Коммутационные поля на микроэлектронной элементной базе

Рассмотрим для начала структуру цифрового тракта, который должен быть скоммутирован через цифровое поле, и назначение различных временных интервалов.

Принципы использования временных каналов при цифровом потоке с импульсно-кодовой модуляцией

Изучение изложенных в этой лекции сведений можно дополнить из [8], [35].

Каналы, полученные путем мультиплексирования в системе ИКМ30, распределяются следующим образом (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Распределение временных положений в тракте ИКМ при отдельном канале сигнализации.

На рис. 2.1 показано размещение информации в цикле. Каждый состоит из 32 временных каналов. 0-й и 16-й каналы переносят служебную информацию.

В 0-м канале каждый четный цикл передается информация для синхронизации цикла. Она представляет собой 7-битовую комбинацию 0011011, размещенную в 1-7 битах. Первый бит, обозначенный на рисунке S, либо равен 1, либо используется для контроля правильности передачи информации цикла [35]. В нечетных циклах 0-й бит предоставлен для использования национальным администрациям.

Вариант, показанный на рис. 2.1, применяется для передачи сигнальной информации по принципу "общий канал сигнализации". При этом способе сигнализация для всех 30 речевых каналов передается по 16-му каналу.

Второй способ образования сигнального канала получил название "выделенный канал". В этом случае за каждым информационным каналом закрепляется сигнальный канал.

Принцип этого выделения показан на рис. 2.2. Он заключается в том, что вводится нумерация 32-канальных циклов. Выделяются 16 циклов, в каждом из которых информация сигнализации 16-го канала закрепляется за информационным каналом (рис. 2.2).

Каждое временное положение 16-го канала разбивается на две части.

В первом цикле передается сигнальная информация 1-го и 17-го канала, во втором — 2-го и 18-го, в третьем — 3-го и 19-го и т. д., в пятнадцатом — 15-го и 31-го.

В нулевом и шестнадцатом циклах передается служебная информация.

Рис. 2.2. Образование выделенного канала

Типы коммутации

Цифровая коммутация указывает на то, что коммутируются потоки с импульсно-кодовой или другой, но цифровой модуляцией. На ранних стадиях разработки электронных АТС проводилась коммутация сигналов с амплитудно-импульсной модуляцией. Но она не получила распространения из-за недостатков такого типа модуляции — чувствительности к искажениям и помехам.

В дальнейшем изложении вид модуляции не оговаривается, подразумевается цифровая коммутация.

Различаются следующие принципы цифровой комутации: временная и пространственная.

Временная коммутация. Этот вид коммутации основан на том, что весь поток информации распределен во времени. В каждый временной интервал будем далее кратко называть его англоязычным термином слот (Slot — интервал времени, такт), — вводится информация, которая закрепляется за этим положением.

Рис. 2.3. Принцип временной коммутации

Временной коммутатор должен перенести информацию из одного временного положения в другое заданное положение. На рис. 2.3 показан пример, когда информация, содержащаяся в 5-м временном интервале, переносится в 21-й интервал.

Следует обратить внимание, что, поскольку электронная коммутация имеет однонаправленный характер (в силу того, что электронные компоненты имеют только одно направление), а связь должна быть двухсторонней, то коммутация, как правило, осуществляется не только прямая (5-го канала с 21-м каналом), но и обратная (21 канал с 5). Этот принцип показан на рис. 2.3.

Рис. 2.4. Принцип пространственной коммутации

Пространственная коммутация заключается в том, что информация переносится из одного временного тракта в другой без изменения временного положения. Это показано в примере на рис. 2.4, где информация переносится из тракта 1 (временное положение 5) во второй тракт в то же положение. На том же рисунке показано второе пространственное соединение.

В реальных телефонных станциях используются оба варианта, но часто применяют комбинированные пространственно-временные коммутаторы, когда коммутация проводится одновременно в другой тракт и другое временное положение (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Принцип пространственно-временной коммутации

Принципы реализации способов временной коммутации

Наиболее распространенный способ временной коммутации, т. е. перенос информации из одного временного положения в другое, состоит в записи информации в память и считывании с задержкой в другом временном положении (рис. 2.6).

Последовательный цифровой поток поступает на вход схемы, которая преобразует информацию из последовательной формы в параллельную.

Далее эта информация записывается в запоминающее устройство. Адрес записи устанавливается счетчиком временных каналов, который генерирует последовательно номера временных положений.

Поэтому сообщения располагаются в информационной памяти по мере возрастания номера канала.

Считывание этой информации в исходящий тракт производится в соответствии с информацией, записанной в адресной памяти. Опрос этой памяти также производится по тактовым импульсам, приходящим от счетчика временных каналов. Каждый такт соответствует номеру слота в исходящем потоке.

Информация, которая записывается в это временное положение из информационной памяти, определяется адресом, поступающим от памяти адресов.

На рис. 2.6 адрес входящего канала i записан в адресной памяти на месте временного положения j. И наоборот, адрес входящего канала j записан в адресной памяти на месте временного положения i. Это означает, что при чтении из адресной памяти во временное положение j на вход информационной памяти поступит адрес i. В результате в этом временном положении ( j ) будет считана информация, поступившая по входящему каналу ( i ). Так реализуется временная коммутация, принцип которой приведен на рис. 2.3.

увеличить изображение
Рис. 2.6. Схема коммутации временных каналов