2 Лекция. Принципы коммутации

Цель лекции: изучение студентами основных понятий и определений коммутации

Содержание:

• основные определения и понятия коммутации;

• непосредственное соединение (коммутация каналов);

• коммутация с запоминанием.

Определения и понятия коммутации

Коммутацией называется установление по заявке индивидуального соединения заданного входа системы с заданным ее выходом на время, необходимое для передачи информации между ними [3].

Известны два основных принципа коммутации:

• непосредственное соединение (коммутация без запоминания передаваемой информации – коммутация каналов);

• соединение с накоплением информации (коммутация с запоминанием).

Непосредственное соединение (коммутация каналов)

При коммутации каналов осуществляется физическое соединение входящих линий с исходящими линиями по соответствующему адресу (см. рисунок 2.1) [2].

Достоинства метода коммутации каналов:

- возможность организации “диалога”, т.к. время задержки в передаче сообщения невелико;

- абоненты имеют возможность вести передачу сообщений после установления соединения независимо от нагрузки, поступающей от других абонентов.

КС – коммутационная система; АЧ – адресная часть;

УУ – управляющее устройство; ИЧ – информационная часть

Рисунок 2.1 – Коммутация каналов

Недостаток метода коммутации каналов. В случае отсутствия свобод-

ных каналов в требуемом направлении вызывающий пользователь получает отказ в установлении связи, поэтому системы КК называются системами с отказами (потерями вызовов).

Потерянными вызовами называют вызовы, не закончившиеся передачей сообщения по вине коммутационной системы.

Потери оцениваются по отношению числа потерянных вызовов к общему числу поступивших и является качественным показателем обслуживания.

Р=С_пот / С_пост, (1.1)

где С_пот – число потерянных вызовов;

С_пост – общее число поступивших вызовов.

Установление соединения путем коммутации каналов проходит следующие фазы:

• направление заявки на соединение, для чего вызывающий абонент с помощью вызывного устройства посылает по абонентской линии в коммутационную систему заявку на соединение, содержащую условный адрес вызываемого абонента;

• организация сквозного физического канала – оборудование коммутационной системы по полученной заявке осуществляет соединение соответствующих абонентских линий, если абоненты принадлежат одной коммутационной системе, или магистральных линий между коммутационными системами, к которым принадлежат участвующие в сеансе связи абоненты. После организации сквозного канала вызывающий абонент получает из коммутационной системы сигнал установления соединения, а вызываемый абонент - сигнал вызова;

• передача сообщений между абонентами;

• разрушение соединения после завершения сеанса передачи и получения от абонента сигнала отбоя аппаратура коммутационной системы разрушает установленное соединение.

Коммутация с запоминанием

В системах с накоплением информации пользователь не получает отказа в случае отсутствия свободных каналов. Его сообщение временно записывается в память УУ коммутационной станции и выдается дальше после освобождения канала, поэтому системы с накоплением называется системами с ожиданием [2].

Известны две разновидности коммутации с накоплением:

- коммутация сообщений;

- коммутация пакетов.

Коммутация сообщений - в системах с накоплением информации пользователь не получает отказа в случае отсутствия свободных каналов. Его сообщение временно записывается в память УУ коммутационной станции и выдается дальше после освобождения канала, поэтому системы с накоплением называются системами с ожиданием (см. рисунок 2.2). Данный метод нашел применение на телеграфной сети общего пользования.

ЦКС – центр коммутации сообщений;

УУ ЦКС – управляющее устройство ЦКС;

ЗУ – запоминающее устройство; Пр - процессор

Рисунок 2.2 – Коммутация сообщений

Для коммутации сообщений характерны следующие фазы установления соединения:

1. направление заявки на соединение – вызывающий абонент передает в ЦКС сообщение вместе с условным адресом вызываемого абонента;

2. запоминание сообщения – в ЦКС сообщение запоминается, а и по адресу определяется канал передачи;

3. передача сообщения.

Если канал к соседнему ЦКС свободен, то сообщение немедленно туда передается, где повторяется та же операция. Если канал к соседнему ЦКС занят, то сообщение хранится в памяти до освобождения канала.

Сообщения устанавливаются в очередь по направлениям передачи с учетом категории срочности.

Коммутация пакетов – исходящее сообщение делится на «пакеты», каждый из которых содержит часть полезной информации и заголовок (см. рисунок 2.3). Заголовок первого пакета содержит характеристику сообщения: адреса исходящего, входящего пунктов, количество пакетов в сообщении и другое. В остальных пакетах в заголовок может включатся идентификатор, определяющий принадлежность пакета к сообщению, порядковый номер пакета.

Рисунок 3.3 – Коммутация пакетов

Существуют два способа доставки пакетов: