Разрядность и производительность пространственно-временного коммутатора (рис. 10) напрямую зависит от количества входящих и исходящих цифровых трактов и скорости передаваемой по ним информации. Так, очевидно, что коммутатор емкостью 8×8 входящих/исходящих трактов, должен иметь бо́льшую емкость речевого и адресного ОЗУ, разрядность счетчика, мультиплексоров и преобразователей, чем аналогичное устройство, емкостью 2×2 трактов ИКМ. Коммутатор же, обслуживающий цифровые тракты системы ИКМ-120 должен за одно и тоже время цикла записать и считать из адресного и речевого запоминающих устройств информации в 4 раза больше, чем аналогичное по количеству входящих/исходящих трактов устройство, работающее с групповыми трактами ИКМ-30.
Поскольку речь идет о синхронной коммутации, то предполагается, что все поступающие на коммутатор входящие тракты синхронизированы по тактовой и цикловой частоте, т. е. начала циклов (нулевые канальные интервалы) случаются одновременно. Для восьми входящих синхронных цифровых трактов системы ИКМ-30 временные диаграммы, изображенные на Рис.11, после последовательно-параллельного преобразования будут выглядеть согласно диаграммам, представленным на Рис.12.
Рис. 11.
Очевидно, чтобы информация не была потеряна, последовательно-параллельное преобразование должно быть выполнено за время не более цикла, а канальные интервалы должны занимать промежуток времени в один период тактовой частоты (такт) и должны располагаться, в следующем порядке 0 к.и. 0 тр., 0 к.и. 1 тр., 0 к.и. 2 тр., …, 0 к.и. n тр., 1 к.и. 0 тр., …, 1 к.и. n тр., …, K-1 к.и. n-1 тр., где K – коэффициент уплотнения входящих цифровых трактов, n тр. – количество входящих цифровых трактов. Логично, после рассмотренной операции последовательно – параллельного преобразования, ввести сквозную нумерацию канальных интервалов входящих трактов в соответствии с Табл. 1.
|
Рис. 12.
Табл. 1.
| N п/п | Nвх. к.и. Nтр. | сквозная |
| 0 к.и. 0 тр. | ||
| 0 к.и. 1 тр. | ||
| 0 к.и. 2 тр. | ||
| 0 к.и. 3 тр. | ||
| 1 к.и. 1 тр. | ||
| … | … | … |
| 31 к.и. 7 тр. |
Устройство параллельно-последовательного преобразователя на восемь цифровых трактов представлено на рис.13.
Рис. 13.
На входы параллельной загрузки восьмиразрядных регистров Рег1 – Рег8 последовательно-параллельного преобразователя поступают сигналы восьми входящих трактов. Дешифратор (DC), подключенный к младшим разрядам счётчика, управляет поочерёдной записью в регистры параллельных выборок одноимённых разрядов канальных слов входящих трактов с ИКМ. После окончания записи в регистрах под управлением сигнала тактовой частоты осуществляется поразрядный сдвиг информации вправо. Сигналы с выходов регистров подаются на входы семи регистров сдвига, которые обеспечивают задержку своих входных сигналов на 7, 6, 5, …1 тактовый интервал, начиная с верхнего. Выходной сигнал нижнего регистра RG8 проходит на выход без задержки. В результате осуществлённых задержек выборок разрядов канальных слов на выходах последовательно-параллельного преобразователя формируется групповой сигнал восьми входящих трактов с ИКМ, в котором вначале следуют нулевые каналы входящих трактов, начиная с нулевого по седьмой, затем первые каналы и т.д. Канальные слова на выходах регистров сдвига RG9 – RG15, RG8 последовательно-параллельного преобразователя представлены восьмиразрядными словами в параллельном коде с длительностью, равной периоду тактовой частоты входящих трактов с ИКМ. Данное устройство обеспечивает при подаче на его входы группового сигнала (восьми трактов в параллельной форме) обратное преобразование из параллельной формы в последовательную.
Поскольку для реализации пространственно-временной коммутации содержимое всех представленных (в соответствии с Табл. 1) каналов должно быть записано в речевое ЗУ, очевидно, что его емкость должна быть равна общему количеству к.и. входящих трактов при разрядности равной разрядности слова (обычно 8 бит). А так как, при управлении по входу в моменты записи в РЗУ счетчик коммутатора должен последовательно, начиная с нулевой, адресовать ячейки запоминающего устройства, разрядность шины счетчика должна быть не менее логарифма по основанию 2 количества ячеек памяти РЗУ, равного
, (1)
где скобки 
означают округленное до целого в большую сторону значение. Например, для коммутатора 6×6 входящих/исходящих трактов ИКМ-30 в соответствии с формулой (1) получим
.
Так как, при считывании с РЗУ под действием адресной информации, приходящей с выхода АЗУ (через мультиплексор адреса) содержимое каждой ячейки речевой памяти может быть извлечено в какой-либо канальный интервал исходящего тракта, то очевидно, что адресоваться должны все ячейки РЗУ. Поскольку таких ячеек в РЗУ n·K, то для их считывания необходима адресная шина шириной не менее log2(n·K) разрядов.
С другой стороны, при емкости коммутатора n×m цифровых трактов, количество канальных интервалов на его выходе равно mK (содержание речевой памяти может считаться в mK временных интервалах, позиции которых определят моменты считывания адресных слов из АЗУ). Следовательно, емкость АЗУ должна быть равна mK log2(n·K) -разрядных ячеек.
Таким образом, необходимая организация АЗУ составляет mK log2(n·K) -разрядных слов. [4]
Очевидно, что для исключения потери информации содержимого входящих цифровых трактов, за время цикла (Тц) необходимо успеть осуществить запись nK восьмиразрядных слов в РЗУ и считать их оттуда. Т.е. на запись и считывание одного канального слова в РЗУ квадратного коммутатора должно отводиться время не более
, (2)
что определяет требование по быстродействию речевого ОЗУ при заданном числе входных каналов или, наоборот, требования к количеству входящих канальных интервалов или цифровых трактов при заданном быстродействии ОЗУ:
(3)
или
, (4)
где K – коэффициент уплотнения входящих ИКМ-трактов. [5]