P]~RICLF,,S : U N P R O J E T D ' A U T O C O M M U T A T E U R ~ L E C T R O N I Q U E

A C O M M A N D E P A R P R O G R A M M E E N R E G I S T R ] ~

par

Pierre LUCAS J e a n D U Q U E S N E Ing6nieur en chef des t616communications* Ing6nieur en chef des t616communications**

Alber t R~.GN I E R Ing6nieur***

SOMMAIRE. - - Dans le cadre d'un sgst~me appeld S O C O T E L E l , el prdvu pour rdsoudre les probldmes de l 'Administration [raneaise des P .T .T . , un pro]et d'autoeommulateur eleclronique urbain ~t commutation spa- tiale et commande ~ programme enregislrd a did lancd. Son rdseau de connexion ulilise des relais ~ tiges selon le principe du maintien dleclrique. It est commandd par des mullienregistreurs spdcialisds t~ la tdldphonie el se parlageanl le trafic ~ dcouler. Le central est interconnectd, grdce ~ des ]oncteurs el des auxiliaires de signa- lisalion au rdseau de Paris, qui esl le plus complexe que l'on rencontre en France. Les abonnds, grdce ~ la souplesse du programme enregistrd, bdndficient de services nouveaux, landis que le personnel de maintenance el d'exploitation dispose d'une imporlante bibliolh~que de programmes. Les composants el la technologie ulilisds permettent une importante rdduelion de l'encombremenl du central et une modularitd accrue des dqui- pements par rapport aux sgsl~mes crossbar modernes. L'ensemble est en cours de raise en service au central

Michelet ~ Clamarl (Hauls-de-Seine), o71 1 000 abonnds seronl raccordds en premiere phase.

PLAN. - - �9 1 : Introduction. | I I : O b j e t d u p r o j e t P~,ricl~.s : op t ions p r i s e s �9 I I I : R ~ s e a u de connexion III .1. Diagramme; III .2. Test-identification et marquage d'itindraires; III .3. Unild de com- mande. �9 IV : M u l t i e n r e g i s t r e u r s IV.1. Mdmoires de programme; IV.2. Mdmoire de masse; IV. 3.Bloc logique-Code d'ordres ; IV.4. Entrde-sortie; IV.5. Duplication; IV.6. Sdcuril~s et disponibilild du sysldme; IV.7. Dispositifs de sdcuritd. �9 Y : O r g a n e s de s igna l i sa t ion V.1. Joncleurs et auxiliaires de signali- sation; V.2. Exploraleurs; V.3. Distributeurs de ]oncleurs; V.4. Dislributeurs rapides. �9 YI : P r o g r a m - m a t / o n VIA. Sgst~me moniteur; YI.2. Programmes de sdcuritd; VI.3. Programmes de commutation; VIA. Programmes d'exploitation; VI.5. Programmes de maintenance el de diagnostic. �9 V I I : Conclusion.

�9 Bibliographic (4 r6f.).

I . I N T R O D U C T I O N

L 'Admin i s t r a t ion fran~aise des Postes et T616- communicat ions , soucieuse de profiler des r6cents progr~s des techniques 61ectroniques, pr inc ipa lement dans le domaine des semiconducteurs et des ordina- teurs, a confi6 au Centre Nat ional d 'E tudes des T616- communicat ions (CNET) dans le cadre du programme g6n6ral d '6tudes de SOCOTEL (*) la maitr ise d'oeuvre de divers projets de commuta t ion 61ectronique.

Apr~s une maque t t e de laboratoire (projet ANTA- n~.s) (**) r6alis6e en 1961 [1] et deux au tocommu- ta teurs exp6r imentaux (projets SOCRATE (***) et ARISTOTP. (****) en fonc t ionnement depuis 1964 et 1965 h Lann ion (CStes-du-Nord) [2, 3, 4], le bu t poursuivi a ~t6 de d6velopper un syst~me unique susceptible de permet t re h l 'Admin is t ra t ion fran~aise

de d6cider en tou te connaissance de cause l ' adopt ion de la commuta t ion 61ectronique ou le ma in t i en de

product ion des systbmes crossbar. Dans la m~me ligne il y a lieu de signaler l ' a u t o c o m m u t a t e u r ARTEMIS r6alisd avec une socidt~ priv~e (L.M.T.) dans une

6troite col laborat ion avec le CNET.

E n vue de pr6parer ce choix, qui pourrai t avoir lieu vers 1972, deux projets ont (it6 lancds : F u n , nomm6

projet P L A T O N ( * * * * * ) est d6crit dans un article du m6me num6ro de cette revue ; l 'autre , nomm6 projet

PgRICL~S (******), va 6tre d6crit dans le prdsent article. Tous deux s ' inscr ivent dans le cadre du sys- tbme SOCOTEL E l , qui, grfice h son caractbre modu- laire, a pour ambi t ion de couvrir la total i t6 des besoins de l 'Admin i s t r a t ion frangaise dans le domaine de la commuta t ion , qu'elle soit t616phonique, t616graphique ou de donn6es. Ceci est rendu possible par une norma- l isat ion trbs pouss6e des sous-ensembles fonctionnels cons t i tuan t un au tocommuta teu r , quels que soient sa

(*) Soci6t6 mixte pour le d6veloppement de la technique de la Commutation dans le domaine des T616communications.

(**) D'Appareil Num6rique Traitant les Informations Num6riques Et Analogiques.

(***) Syst~me Organique Commutant Rapidement les Abonn6s et les Taxant Electroniquement.

(****) Autocommutateur R6alisant Int6gralement et Sys- t6matiquement Toutes les Opdrations de Tdl6phonie Elec- tronique.

(*****) Prototype Lannionais d'Autocommutateur T616- phonique h Organisation Num6rique.

(******) Prototype Exp6rimental R6alis6 Industriellement d'un Commntateur Logique Electronique S6quentiel.

* A la Direction du C.N.E.T. ** Au C.N.E.T., Groupement Recherches sur les Machines Electroniques. *** A la social6 Le Mat6riel T616phonique (L.M.T.)

- - 116 - -

t. 24, n ~ 3-4, 1969]

capacitY, son domaine cl'emploi ou m~me ]a nature de

son r~seau de connexion (Fig. I).

i Lignes te{mlno[es Organes de ter mlnoison Z Jol/cteurs

Jonctions de [iaisor Or ~'~les nuxiliaires

- r - - T

s~m~phores

Reseau J

conqd:xion

Orgones [

Orgones de

P]~RICLI~S : A U T O C O M M U T A T E U R ~ L E C T ] R O N I Q U E 2/12 seront iui t ia lement raccord6s au pro to type , puis

2 000 sans doute et 7 ou 8 000 imm6dia tement apr~s.

Voici quelles en sont les principales caract6rist iques :

- - r6seau de connexion h relais h tiges ~ contacts

scell6s, ut i l isant le principe du main t ien 61ectrique,

- - c o m m a n d e par des mul t ienregis t reurs /~ pro-

gramme enregistr6 en m6moire, sp6cialis6s ~ la t616- I , phonie et se pa r t agean t le t rafic ~ 6couler,

- - in terconnexion avec le r6seau de Paris dans le

cas le plus g6n6ral, c 'est-~-dire en p ra t ique le plus

] complexe que l 'on puisse rencontrer en France,

- - t e c h n o l o g i c moderne ut i l isant des composants

! fiables, compacts et ~conomiqnes,

- - fourni ture aux abonn6s des services nouveaux i

que r o n rencontre ma in t enan t dans t o u s l e s cen t raux l i 6lectroniques.

On se propose darts ce qui suit de donner quelques

d~tails sur ces divers points.

FIG. 1 . - Diagramme g6n6ral d'autocommutateur h com- mande centralis6e.

I I . O B J E T D U P R O J E T P I~ ,BICL~S O P T I O N S P B I S E S

En r u e d ' adap te r au m a x i m u m les 6tudes faites

aux besoins, une 6tude de march~ a 6t6 men6e. Elle

a montr6 qu 'un des domaines les plus int6ressants

6tait celui des centres urbains pour zones h forte den-

sit6 t616phonique. C'est pourquoi il a 6t6 d6cid6 d ' ins-

tal ler un central p ro to type dans la proche banlieue

parisienne, ~ Clamart (Hauts-de-Seine), darts le bati-

ment du centre t616phonique Michelet. I 000 abonn6s

I I I . BI~ ,SEAU D E C O N N E X I O N

I I I . 1 . D i a g r a m m e .

Avec le point de connexion choisi, le relais & tiges

contacts scell6s, il importe , pour r6aliser un r6seau

de connexion 6conomique, de minimal iser le nombre

de points de connexion. On est doric amen6 & util iser

des matr ices 616mentaires de dimensions re la t ivement

peti tes par rappor t aux commuta teurs crossbar, par

exemple. Ceci conduit na ture l lement /~ un d iagramme

"~ nombre d '6tages assez 61ev6. Par ailleurs, une base

binaire est bien adapt6e ~ la commande par des

circuits 61ectroniques.

On a doric re tenu pour les cen t raux qui doivent

6couler un t raf ic al lant jusqu '~ 800 erlangs, un dia-

g ramme h six ~tages de matr ices (Fig. 2) et jusqu '~

i EtzIfiment de selection de [igne

( E . S . L . ]

[ . . . . . . . . . . . . , __ i

A B C I

�9 sage de L'ESL~'ubte,~ "~tricel I I matrices C

, ; _ _ -

E'L~ment de s6bction de groupe

( E,S.G. ) q i Groupe de brassage intermediaire. Groupe de brassage norma[is@

(GB. i . ) - I - ( G.B,N. ) I

D F G

I q r I I I I

I I I I

I I I I I I I

I

I Oroope de I I O*oope de b,os.ge normafis~ I i matrices D I I I

L . . . . I L J

FIG. 2. - - Structure du r6seau de connexion h six 6tages.

I [

- - 1 1 7 - -

3/12 P . L U C A S , g . D U Q U E S N E E T A. R s [z~-NNALES DES 'rI~LI~HiOMMUNICATIONS

FIG. 3. - - Baie d'dl6Inent de s61ection de ligne.

FIG. 4. - - Baie de groupe de brassage interm6diaire.

Fin. 5. - - B a i e de groupe de brassage normalis6.

3 000 erlangs, un d iagramme h sept 6tages.

Les trois premiers 6rages (A, B, C) sont group6s

en dldments de sdlection de lignes (Fig. 3). L '6 tage ou

les deux 6tages suivants (D, ou D et E) const i tuent

le groupe de brassage intermddiaire (Fig. 4) et les deux

suivants (F et G) le groupe de brassage normalisd (Fig. 5).

Lc premier fitage utilise une matr ice incompl6te

16 • 8 off les points de connexion sont disposes selon

la figure 6.

SORTIES

16 15 I~ 13 12 II I0 9 8 7 6 5 L. 3 2 1

peut raccorder des lignes h fort trafic. Des calculs de

t raf ic ont montr6 que pour obtenir une probabil i t6

de blocage suffisamment faible entre un abonn6, rac-

cord6 sur un 616ment de s61ection de lignes et un jonc-

teur, raccordd sur un groupe de brassage normalis~,

il pouvai t ~tre n6cessaire de pr~voir trois recommen-

cements de s6lectiom Ceci n'offre pas de difficult6s

lorsque le joncteur en quest ion est un joncteur de

d6part. Dans le cas d ' un joncteur d 'arr iv6e, il est

n~cessaire de le mul t ip ler sur quat re entr~es conve-

nab lement choisies du r6seau de connexion. Ceci

expl ique que les matr ices de l '6tagc G aicnt la dimen-

sion 8 • 16.

2 TI i T I I I T i T . . . . T ~ 3 El I Ti T i I ~: ,~ I T T I i " , ~''

i I T N !~, . T I ~ ' ' I i T T z , i 7

Fla. 6. - - Sch6ma unifilaire du commutateur de l'6tage A.

La figure 7 mont re un commuta t eu r 6quipant le

p ro to type P~nlcL~s.

Enfin, on peut subst i tuer fi l'616ment de s61ection

de lignes des 616ments de s61eetion auxiliaires off l 'on

I I I . 2 . T e s t - i d e n t i f i c a t i o n e t m a r q u a g e d ' i t i -

n 6 r a i r e s .

Le point de connexion (Fig. 8 ) e s t constitu6 d 'une

bobine contenant trois contacts scell6s h laquelle on

a ajout6 une diode. Deux contacts commuten t les fils

de lignes, le troisi~me sert au main t ien de la chaine.

Une chaine de connexion est conforme h la figure 9.

Le maint ien et la l ib6ration d 'une chaine s 'effectuent

au n iveau de la maille comprise entre les 6rages C

et D.

Des tores de ferrite dispos6s sur le troisiSme fil (fil C)

au niveau de chaque maille pe rme t t en t de d6tecter

s'il passe du courant dans celle-ci et, par tan t , si elle

- - 1 1 8

t. 24, n ~ 3-4, 1069] Pt~RICL~S : A U T O C O M M U T A T E U R t~LECTRONIQUE 4/12

FIG. 7. - - C o m m u t a t e u r P]~RICLES (2 m a t r i c e s 8 • 8).

FIG. 8. - - P o i n t de c o n n e x i o n : a) p r i n c i p e , b) v u e d ' u n p o i n t de c o n n e x i o n .

FIG. 9. - - C h a i n e de c o n n e x i o n .

- - 1 1 9 - -

5/12 est libre ou occup~e. Des circuits d'acc~s analogues

h ceux d 'une m~moire h ferrites, mais t enan t compte du fait que les tores sont phys iquement dloignds les uns des autres, pe rmet ten t h des circuits centralis~s

de connai t re l 'd ta t des diverses mailles du rdseau de connexion. Des circuits de marquage et d ' identif ica- t ion places aux extr~mitds du rdseau ainsi qu 'h l '~tage mddian sont destines h connai t re la maillc relide h une extr~mitd d 'une chaine connaissant l ' au t re extr~- mit~. Ceci est n~cessaire pour certaines operations de commuta t ion , et donne des moyens puissants de diagnostic des d6fauts dventuels.

Enf in des circuits de marquage assurent la con-

nexion ou la d~connexion d ' u n itin~raire. Tous ces circuits sont rdalisds h base de semiconducteurs.

I I I . 3 . U n i t ~ d e c o m m a n d e .

Le projet P]~IRICLI~S est conforme aux principes du syst~me SOCOTEL E l . Selon ces principes, chaque sous- ensemble a sa propre au tonomie et toutes ses liaisons avec l 'extdrieur sont normalis~es en r u e de const i tuer chaque au tocommuta teu r avec des ~l~ments modu- laires du syst~me. C'est ainsi que les organes logiques de commande du rdseau de connexion sont suffisam- ment ~labords pour que le mul t ienregis t reur n ' a i t h

lui donner que des ordres tr~s simples tels que : - - connecter les extr~mit~s d'adresses X et Y,

- - ddconnecter la ehaine about issant h l 'extrdmit~ d'adresse Z.

L 'uni td de eommande du r~seau de connexion est charg~!e dgalement de ddtecter les appels des abonn~s, gr&ce h des tores de ferrite analogues h ceux destinds au test des mailles. Une m~moire des abonn~s en faux-appels, r~alis~e sous la forme de lignes h magndtostr ic t ion, est adjointe h l 'uni td de commande. De la sorte, celle-ci peut presenter aux

organes cent raux de r a u t o c o m m u t a t e u r , les mul t i -

P. LUCAS~ J . D U Q U E S N E ET A. B E G N I E R [ANNALES DES T~LECOMMUNICATIONS

enregistreurs, les appels des abounds, sans tenir

compte de ceux qui sont en faux-appels. Un ordre special h run i td de commande permet de met t re un abonnd en faux-appels ; un autre ordre permet de lire

successivement la m~moire de faux-appels pour en dditer la liste h l 'usage du personnel d 'exploi ta t ion.

La sdcuritd de l 'cnsemble du rdseau de connexion r6sulte d 'une duplicat ion des organes de commande qui t ravai l lent ~ l ' a l ternat . I1 est tr~s aisd d ' immo- biliser une des unit~s pour en assurer le ddpannage.

Dans le cas d ' au tocommuta t eu r s de faible capacitd, toutes les op6rations logiques effectudes par les unit6s de commande seraient confides aux mult ienregis t reurs qui seraient di rectement reli~s au r6seau de connexion par des barres de t ransfer t qui existent d6jh dans l 'uni td que l 'on v ient de ddcrire sommairement .

Cette solution n 'es t pas prat icable pour des cen t raux de capacitd notable, car elle d iminuera i t consid6ra- b lement les possibilit6s d '6coulement de trafic des mult ienregistreurs.

IV. M U L T I E N I : t E G I S T B E U B S (Fig. 10)

L 'uni t~ centrale d ' u n centre tdldphonique u rba in

PI~RICL,~S est constitude de deux calculateurs h struc- ture parall~le spdcialisds h la t~l~phonie ; c 'est la raison pour laquelle nous pr~f~rons les appeler multienregis- treurs, bien que, la suite v a l e montrer , leur s t ructure soit tr~s voisine de celle des calculateurs habi tuels (Fig. 11).

I V . 1 . M 6 m o i r e s de p r o g r a m m e .

La m~moire centrale d ' u n mul t ienregis t reur est cons t i tu te d 'une m~moire temporaire h tores de fer- rites d 'une capacit~ de 16 000 roots de 32 eb (*)

(*) eb = 616ment binaire.

Bloc de colcu[

~codeur /

[ r,gi,t~, ', I directives

Borres de transfert h 12 e.b.

I registre d'odressa~t I J R~inscription ] J I Lecture I

.b.

M~rnoire perrnQnente I I M'm~ temporoire [ [ M'm~ rnogn~tique I I

J I

recJistres extern#s I I F l i l l

Fio. 10. - - Diagramme d'un multienregistreur.

- - 1 2 0 - -

t. 24, no' 3-4, 1969] P~RICLI~S : AUTOCOMMUTATEUR ELECTRONIQUE 6/12

FIo. 11. - - Multienregistreurs PERICLES MICHELET.

(q- 1 eb d ' impari t6) extensible jusqu 'h 64 000 mots. Cette m6moire est divisde en trois zones. La premiere,

la plus impor tan te en volume (10 000 roots) cont ient t o u s l e s programmes de temps r~el. Cette part ie de la m~moire est normalement prot6g6e h l '6criture.

La deuxi~me part ie de la m~!moire centrale est des- tinge h recevoir les programmes d 'usage temporaire

comme ceux relatifs h la gestion des abonn6s et des circuits. Ces programmes, stock6s dans la m6moire de masse, peuven t 6tre transf6r6s dans la m6moire de t ravai l h la demande de l 'op6rateur ou h la demande d ' un programme.

Enf in la derni~re zone de m6moire rapide cont ient les donndes variables relatives aux communica t ions en cours de t r a i t ement et certaines tables auxquelles le programme doit pouvoir acc6der rapidement .

Cette derni~re port ion de mfimoire a un volume sensiblement proport ionnel h la capacit6 du central, h raison de 2 000 mots pour 10 000 abonn6s environ.

Le mult ienregis t reur poss~de 6galement une m6moire semipermanente h couplage induct i f de 1 000 mots, dans laquelle sont conserves les programmes de relance auxquels on fait appel en cas de faute (nous en redi- rons un mot au paragraphe VI.5).

Ces m6moires rapides ont 6t6 6tudi~s au C N E T ;

leurs temps de cycle sont de 600 ns pour la m6moire h totes et de 1 ~s pour la m~moire h couplage inductif .

IV.2. M 6 m o i r e de m a s s e .

Consid~rant le volume d ' in format ions q u ' u n central t61~phonique 6lectronique doit emmagasiner , il est

ndcessaire d '6quiper l 'uni t6 centrale 4 ' une m6moire de masse. Pour des raisons dconomiques, nous avons choisi le t a mbour magndtique. Cette solution rencontre des adversaires, car il n 'es t pas douteux que le t am- bour rotat i f repr6sente a priori , avec ses roulements h billes, le point faible d ' u n syst~me dont la disponi- bilit6 dolt 6tre de 100 %. Aussi pensons-nous rem- placer ce t a m b o u r magn~t ique par une m6moire de masse h tores d~s que les prix seront comparables

pour les capacit6s envisag6es. Le volume nficessaire est de 65 000 mots pour 10000 abonn6s et de 128 000 mots pour 30 000 abonnds.

Par contre, pour les peti tes capacit6s de l 'ordre de 4 000 abonnfs , on peut penser d~s m a i n t e n a n t h rein- placer le t a m b o u r magnfitique par une m6moirc de masse h tores de ferrites.

L 'explo i ta t ion actuelle du t a mbour magn6t ique est r6alis6e h l 'aide d 'un seul canal d'acc~s (registre externe), le flux d ' in format ion fitant augment6 par programme grg~ce h une gestion optimalis6e par secteurs.

IV.31 B loc log ique - Code d'ordres.

Le bloc de logique du mul t ienregis t reur a ~t~ con~u

darts l 'op t ique 4 ' une ut i l isat ion h caract~re t~l~- phonique, ce qui a permis d 'en rdduire la gdndralit~,

donc lc coflt. La logique centrale est cons t i tu te comme dans un calculateur universel des organes suivants :

- - un compteur ordinal h 16 eb, - - un bloc de calcul simplifi~ (12 eb),

121 - -

7/12 - - d e s registres internes tous sp6cialis6s et de

longueur var iable , - - des registres externes h 32 eb, - - u n bloc logique assuran t l ' ex6cut ion des ins-

t ruc t ions du code d 'ordres , y compris certaines ins- t ruc t ions complexes sp6cif iquement t~16phoniques.

Les opera t ions a r i tbm~t iques sont r6dui tes au min imum, puisqu 'e l les se composent un iquement de l ' add i t i on et de la sous t rac t ion sur 12 eb. L ' ad res sage des ins t ruct ions de p rog ramme est ent i~rement indi- rect , l ' incr6ment d ' ad resse ~tant compris entre A- 7 et - - 7 . Ceci ne cons t i tue pas une gene s6rieuse, 6rant donn~ r o r g a n i s a t i o n des programmes. La rup- ture de s6quence incondi t ionnel le fi une adresse absolue est possible : elle est d~clench~e lorsque l ' incr6ment d 'adresse poss6de la va leur par t icul i6re - - 0. Chaque mot de m6moire p r o g r a m m e const i tue ce que l 'on appel le une direct ive, il cont ient t rois ins t ruct ions ~16mentaires, plus l ' incr6ment d 'adresse , ce qui per- met de r6duire le vo lume du p rog ramme dans un r appo r t 2 environ pa r r a p p o r t fi celui qui serai t n~cessaire avec un ca lcu la teur universel.

I V . 4 . E n t r 6 e - s o r t i e .

Les organes d 'ent r6e-sor t ie du mul t ienreg is t reur du syst~me P~.RICL~S sont consti tu~s essent ie l lement de deux td l6imprimeurs 6quip6s chacun d 'un lecteur per fora teur de ruban (Fig. 12).

L ' exp lo i t a t i on de la l iaison entre t61~imprimeur et mul t ienreg is t reur est ident ique h l ' exp lo i t a t ion t61ex ; il en r~sulte que l ' un des deux t616imprimeurs peu t ~tre 61oign6 du central et install6 dans un centre de

P. LUCAS, J . D U Q U E S N E ET A. R E G N I E R [ANNALES DES TELECOMMUNICATIONS

main tenance eharg6 de la survei l lance de tou tes les ins ta l la t ions d 'une zone t61dphonique donn6e.

Ces moyens d 'ent r6e-sor t ie ne sont 6v idemment pas tr~s puissants (10 earaet~res t61ex h la seconde), mais ils semblen t adapt6s au t ra f ic d ' en t r6e-sor t ie moyen qui est faible. Dans le cas des a u t o c o m m u t a t e u r s de tr~s grande capaci td, il sera n6cessaire d ' y a jou te r un per fo ra teur r ap ide de ruban pour la sort ie des comptes

d 'abonn6s.

I V . 5 . D u p l i c a t i o n .

Dans les syst~mes de c o m m u t a t i o n 61ectronique h cornmande centralis6e, il est d 'usage de doubler l 'unit~ centra le pour des raisons de sdcurit6.

Toutefois les opinions d ivergen t lorsqu ' i l s ' ag i t de r~par t i r la t~che entre les deux ca lcu la teurs de com- mande . L 'exp6r ience acquise au C N E T nous a fair re teni r le pr inc ipe du t r a v a i l h l ' en t r ' a ide , avec un ~change d ' i n fo rma t ion entre les deux mul t ienregis- t reurs , r~dui t au s t r ic t min imum. Nous pensons que cet te solut ion pr~sente l ' a v a n t a g e de doubler la puis- sance de l 'uni t~ centra le p a r r a p p o r t aux solut ions dans lesquelles un seul des ca lcula teurs 6coule le t raf lc , l ' au t r e ~ tant t enu en r~serve. Ainsi de deux choses l 'une : ou bien la fiabilit6 d ' un mul t i en reg i s t reur est ~lev~e et l 'on peu t calculer la capaci t6 du cent ra l en t e n a n t compte de la puissance de t r a i t e m e n t to ta le , qui t te h a d m e t t r e une baisse de qual i t6 de service lorsque Fun des mul t ienreg is t reurs t o m b e en panne, ou bien la flabilitd intr ins~que est moins bonne et, u t i l i san t la capacit6 cor respondant h un seul mul t i - enregis t reur , on ob t ien t une excel lente quali t6 de ser-

Fro. 12. - - Pupitre de commande (en arri6re-plan : joneteurs + r6seau).i

- - 1 2 2 - -

t. 24, n ~ 3-4, 1969]

vice. Pour le moment , nous avons re tenu la deuxibme hypothbse et nous pensons que pour un cycle de machine de 10 ~s, la capacit6 maximalc est de l 'ordre

de 20 000 abonn(,s. Les problbmes de concurrence dans les relations

avec les organes communs (unit6s de commande r~seau et distr ibuteurs de joncteurs) sont r6solus par une synchronisat ion des bases de temps des mult i - enregistreurs an niveau des temps 616mentaires ct tin d~phasage au niveau des temps de cycle.

Les ~changcs entre les deux mult ienregis t reurs ne

sont utilis6s qu'h t i tre de contr61e mutue l de fonc- t ionnement , ct pour l 'ex6cution de certains services ~(.16phoniques qui peuven t 6tre demand~s par l 'abonn~ sans in tervent ion du personnel d 'exploi ta t ion (trans-

fert au tomat ique par exemple). Darts le fonct iounement normal, une comnmnica-

l ion ddtermin~e est toujours 6tablie ent ibrement et surveill~e par un seul nmlt ienregistreur , la distribu- t ion du trafic ayant lieu sur une base al6atoire.

IV.6. S6curit6s et disponibilit6 du syst~me.

Le syst~me PIE'IRICLES, c o m m e tou t syst~me tSl~- phonique, dolt assurer un fonct ionnement pe rmanen t ; en d 'autres termes, une insta l la t ion donn~ie dolt ~tre

disponible 24 heures sur 24. Toutefois, nous admet tons que le t r a i t ement des appels n 'es t pas toujours parfait , ce qui est sans impor tance dans la mesure off le t aux de faute dfl au central proprement dit reste n~gligeable par rappor t h celui qui est in t rodui t par les abonn~s eux-m~mes.

Notre probl~me consiste donc essentiel lement h pouvoir diagnost iquer en permanence et rap idement (en un temps inf~rieur h la seconde) le mauvais fonc- t ionnement d ' un mul t ienregis t reur ou d ' un organe

quelconque pour l'isoler. Nous avons donc in t rodui t un certain nombre de s~curit~s, aussi bien daus les

(!quipements que darts la programmat ion.

IV.7. Dispositifs de s6curit6.

Parmi les s~curit~s introduites dans les ~quipe-

ments, certaines sont classiques, comme les contr61es d ' impari t~ sur les m~moires et dans les t ransferts externes, d 'autres sont plus particuli~res comme les contr61es sfiquentiels. Ces contr61es consistent essen- t ie l lcment h s 'assurer que les passages d ' un niveau de programmes h u n autre se font bien dans une fourchette de temps donn~e.

On utilise ~galement un contr61e global consistant pour chaque mult ienregis t reur h poser h l ' aut re un probl~me simple et h v~rifier l ' exact i tude de la r~ponse.

Lorsque Fun des contr61es ci-dcssus indique une fautc, le mul t ienregis t reur essaie au tomat iquement de se relancer el act ionne une alarme.

V. OBGANES DE SIGNALISATION

V.1. Joncteurs et auxiliaires de signalisation.

Les joncteurs assurenl les fonctions de signalisation et d ' in terconnexion avec le r~seau dans lequel est

P]EBICLES ,* AUTOCOMMUTA-TEUR ]~LECTRONIQUE 8/12 int6gr6 l ' au tocommuta teur . Ils sont en g6n~ral li6s h un circuit sortant . Des auxiliaires communs de

signalisation, tels que des envoyeurs-r~cepteurs mult i - fr6quences leur sont connect6s tempora i rement pen- dant l '6 tabl issement de la communicat ion. Un r6seau de connexion special assure cette connexion dans un au tocommuta t cu r h forte capacit& Darts le cas d 'une faible capacitY, comme dans le projet PP~mCL~S- MmHEL~T, par exemple on se contente de consid~rer ces auxiliaires comme de simples abonn6s h fort trafic (Fig. 13).

La liaison des joncteurs et auxiliaires avec l 'ext6- rieur a fit6 r6alis6e de mani~re normalis6e selon les principes du systSme SOCOTEL E l . C'est ainsi que

seuls les ills de ligne (a et b) sont prolong6s j u squ ' au r~seau de connexion.

Les relais des joncteurs sont command6s par les mult ienregis t reurs grace h des distr ibuteurs. L '6 ta t des contacts des relais situ6s dans les joncteurs est lu par les mult ienregistreurs , grace h des explorateurs.

L ' in te rconnexion du central P]~RICLt~S avec le

r~seau de Paris a donn~ lieu h la creation de 23 types de joncteurs et d'auxiliaires. A l 'exception des r~ccp- teurs de clavier et des envoyeurs-r~cepteurs mul t i -

fr~quence, beaucoup plus volumineux, tous les typcs de joncteurs sont interchangeables dans une bale

grace h une disposition normalis~e des points d 'entr~e et de sortie. La figure 14 montre un type dc joncteur r~alis~ pour le projet P~mCL~S.

V.2. Explorateurs.

Dans le projet P~:RICLIkS, les exploratcurs sont des organes passifs affectds en proprc aux mult ienregis- treurs. De cette fagon, c'est le mul t ienregis t reur qui

a l ' in i t ia t ive de tester tel point dont le programme a besoin de connal t re l '6tat . La dur6e de prise de l 'explorateur est 6gale h celle d ' un ordre de l 'uni t6 centrale.

Du point de r u e technologique, les explorateurs sont organisds en 16 blocs de chacun 1 000 tores magn~tiques ~ cycle d'hyst6r6sis rectangulaires (Fig. 15). Chaque bloc donne accbs h 256 ]oncteurs ou auxiliaires.

V.3. Distributeurs de joncteurs.

Les dis t r ibuteurs de joncteurs sont des organes h logique s~quentie~le qui, sur ordre d ' u n mul t i - enregistreur, assurent la commande des relais de phase des joneteurs et auxiliaires (prise, envoi de la sonnerie, etc.). Les dis tr ibuteurs de joncteurs sont organis6s en 16 blocs ind6pendants donna n t acc6s chacun h 256 organes. Les blocs uni taires sout banalis6s entre les mult ienregistreurs contra i rement aux explo- rateurs.

V.4. Distributeurs rapides.

Les dis t r ibuteurs de joncteurs qui agissent sur des

relais sont des organes lents dont la dur6e de prise de 20 ms n 'autor ise pas un calibrage suffisamment

- - 123 - -

9/12 P. LUCAS, J. DUQUESNE E T A . R]~GNIER ~ANNALES DES T~LI~COMMUNICATION8

FIG. 13. - - D i a g r a m m e gdndral du cen t re ~lectronique P~RICL~S :

au : auxil iaire , esl : ~ l~ment de sOlection de l ignes, j a : j onc t eu r d 'arr iv~e, dl : d i s t r ibu teu r lent , ex : cxp lo ra teur , jd : j o n c t e u r de d~par t , dr : d i s t r i bu t eu r rap ide , gbi : g roupe de b ra s sage intermOdiaire, jl : j onc t eu r local, esa : ~lOment de s~lection d 'auxi l ia i res , gbn : g roupe de b ras sage normal is~ , tp : t~ l~impr imeur .

FIG. 14. - - J o n e t e u r i n t e r u r b a i n a u t o m a t i q u e .

- - 1 2 4 - -

t. 24, n ot 3-4, 1969] PI~RICLI~S : A U T O C O M M U T A T E U B I~LECTRONIQUE 10/12

FIG. 15. - - C a r t e d e t o r e s d ' e x p l o r a t e u r .

precis des impulsions h t r a n s m e t t r e sur les circuits tf i lephoniques. C'est pourquoi nous avons ad jo in t h chaque mul t ienreg is t reur un d i s t r ibu teu r di t rap ide , en t i6rement electronique, dest ine h la c o m m a n d e des relais d ' envoi d ' impuls ions dans les auxi l ia i res de s ignal isat ion. La capaci te max ima le de cet organe est de 256 sort ies.

VI . P R O G B A M M A T I O N

Les cont ra in tes pr incipales de la p r o g r a m m a t i o n d ' un mul t ienreg is t reur te lephonique sont dues /~ la necessit6 de p a r t a g e r le t emps reel ent re les diverses communica t ions ~ ~couler et celle d ' a ssure r une bonne qual i t6 de service. La premiere con t ra in te a m i n e organiser le t e m p s reel dams le cadre d ' un syst~me moni teur . L a seconde consiste/~ a jou te r aux precaut ions prises dams l 'o rganisa t ion logique du syst~me des pre- caut ions incluses dams sa p rog rammat ion .

V I A . S y s t S m e m o n R e u r .

I1 est organise au tour de t rois cycles e lementa i res , de 10, 100 et 400 mil l isecondes selon le pr inc ipe su ivan t : tous les organes suscept ibles de recevoir ou d ' e m e t t r e des impulsions sont examines tou tes les 10 mil l isecondes ; routes les communica t ions en cours d ' e t ab l i s semen t ou de l ibera t ion sont t ra i tees p a r le p rog ramme tou tes les 100 minisecondes ; tous les jonc teurs sont supervises tou tes les 400 mill i- secondes. A cet effet, chaque cycle de 10 mil l isecondes est divise en t ro is par t ies off l 'on effectue les opera t ions des t ro is t ypes que l ' on v ien t de ci ter (Fig. 16).

En vue de p a r t a g e r equ i t ab l emen t le t emps con- sacre i~ chaque opera t ion , et d ' ev i t e r que des poin tes de t ra f lc ne v iennent p e r t u r b e r le fonc t ionnemen t

du central , on a divise la memoire con tenan t les don- nees re la t ives aux communica t ions en cours d ' e t a - b l i ssement et de l ibera t ion en t ranches de 16 mots a p p e l e e s , e n r e g i s t r e u r s , pa r analogie avec la commu- t a t i on e lec t romecanique.

La premiere pattie d 'une sequence de 10 mil l i - secondes va consister ~ passer en revue tous les enregistreurs en ne s ' in te ressan t q u ' a u x phenom~nes t rans i to i res qu ' i ls observent ou engendrent . Le code d 'o rdres des mul t ienregis t reurs cont ient ~ cet effet des ordres spec iaux effectuant le m a x i m u m d 'opera - t ions en parall~le et p e r m e t t a n t de minimal iser le t emps passe h verif ier qu ' aucun evenement signifieatif ne s 'es t p rodu i t ou n ' e s t ~ produire .

L a seconde pattie est consacree au t r a i t e m e n t des communica t ions p rop remen t dit . On a l imite , h cet effet, la longueur des t ranches de p rog ramme p o u v a n t 6tre executees h la sui te fi quelques centaines de microsecondes afin d ' ev i t e r de faire des opera t ions non urgentes , mais p r enan t du temps , sur un enregis- t r eu r alors que des opera t ions plus urgentes sont effectuer sur les enregis t reurs suivants . Cette me thode a l ' inconvenien t de decouper les p rog rammes en t r an - ches fines, ce qui a pour resu l ta t de faire pe rd re du t emps h l ' en t ree et la sort ie de chaque t r anche du p rogramme.

Un ordre special a permis de rendre tr~s faible ce t emps perdu.

Une au t re carac ter i s t ique de ces p rog rammes est que l ' enreg is t reur cont ien t nne informat ion appelee la * phase ~ qui symbol ise le po in t off l 'on est reste lors du dernier passage du p rog ramme sur cet enre- g is t reur et caracter ise la t r auehe qui devra 6tre exe- cut6e, lorsque l 'on y reviendra . Une t ab le des phases donne, en fonct ion de la phase actuelle, l ' adresse oh se t rouve la premiere ins t ruc t ion h executer du pro-

- - 125

11/12 P. L U C A S , J . D U Q U E S N E E T A . R E G N I E R [ANNALES DES T~LI~COMMUNICATIONS

Butde h 10ms fix~e par une horioge

N ~ des enregistreurs

PR PS PL

s> _10,sC.

D~roulement d'un cycte de l0 ms.

But@e h 100 ms l

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

0 127 !0 127

m+]

|~--N ~ des enregistreurs en PL N ~ des enregistreurs en PR

PR PL PR I

127 0 127

I u V v*1 127

i Temps disponibte

Fro. 16. - - Diagramme du moniteur. D6roulement d'un cycle de 100 ms : PR = programme rapide, PS = programme de supervision, PL = programme lent.

gramme. On voi t que cet te table des phases assure

une grande souplesse, car le p rogramme correspondant

h cet te phase peut 6tre situ6 h n ' impor te quelle adresse

dans la mdmoire. Le r6assemblage d 'un p rogramme

apr~s modif icat ion d 'un certain nombre de phases

est ainsi ex t r~mement simple. La not ion d' * enre-

gistreur ~> a d 'ai l leurs fit6 6tendue i~ des opfirations

dist inctes de celles effectu6es par un enregistreur en

commuta t ion classique. C'est ainsi que des enregis-

t reurs sont sp6cialis6s h la gestion des organes d'entrfie-

sortie, aux t ransfer ts entre la m6moire h ferrites et le

t ambour , h la surveil lance des enregistreurs et h leur

lib~ration en cas de faute, etc.

La troisidme pattie d 'une s6quence de 10 millisecondes

est consacr6e ~ la supervision des joncteurs , ainsi

qu ' i l a 6t6 dit. D6s qu 'un 6v6nement remarquable

est d6tect6, un enregistreur est pris pour ex6cuter

le p rogramme n6cessaire.

VI.2. Programmes de s6curit6.

Un central t~16phonique ~lectronique doit faire

face h u n grand nombre d '~v6nements per turba teurs

dus h des causes externes au central (d6fauts sur un

central distant , parasite), ou interne (d~faut des

~quipements) ou s implement non pr~vus dans le pro-

g ramme par suite d 'un oubli ; il est indispensable

de l imiter les consequences qu' i ls peuvent avoir sur son fonct ionnement . C'est pourquoi un certain nombre

de programmes sont prdvus pour tenir compte des

d~fauts signal,s par les eontr6]es e~bl6s dans les

6quipements .

Des enregistreurs sont specialists h la supervision

des divers organes et h leur lib6ration en cas de blocage.

Dans tous les cas de fautes, le m a x i m u m d ' in format ions

est 6dit~ sur le t~16imprimeur fi l ' in ten t ion du personnel

de maintenance . Par ailleurs, les p rogrammes sont

con~us de mani~re h donner en cas de faute aux

abonn6s la tonalit~ d 'occupa t ion dans le plus grand

nombre de cas possible afin de les inciter h recommencer

leur appel.

VI.3. Programmes de c o m m u t a t i o n .

Ces programmes ont pour but de donner h l 'abonn~

le service pr~vu dans le cahier des charges des cen t raux

t61~phoniques. A moins de rent rer dans le d6tail, on

ne saurait donner beaucoup de commenta i res h leur

sujet. Pr~cisons h t i t re d ' in format ion que le proje t

P~RICLI~S pr~voit les services suivants pour les

abonn6s du central p ro to type MICHELET :

- - postes h clavier,

- - num6rota t ion abr6g~e,

- - t ransfert ,

- - r e n o u v e l l e m e n t d 'appel au toma t ique en cas

d 'occupat ion du demand6,

- - conf6rence,

- - r6veil au tomat ique .

VI.4. Programmes d'exploitat ion.

Des programmes assez ~labor~s d 'entr~e-sort ie ont

~t6 r6dig6s pour facili ter au m a x i m u m la t~ehe du

personnel d 'exploi ta t ion. C'est ainsi qu 'une sorte de

- - 126 - -

t. 24, n ~ 3-4, 1969]

langage (, conversationnel )) a ~t6 mis sur pied pour toutes les op6rations, telles que :

- - modification d 'une cat6gorie ou d 'une t raduct ion d 'abonn6 ou de circuit,

- - modification d 'une table d 'achemincment , - - sortie des donn6es d 'observat ion de trafic, - - sortie des taxes des abonnds,

- - sortie de la liste des abonn5s en faux-appels, etc. L'exp(!rience mont re ra si le langage ainsi d~velopp6

r~pond aux besoins des services d 'exploi tat ion.

Pt~RICL]~S : AUTOCOMMUTATEUR t~LECTRONIQUE 12/12 Tous ces composants sont mont6s dans des bales

normalisdes 6quip6es d'alv6oles. Ceux-ci sont dot6s de connecteurs pour circuits imprim6s.

Le prototype comporte h Michelet, pour 2 000 lignes d 'abonn6s, 19 baies (hauteur : 2,85 m, largeur : 0,74 m, profondeur : 0,49 m) de 12 types diffdrents, h savoir :

1. Al imenta t ion -~ 12 V

VI.5. Programmes de main tenance et de diagnostic .

En plus des programmes de sdcurit6 qui ont pour bu t d 'assurer une bonne qualit6 de service, il est n@essaire de doter le personnel de ma in tenance d 'une biblio-

th~que de programmes l ' a idant h assurer darts les meilleures conditions le diagnostic des organes en faute.

Sur le plan des principes, la diffcult5 de ces pro-

grammes s'accro~t "~ mesure que l 'on s'int6resse des organes plus centralis6s, le m a x i m u m dtant a t te in t

pour le bloc logique des mult i-enregistreurs. Darts ce cas, la solution la plus eflicace a paru consister ~ ex6-

cuter des s6quences tr6s courtes d'ordres relatifs une pat t ie limit6e des organes logiques. En cas de d6faut, la s6quence est con~ue de maniSre "~ se pour- suivre jusqu 'h ce quc le d6faut ne sc produise plus.

Si le d6faut est permanent , la s6quence se reproduira ind6finiment . Le num6ro de la s6quence en quest ion appara i t alors affich6 sur des voyants . Combin6 l ' indicat ion d 'autres registres, ce nmn6ro peut renvoyer

un dict ionnaire assez simple ind iquan t avec une

precision acceptable l 'adresse du on des circuits fautifs.

VII. C O N C L U S I O N

L 'au tocommuta t eu r prototype PI~RICLI~S, con~u selon les principes 6nonces ci-dessus, est actuel lement install6 au central Michelet, h Clamart, et ses essais

sont en cours. Les premiers abonn6s devraient vrai- semblablement lui ~tre raccord6s dans le courant de l 'annde 1969.

Une maque t t e du central a pr6alablement 6t6 essay6e dans les locaux du Centre Nat ional d 'E tudes des Tdl6- communicat ions , h Issy-les-Moulineaux (Hauts-de- Seine). E l l e a permis de v6rifier l 'essentiel des pro- grammes et servira de banc d'essai pour v6rifier la validit~ des rec t i fca t ions qui appara i t ront n6cessaires lorsque du trafic r@l sera 6cou16 par le prototype.

L 'ensemble du prototype I"f~RmL~S a 6t~ r~alis6

avec les composants classiques de l '61ectronique num6-

rique, c'est-h-dire transistors, diodes, r6sistances, capacit6s, tores h cycle d'hyst~r6sis rectangulaires,

mais les circuits int6gr~s ont 6t~ utilisds le plus possible, par t icul i~rement darts les circuits logiques.

Les joncteurs ont 6t6 r6alisds ~ base de relais minia-

tures, tandis que les points de connexion sont, on l 'a vu, des relais h tiges h contacts scellds.

2. A l i m e n t a t i o n - 6 V 3. M6moires de programme 4. Logique et m6moire de masse 5. Logique ct explorateurs 6. Joncteurs et auxiliaires normalis6s : 7. Joncteurs normalis6s et auxiliaires

sp@iaux 8. Organes logiques de commande de

r6seau 9. Eldments de s61ection de lignes

10. Groupe de brassage interm6diaire : 11. Groupe de brassage normalis~ 12. R6par t i teur interm6diaire

1 baie.

1 bale. 2 baies. 2 bales. 2 baies. 3 baies.

2 baies.

1 baie.

2 baies. 1 baie.

1 baie. 1 bale.

I1 faut y ajouter un pupitre g6n6ral compor tan t les t616imprimeurs et les organes de c o m m a n d e e t de supervision.

Le gain de place obtenu est done tr6s i mpor t an t : de l 'ordre de 1 h 4 par rapport ~ un a u t o c o m m u t a t e u r crossbar classique.

Outre cet avantage, la souplesse d 'explo i ta t ion

- - qui permet en part iculier l ' in t roduc t ion 6conomique de services nouveaux - - la facilit6 d 'en t re t ien et la bonne fiabilit6 intrinsSque du prototype egaICLgS

jointes h u n prix de revient sans doute inf6rieur ~ celui

des syst~mes classiques, pe rmet ten t d 'envisager favo- rab lement l ' in t roduct ion du systbme SOCOTEL E1 dont le projet Ps est la premiSre r6alisation, dans le r6seau fran?ais. I1 est envisag6 db~s m a i n t e n a n t

de r6aliser un certain nombre d ' au tocommuta teu r s prototypes couvrant la majeure part ie du march6 fran?ais de t61@ommunications. De la sortc, l 'admi- n i s t ra t ion pourra, vers 1972, faire le choix entre le

main t i en des syst6mes crossbar ou l ' adopt ion du syst~me de commuta t ion 61ectronique SOCOTEL E l .

Manuscri t recu le 30 ]anvier 1969.

B I B L I O G R A P H I E

[1] LtRo~s (L. J.), LucAs (P.). ANTARES, central t61dpho- nique de laboratoire enti6rement dlectronique. Commut. Electron., Fr. (avril 1963), n ~ 4, pp. 5-31.

[2] LIBOIS (L. J.), LUCAS (P.), DUQUESNE (J.). L'auto- commutateur semi-dlectronique expdrimental de Lannion (projet SOCRATE). Commut. Electron., Fr. (oct. 196Q, n ~ 7, pp. 5-43.

[3] LIBOIS (L. J.), LucAs (P.), PROFIT (A.), ROUZlER (M.). L'autocommutateur dlectronique expdrimental de Lannion (projet ARISTOTE). Commut. Electron., Ft. (avril 1964), n ~ 6, pp. 7-36.

[4] DUQUESNE (J.), POULIQUEN (J.). Le centre de Com- mutation dlectronique de Lannion. Comrrout. Elec- tron., Fr. (mars 1966), n ~ t2, pp. 7-21.

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