Prebacivanje u telekomunikacijama
Prebacivanje
Struktura rasklopne stanice
Hijerarhija prebacivanja
Komutacija kola i komutacija paketa
Prijenos podataka preko telekomunikacionih mreža
Prebacivanje
Funkcije koje obavlja mrežni čvor u procesu organiziranja i rastvaranja povezujućih puteva između pretplatnika nazivaju se prebacivanje. Prebacivanje znači privremeno uspostavljanje prenosnog puta od poseban ulaz na određeni izlaz na mreži ili u grupu takvih ulaza i izlaza.
Net, u kojem se povezujuće staze prvo kreiraju za svaku razmjenu poruka, a nakon njenog završetka dijele na sekcije, naziva se pozvati. Međutim, mreža uvijek može imati pretplatnike koji imaju organizirane stalne priključne putanje ili staze određeno vrijeme Zakazano.
Prebacivanje se vrši pomoću skupa posebnih uređaja pod općim nazivom „sklopna stanica“. Koriste se i specifičniji nazivi “automatska telefonska centrala” i “komutacijski sistem”.
Automatska telefonska centrala(PBX) - kompleks uređaja na kojima je postavljen skup pretplatničke linije i koji mogu međusobno povezivati vodove ili vršiti signalno kretanje između linija. Prebacivanje PBX-a znači privremenu vezu između telefona, računara ili uređaja, koja se uspostavlja biranjem broja.
Preklopni sistem- uređaj koji povezuje ili rastavlja dva dalekovoda jedan s drugim.
Tačka A Tačka B
Sl.8.1. Mesto komutacionih stanica u opštem dijagramu telekomunikacionog sistema
U gornjem kolu, predajnik i prijemnik se mogu smatrati kao rasklopne stanice. Daljinski vodovi su dvožični spojni vodovi između stanica. Preklopne stanice su obavezni element najjednostavnija telekomunikaciona mreža o kojoj se govori u nastavku.
Najjednostavnija telekomunikaciona mreža
Poziva se osoba koja koristi komunikacijske usluge pretplatnik. Da bi stupio u kontakt, pretplatnik koristi svoj pretplatnički uređaj (telefon, kompjuter ili TV).
Za prijenos informacija s jednog mrežnog pretplatničkog uređaja na drugi, potrebno je uspostaviti vezu preko odgovarajućeg uređaja. Ovaj uređaj se zove preklopna stanica. Pretplatnik identifikuje potrebnu vezu biranjem broja, koji se preko pretplatničke linije prenosi do komutacione stanice. Birani broj sadrži kontrolne informacije o pozivu i ruti za uspostavljanje veze.
U principu, svi telefonski aparati se mogu povezati kablovima po pravilu: „svaki do svakog“, kao što je bio slučaj u zoru telefonije. Međutim, kada broj telefonskih aparata raste, operater ubrzo primjećuje da često mora prebacivati signale s jednog para žica na drugi. Očigledno je da se izgradnjom rasklopne stanice u centru područja gdje pretplatnici žive u velikom broju, ukupna dužina žica može značajno smanjiti. Potrebno je vrlo malo žica između regionalnih stanica, jer broj istovremenih poziva je mnogo puta manji od broja pretplatnika, vidi sl. 8.2. Prve rasklopne stanice su bile ručne, a prebacivanje se vršilo na centrali.
Rice. 8.2. Najjednostavnija telekomunikaciona mreža.
Telefonski aparati pretplatnika bili su povezani na komutacione stanice preko pretplatničkih linija, od kojih je svaka bila par žica. Zauzvrat, razvodne stanice koje se nalaze na teritoriji jednog grada ( naselje), bili su povezani magistralnim linijama (CT), od kojih je svaka par žica.
Stronger je predložio prvu automatsku rasklopnu stanicu 1887. Od sada kontrolu prebacivanja obavljaju pretplatnici putem biranja. Dugi niz decenija rasklopne stanice su bile kompleksi elektromehaničkih releja, ali su u poslednjih nekoliko decenija evoluirale u digitalne komutacione sisteme sa programski kontrolisan. Moderne stanice imaju veoma veliki kapacitet - desetine hiljada pretplatnika, a hiljade njih istovremeno telefoniraju tokom špica.
Ako se razvodne stanice nalaze u različitim gradovima, onda su povezane komunikacijskim linijama, od kojih svaka sadrži nekoliko desetina komunikacijskih kanala.
Skup linearnih i staničnih objekata dizajniranih za povezivanje dva terminala pretplatničkim uređajima, zvao spojni trakt. Broj komutacijskih čvorova i komunikacionih linija na putu povezivanja ovisi o strukturi mreže i smjeru veze.
Struktura rasklopne stanice
Komutatorska stanica je uređaj dizajniran za uspostavljanje, održavanje i isključivanje veza (pretplatnika).
Za obavljanje svojih funkcija, rasklopna stanica mora imati, Sl. 8.3:
· komutaciono polje(KP), koji se sastoji od prekidača i dizajniran za povezivanje dolaznih i odlaznih vodova (kanala) tokom prenosa informacija;
· kontrolni uređaj (CU), koji osigurava uspostavljanje veza između dolaznih i odlaznih linija preko komutacionog polja, kao i prijem i prijenos kontrolnih informacija.
Sl.8.3. Glavne komponente rasklopne stanice
Osnovu rasklopne stanice čini rasklopno polje koje se sastoji od sklopnih elemenata, sklopnih tačaka i sklopki.
Preklopni element – najjednostavniji ključ, koji se može zatvoriti i otvoriti pomoću upravljačkog uređaja. Ključ može biti metalni kontakt ili poluprovodnički prekidač.
Crosspoint- nekoliko tastera koji rade istovremeno.
Prekidač– sklopno kolo sa n ulaza i m izlaza. Tačka komutacije mora biti osigurana u svakoj tački gdje se ulaz i izlaz sijeku. U dijagramu su ulazi predstavljeni horizontalnim linijama, a izlazi vertikalnim linijama.
Pored toga, stanica ima izvore napajanja, alarmne uređaje i obračun parametara opterećenja (broj poruka, gubici, trajanje vježbe itd.).
U nekim slučajevima, komutatorska stanica može imati uređaje za prijem i pohranjivanje informacija, ako se one ne prenose direktno potrošaču informacija, već se prethodno akumuliraju u čvoru. Takvi čvorovi se koriste u sistemima prebacivanje poruka.
Rice. 8.4. Preklopni elementi, ukrštanja i sklopke
glavni zadatak telefonska centrala za izgradnju veznog puta između pretplatnika A, koji inicira poziv, i pretplatnika B,
prema informacijama sadržanim u biranom broju.
Konstruirana putanja razgovora mora se održavati do signala prekida veze. Ovaj princip se zove prebacivanje kola Za razliku od komutacija paketa, koji se često koristi u računarskim mrežama.
U prošlosti je uklopno polje bilo elektromehaničko i kontrolisano je impulsima iz telefona. Kasnije su integrisane kontrolne funkcije zajednički blok kontrolu. Trenutno je opća kontrolna jedinica efikasna i pouzdan kompjuter ili mikroprocesor sa značajnim softver, radi u realnom vremenu. Stanica s takvom podrškom naziva se rasklopna stanica sa softverska kontrola, vidi sliku 8.5.
Svaka komutatorska stanica organizira vezu između pretplatnika A i B u skladu sa signalizacijskim informacijama koje prima od pretplatnika ili od prethodne stanice. Ako ova stanica nije privatna stanica, onda ona prenosi signalne informacije najbližoj stanici kako bi dalje izgradila konverzacijski put.
Rice. 8.5 Softverski kontrolisana rasklopna stanica
Hijerarhija prebacivanja
U ranim danima telefonije, skretnice ili komutacijske stanice bile su smještene u centru uslužnog područja i uspostavljale veze za pretplatnike u tom području. Međutim, do danas se centralne stanice obično smatraju centralnim uslugama.
Kada se povećala gustina telefona i pojavila se potražnja za dugim konverzacijskim stazama, pojavila se potreba za povezivanjem centralnih stanica priključnim linijama. Daljnjim rastom telefonskog saobraćaja bilo je potrebno povezati nove skretnice sa centralnim stanicama, pojavio se drugi nivo komutacije, uključujući tranzitne skretnice. IN trenutno mreže imaju nekoliko nivoa komutacije.
Oblici, nazivi i broj nivoa hijerarhije komutacije razlikuju se od zemlje do zemlje. Rice. Slika 8.6 prikazuje primjer moguće komutirane hijerarhije mreže.
Hijerarhijska struktura mreža pomaže operateru da upravlja mrežom i učini transparentnim osnovne principe usmjeravanja poziva. Poziv se usmjerava od strane svake stanice gore u hijerarhiji osim ako se odredište ne nalazi na nivou ispod te stanice. Struktura broj telefona podržava ovaj jednostavan princip usmjeravanja na gore i dolje razine hijerarhije.
Rice. 8.6. Hijerarhija komutacionih stanica
U različitim tehnički tekstovi Možda ćete naići na termin „prekidač“. Šta je to? U samom u opštem smislu- ovo je uređaj za prebacivanje električna kola(signali), koji mogu biti elektronski, elektronskim snopom ili elektromehanički.
U užem smislu, to se obično naziva prekidač za paljenje, koji je opremljen bilo kojim vozila sa benzinskim motorima. Ovaj članak je posvećen ovoj vrsti prekidača, uglavnom automobilskih.
Pozadina sistema paljenja
Kao što je poznato, u svakom radnom ciklusu benzina postoji faza pripreme zapaljive mješavine goriva i zraka i faza njenog sagorijevanja. Ali da bi smjesa izgorjela, potrebno je nečim zapaliti.
Prvo rešenje, korišćeno u najranijim automobilskim motorima sa unutrašnjim sagorevanjem, bilo je paljenje mešavine iz užarene cevi umetnute u cilindar i prethodno zagrejane pre pokretanja motora. Tokom rada, temperatura ove cijevi se konstantno održavala zbog sagorijevanja smjese u svakom radnom ciklusu.
Zanimljivo je da se sistem paljenja magnetom koristio paralelno sa žarnim paljenjem auto motora, ali u početku samo za industrijske gasne motore sa unutrašnjim sagorevanjem. Ovaj princip brzo su usvojili proizvođači automobila, a nakon izuma konvencionalne svjećice od strane R. Boscha 1902. godine, sistem svjećica je postao opšteprihvaćen.
Princip paljenja varnicom
Trenutno, najčešći sistem paljenja baterija sadrži izvor struje u obliku auto akumulator pri pokretanju i auto generator kada motor radi, zavojnica paljenja, koja je transformator sa visokonaponskim sekundarnim namotajem, na koji je priključena svjećica koja proizvodi iskru, kao i razdjelnik paljenja (prekidač). Rad prekidača sastoji se od povremenog prekida strujnog kruga primarnog namota zavojnice za paljenje. Sa svakim takvim prekidom struje, njeno magnetsko polje, koje postoji na tačkama prostora koje zauzimaju žice sekundarnog namota zavojnice za paljenje, vrlo brzo se smanjuje. Štaviše, u skladu sa zakonom elektromagnetna indukcija na istim tačkama u prostoru nastaje vrlo visok napon, koji stvara visok (do 25 kV) EMF u sekundarnom namotu zavojnice za paljenje, razbijen elektrodama svjećice. Napon između njih brzo dostiže vrijednost dovoljnu da razbije zračni jaz, a zatim skoči električna iskra, pali mješavinu goriva i zraka.
Šta se uključuje u sistemu paljenja?
Dakle, prekidač za auto. Šta je to i zašto je potrebno? Ukratko, ovo je uređaj čiji je zadatak prekinuti strujni krug u primarnom namotu zavojnice za paljenje u najpovoljnijem trenutku za to.
U četvorotaktnom motoru sa unutrašnjim sagorevanjem, ovaj trenutak se javlja na kraju takta kompresije (2. takt motora sa unutrašnjim sagorevanjem), neposredno pre nego što klip dosegne takozvanu gornju mrtvu tačku (TDC), na kojoj je rastojanje od bilo koja tačka klipa na osi rotacije radilice motora sa unutrašnjim sagorevanjem je maksimalna. Budući da radilica vrši kružno kretanje, u trenutku prekida struje se vezuje za određeni položaj prije nje i klip dostigne TDC položaj. Ugao između ovog položaja radilice i vertikalne ravnine naziva se ugao vremena paljenja. Ona varira od 1 do 30 stepeni.
S obzirom na istoriju, pitanje: "Prekidač vozila: šta je to?" - treba odgovoriti da je ovo prvo mehanički, a kasnije, kako se tehnologija razvija, elektronski prekidač struje u zavojnici za paljenje.
Mehanički prethodnik prekidača za paljenje
Zapravo, ovaj uređaj se počeo zvati samo prekidačem poslednjih godina, nakon što je postao potpuno elektronski. A prije toga, počevši od 1910. godine, kada su se prvi put pojavili Cadillac automobili automatski sistem paljenja, njegovu funkciju, uz ostale poslove, obavljao je distributer-razvodnik (distributer). Ova dvojnost imena nastala je zbog njegove dvostruke funkcije u sistemu paljenja. S jedne strane, struja u primarnom namotu zavojnice za paljenje mora biti prekinuta - stoga se pojavljuje "sjeckalica". S druge strane, napon visokonaponskog namota zavojnice za paljenje mora biti raspoređen naizmjenično preko svjećica svih cilindara, i to pod željenim uglom napredovanja. Otuda i druga polovina imena - "distributer".
Kako su radili distributeri?
Prekidač-razdjelnik ima unutrašnju osovinu koju pokreće radilica, na koju je na njenom kraju montiran dielektrični rotor-vozač sa rotirajućom strujnom pločom. Ugljena četka s oprugom klizi duž ploče, spojena na visokonaponski središnji kontakt u razvodnoj kapici, koji je zauzvrat povezan sa sekundarnim namotom zavojnice za paljenje. Ploča koja nosi struju se povremeno približava kontaktima koji se nalaze u poklopcu razdjelnika visokonaponske žice, ide do svjećica cilindra. U ovom trenutku, u sekundarnom namotu zavojnice, pojavljuje se zračni raspor koji probija dva zračna raspora: između ploče strujne razlike i kontakta žice na datu svjećicu i između elektroda svjećice.
Na istoj osovini nalaze se bregovi, čiji je broj jednak broju cilindara, a izbočine svakog brega se otvaraju, istovremeno sa spajanjem određene svjećice, kontakti strujnog prekidača spojeni na krug primarnog namota zavojnice za paljenje.
Kako bi se spriječilo da dođe do iskre između kontakata prekidača prilikom otvaranja, kondenzator je spojen paralelno s njima veliki kapacitet. Kada se kontakti prekidača otvore, indukovana emf u primarnom namotu izaziva struju punjenja kondenzatora, ali zbog njegovog velikog kapaciteta napon na njemu, a samim tim i između otvorenih kontakata, ne dostiže vrednost vazduha. slom.
Šta je sa vodećim uglom?
Kao što znate, kada se brzina rotacije radilice smanji, mješavina u cilindrima se mora zapaliti tokom svog takta kompresije kasnije, neposredno prije TDC-a, tj. Vrijeme paljenja treba smanjiti. Naprotiv, kada se brzina vrtnje povećava, smjesa u taktu kompresije mora se ranije zapaliti, tj. povećati vodeći ugao. U distributerima je ovu funkciju obavljao centrifugalni regulator, mehanički spojen na grebene strujnog prekidača. Okrenuo ih je na osovinu razdjelnika kako bi prije ili kasnije otvorili kontakte prekidaca u taktu kompresije smjese.
Takođe je potrebno promeniti ugao unapred kada konstantna frekvencija kada se opterećenje motora promijeni. Ovaj rad je izveden posebnim uređajem - regulatorom vakuumskog paljenja.
Pojava prvih prekidača
Krajem 70-ih godina prošlog vijeka postalo je jasno da su najslabija komponenta razvodnika kontakti prekidača kroz koje teče tok puna struja primarni namotaj. Stalno su izgarali i propadali. Stoga je prvo rješenje bio poseban elektronski sklop prekidača za prekid struje u zavojnici. Njegov ulazni krug niske struje uključivao je žice sa terminala tradicionalnog prekidača kontakta distributera. Međutim, sada su njegovi kontakti prekinuli ne punu struju zavojnice za paljenje, već malu struju u ulaznom krugu prekidača.
Zapravo, elektronski prekidač je strukturno napravljen u posebnom bloku i bio je povezan (na zahtjev vozača) na klasični razvodnik. Ovaj sistem paljenja se naziva kontakt elektronski. Bio je veoma popularan 80-ih godina prošlog veka. I danas još uvijek možete pronaći automobile opremljene njime.
Preklopno kolo kontaktnog elektronskog sistema sastavljeno je pomoću tranzistora.
Sljedeći korak je napuštanje prekidača kontakata
Kontaktni strujni prekidač, čak iu niskostrujnoj verziji koja se koristi u kontaktu elektronski sistem paljenja, ostala je vrlo nepouzdana jedinica. Stoga su proizvođači automobila uložili značajne napore da ga eliminišu. Ovi napori su urodili plodom stvaranjem beskontaktnog distributivnog senzora baziranog na senzoru sa Hall efektom.
Sada je umjesto nekoliko gredica na osovinu razdjelnika ugrađen cilindrični šuplji zaslon s prorezima i zavjesama između njih, a broj zavjesa i proreza bio je jednak broju cilindara motora. Zavjese i prorezi na ekranu pomiču se u magnetnom polju koje stvara permanentni magnet, pored minijaturnog Hall senzora. Dok se zavjesa ekrana pomiče pored njega, izlazni napon Ne postoji Hall senzor. Kada je zavjesa zamijenjena prorezom, od Hall senzora elektronsko kolo prednji dio naponskog impulsa je uklonjen, što ukazuje na potrebu prekida struje u primarnom namotu zavojnice za paljenje. Ovaj impuls napona se prenosi preko žica do strujne sklopne jedinice u zavojnici za paljenje, gdje se prethodno pojačava i zatim koristi za upravljanje glavnim stepenom prekidača snage.
Druga opcija za beskontaktni distributivni senzor je sklop optičkog senzora, koji koristi fototranzistor umjesto Hall senzora i LED umjesto trajnog magneta. ima isti rotirajući ekran sa utorima i zavjesama.
Pojava samog prekidača
Dakle, u beskontaktnom sistemu paljenja, umjesto jednog kontaktnog distributera, pojavile su se dvije odvojene jedinice: beskontaktna (ali samo za niskog napona) senzor-razdjelnik i elektronski prekidač. Ista funkcija distribucije visokog napona svjećice u distribucijskom senzoru i dalje upravljaju mehaničkim rotorom sa pločom za nošenje struje.
Šta je sa podešavanjem ugla paljenja? Ove poslove i dalje obavljaju centrifugalni i vakuumski regulatori kao dio senzora-razdjelnika. Prvi od njih sada okreće bregove na osovini, ali pomiče zavjese ekrana, mijenjajući na taj način ugao paljenja. Vakum regulator ima mogućnost pomjeranja Hall senzora sa svojom potpornom pločom, također podešavajući ovaj ugao.
Uzimajući u obzir gore navedeno, na pitanje: "Moderni automobilski prekidač: šta je to?" - odgovor bi trebao biti da je strukturno odvojen elektronska jedinica beskontaktnog sistema paljenja.
Odbijanje distribucije visokog napona
Najduže je u komutatoru ostao mehanički razdjelnik visokonaponskog napona na svjećicama cilindra. Najzanimljivije je da je ova jedinica bila prilično pouzdana i nije izazvala veće pritužbe. Međutim, vrijeme ne miruje, a početkom ovog stoljeća dijagram povezivanja prekidača doživio je još jednu veliku promjenu.
IN modernih automobila Općenito ne postoji distribucija visokonaponskog napona od jedne zavojnice do različitih svjećica. Naprotiv, sami zavojnici su se u njima "umnožili" i postali dodatak svjećicama svakog cilindra. Sada se umjesto kontaktnog prebacivanja svjećica na visokom naponu vrši beskontaktno prebacivanje njihovih zavojnica na niskom naponu. Naravno, ovo komplikuje sklop prekidača, ali mogućnosti moderne tehnologije kola su mnogo šire.
U modernim automobilima sa motorima za ubrizgavanje, prekidačem upravlja ili autonomni motor ili on-board kompjuter auto. Ovi kontrolni uređaji analiziraju ne samo brzinu rotacije radilice, već i mnoge druge parametre koji karakteriziraju gorivo i rashladnu tekućinu, temperaturu različitih komponenti i okruženje. Na osnovu njihove analize, postavke vremena paljenja se također mijenjaju u realnom vremenu.
Problemi sa prebacivanjem
Najčešći kvar mehaničkog razdjelnika je izgaranje njegovih kontakata: i pokretnih i visokonaponskih kontakata svjećice. Da se to ne dogodi (do najmanje, ne prebrzo), potrebno ih je redovno pregledavati, a ako se na njima stvorila čađa, treba je ukloniti turpijom ili finim brusnim papirom.
Ako kondenzator spojen paralelno s kontaktima prekidača ili otpornik u centralnom visokonaponskom elektrodnom kolu pokvari, mogu se zamijeniti.
Neispravnosti elektronskog prekidača uzrokovane kvarom pojačivača impulsa Hall senzora ili prekidača struje zavojnice obično se ne mogu popraviti, jer takav prekidač nije odvojiv. U ovom slučaju, po pravilu, neispravna jedinica upravo zamijenjen novim.
Kako provjeriti prekidač?
Ako broj obrtaja motora "pluta" u praznom hodu, ili se ugasi tijekom vožnje, ili se uopće ne pokrene, trebate provjeriti prisutnost iskre na svjećicama spojenim na razdjelnik paljenja pomoću Hall senzora. Da biste to učinili, morate ih odvrnuti, staviti krajeve oklopnih žica, staviti svjećice na "tlo" i "okrenuti" radilicu sa starterom. Ako nema varnice ili je slaba, morate otići do prekidača.
Ali kako provjeriti prekidač? Trebali biste uključiti paljenje i procijeniti kako se igla voltmetra skreće. Ako prekidač radi ispravno, onda ga treba odbaciti u dvije faze. Najprije, strelica zauzima neki srednji položaj, u kojem ostaje 2-3 sekunde, a zatim se pomiče u konačni (standardni) položaj. Ako strelica odmah dostigne svoj konačni položaj, možete pokušati zamijeniti prekidač.
Povezivanje prekidača
Kako spojiti prekidač na beskontaktni sistem paljenja? Treba imati na umu da je njegov terminalni blok spojen s dvije žice na terminale "B" i "K" zavojnice za paljenje, trožilnim kabelskim svežnjam s konektorom - na Hall senzor na distribucijskom senzoru i jednom žicom - na zemlju. Preklopni krug je spojen na “+” terminal baterije na terminalu “B” zavojnice.
Drugi oblik implementacije viševeznog sklopnog kola sa prostornim i vremenskim komutacijskim vezama je struktura prikazana u. Ovo sklopno kolo se obično naziva vremensko-prostorno-vremensko kolo. Informacije koje stižu kroz kanal dolazne putanje iz TRC-a odlažu se na dolaznoj vremenskoj komutacionoj vezi sve dok se ne pronađe odgovarajući slobodni put kroz vezu za prostornu komutaciju.
U ovom trenutku, informacija će se prenijeti preko linka za prostornu komutaciju do odgovarajućeg izlaznog vremenskog komutacijskog linka, gdje će biti pohranjena sve dok ne nastupi vremenski interval u kojem se ove informacije trebaju prenijeti. Pod pretpostavkom da veze za vremensku komutaciju pružaju punu dostupnost (tj. svi dolazni kanali mogu biti povezani na sve odlazne veze), bilo koji vremenski interval se može koristiti prilikom uspostavljanja veze na linku za prostornu komutaciju. U funkcionalnom smislu, prostorna komutatorna veza se, takoreći, ponavlja (kopira) jednom za svaki interni vremenski interval.To je ilustrovano vjerovatnoćastim grafikom ERW kola prikazanog u.
Važna karakteristika sklopni krug SVV, na koji treba obratiti pažnju, je da prostorni komutacijski link radi sa podjelom vremena, bez obzira na eksterne putanje sa TRC-om. U suštini, broj vremenskih intervala rada prostornog komutacionog linka l ne treba da se poklapa sa brojem vremenskih intervala sa eksternih putanja sa TRC.
Ako je veza za preklapanje prostora neblokirajuće sklopno kolo, tada se blokiranje u TP kolu može dogoditi u slučajevima kada nema slobodnih internih vremenskih utora veze za preklapanje prostora tokom kojih posredni trank vodi od dolaznog vremenskog komutatora. link i posredni trank koji vodi do odlaznog privremenog komutacionog linka, istovremeno su slobodni. Očigledno je da će vjerovatnoća blokiranja biti minimalna ako je broj vremenskih intervala prostornog komutacijskog linka l odabran dovoljno velik. Zaista, povlačeći direktnu analogiju sa troslojnim prostornim komutacionim krugovima, PVP kolo se može smatrati neblokirajućim ako je l=2c-1. Opšti izraz za vjerovatnoću blokiranja ERW sklopnog kola, čiji su pojedinačni linkovi (V, P, V) neblokirajući, ima oblik
Gdje je koeficijent privremene ekspanzije (l/s), l je broj vremenskih intervala rada prostorne komutacijske veze.
Složenost implementacije ERW prebacivanja može se izračunati korištenjem sljedeće formule
Struktura ERW je složenija od strukture PVP-a. Imajte na umu, međutim, da EVP sklopni krug koristi vremensku koncentraciju, a PVP krug koristi prostornu koncentraciju. Kako se upotreba dolaznih stabala povećava, stepen moguće koncentracije će se smanjiti. Ako se ispostavi da je opterećenje na dolaznim kanalima dovoljno visoko, onda se održava postavljena vrijednost vjerovatnoća blokiranja u sklopnim krugovima ERW i PVP, potrebno je uvesti proširenje, respektivno, u prvom - vremenskom, u drugom - prostornom. Budući da je implementacija vremenske ekspanzije mnogo jeftinija od prostorne ekspanzije, onda će uz visoku iskorištenost kanala, VPW sklopni krug biti ekonomičniji od PVP kola. Prikazane su zavisnosti složenosti implementacije PVP i PVP šema od upotrebe dolaznih kanala.
Kao što se može vidjeti iz , EVP sklopna kola imaju jasnu prednost u odnosu na PVP kola u području velikih vrijednosti iskorištenosti kanala. Za sklopna kola malog kapaciteta, PVP struktura je poželjnija. Moguće je da će izbor specifične arhitekture u mnogo većoj mjeri ovisiti o drugim faktorima, kao što su modularnost, lakoća testiranja i lakoća proširenja kapaciteta. Jedna od tačaka koja se obično ističe kada se daje prednost PVP strukturi jesu relativno jednostavniji zahtjevi za organizaciju upravljanja PVP šemama od ERW šema. Za stanice velikog kapaciteta sa velikim opterećenjem, potreba za pretežno korištenjem ERW strukture postaje sasvim očigledna. Da bismo potvrdili valjanost ove izjave, možemo navesti sistem br. 4 ESS sa ERW strukturom, koji je najveći sklopni krug u smislu kapaciteta izgrađenog do sada.
Preklopna kola tipa VPPPV. Ako se prostorna preklopna veza ERW kola pokaže dovoljno velikog kapaciteta, što dovodi do dodatnog povećanja složenosti kontrolnog uređaja, tada se radi smanjenja ukupnog broja uklopnih točaka prostorna sklopna veza zamjenjuje multilink kolo. Prikazana je struktura tipa ERW, kada je prostorna komutatorna veza zamijenjena trolinkom.
Budući da su tri susjedne veze prostorne komutacijske veze, ova struktura se ponekad naziva VPPPV sklopni krug. Složenost implementacije VPPPV šeme može se definirati na sljedeći način:
Rezultati pokazuju da se sklopna kola ultra velikog kapaciteta mogu implementirati korištenjem tehnika digitalne vremenske podjele na nivou složenosti koji je sasvim prihvatljiv za praksu. Sredinom 60-ih postalo je očigledno da američka telefonska mreža treba da koristi sklopna kola upravo ovog kapaciteta. Pošto bi implementacija osmolinkog prostornog komutacionog kola uporedivog kapaciteta zahtevala oko 10 miliona preklopnih tačaka, tradicionalna tehnologija korišćena u izgradnji sistema prostorne podele je odmah odbačena, a Bell System je započeo razvoj sistema br. 4 ESS. Bio je to prvi digitalni komutacioni sistem američke telefonske mreže, uveden u upotrebu 1976. Sistem br. 4 ESS (USD komutaciono kolo) ima kapacitet od 107.520 linija, pruža verovatnoću blokiranja manju od 0,005 sa verovatnoćom zauzimanja kanala od 0,7 (11).
At veliki broj korisnika, sheme prebacivanja koje sadrže mnogo linkova su efikasnije. Na sl. 2.3. prikazan je dvoslojni dijagram komutacije. Za utvrđivanje
područja primjene, uporedimo ovu i prethodne šeme u smislu broja potrebnih uklopnih tačaka.
Rice. 2 Dvoslojni sklopni krug
Na sl. 2 prihvataju se sljedeće
oznake: -
i je broj ulaza u matricu
link A; r - broj matrica veze A; t - broj međuvodova između veza A i B; s je broj ulaza u matricu veze B; k - broj izlaza iz matrice
link B; / - povezanost.
Povezivost je broj međuvodova koji povezuju jednu specifičnu matricu veze A sa jednom specifičnom matricom veze B. Neka je potrebno prebaciti N ulaza sa M izlaza. Tada će biti ispunjeni sljedeći uslovi:
za potpuno dostupno sklopno kolo, broj uklopnih tačaka je NM;
za nepotpuno dostupno sklopno kolo, broj uklopnih tačaka je jednak r(nm) + (m/f) (fa);
broj prekidača veze A (r) zavisi od potrebnog ukupnog broja ulaza N i iznosi r = N/n;
Broj sklopki u linku B (m/f) zavisi od potrebnog ukupnog broja izlaza M, tj. m/f=M/k.
Tada će broj uklopnih točaka nepotpuno dostupnog sklopnog kruga biti jednak Nm + Ms. Ovo određuje uvjet da je viševezni sklopni krug efikasniji od jednoveznog: broj uklopnih točaka u njemu trebao bi biti manji nego u potpuno dostupnom
Poslednji uslov mnoge kombinacije parametara sklopnih kola mogu odgovarati, ali za sve njih relacije su važeće
t/m< 1 и s/N< 1 (гдеN, M, m, s 0).
Ovi zahtjevi znače da broj izlaza matrice veze A ne smije biti veći od ukupnog broja izlaza cijelog sklopnog kola M, a broj ulaza veze B ne smije biti veći od ukupnog broja ulaza za sklopni krug N.
Ovaj uslov je ispunjen za sve stvarni problemi. Broj matričnih izlaza koji se koriste za male stanice (100...500 ulaza i isti opseg broja izlaza) varira od 4 do 8, a za velike kapacitete (4000...300.000 ulaza i izlaza) matrice sa 512 koriste se izlazi. Iz gornjih podataka proizilazi da su u modernim telefonskim centralama jednolinka sklopna kola mnogostruko manje ekonomična od višelinkova. kako god mali broj ulazi u sklopnu matricu ne dozvoljavaju konstruisanje dvolinkog sklopnog kola sa dovoljnim veliki broj izlazi. Za ove slučajeve koriste se multilink kola (slika 3).
Rice. 3 Primjer konstrukcije 4-slojnog sklopnog kola 512x512
Na sl. Slika 3 prikazuje blok koji sadrži 8 8x8 komutacionih matrica. On ima ukupan broj ulazi N = 64 i izlazi M = 64. Za povećanje broja ulaza i izlaza, izgrađeno je kolo od 8 blokova, što vam omogućava da povećate broj ulaza i izlaza na N = M = 512.
Prikazano na sl. 3, sklopno kolo ima jednak broj ulaza i izlaza, međutim, za konstruiranje telefonski sistemi primijeniti Razne vrste blokova. Razlikuju se ne samo po parametrima prekidača i broju kaskada, već i po njihovoj namjeni. Na primjer, poznato je da je nivo opterećenja pretplatničkih linija prilično nizak (sa izuzetkom govornica i linija sa internet terminalima). U prosjeku se koriste 10-15%. Za međusobne linije, čija je cijena vrlo visoka, potrebno je povećati intenzitet korištenja i time smanjiti zahtjeve za brojem linija dodijeljenih za datu grupu pretplatnika. Stoga se za uključivanje pretplatničkih linija koriste posebne šeme koncentracije (slika 2.5).
Slika 4 Koncentracija opterećenja na linku A: a) 2-kanalni krug sa koncentracijom; b) primjer kreiranja matrice sa koncentracijom
U tu svrhu koriste se matrice koje imaju veći broj ulaza od broja izlaza. Ovo se može postići konstruktivno ili paralelnim izlazima (slika 4). IN digitalni sistemi Opcije prebacivanja se široko koriste kada se koncentracija kroz paralelizaciju vrši na pretplatničkim (terminalnim) setovima, što donosi dodatnu pogodnost. Prilikom razmatranja pitanja izgradnje terminalnih kompleta, takve opcije će se također razmotriti.
Tasteri za prebacivanje telefonskih aparata (TS) sa linijom su možda jedan od najsloženijih elemenata interfejsa u mikro-PBX-u.
Postoje dvije vrste prebacivanja:
Po minus napajanju kola;
Na plus strani napajanja strujnog kola.
Kombinacijom ove dvije metode, možete implementirati bilo koju metodu električnog (ne mehaničkog) povezivanja TA na liniju. Razmotrimo ih odvojeno.
Na sl. Slika 11 prikazuje jednostavan dijagram ključa koji koristi mikrokolo 1014KT1A na minus napajanju.
U skladu s parametrima mikrokola KR1014KT1A, B opisanim u, krug osigurava pouzdan rad sa maksimalnom strujom prebacivanja do 110 mA i impulsnim naponom do 200 V. Upravljački napon ne smije prelaziti 3,5...5 V.
Prednosti šeme:
Visok kvalitet prebacivanja (otvoreni otpor ne prelazi 10 Ohma);
Jednostavnost dizajna kola;
Kompatibilan sa CMOS logikom;
Ultra niska potrošnja kontrolnog ulaza (stabilna
prelazi kroz otpor do 10 MΩ). Nedostaci sheme:
Nemogućnost jednostavnog dizajna kola da implementira kontrolu nad stanjem telefona (spuštena ili spuštena slušalica), što ograničava upotrebu ove metode prebacivanja.
Na sl. Slika 12 prikazuje dijagram za napajanje plus. Prednost takve šeme je mogućnost povezivanja različitih komponenti telefonskog set-top box-a u krug sa zajedničkim tijelom: dovoljna je jedinica za podizanje slušalice (upravljanje telefonom), sklopne jedinice, kola za obradu itd. na jednostavan način. Preklopna svojstva ovog kola su također visoka, budući da je bazirana na strujnom prekidaču 1014KT1A.
Princip rada je sljedeći. Kada se logička jedinica primjenjuje na bazni VT1, napon se ne dovodi na upravljački ulaz DA1. Kapacitet C1 je ispražnjen, ključ DA1 je zatvoren, most VD6...VD9 je takođe zatvoren, a telefonski aparat je izolovan od linije sa pozitivne strane.
Kada se logička nula primjenjuje na bazni VT1, napon telefonska linija zbog pada na VD4, VD5 i djelimično na diodama mosta VD6...VD9 preko otpornika R1, R2 se napaja na kontrolni ulaz 1 DA1. Lanac VD2, C1 osigurava stabilnost uključivanja ključa tokom impulsne buke na liniji (na primjer, u prisustvu impulsa biranja). Telefon je povezan na pozitivnu liniju.
Druga metoda prebacivanja STA duž napajanja plus kruga je razmatrana u. Na sl. Slika 13 prikazuje dijagram prekidača
pomoću optokaplera AOT101A. Diodno-tranzistorski optospojnik omogućava galvansku izolaciju upravljački krug i prekidački ključ, koji je tranzistor KT972A. Tranzistor se otvara naponom iz linije kroz R1, osiguravajući TA prebacivanje na liniju. Treba napomenuti da je otpor uključenog stanja tranzistora KT972A nešto veći od otpora mikrokruga 1014KT1A; osim toga, u prisustvu impulsa u telefonskoj liniji, otvoreno stanje tranzistora se održava samo zbog prolaznih procesa u poluprovodniku. To može malo pogoršati usklađenost sklopnog kruga s GOST standardima. Za prebacivanje telefonske ili razgovorne tipke TA, opisana su kola impulsnih tipki na kompozitnim tranzistorima prikazana na sl. 14, 15, 16.
Ove šeme se koriste u telefonski aparati uvozne i domaće proizvodnje za generisanje impulsa biranja, ali se sa istim uspjehom mogu koristiti u svim telefonskim set-top boxovima kao prekidači prema plus krugu.
