专利名称：程控交换机多模块组网系统的制作方法
技术领域：
本发明属于通信技术领域，具体地说，涉及大型数字程控交换机系统。
对于大型数字程控交换机，为实现大容量交换网络，必须采用多模块的组网结构。目前采用的组网结构是由一个中心交换模块和多个外围交换模块组成，组网结构采用星型方式。其中，中心交换模块是具有大容量的交换网络平面组成的模块，中心模块交换网络可以是多平面的小交换网络平面的叠加，也可以是由单一的大容量交换平面组成；外围交换模块与中心模块之间通过传输介质(如PCM中继线、光纤等)组连，外围交换模块一般设在用户集中点，可以缩短用户线，提高线路设备的利用率和降低线路设备成本；所有外围模块间的交换都必须经过中心交换模块完成。
目前大型数字程控交换机采用的这种星型组网结构是常见的提高交换容量而采用多交换平面T-S-T或T-T-T组合(其中T表示T连线器，S表示空间连线器)的外在体现，这种结构具有以下缺点(1)组网方式单一。星型组网结构中各外围模块之间的连接是单一的，也就是通信信道和话路均是单一的，没有备份，这样当中心模块出现故障时有可能导致外围模块之间不能通话，整个网络抵御灾难的能力弱；(2)星型组网结构是二级组网，组网能力简单，网络覆盖的范围小，不适合用户点分布广阔的地区和应用场合；(3)对于由多模块组成的大容量程控交换机，随着单交换平面的容量扩大，单纯通过T-T-T或T-S-T方式不能充分发挥部分外围交换模块的能力。
本发明的目的在于提供一种程控交换机多模块组网系统，该组网系统采用了新的多模块组网结构，可以扩大多模块程控交换机组网的覆盖范围，提高外围交换模块间通信和话路的可靠性。
实现本发明目的的技术方案如下本发明所述的多模块组网系统包括中心交换模块和外围交换模块，外围交换模块分为话务量较大的近端交换模块和话务量较小的远端交换模块，通常近端交换模块的交换网络容量比远端交换模块大。以中心模块为根节点，与所有外围模块形成一个树形结构的组网系统，相邻的两个兄弟模块间增加直达路径，形成类似网状的混合结构。其中外围交换模块与中心交换模块之间或外围交换模块之间通过常见传输介质(如PCM中继线、光纤等)相连。一般情况下为降低由多交换网络平面组合形成的大容量数字交换网络的内部阻塞概率，采用该结构组网时需遵循以下两个原则(1)如第二级的外围交换模块带三级外围交换模块，则二级外围交换模块为近端交换模块，其与中心交换模块采用大容量光介质相连；(2)三级外围交换模块通常是远端交换模块。
下面结合附图对本发明作进一步详细介绍。
图1是现有多模块程控交换机的结构示意图。
图2是本发明所述多模块系统的结构示意图。
图3是本发明所述防止两模块间话路同抢示意图。
由图1可见，该多模块程控交换机的组网系统是由一个中心交换模块1和多个外围交换模块2组成，组网结构采用星型方式，星型组网结构中各外围模块2之间的连接是单一的，即通信信道和话路均是单一的。
由图2可见，本发明所述的多模块组网系统包括中心交换模块1和多个外围交换模块，外围交换模块包括多个近端交换模块30、31和多个远端交换模块40、41、42和43。通常近端交换模块30和31的交换网络容量比远端交换模块40、41、42和43的大。以中心模块1为根节点，与所有外围模块形成一个树形结构的组网系统，相邻的两个外围兄弟模块间增加直达路径5，形成类似网状的混合结构。近端交换模块30、31与远端交换模块40、41、42和43间具有直达路径5，形成类似网状的混合结构。外围交换模块与中心交换模块1之间或外围交换模块之间通过常见传输介质(如PCM中继线、光纤等)相连。
为使本发明所说的程控交换机多模块组网系统能正常运行，应处理好正常情况下模块间通信信道的选择和话路的选择、防止模块间话路同抢、故障路径的检测、发生故障通信信道的切换和故障话路的处理等，为此发明人提出了下述方案以解决上述问题(1)模块间通信信道的选择本发明在各个外围模块中设置一个通信信道的选择装置，采用两模块间最短路径方法(参见电子工业出版社《数据结构和算法分析》)对外围模块之间通讯优先直达路径进行选择，该装置的工作原理和结构如下当两外围交换模块之间存在直达路径，则由模块之间通讯优先选用直达路径；否则，则迂回到上级父模块，由上级父模块按同样的方法选择路径；如此递归直至找到两模块之间的路径。
(2)故障检测切换本发明在各个外围交换模块中设置一个故障检测切换装置，采用检测消息差错控制方法对模块之间通讯进行故障检测切换，该装置和方法的工作原理和结构如下如果模块之间有直达路径，则从一个模块向与其直接相连的模块定时发出检测直达路径的检测消息并记数；对方收到后，回复应答消息；本模块收到应答消息，记数减一。如果信道故障，势必造成对方收不到信道检测消息，也就不会回复应答消息。当记数值达到一定数目时，这表明信道故障，系统切断在直达路径上的所有模块间通信，并选择迂回路径，通报其子模块更改路由信息。同时检测直达路径，如恢复正常则将模块间通讯由迂回路径切换回直达路径，并通报其子模块更改路由信息。
如果模块之间没有直达路径，模块之间必定是通过上级模块迂回通讯的，则从本模块向其上级模块发出检测消息，上级模块恢复应答消息；当通讯阻断时；本模块收不到上级模块的应答消息，则通知其子模块更改路由信息，并发出告警。
如图2所示，模块30与模块31之间有直达路径，使得模块40至模块43的路径为40-30-31-43。当模块30与模块31的直达路径上的信道发生故障，而模块30至中心模块1的路径上的信道正常，则模块40至模块43的路径变化为40-30-中心模块1-31-43。当模块30与模块31的直达路径上的信道恢复正常后，模块40至模块43的路径恢复为40-30-31-43。
(3)外围交换模块间话路路径选择对于本发明所述的系统，则两外围交换模块间可能存在多条路径，并且该路径可能是经过多模块完成的。
外围交换模块间的话路路径在正常情况下是优选最短路径，即直接模块路径；其次是经父模块的转接路径。即在直接外围交换模块路径全忙或不可用的情况下，如存在其他可选路径，本发明通过一个话路路径选择装置，使其自动溢出到经该可选的路径上。该装置为一采用两模块间最短路径方法(参见电子工业出版社《数据结构和算法分析》)的装置，各外围交换模块间存在的路径可根据各外围交换模块间的组网关系得到。跨多模块的话路同样是根据模块间组网关系，分段在所跨越的各个模块中分别获得对应的话路组成一条跨多模块路径。
(4)故障情况下的保护切换当两外围交换模块间存在多条路径时，需准确识别发生故障的路径。如发生故障的路径不能准确的识别，尤其是直连的兄弟模块路径发生故障但未能识别时，将导致模块间的接通率大大降低。因为模块间信令配合消息可通过其他正常的通信信道传递，选择话路时仍然选择故障的路径，此次模块间的呼叫在信令配合上一切正常，而实际物理话路中由于中间存在一段故障的物理路径而不能正常通话。故障的检测对不同的连接介质采用不同的方法，如模块间连接通过电介质(如通过PCM中继线相连)，根据底层硬件导通测试结果确定是否发生故障；对于光介质相连的模块，如其上的通信信道检测到故障，通知控制系统将其上的话路路径置为故障态。这样确保路径发生故障时，将该路径置为不可用。
(5)相邻模块间的路径同抢话路同抢指模块间一条物理话路，由于在两边模块中分配给被不同的呼叫，导致该两个呼叫失败的现象叫话路同抢。本发明采用一种简单可靠的方法防止话路同抢方法，即对于相邻的两外围交换模块，定义其中一个外围交换模块是话路的主控模块，其模块间的话路分配有该外围交换模块确定，并由其通知对端外围交换模块分配的话路。具体说明如下模块间的话路，物理上即相邻的两交换网络平面上对应的时隙，如图3所示，在每一个模块上所有话路(对应的交换网络平面的时隙)都有一唯一的标识，如模块6上的最后一话路标识为Xa。如指定模块6为话路主控的交换模块，则所说的主控交换模块为与其相邻的直连模块7分配两个队列，一列存放可用的话路队列Qb，另一列存放不可用的话路队列Pb。在模块6上有一张模块间话路的对应关系如(Xa,Yb)，表示在模块6上标识为Xa的话路，在模块7上该话路标识为Yb。所有模块6与模块7间的话路都从模块6的队列Qb中获得，一旦某话路被占用，将该话路插入到队列Pb中。同时根据模块间话路对应关系将该话路通过模块7的标识通知模块7，完成两模块间话路占用过程。
由上述公开的技术方案可见，本发明所说的新的组网结构减轻了中心交换模块的负荷和对中心交换模块的依赖，减少设备扩容时的投资，同时提高了整个交换机的各模块间话路和通信的可靠性。
权利要求
1．一种程控交换机多模块组网系统，包括一个中心模块和多个外围模块，其特征在于，以中心模块为根节点，与所有外围模块形成一个树形结构的组网系统，即中心模块与外围模块、外围模块与外围模块均通过常见的传输介质相连。
2．如权利要求1所述的系统，其特征在于，相邻的两个兄弟模块间增加直达路径。
3．如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，相邻的两个模块中指定一个为主控模块。
4．如权利要求1所述的系统，其特征在于，在各个外围模块中设置通信信道选择装置，故障检测切换装置，话路径选择装置。
5．如权利要求2所述的系统，其特征在于，在各个外围模块中设置通信信道选择装置，故障检测切换装置，话路径选择装置。
6．如权利要求3所述的系统，其特征在于，在各个外围模块中设置通信信道选择装置，故障检测切换装置，话路径选择装置。
全文摘要
本发明公开了一种大型数字程控交换机系统。本发明所述的多模块组网系统包括中心交换模块和外围交换模块,以中心模块为根节点,与所有外围模块形成一个树形结构的组网系统,相邻的两个兄弟模块间增加直达路径,形成类似网状的混合结构。由于本发明采用了新的组网结构减轻了中心交换模块的负荷和对中心交换模块的依赖,减少设备扩容时的投资,同时提高了整个交换机的各模块间话路和通信的可靠性。
文档编号H04L12/28GK1321024SQ00116389
公开日2001年11月7日 申请日期2000年6月8日 优先权日2000年6月8日
发明者戴存军, 蔡辉, 马克林 申请人:深圳市中兴通讯股份有限公司