2 Организация систем коммутации и сетей связи

2.1 Назначение систем коммутации в сетях связи

Современная сеть телефонной связи общего пользования (ТФОП) замечательна тем, что в ней используются самые различные типы оборудования, начиная от механических коммутационных приборов, установленных в 20-х годах, до самых современных устройств цифровой схемотехники (Host-машины, серверы и т. п.).

Кроме телефонной сети, другими примерами коммутационных систем является сеть Телекс, обеспечивающая автоматическое соединение телеграфных аппаратов при наборе соответствующего номера, а также сети связи компаний, банков, военные и компьютерные сети. В 80-е годы значительно возросло значение коммутации при передаче дискретных сообщений. Появились сети передачи данных, информационные сети, системы информационного обслуживания – телематики, включающие в себя телетекс (электронная почта), телекс, видеотекс, факсимильные аппараты. Все эти сети включают системы коммутации.

Назначение системы коммутации в электросвязи состоит в том, чтобы обеспечить с заданным качеством прохождение информации от любого оконечного устройства к любому другому оконечному устройству, выбранному отправителем. Такие системы должны содержать следующие три основные составные части (рис. 2.1).

Р ис. 2.1. Состав системы коммутации

Оконечные устройства (терминалы) включают в себя входные или выходные преобразователи, которые преобразуют информацию в электрический сигнал на передающем конце и электрический сигнал в информацию надлежащей формы на приемном конце. Кроме того, в функции оконечного устройства входит формирование и передача управляющих сигналов, указывающих пункт назначения информационного сигнала, а также передачу сигналов синхронизации. В качестве терминалов используются телетайпы, факсы, ПЭВМ в электронной почте, телевизоры для видеотекса и т.д.

Линии передачи осуществляют перенос информационных и управляющих сигналов, а также синхросигналов, предназначенных для обеспечения нормальной работы оконечных устройств и коммутационных станций.

Коммутационные станции служат для приема и формирования управляющих сигналов, а также коммутации и дальнейшей передачи информационных сигналов.

Далее будут рассмотрены принципы построения систем коммутации, сетей связи и отдельных оконечных устройств.

2.2 Коммутация каналов, сообщений и пакетов

Известны следующие типы систем коммутации:

• с коммутацией каналов;

• с коммутацией сообщений;

• с коммутацией пакетов.

Коротко рассмотрим особенности организации указанных систем в сетях связи. Примерами сетей с коммутацией каналов являются телефонная сеть и сеть Телекс (абонентский телеграф). В этих системах сначала создается канал связи между двумя оконечными устройствами, а затем по нему осуществляется обмен информацией (рис.2.2).

Рис. 2.2. Фрагмент сети связи

Недостатком систем с коммутацией каналов является низкий коэффициент использования линий.

Примером сетей с коммутацией сообщений являются некоторые военные сети и сети речевой почты. В качестве оконечных устройств в этих системах могут использоваться ПЭВМ, которые в отличие от сети Телекс, не соединяются между собой напрямую. Сообщение, предназначенное для передачи из пункта А в другое оконечное устройство пункта В, последовательно запоминается в промежуточных пунктах С, D, Е, обрабатывается и передается в требуемый пункт В с некоторой задержкой во времени. При этом также последовательно освобождаются использованные промежуточные соединительные линии АС, СD, DЕ. Причина задержки сообщений заключается в том, что они ставятся в очередь для передачи по каждой последующей соединительной линии. В этих системах достигается значительно более высокое использование соединительных линий, чем в системах с коммутацией каналов. Однако электронные ящики имеют память большой емкости, что является недостатком сети с коммутацией сообщений.

Сети с коммутацией пакетов были разработаны в 80-х годах прошлого века. Примером такой сети может служить система IP–телефонии, в которой данные, полученные от терминала или ЭВМ, передаются в требуемый пункт назначения в виде коротких пакетов информации фиксированной длины. Такие системы занимают промежуточные положения между выше рассмотренными системами с точки зрения использования соединительных линий связи. Системы IP-телефонии обеспечивают в настоящее время наиболее экономически выгодный режим коммутации речевых сообщений. Однако при попадании отдельных пакетов в сети связи наблюдается значительное ухудшение качества передаваемых речевых сообщений, что является недостатком данных систем.