Telecommunication-switching-systems-and-networks-crossbar-switching
TSSN-クロスバースイッチング
この章では、クロスバースイッチングの概念について説明します。 クロスバー交換は1940年代に開発されました。 クロスバー交換で使用されるクロスバースイッチと一般的な制御機器により、完全なアクセスとノンブロッキング機能を実現します。 Crosspoints と呼ばれるアクティブな要素は、入力行と出力行の間に配置されます。 共通制御スイッチングシステムでは、スイッチング操作と制御操作を分離することにより、共通制御スイッチのグループがスイッチングネットワークを使用して、同時に多数のコールを同時に確立できます。
クロスバースイッチの機能
このセクションでは、クロスバースイッチのさまざまな機能について説明します。 機能は以下に簡単に説明されています-
- コールを処理している間、共通制御システムはリソースの共有に役立ちます。
- ワイヤーロジックコンピューターにより、呼処理の特定のルート機能は固定されています。
- 柔軟なシステム設計により、特定のスイッチに適切な比率選択が可能になります。
- 可動部品が少ないと、クロスバースイッチングシステムのメンテナンスが容易になります。
クロスバースイッチングシステムは、前述のように、スイッチングネットワークがイベントの監視、呼処理、充電、運用、およびメンテナンスを実行できるようにする共通制御ネットワークを使用します。 共通制御は、大都市などの複数の交換エリアで加入者の統一番号を提供し、同じ中間交換を使用して、ある交換から別の交換へのコールのルーティングも提供します。 この方法は、コール接続を確立するために完全な番号を受信して保存する独自のプロセスにより、段階的な切り替え方法に関連する欠点を回避するのに役立ちます。
クロスバースイッチングマトリックス
クロスバー配列は、垂直および水平バーとして配置されたM X N組の接点と、それらが交わる接点が形成されたマトリックスです。 連絡先の1つを選択するには、ほぼM + N個のアクティベーターが必要です。 次の図に、クロスバーマトリックスの配置を示します。
クロスバーマトリックスには、次の図に実線で示されている水平線と垂直線の配列が含まれており、どちらもスイッチの最初に分離された接点に接続されています。 上図の点線で示されている水平および垂直バーは、これらの接点に機械的に接続され、電磁石に取り付けられています。
入力ラインと出力ラインの間に配置されたクロスポイントには電磁石があり、通電すると2つのバーの交差点の接点が閉じます。 これにより、2つのバーが近づいて保持されます。 次の図は、クロスポイントで行われた連絡先を理解するのに役立ちます。
通電されると、電磁石はバーにある小さな磁気スラブを引っ張ります。 列制御電磁石は下部バーの磁石を引っ張り、行制御電磁石は上部バーの磁石を引っ張ります。 同じ回線内の異なるクロスポイントの捕捉を回避するために、接続を確立する手順に従います。 この手順に従って、水平または垂直バーのいずれかを最初に通電して、接触させることができます。 ただし、接触を解除するには、最初に水平バーの電源を切ります。消磁されている垂直バーはこれに従います。
着信側が空いている限り、すべてのステーションが可能なすべての接続に接続できるため、このクロスバースイッチングは Non-Blocking Crossbar configuration と呼ばれ、N加入者にN2スイッチング要素が必要です。 そのため、クロスポイントはサブスクライバーよりも非常に大きくなります。 たとえば、100のサブスクライバーには10,000のクロスポイントが必要です。 これは、このテクニックを少数の加入者を持つグループに適用できることを意味します。
対角クロスポイント行列
マトリックスでは、1、2、3、4は入力回線を示し、1 '、2'、3 '、4’は同じサブスクライバーの出力回線を示すため、1番目と2番目のサブスクライバーの間に接続を確立する必要がある場合、次に、クロスポイントを使用して1と2 'を接続するか、2と1’を接続できます。 同様に、3〜4の間に接続を確立する必要がある場合、3-4 'クロスポイントまたは4-3’クロスポイントが作業を実行できます。 次の図は、これがどのように機能するかを理解するのに役立ちます。
これで、対角部分は再び同じ加入者に接続するクロスポイントになります。 すでに端末に接続されている回線では、同じ端末に再度接続する必要はありません。 したがって、対角点も必要ありません。
したがって、N個の加入者について、対角点も考慮すると、クロスポイントの合計数は、
\ frac \ {N \ left（N + 1 \ right）} \ {2}
N個のサブスクライバーの場合、対角点が「考慮されない」場合、クロスポイントの合計数は、
\ frac \ {N \ left（N-1 \ right）} \ {2}
ノードの数Nが増加すると、クロスポイントは比例してN2まで増加します。 クロスポイントは常に線形になります。 したがって、マトリックスの対角点の下部または上部のいずれかを考慮することができるため、下部を考慮したマトリックス全体は次の図のようになります。
これは* Diagonal Crosspoint Matrix。と呼ばれます。マトリックスは三角形の形式で、 *Triangular Matrix または* Two-way Matrix。*と呼ばれます。
マトリックスは完全に接続されています。 3番目のサブスクライバーが4番目のサブスクライバーにコールを開始すると、3番目のサブスクライバーの水平バーが最初に開始され、次に4番目のサブスクライバーの垂直バーが通電されます。 対角線クロスポイントマトリックスは、非ブロッキング構成です。 このシステムの主な欠点は、単一のスイッチに障害が発生すると、一部の加入者がアクセスできなくなることです。
クロスポイントスイッチは、時間またはスペーススイッチなどのスイッチの要約です。 NXNスイッチマトリックスでN個の接続を同時に確立できる場合、 Non-blocking Switch と呼ばれます。 一部またはすべての場合に、行われた接続の数がNより少ない場合、 Blocking スイッチと呼ばれます。 これらのブロッキングスイッチは、複数のスイッチを使用して機能し、そのようなネットワークは*ラインフレーム*と呼ばれます。
