|
| |
|
Слаботочка Книги чтобы показать потенциальные возможности современной технологии, которые могут быть реализованы, если для выполнения функций коммутации проектируются специализированные заказные ИС. Поскольку стоимость цифровых систем коммутации реализуемых на легко доступных компонентах, составляет лишь небольшой процент стоимости обычной коммутационной схемы, возникает вопрос, почему же заказные специализированные ИС тем не менее представляют интерес. Ответом на поставленный вопрос могут служить следующие их свойства: 1) меньшее число компонентов и особенно меньшее число взаимных соединений в схеме, что увеличивает надежность реализации; 2) стоимость введения одного или нескольких уровней избыточности становится не столь существенной, так что появляется возможность использования запасных модулей или даже целых схем; 3) вероятность блокировки может быть доведена до очень малого значения, которое даже меньше того, которое было бы достигнуто при малых затратах на стандартные компоненты; 4) с течением времени все большее число функций, связанных с сопряжением коммутационных схем с другим оборудованием, будут реализованы на ИС, поэтому стоимость стандартизованных коммутационных схем будет составлять еще больший процент от общей стоимости коммутационной системы. Описываемые ниже заказные схемы не обладают некоторыми из свойств, которые желательны для применения в различных областях. Тем не менее становится ясно, какими наиболее важными функциональными возможностями должна располагать схема, чтобы ее можно было использовать для конкретного применения. Особенное внимание следует обратить на то, что в данной схеме управляющая память интегрируется с коммутационными элементами таким образом, что управляющая информация в течение каждого временного интервала передается внутри ИС. Если управляющая память реализуется отдельно, то полоса частот, необходимая для управляющей информации, поступающей на коммутационные элементы, может быть столь же широкой, как и полоса частот, требующаяся для информационных сообщений, проходящих через них. .Вторая особенность рассматриваемой разработки состоит в том, что она предполагает использование лишь нескольких различных типов ИС, которые необходимы для того, чтобы реализовать все функции схемы пространственной и временнбй коммутации. Фактически целая коммутационная схема типа ВПППВ на 32 ООО каналов может быть построена на заказных ИС двух типов и стандартных ИС одного типа. Заказной элемент пространственной коммутации (14) показан на рис. 5.27. Этот прибор содержит всего лишь один входной мультиплексор 16 X 1, управление которым организовано с разделением времени и использованием информации, поступающей с кольцевого сдвигающего регистра. Синхронизирующие импульсы  Запись Управление Считывание Рис. 5.27. Элемент пространственной коммутации каналов с разделением времени. поступают на сдвигающий регистр с частотой следования временных интервалов; данные же проходят через мультиплексор с битовой скоростью. Как показано выше, длина сдвигающего регистра установлена, исходя из 128-канального цикла . Как следует из рисунка, каждое управляющее слово содержит пять битов: четыре бита для выбора точки коммутации и один бит для указания того, будет ли использована выходная линия в течение определенного временнбго интервала. Остальная часть схемы обеспечивает возможность изменять или просто считывать управляющую информацию по мере того, как она перемещается назад, в конец сдвигающего регистра. Как уже указывалось, весь элемент требует всего 26 выводов на корпусе. Соединяя впараллель входы 16 рассмотренных элементов пространственной коммутации, можно построить коммутационный блок 16 X 16 с временным разделением каналов, как показано на рис. 5.28. Чтобы обеспечить подачу команд записи и считывания из управляющей памяти на отдельные коммутационные элементы, используется дополнительная логическая схема, которая содержит два демультиплексора 1X16. Вариант ИС, в которой применялся бы более гибкий способ организации управляющей памяти, использовал бы переустанавливаемый счетчик для адресования к ЗУ с произвольной выборкой, что позволило бы менять число каналов в цикле. Входы. сВРК- 16 X 1 16 X 1 16 X 1 Рис. 5.28. Схема пространственной коммутации каналов с разделением времени 16X16: эпк - элемент пространственной коммутации Входы данных . Пос/пар Информационные данные 120X8 Адрес Пар/пос Логическая схема Логическая схема Счетчик Управляющая память 128X7 на сдвигающем регистре Логическая схема югическая схема Рис. 5.29. Элемент временной коммутации Схема базового элемента временной коммутации, которой может быть реализован в виде одной БИС, показана на рис. 5. 29. Управляющая память в этой схеме организованааналогично управляющей памяти элемента пространственной коммутации. Основное различие состоит в том, что вводится внешний управляющий сигнал для выбора либо счетчика временных интервалов, либо управляющей информации. Счетчик временных интервалов используется для последовательной выборки, а управляющая информация - для произвольной выборки. При вводе и выводе информации на коммутационный элемент происходит ее преобразование соответственно из последовательного кода в пареллельный (при вводе) и из параллельного кода в последовательный (при выводе). Это делается с целью минимизации числа выводов. Как уже указывалось ранее, ЗУ коммутации временных каналов строится из расчета получения 120 информационных каналов, в то время как управляющая память организуется на 128 управляющих слов. Таким образом, реализуется временное расширение 128/120. Коммутационные схемы типа ВПВ можно полностью реализовать, используя лишь две только что описанные заказные ИС и небольшой ассортимент стандартных компонентов для осуществления выбора и распределения сигналов. В качестве конкретного примера рассмотрим коммутационную схему ВПВ, показанную на рис. 5. 30. Она содержит: 1) 256 элементов временной коммутации (входное звено временной коммутации); 2) 768 элементов пространственной коммутации (трехзвенная коммутационная схема пространственной коммутации); / = 128 временных интервалов/соединительная линия с ВРК Л -
Элементы Элементы Элементы Элементы Элементы временной пространственной пространственной пространственной временной коммутации коммутации коммутации коммутации коммутации Рис. 5.30. Вариант реализации коммутационной схемы ВПППВ на специализированных интегральных схемах 10 .Чак. I4.SR 3) 256 элементов временнбй коммутации (выходное звено временной коммутации); 4) 170 демультиплексоров 1 X 16. Коммутационная схема, изображенная на рис. 5. 30, обслуживает 256 трактов с ВРК по 120 каналов в каждом; общее число обслуживаемых каналов равно 30 720. При нагрузке на вход 0,8 Эрл эта коммутационная схема обеспечивает вероятность блокировки 0,005 [см. уравнение (5.19)]. Реализация на . БИС содержит 1500 интегральных схем с числом взаимных соединений между ними менее 30 ООО. Коммутационная схема с пространственным разделением каналов сопоставимой емкости потребовала бы нескольких миллионов точек коммутации. Рссмотренная реализация коммутационной схемы на заказных ИС может быть размещена на одном стативе (без учета избыточного оборудования) [15]. 5.5. ЦИФРОВАЯ КОММУТАЦИЯ В АНАЛОГОВОМ ОКРУЖЕНИИ Когда цифровые системы коммутации на оконечных станциях вводятся в условиях аналогового окружения, то аналоговые устройства сопряжения с местными линиями остаются неизменными. Цифровая передача по местным линиям будет развиваться постепенно по мере того, как, во-первых, будет осуществляться интеграция с коммутационной системой абонентских цифровых систем передачи и, во-вторых, пользователи, заинтересованные в цифровых средствах обслуживания, будут вносить плату за то, чтобы их телефонные аппараты и линии обслуживания были соответствующим образом модифицированы. Несмотря на то, что некоторые местные линии будут хфопускать с тюебуемым качеством цифровые сигналы с более широкой полосой частот, трудности, связанные с преобразованием, будут в значительной степени зависеть от аналогового окружения, а также от методов эксплуатации этого оборудования. К некоторым из факторов, усложняющих этот процесс преобразования, относятся использование на линиях связи пупиновских катушек, искусственных линий, отпаек, больших сопротивлений или временных сростков кабеля, молниеотводов. Кроме того, учет переходных помех в цифровых системах может привести к необходимости либо перехода на двухкабельную систему связи с использованием отдельного кабеля для каждого направления передачи, либо использования более новых типов кабелей с внутренним экраном, чтобы разделить прямое и обратное направления передачи. Для знакомства со стратегией постепенного перехода к полностью цифровым местным линиям связи в Великобритании читателя можно отослать к литературе (16). 5.5.1. Коммутация с нулевым затуханием Как уже упоминалось, хорошо спроектированная цифровая система передачи и коммутации не вызывает существенного снижения качества передачи речевых сигналов, представленных в цифровом виде, от одного оконечного устройства до другого. В частности, величина аналогового го сигнала, поступающего с выхода декодера, может быть скорректирована таким образом, чтобы она была равна величине сигнала, поступающего на вход кодера на дальнем конце. Интересно отметить, что при использовании систем цифровой коммутации на центральной станции класса 5 в условиях аналогового окружения передача с нулевым затуханием вносит некоторые серьезные проблемы. В аналоговых коммутационных системах оконечных станций применяется двуххфоводная коммутация, что позволяет осуществлять соединения двусторонних двухпроводных линий связи пользователей. Процесс преобразования речевого сигнала в цифровую форму принципиально связан с необходимостью разделения путей передачи сигнала в прямом и обратном направлениях хфи установлении каждого соединения. Таким образом, цифровая оконечная станция класса 5 должна осуществлять четырех проводную коммутацию. Чтобы разделить два направления передачи в условиях двухпроводного аналогового окружения, необходимо вводить диффсистемы. Как показывает рис. 5. 31, введение диффсистем на каждом конце цифровой подсети приводит к образованию четырехпроводных цепей и вместе с тем создает условия для возникновения сигналов эха и самовозбуждения (генерации). (Усилители показаны вместе с кодерами; они используются для компенсации затухания сигнала при прохождении его через диффсис-тему.) Нестабильность возникает как результат рассогласования полных сопротивлений диффсистем, вызывающего нежелательное соединение хфиемной и передающей частей четырехпроводного соединительного тракта. Рассогласование полных сопротивлений возникает вследствие того, что абонентские линии различаются как по длине, так и по диаметру проводов, используемых в этих линиях. В частности, пупини-зированные и непупинизированные пары существенно различаются по полным сопротивлениям. Добиться полного исключения нежелательных связей путем согласования полных сопротивлений для каждой линии можно было бы только путем исключительно больших затрат.  Речевой сигнал абонентский шлейф в цифровой форме / Нежелательное соединение /каналов прямого и обратного I направлений передачи \ через диффсистемы  абонентский шлейф Рис. 5.31. Четырехпроводные тракты цифровой системы коммутации с двухпроводными аналоговыми согласующими устройствами 10* 291 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [48] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||