Блок просторової комутації. Принцип роботи .
Блоки просторової комутації призначені для комутації одноіменних каналів різноіменних цифрових ліній. Оскільки комутація здійснюється по одному каналу, то встановлення інформаційних запам’ятовуючих пристроїв в БПК не передбачається.
Блок просторої комутації представляє собою багатократний електронний з’єдну-вач (простровий комутатор) на N входів та М виходів ( Мал. 20).
1 1 ЦЗЛ : : Комутатор : : ЦЗЛ 1 1 : : N x M : : n N 1 M n
1 Комутатор 1 ЦЗЛ : : N x M : : ЦЗЛ М N : : n : : n N M n
Мал. 20. |
У входи та виходи включені відпо-відно вхідні та вихідні цифрові з’єднувальні лінії по n каналів у кожній. Такий комутатор має N x M точок комутації, в кожній з яких включені електронні контакти типу імпульсних вентелей або ключів. Кожен ключ має два входи, один з яких являється основним (інформа-ційним), а інший управляючим . При подачі команди з пристрою управ-ління на управляючий вхід , ключ відкривається і інформація надходить у вихідний тракт. |
В кожному комутаторі можлива комутація тільки одноіменних каналів , тобто каналів, які займають у вхідних і вихідних ЦЗЛ одне і те ж часове положення. Ця особливість блоків просторової комутації є разом з тим суттєвим недоліком, який проявляється у вигляді внутрішніх блокувань особливо в період найбільших навантажень. Внутрішні блокування виникають із-за неможливості встановити з’єднання одноіменних каналів внаслідок відсутності в момент комутації вільних одноіменних часових положень. Тому в реальних системах майже у всіх випадках перед блоками просторової комутації і після них встановлюють часові комутатори. При цьому спочатку у вхідному БЧК змінюється часовий інтервал, потім по цьому каналу комутуються лінії, і лише на завершальному етапі інформаційний сигнал займає необхідне часове положення.
Блоки просторової комутації можуть бути реалізовані на інтегральних мікросхемах: наприклад, на схемах І, АБО, І-НІ або мультиплексорах. Розглянемо схему та принцип встановлення з’єднання в БПК на 16 цифрових ліній, побудованому на схемах І ( Мал. 21).
Такий комутатор має 16 входів, підключених до вертикалей, та 16 виходів, що підключаються до горизонталей. В точках комутації БПК включені ключі, реалізовані на елементах &. До кожної вертикалі додається управляюча пам`ять (АЗП), число ячеєк в якій дорівнює кількості часових каналів у вихідній ЦЗЛ.
Для управління точками комутації, в ячейках АЗП, номер якої відповідає номеру каналу, записується адреса елемента &, який відповідає номеру вихідної лінії. Кожна вхідна та вихідна цифрова лінія вмикається відповідно до вхідного та вихідного часового комутатора .
Для забезпечення повнодуплексного зв’язку в блоках просторової комутації використовуються одноїменні ЦЗЛ, але різні часові канали.
Розглянемо будову схеми БПК та її роботу при встановленні з`єднання між 12 вхідною та 6 вихідної ЦЗЛ по 8-му каналу в одному напрямку, і між 6 вхідною та 12 вихідною ЦЗЛ по 11-му каналу в зворотньому напрямку.
Мал. 21.
В даному випадку 12 вхідна ЦЗЛ з однієї сторони вмикається до вхідного часового комутатору, а з другої сторони підключається до інформаційних входів елементів &, що придані цій вертикалі.
Вихідна лінія з`єднана з виходами елементів горизонталі з однієї сторони, та з вихідним часовим комутатором з іншої сторони . Аналогічно з`єднані і 6 вхідна та
12 вихідна ЦЗЛ .
Для встановлення з`єднання від 12 вхідного до 6 вихідного БЧК по восьмому каналу, необхідно відкрити схему &, яка знаходиться на перехресті 12 вертикалі та
6 горизонталі. Для цього у 8 ячейку АЗП-12 ( по номеру комутуємого каналу) запи-сується у двійковому коді адреса елемента & 6 (0110). Встановлення зворотнього з`єднання від 6 до 12 БЧК по 11 каналу здійснюється за рахунок відкриття схеми &12 Для цього у 11 ячейці АЗП-6 записується адреса елемента & 12 ( 1100).
При синхронному зчитуванні адрес з ячейок АЗП з частотою каналів часових комутаторів, в період восьмого каналу з восьмої ячейки АЗП12 зчитується адреса елемента & 6 (0110). Під дією сигналів з дешифратора (Д) схема & 6 відкривається, і кодова комбінація восьмого каналу з виходу комутатора БЧК через 12 вхідну ЦЗЛ, схему & 6 і 6 вихідну ЦЗЛ надходить на вхід вихідного часового комутатора. Аналогічно проходить комутація і в зворотньому напрямку.
Згідно з основним призначенням в блок просторової комутації призначений тільки для комутації синфазних ( одноіменних) каналів. З цієї причини комутаційні поля, побудовані на базі БПК , практично в цифрових системах комутації не використовуються. Це пов’язано також і з внутрішніми блокуваннями, які виникають в процесі встановлення з’єднання.