заработок на кликах
Вы еще не зарегестрированы на Uchit.net? Зачем?
Login: Pass:

Коммутатор цифровых каналов системы передачи

реферат: Радиоэлектроника

Оцените работу
всего оценок0 общий балл0
Зарегистрируйтесь

ГЛАВА  2

РАЗРАБОТКА  СТРУКТУРНОЙ  СХЕМЫ  УСТРОЙСТВА


    1. СРАВНЕНИЕ  ПРОЕКТИРУЕМОЙ  СИСТЕМЫ  С  ЦИФРОВОЙ  ТРАНСПОРТНОЙ  СЕТЬЮ  КОМПАНИИ  “МТУ-ИНФОРМ” 

Прежде  всего  необходимо  отметить,  что  обе  системы  имеют  в  своей  основе  кольцевой  принцип  построения  сети,  что  обеспечивает  преимущества  по  сравнению  с  радиальной  схемой  построения  сети  (см.  Введение).  Основным  отличием  проектируемой  системы  от  сети,  построенной  по  принципу  Синхронной  Цифровой  Иерархии,  является  снижение  минимальной  пропускной  способности  канала  до  2,048  Мбит/с,  это  накладывает  определенные  условия  на  построение  устройств  обеспечивающих  работу  сети.  Вторым  важным  отличием  проектируемой  системы  является  децентрализация  управления,  которая  позволяет  использовать  устройства  системы  независимо  от  центрального  узла  управления,  что  в  конечном  итоге  позволяет  продолжить  работу  сети  при  выходе  из  строя  центрального  управляющего  элемента,  и  тем  самым  повысить  надежность  системы  вцелом.


3.2  РАССМОТРЕНИЕ  РАЗЛИЧНЫХ  ВАРИАНТОВ  ПОСТРОЕНИЯ  СТРУКТУРНОЙ  СХЕМЫ

Исходя  из  назначения  устройства,  можно  представить  устройство  в  виде  некоего  блока,  который  обеспечивает  пространственно-временную  коммутацию  256ти  входящих  цифровых  каналов,  в  соответствии  с  сигналами  УСТРОЙСТВА  УПРАВЛЕНИЯ,  и  выравнивает  входящие  групповые  каналы  по  циклам.  Структурная  схема  такого  устройства  показана  на  рисунке  3.1.




















Рис.  3.1  Общее  строение  устройства  коммутации.

Для  обеспечения  циклового  выравнивания  входящих  групповых  каналов в БЛОКЕ  КОММУТАЦИИ  необходим  специальный  блок,  отвечающий  за  выравнивание  (назовем  этот  блок  БЛОКОМ  КОММУТАЦИИ  И  ЦИКЛОВОГО  ВЫРАВНИВАНИЯ),  а  для  синхронизации необходимо  выделить  синхроимпульсы  цикловой  и  сверхцикловой  синхронизации.  Тогда  структурная  схема  примет  вид,  показанный  на  рис.  3.2.  Этот  вариант  укрупненной  структурной  схемы  включает  в  себя  дополнительно  БЛОК  ВЫДЕЛЕНИЯ  ЦИКЛОВОГО  И  СВЕРХЦИКЛОВОГО  СИНХРОНИЗМА





























Рис.  3.2  Укрупненная  структурная  схема  проектируемого  устройства.


Далее  необходимо  рассмотреть  принцип  коммутации  разноименных  временных  каналов,  как  отмечалось  во  Введении,  коммутация  сводится  к  перестановке  импульсов  из  одной  временной  позиции  в  другую.  Но  в  данном  случае  такая  перестановка  возможна  только  в  одном  групповом  канале,  а  нам  необходимо  скоммутировать  8  групповых  каналов, т.е.  помимо  временной  коммутации  необходима  еще  и  пространственная.  Такие  требования  существенно  усложняют  проектируемое  устройство  и  поэтому  необходимо  рассмотреть  возможность  исключения  пространственной  коммутации,  этого  можно  добиться  объединением  входящих  групповых  каналов  в  один  общий  канал  с  пропускной  способностью  16,384  Мбит/c.

2,048  [Мбит/с]  *  8  = 16,384 [Мбит/с].                      (3.1)

Такое  преобразование  канала  должен  выполнять  специальный  БЛОК  ФОРМИРОВАНИЯ  ОБЩЕГО  КАНАЛА,  тогда  вся  коммутация  будет  осуществляться  только  во  временной  области  и  это  упростит  решение  задачи  построения  коммутационного  блока.  До  этого  блока  необходимо  выровнять  входящие  каналы  по  циклам,  поэтому  цикловое  выравнивание  следует  выполнять  в  отдельном  БЛОКЕ  ЦИКЛОВОГО  ВЫРАВНИВАНИЯ.  При  таком  построении  схемы  на  выходе  БЛОКА  КОММУТАЦИИ  будет  сформирован  общий  канал  со  скоростью  передачи  16,384  Мбит/с,  его  необходимо  разделить  на  8  исходящих  групповых  каналов,  для  этого  требуется   БЛОК  ОБРАТНОГО  ПРЕОБРАЗОВАНИЯ.  Структурная  схема,  отвечающая  вышеперечисленным  требованиям,  изображена  на  рис.  3.3.










                

                 













Рис.  3.3  Первичный  вариант  структурной  схемы.


При  всех  достоинствах  данного  построения,  у  этой  структурной  схемы  существует  недостаток,  который  заключается  во  внутреннем  умножении  тактовой  частоты  в  8  раз,  что  накладывает  свой  отпечаток на  построение  устройства  в  целом.  В  качестве  прототипа  мне  была  предложена  следующая  схема  построения  устройства   (см.  рис.  3.4),  здесь  предложено  распараллелить  общий  канал  на  2  канала,  по  которым  поступают  четные  и  нечетные  импульсы,  это  позволяет  снизить  умножение  частоты  в  два  раза,  другими  словами  пропускная  способность  каждого  из  внутренних  каналов  составляет  8,192  Мбит/с.

( 2,048  [Мбит/с]  *  8 ) / 2  = 8,192 [Мбит/с].                      (3.2)

Такое  построение  схемы  позволяет  частично  компенсировать  недостатки  предыдущей  схемы  и  в  конечном  итоге  снизить  требования  к  быстродействию  отдельных  элементов  схемы.  В  структурной  схеме  прототипа  была  реализована  возможность  объединения  нескольких  блоков  со  сходными  функциями  в  один.  В  результате  преобразования  блоки  ЦИКЛОВОГО  ВЫРАВНИВАНИЯВЫДЕЛЕНИЯ  ЦИКЛОВОГО  И  СВЕРХЦИКЛОВОГО  СИНХРОНИЗМА  и  БЛОК  ФОРМИРОВАНИЯ  ОБЩЕГО  КАНАЛА  были  объединены  в  БЛОК  ЦИКЛОВОГО  ВЫРАВНИВАНИЯ  И  ПРЕОБРАЗОВАНИЯ  КОДА  ИКМ-30/32.  А  БЛОК  ОБРАТНОГО  ПРЕОБРАЗОВАНИЯ  был  переименован  в  БЛОК  ОБРАТНОГО  ПРЕОБРАЗОВАНИЯ  КОДА.  Преобразованная  структурная  схема  устройства  коммутации  представлена  на  рис.  3.4.















   

                                 

          







Рис.  3.4  Структурная  схема  прототипа.


Логичным  продолжением  рассмотренных  вариантов  структурных  схем,  на  мой  взгляд,  является  вариант  схемы,  где  общий  канал  распараллеливается  на  8  каналов,  что  позволяет  снизить  внутреннюю  пропускную  способность  каналов  до  2,048   Мбит/с   и,  соответственно,  не  производить  внутреннего  умножения  частоты.  Это  позволяет  существенно  снизить  требования  к  быстродействию  внутренних  элементов  и  упростить  схемотехнику  устройства.   При  детальном  рассмотрении  структуры  можно  заметить,  что  для  обеспечения  циклового  выравнивания  входящих  групповых  каналов  необходимо  запомнить  информацию  из  этих  каналов,  приходящую  в  разное  время,  а  затем  начать  считывание  информации  по  сигналу  синхронизации  из   УСТРОЙСТВА  УПРАВЛЕНИЯ.  Как  показано  во  Введении,  для  выполнения  временной  коммутации  также  необходимо  запомнить  приходящую  информацию,  а  затем  считывать  эту  информацию  в  порядке  соответствующим  карте  коммутации.  Отсюда  несложно  сделать  вывод  о  целесообразности  объединения  блоков  ЦИКЛОВОГО  ВЫРАВНИВАНИЯ   и  КОММУТАЦИИ,  а  БЛОК  ВЫДЕЛЕНИЯ  ЦИКЛОВОГО  И  СВЕРХЦИКЛОВОГО  СИНХРОНИЗМА  можно  оставить  в  виде  отдельного  блока. Такая  структурная  схема  представлена  на  рис.  3.5.


Рассмотрим  подробнее  назначение  блоков  и  их  отличия  от прототипа:


  1. БЛОК  ЦИКЛОВОГО ВЫРАВНИВАНИЯ  И  КОММУТАЦИИ  предназначен  для  приема  8ми  входящих  групповых  каналов  формата  ИКМ 30/32  их  последующего  выравнивания,  временного  уплотнения  и  коммутации.  По  сравнению  с  прототипом  такое  объединение  функций  позволило  снизить  внутреннюю  частоту  с     8192  кГц   до  2048  кГц,  т.е.  в  четыре  раза,  а  задержку  передачи  информации  с  2 3  циклов  в  прототипе,  до  1 - 2  за  счет  объединения  функций  коммутации  и  выравнивания в  одном  блоке.  Снизить  внутреннюю  частоту  до  тактовой  частоты  входного  сигнала  стало  возможным  из-за  пространственного  распараллеливания  разрядов  уплотненного  общего  канала  и передачи  этих  разрядов  по  параллельной  шине.  А  так  как  все  восемь  разрядов  информационного  канала  всегда  коммутируются  по  одному  адресу,  то  пространственной  коммутации  не  требуется,  а  весь  процесс  коммутации  сводится,  как  показано  выше  лишь  к  перестановке  канала  из  одной  временной  позиции  в  другую.
  2. БЛОК  ВЫДЕЛЕНИЯ  ЦИКЛОВОГО  И  СВЕРХЦИКЛОВОГО   СИНХРОНИЗМА  предназначен  для  выделения  из  информационных  каналов  потока  ИКМ 30/32  сигналов  цикловой  и  сверхцикловой  синхронизации,  которые  позволяют  синхронизировать  работу  устройства  в целом  и выровнять  входящие  групповые  каналы.  Этот  блок  принципиально  не  отличается  от  аналогичного  блока  в  прототипе.
  3. БЛОК  ФОРМИРОВАНИЯ  ИСХОДЯЩИХ  КАНАЛОВ  предназначен  для  преобразования  скоммутированного  уплотненного  временного  канала  в  8  выходных  групповых  каналов   и  вставки  в  них  служебных  каналов,  пришедших  из  УСТРОЙСТВА  УПРАВЛЕНИЯ.  Принципиальным  отличием  от  аналогичного  блока  в  прототипе   является  отсутствие  повышенной  тактовой  частоты  входящего  уплотненного  канала  и  наличие  8ми  разрядной  шины  на  входе  блока.
 
Дружить
Uchit.net в социальных сетях