Кловский Д.Д. и др. Теория электрической связи (1999) (1151853), страница 96
Текст из файла (страница 96)
К настоящему времени успешно разрабатываются и внедряются пакетные методы передачи речевых сигналов. Анализ способов коммутации показывает, что коммутация каналов оправдана в том случае, если передача управляющих сигналов занимает значительно меньше времени, чем передача полезной информации (например, в телефонной связи время разговора исчисляется минутами, а время соединения — миллисекундами). Наоборот, если передача данных продолжается доли секунды, то установление двустороннего канала для этой цели не оправдано. При передаче коротких пакетов (дейтограмм) никакого начального соединения не устанавливается, выбор маршрута в промежугочных узлах выполняется на основе адреса ОП получателя, содержащегося в каждой дейтограмме.
Блокировка (отказ) при коммутации пакетов происходит гораздо реже, чем блокировка в сети с коммутацией каналов. Из приведенного краткого анализа очевидно, что функции и требования к коммутационным узлам с КК и КП совершенно различны. Однако по мере развития интегральных сетей, в которых обрабатываются речь, данные и другие виды сообщений, в которых используется техника КП, КК и гибридная техника, функции и требования к коммутационным узлам становятся сходными.
Например, в цифровых СПРИ узлы коммутации строятся в расчете и на обработку пакетов, и на обработку вызовов с коммутацией каналов. Аналогично подходят к построению систем коммутации пакетов, которые позволяют дополнительно осуществить интеграцию обработки речевых сигналов для их передачи в пакетном режиме. Другая возможность — осуществлять коммутацию каналов при передаче сигналов в цифровой форме. При увеличении числа ОП и их территориальной разобщенности возникает задача выбора структуры сети, размещения узлов коммутации, определения числа соединительных каналов.
Оптимизация затрат за счет выбора предпочтительного соотношения между средствами передачи и коммутации является одной из главных задач проектирования, сетей связи. 372 9.ь.г. методы коммутАции в сятях связи Требования к коммутационным устройствам. В течение многих лет работы по созданию техники коммутации в электрической связи (ЭС) были направлены преимущественно на разработку автоматических телефонных станций (АТС), посколысу телефонная связь являлась наиболее массовым видом ЗС. Нагрузка телефонной сети зависит от количества, времени возникновения и продолжительности телефонных разговоров. Под интенсивностью нагрузки г понимается в телефонии среднее число вызовов в один час. За единицу нагрузки А = гТ (Т вЂ” среднее время занятия станции при одном вызове) принимается один Зрланг (1 часозанятие в час).
В течение суток нагрузка изменяется, достигая максимума в ЧНН. Каждый абонент в среднем дает нагрузку в диапазоне 0,06... 0,15 Эрл. По этим 'значениям рассчитываются телефонная сеть и ее коммутационные системы. Если в пучке, который обслуживает без ожиданий (без очереди) любое число н источников нагрузки, создающих пуассоновскнй поток вызовов с интенсивностью Х, имеется и < н каналов, каждый из которых занимается вызовом в среднем на время Т, то вероятность потерь сообщения (блокнровки, т.е. вероятность того, что все каналы будуг заняты) находится по формуле Зрланга 130) ~~> А'/ где А =ХТ интенсивность нагрузки, Зрл. Таким образом, в часто используемой на практике системе без ожиданий обеспечиваются многие, ио не все возможные соединения.
Зто приводит к появлению потерь (отказов), допустимая вероятность которых лежит в пределах 0,001...0,01. При сравнительно небольших значениях А (5 < А < 50) полезны некоторые приближения с помощью которых можно выразить при заданной вероятности блокировки Рь величину минимального необходимого числа каналов и как линейную функцию А: Рк = 1 %, е м 5,5+ 1,17 А, 5 < А < 50, Р =0,1%, ям 7,8+1,28А, 5<А<56 Статистические характеристики потока вызовов без ожиданий и с ожиданиями изучаются на основе методов теории телетрафика. Зта теория позволяет установить требования к устройствам коммутации и числу линий, при к.;орых гарантируется удовлетворительное качество связи при заданном проценте отказов или времени ожидания. Пространственная коммутация.
Основным функциональным блоком АТС как узла коммутации является коммугациониое поле, от структуры которого зависит вся схема организации узла. К первой группе относятся структуры пространственных коммутационных полей, характерных для аналоговых систем коммутации.
Вторую группу составляют коммутационные поля как с пространственной, так и с временной коммутацией. В упрощенном виде блок-схема коммутационной станции представлена на рис,9.20. Здесь КП вЂ” коммутационное поле, предназначенное для входящих и исходящих линий на время передачи; СУ вЂ” система управления установлением соединения и разъединения; ПΠ— периферийное оборудование для сопряжения приемо-передающей аппаратуры и коммутационного поля аппаратуры сигнализации и контроля. Коммутационное поле емкостью и х т представляет собой многополюсник (матрицу) с и входами и и выходами, обеспечивающий необходимые соединения.
При электрическом соединении физически раздельных линий, не имеющих общих точек и могущих в любой моКаналы Кааалы мент использоваться только для од- ПО ПО ного соединения, коммутацию назы- КП вают пространственной,. В случае, если — — — — — — — входящие и исходящие каналы соеди- ПО ПО иены в общую цепь через электрон- ! ! иые контакты, замыкаеыые в соответ- '-"--"Е'Л"-----' ствии с методом временного уплотнения лишь на короткие интервалы М, Рис.9.20. Блок-схема коммутационной станции Под пропускной способностью 373 а)' КП понимают максимальное число одновременно устанавливаемых соединений Скп.
При т = и и Скп к т~ пространственное коммутационное поле позволяет соединить любой свободный вход с любым свободным выходом независимо от наличия в данный момент других соединений (неблокирующее КП). Для пространственных схем коммутации при и > т и Скп = т~ возможны блокировки (потери), если все выходы заняты. По мере роста и и т растет сложность КП, измеряемая числом точек коммутации. Тем не менее с целью сокращения числа точек. коммутации на практике используют коммутационные системы с и > т, которые, как уже отмечалось выше, обеспечивают при отсутствии очереди многие, но не все возможные соединения.
Для уменьшения сложности коммутационной схемы при пространственной коммутации часто прибегают к последовательной (многозввньввой) коммутационной схеме [30!. На рис. 9.21, а показана коммутационная матрица размером и х т, где и горизонтальных линий (цепей) имеют б) ихи ') В реальных условиях этот принцип обобщается на целую совокупность контактов, выпол- някяцих одновременное переключение групп проводов (двух, четырех, а иногда и больше).
374 Рнс.9,2! . Коммутационная доступ к т вертикальным через ихт точек коммутации (изображены крестиками). В каждой точке пересечения наязображение узла коммутации (б) ходитсЯ коммУгационный элемент, который может быть замкнут или разомкнут'). Впервые изложенный принцип был реализован в механических многократных координатных соединителях. На схемах узлы коммутации КП изображают (рис. 9.21, б) в форме прямоугольника (если и = т) и трапеции (если и в т). Цифровая коммутация канальных интервалов, Более перспективными являются электронные узлы коммутации на основе использования техники ИКМ, которые позволяют повысить эффективность использования трактов передачи, так как точки коммутации между входящей и исходящей уплотненными линиями занимаются только на время канального интервала, тогда как в рассмотренном способе пространственной коммутации тракт занимается на все время передачи сообщения. Это позволяет значительно уменьшить сложность коммутационного поля.
Поясним принцип распределения информации на основе цифровой коммутации канальных интервалов. Будем считать, что речевой сигнал каждого канала (источника) дискретизируется с частотой дискретизации Р„' = 8 1О' Гц, т.е. длительность цикла (интервала дискретизации) составляет Т„= а = 1/Р'„=125 мкс. При 8-разрядном двоичном кодировании типовой канал ИКМ требует пропускную способность б4 кбит/с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
