Лекция 11 цифровая коммутация

Общие положения. Метод коммутации каналов. Пространственный принцип построения КБ. Временной принцип построения КБ. Многокаскадные коммутационные блоки (поля) типа ВПрВ. Метод коммутации пакетов. Датаграммный режим. Виртуальный вызов. КП с установлением виртуального канала. КП с виртуаль­ными соединениями. Совместная коммутация каналов пакетов. Гибридная коммутация. Адаптивная коммутация. Смешанная коммутация каналов и пакетов.

Общие положения

Под коммутацией понимают обеспечение соединения между динамически меняющимися источниками и приемниками данных. Статически связанные (скроссированные) пункты передачи коммутировать не надо.

Полностью интегрированная цифровая сеть должна иметь возможность коммутировать сигналы среди различных входящих компонентов. Поэтому все в большей мере применяется технология цифровой коммутации для выполнения функций маршрутизации и переключений цифровых, кодово-импульсных образов.

Из предшествующих обсуждений ясно, что скорость отображений в ИКМ составляет 8000 образов (отсчетов) в секунду. Цифровой коммутатор должен обеспечивать 8000 элементов передачи для каждого соединения. Поэтому для n соединений коммутатор должен выполнять переключения со скоростью 8000*n в секунду. Весьма небольшая система способна выполнять коммутацию более чем 2 млн. битов в секунду, что обеспечивает свыше 30 каналов ИКМ.

В У-ЦСИО можно выделить три основных метода цифровой коммутации:

1. коммутация каналов - КК;

2. коммутация пакетов - КП;

3. совместная коммутация каналов и пакетов в виде гибридной коммутации и смешанной коммутации.

В 1983—1985 гг. метод КП считался наиболее пер­спективным для ЦСИО. Однако, как показали в своем докладе на Международной конференции по сетам свя­зи ЭВМ в 1986 г. японские специалисты, при примене­нии канала со скоростью передачи 64 кбит/с, использо­вание метода КП для передачи речи ограничено. В период наибольшей нагрузки при статис­тическом уплотнении линий связи задержка в передаче пакета в УК может достигнуть нескольких сот миллисекунд. При этом ве­личина задержки на УК различных пакетов из-за нестационарности различных потоков пакетов может коле­баться в достаточно больших пределах.

Но как отмечено в этом докладе, статис­тическое уплотнение линий связи, которое обеспечива­ет КП, более эффективно, чем временное деление ка­налов. При этом, если задержка в сети будет меньше 100 мс, то почти все требования к качеству речи будут удовлетворены и метод КП может явиться основой для У-ЦСИО.

Весьма перспективно применение в У-ЦСИО со­вместных методов КК и КП. Практически все фирмы, разрабатывающие У-ЦСИО, или ввели совместную ком­мутацию, или работают над этим.

Рассмотрим теперь несколько подробнее используе­мые в У-ЦСИО методы коммутации.

Метод коммутации каналов

Благодаря использованию наряду с цифровой пере­дачей информации принципов цифровой коммутации можно создать сети связи, в которых информация передается цифровым способом от начала до конца со­единения, т.е. от телефонного аппарата вызывающего абонента до телефонного аппарата вызываемого або­нента. Это позволяет значительно сократить оборудова­ние связи за счет многократного использования комму­тационного оборудования. Ввиду того, что во всем будет реализован одинаковый способ цифровой модуляции, сокращается коммутационное оборудование станций и оборудование систем передачи. Кроме того, примене­ние цифровой передачи и коммутации информации в цифровом виде по сравнению с аналоговой повышает помехоустойчивость, поскольку возможна регенерация пере­даваемых сигналов. что снижает влияние помех и искажений на качество переда­чи информации.

При КК фазе передачи информации предшествует фаза поиска и коммутации пути. В связи с этим коммутаци­онная система УК должна обеспечить взаимные соеди­нения любых включенных каналов. Для коммутации каждого входящего временного канала с каждым исхо­дящим необходимо иметь возможность перестановки ИКМ сигналов (т.е. г-разрядного двоичного числа, оп­ределяющего амплитуду сигнала) из одного временного интервала в любой другой. В настоящее время исполь­зуются два принципа построения коммутационных бло­ков (КБ): пространственный и временной.