1-маъруза. Кириш. Фан мақсади, вазифаси ва долзарблиги

Raqamli kommutatsiyalash tizimining kommutatsiya maydonini uzilishi. Fazo – vaqt kommutatsiyalash blokiningtuzilish prinsiplari

Fazoda bo‘lishga asoslangan holda qurilgan kommutatsiyalash maydoni (KM) faqat fazo alomati bilan xarakterlanadi va u o‘rnatilgan joy bitta yoki bir necha koordinatalar bilan aniqlanadi. Ularning har biri faqat fazo alomatiga ega. Lekin elektron ATSlarda zichlashtirilgan liniyalar ishlatiladi. Ularning har bir kanalida faqatgina fazo alomati emas, balki vaqt alomati ham ishlatiladi. Impuls – kodli modulyasiya (IKM)ga ega bo‘lgan uzatish tizimlarida har bir kanal, zichlashtirilgan liniya joylashishini ko‘rsatuvchi fazo alomati va kanalning vaqt bo‘yicha holati bilan xarakterlanadi.

Kanallarni vaqt bo‘yicha ajratish, impulsli modulyasiyalarning biror turi yordamida amalga oshadi. Impulsli modulyasiyada signal uzluksiz (analog) ko‘rinishda uzatilmay, diskret qiymatlar (impulslar) ko‘rinishida uzatiladi. Uzatilayotgan signalning bir lahzalik oniy qiymatini har xil usul bilan aks ettirish mumkin, masalan: impuls amplitudasi, amplituda impulsli modulyasiya (AIM), impulsning davomiyligi (kengligi), keng impulsli modulyasiya (KIM), nuqtaga nisbatan vaqt bo‘yicha impulsning holati, faza impulsli modulyasiya (FIM) va x.k. Boshqacha so‘z bilan aytganda kanallarni vaqt bo‘yicha ajratish usuli qo‘llanilganda so‘zlashuv toklari kommutatsiyasi analog shaklda emas, raqamli ko‘rinishda amalga oshiriladi. Analog signalni raqamli signalga aylantirishda yuqorida ko‘rilgan analog usullar (AIM, KIM, FIM) emas balki raqamli usullar keng tarqalgan. Raqamli o‘zgartirish usullariga, impuls-kodli modulyasiya (IKM), delta modulyasiya (DM) va x.k. kiradi.
IKM yordamida analog signalni raqamliga o‘zgartirish jarayoni uchta ketma-ketlikdagi tadbirdan iborat: vaqt bo‘yicha analog signalni diskretlash, diskret otschetlarni satx bo‘yicha kvantlash va kvantlangan qiymatlarni kodlash.
Diskretlash jarayoni, Kotelnikov teoremasiga binoan amplituda-impulsli modulyasiya (AIM) yordamida amalga oshadi. Bunday holda takrorlanish davri T (yoki diskretlash chastotasi f_g ) va impuls davomiyligi τ_u parametrlari bilan impulslar ketma-ketligini hosil bo‘ladi. Impulslar ketma-ketligining diskretlash chastotasi, buzilishlarsiz so‘zlashuv spektrini uzatishni ta’minlash uchun etarli satxda yuqori bo‘lishi kerak.
Kotelnikov teoremasiga muvofiq, 0 dan f_maksgacha bo‘lgan chastota spektri bilan chegaralangan har qanday signalni, ketma-ket joylashgan diskret qiymatlar ko‘rinishida uzatish mumkin. Diskeretlash chastotasi uzatilayotgan signalning eng yuqori chastotasidan taxminan ikki marta katta bo‘lishi kerak: f_g≥2 f_maks. Misol tariqasida 1.2 – rasmda IKM vositasi yordamida analog signalni raqamli signalga aylantirish prinsipi (a) analog signal, b) impulslar ketma-ketligi ya’ni diskret signal, v) esa diskretlash va kvantlash jarayoni) keltirilgan. Birinchi diskretlovchi signal yordamida analog signal diskret qiymatlarga ajratiladi, ya’ni AIM amalga oshiriladi.
Kvantlash tadbirida, har bir (bir lahzalik) diskret AIM signalning amplituda qiymatini aniqlash uchun kvantlash shkalasi ishlab chiqiladi. Shkala, satxlar sonining kodli tizimiga bog‘liq. Agar ikki asosli kod ishlatilsa, kvantlash satxlari soni “2” aniqlanadi. Misol uchun kodli elementlar soni n=3 bo‘lsa, unda 2³=8, demak sakkiz sathga ega 0......7. Bunda kvantlash qadami ∆. Liniyaga ikkilik kodning amplituda satxini raqami uzatiladi (1.2.g – rasm).
Qabul qilish punktida uzatilgan uzluksiz signalning diskret qiymatlari qayta tiklanadi. Lekin qabul qilingan qiymatlarning barchasi ham uzluksiz signalning amplituda qiymatlariga mos tushavermaydi. Chunki kvantlash jarayonida hosil bo‘lgan buzishlar (kvantlash shovqinlari) signal bilan birgaliniyaga tushadi. Buni kamaytirish uchun kvantlash qadami kichraytiriladi.
Har bir impuls takrorlanish davri (T)ning faqat bir qismini egallagani uchun, uning orqasidan boshqa signal axborotini uzatish mumkin. Ular vaqt bo‘yicha surilib uzatiladi, demak vaqt bo‘yicha surilgan bir necha kanallarni hosil qilish mumkin.
Har bir kanalga bir xil takrorlanish chastotali, lekin vaqt bo‘yicha surilgan aniq impulslar ketma-ketligi beriladi, telefon signallari uchun so‘zlashuv chastotasining eng katta qiymati f_maks=3400 Gs ga teng bo‘lganligi tufayli, impulslarning takrorlanish chastotasi f_g≥2f_maks=2x3400=6800 Gs, 600 Gs filtrlash oralig‘i (2x600=1200Gs)ni hisobga olganda esa f_g = 8 KGs deb qabul qilingan, bunda takrorlanish davri

T_s=1/ f_g=1/8x10³=125 mks;

Hozirgi paytda ShTT ulanuvchi liniyalari sifatida IKM-30 (sixronizatsiya va signalizatsiya signallarini uzatish inobatga olinsa 32 kanal intervaliga ega bo‘lgan) tizimi keng tarqalgan. Bu tizimda 256 kvantlash sathi qabul qilingan. Elektron ATSlarning KM shu tizim asosida qurilgan, ya’ni bunda zichlashtirilgan liniyalar kommutatsiyasi amalga oshiriladi.

Xuddi shu nuqtai nazardan bunday tizimlarda ikki turdagi kommutatsiyalash amalga oshiriladi: fazoviy (F) va vaqt bo‘yicha (V).
Fazoviy kommutatsiyalashda, vaqt bo‘yicha kanalni o‘zgartirmasdan aniq kirish va chiqish orqali IKM traktlari orasida ulash o‘rnatiladi (1.4-rasm).

1.2-rasm. IKM prinsipi

1.3-rasm. Vaqt bo‘yicha ajratilgan kanallarni hosil qilish

Demak kommutatsiyalash faqat bitta koordinatni, S_i-IKM trakti raqamini ishlatib amalga oshiriladi. Vaqt bo‘yicha kommutatsiyalash bitta IKM traktining vaqt bo‘yicha ajratilgan kanallari orasidagi ulanishni ta’minlaydi (1.5 – rasm).

1.4 – rasm. Fazoviy kommutatsiya

1. 
   7.5 – rasm. Vaqt bo‘yicha kommutatsiyalash
   
2. 
   

FK bloklari, multipleksor, demultipleksor elektron kalitlar bazasi asosida, vaqt bloklari esa operativ dinamik xotira qurilmalari bazasi asosida quriladi.

1.6 – rasm. V-F-V kommutatsiya maydon

Chunki i vaqt bo‘yicha ajratilgan kanalni j vaqt bo‘yicha ajratilgan kanal bilan kommutatsiyalash uchun i-j vaqt davomida axborotni saqlab turish kerak. ATSga ko‘pgina IKM traktlari ulanganda, vaqt va fazo usullari birgalikda qo‘llaniladigan har xil KM ishlatiladi. Bu ichki to‘siqni kamaytirish imkonini beradi.

1.6-rasmda vaqt-fazo-vaqt prinsipida qurilgan KM keltirilgan. Vaqt bo‘yicha kommutatsiya bloklarii soni 1........L. Har birida 32ta vaqt bo‘yicha ajratilgan kanallar mavjud. Fazoviy kommutatsiyalash bloki LxL parametrga ega. Har birida 32ta vaqt bo‘yicha ajaratilgan kanal mavjud. Vaqt bo‘yicha kommutatsiyalash, xoxlagan vaqt vaqt bo‘yicha ajratilgan kanaldan xohlagan vaqt bo‘yicha ajratilgan kanalga axbarotni o‘tkazish imkonini beradi. Fazoviy kommutatsiyalash, xohlagan IKM traktiga axborotni o‘tkaza oladi.