4.1.3 Коммутационное поле из контактов реле
На рисунке 4 изображена функциональная схема коммутации четырех двухпроводных абонентских линий 1, 2, 3 и 4 (горизонтальные пары линий) с четырьмя двухпроводными линиями a, b, c и d (вертикальные пары линий). Абонентские линии и контакты реле изображены на этом рисунке однолинейным методом, который допускает цепи и устройства, выполняющие идентичные функции выполнять в виде одной линии и одного устройства. Кратность линий и устройств на них обозначается косой чертой, рядом с которой указана кратность. На этом рисунке пары вертикальных проводников двухпроводных линий a, b, c и d могут быть соединены через пары нормально разомкнутых контактов соответствующих реле с горизонтальными парами абонентских линий 1, 2, 3 и 4.
Каждое такое подключение, состоящее из
пары нормально разомкнутых контактов и
обмотки реле, включенной в коллекторную цепь достаточно мощного транзисторного ключа
будем называть точкой коммутацииполя коммутации. На каждую точку коммутации подается управляющий сигналSxy, в обозначении которого первый индекс обозначает строку точки коммутации, а
Рисунок
4.
второй обозначает столбец. Точка коммутации S1dобведена на рисунке пунктирной линией. Далее в коммутационных полях будем обозначать только по одной линии двухпроводной абонентской линии, а вместо контактов и реле ставить кружок на пересечении соединяемых линий, так как это показано на сноске рисунка 4. Условное изображение коммуникационного поля показано справа на рисунке 4. На этом условном изображении обозначено соединение линии 2 с линиейси соединение линии 3 с линиейа.
Стоимость коммутатора определяется в основном количеством используемых реле. Коммутатор, построенный в виде прямоугольного коммутационного поля, так как это показано на рисунке 4, использует 44=16 реле. Для управления контактами такого коммутационного поля на него необходимо подать 16 управляющих сигналовS1a,S1b,..,S4d, которые управляют током через обмотку соответствующего реле. Эти сигналы могут иметь только два значения (логические сигналы), и могут быть получены на электронных схемах известными методами синтеза логических схем. На рисунке 6 изображена функциональная схема коммутатора с электронным управлением.
Для организации управления таким коммутатором необходимо сформировать значения логических сигналов S1a,S1b,..,S4dпо заданному описанию коммутируемых линий (соединить линию 1 с линиейаи линию 3 с линиейс)Y={(1,a),(3,c)}. Множества коммутируемых каналов иногда будем называть входами вх={1,2,3,4} (горизонтальные линии) и выходами вых={a,b,c,d} (вертикальные линии). Поэтому описание состояния коммутатора, определение коммутируемых каналов, можно представить в виде отображения на множествах входов и выходовYвхвых. Для пространственной коммутации электрических цепей входы и входы это деление чисто условное.
УСЛОВИЕ ПРАВИЛЬНОЙ КОММУТАЦИИ-описание коммутируемых цепей должно определяться взаимно однозначным отображением Yвхвых.Это значит, что во всех парах (x,y)Yвсе хи всеyдолжны быть различны, в противном случае некоторые входные линии будут подключены к нескольким выходным или наоборот. Отсюда следует, что описание подключения (если число коммутируемых цепей одинаково в столбцах и строках) –подстановка. И, как мы увидим далее, это свойство функции коммутации можно использовать для защиты информации.