2.2. Комутаційні схеми.

Комутаційну схему, у загальному випадку, можна представити як перетинання в просторі безлічі входів з безліччю виходів. Точки, у яких перетинаються входи з виходами й у які може здійснюватися їхнє з’єднання називаються точками комутації (ТК)[ ].

Комутаційні схеми розрізняються структурою побудови і доступністю. Доступністю називається кількість виходів, до яких можна підключити викликаючий вхід. Позначається доступність буквою D. По доступності КС розділяються на повнодоступні, у яких будь-який вхід може бути з’єднаний з будь-яким вільним у даний момент виходом незалежно від кількості з’єднань встановлених у системі; повнодоступні з блокуваннями, у яких у вихідному стані кожному входові доступні усі виходи, а при наявності деякої кількості з’єднань частина виходів стає недоступної через відсутність вільних внутрішніх шляхів; неповнодоступні, у яких кожен вхід може бути з’єднаний тільки с частиною виходів, чисельно рівній D. Неповнодоступні схеми також можуть бути з внутрішніми блокуваннями або без них. Неповнодоступними і блокуючими КС будуються для того, щоб зменшити витрати на їхню реалізацію. Оптимальна неповнодоступна схема трохи погіршує якість обслуговування викликів, значно зменшуючи при цьому витрати.

У КС невеликої ємності для з’єднання входу і виходу використовується тільки одна точка комутації, і тому кількість точок комутації дорівнює добуткові кількості входів на кількість виходів. Такі комутаційні схеми називаються одноланковими. Для побудови одноланкової КС великої ємності потрібні значні витрати. Тому застосовуються різні методи побудови комутаційних схем, що дозволяють зменшити необхідну кількість ТК, і, тим самим, знизити вартість КС за рахунок зміни її структури, наприклад, застосовуючи багатоланкову побудову.

Багатоланкова (або ланкова) КС складається з декількох ланок, що з'єднують виходи одних комутаційних приладів із входами наступних для збільшення доступності схеми в порівнянні з доступністю окремого приладу. Кількість ланок у КС визначається числом послідовно включених між входом і виходом точок комутації. На рис 2.1 точки комутації показані хрестиками. В одноланковій КС з'єднання здійснюється через одну точку комутації (рис.2.1а,б), у дволанкової КС через дві (рис.2.1в), і т.д. Багатоланкова КС складається з декількох послідовно з'єднаних ланок, що позначаються великими латинськими літерами A, B, С и т.д. З'єднання між ланками називають проміжними лініями (промлініями) і позначають, наприклад, Vав (рис. 2.1в). Індекс указує ланки, що з'єднує дана промлінія.

У багатоланкових КС підключення входу до виходу здійснюється через ряд промліній, що утворять визначений з'єднувальний тракт, тому тут необхідно знайти не просто необхідний вихід, а обов'язково такий, до якого є вільна з'єднувальна лінія, тобто є хоча б одна вільна промлінія між кожною парою ланок, доступна необхідному виходові. Якщо необхідний вихід вільний, але до нього немає вільної з'єднувальної лінії виникають внутрішні блокування.

Зміна структури КС може полягати й у поділі її на ряд окремих ступеней шукання, кожна з яких у свою чергу може складатися з одного або декількох ланок. Ступінь шукання - це сукупність комутаційних приладів призначених для здійснення одного з можливих видів шукання: вільного, групового або лінійного При встановленні з'єднання з будь-яким вільним виходом здійснюється вільне шукання, з одним з вільних виходів у заданому напрямку (групі виходів) - групове шукання і з конкретним, заданим виходом – лінійне.

Кожна ступінь шукання складається з одного або декількох однакових комутаційних блоків (КБ). Входи всіх блоків утворюють сукупність входів у дану ступінь, виходи блоків поєднуються в повнодоступні або неповнодоступні групи виходів - напрямку, що позначаються буквою Н. У залежності від необхідного виду шукання виходи КС розбиваються на напрямки різним чином рис. 2.1е). У режимі вільного шукання усі виходи (М) комутаційної схеми утворять один напрямок (Н=1), у режимі групового шукання кількість напрямків більше одиниці, але менше загального числа виходів М (М< Н >1). У цьому випадку шукання здійснюється в два етапи. На першому етапі відшукується потрібний напрямок (змушене шукання) під керуванням адресної інформації, а на другому визначається будь-який вільний вихід в обраному напрямку (вільне шукання). На рис.2.1е кількість напрямків дорівнює трьом. При лінійному шуканні кожен вихід є окремим напрямком (Н=М). У схемах із внутрішніми блокуваннями виконується обумовлене шукання. Тобто вільне, групове або лінійне шукання, у цьому випадку, здійснюєтьсяється із додержанням визначених умов.

За структурою побудови КС також можуть бути розділеними, нерозділеними і комбінованими. Розділена КС має чітко виражені входи N і виходи М (рис.2.1а). Вхід відрізняється від виходу тим, що займається раніш. У нерозділеної КС входи сполучені з виходами і з'єднання можливе в обох напрямках (рис.2.1б). Та сама точка підключення в нерозділеної КС у залежності від напрямку з'єднання є або входом або виходом. У комбінованих КС поряд з розділеними входами і виходами є і двосторонні сполучені входи-виходи.

Розрізняють КС із розширенням, коли число входів менше числа виходів N < М (рис. 2.1г), зі стиском, при N > М (рис. 2.1д) і зі змішуванням, при N = М. Відношення N/M називають коефіцієнтом розширення (стиску) КС.