5.4 Організація чотирипровідного з’єднання в комутаційних схемах
В настоящее время все соединения в цифровых коммутационных полях являются четырехпроводными. Комутаційні схеми для чотиридротових ланцюгів вимагають встановлення роздільних з’єднань – для прямої і зворотної гілки ланцюга передачі. Таким чином, при обслуговуванні кожної вимоги необхідно встановити два різні з’єднання.
Способ реализации четырехпроводного соединения может отличаться в зависимости от типа коммутационной схемы: разделенной или неразделенной.
В разделенной коммутационной схеме между входом и выходом может устанавливаться только одно соединение (например, слева направо, как это показано на рисунке 5.28, а. Это приводит к тому, что коммутационная схема разбивается на две идентичные схемы для каждого направления связи. Обычно соединительные пути в этом случае устанавливаются одинаковым образом для обоих путей, и для управления ими нужна лишь одна память для обеих половин схемы.
В неразделенной коммутационной схеме оба соединительных пути устанавливаются через одну и ту же коммутационную схему (рисунок 5.28, б).
Рисунок 5.28 – Разделенная (а) и неразделенная (б) коммутационные схемы для четырехпроводных соединений
Одноланкова чотиридротова нерозділена комутаційна схема. На рисунку 5.29 приведена одноланкова нерозділена комутаційна схема, використовувана для встановлення чотиридротових з’єднань.
Будь-який вхід чотиридротової комутаційної схеми з’єднується з парою дротів, що створюють вхідний напрям передачі, а будь-який вихід з’єднується з парою дротів, які створюють вихідний напрям передачі. При встановленні з’єднання між чотиридротовими ланцюгами i і j в комутаційній схемі на рисунку 5.29 повинні вмикатися обидві точки комутації: і (i, j), і (j, i). При реальній роботі системи ці дві точки комутації можуть вмикатися погоджено, тому їх можна виконати у вигляді деякого єдиного модуля.
Рисунок 5.29 – Одноланкова чотиридротова нерозділена
комутаційна схема
Многозвенные симметричные неразделенные четырехпроводные коммутационные схемы. На рисунке 5.30 показан пример четырехпроводного соединения в четырехзвенном коммутаторе. Заметим, что для полного соединения должно быть установлено два пути.
Рисунок 5.30 – Пример четырехпроводного соединения в четырехзвенном коммутаторе
Два пути, показанные на рис. 5.30, обладают исключительно полезным свойством - один путь является зеркальным отображением другого. Если коммутационную схему свернуть по центральной вертикальной линии, то пути совпадут. Поэтому этот способ установления соединения иногда называют операцией свертки. Если все соединения в коммутационной схеме установлены с соблюдением свертки, то получится ряд полезных результатов.
Первый из них - требуется только одна операция поиска пути, так как обратный путь автоматически определяется как зеркальное отображение прямого пути.
По существу каждая точка коммутации на одной стороне образует пару с другой точкой коммутации соответствующего блока коммутации на противоположной стороне. Всякий раз, когда одна пара точек коммутации используется в данном соединении, используется также и другая пара точек коммутации этой пары.
Например, в третьем блоке коммутации первого звена используется точка коммутации (6, 4) для соединения шестого входа с четвертым выходом (ведущим к четвертому блоку коммутации второго звена).
Соответствующая точка коммутации в третьем блоке коммутации последнего звена соединяет его четвертый вход (связанный с четвертым блоком коммутации четвертого звена) с его шестым выходом. В общем случае точка коммутации (i, j) в одном блоке коммутации образует пару с точкой коммутации (j, i) соответствующего блока коммутации на противоположной стороне. Поскольку наличие одной точки коммутации в паре подразумевает наличие другой, обратный путь определяется и устанавливается автоматически.
Второе преимущество четырехпроводной свертки состоит в том, что количество информации о состоянии блока коммутации может быть сокращено наполовину. Для поиска доступного пути через блок коммутации необходимо знать только состояние каждой пары точек коммутации или соответствующих соединительных линий.
Третье преимущество сверточной структуры - вероятность блокировки вдвое меньше вероятности нахождения двух путей независимо один от другого. Может показаться, что образование пар точек коммутации так, как описано выше, ограничивает число путей для конкретного соединения. Наоборот, образование таких пар просто служит гарантией того, что для любого выбранного в прямом направлении пути будет автоматически найден обратный путь.
Операция свертки в этом примере применима к коммутационной схеме с четным числом звеньев. Четное число было выбрано только из удобства иллюстрации идеи свертки на примере коммутационной схемы, в которой нет центрального звена. В то же время основной принцип может быть распространен и на коммутационные схемы с нечетным числом звеньев, если центральное звено содержит четное число коммутаторов и симметрично относительно горизонтальной линии, проходящей через центр звена.
Таким образом, точка коммутации (i, j) в верхней части блока коммутации центрального звена образует пару с точкой коммутации (j, i) в нижней части этого же блока коммутации и т.д.