Устройство для коммутации информационных каналов Советский патент 1983 года по МПК G08C15/06 

Изобретение относится к технике связи/ а именно к задаче построения узлов коммутации каналов на сетях пгередачи дискретной информации в АСУ предприятий, а также к задаче построения кодоимпульсных систем уплотнения сетей связи.

Известно устройство для управления коммутацией сообщений по нескольким каналам передачи, содержащее информационные блоки, выходы которых соединены соответственно с входами блока коммутации и элемента ИЛИ, блок управления, элементы И, первые выходы которых соединены с первыми выходами блока управления, а вторые с выходами блока коммутации, а выходы соединены с входами элементов памяти, одни выходы которых соединены с каналами передач сообщений, а другие - с входами блока селекции управляющих воздействий, выходы которого соединены с входами блока управления, с другими входами которого соединен выход элемента ИЛИ ЦЦиГЗ.

Недостаток известного устройства состоит Б том, что при передаче сообщений следствие наличия элементов памяти предполагается обязательная задержка сообщений, при передаче

сообщений на сети связи возможен проход одного и того же сообщения через один и тот же узел коммутации с дважды и более. Все это увеличивает время доставки сообщений.

Наиболее близким по технической сущности является устройство коммутации информационных каналов, со10держащее передающие блоки, элементы памяти, элементы ИЛИ и И, блок управления, коммутатор, блок селекции управляющих воздействий, блок входных воздействий и источники инфор15мации, выходы KOTOjMx соединены с входами коммутатора и через элемент ИЛИ с первым входом блока входных воздействий, второй вход которого соединен с первым выходом блока уп20равления, а выходы - с первыми входами блока управления, вторые выходы которого соединены с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с выходами блока

25 коммутации, а выходы соединены с входами элементов памяти, первые выходы которых соединены с передают щими блоками, а вторые выходы - с входами блока селекции управляющих

30 воздействий, выходы которого соедийены с вторыми входами блока управ,ления 3 . Недостатком известного устройства является увеличение времени доставки сообщений, связанное с задерж кой сообщений в элементах памяти, а также с вероятностью образования петель в маршруте сообщений, т.е. прохождение одного и того же узла коммутации повторно. Действительно, п|эи применении метода управления,реал зованного в известном устройстве,сооб щения перед передачей передающими бло ками скапливаются в элементах памяти, а реализация управлений передачей сообщения без предварительной коммутации каналов связи по маршруту на сети повлечет возможность про хождения одного и того же сообщения через один и тот же узел коммутации на сети связи один, два и более раз Цель изобретения - повьлшение быстродействия устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство для коммутации информационных каналов, содержащее передающие блоки, выходы которых со единены с выходными шинами, блок уп равления, первые выходы которого со единены с первыми входами коммутато ра, вторые входы которого соединены с выходами соответствующих источников -информации, элементы И и первый элемент ИЛИ, дополнительно ввены второй элемент ИЛИ, блок формирования рельефа, блок памяти, разрешения передачи, блок формирова ния кодов структуры, блоки контроля, первый вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего перелающего блока, второй вход соединен с выходными шинами, выходы с соответствующими первыми входами блока управления и входами блока формирования кодов структуры, первый выход которого соединен с первыми входами блоков разрешения передачи, второй выход - с вторыми входами блока разрешения передачи, выходы источников информации подключены к первым входам соответствукхцих элементов И и через последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, блок формирования рельефа и блок памяти подключены к вторым входам блока управления, первые и вторые выходы коммутатора подключены соответствен но к блокировочным входам источников информации и к вторым входам элементов И, входы которых через второй элемент ИЛИ соединен с третьим входом блока управления, третьи выходы. коммутатора подключены к третьим входам блоков разрешения передачи, выход каждого из которых подключен к входу соответствующего передающего блока. Кроме того, блок разрешения передачи -выполнен на детекторе наличия информации, триггере, элементах И, элементах ИЛИ, дешифраторе я регистре сдвига,причем выход детектора наличия информации подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом триггера, выходы триггера подключены к первым входам второго и третьего элементов И, выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первому выходу регистра сдвига, вторые выходы регистра сдвига соединены с соответствующими входами дешифратора, выход которого подключен к вторым входам триггера и регистра сдвига, первый вход блока разрешения передачи соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, второй вход блока разрешения подключен к третьему входу элемента ИЛИ, третий вход блока разрешения передачи соединен с входом детектора наличия информации и с вторыми входами второго и третьего элементов И, выход элемента ИЛИ подключен к выходу блока разрешения передачи. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для коммутации информационных каналов ; на фиг. 2 функциональная схема коммутатора ; на фиг. 3 - функциональная схема блока управления ; на фиг. 4 - функциональная схема блока памяти ; на фиг. 5 - 8 - функциональная схема блока формирования рельефа ; на фиг.9 функциональная схема блока формирования кодов структуры i на фиг. 10 функциональная схема узла выбора блока управления; на фиг. 11 - функциональная схема дешифраторов узла выбора блока управления ; на фиг. 12 функциональная схема блока сравнения узла выбора блока управления ; на фиг. 13 - временные диаграммы, отображающие прохождение сообщения через основные блоки устройства коммутации каналов по методу рельефов i на фиг. 14 - функциональная схема узла сравнения блока формирования рельефов ; на фиг. 15 - функциональная схема узла выбора блока формирования рельефов. Структурная схема устройства для коммутации информационных каналов (фиг. 1) включает источники 1 информации, коммутатор 2, элементы ИЛИ 3 и 32 элементы И 4 - 4, блоки 5 - 5 разрешения передачи, блок 6 управления, блок 7 памяти, блок 8 формирования рельефов, детекторы 9, - 9гр наличия информации, элементы И 10-, - 10, 11-,- 11, триггеры 12 - 12, дешифраторы , регистры 1 14п,сдвига, элементы ИЛИ IS, - 15тлг передающие блоки 16 - 16, блок 17 формирования кодов структуры, элементы И 18 , выходные шины 19 - 19, блоки 20., - 20 контроля.

Функциональная схема коммутатора 2 (фиг. 2) содержит первые входы 21 - 21f,, регистры -22 - 22 сдвига, первые и вторые дешифраторы 23 -.23п и 24-, - 24„, вторые входы 25 - 25р, первые и вторые элементы И 26 - 26fTiH 27-1 - 27г,, третий вход 28, первые и вторые выходы 29 29 и 30,, - ЗОр, первые и вторые элементы ИЛИ 31-, - 31р, 32-, - 32 третьи элементы И 33, - 33, триггеры 34-, - 34,т1 третьи и четвертые выходы 35-, - 35п1, 361 - Збп,, третьи элементы ИЛИ 37 - 37„

dy нкциональная схема блока 6 управления (фиг. 3) содержит первый вход 38, регистр 39 сдвига, дешифратор 40 адреса назначения сообщения, первые, элементы И 41., - 41,, вторые входы 42-, - 42f, первые и вторые элементы ИЛИ 43 - 43vn и 44 1 - 44, вторые и четвертые входы 45-, - 45fp и 46х, - 46,, узел 47 выбора, первые выходы 48-1 - 48щ блока б управления, второй элемент И 49, второй выход 50 блока 6 управления, регистры 51,, 51,Т1 входы 52f.

Функциональная схема блока формирования рельефа (фиг. 5 - 8) содержит вход 53, первый регистр 54, первый и второй дешифраторы 55 и 56, первый и второй элементы И 57 и 58, элемент ИЛИ 59, первый и второй триггеры 60 и 61, третий элемент И 62, генератор 63 тактовой частоты, двоичный счетчик 64, третий дешифратор 65, четвертый, пятый и шестой элементы И 66 - 68, третьи триггеры 69fi, единичные выходы третьих триггеров 70м, седьмой элемент И 71, выход 72 четвертого элемента И 66, установочные входы 73, 73|g и 74 /1 - 74 f4 вторых и третьих регистров, 75-, - 75 - выходы вторых регистров, первые входы узлов 76 -, 76ц( выбора, второй выход 77 третьего дешифратора 65, выходы 78 i - 78музлов выбора, первые входы и 80-, - 80|v| восьмых и девятых элементов И, узлы 81-, - 81ц(сравнения, третий выход 82 третьего дешифратора 65, выходы 83-, - 83| узлов сравнения десятый элемент И 84, четвертый выход 85 третьего дешифратора 65, выход 86 десятого элемента 84, элемент НЕ 87, выходы 88-, - 88|м восьмых элементов И, су1иматоры 89-, - 89м параллельных кодов, установочные шины 90-, - 90f сумматоров, выходы 91,, - 91, сумматоров, выходы 92 92ц блока формирования рельефа.

Функциональная схема блока формирования кодов структуры (фиг. 9)

включает входы 93 - 93, элементы НЕ 94,, - 94f, первые триггеры 95,95j, первый элемент ИЛИ 96, второй выход 97 блока формирования кодов, вторые триггеры 98-, - 98, первые элементы И 99-,- 99, вторые элементы И 100., - 100, генератор 101 тактовой частоты, первый и вторые распределители 102 - 102 и 103-, 103, первый выход 104 блока 17, второй и третьи элементы ИЛИ 105, 106-, и 1062, третьи элементы И 107-, 107-, первые и вторые регистры 108-j 108,1пИ 109- - 109fnK

Функциональная схема узла.47 вы2рра содержит (фиг. 10) 110 , элементы НЕ 111, дешиф Т раторы 112 j - 112),;, блоки ИЗц..,сравнения, элементы И 1142 114, одновибраторы 115-, - 115 выходы 116 ., - 116,тс

Функциональная схема дешифраторов И2, - 112( фиг. 11 содержит первые и вторые входы 117-, - 117,„ и 118-, 118т/ первые и вторые элементы И 119 - 119к и 120i - 120к, элементы ИЛИ 121., - 121ц, выходы 122., 122к.

Функциональная схема каждого .блока 113i сравнения (фиг. 12) содержит первые и вторые элементы И 123., - 123щи 124-, - 124, вторые входы 125- - , первые элементы НЕ 126-, - 126р„ третьи элементы И 127 - 127,7,, вторые элементы НЕ 12128, четвертые элементы И 129.,- 129 третьи элементы НЕ 130-,- 130, пятые элементы И 131-, - 131,, первые элементы ИЛИ 132,, - 132,,,, выходы 133-, - 133f, вторые элементы ИЛИ 134 134.

На временной диаграмме (фиг. 13) сигнал N.j -и позиции обозначен как выход N.J, X - код отказа кансша связи ; У - код восстановления отказавшего ранее канала связи.

Функциональная схема узла 81 сранения в блоке формирования рель,ефов фиг. 14) содержит первые и вторые входы 135,- - 135 X и 136 - 136ц, элменты И 137-1 - 137ц, элементы И 138

Функциональная - схема узла 76 выбора блока 8 формирования рельефов содержит первый вход 139 -139, элемент НЕ 140, дешифраторы 141,, 141, блоки 142., - 142., сравнения, элементы И 143, элементы ИЛИ 144- 144 к.

Устройство ком1-1утации информационных каналов работает следующим образом .

Сообщения поступают в устройства коммутации каналов от источников 1-, - IY, информации, допустим из памяти источника аппаратуры передачи данных, входящей в состав источнико

1 - 1.информации и имеют следующу структуру:

НЗ - ПП - СВ - АН - М - КА - АНС

ДВ - НТ - Т - КГ - КП, где Н-3 - код начала заголовка;

ПП - код признака приоритета; СВ - код степени важности и

характера сообщения , АН - код адреса назначения сообщения ;

КА - код конца адреса;

АНС - код адреса начальной станции (отправитель ); ДВ - код времени отправления и

конечного времени доставки НТ - код начала текста ; Т - информационное слово сообщения ;

КТ - код конца текста, т.е. сообщение представляет собой кодовое слово, состоящее из кодов служебной информации, кодов адресной части, в которой фиксированы адреса пунктов возникновения и назначения сообщения, а также информационной части, несущей информацию от источника абонента получателю абонента сети коммутации каналов.

Сообщения от источников 1 - 1„ информации поступают на первые входы 21 -, - 21, коммутатор 2 и через открытые первые элементы И 4-i - 4, второй элемент ИЛИ 32 на первый вход 38 блока б управления и через первый элемент ИЛИ 3-, на вход 53 блока 8 формирования рельефов параллельно во времени. В связи с тем, что данное сообщение не имеет никакой сигнальной информации для блока 8 формирования рельефов, то это сообщение проходит через первый регист 54,первый 55 и второй 56 дешифраторы не срабатывают и блок формирования рельефов в работу не включается.

Рассмотрим прохождение сообщения на примере временных диаграмм (фиг. 13), допустим от источника 1,, информации. Тогда сообщение поступает на первый вход 21х, коммутатора 2 и далее в регистр 22,. На признак АН срабатывает первый дешифратор 23-1 и на его выходе появляется потенциал, который подают на вторые входы соответствующих первых элементов И 26- - 26 и на первый вход второго элемента И 27. Одновременно с данным процессом коммутатора 2 в блоке 6 управления (фиг. 3) сообщение от первого входа 38 поступает в регистр 39, последовательно во времени заполняя его ячейки, а на код адреса назначения ерабатывает дешифратор 40, при этом однозначно на одном из его выходов появляется потенциал, причем потенциал появляется на i-ом выходе, соответствующем i-му устройству коммута

ции каналов на сети связи, которому адресовано данное сообщение. Потенциал с i-го выхода дешифратора 40 подают на первые входы первых элементов 41 -. 41, При этом, коды рельефа, хранящегося в блоке 7 памяти (фиг. 4), в регистрах 51 51т выходов блока 7 памяти поступают от третьих входов 42., - 42 m через открытые первые элементы И 41., 41,на первые входы первых элементов ИЛИ 41., - 43Qj.

Коды рельефа, хранящегося в регистрах 51 - 51, представляют собой минимально возможные длины путей к i-му устройству коммутации на сети связи, если устанавливать связь через соответствующие выходные шины 19 - 19( рассматриваемого устройства коммутации каналов.

По вторым входам 45-, - блока б поступают от третьих выходов 35., - 35,-коммутатора 2 сигналы, несущие информацию о занятости передачей сообщения передающих блоков

16x1 - 16г„.

Если передающий блок 16- занят передачей сообщения, то на выходе 35 будет единица, которая будет подана на второй вход 45i блока 6 управления, а затем через соответствующий второй элемент ИЛИ 44 будет подана на второй вход первых элементов ИЛИ 43;, т.е. независимо от кода, хранящегося в регистра 51j, на выходах первых элементов ИЛИ 43j появятся единичные потенциалы, что соответствует максимальному числу длин пути по направлению 19.- и блок б управления это направление для коммутации не выберет.

По четвертым входам 45 . - 45гп блоков 20 - 2Оj контроля поступают сигналы, несущие информацию: неисправности каналов связи по выходным шинам 19., - 19 передающих блоков 16, - 16fp, При этом, если канал связи и передающий блок 16 исправен, то на выходе блока 2Ogконтроля будет нулевой потенциал, а если либо канал связи, либо передающий блок 16 будут неисправны, то на выходе блока 20g контроля будет единица, которая будет подана на четвертый вход 46g блока 6 управления и даншлй потенциал через второй элемент 44g будет подан на второй вход первых элементов ИЛИ 43g, что также сделает невозможным выбор блоком б управления для коммутации выходную шину I9g устройства коммутации каналов по методу рельефов.

Рассмотрим процесс выбора направления коммутации узлом 47 выбора. На входы 110-, - поубудут поданы m кодов, хранящихся в регистрах .51-1 - 51(пг причем код регистра 51,будет подан на входы 110 - 110 узла 47 выбора. Узел выбора должен выбрать минимальный иэ этих кодов что будет соответотвовать выбору на правления передачи по шине 19 с минимальной длиной пути до устройства коммутации назначения сообщения на сети связи. Причем направления пере дач, которые неисправны либо заняты передачей, выбраны не будут, так ка на входы - 110ц. и будут поданы кодовые комбинации из одних только единиц, а это будут числа максимальные по величине. Происходит выбор оптимального по длине минимального из допустимых, т.е. исправных и незанятых) пути по исходящим направлениям выходных шин 19 - 19уя узлом 47 выбора следующим образом. Алгоритм работы узла 47 выбора состоит в анализе ттараллельных (.одноименных ) разрядов m кодовых ко бинаций с выявлением больших по величине кодов в параллельных разрядах, начиная со старших (по входам 110 - 110 вплоть до младших (по. входам 110 - llOfn). Причем анализ параллельных разрядов кодовых комбинаций на входах 110 производится как дешифраторами 112 - 112|, так и блоками 113 - 11Зк-1сравнения, но выявление кодовых комбинаций, меньших по величине, чем наибольшие производится первым дешифратором 11 и блоками 113 - 113,.сравнения, причем последний блок 113 -; ера в не НИН выявляет номер i (i 1, tn ми нимальной кодовой комбинации (одной или нескольких)поданных по входам 110 - 110. Если выявлено два и более равных минимгшьных кодов, то выбирается с помощью элементов И 1142 - 114 направление передач, соответствующее коду с минимальным индексом i (i l,m ). П р и м .е р . Выбраны коды по входам ilOj - 110к и п° входам 110 110ц, потенциал будет на выходе эле мента И 1142, единичный потенциал на его выходе закрывает остальные элементы И 114з - 114, а на первом выходе ИЗ,, блока 113,. сравнения потенциала нет. Оуиность алгоритма работы дешифраторов 112, - 112 и блоков 113( 113«г-1 сравнения состоит в следующем. В начале рассмотрим параллельные старшие разряды а по входам Очевидно, здесь возможны следующие события. Символы всех разрядов а а равны нулю, символы всех разрядов а -а равны единице либо имеются символы, равные нулю и единице. В первых двух случаях на выходах 122 122, дешифратора 112 должны быть единичные потенциалы, а в третьем случае единичные потенциалы должны быть на тех выходах 122 - 122, которые соответствуют по верхнему индексу входам 110..,, в старших разрядах которых имеются нулевые значения разрядов кодов. Таким образом, первый дешифратор 112, выделяет номера входов 110, в которых хранятся меньшие кодовые комбинации. Однако дешифраторы 1122112 подобную функцию уже не выполняют. Далее блоки 113 - 113,.сравнения выделяют входы 110, по которым записаны минимальные кодовые комбинации . Работу блоков 113 ПЗ сравнения проследим для примера восьми кодов на выходах 110 согласно логических функций, значения которых сведены в таблицу, причем значение F| находится на пересечении i-ro столбца и j-ой строки соответствующего раздела таблицы. Из таблицы видно, что Fj и Fj равны единице, т.е. единичные поте нцисшы будут на выходах 113| п 133 блока 11ЗУ сравнения и минимальные кодовые комбинации будут на выходах 1164 - 116к и на входах ПОт - . Назначение одновибраторов 115 - 115 состоит в следующем.

Входы а aj а а . а 110. 101101010 110- 001100110 llOj 000110111

f fj f, 4 fs ffc

Fi F2 3 4 % 110 00000 111 10000 101 11100 На входах каждого одновибратора 115 стоит интегрирующая цепь и в эт случае одновибраторы 115 не срабаты вают на потенциалы, появляющиеся во время переходных процессов, а срабатывают на установившийся сигнал. Так будет осуществлен Выбор для передачи поступившего сообщения от ис точника 1-J информации и по направлению передач на выходной шине 192Потенциал с выхода 482 блока 6 у равления поступает на вход 252 ° мутатора 2. При этом, учитывая, что в коммутаторе 2 при приходе сообщения по входу 21 сработсш дешифратор ,23-, и на входе 252 есть потенциал, то сигнал с выхода первого элемента И 2б2, связанного с дешифратором 23 установит триггер 34 в единичное состояние и тем самым будет установ лено соединение для передачи сообще ния от источника 1 информации на первый вход 21 коммутатора 2, от входа 21., через регистр 22., через открытый третий элемент И 332 лемент ИЛИ 372 на четвертый выход 362 коммутатора 2. Затем сообщение от выхода Зб2 коммутатора 2 пос тупает через открытый третий элемент И 112 третий элемент ИЛИ 152 вход передгцощего блока 16 2, от кото рого передается к соседнему устройст ву коммутации каналов на сети связи по выходной шине 192. (нал с единичного выхода триггера 342 танавливает потенциал на выходе 352 второго элемента ИЛИ 322 причем даншлй потенциал поступает на второй вход 452 блока б управления б, тем самым упреждается блок 6 управления о занятости переда чей передающего /блока 1б2 и выбор направления передач по шине 192 для последующих посПродолжение таблицы тупающих сообщений невозможен на время передачи данного сообщения от источника , информации. Если все направления передач 19:,19 заняты либо неисправны, то на выходах 116 - 116 узла 47 выбора не будет потенциала и сра ботает второй элемент И 49, на втором выходе 50 блока б управления будет потенциал, который будет подан на третий вход 28 коммутатора 2 и тогда сработает второй элемент И 27, если было сообщение от источника 1 информации, а на втором выходе 29-, коммутатора 2 будет потенциал, который будет подан на запрещакяций вход источника 1.,информации, тем самлм будет сформулирован отказ источника 1 информации. ; Кроме того, при появлении сигнала на единичном выходе триггера 342 появляется потенцигш на выходе первого элемента ИЛИ 31., и с первого выхода 29., коммутатора 2 будет закрыт первый элемент И 4., и тем самым будет прекращен доступ через второй элемент ИЛИ в блок б управления сообщения от первого источника 1., информации. Допустим, как это показано на временных диаграммах фиг. 13, произошел отказ передающего блока 16., или канала связи по выходной шине 19.,, то на выходе блока 20., контроля появится потенциал, который будет подан, во-первых, на четвертый вход 46., блока б управления и тем самым будет исключено из выбора для передач направление по выходной шине 19.,, а во-вторых, будет подан на вход 93 блока 17 формирования кодов структуры, который передает код изменения структуры сети, вследствие выхода из строя направления передач по шине 19-,, всем соседним устройствам коммутации каналов на сети через элемен ты ИЛИ 152 - 15т, через передающие блоки 16 2 - 16fp по выходным шинам 192 т причем, если даже передавалась информация источников 1-, 1, то эта передача будет прервана, а будет во время -перерыва передана информация блока 17 формирования кодов структуры. Осуществляется это следующим образом. На вход 93-1 блока 17 подан сигнал от блока 20.,контроля. Этот потенциал от входа перебрасывает первый триггер 95-,. Причем исходное состояние первых 95 - 95 и вторых 98 X, - 98т триггеров нулевое. Потенциал с единичного выхода триггера 95 разрешает прохождение импульсов гене ратора 101 тактовой частоты через элемент И 9 9 на распределитель 102, сигналов. Потенциалы с выходов расп ределителя 102 последовательно во времени поступают на элементы И 107 и тогда код отказа направления передач по шине 19, хранящийся в регистре 108-, с выхода элемента ИЛИ 106 и через элемент ИЛИ 105 буде подан на первый выход 104 блока 17 формирования кодов структуры. Кроме того, импульс от входа 93-, проходит через элемент ИЛИ 96 на второй выход 97 блока 17. Импульс от второго выхода 97 блока 17 поступает на первые входы элементов И 18,, - 18f, которые срабатывают в том случае, если есть сигнал на выходе связанных с ними детекторов 9-, - 9f наличия информации. Если в это время идет передача сообщения источника 1 -, информации через передающий блок 162, то на выходе детек тора 92 наличия информации будет по тенциал и триггер 12 от импульса с выхода элемента И 182 перебросится в единичное состояние и тем самым сообщение с выхода 36j коммутатора 2 пойдет через элемент И 102 в Р® гистр 142, в котором будет задержано на время передачи кода отказа X с первого выхода 104 блока 17 формирования кодов через элемент ИЛИ Причем, после передачи кода отка за х с второго выхода регистра 142 сразу же поступят задержанные в ре гистре 142 символы кодов сообщения источника 1-1 информации. На код ко нец текста сообщения источника 1/, и формации сработает дешифратор 24 коммутатора 2 и тем самым триггер 3 будет переброшен в нулевое состояни т.е. не будет потенциалов на выхода 30-1 и 352 KOMJ/iyTaTOpa 2, и сработае дешифратор 13, т.е. триггер 122 У дет переброшен в нулевое состояние, и при передаче очередного сообщения по направлению передач шины 19f, со общение с выхода 36 коммутатора 2 будет передаваться через элемент И Иг. Если произойдет восстановление передающего блока 16,, либо канала связи по направлению передач 19-, (,фиг. 13), то сигнал на выходе блока 20-,контроля . исчезнет и тогда будет сигнал на выходе элемента НЕ 94-, блока 17 формирования кодов структуры. Триггер 98., перебросится в диничное состояние и разрешит прохождение импульсов от генератора 101 через элемент И 100, на вход распределителя 103 сигналов. в этом случае код восстановления а, хранящийся в распределителе 103-, будет передан через элемент :ИЛИ 106. , элемент ИЛИ 105, первый выход 10ч блока 17, элементы ИЛИ 15,, - 15, соседним устройствам коммутации каналов на сети связи. Импульсом с последнего входа распределителя 103,, триггер 98 установлен в исходное нулевое состояние. Рассмотрим работу блока 8 формирования рельефа. Алгоритм формиро-вания рельефа состоит в следующем. Пусть задана, например, структура сети в виде матрицы смежности УК1 УК2 УКЗ УК4 УК5 где УК - узел коммутации или устройство коммутации каналов по методу рельефов. Под понятием ветвь будем понимать наличие связи между двумя устройствами коммутации. Тогда известно, что к методам, использующим для определения кратчайших путей на сети связи нумерации ветвей относится метод рельефов, Причем N-рельефом называется набор весов всех ветвей, определенных для фиксированного устройства коммутации N, Рельефы сети записываются в специальные таблицы рельефов, которые хранятся в предлагаемом устройстве в блоке 7 памяти, Процесс формирования таблиц состоит в следующем. Исходная матрица смежности заносится при настройке в триггеры 69м блока 3, т.е, если есть связь между v,,, и ° триггер устанавливается настройщиком систекы в единичное состояние,если нет связи,то триг гер будет в нулевом состоянии .Таким об.

эом,после процесса настройки всякий триггер будет в единичном состоянии, если есть канал связи между Ki % а если нет прямого канала между, и , то триггер будет в ну левом состоя НИИ .Если среди поступающей информации по входу 53 будет сообщено х или у , то они, проходя через регистр 54, вызовут срабатывание первого 55 и второго 56 дешифраторов.

Причем, если поступит код отказа , то сигнал будет на первом выходе дешифратора 55, если поступит код восстановления v , то сигнал будет на выходе дешифратора 55. Причем отметим, что структура слов X и а следующая. Вначале идет код признака отказа или восстановления, этот код дешифрируется первым дешифратором 55, а затем идет код адреса места изменения структуры сети, т.е. отказа или восстановле/ния связи между иуц-, причем данный код дешифрируется дешифратором 56 , т.е.число выходов дешифратора числу три геров 69щ.

Таким образом, если нарушена связ между цз и v, то триггер ° приходом кода х будет переброшен в нулевое состояние, а если нарушенная связь будет восстановлена, то триггер 69 э с приходом кода :у будет переброшен в единичное состояние. Причем с приходом каждого из кодов X или а на выходе первого элемента ИЛИ 59 будет потенциал, который перебросит первый триггер 60 и второй триггер 61 в единичное состояние, и тем самым блок 8 формирования рельефов будет включен в работу.

Для каждого устройства коммутации сети составляется исходная таблица рельефов . Причем для первого устройства коммутации-у исходная . таблица R составляется в регистрах 21 3|sj, для второго - в регистрах 73 - 73),, а для 1-го устройства коммутации каналов v, исходная таблица R составляется в регистрах 73-, 73|sj-. При этом число столбцов таблицы (число триггеров 73 - 73,ij)определяется числом конечных устройств коммутации в путях передачи информации, в нашем случае он равно N - числу ц в сети связи. Число строк таблицы рельефов R равно числу ветвей (направлений передач 19 - ), исходящих из устройства коммутации . Причем в рассматриваемом нами случае число строк постоянно для всех и равно N-1. Это связано с тем, что само себе устройство коммутации информацию адресовать не должно. Столбцам присваиваются номера узлов, а строкам

номера конечных узлов ветвей, соответствующим этим строкам.

В исходных таблицах рельефов К все элементы (числа, записанные в регистрах 73), кроме элементов i-го столбца, т.е. чисел, записанных в регистрах 73 - 73, принимаются равными сколь угодно большими, а элементы -го столбца принимаются равными нулю. Для этого после срабатывания триггеров 60 и 61 первым импульсом с.выхода генератора 63 через элемент И 62, счетчик 64, дешифратор 65 установится в пер;вое состояние, т.е. будет потенци.ал на его первом выходе, который пройдет через открытый элемент И 66 на установочные входы 72 регистров 73 и 73 N и запишет в одних единицы, а в других одни нули в соответствии с описанным выше правилом и кроме того-запишет по установочным входам 72 нули и единицы в регистра 74 - 74, причем в регистры 74, 742, N будут записаны нулевые комбинации, а в остальные регистры - единичные комбинации. Эти регистры предназначены для хранения минимсшьных строк.

Проследим процесс формирования минимальных строк в блоке 8 формирования рельефа.

По второму импульсу генератора 63 тактовой частоты, который через открытый элемент И 62 поступает в счетчик 64, а дешифратор 65 дешифрирует состояние счетчика и на втором выходе 77 дешифратора 65 появится потенциал, который будет подан на вторые входы 77 узлов 76 - 76|ч| выбора, и тем самым на выходах 78 78(ц узлов выбора будут сформированы минимальные строки . причем миЛималБйая строка L, будет сформиро вана на выходах 78-,- 78 узлов 76ц выбора. Отметим, что дешифратор и блоки 142, - 142ц сравнения узлов76 выбора работают точно так же, как и у дешифратора 112 - 112j и блока 113-, - 113.jppaBнения узла 47 выбора. Затем по третьему импульсу генератора 63, который поступает через элемент И 62 в счетчик 64, а дешифратор, дешифрируя его состояние, имеет на своем третье .выходе 82 импульс, который поступает на третий вход узлов 81 - 81уд сравнения, KOTojxje сравнивают элементы минимальных строк, хранягзгсхся в узлах 76 выбора с содержимым регистров 74 - 74|ч|, .причем на первые входы 135 - 135ц узла 81 сравнения поступает код элемента минимальной строки LJ , хранящийся в узле 76 выбора, а на вторые входы 136 - 136 поступает код регистра 74.

Если все элементы узла 76 выбора и регистра 74 совпадают, то на выходах логических элементоЕ И 137 137,( будут единицы и на выходе элемента И 138 будет также единица, В противном случае на выходе элемента И 138 будет нуль. Выходы 83 - всех узлов 81 сравнения подаются на вход элемента И 84. Четвертый импульс с выхода генератора 63 через элемент И 62, счетчик 64 вызпвает появление импульса на выходе 85 дешифратора 65. Данный импульс подается на второй вход 85 элемента И 84, а если на его входах 83 - 83ц все единицы, то и на. его выходе будет единица, а в противном случае на выход 86 элемента И 84 будет нулевой потенциал. Т.е. если все элементы минимальных строк узлов 76 выбора равны кодам регистров 74, то на выходе элемента И 84 будет единица. }1наче на выходе элемента И 84 будет .дуль.

Если на выходе 86 нулевой потенциал, то срабатывает элемент И 68 и триггер 61 переходит в нулевое состояние. Это вызывает закрытие элемента И 66, на его выходе 72 в дальнейшем не будет потенциала, т.е. не будет происходить установка регистро 73 и 74 в начальное состояние, так как при повторении циклов формироваНИН минимальных строк импульс с первого выхода дешифратора 65 на выход 72 не проходит. Кроме этого, при нулевом потенциале на выходе элемента И 84 будет единица. На выходе элемента НЕ 87 и по появлению данного потенциала элементы минимальных строк, хранящиеся в узлах 76 выбора будут через элементы И 79 записаны в регистры 74 и, кроме этого, элементы минимальных строк узлов 76 выбора через элементы И 79 будут поданы на первые входы сумматоров 89.

По установочным входам 80 в сумматоре 89 записана информация о наличии связи между устройством коммутации i и устроикоммутации j , Есл есть связь, то заносится код единицы, нет связи - заносится код нуля.

В сумматорах 89 элементы минимал ных строк изменяются и по входам 90 через элементы И 71 заносятся в регистры 73. Причем, если нет связи между устройствами коммутации i и j , то на входе 70ц нет потенциала и в соответствующие регистры 73.не будут внесены изменения, в них останется большое число т.е. фактически они выключены из формирования минимальных строк. Затем повторяется цикл появления потенциалов н выходах дешифратора 65 и происходит формирование новых минимальных стро и сравнение их с предыдущими, которае хранятся в регистрах 74. Когда .элементы всех минимальных строк сов

падают с элементами кодов регистров 74, т.е. минимальные строки, полученные на предьщущем шаге, не отличаются от настоящих, то на всех выходах 83 - 83 узлов 81 сравнения будут потенциалы, и потенциал будет на выходе 86 элемента И 84. По данному потенциалу триггер 60 будет переведен в нулевое состояние и импульсы генератора 63 не будут проходить через элемент И 62, тем самым прекратится процесс формирования минимальных строк.

Кроме этого, импульс с выхода элемента И 84 открывает элементы И 80 - 80,vi и элементы минимальных строк, полученные для рассматриваемого i-го устройства коммутации каналов, будут перенесены в регистры 51 - 51пт Причем, отметим, что если у данного i -го устройства коммутации нет, скажем прямого канала связи по выходным шинам 19 с некоторым К-ым устройством коммутации, то в регистрах 51 - 5.1ц, соответствующих этому направлению записаны все единицы. Следовательно, это направление для передач блок 6 управления никогда не выберет.

Таким образом, блок 6 управления по информации, хранящейся в регистре 51, выбирает направление передач с минимально возможшлм временем доставки сообщений (, исключая занятые и отказавшие направления передач).

Действительно, это так, так. как .полученные блоком 8 формирования рельефов минимальные строки предсталяют эту информацию, называемую еще в технике связи дистанционными таблица

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства коммутации каналов по методу рель&Фов заключается в следующем.

В элементах памяти известного устройства среднее время задержки сообщений возможно оценить величиной 1) , а вероятность образования петли на сети, т.е. прохождения сообщением одного и того же устройства когФ1утации два и более раз оценивается величиной Р- . Вызванная образованием петли дополнительная задержка оценивается величиной , где Т - среднее время доставк сообщения по маршрутам.

Если среднее время задержки сообщения в предлагаемом устройстве в связи с занятостью всех каналов обозначим величиной Ып/ то эффективность предлагаемого устройства по отношению к известному возможно оцнить формулой

.

Э,--10 О /о .

Т + 2 Если учесть, что при передаче э ментов матриц рельефов в известных устройствах затрачивается время tj, то для передачи информации об от,казёшлшх каналах в известном устройстве будет затрачено время t2, причем t2«t, и эффективность пре лагаемого устройства в данном плане определится Эл - lOQO/o . t2 Формула изобретения 1. Устройство для коммутации ий формационных каналов, содержащее передающие блоки, выходы которых с единены с выходными шинами, блок у равления, первые выходы которого соединены с первыми входоми коммутатора, вторые входы которого соединены с выходами соответствующих источников информации, элементы И и первый элемент ИЛИ, отлича ющееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены второй элемент ИЛИ, блок формирования рельефа, бл памяти, блоки разрешения передачи, блок формирования кодов структуры, блоки контроля, первый вход каждог ;из которых соединен с выходом соот ветствующего передающего блока, вт рой вход соединен с выходными шинами, выходы соединены с соответствующими первыми входами блока управления -и входами блока формирования кодов структуры, первый выход которого соединен с первыми входами блоков разрешения передачи второй выход - с вторыми входами блока разрешения передачи, выходы и точников информации подключены к первым входам соответствующих элементов И и Через последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, бло формирования рельефа и блок памяти подключены к вторым входам блока управления, первые и вторые выходы коммутатора подключены соответственно к блокировочным входам источников информации и к вторым входам элементов И, выходы которых через второй элемент ИЛИ соединены с третьим входом блока управления, третьи выходы коммутатора подключены к третьим входам блоков разрешения передачи, выход каждого из которых подключен к входу соответствующего передающего блока. 2. Устройство по п. 1, отли чающееся тем, что блок разрешения передачи выполнен на детекторе наличия информации, триггере,, элементах И, элементах ИЛИ, дешифраторе и регистре сдвига, причем выход детектора наличия информации подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом триггера, выходы триггера подключены к первым входам второго и третьего элементов И, выход второго элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первому выходу регистра сдвига, вторые выходы регистра сдвига соединены с соответствующими входами дешифратора, выход которого подключен к вторым входам триггера и регистра сдвига, первый вход блока разрешения переда- чи соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, второй вход блока разрешения подключен к третьему входу элемента ИЛИ, третий вход блока разрешения передачи соединен с входом детектора наличия информации и с-вторыми входами второго и третьего элементов И, выход элемента ИЛИ подключен к выходу блока разрешения передачи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 595704, кл.(ч 08 С 15/06, 1978. 2.Лазарев В .Г . и Сгшвин Г.Г. Сети связи, управление и коммутация. М., Связь, 1973, с. 88-90. 3.Авторское свидетельство СССР 708387, кл. G, 08 С 15/06, 1977 1 прототип). , ооо 0fff.2

4S,4fi ff,fff /4 9 9-9 9 9-9

:| li

&/

LJ

:®-D

,

:t8

V ЖгЖ-/

1

LJ

jy

S4

.tf

НЮto /

I .v

,

ЛГ-/

г

/J

S6

л

7/

7frz

90; 90, Sff

ffff/ . Щг л 1 « jT/Ir dff i TFT; ТИ 7/// .1 7A 4 7fJ, I TW, XlrX 7Д/. 7/Ж/ f//7/x 7J / 7J; 1 ХИ 7.f.f 7/// ЯУ/У 90, ff/f fffff tfbf

7f.f,2 7j;, 90 90t Sfff f/ 1 i.i.L 7cftf7/tf 7/tf

r 7//уж I

,f

ripi

7Sf. 7.лг i i, 9гц73„ 7S} ff ffff ffff MFi, 4 7/ ff - И J 7f 7/ 7//Ж 7/ -« 747/r 4 W w w w 0viJ Ji w w w

ffSf

fffff

i 1 -i

Фуг.

//7 0/Kf/o/л

////

t I /«:о Йи. // fY I) О - О /jy /Л, /ЛУя