Задача 3

Построить многоканальную коммутационную систему широкополосной ЦСИО типа «баньян» с числом входов и выходов равным N. Привести примеры процесса маршрутизации в коммутационной системе данного типа.

Таблица 9

Параметр	Номер варианта
	9
N	26

Решение:

Многокаскадные КС, в которых существует только один маршрут между заданной парой вход-выход, носят название КС с единственным маршрутом (одномаршрутные). К ним относятся КС типа Баньян (КС-Б).

Преимущество КС с единственным маршрутом — простота маршрутизации, что связано с наличием единственного маршрута к заданному выходу, а недостаток — возможность возникновения конфликтов и блокировок БП.

В случае, когда на вход КЭ одновременно поступают два БП, которые должны быть переданы на один и тот же выход КЭ, возникает конфликт БП с возможностью потери одного или обоих БП.

Процесс маршрутизации в КС такого типа состоит в следующем. В заголовке каждого БП находится маршрутное поле S, представляющее собой последовательность двоичных разрядов, число которых равно числу каскадов в КС. В каждом каскаде КС происходит декодирование соответствующего разряда маршрутного поля, причем если разряд равен 1, то КЭ, на который поступил БП, реализует операцию «кросс»; в противном случае (разряд равен 0) — операцию «транзит». Могут быть и другие принципы выбора выхода в КЭ.

Состояние, когда БП не может быть принят КЭ следующего каскада, называется внутренней блокировкой.

Число каскадов в двоичных КС зависит от числа входов в нее. При числе входов N для обеспечения полнодоступности, т.е. наличии хотя бы одного пути между каждым входом, необходимо иметь число каскадов

На рисунке №1 изображена многоканальная КС-Б с числом входов и выходов равным 26, и числом каскадов равным

.

На данном рисунке показаны три примера процесса маршрутизации БП. Входной процессор формирует маршрутные тэги, которые является локальными адресами полей:

Они полностью описывают маршруты следования БП в коммутационном блоке.

с «0» входного на «1» выходной порт.

с «8» входного на «15» выходной порт.

с «18» входного на «5» выходной порт.

Рисунок 1

Задача 4

Построить многокаскадную коммутационную систему широкополосной ЦСИО по схеме Бенеша с числом выходов и входов равным N.

Привести примеры процесса маршрутизации в коммутационной системе данного типа.

Таблица 10

Параметр	Номер варианта
	9
N	8

Решение:

Значительно снизить вероятность конфликтного состояния и блокировок позволяет использование КС со многими маршрутами. Характерной чертой КС со многими маршрутами является наличие множества маршрутов между каждой парой входов-выходов, благодаря чему снижается вероятность внутренних блокировок.

На рисунке №2 приведен один из примеров таких КС, схема Бенеша. В схеме Бенеша имеется две ступени каскадов: каскады выбора маршрута и основные каскады. Основные каскады схемы представляют собой обычную схему Баньяна (КС-Б), а следовательно, число основных каскадов в схеме Бенеша, как и в КС-Б, равно

каскада.

Каскады выбора маршрута обеспечивают организацию альтернативных маршрутов. При этом число каскадов в ступени выбора маршрута определяется необходимым числом альтернативных маршрутов.

Ступень выбора маршрута имеет каскадов, гдечисло альтернативных маршрутов. Выбереми тогдакаскада.

Всего каскадов в данной КС будет .

На рисунке №2 показан пример процесса маршрутизации четырех БП, идущих по четырем путям, с четвертого входного порта на четвертый выходной. Входной процессор формирует маршрутные тэги, которые является локальными адресами полей:

В скобках указаны разряды для выбора маршрута на ступени выбора маршрута. Маршрутный тэг представляет собой последовательность двоичных разрядов, число которых равно числу всех каскадов в КС. Декодирования соответствующего разряда маршрутного поля данной КС происходит аналогично декодированию в КС-Б.

Рисунок 2