DK149250B - Fremgangsmaade og apparat til adressering af en koblingshukommelse i en transitcentral for synkrone datasignaler - Google Patents

Description

o i 149250

Opfindelsen angår en fremgangsmåde og et apparat til under besparelse af hukommelse at adressere hukommelsespositioner i en koblingshukommelse i en transitcentral til overføring af synkrone datasignaler fra indkom-5 mende TDM-kæder til udgående TDM-kæder, hvor disse overfører datakanaler med forskellige datahastigheder, der udgør multipla af en basishastighed, der bestemmes af antallet af tidsspalter i en TDM-ramme, hvor transitcentralen indeholder en koblingshukommelse til lagring af indkommen-10 de datasignaler i hukommelsespositioner, der hver især hører til en indkommende datakanal i de indkommende kæder, og en bufferhukommelse, til hvilken datasignalerne overføres og lagres i hukommelsespositioner hørende til de til de repektive kanaler hørende tidsspalter i de udgåen-15 de kæder, inden de udsendes over disse, idet både indskrivning og udlæsning sker med en repetitionsfrekvens, der er bestemt af de respektive kanalers datahastighed.

Trafikken i store offentlige datanet vil sandsynligvis for en meget stor dels vedkommende have høj 20 opkaldsintensitet og korte belægningstider. For at reducere belastningen på fælles styrefunktioner er det derfor hensigtsmæssigt at udforme transitcentralen således, at hver datakanal disponerer over egne signalsendende og signalmodtagende organer, der er direkte knyttet til kanalen.

25 Derved undgås søgning efter ledige signalorganer samt opog nedkobling af opkaldende og opkaldt kanal til signalorganerne .

I tilfælde af, at alle datakanalerne har samme datahastighed, kan et koblingsnetværk med i henhold til tids-30 multipleksprincippet arbejdende signalorganer opnås ved, at den indkommende transmissionsretning fra samtlige tilsluttede kanaler multiplekses ind på en fælles dataskinne. Koblingsnetværket udstyres da med en koblingshukommelse, hvor hver kanal repræsenteres af et ord. Det ord, der svarer til 35 en vis kanal, læses ud af hukommelsen samtidig med, at indkommende data fra kanalen lægges ind på det fælles skinne- o 149250 2 anlæg. En fælles logisk enhed kan på dette tidspunkt bearbejde indkommende data afhængigt af information om kanalen og tidligere modtagne datasignaler, der findes lagret i kanalordet.

5 Et koblingsnetværk baseret på dette princip er be skrevet i svensk fremlæggelsesskrift nr. 379.908 og i IEEE, Transactions on communications, november 1974 i en artikel med titlen "A Time-Division Data Switch".

Koblingsnetværk for synkrondata beregnet for tids-10 multipleksforbindelsesledninger indeholdende kanaler med forskellige hastigheder forekommer ret sjældent i den tilgængelige litteratur. Den af Svenska Televerket i marts 1971 publicerede redegørelse "Separat Allmånt Datanåt, Sy-stemutredning", indeholder dog et principforslag til et så-15 dant koblingsnetværk.

Det nævnte forslag beskriver et koblingsnetværk, der indeholder en styrehukommelse omfattende et ord for hver tidsspalte i hvert indkommende tidsmultipleks og en bufferhukommelse omfattende en position for hver tidsspal-20 te i hvert udgående tidsmultipleks. De indkommende multi-pleksforbindelser "rammejusteres" i et til hver forbindelse knyttet udstyr, hvorved tidsspalter med samme nummer i samtlige multipleksrammer er tilgængelige samtidigt på indgen til koblingsnettet. Derved fås en enkel identificerbar 25 forbindelse mellem tidsspalterne i hvert tidsmultipleks og det tilhørende ord i styrehukommelsen. Ordet i styrehu-kommelsen indeholder adresseinformation til adressering dels af positionerne i bufferhukommelsen og dels af særlige signalorganer til liniesignalering og centraliseret 30 signalering. De signalsendende organer tilsluttes på i princippet samme måde som indkommende kanaler, dvs. de er repræsenterede i styrehukommelsen med et ord for hver tidsspalte , der anvendes.

Det beskrevne princip forudsætter således indivi-35 duel behandling af hver tidsspalte for kanaler, der har større hastighed end basishastigheden, og som følgelig benyt- o 149250 3 ter flere tidsspalter. Endvidere forudsættes tilslutning af særlige signalorganer under opkoblingsforløbene og buffervirkning i forbindelse med hver multipleksforbindelse til rammeindstilling.

5 Det er ønskeligt at reducere belastningen på de fælles organer ved til hver indkommende datakanal at knytte et organ til signalbehandling i form af et ord i en kob-lingshukommelse, der kun kan udføre den adresseringsfunktion, der blev udført af styrehukommelsen ifølge datanet-10 rapportens forslag, samt at eliminere behovet for en særskilt behandling af hver tidsspalte i kanaler med højere datahastighed ved at begrænse antallet af ord i koblingshukommelsen til det mindst mulige, dvs. et ord pr. datakanal i hvert tilsluttet multipleks.

15 Forudsætningen for at kunne indrette koblingshu kommelsen på den ønskede måde er muligheden for ved hjælp af identitetsoplysningerne vedrørende multipleksforbindelse og tidsspalte at kunne adressere det tilhørende hukommelsesord i koblingshukommelsen. Multipleksidentiteten fås 20 direkte fra det udstyr, der styrer afsøgningen af de indkommende forbindelser. Tidsspalteidentiteten må derimod uddrages fra den for multipleksrammerne på hver forbindelse rådende fasetilstand. Information om fasetilstanden kan overføres fra hver forbindelse, enten parallelt med data-25 signalerne på en særskilt skinne, eller sammen med datasignalerne i form af synkroniseringsinformation på samme skinne. En nærliggende løsning til opnåelse af den nødvendige adressering er at oprette en tabel over samtlige tidsspalter for hver enkelt af multipleksforbindelserne, der 30 er sluttet til transitcentralen, med angivelse af adressen på det tilhørende hukommelsesord i koblingshukommelsen. U-lempen ved denne løsning er imidlertid, at denne tabel ved store transitcentraler kræver en meget stor hukommelse. En central kan have flere hundrede forbindelser, der hver i-35 sær overfører hundredevis af tidsspalter. Ovennævnte hukommelse skulle altså indeholde titusinder af positioner, der

O

149250 4 måtte kunne læses med meget kort tilgangstid. Det er opfindelsens formål at reducere dette hukommelsesbehov betydeligt.

Dette opnås ved at udforme fremgangsmåden som 5 nærmere angivet i krav l's kendetegnende del og ved at udforme apparatet som nærmere angivet i krav 2's kendetegnende del.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken to fig. 1 viser et blokdiagram for en transiteentral, fig. 2 et tidsdiagram, der viser dannelsen af datakanaler med forskellig hastighed inden for en tidsmulti-pleksramme, fig. 3 et tidsdiagram, der viser princippet for afis søgning af multipleksforbindelserne, fig. 4 et skematisk diagram over koblingshukommelsens organisering, fig. 5 et blokdiagram for et adresseringsapparat i-følge opfindelsen, og 20 fig. 6 et skematisk diagram for en hukommelse, der indgår i adresseringsapparatet.

Pig. 1 viser en transitcentral, til hvilken 4 · 16 = 64 dobbeltrettede forbindelser MF 101 - MF 416 er sluttet over hver sit linieudstyr LU 101 - LU 416. Hver enkelt af 25 forbindelserne er indrettet til i tidsmultipleks at overføre et antal datakanaler med forskellige hastigheder, der udgør multipla af en grundhastighed. Denne grundhastighed bestemmes på kendt måde af antallet af tidsspalter i en tidsmultipleksramme. Ifølge det beskrevne eksempel forud-30 sættes tidsmultipleksrammerne at være tegnorienterede og foruden synkroniseringsinformation at omfatte 80 tidsspalter for datasignaler, der hver især repræsenterer grundhastigheden 75 tegn pr. sekund. I fig. 2 er skematisk vist indlægning af tre forskellige datakanaler i en tidsmulti-35 pleksforbindelse. Linien a viser et antal rammer, i hvilke der med forskellige symboler er markeret de tidsspalter U9250

O

5 der benyttes, og på linie b, c og d gengives en række dataelementer, f.eks. tegn, svarende til hver enkelt af kanalerne ved datahastighederne henholdsvis 1, 2 og 4 gange grundhastigheden for forbindelsen. Linieudstyrerne er ord-5 net i 16-grupper, f.eks. LU 101 - LU 116, der er sluttet dels til hver sin multiplekserenhed, f.eks. MX1, og dels til hver sin demultiplekserenhed, f.eks. DXl, der har til opgave i valgte tidsspalter at gennemkoble forbindelserne til henholdsvis en indkommende fælles skinne MB og til 10 individuelle udgående skinner for demultiplekserne, f.eks.

DBl. Multiplekserenhederne MXl-4 udgår tilsammen et ek-sempleringsapparat for de indkommende datasignalers signalværdier, og demultiplekserenhederne DX1-4 udgør tilsammen et udlæsningsapparat til overføring af indikeringsværdier-15 ne vedrørende de udgående datakanalers signalværdier til et i hvert linieudstyr indgående regenereringsapparat, der skal beskrives senere. Hvert linieudstyr indeholder også kredse til gensidig synkronisering af på den ene side transitcentralen og på den anden side multipleksforbindelsens ram-20 meopbygning. Alle disse kredsløb anses for at være i og for sig kendte.

Eksempieringen og udlæsningen løber synkront og styres fra en adressetæller AR ved hjælp af adresseinformation, der overføres til samtlige multipleksere og demul-25 tipleksere over samleledningen AB ifølge et cyclisk mønster, hvor hver tidsspalte i hver multipleksforbindelse adresseres med gentagelsesfrekvensen 75 gange pr. sekund. I hvert adresseringstilfælde overføres en række eksempleringsværdier vedrørende informationen i tidsspalten til en indlæsningsbuf-30 fer IB, samtidig med at indikeringsværdier vedrørende den tilsvarende tidsspalte i udgående retning overføres fra en udlæsningsbuffer, f.eks. UBI. Gennemkobling af information fra indlæsningsbufferen til udlæsningsbufferne sker i et centralt koblingsudstyr CK. Dette omfatter en kob-35 lingshukommelse KM, hvor indkommende tidsspalteinformation føres over en dataskinne DB ved hjælp af adresseinformation 6

1Λ 3 2 5 O

Ο KO fra en adresseberegningsenhed ADl. De i koblingshu-kommelsen lagrede datasignaler behandles af behandlingslogikken KL, der understøttes af styredatamaten SD. Signalbehandlingen omfatter f.eks. dekodning og lagring i 5 koblingshukommelsen af den udgående adresse under et opkoblingsforløb. Fra koblingshukommelsen overføres datasignalerne over koblingslogikken til en bufferhukommelse BM, hvor de lagres i hukommelsesord hørende til udgående tidsspalter. Hertil benyttes den i koblingshukommelsen lagrede 10 adresse, der omregnes i en adresseberegningsenhed AD2.

Multipleksforbindelserne adresseres cyclisk, idet hver cyclus omfatter 16 sekvenser på 5 trin. Under det første adresseringstrin i hver sekvens overføres der fra bufferhukommelsen BM til de fire udlæsningsbuffere UB1-UB4 in-15 formation vedrørende en tidsspalte hørende til en multi-pleksforbindelse i hver enkelt af de fire demultipleksere DX1-DX4. Under de efterfølgende fire adresseringstegn udlæses i rækkefølge de fire udlæsningsbuffere til de respektive tidsspalter, samtidig med at informationen fra tilsva-20 rende indkommende tidsspalter i rækkefølge overføres over multiplekserne MX1-MX4 til indlæsningsbufferen IB. Samtidig med at informationen i en tidspalte indskrives i et tilhørende hukommelsesord i koblingshukommelsen KM, udlæses informationen fra den foregående tidsspalte til en position 25 i bufferhukommelsen, der samtidigt angives af adresseberegnings enheden AD2, der udfører en enkel omregning af den fra KM modtagne adresseoplysning til en tidsspalteadresse. Indskrivningen i bufferhukommelsen sker i på hinanden følgende tidsspalter, der hører til samme datakanal.

30 Adresseringsforløbet er anskueliggjort i tids- diagrammet i'fig. 3, hvor der på linierne a, b, c og d er vist det indbyrdes tidsforhold mellem fire forskellige multipleksforbindelser, der hver især omfatter 80 tidsspalter pr. multipleksramme. Inden for varigheden af en tids- oc spalte, ifølge eksemplet henholdsvis tidsspalterne 36, 71, 30 og 18 for de viste rammer, afsøges samtlige multiplekser i en cyclus, der ifølge eksemplet omfatter 64 trin svarende

O

149250 7 til taktimpulserne på linien 1. Som tidligere beskrevet omfatter cyclen 16 sekvenser på hver 5 trin. De 5 trin hørende til sekvens nr. 1 i cyclen er vist på linierne f-j.

Ved trinnet 001 ifølge linien f sker ovennævnte overføring 5 af information fra bufferhukommelsen BM til udlæsningsbufferne UB1-UB4 for de udgående multipleksforbindelser MF 101, 201, 301 og 401. Under det efterfølgende trin (101) sker der dels indlæsning af en tidsspalte fra den indkommende multipleksforbindelse MF 101 og dels udlæsning til den ud-10 gående multipleksforbindelse MF 101 af den tilsvarende tidsspalte synkront med, at nye indskrivninger foretages i kob-lingshukommelsen og bufferhukommelsen. Under næste trin.

(201) behandles på tilsvarende måde multipleksforbindelsen MF 201 osv., indtil cyclen afsluttes med behandling af mul-15 tipleksforbindelsen MF 416.

Koblingshukommelsen KM har, som det er vist i fig.

4, et hukommelsesområde for hver enkelt af de 64 multipleksforbindelser MF 101-416. I hvert område findes et hukommelsesord for hver enkelt af datakanalerne i de respektive mul- 20 tipleksforbindelser, idet antallet af kanaler afhænger af fordelingen af spalterne på forskellige hastigheder. Det største antal kanaler (80) fås, hvis samtlige kanaler har datahastigheden 75 tegn pr. sek. Det andet ydertilfælde indebærer, at samtlige tidsspalter i en tidsmultipleksfor-25 bindelse, f.eks. MF 415 anvendes af en enkelt datakanal med hastigheden 6000 tegn pr. sek. Mellem disse ydertilfælde forekommer multiplekser med et varierende antal kanaler med forskellige hastigheder i området 75-1200 tegn pr.

sek. Således har MF 101 ifølge figuren 5 datakanaler K1-K5, 30 alle med datahastigheden 1200 tegn pr. sekund, medens f.eks.

MF 416 har 10 datakanaler, hvoraf 2 er til 1200 tegn pr. sekund og de øvrige er ensartet fordelt mellem 300 og 600 tegn pr. sekund. Indskrivningen af information i de respektive hukommelsesord sker med en gentagelsesfrekvens, der bestemmes af datakanalens datahastighed, og i overensstemmelse med den adresseinformation, der fås fra adresse- 35 149250 o 8 beregningsenheden ADI. Som tidligere nævnte sker der i forbindelse med opkoblingsfasen en analyse af den indkommende information, ved hvilken adressen til den udgående retning fastslås. Denne adresse lagres i det delord, der i 5 figuren er markeret med ADRESSE. I delordet KLASSE angives kanalens datahastighed, og i delordet DATA indskrives de datasignaler, der skal overføres til bufferhukommelsen. De øvrige delord er beregnet til varierende formål, såsom tilstandsinformation, signalanalyse, tidsmåling med mere.

10 I fig. 5 er der givet et eksempel på, hvorledes adresseberegningsenheden AD 1 kan være opbygget. Apparatet omfatter en strukturhukommelse SM, der har et antal hukommelsesområder, f.eks. 8, der hver især beskriver multipleks-rammens struktur, dvs. hvorledes de 80 tidsspalter er for-15 delt på datakanaler med forskellige hastigheder. De forskellige områder svarer på denne måde til hver sin type multi-pleksstruktur, hvilket tydeligere fremgår af fig. 6. I denne figur er der vist et eksempel på, hvorledes to typer multipleksstrukturer kan være opbygget. Type I kan påfø-20 res på multipleksforbindelsen MF 101, der ifølge fig. 4 kun har 5 kanaler til 1200 tegn pr. sekund. Type II kan påføres på MF 416, der indeholder 10 kanaler til hastighederne 300, 600 og 1200 tegn pr. sekund. Opbygningerne kan modificeres i henhold til de trafikale behov, og fordelin-25 gen af strukturerne til de forskellige multipleksforbindelser kan også ændres i overensstemmelse med kanalbehovet på forbindelserne. Apparatet omfatter endvidere en typehukommelse TM, der ved hjælp af multipleksforbindel-sens identitet, der modtages på adresseskinnen MN, angiver 30 det typeområde i strukturhukommelsen, der gælder, f.eks. type I for MF 101. Ved hjælp af en tællehukommelse RM, der dels modtager den nævnte identitetsangivelse på skinnen MN og dels modtager synkroniseringsinformation på vejen RS, fås oplysning om nummeret på den tidsspalte, der 35 er indlæst i indlæsningsbufferen IB. Synkroniseringsinformationen overføres ifølge den viste udførelsesform sammen U9250

O

9 med datasignalerne i form af mærkebit, ved hvis hjælp den første tidsspalte i hver multipleksramme kan identificeres/ og anvendes til at nulstille et hukommelsesord i tællehukommelsen hørende til den pågældende multipleks-5 forbindelse. Hver gang et hukommelsesord adresseres fra adresseskinnen, adderes der én til ordet. Tidsspaltenummeret, f.eks. 8, udlæses på vejen TN og adderes i adde-ringsorganet AA 1 til adressen for typeområdet fra vejen SA. Resultatadressen på vejen SO anviser således tidsspal-10 te 8 i type I-området, der ifølge fig. 6 angiver kanal 3. Adresseberegningsenheden omfatter yderligere en hukommel- . se, nemlig en områdehukomraelse AN, der ligeledes adresseres med multipleksforbindelsens identitet. Fra denne hukommelse fås på vejen KA startadressen til det hukommel-15 sesområde i koblingshukommelse KN, der hører til den pågældende multipleksforbindelse, og denne startadresse adderes i adderingsorganet AA 2 til det kanalnummer, der på vejen KN fås fra strukturhukommelsen SM. Resultatadressen på vejen KO udpeger derved det ord i koblingshukommelsen, 20 hvori informationen fra dataskinnen DB skal indskrives.