Устройство пространственно-временной коммутации

(5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4794752/09 (22) 22.02.90 (46) 07.08.92; Бюл ЛФ 29 (71) Киевское отделение центра но-исследовательского институт (72) Е.М.Громов, Н.А.Спектор, и В,И.Холодов (56) Авторское свидетельство С М 1370798, кл. Н 04 О 11/04, 19 (54) УСТРОЙСТВО ПРОСТРАН ВРЕМЕННОЙ КОММУТАЦИИ(57) Изобретение относится к устройствам пространственно-временной коммутации и может быть использовано в электросвязи. ьного науч- . Сущность изобретения: устройство содера связи жит формирователь 6 адресов и М узлов ,И.Тарбаев коммутации, каждый из которых содержитвременной коммутатор 1; пространствен- СР ный коммутатор 4, блоков 5 объединения, 84. блок 2 памяти адресов и блок 3 управления СТВЕННО- пространственной коммутацией. 1 ил.Изобретение относится к технике связи и может быть использовано при передаче данных, в телеграфии, телемеханике, в сетях ЭВМ в качестве технического средства для организации оперативной и кроссовой коммутации каналов,В известной реализации пространственно-временной коммутации, например кросс-соединитель ЯРОС системы ОАСЯ фирмы АТТ США, каждый коммутационный модуль представляется сочетанием трех элементов: входным информационным запоминающим устройством (И-ЗУ), мультиплексором и выходным И-ЗУ. Входное И-ЗУ осуществляет перенос информации канала входной линии на любой свободный (т,е, не участвующий в соединении) бит сигнала этой линии; мультиплексор переносит информацию с этого свободного бита входной линии на одноименный бит входной линии; выходное И-ЗУ осуществляет перенос информации со свободного бита в бит выходного канала, Такой принцип коммутации носит название "время - пространство - время".Емкость И-ЗУ каждого модуля в такой системе невелика и равна числу элементарных. каналов в одной уплотненной линии. Однако без принятия специальных мер в таких системах возможно блокирование каналов из-эа отсутствия промежуточных путей при переносе информации, Кроме того, использование свободных бит в качестве промежуточных путей коммутации резкоусложняет реализацию устройства, число программируемых управляющих ЗУ утраивается, Возрастает сложность программ коммутации и снижается быстродействие.Наиболее близким к предлагаемому является устройство пространственно-временной коммутации, в котором емкость информационного ЗУ каждого модуля равна емкости не одного модуля, как это имеет место в предыдущей реализации, а емкости всего устройства, содержащего К модулей по числу уплотненных линий. В этом устройстве и рин ци пиал ьно устранена возможность блокирования соединений при коммутации иэ-эа нехватки промежуточных путей. Это устройство обеспечивает коммутацию К входных уплотненных линий на М выходных уплотненных линий. Оно содержит К модулей (по числу входных линий).Каждый модуль имеет один информационный вход, к которому подключается соответствующая входная линия.Информационные выходы всех модулей объединены и подключены к соответствующим выходным линиям. Каждый модуль содержит временной коммутатор, содержащий М одноразрядных запоминающих устройств (емкость каждого равна Й элементарных каналов в уплотненной ли-, 5 нии), блок адресной памяти, формирующийМ адресов, и блок управления временным коммутатором на М выходов. Кроме того, в состав устройства входит М блоков управления пространственной коммутацией на К 10 выходов каждый.Недостатки известного устройства -принципиальная невозможность коммутации одного канала входной линии одновременно на несколько каналовразличных 15 (либо одной) выходных линий, т,е. замедление коммутации, а также большой объем оборудования (число ЗУ может достигатьг)Целью изобретения является повыше ние быстродействия путем обеспеченияодновременной коммутации информационного сигнала любого из каналов входной линии на любую группу каналов выходных линий.25 Эта цель достигается тем, что в устройство, имеющее К входов и состоящее из М узлов коммутации, входы которых являются входами устройства, а каждый узел коммутации содержит временной коммутатор, 30 первый адресный вход которого подключенк выходу блока памяти адресов, а также блок управления и ростра нствен ной коммута-, цией, введен формирователь адресов, первый, второй и третий выходы которого 35 подключены соответственно к входам циклических адресов, входам адресов зон и входам записи-считывания всех узлов коммутации, а в каждый узел коммутации введены пространственный коммутатор и40 блоков объединения, каждый иэ которыхимеет и входов, входы всех блоков объединения являются информационными входами узла коммутации (пх = К), выходы блоков объединения подключены к информацион ным входам временного коммутатора, выходы которого подключены к информационным входам пространственного коммутатора, выход которого является выходом узла коммутации, входом цикличе ских адресов которого являются объединенные первые адресные входы блока памяти адресов и блока управления пространственной коммутацией и второй адресный вход временного коммутатора, третий адресный 55 вход которого объединен с адресными входами блоков объединения и является входом адресов зон узла коммутации, входом записи-считывания которого являются объединенные входы записи-считывания временного коммутатора, и пространственногокоммутатора, адресный вход последнего из соответствующему выходу устройства черезкоторых подключен к выходу блока управле- пространственный коммутатор. Адресныйния пространственной коммутацией, управ- вход пространственного коммутатора Алкляющий вход которого объединен с подключен к выходу блока управления проуправляющим входом блока памяти адре странственной коммутацией, а адресныйсов и является управляющим входом узла вход временного коммутатора А 8 к - к выхокоммутзции, входом данных и входом адре- ду блока памяти адресов. При этом входомсов данных которого явиются однбимен- циклическихадресовузлакоммутацииявляные входы блока памяти адресов и блока ются объединенные первые адресные вхоуправления пространственной коммута ды блока памяти адресови блокацией, при этом одноименные информзцион- управления пространственной коммутаные входы всех узлов коммутации цией и второй адресный вход временногообъеди-: нь входы данных и входы адресов коммутатора, третий адресный вход вредаиных всех узлов коммутации попарно менного коммутатора объединен с адреснысбьединены и являются одноименнымИ вхо ми входами блоков объединения и являетсядами у тройства. входом адресов зон узла коммутации обьеСравнение устройства пространствен- диненные же входы записи-считывания врено-временной коммутации с прототипом по- мен ного и и ространственногокззывэет наличие у изобретения новых коммутаторов являются входом записи-счисвойств: возможность одновременной ком тывания узла коммутации, объединенныемутации информационного сигнала любого управляющие входы блока упрбвления произ каналов входной линии нз любую группу странственной коммутацией и блока памятиканалов выходной линии за счет того, что в адресов являются управляющим входом узкаждом модуле присутствуют информаци- ла коммутации,онные сигналы всех каналов всех входных 25 Входами данных и адресов данных узлалиний; существенное уменьшение обьемэ коммутации являются одноименные входыоборудования за счет исглючения блока уп- блока памяти адресов и блока управленияравления записью в каждом модуле и заме- пространственной коммутацией. При этомны одноразрядных ЗУ многоразрядными; входы данных и адресов данных йсех"узлов. возможность Максимального использова коммутации попарно объединены и являютния ресурсов ЗУ с учетом номенклатуры их ся одноименными входами устройства.выпуска. Работа устройства происходит следуюПеречисленные новые свойства устрой- щим образом.ства пространственно-временной коммута- От управляющей ЭВМ на входы данных,ции показывают, что изобретение 35 адреса данных и управления устройствапозволяет обеспечить коммутацию одного подаются сигналы программирования блоканала входной линии на группу каналов ков 2 и 3:данных(д) - номерканалаи номервыходных линий; следовательно, увеличить входной линии, адреса данных (А) - номербыстродействие коммутации и уменьшить в выходного канала; управления (У) - сигналсоответствии с проведенными расчетами в 40 выбора выходной линии. При этом сигналы2,2 раза объем оборудования, адреса А в блоках 2 и 3 под действием сигНа чертеже пригедена схема устройст- нала У сравниваются с циклическими адресами Ацикл. При их совпадении в ЗУ блока 2Устройство пространственно-времен- ио адресу выходного канала производитсяной коммутации содержит У узлов коммута запись номера входного канала и номерации, каждый из которых состоит из одной из и входных линий, а в ЗУ блока 3врбменного коммутатора 1, блока 2 памяти производится запись одного изномераадресов, блока 3 управления иространст- входныхлиний.венной коммутацией, пространственного Сам процесс коммутации разделяетсякоммутатора 4 и блоков 5 объединения. Кро на две операции: запись информационныхме того, устройство содержит формирова- сигналов в -разрядное ЗУ временного комтель 6 циклических адресов., мутатора 1 и считывание иэ этого ЗУ в выОдноименные информационные входы ходные линии. Запись и считываниевсех узлов коммутации обьединены и под- разделены во времени: каждый временнойаны в каждый узел коммутации, в котором 55 интервал разбивается на(и+1) тактов, перони сгруппированы вгрупп по и входов и вый, например, такт выделяется для считычерезблоков объединения подключены к вания, аостальные и (ио числу зон) - дляинформационным входам временного кои- записи, Перед записью входных информамутатора. Выходы временного коммутатора ционйых сигналов в -разрядное ЗУ временкаждого из узлов коммутации подключены к ного коммутатора 1 производитсядополнительное уплотнение входных информационных сигналов, Оно осуществляется в 1 блоках 5 объединения (на и входов каждый) с помощью адресов зон, поступающих иэ формирователя б адресов. В результате дополнительного уплотнения из К входных линий образуется 1 линий.Запись информационных сигналов излиний в 1-разрядное ЗУ блока 1 производится идентично для каждого узла коммутации под совместным действием циклических адресов и адресов зон, сформированных формирователем 6 адресов, Циклические адреса Ацикл параллельно подаются при записи на 1 младших разрядов адресных входов ЗУ временных коммутаторов 1 каждого узла коммутации, Порядок их следования повторяет нумерацию И каналов во входных линиях.Адреса зон Азон (и кодов на каждый адрес записи) поступают на 1 оцги старших разрядов адресных входов ЗУ временных .коммутаторов 1 каждого узла коммутации, Под действием процесса записи информационные сигналы всех К входных линий размещаются в 1-разрядных ЗУ каждого узла коммутации в порядке, повторяющем порядок их размещения в цикле.Процесс считывания из 1-разрядного ЗУ сводится к следующему: в такте считыва-ния на временном интервале выходного канала на 1-младших разрядах ЗУ временного коммутатора 1 узла коммутации соответствующей выходной линии устанавливается адрес одноименных и ячеек временного интервала входного канала, на старших и разрядах этого же ЗУ в тот интервал времени устанавливается адрес той группы каналов, к которой принадлежит входной канал. Совокупность этих адресов обеспечивает выбор ячейки ЗУ, где записаны информационные сигналы входного канала линий, принадлежащих данной группе. Сигналы одного и того же входного канала (или временного интервала) группы из 1 входных линий поступают на информационные входы пространственного коммутатора 4, на управляющий вход которого подается сформированный путем программирования в блоке управления пространст- венной коммутацией 3 адрес, определяющий, какая именно линия из группы 1 коммутируется на данную выходную линию. В соответствии с этим адресом из 1 сигналов на выход узла коммутации данной выходной линии поступает один сигнал входного канала входной линии.Формула изобретенияУстройство пространственно-времен ной коммутации, имеющее К входов и состо ящее из М узлов коммутации, выходыкоторых являются выходами устройства, акаждый узел коммутации содержит временной коммутатор, первый адресный вход ко торого подключен к выходу блока памятиадресов, а также блок управления пространственной коммутацией, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введен формирователь ад ресов, первый - третий выходы которогоподключены соответственно к входам циклических адресов, входам адресов зон и входам записи-считывания всех узлов коммутации, а в каждый узел коммутации 20 введены пространственный коммутатор и 1блоков объединения, каждый из которых имеет и входов, входы всех блоков обьединения являются К информационными входами узла коммутации (и,1 = К), выходы блоков 25 объединения подключены к информационным входам временного коммутатора, выходы которого подключены к информационным входам пространственного коммутатора, выход которого является 30 выходом узла коммутации, входом циклических адресов которого являются обьединенные первыеадресные входы блока памяти адресов и блока управления пространствен- .:л ной коммутацией и второй адресный вход 35 временного коммутатора, третий адресныйвход которого объединен с адресными входами блоков объединения и является входом адресов зон узла коммутацйй входом записи-считывания которого являются обь единенные входы записи-считывания временного коммутатора и пространственного коммутатора, адресный вход последнего." подключен к выходу блока управления пространственной коммутацией, уйравляющий 45 вход которого обьединен с управляющимвходом блока памяти адресов и является управляющим входом узла коммутации, входом данных и входом адресов данных которого являются одноименные входы блока 50 памяти адресов и блока управления пространственной коммутацией, при этом одноименные информационные входы всех узлов коммутации обьединены, входы данных и входы адресов данных всех узлов ком мутации попарно объединоны и. являютсяодноименными входами устройства.