5 Лекция. Коммутационный модуль системы "Линия uт"

Содержание лекции:

- коммутационный модуль системы "Линия UТ";

- принцип построения МПВК.

Цели лекции:

- изучить принцип построения МПВК;

- основные особенности МПВК системы С-12

Модуль реализует процесс коммутации Ф=_S__S для 256 цифровых каналов восьми цифровых трактов ИКМ, каждый на 32 канала. Таким образом, параметры МПВК: 8х8 трактов или 256х256 цифровых каналов. Рисунок 5.1 иллюстрирует принцип построения МПВК и реализацию процесса коммутации.

Первый этап процесса коммутации ⁰_S- включает преобразова­ние из последовательной формы в параллельную и последующее мульти­плексирование. Он реализуется группой сдвигающих и буферных регистров

Рисунок 5.1 Принцип построения МПВК

RG, приданных каждому входящему цифровому тракту, и мультиплек­сором МХ, управляемым счетчиком входящих трактов C₄₁. Число разря­дов S_i каждого регистра определяется длиной кодового слова (для ИКМ - 8 бит) и преобразованием ⁰_S-, т. е. соответствием простран­ственной координаты S_I^вх входящего цифрового тракта и временной координаты t_g1 в сверхтракте;i=0.7;

S=i+8. Таким образом, для нулевого тракта S₀= 8. для седьмого S₇= 7+ 8 = 15. Первые восемь разрядов регистра служат для выполнения последовательно-параллельного преобразования, а остальные - для мультиплексирования. Времен­ная коммутация (преобразование _) выполняется в блоке памяти 256х8 (256 каналов по 8 бит данных). Третий этап процесса коммута­ции _S- включает демультиплексирование и последующее преобразование из параллельной формы в последовательную. Он реализуется на демультиплексоре, управляемом счетчиком исходящих трактов C₄₂ и группой регистров RG.

Рисунок 5.2 МПВК 8х8 в системе UT

Следует отметить, что если в системе АТСЭ-200 МПВК выполнялся на универсальных элементах, то в системе UT МПВК выполнен в виде заказной специализированной коммутацион­ной БИС.

Из [I] известна аналогичная БИС, содержащая, кроме блока ком­мутации, узел периферийного управления. Эта специализированная ком­мутационная БИС реализована по n-МОП- Si технологии, содержит 22х10³ транзисторов, оформлена в виде 28-выводного корпуса и обес­печивает коммутацию восьми двунаправленных полюcов. На базе МПВК 8х8 в системе UT строятся коммутационные матри­ца 16х16, используемые также в коммутационном поле. На рис. 5.2 при­ведена их структура.

Коммутационный модуль системы S-12

В общем случае модуль реализует пространственно-временную ком­мутацию 512 цифровых каналов максимум 16 цифровых трактов, каждый на 32 канала. Уровень технологии на период разработки определил подход к построению МПВК из стандартных блоков, представляющих со­бой каждый сдвоенный коммутационный порт, причем один порт служит для подключения одного ИКМ-тракта. Таким образом, блок имеет параметры 2х2. На рис. 5.3 показана структура блока и модуля. Как видим, модуль МПВК системы 12 состоит из 16 идентичных двусторонних коммутационных портов P_i , i=0.15 ,и общей магистрали - системы шин, с которой соединены вcе порты и через которые осуществляется их взаимодействие. Каждая пара портов P_i и P_i+7 образует один блок, а 8 блоков, подключенных к общей магистрали, образуют 16-портовый МПВК. Особенностью МПВК системы 12 является то, что на порт заводится цифровой тракт ИКМ на 32 канала, но длина канального слова равна двум байтам, т. е. вдвое больше длины канального слова системы передачи ИКМ 30/32. Поэтому скорость цифрового потока в модуле системы 12 составляет 4096 кбит/с, а не 2048 кбит/с, как в системе ИКМ 30/32.

Технологически каждый блок оформлен в виде БИС, которая явля­ется не универсальной, а заказной - специализированной коммутационной БИС. Полный модуль системы С-12 на 16 портов занимает одну плату, на которой размещаются 8 блоков (БИС).

Рисунок 5.3 Структура блока и модуля

Особенностью МПВК системы С-12 является возможность реализации на его основе коммутационных матриц, с различными параметрами n входов и m выходов, но с соблюдением условия ; n  16 , m  16 , m+n  16 .

Теперь остановимся на характере процесса коммутации в МПВК и особенностях его реализации. Как мы отмечали , МПВК реализует пространственно-временную коммутацию каналов, но процесс коммутации имеет вид _S_S_. Следовательно, имеет место преобразование пространственной координаты во временную. Рассмотрим этот вопрос подробнее. Поскольку каждый цифровой тракт подключен к определен­ному порту, то этап пространственной коммутации сводится к коммутации портов. Поскольку все порты связаны между собой общей маги­стралью, то, очевидно, именно с ее помощью и реализуется этот этап. Общая магистраль представляет собой систему шин шести типов, общей проводностью 39: шина данных - проводность 16, шина адреса кана­ла - 5, шина адреса порта - 4, шина подтверждения - 5, шина управ­ления - 6, шина синхронизации - 3. Общая магистраль работает в ре­жиме разделения времени так, что в течение каждого временного ин­тервала t_i одного канала каждый порт получает доступ к любому дру­гому порту в течение битового интервала _i.Если требуется скоммутировать порт 0 с портом 15, то приемная часть порта 0, где проис­ходит накопление информации заведенного на этот порт цифрового трак­та, получит доступ к ОШ в момент ₁₅, что будет указано на шине адреса порта. Таким образом, осуществляется пространственная коммутация. Временное разделение ОШ сопровождается достаточно высокими требованиями к элементной базе в части быстродействия. Рассчитаем временной цикл общей шины Т_ош. Каждый порт использует общую шину 32 раза за цикл (ИКМ), следовательно,

Т_ош=125*10^-6/32*16=244 нс

Доступ к шине для портов организован на основе сверхцикла

Как мы отмечали, ОШ - это система шести типов шин. Разделение каждой из шин - управления, обмена, подтверждения и др. - произво­дится также во времени аналогично рассмотренному, но со сдвигом для каждой - на один битовый интервал .

Временная коммутация каналов осуществляется в блоке временной коммутации (БВК), реализованном на ОЗУ. БВК размещается в передающей части каждого порта и работает в режиме (;).

Таким образом, после завершения пространственной коммутации накопленная в приемной части порта-источника Р₀ информация канала k_i передается в ОЗУ порта-назначения Р₁₅ и записывается в соот­ветствии с режимом работы ОЗУ в ячейку с адресом канала назначения k_j, который указывается на шине адреса канала. Считывание инфор­мации в выбранной временной канал порта Р₁₅ производится циклически. На этом данный этап установления соединения завершается.