Устройство для обмена информацией между абонентами телефонной сети Советский патент 1989 года по МПК G06F13/00 

(Л

С

Изобретение относится к многоабонентским системам связи с цифровым переключением и, в частности к распределенной системе управления с микропроцессором в каждой линии, ветвлении или на блоке обеспечения, основным элементом которой является коммутирующая матрица. Цель изобретения - повышение гибкости дисциплины обслуживания. Устройство содержит коммутирующую матрицу, абонентский блок сопряжения, центральный блок сопряжения, группу трансляторов, общую память, группу служебных линий. В каждый блок сопряжения введен микропроцессор управления вызовами. 4 ил.

1

Изобретение относится к многоабонентным системам связи с цифровым переключением, в частности к распределительной системе управления с микропроцессором в каждой линии или на ветвлении, или на блоке обеспечения, основным элементом которой является цифровая коммутирующая матрица.

Цель изобретения - повышение гибкости дисциплины обслуживания.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - структура абонентского блока сопряжения; на фиг. 3 - структура транслятора; на фиг. 4 - взаимосвязь общей памяти с другими узлами устройства.

Устройство содержит коммутирующую матрицу 1 из переключательных элементов 2, абонентский блок 3 сопряжения,, центральный блок 4 сопряжения, группу трансляторов 5, общую память 6, группу служебных линий /, двусторонние линии 8 связи, абонентские входы - выходы 9, индивидуальные цифровые абонентские линии 10, абонентские многоканальные системные линии

11,цифровые магистральные группы

в код, блок 19 подключения питания, локальную память 20, микропроцессор 21 управления вызовами (например,

4

00

to ел

4

U

31

микропроцессор 8080), блок 77. сопряжения с общей памятью, выходные переключатели 23 группы, входные переключатели 24 группы. Транслятор (фиг. 3) содержит память 25 таблиц, управлякщий процессор 26, состоящий из управляющего микропроцессора 27 и управляющей памяти 28, узлы 29 подключения группы. На фиг. 4 изображен транслятор 30, память 31, интерфейс- ые узлы 13, линии 32-35 связи,

Устройство работает следующим образом.

; Управление вызовам осуществляют |на базе оконечного интерфейсного учла 3f который п различные моменты времени осуществляет обработку информации для управления как исходной, так и конечной половшими аповп, Интерфейсный узел 13 обсч. контроль по nor. ro/. p ojiv i о -г чч-жо

|частотный контроль (но 301 fn) рейаого источника питания и тока звонков, частотную обрабс ку речаио- , го сигнала на частотах: 300-3800 Гц и обработку вызовов. Обработка речевого сигнала выполняется на речевой частоте .процессором 18 под управлением микропроцессора 21. Каждая двух проводная абонентная линия подключена к высоковольтному интерфейсу, аналого-цифровому преобразователю 16 и цифроаналоговому преобразователю 17, Цифровой выход преобразователя 16 подвергается цифровой фильтрации процессоре 18 и преобразуется в поледовательность разрядов, например в 14-разрядный последовательный код импульсной модуляции, дополненный добавочными разрядами для управления коммутирующей матрицей 1 и длн связи между различными интерфейсными узлами и трансляторами. В результате цифровой фильтрации происходит преобразование 2-проводного сигнала в 4-проводпый и компенсируются характеристики потерь на данной абонентной линии или магистрали. Микропроцессор 21 может быть запрограммирован так, чтвбн обеспечить копт- роль уравнивания, потерь п усиления сигналов, изменяющихся при переклю-i чении линий. Кроме того, выходные сигналы преобразователя 16 с частотной полосой 300-3800 Гц подвергаются цифровой фильтрации для выдепения тока. Процессор 18 вырабатывает такж цифровые сигналы и засылает их на

10

5

0

преобразователь для получения звуковых сигналов в полосе 300-3800 Гц, соответствующих занятости, звонку и так далее, на обратной абонентной линии.

Дисковые импульсы и эквивалентные тоновые сигналы принимаются и обрабатываются микропроцессором 21, определяющим, когда для дальнейшей обработки требуется доступ к общим базам данных и трансляторам. Набор команд, относящихся к обслуживанию линий магистралей, может быть получен из общей памяти 6 через блок доступа к памяти и по каналам адресно- информационной шины. Этот доступ осуществляется отдельным блоком обеспечения или шиной без использования коммутирующей матрицы 1 для получения этих данных. В результате достигается распределение программных управ ,

ияющих команд по отдельным ликиям/ма5

0

5

0

5

0

магисчральные блоки могут содержать различные комбинации программных команд в соответствии с различными, типами линий/магистралей и их признаками. Поэтому нет необходимости хранить всю совокупность программных команд на распределенных носителях, что приводит к экономии памяти. Кроме того s взаимодействие программных команд одной с другой посредством стандартных интерфейсных линий предотвращается с помогцью коммутирующей матрицы 1. Это облегчает возможность модификаций, добавлений и изъятии элементов. Конкретный процессор имеет доступ только к начальной или конечной половине вызова в зависимости от направления последнего. К блоку 22 подключены канал синхронизации блока, адресно-информационная шина и линии запроса/разрешения, которые вместе с основным синхросигналом обеспечивают указанную межмодульную связь.

Предлагаемая распределенная система управления, в которой управлением вызовами распределено так, чтобы дать возможность исключительного использования одного микропроцессора в КЯАДОМ вызове, снимает необходимость в сложных разделительных алгоритмах совместного пользования единственным процессором при одновременных вызовах. Распределенное управление может осуществляться с использовани

ем одного микропроцессора на ветвление, на оконечное устройство или на блок обеспечения. В соответствии с предлагаемым изобретением каждое оконечное устройство, т.е. линия или магистраль, снабжается микропроцессором, что может означать, например, микропроцессор на каждой абонентной линии. Во всяком случае мпкропроцес сор придается линии на то время, в течение которого по ней производится выход.

На фиг. 4 представлена общая программная структура с 60 оконечными устройствами, которая может рассматриваться как один блок обеспечения. Каждый оконечный интерфейсный узел 13, соединяющий абонентные линии коммутирующей матрицей, как указывалось выполняет преобразование двухпроводного сигнала в четырехпроводный, производит преобразование поступающи аналоговых сигналов в цифровые, осуществляет цифровую фильтрацию и другие преобразования на речевой частоте, а также управление вызовами. Приданный такой цепи микропроцессор с индивидуальной памятью, выполняющий управление вызовами, трансляцию, выбор канала, генерацию сигналов и различные диагностические функции, подключен к общей памяти 31 через блок 22 к узлу 13. В соответствии с фиг. 4 общую память 31 делят между собой 60 оконечных интерфейсных узлов 13. Каждая линия, например линия 32; мультиплексно подключена к 32- канальной группе линий 33, т.е. к обычному.пути передачи данных, несущему последовательную 14-разрядную импульсно-кодированную информацию с частотой отсчетов 8 кГц. Два из этих каналов могут быть использованы для связи с модулями других систем в соответствии с синхросигналами из обще памяти 31 и от задающего генератора системы.

Каждый оконечный процессор обычно имеет индивидуальную память объемом 4 Кбайт и возможность доступа к общей памяти, используемой множеством микропроцессоров, объем которой обычно составляет 256 кбайт.

И программная память и память фиксированных данных являются общими, однако индивидуальная память, котора также снабжена некоторыми основными командами, между микропроцессорами

15

20

25

IQ

825406

не делится, чтобы минимизировать взаимодействие между ними. В любой системе с разделенной памятью возникают проблемы, связанные с одновременными запросами памяти, дополнительным временем, затрачиваемым на доступ к определенным участкам разделенной памяти, и усложнением схемных и программных устройств, которым приходится решать эти задачи.

Транслятор 30, оконечные интерфейсные узлы 13 (60 в соответствии с фиг. 4) и общая память 31 взаимодействуют с коммутирующей матрицей.

На фиг. 3 изображен транслятор 30, Последний особенно удобно использовать в системе с распределенным управлением. Он работает с единственным каналом передачи данных между модулями блока обеспечения и другими подсистемами, участвующими в обмене, который производится в коммутирующей матрице 1. Транслятор 30 может быть дублирован по мере надобности, возникающей при росте сети, для надежности и увеличения срока его службы.

Транслятор 30 принимает информацию о различных типах обслуживания, данные об оплате, статистические, данные и т.д., в то же время выполняя обычные функции трансляции, т.е. преобразование телефонного номера (ТН) в номер оборудования (НО) путем обращения к таблице в памяти 25, обратное преобразование НО/ТН номера оборудования в номер телефона, трансляцию кода зоны или станции в код магистрали, кода магистрали - в номер оборудования.

Каждый речевой интерфейсный узел 13 соединен с двумя оконечными мультиплексными линиями, каждая из которых содержит 32 канала и подключена к выходам оконечных переключателей,

30

35

40

45

0

которые, в свою очередь, соединены с входами коммутирующей матрицы. В частности, в типичной структуре АТС к коммутирующей матрице подключено 960 оконечных цепей, идентичных узлу 13. Каждая из тридцати оконечных цепей, соединенных с одной окрнечной мультиплексной линией, имеет второе оконечное устройство для соединения с вторым оконечным мультиплексором так, что в результате две оконечные мультиплексные цепи, общие для тридцати оконечных линий, подключены к

выходам с одинаковыми номерами из двух последовательных уровней переключателей, 60 оконечных цепей с об- щей программной памятью подключены к четырем оконечным мультиплексорам, роэтому к каждой паре переключателей рервого уровня подключены четыре набора четырех оконечных мультиплек- соров. Таким образом, каждый интерфейсный узел 13 речевого канала со- этветствует двум номерам оборудования, и трансляторная функция ТН/НО постоянно регулирует состояние, т.е. условия занятости и свободности, каждой исходной и каждой конечной по- лсмзины вызова из речевой оконечной цопи. Отклик на команду трансляции ГН содержит номер свободного оборудования и данные о занятости второго номера оборудования. Если оба окон- мания заняты, то эта информация посту тает на микропроцессор 26, управляю- дий исходной половиной вызова, и он выбирает путь в сети, ведущий к окончанию с нужным номером оборудования, и засылает информацию об установлении вызова. Микропроцессор, управляющий оконечной половиной вызова, за- ,сылает сигнал подтверждения на транслятор ТН/НО или на другую трансля- торную функцию, для подтверждения возникновения состояния занятости окончания и идентификации оборудования, с которого пришел вызов.

Память 25 транслятора может представлять собой память на магнитных элементах- или твердотельных, элементах любого типа, объем которой составляет не менее 90 Кбайт, 80 из которых отводится под память транслятора, а 10 кбайт - для резервной программы транслятора, причем длина байта составляет, например, 16, 24 или 32 разряда в зависимости от структуры данных. Узлы 29 электрически идентичны с речевыми узлами 13 подключенными к коммутирующей матрице, и могут идентифицироваться по номеру оборудования так же, как оконечные цепи. Распределение узлов 29 осуществляется так, что отказ переключательного модуля приводит к отключению не более, чем одного узла, а отказ переключателя первого уровня приводит к отключению не более, чем половины таких блоков. Номера оборудования, присваиваемые узлами 29, выбиваются так, что алгоритм, содер-

0

5

0

5

0

5

0

45

0

5

жащийся в программной памяти 28, может определить по любому данному номеру оборудования любой другой номер оборудования. Каждый узел подключения функционально содержит средство для считывания с мультиплексной линией, несущей импульсно-кодирован- ные сигналы, содержания канала, который определяется номером оборудования, средство для идентификации межмикропроцессорных управляющих сообщений на этом канале, буферный регистр для хранения одного или нескольких таких сообщений, выходной буфер, средство для направления этих сообщений, в надлежащий канал на выходных оконечных мультиплексных линиях и средство для вывода сообщений, освобождающее канал связи на то время, пока трансляторный микропроцессор 27 вырабатывает выходные данные.

Узлы 29, как указывалось, содержит также входные линии Данные считываются из памяти 25 транслятора в (, ответ на сигналы, поступающие на входные блоки, а запись и модификация данных в памяти 25 происходит под управлением микропроцессора в соответствии с программой, содержащейся в программной памяти 28. Процессор 27 может быть тем же микропроцессором, который используется в интерфейсных узлах 13 и показан также под номером 21. В памяти. 25 транслятора содержатся требуемые таблицы трансляции. Вероятность того, что время трансляции превысит 4 мс, не превосходит одной тысячной, а среднее время трансляции составляет менее чем 2 мс. Модификации данных об абонентах и служебных данных выполняются с помощью изменения программы в памяти 28 так, что обеспечивается учет изменения характеристик абонентов или роста числа линий и магистралей, обслуживаемых станцией.

Формула изобретения

Устройство для обмена информацией между абонентами телефонной сети, содержащее коммутирующую матрицу, состоящую из группы переключательных элементов, соединенных в иерархическую структуру, соединенную через центральный блок сопряжения с индивидуальными цифровыми абонентскими

линиями, абонентскими многоканальными системными линиями и цифровыми магистральными группами, общую память, группу трансляторов и группу служебных линии, соединенных двусторонними связями с коммутирующей матрицей, абонентские блоки сопряжения, соединенные двусторонней связью с

коммутирующей матрицей, причем каждыйJQ кроме того, каждый интерфейсный узел

15

20

абонентский блок сопряжения содержит группу интерфейсных узлов, входы - выходы которых являются входами - выходами устройства для подключения к абонентам, и мультиплексор, каждый интерфейсный узел содержит элемент согласования, первые вход и выход которого являются входом - выходом блока, а вторые вход и выход соединены соответственно с выходом цифро- аналогового преобразователя, вход которого соединен с первым интормаt

ционным входом процессора преобразования речевых сигналов в код первый информационный выход которого соеди- 25 ней с входом цифроаналогового преобразователя, а вторые информационные вход и выход соединены соответственно с информационными входами входных переключателей группы и информационными входами выходных переключателей группы, информационные входы входных переключателей группы и информационные выходы выходных переключателей группы через мультиплексор соединены с входами и выходами соот30

35

содержит локальную память, отличающееся тем, что, с целью повышения гибкости дисциплины обслуживания, в каждый интерфейсный узел абонентского блока сопряжения введен микропроцессор управления вызовами, соединенный двуст оронними информационно-адресно- управляющими связями с локальной , входными и вы- ходними перекчючагелями группы и блока сопряжения с обцен памятью, при этом транслятор содержит память таблиц, управпяющпи процессор, сос- Toqii;nn из управляющего микропроцессора, соединенного с управляющей памятью, и группы узлов подключения, первыми входами - выходами соединенных с информационной и управляющей шинами управляющего микропроцессора, информационная, адресная и управляющая шины которого соединены с одноименными шинами памяти таблиц, выходы и входы узлов подключения группы соединены с состветствукшщми переключательными элементами коммутирующей матрицы.

вотствукщпх nppcvvM те ыг х ттемен- IOD комму 1 иру чаи , IKци, с ок сопряжения с обцеп памятью, адресно-информационная шина и шина разрешения которого соединены с одноименными шинами общей памяти, синхровход которой соединен с синхровходами входных и выходных переключателей групп,

содержит локальную память, отличающееся тем, что, с целью повышения гибкости дисциплины обслуживания, в каждый интерфейсный узел абонентского блока сопряжения введен микропроцессор управления вызовами, соединенный двуст оронними информационно-адресно- управляющими связями с локальной , входными и вы- ходними перекчючагелями группы и блока сопряжения с обцен памятью, при этом транслятор содержит память таблиц, управпяющпи процессор, сос- Toqii;nn из управляющего микропроцессора, соединенного с управляющей памятью, и группы узлов подключения, первыми входами - выходами соединенных с информационной и управляющей шинами управляющего микропроцессора, информационная, адресная и управляющая шины которого соединены с одноименными шинами памяти таблиц, выходы и входы узлов подключения группы соединены с состветствукшщми переключательными элементами коммутирующей матрицы.

I

Фаз. 1