.

Построение цифровых коммутационных полей

В коммутационной технике принято разделять понятия коммутационной станции и коммутационной системы. Под коммутационной станцией подразумевают совокупность технических средств связи, обеспечивающих коммутацию абонентских и соединительных линий при осуществлении оконечных и транзитных соединений в сети связи.

В зависимости от назначения станции бывают

  • местными (сельскими),
  • опорными,
  • транзитными,
  • междугородными,
  • международными.

Коммутационная система отражает принципы внутреннего построения коммутационной станции и представляет собой совокупность технических средств, предназначенных для осуществления оперативной коммутации. В зависимости от типа коммутационных приборов и управляющих устройств различают системы: декадно-шаговые, координатные, квазиэлектронные, электронные и др. Коммутационная система, реализующая функцию цифровой коммутации, получила название цифровой системы коммутации (ЦСК). В дальнейшем будем разграничивать понятия цифровой коммутационной системы (при изложении принципов ее работы) и цифровой станции (при описании различных АТС, которые могут быть реализованы на основе данной коммутационной системы). В цифровой коммутационной системе функцию коммутации осуществляет цифровое коммутационное поле (КП). Управление всеми процессами в системе коммутации осуществляет управляющий комплекс

Цифровое КП (ЦКП) строится обычно по звеньевому принципу. Звеном цифрового КП называют группу ступеней (S-, Т- или S/T-), реализующих одну и ту же функцию преобразования координат цифрового сигнала. В зависимости от числа звеньев различают двух-, трех- и многозвенные КП. Цифровое КП называются однородным, если любое соединение в нем устанавливается через одинаковое количество звеньев. Большинство современных ЦСК имеют однородные цифровые КП.

Отметим основные особенности построения многозвенных цифровых КП.

  • 1. Цифровые КП строятся с использованием определенного числа модулей. Модульность позволяет обеспечить легкую приспосабливаемость системы к изменению емкости, удобство и простоту эксплуатации, технологичность производства за счет сокращения разнотипных блоков. Кроме этого, благодаря модульному построению КП упрощаются управление системой и ее программное обеспечение, что очень важно при разработке и при наладке и эксплуатации системы.
  • 2. Цифровые КП обладают симметричной структурой. Под симметричной понимают структуру, в которой звенья 1 и N, 2 и N-1, 3 и N-2 .... являются идентичными по типу и числу блоков коммутации. Такое КП оказывается симметричным относительно средней линии, разделяющей его на две части. Именно симметричные цифровые КП удобнее всего строить на однотипных модулях, поэтому свойства симметричности и модульности являются взаимодополняющими.
  • 3. Цифровые КП почти всегда являются дублированными, что связано с критичностью неполадок в коммутационном поле к функционированию всей системы в целом. При этом обе части КП (часто их называют плоскостями) работают синхронно и выполняют одни и те же действия. Но для реальной передачи информации используется только одна из них, которая считается активной. Вторая часть находится в "горячем резерве", и в случае неполадок или сбоев в активной части происходит автоматическое переключение. При территориально разнесенных цифровых КП осуществляют дублирование каждой территориально разнесенной группы, а между плоскостями обоих групп организуется прямое и перекрестное соединение, что позволяет сохранить работоспособность системы в целом при выходе из строя разноименных плоскостей в разных группах (. Цифровые КП являются четырехпроводными, поскольку цифровые линии, по которым передаются время уплотненные ИКМ сигналы, также четырехпроводные.

В целом работа ЦСК может быть описана системной функцией F, которая состоит из последовательности операций fi, и определяется выражением F = {f1, f2, ..., fn}. Реализация системной функции F в полном объеме означает выполнение АТС всех операций по установлению соединений, контролю, диагностике, оплате разговоров и т.д. На практике системная функция реализуется по частям благодаря выполнению подмножества операций {f1} (например, вследствие реализации операций по установлению соединения). В процессе создания система коммутации делится на отдельные функциональные блоки (модули), при этом системная функция F может быть распределена по этим блокам несколькими способами.

  • 1. Концентрация системной функции F в одном функциональном блоке представляет собой многократную реализацию (m раз) функции F в этом блоке.
  • 2. Если АТС составлена из n одинаковых функциональных блоков, при этом каждый блок многократно реализует системную функцию F, то этим осуществляется декониентрация системной функции F по n одинаковым блокам. При этом возможны два варианта дисциплины обслуживания поступающих на АТС заявок:
  • а) источники нагрузки случайно распределяются между функциональными блоками –така
  • б) источники нагрузки разбиты на группы, и каждая группа обслуживается своим блоком (возможен вариант обслуживания любым свободным функциональным блоком) - такая дисциплина называется разделением источников нагрузки.
  • 3. Если АТС состоит из нескольких функциональных блоков и при этом каждый блок реализует лишь часть операций, входящих в системную функцию F, то для полной реализации всей системной функции необходима совместная работа всех блоков. Такое распределение системной функции носит название децентрализации. Дисциплина обслуживания заявок на АТС при децентрализации называется распределением функций. 

Система коммутации каналов в целом характеризуется степенью выполнения в ней четырех принципов: концентрации - деконцентрации и централизации - децентрализации Общие соотношения, показанные позволяют ввести еще одно важное понятие. Будем называть систему коммутации каналов распределенной, если при ее построении использовались глубокая децентрализация (распределение функций) и деконцентрация (распределение нагрузки). Традиционно в цифровых коммутационных системах говорят о распределенности управления и распределенности коммутации, при этом нет точных границ степени распределенности (распределенные системы коммутации могут быть построены разными способами в зависимости от принятых проектных решений). При рассмотрении децентрализации системной функции и введении понятия "распределение функций" не оговаривалась возможность подчинения одних операций системной функции другим. Если при децентрализации системной функции такая подчиненность существует, то вводится понятие иерархии. При этом обычно выделяют два уровня иерархии: иерархию операций и иерархию функциональных блоков, по которым распределены операции.