JPS63290435A - 信号交換システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 １つ以上の多重接点ソース・ポートを所望の結合におい
て１つ以上の信号利用ボートに制御により結合すること
が非常に望ましく、又は必要である重要な応用が、電子
技術において多数存在する。

幾つかの場合において、複数の信号利用ポートの任意の
ものに対する単一ソース・ポートの結合を制御するか、
又は複数のソース・ポートの任意のものを１つの信号利
用ポートに結合することが望ましいが、一般に、制御に
より相互連結されるソース・ポート及び信号利用ポート
が両方が複数存在する。

そのような制御交換を提供することに関する問題は、ソ
ース・ポート及び／又は信号利用ポートの数が増大する
につれて、ますます難しくなり、そして問題は、各ポー
トにおける信号数が大きい時特に厳しくなる。例えば、
標準ＲＳ−２３２ポートは、２４信号（及び接地）を提
供し、それらの１つは、一般に、シリアル・データ信号
を保持し、そして他のものは、一般に、例えば、シリア
ル・データ信号の所望の通信を行うためのタイミング信
号と制御信号の補助情報を保持する。幾つかの場合には
、２４の信号の総てが利用される必要はないが、２４の
全信号よりも少ない信号が使用される時でさえも、交換
動作の複雑さは、不当に重くなる。交換システムが最も
一般に利用される場合には、所与の状況において、信号
の任意のもの又は信号の総てが利用されるために、ボー
ト信号の２４総ての制御交換を提供することが可能でな
ければならないという点において、問題は最も厳しい。

珍しいことではないが、１２８のソース・ポートと１２
８の利用又は宛て先ポートが存在するならば、従来の手
段により所望の交換を行うためには、３９３．２１６ク
ロスポイント交換要素を提供することが必要である。

従って、そのような交換を達成する他の方法は、時分割
多重化バスを含み、提案されかつ使用されたが、この場
合ソース・ポートと宛て先ポートが総て、ポートの各対
応する接点に対するラインを含む共通バスに結合され、
その結果任意の選択されたソース・ポートと任意の選択
された宛て先ポートを同時にオンにすることにより、所
望の通信が、そのような装置の任意の選択されたペアに
対し瞬時に達成される。通信は、ソース装置と宛て光装
置の総ての間で望まれるために、宛て光装置の各々は、
ソース装置の各々が時間多重化方式において交換される
時、瞬時にかつ繰り返して交換される。これが有効なた
めには、特に高いデータ・レートを使用する信号に関し
、交換は、極めて高レートで達成されなければならない
。例えば、９６００ポ一信号が、僅かに１２．５％の歪
みで転送されるならば、それは、少なくとも毎秒７６．
８００回でサンプルされなければならない。信号の２５
６のそのようなセットが、同一バスにおいて交換される
ならば、バスの総合サンプリング率は、少なくとも毎秒
１９．６６０．８００サンプルでなければならない。よ
り多数の信号、より高速、及びより低い歪みは総て、高
速バスにおいてより高速なサンプリング率を必要とし、
その結果交換のこの形式の全体性能は、高速バスにおい
て利用可能な帯域幅によって制限される。

本発明は、上記の時間多重化共通バス・システムの帯域
幅制限を受けず、そしてまた上記の標準マトリックス交
換によって必要とされた非常に多数の交換要素を必要と
しない信号交換システムを提供する。

このため、新しくかつ有益な信号交換システムを提供す
ることが、本発明の目的である。

別の目的は、匹敵する交換を達成するための前システム
に必要とされた非常に多数の交換要素又は高帯域幅を必
要としない如く、システムを提供することである。

発明の要約 発明のこれらの及び他の目的は、交換システムへの適用
に先行して、各ソース・ポートからのソース信号を単一
シリアル時間多重化信号に変換し、各シリアル時間多重
化信号を交換システムに適用し、そしてそれからそれが
交換装置を退去した後それを元のパラレル形式に変換す
るために各信号をデマルチプレクスすることにより、任
意のソース・ポートを任意の信号利用ポートへ制御して
結合するための信号交換システムを提供することにより
達成される。これは、交換システムにおいて必要とされ
た交換装置の数を非常に減少させる。

例えば、各ソース・ポートにおけるＮ個の別個の信号が
、各信号利用ポートにおけるＮ個の信号とは−である場
合には、必要とされた交換要素の数は、因子Ｎ１例えば
、各ポートに２４の信号又は接点があり、そして信号が
単方向であるならば２４の因子、たけ減少される。信号
が双方向（即ち、結合されたポート間で両方向に移動）
であるならば、交換要素数は、Ｎ／２、この例において
は１２、たけ減少される。同時に、システムは、前述の
交換配置の多重化バス形式の帯域幅制限を受けない。

必要とされた多重化とデマルチプレクスは、好ましくは
、１９８５年１２月２日提出の同時係属出願第８０３．
８９４号において詳細に記載されたプラグ搭載マルチプ
レクサ−及びデマルチプレクサ−により提供され、この
場合各マルチプレクサ−又はデマルチプレクサ−は、ソ
ース・ポート又は宛て先ポートと結合されるように設計
された接点を実装するプラグのケーシングに包含され、
その結果所望の多重化及びデマルチプレクスは、単に、
ラインを適切なソース又は宛て先ポートにプラグで接続
することによって達成される。上記で一般に記載された
マトリックス交換の単純形式を有するプラグ搭載マルチ
プレクサ−／デマルチプレクサー・ラインの結合から結
果したシステムの極めて有効な形式は、以下にさらに詳
細に記載される。

特定実施態様 発明のこれらと他の目的は、添付の図面から参照した、
次の詳細な説明の考察からさらに容易に理解されるであ
ろう。

令弟１図に示された従来の交換システムを参照すると、
ソース・ポートＳｌは、５つの別個の信号ＳＩＡ、ＳＩ
Ｂ、５ＩＣＳＳＩＤとＳＩＥを５つの対応する出力ライ
ン１Ｏ１１２，１４，１６と１８において提出し、１つ
の信号は、別個の出力信号の各々に対応し、信号利用ポ
ートＵｌは、５つの対応する入力ライン２０．２２．２
４．２６と２８を提供される。Ｓｌの出力ラインをＵｌ
への入力ラインに結合するか、又は切断することが可能
であることが望ましいと仮定する。このためには、ライ
ン１０−１８と２０−２８の２つのセットは、各々、マ
トリックス交換システム２６に結合され、マトリックス
交換システムは、５つの制御可能な交換装置３０．３２
．３４．３６と３８を含み、各々は、ソースＳｌからの
ラインの１つと、利用ポートＵｌに結合されたラインの
特定の対応する１つとの間に配置される。この簡単な基
本交換動作においても、５つの交換装置が必要とされる
ことが注目される。そのような配置は、先行技術におい
て共通である。

第１Ａ図は、同じ信号ソースＳｌと同じ信号利用袋ｆｆ
１ｉＵ１とを使用するシステムを示す。本発明により、
Ｓｌからの５つの信号は、第１マルチプレクサ−Ｍｌに
供給され、第１マルチプレクサ−は、出力ライン４０に
おいて、別個の入力信号のシリアル時間多重化バージョ
ンを形成するために、信号をシーケンシャルにサンプル
する。出力ライン４０は、交換システム４２に結合され
、同様に、単一ライン４４は、デマルチプレクサ−ＤＭ
Ｉにつながり、その出力は、利用装置Ｕｌに送られる。

交換システム４２は、単一制御可能交換装置４８を含み
、互いに関してライン４０と４４を結合又は分離するた
めに制御可能である。

それから動作において、Ｓｌにおける５つの信号をＵｌ
に供給することが望まれるならば、交換装置４８は、閉
じられ、これによりライン４０におけるシリアル時間多
重化信号は、入力ライン４４に、デマルチプレクサ−Ｄ
ＭＩへと供給され、そして後者の装置は、ソースＳ１か
らの信号に対応する５つの再現信号をＵｌに供給する。

Ｓｌからの信号がＵｌに供給されるか否かを制御する全
体目的は、交換装置の５：ｌの縮小に対し、先行技術の
システムにおいて必要とされた５つではなく、単に単一
交換装置を必要とする交換システムで達成される。

ｇｓ２図は、Ｓｌの５つの出力ラインにおける５つの信
号が、所望に応じて、利用ポートＵｌか、又は利用ポー
トＵ２に交換される対応する場合を示す。これを達成す
るために示された交換システムは、先行技術によって提
供された如く、簡単な従来のマトリックス交換システム
であり、この場合Ｓ１からの５つの出力ラインの各々は
、交換装置の適切なものを適切な公知の方法で閉条件又
は開条件に作動させることにより、Ｕｌにつながる対応
ラインか又はＵ２につながる対応ラインのいづれかに結
合可能である。

第２ａ図は、第２図に示されたシステムの基本形式に対
応する本発明による配置を示す。ここで同一ソースＳｌ
は、５つの出力信号をパラレル対シリアル・マルチプレ
クサ−Ｍｌに供給し、そしてマルチプレクサ−の出力は
、ライン５１で交換システム５０に送られる。利用装置
Ｕ１とＵ２は、それぞれのシリアル対パラレル・デマル
チプレクサ−ＤＭＩとＤＭ２と、ライン５３と５４によ
り、交換システム５０に別個に結合される。交換装置数
の５＝１縮小のために、第２図の先行技術の配置に必要
とされたｌＯと比較して、単に２つの交換装置５５と５
６が、所望の交換制御作用を提供するために交換システ
ムにおいて必要とされる。

第３図と第３Ａ図は、それぞれ、先行技術によるシステ
ムと、本発明によるシステムとを示し、これにより、５
つの信号を提出するソース・ポートＳｌ又は５つの異な
る信号を提出するソース・ポートＳ２のいづれも、単一
信号利用装置Ｕｌに結合される。再び、第３図の従来の
配置は、５７の如＜１０の交換装置を使用する単純交換
マトリックスを使用する。

第３Ａ図のシステムは、それぞれのソースｓ１とＳ２に
結合された２つの異なるパラレル対シリアル・マルチプ
レクサ−ＭｌとＭ２と、信号利用装置Ｕｌに供給する単
一シリアル対パラレル・デマルチプレクサ−ＤＭＩとを
使用する。交換システムは、２つの交換装置６８と７０
のみを使用する単純なマトリックスを含み、これらは、
Ｍｌ又はＭ２のいづれかの出力をＤＭＩの入力に結合す
る。交換複雑性における５：１節約は、ここでも明らか
である。

第４図と第４Ａ図は、それぞれ、先行技術によるシステ
ムと、発明によるシステムとを示し、これらは、より商
業的関心のあるシステムに多少密接に近付く。この場合
、複数のソース・ポート（Ｓｌｏ、Ｓ２）と、複数の利
用ポート（ＵＩＳＵ２）がある。第４図の先行技術の配
置において、交換システムは、再び、５８の如く２０の
交換装置を使用する単純マトリックスであり、一方発明
による第４Ａ図の配置において、配置は、２つのパラレ
ル対シリアル・マルチプレクサ−ＭｌとＭ２と、２つの
シリアル対パラレル・デマルチプレクサ−ＤＭＩとＤＭ
２とを使用する。交換システム自身は、５９の如く単に
４つの交換装置を使用する単純マトリックスであり、Ｍ
ｌの出力又はＭ２の出力のいづれかをＤＭＩ又はＤＭ２
のいづれかの入力に供給される。交換装置数の縮小は、
再び、５対ｌである。

第４図と第４Ａ図に示された特定配置は、商業的状況に
頻繁に又は一般に見られるよりも、尚ずっと複雑ではな
いことが理解される。上記の如く、１２８のＲＳ−２３
２ソース・ポートと１２８の利用ポートとを使用する商
業的システムは、各ポートが２４ライン又は接点を有し
、従来、３９３．２１６のクロスポイント交換要素を必
要としたが、本発明を使用するならば、単に１２．２８
８又は２４倍の削減となる。

第５図は、商業的システムの形式をさらに詳細に示し、
この場合発明は、より実際的応用を有する。第５図は、
コンピューター・フロントエンドＡと、フロントエンド
・コンピューターＢとを示し、そして非常に多数の収容
される類似コンピューター・フロントエンドが存在する
ことが仮定さレル。各コンピューター・フロントエンド
ハ、ＲＳ−２３２形式の２つのポートを提供される。ま
た、外部通信のためにそれぞれの電話線（図示されてい
ない）に各々結合されたモデムＡ、Ｂ、ＣとＤが示され
る。示されたシステムは、４つのモデムの任意の１つ（
又は簡単性のために図示されていないが、非常に多数の
追加モデムの任意のも））ヲ、コンピューターＡ又はＢ
のフロントエンド・ポートの任意の１つ、又は使用され
た他のコンピューター・フロントエンドに結合させる。

示された如く第５図のシステムは、モデムとコンピュー
ター・フロントエンドの間のいづれかの方向において通
信が可能であり、即ち、信号は、モデムからコンピュー
ター、又はコンピューターからモデムに、伝送の各方向
に対する適切なチャネルを通って移動する。これを許容
するために、システムは、各モデム・ポートと各フロン
トエンド・ポートにおいて、１９８５年１２月２日提出
の同時係属出願第８０３．８９４号において記載された
如く、ケーブル・マルチプレクサ−Ｃ７Ｍを使用し、こ
れは、ＲＳ−２３２ボートにプラグを接続されるように
適合されたプラグ内でそのようなデュプレックス作用を
提供する。

それから交換システムは、各コンピューター・フロント
エンド・ポートと、モデムの選択されたもののポートと
の間に所望の制御両方向結合を提供する。それは、この
実施例において、標準交換ボード（ＳＳＢ）８２．８４
．８６と８８を具備し、交換システムをモデム及びケー
ブル・マルチプレクサ−と、交換システム内で使用され
た単線及び接地システムとに結合する２線式ケーブルに
おいて好ましく使用された平衡対ラインの間のいづれか
の方向において変換を提供する。ＳＳＢは、また、交換
作用を提供する。標準マトリックス・ボード（ＳＭＢ）
９０．９１．９２と９３は、残りの必要な交換作用を提
供するために、適切な従来の方法で相互連結される。好
ましい１つの交換は、一方の方向における通信のｔ；め
に使用され、そして別の交換は、他の方向における通信
のために使用される。

交換要素は、好ましくは、オンチップであり、そしてシ
ャーシ・コントローラー・ボード（ＣＣＢ）９４と９５
によって制御され、これらは、代わって、ＩＢＭ　　Ｐ
Ｃ−ＸＴベースのシステム・コントローラー９８によっ
て制御される。

第６図は、１６の入力ラインＹｌ乃至Ｙ１６と、１６の
出力ラインＸｌ乃至Ｘ１６の格子を取るマトリックスに
おける一般交換チツブの基本配置を示す。各入力ライン
は、１００．１０２の如く入力レシーバ−を提供され、
そして各出力ラインは、１０６．１０８の如く出力ドラ
イバーを提供される。交換装置は、各場合において、１
００の如く伝送ゲートであり、外部コントローラーから
１６２の如くクリップフロップによって制御される。

ただ１つのそのような配置が示されるが、１つのそのよ
うなフリップフロップ及び伝送ゲートが各クロスポイン
ト交換装置に対して使用されることが理解される。

発明が、完全な明確さのために特定実施態様を特に参照
して記載されたが、それは、具体的に示されかつ記載さ
れたものとは異なる多様な形式において具体化されるこ
とが理解される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、先行技術によるマトリックス交換システムの
基本形式を示す概略図。 第１Ａ図は、第１図の先行技術と同一の全体機能を実行
するための発明によるシステムを示す概略図。 第２図は、先行技術の交換システムの別の形式第２Ａ図
は、第２図のシステムの機能を実行するための発明によ
る交換システムの概略図。 第３図は、先行技術による別の交換システムの概略図。 第３Ａ図は、第３図のシステムの機能を実行するための
発明による概略図。 第４図は、先行技術による別の交換システムの概略図。 第４Ａ図は、第４図のシステムの機能を実行するだめの
発明によるシステムの概略図。 第５図は、複数のコンピューター・フロントエンドと複
数のモデムとの間の結合の交換に適用された発明による
交換システムの概略図。 第６図は、発明のマトリックス・システムにおいて交換
装置の各々を制御するための好ましい回路配置を示す概
略図。 １０．１２．１４．１６．１８・・・出力ライン２０．
２２，２４．２６．２８・・・入力ライン３０．３２．
３４．３６．３８・・・交換装置４０・・・出力ライン ４２・・・交換システム ４４・・・単一ライン ４８・・・交換装置 ５０・・・交換システム Ｓｌ・・・ソース・ポート 特許出願人　テレネックス・コーポレーションＦＩＧ、
　　／ ＦＩＧ、　／Ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、別個のパラレル入力信号のグループを受信するため
   の入力手段であり、該別個のパラレル入力信号が、少な
   くともデータ表現信号と、該データ表現信号に両方関連
   するタイミング信号と制御信号とを含む入力手段と、 対応する単一時間多重化シリアル信号を生成するために
   、該グループの該別個のパラレル入力信号をシーケンシ
   ャルにサンプルするためのパラレル対シリアル時間多重
   化手段と、 別個のパラレル入力信号の該グループに対応する複数の
   別個のパラレル信号を生成するために、該単一時間多重
   化シリアル信号に応答するシリアル対パラレル時間デマ
   ルチプレクス手段と、 該シリアル対パラレル時間デマルチプレクス手段に対し
   該時間多重化シリアル信号を制御により送受信するため
   に、該パラレル対シリアル時間多重化手段から該信号時
   間多重化シリアル信号を供給される入力端子を有する信
   号交換手段とを具備する信号交換システム。 ２、該時間多重化信号に応答し、複数の対応する別個の
   パラレル信号を生成する第２シリアル対パラレル時間デ
   マルチプレクス手段と、該第２時間デマルチプレクス手
   段への入力と該第１指定時間デマルチプレクス手段への
   入力との間で該単一時間多重化シリアル信号を交換する
   ために有効な該信号交換手段とを具備する特許請求の範
   囲第１項に記載のシステム。 ３、該入力手段が、該パラレル対シリアル時間多重化手
   段を包含する第１ケーシングと、該第１ケーシングに固
   定された第１急速着脱ＲＳ２３２プラグ手段とを具備し
   、該第１急速着脱ＲＳ２３２プラグ手段が該入力手段に
   結合された時、該パラレル対シリアル時間マルチプレク
   サーへの該パラレル入力信号の供給をイネーブルする特
   許請求の範囲第１項に記載のシステム。 ４、信号出力手段と、該シリアル対パラレル・デマルチ
   プレクサを包含する第２ケーシングと、該第２ケーシン
   グに固定された第２急速着脱ＲＳ２３２プラグ手段とを
   具備し、該第２急速着脱ＲＳ２３２プラグ手段が該信号
   出力手段に結合された時、該信号出力手段への該単一時
   間多重化シリアル信号の供給をイネーブルする特許請求
   の範囲第３項に記載のシステム。 ５、別個のパラレル入力信号の別のグループを受信する
   ための第２入力手段と、 別の対応する単一時間多重化シリアル信号を生成するた
   めに、パラレル入力信号の該他のグループをシーケンシ
   ャルにサンプルするための別のパラレル対シリアル時間
   多重化手段と、 別個のパラレル入力信号の該他のグループに対応する別
   の複数の別個のパラレル信号を生成するために、該他の
   時間多重化シリアル信号に応答する別のシリアル対パラ
   レル時間デマルチプレクス手段と、 少なくとも別のデータ表現信号と、該他のデータ表現信
   号に関連した別のタイミング信号と別の制御信号とを含
   むパラレル入力信号の該他のグループと、 該デマルチプレクサーに対して制御により送受信するた
   めに、該他の単一時間多重化シリアル信号に応答する入
   力端子を有する該信号交換手段とを具備する特許請求の
   範囲第１項に記載のシステム。 ６、パラレル入力信号の複数のグループの任意の１つを
   複数の信号利用手段の任意の１つに送り出すためのシス
   テムにおいて、入力信号の該グループの各々は、データ
   信号と、該データ信号に関連した複数の他のタイミング
   信号と制御信号とを含み、この場合該システムは 各々が入力信号の該グループの対応する１つを供給され
   、かつ、各々が対応する時間多重化シリアル信号を生成
   する複数の時間マルチプレクサーと、パラレル入力信号
   の該グループの対応する１つと実質的に同一の再現パラ
   レル信号の対応するグループを生成するために、各々が
   供給された該時間多重化シリアル信号の任意に応答する
   複数のシリアル対パラレル時間デマルチプレクス手段と
   、該対応する時間多重化シリアル信号の総てを供給され
   、かつ、該複数の時間デマルチプレクス手段の任意の１
   つに対し該シリアル信号の任意のものを送信するために
   制御可能な信号交換手段と、該時間デマルチプレクス手
   段の出力を該複数の信号利用手段の対応する１つに供給
   するための手段とを具備するシステム。 ７、パラレル入力信号の該グループの各々が、データ信
   号と、該データ信号に関連した複数の他のタイミング信
   号と制御信号とを含む特許請求の範囲第６項に記載のシ
   ステム。 ８、該信号交換手段が、該複数のマルチプレクサーから
   該時間多重化シリアル信号のそれぞれの異なるものを供
   給された複数の入力端子と、該複数のデマルチプレクサ
   ーのそれぞれの異なるものに結合された複数の出力端子
   と、該交換手段の該出力端子の選択されたものに対し該
   入力端子の選択されたものを結合するための電気的制御
   可能な交換要素とを有するマトリックス交換を具備する
   特許請求の範囲第６項に記載のシステム。 ９、多重接点シリアル・ポートの第１グループの任意の
   １つにおいて、多重接点シリアル・ポートの第２グルー
   プの任意の１つに信号を制御により供給するための信号
   交換システムにおいて、ポートの該第１グループの対応
   する１つの接点と結合される接点のセットを具備する急
   速着脱プラグ手段を固定したケーシングを一方の端部に
   おいて各々有する通信ラインの第１セットであり、各該
   ケーシングは、該各ポートの該接点においてパラレル信
   号をサンプルし、かつ、対応する単一時間多重化シリア
   ル信号を生成するために、時間多重化手段を包含する通
   信ラインの第１セットと、ポートの該第２グループの対
   応する１つの接点と結合される接点のセットを具備する
   急速着脱プラグ手段を固定したケーシングを一方の端部
   において各々有する通信ラインの第２セットであり、ラ
   インの該第２セットの各該ケーシングはまた、ポートの
   該第２グループの対応する１つに結合される接点のセッ
   トを具備し、ラインの該第２セットの該ケーシングの各
   々は、他方の端部において供給された時間多重化シリア
   ル信号を、ポートの該第１グループの対応するポートの
   接点における信号と実質的に同一の別個のパラレル信号
   に変換する時間デマルチプレクス手段を包含する通信ラ
   インの第２セットと、 ポートの該第１グループに少なくとも数が等しく、かつ
   、該時間多重化シリアル信号の異なる１つを供給された
   複数の入力端子と、ポートの該第２グループの数に少な
   くとも等しい複数の出力端子とを有するマトリックス交
   換手段であって、 該入力端子の各々と該出力端子の各々との間に結合され
   た交換要素を具備する交換手段であり、該交換要素の各
   々は、信号伝達状態と信号非伝達状態との間で制御可能
   である交換手段と、 ポートの該第２グループの任意のものに対しポートの該
   第１グループの任意のものにおいて信号の転送を行うた
   めに、信号伝達状態又は信号非伝達状態のいづれかに該
   交換要素の各々を制御により作動させるための交換制御
   手段とを具備する信号交換システム。 １０、ポートの該第１及び第２グループの各々が、ＲＳ
   −２３２ポートであり、そして接点における信号が、Ｒ
   Ｓ−２３２フォーマットである特許請求の範囲第９項に
   記載のシステム。 １１、該交換要素の各々が、半導体装置である特許請求
   の範囲第９項に記載のシステム。 １２、ポートの該第１グループの少なくとも幾つかが、
   モデム・ポートであり、そしてポートの該第２グループ
   の少なくとも幾つかが、コンピューター・フロントエン
   ド・ポートである特許請求の範囲第９項に記載のシステ
   ム。