten zwischen Nachrichtenendstellen geführt werden, wobei jede Stufe des Netzwerks Pulsphasenaustauschsvorrichtungen hat, mit einem zentralen Steuerrechner, der auf die Zustandsinformation anspricht, die von jeder Stufe des Netzwerks abgeleitet wird, um verfügbare Wege durch das Netzwerk zu finden und um neue Gesprächs verbindungen aufzubauen, die auf den Wegesuchergebnissen berufnen.

Bei der raumultiplexen Vermittlungstechnik·wurde üblicherweise eine besondere Art von Kreuzpunkt-Durchschalte-Matrix verwendet, d.h. eine Matrix, bei der ein Kreuzpunkt -

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schalter zu einer bestimmten Zeit aktiviert wird, um eine bestimmte räuniliche Wegeverbindung herzustellen. In gewisser Hinsicht wurde die Zeitb.ereichsdurchschaltung in einem Nachrichtenwog, der von der Matrix-Durchschaltung aufgebaut wurde, mittels eines Pulsphasenaustauschers vorgenommen, um einen Nachrichtenaustausch zwischen Teilnehmerstationen zu ermöglichen, die verschiedene Zeitmultiplexrahmenimpulsphasen verwenden. Man kann auch sagen, daß begrenzte Zeitbereichsdurchschaltungen bei solchen r aummultiplexen Koppelmatrizen vorkommen, die Signalverzögerungsspeicher an den Matrizenkreuzungspunkten aufweisen, um bestimmte Pulsphasenverschiebungen zu bewirken, damit der Raumteilungsdurchschaltevorgang erleichtert wird.

Ungeachtet des Maßes der Pulsphasenverschiebung in früheren Systemen wurde bei der raummultiplexen Schaltoperation indessen für jede kennzeichnende Zahl von Signalwegen im allgemeinen so etwas wie eine Kreuzungspunktschalt-Matrix benötigt.

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Die raummultiplexen Schaltmatrizen werden bei großen Koppelnetzen in Reihe geschaltet, und sie benötigen komplizierte Zwischenleitungsverbindungsanordnungen zwischen den einzelnen Schaltmatrixstufen. Mit zunehmender Große einer Vermittlungsanlage wird es immer schwieriger, diese Matrizen und Zwischenleitungsanordnungen aufzubauen, zu verändern und beizubehalten. Außerdem ist der in einem Vermittlungsamt für solche Matrix und Zwischenleitungsanordnungen erforderliche Platzbedarf beachtlich. Weiterhin besteht bei herkömmlichen Vermittlungssystem en noch insofern eine Schwierigkeit, als die Matrix-Anordnungen nur schwer iri neu entwickelte Planarschiebetechnologien eingefügt werden können, wie zum Beispiel in solche mit magnetischen Einzelwandbereichen oder in la dungs ge koppelte Einrichtungen.

Diese Schwierigkeit wird gemäß der Erfindung auf die Weise behoben, wie es in einem Ausführungsbeispiel bildlich dargestellt ist, wobei die Zahl der Pulsphasenaustauschseinrichtungen in den Eingangs- und Ausgangsstufen des Netzwerks

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der betreffenden Zahl der dort endenden Eingangs- und Ausgangsübertragungsleitungen entspricht, und wobei die Zahl der Pulsphasenaustauschseinrichtungen in einer zwischenliegenden Stufe des Netzwerks der Pulsphasenkapazität einer Austauschseinrichtung in der Eingangs- und Ausgangsstufe des Netzwerks entspricht, und daß ein Serien/Parallel-Wandler die Pulsphasenaustauschseinrichtungen in den benachbarten Stufen des Netzwerks miteinander verbindet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Darstellung eines dreistufigen

Schaltnetzwerks gemäß der Erfindung.

Fig, 2 Ein sogenanntes Spinnwegdiagramm für

die Wahl von Signalwegen für das Netzwerk gemäß Fig. 1.

Fig. 3 Ein Funktionsdiagramm eines Massen-

serien/Parallel-Wandlers, wie er in Fig. 1 verwendet wird.

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Fig. 4 Die Darstellung eines nicht blockierenden

fünf stufigen Schaltnetzwerks gemäß der
Erfindung.

Fig. 5 Ein Spinnwebdiagramm für das Netzwerk

gemäß Fig. 4.

Fig. 6 Die Darstellung eines fünfstufigen Schalt

netzwerks· mit kreuzgekoppelten Zwischenstufen, damit eine geringe Blockierungswahrscheinlichkeit mit relativ geringen
Einrichtungen erzielt wird.

Fig. 7 Ein Spinnwebdiagramm für das Netzwerk

gemäß Fig. 6 und

Fig. 8 u. 9 alternative Formen eines Schaltnetzwerkmoduls.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Maßen/Serien/
Parallel-Wandler dazu verwendet werden, um signalparallele
Pulsphasensignale in jeder Pulsphase und in mehreren Schaltungen auf eine Schaltung zu steuern, die durch diese .bestimmte PuIsphase in signalserieller Form zum Gebrauch bestimmt ist.

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Ein anderer Vorteil besteht darin, daß die Verwendung von hintereinander geschalteten Stufen von Pulsphasenaustauschern, die durch Zwischenstufen - Massen-Serien/Parallel-Wandler miteinander verbunden sind, die Realisierung der Wegeausdehnung oder Wegekonzentration in einer Netzwerkseingangs oder Ausgangsstufe leicht ermöglicht, damit man entweder eine niedrige Netzwerksblockierungswahrscheinlichkeit oder eine effektivere Ausnutzung der zwischenliegenden Netzwerksstufen erhält.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Verbindungssuchvorgänge vereinfacht werden, weil es in einem dreistufigen Schaltnetzwerk lediglich notwendig ist, die Eingangs- und Ausgangspulsphasen sowie die Leitungs- oder Anschlußnummern in der für Zeitmultiplexnetzwerke üblichen Weise zu ermitteln und dann die Ausgangsimpulsphasen der Eingangsstufe mit der Eingangsimpulsphase der Ausgangsstufe miteinander zu vergleichen, um einen freien Impulsphasenweg durch das übrige Netzwerk anzugeben. Diese freie Impulsphase ist einem bestimmten Durchschaltekreis bzw. einer bestimmten Durchschalteleitung in der zentralen Stufe

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der insgesamt drei Stufen zugeordnet und ein Pulsphäsenaustauscher in dem Kreis führt die notwendige Durchschaltung im Zeitbereich mit Raumteilungsbedeutung aus.

Schließlich besteht ein weiterer Vorteil der Erfindung darin, daß die zeitmultiplexen Vermittlungsprinzipien, die in dem . erwähnten dreistufigen Netzwerk verwendet werden, leicht auf komplexere Vermittlungsnetze ausgedehnt werden können, zum Beispiel auf Netzwerksergänzungsschaltungen oder auf eine Weitverkehr skoppelm as chine.

Die Fig. 1 zeigt eine dreistufige Koppeleinrichtung, in der die vorliegende Erfindung realisiert ist. Mehrer Eihgangszeitmultiplexsignalwege 11 weisen Signale als Impulsphasenfolgen auf, die innerhalb eines Zeitrahmens wiederkehren. Jedes Pulsphasensignal stellt einen zeitlichen Ausschnitt aus einem Nachrichtensignal dar, das von einer bestimmten Endstelle kommt, die hier im einzelnen nicht gezeigt ist.

Zum besseren Verständnis wird angenommen, daß die Endstellen

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Fernsprechteilnehmer sind, und daß die Zeitmultiplexsignale durch einen eigenen Multiplexer für jeden Zeitmultiplexsignalweg 11 in die erwähnten Pulsphasenfolgen gebracht werden. Jedes Impulsphasensignal kann ein oder mehrere Signalbits enthalten, je nach dem, wie das System jeweils angewendet wird. Die verschiedenen Impulsphasensignale werden auf vorbestimmten Wegen durch das in Fig. 1 gezeigte Netzwerk gegeben, und sie erscheinen auf den Ausgangszeitmultiplexsignalwegen 12, die den Eingangswegen 11 entsprechen, wobei sich die Zeitrahmen-zusammensetzung von derjenigen an den Eingangswegen 11 unterscheidet, und zwar aufgrund der im Netzwerk durchgeführten Leitungsdurchschaltefunktion und der Pulsphasenaustauschsfunktion.

Innerhalb der Koppeleinrichtung der Fig. 1 sind drei Stufen von Pulsphasenaustauschern vorgesehen, die mit TSI bezeichnet sind. Der Index n__ dient dazu, die Nummer der Stufe anzugeben, in der ein bestimmter Austauscher zu finden ist. Die Stufenzählung erstreckt sich dabei von den Ein-

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gangswegen 11 bis zu den Ausgangs wegen 12. Die Austauscher benachbarter Stufen sind über Massen-Serien/ Parallel-Wandler miteinander verbunden, die mit S-P

bezeichnet sind, wobei der Index n_ auf ähnliche Weise die Wandlerstufe bezeichnet. In jeder Austauschstufe werden Pulsphasenaustauscher eines beliebigen geeigneten Typs verwendet. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind L solche Austauscher in der ersten und dritten Stufe vorgesehen, während sich in der zweiten Stufe M Austauscher befinden.

Jeder Pulsphasenaustauscher der ersfen Stufe in Fig. 1 ist so ausgelegt, daß er die Pulsphasenaustauschfunktion bezüglich der Eingangszeitmultiplexsignale durchführt, die N Pulsphasen pro Rahmen aufweisen und daß er ein Ausgangszeitmultiplexsignal abgibt, das M Pulsphasen pro Rahmen hat. N und M können gleich oder auch verschieden sein, wie es für die Art der Blockierungswahrscheinlichkeit erforderlich ist, die für irgendeine bestimmte Anwendung der Koppeleinrichtung charakteristisch sein soll. Die dritte Stufe des Netzwerks in Fig. 1 enthält Impulsphasenaustauscher, die für die inversen

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M χ N-Impulsphasenbearbeitung geeignet sind. Die Austauscher in der zweiten Stufe des Netzwerks der Fig. 1 sind indessen insgesamt M an der Zahl und dienen zur Aufnahme der L χ L-Impulsphasen. Die Wandler S-P₁ und S-P„ arbeiten mit einer Zwischenstufe TSI von Austauschern zusammen und führen so die Funktion eines zeitparallelen Raumteilungskopplers 14 aus. Die Arbeitsweise des S-P-Wandlers entspricht derjenigen, die man sich dutch ein zweidimensionales Schieberegister realisiert vorstellen kann. Eine solche Funktion wird durch das Register 13 in Fig. dargestellt.

Jeder dieser Wandler soll grundsätzlich eine Eingangsschaltungs- oder Signalwegzahl in eine Ausgangspulsphasenzahl umwandeln. Diese Funktion wird dadurch ausgeführt, daß die Pulsphasensignale der L Eingangsschaltungen zum Wandler S-P₁ von Austauschern der Stufe TSI parallel in jeder Pulsphase genommen werden und daß diese Signale auf einen anderen der M Ausgangsschaltungen des Wandlers seriell gesteuert werden. Jeder der M Ausgänge wird auf jeweils

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einen anderen der M Pulsphasenaustauscher der Stufe TSI₀ gegeben und dient dazu, Signale von nut einer entsprechend nummerierten Pulsphase in die Austauscher der Stufe TSI₁ zu übertragen.

Es gibt verschiedene Wege, um die Massen-Serien/Parallel-Wandlung auszuführen. Einer dieser Wege besteht darin, herkömmliche diskrete Schieberegister mit dualen Stufeneingangsverbindungen vorzusehen. Jede Schieberegisterstufe kann beim Betrieb in einer ersten Registerstufengruppe selektiv verbunden werden, die während des Betriebs als Zeilenschi-eberegister zum Empfang von Signalen von einer der L-Eingangsschaltungen der Netzwerksstufe TSI getaktet wird oder sie kann alternativ für die Verbindung in einer zweiten Gruppe von Stufen ausgewählt werden, die beim Betrieb als Spaltenschieberegister getaktet wird, um Ausgaben auf einen der M Schaltkreise zur Austaus eher stufe TSI zu

dt

senden. Bei diesem Typ eines zweidimensionalen Schieberegisters sind die Stufen zuerst als Spaltenschieberegister angeordnet und die L· Zeitmultiplexsignale von der Stufe TSL,

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welche M Pulsphasen pro Rahmen aufweisen, werden signalparallel in das Register 13 der Fig. 3 geschoben. Wenn ein vollständiger Rahmen der L Signale in das Register 13 geschoben wurde, werden die Register stufen durch Zeitgebe signale in das Spaltenregisterformat zurückgebildet, um jene Signale auf die zugeordneten M Schaltkreise zur Stufe TSI zu schieben. Bei der gerade beschriebenen zweidimensiona· len Schieberegisteroperation müssen zwei Sätze von Wandlern in jeder Wandlerstufe verwendet werden, sodaß ein Satz eingabegemäß in der Zeilenregisteranordnung arbeiten kann, während der andere ausgabegemäß in der Spaltenregister anordnung arbeitet. Am Ende jedes Rahmens am Eingang zur Stufen S-P bilden die Zeitgebersignale jeden Satz der Wanderregister wieder zurück, damit er jeweils anders arbeitet.

Es wurde bereits beschrieben, daß die Pulsphasenaustauscher der Stufe TSI die von dem Wandler S-P empfangenen Arbeite-

ώ 1

pulsphasen in solche Pulsphasen schieben, die speziell für die Übertragung über verschiedene vorgegebene Netzwerksausgangsschaltungen bestimmt sind. Diese in den Pulsphasen

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ausgetauschten Signale von den M Austauschern der Stufe TSI₀ werden auf den Wandler S-P gegeben, der von derselben Art ist, wie der Wandler S-P . Der Wandler S-P steuert jedoch notwendigerweise die Signale, die in jeder Pulsphase parallel von der Stufe TSI kommen auf eine entsprechende Schaltung der L Wandlerausgangsschaltungen, die jeweils den L Zeitmultiplexsignalausgangs wegen 12 ents pricht. Auf diese Weise befindet sich jeder Sigrialrahmen, der auf einen Austauscher in der Stufe TSI_Q gegeben wird, in einer Ausgangspulsphase der Stufe TSI₀, was einem Ausgangsweg der Stufe TSI entspricht.

Betrachtet man nun wieder die eben beschriebene Schaltungsanordnung der Koppelanordnung nach Fig. 1, so ist ersichtlich, daß jedes Signal in einer bestimmten Arbeitsimpulsphase an der Eingang- zum -Wandler -Stufe S-P₁ in derselben Impulsphase an der Ausgangsschaltung der Wandlerstufe S-P erscheinen muß, die durch dieses Signal benutzt wird. Im folgenden wird noch gezeigt, daß diese Beziehung beim Vorgang der Wegesuche durch das Netzwerk sehr nützlich ist.

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Die Pulsphasenaustauscher, die im Netzwerk schematisch dargestellt sind, enthalten Steuerspeicheranordnungen, die der Art der vorgesehenen Austauscher entsprechen. Ein solcher Steuerspeicher empfängt von einem zentralen Steuerrechner 16 Eingangssignale, und zwar über eine Adresseneinfügungslogik 17, wobei die Signale Steuersignalarten bilden, welche für die Pulsphasenaustauschsoperationen im Hinblick auf die Eingangs- und Ausgangspulsphasen einer bestimmten Rufverbindung geeignet sind, die von dem Pulsphasenaustauscher hergestellt wurde. Die Logik oder Programmarten, die verwendet werden, um Pulsphasen und Leitungsnummern für die Netzwerkseingänge und Ausgangsleitungen jeder speziellen Rufverbindung abzuleiten, gehören zum Stand der Technik. Die Art des Gebrauchs solcher Informationen für einen bestimmten Pulsphasenaustauscher hängt von der Art des vorhandenen Austauschers ab.

Die Pulsphasenaustauscher in Fig. 1 werden von einer Taktgeberschaltung 18 getaktet, die ihrerseits unter der Kontrolle des Rechners 16 arbeitet, damit Schiebebefehle im Gleichtakt

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auf die Schieberegister der jeweiligen Pulsphasenaus.tauscher gegeben werden. Eine Taktschiene 19, die von der Taktschaltung 18 auf alle drei Pulsphäsenaustauscherstufen führt, zeigt im Prinzip, daß Zeitgebersignale auf die verschiedenen Austauscher· gegeben werden, von welcher Art diese Austauscher auch immer sein mögen. Auf ähnliche Weise stellen die Taktsignalschienen 20 und 21 'schematisch Anordnungen dar, welche Schiebebefehle von der Taktgeberquelle 18 auf die Wandlerstufen S-P und S-P geben, um Zeilen- bzw.

1 Ci

Spaltenschiebebefehle zu liefern.

Für die Wegesuchvorgänge erhält man die Eingangs- und Ausgangspulsphasen sowie die Leitungsnummern für eine gewünschte Rufverbindung auf die bei speicherprogrammgesteuerten Systemen bekannte Weise. Hierfür sind zahlreiche Verfahren bekannt, die deshalb nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehören.

Es wurde festgestellt, daß die Ausgangsimpulsphase eines Austauschers in der Stufe TSI und die Eingangsimpulsphase eines Austauschers in der Stufe TSI_Q bei derselben Rufverbin-

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dung dieselbe sein muß, zum Beispiel die Arbeitspulsphasen-

nummer TS . Da die Schaltungen in dem Wandler -Ausop ⁵

tauscher-Wandlerkreis, dem zeitparallelen raummultiplexen Koppler 14, dafür vorgesehen sind, bestimmte Arbeitspulsphasen durchzuführen, ist es lediglich notwendig, die PuIsphasenummer TS zu finden, um den Vorrat der Wegesuchinformation zu vervollständigen, der für die Herstellung der Rufverbindung gemäß Fig. 1 benötigt wird. Diese Ermittlung w ird vorteilhafterweise dadurch erreicht, daß eine allgemein freie Pulsphase in den Ausgang der Austauscher der Stufe

TSI und in den Eingang der Austauscher der Stufe TSI„ ge-1 ο

legt wird. Ein solcher Vorgang wird mit einer Signalanpassungs-Schaltung durchgeführt. Beispielsweise wird angenommen, daß jede Pulsphase ein Zustandsanzeige- oder ein Belegungsbit für die Anzeige enthält, ob die bestimntte Impulsphase in einer Gesprächsverbindung aktiv ist oder nicht.

In der Fig. 1 führt von der Ausgangsschaltung jedes Austauschers der Stufe TSI₁ eine Verbindung auf den Sperreingang jeweils eines Gatters 22 in der Auswahllogik 23. Für den Wegesuchvorgang wird eines dieser Gatter selektiv durchgeschaltet, und

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zwar während des Belegungsbitintervalls dutch ein Ausgangssignal, das von dem zentralen Steuerrechner 16 über eine Leitung der Sammelleitung ankommt, die der Nummer des Eingangssignalwegs entspricht, der für eine aufzubauende Ge spräche verbindung verwendet wird. Das so augewählte Gatter erzeugt eine EINS-Ausgabe über ein ODER-Gatter 25 nur dann, wenn der binäre Signalzustand des Belegungsbits für diese spezielle Leitung eine verfügbare Impulsphase anzeigt. Das Aus gangs signal des Gatters 25 wird als Vorbereitungssignal auf eine UND-Gatter 26 gegeben.

Auf ähnliche Weise besteht eine Verbindung zwischen jeder Eingangsschaltung eines Pulsphasenaustauschers der Stufe TSI_q und einer Auswahllogik 27, die von derselben Art ist wie die gerade beschriebene Auswahllogik 23. In diesem Fall werden jedoch die Gatter der Logik 27 durch Signale von dem zentralen Steuerrechner 16 auf jeweiligen Schaltungen einer Sammelleitung 28 ausgewählt, um ein Gatter durchzuschalten, das dem gerufenen Austauscher in der Stufe TSI_Q entspricht. Der Rechner 16 bestimmt auf bekannte Art und Weise die auszuwählenden Schaltungen in den Sammelleitungen 24 und 28

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aufgrund von Leitungsidentifiziersignalen, welche die rufenden und gerufenen Netzwerksanschlüsse angeben. Von der Logik 27 führt eine Verbindungsleitung auf einen weiteren Vorbereitungseingang des UND-Gatters 26.

Die Taktgeberschaltung 18 gibt einen Zeitgeberimpuls über die Leitung 30 auf einen weiteren Eingang des UND-Gatters 26, und zwar während des Belegungsbitintervalls jedes Pulsphasenintervalls für einen Zeitmultiplexsignalrahmen, der M Pulsphasen pro Rahmen aufweist. Die letzgenannten Nummern der Pulsphasen sind solche, welche die Zeitmultiplexsignale in den Ausgangsschaltungen der Stufe TSI₁ und die Eingangsschaltungen der Stufe TSI„ kennzeichnen. Durch die gerade beschriebene Anpassungs- oder Vergleicheranordnung werden die Belegungsbits für jede Impulsphase am Eingang und Ausgang der Schaltung 14 verglichen, bis eine Bedingung gefunden wird, bei der an beiden Enden der Schaltung dieselbe Impulsphase zur Verfügung steht. Wenn ein solcher Zustand vorliegt, wird das Koinzidenzgatter 26 aktiviert und gibt ein Signal über die Leitung 29 zur Adresseneinfügungslogik 17. An sich bekannte Schaltungen innerhalb der Logik 17 identifizieren die Pulsphase,

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während der die Gleichheit auftrat und verwenden sie als Ausgangspulsphase für den entsprechenden Austauscher in dei" Stufe TSI₁ sowie als Eingangspulsphase für den entsprechenden Austauscher in der Stufe TSI- Es dient auch zur Anzeige, welcher der Austauscher der Stufe TSI₀ vorgesehen werden mul4 um die Gesprächsverbihdung über die Schaltung 14 durchzuführen. Sodann werden die rufenden und gerufenen Austauscherleitungsnummern als Eingangs- bzw. Ausgangspulsphasennummern für den Austauscher der Stufe TSI₀ verwendet, der dieselbe Nummer besitzt wie die Arbeitspuls phase TS , die gerade durch den Belegungsbitvergleich identifiziert wurde. Eine Sammelleitung 32 von der Adresseneinfügungslogik 17 stellt schematisch die Verteilung der Pulsphaseninformation zu den Steuer spei ehern von entsprechenden Austauschern in den drei Stufen TSI₁, TSI , TSI„ dar.

JL Δ ö

Damit nach der Beendigung des Gesprächs die Verbindung auf-, gehoben wird, wird das Belegungsbit von der Pulsphase gelöscht, die dem Ruf zugeordnet ist, der beendet wird. Die Eintragungen im Steuerspeicher für diesen Ruf werden automatisch in aufeinanderfolgenden Pulsphasen gelöscht.

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Die Fig. 2 ist ein sogenanntes Spinnwegdiagramm, das für die Fig. 1 alle denkbaren Signalwege zeigt, entlang denen ein Ruf zwischen einem gegebenen Eingangssignalpfad 11' und einem entsprechenden Aus gangs signalpf ad 12' für dieselbe Gesprächsverbindung möglich ist. Jeder Knoten in der Fig. 2 entspricht einem Pulsphasenaustauscher in der Koppeleinrichtung gemäß Fig. 1 und jede Linie zwischen den Knoten entspricht einem Impulsphasenweg zwischen den entsprechenden Austauschern. Das Diagramm zeigt ganz allgemein irgendeinen Austauscher von den L Austauschern der Stufe TSI₁ sowie einen ähnlichen Austauscher der TSI_Q mit M verschiedenen Wegen durch die Stufe TSI . Für die Blockierungswahr-

Ct - .

scheinlichkeit in der Koppeleinrichtung kann mittels bekannter mathematischer Verfahren gezeigt werden, daß sie eine Funktion der relativen Größe von N ist, der Zahl der Pulsphasen pro Rahmen auf der Leitung 11' und 12' und M, der Zahl der Koppelschaltungen, welche durch die Austaus eher stufe TSI₀ gehen. Ein dritter Faktor, £ stellt das Belegungs- oder Benutzungsniveau der Zeitmultiplexleitungen 11 und 12 in Fig. 1 dar und beeinflußt ebenfalls die Blockierungswahrscheinlichkeit des Netzwerks.

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Die Fig. 4 zeigt ein fünfstufiges, nichtblockierendes Zeitmultiplexkoppelnetzwerk, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet ist. Dieses Netzwerk veranschaulicht ein Verfahren für die Aufnahme einer viel größeren Zahl von Leitungen als mit einem dreistufigen Netzwerk gemäß Fig. 1 noch einfach bedient werden können. Im Zusammenhang mit Fig. 4 wird auch gezeigt, daß eine Koppeleinrichtung mit weniger als der vollständigen Ergänzung der Ausrüstung^ die in der Zeichnung angedeutet ist, ausgestattet sein kann und erweitert werden kann, sobald die Verkehrs anforderungen zunehmen. Im folgenden sei angenommen, daß das Netzwerk gemäß Fig. 1 48 Eingangssignalwege 11 und 48 Ausgangsignalwege 12 aufweist, wobei jeder dieser Wege für 48 Pulsphasen zuständig sei und M* 96 Zwischenimpulsrahmenaustäuscher in der Stufe TSI vorhanden sind. In diesem Fall könnten 2304 verschiedene Gespräche ohne Blockierung untergebracht werden. Aufgrund einer ähnlichen schematischen Darstellung kann man zeigen, daß das Netzwerk gemäß Fig. 4 in der Lage ist 110592 Gespräche durchzuführen. Die Steuerung der Koppeleinrichtung und die Taktgebung sind in.der Fig. 4 nicht gezeigt, weil sie im allgemeinen von derselben Art sind, wie die

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entsprechenden Einrichtungen der Fig. 1. Wie aus der Fig. 4 und dem zugehörigen Spinnwegdiagramm der Fig. 5 hervorgeht, ist das fünfstufige Netzwerk in Wirklichkeit nur ein

dreistufiges Netzwerk, in dem die mittleren Stufenkoppler sich selbst nicht blockierende dreistufige Netzwerke sind, die jeweils für 2304 Anschlüsse zuständig sind.

Die Wegesuchvorgänge der Anordnung gemäß Fig. 4 sind ähnlich denen, wie sie bereits bei der Anordnung gemäß Fig. 1 beschrieben worden sind. Sowird eine erste Vergleichsoperation durchgeführt wie zu rufenden und gerufenen Austauschern der Stufen TSI und TSI- entsprechend der bei Fig. 1 beschriebenen Weise, damit festgelegt wird, welcher der 96 möglichen Wege durch den zentralen Teil des Netzes benutzt wird. Sodann wird eine weitere Vergleichsoperation ausgeführt wie zu dem ausgewählten zentralen Weg in den Stufen TSI. bis TSI..

Das Netzwerk der Fig. 4 enthält zwei getrennte Gruppen von 48 Eingangssignalwegen an der Stufe TSL. Die Darstellung von 48 Wandlern in der Stufe S-P₁ gibt indessen schematisch an,

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daß 48 solcher Eingangsschaltungsgruppen vorgesehen sind. Wie in der Zeichnung dargestellt, hat jeder Pulsphasenaus tauscher in der Stufe TSI eine Anpassungskapazität von 48 χ 96 Pulsphasen, damit die oben erwähnte Kapazität von 110592 Gesprächsverbindungen ermöglicht wird.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, hat jeder Wandler S-P soviel Ausgangsverbindungen, daß er 96 Koppelschaltungen betreiben kann, und zwar einen pro Ausgangspulsphase der Stufe TSI und ihre zugehörigen Pulsphasenaustauscher in der Stufe TSI . Da sich jede. Wandler aus gangs verbindung der Stufe S-P auf eine entsprechende Gruppe von Austauschern der Stufe TSI₀ erstreckt, entsteht eine Querverbindung zwischen den S chaltungs gruppen im Netzwerk. Auf ähnliche Weise führen entsprechende Ausgangsverbindungen der jeweiligen Wandler der Stufe S-P₁ auf verschiedene Austauscher derselben Gruppe in der Stufe TSI . Von diesen letzteren Austauschern nimmt jeder Eingangssignale mit 48 Pulsphasen pro Rahmen auf, entspre chend den-48 Eingangsschaltungen der Wandler in der Stufe S-P . Die Aus-'tauscher der Stufe TSI geberi Aus gangs signale mit 96 Pulsphasen pro Rahmen ab. Alle Austauscher in einer Gruppe der Stufe TSI

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geben Ausgaben auf einen gemeinsamen Wandler der Stufe S-P mit 48 Eingängen. Von diesen Wandlern gibt es insge-

samt 96. Die 96 Ausgangsschaltungen jedes Wandlers in der Stufe S-P₀ steuern eine entsprechende Zahl von Koppelschal-

Cl

tungen und ihrejeweiligen Pulsphasenaustauscher in einer Gruppe der Stufe TSI„ an. Diese Austauscher können alle 48 χ 48 Pulsphasen aufnehmen. Der Rest des Netzwerks in Fig. 4 ist ein Spiegelbild des bereits beschriebenen Teils um die Achse der Stufe TSI .

Die Gestaltung des Netzwerks ist etwas einfacher zu erkennen, wenn es unter dem Gesichtspunkt von 48 Eingangsebenen betrachtet wird, von denen jede einen eigenen der dargestellten 48 Schaltungsgruppen der Schaltungen der Stufe TSL sowie den zugeordneten Wandler der Gruppe in der Stufe S-P, einschließt. Diese 48 Eingangsebenen kann man dann als parallel orientiert zu 48 ähnlichen Ausgangsebenen ansehen, von denen jede einen Wandler der Stufe S-P. und die zugeordnete Gruppe mit 48 Ausgangswegen der Stufe TSL· enthält. Zwischen den

zwei Gruppen von Eingangs- und Ausgansebenen sind 96

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Schaltungsebenen orthogonal im Hinblick auf die Eingangsund Ausgangsebene orientiert. Jede orthogonale Ebene schließt eine andere Gruppe, von Austauschern der Stufe TSI_Q mit ihrem zugeordneten Eingangswandler der Stufe S-P₀ und Aus gangs wandler der Stufe S-P ein. Ebenso ent-

it O

hält sie die Austauscher der Stufen TSI und TSI die mit diesen Wandlern verbunden sind. Die Schaltungen aller zuletzt erwähnten 96 zentralen Ebenen sollten dieselbe Grundanordnung haben wie das dreistufige Netzwerk in Fig. 1. Diese zentralen Ebenen führen die Koppelfunktion aus, die schon bei der Stufe TSI_ in Fig. 1 erwähnt wurde und die - nach Umformung der Leitungsnummer in eine Pulsphasennummer in der Austauscher stufe TSI und in der Wandlerstufe S-P₁ - durchgeführt .wird. Betrachtet man das Netzwerk in Fig. 1 von einem etwas anderen funktioneilen Gesichtspunkt aus, so steuert jeder Wandler der Stufe S-P von irgendeinem der 48 Ausgangstaus eher TSI -Stufe in derselben Eingangsebene Signale auf irgendeine der 96 auswählbaren zentralen Ebenen, wie es durch die Pulsphasenaustauschsfunktion in der Stufe TSI festgelegt werden kann. Auf ähnliche Weise

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steuert jeder Wandler der Stufe S-P. von einer der 96 zentralen Ebenen Signale auf einen auswählbaren Ausgangssignalweg der Stufe TSI_n. in derselben Ausgangsebene wie

der Wandler S-P..
4

Wenn es zu der Zeit der anfänglichen Installierung des in der Fig. 4 gezeigten Netzes nicht notwendig ist, alle Eingangs- und Ausgangsanschlüsse vorzusehen, so kann eine verminderte Ergänzung der anfänglichen Ausrüstung vorgesehen v/erden. Ein Weg dies zu tun besteht darin, mit der vollen Ergänzung der Ausrüstung für die zentralen Stufen TSI bis TSI. zu beginnen und die orthogonal ausgerichteten Sätze von Eingangs- und Ausgangsebenen der Ausrüstung dann hinzuzufügen, wenn sie gebraucht werden. Ein anderer Weg ist der, mit der Hälfte der zentralen Stufenebenen zu beginnen und neue Eingangs- und Ausgangsebenen hinzuzufügen, wenn sie benötigt werden, und zwar ihre Mehrfachverbindungen mit einem Paar von zentralen Ebenen. Wenn dann eine Gesprächskapazität von 55296 Anschlüssen erreicht ist, können die restlichen zentralen Ebenen hinzugefügt und die Verbindungen für die Hälfte der Eingangs- und Ausgangsebenen

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wieder auf das in Fig. 4 gezeigte Format gebracht werden.

Die Fig. 5 stellt ein Spinnwebdiagramm der möglichen Wege durch das Netzwerk der Fig. 4 für die Verbindung zwischen einem Eingangspfag 11' und einem Ausgangspfad 12' dar. Diese Art der Darstellung erleichtert es im gewissen Maße, die Eigenschaft des Netzwerks zu verstehen. Aus der Fig. 5 ist ersichtlich, daß es von jedem gegebenen Signaleingangsweg 11' 96 Möglichkeiten der Wegeauswahl an der Stufe TSI gibt, und daß .von jedem Austauscher der Stufe TSI zusatzlieh 96 Möglichkeiten der Wegeauswahl bestehen, um die Austauscherstufe TSIo im Zentrum des Netzwerks zu erreichen.

Die Fig. 6 zeigt ein abgewandeltes fünfstufiges Netzwerk mit einer geringeren Zahl von Schaltungsebenen in der zentralen Stufe, das auch eine modifizierte Art von Querverbindungen zwischen Schaltungsgruppen aufweist. In der' Fig. 6 sind Quer verbindungen an den Ausgängen der Austauscher der Stufe TSI sowie an den Eingängen der Austauscher der Stufe TSI vorgesehen. Zusätzlich sind Querverbindungen an den Ausgängen der Wandler der Stufe S-P₀ vorhanden, um die

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Blockierungswahrscheinlichkeit zu vermindern, die sich sonst aus der Verringerung der Zahl der Ausrüstungsebenen in der zentralen Stufe ergeben würde. So werden in Fig. 6 die Schaltungskomponenten und Pulsphasen, die in der Figur insgesamt 96 an der Zahl waren, auf 60 verringert; für die Blockierungswahrscheinlichkeit kann jedoch nachgewiesen werden, daß sie bei einer vollkommenen Eingangs we gebe legung 10 beträgt.

Die Zentralstufen - Ausrüstungsebenen der Fig. 6 zeigen nicht mehr die deutliche Verbindung zum Netzwerksformat der Fig. 1, weil die Ausgangsverbindungen aller Wandler der Stufe S-P₀ nicht mehr.nur auf dieselbe Gruppe von Austauschern in der Stufe TSI führen, denn jeder Wandler besitzt jetzt seine auf verschiedene Weise bezeichneten 60 Ausgangsverbindungen, die jeweils mit einem entsprechend bezeichneten Austauscher in jeder 60 Gruppen der Stufe TSI„

verbunden sind. Es ist jedoch offenkundig, daß dem Netzwerk der Fig. 6 noch das Konzept des Zusammenfügens von PuIsphasenaustauschern und Mas sen -Serien/Parallel- Wandlern in verschiedenen Kombinationen zugrunde liegt, um die Umwandlung von Pulsphasenzahlen in Leitungsnummern durchzuführen, wie es bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrie-

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ben wurde. Die Betrachtungen des Netzwerkswachstums bei einer geringeren Ergänzung der ursprünglichen Netz-Werkseinrichtung sind ähnlich denjenigen, die im Zusammenh ang mit Fig. 4 angestellt, wurden.

Die Fig. 7 zeigt ein Spinnwebdiagramm der wahlweisen Signalwege zwischen einem gegebenen Eingangsweg 11' und einem Ausgangsweg 12' im Netzwerk der Fig. 6 für dieselbe Gesprächsverbindung. Die doppelte Kreuzkopplung zum Erreichen der Stufe TSI„ ändert das Netzwerksformat wesentlich und

ά _

ändert auch die Blockierungswahrscheinlichkeit. Auf mathematischem Wege kann man zeigen, daß dieses Netzwerksformat vollständig die Möglichkeit einer Fehlanpassungsblockierung beseitigt, d.h. der Unfähigkeit, einen Zeitkanal zu finden, der eine Verbindung zwischen einem vorbeschriebenen Satz von Eingangs- und Ausgangsleitungen in bestimmten Pulsphasen auf diesen Leitungen ermöglicht.

Einige der vorangegangenen Netzwerksanordnungen wurde unter Bezugnahme auf Ausbildungsformen beschrieben, die

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relativ viele Pulsphasen aufweisen und somit entsprechend groß ausgebildete Pulsphasenaustauscher und Massen-Serien/ Paallel-Wandler besitzen. Zusätzlich zu den offenkundigen hardwareniäßigen Erfordernissen ist eine relativ große Verarbeitungsgeschwindigkeit erforderlich. Die Verarbeitungsgeschwindigkeiten werden jedoch in vorteilhafter Weise durch eine Netzwerksorganisation reduziert, die noch im Zusammenhang mit den Fig. 8 und 9 beschrieben wird.

Fig. 8 zeigt eine Kombination von Austauscher und Wandler der bereits in den Netzwerken benutzten und hier beschriebenen Art. L Pulsphasenaustauscher, von denen jeder eine A χ 2B Pulsphasenkapazität aufweist, sind mit ihren Ausgängen dargestellt, die durch einen S-P-Wandler mit 2B Ausgangsschaltungen ausgewählt werden. Fig. 9 zeigt eine Abwandlung der Austauscher-Wandler-Kombination, die alle Funktionen der in Fig. 8 gezeigten Kombination durchführt, aber zwei S-P-Wandler mit der halben Größe der in Fig. 8 gezeigten Wandler sowie zweimal so vielen Austauschern benutzt, von denen jeder halb so groß ist wie die in Fig. 8 dargestellten Aus-

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tauscher. Auf ähnliche Weise kann das Spiegelbild der Kombination gemäß Fig. 9 das Spiegelbild der Kombination gemäß Fig. 8 ersetzen. Da die Auswechslung dieser Kombinationsarten das Spinnwebdiägramm des Netzwerks nicht ver-

ändert, ändern sich auch die Blockierungswahrscheinlichkeiten und Steuerungsvorgänge nicht wesentlich.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

(\J Mehrstufiges Netzwerk in einem Nachrichtensystem, das keine konventionellen Koppelelemente für die selektive Verbindung mehrerer Eingangsübertragungsleitungen mit mehreren Ausgangsübertragungsleitungen aufweist, damit zeitmultiplexe Nachrichten zwischen Nachrichtenendstellen ausgetauscht werden, wobei jede Stufe des Netzwerks PuIsphasenaustauschsvorrichtungen hat, mit einem zentralen Steuerrechner, der auf die Zustandsinformation anspricht, die von jeder Stufe des Netzwerks abgeleitet wird, um verfügbare Wege durch das Netzwerk zu finden, und um neue Gesprächsverbindungen aufzubauen, die auf den Wegesuchergebnissen beruhen,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Zahl der Pulsphasenaustauschseinrichtungen in den Eingangs - (TSI ) und Ausgangs - (TSI ) Stufen des Netzwerks der betreffenden Zahl dort endenden Eingangs (11) und Ausgangs (12)-Übertragungsleitungen entspricht, daß die Zahl

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der Pulsphasenaustauschseinrichtungen in einer zwischenliegenden Stufe (TSI ) des Netzwerks der Pulsphasenkapazität einer Austauschseinrichtung in der Eingangs- und Ausgangsstufe des Netzwerks entspricht, und daß ein Serien/Parallel-Wandler (S-P₁, S-P) die Pulsphasenaustauschseinrichtungen in den benachbarten Stufen des Netzwerks miteinander verbindet.
2. Mehrstufiges Netzwerk nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß eine Vergleicher- oder Anpassungsschaltung (23, 26, 27) eine Pulsphase ermittelt, die am Ausgang, eines Pulsphasenaustauschers in der Eingangsstufe (TSI ) die der rufenden Partei zugeordnet ist sowie am Eingang der Pulsphasenaustauschseinrichtung in der Ausgangsstufe (TSI ) die der gerufenen Partei zugeordnet ist, frei ist und daß eine Adresseneinfügungslogik (17) ein Durchschaltesignal auf die zugeordneten Pulsphasenaustauschseinrichtungen.in den Eingangsund Ausgangsstufen des Netzwerks sowie auf eine ausgewählte Pulsphasenaustauschseinrichtung in der Zwischenstufe(TSI )

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gibt, um es zu ermöglichen, daß eine Gesprächsverbindung zwischen den rufenden und gerufenen Parteien über den Zwischenteil des Netzwerks während der ausgewählten freien Pulsphase aufgebaut wird.

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