Pravmisl.ru


ГЛАВНАЯ arrow Информатика в образовании arrow Пятикаскадная коммутационная система





Пятикаскадная коммутационная система

Пятикаскадная коммутационная система с параллельной настройкой

Автор: Барабанова Е.А., Шамшурина О.Н.

Многопроцессорные вычислительные системы (МВС) на современном этапе развития общества и техники всё чаще используются не только для решения сложных научных задач, требующих высоких скоростей вычислительного процесса. Стремительно развивается сфера применения МВС, охватывая всё новые области науки, техники и производства.

Ключевым элементом, определяющим быстродействие и производительность МВС и сетей передачи данных, являются коммутационные системы (КС). Под КС понимают специальное устройство, предназначенное для обмена информацией между какими-либо источниками и приёмниками.

Существует несколько типов КС. Это системы, работающие на основе матричного коммутатора и многокаскадные коммутационные системы.

Проведенный анализ коммутационных полей большой емкости, используемых в МВС показывает, что ячейки коммутации в матричных схемах используются весьма неэффективно. Трёхкаскадные КС эффективно использовать при числе входов от 32 до 1024. Пятикаскадные КС следует применять при числе входов более 1024, в таких КС при резком увеличении числа входов число ячеек коммутации практически не меняется

Зависимость числа ячеек коммутации К от количества входов систем коммутации N определяется по формулам:

K = N2 - в матричной системе, К\ = (2-n-\)-(2-N + N2/п2) - в трёхкаскадной КС,   К2 = (2-n-V)-\2-N + 2-N -(2-n-l)/n + N2 -{2-n-\)l nA\ - в пяти-каскадной КС, где п - число входов блока коммутации первого каскада.

Таким образом, при большом числе входов (больше 1024) наиболее эффективным становится использование пятикаскадных КС. Структурная схема пятикаскадной КС приведена на рис. 2 [3].

Большое влияние на структуру коммутационных полей влияет метод настройки. Настройка КС – это установка всех её ячеек в определённые состояния для выполнения требуемого соединения.

Настройка КС может производиться последовательно или параллельно. При последовательной настройке поиск промежуточных путей производится для каждого входа в соответствии с командой коммутации последовательно. При параллельной - поиск каналов связи для всех команд, поступивших на входы КС в данный момент времени, осуществляется одновременно [1] , что существенно позволяет увеличить производительность КС.

В зависимости от характера поступления вызовов и отбоев настройка КС может происходить в разовом или одиночном режимах. Недостатком КС, работающих в разовом режиме, является то, что все соединения должны устанавливаться и заканчиваться одновременно. Выделяют также пачечный режим коммутации, когда соединения возникают или завершаются пачками или группами. Такой режим коммутации характерен для параллельного способа установления соединений [2].

Одной из важнейших характеристик КС является их эффективность. В качестве показателей эффективности наряду с экономическими (капитальными затратами, эксплуатационными расходами) широко используется и такой технический показатель, как пропускная способность. Поэтому для сравнения КС используют понятие пропускной способности системы. На рис. 3 представлена зависимость пропускной способности КС нагрузки.

Таким образом, при максимальной нагрузке пропускная способность КС с параллельным поиском каналов связи больше пропускной способности КС с последовательной настройкой в 2,5 раза и в 2 раза больше пропускной способности КС, использующих разовый режим коммутации при одних и тех же начальных условиях. То есть использование параллельной настройки более выгодно с точки зрения увеличения пропускной способности [2]

В данной работе предлагается использовать параллельный способ настройки элементов коммутации в пятикаскадной КС, работающей в пачечном режиме коммутации, что позволяет значительно повысить скорость поиска каналов связи.

Литература

1.    Барабанова Е.А. Многокаскадные коммутационные системы с параллельной настройкой /Е.А Барабанова, Н.С. Мальцева // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2007. № 4–1 (52). С. 118–121.
2.    Жила В.В., Барабанова Е.А., Мальцева Н.С. Патент на изобретение. 2359313 Российская Федерация, МПК G06F 7/00, Трёхкаскадная коммутационная система / Жила В.В., Барабанова Е.А., Мальцева Н.С (RU).- №2007107780/09; заявл.01.03.2007; опубл. 20.06.2009 Бюл. №17.
3.    Беллами Дж. Цифровая телефония. М.: Радио и связь, 1986.

 
Рекомендуем:
< Предыдущая   Следующая >