Цифровая система коммутации с использованием метки времени

Цифровая система коммутации с использованием метки времени относиться к области электрорадиотехники и может быть использована в новых способах объединения и коммутации дискретных сигналов телеграфного типа.

Техническим результатом является повышения пропускной способности цифровой системы коммутации для телеграфной связи.

Сущность полезной модели заключается в том, что дополнительно в систему коммутации введены блоки фиксации кодом времени моментов поступления сигналов в ЦСК, блок управления с ЭВМ, блок памяти адресов, блок первичной и вторичной памяти, а также блоки блокировки записи коммутируемых сигналов, блоки сравнения кодов времени и др. элементы, при этом в системе используется метка времени как дополнительный фактор коммутации, что позволяет значительно увеличить пропускную способность группового тракта системы коммутации. В частности, при =2% и использовании синхронного принципа цифровой коммутации сигналов пропускная способность группового тракта коммутационной системы увеличивается в несколько раз. Ил.1.

Полезная модель относиться к области электротехники, а именно к технике проводной связи и может быть использована при построении асинхронных ЦСК с использованием метки (кода) времени.

Известные системы цифровой коммутации полностью зависят от жесткого требования коммутации сигналов за промежуток времени, не превышающий допустимого уровня краевых искажений сигналов =2%. Такая зависимость резко снижает возможности коммутации дискретных сигналов в виде изохронных последовательностей при повышении несущей частоты. Например, система цифровой коммутации EDS, разработанная фирмой «Сименс» ФРГ. Сущность этой системы заключается в том, что на зходе и выходе ЦСК устанавливаются счетчики времени и регистры входящих и исходящих линий связи. Счетчики и регистры входящих линий осуществляют фиксацию кодом (меткой) времени моменты поступления коммутируемых сигналов на входы ЦСК. Т.е. с помощью кода времени, поступающего из счетчиков, фиксируются значащие моменты модуляции (ЗММ) коммутируемых сигналов. При этом код времени из счетчиков времени и код (0,1) коммутируемого сигнала записываются в регистры соответствующих входящих линий связи. Эта информация может храниться в своих регистрах до поступления последующих ЗММ, что создает возможность для передачи через групповой тракт сигналов всех входящих линий связи за промежуток времени, равный полной длительности коммутируемых сигналов.

Такая система позволяет осуществлять обработку и коммутацию изохронных и неизохронных дискретных сигналов в течение постоянного промежутка времени, равного длительности Т коммутируемых сигналов.

Поэтому такая система является ЦСК с постоянной задержкой коммутационных сигналов.

Приведенная ЦСК обеспечивает обслуживание входящих линий связи больше чем известные ЦСК при использовании синхронного объединения цифровых сигналов, но этого недостаточно, так как с каждым годом потоки информационных сигналов увеличиваются в несколько раз.

Цель полезной модели является повышения пропускной способности ЦСК для телеграфной связи.

Поставленная цель достигается тем, что в систему содержащую входные и выходные преобразователи кода, счетчики времени, блоки памяти адресов и блоки группового тракта, дополнительно введены блоки фиксации кодом времени моментов поступления сигналов в ЦСК, блок управления с ЭВМ, причем блок управления с ЭВМ предназначен для замены адресов входящих линий связи, блок памяти адресов, блок первичной памяти, а также блоки первичной и вторичной памяти, блоки блокировки записи коммутируемых сигналов, блоки сравнения кодов времени и абонентские блоки, а также распределительный блок коммутируемых сигналов, при этом входные преобразователи имеют (1m) входов и соединены последовательно с блоками фиксации, причем последние соединены между собой и со счетчиком времени, далее блоки фиксации соединены (1n) входами с блоком группового тракта, который соединен с блоком управления, причем блок управления первым входом соединен с ЭВМ, вторым входом с блоком памяти адреса и третьим входом с распределителем коммутируемых сигналов, при этом распределитель (1n) входами параллельно соединен с блоками первичной памяти, которые соединены с блоками вторичной памяти, причем блоки вторичной памяти первым выходом соединены с входами преобразователями кода, вторым выходом с блоками блокировки записи коммутируемых Сигалов причем последние имеют (1m) выходов, а третьими входами с блоками сравнения кодов времени, которые соединены между собой а также со счетчиком времени и входными преобразователями имеющими (1m) выходов к абонентским блокам.

На Фиг. представлена структурная схема асинхронной ЦСК с использованием кода времени.

Схема содержит входные 1 и выходные 2 преобразователи кода, блоки фиксации 3 кодом времени моментов поступления сигналов в ЦСК, счетчики времени 4, осуществляющие выработку двоичного кода времени, используя при этом базовую частоту генератора станции, блок группового тракта 5, обеспечивающий выдачу коммутируемой информации в групповом тракте (ГТ), блок управления 6 и блок памяти адресов 7, осуществляющие коммутацию входящих и исходящих линий связи и трансформацию адресов входящих линий связи в адреса исходящих линий при передаче информации через ГТ, распределитель коммутируемых сигналов 8 по исходящим направлениям, блоки первичной 9 и вторичной 10 памяти, обеспечивающие хранение коммутируемых сигналов, блоки блокировки 11 записи коммутируемых сигналов в блоки вторичной памяти 10 и, блоки сравнения 12 кодов времени, абонентские блоки (АБ) 13, ЭВМ 14.

К входным 1 и выходным 2 преобразователям кода подсоединяются абонентские блоки АБ, каждый из которых обеспечивает обслуживание по абонентских комплектов. Общая емкость асинхронной ЦСК, представленной на Фиг. составляет N-nm входящих и исходящих линий связи, где m - число абонентских боков, обеспечиваемых одним водным преобразователем кода 1 (2); n - число входных 1 и (выходных 2) преобразователей кода, обслуживаемых соответственно с помощью блока группового тракта 5 и распределителя коммутационных сигналов 8.

ЦСК работает следующим образом.

Блок управления получает из ЭВМ номера (адреса) входящих и исходящих линий связи, которые необходимо скоммутировать между собой, и записывает их в ячейку памяти 7. При этом каждая входящая линия имеет свою ячейку памяти в 7, в которую записывается адрес коммутируемой с ней исходящей линии связи. Абонентские блоки 13 принимают коммутируемые сигналы из входящих линий связи и выдают их в входящие преобразователи кода 1, которые в свою очередь кодируют передний фронт положительных сигналов кодом 1, а задний - 0. Этот код из входного преобразователя кода 1 выдается далее в сопровождении адресов входящих линий связи, по которым поступили коммутируемые сигналы, в блок фиксации 3, представляющие собой запоминающее устройство (ЗУ), записывают в свои ячейки памяти коды сигналов и код времени. При этом каждая входящая линия связи имеет свою ячейку памяти в блоки фиксации 3. номера ячеек и линий связи одинаковы, од времени, записываемой в ячейки памяти 3, фиксирует моменты поступления кодов коммутируемых сигналов в блоки фиксации 3.

При обслуживании с помощью блока фиксации 3 группы входящих линий связи L=lm возможны случаи одновременного поступления на вход соответствующего входного преобразователя кода 1 нескольких коммутируемых сигналов. При этом возникает очередь k на обслуживание, которая приводит к краевым искажениям коммутируемых сигналов.

¹=(k_за/T)100%, k=2÷lm,

_зап - такт записи коммутируемых сигналов в блоки фиксации 3; Т - длительность коммутируемого сигнала.

Краевые искажения возникают вследствие того, то блок фиксации 3 построен не в виде отдельных регистров, способных независимо друг от друга принимать коды коммутируемы сигналов, а в виде ЗУ с использованием интегральных схем памяти, что значительно упрощает ЦСК, но приводит к необходимости поочередно обслуживания коммутируемых сигналов через общий вход блока фиксации 3. Однако, учитывая высокое быстродействие полупроводниковых ЗУ, величина ¹ незначительна.

Блок группового тракта 5 считывает информацию из ячеек памяти блока фиксации 3 и выдает ее в блок управления 6. При этом может быть использовано либо синхронное, либо асинхронное временное объединение сигналов в ГТ. В первом случае считывание ячеек памяти блока фиксации 3 производится циклически, во втором - в соответствии с приоритетами обслуживаемых линий связи по их требованиям. Считывание ячеек памяти в блоке фиксации 3 производится в определенных интервалах времени работы ГТ, в которых производится также и передача кодов сигналов, кодов времени и адресов входящих линий связи из блока группового тракта 5 в блок фиксации 3. В этих же интервалах производится считывание из ячеек памяти блока памяти адресов 7 адресов исходящих линий связи, в которые необходимо выдать коды коммутируемых сигналов.

Блок управления 3 и блок памяти адресов 7 обеспечивают замену адресов входящих линий связи, поступающих из блока группового тракта 5, на адреса исходящих линий связи, которые вместе с кодами коммутируемых сигналов и их кодами времени поступают в распределитель коммутируемых сигналов 8 и далее в блок первичной памяти 9. Распределение информации по блокам 9 производится с помощью распределителя коммутируемых сигналов 8, использующего при этом адреса исходящих линий связи, сопровождающие информацию.

Блок первичной памяти 9 имеет число ячеек памяти, соответствующее числу исходящих линий связи. Номера ячеек памяти и исходящих линий совпадают. Блоки вторичной памяти 10 имеют ячейки памяти, аналогичные ячейкам памяти 9.

Информация из ячеек памяти блока первично памяти 9 считывается циклически и выдается на входы соответствующих блоков 10. При этом из блока 11 на входы блока 10 поступают также коды состояний исходящих линий связи, для которых в данный момент выдается информация из блока 9. В блоке 10 производится сравнение кода состояния линии и кода фронта коммутируемого сигнала. Если эти коды одинаковы, то запись поступившей информации из блока9 блокируется, а вместо операции записи осуществляется считывание информации из той же ячейки 10, в которую должна была производиться запись. Если же коды отличаются друг от друга, то выполняется операция записи.

Необходимость использования блоков 9, 10 и 11 объясняется тем, что краевые искажения коммутируемых сигналов могут достигать значительной величины. При этом могут быть случаи, когда последующий код коммутируемого сигнала передается через ГТ, в то время как предыдущий код еще находится в блоке 10. В этом случае новый код коммутируемого сигнала будет записан в блок 9 и дальнейшая его передача в блоке 10 будет заблокирована с помощью блока кодировок 11 до тех пор, пока из блока 10 не будет выдан в исходящую линю связи предыдущий код коммутируемого сигнала.

Запись информации в ячейку памяти блоков 10 производится с одновременной выдачей этой информации, а также адреса ячейки, в которую записывается информация, на входы блока 2. При этом код времени выдается на один из входов блока 12, а на другой вход поступает код времени с выхода блока 4. В блоке сравнения кодов времени 12 производится сравнение этих кодов времени. Если коды одинаковые, то вырабатывается сигнал =1, а если различные, то =0. Сигнал =1 обеспечивает распределение с помощью блоков 2 кодов сигналов и адресов исходящих линий связи, поступающих из блока 10, по абонентским блоками далее в соответствии с адресом по абонентским комплектам.

Таким образом, использование метки (кода) времени как дополнительного фактора коммутации позволяет значительно увеличить пропускную способность группового тракта системы коммутации. В частности, при =2% и использовании синхронного принципа цифровой коммутации сигналов пропускная способность группового тракта коммутационной системы может быть увеличена в 50 раз.

Цифровая система коммутации (ЦСК) с использованием метки времени, содержащая входные и выходные преобразователи кода, счетчики времени, блоки памяти адресов и блоки группового тракта, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены блоки фиксации кодом времени моментов поступления сигналов в ЦСК, блок управления с ЭВМ, причем блок управления с ЭВМ предназначен для замены адресов входящих линий связи, блок памяти адресов, блок первичной памяти, а также блоки первичной и вторичной памяти, блоки блокировки записи коммутируемых сигналов, блоки сравнения кодов времени и абонентские блоки, а также распределительный блок коммутируемых сигналов, при этом входные преобразователи имеют (1m) входов и соединены последовательно с блоками фиксации, причем последние соединены между собой и со счетчиком времени, далее блоки фиксации соединены (1n) входами с блоком группового тракта, который соединен с блоком управления, причем блок управления первым входом соединен с ЭВМ, вторым входом - с блоком памяти адреса и третьим входом - с распределителем коммутируемых сигналов, при этом распределитель (1n) входами параллельно соединен с блоками первичной памяти, которые соединены с блоками вторичной памяти, причем блоки вторичной памяти первым выходом соединены с входными преобразователями кода, вторым выходом - с блоками блокировки записи коммутируемых сигналов причем последние имеют (1m) выходов, а третьими входами - с блоками сравнения кодов времени, которые соединены между собой, а также со счетчиком времени и входными преобразователями, имеющими (1m) выходов к абонентским блокам.