В этой главе мы поймем, как работают системы коммутации. Система переключения может пониматься как совокупность элементов переключения, расположенных и управляемых таким образом, чтобы устанавливать общий путь между любыми двумя удаленными точками. Внедрение систем коммутации уменьшило сложность проводки и сделало телефонию без проблем.
Классификация систем коммутации
На ранних этапах телекоммуникационных систем процесс и этапы коммутации играли важную роль в создании или разрыве соединений. На начальных этапах системы коммутации работали вручную. Эти системы были позже автоматизированы. Следующая блок-схема показывает, как системы коммутации были классифицированы.
Системы коммутации на ранних этапах работали вручную . Соединения были сделаны операторами на телефонных станциях, чтобы установить соединение. Чтобы свести к минимуму недостатки ручного управления, были введены системы автоматического переключения.
Системы автоматического переключения классифицируются следующим образом:
-
Электромеханические системы переключения — здесь механические переключатели имеют электрическое управление.
-
Электронные системы коммутации — здесь для целей коммутации используются электронные компоненты, такие как диоды, транзисторы и ИС.
Электромеханические системы переключения — здесь механические переключатели имеют электрическое управление.
Электронные системы коммутации — здесь для целей коммутации используются электронные компоненты, такие как диоды, транзисторы и ИС.
Электромеханические системы переключения
Электромеханические системы переключения представляют собой комбинацию механических и электрических типов переключения. В них развернуты электрические цепи и механические реле. Электромеханические системы переключения далее подразделяются на следующие.
Шаг за шагом
Пошаговая система переключения также называется системой переключения Strowger в честь ее изобретателя AB Strowger. Функции управления в системе Strowger выполняются схемами, связанными с переключающими элементами в системе.
перекладина
Системы коммутации Crossbar имеют встроенные подсистемы управления, которые используют реле и защелки. Эти подсистемы имеют ограниченные возможности, и их практически невозможно модифицировать для обеспечения дополнительных функциональных возможностей.
Электронные системы переключения
Системы электронной коммутации управляются с помощью процессора или компьютера, которые контролируют время переключения. Инструкции запрограммированы и хранятся на процессоре или компьютере, которые управляют операциями. Этот метод хранения программ на процессоре или компьютере называется технологией управления сохраненными программами (SPC) . Новые возможности могут быть добавлены в систему SPC путем изменения управляющей программы.
Схема коммутации, используемая электронными системами коммутации, может представлять собой либо коммутацию с пространственным разделением, либо коммутацию с временным разделением. При коммутации с пространственным разделением между вызывающим и вызываемыми абонентами устанавливается выделенный путь на всю продолжительность вызова. При переключении с временным разделением выборочные значения речевых сигналов передаются через фиксированные интервалы.
Переключение с временным разделением может быть аналоговым или цифровым. При аналоговом переключении дискретизированные уровни напряжения передаются как есть. Однако при двоичном переключении они двоично кодируются и передаются. Если закодированные значения передаются в течение одного и того же временного интервала от входа к выходу, метод называется переключением пространства . Если значения сохраняются и передаются на выход через интервал времени, этот метод называется переключением по времени . Цифровой переключатель с временным разделением также может быть разработан с использованием комбинации методов пространственного и временного переключения.
Телекоммуникационная сеть
Телекоммуникационная сеть — это группа систем, которая устанавливает удаленный вызов. Системы коммутации являются частью телекоммуникационной сети.
Коммутационные станции обеспечивают связь между разными абонентами. Такие системы коммутации могут быть сгруппированы для формирования телекоммуникационной сети. Системы коммутации подключаются с использованием линий, называемых магистралями . Линии, которые проходят в помещение подписчика, называются линиями подписчика.
На следующем рисунке показана телекоммуникационная сеть.
На ранних и поздних стадиях 20-го века (1900-80), когда человеку нужно было сделать удаленный вызов, этот вызов сначала направлялся оператору в ближайшем коммутационном центре, а затем номер и местоположение вызываемого абонента. был записан вниз. Здесь задачей оператора было установить вызов в удаленный коммутационный центр, а затем вызвать вызывающего абонента для установления соединения. Эта система совершения звонков была названа системой вызовов по соединительным линиям .
Например, человек в Хайдарабаде может забронировать междугородный вызов в Мумбаи и ждать, пока оператор перезвонит, когда оператор устанавливает соединение через магистральные линии и системы коммутации.
Основы системы коммутации
В этом разделе мы узнаем о различных компонентах и терминах, используемых в системах коммутации.
Входы и выходы
Набор входных цепей обмена называется входами, а набор выходных цепей называется выходами. Основной функцией системы коммутации является установление электрического пути между данной парой вход-выход.
Обычно N обозначает входы, а выходы обозначены буквой M. Таким образом, сеть коммутации имеет N входов и M выходов.
Матрица переключения
Аппаратное обеспечение, используемое для установления соединения между входами и выходами, называется коммутационной матрицей или коммутируемой сетью. Эта коммутационная сеть представляет собой группу соединений, образующихся в процессе соединения входов и выходов. Следовательно, он отличается от упомянутой выше телекоммуникационной сети.
Типы соединений
Существует четыре типа соединений, которые могут быть установлены в телекоммуникационной сети. Соединения следующие:
- Локальная связь между двумя абонентами в системе.
- Исходящее соединение вызова между абонентом и исходящей соединительной линией.
- Входящий вызов — соединение между входящей магистралью и локальным абонентом.
- Транзитное соединение между входящей и исходящей линиями.
Сложенная сеть
Когда количество входов равно количеству выходов для коммутируемой сети, такая сеть называется Симметричной сетью , что означает N = M. Сеть, в которой выходы подключены к входам, называется « Сложенная сеть».
В Сложенной сети N входных отверстий, которые являются выходными, снова складываются обратно во входные. Тем не менее, коммутационная сеть обеспечивает соединения с входами и выходами согласно требованию. Следующий рисунок поможет вам понять, как работает сеть коммутации.
Поскольку одно соединение может быть назначено одной линии за раз, только N / 2 соединения установлены для N входов свернутой сети. Такая сеть может называться Неблокирующая сеть. В неблокирующей сети, пока вызываемый абонент свободен, вызывающий абонент сможет установить соединение с вызываемым абонентом.
На приведенном выше рисунке были рассмотрены только 4 абонента — где линия 1 занята линией 2, а линия 3 занята линией 4. Во время разговора не было никакой возможности сделать другой вызов и, следовательно, только было установлено одно соединение. Следовательно, для N входов подключены только N / 2 линии.
Иногда может случиться так, что входные и выходные соединения постоянно используются для выполнения транзитных вызовов только по транковым линиям, но не между местными абонентами. Входные и выходные соединения, если они используются в передаче между обменами , так что обмен не поддерживает соединение между локальными абонентами, тогда это называется транзитной передачей . Сеть коммутации такого типа называется несвернутой сетью. Это показано на следующем рисунке —
Блокирующая сеть
Если в сети нет свободных путей переключения, запрошенный вызов будет отклонен, когда абонент считается заблокированным, а сеть называется блокирующей сетью. В блокирующей сети количество одновременных путей переключения меньше, чем максимальное количество одновременных сеансов связи. Вероятность того, что пользователь может быть заблокирован, называется вероятностью блокировки . Хороший дизайн должен обеспечивать низкую вероятность блокировки.
Движение
Произведение скорости вызова и среднего времени удержания определяется как интенсивность трафика. Непрерывный шестидесятиминутный период, в течение которого интенсивность движения является высокой, является Часом Занятости. Когда трафик превышает предел, на который рассчитана система коммутации, абонент сталкивается с блокировкой.
Erlang
Трафик в телекоммуникационной сети измеряется общепринятой единицей интенсивности трафика, известной как Erlang (E). Говорят, что ресурс переключения несет один трафик Erlang, если он постоянно занят в течение определенного периода наблюдения.