2.3 Диаграмма обмена сигналами в системах коммутации

Первым шагом в разработке любой коммутационной системы является рассмотрение совокупности сигналов управления для обмена служебной информацией между терминалом и коммутационной системой. Эта информация переносится в виде сигналов, закодированных определенным способом: в случае аналоговых телефонных систем – в амплитуде и частоте синусоидального напряжения, в цифровых системах передачи данных – в двоичных кодовых комбинациях.

Р ассмотрим основной набор сигналов для терминала, применяемый в вызывающем или вызываемом режиме работы .

В вызывающем режиме пользователь терминала, желающий передать сообщение, должен,

во-первых, передать системе сигнал «Занятие» (1), т.е. сигнал о том, что вызывающий терминал занят. Это реализуется замыканием шлейфа телефонного аппарата (ТА), при котором изменяется величина тока питания ТА и абонентской линии (АЛ). Обычно система реагирует на поступление этого сигнала передачей сигнала «Ответ» (2), означающий готовность станции к обслуживанию вызова, проявляющийся в виде гудка с частотой 425 Гц.

Во-вторых, передать системе «Адресный сигнал» о маршруте соединения (3), а система коммутации отвечает сигналами «Состояние» (4), например, «линия занята», «номер поврежден», «линия свободна», «ответ линии».

После передачи информации терминал посылает в систему в прямом направлении сигнал «Отбоя» (7). Понятие «прямое» или «обратное» вводится по отношению к направлению передачи, причем прямым считается направление от вызывающего терминала к вызываемому.

В вызываемом режиме терминалу посылается из системы сигнал «Занятие» (5), а реакцией на него после снятия трубки телефонного аппарата будет сигнал «Ответ» (6). В конце периода связи система коммутации посылает сигнал «Отбой» (8) в прямом направлении, чтобы сообщить вызываемому терминалу об окончании соединения, если вызывающий абонент первым указывает, что связь окончена.

Сигнал «Отбой» (9) посылается в обратном направлении от вызываемого терминала к системе коммутации и от системы коммутации к вызывающему абоненту (10), если пользователь вызываемого терминала первым указывает на то, что связь окончена.

Выше описаны основные управляющие сигналы, обычно таких сигналов в системе коммутации около 100.

2.4 Централизованные системы коммутации

П ростым способом построения системы коммутации является способ, при котором каждое оконечное устройство (терминал) имеет прямую линию связи с каждым другим терминалом

Для работы каждого терминала необходимы переключатели для подключения его к требуемой линии при исходящей связи и получения входящего вызова. При такой структуре для N терминалов потребуется N(N–1)/2 линий.

Д ругой способ построения сети, при котором требуется только N линий, состоит в том, чтобы предоставить каждому терминалу по одной линии и устроить так, чтобы все другие терминалы имели к ней доступ.

Такой способ удобен для некоторых систем, в которых имеется небольшое число терминалов, близко расположенных друг с другом.

Другим примером сети, построенной по выше приведенному способу, является радиотелефонная сеть, в которой каждому терминалу присваивается своя частота. Для установления соединения передатчик вызывающего пункта должен быть настроен на частоту вызываемого пункта.

С ростом числа терминалов или увеличением их географической рассредоточенности растут затраты на прокладку кабелей, что делает такой способ построения сети экономически неэффективным.

Другой способ построения сети, на практике обычно оказывается более выгодным соединить каждый терминал с центральным пунктом и всю коммутацию осуществить в таком пункте .

При этом сокращаются затраты на средства передачи в сети (протяженность линий уменьшаются). Однако узел коммутации должен дистанционно управляется из терминала, а это приводит к увеличению затрат на коммутацию.

Общую стоимость средств передачи можно далее снизить, если вместо одной построить несколько станций коммутации . В этом случае уменьшится средняя длина линии связи между терминалом и ближайшей к нему станцией.

Способ построения системы коммутации на основе двух станций

Местные коммутационные станции должны быть связаны между собой называют соединительными линиями (СЛ).Физически АЛ и СЛ могут быть одинаковыми, но отличие заключается в сигналах, передаваемых по этим линиям. Число соединительных линий может быть во много раз меньше числа терминалов.

Таким образом, увеличение числа коммутационных станций снижает общие затраты на средства передачи сети. Однако с увеличением числа коммутационных станций затраты на коммутацию растут по двум причинам:

– местные станции становятся более сложными, потому что должны принимать решения о выборе маршрутов установления соединения к другой станции, а также потому, что станции, участвующие в соединении, должны обмениваться информацией;

– экономия от укрупнения теряется при повышении числа местных станций, так как две станции с половинным объемом оборудования каждая, стоят дороже, чем одна станция единичного объема.

В настоящее время используются, так называемые, иерархические системы коммутации, в которых объединение коммутационных станций и узлов осуществляются на нескольких уровнях .