3. Условие раздельной памяти
Практическая невозможность построения коммутатора с абсолютно минимальной емкостью памяти наводит на мысль исследовать требования памяти при условии более реальных допущений. В частности, предположим, что при работе коммутатора за каждым происходящим в данное время разговором может быть закреплена отдельная часть памяти. В таком случае завершение текущего разговора или начало нового разговора не нарушит состояние элементов памяти, связанных с любым происходящим разговором. Это предположение достаточно хорошо выполняется при использовании стандартных типов коммутаторов и является естественным способом избежать трудностей 2) и 3), встречающихся при конструировании коммутаторов с применением абсолютно минимальной памяти.
Если коммутатор должен обеспечивать 5 одновременных разговоров, то должно быть по меньшей мере
отдельных запоминающих устройств. Кроме того, если их только
то каждое из этих запоминающих устройств должно обладать емкостью
Для того чтобы убедиться в этом, предположим, что все разговоры закончились, за исключением разговора, фиксируемого в некотором отдельном запоминающем устройстве. Тогда состояние всего коммутатора определяется состоянием этого отдельного запоминающего устройства. Зарегистрированный в этом устройстве разговор может происходить между любыми двумя из
абонентов, что дает всего
возможностей. Эти возможности должны соответствовать различным состояниям рассматриваемого запоминающего устройства, а следовательно, это устройство обладает емкостью, по меньшей мере равной
В таком случае общая емкость требуемой памяти равна
Если коммутатор должен помнить, какой из двух абонентов начал разговор, то получаем
или с высокой точностью при больших значениях
Приближение, состоящее в замене выражения (5) на (6) и имеющее порядок
эквивалентно добавлению памяти, требуемой для того, чтобы допустить установление связей, идущих от абонента к нему самому.
Рис. 3. Коммутатор с минимальной раздельной памятью.
При
получаем из выражения (6) значение
Значительное различие между минимальной требуемой памятью и памятью, фактически используемой в стандартных коммутаторах, частично обусловлено многими контролирующими и управляющими функциями коммутатора, которые не были учтены выше, а частично статистическими требованиями обеспечения резерва, компенсирующего ограниченные возможности скорости соединения абонентов.
Нижняя оценка, данная в (6), по существу реализуется в схематическом коммутаторе (рис. 3). Каждый блок содержит память емкостью
и контактную схему, обеспечивающую связь любых двух входов, причем с каждым возможным состоянием памяти связана упорядоченная пара входов. На рис. 4 изображена такая схема. Посредством соответствующего возбуждения запоминающих реле
можно связать точку
с любым из
абонентов слева. Реле
соединяют точку
с вызванным абонентом справа. Общая схема рис. 3 не слишком далека
от стандартной, хотя загрузка запоминающих элементов контактами является все же практически невозможной. В реальных панельных системах, системах кроссбар и шаговых системах доступ блоков памяти к линиям ограничен для того, чтобы уменьшить загрузку контактами.
Рис. 4. Соединительная схема для коммутатора рис. 3.
Этим уменьшается гибкость системы связей, но статистически это уменьшение оказывается незначительным.