PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3916720A1 29.11.1990
Titel Verfahren zur Erweiterung eines dreistufigen regelmäßigen Koppelfeldes
Anmelder ANT Nachrichtentechnik GmbH, 7150 Backnang, DE
Erfinder Brünle, Siegfried, 7150 Backnang, DE
DE-Anmeldedatum 23.05.1989
DE-Aktenzeichen 3916720
Offenlegungstag 29.11.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.11.1990
IPC-Hauptklasse H04Q 3/68
Zusammenfassung Zur Erweiterung eines dreistufigen regelmäßigen Koppelfeldes werden in der ersten und dritten Stufe Koppelblöcke kleinerer Koppelpunktzahl zu Koppelblöcken höherer Koppelpunktzahl zusammengefaßt. Außerdem werden alle Stufen um zusätzliche Koppelblöcke erweitert.
Von den ursprünglichen Koppelblöcken der zweiten Stufe werden Verbindungswege auf die zusätzlichen Koppelblöcke umgeleitet. Um dies während des Betriebs durchführen zu können, werden die Verbindungswege jeweils eines Koppelblocks der zweiten Stufe über redundante Verbindungswege ersatzgeschaltet. Das Zurückschalten erfolgt dann zum einen Teil auf die ursprünglichen und zum anderen Teil auf die zusätzlichen Koppelblöcke. Die noch freien Eingänge bzw. Ausgänge der zweiten Stufe können dann mit den Ausgängen der zusätzlichen Koppelblöcke in der ersten Stufe bzw. mit den Eingängen der zusätzlichen Koppelblöcke in der dritten Stufe verbunden werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Koppelfelder müssen bei Mehrbedarf an durchzuschaltenden Verbindungen erweitert werden. Aus der DE-PS 28 03 065 ist ein dreistufiges unbegrenzt erweiterbares Koppelfeld bekannt. Dort werden Koppelvielfache (hier nachfolgend stets als Koppelblock bezeichnet) in allen drei Stufen erweitert. Für die Erweiterung muß dort eine erhebliche Vorleistung erbracht werden, d.h. in einem Stadium, wo der Grad der Erweiterung überhaupt noch nicht absehbar ist, müssen Koppelblöcke mit Blindverbindungen vorgesehen werden. Außerdem ist das dortige Koppelfeld nicht blockierungsfrei. Ähnliches gilt für die Erweiterung des Koppelfeldes gemäß DE-PS 11 30 482, welches nur zweistufig ist. Die Erweiterung des Koppelfeldes gemäß DE-OS 24 24 727 geschieht über parallel vorgesehene Koppelblöcke mit erheblichem Mehraufwand.

In der DE 39 06 545.6 wurde bereits vorgeschlagen, Koppelblöcke in der ersten und dritten oder in der zweiten Stufe schrittweise durch größere Koppelblöcke zu ersetzen. Beim jeweiligen Ersatz der Koppelblöcke wurden diese über einen redundanten Koppelblock schrittweise freigeschaltet.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren, ausgehend vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1, so auszubilden, daß der Aufwand an zusätzlichen Koppelblöcken bei der Erweiterung möglichst gering bleibt. Diese Aufgabe wird durch die Schritte des Patentanspruchs 1 gelöst. Die weiteren Patentansprüche betreffen Weiterbildungen dieser Lösung.

Das Verfahren nach der Erfindung besitzt folgende Vorteile:

  • - die Erweiterung kann während des Betriebs des Koppelfeldes ohne Betriebsbeeinträchtigung erfolgen, da während der Erweiterung Ersatzverbindungen über redundante Verbindungswege geschaltet werden,
  • - in der zweiten Stufe sind bei kleinen Koppelfeldern, die mit relativ großen Koppelblöcken bzw. Modulen aufgebaut sind, wenig Koppelblöcke notwendig,
  • - durch die systematische und regelmäßige Verdrahtung der Koppelblöcke wird auch bei der Erweiterung die Gefahr von Fehlschaltungen vermindert.


Anhand der Zeichnungen wird nun das Verfahren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das dreistufige Koppelfeld vor dem Zusammenfassen von Koppelblöcken in der ersten und dritten Stufe,

Fig. 2 das dreistufige Koppelfeld nach dem Ausbau der zweiten Stufe,

Fig. 3 das dreistufige Koppelfeld nach dem Umleiten von Verbindungswegen,

Fig. 4 das dreistufige Koppelfeld nach der vollständigen Erweiterung,

Fig. 5 die Anzahl der Durchschaltemöglichkeiten vor der Erweiterung,

Fig. 6 die Anzahl der Durchschaltemöglichkeiten nach der Erweiterung.

In Fig. 1 ist das dreistufige Koppelfeld vor der Erweiterung dargestellt. Für das Ausführungsbeispiel sind 16 Koppelblöcke (Koppelvielfache) der Größe 8×16 in der ersten Stufe ES und ebenfalls 16 Koppelblöcke der Größe 16×8 in der dritten Stufe AS vorgesehen. In der zweiten Stufe ZS sind 16 Koppelblöcke der Größe 16×16 vorgesehen. Das Koppelfeld ist regelmäßig aufgebaut, d.h. die 16 Ausgänge des ersten Koppelblocks der ersten Stufe ES sind jeweils mit dem ersten Eingang der 16 Koppelblöcke der zweiten Stufe verbunden, und zwar in der Reihenfolge: 1. Ausgang des Koppelblocks 1 (ES) mit 1. Eingang des Koppelblocks 1 (ZS), 2. Ausgang des Koppelblocks 1 (ES) mit 1. Eingang des Koppelblocks 2 (ZS) usw. Die Verbindungen von den Koppelblöcken der zweiten Stufe zu den Koppelblöcken der dritten Stufe sind symmetrisch zu den Verbindungen von den Koppelblöcken der zweiten Stufe zu den Koppelblöcken der ersten Stufe. Wie in Fig. 1 dargestellt sind je zwei benachbarte Koppelblöcke der Stufen ES und AS bereits vor der Koppelfelderweiterung in einem Modul M untergebracht. Ein Modul ist hier in der Stufe ES ein 16×32 Koppelblock, der zur Realisierung zweier 8×16 Koppelblöcke eingesetzt wird. Für die Ausgangsstufe AS gilt das Entsprechende. Das dreistufige Koppelfeld ist blockierungsfrei, d.h. jede beliebige Eingangsleitung der ersten Stufe ES kann mit jeder beliebigen Ausgangsleitung der dritten Stufe AS über einen eindeutigen Verbindungsweg verbunden werden. Das Koppelfeld ist auch redundant bezüglich der über die zweite Stufe ZS durchschaltbaren Verbindungswege; denn die zweite Stufe weist einen Koppelblock mehr auf als es für ein Clos- Koppelfeld (Bell System Technical Journal, Vol. XXXII, 1953, Seiten 406-425) notwendig ist. Über diesen überzähligen Koppelblock können Verbindungswege bei der Erweiterung während des Betriebs ersatzgeschaltet werden. Als Ersatzverbindungen können alternativ dazu nicht benötigte Verbindungswege über andere Koppelblöcke herangezogen werden oder die Kombination aus Verbindungswege über den Überzähligen Koppelblock und Verbindungswege über sonstige Koppelblöcke, die nicht benötigt werden.

Als erste Erweiterungsmaßnahme werden in der zweiten Stufe zusätzliche Koppelblöcke - in Fig. 2 die Koppelblöcke 17 bis 32 - hinzugefügt. Die Anzahl der Eingänge dieser zusätzlichen Koppelblöcke muß mindestens so groß sein, wie die Anzahl der zu nach der Erweiterung vergrößerten Koppelblöcke in der ersten bzw. dritten Stufe. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wurden für die zusätzlichen Koppelblöcke solche der Größe 16×16 gewählt, also mit der doppelten Anzahl der notwendigen Eingänge bzw. Ausgänge, da mit dieser Zahl von Eingängen bzw. Ausgängen bei der Erweiterung in der ersten und dritten Stufe eine sehr viel höhere Ausbaureserve besteht.

Als zweite Erweiterungsmaßnahme werden die in den Modulen M untergebrachten je zwei 8×16 bzw. 16×8 Koppelblöcke der ersten bzw. dritten Stufe jeweils zusammengefaßt zu größeren Koppelblöcken der Größe 16×32 bzw. 32×16. Aus den Koppelblöcken 1 und 9 im jeweils ersten Modul der ersten und dritten Stufe wird dann der vergrößerte Koppelblock 1 (Fig. 2 und 3). Aus den Koppelblöcken 8 und 16 wird der neue Koppelblock 8. Es entstehen also in der ersten Stufe aus 16 ursprünglichen 8×16 Koppelblöcken 8 neue 16×32 Koppelblöcke. In der dritten Stufe entstehen aus 16 ursprünglichen 16×8 Koppelblöcken 8 neue 32×16 Koppelblöcke. Das Zusammenfassen der in den Modulen Muntergebrachten zwei kleineren Koppelblöcke zu einem größeren Koppelblock kann auf einfache Weise durch eine andere Eingangs-/Ausgangs-Zuordnung erreicht werden, indem in der zweiten Stufe die Verbindungen des ursprünglichen Koppelblocks 1 neu auf die Koppelblöcke 1 und 17 verteilt werden. Entsprechendes gilt für die übrigen ursprünglichen Koppelblöcke 2 bis 16.

Im Ausführungsbeispiel sind pro Koppelblock in der ersten Stufe ES die Ausgänge 17 bis 32, die zu den ursprünglichen Koppelblöcken der zweiten Stufe ZS geführt haben, auf die zusätzlichen Koppelblöcke 17 bis 32 umzuleiten. Diese umzuleitenden Verbindungswege sind in Fig. 2 gestrichelt dargestellt. Damit diese Umleitung während des Betriebs ohne Betriebsbeeinträchtigung durchgeführt werden kann, wird jeweils ein Koppelblock der zweiten Stufe, bei dem die Umleitung vorgenommen werden soll, über redundante Verbindungswege, beispielsweise einen überzähligen Koppelblock, wie zuvor geschildert, ersatzgeschaltet. Alle ersatzgeschalteten Verbindungen werden anschließend von den redundanten Ersatzwegen auf die Eingänge und Ausgänge der entsprechenden Koppelblockpaare, z. B. 1 und 17, zurückgeschaltet. Dieses Ersatzschalten und wieder Zurückschalten wird entsprechend bei allen anderen ursprünglichen Koppelblöcken der zweiten Stufe ZS wiederholt. In diesem Beispiel werden jeweils pro Koppelblock in der zweiten Stufe 8 Verbindungswege zwischen der ersten und zweiten Stufe sowie die entsprechenden 8 Verbindungswege zwischen der zweiten und dritten Stufe umgeleitet. Allgemein müssen bei einer Vergrößerung der Koppelblöcke in der ersten bzw. dritten Stufe um den Faktor dt (dt-1)dt Verbindungswege von einem ursprünglichen Koppelblock in der zweiten Stufe auf den/die neuen Koppelblock/Koppelblöcke umgeleitet werden.

Die Reihenfolge der Erweiterung kann natürlich auch variiert werden. Es ist auch möglich, in der zweiten Stufe die zusätzlichen Koppelblöcke nur schrittweise je nach Bedarf auszubauen.

Fig. 3 zeigt das Koppelfeld im Stadium nach der Umleitung aller Verbindungswege auf die zusätzlichen Koppelfelder 17 bis 32. Die umgeleiteten Verbindungswege sind gestrichelt dargestellt. Wie aus dieser Figur ersichtlich, sind jeweils die Eingänge, bzw. Ausgänge 9 bis 16 der ursprünglichen Koppelblöcke der zweiten Stufe ZS auf die Eingänge bzw. Ausgänge 1 bis 8 der zusätzlichen Koppelblöcke umgeleitet. Somit sind nach der Umleitung die Eingänge bzw. die Ausgänge 9 bis 16 sowohl der ursprünglichen als auch der hinzugefügten Koppelblöcke der zweiten Stufe zur Herstellung zusätzlicher Verbindungswege frei.

Fig. 4 zeigt nun einen weiteren Erweiterungsschritt. Hier sind in der ersten und dritten Stufe jeweils acht zusätzliche Koppelblöcke 9 bis 16 hinzugefügt. Diese sind ebenso wie die vergrößerten Koppelblöcke 1 bis 8 als 16×32 Koppelblöcke ausgebildet. So kann die Kapazität der zusätzlichen 16×16 Koppelblöcke der zweiten Stufe voll genutzt werden.

Während die Erweiterung zuvor an einem konkreten Ausführungsbeispiel erläutert wurde, wird nun noch das Prinzip der Erweiterung allgemein aufgezeigt: Das Koppelfeld wird in der ersten und dritten Stufe mit folgenden Modulen aufgebaut:

  • - erste Stufe: (n×2n)-Module
  • - dritte Stufe: (2n×n)-Module


Mit a = n/t(t = 1, 2, 4, 8, ..., n) wird in der ersten Stufe ein (n×2n)-Modul als t(a×2a)-Koppelblöcke eingesetzt.

Bei der Erweiterung der Koppelblock-Größe in der ersten Stufe wird der Faktor t verkleinert. Die Erweiterung erfolgt für eine Verkleinerung von t um den Faktor dt (dt = 2, 4, 8, ..., t) nach folgenden Schritten:

  • 1. Es werden in der zweiten Stufe 2a*(dt-1) neue Koppelblöcke bestückt: Der (2a+1)-te bis (2a*dt)-te Koppelblock
  • 2. Ersatzschalten des k-ten Koppelblocks in der zweiten Stufe (k ≤2a)
  • 3. Umstecken von Kabeln des k-ten Koppelblocks an die (2a*+k)-ten Koppelblöcke (mit i = 1, 2, 3, ..., dt-1). Insgesamt müssen (dt-1)/dt der Kabel umgesteckt werden.
  • 4. Anschließen von neuen Kabeln an die (2a*+k)-ten Koppelblöcke (mit i = 0, 1, 2, 3, ..., dt-1)
  • 5. Die beim Ersatzschalten des k-ten Koppelblocks ersatzgeschalteten Verbindungen über die (2a*+k)-ten Koppelblöcke (mit i = 0, 1, 2, 3, ..., dt-1) zurückschalten.
  • 6. Wiederholen der Schritte 2-5 für k = 1, ..., 2a.


Durch die Vergrößerung der Koppelblock-Größe in der ersten und dritten Stufe müssen in der zweiten Stufe neue Koppelblöcke gesteckt werden. Nach der Umsteckung der Kabel können dann an die ursprünglichen Steckplätze neue Kabel gesteckt werden, die mit neuen Modulen in der ersten und dritten Stufe verbunden werden.

Beweis für t = 2 und dt = 2: Fig. 5 und 6:

Fig. 5 Anzahl an Durchschaltemöglichkeiten vor der Erweiterung.

Fig. 6 Anzahl an Durchschaltemöglichkeiten nach der Erweiterung.

Wie aus den Fig. 5 und 6 hervorgeht, bleibt die Zahl der Durchschaltemöglichkeiten erhalten.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Erweiterung eines dreistufigen regelmäßigen Koppelfeldes, bei welchem die Größe der Koppelblöcke in der ersten und dritten Stufe erweitert wird, indem in der ersten und dritten Stufe jeweils mindestens zwei Koppelblöcke zu einem größeren Koppelblock zusammengefaßt werden und bei welchem die erste, zweite und dritte Stufe um zusätzliche Koppelblöcke erweitert wird, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
    1. - Ersatzschalten der durchschaltbaren Verbindungen eines Koppelblocks in der zweiten Stufe über in der zweiten Stufe vorgesehene redundante Verbindungswege,
    2. - Hinzufügen mindestens eines zusätzlichen Koppelblocks in der zweiten Stufe, wobei die Anzahl der Eingänge dieses Koppelblocks bzw. dieser Koppelblöcke mindestens gleich der Anzahl der vergrößerten Koppelblöcke in der ersten Stufe ist,
    3. - Umleiten zwischen der ersten und zweiten Stufe einerseits und zwischen der zweiten und dritten Stufe andererseits so vieler Verbindungswege des ersatzgeschalteten Koppelblocks in der zweiten Stufe, wie sich aus der Anzahl der Koppelblöcke vor der Erweiterung in der ersten Stufe vermindert um die Anzahl der größeren Koppelblöcke in der ersten Stufe ergibt,
    4. - Zurückschalten der ersatzgeschalteten Verbindungen des Koppelblocks/der Koppelblöcke auf den ursprünglichen und auf den zusätzlichen Koppelblock bzw. die zusätzlichen Koppelblöcke,
    5. - Wiederholen obiger Schritte für die anderen ursprünglichen Koppelblöcke in der zweiten Stufe,
    6. - regelmäßiges Verbinden der Ausgänge der zusätzlichen Koppelblöcke in der ersten Stufe bzw. Eingänge der zusätzlichen Koppelblöcke in der dritten Stufe mit den noch freien Ein-/Ausgängen der nun vorhandenen Koppelblöcke in der zweiten Stufe.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten und dritten Stufe bereits vor der Erweiterung die zusammenzufassenden Koppelblöcke jeweils in einem Modul untergebracht werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Koppelblöcke der ersten und dritten Stufe jeweils bezüglich mindestens zweier Koppelblöcke in Modulen untergebracht werden.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ersatzschalten der durchschaltbaren Verbindungen eines Koppelblocks in der zweiten Stufe über einen bezüglich eines nichtredundanten blockierungsfreien Clos- Koppelfeldes überzähligen redundanten Koppelblock vorgenommen wird.
  5. 5.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ersatzschalten der durchschaltbaren Verbindungen eines Koppelblocks in der zweiten Stufe über in der zweiten Stufe zwar vorgesehene, jedoch nicht benötigte Verbindungswege eines Koppelblocks oder mehrerer Koppelblöcke vorgenommen wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ersatzschalten der durchschaltbaren Verbindungen eines Koppelblocks in der zweiten Stufe zu einem Teil über einen bezüglich eines nichtredundanten blockierungsfreien Clos-Koppelfeldes überzähligen redundanten Koppelblock und zu einem anderen Teil über in der zweiten Stufe zwar vorgesehene jedoch nicht benötigte Verbindungswege eines Koppelblocks oder mehrerer Koppelblöcke vorgenommen wird.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com