ПРОСТРАНСТВЕННАЯ КОММУТАЦИЯ

Схематически простейшую коммутационную структуру можно представить в виде прямоугольной решетки, составленной из точек коммутации так, как показано на рис. 2. Эта коммутационная схема может быть использована для соединения любого из N входов с любым из М выходов. Если ко входам и выходам подсоединены двухпроводные цепи, то на каждое соединение требуется только одна точка коммутации .

Прямоугольные решетчатые структуры, составленные из точек коммутации, проектируются таким образом, чтобы обеспечивать только межгрупповые (транзитные) соединения, т. е. соединения одного вида: от группы входов к группе выходов. Такой способ работы может найти применение в ряде случаев, в частности:
1) на удаленных концентраторах;
2) на распределителях вызовов;
3) на оконечных станциях или УТС при установлении транзитных соединений;
4) на отдельных звеньях многозвенных коммутационных схем.

В большинстве перечисленных случаев требование обеспечения возможности установления соединения любого входа с любым выходом не является обязательным. Так, в случае, когда число выходов в группе достаточно велико, можно обеспечить каждому входу доступ не ко всем, а лишь к ограниченному числу выходов. В таких случаях говорят об "ограниченной доступности". Переход к схемам с ограниченной доступностью позволяет получить значительную экономию точек коммутации Для построения схем подключения группы выходов, доступных различным группам входов, разработан метод, который получил название "неполнодоступного включения". Пример схемы неполнодоступного включения приведен на рис. 3. Заметим, что, если соединение входов с выходами осуществляется продуманно, то отрицательный эффект ограниченной доступности минимизируется. Например, если требуется соединить входы 1 и 8 на схеме рис. 3 с группой выходов, то следует выбрать выходы 1 и 3, а не 1 и 4 с тем, чтобы избежать 6локировки входа 2.

Коммутационные схемы с неполнодоступным включением выходов часто используются для организации доступа к большим пучкам соединительных линий на электромеханических станциях, где стоимость точки коммутации достаточно высока и размеры отдельных коммутационных модулей ограничены. Неполнодоступное включение используется также на отдельных звеньях коммутации многозвенных коммутационных схем большой емкости, где существует более одного пути к любому заданному выход.
Для установления внутригрупповых соединений, т. е. для коммутации шлейф-шлейф, необходимо, чтобы каждая линия из группы могла быть соединена с любой другой из этой группы. Таким образом, для реализации таких соединении необходимо обеспечить выполнение условия полнодоступности любого выхода коммутационной схемы к любому ее выходу. На рис 4 приведены две коммутационные структуры, которые можно использовать для установления всех возможных взаимных соединений двухпроводных линий. Пунктирные линии указывают на то, что соответствующие входы к выходы коммутационной схемы, предназначенной для коммутации двухпроводных линий, действительно соединены друг с другом так чтобы обеспечивается двухсторонняя связь по двухпроводным цепям Однако, при описании работы коммутационных схем удобно рассматривать входы и выходы двухпроводных коммутационных схем, как отдельные полюса.

Обе структуры на рис 4 позволяют установить любое соединение путем выбора одной точки коммутации. Однако квадратная коммутационная схема, которая называется также двусторонней, позволяет любое соединение устанавливать двумя путями. Например, если требуется соединить входящую линию i с входящей линией j, то соответствующая точка коммутации может быть выбрана либо на пересечении входа i с выходом i либо на пересечении входа j с выходом i. Ради простоты точки коммутации будем обозначать соответственно как (i,j) и (j,i). Обычно включается точка коммутации (i, j), если требует обслуживания вход i, и точка (j,i), если требует обслуживания вход j.
В треугольной коммутационной схеме на рис. 4 исключены все избыточные точки коммутации. Однако уменьшение числа точек коммутации не обходится без усложнений. До того, как установить соединение между входом i коммутационного устройства и входом j элемент управления коммутационного устройства должен определить, что больше по величине — i или j. Если окажется, что больше i, то выбирается точка коммутации (i,j). Если же окажется, что i меньше, то должна быть выбрана точка коммутации (j, i). При использовании ЭВМ для управления процессом коммутации сравнение номеров линий не представляет существенной добавки к общей загрузке машины. Однако в более старых системах с электромеханически управляемыми коммутационными устройствами дополнительно вносимое усложнение управляющего устройства оказывается весьма существенным.
Коммутационные системы для четырехпроводных цепей требуют установления раздельных соединений — для прямой и обратной ветви цепи передачи. Таким образом, при обслуживании каждого требования необходимо устанавливать два различных соединения. На рис 5 приведена структура квадратной коммутационной схемы, используемой для установления обоих соединений. Эта структура идентична структуре квадратной матрицы, показанной на рис.4 для случая коммутации двухпроводных цепей.

Различие, однако, состоит в том, что соответствующие входы и выходы не соединены с общим двухпроводным входом. Любой вход четырехпроводной коммутационной схемы соединяется с парой проводов, образующих входящее направление передачи, а любой выход соединяется с парой проводов, образующих исходящее направление передачи. При установлении соединения между четырехпроводными цепями i и j в коммутационной схеме на рис. 5 должны включаться обе точки коммутации: и (i,j), и (j, i). При реальной работе системы эти две точки коммутации могут включаться согласованно, поэтому их можно выполнить в виде некоторого единого модуля.