9.7 Способы построения коммутационных блоков

Коммутационным блоком называются соединенные определенным образом коммутационные приборы, обладающие заданными структурными параметрами. От этих параметров зависит пропускаемая нагрузка блока и потери сообщения.

Построение коммутационных блоков может выполняться путем:

• объединения входов;

• объединения выходов;

• объединения входов и выходов;

• последовательного соединения КП.

Обычно требуемые коммутационные блоки получают, выполняя определенные операции с входами и выходами одного типа КП. Рассмотрим функциональные возможности коммутационных блоков, которые получаются при различных способах объединения входов и выходов коммутационных приборов.

При объединение входов двух КП типа (1×m) получаем коммутационный блок типа [2m+1] (рис. 9.10).

Рис. 9.10. Объединение входов коммутационных приборов

Таким образом, объединение входов КП приводит к увеличению доступности Д входов по отношению к выходам. При этом увеличение доступности путем объединения входов требует увеличения объема оборудования, т. е. увеличения числа КП.

Объединение выходов. Объединяя выходы в группе из коммутационных приборов типа (1×m), получим КБ типа [k×m], в котором все входы КП имеют доступ к одной группе выходов (рис. 9.11).

Рис.9.11. Объединение выходов коммутационных приборов

При таком построении коммутационных блоков увеличивается число источников нагрузки.

Объединение входов и выходов коммутационных приборов типа (n×m) позволяет повысить надежность коммутационных блоков типа [n×m] за счет параллельного соединения входов и выходов. В зависимости от способа обеспечения надежности могут работать одновременно два КП или один, а второй включается, если первый неисправен. Типичные КБ с объединением входов и выходов представлены на рис. 9.12.

Рис. 9.12. Объединения входов и выходов коммутационных приборов

Все рассмотренные выше КБ являются однозвенными, т. к. в них соединение между входами блоков осуществляются через одну коммутационную точку.

Последовательное соединение коммутационных приборов дает многозвенные КБ (рис. 9.13).

При таком соединении увеличивается доступность входов по отношению к выходам блока. Если последовательно соединяются КП типа (1×m), то доступность увеличивается с m до .

При последовательном соединении приборов типа (n×n·m) доступность увеличивается с m до . Аналогично и для КП (n×m).

Звено В

Звено А

Рис. 9.13. Последовательное включение коммутационных приборов

Вход и выход КБ соединяются через два КП, между которыми имеется промежуточная линия. Совокупность КП до промежуточной линии называют звеном А , а совокупность КП после промежуточной линии – звеном В. Такие КБ являются двухзвенными, и их характеризуют тремя параметрами: n – число входов, – число промежуточных линий, m – число выходов, т. е. [n, , m]. Возможно использование большего числа звеньев и построения более сложных КБ.

9.8 Особенности построения звеньевых включений

Однозвенные коммутационные схемы характеризуются низким использованием точек коммутации. В квазиэлектронных АТС к качеству разговорного тракта предъявляются высокие требования. В результате растет стоимость всей коммутационной системы. Уменьшить число точек коммутации можно путем применения звеньевых включений.

Покажем это на примере двухзвенной схемы с N=16 входами и M=16 выходами (рис. 9.14).

Звенья А и В построим на основе КП (4×4).

Число промежуточных линий V_пл=16.Рассмотренная схема является полнодоступной. Так как каждый из 16-ти входов может быть подключен к любому из 16-ти выходов через коммутатор звена А, промежуточную линию и один из четырех коммутаторов звена В. Эту задачу можно решить с помощью однозвенной полнодоступной схемы с числом входов N=16 и числом выходов М=16 (рис. 9.15).

Р ис. 9.14. Двухзвенная схема коммутационной системы

Число точек коммутации при однозвенной схеме T=N×M=16×16=256.

Число точек коммутации при двухзвенной схеме T=TА+TВ=64+64=128, таким образом, двухзвенная схема решает ту же коммутационную задачу, что и однозвенная схема, но содержит в два раза меньше точек коммутации. В других звеньевых включениях может оказаться еще больше сокращение числа точек коммутации. Сокращение числа точек коммутации в звеньевых включениях объясняется более высоким использованием каждой точки коммутации. Если в однозвенных включениях каждая точка обеспечивает соединение одного входа с одним выходом, то в звеньевых включениях одна точка звена А коммутации позволяет соединить вход с различными выходами.

Р ис. 9.15. Однозвенная полнодоступная схема коммутационной системы

При этом в звеньевых включениях увеличиваются потери сообщения из-за внутренних блокировок, когда некоторые свободные выходы не могут быть подключены ко входам определенного коммутатора звена А из-за занятости промежуточных линий, необходимых для данного соединения.

Коммутационная схема, в которой могут быть внутренние блокировки, называется блокирующей коммутационной схемой.

Внутренние блокировки увеличивают число отказов в соединении и снижают пропускную способность коммутационной системы. При рациональном построении звеньевой схемы это снижение будет в пределах нормы.

Звеньевые включения характеризуются следующими структурными параметрами:

• число коммутаторов звена А (К_А);

• число входов в один коммутатор звена А (n_A);

• число выходов из одного коммутатора звена А (m_A);

• число коммутаторов звена В (K_B);

• число входов в один коммутатор звена В (n_B);

• число выходов из одного коммутатора звена В (m_B);

• коэффициент связности (f_AB);

• коэффициент расширения (сжатия) (σ).

С помощью этих параметров можно получить следующие простые соотношения:

• число входов коммутационной системы :

• число выходов коммутационной системы ;

• общее число промежуточных линий .

Коэффициент связности или просто связность представляет собой количество промежуточных линий, связывающих каждый коммутатор звена А с каждым из коммутаторов звена В. При связности справедливы соотношения , . Покажем двухзвенную схему со связностью (рис. 9.16).

Рис. 9.16. Двухзвенная схема со связностью коммутационной системы

Связность равна

. (9.1)

Общее число точек коммутации в двухзвенной схеме определяется из выражения

. (9.2)

Например, при связности и в двухзвенной схеме получаем число точек , а в однозвенной схеме , т. е. в 5 раз больше.

Под коэффициентом расширения (сжатия) понимают

,

где – число промежуточных линий, N – число входов коммутационной системы. Если , то имеет место расширение на звене А, т. е. переход от меньшего числа линий к большему и наоборот при имеет место сжатие. Коэффициент определяет пропускную способность блока.

Построение коммутационных систем в значительной степени определяется режимом искания (свободное, групповое, линейное). Чаще всего используются двухзвенные блоки.