Трехкаскадная коммутационная система для сетей передачи данных

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК ТЕРМИНОВ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР СПОСОБОВ ПОСТРОЕНИЯ И АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ КОММУТАТОРОВ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
1.1 Анализ архитектур коммутаторов сетей передачи данных
1.1.1 Общая шина.
1.1.2 Коммутаторы с разделяемой памятью.
1.1.3 Коммутатор с полиосвязной топологией
1.1.4 Матричные коммутаторы
1.2 Анализ алгоритмов работы многокаскадных схем
1.2.1 Особенности процесса установления соединений
1.2.2 Многокаскадные схемы коммутации для СПД.
1.2.3 Баньяноподобные коммутационные структуры
1.3 Патентный анализ многокаскадных коммутационных систем.
1.4 Постановка задачи исследования.
ВЫВОДЫ ПО IГЕРВОЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 2. ФОРМАЛИЗОВАННОЕ ОПИСАНИЕ СТРУКТУРЫ И АЛГОРИТМА РАБОТЫ ТРХКАСКАДНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ДАНШЛХ.
2.1 Задание структуры трехкаскадной коммутационной системы.
2.2 Разработка алгоритма работы трехкаскадной коммутационной системы
2.3 Описание алгоритма работы трхкаскадной коммутационной системы.
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ ЭЛЕМЕНТОВ ТРХКАСКАДНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ПОИСКОМ КАНАЛОВ СВЯЗИ.
3.1 Функциональные схемыг коммутационных блоков..
3.2 Функциональные схемы ячеек коммутации.
3.3 Процесс функционирования трехкаскадной коммутационной системы.
3.4 Технический результат разработки трехкаскадной коммутационной системы
3.5 Рекомендации по выбору технологии изготовления трхкаскадной коммутационной системы.
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ТРХКАСКАДНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.
4.1 Имитационное моделирование работы ячеек коммутации
4.1.1 Анализ работы ячейки коммутации выходного каскада
4.1.2 Анализ работы ячейки коммутации промежуточного каскада
4.1.3 Анализ работы ячейки коммутации входного каскада.
4.2 Имитационное моделирование алгоритма работы трхкаскадной коммутационной системы
4.2.1 Структура программы моделирования коммутационной системы .
4.2.2 Моделирование структуры коммутационной системы.
4.2.3 Случайное генерирование команд коммутации
4.2.4 Моделирование процесса коммутации
4.2.5 Расчт характеристик качества обслуживания КС
4.2.6 Сравнительный анализ работы КС.
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВРТОЙ ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
СПИСОК ТЕРМИНОВ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И
СОКРАЩЕНИЙ
КС коммутационная система
КБ коммутационный блок
СПД сеть передачи данных
БКС блокируемая коммутационная система
НКС неблокируемая коммутационная система
СНКС строго неблокируемая коммутационная система
ННТКС неблокируемая в широком смысле коммутационная система
НГГТКС перестраиваемая коммутационная система
УУ устройство управления
.УУ центральное устройство управления
ЛУУ локальное устройство управления
КЭ коммутационный элемент
ЯК ячейка коммутации
БЗУ буферное запоминающее устройство
ПЗУ постоянное запоминающее устройство
УСЗ узел ускоренного распространения сигнала занято
ОЗУ оперативное запоминающее устройство
БМК базовый матричный кристалл
ИС интегральная схема
ТТЛ транзисторнотранзисторная логика
ЭСЛ эмиттерносвязанная логика
пМОП логика, построенная на основе структуры металокислительполупроводник с пканалом
КМОП логика, построенная на основе структуры металокислительполупроводиик с транзисторами разной проводимости.
г
ВВЕДЕНИЕ
Экономическая эффективность сети передачи данных зависит от суммарной стоимости услуг, предоставляемых этой сетью. Данная величина определяется пропускной способностью сети, которая, в свою очередь, зависит от возможностей коммутационного оборудования.
Пропускная способность коммутаторов сетей передачи данных характеризуется следующими параметрами мкостью коммутационной
системы КС, скоростью передачи пакетов и скоростью коммутации.
Вопросом повышения скорости передачи пакетов активно занимаются разработчики коммутационного оборудования многих стран мира, которые стремятся повысить пропускную способность своих систем за счт новых и порою недоступных на сегодняшний день технологий ,,,,. Скорости коммутации, под которой подразумевается время установления соединений, напротив, уделяется недостаточное внимание.
Вопросам разработки архитектуры и алгоритма работы КС, от которых зависит скорость коммутации, посвящен ряд работ российских и зарубежных учных В.В. Жилы, Н.И. Витиски, О.Б. Макаревича, .. Каляева, В.И. Кодачигова, К.Е. , С.А. , V.. и др. , , , . Анализ данных исследований позволяет сделать вывод о том, что существенное преимущество в скорости установления соединений имеют алгоритмы параллельного поиска каналов связи.
Известные в настоящее время КС с параллельным принципом установления соединений коммутатор Баньяна, сортирующие схемы, используемые для построения коммутаторов сетей передачи данных, работают в режиме разовой коммутации, предполагающем чткое разделение во времени процесса установления соединений и передачи пакетов ,,. Это служит ограничением дальнейшего роста пропускной способности таких коммутаторов.
Не позволяют добиться высокой пропускной способности и существующие КС сетей передачи данных с последовательным принципом
установления соединений, к которым относят коммутаторы с разделяемой памятью и общей средой передачи шиной. Для коммутаторов с разделяемой памятью критическим параметром является скорость обращения к запоминающему устройству, а для общей шины е пропускная способность. Эти параметры ограничивают масштабируемость и пропускную способность таких коммутаторов.
В связи с вышеизложенным возникает необходимость в разработке научных основ создания и исследования общих свойств и принципов функционирования элементов коммутационных систем с параллельным принципом установления соединений, использование которых позволит повысить пропускную способность и масштабируемость коммутационного оборудования сетей передачи данных.
В качестве исследуемых элементов коммутации предлагается использовать коммутационные блоки трехкаскадных коммутационных систем, выбор которых обуславливается требованием меньшего числа коммутационных
элементов для построения трхкаскадной КС, по сравнению с матричными коммутаторами при одинаковом числе входов.
Актуальность