Настоящее изобретение относится к частной системе обмена информацией, а более точно - к устройству коммутации и конференц-связи.
В частной системе обмена информацией конференц-связью называется одновременная коммутация (соединение) более трех участников. На фиг. 1 схематически показано устройство конференц-связи в наиболее часто используемой в настоящее время приватной системе обмена информацией. Блок-схема иллюстрирует уже известное устройство коммутации и конференц-связи. Входные широкополосные линейные тракты m+n соединены с портами ввода/вывода реле времени 2. Среди соединенных широкополосных линейных трактов m+n широкополосные линейные тракты m соединены с цифровым блоком образования конференц-связи.
Центральный процессор (сокращенно ЦП) регулируeт режим работы реле времени 2 через интерфейс ЦП для обеспечения электропитания входных каналов, соответствующих какой-то группе конференц-связи, среди входных широкополосных линейных трактов вплоть до широкополосного линейного тракта 6 цифрового блока образования конференц-связи 4. Цифровой блок образования конференц-связи 4 выполняет цифровую циркулярную операцию по отношению к входным каналам через широкополосные линейные тракты 6. В это же время для каждой установленной интерфейсом ЦП группы конференц-связи выполняется функция образования конференц-связи. Каналы, в которых выполняется функция образования конференц-связи, вновь возвращаются в реле времени 2 через входной широкополосный линейный тракт реле времени 2. Реле времени 2 выполняет функцию регулирования временной коммутации для направления в конечный выходной широкополосный линейный тракт информации соответствующего канала.
Одним из недостатков показанного на фиг. 1 известного устройства является то, что ЦП должен индивидуально регулировать выполнение функций коммутации и образования конференц-связи через свой интерфейс. Кроме того, наличие широкополосных линейных трактов является важным фактором определения количества подключенных абонентов. И, тем не менее, следует иметь в виду, что среди показанных на фиг. 1 широкополосных линейных трактов m+n тракты m не распределяются среди абонентов, а используются только в качестве ресурсов системы (например, в качестве функции образования конференц-связи).
Целью настоящего изобретения является создание устройства коммутации и конференц-связи, а также упрощение функции управления с помощью ЦП этих функций.
Для достижения этой цели настоящего изобретения предусмотрено создание устройства коммутации и конференц-связи в системе обмена информацией, содержащего интерфейс центрального процессора, цифровой блок образования конференц-связи, память соединений, первый мультиплексор и центральный процессор, связанный через интерфейс центрального процессора с цифровым блоком образования конференц-связи, в которое введены блок преобразования последовательных данных в параллельные, блок регистрации адресов, второй, третий, четвертый мультиплексоры, память данных, демультиплексор, преобразователь параллельных данных в последовательные, блок преобразования последовательных данных в параллельные, который выполнен с возможностью подачи параллельных данных в первый мультиплексор: первый мультиплексор, выполненный с возможностью передачи временных интервалов в память данных, второй мультиплексор, выполненный с возможностью выбора операции записи сообщений для памяти соединений, третий мультиплексор, выполненный с возможностью подачи через него адреса записи в память данных и имеющий три ввода: для адреса записи в течение каждого интервала времени, поступающего от блока регистрации адресов, для адреса произвольного считывания, поступающего от управляющего слова соединений памяти соединений и для адреса операции считывания с помощью центрального процессора от центрального процессора, четвертый мультиплексор, выполненный с возможностью обеспечения доступа в память соединений, блок регистрации адресов, выполненный с возможностью приема фреймового импульса и синхронизирующих сигналов для выполнения соответствующих операций подсчета и регистрации и с возможностью регулирования работы мультиплексоров подачей сигналов, память соединений, выполненная с портом управляющего слова соединений для выдачи произвольного адреса в упомянутый порт управляющего слова соединений, память данных, выполненная с возможностью осуществления операции последовательной записи в течение каждого интервала времени, операции произвольного считывания и операции считывания с помощью центрального процессора, цифровой блок образования конференц-связи, выполненный с возможностью приема от памяти данных выходных данных об интервале времени для приема группы образования конференц-связи в битах из кода управляющего слова соединений памяти соединений, интерфейс центрального процессора, выполненный с возможностью сопряжения памяти соединений с памятью данных, выдачи сигналов на срабатывание внутренних блоков, центральный процессор, выполненный с возможностью регулирования работы интерфейса центрального процессора, демультиплексор, выполненный с возможностью демультиплексирования выходного сигнала цифрового блока образования конференц-связи и преобразования в выходные параллельные данные, преобразователь параллельных данных в последовательные, выполненный с возможностью преобразования выходного сигнала параллельных данных от демультиплексора в последовательные данные. Также цифровой блок образования конференц-связи содержит память образования конференц-связи, выполненную с возможностью хранения данных по каждому временному интервалу в зависимости от информации группы образования конференц-связи, мультиплексор, выполненный с возможностью выбора предыдущих данных из выходных данных по одному временному интервалу из памяти циркулярного вызова в режиме вычитания и для выбора данных по одному временному интервалу в режиме суммирования, блок снижения уровня шума, выполненный с возможностью выполнения функций по уменьшению уровня шума, по расширению данных и по управлению коэффициентом усиления относительно выходного сигнала мультиплексора, блок расширения данных, выполненный с возможностью расширения ввода данных в соответствии с режимом уплотнения расширения для образования линейных данных, контроллер коэффициента усиления, выполненный с возможностью регулирования коэффициента усиления, сумматор накапливающего типа, выполненный с возможностью хранения результата суммирования предыдущих сигналов группы образования концеренц-связи, суммирующее устройство, выполненное с возможностью вычитания данных из суммы накопленных предыдущих данных по одному временному интервалу в режиме вычитания по отношению к значению от сумматора накапливающего типа, блок проверки переполнения, выполненный с возможностью обработки данных для проверки переполнения блока сжатия данных и выдачи сигнала о результатах проверки на основе выходных данных, перечисленные выше блоки выполнены с возможностью прохождения через них признака временного интервала, блок сжатия данных, выполненный с возможностью преобразования сигнала о результатах проверки в сигнал кодово-импульсной модуляции и выдачи в качестве выходного. Также управляющее слово соединений памяти соединений содержит биты Д8-Д0, указывающие адрес для операции произвольного считывания памяти данных, биты Д13-Д10 для обозначения группы образования концеренц-связи, которой принадлежит соответствующий канал в режиме образования концеренц-связи, а также для назначения общего режима вызова и режима записи сообщения, и биты Д15-Д14 кода управления коэффициентом усиления для каждого канала.
Чтобы лучше понять суть и преимущества настоящего изобретения, ниже представлено описание предпочтительного варианта выполнения со ссылками на соответствующие чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает блок-схему известного устройства коммутации и конференц-связи;
фиг. 2 изображает блок-схему устройства коммутации и конференц-связи согласно настоящему изобретению;
фиг. 3 изображает схему преобразования последовательных данных в параллельные и параллельных данных в последовательные согласно изобретению;
фиг. 4 изображает блок-схему цифрового блока образования циркулярного вызова согласно изобретению;
фиг. 5 изображает блок-схему регулятора коэффициента усиления громкости согласно изобретению;
фиг. 6 изображает битовую карту управляющего слова соединений согласно изобретению.
Для лучшего понимания сути настоящего изобретения в описании используются специальные цифровые обозначения для тех компонентов, которые работают на какой-то специальной частоте и выполняют важные функции. В представленном ниже описании предпочтительного варианта изобретения опущены некоторые хорошо известные функции и конструктивные особенности, которые не обладают явными признаками новизны.
Упоминающийся термин "широкополосный линейный тракт", представляет собой тракт, который предназначен для размещения в нем 32 каналов кодово-импульсной модуляции (КИМ).
На фиг. 2 показана блок-схема устройства, предназначенного для коммутации и конференц-связи. Цифровой блок образования конференц-связи 18, который может цифровым образом обрабатывать данные конференц-связи, расположен внутри схемы временной коммутации, и режим его работы регулируется интерфейсом ЦП 32, а режим самого интерфейса регулируется ЦП. Кроме того, схемы временной коммутации состоят из элементов, исключая мультиплексор 16 и цифровой блок образования конференц-связи 18.
С преобразователем 10 последовательных данных в параллельные соединены шестнадцать широкополосных трактов. Преобразователь 10 последовательных данных в параллельные преобразует последовательные данные КИМ (кодово-импульсная модуляция) соответствующих каналов для шестнадцати широкополосных трактов и выдает эти данные в виде параллельных данных. Преобразователь 10 последовательных данных в параллельные состоит из шестнадцати сдвиговых регистров и из шестнадцати восьмиразрядных защелок, преобразует последовательные данные соответствующего канала в интервал времени в один байт. Выход параллельных данных от преобразователя 10 последовательных данных в параллельные подается в мультиплексор 12. Мультиплексор 12 последовательно передает преобразованные для соответствующих широкополосных трактов временные интервалы в память данных 14 в ответ на сигнал MUX-CNT выходящих из регистратора адресов 24. Регистратор адресов 24 принимает фреймовый импульс и различные синхронизирующие сигналы CLK4M, CLK8M и CLK16M, чтобы выполнить соответствующую операцию подсчета или регистрации и подает на каждый выбранный терминал различных мультиплексоров 12, 16, 26 и 28 сигнал, который и будет регулировать режим работы мультиплексоров 12, 16, 26 и 28. Кроме того, на входной терминал 0 мультиплексора 28 подаются периодические адреса считывания. Более того, на входной терминал 0 мультиплексора 26 с тремя вводами подаются адреса, соответствующие последовательным операциям записи в течение каждого интервала времени.
Память данных 14 последовательно хранит интервалы времени, подаваемые от мультиплексора 12 в ответ на выбор входного терминала 0 мультиплексором 12. В это же время через мультиплексор 26 в память данных 14 подаются адреса записи. Адреса записи выдаются из адресного регистратора 24 в соответствии с номерами временных интервалов TS0,...TS511 в соответствующие входные широкополосные тракты, что хорошо показано на фиг. 3. Именно поэтому рекомендуется использовать в качестве памяти данных 14RAM на 512 байт (8 х 512).
Память данных 14 выполняет следующие операции: операцию последовательной записи в течение каждого интервала времени, операцию произвольного считывания и операцию считывания с помощью ЦП в режиме считывания сообщений. Именно поэтому предусматривается использование мультиплексора 26 с тремя вводами. Адрес последовательной записи в течение каждого интервала времени поступает от адресного регистратора 24, а адрес произвольного считывания поступает от управляющего слова соединений из памяти соединений 30. Кроме того, непосредственно из ЦП поступает адрес операции считывания с помощью ЦП.
Память соединений 30 имеет порт управляющего слова соединений (16-разрядный порт) соответствующий каждому каналу поодиночке. Следовательно, память соединений 30 представлена на 4512 слов. Формат управляющего слова соединений показан на фиг. 6.
На фиг.6 показана битовая карта управляющего слова соединений. Ясно, что кодовые биты входного широкополосного тракта представлены битами D0-D3, а кодовые биты входного канала - битами D4-D8, т.е. 9 нижних битов D0-D8 предназначены для адресов операции произвольного считывания памяти данных 14. Считанные данные канала поступают в соответствующие выходные каналы, чтобы можно было выполнить операцию коммутации времени.
Бит D9 управляет тремя состояниями соответствующего выходного канала широкополосного тракта. Состоящий из битов D10-D13 сегмент кода управления присваивает идентификатор ID группе образования конференц-связи, которой принадлежит соответствующий канал в режиме конференц-связи, а также назначает общий режим вызова и режим записи сообщения. Состоящий из битов D14-D15 сегмент кода управления подается в виде битов кода управления коэффициентов усиления для соответствующего канала в контроллер коэффициента усиления 48 (фиг. 4) в пределах цифрового блока образования конференц-связи 18 (фиг. 2).
Операция записи сообщения выбирается вторым входным мультиплексором 16. В течение выполнения режима записи сообщения происходит выбор нижних битов D0-D7 управляющего слова соединений из памяти соединений 30, чтобы реализовать режим записи сообщения. В течение исполнения режима коммутации происходит выбор байта интервала времени памяти данных 14, чтобы реализовать тем самым режим коммутации. В общем выборка из или доступ к памяти 30 соединений подразделяется на считывание/запись ЦП и операцию последовательного считыванием адресным регистром 24, установленным на внутренней стороне памяти. Доступ обеспечивается мультиплексором 28, а выбранный адрес направляется в память 30 соединений.
Интерфейс ЦП 32 образует из входных верхних адресных битов ЦП и выдает сигналы на срабатывание внутренних блоков. К внутренним блокам относятся память 30 соединений, цифровой блок 18 образования конференц-связи, память данных 14 и т. д. Он также выдает сигнал подтверждения передачи данных 
для синхронного срабатывания шины. Кроме того, интерфейс ЦП в течение выполнения операции считывания выбирает различные внутренние исходные данные, чтобы затем направить выбранные данные в информационную шину ЦП. Среди подаваемых в интерфейс ЦП 32 сигналов в первую очередь следует выделить сигнал чипа 
, сигнал строба данных 
и сигнал считывание/запись R/W. Сигнал BD обозначает двунаправленную информационную шину.
Цифровой блок 18 образования конференц-связи для осуществления вызовов среди многих участников получаeт из памяти данных 14 информацию об интервале времени, идентификатор (ID) из группы инициирования конференц-связи D13-D10 в битах из кода управления управляющего слова соединений памяти соединений 30, соответствующих признакам интервала времени, т.е. состояние D15-D10, и биты кода управления коэффициента усиления (D15-D14), чтобы иметь возможность выполнить цифровое суммирование и вычитание.
При описании принципа работы устройства идентификатор (ID) групп образования конференц-связи, т.е. D13-D10, обозначается как CONF-GRP, а биты кода управления коэффициентом усиления D15 и D14 обозначаются как GAIN.
На фиг. 4 показана блок-схема цифрового блока 18 образования конференц-связи, который включает память 40 образования конференц-связи, мультиплексор 42, блок 44 снижения уровня шума, блок 46 расширения данных, контроллер 48 коэффициента усиления, сумматор 50 накапливающего типа, суммирующее устройство 52, блок 54 проверки переполнения и блок 56 сжатия данных.
Если в блок-схему не подаются сигналы ID CONF-GRP группы образования конференц-связи и GAIN бита кода управления коэффициентом усиления, что означает общее состояние функции образования вызова, тогда через мультиплексор 42, блок снижения уровня шума 44, блок расширения данных 46, контроллер коэффициента усиления 48, суммирующее устройство 52, блок проверки переполнения 54 и блок сжатия данных 56 будет выдаваться соответствующий сигнал кодово-импульсной модуляции (КИМ). Если же в упомянутую блок-схему подаются сигналы ID CPONF-GRP группы образования конференц-связи и GAIN бита кода управления коэффициентом усиления, тогда устройство срабатывает следующим образом.
Перед описанием принципа работы устройства образования конференц-связи необходимо определить три интервала времени или три временных слота n-го фрейма в виде соответственно a[n], b[n], c[n], а также допустить, что эти интервалы времени принадлежат к группе образования конференц-связи X. Далее в сумматоре накапливающего типа 50 в данный момент будет храниться ACC_ X[N-1] = a[n-1] + b[n-1] + c[n-1]. В данном случае ACC_X[N-1] означает, что результат суммирования предыдущих сигналов группы образования конференц-связи X хранится в сумматоре накапливающего типа 50.
Ниже будет подробно описан принцип работы n-го фрейма. Следует иметь в виду, что блок образования конференц-связи 18 выполняет обе операции по суммированию и вычитанию в течениe одного временного интервала.
Прежде всего остановимся на описании принципа выполнения операции в режиме вычитания. После ввода временного интервала a[n] и в момент его прохождения через мультиплексор 44 и последующую серию обрабатывающих блоков, например блок снижения уровня шума 44, блок расширения данных 46, контроллер 48 коэффициента усиления и, наконец, через суммирующее устройство 52, хранимый в памяти образования конференц-связи 40 временной интервал a[n] становится a<--- ACC_ X[N-1]-LIN(a[n-1]). В данном случае LIN относится к функции блока расширения данных 46, а LIN(a[n-1]) является значением, полученным после обработки временного интервала a[n-1] серией обрабатывающих информацию блоков, расположенных после мультиплексора 44. Следовательно, в режиме вычитания суммирующее устройство 52 выполняет операцию вычитания по отношению к значению ACC_X[N-1] сумматора накапливающего типа 50 и уже обработанному значению.
В данном случае буква "а" выступает в качестве значения, полученного посредством исключения собственно голоса участника из голосов трех участников, которым в течение конференц-связи "разрешено" услышать только голоса других участников.
Теперь кратко остановимся на режиме суммирования. Сразу же после завершения режима вычитания начинается режим суммирования. В этот момент должен образовываться n-й фрейм ACC_ X[n] для следующего (n+1)-го режима вычитания.
Следовательно, среди данных кодово-импульсной модуляции КИМ a[n], b[n] и c[n] хранятся в памяти образования конференц-связи 40 в последовательности их ввода, а также выполняется заданная операция обработки данных через мультиплексор 42, блок снижения уровня шума 44, блок расширения данных 46 и через контроллер коэффициента усиления 48, а полученные в результате значения вводятся в суммирующее устройство 52 с последующим их хранением в сумматоре накапливающего типа 50. Хранимое значение может иметь следующий вид: ACC_X[n] <---LIN (a[n]) + LIN(b[n]) + LIN (c[n]).
Блок 44 снижения уровня шума срабатывает в ответ на поступления от регистра регулирования конференц-связи каждой группы кода уменьшения уровня шума NR. Затем в случае введения значения кодово-импульсной модуляции, соответствующего уровню шума, установленного в коде уменьшения уровня шума NR, образуемая кодово-импульсная модуляция будет равна 0. Например, если NR=11, тогда все шестнадцать значений кодово-импульсной модуляции первого сегмента, т. е. OOH-OFH, будут вводиться в виде OOH. Другими словами, блок 44 уменьшения уровня шума цифровым образом устраняет канальные помехи кодово-частотной модуляции. Блок 46 расширения данных расширяет ввод данных PCM в соответствии с режимом уплотнения/расширения для образования линейных данных. Контроллер 48 коэффициента усиления регулирует коэффициент усиления в ответ на получение сигнала от управляющего слова соединений из памяти соединений 30 в соответствии с сигналом переполнения 
, который выдает блок 54 проверки переполнения, выдает блок 54.
На фиг. 5 показана блок-схема контроллера 48 коэффициента усиления. Контроллер 48 коэффициента усиления состоит из двух мультиплексоров 60 и 62 и из суммирующего устройства 64, и он выполняет четырехступенчатое регулирование коэффициента усиления, в соответствии с соответствующими сигналами GIAN вводы/выводы A и B суммирующего устройства 64 выглядят следующим образом:
OdD: A+B = 1+0 = 1
-3dB: A+B = 1/2.1 + 1/4 1 = 3/4 1
-6DB: A+B = 1/2 1 + 0 = 1/2 1
3dB: A+B = 1+1/4 1 = 5/4 1
Из дальнейшего описания ясно, что "a", полученное в суммирующем устройстве 52 при выполнении конференц-связи, т.е. голоса других, кроме голоса говорящего, обладает способностью выполнения функции проверки переполнения в блоке 54 проверки переполнения. Переполнение проверяют тогда, когда голоса нескольких людей объединяются для образования заданного значения, которое невозможно обработать.
Если фиксируется переполнение, тогда блок 54 проверки переполнения выдает сигнал переполнения 
, который через интерфейс ЦП 32 поступает непосредственно в ЦП. После этого ЦП выдает в качестве соответствующего значения код управления коэффициентом усиления (среди прочих управляющих слов соединения памяти соединений 30). Как уже отмечалось выше, после сжатия сигнала о результатах проверки переполнения в блоке проверки переполнения 54 и его преобразования в сигнал кодово-импульсной модуляции в блоке сжатия данных и выдачи в качестве выходного сигнала заканчивается цикл срабатывания цифрового блока 18 образования конференц-связи.
Выходной сигнал о кодово-частотной модуляции от цифрового блока 18 образования конференц-связи, т. е. временной интервал коммутации по времени/образование конференц-связи, подается непосредственно в демультиплексор 20 (фиг. 2).
Демультиплексор 20 выполняет функцию демультиплексирования выходного сигнала цифрового блока образования конференц-связи 18 для его преобразования в выходные параллельные данные. Преобразователь 22 параллельных данных в последовательные преобразует выходной сигнал параллельных данных от демультиплексора 20 в последовательные данные, которые затем направляются в выходной широкополосный тракт.
В настоящем изобретении достигается значительная экономия ресурсов системы только за счет объединения функций коммутации и конференц-связи. Кроме того, к преимуществам изобретения относится и значительное упрощение функции управления с помощью ЦП операций по коммутации и конференц-связи.
Изобретение предназначено для коммутации и конференц-связи для любой системы обмена информацией. Техническим результатом является упрощение управления с помощью ЦП, коммутации и конференц-связи. Технический результат достигается тем, что в устройство введен цифровой блок образования конференц-связи и множество блоков, предназначенных для осуществления коммутации и конференц-связи. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
| Любимов А | |||
| Сетевые технологии и решаемые задачи, Компьютерпресс 10'95 | |||
| - М.: Компьютерпресс, 29.09.1995, с | |||
| Аппарат, предназначенный для летания | 0 |
|
SU76A1 |
| НЕЗАВИСИМАЯ ПОДВЕСКА КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГОСРЕДСТВА | 0 |
|
SU272828A1 |
| Экономайзер | 0 |
|
SU94A1 |
| Предохранительно-сливной клапан | 1976 |
|
SU580397A1 |
