Brevet FR2513471A1 — publié le 19830325

Dispositif de distribution de signaux pour autocommutateur temporel L'invention concerne un dispositif de distribution de signaux pour autocommutateur temporel, dont l'ensemble de commande est à architecture répartie. Un tel central comporte un réseau de connexion temporel auquel sont reliés un certain nombre de terminaux et un ensemble de commande à architecture répartie formé de groupes d'unités de commande identiques, par exemple à microprocesseurs. Les services téléphoniques doivent être assurés même en cas de panne d'un organe et pour cela il est habituel d'installer des organes redondants pour les principales fonctions. Il est également habituel de relier ces organes par des liaisons redondantes et de leur distribuer des signaux de base de temps de telle manière qu'une panne de liaison ou une panne de base de temps ne mette en cause, au pire, qu'un organe redondant. Il est connu de grouper les organes en modules de défense, aussi indépendants les uns des autres que possible en ce qui concerne les liaisons et distributions. L'application de cette solution présente des inconvénients dans le cas d'une architecture répartie, surtout si l'on veut banaliser au maximum les organes, en particulier les unités de commande et les liaisons multiplex, dans le but d'avoir un système très souple et modulaire Cette solution conduit à multi- plier les moyens de distribution de base de temps d'une manière prohibitive. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en prévoyant une disposition des distributions de signaux et des liaisons, organisée de manière à optimiser l'utilisation des organes redondants et également à faciliter la mise en oeuvre, la maintenance et les extensions. L'invention a également pour but d'optimiser la durée des échanges entre organes en réduisant la durée des transferts sur les liaisons, c'est-à-dire en réduisant le plus possible la lon- gueur de ces liaisons. 2 2- L'invention a pour objet un dispositif de distribution de signaux dans un autocommutateur temporel comportant un réseau de connexion central organisé en plans indépendants, des unités de terminaux reliées à chacun des plans par au moins une liaison multiplex, des unités de commande reliées à chaque plan par au moins une liaison multiplex, et une base de temps reliée à des modules de distribution d'horloge, caractérisé par le fait que chaque unité de temrinaux est connectée aux liaisons multiplex, et aux modules de distribution qui la desservent, par au moins deux faisceaux indépendants, les liaisons multiplex des deux faisceaux étant reliées à des plans indépendants, et les modules de distribution auxquels sont reliés les deux faisceaux étant distincts et ayant des alimentations distinctes. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les unités de commande sont également reliées à deux faisceaux indé- pendants. Suivant encore une caractéristique de l'invention, les dis- tributions sont centralisées au niveau du réseau de connexion, les modules étant implantés dans les commutateurs, et les faisceaux étant distribués vers tous les organes à partir du répartiteur du réseau de connexion. D'autres caractéristiques de l'invention seront évoquées dans la descriptions suivante en relation avec les figures mentionnées ci-dessous. La figure 1 présente un diagramme général d'un autocommu- tateur à réseau de connexion temporel. La figure 2 présente un diagramme d'une unité de terminaux d'abonnés. La figure 3 présente un diagramme général d'un plan du réseau de connexion. La figure 4 présente un diagramme de principe du dispositif de distribution selon l'invention. La figure 5 présente un schéma de principe d'un module de distribution de base de temps. La figure 6 présente un schéma d'un circuit de base de temps 251347 1 -3 - utilisé pour un groupe d'unités de terminaux. La figure 7 illutre la distribution de signaux de synchro- nisation et d'horloge dans un autocommutateur temporel tel que défini à la figure 1. L'autocommutateur à architecture répartie représenté de manière simplifiée à la figure 1 est constitué de trois ensembles principaux. Des groupes d'unités de terminaux divers Gu Tl à Gu Tm comportant par exemple des terminaux UT d'abonnés, de circuits analogiques et numériqués, des terminaux auxiliaires de signalisation, d'émission de tonalités et de films parlants, des terminaux d'es- sais de lignes d'abonnés et de circuits, des terminaux de circuits de conférence, etc Un réseau de connexion central à un seul étage de commutation, organisé en plans indépendants, par exemple quatre plans RXA à RXD. Un ensemble de commande à architecture répartie formé de groupes GUC d'unités de commandes UC identiques, à base de micro- processeurs, qui sont banalisées tels les groupes GU Cn et GU Ct, comprenant chacun des unités telles UC 1 et UCQ L'ensemble de commande comporte également des unités UCP qui gèrent des groupes de périphériques PF, telles UC Pl ou UC Pf pour les périphériques PF 1 et P Ff: ces unités peuvent être identiques aux précédentes, mais elles ne sont pas complètement banalisées du fait de leurs liaisons physiques avec les périphériques qu'elles gèrent. Les liaisons qui interconnectent les trois ensembles prin- cipaux sont les suivantes: Les unités de terminaux UT sont reliées à chaque plan du réseau de connexion par une liaison multiplex MX (MX 1 A à M Xm D) à trente deux voies de huits éléments binaires, d'un débit de deux Me b/s. Les unités de terminaux UT d'un même groupe sont reliées en paral- lèle aux mêmes liaisons multiplex MX. Les unités de commandes UC sont également reliées au réseau de connexion par des liaisons multiplex M Xn à M Xt telles M Xn A ou M Xt D 4 - à raison d'une liaison par groupe d'unités de commande GUC vers chaque plan Les messages échangés entre unités de commande et unités de terminaux empruntent des voies temporelles des liaisons multiplex MX, reliées par le réseau de connexion d'une manière semi-permanente et reconfigurable On réalise ainsi des canaux de transmission de données d'un débit de 64 Ke b/s qui sont utilisés suivant une procédure dite HDLC définie par les normes C C I T T. Les unités de commande UC et UCP, telles UC 1 ou UCPF, sont reliées entre elles par des liaisons point à point identiques RIT 1, RIT 2 dupliquées pour des raisons de sécurité, ces liaisons de type série utilisent également une procédure HDLC. Le réseau de connexion central est commandé par des marqueurs MQ pilotés par les unités de commande UC par l'intermé- diaire des liaisons RIT 1, RIT 2. L'accès aux liaisons RIT 1 et RIT 2 est géré par une distribution dupliquée DR 1, DR 2 qui délivre les autorisations d'émission et supervise la durée d'utilisation. Chaque liaison RIT 1 ou RIT 2 comporte cinq paires de fils vers chaque unité raccordée pour assurer les fonctions d'appel, d'autorisation, d'horloge, d'émission et de réception. Les unités de terminaux UT, les unités de commande UC et UCP, ainsi que les marqueurs MQ disposent de circuits d'émission/réception de message de type HDLC, par exemple de cir- cuits de type MC 6854 (MOTOROLA) ou 8273 (INTEL), un tel circuit étant indiqué à la figure 2 relative à une unité UT. Chacune des unités de terminaux UT dispose d'un étage de commutation permettant de connecter un terminal quelconque de l'unité à une voie temporelle de l'une quelconque des liaisons MX qui desservent cette unité. Chaque terminal Ti à Tp comporte un circuit de ligne CL, relié aux fils AB allant de l'appareil de l'abonné au terminal. Ce circuit CL comprend des moyens d'alimentation, de protection, de supervision de boucle et d'injection de sonnerie ainsi qu'un circuit FCD regroupant l'élément de filtrage et le codec de codage analogique/digital pour un terminal, chaque circuit FCD 251347 1 - est également relié à une matrice d'aiguillage spatial MCX. Chaque unité de terminaux est pilotée par un microproces- seur m P relié aux liaisons multiplex MX par un circuit d'émis- sion/réception HDLC et par la matrice d'aiguillage spatial MCX, en parallèle aux terminaux Ti àTp. L'aiguillage temporel est réalisé au niveau des codec par synchronisation sur la voie choisie, sous la commande du micro- processeur MP de l'unité Celui-ci pilote également les circuits de ligne CL par l'intermédiaire d'une interface IS de supervision et de commande. Le réseau de connexion central comporte un seul étage de commutation, il est organisé en plans indépendants, ici au nombre de quatre. Dans l'exemple évoqué ici, chaque plan a une capacité de cent vingt huit liaisons multiplex (figure 3), c'est-à-dire qu'il peut relier une voie quelconque de l'une des cent vingt huit liaisons entrantes LE à une voie quelconque de l'une des cent vingt huit liaisons sortantes 5 LS Un plan comporte quatre commu- tateurs CX 1 à CX 4 équipés chacun d'un marqueur MQ, tel MQ 1, et d'un module de distribution MD non représenté Chaque commutateur dessert cent vingt huit liaisons entrantes LE et trente deux liaisons sortantes LS Les liaisons entrantes LE sont multiplées sur les commutateurs du plan Les marqueurs MQ du commutateurs CX sont reliés aux liaisons RIT 1, RIT 2 de la manière évoquée plus haut. La figure 4 montre le dispositif de distribution de signaux à un groupe d'unités de terminaux comportant p unités de terminaux UT 1 à U Tp. Selon l'invention la distribution de signaux est dupliquée au niveau d'un groupe GUT, par l'intermédiaire de deux circuits d'horloge et synchronisation CBT 1, CBT 2 qui ont chacun pour rôle: de synchroniser les signaux de deux des quatre liaisons multiplex qui relient le groupe au réseau de connexion, tel CBT 1 pour MX 1 A et MX 1 B, les deux circuits CBT 1, CBT 2 d'un groupe étant 6 - reliés à des plans différents du réseau de connexion et à des modules MD indépendants; d'élaborer les signaux de temps nécessaires à toutes les unités du groupe, à partir d'un signal d'horloge et d'un signal de synchronisation de trame provenant d'une base de temps BTG géné- rale pour l'autocommutateur. Chaque circuit d'horloge et synchronisation CBT distribue l'ensemble des signaux de temps et multiplex aux unités du groupe, par deux liaisons dupliquées LC 1, LC 2, qui desservent chacune toutes les unités. La base de temps générale BTG est formée de trois oscilla- teurs OS, elle est par exemple du type décrit dans le brevet français n O 2 390 856 de la demanderesse. Chaque oscillateur OS tel O 51 délivre un signal d'horloge H ainsi qu'un signal de synchronisation de trame SY d'une fréquence égale à la fréquence de trame des liaisons multiplex. La distribution synchrone des signaux d'horloge H et de synchronisation SY à l'ensemble des organes du central est réalisée par des modules de distribution indépendants MD 1 à M Ds qui effectuent un choix majoritaire des couples de signaux H, SY reçus des trois oscillateurs, un contrôle de faute, et une dis- tribution vers r destinataires, via r liaisons D par module, telle la liaison Di du module de distribution MD 2 vers le desti- nataire que constitue le circuit de base de temps CBT 1 La constitution des liaisons D et LC sera définie ci-dessous. La figure 5 montre un exemple de module de distribution MD. Les signaux de synchronisation SY 1 à SY 3 et d'horloge Hi à H 3 des trois oscillateurs sont reçus respectivement par deux circuits de choix majoritaire formés chacun de trois portes P, de type ET telle Pl et d'une porte PS, de type OU, telle P 51. La porte P 51 est reliée à une bascule Bl activée par le front descendant du signal H via inverseur I Les sorties de la bascule Bl et de la porte P 52 fournissent respectivement les signaux de synchronisation SY et les signaux d'horloge H aux fils correspondants des liaisons Dl à Dr, via des amplificateurs A Un 7 7- détecteur de faute DF relié à la sortie des portes P 51, P 52 et de la bascule Bi, et à l'entrée d'un afficheur AF permet de signaler les fautes de distribution Naturellement les oscillateurs ont leur propre moyen de détection de fautes Un registre d'échanges Rl et des portes d'accès P Al à PA 3 permettent la supervision du module de distribution MD par un microprocesseur MP Dans la réalisation décrite plus loin, les modules sont situés dans des alvéoles du réseau de connexion, et la supervision est faite par les marqueurs. La lecture du registre Rl sur le bus B du processeur sera validée par exemple par marquage d'adresse "ad" et commande de lecture "lec". Au niveau du groupe d'unités de terminaux GUT chaque circuit d'horloge et de synchronisation CBT est relié à un module de distribution d'horloge MD et à deux liaisons multiplex MX soit en fait à deux liaisons sortantes LS et deux liaisons entrantes LE (figure 6) Ces circuits CBT comportent un circuit de base de temps interne BT, qui élabore les signaux de synchronisation SYT et les signaux d'horloge hi à h 4 nécessaires aux unités de terminaux UT, ainsi que des circuits de synchroni- sation C 51 à C 54 des liaisons multiplex (figure 6). Les circuits de synchronisation C 51 et C 52 sont insérés entre les deux liaisons sortantes LS et les deux liaisons d'entrée de terminaux LTE; les circuits de synchronisation C 53 et C 54 sont insérés entre les deux liaisons de sortie de terminaux LTS et les deux liaisons entrantes LE. En outre les liaisons sortantes LS sont échantillonnées par des bascules B 2 et B 3 pilotées par les signaux d'horloge H. Les circuits de synchronisation CS, tel C 51, sont formés d'un registre tampon R 2, d'un multiplexeur MR dont l'adresse K est câblée de manière à introduire un déphasage constant, qui dépend du type d'unités de terminaux du groupe concerné, et d'une bascule de sortie B 4. La figure 7 illustre la distribution des signaux de temps dans un autocommutateur temporel tel que défini ci-dessus. 8- Etant donné la place centrale occupée par le réseau de connexion et la redondance qu'il permet grâce à ses plans indé- pendants, on a localisé les modules de distribution MD dans les équipements du réseau, par exemple à raison d'un module tel qu'une carte de circuits imprimés, par commutateur. Un répartiteur RR est utilisé pour regrouper les signaux qui proviennent de commutateurs CX, tel CX 1, et des modules de distribution MD en vue de leur transmission vers les groupes au niveau du réseau de connexion Ceci est obtenu au moyen de deux faisceaux F par groupe de terminaux GUT, tels les faisceaux Fl Tl et F 2 T 1 reliés aux circuits de signaux et de synchroni- sation CBT 11 et CBT 21 du groupe GUT 1 et les faisceaux F 1 Cn et F 2 Cn du groupe GU Cn Chaque faisceau F comporte deux liaisons sortantes LS, deux liaisons entrantes LE, une liaison d'horloge H et une liaison de synchronisation SY (voir figure 6). Deux faisceaux supplémentaires F 1 D, F 2 D (figure 7) fournissent les signaux d'horloge H et de synchronisation SY aux distributeurs DR 1 et DR 2 pour leur permettre l'élaboration des signaux d'horloge des liaisons RIT 1, RIT 2 qui relient les unités de commande d'une part entre elles et d'autre part aux marqueurs. Les deux faisceaux Fl, F 2 desservant un même organe sont complètement indépendants, car leurs liaisons multiplex MX sont reliées à des plans différents, en outre les modules de distribu- tion MD correspondants sont desservis par des alimentations dis- tinctes. Le choix du faisceau Fl ou F 2 actif peut être réalisé indé- pendamment par le microprocesseur prévu pour chaque unité de ter- minaux, celui-ci possède en effet son propre oscillateur. Supposons par exemple qu'un groupe de terminaux GUT soit supervisé par une unité de commande UC effectue une exploration cyclique de toutes les unités de terminaux UT, qu'elle supervise. Une panne quelconque du faisceau actif sera détectée par les unités UT qui ne recevront plus de signal d'exploration et qui alors changeront de faisceau actif et de canal de liaison avec l'unité de commande UC. -9- Cette unité de commande UC aura connaissance du changement en identifiant le canal sur lequel elle recevra la réponse à son exploration. Ces principes sont appliqués à tous les types d'unités de terminaux: abonné, circuits, auxiliaires de signalisation, de distribution de tonalité et de machines parlantes, unités d'essais de lignes et de joncteurs. Cette distribution dupliquée réduit considérablement le nombre de modules nécessaires Par exemple pour un central moyen comportant trente unités de commande UC banalisées, une distribu- tion simple nécessitera trente modules pour qu'une panne ne mette pas plus d'une unité hors service, alors qu'une distribution selon l'invention avec ces mêmes trente unités de commande et si l'on a besoin de cent vingt distributions, sa suffira de douze modules de dix distributions chacun, et de deux alimentations indépendantes. En reliant six modules de distribution à chaque alimenta- tion en courant, on pourra affecter les trente unités de commande UC aux modules de telle manière qu'une panne sur une alimentation ou une panne de module ne mette hors service aucune unité de commande, et qu'une panne de module et une panne simultanée d'une alimentation ou d'un second module ne mettent au pire qu'une unité de commande hors service. - REVENDICATIONS 1/ Dispositif de distribution de signaux, pour autocommutateur temporel comportant un réseau de connexion central, organisé en plans indépendants (RXA à RXD), des unités de terminaux (UT) reliée à chaque plan par au moins une liaison multiplex (MX), un ensemble de commande à architecture répartie composé d'unités de commande (UC) reliées à chaque plan par au moins une liaison multiplex (MX), et une base de temps (BTG) reliée à des modules de distribution d'horloge (MD), caractérisé par le fait que chaque unité de terminaux (UT) est connectée aux réseaux de connexion et aux modules de distribution (MD) qui la desservent, par au moins deux faisceaux indépendants (Fi T, F 2 T) les liaisons multiplex (MX) de ces faisceaux étant reliées à des plans (RX) indépendants, et les modules de distribution (MD) desservant ces deux faisceaux étant distincts et ayant des alimentations dis- tinctes. 2/ Dispositif de distribution suivant la revendication 1, carac- térisé par le fait que les unités de commandes (UC) sont également reliées au réseau de connexion (RX) et aux modules de distribu- tion (MD) d'horloges par deux faisceaux indépendants (F 1 C, F 2 C). 3/ Dispositif de distribution suivant la revendication 1 dans lequel les unités de terminaux (UT) sont organisées en groupes (GUT) de terminaux desservis par les mêmes liaisons multiplex caractérisé par le fait que chaque groupe (GUT) est desservi par deux faisceaux (Fl T, F 2 T) comportant chacun deux liaisons multi- plex (MX) et une liaison (D) de distribution d'horloge et de synchronisation. 4/ Dispositif suivant la revendication 2, dans lequel les unités de commande (UC) sont organisées en groupes (GUC) d'unités desservies par les mêmes liaisons multiplex, caractérisé par le fait que chaque groupe est desservi par deux faisceaux indépen- dants (F 1 C, F 2 C). / Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les faisceaux (Fl, F 2) desservant les divers groupes (GUC, GUT) d'unités de commande et d'unités de terminaux sont raccordés à un répartiteur (RR) associé au réseau de connexion (RX). 6/ Dispositif suivant la revendication 5, dans lequel chaque plan (RXA) du réseau de connexion est organisé en commutateurs (C Xl à CX 4) pilotés chacun par un marqueur (MX 1 à MX 4) caractérisé en ce que chaque module de distribution (MD) est affecté à un commuta- teur (CX) et supervisé par le marqueur (MX) de ce commutateur. 7/ Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans chaque groupe d'unités de terminaux ou d'unités de commande (GUT, GUC) chacun des faisceaux (Fl, F 2) est relié à un circuit d'horloge et de synchronisation (CBT) formé d'une base de temps (BT), fournissant des signaux d'horloge ( 41 à 44) et de synchro- nisation au faisceau et de circuits de synchronisation (C 51 à C 54) desservant les liaisons multiplex entrantes et les liaisons multiplex sortantes du groupe.