Комутационните системи изграждат физически или логически канал между съединителните и абонатните линии на два крайни терминала. Каналът е съвкупност от комуникационни съоражения, образуващи път по който се пренасят сигналите, нощещи информация. Комутацията в съобщителната мрежа е три основни типа: комутация на канали, комутация на съобщения; пакетна комутация
Цифрова комутация на каналите - ключова технология в телекомуникационните мрежи.
В мрежата с комутация на канали, комутационните системи изграждат физически път между викащия и викания терминал, по който се обменя полезната информация през цялото време на повикването. При тази технология е възможен дуплексен режим на комуникация в реално време, тъй като информацията се предава практически без закъснения. Недостатъците на този тип технология са: голям брой канали във вид на линии и съоражения за изграждане на връзки; при заетоз на съораженията, потребителят получава отказ от АТЦ да бъде осъществена връзка; потребителят заплаща услугата според времето, през което е ангажиран каналът, а не според количеството информация предадена по него.
Комутация на съобщения - викащата страна предава цялото съобщение е свързания с нея комутационен възел заедно с адреса на терминала, за който е предназначено. Съобщението се запаметява и се изчаква да се освободи канал, за да бъде предадено в следващия комутационен възел и така докато стигне до викания терминал. Съобщенията чакат, подредени хронологически в опашка, докато бъдат предадени. Тази технология е подходяща при предаване на данни, факс, телеграфия, т.е. съобщения състоящи се от символи и знаци и когато скоростта на постъпването варира в широки граници. Носителите, които съхраняват съобщенията са електронни памети с висока плътност.
Предимства - много по-ефективно използване на съораженията, по-малък брой канали, никога няма отказ - информацията се изпраща винаги, макар и с известно забавяне; информацията може да се измери количествено и съответно таксуването да се извършва според него, а не според времето на заемане на даден канал.
Недостатъци - усложняване на комутационните възли основно с инсталирането на запаметяващи устройства и системи за тяхното надеждно управление; липсва възможност за работа в реално време и интерактивен режим
Пакетна комутация - Тази технология запазва всички предимства и премахва недостатъците на комутацията на съобщения. Тук съобщението (файлът) се разделя на пакети - малки стандартизирани единици. Отделните пакети се предават по всички свободни канали в един и същ момент като независими една от друга единици. На фиг.6.4 е показана препоръчаната от ITU-T структура на един пакет.
Пакетът съдържа следните полета:
- флагове - стандартен формат и указват началото и края на пакета;
- адрес - 8 разряда;
- управление - носи информация за номерацията на пакета в групата пакети, вида на пакета (за полезна информация или служебна сигнализация), допълнителни данни за адресите на викащия и викания терминал, невключени в сектор "адрес";
- информационна рамка - тук се разполагат самите данни, включени в този пакет, освен стандартната дължина (фиг. 6.4) в рамката могат да се включат и по-малко (до 64 разряда) и повече (до 8192 разряда)
- проверочни разряди за контрол, чрез които се откриват и коригират грешки.
На фиг.6.5 е показана примерна мрежа с пакетна комутация. Данните, които източникът на информация подава към възела за пакетна комутация, се разделят на пакети A, B, C, D, E още преди да постъпят в комутационния възел. Добавя се адрес на получателя и служебна информация. Пакетите се изпращат през всички свободни линии и съоражения към комутационния възел, към който е включен получателят. Действителният път на пакета зависи от достъпността на отделните клонове на мрежата. След пристигането си в крайния комутационен възел, пакетите се подреждат според номерата си, а не по реда на пристигането си. Така сглобеното в първоначалния си вид съобщение се предава на получателя.
Комутационните възли са свързани помежду си с високочестотни канали и съединителни линии с прецизно коригирани характеристики, осигуряващи максимална скорост. При тази технология на комутация - пакетите се задържат в комутационните и преносните системи значително по-кратко време, поради което работата в интерактивен режим става възможна. тя се прилага основно в глобалните компютърни мрежи, но би могла да се използва за цифрово пренасяне на говорна реч, видео и данни.
Цифрово комутационно поле - всяка автоматична телефонна централа (АТЦ) освен същинската комутация съдържа управление и сигнализация. Комутацията се извършва в комутационното поле на телефонната централа от комутационните схеми, съставени от свързани помежду си комутационни точки. За изграждане на разговорния и сигналния тракт на съобщителните връзки се използват комутационни елементи, чрез които между входящите и изходящи преносни линии, се изграждат канали за полезната информация. Сигнализацията е предаване на служебна информация, чрез която се установяват, управляват и разпадат връзките в мрежата. Блоковете за сигнализация следят състоянието на входящите линии, приемат сигналите от тях, транслират преиетата информация към управлението и предават управляващите сигнали към изходящите линии. Управлението изгражда и разпада канала между викащия и викания абонат. То непрекъснато обработва постъпилата от сигнализацията инфоемация, формира съответни команди, намира свободни вериги и ги заема като включва и превключва съответните точки от комутационното поле (фиг.6.6)
Цифровото комутационно поле трябва да осъществява време-пространствена (двукоординатна) комутация (фиг.1.2). Свързването на канали от различни системи с импулсно-кодова модулация съответства на пространствена комутация, а всяко свързване на канали с различни времеинтервали (поредни номера) съответства на комутация по време. Последната се реаализира чрез задържане на разговорната информация във времето толкова канални времеинтервали, колкото е разликата между номерата на двата канала. Прехвърлянето на информацията става чрез нейния запис в памет по време на текущия времеинтервал, след което системата изчаква удвоената разлика между номерата на двата канала и прочита информацията по време на следващия цикъл.
Важно предимство на цифровото комутационно поле е, че каналите могат да се комутират във вида, в който са в уплътнената преносна линия.
В практиката се използват три типа комутатори: 1. пространствени, 2. по време, 3. време-пространствени комутатори.
Цифров пространствен комутатор - на фиг.1.3 е показана комутационна матрица, която осъществява пространствена комутация на канали с импулсно-честотна модулация. Всяка хоризонатала и вертикала на матрицата представлява 32-канален линиен тракт с импулсно-честотна модулация. В пресечните точки са поставени електронни ключове, които могат да затварят прилежащите им вериги в продължение на всеки един желан канален времеинтервал. Показаната матрица комутира в пространството само синфазни канали.
Основни принципи на цифровата комутация.
Няма коментари:
Публикуване на коментар