Система коммутации

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - уменьшение времени восстановления. Система коммутации содержит коммутаторы 1,соединенные между собой и с абонентами 2 информационными шинами 3, устройства управления обменом, подключенные к линиям 5 управления и связанные между собой линией 6 опроса , в разрыв которой включен блок 7 опроса. Абоненты соединены с устройствами 4 шинами 8 адреса абонента и цепями 9 запроса. Блоки Ю управления коммутаторами 1 подключены к линиям 5. Сущность изобретения Состоит в подключении блоков 11 контроля линиями 12 индикации отказов к устройствам 4 управления обменом и устройству определения маршрутов. 9 ил. б (Л со VI 4 4 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

<бд 4 G 06 Р 15/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13,"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3971337/24-24 (22) 31.10.85 (46) 15.06.87. Бюл. М 22 (72) А, Н, Зенкин, С. Н, Руднев, С, П. Полковников, А, К. Гонтарь и Е, И, Петров (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1228110, кл. G 06 F 15/16, 1984, Авторское свидетельство СССР

1Ф 1272338 ° кл ° G 06 F 15/16ю 1985. (54) СИСТЕМА КОММУТАЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения— уменьшение времени восстановления.

„„SU„„1317448 А1

Система коммутации содержит коммута-. торы 1,соединенные между собой и с абонентами 2 информационными шинами

3, устройства управления обменом, подключенные к линиям 5 управления и связанные между собой линией 6 опроса, в разрыв которой включен .блок

-7 опроса. Абоненты соединены с устройствами 4 шинами 8 адреса абонента и цепями 9 запроса. Блоки 10 управления коммутаторами 1 подключены к линиям 5. Сущность изобретения состоит в подключении блоков !I контроля линиями 12 индикации отказов к устройствам 4 управления обменом и устройству определения маршрутов. 9 ил, ! )3

Изобретение относится к вычислительной технике и.может быть использовано при построении систем обмена информацией между ЭВМ или функциональными модулями многопроцессорных вычислительных комплексов.

Целью изобретения является уменьшение времени восстановления системы.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы коммутации; на фиг, 2 — схема устройства управления обменом; на фиг. 3 — схема устройства определения маршрутов; на фиг, 4— схема блока имитации коммутатора; на фиr. 5 — схема мультиплексора; на фиг. 6 — схема блока контроля; на фиг, 7 — схема блока управления коммутатором; на фиг. 8 — схема коммутатора; на фиг. 9 — процесс поиска кратчайшего маршрута в устройстве определения маршрутов.

Система коммутации (фиг, 1) содержит М коммутаторов 1, соединенных между собой и с N oHeH MH ? информационными шинами 3, N устройств 4 управления обменом, подключенных к линиям 5 управления и соединенных между собой линией б опроса, в разрыв которой включен блок 7 опроса.

Устройства 4 управления обменом соединены с абонентами 2 шинами 8 адреса абонентов и цепями 9 запроса, .а линиями 5 управления — с.блоками !О управления коммутаторами, которые подключены к коммутаторам 1. К информационным шинам 3 подключены блоки 11 контроля, соединенные линиями 12 индикации отказов с устройствами 4 управления обменом и с устройством 13 определения маршрутов, которые связаны между собой адресной шиной 14 считывания, цепями !5 настройки, цепями

16 записи, шиной !7 маршрутов, адресной шиной 18 записи и цепью 19 чте17448 2

5 !

О !

40 деленные линии 5. Блок 7 опроса, содержащий элемент ИЛИ, включенный в разрыв линии 6 опроса, и подключенный к нему генератор одиночного импульса, позволяет сформировать импульс опроса в начальный момент времени.

Шины 8 .адреса абонентов обеспечивают передачу адреса того абонента 2, с которым требуется установить соединение. Сигнал в цепи 9 запроса обеспечивает захват маршрута и удержание

его на время обмена данными, Блоки 10 управления коммутаторами при возбуждении пары линий 5 управления формируют сигналы на соединение коммутатором 1 соответствующей пары информационных шин 3, Блоки 11 контроля выявляют отказы информационных шин 3 и по линиям 12 индикации отказов сообщают о них в устройства 4 управления обменом и в устройство 13 определения маршрутов. Адресная шина 14 считывания и цепь 19 чтения позволяют организовать считывание в устройствах 4 управления обменом кодов маршрутов с целью выяснения, входит ли отказавшая информационная шина 3 в тот или иной маршрут, Если факт такого вхождения установлен, то по цепям 15 настройки в устройство 13 определения маршрутов передается информация, настраивающая последний на формирование обходного маршрута, Шина 17 маршрутов служ т для передачи кода сформированного обходного маршрута в устройства 4 управления обменом. Адресная шина 18 записи и цепи

16 записи обеспечивают занесение кода маршрута в это устройство.

Устройство 4 управления обменом (фиг. 2) содержит блок 20 памяти маршрутов, мультиплексор 21, элемент

ИЛИ ?2, группу элементов И-ИЛИ 23, схему 24 сравнения, группу элементов

Коммутаторы 1 предназначены для соединения информационных шин 3, ко— торые, последовательно входя в маршрут, позволяют абонентам 2 производить обмен данными . Устройства 4 управления обменом служат дня возбуждения определенных линий 5 управления, каждая из которых соответствует одной информационной шине 3. Число линий 5 равно Ц вЂ” числу шин 3, Линия 6 опроса позволяет передавать импульс, во время действия которого может сработать у-стройство 4, возбуждая опреИ 25, триггер 26, элемент И 27 и элемент 28 задержки, Блок 20 памяти маршрутов является двухпортовым: первый порт служит для считывания, а второй — для з апи си данных, Цепь 16 записи, шина 17 маршрутов, адресная шина 18 записи подключены к второму порту, а остальные линии — к первому.

1 1ина 8 адреса абонентов и адресная шина 14 считывания подключены соответственно к первому и второму входам мультиплексора 21, управляющие входы которого соединены через инвер3 1317448 4 тор и непосредственно с цепью 19 чтения, а выход — с адресным входом блока 20 памяти маршрутов. Управляющий вход последнего соединен с выходом элемента ИЛИ 22, подключенного к цепи 9 запроса и к цепи 19 чтения, а информационный выход связан с входами группы элементов И-ИЛИ 23, схемы

24 сравнения и группы элементов И 25, Вторые входы группы элементов И-ИЛИ

23 соединены с линиями 12 индикации отказов, а выход — с цепью 15 настройки. Вторые входы схемы 24 сравнения соединены с линиями 5 управления и по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ вЂ” с выходами группы элементов И 25. Выход схемы 24 сравнения подключен к установочному в "!" входу триггера 26, выход которого связан с вторым входом группы элементов И 25, вход синхронизации — с выходом элемента И 27, а инверсный установочный в "0" входс входом элемента И 27 и с цепью 9 запроса. Второй вход элемента И 27 соединен с входом линии 6 опроса и с входом элемента 28 задержки, выход которого подключен к продолжению линии b onpoca.

Блок 20 хранит коды маршрутов от данного абонента 2 ко всем остальным абонентам †адресат (см. таблицу).

В таблице представлено содержимое

1 блока 20 маршрутов в устройстве 4 управления обменом — коды маршрутов от абонента ? ко всем остальным абонентам. Единица в р-й позиции k-й строки (ячейки ЗУ) указывает, что информационная шина 3 входит в марР шрут от абонента 2 к абоненту 2

1 k

Например, маршрут от абонента 2 к абоненту ? включает информационные

3, 34 3 (фиг. 1)

Мультиппексор 21 позволяет упорядочить обращение к блоку 20 по первому порту. Адрес по шине 8 от абонента 2 может пройти через мультиплексор 21 лишь при отсутствии сигна. ла по цепи 19 чтения, в противном случае в блок 20 поступит адрес от устройства 13 определения маршрутов по адресной шине 14 считывания. Элемент ИЛИ 22 коммутирует цепи 9 запроса и 19 чтения. Группа элементов

И-ИЛИ 23 предназначена для выделения в считанном из блока 20 коде маршрута того разряда, номер которого раю вен номеру отказавшей шины 3. Группа

f0

45 элементов 23 содержит столько элементов И, сколько разрядов в ячейке блока 20, выходы всех элементов И объединены элементом ИЛИ, у которого выход подключен к цепи 15 настройки.

Входы р-го элемента И подключены соответственно к р-му разряду информационного выхода блока 20 и k-й линии

1.2 индикации отказа.

Схема 24 сравнения позволяет определить, свободны ли все шины 3, входящие в захватываемый маршрут. Она содержит элементы И (по числу разрядов в ячейке блока 20), выходы которых объединены элементом ИЛИ-НЕ. Выход последнего является выходом схемл 24, Первые и вторые входы элементов И являются первыми и вторыми входами схемы 24, При сравнении необходимо учесть, что "1" на линии 5 управления означает занятость соответствующей информационной шины 3. Единица на выходе схемы 24 сравнения может появиться только в том случае, если на выходе всех элементов И.— нуль. Такое состояние возможно, когда шина 3, входящая в захватываемый маршрут, свободна (нуль на соответствующей линии 5) либо шина 3, пусть даже занятая, не входит в данный мар— шрут (в соответствующем разряде кода маршрута — нуль).

Группа элементов И 25 позволяет выдать на линии 5 управления код захватываемого маршрута. Синхронизацию захвата маршрута обеспечивают триггер 26 и элемент И 27. Триггер 26 может установиться в "1" при наличии разрешающих сигналов с выходов схемы 24 сравнения и элемента И 27. Пос ледний может сработать с появлением двух сигналов: в цепи 9 запроса и на входе линии 6 опроса ° Элемент 28 задержки обеспечивает задержку сигнала в линии 6 опроса на время переходных процессов в узлах при захвате маршрута — установлении соединения между абонентами, Устройство определения маршрутов (фиг. 3) содержит блоки 29 имитации абонентов и блоки 30 имитации .коммутаторов, соединенные между собой линиями 31 прямой волны и линиями 32 обратной волны так же, как соединены информационными шинами соответствующие им абоненты 2 и коммутаторы 1; два управляемых распределителя 33 и

34 импульсов, имеющих одинаковую

17448 6

S 13 структуру; сдвиговые р еги стры 35, мультиплексор 36, шифратор 37; уз ел управления, в состав которого входят формирователи 38, элемент ИЛИ 39, счетчик 40, триггер 41, генератор 42 тактовых импульсов, дешифратор 43, два элемента И 44. Выходы состояния первого управляемого распределителя

33 импульсов соединены с входами элементов И 45,выходы которых подключены к его входам смены состояния, являющимся входами установки нуля триггеров 46. Прямые выходы триггеров 46 подключены к входам приоритетной схемы 47, нход опроса которой является входом стробирования управляемого распределителя импульсов, а выходы выходами состояния последнего. Инверсные выходы триггеров 46 связаны с входами дешифратора 48 нуля, прямой выход которого является выходом окончания (работы) распределителя 33, а инверсный — подключен к входам синхронизации установки в "1" триггеров

46; входы установки в "1" триггеров

46 являются входами настройки распределителя 33 и подключены к цепям 15 настройки и к информационным входам сдвиговых регистров 35, Входы элемен тов И 45 соединены с управляющими входами мультиплексора 36 и входом пуска абонентского блока 29, который содержит три элемента И 49. Линия 12 k индикации отказа подключена к абонентскому блоку ?9, к которому подключена линия 31 прямой волны, и соединена в нем с входом первого элемента И 49, второй вход которого связан с входом пуска и с входом второго элемента И 49. У последнего выход подключен к цепи 16 записи, а второй вход — к выходу третьего элемента И

49 и по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ вЂ” к линии 32 обратной волны, Выход первого элемента И 49 связан по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ с линией 31 прямой волны и с входом третьего элемента И 49, второй вход которого является входом останова блока 29. Информационные входы мультиплексора 36 соединены с выходами сдвиговых регистров 35, а выходы — с входами настройки второго управляемого распределителя 34 импульсов, у которого выходы состояния связаны с входами смены состояния, с входами шифратора 37 и с входами останова блоков 29, выход окончания— с вторыми входами элементов И 45, Выход элемента И 44 соединен с входами

5 l0

35 стробирования обоих распределителей

33 и 34, а через формирователь 50 с входами начальной установки всех маршрутных блоков 30. Выход второго элемента И 44 подключен к счетному входу счетчика, к,входам управления сдвигом сдвиговых регистров 35 и к цепи 19 чтения. Выходы счетчика 40 связаны с дешифратором 43 и с адресной шиной 14 считывания. Выход шифратора 37 подключен к адресной шине 18 записи. Линии 32 обратной волны соединены с шиной 17 маршрутов.

Блоки 29 имитации абонентов (их количество равно числу абонентов 2) и блоки 30 имитации коммутаторов (их количество равно числу коммутаторов 1) позволяют волновым методом найти кратчайшие маршруты, которые включают минимальное число информационных шин 3, используемых для передачи данных между парами абонентов 2. Один блок 29 (инициатор) выступает при поиске маршрута как источник прямой волны — у него возбужден вход пуска, а другой — как адресат (у него возбужден вход останова). Линии 31 позволяют распространить фронт прямой волны от источника до адресата по всем возможным направлениям, исключая те, которые соответствуют отказавшим информационным шинам. Линии

32 позволяют закрепить кратчайший маршрут — сигнал может распространяться от адресата до источника только по тем из них, которые составляют путь минимальной длины.

Узел управления служит для формирования сигналов, обеспечивающих считывание из блока 20 маршрутов (фиг,2) и занесение н сдвиговые регистры 35 и в триггеры 46 той информации, которая необходима для перестроения, т. е. для поиска обходных маршрутов. Затем узел управления обеспечивает процесс поиска, Необходимая для перестроения (настроечная ) информация — это перечень номеров тех абонентов-источников, у которых в маршруте хотя бы к одному абоненту--адресату задействована отказавшая информационная шина

3, а также (для каждого из них) перечень номеров абонентов-адресатов, в маршрутах к которым от данного источника задействована отказавшая ши-, на 3, Для размещения первого перечня (в позиционном коде служат триггеры 46, а для размещения вторых пе7 1317448 8 речней (тоже в позиционном коде ) сдвиговые регистры 35. При получении

I настроечной информации необходимо учесть, в каком виде хранится информация в блоке 20 маршрутов, где кажд1й маршрут задан .перечислением (в позиционном коде) номеров тех шин 3, которые задействованы в нем. Поэтому после отказа, например, третьей информационной шины 3 просмотр значений третьего разряда всех ячеек бло— ка 20 маршрутов позволяет установить, используется ли данная шина 3 в марш— рутах от абонента-источника и, если используется, то в маршрутах к каким абонентам-адресатам. Так, от абонента 2 шина 3 используется в маршруте к абоненту 2, потому что в блоке

20 маршрутов устройства 4 управления обменом в маршруте ко второму адресату указана единица в третьей по— зиции. Таким образдм, в сдвиговые регистры 35 необходимо занести из блока 20 маршрутов значения тех колонок, номера которых равны номеру от— м казавшей шины 3, а в триггер 46 единицу в том случае, если в указанной колонке блока 20 в устройстве 4 управления обменом окажется хотя бы одна единица.

50

В узле управления формирователи 38 позволяют в момент фиксации отказа шины 3 осуществить пуск работы узла.

Формирователи 38 подключены к линиям

12 индикации отказов и выделяют фронты сигналов в этих линиях, Выходы формирователей 38 объединены элементом ИЛИ 39, выход которого подключен к входу начальной установки счетчика

40 и кустановочному в "1" входу триггера 41, запускающего генератор 42 тактовых импульсов. Счетчик 40 предназначен для формирования адресов ячеек блока 20 маршрутов, дешифратор

43 выявляет окончание процесса обращения к блоку 20, когда все адреса от первого до последнего (11) будут последовательно сформированы. Выход дешифратора 43 подключен к входу первого элемента И 44 непосредственно, а к входу второго элемента И 44 — через инвертор, поэтому в процессе обращения к блоку 20 формируется последовательность адресов, а с выхода второго элемента И 44 поступают сигналы в цепь 19 чтения, на входы сдвига регистров 35 и на счетный вход счетчика 40. В процессе поиска маршf5

40 рутов уже с выхода первого элемента

И 44 сигналы поступают на входы распределителей 33 и 34. Все сигналы управления формируются под воздействием импульсов генератора 42, который останавливается после установки триггера 41 в нуль по сигналу на выходе окончания распределителя 33.

Первый управляемый распределитель

33 импульсов предназначен для выработки сигналов пуска прямой волны, которые должны поступать на входы пуска блоков 29. Эти же сигналы используются для управления мультиплексором 36 с целью передачи содержимого одного из регистров 35 в триггеры второго распределителя 34 (через входы настройки). Второй управляемый распределитель 34 импульсов служит для выработки сигналов, поступающих на входы останова в блоках 29, Но этим же сигналом шифратор 37 формирует адреса для записи кодов сформированных маршрутов в блоке 20. Таким образом, распределители 33 и 34 совместно обеспечивают реализацию циклического процесса формирования маршрутов. в каждом цикле распределитель 33 определяет, какой из блоков 29 будет источником сигналов прямой волны, а распределитель 34 последовательно указывает, какой блок 29 выступает в качестве адресата, в котором прямая волна завершит распространение и начнет распространяться обратная волна.

Настроечная информашия в триггерах 46 и в регистрах 35 позволяет исключить полный перебор пар источник— адресат. Обходные маршруты должны формироваться только для тех пар абонентов, которые ранее использовали отказавшую информационную шину. Указанным абонентам-источникам соответствуют единицы в триггерах 46, або- нентам-адресатам — единицы в надлежащих позициях регистров 35. Поэтому распределитель 33 формирует последовательность сигналов следующим образом: пока "1" содержится в триггере

46 со старшим (меньшим) номером, сигналы появляются на выходе состояния с тем же номером; после сброса упомянутого триггера в "0" сигналы начнут появляться на новом выходе состояния, которому соответствует следующий по порядку триггер 46, находящийся в состоянии "1", При этом должны быть пропущены те выходы состояния, кото9 131 рым соответствует ряд триггеров 46 в состоянии "0". Аналогично после за, несения информации из регистра 35 должен формировать сигналы и распределитель 34.

Распределители 33 и 34, имеющие одинаковую структуру, содержат триггеры (46) для размещения настроечной информации, приоритетную схему (47) для выработки сигналов только на выходе, соответствующем триггеру со старшим номером, нахбдящемуся в состоянии " 1", а также дешифратор нуля для выработки сигнала окончания работы распределителя и для блокировки записи новой информации в триггеры, если хотя бы в одном из них будет

"1". Это необходимо для нормальной работы распределителя 34, так как на выходах мультиплексора 36 одна и та же информация может появляться неоднократно (как будет показано ниже), однако в триггеры распределителя 33 настроечная информация может поступать последовательно. Чтобы исключить в этом случае блокирующее действие дешифратора 48 нуля, триггеры (46) выполнены двухступенчатыми, а перепись информации во сторую ступень производится по сигналу на входе стробирования (соответствующая связь на фиг, 3 не показана), Элементы И 45 предназначены для управления сменой состояния распределителя 33: сигнал на входе смены состояния может появиться лишь в том случае, если на соответствующем выходе состояния "1" и если распределитель 34 сформирует на своем выходе окончания сигнал, соответствующий концу цикла формирования маршрутов от одного источника ко всем заданным адресатам.

Элементы И 49 в блоке 29 обеспечивают формирование фронта прямой волны (при наличии сигнала на входе пуска и сигнала в соответствующей линии 12 индикации отказа) или фронта обратной волны в линии 32 обратной волны (при наличии сигнала на входе останова и с появлением сигнала на линии 31), а также выработку сигнала в цепи 16 записи (при наличии сигнала на входе пуска и с появлением сигнала на линии 31). Формирователь

50 необходим для приведения маршрутных блоков 30 в исходное состояние, по заднему фронту сигнала íà его вхо— де, 7448

2О

Блок имитации коммутатора (фиг. 4) содержит два узла для передачи сигналов прямой и обратной волны соответственно, Первый из них включает элемент ИЛИ 51, триггер 52 задержки, информационный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 51, а вход установки в "0" — c формирователем

50. Инверсный выход триггера 52 подключен к входам синхронизации триггаров 53, выходы которых соединены с входами приоритетной схемы 54, Пря мой выход триггера 52 подключен к входам элементов И 55, к вторым входам которых через инверторы подключены линии 12 индикации отказов. Выходы элементов И 55 соединены с линиями 31 прямой волны и по схеме

M0HTANH0E HJIH — с входами элемента

ИЛИ 51 и с входами триггеров 53.

Второй узел (передачи сигналов обратной волны) содержит элемент ИЛИ

56 соединенный с входами элементов

И 57, к вторым входам которых подключены выходы приоритетной схемы 54.

Выходы элементов И 57 соединены с линиями 32 обратной волны и по схеме

МОНТАЖНОЕ ИЛИ вЂ” с входами элемента

ИЛИ 56, Первый узел обеспечивает прием сигналов по линиям 31 прямой волны, фиксацию номера той линии, по которой раньше других поступил фронт прямой волны, задержку фронта на строго определенную величину и выдачу сигналов прямой волны во все оставшиеся наПравления по линиям 31. Элемент ИЛИ 51 объединяет линии 31 прямой волны, Триггер 52 обеспечивает задержку фронта прямой волны и фиксацию с помощью триггеров 53 направления ее прихода.

Задержка необходима для того, чтобы оценить длину пройденного прямой волной пути, Величина задержки должна быть достаточной, чтобы нестабильность времени срабатывания элементов в маршрутных блоках вдоль самого длинного пути не смогла повлиять на правильный выбор направления кратчайшего маршрута от адресата к источнику. Поскольку длина максимального пути определяется числом М коммутаторов 1 (маршрутных блоков 30, соответствующих им), то величина задержки пропорциональна М.

Для фиксации направления прихода прямой волны триггер 52 в исходном состоянии 0" разрешает занесение ин11 131 формации в триггеры 53. С приходом фронта прямой волны по линии 31 в соответствующий триггер 53 заносится единица, а спустя время задержки сигнала в триггере 52 (с переходом его в "1") запись единиц в другие триггеры 53 запрещается. Таким образом, становится возможным указать направление кратчайшего маршрута к источнику, Приоритетная схема 54 позволяет выбрать одно из таких направлений, если их несколько. Элементы И 55 позволяют распространить фронт прямой волны по тем линиям 31, которые не заблокированы сигналами на линиях 12 индикации отказа. Фронт прямой волны может распространяться только по тем линиям 31, которые соответствуют исправным информационным шинам 3, поэтому в искомый обходной маршрут отказавшая шина не войдет.

Второй узел блока 30 обеспечивает возврат сигнала обратной волны от ад— ресата к источнику по кратчайшему маршруту (не включающему отказавшую шину). Направление кратчайшего маршI рута в блоке 30 указывает приоритетная схема 54, поэтому пришедший по линии 32 сигнал обратной волны, пройдя элемент ИЛИ 56, может выйти на другун линию 32 только через тот элемент И 57, который включен сигналом от приоритетной схемы.

Мультиплексоры 21 и 36 имеют одинаковую структуру, но рассчитаны на разное число входов (фиг, 5). Мультиплексор содержит группы элементов.И

58 по числу входов и группу элементов ИЛИ 59. Вторые входы элементов

И 58 каждой группы подключены к свое му управляющему входу. Таким образом1 при наличии сигнала на одном из управляющих входов обеспечивается передача информации через мультиплексор от соответствунщего информационного входа (например, из соответствующего регистра 35).

Блок 11 контроля (фиг, 6) содержит сумматор 60 по модулю два, подключенный через инвертор к установочному в "1" входу триггера 61, у которого установочные в 0 входы подключены к генератору 62 одиночного импульса и к цепи 63 локализации отказа. Прямой. выход триггера 61 соединен с линией 1? индикации отказа и с входом элемента ИЛИ 64, второй вход

7448 !2

55 подключенных к коммутатору 1, К каж дому элементу И 65 подключена пара

30 которого подключен к цепи 63, а вы" ход — к продолжению ее ..

Сумматор 60 по модулю два позволяет контролировать исправность ин— формационной шины 3, в состав линий которой входит линия контрольного по нечетности разряда, формируемого абонентом. Если вследствие отказа шины 3 произойдет искажение информации, то сумматор 60 выявит его, а триггер 61 зафиксирует. Цепь 63 локализации введена в состав линий информационной шины 3 с целью определения места возникновения отказа с точностью до одной информационНой шины 3; При отсутствии цепи 63 отказ шины 3 вызывает срабатывание не

fc только блока 11, но и других блоков

11, 11, подключенный к информационным шинам 3", 3 ... вдоль маршрута связи между абонентами 2, При этом последующие блоки 11 контроля фиксируют не отказ, а факт передачи искаженной информации. Цепь 63 позволяет сбросить в "0" триггеры 61 в блоках

11", 11 ... сигналом с выхода триггера 61 в блоке 11, распространяюk щимся по ней вдоль установленного маршрута через промежуточные коммутаторы (1). Таким образом, только в триггере 61 блока 11" сохраняется единица — локализован отказ единственной шины 3

В общей случае информационная шина 3 может содержать две группы линий для передачи данных как в одну сторону (вправо), так и в другую (влево), поэтому требуется иметь свой блок 11 контроля на каждую группу линий. Соответственно, удваивается число линий 12 индикации отказа. Каждая лив ния 12 индикации отказа должна быть подключена к тому маршрутному блоку

30, который позволяет блокировать (запрещать) распространение прямой. в волны по линии 31 в том же направлении, в каком стало невозможным передавать данные по шине 3, отказ котов

s рой фиксирует блок 11 контроля, Блок 10 управления коммутатором (фиг, 7) содержит группу элементов И

65, число которых равно P (Р-1)/2, где P — число информационных шин, линий 5» и 5 управления, вырабатывающих сигнал на соединение в коммух у таторе информационных шин 3 и 3!

3 131744

Выход элемента И 65 через иннертор подключен к входам тех элементов И

65, к которым подключень1 линии 5" или 5 . Это необходимо для того, чтобы после соединения коммутатором 1 шин 3 и 3" потребность новой коммуМ тации подключенных к нему шин 3 и 3 не вызвала в блоке 10 ложной выработки сигналов на соединение KQM THpóå !х цс 3 и3 10

Коммутатор 1 (фиг. 8) содержит группы элементов И 66 и ИЛИ 67, На фиг, 8 показаны элементы, необхоцимые для соединения одной из линий, (C входящих в состав шины 3, шины 3 и шины 3 . При наличии сигнала, на— пример, "1-4" от блока 10 коммутатор соединяет шины 3 и 3

1 г

Система коммутации работает следующим образом, 20

В исходном состоянии в блоки 20 занесены коды кратчайших маршрутов между абонентами 2. Если все элементы системы исправны, то абоненты 2 могут вести обмен данными. Абонент- 2g инициатор по шине 8 передает адрес абонента-адресата, с которым система должна обеспечить обмен, а по цепи

9 запроса — сигнал, необходимый для установления и удержания соединения на время обмена. По этим сигналам устройство 4 управления обменом на основе анализа состояния линий 5 управления и кода маршрута, назначенного для связи данной пары абонентов, вырабатывает сигналы, которые по линиям 5. управления поступают н блоки 10 управления коммутаторами.

1 В результате формируются управляющие воздействия на коммутаторы, которые . 40 осуществляют требуемое соединение.

Завершив обмен, абонент-инициатор снимает сигнал в цепи 9 запроса, что приводит к пропаданию сигналов и задействованных для указанного соеди- 45 нения линиях 5 и к разрушению соединений в коммутаторах, использованных - для этой связи.

В случае отказа информационной ши- 50 ны 3 блок 11" контроля фиксирует . Ь его и по линии 12 индикации отказов

8 передает в устройства 4 управления обменом и н блок 13 определения марш— рутов потенциал логической единицы, В блоке 13 срабатывает формирователь

Ь

38, и через элемент ИЛИ 39 осуществляется начальная установка счетчика и триггера 41 в состояние "1". В ре8 14 зультате включается генератор 42 тактовых импульсов, через элемент И 44 начинают поступать импульсы в устройства 4 управления обменом по цепи 19 чтения, а также на счетный вход счетчика 40 и на входы сдвига регистров

35, Таким образом,, начинается этап считывания кодов маршрутов из блока

20, формирования настроечной информации и занесения ее н триггеры 46 и регистры 35.

Счетчик 40 последовательно вырабатывает адреса всех ячеек блока 20, Каждый адрес сопровождается сигналом н цепи 19 чтения, который проходит на вход мультиплексора 21 и обеспечивает ввод н ЗУ адреса с адресной шины 14 считывания, а через элемент

ИЛИ 22 вызывает считывание информации по заданному адресу. В считанном коде маршрута с помощью элементов

И-ИЛИ ?3 выделяется позиция в, соответствующая номеру отказавшей шины н

3 . Для этого используется сигнал в линии 12 индикации отказа, Если в

В указанной позиции находится единица, то это означает, что в данном маршруте задействована отказавшая шина в

3, поэтому требуется перестроить данный маршрут, т.е, найти для него обходной маршрут. Выделенная единица из устройства 4 управления обменом поступает на цепи 15 настройки в и блок 13 перестроения, в триггер 46 и н регистр 35, после чего произно1с дится сдвиг информации в этом регистре. Таким образом, по окончании этапа занесения настроечной информации единица окажется в триггере 46

% если н блоке 20 для абонента-источ-! с ника 2 указан хотя бы один маршрут с использованием отказавшей шины 3..

fc

В каждом регистре 35 единицы окажутся н разрядах с номерами, соответствующими номерам абонентов-адресатов, в маршрутах к которым задействована отказавшая шина.

Окончание этапа занесения настроечной информации выявляет дешифратор

43, который после перебора адресов всех ячеек блока 20 формирует на своем выходе "!". Тогда импульсы генератора 42 поступают через другой элемент ИЛИ 44 на входы стробиронания распределителей 33 и 34, Начинается ° этап перестроения: формирование обходных маршрутов и занесение их кодов н блок 20.

l5 131

По импульсу на входе стробирова— ния распределителя 33 срабатывает приоритетная схема 47 и формирует импульс на том выходе q, который соответствует первому (сверку) триггеру

11 I l

46, находящемуся в со стоянии 1

Этот импульс вызывает занесение информации из соответствующего регистра 35 в триггеры распределителя 34 и пуск сигналов прямой волны в соответствующем блоке 29 . Распределитель 34 аналогично рассмотренному формирует импульс на одном иэ своих выходов г, что обеспечивает выработку шифратором 37 адреса r для записи кода маршрута, формируемого блоками

29 и 30, а также возбуждение входа

t останова s блоке 29 (адресате).

Длительность импульса генератора

42 и., соответственно, на выходах распределителей 33 и 34.достаточна для того, чтобы между блоками 29 и 30 распространились сигналы прямой и обратной волны и таким образом сформировался маршрут между q-м и r-м абонентами, С приходом сигнала обратной волны в блок 29 (источник) элемент

И 49 вырабатывает сигнал "Запись", который по цепи 16 поступает в устройство 4 управления обменом; в г-ю ячейку блока 20 по шине 17 передается и записывается код сформированного маршрута. По заднему фронту импульса с элемента И 44 формирователь

50 вырабатывает сигнал, который приводит блоки 30 в исходное состояние, а с окончанием импульса на выходе состояния распределителя 34 (и на входе смены состояния) устанавливает в нуль его триггер с номером r.

Поэтому следующий сигнал на входе стробирования распределителя 34 вызывает появление импульса на новом выходе состояния с номером s и формирование маршрута между q-м и s-м абонентами. Когда все триггеры распределителя 34 окажутся в состоянии

"0", это означает, что все необходимые маршруты для q-ro абонента-источника сформированы и можно переходить к формированию маршрутов для следующего абонента-источника. Сигнал с выхода окончания распределителя 34 через элемент И 45 поступает на вход смены состояния распределителя 33 и устанавливает в "О" триггер 46, В течение рассмотренного цикла на входах настройки распределителя 34 информация появляется неоднократно, од7448 16 нако заносится она только в начале цикла, а повторную запись блокирует дешифратор нуля в распределителе 34, что предотвращает зацикливание, 5

1р

Когда все обходные маршруты сформированы, триггеры 46 оказываются в состоянии "О", дешифратор 48 нуля формирует сигнал, триггер 41 устанавливается в О", что вызывает останов генератора 42, Система готова к продолжению нормальной работы.

5р страняется по пути, определенному маршрутными блоками при прохождении прямой волны. Поскольку прямая волна не может пройти напрямик между блоками 30 и 30 из — эа блокирующего сигнала на линии 12, то и обратная волна между укаэанными блоками не пройдет. Таким образом, между блоками 29 и 29 будет найден кратчайший маршрут, не включающий линию, кото55

Процесс формирования маршрута поясняется на фиг. 9, где показаны абонентские (29 и 29 ) и маршрутные (30 ", 30, 30, 30" и 30 ) блоки, соединенные линиями прямой и обратной волны, Пусть Обнаружен отказ ин20 формационной шины 3, соединяющей комC мутаторы 1 и 1 Е и обеспечивающей передачу информации вправо, Тогда сигнал на линии 12 индикации отказа запрещает распространение прямой вол25 ны между блоками 30 и 30, что отс мечено на фиг. 9 знаком. х. Пусть настроечная информация собрана и производится формирование маршрута между абонентами 2" и 2, т.е, сигналы от

30 распределителей 33 и 34 поданы на вход пуска блока 2" и на вкод останова блока 29 . От блока 29 начинаЛ ет распространяться фронт прямой волны: П„, П, П, П, П .. В каждом бло35 ке 30 осуществляется задержка фронта, по которой можно судить о длине пути к источнику, Например, в блок 30 с сигналы прямой волны поступают слева и сверху, но более ранний приход сиг40 нала слева позволяет зафискировать это направление кратчайшего пути к источнику. В блок 30 сигналы прямой волны поступают с двух направлений одновременно, поэтому приоритетная

45 "xeMa 54 производит выбор одного из них (например, влево). После прихода в блок 29Е прямой волны, от него начинает распространяться обратная волна: "О", 0„, О, О, О, О . Она распрорая соответствует отказавшей информационной шине.

7448

18 и к первому входу элементов И группы, выходы которых и второй информационныи вход схем«» сравнения соединеФо р мул а и з о б р е т е»»и я

Система коммутации, содержащая M коммутаторов и М блоков управления коммутаторами, N устройств управления обменом, Ц блоков контроля, блок onроса, устройство определения маршрутов, ш информационных входов-выходов всех коммутаторов (N

f0

f5

55 иы с входом-выходом управления устройства управления обменом, выход схемы сравнения подключен к входу установки триггера, выход которого соединен с вторыми входа«п» элементов И группы, вход запроса у«стройства управления обменом подключен к г»ервому входу элементя И и к инверсному входу сброса триггера, вход синхронизации которого соединен с выходом элемента И, вход опроса устройства управления обменом подключен к второму входу элемента И и через элемент задержки — к выходу опроса устройства управления обменом, а устройство определения маршрутов содержит N блоков имитации абонентов и M блоков имитации коммутаторов, счетчик, деп»ифрятор, группу одновибраторов, элемент ИЛИ, триггер разре— щения генерации и генератор импульсов, первый и второй входы-выходы

i-го блока имитации абонента (i=1,N) подключены через линии прямой и обратной вол«»ь» к первому и второму входу-выходу i-го блока имитации коммутатора соответственно, остальные входы-выходы К блоков имитации коммутатора соединены через соответствующие л»лнии прямой и обратной волны между собой, информационные входы устройства определения мярп»рутов соединены с первыми входа г» соответствующих входов имитации абонента и коммутатора и через группу одновибраторов — с входами элемента ИЛИ, первые выходы блоков имитации абонента и .коммутатора образуют вь»ход маршрута обмена устройства определения маршрутов, выход элемента ИЛИ подключен к входу начальной установки счетчика и триггера разрешения генерации, выход которого подключен к входу запуска генератора импульсов, выходы счетчика подключены к входам деп»ифрятора, о т л и ч я ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения времени восстановления системы, выходы блоков контроля соединены через линии индикации отказов с входами сигнализации устройств управления обменом, управляющий выход чтения и адресный выход чтения устройства определения маршрутов подключены к одноименным входам устройств управления обменом, а входы настройки устройства определения мярп»рутов соединены с соответстНомера абонентов-адресатов

Номера информационных шин

Номера разрядов ячеек блока 20

I ) ) 1 2 3 4 5 6 7

0 0

0 0 1 1

0 1 0

0 0

l9 13174 вующими выходами устройств управления обменом, при этом в каждое устройство управления обменом введены мультиплексор, элемент ИЛИ и группа элементов И-ИЛИ, причем вход управления мультиплексора и первый вход элемента ИЛИ подключены к управляющему входу чтения устройства управления обменом, первый информационный вход мультиплексора подключен к ад- 10 ресному входу чтения устройства управления обменом, а второй информационный вход мультиплексора подключен к входу адреса устройства управления обменбм, выход мультиплексора подклю- !5 чен к адресному входу блока памяти маршрутов, а выход элемента ИЛИ соединен с входом чтения блока памяти маршрутов, выход которого подключен к вторым информационным входам эле- 20 ментов И-ИЛИ группы, вторые информационные входы которых подключены к соответствующим входам сигнализации устройства управления обменом, а выходы элементов И-ИЛИ группы соедине- 25 ны с выходами настройки устройства управления обменом, кроме того, в устройство определения маршрутов введены два распределителя импульсов, И сдвиговых регистров, мультиплексор, 30 шифратор, два элемента И, группа из

И элементов И, формирователь импульса сброса, причем выход генератора импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И, выходы счетчика соединены с адресным выходом чтения устройства определения маршрутов, а выход дешифратора соединен с вторым входом первого элемен- та И и с вторым инверсным входом вто-40

48 20 рого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, с управляющим выходом чтения устройства определения маршрутов и с входами сдвига сдвиговых регистров, выход первого элемента И подключен к входам стробирования первого и второго рас- пределителей импульсов и к входу формирователя импульса сброса, выход которого подключен к входам начальной установки всех блоков имитации коммутаторов, входы настройки устроиства определения маршрутов соединены с входами настройки первого распределителя импульсов и с информационными входами сдвиговых регистров соответственно, выходы первого распределителя импульсов соединены с первыми входами элементов И группы, с входами управления мультиплексора и входами пуска блоков имитации абонентов, выход признака окончания цикла первого распределителя импульсов соединен с входом сброса триггера разрешения генерации, входы смены состояния первого распределителя импульсов соединены с выходами элементов И группы, вторые входы которых подключены к выходу признака окончания цикла второго распределителя импульсов, выходы сдвиговых регистров соединены с информационными входами мультиплексора, выход которого подключен к входам настройки второго распределителя импульсов, выходы которого соединены с входами останова блоков имитации абонентов и с входами шифратора, выход которого является адресным выходом записи устройства определения маршрутов, l3 7448

14 g У ч

1317448

A<1

1317448

Со стави тель В, Сычев

Техред В. Кадар

Корректор В. Бутяга

Редактор A. Маковская

Подпи сное

Заказ 2425/44 Тираж 672

ВНИИПИ Государственного комитета ССС1? по делам изобретений и открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4