Пространственная коммутация временных каналов
В блоке пространственной коммутации осуществляется перенос кодовых слов из одной ЦЛ в другую без изменения канального интервала (рис. 2.1).
Коммутационная матрица является комбинационным автоматом с N информационными входами, М информационными выходами и NxM точками коммутации, которые управляются от управляющих входов k, причем количество последних определяется типом элементов, на которых построена коммутационная матрица. На рис. 5.1 показано перенос информации из КИ2 Вхл1 до КИ2 ИлМ, а КИi ВхлN до КИi ИлN.
Из блока управления в УУ поступают адреса Вл, Ил, которые необходимо скоммутировать в соответствующем КИ. В УУ эти адреса должны храниться до конца соединения. Поэтому УУ строится на элементах памяти и называется адресными ЗУ или управляющей памятью (УП).
Информация от БУ к УУ передается шинами данных, управления и адреса.
Коммутационная матрица может быть изображена в виде пространственного однокаскадного коммутатора с электронными управляемыми точками коммутации, рис. 2.2.
Реализовать такую матрицу можно построить на разных электронных элементов: микросхемах И-ИЛИ, мультиплексорах, демультиплексорах или программируемых логических матрицах, рис. 2.3.
Применение мультиплексоров или демультиплексоров позволяет уменьшить число входов от АЗУ, так как информация к мультиплексорам или демультиплексорам передается в кодированном виде (рис.2.4). Схему БПК можно реализовать и на программируемых матрицах (рис. 2.5). Независимо от способа реализации коммутационной матрицы соединение между ВЛ и ИЛ необходимо устанавливать на время канального интервала.
Поэтому необходимо записывать адрес точки коммутации в ячейку АЗУ содержимое которой читается в соответствующем канальном интервале, при этом количество ячеек памяти в АЗУ должно соответствовать числу каналов «n» в коммутируемых цифровых трактах. Обычно АЗУ делят на секции, каждая из которых управляет отдельной группой точек коммутации, которые закрепляются за отдельной ВЛ и ИЛ. В соответствии с этим различают управление по входам и управление по выходам. В первом случае до i-й ячейки k-й секции АЗУ записывается номер ВЛ, которую необходимо коммутировать с k-й ИЛ в i-й КИ.
Для примера рассмотрим работу БПК на 4 ВЛ и 4 ИЛ по 32 КИ в каждом, построенном на мультиплексорах (рис. 2.6).
Вхды АВ мультиплексоров используются для выбора входа Х0… Х3, а Е для разрешения считывания, поэтому все ячейки в АЗУ трехразрядные.
Для переноса информации в другой временной канал необходимо запомнить на 125 мкс информацию и, затем считать ее в другой временной канал. Для этого имеется информационная память и адресная память. В информационной памяти хранится информация в течение 125 мкс, а адресная память шинами адреса и команд, указывает в какой канальный интервал ее необходимо считывать.
Если коммутация в пределах цикла ti < τj, то перенос возможен в одном цикле. При этом время задержки τЗ = (j – i) τКИ (рис. 2.9).
Если наоборот ti > τj, то перенос осуществляется в другой цикл.
τЗ = (n - j + i) τКИ.
Вариант построения схемы временного коммутатора предполагает запись информации в ячейки информационной памяти в одном порядке и считывание ее из ИП в другом порядке. При этом также осуществляется сдвиг на один цикл во времени, так как чтение производится в очередном цикле. Для ускорения процесса коммутации запись в ЯП информационной памяти производится в параллельном коде. Для этого нужны на входах и выходах преобразователи последовательного кода в параллельный код и наоборот – параллельного кода в последовательный код (рис. 2.10).
Если использовать управление по выходам то:
Запись в ИЗУ и чтение из АЗУ – циклически, считывание из ИЗУ и запись в АЗУ ациклические.
Возьмем такой пример.
КИ3 ВЛ перенести КИ8 ИЛ;
КИ28 ВЛ перенести КИ1 ИЛ;
Тогда в АЗУ ЯП 8 запишем адрес ЯП 3 ИЗУ,
а в ЯП 1 АЗУ адрес ЯП 28 ИЗУ.
При циклическом чтении АЗУ будут коммутироваться в КИ8 ИЛ КИ3 ВЛ, а КИ1 ИЛ в КИ28 ВЛ.
При этом в регистре записи РЗ по очереди каждое кодовое слово одного КИ преобразуется из последовательного в параллельный код и по r проводам записывается в ячейки памяти ИЗУ. Если используется управление по выходам, то запись осуществляется в ячейку, номер которой соответствует номеру КИ в цикле.
Считывание из ИЗУ производится из ячеек, номер которых задается АЗУ параллельным кодом по r проводам в регистр считывания, где преобразуется в последовательный код, поступающий в ИЛ.
Емкость ячейки ИЗУ равна разрядности кодового слова, а емкость ячейки АЗУ lg 2 из числа КИ (количества ячеек ИЗУ).
При управлении по входам запись в ИЗУ производится в ячейки, номер которых задается АЗУ, а считывание циклическое. Недостаток блока временной коммутации в том, что коммутация производится только для одной цифровой линии.
Для устранения этого недостатка увеличивают скорость коммутации, т.е. используют коммутацию трактов Е2, Е3 и дополнительно используют параллельные ИЗУ, которые работают в режиме разделения записи и считывания. Другой способ – применение каскадов пространственной коммутации совместно с каскадами временной коммутации.