Цифрлық коммутация жүйелері

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ 3

І. НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1. Цифрлық коммутация 5
1.2. Цифрлық коммутациялық өріс 12

ІІ. АРНАЙЫ БӨЛІМ
2.1. Цифрлық коммутация жүйелері 16
2.2. Коммутация әдістері 20

ҚОРЫТЫНДЫ 26
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 28

КІРІСПЕ

Цифрлық коммутация деп жүйенің кіретін және шығатын жері арасында ИКМ байланысы бар цифрлық ағынмен немесе басқа цифрлық модуляцияны аналогқа түрлендірместен оған операция жүргізу көмегімен жүзеге асырылатын процесті атайды.
Кеңістіктік және уақыттық коммутация болады.
Коммутация(switching) - құрылғыларды бір-бірімен ауыстырып қосу арқылы керекті байланыстарды іске асыру; құрылғыларды сұрыптау және олармен байланыс орнату. Қашықтағы терминалды компьютерге жалғастыру.
Коммутация (лат.commutatioөзгеріс, алмасу) -- тілдін екі танбасынын -- тілдік танбанын көрінісі мен мазмұнынын сәйкестігінен туатын қатынас. "Коммутация" ұғымын глоссематикада тіл таңбалары арасындағы парадигматикалық катынасты анықтау үшін, 1935 ж. Л. Ельмслев енгізген. Коммутациялық тест тілдік танбалардын көрінісі мен мазмұнын аныктау мақсатында тілдік талдаудың барлық деңгейіндеде қолданылады.
Коммутацияның екі негізгі қағидасы бар: тікелей байланысу және ақпараттың жиналуына байланысты байланысу.
Тікелей байланысу қағидасы коммутациялық арналарда жүзеге асады. Коммутациялық арналар дегеніміз - құрамды арнадағы бір-біріне тәуелсіз үнемі тұрақты арналардың байланысу процессі, Коммуцтирленген арналардың соңғы нүктелеріндегі қолданушылардың бір-бірімен араласуы немесе ақпаратпен алмасу уақыты кезінде ғана пайда болады. Коммутирленген арналардың компоненттері - бос және керек бағытта тұрған сандар арасынан алынады.
Хаттардың жиналуы кезіндегі байланыста - коммутация түйіндеріне кіретін сигналдар алдымен есте сақтау құрылдғыларына жазылып, белггілі уақыт аралығынан кейін шығу арналарыноа түседі. Жинау жүйесінің екі түрі белгілі: хаттар коммутациясының желісі (ХК) және пакеттер коммутациясының желісі (ПК) .
Сигнал беру-бұл желінің өз функцияларын атқаруының қажетті шарты: осы жеткізудің әр түрлі талаптарын сақтай отырып, мекенжайға жеке хабарламаларды тарату және жеткізу. Коммутациялық станциялардың бір-бірімен өзара әрекеттесуі кезінде желілік және басқару сигналдарын қабылдау, беру, өңдеу коммутациялық жүйелердің басқарушы құрылғыларымен орындалатын қосылыстарды орнату процесінің негізгі мазмұны болып табылады.
Сигнал беру-бұл қосқыш трактілерді құру мен бұзудың әр түрлі кезеңдерінде станциялар мен тораптардың өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін сигналдар жиынтығы. Сонымен қатар, сигнал беру жүйесі абоненттерге қызмет көрсету функцияларын қамтамасыз ету үшін желіде коммутациялық тораптар мен станциялардың бірлескен жұмыс істеуін қолдайды. Соңғы абоненттік қондырғылар арасындағы жалғау жолы бір немесе бірнеше бір типті немесе әртүрлі типті АТС арқылы орнатылуы мүмкін, олар байланысты орнату және ажырату процесінде сигналдармен алмасуы тиіс.
Сигнализация - бұл сигналдар белгілі бір арнаға, белгілі бір кіру хабарларына немесе желіні басқару рәсіміне қатысты ақпаратты тасымалдаушы ретінде қарастырылады, олар үш түрге бөлінеді:
- сызықтық;
- басқару;
- ақпараттық.
Телефон желісіндегі сигналдау функциялары әртүрлі терминалдар, коммутациялық тораптар мен желіні тұтынушылар арасында желімен байланысты басқарушы ақпараттарды тарату құралдарына жатады.

І. НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1. Цифрлық коммутация

Цифрлық коммутация деп жүйенің кіретін және шығатын жері арасында ИКМ байланысы бар цифрлық ағынмен немесе басқа цифрлық модуляцияны аналогқа түрлендірместен оған операция жүргізу көмегімен жүзеге асырылатын процесті атайды.
Кеңістіктік және уақыттық коммутация болады.
Цифрлық арналардың кеңістіктік коммутациясы және оны технологиялық іске асыру. Кеңістіктік коммутация құрылғылары декадалы-адымдық және координаттық АТС-тарда, яғни, цифрлық коммутация пайда болғанға дейін көп уақыт бұрын пайдаланылған. Кеңістіктік коммутация бірінші буынның квазиэлектрондық АТС-тары мен электрондық АТС-тарының коммутациялық өрістерін құруға негіз болған. Атап айтқанда, америкалық 1ESS, 2ESS және 3ESS станциялары, сондай-ақ, отандық КВАРЦ, МТ-20, ИСТОК тек кеңістіктік коммутацияны пайдаланады.
Кеңістіктік S-коммутаторлар (space сөзінен - кеңістік) коммутациялық өрісте байланыстың қолданылу уақыты ішінде сақталатын электрлік байланыстырғыш жол жасайды. Бұл ретте коммутациялық өрістің кірер жерінің оның шығар жерімен физикалық (электромеханикалық және квазиэлектрондық АТС-тарда - металдық) байланысы қамтамасыз етіледі. Кеңістіктік коммутация принципі 23.1-суретте көрсетілген.

23.1-сурет - Кеңістіктік коммутация принципі.

Уақыттық арналардың кеңістіктік коммутациясын іске асыру принциптері.
23.2-суретте әрқайсысы 32 уақыттық жағдайдағы 16 кіретін және 16 шығатын уақыттық цифрлық жолдарда кеңістіктің коммутация элементі көрсетілген. Бұл сұлба адрестік-уақыттық жадтан басқарушы шина бойынша түсетін ақпарат арқылы басқарылатын, кірер жерлері бойынша параллель қосылған 16 мультиплексордан тұрады. Уақыттық жадтың бір сөзі (16x4) биттен тұрады. Әр мультиплексорға 4 бит беріледі. Олар берілген уақыт жағдайында берілген мультиплексорда қандай жолды қосу керек екендігін көрсетеді. Қабылдау шетінде де осыған ұқсас, бірақ қосылған демуль - типлексорлары бар сұлба орнатылады. Басқару принциптері бірдей.

23.2-сурет - Уақыт бойынша бөлінген арналардың кеңістіктік коммутациясының элементі (әрқайсысында 32 уақыттық жағдай бар 16 кіру жолы 16 шығу жолы).

Уақыттық Т-коммутаторлар (time сөзінен - уақыт) тек белгілі бір уақыт аралығы ішінде қолданылатын виртуалды байланысты сақтап тұрады. Коммутацияның бұл түрінде ақпараттың бар ағымы уақыт бойынша бөлінген. Әр уақыттық аралыққа осы жағдайға бекітілетін ақпарат енгізіледі. Уақыттық коммутатор ақпаратты бір уақыттық жағдайдан басқа берілген жағдайға көшіруі керек. Сондықтан уақыттық коммутация әртүрлі уақыт аралықтары үшін әртүрлі жад ұяшықтарын белгілейтін жад жүйесі ретінде де қарастырылуы мүмкін. Осыған байланысты мұндай жүйе аралық алмасу жады (TSI) деп те аталады. Уақыт аралықтарының бағдарламалық міндеттерінің тұжырымдамасы бір және сол кеңістіктік коммутация нүктелерін әртүрлі аралықта әртүрлі байланыстар үшін қолдануға рұқсат етеді.

23.3-сурет - Коммутация принципі: а) сұлбалы сурет; б) функционалдық сұлба.

23.3-суретте 5-ші уақыт аралығындағы ақпараттың 21-ші аралыққа берілу мысалы сұлба түрінде көрсетілген.
Телефон станцияларында екі нұсқа да пайдаланылады, бірақ көбінесе бір уақытта басқа жолға және басқа уақыт жағдайына шығаратын комбинацияланған кеңістіктік-уақыттық коммутаторлар қолданылады.
Уақыттық коммутация тәілдерін іске асыру принциптері.Уақыттық коммутацияның ең кең тараған тәсілі, яғни, ақпаратты бір уақыт аралығынан басқасына тасымалдау, ақпаратты жадқа жазып және басқа уақыт жағдайында кідірту мен санау болып табылады. 23.4-суретте реттік цифрлық ағым реттіктен параллель ақпаратқа түрлендіретін сұлбаның кірер жеріне келіп түседі.

23.4-сурет - Уақыттық арналар коммутациясының сұлбасы.

23.4-суретте і кіру арнасының адресі j уақыт жағдайы орнында адрестік жадта жазылған. Және керісінше, j кіру арнасының адресі i уақыт жағдайы орнында адрестік жадта жазылған. Бұл оқу кезінде адрестік жадтан j уақыт жағдайында ақпараттық жадтың кірер жеріне i адресі түседі дегенді білдіреді. Бұл бір уақыт жағдайында кіру арнасы бойынша түскен ақпаратты оқуға мүіскіндік береді.
Коммутацияны кеңістіктікпен қатар уақыттық тұрғыдан да іске асыруға мүмкіндік беретін үлкен сыйымдылықты цифрлық коммутациялық жүйелер сұлбасының көптеген конфигурациялары бар. КУК (кеңістікуақыткеңістік) және УКУ (уақыткеңістікуақыт) типіндегі құрылымдар базалық болып табылады.
КУК және УКУ типіндегі коммутаторлар.
КУК коммутаторының функционалдық блог-сұлбасы 23.5-суретте көрсетілген. Әр кеңістіктік буын бір буынды бұғатталмайтын коммутатор болып табылады. Үлкен сыйымдылықты коммутаторлар үшін кеңістіктік коммутацияның бірнеше буыны пайдаланылады. КУК коммутаторы арқылы жол орнату арналық кіру аралығы ішінде жазуға, сондай-ақ, талап етілген арналық шығу аралығы ішінде санауға рұқсат берілетін кеңістіктік коммутация блогын іздеуді талап етеді. Әр жеке буын (К, У, К) бұғаттаймалмайтын буын, КУК коммутаторының ықтималдық кескіні 23.6-суретте бейнеленген. КУК коммутаторының бұғатталу ықтималдылығы төмендегі өрнек бойынша есептеледі:

B=(1-q'2)k,

мұндағы
q' = 1 - р' = 1- рβ; (β = kN);
k - уақыттық коммутация (TSM) блогының саны;
р - кірер жердің бос болмау ықтималдылығы;
р' - аралық желінің бос болмау ықтималдылығы; р' = p(Nk).

23.5-сурет - Кеңістік - уақыт - кеңістік коммутаторының құрылымы.

TSM - уақыттық коммутация модулі

23.6-сурет - Бұғатталмайтын буындары бар КУК коммутаторының ықтималдылық кескіні.

Арналары уақыттық бөлінген (ИКМ-жол) әр желіде хабарлама жіберу арналары болады. КУК коммутаторын іске асыру күрделілігі = (кеңістіктік буын коммутациясы нүктелерінің саны)+(уақыттық буынды басқару биттерінің саны)100 = 2kN + (2kc log2N+8kc + +kc log2c)100
УКУ коммутаторының функционалдық блок-сұлбасы 23.7-суретте берілген.

23.7-сурет - Уақыт - кеңістік - уақыт коммутаторының құрылымы.

23.8-сурет - Уақыт - кеңістік - уақыт коммутаторының ықтималдылық кескіні.

1.2. Цифрлық коммутациялық өріс.

Цифрлық коммутациялық жүйеде коммутация функциясын цифрлық коммутациялық өріс (ЦКӨ) жүзеге асырады. Коммутация жүйесіндегі барлық процестерді басқарушы кешен жүзеге асырады. ЦКӨ буын принципі бойынша құрылады. ЦКӨ буыны деп цифрлық сигнал координаттарын түрлендірудің бір және сол функциясын іске асыратын (S-, Т- немесе SТ-) сатылар тобын атайды. Буындар санына байланысты екі, үш және көп буынды КП болып бөлінеді.
ЦКӨ егер ондағы кез-келген байланыс бірдей буын сандары арқылы орнатылатын болса, біртекті болып саналады. Көп буынды ЦКӨ құрудың негізгі ерекшеліктері:
1. Модульдердің белгілі санын пайдалану. Модульділік әртүрлі типтегі блоктардың қысқаруы есебінен жүйенің сыйымдылық өзгерісіне жеңіл икемделуін, оңтайлылықты және пайдалану қарапайымдылығын, жасау технологиялылығын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, жүйені және оның бағдарламалық қамсыздандырылуын басқару жеңілдейді;
2. ЦКӨ симметриялы құрылымға ие. Бұл 1 және N, 2 және N-1, 3 және N-2 буындары коммутация блоктарының типі мен саны бойынша бірдей екендігін білдіреді. Мұндай КП оны екіге бөлетін ортаңғы сызыққа қатысты симмериялы болады;
3. Барлық ЦКӨ дублденген болып табылады, бұл жалпы барлық жүйенің апатсыз жұмыс істеуімен байланысты. Сондай-ақ, КП-ның барлық бөлігі (КП жазықтықтары немесе деңгейлері) синхронды жұмыс істейді және бір және сол әрекеттерді орындайды. Бірақ ақпаратты іс жүзінде беру үшін тек белсенді жазықтық пайдаланылады, ал екіншісі қызу резервте болады және іркілу немесе ақау жағдайында белсенді бөлікте автоматты ауысу орын алады. Осылайша, аумақтық таратылған ЦКӨ кезінде әр аумақтық таратылған топтың дублденуі жүзеге асырылады, ал екі топ жазықтықтары арасында тура және айқаспа байланыс ұйымдастырылады. Бұл әртүрлі топтардағы әр аттас жазықтықтар қатардан шыққан кезде жүйенің жалпы жұмыс қабілеттілігін сақтап қалуға мүмкіндік береді (23.9-сурет);

23.9-сурет - Цифрлық КП-ны дублдеу.

4. Цифрлық КП төрт сымды болып табылады, себебі уақыттық тығыздалған ИКМ сигналдар берілетін цифрлық желілер төрт сымды болып табылады.
ЦКӨ жұмысы байланыс орнату, бақылау, диагностикалау және сөйлесулер төлемі бойынша операцияларды реттеуден тұратын жүйелі функциямен сипатталады.
Цифрлық коммутацияның жүйелерінің КӨ құрылымының ерекшеліктері.
Коммутация жүйесінде абонеттік жүктеменің шоғырлануын, топтық жолдарды құруды немесе цифрлық ағымдарды түрлендіруді қамтамасыз ететін негізгі цифрлық КӨ және қосымша коммутацялық элементтер болады. Құрылым симметриялылығы мен модульділігін есепке алғанда, синхронды ЦКӨ-нің барлық жиынтығы бес класқа бөлінеді. Әр класта базалық құрылым мен цифрлық топтық жолдарды алдын ала мультиплексирлеу (MUX) және кейінгі демультиплексирлеумен (DМUX) қосымша коммутациялық элементтерді қосу арқылы жасалған қосалқы құрылым болады.
1. Базалық құрылым: S * k - Т * r - S * k.
Қосалқы құрылым: MUX - S * k - Т * r - S * k - DМUX.
Ерекшелігі - S-сатының бірінші және соңғы буында болуы, Т және S- сатылардың өріс ішінде жүру тәртібі еркін, бірақ симметриялы. Бұл кластағы цифрлық КӨ іс жүзінде Т - каскадтарының (S-T-S құрылымы) S және r = 1 каскадтарының k = 1,2 ие. Базалық құрылым k = r = 1 болғанда шағын сыйымдылықты ЦКӨ құруға мүмкіндік береді. ЦКӨ сыйымдылығы S-сатының N параметрімен (N - кіру жолдарының саны) және цифрлық желідегі n арналар санымен анықталады және N * n түрінде есептеледі. Мысалы, ИКМ-30 және 16 * 16 кеңістік коммутаторларын пайдаланған кезде КӨ сыйымдылығы 512 арналық аралықты құрайды. Бірінші кластағы КӨ-ге ие көп координаттық цифрлық коммутация жүйелері іске асыру күрделілігі салдарынан кең қолданысқа ие болмады. Базалық құрылым: Т*k - S * r - Т*k (немесе T-S-T құрылымы)
Қосалқы құрылым: MUX Т * k - S * r - Т * k - DМUX.
Ерекшелігі - бірінші және соңғы буында Т-сатының болуы, Т және S- сатылардың өріс ішінде жүру тәртібі еркін, бірақ симметриялы. Мұндай құрылым NEAX 61, АТС N4 ESS цифрлық коммутациялық жүйелерінде іске асырылған. S-сатылар арқылы көп буынды ЦКӨ сыйымдылығын арттыру құрастыру проблемаларына алып келеді. ОДШ-ны пайдалануда тек SТ-сатылардан тұратын үлкен сыйымдылықты ЦКӨ қол жеткізу мүмкін болмайды. Базалық құрылым: ST*k.
Қосалқы құрылым: МUХ - ST*k - DMUX
Бұл құрылымдарда әмбебап шоғырланған микросұлбалар (ӘИМ) қолданылады. Қазіргі уақытта ЦКӨ-нің төртінші класының құрылымдары өріс сыйымдылығын SТ-сатыларын қосу арқылы артыру арқасында кеңінен қолданылуда. SТ-сатыларының негізін коммутациялық элементтер немесе модульдер (КМ) құрайды. Сыйымдылығы үлкен емес ЦАТС-ты кіретіншығатын ИКМ желілерінің сыйымдылығы 88-ден 3232 дейінгі бір модулінен тұратын SТ сатыларының бір буынын пайдалану арқылы құруға болады. Айналма цифрлық коммутациялық өріс.
Айналма КӨ SТ-сатыларда құрылатын (айналма байланыстырғыштарда) болса да және мәні бойынша 4 кластағы өріс түріне жататын болса да, олардың маңыздылығы мен құрылу ерекшеліктеріне қарай оларды жеке класс ретінде бөлу қабылданған.
Коммутацияның уақыттық және кеңістіктік сатыларының үйлесуінің оңтайлы формаларын анықтау - цифрлық КӨ құру кезінде туындайтын басқа мәселелерден: басқару және топ жасау жүйелерін құру, коммутация тәсілдерін таңдау (параллель немесе реттік), коммутацияның уақыттық және кеңістіктік сатылары арасындағы өзара қатынасты оңтайландыру және т.б. жеке шешілуі мүмкін емес күрделі проблема.

ІІ. АРНАЙЫ БӨЛІМ
2.1. Цифрлық коммутация жүйелері

Цифрлық коммутация жүйелерінің басқару құрылғыларын құру принципі. Коммутацияның қазіргі заманғы жүйелерінде басқару құрылғыларын құрудың бағдарламалық принциптері болады. Бұл басқару құрылғысының барлық әрекеттері осы құрылғының жадында кодталған күйінде сақталатын олардың жұмыс істеу алгоритмдерімен (бағдарламаларымен) алдын ала анықталған және регламенттелген дегенді білдіреді.
Электрондық АТС-тарда орталықтандырылған (арнайыландырылған ЭЕМ квазиэлектрондық АТС-тарда) және келешекті орталықтандырылмаған басқару жүйелері (микропроцессорлық жүйелер) қолданылады. Орталықтандырылмаған басқару жүйесі бағдарламалық және аппараттық құралдарды модульдік құру арқылы және шақыруларға қызмет көрсету функциясын микропроцессорлар негізінде құрылған жеке басқару құрылғылары арасында бөлу арқылы сипатталады.
Бағдарламамен басқарылатын коммутацияның қазіргі заманғы автоматты жүйелері бірқатар артықшылықтарға ие:
- Жоғары сенімділік;
- Жабдықтың шағын көлемі;
- Жабдықтың жұмыс қабілеттілігін бақылау, ақауларды іздеу және ақаулы блокты резерв блокқа ауыстыру арқылы бұзылуларды жою процестерін автоматтандыру және орталықтандыру есебінен эксплуатациялық шығындарды азайту;
- Түсетін телефон жүктемелерінің параметрлері туралы, шақыруларға қызмет көрсету сапасы туралы статистикалық мәліметтерді жинау процестерін автоматтандыру;
- Абоненттерге қосымша қызмет ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.