Тема 1.2 Задачи и типы автоматической коммутации
Задачи коммутации и ее разновидности
Поступающее в сеть сообщение должно быть доставлено определенному потребителю информации интерактивной службы связи или одновременно множеству потребителей вещательной службы. В интерактивных службах передаче информации предшествует заявка на обслуживание, поступающая в сеть от вызывающего терминала. Затем вызывающий абонент передает в сеть адресную информацию, в кодированной форме указывающую кому должно быть доставлено сообщение. Для передачи сообщения из одного ОП в другой нужно установить соединение между этими пунктами, т.е. образовать сквозной канал связи. Эта задача решается с помощью оконечных и транзитных коммутационных узлов, соединяемых между собой линиями и организованными на этих линиях каналами связи. Процесс такого соединения называют коммутацией.
Обслуживая множество поступающих заявок коммутационные узлы распределяют потоки сообщений в соответствии с их адресом по различным направлениям связи (к другим КУ или к абонентам). Коммутация может быть долговременной или оперативной. Долговременная (кроссовая) коммутация выполняется заблаговременно, до поступления заявки на обслуживание, поэтому она не зависит от потоков передаваемых сообщений и существует в течение времени значительно большего, чем время передачи одного сообщения. Оперативная коммутация выполняется в соответствии с поступившей заявкой и существует в течение времени, необходимого для передачи данного сообщения. Различается оперативная коммутация каналов (КК), сообщений (КС) и пакетов сообщений (КП). Кроме этого в специальных случаях используется еще гибридная коммутация (ГК), быстрая коммутация каналов или пакетов (БКК и БКП) и некоторые другие методы коммутации.
По способу выполнения различают ручную, полуавтоматическую и автоматическую коммутацию. Ручная коммутация осуществляется оператором коммутатора (устройства ручной коммутации), автоматическая с помощью автоматических коммутационных приборов, а полуавтоматическая использует сочетание этих способов.
Кроссовая коммутация и образование прямых каналов
Чаще всего кроссовая коммутация выполняется для распределения каналов первичной сети по различным направлениям связи, для предоставления их разным вторичным сетям и для создания прямых каналов. Кроссирование (долговременное подключение) осуществляется чаще всего вручную несколькими способами:
а) с помощью подпайки кроссировочных шнуров (кроссировок) к перьям штифтовых рамок, установленных на главных щитах переключений в кроссе или на промежуточных щитах переключений (ПЩ);
б) установкой перемычек, например в распределительных шкафах для подключения абонентских и распределительных кабелей к магистральным кабелям ГТС;
в) непосредственно в блоках аппаратуры, чаще всего с помощью штепсельно-гнездового соединения;
г) распайкой пар жил одного крупного кабеля на несколько мелких в кабельной перчатке. Изменение установленных кроссировок может производиться:
• одноразово - при вводе в строй новых абонентов или участков сети;
• эпизодически - по специальному указанию (для перераспределения каналов в случае повреждения какого-либо участка сети), а также в зависимости от изменения интенсивности потоков поступающих сообщсний;
• по расписанию - переключение группы каналов в определенное время суток.
В некоторых случаях путем установки кроссировок на КУ создаются прямые каналы связи между ОП для непосредственного обмена сообщениями. Прямые каналы иногда предоставляются в аренду сторонним организациям (круглосуточно или в определенные периоды по расписанию). К преимуществам прямого канала можно отнести:
• ускорение передачи сообщений за счет постоянной готовности канала и невозможности его занятия другими пользователями;
• высокую надежность связи;
• отсутствие необходимости передачи адреса и укорочение сообщений за счет этого Совокупность прямых каналов иногда называют некоммутируемой сетью. Использование прямого канала целесообразно, если между ОП постоянно существует большой поток сообщений и канал при этом загружен не менее, чем 40% времени, а также при большой важности и срочности сообщений (связь специального назначения).
Коммутация каналов
При коммутации каналов (КК) на время передачи сообщения между пользователями создается последовательное соединение каналов или линий, называемое соединительным трактом. Все создаваемые соединения - дуплексные. На каждом КУ для установления соединения выбирается один из свободных каналов нужного направления связи и осуществляется соединение его с предыдущим и последующим каналами или с абонентом.
На рисунке1.2.1 показан пример коммутации каналов для установления прямого и обходного соединения Жирной линией выделен соединительный тракт связи между вызывающим (А) и вызываемым (Б) оконечными пунктами. Соединение от КУ-1 непосредственно к КУ-2 называется прямым направлением При отсутствии свободных каналов в прямом направлении может быть использовано обходное направление связи через промежуточный (транзитный) КУ-3. Коммутация каналов применяется в сетях, где информация передается в реальном масштабе времени (телефонные сети, сети абонентского телеграфа, некоторые сети передачи данных).
Процесс обслуживания при коммутации каналов можно разделить на три стадии: сигнализация для установления соединения; обмен полезной информацией по установленному соединению; сигнализация для разъединения.
Недостатки коммутации каналов состоят в следующем:
- В процессе установления соединения на КУ может не оказаться свободных каналов в требуем направлении. В этом случае заявка получает отказ в, установлении соединения (в системах с явными потерями), что приводит к возникновению повторного вызова.
- Время установления соединения может быть достаточно большим (особенно при занятости каналов на отдельных участках). Поэтому снижается надежность связи, тем больше, чем больше последовательно включенных точек коммутации в соединительном тракте
- При использовании КК на цифровых сетях скорость передачи информации от терминала до терминала через все узлы коммутации должна быть строго определенной (64 Кбит/с), при этом предъявляются высокие требования к синхронизации сети. Принципиально не допускается ощутимое расхождение тактовых частот на различных участках .тракта. Особенно это важно для передачи данных.
Однако, несмотря на указанные недостатки, достоинства этого вида коммутации позволили ему найти широкое применение. При КК абоненты на определенное время получают двухсторонний канал связи, по которому можно вести натуральный, живой обмен информацией. Информация, во время обмена между пользователями, доставляется практически без задержки, так как не требуется ее обработки в узлах
коммутации. Управляющие устройства узлов КК участвуют в обслуживании вызова только на стадии сигнализации, т.е. при установлении и разрушении соединения. Это обуславливает высокую пропускную способность систем управления узлов ,коммутации каналов.
Рисунок 1.2.1 Пример коммутации каналов
Коммутация сообщений
В службах связи, где передача сообщений ведется не в реальном масштабе времени вполне возможна некоторая их задержка (телеграфная связь, передача данных). В таких случаях может применяться коммутация сообщений состоящая в приеме, накоплении и последующей передаче сообщений »• соответствии с их адресом. При этом само сообщение составляется из двух частей: заголовка и собственно сообщения. Кроме адреса заголовок сообщения может содержать информацию о его важности (категорию приоритета). Сообщение полностью формируется в абонентском терминале. Узел коммутации сообщений принимает сообщение, записывает его в запоминающее устройство (ЗУ) системы управления, анализирует заголовок, проверяет достоверность принятой информации и передает это сообщение в другой транзитный КУ либо по АЛ в терминал получателя информации.
На рисунке 1.2.2 показан принцип коммутации сообщений. Передача сообщения проходит в несколько этапов:
а) Прием (может быть одновременный) сообщений, поступающих из ОП-1 и ОП-2. Контроль достоверности принятых сообщений. На рисунке сообщения пронумерованы в соответствии с моментами окончания их передачи. Адреса сообщений разные.
б) Запись в запоминающее устройство сообщений в порядке их поступления от ОП.
в) Коммутация сообщений: перезапись сообщений из ЗУ-1 в ЗУ-2 с формированием двух очередей сообщений в соответствии с их адресами и приоритетами (сообщения 5,1,4).
г) Передача сообщений по направлениям связи, соответствующим адресам, при свободности каналов этих направлений. .
В общем случае узел коммутации сообщений можно представить как систему массового обслуживания с ожиданием. В каждом КУ происходит задержка информации на время ее обработки, поэтому для сети с КС важным показателем является время доставки сообщения. По сети с КС нельзя вести телефонный обмен, однако КС имеет и существенные преимущества.
Особенности и преимущества коммутации сообщений
- Нет необходимости устанавливать сквозной соединительный тракт от абонента А до абонента Б, по этому не нужно согласовывать между собой его участки. На разных этапах и на разных участках передача сообщений может вестись с разной скоростью (на рис. 1.2.2а и б - с низкой скоростью, на рис.1.2.2 в и г - с высокой).
-Повышение использования каналов до п = 93-98% за счет предварительного формирования очереди и увеличения скорости передачи.
-Устойчивость системы к перегрузкам за счет хранения сообщений в ЗУ в случае невозможности их немедленной передачи.
- Возможность задержки сообщения, если приемный пункт не работает, организация связи по расписанию.
- Возможность регистрации всех проходящих через узел сообщений благодаря хранению их в ЗУ.
- Возможность повторной выдачи информации из ЗУ при обнаружении ошибки (по запросу из приемного пункта).
- Возможность приоритетного обслуживания наиболее важных сообщений.
- Возможность циркулярной передачи одного сообщения нескольким адресатам (многоадресная передача).
- Отсутствие жестких требований к синхронизации.
Рисунок 1.2.2 Принцип коммутации сообщений
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|