Методы построения телефонных каналов
В системах коммутации с разделением
времени используются каналы с временным уплотнением. Эти каналы называются трактами
передачи. В системах коммутации обмен данными производится как между
произвольными трактами, так и между произвольными каналами тракта. Основные
принципы работы устройства коммутации поясняются на примере переключателя
запоминающих устройств.
Переключатель запоминающих устройств, схема которого
представлена на рис. 2.6, концентрирует
тракты передачи в один уплотненный супертракт. Переключатель каналов содержит
запоминающее устройство для временного аккумулирования данных и счетчик или
устройство контроля адресов для управления синхронизацией при записи и
считывании адресов временного аккумулирующего устройства. Быстродействие
переключателя каналов пропорционально относительной частоте импульсов с учетом
степени уплотнения тракта (т. е. произведению скорости передачи на степень уплотнения
каждого канала.)
Быстродействие переключателя запоминающих устройств
достаточно велико и зависит от числа терминалов и их быстродействия.
Справедливо и обратное: характеристики переклю-
Рис. 2.6. Основные принципы переключения
запоминающих устройств.
а — принципиальная схема переключения
запоминающих устройств. Если <пепеиь уплотнения каждого тракта передачи
(число каналов) обозначить через т. а количество трактов — через п, то переключатель коммутатора
каналов уплотненного тракта со степенью уплотнения 1(1=тХи) может осуществлять коммутацию
любых каналов (уплотненного тракта); б—принцип действия переключателя
коммутатора каналов:
коммутация каналов i->j. Данные А в момент времени f, записывают в запоминающее устройство, а в момент t^ считывают из него. Данные В записывают в
запоминающее устройство в момент времени t., а считывают в момент <,. Соответственно осуществляется и
коммутация каналов: канала i с каналом k, a канала / с каналом i.
1 — уплогненный тракт передачи данных; 2 — входной уплотненный тракт; 3 — выходной уплотненный тракт; 4 — запоминающее устройство для
аккумулирования данных;
5 —
устройство для запоминания положения считывания. 1IW—тракт передачи данных.
чателя определяются предельным
быстродействием его элементов.
Рассмотрим на конкретном числовом примере связь
быстродействия (времени цикла) элементов запоминающего устройства с пропускной
способностью переключателя. Пусть по тракту передаются данные (со скоростью 1,544 Мбит/с) с использованием кадра первой
степени. Предположим также, что несколько трактов уплотняются в супертракт.
Тогда при последовательно-параллельной коммутации трактов (по 8 бит) (рис.
2.7) связь
Рис.
2.7. Операционные
характеристики переключателя запоминающих устройств.
Данные тракта со скоростью передачи 1,544 Мбит/с обрабатываются параллельно по 8 бит. Следовательно, если п трактов
объединить в уплотненный супертракт, то число битов, которое должен обрабатывать
один уплотненный супертракт составит (1.544-10”)/8 X". Как показано на рис. 2.6. для переключения запоминающих устройств
выборка данных запоминающего устройства осуществляется дважды: при записи п при
считывании. Пусть время цикла запоминающего устройства равно 20 мс. Так как ((1,544-10
)/8Х п Х2) >20нс, то в этом
случае число трактов приближенно равно 130.
1—1ракт (1,544 Мбит/с); 2 —
уплотнение трактов; 3 —
последовательно-параллельная коммутация; 4 —
уплотненный супертракт: 5 — запись;
б—считывание- 7 — устройство запоминания
данных; 8 — выходной сигнал
последовательно-параллельной коммутации; 9 —
уплотненный супертракт; 10 — цикл работы
запоминающего устройства.
между временем цикла Т
запоминающего устройства и количеством трактов п, определяющим
пропускную способность переключателя, выражается следующим соотношением:
В случае использования элементов запоминающего устройства с
временем цикла 20 мс число трактов будет
порядка 130. При дальнейшем увеличении
пропускной способности переключателя структура каналов становится
многокаскадной. Для переключения телефонных каналов, кроме фигурировавших выше
Т-переключателей (переключателей во времени), могут оказаться целесообразными S-переключатели (переключатели в
пространстве).
Если Т-переключатель осуществляет коммутацию произвольных
каналов, то S-переключатель—коммутацию
трактов, при этом предполагается, что положение каналов не меняется. S-переключатель используется при значительном
числе каналов, когда емкость запоминающего устройства одного Т-переключателя
недостаточна. S-переключатели
представляют собой обычный дешифратор и эффективны при малых скоростях;
число трактов ввода-вывода для S-переключателя ограничивается числом входных и выходных клемм
БИС.
В телефонном канале указанные выше два типа переключателей
обычно комбинируются следующим образом: Т—S—Т и S—Т—S
(табл. 2.3). При высокой стоимости
элементов быстро-
Таблица 2.3 Трехступенчатые переключатели
Примечание. Т—переключатель
во времени; S—переключатель в пространстве;
В—коэффициент внутренней блокировки;
от—степень уплотнения тракта; га—число трактов ввода-вывода S-переключателя; Л—число вызовов.
действующего запоминающего
устройства невозможно обеспечить большую степень уплотнения т внутри
тракта.
В настоящее время в связи с
уменьшением стоимости запоминающих устройств оказалось возможным создать
дешевые Т-переключатели с большой пропускной способностью, при этом степень
уплотнения т внутри тракта значительно превышает число трактов
ввода-вывода (п) S-переключателя.
Коэффициент В внутренней
блокировки телефонного канала определяется с помощью следующих соотношений:
Здесь А—трафик телефонного канала в предположении, что в
каждом S-переключателе число входных и
выходных линий одинаково (квадратная решетка). Следовательно, при ш >• п для Т—S—Т-переключателя
можно получить более низкий коэффициент внутренней блокировки.