Коммутационное устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть использовано в коммутационных системах. IT елью изобретения является повышение скорости реконфигурации коммутируемой структуры при подключении резервных абонентов путем исключения перепрограммирования коммутаторов. Устройство содержит матрицу коммутационных элементов 1, блок 2 управления настройкой, дешифратор 3, коммутатор 4 выходов, коммутатор 5 входов, блок 6 реконфигу

„.SU„, 2 04 А1

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК в щ) G 06 Г 15/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8

У

Ю

1f

O и

16 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4631369/24 (22) 03.01.89 (46) 15.01.91. Бюл. Р 2 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.1(алмыкова (72) А.В.1(аляев, A.Á.11акаревич, В.P.Áàðòèíè и С.А.Сивцов (53) 681. 325 (088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1246109, кл. G 06 Г 15/16, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Р 903851, кл. G 06 F 15/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 1387006, кл. G 06 F 15/16, 1988.

2 (54) 1(ОМФУТАЦИОННОЕ УСТРОСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть использовано в коммутационных системах. Целью изобретения является повышение скорости реконфигурации коммутируемой структуры при подключении резервных абонентов путем исключения перепрограммирования коммутаторов, Устройство содержит матрицу коммутационных элементов 1, блок 2 управления настройкой, дешифратор 3, коммутатор 4 выходов, коммутатор 5 входов, блок 6 реконфигу1621041

45

55 рации. Устройство имеет первый и второй адресные входы 7, 8, вход 9 управления настройкой, вход 10 управ ления загрузкой, первый и второй синхровходы 11, 12, вход 13 адреса отказавшего абонента, вход 14 адреса резервного ресурса, вход 15 признака начальной установки, вход 16 признака подключения резерва,установоч- 10 ный вход 17, первый и второй информационные выходы 18, 19, первый и второй информационные входы 20, 21.

1(оммутатор 5 входов имеет входы 22, 23 адреса второй и первой матриц ком- 15 мутационных элементов, входы 24, 25 выбора столбца и строки второй матрицы коммутационных элементов, входы 26, 27 выбора столбца и строки первой матрицы коммутационных эле- 20

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть использовано в коммутационных системах.

Цель изобретения - повышение скорости реконфигурации коммутируемой структуры при подключении резервных абонентов путем исключения перепрограммирования матрицы коммутационных элементов, lla фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 — схема коммутатора выходов на фиг.3 — - cxeMa коммутатора входов; на фиг.4 — схема блока реконфигурации; на фиг.5 - частичный граф коммутации.

Устройство содержит матрицу 1 коммутационных элементов, блок 2 управления настройкой, дешифратор 3, коммутатор 4 выходов, коммутатор 5 входов и блок 6 реконфигурации, первый

7 и второй 8 адресные входы, вход

9 управления настройкой, вход 10 управления загрузкой, первый 11 и вто-рой 12 синхровходы, вход 13 адреса отказавшего абонента, вход 14 адреса резервного ресурса, вход 15 признака начальной установки, вход 16 признака подключения резерва, установочный вход 17, первьп 18 и второй 19 информационные выходы и первый 20 и второй 21 информационные входы.

1(оммутатор 5 входов имеет входы

22 и 23 соответственно адреса втор;ч ментов. 1(оммутатор 4 выходов имеет входы 28 29 адреса второй и первой матриц коммутационных элементов, входы 30, 31 выбора столбца и строки второй матрицы коммутационных элементов, входы 32, 33 выбора столбца и строки первой матрицы коммутационных элементов. Блок 6 реконфигурации имеет выходы 34, 35 адреса второй и первой матриц коммутационнь;х элемент ов, выходы 36, 37 выбора столбца и строки второй матрицы коммутационных элементов, выходы

38, 39 выбора столбца и строки первой матрицы коммутационных элементов. Иоммутатор 5 входов имеет информационный вход 40. 1(оммутатор 4 вьгсодов имеет информационный выход

41. 3 з и. ф лы, 5 ил, и первой матриц коммутационных элементов, вход 24 выбора столбца и вход 25 выбора строки второй матрицы коммутационных элементов, а также вход 26 выбора столбца и вход 27 выбора строки первой матрицы коммутационных элементов; коммутатор 4 выходов — входы 28 и 29 соответственно адреса второй и первой матриц коммутационных элементов, вход 30 выбора столбца и вход 31 выбора строки второй матрицы коммутационных элементов, а также вход 32 выбора столбца и вход 33 выбора строки первой матрицы коммутационных элементов; блок

6 реконфигурации — выходы 34 и 35 соответственно адреса второй и первой матрицы коммутационных элементов, выход 36 выбора столбца и выход 37 выбора строки второй матрицы коммутационньг элементов, а также выход

38 выбора столбца и выход 39 выбора строки первой матрицы коммутационных элементов. 1(оммутатор 5 входов имеет также информационный вход 40, коммутатор 4 выходов — информационный выход 41.

1(ом-.„утатор 4 выходов содержит первую 42 и вторую 43 матрицы.коммутационных элементов и коммутационные элементы 44.

1(оммутатор 5 входов состоит из пер. вой 45 и второй 46 матриц коммута1621041 цнонных элементов и коммутационных элементов 44.

Блок 6 реконфигурации содержит шесть мультиплексоров 47-52,четыре денифратора 53-56, счетчик 57, элемент fI 58, элемент ИЛИ 59 и триггер 60.

1(оммутационное устройство работает следующим образом.

Процедура установки соединений в коммутаторе 4 выходов и в коммутаторе 5 входов не зависит от процедуры установки соединений в матрице . коммутационных элементов и выполняется параллельно. С входа 17 коммутационного устройства импульс начальной установки поступает на вход блока реконфигурации и приводит в исходное состояние счетчик 57 и триггер 60. Признак начальной установки, поступающий на вход 15 коммутационного устройства, своим передним фронтом устанавливает триггер 60 в состояние "1" и, воздействуя на управляющие входы мультиплексоров 47-52, обеспечивает установку связей их вторых информационных входов с выходами. Состояние высокого уровня выхода триггера 60 обеспечивает прохождение тактового сигнала, поступающего с входа 12 коммутационного устройства на вход блока 6 реконфигурации и далее на тактовый вход счтчика 57 и синхрониэирующие входы мультиплексоров 47 и 51. В процессе начальной установки соединений на выходах мультиплексора 48 сформированы постоянные уровни "1", что обеспечивает выбор всех строк коммутационных элементов 44 матриц 43 и 45, и установление точек коммутации при появлении тактируюцих импульсов на выходах мультиплексора 47. На выходах мультиплексора 52 формируются постоянные уровни "О, что обеспечивает отсутствие выбора всех строк коммутационных элементов 44 матриц 42 и 46 и обнуление точек коммутации при появлении тактирующих импульсов на выходах мультиплексора 51.

Полный перебор адресов точек коммутации осуцествляется счетиком

57, тактируемым импульсами, поступающими на вход 12 коммутационного устройства. Лдреса точек коммутации с выходов мультиплексоров 49 и 50 поступают на адресные входы коммута-. ционных элементов 44 коммутаторов

4 выходов и коммутаторов 5 входов.

После завершения полного перебора адресов точек коммутации на входе переноса счетчика 57 появляется уровень

5» н

1 ., приводяций в исходное состояние триггер 60 и счетчик 57, что завершает процедуру начальной установки точек коммутации коммутатора

4 выходов и коммутатора 5 входов.

После завершения установки точек коммутации в матрице коммутационных элементов 1 коммутационное устройство готово к работе. В режиме нормальной работы коммутационного устройства формирование управляющих сигналов завершается ° В режиме реконфигурации коммутационной структуры при выходе, из строя абонентов для подключения

20 резервного ресурс.а на вход 16 коммутационного устройства подается при-: знак подключения резерва, который поступает на вход блока реконфигурации и разренает работу дешифраторов 53, 75 55 и 56. Габота дешнфратора 54, управляемого нулем, при этом запрещается. На вход 13 коммутационного устройства подается адрес отказавшего абонента, который поступает на вход

3р блока реконфигурации, к соответствующим разрядам которого подключены информационнь е входы дешифраторов 53 и

54 и первый информационный вход мультиплексора 49. Дешифратор 53 формирует номер столбца, соответствующий отказавшему абоненту, который через мультиплексор 47 поступает на первые, управляющие входы коммутационных элементов 44 матриц 43 и 45. Так как

4Q на у входах выбора строки указанных элементарных коммутаторов дешифраторов 54 формируются уровни

"0", обнуляится точки коммутации, соответствуюцие адресу отказавшего

45 абонента, который поступает на адресные входы коммутационных элементов

44 матриц коммутации 43 и 45 с выходов мультиплексора 49, Одновременно на вход 14 коммутационного уст5Q ройства подается адрес реверсивного ресурса, который поступает на вход, блока 6 реконфнгурацйи, соответствующие разряды которого соединены с информационными входами дешифраторов

55 и 56 и первым информационным входом мультиплексора 50. Дешифраторы

55 и 56 формируют управляющие сигналы, осуществляющие выбор номера столбца и «омера строки соответст1621041

f5

55 венно по адресу резервного ресурса, которые через мультиплексоры 51 и

52 соответственно поступают на соответствующие вторые управляющие входы коммутационньм элементов 44, принадлежащих матрицам 42 и 46, и вызывают перевод в единичное состояние точек коммутации согласно адресу, поступающему с выхода мультиплексора 50.

В качестве примера рассмотрим работу предлагаемого коммутационного устройства, реализующего частичный граф коммутации, представленный на фиг.5, в котором абоненты K ?„ И являются основными,а абонент Р— резервным. При выходе из строя абонента И на его место подключается абонент R. Для этого коммутационное устройство обеспечивает установку новых связеи (P., I ) и (L, П), соответствующих резервному абоненту R которые на фиг.5 показаны пунктиром и разрыв соединений (И, К) и (I., И), соответствуюцих отказавшему элементу И. В режиме начальной установки соединений параллельно с настройкой связей матричного коммутатора 1 устанавливаются соединения в коммутационньм элементах 44, принадлежащим матрицам 43 и 45 коммутации. Точки коммутации в коммутационных элементах 44, принадлежащих матрицам,42 и

46 обнуляются. Для этого на входы

31 коммутатора 4 выходов и 25 коммутатора 5 входов с выходов 38 блока 6 реконфигурации задаются постоянные уровни "1" а на входы 30 коммутатора 4 выходов и 24 коммутатора 5 входов с выходов 36 блока 6 реконфи,гурации подаются тактирующие импульсы, синхронно с которыми на входы коммутатора 4 выходов и на входы 22 коммутатора 5 входов с выхода 34 блока 6 реконфигурации подаются коды адресов точек коммутации. Кроме того, на входы ЗЗ коммутатора 4 выходов и на входы 27 коммутатора 5 вхо дов с выхода 39 блока 6 реконфигурации задаются постоянные уровни "О", а на входы 32 коммутатора 4 выходов и на входы 26 комму а ра 5 входов с вьмода 38 блока 6 реконфигурании подаются тактирующие импульсы, синхронно с которыми на входы 29 коммутатора 4 выходов и на входы 23 коммутатора 5 входов с выходов 35 блока 6 реконфигурации подаются коды адресов точек коммутации. В режиме реконфигурации, когда вместо абонента

И должен быть подключен абонент IC, на входы 13 коммутационного устройства задается адрес Л абонента И м Ф на входы 14 коммутационного устройства задается адрес Arr абонента Р..

На вход 16 коммутационного устройства задается признак подключения резерва. В блоке б реконфигурации коды адресов Ам и А обрабатываются таким образом, что на выходах 36 блока 6 реконфигурации формируется код номера столбна ком гутационных элементов

44, принадлежап1их матрице коммутации

43 коммутатора 4 выходов и 45 коммутатора 5 входов, на выходах 37 блока б реконфигурации формируется уровень

"0", а на выходах 34 блока 6 реконфигурации формируется адрес точки коммутации, соответствующий выбранному элементарному коммутатору по адресу Л . Указанные сигналы поступают на соответствуюцие входы коммутаторов 4 и 5, что обеспечивает устранение соединения в выбранной точке коммутации коммутаторов 4 и 5. Кроме того, на выходах 35 блока реконфигурации формируется адрес точки коммутации, соответствующий Ая, на выходах 38 и

39 блока 6 реконфигурации — код номера столбца и строки соответственно. Эти сигналы поступают на соответствуюцие управляющие и адресные входы коммутатора 4 выходов и коммутатора

5 входов, что обеспечивает организацию соединений в коммутационных элементах 44, принадлежащих матрицам

42 и 46.

Формула изобретения

1. Коммутационное устройство, с.одержацее матрицу коммутационных элементов, блок управления настройкой и дешифратор, причем выходы дешифратора подключены к группе разрешающих входов коммутационных элементов матрицы, входы дешифратора соединены с выходом адреса связи коммутационных элементов и выходом управления связи блока управления настройкой, выходы адресов коммутационных элементов которого подключены к входам адреса коммутационных элементов матрицы, управляющие входы запрета которых соединены с выходами управления связями блока управления настройкой, вход адреса коммутатора и вход адреса уп1621041

30

40 равляющей программы которого являются соответственно первым и вторым адресными входами устройства, вход управления настройкой и вход управления за-5 грузкой блока управления настройкой являются соответственно входом управления настройкой и входом управления загрузкой устройства, а первый и второй синхровходы блока управления настройкой являются соответственно первым и вторым синхровходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чго, с целью повыыения скорости реконфи- гурации коммутируемой структуры при подключении резервных абонентов за счет исключения перепрограммирования матрицы коммутационных элементов, оно содержит коммутатор выходов, коммутатор входов и. блок реконфигурации, причем вход адреса отказавшего абонента блока реконфигурации является входом адреса отказавшего абонента устройства, а адрес резервного ресурса блока реконфигурации является 25 входом адреса резервного ресурса устройства, вхон признака начальной установки блока реконфигурации является входом признак» начальной установки устройства, а вход признака подключения резерва блока реконфигурации является входом признака подключения резерва устройств», установочный вход устройства подключен к установочному входу блока реконфигурации, синхронизирун щий вход ко35 торого подключен к второму синхрони— зирующему входу устройства, выход адреса матрицы коммутационных элементов блока реконфигурации соединен с входом адреса второй матрицы коммутационных элементов коммутатора входов и подключен к входу адреса второй матрицы коммутационных элементов коммутатора выходов, ихол адреса первой матрицы коммутационных элементов которого подключен к входу адреса первой матрипы коммутационных элементоь коммутатора входов и подключен к выходу адреса первой матрицы коммутационных элементов блока ре50 конфигурации, выход выбора столбца второй матрицы коммутационных элементов которого подключен к входу выбора столбца второй матрицы коммутационных элементов коммутатора выходов и к входу выбора столбца второй матрицы коммутационных элементов коммутатора входов, вход выбора строки второй матрицы коммутационных элементов которого соединен с входом выбора строки второй матрицы коммутационных элементов коммутатора выходов и подключен к выходу выбора строки второй матрицы коммутационных элементов блока реконфигурации, выход выбора столбца первой матрицы коммутационных элементов которого соединен с входом выбора столбца первой матрицы коммутационных элементов коммутатора входов и с входом выбора столбца первой матрицы коммутационных элементов коммутатора выходов, вход выбора строки первой матрицы коммутационных элементов которого соединен с выходом выбора строки первой матрицы коммутационных элементов блока реконфигурации и с входом выбора строки первой м»трицы коммутационных элементов коммутатора входов, первый и второй информационные выходы которого являются Ttt рвым и вторым инtyopMaIIvoII»t tt tII выходами устройства, информационный вход комут»тора входов соединен с lttthopwtaIIIIOIIIII II I выходом матричного коммутатор», информационный вход которого подключен к информационному выходу коммут»тора выходов, первый и второй информационные входы KoTopot являются tlttpBbttt и Вто рым информационными входами устройства соответственно.

2. Устройство Tlo л.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор выходов содери. т первую и вторую матрицы коммут»ционпых элементов, причем информационные входы коммутационных элементов второй м»трины являются соответствующими р»зрял»ми первого информ»ционно о входа коммутатора выходов, а выходы коммут»ционных элементов второй м»трицы соединены по схеме ИОНТИ<НОГ, ИГП1 с соответствующими выходами коммутацпопных элементов первой матрицы и являются разрядами информационного выхода коммутатора выходов, р»зряды вход» адреса второй матрицы коммутационных элементов которого соединены с адресными входами соответствующих коммутационных элементов второй матрицы, подключенных своими первыми управляющими входами к соответствующим разрядам входа выбора столбца второй матрицы коммутационных элементов коммутатора в IxoltoB, вход выбора строки ьторой матрицы коммутационных элементов которого

1621041

40 соединен своими разрядами с вторыми управляющими входами соответствующих коммутационных элементов второй матрицы, разряды входа адреса первой матрицы коммутационных элементов

5 коммутатора вьгходов подключены к адресным входам соответствующих коммутационных элементов первой матрицы, первые управляющие входы которых соединены с соответствующими разрядами входа выбора столбца первой матрицьг коммутационных элементов коммутатора выходов, вход выбора строки первой матрицы коммутационных элементов которого подключен своими разрядами к вторым управляющим входам соответствующих коммутационных элементов первой матрицы, разряды второго информационного входа коммутато- 20 ра выходов соединены с информационными входами соответствующих коммутационных элементов первой матрицы коммутационных элементов.

3. Устройство по п,1, о т л и — 25 ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор входов содержит первую и вторую матрицы коммутационных элементов, причем информационные входы коммутационных элементов первой матрицы соеди- щ нены с информационными входами соответствующих комггутационггых элементов второй матрицы и являются соответствующими разрядами информационного входа коммутатора входов, разряды

35 входа адреса второй матрицы коммутационных элементов которого соедине«b> с адресными входами комглутационных элементов второй матрицы, подключенных своими первыми управляющигги входами к соо-ветствующим разрядам входа выбора столбца второй матрицы коммутационных элементов коммутатора входов, разряды входа. выбора строки второй матрицы коммутацион- 45 ных элементов которого соединены с вторыми управляющими входами соответствующих коммутационных элементов второй матрицы, информационные выходы которых являются соответствующими разрядами первого информационного выхода коммутатора входов, разряды входа адреса первой матрицы коммутационных элементов коммутатора входов подключены к адресным входам соответствующих коммутационных элементов первой матрицы, первые управляющие входы которых являются соответствующими разрядами входа выбора столбца первой матрицы коммутационных элементов коммутатора входов, вход выбора строки первой матрицы коммутационных элементов которого своими разрядами подключен к вторым управляющим входам соответствующих коммутагпгонных элементов первой матрицы, информационные выхоцы которых являются соответствующими разрядамн второго информационного выхода коммутатора входов. 4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок реконфигурации содержг."т шесть мультиплексоров, четыре дешифратора,счетчик, элемент И, элемент ИЛИ н триггер,причем синхровход триггера соединен с входом признака начальной установки устройства и подключен к управляющим входам мультиплексоров, вход признака подключения резерва блока соединен с управляющими входами дешифраторов и является входом признака подключения резерва устройства, информационные входы первого и второго дешифраторов соединены с первым информационным входом третьего мультиплексора и являются входом адреса отказавшего абонента устройства, вход адреса резервного ресурса устройства соединен с информационными входами третьего и четвертого дешифраторов и с первым информационным входом четвертого мультиплексора, второй информационный вход четвертого мультиплексора соединен с вторым информационным входом третьего мультиплексора и подключен к информационному выходу счетчика, тактовый вход которого соединен с синхровходамн первого и пятого мульчтпплексоров и подключен к выходу элемента И, первый вход которого является вторым синхровходом устройства, второй вход элемента И подключен к прямому выходу триггера, вход установки в "1" которого подключен к выходу элемента И%1, первый вход которого соединен с выходом переноса. счетчика, а второй вход — с установочным входом устройства, выходы первого деыифратора подключены к соответствующим разрядам первого информационного входа ервого мультиплексора, второй информационный вход которого соединен с генератором логической единицы устройства, а выход является выходом выбора столбца второй матрицы коммутации блока реконфигурации, выходы вто16 21rl4 1!

4 рого деяифратора подключены к соответствующим разрядам первого информационного входа второго мультиплексора, второй информационный вход которого соединен с генератором логической единицы устройства, а выход является выходом выбора строки второй матрицы коммутационных элементов блока реконфигурации, выходы третьего дешифратора подключены к соответствующим разрядам первого информационного входа пятого мультиплексора, BTOPOfI ИифОРМаЦИОННЫй ВХОП KOTOPOI соединен с генератОром логической единицы устройства, а выход является выходом выбора cToTláöà первой матрицы коммутации блока реконфигурации, Выходы четвертого де!чпф13атора ИОД ключены и соответствунпцим ра зрядам парного информационного входа шесто5 го мультиплексора второй информационС ный вход которого соединен с генератором логического нуля устройства, а выход является выходом выбора строки первой матрицы коммутационных элементов блока реконфигурации, выход адреса второй матрицы коммутационных элементов которого соединен с выходом третьего мультиплексора, выход четвертого мультиплексора подключен к выходу адре .а первой матрицы коммутационных элементов блока реконфигурации.

1621041.

ФигЗ

1621041

Составитель С.Аверьянова 508.5

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Дидык Корректор 11.Иароши

Заказ 4248 Тир ал Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. У кгород, ул. Гагарина, 101

12

13

1

/