Brevet FR2551939A1 — publié le 19850315

Dispositif de transfert et de traitement de voies de données ou de signalation d'un ensemble de lignes multiplex L'invention concerne un dispositif de transfert et de traitement de voies de données ou de signalisation d'un ensemble de lignes multi5 plex. Dans les réseaux de télécommunications modernes, les informations, sont véhiculées sur une même ligne multiplex sous forme d'impulsions codées contenues dans des voies d'une trame Classiquement une trame a une durée de 125 microsecondes et est divisée en 32 10 intervalles appelés voies La ligne multiplex fonctionne à 2,048 M Hz et les données et la signalisation ont un débit moyen de 64 kbit/s par voie Les données et la signalisation doivent être traitées indépendamment des autre informations transmises par les lignes multiplex; pour effectuer ce traitement il faut donc extraire de la ligne multi15 plex les informations à traiter, et réémettre sur une ligne multiplex des informations après traitement. Ces traitements sont effectués soit au central numérique auquel les lignes multiplex sont reliées soit encore dans un centre satellite relié au central numérique par des lignes multiplex; le traitement 20 est effectué dans une unité de commande numérique implantée soit au central numérique, soit au centre satellite; par exemple dans un centre satellite l'unité de commande numérique assure le fonctionnement de l'ensemble du centre satellite et des liaisons de celui-ci avec les abonnés, analogiques ou numériques, d'une part, et avec le central 25 numérique d'autre part. Le traitement d'un ensemble de N lignes multiplex est effectué par des contrôleurs de communication série assurant le formatage et l'assemblage des trames dites HDLC (High Data Level Control) Un contrôleur de communication série est affecté à une voie d'une ligne 30 multiplex pendant toute la durée d'un échange sur cette voie, et le contrôleur peut ensuite être affecté à une autre voie de la même ligne multiplex, ou à une voie quelconque d'une autre ligne multiplex de l'ensemble de lignes multiplex. Il est donc nécessaire d'extraire les voies de chaque ligne 35 multiplex pour l'aiguiller sur un contrôleur, et de réémettre après 255 1939 -2 traitement par le contrôleur, dans une voie d'une ligne multiplex Une solution pour l'extraction et l'injection d'une voie d'une ligne multiplex est donnée dans l'article "Eléments de multiplexage MIC 30 voies TNE de la deuxième génération" de la revue Câbles et Transmis;X sion 32 e A, N 2 avril 1978 pages 152 à 191; cette solution fait appel à des registres séries et parallèles, que l'on peut donc associer:} à un contrôleur de communication série Si l'on a N lignes multiplex et m contrôleurs, chaque contrôleur pouvant être affecté à une voie quelconque d'une ligne multiplex quelconque, il faut également prévoir, 10 pour chaque contrôleur des organes permettant la sélection tant à la réception qu'à l'émission, un contrôleur de communication série et l'ensemble des organes qui lui sont associés constituant un dispositif individuel. Les organes associés sont essentiellement: un registre à 15 8 bits, qui reçoit le numéro de la ligne multiplex à sélectionner et le numéro de la voie choisie sur cette ligne multiplex; un multiplexeur permettant la sélection d'une ligne multiplex parmi n, pour orienter vers le contrôleur la ligne multiplex sélectionnée; un démultiplexeur permettant l'émission du contrôleur sur une ligne multiplex parmi n, 20 le démultiplexeur étant piloté en synchronisme avec le multiplexeur; deux registres, à 8 bits chacun, pour le transfert du contenu de la voie choisie vers le contrôleur; un premier registre est chargé au rythme de 2,048 Mbit/s pendant le temps correspondant à celui de la voie, puis son contenu est transféré en parallèle dans le deuxième 25 registre dont le contenu est alors transféré en série vers le contrôleur au rythme régulier de 64 kbit/s; deux registres à 8 bits chacun pour l'émission série du contrôleur vers une ligne multiplex, un premier registre recevant les informations du contrôleur au rythme de 64 kbit/s et un second registre recevant les informations du pre30 mier registre en parallèle et les émettant en série, au rythme de 2,048 Mbit/s Un générateur de signaux d'horloge délivre les signaux nécessaires au fonctionnement des dispositifs individuels. Les dispositifs individuels comportent donc des organes en nombre relativement important, ce qui augmente leur coût et le volume 35 nécessaire à leur implantation. 1939 L'invention a pour but de réduire le coût et le volume d'un dispositif de transfert et de traitement de voies de données ou de signalisation d'un ensemble de lignes multiplex. L'invention a pour objet un dispositif de transfert de traite5 ment de voies de données ou de signalisation d'un ensemble de N lignes multiplex fonctionnant chacune à 2,048 M Hz et les informations de chaque voie de données ou de signalisation ayant un débit de 64 kbit/s, comportant m contrôleurs de communication série, et une horloge, chaque contrôleur étant associé à des registres d'entrée et à des 10 registres de sortie, les registres d'entrée effectuant le changement de rythme 2,048 Mbit/s, 64 kbit/s et les registres de sortie effectuant le changement de rythme inverse, caractérisé par le fait qu'il comporte une matrice de connexion effectuant des commutations spatiales et des commutations temporelles et reliée en entrée aux N lignes 15 multiplex par des lignes réseau entrantes, et à m lignes entrantes, et en sortie à N lignes multiplex par des lignes réseau sortantes et à m lignes sortantes, que chaque contrôleur est relié à un registre d'entrée et à un registre de sortie, chaque registre d'entrée étant relié en sortie de la matrice de connexion par une ligne sortante, chaque 20 registre de sortie étant relié en entrée de la matrice de connexion par une ligne entrante, que l'horloge délivre sur un premier fil un signal d'horloge composite à chacun des registres d'entrée et de sortie, sur un deuxième fil un signal d'horloge à chacun des contrôleurs, et par une liaison des signaux d'horloge nécessaires au fonctionnement de la 25 matrice de connexion, une voie quelconque des lignes multiplex étant connectée sur une voie fixe de n'importe quelle ligne sortante cette voie fixe étant identique sur toutes les lignes sortantes, le contenu des registres de sortie étant transféré dans une voie fixe des lignes entrantes, cette voie fixe étant identique sur toutes les lignes 30 entrantes, et une voie fixe des lignes entrantes étant connectée sur n'importe quelle voie de l'une quelconque des lignes réseau sortantes, les voies fixes des lignes entrantes et sortantes étant identiques. L'invention va être décrite à l'aide d'un exemple de réalisation illustré par les figures annexées dans lesquelles, la figure 1 représente le raccordement d'un dispositif de transfert et de traitement de l'invention à des lignes multiplex, _ 4 la figure 2 représente le dispositif de transfert et de traitement de la figure 1, la figure 3 est un chronogramme de signaux d'horloge utilisés dans le dispositif de la figure 2. Dans la figure 1, un dispositif de transfert et de traitement D de l'invention est relié en entrée à N lignes multiplex L 1 à Ln par l'intermédiaire d'une liaison entrante 4 constituée par des lignes réseau entrantes LRE 1 à LR En reliées aux lignes multiplex L 1 à Ln, respectivement; il est relié en sortie à l'entrée de N portes OU, Pl 10 à Pn par une liaison sortante 5 constituée par N lignes réseau sortantes LR 51 à LR Sn; les porte OU, Pl à Pn sont également reliées en entrée à N lignes multiplex LE 1 à L En, respectivement; les portes OU, Pl à Pn sont reliées en sortie à N lignes multiplex M 1 à Mn, respectivement. Le dispositif de transfert et de traitement D permet l'extraction des voies de données et de signalisation de chacune des lignes multiplex L 1 à Ln dont les autres voies sont acheminées vers des dispositifs locaux traitant ces autres voies; ces dispositifs locaux sont par exemple un réseau de connexion numérique, des convertisseurs numé20 riques/analogiques. La figure 2 représente le dispositif de transfert et de traitement D de la figure 1, dans lequel 1 est une matrice de connexion, C 1, C 2, Cm, sont des contrôleurs de communication série, RE 1, RE 2, R Em, sont des registres d'entrée, R 51, R 52, R Sm, sont des regis25 tres de sortie, 2 est une horloge, et 3 est un microprocesseur relié par un bus B à la matrice de connexion et aux contrôleurs Le microprocesseur délivre les informations nécessaires à l'extraction des voies des lignes multiplex L 1 à Ln, l'injection sur les lignes multiplex M 1 à Mn, et au fonctionnement des m contrôleurs. La matrice de connexion 1 est reliée en entrée à la liaison entrante 4 constituée par les N lignes réseau entrantes LRE 1 à LR En, et à une liaison entrante 6 constituée de m lignes entrantes 61, 62, 6 m; la matrice est reliée en sortie à la liaison sortante 5 constituée des N lignes réseau sortantes LR 51 à LR Sn, et à une liaison 35 sortante 7 constituée de m lignes sortantes 71, 72, 7 m La matrice de connexion 1 réalise des connexions spatiales et temporelles (changement de voies) entre les liaisons entrantes et sortantes; cette matrice de connexion est donc un commutateur bien connu de l'homme de l'art, à n+m entrées et n+m sorties. L'horloge 2 délivre un signal d'horloge composite H 1 sur un fil 8 relié à l'entrée horloge de chacun des registres d'entrée et de sortie, RE 1 à R Em et R 51 à R Sm; ce signal d'horloge composite H 1 permet le changement de rythme, 2,048 Mbit/s, 64 kbit/s par chargement des registres d'entrée à un débit instantané de 2,048 Mbit/s et trans10 fert de ceux-ci à un débit moyen de 64 kbit/s, et par chargement des registres de sortie à un débit moyen de 64 kbit/s et transfert de ceuxci à un débit instantané de 2,048 Mbit/s La figure 3 représente le signal d'horloge composite H 1 constitué par un signal d'horloge à 2,048 Mbit/s, et un signal d'horloge à 64 kbit/s comportant, dans un 15 intervalle de temps de 125 microsecondes, huit créneaux dont seul le premier comporte huit impulsions du signal d'horloge à 2,048 Mbit/s. L'horloge 2 délivre également sur un fil 9 un signal d'horloge H 2 à 64 kbit/s qui pilote les contrôleurs C 1 à Cm à la réception et à l'émission; ce signal d'horloge H 2, représenté figure 3, est légère20 ment en avance de phase par rapport au signal d'horloge à 64 kbit/s du signal d'horloge composite H 1, afin de tenir compte des contraintes temporelles imposées par la matrice de connexion d'une part et les contrôleurs d'autre part. L'horloge 2 délivre également, sur une liaison 10 des signaux 25 d'horloges nécessaires au fonctionnement de la matrice de connexion 1; ces signaux sont constitués par: un signal d'échantillonnage interne fonction de la matrice utilisée, ce signal d'échantillonnage étant à 4,096 Mbit/s pour une matrice de connexion ayant huit entrées, et huit sorties ( 8 = n+m), et un signal de synchronisation 30 des n+m lignes reliées en entrée et en sortie de la matrice, de périodicité 125 microsecondes. Les registres d'entrée RE 1, RE 2, R Em, sont reliés en entrée aux lignes sortantes 71, 72, 7 m, respectivement, et en sortie aux contrôleurs de communication série C 1 à Cm, respectivement Les regis35 tres de sortie R 51, R 52, R Sm, sont reliés en entrée aux contrôleurs 6 2551939 de communication série C 1 à Cm, respectivement, et en sortie aux lignes entrantes 61 à 6 m, respectivement La matrice de connexion 1 et chacun des contrôleurs de communication série C 1 à Cm sont reliés au bus B, lui-même relié au microprocesseur. Les lignes multiplex L 1 à Ln, figure 1, acheminent chacune, des informations contenues dans les trente deux voies d'une trame Les données à traiter, contenues dans des voies de la trame doivent être traitées indépendamment des autres voies de la trame qui sont aiguillées vers des dispositifs locaux qui traitent ces autres voies. 10 La matrice de connexion 1 permet, sous commande du microprocesseur 3, d'aiguiller n'importe quelle voie de l'une quelconque des lignes multiplex L 1 à Ln auxquelles elle est reliée par les lignes réseau entrantes LRE 1 à LR En, sur l'une, quelconque, des lignes sortantes 71, 72, 7 m, constituant la liaison sortante 7; de même la matrice de 15 connexion permet d'aiguiller n'importe quelle voie de l'une quelconque des lignes entrantes 61 à 6 m sur l'une, quelconque des lignes réseau sortantes LR 51 à LR Sn Les voies à traiter des lignes multiplex L 1 à Ln sont transférées sur des voies fixes et identiques des lignes sortantes 71 à 7 m; de même les informations des registres de sortie R 51 20 à R Sm sont émises sur les lignes entrantes 61 à 6 m dans des voies fixes et identiques, ces voies étant les mêmes, c'est-à-dire ayant même numéro, que celles des lignes sortantes 71 à 7 m De cette manière le signal d'horloge composite H 1 est commun à tous les registres d'entrée et de sortie Les voies fixes des lignes entrantes 61 à 6 m sont ensuite 25 transférées dans des voies quelconques des lignes réseau sortantes LR 51 à LR Sn. Les informations présentes sur les lignes sortantes 71 à 7 m sont entrées en série dans les registres d'entrée RE 1 à R Em, sous commande des impulsions hl à h 8 du signal d'horloge à 2,048 Mbit/s du signal 30 d'horloge composite H 1 La prise en compte par les contrôleurs C 1 à Cm de ces informations contenues dans les registres d'entrée est faite sur les fronts montants Fll à F 18 du signal d'horloge H 2 à 64 kbit/s, alors que les décalages série dans les registres d'entrée se font sur les fronts montants F 1 à F 8 du signal d'horloge à 64 kbit/s du signal 35 d'horloge composite H 1 En émission, les informations sont disponibles -7 2551939 en sortie des contrôleurs C 1 à Cm sur les fronts montants Fll à F 18 du signal d'horloge H 2; elles sont chargées en série dans les registres de sortie R 51 à R Sm sur les fronts montants F 1 à F 8 du signal à 64 kbit/s du signal d'horloge composite H 1, puis transférées en 5 série sur les lignes entrantes 61 à 6 m par les impulsions hi à h 8 du signal d'horloge à 2,048 Mbit/s du signal d'horloge composite Hl. La matrice de connexion 1 est par exemple du type SM 233 commercialisé par SIEMENS, et les contrôleurs de communication série C 1 à Cm sont par exemple du type 8530 commercialisé par A M D Dans le cas de 10 quatre lignes multiplex L 1, L 2, L 3, L 4, et Ml, M 2, M 3, M 4, il est possible de monter la matrice de connexion 1, quatre contrôleurs C 1-à C 4, les registres d'entrée RE 1 à RE 4, les registres de sortie R 51 à R 54, et le microprocesseur 3 sur une seule carte de circuit imprimé. Le dispositif de transfert et de traitement de l'invention per15 met, grâce à la matrice de connexion, le rebouclage émission sur réception, c'est-àdire soit le rebouclage direct d'un contrôleur, soit le rebouelage avec croisement entre contrôleurs, les informations émises par un contrôleur étant reçues par un autre contrôleur, et réciproquement Cette possibilité de rebouclage permet dans le cas de rebouclage 20 direct d'un contrôleur de procéder à des tests sur ce controleur en cas d'avarie de celui-ci; elle permet, dans le cas de rebouclage avec croisement entre contrôleurs, un dialogue entre contrôleurs, ce dialogue étant utilisé, lors de la mise en service, pour la mise au point matérielle et logicielle des contrôleurs et des dispositifs utilisa25 teurs du niveau supérieur; par exemple un premier contrôleur joue son rôle normal et un deuxième contrôleur simule une station distante avec laquelle le premier contrôleur est en dialogue. Il est également possible, par la matrice de connexion 1, de diffuser simultanément vers toutes les lignes multiplex M 1 à Mn, ou 30 vers une partie de celles-ci, des informations issues d'un contrôleur. Cette possibilité d'atteindre en synchronisme les stations reliées à ces lignes multiplex présente un intérêt dans des applications telles que par exemple, commande de réinitialisation des canaux d'échange des lignes multiplex, délivrance de tops horaires de synchronisation. 35 -8 2 551939 REVENDICATIONS 1/ Dispositif de transfert et de traitement de voies de données ou de signalisation d'un ensemble de N lignes multiplex (L 1 à Ln) fonctionnant chacune à 2,048 M Hz et les informations de chaque voie de données 5 ou de signalisation ayant un débit de 64 kbit/s, comportant m contr 8leurs (C 1 à Cm) de communication série, et une horloge ( 2) chaque contrôleur étant associé à des registres d'entrée et à des registres de sortie, les registres d'entrée effectuant le changement de rythme 2,048 Mbit/s, 64 kbit/s et les registres de sortie effectuant 10 le changement de rythme inverse, caractérisé par le fait qu'il comporte une matrice de connexion ( 1) effectuant des commutations spatiales et des commutations temporelles et reliée en entrée aux N lignes multiplex (L 1 à Ln) par des lignes réseau entrantes (LRE 1 à LR En), et à m lignes entrantes ( 61 à 6 m), et en sortie à N lignes multiplex (M 1 à 15 Mn) par des lignes réseau sortantes (LR 51 à LR Sn) et à m lignes sortantes ( 71 à 7 m), que chaque contrôleur (C 1 à Cm) est relié à un registre d'entrée (RE 1 à R Em) et à un registre de sortie (R 51 à R Sm), chaque registre d'entrée étant relié en sortie de la matrice de connexion ( 1) par une ligne sortante ( 71 à 7 m), chaque registre de sortie étant 20 relié en entrée de la matrice de connexion ( 1) par une ligne entrante ( 61 à 6 m), que l'horloge ( 2) délivre sur un premier fil ( 8) un signal d'horloge composite (H 1) à chacun des registres d'entrée et de sortie, sur un deuxième fil ( 9) un signal d'horloge (H 2) à chacun des contrôleurs, et par une liaison ( 10) des signaux d'horloge néces25 saires au fonctionnement de la matrice de connexion, une voie quelconque des lignes multiplex (L 1 à Ln) étant connectée sur une voie fixe de n'importe quelle ligne sortante ( 71 à 7 m) , cette voie fixe étant identique sur toutes les lignes sortantes, le contenu des registres de sortie étant transféré dans une voie fixe des lignes entrantes ( 61 à 30 6 m), cette voie fixe étant identique sur toutes les lignes entrantes, et une voie fixe des lignes entrantes étant connectée sur n'importe quelle voie de l'une quelconque des lignes réseau sortantes (LR 51 à LR Sn), les voies fixes des lignes entrantes ( 61 à 6 m) et sortantes ( 71 à 7 m) étant identiques. 9 2551939 2/ Dispositif de transfert et de traitement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le signal d'horloge composite (H 1) est constitué par un signal d'horloge à 2,048 Mbit/s et par un signal d'horloge à 64 kbit/s comportant dans un intervalle de temps de 125 5 microsecondes, huit créneaux dont seul le premier porte huit impulsions (hl à h 8) du signal à 2,048 Mbit/s, et que le signal d'horloge (H 2) est un signal à 64 kbit/s 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la matrice de connexion ( 1) et les contrôleurs de communication série (C 1 10 à Cm) sont pilotés par un microprocesseur ( 3) et que par commande du microprocesseur la matrice de connexion diffuse sur tout ou partie des n lignes réseau sortantes (LR 51 à LR Sn) un message émis par un contr Sleur. 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la 15 matrice de connexion ( 1) et les contrôleurs de communication série (C 1 à Cm) sont pilotés par un microprocesseur ( 3), et que sous commande du microprocesseur deux contrôleurs quelconques sont reliés entre eux par l'intermédiaire de la matrice de connexion afin d'effectuer des tests sur l'un des contr 8 leurs ou de permettre un dialogue entre les deux 20 contrôleurs.