Тема 3. Комутаційні поля цифрових атс

П Л А Н :

1. Принципи цифрової комутації

2. Елементи для побудови комутаційних блоків АТСЕ.

3. Блок часової комутації. Основні елементи та принцип роботи.

4. Блок просторової комутації. Принцип роботи.

5. Побудова комутаційних полів цифрових АТС.

1. Принципи цифрової комутації.

В сучасних цифрових АТС використовується принцип комутації часових каналів в з цифровою передачею мовних сигналів. При передачі мови в цифровій формі (ІКМ) необхідно провести їх перетворення, яке здійснюється з допомогою дискретизації, квантування та кодування. Процес ІКМ - перетворення проходить в цифрових системах передачі (ЦСП).

Розглянемо структуру цифрового сигналу в системі передачі ІКМ-30 ( Мал.12.)

Цикл 125 мкс

Канал 0 Канал 1 Канал 16 Канал 31

(8 символів) (8 символ.) .................. ( 8 симв.) ......... (8 симол.)

3,9 мкс 3,9 мкс 3,9 мкс 3,9 мкс

Для циклової Для передачі Для Для передачі

синхронізації мови сигналізації мови

Мал. 12.

Кожний цикл має тривалість 125 мкс і включає 32 канали ( канальних інтервали). 30 каналів використовуються для передачі мовної інформації, 2 канали ( 0, 16 ) - для циклової синхронізації та сигналізації. Тривалість кожного канального інтервалу становить 3,9 мкс. В кожному каналі розміщується одна кодова група, що складається з 8 символів.

Інформація, що передається по каналам системи передачі ІКМ, формується на передавальній станції в єдиний груповий цифровий сигнал. Hа приймальній станції цифровий сигнал розпізнається, виділяється та розподіляється за призначенням.

З часової діаграми циклу системи ІКМ-30 видно, що кодові слова ( символи ) окремих каналів слідують неперервно один за одним, тому в системах комутації з ІКМ необхідно здійснювати тактову та циклову синхронізацію.

Основна особливість часової комутації випливає з вимог, що пред’являються до комутаційних полів АТС, які повинні здійснювати комутацію будь-якого вхідного каналу з будь-яким вихідним. Для цього необхідно передбачити можливість перестановки в часі сигналів, що передаються в межах циклу таким чином, щоб сигнал i-го каналу вхідної ЦЗЛ надходив в j-й канал вихідної ЦЗЛ.

Зміщення каналів на іншу часову позицію проводиться для зменшення втрат при внутрішніх блокуваннях ( відмова у встановленні з’єднання при відсутності вільного одноіменного каналу у вихідній ЦЗЛ ).

Процес зміщення інформації з однієї часової позиції на іншу для двох направлень передачі показано на Мал. 13.

Направлення передачі 1 - 2.

0 1 2 3 i j 31 1 2 Лінія 1

(j - i)

0 1 2 3 i j 31 1 2 Лінія 2

Ц и к л

Направлення передачі 2 - 1.

0 1 2 3 i j 31 1 2 Лінія 2

(n + i - j)

0 1 2 3 j 31 1 2 i Лінія 1

Мал. 13.

З малюнка видно, що в прямому направленні ( в межах одного циклу) передачі комутується і канал с j, а в зворотньому направлені - j канал ( 1 цикл ) с і каналом ( 2 цикл ). При цьому, в першому випадку ( при i  j ), затримка визначається по формулі :

_з = ( j - i ) , де:  - тривалість канального інтервалу.

В другому випадку ( при i  j ) по формулі : _з = (n + i - j ) ,

де : n - число каналів в одному циклі.

Зміщення каналу по часу може здійснюватися з допомогою лінії затримки, що представлена на Мал. 14.

На вхід лінії затримки підключається вхідна ЦЗЛ, а до виходу схеми - вихідна ЦЗЛ. Один вхід схем І ( ключі Кл) зв’язаний з лінією затримки, а другий являється управляючим. На управляючий вхід може бути подана імпульсна послідовність будь-якого каналу Р_і , де i = 1,2,3, .... n. Прихід кодового слова будь-якого каналу фіксується в першій ячейці лінії затримки. В процесі роботи генератора імпульсів кодове слово каналу переміщується з однієї ячейки в іншу. В кожній ячейці кодове сло-во може знаходитись на протязі часу t , що відводиться для одного часового каналу.

Таким чином пристрій з лінією затримки, який фактично є запам’ятовуючим пристроєм, здійснює часову комутацію каналів. Необхідність в затримуючих пристроях виникає в тих випадках, коли в комутуємих вхідних та вихідних лініях відсутні синхронні канали. Як правило це буває в період найбільшого навантаження. В години малих навантажень велика ймовірність того, що синхронні канали є, тому затримуючий пристрій використовується неефективно. Для підвищення ефективності затримуючого пристрою та зменшення їх кількості можна комутувати ЦЗЛ або без лінії затримки, або з затримуючим пристроєм з постійним та змінним кроком затримки.

Затримуючі пристрої з постійним кроком затримують канальні інтервали на визначений постійний час, кратний тривалості одного канального інтервалу , тому для часової комутації необхідно декілька затримуючих пристроїв з різними значеннями кроків затримки.