33332

Способы коммутации и их классификация

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Методы коммутации в сетях электросвязи Для доставки сообщений в сетях электросвязи могут быть установлены соединения двух видов: долговременные и оперативные. Известны два основных принципа оперативной коммутации: а непосредственное соединение; б соединение с накоплением информации. При непосредственном соединении осуществляется физическое соединение входящих в узел коммутации УК каналов с соответствующими адресу исходящими каналами.

Русский

2013-09-05

19.81 KB

25 чел.

Способы коммутации и их классификация.

Методы коммутации в сетях электросвязи

Для доставки сообщений в сетях электросвязи могут быть установлены соединения двух видов: долговременные и оперативные.

Долговременной, или кроссовой, коммутацией называется способ, при котором между двумя точками сети устанавливается постоянное прямое соединение, длительность которого измеряется часами, сутками и т.д. Т.е. время соединения существенно превосходит время обмена сообщениями. Каналы связи, участвующие в таких соединениях, называются выделенными.

Более распространенной является оперативная коммутация, когда между двумя точками сети организуется временное соединение на время, необходимое для обмена сообщениями.

Известны два основных принципа оперативной коммутации:

а) непосредственное соединение;

б) соединение с накоплением информации.

При непосредственном соединении осуществляется физическое соединение входящих в узел коммутации (УК) каналов с соответствующими адресу исходящими каналами.

При соединении с накоплением сигналы из входящих в УК каналов сначала записываются в запоминающее устройство (ЗУ), а затем поступают в исходящие каналы по мере их освобождения.

Принцип непосредственного соединения реализуется в системе коммутации каналов (КК).

Коммутация каналов - это совокупность операций по соединению каналов для получения сквозного физического канала между оконечными пунктами через УК.

При коммутации каналов сначала организуется сквозной канал между абонентами через УК, а затем происходит передача сообщений. Установленное соединение ликвидируется после соответствующего решения абонентов.

Достоинства коммутации каналов состоят в следующем:

-после организации соединения абоненты могут вести передачу в любое время, независимо от других абонентов;

-передача осуществляется с фиксированной задержкой, т.е. в реальном масштабе времени (режим диалога).

Недостатки этого способа установления соединений заключаются в плохом использовании ресурсов сети, в частности каналов, если взаимодействующие абоненты недостаточно активны и между передачами получаются длительные паузы. Например, при передаче данных полезная нагрузка составляет единицы процентов от выделенной пропускной способности.

При коммутации с накоплением оконечный пункт постоянно связан со своим УК (или несколькими УК) и передает ему сообщения, которые затем через другие УК передаются соответствующим абонентам. Существуют две разновидности систем с накоплением: система коммутации сообщений (КС) и система коммутации пакетов (КП). Различие меду КС и КП состоит в том, что при КС сообщение передается, независимо от его длины, целиком, а при КП сообщение разбивается на пакеты стандартного размера, которые передаются независимо друг от друга, а объединяются в сообщение вновь на конечном узле.

Фазы коммутации каналов. Установление соединения путем коммутации каналов проходит следующие фазы.

  1.  Направление заявки на соединение. Для этого вызывающий абонент с помощью вызывного устройства посылает по абонентской линии в УК заявку на соединение, содержащую условный адрес вызываемого абонента.
  2.  Организация сквозного физического канала. Оборудование УК по полученной заявке осуществляет соединение соответствующих абонентских линий, если абоненты принадлежат одному УК, или магистральных линий между УК, к которым принадлежат участвующие в сеансе связи абоненты. После организации сквозного канала вызывающий абонент получает из УК сигнал установления соединения, а вызываемый абонент - сигнал вызова.
  3.  Передача сообщений между абонентами. Обмен может быть одно и двусторонним, если коммутируются двусторонние каналы связи.
  4.  Разрушение соединения. После завершения сеанса передачи и получения от абонента сигнала отбоя аппаратура УК разрушает установленное соединение.

Фазы коммутации сообщений. Для коммутации сообщений характерны следующие фазы установления соединения.

1. Вызывающий абонент передает в УК сообщение вместе с условным адресом вызываемого абонента.

  1.  В УК сообщение запоминается и по адресу определяется канал передачи.
  2.  Если канал к соседнему УК свободен, то сообщение немедленно туда передается, где повторяется та же операция.
  3.  Если канал к соседнему УК занят, то сообщение хранится в памяти УК до освобождения канала.
  4.  Сообщения устанавливаются в очередь по направлениям передачи с учетом категории срочности.

В настоящее время метод КС применяется редко, в основном на телеграфных сетях общего пользования.

Фазы коммутации пакетов. Для коммутации пакетов присущи следующие фазы установления соединения.

  1.  Сообщение разбивается на пакеты длиной 1000-2000 единичных элементов. Эта операция осуществляется либо в оконечных пунктах, либо в ближайшем УК.
  2.  Если разбиение на пакеты происходит в УК, то дальнейшая передача пакетов осуществляется по мере их формирования, не дожидаясь окончания приема в УК всего сообщения.
  3.  Если канал к соседнему УК свободен, то пакет немедленно передается на соседний УК, где повторяется та же операция.
  4.  Если канал к соседнему узлу занят, то пакет небольшое время может храниться в памяти УК до освобождения канала.
  5.  Пакеты устанавливаются в очередь по направлениям передачи. Длина очереди обычно не превышает 3-4 пакетов. Если длина очереди превышает допустимую, пакеты стираются из памяти УК и их передача должна быть повторена.

Вследствие небольшой длины пакетов (обычно порядка 1000 бит) и применения высокопроизводительных центров коммутации пакетов (ЦКП) принцип КП по сравнению с КС позволяет существенно снизить время доставки сообщения получателю и организовать диалоговый режим передачи. Основной особенностью сетей с КП является высокая степень использования связных ресурсов за счет временного разделения канального и коммутационного оборудования между многими пользователями и высокоскоростной передачи сравнительно коротких пакетов. В табл. 4.5. приведены для сравнения характеристики сетей с различными способами коммутации.

Табл. 4.5.

КК

КС

КП

Реализуется на базе временного прямого электрического соединения

Отсутствует прямое электрическое соединение

Отсутствует прямое
электрическое соединение

Отсутствует накопление сообщений

Сообщение накапливается во внешнем запоминающем устройстве

Накапливаются небольшие части сообщений в оперативном запоминающем устройстве

Возможен обмен в реальном времени, возможен диалог

Диалог невозможен

Диалог возможен

Тракт организуется на время длительности одного соединения

Тракт устанавли-вается для каждого сообщения между соседними ЦКС

Тракт устанавливается для каждого пакета или на время сеанса

Основная задержка при установлении соединения

Основная задержка -при передаче

Небольшие задержки при установлении соединения и передаче

Сеть работает как система с отказами При перегрузке имеют место отказы

Сеть работает как система с ожиданием. При перегрузке возрастают задержки в доставке

Сеть работает как система с ожиданием и отказами. При перегрузке возрастают задержки в доставке, но они существенно меньше, чем в сетях с КС. Также возникают и отказы, но вероятность их на порядок меньше, чем в сети с КК.

Защита сообщений выполняется пользователем

Основные функции защиты реализуются в сети

Основные функции защиты реализуются в сети

Невозможны преобразования скоростей, кодов, форматов

Возможны преобразования скоростей, кодов, форматов

Возможны преобразования скоростей, кодов, форматов

Экономичная сеть при низких объемах нагрузки

Экономичная сеть при больших объемах нагрузки

Экономичная сеть при больших объемах нагрузки

Различают два режима передачи и коммутации в сетях КП: виртуальный (КП-В) и датаграммный (КП-Д) режимы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

70214. Сущность, функции и основные задачи инвестиционного анализа 140 KB
  В общепринятом смысле инвестиции осознанный отказ от тек потребления в пользу возможного относительно большего дохода в будущем который как ожидается обеспечит и большее суммарное потребление. По определению инвестиции связаны с затратами и риском это главная особть...
70216. ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ. СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА 305 KB
  В 1852 году английский исследователь Франкланд ввел понятие валентности (атомности). Валентность выражает способность атома данного элемента вступать в соединение с определенным числом атомов другого элемента. Приняв валентность водорода за единицу, можно считать, что валентность...
70217. ГЕНЕЗИС И ЭВОЛЮЦИЯ ФИНАНСОВ 71.5 KB
  Финансы как экономическая категория Общественно-экономические системы различаются экономическими отношениями которые в свою очередь являются производными от уровня и характера развития производительных сил. При этом финансы не могут не учитывать отношения распределения...
70218. УГОЛОВНО-ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ ПРАВО 217 KB
  Уголовно-исполнительная политика направление деятельности государства в его специально уполномоченных органах в сфере исполнения уголовного наказания. Уголовно-исполнительная политика определяет: цели; принципы; стратегию; основные направления формы методы деятельности...
70219. Фотокомпозиция 77.5 KB
  Композиция – построение, группировка и последовательность изобразительных приёмов, организующих идейно-художественное целое; соотношение и взаимное расположение частей. Точка съёмки – это положение фотоаппарата по отношению к снимаемому объекту. Ниже приведена классификация точки съемки.
70220. Введение в фотографию 103.5 KB
  Развитие на нынешнем этапе цифровой фотографии происходит в основном благодаря электронным и информационным технологиям. Принцип действия фотографии основан на получении изображений и фиксировании их с помощью химических и физических процессов получаемых с помощью света...
70221. Основы теории цвета 86.5 KB
  Индивидуальное восприятие цвета определяется его спектральным составом а также цветовым и яркостным контрастом c окружающими источниками света а также несветящимися объектами. Накопленные экспериментальные данные в XX веке по волновым и корпускулярным свойствам видимого...
70222. Принципы работы фотоаппаратов 95.5 KB
  Численное значение диафрагмы определяет следующие элементы фотографического процесса: экспозиция с уменьшением отверстия на одну ступень поток света уменьшается вдвое что требует увеличения вдвое времени выдержки для сохранения правильной экспозиции; глубина резкости чем меньше отверстие...