Основы коммутации. Способы коммутации. Коммутация каналов. Коммутация пакетов, страница 2

Удержание реле осуществляется подачей питания из шнурового комплекта (ШК) на горизонтальную шину удержания (удер.) и образования цепи самоблокировки с помощью контакта включенного реле.

Рис.3.4 Схема матричного соединителя 8х8

На рис.3.4 показан пример соединения входа 1 с выходом 8 (см. номера входов и выходов на рис.3.3), что достигается включением и удержанием реле Р70. Коммутационные элементы характеризуются коэффициентом коммутации: Кк=Rз/Ro,  где  Rз  - сопротивление коммутационного элемента в закрытом состоянии (контакт замкнут); Ro - сопротивление коммутационного элемента в открытом состоянии (контакт разомкнут). Предельные значения сопротивлений Rз и Ro были определены исходя из требований, предъявляемых к узлу коммутации с пространственным делением каналов (аналоговая коммутационная станция) по рабочему (1 дБ) и переходному (70 дБ) затуханию. Величина Ro не  должна превышать 0,5 Ом (предполагается, что в одном тракте передачи может быть последовательно включено до 24 коммутационных элементов). Величина Rз не должна быть меньше 4,5 МОм. Отсюда, коэффициент коммутации должен быть больше 107.

Исходя из требований к Кк, Rз и Ro в качестве коммутационных приборов в аналоговых станциях могут применяться устройства с механическими контактами (например, электромагнитные реле с отрытыми или герметизированными контактами). Электронные контакты (диоды, транзисторы, динисторы, тринисторы и другие элементы) имеют либо недостаточно большую величину Кк, либо излишне большое сопротивление Rо. Использование аналоговых электронных контактов оказывается возможным только для коммутационных станций малой емкости (обычно до 200 номеров), имеющих однозвенное коммутационное поле.

3.2.2. Временное разделение каналов

При коммутации с временным разделением каналов в коммутационное поле включаются тракты цифровых систем передачи, по которым передаются цифровые потоки с одинаковой скоростью и общим способом мультиплексирования. На рис.3.5 показан принцип коммутации с временным разделением каналов на примере двух трактов приема и двух трактов передачи, причем тракты приема включены во входы коммутационного поля, а тракты передачи - в его выходы. Цифровой поток каждого тракта состоит из циклов. Один цикл включает в себя N+1 канальный интервал (КИ) с номерами от 0 до N. Каждый канальный интервал предназначен для переноса информации одного соединения. Внутри канальных интервалов показаны буквы, обозначающие соединения. Суть коммутации состоит в том, что содержимое i-го канального интервала тракта приема переписывается в j-ый канальный интервал тракта передачи, то есть в КП осуществляются соединения между канальными интервалами трактов приема и трактов передачи. На рис.3.5 в частности показаны соединения: а - между КИ1 тракта приема 1 и КИ2 тракта передачи 1, с - между КИ3 тракта приема 1 и КИ3 тракта передачи 2, l - между КИN тракта приема 1 и КИ4 тракта передачи 2. Указанные соединения между КИ повторяются в каждом цикле до тех пор, пока между абонентами не наступит разъединение.

Рис.3.5 Принцип цифровой коммутации каналов

Управление коммутационным полем производится от управляющего устройства узла коммутации. Производимые в КП соединения зависят от требований абонентов на установление соединений на сети связи.

Главными функциями КП являются хранение информации, содержащейся в канальных интервалах трактов приема, и распределение этой информации по канальным интервалам трактов передачи. Для хранения информации в КП находится оперативное запоминающее устройство.  Одним из свойств такого КП является неминуемое появление задержек информации, которые в зависимости от соединяемых канальных интервалов и структуры КП могут изменяться от длительности одного КИ (tКИ) до нескольких циклов (TЦ).

В реальные коммутационные поля включаются цифровые потоки со скоростью 2,048 Мбит/с (N=32), 4,096 Мбит/с (N=64) и 8,192 Мбит/с (N=128). Коммутационные поля с временным разделением каналов используются в цифровых АТС.

3.3. Коммутация пакетов

В узле с коммутацией пакетов используется коммутационное поле во входы и выходы, которого также включаются цифровые тракты. По этим трактам последовательно во времени передаются пакеты. Процесс коммутации пакетов состоит в перераспределении пакетов на выходах коммутационного поля относительно его входов.

Рис.3.6 Принцип цифровой коммутации пакетов

На рис.3.6 показан пример коммутации пакетов в КП с двумя входами и двумя выходами.  Каждый пакет состоит из полезного и адресного полей. На рисунке адресное поле заштриховано. В полезном поле переносится пользовательская информация (например, речь или данные). Пакеты могут иметь разную длину. Переменной величиной также является интервал между пакетами. Каждый пакет относится к одному соединению, установленному между пользователями. На рис.3.6 каждому соединению соответствует одна из букв от А до Е, которые в свою очередь присвоены пакетам. Перераспределение пакетов на выходах КП относительно входов происходит под действием информации, содержащейся в адресном поле каждого пакета. С этой целью на каждом входе стоит устройство выделения адресного поля (DA), обеспечивающее передачу адресной информации в УУ. На основе этой информации УУ управляет коммутационным полем. В зависимости от типа технологии передачи информации в адресном поле пакетов на выходе КП может сохраниться либо та же информация, что и на входе (передача пакетов без установления соединения), либо будут записаны новые данные в виде меток (передача пакетов с установлением соединения). В последнем случае, как показано на рисунке, УУ вводит новые данные в адресные поля пакетов с помощью устройств ввода (IA), устанавливаемых на каждом выходе. На рис.3.6 можно проследить за перераспределением пакетов в каждом из соединений от А до Е.

Также как и в способе коммутации каналов с временным разделением, в рассматриваемом КП с помощью оперативного запоминающего устройства производится хранение пакетов. Однако в данном случае время задержки пакетов может варьироваться в более широких пределах, на что влияет и интенсивность поступления пакетов и их длина.

3.4. Виды и принцип построения коммутационных станций. Принцип установления соединений

Вид коммутационной станции зависит:

-  от вида коммутируемых сообщений: речь, телеграммы, передача данных;

-  от применяемых в них способов коммутации: каналов, пакетов ;

-  от сети связи, для которой эти станции предназначены: ведомственные сети и сети общего пользования.

В  зависимости  от  вида  коммутируемых  сообщений  можно

выделить: автоматические телефонные станции (АТС), автоматические

телеграфные  станции,  маршрутизаторы и коммутаторы пакетов.