Пятикаскадная коммутационная система



Пятикаскадная коммутационная система
Пятикаскадная коммутационная система

 


Владельцы патента RU 2553064:

Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)

Изобретение относится к области радиотехники и цифровой техники и может быть использовано при создании коммутационных систем различной размерности, в том числе и полнодоступных высокочастотных коммутаторов. Технический результат заключается в создании коммутационной системы высокочастотного полнодоступного коммутатора на одном типовом коммутационном модуле. Технический результат достигается за счет пятикаскадной коммутационной системы, которая выполнена на однотипном типовом модуле 4×4 в каждом каскаде, а также за счет системы управления, содержащей электронно-вычислительную машину, устройство сопряжения и преобразователи кодов. 2 ил.

 

Изобретение относится к области радиотехники и цифровой техники и может быть использовано при создании коммутационных систем, в том числе полнодоступных высокочастотных коммутаторов размерностью n×m.

За аналог взята практическая реализация трехкаскадного коммутатора ([1] - Барабанова Е.А., Мальцева Н.С. Принципы построения коммутационных систем с параллельной настройкой. Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер.: Управление, вычислительная техника и информатика. - 2010. - №2. - С.122-128.). Недостатком является реализация на разных коммутационных модулях.

Известна трехкаскадная коммутационная система ([2] - Патент на изобретение 2359313 Российская Федерация, МПК G06F 7/00. Трехкаскадная коммутационная система / Жила В.В., Барабанова Е.А., Мальцева Н.С. (RU). - №2007107780/09; заявление 01.03.2007; опубликовано 20.06.2009.), взятая за прототип.

Трехкаскадная коммутационная система [2] содержит входной, промежуточный и выходной каскады, каждый из которых содержит группу коммутационных модулей, при этом для обеспечения полнодоступной коммутации во входном каскаде используются коммутационные модули размером n1×m1, в промежуточном каскаде - модули n2×m2 и в выходном каскаде - модули n3×m3, а также сверхсложную систему управления и взаимодействия, обеспечивающую перекоммутацию системы без нарушения уже установленных соединений.

Недостатком такой коммутационной системы является ее построение на различных коммутационных модулях в каждом каскаде: n1×m1, n2×m2, n3×m3, что повышает сложность схемы, так как нужно подбирать элементы различных типов, согласовывать их по параметрам и сложная система управления коммутатором, что существенно увеличивает стоимость разработки, изготовления и настройки такой коммутационной системы.

Целью изобретения является создание коммутационной системы (высокочастотного полнодоступного коммутатора) на одном типовом коммутационном модуле и упрощение системы управления коммутатором.

Для достижения указанной цели предлагается пятикаскадная коммутационная система, содержащая входной, промежуточный и выходной каскады, каждый из которых содержит группу коммутационных модулей.

Согласно изобретению, в систему дополнительно введены два промежуточных каскада, при этом все коммутационные модули в каскадах выполнены на типовом коммутационном модуле 4×4, а также введена простая и эффективная система управления, содержащая последовательно соединенные ПЭВМ, устройство сопряжения и преобразователи кодов, выходы которых подключены к управляющим входам - выходам соответствующих коммутационных модулей.

Сочетание отличительных признаков и свойств предлагаемого изобретения из доступной литературы не известно, поэтому оно соответствует критериям новизны и изобретательского уровня.

На фиг.1 приведена функциональная схема пятикаскадной коммутационной системы 16×16, а на фиг.2 - фото макета пятикаскадной коммутационной системы.

Пятикаскадная коммутационная система (фиг.1) содержит 5 соединенных последовательно коммутационных каскадов 1, 2, 3, 4, 5, каждый из которых содержит четыре коммутационных типовых модуля 11…14, 21…24, 31…34, 41…44, 51…54.

Каждый выход коммутационного модуля входного каскада подключен к одному входу коммутационных модулей последующего каскада. Аналогично включены все последующие каскады.

Управление коммутационными модулями каждого из каскадов осуществляется от ПЭВМ 6 с монитором 7 и клавиатурой 8 через устройство сопряжения 9 и преобразователи кодов 101, 102, 103, 104, 105.

Система работает следующим образом. Входные сигналы A1…A16 от 1 до 16 подаются на входы коммутационных модулей 11, 12, 13, 14 входного каскада. Каждый коммутационный модуль размерностью четыре входа на четыре выхода.

Четыре выхода первого каскада каждого коммутационного модуля подключены ко входам коммутационных модулей 21, 22, 23, 24 следующим образом: выходы модуля 11 подключены к первым входам модулей 21, 22, 23, 24; выходы модуля 12 - ко вторым входам модулей 21, 22, 23, 24; выходы модуля 13 - к третьим входам модулей 21, 22, 23, 24; выходы модуля 14 - к четвертым входам модулей 21, 22, 23, 24. Аналогично подключение модулей 21, 22, 23, 24 к модулям 31, 32, 33, 34; модулей 31, 32, 33, 34 - к модулям 41, 42, 43, 44 и модулей 41, 42, 43, 44 - к модулям 51, 52, 53, 54. Далее в ПЭВМ 6 с монитором 7 и клавиатурой 8 задаются параметры: какой входной сигнал должен поступать на какой выход. Эти команды через устройство сопряжения 9 подаются ПЭВМ 6 на преобразователи кодов 101, 102, 103, 104, 105, которые фиксируют код и обеспечивают необходимые коммутационные пути входных сигналов на выход.

Выходы преобразователей кодов 101-105 подключены к управляющим входам-выходам соответствующих коммутационных модулей 11…14, 21…24, 31…34, 41…44, 51…54.

Устройство сопряжения 9 представляет собой сетевой мезонинный модуль с функциями Web-сервера. Для реализации стека протоколов TCP/IP используется Ethernet-контроллер W5300.

Коммутационный модуль выполнен на базе элемента Hittite HMC276QS24, представляющий собой коммутатор на четыре входа и два выхода.

Преобразователь кода выполнен на основе ПЛИС и обеспечивает преобразование управляющих кодов от ПЭВМ 6 в коды, необходимые для управления коммутационными модулями.

В случае необходимости изменения коммуникационных путей одного или нескольких входных сигналов в ПЭВМ 6 задаются новые коммуникационные пути, при этом работающие тракты не изменяются. Производится перезагрузка и устанавливаются новые соединения, т.е. в этом случае обеспечивается основной принцип прототипа: установление новых связей в процессе работы с реальным сигналом без нарушения установленных ранее связей.

На основе предлагаемого технического решения разработан и изготовлен макет пятикаскадной коммутационной системы 16×16 (фиг.2) по заказу "Октант - Я" со следующими техническими характеристиками:

- габариты системы 430×430×44 мм;

- коммутационное число входов 16 на 16 выходов;

- автоматическая регулировка - по входу, исключает перегрузки системы и возникающие отсюда искажения сигнала;

- уровень входного сигнала от минус 35 дБм до минус 5 дБм;

- потребляемая мощность не превышает 70 Вт.

Пятикаскадная коммутационная система, содержащая входной, промежуточный и выходной каскады, каждый из которых содержит группу коммутационных модулей, отличающаяся тем, что в нем дополнительно введены два промежуточных каскада, при этом все коммутационные модули, используемые в каскадах, выполнены на коммутационном модуле 4×4, причем каждый выход предыдущего коммутационного модуля каждого каскада подключен к одному входу коммутационного модуля следующего каскада, а также введена система управления, содержащая последовательно соединенные персональную электронно-вычислительную машину, устройство сопряжения и преобразователи кодов, выполненные на основе программируемой логической интегральной схемы и обеспечивающие преобразование управляющих кодов от персональной электронно-вычислительной машины в коды, необходимые для управления коммутационными модулями, выходы которых подключены к управляющим входам-выходам соответствующих коммутационных модулей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области телекоммуникаций и может быть использовано для построения цифровых систем коммутации. Технический результат заключается в снижении загрузки ЭВМ цифровой системы коммутации.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых компараторах, ассоциативных процессорах и машинах баз данных. Техническим результатом является упрощение устройства за счет обеспечения однородности аппаратурного состава.

Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом является упрощение устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, функционирующих в системе остаточных классов. Техническим результатом является повышение быстродействия устройства и сокращение аппаратных затрат.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике проводной связи, и может быть использовано при построении асинхронных цифровых систем коммутации.

Изобретение относится к системам и методам создания описания и сравнения функционала исполняемых файлов и предназначено для определения принадлежности исполняемых файлов к известным коллекциям файлов.

Изобретение относится к области синхронизации данных. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к медицине, рентгенографии, цифровым методам обработки изображений и статистическим методам распознавания образов, может быть использовано для диагностики патологий верхнечелюстных и лобных пазух. На рентгенограмме выделяют «зоны интереса» посредством контуров пазухи (П) и одноименной орбиты (О), последний используют в качестве эталонного образа (ЭО) для идентификации и оценки степени патологии П. Оцифровывают изображение контуров дискретизацией по пространству и квантованием по амплитуде интенсивности яркости пикселей исходя из разрешающей способности источника изображения и разрядности компьютера. Строят гистограммы - статистические портреты изображений контуров П и О с оценкой их плотностями яркости М, дисперсиями D, среднеквадратичными отклонениями (СКО) σ, коэффициентом плотности Кпл (отношение плотности Мп исследуемого контура П к плотности Мо контура одноименной О, выраженных в единицах шкалы серого цвета). Идентифицируют состояние П по значению Кпл=Мп/Мо. При Кпл <1±σ фиксируют норму, при Кпл>1+σ - патологию П. Для повышения разрешающей способности диагностики состояния П изображения выделенных контуров одноименных П и О представляют как результат оцифровывания одноразмерными матрицами интенсивностей яркостей. Формируют вариационные ряды (ВР) с оценкой размаха каждого ВР Δx=xmax-xmin. Определяют отношение экстремальных элементов ряда η=xmax/xmin, в первичном приближении осуществляют оценку состояния П: норма - при Δх≅0, η≅1; патология - Δх≠0, η>1. Далее характер патологии П оценивают количественно коэффициентом вариации V (отношение СКО σх к плотности Мх соответствующей гистограммы). Пары одноименных контуров П и О, имеющие многомодальную гистограмму, сегментируют путем декомпозиции каждой соответствующей контуру матрицы значений интенсивности яркости на L подматриц размером nl×n, где nl=n/L, n×n - размерность исходной матрицы контура. Строят L соответствующих гистограмм и оценивают их количественными характеристиками Ml, Dl, σl, Vl, где l - номер сегмента. Путем сравнительного анализа гистограмм сегментов контуров О выбирают в качестве ЭО такой l-й сегмент, гистограмма которого имеет гомогенный характер с минимальным значением дисперсии Dol→min и коэффициента вариации Vol→min. Фиксируют параметры его гистограммы, производят дифференциальную топологическую декомпозицию общего Кпл исследуемой П на L коэффициентов плотности сегментов, каждый из которых определяют отношением плотности Мпl гистограммы l-го сегмента контура П к плотности гистограммы сегмента контура О Mol, выбранного в качестве ЭО: Кплl=Mпl/Mol. По топологическому ряду значений Кпл и V сегментов контура П {Kпл1, Kпл2, …, KплL}; {V1, V2, …, VL} оценивают состояние П, осуществляя локальную интерпретацию ее содержимого. Способ обеспечивает количественную оценку содержимого околоносовой П, степени ее патологии, точность локализации и дифференциальную диагностику, возможность классификации исследуемой патологии. 17 ил., 3 пр., 2 табл.
Наверх