Связь

1. Лекція
Побудова комутаційних полів та вузлів
комутації
Література
1. Аваков Р.А., Шилов О.С., Исаев В.И. Основі
автоматической оммутации. Стор. 30-50

2. Частини КП
• Комутаційне поле вузла комутації будується з окремих частин.
Таким чином, як показано на рисунку 1.
Рисунок 1 - Комутаційне поле вузла комутації
Якщо на кожній із зображених частин комутаційного поля
з’єднання встановлюється незалежно від наявності з'єднувальних ліній
до необхідного виходу в наступних частинах комутаційного поля, то ці
частини комутаційного поля називаються ступенями шукання.
Під комутаційним блоком розуміють сукупність комутаційних
приладів, що мають спільні виводи.

3. Способи побудови комутаційних блоків
• Комутаційні блоки можна будувати на комутаційних
приладах різних типів, за допомогою наступних
операцій: 1) об'єднання входів; 2) об'єднання
виходів; 3) послідовного з'єднання комутаційних
приладів.
• Об'єднання входів приводить до збільшення виходів
в k раз, де k-число з'єднуваних приладів. Доступність
D комутаційного блоку зростає також в k - раз. D=k·m
k
Рисунок 2 - Структура комутаційного блоку

4. • 2. Об'єднання виходів в k - комутаційних приладах
приводить до одержання комутаційного блоку, у
якому всі входи мають доступ до тим самим виходів
D=m. Максимальне число одночасних з’єднань
дорівнює min(kn,m).
Рисунок 3 - Комутаційний блок, у якому всі входи мають доступ
до тих самих виходів

5. • 3. Шляхом послідовного з'єднання комутаційних
приладів будуються багатоланкові комутаційні схеми.
Тут схема складається з окремих ланок, кожна з яких
об'єднує точки комутації, що виконують однакові
функції (див. рис. 4).
Рисунок 4 - Комутаційний блок, що створений послідовно
включеними приладами

6. • Одноланковим включенням називається таке
включення, при якому вхід і вихід комутаційної
системи з'єднуються через одну точку
комутації.
• Комутаційна схема може мати різне число
входів і виходів і різне число точок комутації.
Одноланкова комутаційна схема

7. Схеми комутаторів на різних комутаційних приладах: а) реле; б)
крокових шукачах; в) декадно-крокових шукачах; г) МКС;
д) електронних приладах (транзисторах)

8. Загальна структура комутаційного вузла
• У загальному випадку обладнання будь-якого
комутаційного вузла можна розділити на:
• - обладнання комутації;
• - обладнання управління;
• - обладнання сигналізації.
• З’єднання обладнання вузла комутації показано на
рис. 8.
Рисунок 8 – Складові частини системи комутації

9. • Обладнання комутації називається комутаційною
схемою (КС) або комутаційним полем (КП). Воно
призначено для з’єднання вхідних і вихідних каналів
на час передачі інформації.
• Обладнання сигналізації (ОС) надає засоби для
обміну інформацією, пов'язаною з взаємодією
абонентських пристроїв, комутаційних вузлів й
абонентів мережі. Воно служить для формування,
приймання і передачі лінійних сигналів, сигналів
управління та акустичних сигналів. Основна функція
ОС - це спостереження за станом лінії й наступна
трансляція цього стану в пристрій управління ПУ.
Крім того ОС використається для видачі сигналів
управління на лінії при надходженні відповідних
сигналів з ПУ.

10. • Зазначимо, що згідно з рекомендаціями МККТТ
сигнали поділяються на лінійні сигнали (сигнали
взаємодії), сигнали управління і акустичні сигнали.
• Лінійні сигнали можуть передаватися на любому
етапі з’єднання з моменту його початку до звільнення
ліній. До них відносяться: сигнал виклику, сигнал
зайняття лінії, сигнал відповіді абонента, сигнал
відбою, сигнал роз’єднання та інші.
• Сигнали управління, на відміну від лінійних сигналів,
передаються тільки в процесі установлення
з’єднання і під їх дією утворюється з’єднувальний
тракт. До сигналів управління відносяться сигнали
набору номера, а також сигнали, що передаються між
пристроями управління в процесі встановлення
з’єднання.

11. • Акустичні сигнали служать для інформування
абонентів про хід процесу встановлення
з’єднання. Такими сигналами є: «Відповідь
станції», «Посилка виклику», «Контроль
посилки виклику» і «Зайнято».
• Пристрій управління ПУ обробляє вхідну
інформацію, установлює відповідні з’єднання
і також здійснює приймання та передавання
інформації управління.

14. Класифікація комутаційних вузлів
• Комутаційні вузли класифікуються:
1)за способом комутації:
• з комутацією повідомлень,
• з комутацією каналів,
• з комутацією пакетів;
2) за способом поділу каналів:
• просторовий,
• часовий,
• частотний,
• просторово-часовий;
3) за типом комутації:
• оперативна,
• кросова,
• змішана;

15. 4) за видом переданої інформації:
• телефонні, телеграфні передачі даних й інші
комутаційні вузли;
5) за способом з’єднання :
• ручне,
• автоматичне;
6) за типом обладнання:
• електромеханічне,
• механоелектронне,
• квазіелектронне,
• електронне;
7) за системами комутаційного обладнання:
• декадно-крокові,
• координатні,
• квазіелектронне й ін.

16. 8) за ємністю кількості вхідних і вихідних ліній ):
• мала,
• середня,
• велика;
9) за типом мережі зв'язку:
• міські,
• сільські,
• міжміські,
• установчі;
10) за місцем мережі електрозв'язку:
• районні,
• центральні,
• кінцеві,
• вузлові,
• транзитні.

17. Структура комутаційного вузла
телефонної мережі
• Розглянемо більш детально структуру комутаційного
вузла телефонної мережі.
• Комутаційний вузол (КВ) являє собою систему,
призначену для приймання, обробки й розподілу
вхідної інформації. Для виконання своїх функцій КВ
повинен мати:
• Комутаційну схему КС (або ж комутаційне поле),
призначену для з’єднання вхідних і вихідних ліній
(каналів) на час передачі інформації.
• ПУ, що забезпечує управління встановленням
з’єднань між вхідними й вихідними лініями за
допомогою КС, а також приймання, обробку й
передачу інформації управління.
• Апаратури сигналізації (АС).

18. • Загальна структура квазіелектронної АТС зображена
на рис. 9
Рисунок 9 – Загальна структурна схема АТС

19. • До апаратури сигналізації відносяться:
• ЛК - лінійні комплекти - служать для прийому й передачі
лінійних сигналів (сигналів взаємодії) і сигналів управління.
• У ЛК включені абонентські й з’єднувальні лінії різного
призначення. Якщо в ЛК включена АЛ, то він називається
абонентським комплектом, а якщо з’єднувальна лінія – то
КЗЛ.
• АК потрібні для приймання сигналу виклику на АТС від
телефонних апаратів.
• КЗЛ діляться на вихідні й вхідні (КСЛВих й КЗЛВх).
• КЗЛ призначений для передачі по з’єднувальним лініям
лінійних сигналів і сигналів управління.
• ШК призначений для живлення мікрофонів в апаратах
абонентів, прийому й передачі лінійних сигналів, передачі
акустичних сигналів в апарати абонентів, сигналізації при
тривалому занятті АЛ і ЗЛ.
• Регістри (або комплекти прийому номера) призначені для
запам'ятовування адресної інформації.
• Крім того, до складу обладнання КВ входять пристрої
вводу/виводу ліній (крос).

20. ЕЛЕМЕНТИ ТЕОРІЇ
ТЕЛЕТРАФІКУ
• Предметом теорії телетрафіку є
кількісна сторона обслуговування
викликів у системах розподілу
інформації (СРИ).
• Основи закладені Ерлангом А.К. Теорія
телетрафіку вивчає функціонування
системраспределения інформації в
рамках деякої моделі.

21. Математична модель теорії
телетрафіку
• Математична модель містить 3 елементи:
– потік викликів П;
– структура СРІ S;
– дисципліна обслуговування викликів ДОВ.

22. Структура СРИ
КП
КС
1
v
П
ОУ
КС - комутаційна система;
КП - комутаційні прилади.
Системи розподілу інформації можуть мати наступні структури:
одноканальними або багатоканальними;
повнодоступними й не повнодоступними;
одноланковими й багатоланковими.

23. Взаємодія потоку зі СРИ
ОП1
ОП2
ОП3
ОП4
ОПv
П
Моменты
поступающих
вызовов
П
Моменты
обслуженных
вызовов

24. Складові моделі
• ДОВ характеризує взаємодія потоку викликів зі СРІ.
• Може характеризуватися:
• способами обслуговування:
• а) із втратами (виклик втрачається, якщо не обслужений);
• б) з очікуванням;
• в) з повторними викликами;
• г) комбіновані.
• законами розподілу тривалості обслуговування викликів:
• а) фіксовано;
• б) випадкова тривалість із імовірнісним законом.
• наявність пріоритетів в обслуговуванні;
• режими пошуку вільних каналів системи (виходів):
• а) вільне шукання;
• б) групове шукання.
• організація черги.

25. Система обслуговування з
чергою
Оче-
редь
СРИ
КС
УУ

26. Пропускна здатність СРІ
• Однією з найважливіших характеристик СРІ є
пропускна здатність.
• Під пропускною здатністю СРІ розуміється
така максимальна інтенсивність обслуженого
навантаження, при якій втрати не
перевищують допустимих.
• У теорії телетрафіку часто використовується
питома пропускна здатність як відношення
пропускної здатності СРІ до числа приладів: .

27. Одноланкові повнодоступні
включення
• Жмутком ліній називається сукупність ліній, що
передають навантаження від певної групи джерел до
певної групи приймачів навантаження. У
повнодоступних жмутках ліній кожна лінія може бути
надана для обслуговування будь-якої вхідної заявки.
Як приклад повнодоступного жмутка можна
розглядати всі виходи комутатора, що
використовується як концентратор навантаження.
Такий комутатор являє собою одноланкову
комутаційну схему.
• Термін одноланкова означає, що з’єднання
відбувається через одну точку комутації, а
повнодоступна - що кожної вхідної лінії доступна
кожна вихідна.

28. Приклад одноланкова
повнодоступна схема - комутатор
m
Выходы
Входы
12
1 2 n

29. При роботі з явними втратами повнодоступна КС
може розглядатися як система МО типу
При роботі з явними втратами повнодоступна комутаційна система
може розглядатися як система масового обслуговування типу
Mi / M / V / L, де V - число виходів; N - число джерел навантаження.
Це модель із примітивним потоком вхідних викликів, показово
розподіленою тривалістю обслуговування дисципліною
обслуговування з явними втратами

30. Модель із примітивним
потоком вхідних викликів
• Модель примітивного потоку застосовується при
великій кількості джерел навантаження N>>V. У
цьому випадку ймовірність втрат за часом можна
обчислити за формулую Енгсета
V N V VN
C a a
C a -
a
(1 )
V k N k
k
Pt
k
N
-
-
å -
=
=
(1 )
0
де a – інтенсивність навантаження від одного
джерела.
;
a = y / N

31. Модель із примітивним
потоком вхідних викликів
• Імовірність втрат за викликами визначається
формулою
V N V VN
C a a
C a a
- -
-
(1 )
V k N k
k
Pb
N
- -
-
å -
=
= -
1
0
1
1
(1 )
1
а ймовірність втрат за навантаженням -
pн = (1- V / N) × pt

32. Перша формула Ерланга
• При великій кількості джерел навантаження
повнодоступній КС можуть розглядатися як система з
найпростішим потоком викликів типу М/M/V/L. У цьому
випадку справедлива перша формула Ерланга:
y
v!
p p p E ( y ) .
v
k 0
v
å=
= = = =
k
t в н v
y
k!
• Перша формула Ерланга табульована. При сучасному
розвитку обчислювальної техніки значення функції
можуть бути обчислені з використанням комп`ютерних
програм Mathcad, Matlab та інших. При цьому при
великій кількості приладів доцільно використовувати
зв`язок розподілу Ерланга з розподілом Пуассона.

33. На рис. 15 у графічному вигляді зображені функції
Ерланга для значень параметра рівних відповідно 5,
10, 15, 20, 25 і 30.
Рисунок 15 - Вид функцій Ерланга

34. • Дякую за увагу