3. НОРМАТИВНІ ДАНІ З ДИСЦИПЛІНИ
Семестр 5 Семестр 6 Характеристика
дисципліни
Кількість годин 120 120 Цикл:
Професійної і практичної
підготовки.
Нормативна частина
Форма навчання: денна
Курс: 3
Семестр: 5, 6
Дисципліна вивчається з
2011 р.
Кількість залікових
кредитів (ECTS)
4 4
Аудиторних занять
64
лк пз лб
64
лк пз лб
28 8 20 28 8 20
Консультації 8 8
Самостійна робота 56 56
Форма контролю Зал. Екз. комб.
Курсовий проект - -
4. Мета навчальної дисципліни
• Метою дисципліни є ознайомлення з основними способами
комутації і розподілу інформацій в телекомунікаційних
мережах, принципами побудови комутаційних систем,
методами розрахунків характеристик комутаційних систем та
методами аналізу і синтезу їх комутаційних полів, а також
методами сигналізації і управління.
• За результатом вивчання дисципліни студенти повинні:
• ЗНАТИ: основні принципи побудови комутаційних систем;
характеристики комутаційних приладів; структури систем
комутації, методи сигналізації і управління.
• ВМІТИ: проводити розрахунок основних характеристик
комутаційних систем; будувати комутаційні поля з
комутаційних приладів; використовувати методи теорії
телетрафіка для аналізу систем розподілу інформації
5. НАВЧАЛЬНО–МЕТОДИЧНІ МАТЕРІАЛИ З ДИСЦИПЛІНИ
Основна література
• 1 Омельченко А.В. Основи аналізу систем розподілу інформації: Навч
посібник. - Харків: ХНУРЕ, 2007. - 136 с.
• 2 Баркун М.А., Ходасевич О.Р. Цифровые системы синхронной коммутации.-
М.: Эко-Трендз, 2001.-188 с.
• 3 Аваков Р.А., Шилов О.С., Исаев В.И. Основы автоматической коммутации.-
М.: Радио и связь,1981.-288 с.
• 4 Лившиц Б.С., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика. -М.:
Связь. 1979. -224 с.
• 5 Гольдштейн Б.С. Системы коммутации.-СПб.:БХВ-Санкт-Петербург,2003.-
318 с.
• 6. Иванова О.Н., Копп М.Ф., Коханова З.С., Метельский Г.П. Автоматические
системы коммутации.-М.: Связь, 1988.-264 с.
• 7. Беллами Дж. Цифровая телефония: пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1986.-
544 с.
• 8. Баркун М.А. Цифровые автоматические станции: Учеб. пособие для
вузов.- Мн.: Выш. шк.,1990.-192 с.
• 9. Росляков А.В. Общеканальная система сигнализации №7. – М.: Эко-Тренз,
2002. – 176.
• 10. Семенов Ю.В. Проектирование сетей связи следующего поколения. –
Спб.: Наука и техника, 2005. - 240 с.
• 11. Гольдштейн А.Б., Гольдштейн Б.С. SOFTSWITCH. – Спб.: БХВ –2006. –
368.
6. Методичні вказівки
• 12. Методичні вказівки до лабораторних робіт
з курсу "Системи комутації в
електрозв’язку" для студентів усіх форм
навчання спеціальностей напрямку
“Телекомунікації” /Упоряд.: А.В.Омельченко
та ін., Харків, ХНУРЕ, 2006. - 99 с.
• 13. Методичні вказівки до практичних занять з
дисципліни "Системи комутації в
електрозв’язку" для студентів усіх форм
навчання спеціальностей напрямку
“Телекомунікації” /Упоряд.: С.В.Омельченко.
Харків, ХНУРЕ, 2008.- 74 с.
7. Додаткова література
• 14. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы,
технологии, протоколы. -С-Пб.: Изд. Питер,2000.-672 с.
• 15. Саати Т. Элементы теории массового обслуживания и ее
приложения. - М.: Сов. радио, 1965. - 510 с.
• 16. Гайворонская Г.С. Основы построения сетей и систем телефонной
коммутации. –Одесса,1997. -105 с.
• 17. Максимов В.В.Цифровая электронная коммутационная система
EWSD. Краткое описание, расчет нагрузок и оборудования. Учебное
пособие для вузов.- К.: КИС УГАС им.Попова, 1998.-116 с.
• 18. Веселов С.Л. Программирование мини-АТС Samsung и Panasonic. –
М.: Горячая линия – Телеком, 2003. – 347 с.
• 19. Джим Ван Меггелен, Лайф Мадсен, Джаред Смит. AsteriskTM:
будущее телефонии, второе издание. – Пер. С англ. _Спб: Символ-
Плюс, 2009. – 656 с.
• 20. Коммутаторы локальных сетей D-Link. Учебное пособие. М.: D-Link/.
2006. – 156.
• 21.Берлин А.Н. Коммутация в системах и сетях связи. – М.: Эко-Трендз,
2006. – 344 с
8. Місце систем комутації в
мережах електрозв'язку
Мережа електричного зв'язку являє собою комплекс технічних
засобів, призначених для передачі й розподілу інформації.
Системи комутації призначені для вирішення задач розподілу
інформації.
За принципом утворення трактів для передачі інформації мережі
діляться на мережі без вузлів комутації й з вузлами комутації. У
першому випадку використовуються постійно діючі тракти між
абонентськими пристроями.
Абонентський пристрій (конечний пристрій) – це пристрій, який
забезпечує абонентові інформаційний обмін.
Абонентський пристрій у телефонії – це телефонний апарат, а в
мережах передачі дискретних повідомлень – телеграф або
комп'ютер.
9. Вигляд мережі без вузлів комутації
АП1
АП 2 АП 3
АП 4 АП 5
Рисунок 1.1
Для реалізації мережі з N вузлами необхідно
( )
2
N N -1 ліній.
10. СПОСІБ ПОБУДОВИ МЕРЕЖІ БЕЗ ВУЗЛІВ КОМУТАЦІЇ
• Зобразимо схему мережі без
вузлів комутації, у якій потрібне
АП 1
менше число ліній. Найпростіший
спосіб побудови мереж без вузлів
комутації полягає в тому, щоб
надавати кожному абонентові по
АП 2
одній лінії й організувати доступ
інших абонентів до цієї лінії ( див.
рис.1.2 ).
• Така побудова мережі зручна для
систем, у яких є невелике число
АП близько розташованих один
АП N
до одного, наприклад будинкових
телефонних станцій.
Рисунок 1.2
11. МЕРЕЖІ З ЛІНІЯМИ ЗВ'ЯЗКУ
КОЛЕКТИВНОГО ВИКОРИСТАННЯ
• Іншим прикладом мережі,
побудованої за цим принципом,
є схема із частотним поділом
каналів. Для встановлення
з’єднання передавач повинен
перемкнутися на частоту
абонента, що викликається.
При такому способі абонент, що
викликає, повинен вибрати
вільний канал, а абонент, що
викликається - підключитися до
нього. Цей спосіб
застосовується в
радіоелектронному зв'язку, де є
службовий канал. Застосування
цього способу дозволяє
зменшити число ліній зв'язку.
АП1
АП2
АПN
Рисунок 1.3
12. Мережі з вузлами комутації
• У більшості випадків виявляється економічно вигідно з'єднати кожен
АП із центральним пунктом, у якому здійснюється комутація. У
телефонії такий пункт називається вузлом комутації (КК), а в
телеграфії й інших мережах передачі дискретних повідомлень –
центром комутації (ЦК).
• ВК повинен дистанційно управлятися з АП й це вимагає застосування
додаткового каналу для передачі сигналів управління
АП1
АП2 АП3
ВК
АП4 АП5
Рисунок 1.5
13. Призначення систем комутації
• Призначення систем комутації в електрозв'язку
полягає в тому, щоб забезпечити проходження
інформації з будь-якого АП до будь-якого іншого АП,
обраного користувачем.
• Під комутацією розуміється сукупність операцій, що
проводяться для утворення тракту передачі
інформації між АП.
• Слово комутація (switching) означає «включення і
виключення».
• Сектор стандартизації електрозв’язку Міжнародного
союзу електрозв’язку ITU-T визначив комутацію як
«з’єднання одного (визначеного) із множини входів
системи з одним (визначеним) із множини її виходів,
що організується по запиту і надається цій парі вхід-
вихід на час, який необхідний для обміну
інформацією між ними».
14. • Мережі зв'язку можуть не мати комутаційних
приладів - це такі мережі, що не комутуються.
У них зв'язок між абонентами здійснюється по
постійно закріплених каналах. На рис.1
зображена повно зв'язна мережа без
комутаційних приладів.
• Розподіл інформації в таких мережах
забезпечується спеціальними методами
доступу або процедурами керування передачі
інформації, що служать для повідомлення
про те, які абоненти будуть здійснювати
інформаційний обмін.
15. • Зазвичай мережі зв'язку є такими, що
комутуються. На рис.1.2 і рис.1.3 зображені
приклади таких мереж, що містять комутаційні
прилади, але не мають вузлів комутації.
Число необхідних ліній зв'язку між АП, у
цьому випадку є меншим в порівнянні з повно
зв'язною мережею (рис. 1.1) . Платою за це є
необхідність використання великої кількості
комутаційних приладів.
• Як правило, комутаційні мережі містять вузли
комутації, через які абоненти зв'язуються між
собою. У цьому випадку число комутаційних
приладів може бути менше, спрощується їхнє
обслуговування й керування ними,
збільшується використання пропускної
здатності ліній.
16. Дата
XIX
столiття
Історія розвитку зв'язку
Етапні події
1870-i роки: створення телефонного апарата
1876 Винахід телефону (А.Г. Белл, США)
1878 Створення вугільного мікрофона (Д. Юз, США)
1879 Удосконалення мікрофона i телефонного апарата (К. М.
Махальский i П. М. Голубицький, Росiя)
1883 Уведення трансформатора в телефонний апарат (Т.
Эдисон, США)
1880-1890-i роки: створення ручних i декадно-крокових АТС
1878 Створення першої ручної телефонної станції (м. Нью
- Хевен, США)
1889 Створення крокового шукача (А. Б. Строуджер, США)
1892 Пуск першої декадно - крокової АТС (м. Ла - Порт,
США)
1896 Створення першої релейної АТС (м. Огаста, США)
17. XX столiття; створення сучасної
телефонiї
1906 Розробка АТС iз регiстрами (реєстрове керування
Молiна)
1906 Розробка обхiдного принципу встановлення з'єднань
1914 Створення багаторазового координатного з'єднувача
(Бетуландер, Швецiя)
1924 Виготовлення АТС координатного типу
1939 (США)
1940-і Широке впровадження координатних АТС (США,
Швецiя)
1946 Створення ЕОМ типу ЭНИАК (США)
1948 Винахiд транзистора (У. Шокли, V. Браттейн, Дж.
Бардiн, США)
1950 Створення ЕОМ типу МЭСМ (СРСР)
18. 1950-i роки: початок розробок квазiелектронних i
електронних АТС
1959 -
1961
Створення перших напiвпровiдникових iнтегральних
схем
1959 Розробка цифрової комутацiї (Е. Воган)
1962 Цифрова система передачi Т1 (США)
1964
Введення в експлуатацiю першої квазiелектронної АТС
iз програмним керуванням ЕSS № 1 (м. Сакасанна,
США)
1970 Перша електронна АТС iз цифровою комутацiєю
1975 Введення в експлуатацiю першої цифровий АТС типу
NMT (м. Ланьон, Францiя)
1980 Системи персонального радiовиклику
1986 Прийняття стандарту ММТ аналогової системи
стiльникового рухливого телефонного зв'язку
1990 Прийняття стандарту GSМ цифрової системи
стiльникового рухливого телефонного зв'язку
1993 -
1995
Початок впровадження Iр-телефонії
1997 Прийняття стандарту CDMA цифрової системи
19. ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ ТЕЛЕФОНУ
• У 1878 р. Д.Е. Юз доповів Лондонському
королівському суспільству, членом якого він був, про
відкриття ним мікрофонного ефекту. Досліджуючи
погані електричні контакти, Юз виявив, що
коливання поганого контакту прослуховуються в
телефоні. Випробувавши контакти, виготовлені з
різних матеріалів, він переконався, що ефект з
найбільшою силою проявляється при застосуванні
контактів з пресованого вугілля. Грунтуючись на цих
результатах, Юз в 1877 сконструював телефонний
передавач, названий їм мікрофоном. "Компанія
Белла" використовувала новий винахід Юза, так як ця
деталь, що була відсутня в перших апаратах Белла,
усувала основний їх недолік - обмеженість радіусу дії.
• Над удосконаленням телефону працювали багато
винахідники (В. Сіменс, Адер, Говер, Штекер, Дольбір
та ін.) Незабаром Едісон сконструював інший тип
телефонного апарату (1878). Вперше ввівши в схему
телефонного апарату індукційну котушку і
застосувавши вугільний мікрофон з пресованої
лампової сажі, Едісон забезпечив передачу звуку на
значну відстань.
• Відкриття Белла знаменувало початок
ери телефонії. А термін "Телефонія" має досить
широке значення, що охоплює всі науково - технічні
аспекти телефонного зв'язку.
Микрофон Юза
20. • Незабаром після винаходу Белла стало
ясно, що сам по собі телефонний апарат
без засобів, що забезпечують
встановлення різних сполук "на вимогу"
не знайде широкого застосування. Вже
в 1878 р. була введена в експлуатацію
перша телефонна станція, що
обслуговує абонентів у зоні невеликого
міста Нью-Хейвен (США). Далі, у міру
створення інших зон телефонного
зв'язку, виникла необхідність з'єднання
між абонентами окремих зон. Так
народилася концепція багаторівневої
ієрархічної
структуримережі телефонного зв'язку.
• Телефонні мережі, незалежно від
масштабів і складності, складаються з
елементів, які можна об'єднати в три
групи:
• абонентські термінали (зазвичай
- телефонні апарати);
• лінії зв'язку (абонентські та з'єднувальні
лінії);
• центри комутації чи телефонні станції.
21. РЕВОЛЮЦІЯ В ТЕЛЕФОНІЇ
• Другий період розвитку телефонії, що почався в 70-і роки XX
століття, вніс до неї радикальні зміни.
• Основою телефонії стали нові технології:
• електронна технологія дозволила перевести всі апаратні засоби
телефонії на електронну елементну і технологічну базу;
• цифрова технологія на основі подання різних видів інформації в
єдиній цифровій формі інтегрувала обслуговування різних видів
зв'язку, а також об'єднала системи передачі та комутації;
• комп'ютерна технологія, застосування якої призвело не тільки у
використанні комп'ютерів у ролі пристроїв керування АТС, а й у
створенні комп'ютерних терміналів, дозволила абонентові
одержувати послуги різних видів зв'язку за допомогою єдиного
терміналу.
22. • Комп'ютеризація телефонії, що називається комп'ютерно-
телефонною інтеграцією (Computer Telephone Integration - CTI),
дозволяє поєднувати різні мережі, системами передачі,
комутації, управління та термінальні пристрої.
• Говорячи про другий період в історії телефонії, слід відзначити
не тільки радикальний характер змін, що відбуваються, а й
високий їх темп, особливо зрослий протягом останніх
десятиліть. З'явилися системи і мережі з інтеграцією послуг
(ISDN - Integrated Services Digital Network). Успішно
розвиваються такі додатки телефонії, як мобільні мережі зв'язку,
а також мережі бездротового абонентського доступу.Напрямок
комп'ютерно-телефонної інтеграції призвело до створення
єдиних програмно-апаратних платформ із зосередженням всіх
функцій в одній системі - інтелектуальному сервері
мережі.Відзначається зростання мультимедійних додатків
(передача відеоконференцій тощо).
• Нарешті, розвивається технологія IР-телефонії, що забезпечує
передачу мови по мережах пакетної комутації.
23. Способи побудови мереж зв'язку
• Мережа електричного зв'язку може бути
побудована по одному з наступних
способів, що визначають зв'язок між її
вузлами:
• 1) кожний з кожним;
• 2) радіальний;
• 3) радіально-вузловий;
• 4) комбінований.
24. Структура мережі, побудованої
за способом “кожний з кожним”
АП
АП
АП
АП
АП
Рисунок 1.6
Цей спосіб побудови дозволяє одержати найбільш
гнучкий і надійний зв'язок, тому що при ушкодженнях
на окремих ділянках завжди можна організувати
обхідний зв'язок. У той же час, така мережа є
найбільш дорогою, тому що велика кількість ліній
зв'язку, кожна з яких має малу пропускну здатність.
25. РАДІАЛЬНА ПОБУДОВА МЕРЕЖІ
• Починаючи приблизно з 10
станцій раціонально
вводити вузли комутації
міжстанційних ліній
(центральні вузли). У цьому
випадку може бути
використовуватися
радіальна побудова мережі.
• Радіальна побудова мережі
різко знижує загальне
число міжстанційних
ліній і дозволяє створювати
пучки каналів великої
ємності.
Рисунок 1.7
26. На великій території мережа зв'язку будується за
радіально-вузловим принципом. У цьому випадку
зв'язок організується через комутаційні вузли 2-х і
більше класів:
Рисунок 1.8
Збільшення числа класів вузлів комутації дозволяє
зменшити відстань між сусідніми вузлами й збільшити
використання каналів за рахунок об'єднання
навантаження. Недолік - збільшення числа транзитних
вузлів може привести до погіршення електричних
характеристик тракту передачі.
27. • При комбінованому способі побудови мережі
вузли 1-го класу з'єднуються між собою
безпосередньо за принципом кожний з кожним й
є центрами радіальних вузлів побудови мережі.
Мережа побудована таким чином, є більше
надійною, тому що вихід з ладу однієї вузлової
станції не порушує роботу всієї мережі.
Рисунок 1.9
28. Первинні й вторинні мережі зв'язку
• Первинна мережа - сукупність технічних засобів
зв'язку, які забезпечують передачу
інформаційних сигналів. До таких засобів
відносяться провідні й бездротові лінії зв'язку,
лінійні кінцеві пристрої, проміжні регенератори й
апаратури ущільнення, пристрої
електроживлення й необхідні спорудження. Ці
мережі ще називаються мережами передачі.
• З метою збільшення ефективності використання
всі первинні мережі України поєднуються в
Національну мережу зв'язку України.
29. • На базі первинних мереж утворяться вторинні
мережі. Вторинна мережа являє собою
сукупність, що закріплені за деякою службою,
комутаційних вузлів (станцій), кінцевих АП і
абонентських та з'єднувальних ліній.
• Залежно від виду переданої інформації
вторинні мережі діляться на мережі:
• - телефонну;
• - телеграфну;
• - факсимільну;
• - передачі даних (комп'ютерні мережі);
• - звукову й телемовлення.
• Вторинні мережі містять у собі місцеві, зонові
й міжміські мережі.
30. Основні означення в області
телефонної комутації
• На мережах електрозв'язку шляхом комутації АП
(передавачі й приймачі) з'єднуються між собою для
передачі інформації.
• Комутація здійснюється в КП. Крім КП в мережу входять АП
й ЗЛ.
• ЗЛ - це фізичне середовище, по якому відбувається
передача сигналів між КВ або між АП й КВ. На телефонних
мережах загального користування АЛ організовується на
окремих парах проводів, що називаються абонентським
шлейфом.
• АЛ - це лінії, які з'єднують АП й КВ.
• ЗЛ - лінії зв'язку, які перебувають на території одного
населеного пункту. Якщо КВ перебувають у різних
населених пунктах, то ЛЗ, що з'єднують їх, називаються
міжміськими.
31. Основні означення в області комутації (у
телефонії)
• Комутаційна станція - КВ в який включаються АЛ. У
деяких випадках АЛ включається в підстанції, які
відіграють роль станційних виносів, тобто здійснюють
концентрацію навантаження.
• Особа, що користується АП для передачі й
приймання інформації, називається абонентом.
• Сукупність лінійних і станційних засобів, призначених
для з’єднання АП, називається сполучним
(з’єднувальним) трактом.
КВ КВ АЛ
• АЛ ЗЛ ЗЛ
Рисунок 1.10
32. • Для здійснення необхідного з’єднання на комутаційний
вузол АП, що викликається, повинна надійти інформація
про номер АП (адресна інформація), а з комутаційних вузлів
в абонентські пристрої посилають інформаційні сигнали для
оповіщення абонентів (це акустичні сигнали відповідь
станції, посилка виклику - ПВ, контроль ПВ-КПВ і сигнал
«Зайнято»).
• Під каналом передачі (лінією) розуміється сукупність
технічних засобів (лінійних і станційних), що забезпечують
передачу інформації між двома суміжними комутаційними
вузлами або між комутаційними вузлами й абонентськими
пристроями. Канали передачі служать для утворення
з'єднувального тракту.
• Тракт передачі інформації - це сукупність з’єднувального
тракту, передавача й приймача, що забезпечує передачу
інформації під час з'єднання між АП.
33. Структура з’єднувального тракту із ступенями
шукання:
1ГШ
ПШ
ПШ
ПШ
3ГШ ЛШ
Рисунок 1.11
• У розглянутому випадку сполучний тракт містить 5
ступеней шукання й 6 ділянок ліній:
• - дві абонентські лінії;
• - міжстанційні лінії;
• - лінії, що зв'язують ступені шукання усередині АТС.
34. Способи комутації
• Класифікація способів комутації може
проводитися відповідно до деякої ознаки.
• Відповідно до часової ознаки розрізняють
довгострокову й оперативну комутацію.
• Довгострокова (кросова) комутація виконується
завчасно, до надходження заявки на
обслуговування й існує протягом часу більшого,
ніж час передачі одного повідомлення.
• Оперативна комутація виконується для заявки,
що поступила, й існує протягом часу,
необхідного для передачі повідомлення.
35. • За способом виконання розрізняють ручну,
автоматичну й напівавтоматичну
комутацію. Ручна комутація здійснюється
оператором комутатора, автоматична за
допомогою автоматичних комутаційних
приладів, а напівавтоматична використає
з'єднання цих двох способів.
• Відомі наступні основні способи оперативної
комутації: комутація каналів; комутація
повідомлень; комутація пакетів. Крім того,
використаються поняття гібридна комутація,
швидка комутація каналів і швидка комутація
пакетів.
36. Комутація каналів
• При комутації каналів між користувачами на
час передачі повідомлення створюється
сполучний тракт шляхом послідовного
з’єднання каналів або ліній. Всі створювані
з’єднання - дуплексні. На кожному
комутаційному вузлі (КВ) для встановлення
з’єднання вибирається один з вільних
каналів потрібного напрямку зв'язку й
здійснюється його з’єднання з попереднім і
наступним каналами або з абонентом.
• Процес обслуговування при комутації каналів
можна розділити на три стадії: сигналізації
для встановлення з’єднання; обмін корисною
інформацією по установленому з’єднанню;
сигналізація для роз'єднання.
37. • Комутація каналів застосовується на
мережах, де інформація передається в
реальному масштабі часу (телефонні мережі,
мережі абонентського телеграфу, деякі
мережі передачі даних). При комутації каналів
інформація доставляється практично без
затримок, що важливо для діалогового
режиму обміну інформацією. Керуючі
пристрої вузлів комутації пакетів беруть
участь в обслуговуванні викликів тільки на
стадіях установлення й видалення з’єднань,
що забезпечує високу пропускну здатність
систем керування вузлів комутації каналів.
38. • Недоліки комутації каналів полягають у
наступному:
• 1. У процесі встановлення з’єднань на КВ
може не виявитися вільних у необхідному
напрямку. У цьому випадку заявка одержує
відмову встановленні з’єднання , що приводить
до виникнення повторного виклику або до
збільшення часу очікування. Тому доводиться
нормувати втрати.
• 2. Час установлення з’єднання може бути
досить великим.
• 3. Знижується якість передачі через велике
число послідовно включених точок комутації в
з’єднувальному тракті.
• 4. При використанні на цифрових мережах
зв'язку пред'являються високі вимоги до
синхронізації мережі.
39. Комутація повідомлень
• Суть комутації повідомлень полягає в
прийманні, нагромадженні й наступній передачі
повідомлень відповідно до їх адреси. При цьому
саме повідомлення складається із двох частин:
заголовка й власне повідомлення. Крім адреси
заголовок може містити категорію пріоритету
повідомлення. Повідомлення повністю
формується в абонентському терміналі. Вузол
комутації повідомлень приймає повідомлення,
записує його в запам'ятовувальний пристрій,
аналізує заголовок, перевіряє достовірність
прийнятої інформації, і передає це повідомлення
в інший транзитний КВ або в термінал
отримувача інформації.
40. • Вузол комутації повідомлень працює за
дисципліною з очікуванням.
• Переваги комутації повідомлень.
• 1. Підвищення використання каналів за
рахунок попереднього формування черги й
збільшення швидкості передачі.
• 2. Немає необхідності погоджувати між
собою різні канали за швидкістю передачі.
• 3. Можливість повторної видачі інформації із
запам'ятовувального пристрою при виявленні
помилки.
• 4. Відсутність твердих вимог до синхронізації.
41. • Спосіб комутації повідомлень
використається в службах зв'язку, де
передача може вестися не в реальному
масштабі часу - телеграфний зв'язок,
передача даних. Істотним недоліком
комутації повідомлення є неможливість
оперативного діалогу між абонентами.
42. Комутація пакетів
• Комутація пакетів полягає у тому, що
прийняте повідомлення розбивається на
невеликі частини однакового об'єму, що
називаються пакетами. Кожному пакету
привласнюється однакова адреса отримувача
й порядковий номер пакету. Пакети можуть
передаватися через мережу по різних шляхах
й у різному порядку. На КВ, що викликається,
пакети приймаються й записуються в ЗП в
порядку їхнього прибуття, а потім
повідомлення відновлюється з пакетів з
урахуванням порядку їхньої нумерації й
передаються абонентові. Процес передачі
пакетів аналогічний передачі повідомлень.
43. • Переваги комутації пакетів:
• Прискорення передачі повідомлень за
рахунок скорочення затримок в КВ.
• Підвищення використання каналів за
рахунок одночасної передачі
повідомлень по різних шляхах.
• Зменшення необхідної ємності ЗП у
вузлах комутації і їхня стандартизація.
• Для виправлення помилки необхідно
повторно передавати не всі
повідомлення, а тільки його частина.
44. • До недоліків КП можна віднести
необхідність додаткових процедур
формування пакетів й їхньої зборки,
також очікування прибуття на кінцеву
станцію всіх пакетів одного
повідомлення, що вимагає збільшення
ресурсу керуючого пристрою. Крім того,
замість аналізу одного заголовка, тепер
необхідно аналізувати заголовки
декількох пакетів.
45. • Існує два основних варіанти комутації пакетів:
дейтаграмний і віртуальний режими. При
дейтаграмному режимі пакети передаються
по незалежних маршрутах. При віртуальному
режимі спочатку встановлюється
віртуальний сполучний тракт, для чого в
прямому напрямку передається сигнальний
пакет, а у зворотному - пакет підтвердження,
а потім по цьому тракту передаються усі
пакети повідомлення. Дейтаграмний режим
має перевагу, якщо діють короткі
повідомлення, а віртуальний - при
повідомленнях великої довжини.
47. Гибридная коммутация
• Использование КП для передачи речевых сигналов требует
высокой производительности УУ. В то же время уже
существующие на сетях цифровые системы коммутации (ЦСК),
использующие принцип КК, могут при небольшой доработке
осуществлять и коммутацию пакетов. В этих условиях
технически и экономически целесообразным оказалось
создание узлов гибридной коммутации, в которых при
необходимости может осуществляться как КК, так и КП.
• При использовании узлов гибридной коммутации (ГК) возможны
различные варианты разделения пропускной способности
цифрового тракта передачи: статическое, динамическое и
адаптивное.
• При статическом распределении часть цифровых каналов
систем передачи используется для передачи информации по
принципу КК, оставшиеся каналы, в совокупности образующие
один общий канал с повышенной скоростью передачи,
используются для передачи информации по принципу КП.
48. • Статическое распределение легко реализуется на существующих ЦСК.
Этот способ рекомендуется использовать когда нагрузка пакетной
информации гораздо меньше речевой нагрузки.
• При динамическом распределении число каналов работающих в
режиме КК и КП может изменятся в зависимости от поступающей
нагрузки. Динамическое распределение повышает использование
каналов связи, однако увеличивает нагрузку на УУ, возлагая на них
функции по переключению каналов.
• При адаптивном распределении все каналы работают в режиме КК, а
для передачи пакетной информации используются паузы в речевой
информации, которые иногда бывают достаточно длительными. Для
реализации такого распределения необходимо специальное
устройство - опознаватель активности речевого канала,
обеспечивающее переключение канала на передачу речи или пакетной
информации на передающей стороне. На приемной стороне
обеспечивается аналогичное распределение, для чего вводится
специальные маркер, отмечающий начало и конец пакетной
информации. При адаптивной коммутации наибольшее использование
каналов, но она требует дополнительных затрат на опознавание
активности речевого канала.
49. Быстрая коммутация каналов
• Способ быстрой коммутации каналов (БКК) является развитием КК и
ориентирован на передачу пакетной информации. При КК
устанавливается сквозное соединение между двумя абонентами,
которое поддерживается на все время обмена информацией, после
чего разрушается. При БКК соединение в КУ поддерживается только на
время передачи одного пакета, т.е. для передачи каждого пакета на КУ
устанавливается соединение, осуществляется передача пакета и
соединение разрушается.
• При этом способе передачи речевой информации необходимо, чтобы
время установления и разрушения соединения не превышало 140 мс,
так как суммарное время задержки пакета на всем тракте передачи не
должно превышать 240 мс. Если тракт передачи проходит через пять
КУ, то время, отводимое каждому КУ на установление и разрушение
соединения уменьшается до 28 мс, что трудно достижимо в обычной
цифровой АТС и возможно только на КУ, имеющих коммутационное
поле, обладающее собственным “интеллектом” по маршрутизации
сообщений. БКК требует высокой производительности систем
коммутации и высокоскоростной межстанционной системы
сигнализации, однако при этом не обязательно иметь
высокоскоростной канал передачи пользовательской информации.
50. Быстрая коммутация пакетов
• Различают две альтернативные технологии коммутации:
1) без буферизации (cut-through, также используется термин on-the-
fly — на лету);
2) с буферизацией SAF (store-and-forward, также используется
термин buffered switching -буферная коммутация).
• При БКП (коммутации на лету) после прохождения пакета
сигнализации в КУ запоминается только заголовок пакета и не
выделяется специальный массив ЗУ для временного хранения
пакетов пользовательской информации, как это делается при
КП. Здесь при поступлении пакета пользовательской
информации на КУ производится сравнение заголовка
поступившего пакета с записанным заголовком, после чего весь
пакет направляется в канал требуемого направления.
• Очевидно, что при БКП скорость передачи по каналам связи
должна быть очень высокой, а загрузка каналов
незначительной. При реализации БКП можно использовать
волоконно-оптические линии связи, позволяющие получить
скорость передачи до 1,5 Гбит/с. В этом случае быстродействие
УУ должно быть 10 в 12-ой степени опер/с.
