Принципы построения цифровых коммутационных полей. Классификация цифровых КП.

Коммутационная станция - совокупность технических средств связи, обеспечивающих коммутацию абонентских и соединительных линий при осуществлении оконечных и транзитных соединений в сети связи. В зависимости от назначения станции бывают местными (сельскими), опорными, транзитными, междугородными, международными.

Коммутационная система отражает принципы внутреннего построения коммутационной станции и представляет собой совокупность технических средств, предназначенных для осуществления оперативной коммутации. В зависимости от типа коммутационных приборов и управляющих устройств различают системы: декадно-шаговые, координатные, квазиэлектронные, электронные и др. Коммутационная система, реализующая функцию цифровой коммутации, получила название цифровой системы коммутации (ЦСК).

В цифровой коммутационной системе функцию коммутации осуществляет цифровое коммутационное поле (ЦКП). Управление всеми процессами в системе коммутации осуществляет управляющий комплекс.

ЦКП строится обычно по звеньевому принципу. Звеном цифрового КП называют группу ступеней (S-, Т-или S/T-),реализующих одну и ту же функцию преобразования координат цифрового сигнала. В зависимости от числа звеньев различают двух-, трех-и многозвенные КП.

Цифровое КП называются однородным, если любое соединение в нем устанавливается через одинаковое количество звеньев. Большинство современных ЦСК имеют однородные цифровые КП.

Отметим основные особенности построения многозвенныхцифровых КП.

1. ЦКП строятся по модульному принципу. Модульность позволяет обеспечить легкую приспосабливаемость системы к изменению емкости, удобство, простоту эксплуатации и технологичность производства за счет сокращения разнотипных блоков. Кроме этого, благодаря модульному построению КП упрощаются управление системой и ее программное обеспечение, что очень важно при разработке и при наладке и эксплуатации системы.

2. ЦКП обладают симметричной структурой. Под симметричной понимают структуру, в которой звенья 1 и N, 2 и N-1, 3 и N-2...являются идентичными по типу и числу блоков коммутации. Такое КП оказывается симметричным относительно средней линии, разделяющей его на две части. Именно симметричные цифровые КП удобнее всего строить на однотипных модулях.

3. ЦКП почти всегда являются дублированными. При этом обе части КП работают синхронно и выполняют одни и те же действия. Но для реальной передачи информации используется только одна из них, которая считается активной. Вторая часть находится в резерве, и в случае неполадок или сбоев в активной части происходит автоматическое переключение. При территориально разнесенных цифровых КП осуществляют дублирование каждой территориально разнесенной группы, а между плоскостями обоих групп организуется прямое и перекрестное соединение, что позволяет сохранить работоспособность системы в целом при выходе из строя разноименных плоскостей в разных группах:

4. ЦКП являются четырехпроводными, поскольку цифровые линии, по которым передаются времяуплотненные ИКМ сигналы, также четырехпроводные.

Цифровые коммутационные поля всегда строятся по принципу временного разделения каналов. Техника временного разделения каналов характеризуется тем, что несколько последовательных во времени выборок объединяются в цикл и поступают в канал передачи. Для каждой выборки в цикле отведена некоторая временная позиция. Отсюда можно уже определить основную функцию коммутационного поля в цифровой системе коммутации. Она заключается в коммутации содержимого некоторой временной позиции в уплотненной линии приема на другую временную позицию в уплотненной линии передачи. Такой процесс коммутации требует смены временной позиции и смены уплотненной линии. Поэтому в цифровой коммутационной аппаратуре имеются два различных типа ступеней коммутации:

· коммутационные ступени для замены временных положений без смены уплотненной линии (временная ступень, или ступень В);

· коммутационные ступени для замены уплотненных линий без изменения временных положений (пространственная ступень, или ступень П).

Сочетание пространственных и временных ступеней в цифровом коммутационном поле, т.е. их группообразование, теоретически определяют параметры этой коммутационной системы.

На рис. показаны три основные части ступени временной коммутации. Входной мультиплексор распределяет сигналы, поступающие по Nуплотненным линиям приема, каждая из которых имеет r_inвременных положений, на n уплотненных линий, которые, в свою очередь, имеют по r₁ временных положений. Аналогично работает и выходной демультиплексор. Коммутационное устройство осуществляет процесс коммутации, заменяя временную позицию передающего абонента на временную позицию принимающего абонента в соответствии с адресом, находящимся в управляющей памяти (УП). Ввиду циклического характера работы коммутационного устройства управляющая память также выполняется в виде циклической памяти, управляющей коммутационным устройством с помощью адресов.

Классификация цифровых КП

В цифровых станциях используется пространственная и временная коммутация.

Пространственная коммутация (S - Space) создает в коммутационном поле соединительный путь, который поддерживается в течении всего времени существования соединения.

В цифровой телефонии под S подразумевают синхронную перестановку ВИ, входящих трактов ИКМ на те же ВИ, но других исходящих трактов.

Временные коммутаторы (Т-коммутаторы) – поддерживают виртуальные соединения, существующие только в течение определенных ВИ.

Временную коммутацию можно рассматривать как систему памяти, которая назначает для разных ВИ разные ячейки памяти. Принцип Т заключается в перестановке канальных ВИ в пределах цикла ИКМ так, чтобы ВИ входящего канала, например 5-й, попал на место ВИ исходящего канала, например 10-ого. При Т происходит перестановка ВИ.

Возможности подключения ЦКП: S; T; S-T; T-S; S-T-S; T-S-T; более сложная комбинация. Наиболее распространены комбинации T-S-T и S-T-S.