2015-06-26
1223
Коммутационной схемой называется схема соединения коммутационных элементов, обеспечивающая подключение входов схемы к ее выходам.
К входам коммутационной схемы подключаются источники вызовов, а к выходам - обслуживающие приборы.
Различают однозвенные и многозвенные коммутационные схемы.
Однозвенной схемой называется такая коммутационная схема, в которой соединение входа с выходом осуществляется с помощью только одной точки коммутации. Точка коммутации, как правило, является многопроводной.
Простейшей полнодоступной однозвенной схемой является коммутатор на n входов и m выходов (рис.8.2).
С увеличением числа входов и выходов коммутационной схемы однозвенное ее построение становится экономически невыгодным. Поэтому в настоящее время коммутационной схемы СРИ строятся по многозвенному принципу, так как позволяют получить значительную экономию в объеме коммутационного оборудования. Эти схемы отличаются от однозвенных не только структурой, но и коммутационным процессом.
Многозвенные схемы различают: двухзвенные, трехзвенные, четырехзвенные и т.д.
Двухзвенной схемой называется такая коммутационная схема, в которой соединение входа с выходом осуществляется с помощью двух точек коммутации.
Особенности звеньевых коммутационных схем заключаются в том, что в соединении между одним из входов и одним из выходов схемы кроме точек коммутации участвуют также промежуточные линии (ПЛ).
Рассмотрим двухзвенную схему, приведенную на рис.8.3, у которой любой выход доступен любому входу (полнодоступный пучок выходов). Схема изображена в общем виде. Совокупность коммутаторов, в которые включены входы, образуют звено А, а совокупность коммутаторов, в которые включены выходы, образуют звено В.
Характеристики двухзвенной коммутационной схемы:
k - число коммутаторов в звене А;
m - число коммутаторов в звене В;
n - число входов в коммутатор звена А;
m - число выходов из коммутатора звена А;
k - число входов в коммутатор звена В;
ql - число выходов из одного коммутатора последнего звена В;
l - число направлений искания;
q - число выходов в одном направлении искания;
f - связность схемы (число ПЛ между одним коммутатором звена А и одним коммутатором звена В).
а – интенсивность нагрузки, поступающей на вход схемы.
в – интенсивность нагрузки, обслуженной одной ПЛ.
с – интенсивность нагрузки, обслуженной одним выходом направления искания.
Один выход каждого коммутатора звена А соединяется с одним входом каждого коммутатора В (рис.8.3). Линии, соединяющие коммутаторы звеньев А и В, называются промежуточными линиями (ПЛ). Чтобы подключить вход к выходу необходимо этот вход на звене А подключить к одной из доступных ПЛ и эту же ПЛ на звене В подключить к требуемому выходу. Для этой цели используются две точки коммутации - одна на звене А, другая на звене В.
Порядок построения двухзвенной схемы рассмотрим на примере коммутационной схемы на 100 входов и 24 выхода. Все входы разобьем на десять, а выходы на четыре группы. Каждая группа входов и выходов включена в отдельный коммутатор.
Для реализации коммутационных функций двухзвенная схема требует меньше точек коммутации по сравнению с однозвенной. Так, для реализации схемы, приведенной на рис.8.4., достаточно 640 точек коммутации, тогда как для однозвенной схемы с таким же количеством входов и выходов их необходимо 2400.
Пример: Схема на рис.8.4. имеет следующие параметры:
n= 10; k= 10; m= 4; l= 6; q= 1; f= 1; ql= 6.
Число точек коммутации для двухзвенной схемы рассчитывается:
NТК=k (f × m × n) + (q × l × f × k) × m= 10 × 1 × 4 × 10 + (6 × 1 × 1 × 10) × 4=640.
Для однозвенной схемы: NТК = n × m = 100 × 24 = 2400.
Рис.8.4. Двухзвенная коммутационная схема 100х24
Недостаток двухзвенных схем - снижение вероятности соединения входа с выходом за счет возникновения отказов в соединении из-за отсутствия свободных и доступных одновременно входу и выходу ПЛ. Такие отказы называются внутренними блокировками.
Таким образом, сокращение объема оборудования, достигаемое применением двухзвенных схем, ведет к увеличению потерь по сравнению с однозвенными полнодоступными схемами. Однако рациональным построением многозвенных схем потери могут быть сведены к незначительной величине, не выходящей за пределы установленных норм.
Способы снижения потерь от внутренних блокировок: увеличение связности f; у величение числа звеньев; одновременное увеличение связности f и числа звеньев.
Применение перечисленных способов уменьшает потери от внутренних блокировок и увеличивает пропускную способность схемы, но приводит к увеличению коммутационного оборудования.
Пропускная способность многозвенных схем в значительной степени определяется соотношением между числом выходов m и числом входов n коммутатора звена А.
Если m>n, то осуществляется расширение на звене А, которое характеризуется коэффициентом расширения s = m/n>1.
Если m<n, то осуществляется сжатие (концентрация) на звене А, которое характеризуется коэффициентом сжатия (концентрации) s = m/n<1.
В настоящее время применяются приближенные инженерные методы расчета двухзвенных схем. Наиболее распространены: комбинаторный метод Якобеуса, метод эффективной доступности и метод статистического моделирования на ЭВМ.
