Синтез цифрового коммутационного модуля Курсы, лекции, задания, решения

1. Введение

2. Цифровая коммутация каналов

3. Синтез цифрового модуля пространственной коммутации каналов

3.1. Функциональное описание коммутационного модуля

3.2. Метод синтеза регулярной структуры МПК с декомпозицией по выходам

3.2.1. Одноканальная декомпозиция МПК

3.2.2. Примеры синтеза МПК

3.3. Метод синтеза регулярной структуры МПК с декомпозицией по входам

3.3.1. Однокаскадная декомпозиция МПК

3.3.2. Многокаскадная декомпозиция МПК

3.3.3. Примеры синтеза МПК

4. Синтез цифрового модуля временной коммутации каналов

4.1. Особенности временной коммутации каналов

4.2. Режимы работы МВК

4.3. Этапы структурного синтеза МВК

4.3.1. Определение необходимого объема памяти

4.3.2. Организация памяти

4.3.3. Обеспечение временных параметров и быстродействия МВК

4.3.4. Выбор способа ввода/вывода информации в память МВК

5. Синтез цифрового модуля пространственно-временной коммутации каналов

5.1. Структурирование процесса цифровой коммутации каналов

5.2. Методы структурного синтеза МПВК

5.3. Коммутационный модуль системы ЭАТС-200

5.4. Коммутационный модуль системы «Линия U Т»

5.5. Коммутационный модуль системы 12

1. Введение

Цифровые системы, используемые для коммутации речевой информация в режиме коммутации каналов, как правило, реализуют распределение информации путем преобразования координат сигналов и каналов, включаемых на входящую и походящую стороны соответственно. В настоящее время базовыми координатами, по которым разделяются цифровые каналы, являются время и пространство. Это связано с тем, что груп-дообразование каналов осуществляется на основе временного разделения, а в качестве метода кодирования используется импульоно-кодовая или дельта-модуляция. Учитывая, что временные каналы организуются в пространственно-разнесенных трактах, цифровая коммутация принципиально должна реализовывать два типа преобразований: изменение временной координаты канала (соответственно сигнала) и пространственной координаты канала (соответственно сигнала). Реализация каждого тина преобразований осуществляется в отдельном функционально-ориен-тированном модуле: цифровой коммутации каналов в пространстве, цифровой коммутации каналов во времени, гибридной коммутации цифровых каналов. Поэтому синтез всего цифрового коммутационного поля осуществляется путем синтеза соответствующих коммутационных модулей.

Задача синтеза каждого функционально-ориентированного цифрового коммутационного модуля нетривиальна и представляет собой по существу задачу проектирования многовходового и многовыходного дискретного устройства. В свою очередь задача синтеза цифрового коммутационного поля на базе коммутационных модулей относится к классическим задачам оптимизации структурно-сложных систем коммутации.

2. Цифровая коммутация каналов

В цифровой системе коммутации каждый сигнал X_i_I передается по ифровому каналу k_i , принадлежащему определенному тракту R , т.е.

X_i ® k_i , k_i Î R , i = . (1)

Число каналов n в тракте определяется мощностью используемой системы передачи. В общем случае мощность входящих и исходящих цифровых трактов n_пер не равна мощности внутристанционных цифровых трактов системы коммутации n_комм , причем возможны различные соотношения:

n_пер < n_ком, n_пр > n_ком , n_nep = n_ком , (2)

которые определяются рядом факторов, в том числе обеспечением необходимых коммутационных возможностей системы.

Координаты каждого цифрового канала k_i как объекта коммутации определяются двумя координатами:

временной, определяемой номером временного интервала t_i , отводимого каналу k_i— в общем, цикле передачи системы Т;
пространственной , определяемой номером S_i цифрового тракта, которому принадлежит данный канал.

Таким образом, имеем векторное представление канала: k_i — { S_i_,, t_i } в двухкоординаторном пространстве S и Т (рис. I). Коммутация цифровых каналов — это процесс образования соединительного тракта в простейшем случае двух цифровых каналов:

k_i(S_i_,, t_i) « k_j(S_j_,, t_j) (3)

Поскольку координаты S и Т, определяющие цифровые каналы, — ортогональны, то, следовательно, процесс коммутации Æ разбивается на 2 класса процессов:

j_s — преобразование пространственной координаты канала, т.е. пространственная коммутация;

j_r — преобразование временной координаты канала, т.е. временная коммутация.

Последовательность процессов преобразования каждой координаты, а также число этапов преобразования каждого вида может быть различной, но каждой из них соответствует определенный класс структур коммутационных полей. В табл. I приведены некоторые из них.

Таблица I

Последовательность

Структура коммутационного поля

L₁={j_s, j_t }

L₁={j_t, j_s }

L₁={j_t_,j_s, j_t }

L₁={j_s, j_t , j_s, j_t , j_s }

пространство — время ( S , Т )

время — пространство ( Т, S )

время – пространство — время ( Т, S , Т )

пространство — время — пространство —

— время — пространство ( S , Т , S , Т , S )

3. Синтез цифрового модуля пространственной коммутации каналов

3.1. Функциональное описание коммутационного модуля

Пусть имеем два канала k_i{ S_i_,, t_i }и k_j{ S_j_,, t_j }. Пространственная коммутация этих каналов:

k_i{ S_i_,, t_i } ® k_j{ S_j_,, t_j } (4)

в силу ортогональности S и Т имеет смысл, если t_i = t_j . Таким образом, пространственная коммутация цифровых каналов — это коммутация одноименных каналов различных трактов. Другими словами, пространственная коммутация цифровых каналов k_i , k_iÎR(S_i) , и k_j , k_jÎR(S_j) сводится к коммутации цифровых трактов:

R(S_i) ® R (S_j) (5)

в интервале t_i .

Следует отметить, что коммутация цифровых трактов может осуществляться в различных интервалах t_i (i = , где С — мощность тракта), что будет cоответствовать пространственной коммутации цифровых каналов k_i тракта R(S_i) с одноименными по временным интервалам каналами k_j тракта R(S_j).

Построим функциональное описание процесса коммутации. Пусть имеем N входящих и М исходящих цифровых трактов, мощность каждого из которых равна С каналам. Поставим в соответствие каждому тракту логическую переменную: входящему – х_i , исходящему – z_j. Введем обобщенную переменную управления а_ij , определяющую обобщенный адрес коммутируемых трактов. Тогда, если считать, что результатом пространственной коммутации является прохождение сигнала по соединительному тракту от входящего к исходящему каналу, можно z_j рассматривать как функцию пространственной коммутации и представить ее в виде булева уравнения:

z_j = x_i a_ij (6)

Если для рассматриваемого коммутационного модуля на M входящих и N походящих трактов выполняется условие полнодоступности, т.е. модуль может осуществлять коммутацию одноименных каналов любого входящего о любым исходящим трактом, то его функционально можно описать системой булевых функций:

GG: {z_i= x_ia_ij, i = , j = } (7)

На основе системы (7) могут быть синтезированы различные структуры коммутационного модуля (рис. 2,а), однако наибольшее распространение получили регулярные структуры, образуемые при декомпозиции по выходам (рис. 2,6)

Рис. 2