Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Лекции - Телекоммуникационные системы - файл Лек_4_1_Кмм_Эл_Цеп.doc


Загрузка...
Лекции - Телекоммуникационные системы
скачать (1229.5 kb.)

Доступные файлы (15):

5_1_1Синхронизация процесса передачи.doc268kb.17.09.2008 01:48скачать
Введение_00.doc34kb.30.08.2008 01:04скачать
Вопросы по курсу лекций.doc47kb.25.11.2008 08:09скачать
ИКМ_30_РИС.doc48kb.25.11.2008 07:25скачать
Лек_3_Тлк_Деят.doc41kb.29.08.2008 01:33скачать
Лек_4_1_Кмм_Эл_Цеп.doc393kb.29.08.2008 01:17скачать
Лек_4_3_Сеть абонентского доступа.doc94kb.10.09.2008 19:02скачать
Лек_4_Сист_Комм.doc87kb.04.09.2008 02:20скачать
Лек_5_Посл_Ас_Ад.doc759kb.31.07.2008 01:18скачать
Лек_5_Сист_Прд.doc407kb.17.09.2008 01:51скачать
Лек_6_Многокан _ПРД.doc723kb.05.10.2008 19:18скачать
Лкц_1_Стандарты.doc41kb.28.08.2008 23:11скачать
Лкц_2_Взаим_Откр_Сст.doc156kb.28.08.2008 23:19скачать
Лкц_5_3_Синхр_Манч.doc336kb.23.10.2008 02:19скачать
Рек_Литер.doc27kb.29.08.2008 01:31скачать

Лек_4_1_Кмм_Эл_Цеп.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...





Лекция 4_2

КОММУТАЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

4.2.1 Виды каналов передачи информации

Канал передачи информации (далее просто канал) – среда для распространения сигналов, которые представляют информацию. Различают

  • Проводные и

  • Беспроводные каналы.

К проводным каналам относят


  • воздушные проводные линии,

  • физические линии («лапша» - для телефонной проводки в помещении ),

  • электрические кабели с витыми парами (Экранированный кабель – STP(Shielded Twisted Pair) Не экранированный кабель – UTP – Unshielded Twisted Pair)

  • коаксиальные кабели и

  • оптоволоконные кабели.

Каналами в проводных каналах являются отдельные проводники. Существуют методы размещения нескольких информационных каналов в одном проводнике. Основным параметром проводных каналов является скорость передачи, которая увеличивается в приведенном списке от сотен бит/сек для воздушных линий до сотен Мбит/сек для оптоволоконных кабелей. Низкая скорость передачи информации по проводным линиям обусловлена высоким уровнем помех и типом сигналов (электрический ток), который используется для переноса информации. В коаксиальном кабеле используется для переноса информации электромагнитное поле (радиосигнал), а в оптоволоконном кабеле электромагнитные сигналы оптического диапазона.

Беспроводные каналы (радиоканалы) используют для переноса информационного сигнала электромагнитное поле, которое распространяется в окружающем пространстве. Частоту изменения напряженности электормагнитного поля называют несущей частотой радимосигнала. Несущие частоты и являются радиоканалами. Скорость передачи информации увеличивается с увеличением несущей частоты. Однако дальность распространения сигнала уменьшается с ростом частоты несущей.

4.2.1 Определение процесса коммутации

^ Коммуникационная сеть – совокупность каналов и оконечного оборудования предназначенного для передачи и приема информационных сигналов.

Коммутация – процесс распределения потоков информации по каналам коммуникационной сети. Реализация процесса коммутации зависит от способа представления информации в канале. Если коммутируемые каналы используют разные способы представления информации, то перед направлением потока информации из одного канала в другой производится преобразование способа представления информации. Различают два основных способа коммутации

  • коммутацию каналов и

  • коммутацию пакетов.

Причем, каждый из этих способов, в свою очередь, разделяется на несколько видов.

Ниже мы рассмотрим коммутацию каналов, в которых информация представляется величиной электрического тока тональной частоты (0,3-3,4КГц). Таким способом речевая информация представляется в системах доступа ТФОП («последняя миля»). Такой вид коммутации каналов принято называть пространственной коммутацией каналов (или гальванической коммутацией).

Следует обратить внимание, что представленная таким способом информация может быть распределена по нескольким каналам только путем гальванического соединения проводников.

4.2.2 Устройства пространственной коммутации каналов

Основными устройствами для пространственной коммутации каналов являются

  • кнопки с фиксацией или без,

  • двух и многопозиционные переключатели,

  • электромагнитные реле с открытыми или герметическими контактами,

обозначения некоторых из них представлены на рисунке 3.

У кнопки с нормально разомкнутым контактом цепь между точками 1 и 2 разомкнута. Цепь между точками 1 и 2 замыкается при нажатии кнопки.

У кнопки с нормально замкнутым контактом цепь между точками 1 и 2 замкнута. Цепь между точками 1 и 2 размыкается при нажатии кнопки.

В зависимости от положения многопозиционного переключателя точка О подключается к точкам 1,2,3 или 4.




В отличие от механических переключателей, которые описаны выше, реле управляет положением своих контактов при помощи электрических сигналов. Положение контактов реле зависит от величины тока в его обмотке, которая обозначается прямоугольником с двумя выводами 8 и 9. Если ток заданной величины не протекает через обмотку реле, то говорят, что контакты реле находиться в нормальном состоянии, которое обозначено на схеме. Если через обмотку реле протекает ток заданной величины, то состояние контактов реле изменяется.

Между точками 1 и 2 нормально разомкнутых контактов реле нет проводимости (точки разомкнуты), если ток через обмотку реле не протекает. Если через обмотку реле протекает ток, то контакт реле замыкается и между точками 1 и 2 появляется проводимость.

Между точками 3 и 4 нормально замкнутых контактов реле есть проводимость (точки замкнуты), если ток через обмотку реле не протекает. Если ток через обмотку реле протекает, то контакты реле размыкаются и между точками 3 и 4 нет проводимости.

Переключающие контакты реле состоят из взаимосвязанных (одной пружиной) нормально замкнутого и нормально разомкнутого контактов. Если контакты реле находиться в нормальном положении (ток через обмотку не протекает), то точка 7 имеет проводимость с точкой 5 и не имеет проводимости с точкой 6. Если через обмотку реле протекает ток, то размыкается нормально замкнутый контакт и замыкается нормально разомкнутый. В этом состоянии нет проводимости между точками 5 и 7, но есть проводимость между точками 6 и 7.

Реле может содержать до десяти контактов нескольких видов. Чем больше контактов содержит реле, тем его стоимость и потребление тока выше.

^ 4.1.3 Коммутационное поле из контактов реле

На рисунке 4 изображена функциональная схема коммутации четырех двухпроводных абонентских линий 1, 2, 3 и 4 (горизонтальные пары линий) с четырьмя двухпроводными линиями a, b, c и d (вертикальные пары линий). Абонентские линии и контакты реле изображены на этом рисунке однолинейным методом, который допускает цепи и устройства, выполняющие идентичные функции выполнять в виде одной линии и одного устройства. Кратность линий и устройств на них обозначается косой чертой, рядом с которой указана кратность. На этом рисунке пары вертикальных проводников двухпроводных линий a, b, c и d могут быть соединены через пары нормально разомкнутых контактов соответствующих реле с горизонтальными парами абонентских линий 1, 2, 3 и 4.

Каждое такое подключение, состоящее из

  • пары нормально разомкнутых контактов и

  • обмотки реле, включенной в коллекторную цепь достаточно мощного транзисторного ключа

будем называть точкой коммутации поля коммутации. На каждую точку коммутации подается управляющий сигнал Sxy, в обозначении которого первый индекс обозначает строку точки коммутации, а

Рисунок 4.

второй обозначает столбец. Точка коммутации S1d обведена на рисунке пунктирной линией. Далее в коммутационных полях будем обозначать только по одной линии двухпроводной абонентской линии, а вместо контактов и реле ставить кружок на пересечении соединяемых линий, так как это показано на сноске рисунка 4. Условное изображение коммуникационного поля показано справа на рисунке 4. На этом условном изображении обозначено соединение линии 2 с линией с и соединение линии 3 с линией а.
Стоимость коммутатора определяется в основном количеством используемых реле. Коммутатор, построенный в виде прямоугольного коммутационного поля, так как это показано на рисунке 4, использует 44=16 реле. Для управления контактами такого коммутационного поля на него необходимо подать 16 управляющих сигналов S1a, S1b,..,S4d, которые управляют током через обмотку соответствующего реле. Эти сигналы могут иметь только два значения (логические сигналы), и могут быть получены на электронных схемах известными методами синтеза логических схем. На рисунке 6 изображена функциональная схема коммутатора с электронным управлением.




Для организации управления таким коммутатором необходимо сформировать значения логических сигналов S1a, S1b,..,S4d по заданному описанию коммутируемых линий (соединить линию 1 с линией а и линию 3 с линией с) Y={(1,a),(3,c)}. Множества коммутируемых каналов иногда будем называть входами вх={1,2,3,4} (горизонтальные линии) и выходами вых={a,b,c,d} (вертикальные линии). Поэтому описание состояния коммутатора, определение коммутируемых каналов, можно представить в виде отображения на множествах входов и выходов Yвхвых. Для пространственной коммутации электрических цепей входы и входы это деление чисто условное.

^ УСЛОВИЕ ПРАВИЛЬНОЙ КОММУТАЦИИ - описание коммутируемых цепей должно определяться взаимно однозначным отображением Yвхвых. Это значит, что во всех парах (x,y)Y все х и все y должны быть различны, в противном случае некоторые входные линии будут подключены к нескольким выходным или наоборот. Отсюда следует, что описание подключения (если число коммутируемых цепей одинаково в столбцах и строках) – подстановка. И, как мы увидим далее, это свойство функции коммутации можно использовать для защиты информации.

^ 4.2.3 Композиция коммутационных полей

Современные АТС коммутируют несколько тысяч абонентов (порядка 10 000). Реализация коммутационного поля, которое содержит 1000010000 элементов практически невозможна. Поэтому для реализации функции коммутации в АТС используются методы декомпозиции коммутационных полей меньшей размерности. Рассмотрим пример двухзвенной пространственной коммутации 16 каналов {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16} и {A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P}. Для построения коммутационного поля 1616 будем использовать коммутационное поле К 44, коммутирующее каналы {a,b,c,d} и {e,f,g,h}. Это поле изображено на рисунке 7а). В этом поле любой из каналов {a,b,c,d} может быть скоммутирован (соединен) с любым из каналов {e,f,g,h}, при соблюдении условия правильной коммутации.

Н
а рисунке 7 изображена двухзвенная схема коммутации 1616, использующая 8 коммутаторов 44. В первом звене коммутации используются коммутаторы К1, К2, К3 и К4, во втором звене коммутаторы К5, К6, К7 и К8.

^ ОПИСАНИЕ СХЕМЫ. Первые выходы «е» коммутаторов К1, К2, К3 и К4 первого звена подключены к входам первого коммутатора К5 второго звена, вторые выходы «f» коммутаторов первого звена подключены к входам второго коммутатора второго звена и каждые следующие выходы коммутаторов первого звена подключены к входам следующих коммутаторов второго звена, вплоть до последнего.

Для управления этим коммутатором от устройства управления должны подаваться НЕПРОВОРЕЧИВЫЕ логические сигналы включения реле SIxy. В этом обозначении логического сигнала

  • I – соответствует номеру коммутатора звена,

  • х – обозначению входного канала,

  • y – обозначению выходного канала.

НЕПРОВОРЕЧИВЫЕ сигналы должны подключать не более одного входа к каждому выходу. Например, пара сигналов S2af=1 и S2cf=1 противоречива, так как в коммутаторе К2 замыкаются два параллельно подключенных к выходу f нормально разомкнутых контакта, вторые выводы которых подключенных к входам a и с . Поэтому процесс управления коммутатором имеет поле (область данных), которая описывает соответствие, определяющее состояние коммутатора. И имеет метод, который формирует новое подключение, если оно НЕПРОТИВОРЕЧИВО. Для этого метод проверяет, не приведет ли новое включение контактов к противоречию – не нарушается ли взаимная однозначность в новом соответствии (каждому выходу подключен только один вход).

Наличие противоречий приводит к тому, что не все соединения каналов {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16} и {A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P} возможны. Действительно, нельзя НЕПРОТИВОРЕЧИВО подключить к каналам A,B,C,D одновременно два канала, принадлежащих входам коммутатора К2.
^ 4.2.4 Коммутаторы из переключательных контактов

Наиболее экономными по количеству обмоток реле являются коммутаторы построенные из переключающих контактов. Пример коммутатора подключающего канал 1 к каналам a,b,c или d (коммутатор 1 в 4) приведен на рисунке 8а). На рисунке 8б)показано схематическое изображение схемы коммутации 1 в 4. На рисунке 8в) представлена схема постороения коммутатора 44 из переключающих контактов. Анализируя рисунки 8а) и 8в) можно сделать вывод, что такая схема использует только 8 обмоток реле, в отличии от схемы из нормально разомкнутых контактов Рис 4. На рисунке 8а) сигналы управления обмотками реле обозначены символами А1 и А0. В таблице1 показано к какому выходу a,b,c или d подключается вход 1 всех возможных значениях сигналов А1 и А0.

Таблица 1

А1

А0

1

0

0

a

0

1

b

1

0

c

1

1

d

Действительно, если А1=0 и А0=0, то оба реле находятся в нормальном (обесточенном) состоянии, поэтому между точкой 1 и а имеется проводимость. Если А1=0 и А0=1, то через обмотку реле Р0 протекает ток. Тогда контакты реле Р0 переключается в нижнее положение и к точке 1 подключается точка b. Аналогичные рассуждения объясняют остальные значения в таблице 1.




^ Л_4 Вопросы для самопроверки

1 Определение канала передачи информации

2 Определите и приведите примеры проводных каналов передачи

3 Определите и приведите примеры беспроводных каналов передачи

4 Что такое процесс коммутации.

5 Виды процессов коммутации.

6 Элементы коммутации электрических цепей: кнопки, переключатели и реле

7 Коммутационное поле из нормально разомкнутых контактов реле

8 Условие правильной коммутации

9 Композиция коммутационных полей

10 Коммутационное поле из переключательных контактов реле


Скачать файл (1229.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru