Просторово-часова комутація цифрових каналів

 

Згідно з визначенням, просторово-часова комутація забезпечує перенесення інформації з будь-якого КІ вхідної ЦЛ в будь-який КІ вихідної ЦЛ.

Процес перенесення відображає рис. 2.9, а на рис. 2.10 наведена узагаль­нена структурна схема БПЧК, його просторовий еквівалент і умовне позначення.

Блок просторово-часової комутації будується на статичних запам’ято­вувальних пристроях. Розбиття на групи вхідних і вихідних групових трактів використовується для зменшення вимог до швидкодії елементів пам’яті.

Особливості роботи КБ показано на прикладі блока [32х32] групових трактів (ГТ) по 32 цифрових канали в кожному.

Блок побудований за принципом “ЧАС-ПРОСТІР”, що означає: будь-який вхідний цифровий канал будь-якого ГТ комутується з будь-яким вихідним цифровим каналом вихідного ГТ.

Рисунок – 2.9. Процес просторово-часової комутації

Рисунок – 2.10. Блок просторово-часової комутації

 

З метою зменшення вимог до швидкодії елементної бази групові тракти в блоці розділені на дві групи по 16 ГТ в кожній.

Рисунок – 2.11. Схема блока просторово-часової комутації (2 групи вх./вих.)

 

Блок має такі основні складові частини:

• перетворювачі послідовного коду в паралельний на вході (ПС/ПР), що дає можливість збільшувати кількість вхідних ГТ (каналів) у 8 разів, не збільшуючи тактову частоту блока, або збільшувати кількість каналів у 16, 32, і т.д. разів, збільшуючи тактову частоту в 2, 4, і т.д. разів;

• перетворювачі паралельного коду в послідовний на виході (ПР/ПС), що необхідне для цифрових систем передавання, які працюють з послідовними кодами;

• інформаційна пам’ять (ІП), в яку записується мовний сигнал у вигляді паралельного коду ІКМ-сигналу;

• ЦКП – центральний керуючий пристрій, з якого надходять команди для реалізації з’єднання вхідних каналів з вихідними;

• інформаційна пам’ять (ІП), в яку записується інформація з вхідних групових трактів;

• керуюча пам’ять (КП), в яку записується із ЦКП адреса вхідного каналу за адресою вихідного каналу.

Потрібно відзначити, що БПЧК в різних цифрових АТС і в цифрових системах комутації мають різні параметри , , і і реалізуються переважно на спеціалізованих НВІС, хоча застосовують і БПЧК, побудовані на мікросхемах середнього ступеня інтеграції (мультиплексорах, регістрах, дешифраторах, оперативних і постійних запам’ятовувальних пристроях). Звичайно окремий БПЧК займає окрему друковану плату, яку за необхідності можна замінити (ТЕЗ – типовий елемент заміни). Для зручності порівняння параметри БПЧК подаємо у вигляді: . Такий запис означає, що в БПЧК включено вхідних цифрових ліній, кожна на КІ по розрядів, і ЦЛ, що виходять, по -розрядних КІ (параметри і можна не вказувати у разі використовування стандартних значень і ).

ЛАБОРАТОРНІ РОБОТИ

 

Лабораторна робота №1

Вивчення основних характеристик і способів представлення потоків викликів

Мета роботи:

Ознайомитися з основними способами представлення потоків викликів та їх характеристиками.

Порядок виконання роботи

 

1. Студент перед початком лабораторної роботи ознайомлюється з темою, метою і теоретичними відомостями до лабораторної роботи, пише коротку підготовку, яка включає огляд способів представлення випадкових потоків викликів і їхні основні характеристики.

2. Кожен студент отримує індивідуальне завдання, яке містить:

– сумарний час моделювання, виражений в годинах;

– інтервал спостереження, с, – проміжок часу, на які розбивається і визначається імовірність надходження викликів на цьому проміжку;

– кількість джерел викликів.

3. Виконати програму ОК_lab1.exe, в основному діалоговому вікні якої вибрати пункт 1 – «дослідження потоків викликів». У діалоговому вікні ввести вихідні дані згідно з своїм варіантом і натиснути кнопку «Starting …».

4. Після закінчення моделювання потоку викликів на екрані ми отримали такі результати:

а) Розподіл Пуассона – теоретичний розподіл, побудований за формулою:

,

де – інтенсивність надходження викликів (параметр потоку) від абонентів протягом години; – інтервал спостереження, заданий вихідними даними варіанта; – імовірність надходження i викликів на проміжку часу .

b) Згенерований розподіл – отриманий практичний розподіл імовірності надходження викликів в результаті моделювання.

Результати а) та б) отримані для однакових параметрів , , і показані на рис. 1: розподіл Пуассона – жовта крива, згенерований розподіл – зелена крива.

c) Розподіл тривалості інтервалів між викликами, показаний також на рис. 2 – червона крива.

Результати 1, 2, 3 – це послідовності кількості викликів на інтервалі , а також моменти надходження викликів і інтервали між викликами відповідно.

На рис. 3 показано часову діаграму надходження викликів.

5. Зобразити рис. 1 в звіті до лабораторної роботи, порівняти теоретичний і отриманий розподіли.

Зобразити рис. 2 і зробити висновок про залежність імовірності виникнення від величини інтервалу між викликами.

6. Знайти:

• інтенсивність надходження викликів , яку шукаємо за формулою

, викликів/годину;

де в чисельнику – сумарна кількість викликів що надійшли на вхід системи масового обслуговування протягом часу моделювання (сума послідовності 1).

• середню кількість викликів від одного абонента за одиницю часу:

• середню тривалість інтервалу між викликами:

,

де – сумарна кількість викликів, що надійшли в систему, – тривалість кожного інтервалу між викликами.

7. Знайти математичне очікування і дисперсію кількості викликів на інтервалі часу для теоретичного а) і практичного б) розподілів і за отри­маними результатами зробити висновки.

Математичне очікування випадкової величини знаходимо за формулою:

;

Дисперсію обчислюємо за формулою:

8. На часовій діаграмі рис. 3 для перших двох проміжків часу , згідно з розглянутими трьома способами представлення потоків викликів, вказати всі моменти надходження викликів, інтервали між викликами, а також кількості викликів на проміжку часу .

9. Зробити загальні висновки до лабораторної роботи.

 

Порядок оформлення звіту

 

1. Постановка завдання і мета роботи.

2. Стислі теоретичні відомості.

3. Хід виконання роботи.

4. Таблиці, графіки, результати розрахунків.

5. Висновки.

 

3. Контрольні запитання

 

1. Що таке потік викликів?

2. Пояснити, що таке стаціонарність, ординарність і післядія потоку викликів.

3. Записати формулу для визначення математичного очікування випад­кової величини.

4. Як зміниться вигляд кривої розподілу Пуассона, якщо збільшити кількість абонентів?

5. Як вплине на зміну величини середнього інтервалу між викликами збільшення сумарного часу моделювання?

6. Від яких величин залежить інтенсивність надходження викликів?

7. Який спосіб представлення потоків викликів використовується в формулі розподілу Пуассона?

 

Лабораторна робота №2