程控交換機多模塊組網系統的製作方法

2023-04-26 18:16:36 1

專利名稱：程控交換機多模塊組網系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於通信技術領域，具體地說，涉及大型數字程控交換機系統。
對於大型數字程控交換機，為實現大容量交換網絡，必須採用多模塊的組網結構。目前採用的組網結構是由一個中心交換模塊和多個外圍交換模塊組成，組網結構採用星型方式。其中，中心交換模塊是具有大容量的交換網絡平面組成的模塊，中心模塊交換網絡可以是多平面的小交換網絡平面的疊加，也可以是由單一的大容量交換平面組成；外圍交換模塊與中心模塊之間通過傳輸介質(如PCM中繼線、光纖等)組連，外圍交換模塊一般設在用戶集中點，可以縮短用戶線，提高線路設備的利用率和降低線路設備成本；所有外圍模塊間的交換都必須經過中心交換模塊完成。
目前大型數字程控交換機採用的這種星型組網結構是常見的提高交換容量而採用多交換平面T-S-T或T-T-T組合(其中T表示T連線器，S表示空間連線器)的外在體現，這種結構具有以下缺點(1)組網方式單一。星型組網結構中各外圍模塊之間的連接是單一的，也就是通信信道和話路均是單一的，沒有備份，這樣當中心模塊出現故障時有可能導致外圍模塊之間不能通話，整個網絡抵禦災難的能力弱；(2)星型組網結構是二級組網，組網能力簡單，網絡覆蓋的範圍小，不適合用戶點分布廣闊的地區和應用場合；(3)對於由多模塊組成的大容量程控交換機，隨著單交換平面的容量擴大，單純通過T-T-T或T-S-T方式不能充分發揮部分外圍交換模塊的能力。
本發明的目的在於提供一種程控交換機多模塊組網系統，該組網系統採用了新的多模塊組網結構，可以擴大多模塊程控交換機組網的覆蓋範圍，提高外圍交換模塊間通信和話路的可靠性。
實現本發明目的的技術方案如下本發明所述的多模塊組網系統包括中心交換模塊和外圍交換模塊，外圍交換模塊分為話務量較大的近端交換模塊和話務量較小的遠端交換模塊，通常近端交換模塊的交換網絡容量比遠端交換模塊大。以中心模塊為根節點，與所有外圍模塊形成一個樹形結構的組網系統，相鄰的兩個兄弟模塊間增加直達路徑，形成類似網狀的混合結構。其中外圍交換模塊與中心交換模塊之間或外圍交換模塊之間通過常見傳輸介質(如PCM中繼線、光纖等)相連。一般情況下為降低由多交換網絡平面組合形成的大容量數字交換網絡的內部阻塞概率，採用該結構組網時需遵循以下兩個原則(1)如第二級的外圍交換模塊帶三級外圍交換模塊，則二級外圍交換模塊為近端交換模塊，其與中心交換模塊採用大容量光介質相連；(2)三級外圍交換模塊通常是遠端交換模塊。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細介紹。


圖1是現有多模塊程控交換機的結構示意圖。
圖2是本發明所述多模塊系統的結構示意圖。
圖3是本發明所述防止兩模塊間話路同搶示意圖。
由圖1可見，該多模塊程控交換機的組網系統是由一個中心交換模塊1和多個外圍交換模塊2組成，組網結構採用星型方式，星型組網結構中各外圍模塊2之間的連接是單一的，即通信信道和話路均是單一的。
由圖2可見，本發明所述的多模塊組網系統包括中心交換模塊1和多個外圍交換模塊，外圍交換模塊包括多個近端交換模塊30、31和多個遠端交換模塊40、41、42和43。通常近端交換模塊30和31的交換網絡容量比遠端交換模塊40、41、42和43的大。以中心模塊1為根節點，與所有外圍模塊形成一個樹形結構的組網系統，相鄰的兩個外圍兄弟模塊間增加直達路徑5，形成類似網狀的混合結構。近端交換模塊30、31與遠端交換模塊40、41、42和43間具有直達路徑5，形成類似網狀的混合結構。外圍交換模塊與中心交換模塊1之間或外圍交換模塊之間通過常見傳輸介質(如PCM中繼線、光纖等)相連。
為使本發明所說的程控交換機多模塊組網系統能正常運行，應處理好正常情況下模塊間通信信道的選擇和話路的選擇、防止模塊間話路同搶、故障路徑的檢測、發生故障通信信道的切換和故障話路的處理等，為此發明人提出了下述方案以解決上述問題(1)模塊間通信信道的選擇本發明在各個外圍模塊中設置一個通信信道的選擇裝置，採用兩模塊間最短路徑方法(參見電子工業出版社《數據結構和算法分析》)對外圍模塊之間通訊優先直達路徑進行選擇，該裝置的工作原理和結構如下當兩外圍交換模塊之間存在直達路徑，則由模塊之間通訊優先選用直達路徑；否則，則迂迴到上級父模塊，由上級父模塊按同樣的方法選擇路徑；如此遞歸直至找到兩模塊之間的路徑。
(2)故障檢測切換本發明在各個外圍交換模塊中設置一個故障檢測切換裝置，採用檢測消息差錯控制方法對模塊之間通訊進行故障檢測切換，該裝置和方法的工作原理和結構如下如果模塊之間有直達路徑，則從一個模塊向與其直接相連的模塊定時發出檢測直達路徑的檢測消息並記數；對方收到後，回復應答消息；本模塊收到應答消息，記數減一。如果信道故障，勢必造成對方收不到信道檢測消息，也就不會回復應答消息。當記數值達到一定數目時，這表明信道故障，系統切斷在直達路徑上的所有模塊間通信，並選擇迂迴路徑，通報其子模塊更改路由信息。同時檢測直達路徑，如恢復正常則將模塊間通訊由迂迴路徑切換回直達路徑，並通報其子模塊更改路由信息。
如果模塊之間沒有直達路徑，模塊之間必定是通過上級模塊迂迴通訊的，則從本模塊向其上級模塊發出檢測消息，上級模塊恢復應答消息；當通訊阻斷時；本模塊收不到上級模塊的應答消息，則通知其子模塊更改路由信息，並發出告警。
如圖2所示，模塊30與模塊31之間有直達路徑，使得模塊40至模塊43的路徑為40-30-31-43。當模塊30與模塊31的直達路徑上的信道發生故障，而模塊30至中心模塊1的路徑上的信道正常，則模塊40至模塊43的路徑變化為40-30-中心模塊1-31-43。當模塊30與模塊31的直達路徑上的信道恢復正常後，模塊40至模塊43的路徑恢復為40-30-31-43。
(3)外圍交換模塊間話路路徑選擇對於本發明所述的系統，則兩外圍交換模塊間可能存在多條路徑，並且該路徑可能是經過多模塊完成的。
外圍交換模塊間的話路路徑在正常情況下是優選最短路徑，即直接模塊路徑；其次是經父模塊的轉接路徑。即在直接外圍交換模塊路徑全忙或不可用的情況下，如存在其他可選路徑，本發明通過一個話路路徑選擇裝置，使其自動溢出到經該可選的路徑上。該裝置為一採用兩模塊間最短路徑方法(參見電子工業出版社《數據結構和算法分析》)的裝置，各外圍交換模塊間存在的路徑可根據各外圍交換模塊間的組網關係得到。跨多模塊的話路同樣是根據模塊間組網關係，分段在所跨越的各個模塊中分別獲得對應的話路組成一條跨多模塊路徑。
(4)故障情況下的保護切換當兩外圍交換模塊間存在多條路徑時，需準確識別發生故障的路徑。如發生故障的路徑不能準確的識別，尤其是直連的兄弟模塊路徑發生故障但未能識別時，將導致模塊間的接通率大大降低。因為模塊間信令配合消息可通過其他正常的通信信道傳遞，選擇話路時仍然選擇故障的路徑，此次模塊間的呼叫在信令配合上一切正常，而實際物理話路中由於中間存在一段故障的物理路徑而不能正常通話。故障的檢測對不同的連接介質採用不同的方法，如模塊間連接通過電介質(如通過PCM中繼線相連)，根據底層硬體導通測試結果確定是否發生故障；對於光介質相連的模塊，如其上的通信信道檢測到故障，通知控制系統將其上的話路路徑置為故障態。這樣確保路徑發生故障時，將該路徑置為不可用。
(5)相鄰模塊間的路徑同搶話路同搶指模塊間一條物理話路，由於在兩邊模塊中分配給被不同的呼叫，導致該兩個呼叫失敗的現象叫話路同搶。本發明採用一種簡單可靠的方法防止話路同搶方法，即對於相鄰的兩外圍交換模塊，定義其中一個外圍交換模塊是話路的主控模塊，其模塊間的話路分配有該外圍交換模塊確定，並由其通知對端外圍交換模塊分配的話路。具體說明如下模塊間的話路，物理上即相鄰的兩交換網絡平面上對應的時隙，如圖3所示，在每一個模塊上所有話路(對應的交換網絡平面的時隙)都有一唯一的標識，如模塊6上的最後一話路標識為Xa。如指定模塊6為話路主控的交換模塊，則所說的主控交換模塊為與其相鄰的直連模塊7分配兩個隊列，一列存放可用的話路隊列Qb，另一列存放不可用的話路隊列Pb。在模塊6上有一張模塊間話路的對應關係如(Xa,Yb)，表示在模塊6上標識為Xa的話路，在模塊7上該話路標識為Yb。所有模塊6與模塊7間的話路都從模塊6的隊列Qb中獲得，一旦某話路被佔用，將該話路插入到隊列Pb中。同時根據模塊間話路對應關係將該話路通過模塊7的標識通知模塊7，完成兩模塊間話路佔用過程。
由上述公開的技術方案可見，本發明所說的新的組網結構減輕了中心交換模塊的負荷和對中心交換模塊的依賴，減少設備擴容時的投資，同時提高了整個交換機的各模塊間話路和通信的可靠性。
權利要求
1．一種程控交換機多模塊組網系統，包括一個中心模塊和多個外圍模塊，其特徵在於，以中心模塊為根節點，與所有外圍模塊形成一個樹形結構的組網系統，即中心模塊與外圍模塊、外圍模塊與外圍模塊均通過常見的傳輸介質相連。
2．如權利要求1所述的系統，其特徵在於，相鄰的兩個兄弟模塊間增加直達路徑。
3．如權利要求1或2所述的系統，其特徵在於，相鄰的兩個模塊中指定一個為主控模塊。
4．如權利要求1所述的系統，其特徵在於，在各個外圍模塊中設置通信信道選擇裝置，故障檢測切換裝置，話路徑選擇裝置。
5．如權利要求2所述的系統，其特徵在於，在各個外圍模塊中設置通信信道選擇裝置，故障檢測切換裝置，話路徑選擇裝置。
6．如權利要求3所述的系統，其特徵在於，在各個外圍模塊中設置通信信道選擇裝置，故障檢測切換裝置，話路徑選擇裝置。
全文摘要
本發明公開了一種大型數字程控交換機系統。本發明所述的多模塊組網系統包括中心交換模塊和外圍交換模塊,以中心模塊為根節點,與所有外圍模塊形成一個樹形結構的組網系統,相鄰的兩個兄弟模塊間增加直達路徑,形成類似網狀的混合結構。由於本發明採用了新的組網結構減輕了中心交換模塊的負荷和對中心交換模塊的依賴,減少設備擴容時的投資,同時提高了整個交換機的各模塊間話路和通信的可靠性。
文檔編號H04L12/28GK1321024SQ00116389
公開日2001年11月7日 申請日期2000年6月8日 優先權日2000年6月8日
發明者戴存軍, 蔡輝, 馬克林 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司