Из трех основных элементов сети связи (оконечных
устройств, средств передачи и систем коммутации) именно системы коммутации являются
для пользователя хотя и невидимыми, но вместе с тем и самыми важными с точки зрения
предоставления услуг связи.Функции коммуникации
Очевидно, основной функцией
любой коммутационной системы является установление и разъединение
соединений между каналами передачи в соответствии с поступающими требованиями.
Пространственная коммуникация
Схематически простейшую коммутационную структуру
можно представить в виде прямоугольной решетки, составленной
из точек коммутации. Коммутационные схемы с неполнодоступным включением выходов
часто используются для организации доступа к большим пучкам соединительных линий
на электромеханических станциях, где стоимость точки коммутации
достаточно высока и размеры отдельных коммутационных модулей ограничены. Коммутационные
системы для четырехпроводных цепей требуют установления раздельных соединений
— для прямой и обратной ветви цепи передачи. Многозвенные
коммутационные схемы
В структурах коммутационных схем, описанных выше,
соединение входа с выходом происходило непосредственно через
одну точку коммутации.Межзвеньевые соединительные линии часто называют промежуточными
(связующими) соединительными линиями. Условие работы схемы
без блокировок можно получить, исходя прежде всего из того, что
соединение через трехзвенную коммутационную схему требует наличия коммутатора
центрального звена, который имел бы свободную линию, связывающую его с соответствующим
коммутатором первого звена, и свободную линию, связывающую его с соответствующим
коммутатором третьего звена. Вероятность блокировки. Графы Ли
Строго неблокирующиеся
коммутационные схемы обычно крайне редко используются в телефонных
системах. Вероятность блокировки трехзвенной схемы может быть определена как
В=
Вероятность того, что все пути заняты= (Вероятность того,
что один из к путей занят)k = (Вероятность того, что, по крайней мере, она из
промежуточных линий какого-либо соединительного пути занята)k =(1 — (q)2)k, (5.6)
Результаты расчета коммутационных схем основаны на том, что входящие линии заняты
лишь на 10%, что возможно было бы в случае проектирования
коммутационных схем оконечных станций или УТС. Если средние три звена пятизвенной
коммутационной схемы, являются строго неблокирующимися (k2=2/n2—1), то данная
структура позволяет получить экономию около 8704 точек коммутации
на каждом коммутаторе центрального звена рассмотренной ранее трехзвенной коммутационной
схемы емкостью 32 768 линий. Вероятность блокировки. Метод Якобеуса
Выражение
для вероятности блокировки, полученное на основе вероятностного графа, построено
с учетом ряда упрощающих предположений. Результаты сравнения двух методов при
расчете коммутационных схем со значительной концентрацией
Компании, занимающиеся эксплуатацией коммутационных систем, традиционно решали
проблему сверхактивных абонентов, специально распределяя линии наиболее активных
(деловых) абонентов по различным подгруппам входов — коммутаторам
первого звена коммутационной схемы. Симметричные четырехпроводные коммутационные
схемы
Многозвенные коммутационные схемы можно использовать
либо для двухпроводной, либо для четырехпроводной коммутации. Поиск путей
Поиск
соединительного пути через однозвенную коммутационную схемы происходит, по существу,
автоматически, поскольку необходимая точка коммутации однозначно определяется
парой вход-выход, между которыми требуется установить соединение.Управление
коммутационными схемами. Если требуемый соединительный путь
через систему коммутации с общим управлением найден, то устройство управления
коммутационной схемой передает в систему информацию, необходимую для выбора соответствующей
точки коммутации. Коммутация каналов с временным разделением
Как уже было
показано для многозвенных коммутационных схем, возможность использования отдельных
точек коммутации более чем для одного потенциального соединения позволяет существенно
сократить расходы на реализацию коммутационных схем с пространственным
разделением. Цифровая коммутация каналов с временным разделением
Аналоговые
коммутационные схемы, описанные в предыдущем разделе, по существу, представляют
собой коммутационные схемы с пространственным разделением каналов. Цифровая коммутационная
схема на ЗУ. Так как схемы временной коммутации строятся на базе недорогих
цифровых ЗУ, реализация функций цифровой коммутации оказывается более дешевой,
чем реализация схем с пространственным разделением. Поскольку операции записи
и считывания должны выполняться в ЗУ ВКК для каждого временного
канала (входящего или исходящего), максимальное число каналов с, которые могут
быть обслужены простой коммутационной схемой на ЗУ, равно с=125/2tс, (5.12) Двухкоординатная
коммутация
Цифровые коммутационные схемы большой емкости требуют реализации
процесса коммутации как в пространстве, так и во времени.
Коммутационные структуры, в которых используются интегральные микросхемы с относительно
большим числом внутренних точек коммутации, обычно более экономичны по стоимости,
чем другие структуры, которые могут иметь меньшее число
точек коммутации, но большее число корпусов.В оценке сложности,
совершенно явно преобладает число точек коммутации на звене пространственной коммутации.
Установление соединительного пути через коммутационную схему ПВП требует
нахождения блока пространственной коммутации, в котором имеется
доступ к каналу записи в период временного интервала (входящего), когда может
поступать информация, а также доступ к каналу считывания в период требуемого временного
интервала (исходящего), когда будет считываться информация из памяти. Коммутационная
схема типа ВПВ
Второй формой реализации многозвенной
коммутационной схемы со звеньями пространственной и временной коммутации является
структура. Если звено пространственной коммутации является
неблокирующейся коммутационной схемой, то блокировка в схеме ПВП может возникать
в тех случаях, когда нет свободных внутренних временных интервалов звена пространственной
коммутации, в течение которых промежуточная соединительная линия, ведущая от входящего
звена временной коммутации, и промежуточная соединительная линия, ведущая к исходящему
звену временной коммутации, одновременно свободны
Коммутационные схемы
типа ВПППВ. Если звено пространственной коммутации схемы ВПВ
оказывается достаточно большим по емкости, что приводит и к дополнительному
увеличению сложности управляющего устройства, то для уменьшения общего числа точек
коммутации звено пространственной коммутации заменяется многозвенной схемой.
Определить сложность реализации коммутационной схемы ВПППВ емкостью 131 072 каналов,
которая должна обеспечить вероятность блокировки, не превышающую 0,002,
при вероятности занятия канала 0,7. Разработка заказных коммутационных схем
Примеры
цифровых коммутационных схем с временным разделением каналов, описанные в
предыдущем разделе, показывают, что весьма экономичные коммутационные системы
могут быть реализованы на стандартных элементах памяти и логических элементах.
Как показано выше, длина сдвигающего регистра установлена, исходя из 128-канального
цикла. Коммутационные схемы типа ВПВ можно полностью реализовать, используя
лишь две только что описанные заказные ИС и небольшой ассортимент
стандартных компонентов для осуществления выбора и распределения сигналов. Цифровая
коммутация в аналоговом окружении
Когда цифровые системы коммутации на
оконечных станциях вводятся в условиях аналогового окружения, то аналоговые
устройства сопряжения с местными линиями остаются неизменными. В аналоговых
коммутационных системах оконечных станций применяется двухпроводная коммутация,
что позволяет осуществлять соединения двусторонних двухпроводных
линий связи пользователей. Borscht
В гл. 1 были описаны основные требования
к устройствам сопряжения абонентских линий. Трансмультиплексирование
Трансмультиплексор
предназначен для преобразования сигналов с временным разделением, занимающих определенный
уровень цифровой иерархии, в сигналы с частотным разделением, занимающие определенный
уровень аналоговой иерархии, и наоборот.5. 1. Сколько соединений четырехпроводных
речевых каналов можно установить при помощи двусторонней шины коммутации АИМ сигналов,
если минимально допустимая ширина импульса равна 250 нc?