В данных коммутаторах в качестве общей среды, в которую «впрыскиваются» ячейки используется общая память (рис. 3.13.).
Доступ к памяти осуществляется по входной параллельной шине, связывающей входной поток ячеек с памятью и управляющими блоками, и выходной параллельной шине, связывающей память с выходными преобразователями параллельного кода в последовательный. Переход от последовательной передачи к параллельной необходим для того, чтобы к тактовой частоте шины предъявлялись меньшие требования по скорости, так как в этом случае скорость шины должна быть только в N/R раз больше, чем скорость входной линии в битах (R – разрядность шины). Вследствие организации достаточно высокоскоростной шины данная схема наиболее широко используется в небольших коммутаторах.
Рис. 3.13. – Структура коммутатора с коллективной памятью
Коммутаторы с общей шиной
В коммутаторах с общей шиной все пакеты, поступающие по входным каналам, синхронно мультиплексируются в общую шину с высокой скоростью передачи, которая может быть построена по принципу временного разделения или с использованием кольцевого соединения (рис. 3.14.).
Если в качестве общей среды выступает параллельная шина, то ее полоса пропускания должна быть в N раз больше, чем скорость передачи по одному входному каналу. Каждый выходной канал присоединен к шине через интерфейс, состоящий из адресного фильтра и выходного буфера, организованного по принципу «первым пришел – первым вышел» (FIFO – First in first out).
Отличие коммутатора с общей средой от коммутатора с коллективной памятью заключается в том, что в данном типе архитектуры осуществляется полностью раздельное использование памяти выходными очередями, так что последние могут быть организованы по принципу «первым пришел – первым обслужен». Примером реализации такой архитектуры служит коммутатор Atom, разработанный фирмой NEC.
Рис. 3.14. – Структура коммутатора с общей шиной
16 Временная коммутация
Временная коммутация применяется во всех современных цифровых коммутационных станциях. Данный принцип коммутации начал активное развитие с появлением систем передачи с временным разделением каналов. Для коммутации каналов внутри таких потоков и были разработаны временные коммутаторы.
Рис. 3.16. – Коммутация нулевого и второго канала
Абонент А разговаривает с абонентом С, поэтому в задачу КП входит задержка сигнала от абонента А с нулевого канала до второго канала.
Коммутатору необходимо решить 2 задачи:
1. Задержка сигнала, приходящего в момент t0 из тракта приема до момента t2.
2. Перевод сигнала из тракта приема в тракт передачи.
Роль коммутационного поля (КП) играет информационная память, которой управляет управляющая память (УП) под управлением Центрального управляющего устройства (ЦУУ)
Рис. 3.17.
Из тракта ИКМ приема информация записывается в ИП, к этому моменту в УП ЦУУ записывает номер ячейки информационной памяти (ИП), которую нужно открыть в момент времени, соответствующий номеру ячейки УП.
ИП содержит столько ячеек, сколько каналов содержит подключаемый к ней тракт.
ИП имеет разрядность 8 бит.
УП имеет разрядность log2N, где N – число ячеек ИП. Номер ячейки УП соответствует исходящему каналу, а содержимое ячейки УП соответствует номеру входящего канала.
Рис. 3.18.
На рис 3.18. показана коммутация 1 и 31 канала. Интерфейс (ИФ) выполняет функции буфера на 1 цикл ИКМ, а также функцию последовательно-параллельного преобразования.
Данный временной коммутатор имеет 2 режима работы:
1. Последовательная запись – произвольное считывание.
В этом случае поступающая информация последовательно, канал за каналом записывается в ИП, а считывание происходит по команде УП.
2. Произвольная запись – последовательное считывание.
В этом случае поступающая информация записывается в ИП в зависимости от управляющих команд УП, а считывание происходит последовательно начиная с первого канала.
17 Типовые каналы передачи и их характеристики
Типовые каналы передачи
Групповые тракты и соответствующие им широкополосные каналы называют типовыми, если они нормализованы по всем параметрам. В зависимости от числа объединенных в групповой тракт частотных полос каналов ТЧ, а, следовательно, от ширины спектра групповому тракту присваивают название предгрупповой, первичной, вторичной и третичной.
Основой первичной сети ЕСЭ является сетевой тракт, образуемый из типового группового тракта, на входе и выходе которого включена дополнительная аппаратура. Эта аппаратура позволяет подключить типовой групповой тракт непосредственно к вторичной сети или создать групповые тракты меньшей емкости которые, в свою очередь, также подключаются к вторичной или другим групповым трактам.
Широкополосным каналам, образованным на базе типовых групповых трактов, присваивают наименование одноименного группового тракта. Соответственно различают:
1. Предгрупповой широкополосный канал с полосой частот 12...... 24 кГц на основе трех каналов ТЧ;
2. Первичный широкополосный канал (ПШК) с полосой частот 60... 108 кГц на основе 12 каналов ТЧ;
3. Вторичный широкополосный канал (ВШК) с полосой частот 312... 552 кГц на основе 60 каналов ТЧ;
4. Третичный широкополосный канал (ТШК) с полосой частот 812... 2044 кГц на основе 300 каналов ТЧ.
В зависимости от полосы частот первичных сигналов, которые нужно передать, выбирается тот или иной широкополосный канал. Например, для факсимильной связи при передаче газет с помощью аппаратуры «Газета-2» используется ВШК, а при передаче данных со скоростью несколько десятков килобод – ПШК.
Для передачи сигналов телевизионного вещания требуется канал передачи со спектром до 6 МГц. Такой канал может быть образован с помощью проводных систем передачи, работающих по коаксиальному кабелю.
Качество связи по каналу определяется его характеристиками (параметрами). Поскольку любой канал, независимо от его назначения, обеспечивает передачу сигналов от источника к получателю сообщений, его можно рассматривать как четырехполюсник и оценивать рядом характеристик, из которых наиболее важными являются следующие.
