4.1. Виды коммутационных систем

Системы распределения информации имеют конечное число каналов для обслуживания вызовов между абонентами. При поступлении очередного вызова система связывает один из своих входов с одним из выходов с помощью коммутационных устройств. Соединение нескольких коммутационных устройств в единую схему связи называется схемой коммутации. Различают два вида схем коммутации: полнодоступная и неполнодоступная.

При полнодоступном включении каждый вход  схемы коммутации может быть соединен через коммутационные устройства с любым выходом  (каналом связи) (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Схема полнодоступного включения

Очевидно, что для реализации такой схемы необходимо  коммутационных устройств и большое число линий связи между ними. На практике редко удается реализовать данную схему включения из-за высокой стоимости ее реализации. Одним из способов сокращения стоимости оборудования является способ соединения входов с выходами с помощью неполнодоступного включения. В этом случае заданному входу , доступны не все каналы связи, а лишь некоторые. Причем в совокупности всем входам доступны все выходы. Различают идеально неполнодоступные схемы (рис. 4.2 а) и схемы ступенчатого включения (рис. 4.2 б, в).

При идеальном неполнодоступном включении каждой -й нагрузочной группе  доступна только одна группа выходов .

При ступенчатом включении каждой -й нагрузочной группе  может быть доступно две и более группы каналов связи. Следовательно, идеальное неполнодоступное включение является частным случаем схемы ступенчатого типа. Различают два вида схем ступенчатого типа: неравномерные (рис. 4.2 б) и равномерные (рис. 4.2 в).

При неравномерном ступенчатом включении каждой -й нагрузочной группе  соответствует разное число групп выходов. Соответственно при равномерном ступенчатом включении число групп выходов, подключенных к соответствующей группе входов, равно.

Рис. 4.2. Виды неполнодоступного включения:

а) – идеальное неполнодоступное включение;

б) – неравномерное ступенчатое включение;

в) – равномерное ступенчатое включение

Анализ рис. 4.2 показывает, что благодаря ограничению доступа удается сократить число коммутационных устройств и линий связи. Например, для схемы рис. 4.2 а, число коммутационных устройств составит величину , которая будет меньше величины  в случае полнодоступного включения, причем минимум объема коммутационного оборудования достигается при  и .

Для реализации схем рис. 4.2 б и в необходимо больше коммутационных устройств, чем для схемы рис. 4.2 а, но при этом обеспечивается более высокая пропускная способность для различных нагрузочных групп. Соответственно вероятность того, что заявка застанет все каналы занятыми, становится меньше, а качество обслуживания в целом выше.

Таким образом, для реализации разных схем включения необходим разный объем коммутационного оборудования. Причем наибольшие затраты имеют место при реализации полнодоступных коммутационных схем, а меньшие – при идеальных неполнодоступных схемах. При этом объем оборудования требуется тем меньше, чем больше имеется нагрузочных групп при неизменном числе каналов связи.

Недостатком однозвенной схемы включения является большой объем коммутационных устройств, требуемых для соединения входов с выходами. Причем с увеличением входов или выходов, число устройств коммутации возрастает многократно. Поэтому на практике чаще применяют двухзвенные, трехзвенные и т.п. системы, которые позволяют получить заметную экономию в объеме коммутационного оборудования.

Особенности многозвенных коммута-циионных схем заключаются в том, что соединение входов и выходов осуществляется не только с помощью точек коммутации, но и с помощью так называемых промежуточных линий, т.е. соединений между различными коммутаторами системы (рис. 4.4). В качестве примера рассмотрим двухзвенную коммутационную схему на 100 входов и 24 выхода. Все выходы разобьем на 4 группы, а входы на 10 групп. Причем каждая группа входов и выходов включена в отдельный коммутатор (рис. 4.5).

Рис. 4.4. Структура двухзвенной коммутационной системы

Для реализации такой двухзвенной схемы необходимо  точек коммутации. В сравнении для однозвенной схемы с тем же числом входов и выходов необходимо  точек коммутации. Недостатком двухзвенных схем является снижение вероятности соединения входа со свободным каналом (выходом) из-за возможности возникновения отказов в соединении не только внутри коммутатора, на который поступил вызов, но и между звеньями в случае отсутствия свободных промежуточных линий.

Рис. 4.5. Пример двухзвенной коммутационной схемы на 100 входов и 24 выхода

Пропускная способность многозвенных схем в значительной степени определяется соотношением между числом входов  и числом выходов  коммутаторов первого звена. В случае если  говорят, что на первом звене осуществляется расширение, иначе – концентрация с коэффициентом .