Fazoviy kommutatsiya tuzilishi va sanoatda ishlatilishi

|
Fazoviy kommutatsiya tuzilishi va sanoatda ishlatilishi
|
bet | 4/5 | Sana | 20.05.2024 | Hajmi | 3,6 Mb. | | #246321 |
Bog'liq 63-20 Turg\'unboyev Diyorbek2.1. Fazoviy kommutatsiya tuzilishi va sanoatda ishlatilishi
Fazoviy kommutatsiya qurilmasi dekada – qadamli va koordinata turidagi ATSlarda ishlatilgan edi, ya’ni raqamli kommutatsiya paydo bo‘lishidan ancha avval ishlatilgan edi. Fazoviy kommutatsiya kvazielektron va elektron ATSlarning birinchi avlodining kommutatsiya maydonlari tuzilishining asosi bo‘lgan. Xususan, 1ESS, 2ESS va 3ESS Amerika stansiyalari hamda KVARS, MT- 20/25, ISTOK stansiyalari faqat fazoviy kommutatsiyadan foydalanadi. Elektromexanik va kvazielektron stansiyalarida fazoviy S - kommutatorlar (Space - fazo so‘zidan olingan) kommutatsiya maydonida mexanik bog‘lovchi yo‘lini barpo etadi, u butun ulanish davomida ulanib turadi. Bunda kommutatsiya maydoning kirishi bilan uning chiqishi o‘rtasida fizik ulanishni ta’minlaydi. 5.4- rasmda kirishdagi birinchi chiquvchi raqamli traktdagi i – kanalni (i- vaqt oralig‘i) chiqishdagi M – raqamli traktdagi i- kanal bilan, hamda kirishdagi N raqamli traktdagi 0- kanalni chiqishidagi birinchi raqamli traktdagi 0- kanal bilan kommutatsiyasi misol tariqasida keltirilgan.
rasm. Fazoviy kommutatsiya jarayoni.
Raqamli fazoviy kommutatsiya kirishlarini chiqishlar bilan ulash faqat kirishga ajratilgan vaqt oralig‘i nomeri chiqishiga ajratilgan vaqt nomeriga mos kelgan holdagina ulanish imkonini beradi, ya’ni vaqt kanallariga biriktirilgan vaqt intervali o‘zgarmagani tufayli fazodagi kommutatsiyada har xil traktdagi bir xil nomli vaqt kanallarining kommutatsiyasi bajariladi.
Agar: Xi- ixtiyoriy kiruvchi raqamli trakt bo‘lsa, bunda i 1, N ;
Zj - ixtiyoriy chiquvchi raqamli trakt bo‘lsa, bunda ;
Yij - kommutatsiyalanayotgan traktlarni aniqlovchi funksiyasi.
U holda quyidagi tizimga ega bo‘ladi:
Boshqa tomondan olganda, ixtiyoriy kirish trakti ixtiyoriy chiqish trakti bilan kommutatsiyalanishi uchun, Z ni quyidagi ko‘rinishda yozish mumkin:
U holda quyidagi tizimga ega bo‘lamiz:
Vaqtda, fazoda va ularning kombinatsiyalarida kanallar kommutatsiyasi jarayonini tashkil qilish uchun kommutatsiya bloklari VKB, FKB va VFKB lar mos adresli axborotlar bilan ta’minlanishlari kerak. FKB uchun esa adresli axborotlar – bu kommutatsiyalanayotgan kiruvchi va chiquvchi traktlarning adres- laridir. Vaqtli kanalining adresi, bu unda yoki undan VKB uchun ma’lumotlar uzatilishi kerak va nihoyat bu kommutatsiyalanayotgan kiruvchi va chiquvchi traktlarning adreslari va ulardagi VFKB uchun vaqtli kanallarga mos adreslardir. Kommutatsiyaning raqamli tizimlarida adresli axborotlarni shakllantirish uchun adresli axborotlarning maxsus bloklari (AAB) kiritiladi, ular kommutatsiyalarni boshqarish ierarxiyasining pastki bosqichini namoyon qiladilar. AAB OXQ asosida quriladi, unga boshqaruvning yuqoriroq bosqichidagi blokdan boshqaruvchi adresli axborotlar kelib tushadi. SHuning uchun AAB ko‘pincha adresli XQ (AXQ) deb ataydilar. AXQ xamma vaqt bitta tartibda ishlaydi: erkin (aniqlik) yozuv va ketma - ket (davriy) tanlov. AXQ ga yozilishi kerak bo‘lgan axborotlar va yozuv adresi boshqaruvchi kurilma tomonidan ishlab chiqiladi. AAB ni amalga oshirish boshqaruvni tashkil qilish usullariga bog‘liq. FKBda faqat bir xil nomli (sinfazli) kanallarni kommutatsiyalash imkoni bor. Shu sababdan faqat FKB negizida qurilgan kommutatsiya maydonlari amaliyotda keng qo‘llanilmaydi. Kiruvchi va chiquvchi liniyalar o‘rtasida vaqt kanallarini qayta guruhlash uchun vaqt kommutatsiyasi bloklari (VKB) ishlatiladi. Raqamli kanallarning vaqt bo‘yicha kommutatsiyasi bitta ti vaqt oralig‘ida, boshqa tj vaqt oralig‘i davomida kelib tushuvchi axborotlarni uzatish imkoniyatini ta’minlanishidan iborat bo‘ladi. Axborotlarni kelib tushishi va chiqarilishi vaqt bo‘yicha qayd qilinganligi uchun kommutatsiya jarayoni albatta axborotlarni j i t tj ti vaqti davomida saqlashni ham o‘z ichiga oladi.
Raqamli uzatish va axborotlarni yo‘q bo‘lishiga yo‘l qo‘ymaslik tamoyillariga muvofiq bu vaqt t Ti bitta davr davomiyligidan ortib ketmasligi kerak. Vaqt bo‘yicha kommutatsiya jarayoni 5- rasmda ko‘rsatilgan. Raqamli kanallarning vaqt bo‘yicha kommutatsiyasi VKB da DMS X ASh BSh 1 1 ASh BSh 1 M M DMS DMS NАSh BSh 130 bajariladi, u boshqaruvchi adresli axborot ( ) 1 5 y y ni kelib tushishida kiruvchi X traktning istalgan 1 k ,i 1,c j kanalining chiquvchi Z kanalining istalgan 2 k , j 1,c j kanali bilan kommutatsiyasi amalga oshiriladi ( 1 2 c ,c – kiruvchi va chiquvchi traktlar kanallarining tegishli soni). Demak VKB o‘zining kommutatsiya imkoniyatlari bo‘yicha 1 2 c хc kommutatoriga ekvivalentdir. VKB ning tarkibiy ekvivalenti va shartli belgilanishi 5 v va g - rasmlarda keltirilgan.
rasm. Vaqt kommutatsiya jarayoni
Kommutatsiyaning zamonaviy raqamli tizimlari VKB idan axborotlarni saqlash vazifasi, ma’lumotlarni saqlashga erkin (to‘g‘ridan– to‘g‘ri) kirish bilan xotiralovchi qurilma (XQ) yordamida amalga oshiriladi (5.11 a- rasm.). Bu XQ va VKB ham ikkita usulda ishlaydi: 1. Ketma – ket yozuv va erkin tanlov. 2. Erkin yozuv va izchil tanlov. Birinchi usul ( ; ) ni ikkinchisi – ( ; ) ni bildiradi. Birinchi holda kiruvchi raqamli trakt VKB ning axborot shinalari (ASH) ga kiritiladi va raqamli kanallar bo‘yicha kelib tushuvchi axborotlar esa birinchisidan boshlab XQ ning yacheykalariga ketma-ket yoziladi. Bunda odatda yacheyka tartib raqami band qilingan raqamli kanalning uzatish tizimi davridagi vaqt oralig‘ining tartib raqamiga mos keladi. Yozuv manzili adres shinasiga (ASH) odatda kanallar hisoblagichidan kelib tushadi. Erkin tanlovda XQ ning belgilangan yacheykasiga murojaat qilish amalga oshiriladi, uning Ay adresini boshqaruvchi qurilma ishlab chiqaradi (6 – rasm). ki kanalining kj kanali bilan vaqt bo‘yicha kommutatsiya jarayoni quyidagi tartibda o‘tadi. ASh ga yozish usulida adreslar hisoblagichidan ti vaqt oralig‘i davomida i – yacheykaning adresi kelib tushadi, unga kj kanalida uzatilayotgan axborotlar yoziladi, tj da esa j – yacheykasini adresi kelib tushadi, unga kj kanalida uzatilayotgan axborotlar yoziladi. O‘qish usulida ASh ga BQ dan tj oralig‘i davomida j – yacheykaning adresi kelib tushadi va unga yozilgan axborotlar kj kanaliga ko‘chiriladi. Xuddi shunga o‘xshash tj oralig‘i davomida ASh dan BQ ga i – yacheykasining adresi kelib tushadi va unga yozilgan axborotlar kj kanaliga ko‘chiriladi. Shunday qilib, kj va kj kanallari o‘rtasida o‘zaro axborotlarning almashuvi amalga oshiriladi, ya’ni to‘liq dupleks bog‘lanishi o‘rnatiladi
rasm. VKB dagi xotirlovchi qurilma
; rejimida yozuvlar adresi boshqaruvchi qurilma yordamida ishlab chiqiladi, kiruvchi trakt kanallariga birini orqasidan boshqasi kelib tushuvchi axborotlar esa umumiy holda ketma - ket joylashgan yacheykalarga emas, balki chiquvchi traktning tegishli kommutatsiya qilayotgan kanallariga yoziladi. XQ ni o‘qishda murojaat adreslari hisoblagich yordamida ishlab chiqiladi. XQ va xotiraning barcha yacheykalarida joylashtirilgan ma’lumotlar, birinchidan boshlab ketma - ket tarzda chiquvchi traktning nomeriga mos ravishda o‘qiladi. ki va kj kanallari kommutatsiyasi jarayoni quyidagi tartibda o‘tadi. Yozuv rejimida ti oralig‘i davomida ASH ga boshqaruv qurilmadan j – yacheykasining adresi kelib tushadi, unga kj kanali axboroti yoziladi. Shunga muvofiq tj oralig‘i davomida ASh ga i- yacheykasi adresi kelib tushadi, unga kj kanali axboroti yoziladi. Axborotlarni o‘qishda j yacheyka tj oralig‘ida, i – esa - ti oralig‘ida hisoblanadi. Shunday qilib, ikkita raqamli kanallarning to‘liq dupleksli birlashuvi o‘rnatiladi. XQ ning ikki turi mavjud: doimiy va operativ. Doimiy xotira qurilmalarini VKB ni qurish uchun ishlatib bo‘lmaydi, chunki kommutatsiyalanadigan kanallar bo‘yicha keladigan axborotni yozish, saqlash va o‘qish zarur bo‘ladi. Raqamli kanallarni vaqtli kommutatsiyasining amalga oshirish xotiraning kerakli hajmini aniqlash, sanoat ishlab chiqarayotgan OXQ ning turini tanlash, xotirani tashkil qilish, tez harakatlanuvchi VKB ga talablarni hisobga olish, VKB xotirasiga axborotlarni kiritish/chiqarish usullarini tanlashdan iboratdir. Xotiraning kerakli hajmini aniqlash traktda tashkil qilinayotgan raqamli kanallar soni, bir kanalda uzatilayotgan kodli so‘zlarning uzunligi, hamda VKB ish rejimidan kelib chiqqan holda bajariladi. Agar kiruvchi va chiquvchi traktning S1 va S2 kanallarining soni bitta l kanali kodli so‘zining uzunligiga teng bo‘lsa (odatda standart qayd etilgan o‘lchamlar), unda ikkita ishlash usuli uchun uning kerakli hajmi, ( ; ) rejimida - 1 * V C , ( ; ) rejimida - 2 ** V C ifodalardan aniqlanadi. Xotirani tashkil qilish. Bu bosqichda sanoat ishlab chiqarayotgan standart yarim o‘tkazgichli XQ lar asosida berilgan hajmdagi OXQ VKB larni qurish vazifasi hal qilinadi.Kommutatsiyaning raqamli tizimlarida turli xil sig‘imlardagi integrallashning o‘rta darajali elementlaridagi XQ dan boshlab bir va ko‘p kristalli – KIS XQ larigacha bo‘lgan ularning erkin tanlash bilan yarim o‘tkazgichli XQ lar qo‘llaniladi. Tizimlarda ham statik va ham dinamik operativ XQ lardan foydalaniladi. Statik OXQ larda xotira elementlari sifatida yozish/o‘qish va kristallni tanlash (KT) signallari bilan boshqariladigan, ba’zi bir muntazam birlashuvchi turli xil turdagi trigger sxemalaridan foydalaniladi. Axborotlarni o‘qish va yozish adres shinalari bo‘yicha XQ ga kelib tushuvchi adres bo‘yicha sodir bo‘ladi. Adreslarni kerakli ko‘rinishga aylantirish deshifratorda bajariladi. Hozirgi zamon dinamik OXQ larda xotira elementi sifatida MOP – tranzistor berkitish kanali sig‘imidan foydalaniladi, u axborotlarni yozishda zaryadlanadi. Ammo zaryadlarni saqlash vaqti katta emas, shuning uchun uni davriy ravishda qo‘shimcha zaryadlab turish, ya’ni yozilgan axborotlarni regeneratsiyalash talab qilinadi. Bu jarayon tashqi trakt impulslari ta’siri ostida bajariladi, buning ustiga regeneratsiya sxemasi ham kiritilgan va ham xotira matritsasi bilan bitta kristallga birgalikda joylashtirilgan bo‘lishi mumkin. Trakt impulslari yo‘qolganda XQ dagi axborotlar buziladi. Ma’lumki statik XQ da xotira elementlarini amalga oshirish dinamik OXQ ga qaraganda tranzistorlar miqdori bo‘yicha ikki marta qimmatga tushadi, ular buning ustiga yuqoriroq tez harakatchan- likka va kam iste’mol quvvatiga ega (hammasi bo‘lib bir necha mk Vt/bit). Ammo dinamik OXQ larda regeneratsiya sxemalarini amalga oshirish zaruriyati odatda ulardan faqat katta sig‘imdagi XQ lar uchun foydalanish samaradorligini qisqatiradi. Shuning uchun kichik va o‘rtacha sig‘imli XQ lar uchun odatda statik XQ lardan foydalanadi. Ammo ikkala turdagi XQ lar ham umumiy muhim kamchilikka – tok manbasidan uzilganda axborotlarni buzilishiga olib keladi.
7-rasmda statik (a) va dinamik (b) turdagi OXQ larning yiriklashtirilgan sxemalari, hamda IS xotirasining (v) signallari va shinalari taqsimlanishini ko‘rsatish bilan standart ko‘rinishi berilgan.
7-rasm. OXQ turlari
Har bir XQ xotira yacheykasi adresi kelib tushadigan adres shinalari (ASH), xotiraga yozish uchun ma’lumotlar kelib tushadigan kiruvchi ma’lumot shinalari (MSH), xotiradan axborotlarni chiqarib beruvchi chiquvchi davrlar va boshqaruv signallari, XQ ning ish tartibini belgilovchi yozish/o‘qish (YO/O‘) signalidan iborat umumiy chiquvchi shina bilan bog‘langan va kerak bo‘lgan holda XQ ning ushbu subblokini umumiy shinadan o‘chirishga mo‘ljallangan, bir necha XQ bloklarini tashkil qilishda foydalaniladigan kristallni tanlash (KT) signalidan iborat. Dinamik XQ larda bundan tashqari sinxronlashtirishning «SINX» boshqaruvchi signali mavjud, undan birinchidan axborotlarni o‘qishdan avval chiquvchi sig‘imlarni zaryadlash, ikkinchidan KT signalini sinxronlashtirish uchun foydalaniladi. Traktlar soni o‘zgarmas bo‘lganida VKB da kommutatsiyalanadigan kanallar sonini orttirish uchun ikkita usul qo‘llaniladi: 1. Har bir kanalli oraliqning uzunligini kamaytirish hisobiga uzatish tezligini oshirish; 2. Har bir kanalning kodli guruhida simvollarni ketma - ket uzatishdan parallel uzatishga o‘tishni amalga oshirish. Birinchi usulni amalga oshirishni ko‘rib chiqamiz. 8- rasmda IKM - 30 uzatish tizimining vaqt davriga mos keluvchi T=125 mks vaqt oralig‘i ko‘rsatilgan. Bu oraliq 32 ta kanalli intervalga bo‘lingan. Har bir kanalli interval (oraliq) 8 ta simvoldan iborat kodli guruhga ega. Bu holda uzatish tezligi υ=2048 Kbit/s ni tashkil etadi. Agar bunday VKB da uzatish tezligi 4 marta oshirilsa, ya’ni υ=8192 Kbit/s ga etkazilsa, u holda har bir simvolning uzunligi 4 marta qisqaradi. Bu oldingi 8 ta simvol o‘rniga, har bir kanalda yangi 32 ta simvolni joylashtirish imkonini beradi.
8-rasm Birinchi usulni amalga oshirish
32 ta belgidan 4 ta sakkiz razryadli kodli guruhlarni shakllantirish mumkin. To‘rtta yangi vaqt kanallarining uzunligi IKM li birlamchi uzatish tizimining liniyaviy traktidagi bitta kanal uzunligiga (3,9 mks) teng. Bunday usulda oldingi 32 ta kanal o‘rniga ulanish traktida 128 ta vaqt kanallarini olish mumkin. O‘tkazish qobiliyatini to‘rt karra ko‘paytirishdan foydalanib, unda 4 ta liniyaviy traktlarni bevosita kommutatsiyalashni to‘rtta trakt bo‘yicha emas, balki bitta bog‘lovchi trakt bo‘yicha ta’minlash mumkin bo‘lgan VKB ni qurish mumkin. Bunday blokni qurish uchun ikkita axborot xotira qurilmasi AXQ1 va AXQ2 (9- rasm) bloklarga bo‘linadi.
9-rasm. VKB da kanallar sonini oshirishning 1- usuli
Buferli AXQ1 ning har bir bloki 32 ta sakkiz simvoli XQ1 dan tashkil topgan. Buferli AXQ2 ning har bir bloki bitta sakkiz simvolli XQ ega. AXQ1 va AXQ2 bloklari o‘rtasida kodli guruhlarni uzatish bitta 128 ta kanalli ulanish trakti bo‘yicha amalga oshiriladi. VKB ning o‘tkazuvchanlik qobiliyatini yanada oshirish 2- usulni qo‘llash hisobiga erishilishi mumkin, ya’ni har bir kanalning kodli guruhlaridagi (belgilarini) simvollarni ketma - ket uzatishdan parallel uzatishga o‘tish yo‘li bilan amalga oshiriladi. Simvollarni ketma - ketlikdan parallel uzatishga o‘tish tamoyili 5.15- rasmda ko‘rsatilgan. Liniyaviy traktdan 8 bitli buferli AXQ1 ga axborotlarni kiritib, kiruvchi kanalga kodli guruhning har bir simvolini sig‘imi 1 bit bo‘lgan AXQ2 ning alohida xotira yacheykasiga (5.15a - rasm) yoki sig‘imi 8 bit bo‘lgan parallel yozish hamda alohida simvollarni o‘qish mumkin bo‘lgan AXQ2 ning alohida xotira yacheykasiga yozish mumkin. Bunday usulda IKM - 30 traktidan ixtiyoriy kanal bo‘yicha kelayotgan axborotlar parallel yozish va alohida simvollarni o‘qish bilan 32 ta 8 bitli AXQ2 ga yozilishi mumkin. Bunday VKB ning kirish tomonidagi AXQ2 ning xotira yacheykalaridan VKB ning chiquvchi tomonidagi AXQ3 ning buferli xotira yacheykalariga alohida simvollarni ajratib uzatishni amalga oshirish imkonini beradi .
Vaqtda, fazoda va ularning kombinatsiyalarida kanallar kommutatsiyasi jarayonini tashkil qilish uchun kommutatsiya bloklari VKB, FKB va VFKB lar mos adresli axborotlar bilan ta’minlanishlari kerak. FKB uchun esa adresli axborotlar – bu kommutatsiyalanayotgan kiruvchi va chiquvchi traktlarning adres- laridir. Vaqtli kanalining adresi, bu unda yoki undan VKB uchun ma’lumotlar uzatilishi kerak va nihoyat bu kommutatsiyalanayotgan kiruvchi va chiquvchi traktlarning adreslari va ulardagi VFKB uchun vaqtli kanallarga mos adreslardir. Kommutatsiyaning raqamli tizimlarida adresli axborotlarni shakllantirish uchun adresli axborotlarning maxsus bloklari (AAB) kiritiladi, ular kommutatsiyalarni boshqarish ierarxiyasining pastki bosqichini namoyon qiladilar. AAB OXQ asosida quriladi, unga boshqaruvning yuqoriroq bosqichidagi blokdan boshqaruvchi adresli axborotlar kelib tushadi. SHuning uchun AAB ko‘pincha adresli XQ (AXQ) deb ataydilar. AXQ xamma vaqt bitta tartibda ishlaydi: erkin (aniqlik) yozuv va ketma - ket (davriy) tanlov. AXQ ga yozilishi kerak bo‘lgan axborotlar va yozuv adresi boshqaruvchi kurilma tomonidan ishlab chiqiladi. AAB ni amalga oshirish boshqaruvni tashkil qilish usullariga bog‘liq.
|
| |