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 степень 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.