6 przestrzenne pola komutacyjne z komutacją kanałów: sposoby przedstawiania: komutatory łącza; symbolika szwedzka jacobaeusa; grafy; klasyfikacja pól: ze względu na: sposób rozdziału dróg rozmownych (przestrzenny czasowy częstotliwościowy); liczbę sekcji; stosunek liczby wyjść do wejść (pola z kompresją lub ekspansją); dostępność wyjść; występowanie stanów blokady (nieblokowalne w szerokim i wąskim zakresie, przepakowane, blokowalne); liczbę łączy między parami komutatorów sąsiednich sekcji; sposób przyłączenia urządzeń końcowych; kierunek przepływu informacji w polu; sposób realizacji połączeń międzysekcyjnych; typ sekcji; liczbę końcówek biorących udział w jednym połączeniu; istnienie przelewu wewnętrznego p.k. nieblokowalne w wąskim sensie: tw. closa: dwustronne trzysekcyjne pole komutacyjne closa v(m,n,r) jest nieblokowalne w wąskim sensie wtedy gdy m=>2n-1; dwustronne s-sekcyjne pole komutacyjne closa jest nieblokowalne, gdy pola trzysekcyjne są nieblokowalne w wąskim sensie; tw. cantora: niech M jest nieblokowalne,a L zawiera a wejść, b wyjść, oraz jest typu T(1,n), jeżeli 2n>b to pole cantora jest nieblokowalne p.k. nieblok. w szerokim sensie: zestawiamy tak drogi połączeniowe aby unikac par równoległych przestrajane pola komutacyjne: są nieblokowalne, liczba bijekcji wynosi dla n wyjść i n wejść n!; tw slepiana-duguida: dwustronne trzysekcyjne pole closa v(m,n,r) jest przestrajalne wtedy i tylko wtedy gdy m=>n; pola przepakowywane: można zawsze połączyć dowolne wejście z wyjściem, przy odpowiediem algorytmie i przepakowaniu dróg połączeniowych warunki pól closa v(m,n,r): niebl w wąskim: m=>2n-1; niebl w szer: m=> 3n /2, r=2; przestr: m=>n; przepasko: m=>1n-[n/ r-1] (kres) optymalizacja: koszt elementów; technologia; koszt sterowania; wpływ struktury na jakość sygnałów przesyłanych przez pole; wielkość opóźnień; zakres pojemności centrali; łatwość zmiany pojemności; niezawodność; łatwośc diagnostyki; łatwość wytwarzania; algorytmy wyboru dróg połączeniowych: algorytm kolejnościowy: wybór przez pierwszy wolny i dostępny komutator; quasi-przypadkowy: punkt początkowy jest zmienny; benesa: droga przechodzi przez najbardziej obciążony a jednocześnie wolny zespół połączeniowy; wybór w polu s-sekcyjnym: dzielimy na sekcje i używamy różnych algorytmów wyboru; algorytmy przestrojeń: macierz stanu: w każdym wierszu i kolumnie może być co najwyżej n liczb; w wierszu lub kolumnie nie mogą znajdować się dwie jednakowe liczby; stan blokady: niemożliwość wpisania do macierzy liczby (w wierszu lub kolumnie jest już n liczb lub suma różnych liczb z wiersza jest równa n(blokada trywialna i nietrywialna) ; algorytm slepiana, paulla; przestrojenia priorytetowe: poprawienie usług w określonej grupie; przepakowanie dróg połączeniowych: prewencyjnie dociążamy część komitat. środkowej sekcji tworząc rezerwę dla nowych zgłoszeń; algorytmu ackroyda możemy używać z kolejnościowym lub benesa;


7 przestrzenno-czasowe p. k. z komutacją kanałów: standardowe komutatory z pamięciami ram: aby ustalić połączenie należy dokonać przesunięcia w czasie; pamięc danych i adresowa; zawartość k kanałów trektu wejściowego zapisuje się cyklicznie do k słów pamięci danych; odczytywanie zgodnie z adresami pamięci adresowej lub na odwrót szybkie komutatory: zastosowanie dwóch pamięci danych lub 4 pd i dwóch wyjść (możliwość komutowania sygnałów o szczelinach czasowych około dwukrotnie krótszych niż czas cyklu typowej pamięci ram; można podzielić pamięć adresową i danych na dwie równoległe części (jedna odczytuje i zapisuje a druga jest modyfikowana-adresy) komutatory z rejestrami przesuwnymi: sygnał ramowania powoduje przesłanie zawartości rejestru RP1 do rejestru wyjściowego rp2 za pośrednictwem komutatora przestrzennego kp; kp można zastępować odpowiednimi rejestrami a pamięć sterowania dekoderem k. przestrzenno-czasowe i pola komutacyjne: umożliwiają komutacje kilku traktów; komutator może zawierać 8 bloków pamięci danych po 256 słów każdy; można je równolegle podłączać do multipleksera; można same komutatory łączyć równolegle uzyskując pola komutacyjne; aby połączć dowolna magistralę wejściową z wyjściową używamy wielokrotnego komutatora przestrzennego na bramkach do tego może dochodzić multipleksacja jednorodne komutatory przestrzenno czasowe: co szczelinę 4 mikrosek bity z ośmiu traktów pcm są zapamiętane w rejestrach, gdy jest ich 64 są zapisywane w Pd pod adresami wybieranymi linią podstawy czasu pc1 struktury pól z k.p-c: komutator o n traktach i f kanałach: E(n,f); jednostronne i dwustronne dwu i cztero przewodowe; dwuprzewodowość: we wspólnym polu komutacyjnym zestawiane są dwie drogi dla jednego połączenia; czteroprzewodowość: zestawienie symetryczne; dowolną pojemność uzyskujemy iteracyjnie zastępując kom sekcji środkowej kom trzysekcyjnymi i zwiększanie liczby kom zewnętrznych; ekwiwalenty przestrzenne: komutator T -> pełodostępny i nieblokowalny prostokątny; można modyfikować tworząc matrycę częściowo wyposażoną; kot S -> m kom przestrzennych; komutacja wieloszczelinowa: kanały o większych szybkościach -> wiele szczelin czasowych dla jednego połączenia komutowanych niezależnie lub równolegle przez trakt zwielokrotniony czasowo; sposoby przydziału: losowy, paczkowy, okresowy: w kom z pojedynczą PD może dojść do opóźnień o 1 ramkę; pola wielosekcyjne o 0,1,2,3; integralność zapewniamy kom czasowym z podwójną pamięcią i odpowiednim algorytmem sterowania; pole wielosekcyjne jest nieblokowalne albo przestrajalne gdy pola trzysekcyjne na wszystkich poziomach są nieblok lub przestr; rozbudowa pojemności pól: pole komutacyjne powinno mieć budowę modułową nadajniki sygnałów tonowych: można podłączyć do wyjść pola kom za pomocą 8 dodatkowych kom, nadajnik połączony jest za pomocą dwóch traktów pcm wybór struktury pola p-cz: pełnodostęność, właściwości ruchowe; techniki zapewniania wysokiej niezawodności; przy wyborze korzystamy z piramidy przestrzenno czasowej; koszt pola określa się przez liczbę komórek pamięci i bramek lub liczbę użytych komutatorów; pole optymalne: zawiera możliwie najmniejszą liczbę komutatorów ze wszystkich pól o tej samej pojemności; optymalność bellmana: strategia optymalna ma tę właściwość że jakikolwiek byłby stan początkowy i decyzja początkowa, pozostałe decyzje muszą tworzyć strategią optymalną z punktu widzenia stanu wynikłego z pierwszej decyzji



8 pola komutacyjne ATM: zasada komutacji atm: częstotliwość zegara podstawowego to 150 MHz; pola adresowe: VPI i VCI; kieruje komórkę do wspólnego wyjścia (komutacja fizyczna) i modyfikuje zawartość vpi i vci (komutacja wirtualna); wprowadzenie pamięci buforowej; struktura kolejek fifo (opóźnienia i straty wskutek przepełnień kolejek); budowa atm: część logiczna + bufor komórek; z komórek wyodrębnia się nagłówki; następuje translacja wartości pól vpi i vci; potem wysyłanie komórek do wyjsć; wartości w vpi i vci są unikalne dla każdego połączenia w sieci; konieczność aktualizacji tablic translacji w każdym węźle komunikacyjnym przy operacji nawiązania i rozłącznia połączenia przepustowość: liczba bitów przechodzących przez komutator/sek; prawdopodobieństwo straty komórki w komutatorze (prp=10-8-10-11) opóźnienie transmisji komórki: 10-1000 mikro sek połączenia rozgłoszeniowe: wielokrotne odczytywanie jednej komórki do różnych wyjść komutatora priorytety: czasowy i semantyczny buforowanie wejściowe: wejście jest zapisywane do kolejek; wyjścia koleje są obsługiwane cyklicznie; komórki do odczytu Ida do wyjścia jeśli jest ono wolne; buforowanie wyjściowe: bufor za modułem komunikacji wirtualnej; w każdej szczelinie czasowej z czoła kolejki pobiera się jeden element do wyjścia; max liczb komórek= liczbie wejść komutatora buforowanie rozproszone: bufor są w co najmniej dwóch miejscach komutatora adresowanie pamięci buforowych: sprzętowy (ciągły obszar pamięci, niezbędne rejestry wskazujące na: usytuowanie początku kolejki w buforze, aktualne położenie komórki przeznaczonej do odczytu, wolne miejsce na zapis komórki przychodzącej; rejestr przechowujący informację o długości kolejki); wskaźnikowy (struktura danych wskazująca na rozmieszczenie komórek należących do jednej kolejki w obrębie całej pamięci); asocjacyjny(identyfikacja komórek na podstawie identyfikatora(port wyjściowy+numer w kolejce); strategie przydziału pamięci: pamięć rozdzielona, współdzielona, sma, smxq grupowanie wyjść i multipleksowanie hierarchiczne: do każdej grupy można przesłać m komórek w szczelinie; n liczba wyjść grupy; N l wyjść całego komutatora; N=>m=>n; modularność; mh: zamiana k wejść o szybkości R bit/s na jedno łącze o szybkości Kr bit/s oraz analogiczne demultipleksery (uproszczenie sterowania i zmniejszeni rozmiarów kom); typy komutacji: filtracyjna: wychwycenie ze strumienia komórek przeznaczonych do wyjścia na rzecz którego pracuje filtr; identyfikacja przez sprawdzenie nagłówków; przestrzenna: kierowanie do wyjść przez wielosekcyjną strukturę rozdzielającą matrycowa: przełączanie przez sterowaną matrycę prostokątną magistralowa: na magistrali multipleksowanej czasowo następuje fizyczny rozdział komórek hybrydowa: architektury komutatorów: filtracyjne: do każdego wejścia jest łącze rozgłoszeniowe, a każde wyjście ma dostęp do wszystkich łączy; port wyjściowy składa się z filtrów komórek, koncentratora i współdzielonego bufora; eliminacja komórek nadmiarowych; przestrzenne: banyan; sześciosekcyjna sieć sortująca; pułapka wychwytująca komórki blokujące (2 komórki pod ten sam adres w szczelinie czasu) potem ponownie wracają do sortowania; elementem kierującym komórki może być drzewo binarne z rejestrów przesuwnych; architektura ispn, msm; matrycowe: stosowany do atm; unikanie blokady -> buforowanie wejściowe lub rozproszone albo bierne filtry adresowe af magistralowe: komórki przychodzące przekazane na postać równoległą; komutacja wirtualna; multipleksacja czasowa do jednej magistrali; kolejka fifo; dekoder rt, out dec; rejestry ra wa; przydzielenie dowolnej liczby Komorek bufora do każdego wyjścia; licznik rewersyjny zliczający aktualną długość kolejki; duża przepustowość;