Пространственная коммутация - Лабораторная Работа, раздел Философия, ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. СИГНАЛЫ И КАНАЛЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВЯЗИ. СИСТЕМЫ СВЯЗИ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ. ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ
Основной Функцией Коммутатора Является Установление И Разрыв ...
Основной функцией коммутатора является установление и разрыв соединения между двумя каналами передачи. Каналы передачи могут идти от коммутатора либо к абоненту, либо к другому коммутатору. Поэтому различают местные соединения и транзитные соединения. Пример местного соединения показан на рисунке 6.5.
Рисунок 6.5 - Коммутация местного соединения
Здесь коммутационная схема является полнодоступной, так как каждый вход может быть соединен с каждым выходом. В этой схеме предполагается двусторонняя связь, поэтому число входов равно числу выходов и геометрия схемы – квадрат. Для каждого соединения предполагается две точки коммутации і→ј и ј→і. Одна из диагоналей квадрата і→і элементы коммутации не содержит. Для каждого абонента предусмотрена дифференциальная система, которая согласует двухпроводное абонентское окончание с четырехпроводным (две двухпроводные линии) на стороне АТС. На рисунке 6.5 приведен пример соединения абонента 2 с абонентом 4. Нетрудно увидеть, что для каждого абонента в схеме используются строка и столбец коммутационной матрицы с одноименным номером.
Полнодоступные коммутационные схемы используются только на небольших АТС с числом абонентов N не более 1000. Это связано с большим числом необходимых точек коммутации Nk.
Nk=N2-N=N (N-1)≈N2
Если N=1000, то Nк =106 , а при N=5000 Nк=25∙106. При таком количестве элементов коммутации сложность и стоимость коммутатора неизмеримо возрастают.
Сократить число коммутационных элементов при большом числе входных линий можно при каскадном включении не полнодоступных коммутационных схем. Примеры таких схем приведены на рисунке 6.6.
а) б)
Рисунок 6.6 - Неполнодоступные схемы коммутации
Это схемы, когда число входов неравно числу выходов (рис.6.6а) и, когда в квадратной структуре не все точки содержат коммутационные элементы (рис.6.6б). И в том и в другом случае часть выходов не может быть соединена с частью входов. Наиболее очевидна такая ситуация в схеме рис.6.6б. В прямоугольной решетчатой структуре неполнодоступность возникает так. Входы 1, 2, 3 могут быть соединены с любым из выходов 1 - 6, однако встречный канал может быть организован только для трех выходов из шести. Такая невозможность установления соединения при незанятом абоненте называется блокировкой. В связи с этим коммутационные схемы могут быть не блокирующимися или блокирующимися. Простой пример неблокирующейся схемы – квадратная решетка (рис. 6.5) и блокирующейся – прямоугольная решетка (рис 6.6а).
Блокирующиеся схемы применяются в следующих случаях:
− при установлении транзитных соединений;
− в многозвенных коммутационных схемах;
− на удаленных концентраторах.
Во всех этих случаях требование обеспечения возможности установления соединения любого входа с любым выходом не является обязательным. Рассмотрим вначале транзитные соединения (рисунок 6.7).
Рисунок 6.7 - Транзитное соединение
Здесь связь абонента А с абонентом В осуществляется через два коммутатора (две АТС), каждый из которых организован по блокирующейся схеме. Так как вероятность одновременного обслуживания всех входов 1а – 6а мала, число выходов в первом коммутаторе меньше, чем входов. Все эти выходы подключены к входам второго коммутатора. При этом транзитное соединение А→В может осуществляться по разным траекториям:
2а – 1в – 5с
2а - 2в – 5с
2а – 3в – 5с
Выбор этой траектории определяется управляющими устройствами АТС в зависимости от задействования коммутационных элементов в обеих схемах. При этом при большой нагрузке возможен вариант отказа в услуге, когда все линии, соединяющие АТС (1в, 2в, 3в), заняты трафиком от других абонентов.
Подобные ситуации возникают и в многозвенных коммутаторах, которые будут рассмотрены в разделе 6.3.
Рассмотрим теперь способы реализации коммутационной матрицы. Обычно, в ее узлах стоят электронные управляемые контакты (рисунок 6.8). В качестве таких контактов применялись герконы (герметические контакты) или электронные устройства (диоды, транзисторы). Однако все эти устройства имели недостаточную величину контактного отношения , где Rk - сопротивление замкнутого контакта, а R∞ - сопротивление контакта в разомкнутом состоянии. В настоящее время коммутационные схемы с непосредственными контактами есть только в старых электронных АТС. Им на смену пришли цифровые, в которых состояние коммутации создается логическими процедурами передачи состояния (“и”, ”не” и др.).
Поскольку в цифровых системах связи используются преимущественно системы передачи с временным разделением каналов (например ИКМ-30), то и системы коммутации ориентированы на работу с такими сигналами. Алгоритм работы схемы коммутации здесь будет следующим (рисунок 6.9). Предположим, что абонент А занимает на первой входящей линии первый канальный интервал КИ1 и его надо соединить с абонентом В, который находится на второй исходящей линии. Тогда на коммутационный элемент У12 надо подать управляющий импульс Sy12 длительностью τk во время первого канального интервала. На выходе 2 в первом канальном интервале появится кодовое слово (байт) абонента А.
Рисунок 6.9 - Временные диаграммы
Чтобы его получить, абонент В должен считать эту информацию также в КИ1. В это время все элементы Уi2 второго столбца должны быть разомкнуты. Если абонент С передает свою информацию в КИ3 третьей входящей линии абоненту Д, находящемуся на четвертой исходящей линии, то управляющий импульс подается на коммутационный элемент У34 во время пятого канального интервала.
Примеры реализации цифровых коммутационных схем приведены на рисунках 6.10, 6.11.
Рисунок 6.10 - Коммутационная схема на электронных ключах
Рисунок 6.11 - Коммутационная схема на мультиплексорах
В коммутационной схеме на электронных ключах на схемы “и” одного столбца подаются входящие цифровые потоки и управляющие сигналы от АТС. При совпадении сигналов во времени схема “и” пропускает соответствующий канальный интервал (8 бит) через схему “или” в одну из исходящих линий. Например, первый канальный интервал из первой входящей линии нужно передать в n-ую линию. Тогда на схему “и1n” во время первого канального интервала должен поступить импульс y1n, длительность которого равна длительности канального интервала. Нетрудно видеть, что в этой схеме каждой точке коммутации нужен свой управляющий вход и их общее число равно .Это усложняет схему.
В коммутационной схеме на мультиплексорах выбор входящей линии, которая переключается на соответствующую выходящую линию, задается кодом. Поэтому число управляющих входов здесь существенно меньше.
Лабораторные работы часа... Практические занятия часа... Всего аудиторных занятий часов...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Пространственная коммутация
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Каналы, тракты, системы и сети передачи информации
ТС предназначены для передачи информации. Для начала сформулируем некоторые определения:
Информация – совокупность сведений, данных, знаний о каких-либо процессах, явл
Функциональные признаки
а) Сеть передачи (транспортная сеть, первичная сеть) – основа для оказания и распределения услуг. В сеть передачи входят:
- системы передачи;
- сетевые узлы –
Иерархические признаки (территориальные)
По степени охвата пользователей телекоммуникационные системы разделяются следующим образом:
1.2.2.1 Глобальные - охватывают весь мир или значительную его ч
Стандартизация телекоммуникационных сетей и систем
Телекоммуникационные сети и системы являются сложными аппаратно-программными комплексами, распределенными на больших территориях и, как правило, состоящие из разнородных составляющих, т.е. включающ
Энергетические характеристики сигналов
К энергетическим характеристикам сигналов относятся абсолютные характеристики: мощность Р, напряжение U, ток I и их уровни передачи (логарифмические характеристики) pм, pu, p
Двусторонняя передача с 2-х проводным окончанием
Такой вид передачи является самым простым и дешевым. Он в массовом порядке используется в абонентских телефонных линиях. Передача сигнала осуществляется по паре проводов, которые протянуты от абоне
Каналы связи
Каналом передачи называется последовательное включение каналообразующего оборудования и линии связи. К каналообразующему оборудованию относятся модемы, передатчики и приемники, мультиплексоры и дру
Аналоговые типовые каналы
1. Канал тональной частоты (ТЧ) является основным в аналоговой телефонии. Он сосредоточен в частотном диапазоне 0.3 – 3.4 кГц. Входное и выходное сопротивления равны 600 Ом. Из
Формирование канальных и групповых сигналов
Главное требование, применимое к системам ЧРК, заключается в минимизации ширины спектра при преобразовании сигнала. Для экономного использования частотного ресурса используют модуляцию с одной боко
Накопление собственных помех в линейном тракте
Одним из существенных недостатков аналоговых систем передачи является накопление собственных помех в линейном тракте по мере прохождения сигнала. Рассмотрим участок линейного тракта, состоящий из и
Переходные помехи
Эти помехи в АСП на электрических кабелях возникают в основном за счет электромагнитной связи между параллельными парами проводников в многопарных кабелях. Эта паразитная связь (нав
Цифровой сигнал
Прежде чем рассмотреть процедуру его формирования сформулируем основные принципиальные отличия аналоговых и цифровых сигналов. Аналоговый сигнал представляет из себя бесконечную последовательность
Линейное кодирование
Цифровойсигнал после процедуры группообразования и АЦП имеет вид, представленный на рисунке 4.7, а. Он является однополярным и в нем нетрудно выделить три типичных ситуации:
1) чередование
Оконечная станция цсп
С учетом всего изложенного структурная схема ЦСП приобретает более развернутый, но далеко не окончательный вид (рисунок 4.10).
Здесь сигнал от абонента поступает по двухпроводной линии на
Достоинства и недостатки цсп
К достоинствам цифровых методов передачи относятся:
- высокая помехоустойчивость обеспечивается наличием в двоичном цифровом сигнале всего двух состояний. В связи с этим воздействие импуль
Компандирование в ЦСП
Принципы компандирования кратко были рассмотрены в подразделе 4.1.2. Здесь этот вопрос рассмотрим более подробно. При равномерном квантовании шаг квантования D одинаков как для малых, так и для бол
Линейные коды
Преобразование цифрового сигнала к виду, позволяющему передавать его с наименьшими энергетическими затратами, малым уровнем, называется преобразованием к коду передачи, а сами коды
Синхронизация в ЦСП
В системах с ВРК принципиальным является четкое соблюдение временных соотношений импульсных последовательностей как на передающем, так и на приемном концах группового тракта. Под эт
Тактовая синхронизация
Основное назначение тактовой синхронизации – обеспечение темпа передачи и согласование скоростей передачи и приема информации. Нарушение тактовой синхронизации приводит к увеличению
Цикловая синхронизация
Цикловая синхронизация отвечает за распределение канальных интервалов, определяя их начало и последовательность. При нарушении ЦС начало цикла в приемнике смещается относительно истинного положения
Самостоятельная работа
Процесс объединения цифровых сигналов различных каналов, как уже отмечалось в разделе 4.1, заключается в размещении импульсов последовательно во времени друг за другом (рисунок 4.42). Идеальная пос
Первичный цифровой сигнал (икм-30)
В ЦСП групповой сигнал формируется в виде цикла. Длительность цикла τц равна времени дискретизации tд, которое равно 125мкс. В пределах цикла передается информация от N к
Шумы и помехи в цифровых системах передачи
В ЦСП на передачу информации влияют те же виды шумов и помех, что и в аналоговых системах (см. раздел3): тепловые и дробовые шумы, переходные помехи в многопарных электрических кабелях, атмосферные
Шумы дискретизации
Если при дискретизации и передаче расстояния между отсчетами становятся не одинаковыми, то будут появляться шумы дискретизации, т.е. шумы неравномерности временных отсчетов:
Шумы квантования Самостоятельная работа
Природа шумов квантования связана с округлением отсчета сигнала до значения ближайшего уровня (рисунок 4.50).
Последовательные ошибки квантования в ИКМ-кодере в общем случае предполагаются
Шумы незагруженного канала
Анализ выражения (4.3) показывает, что при заданном D отношение сигнал-шум мало для малых значений сигналов. Как показано на рисунке 4.54, шумы равны значениям сигнала, если значения его дискретных
Шумы ограничения Самостоятельная работа
При кодировании обычно искусственно ограничивают уровень выходного сигнала. Характеристика квантователя с ограниченным Sвых приведена на рисунке 4.56.
Объединение цифровых потоков
Первичные цифровые потоки (ИКМ-30) могут объединяться для увеличения скорости передачи информации по одному групповому тракту. При этом за одно и то же время, например длительность цикла, нужно пер
Плезиохронная цифровая иерархия
Описанные выше принципы организации первичных цифровых потоков (ИКМ-30) и их объединение позволили предложить плезиохронную цифровую иерархию ЦСП (рисунок 4.62).
Здесь на каждой ступени об
Синхронная цифровая иерархия (SDH)
Новая цифровая иерархия была задумана как скоростная информационная среда передачи для транспортирования цифровых потоков с разными скоростями. В этой иерархии объединяются и разъединяются потоки с
Линии связи.
5.1 Кабельные линии связи.
Основой телефонных сетей, сетей передачи данных, кабельного телевидения являются кабельные линии передачи. В настоящее время
Линии связи на симметричном кабеле.
Электрический кабель – это электротехническое изделие, содержащее изолированные друг от друга проводники, объединенные в одну конструкцию. В качестве изоляции используются бумага, полистирол, полиэ
Волоконнооптические кабели
Оптический кабель представляет из себя скрученные оптические волокна ( 4 – 32 штуки ) из кварцевого стекла. В них используется явление полного внутреннего отражения. Работают волокн
Радиоканалы
В зоновых сетях и сетях доступа широко используется передача информации с помощью беспроводных технологий (радиоканалы и оптическая связь). Рассмотрим здесь основные принципы, достоинства и недоста
Коммутация каналов и коммутация пакетов
При распределении цифровых потоков преимущественно используются две технологии коммутации:
1. Коммутация каналов (КК). Здесь (рис. 6.1) между
Временная коммутация
Как было отмечено в разделе 6.1. временная коммутация имеет место только для цифровых потоков с временным разделением каналов. Здесь в одном цифровом потоке ( рисунок 6.12) информац
Цифровая телекоммуникационная сеть SDH
Цифровая телекоммуникационная сеть SDH (рисунок 8.1) строилась поэтапно. В начале было построено волоконно-оптическое кольцо в г. Томске на базе 16-ти волоконного оптического кабеля
Сеть передачи данных
Сеть передачи данных выполнена по комбинированной схеме путем построения выделенной магистральной сети с дополнением ее сегментами, наложенными на цифровую сеть SDH-PDH (рисунок 8.2
Перспективы развития сетей.
Развитие телекоммуникационных сетей прежде всего связано с развитием услуг и качеством их предоставления. Сейчас на ряду с традиционными услугами (телефония, телевидение, радиовещан
Список использованной и рекомендуемой литературы.
1. Цифровые и аналоговые системы передачи / В.И.Иванов, В.Н. Гордиенко, Т.Н. Попов и др.- М.: «Горячая линия – Телеком», 2003.-232с.
2. Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекомм
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
, где Rk - сопротивление замкнутого контакта, а R∞ - сопротивление контакта в разомкнутом состоянии. В настоящее время коммутационные схемы с непосредственными контактами есть только в старых электронных АТС. Им на смену пришли цифровые, в которых состояние коммутации создается логическими процедурами передачи состояния (“и”, ”не” и др.).
.Это усложняет схему.
Новости и инфо для студентов