Пространственная коммутация цифровых сигналов

Основой построения коммутационных полей в аналоговых АТС, а также квазиэлектронных АТС и электронных АТС первого поколения (американские станции 1ESS, 2ESS и 3ESS, отечественные «Кварц», «МТ-20», «Исток») была пространственная коммутация.

Пространственные S-коммутаторы («space» – пространство) создают в коммутационном поле электрический соединительный путь, который поддерживается в течение всего времени существования соединения. При этом обеспечивается физическое соединение входа с выходом.

Пространственная коммутация может быть использована для коммутации и цифровых каналов. Принцип пространственной коммутации цифровых каналов может быть проиллюстрирован рис. 2.3.

Рис. 2.3- Принцип пространственной коммутации цифровых каналов

ЭК управляется импульсной последовательностью, присвоенной соответствующему временному каналу n_i, то есть через ЭК может передаваться инфор- мация между одноименными временными каналами входящей и исходящей ИКМ-линии. Пространственный коммутатор цифровых каналов может иметь несколько входов и несколько выходов. Он не осуществляет ни сжатие, ни расширение и, как правило, строится на двух типах комбинационных устройств: MUX – мультиплексор, DMUX - демультиплексор.

Главная особенность ПК состоит в том, что коммутация входящих и исходящих ИКМ-линий происходит в одном и том же ВИ, поэтому основным недостатком ПК цифровых каналов является возможность возникновения внутренних блокировок, когда в требуемой исходящей ИКМ-линии нет свободного ВИ, одноименного с входящим ВИ. На рис. 2.4 изображена схема ПК 8 16 (8 входов и 16 выходов).

Рис. 2.4 - Схема ПК: 8 16

Основой построения ПК являются мультиплексоры MUX – это цифровые комбинационные устройства без элементов памяти, у которых число входов не меньше числа выходов. Каждый MUX имеет столько же входов, сколько и пространственный коммутатор.

С каждым MUX связана своя управляющая память (адресная память - АП). Ею управляет соответствующее УУ. Число ячеек АП соответствует числу КИ входящей ИКМ-линии.

В ячейку этой памяти (например, 32 ячейки по числу входящих КИ), соответствующей требуемому коммутируемому КИ, записывается адрес входа MUXвх (№ входящей ИКМ-линии), то есть содержимое ячеек АП указывает на то, какой из 8-ми входов должен быть проключен на выход. Разрядность каждой ячейки АП определяется выражением ,

где n – число входов в MUX. Для рассматриваемого ПК: log₂ 8 = 3.

Когда в этот коммутатор по ИКМ-линии поступает информация в заданном канальном интервале, из ячейки АП считывается адрес, по которому проключается требуемое соединение входящей ИКМ-линии с исходящей в нужном MUX.

На рис. 2.4 приведен пример: необходимо соединить ИКМ_вх = 7;

ИКМ_исх = 13; КИсв. = 25.

Блок пространственной коммутации (БПК) может управляться по входу или по выходу. В первом случае для коммутации каналов используются мультиплексоры MUX, во втором демультиплексоры – DMUX.

В БПК имеется возможность коммутировать только одноименные (синфазные) каналы, поэтому коммутационные поля, построенные только на БПК, не получили широкого применения.