ЦСН — Введение

Мир претерпел много изменений с момента эволюции человека. Например, обмен информацией изначально был в форме знаков и звуков. Это перешло к языку и форме сценария с продвинутыми изобретениями. Сообщение от одного места до другого, которое требовало расстояния между людьми, было передано через письма; посланный голубями и между двумя группами через барабанные удары или семафоры. Мужчины обычно путешествовали на большие расстояния, чтобы передавать сообщения.

Сегодняшний мир — это скорее эпоха общения. Развитие методов связи увеличило скорость, с которой происходит передача информации. Это развитие не было легким процессом. В начале изобретения систем связи изобретение и использование телефонии были самыми важными. То, как телефонные системы превратились из базовой системы в важный многоцелевой дружественный гаджет сегодня, поражает всех и каждого, зная инновации, сделанные из скудных ресурсов, доступных в те дни.

связь

Обмен информацией между двумя или многими людьми называется коммуникацией . Слово теле — это греческое слово, означающее расстояние. Следовательно, Телекоммуникация означает обмен информацией между двумя отдаленными местами.

Телекоммуникации представляют собой передачу информации от объекта в одном месте к объекту в другом месте, тогда как информация может быть в форме данных, голоса или символа. Объектами могут быть люди, компьютеры, факсимильные аппараты, телеграфные аппараты, телефоны и так далее. В телефонном разговоре тот, кто инициирует вызов, называется вызывающим абонентом, а тот, кому предназначен вызов, является вызываемым абонентом . В других случаях передачи информации взаимодействующие объекты известны как Источник и Назначение соответственно.

В марте 1876 года Александр Грэм Белл изобрел и продемонстрировал свой телефонный аппарат и возможность междугородной голосовой связи. Он продемонстрировал двухточечную связь, в которой вызывающий абонент выбирает соответствующую ссылку для установления соединения с вызываемым абонентом. Эта система также требует некоторого режима сигнализации для оповещения вызываемого абонента о входящем вызове и сигнала для указания вызывающего абонента, когда вызываемый абонент занят другим вызовом.

Необходимость переключения бирж

Двухточечное соединение для установления связи требует подключения телефонных аппаратов с помощью проводов. Если количество телефонных аппаратов или присутствующих абонентов невелико, тип соединения будет немного сложным. Однако, если это число высокое или умеренное, то соединения приведут к беспорядку. Чтобы понять сложность, рассмотрим сеть из 5 абонентов.

На следующем рисунке показано соединение «точка-точка» для пяти абонентов (телефонных аппаратов):

При двухточечном соединении для n объектов нам нужно n (n-1) / 2 ссылок. Все эти ссылки образуют сеть. Сети с двухточечными связями между всеми объектами известны как Полностью связанные сети . Количество ссылок, необходимых в полностью подключенной сети, становится очень большим даже при умеренных значениях n .

Следовательно, между этими абонентами необходима система коммутации сетей. Александр Грэм Белл рекомендовал переключаться между абонентами, используя коммутационный офис, который поддерживает телефонные соединения.

Системы переключения

Это сетевое соединение не может быть просто выполнено с помощью телефонных аппаратов и группы проводов, но для установления или разрыва соединения требуется хорошая система. Эта система известна как система коммутации или коммутационный офис или Exchange. С внедрением системы коммутации абоненты вместо того, чтобы напрямую подключаться друг к другу, подключаются к коммутационному офису, а затем к требуемому абоненту.

Следующий рисунок поможет вам понять систему коммутации.

С внедрением систем коммутации потребность в традиционных соединениях между абонентами уменьшилась. Все абоненты должны иметь соединение с системой коммутации , которая устанавливает или разрывает любое соединение, запрошенное вызывающим абонентом. Система коммутации, которая также называется телефонной станцией , заботится об установлении вызовов. Следовательно, общее количество таких ссылок равно числу подписчиков, подключенных к системе.

Сигнализация необходима для системы коммутации, чтобы установить или освободить соединение. Это также должно позволить системе коммутации определять, занят ли вызываемый абонент, и, если это так, указывать то же самое на вызываемого абонента. Функции, выполняемые системой коммутации при установлении и разъединении соединений, называются функциями управления .

Ранние системы требовали ручных операций для установления телефонных звонков. Оператор раньше принимал вызов от вызывающего абонента, а затем подключал вызов к вызываемому абоненту. Позже система была автоматизирована.

Модель телефона

Следующий рисунок поможет вам понять модель телефона на ранней стадии ее изобретения.

Когда вы видите телефон на рисунке выше, часть номеронабирателя и микрофон подключены к стационарной деревянной доске; и динамик для прослушивания был подключен через провод на стороне. К верхней части телефона подключены два звонка — эти звонки звучат при входящем звонке. Это одна из более ранних моделей телефона.

Телефонные аппараты вызывающего абонента и вызываемого абонента соединяются через систему коммутации или телефонную станцию ​​для установления запрошенных вызовов.

В следующих разделах мы подробно узнаем о системе коммутации.

TSSN — Коммутационные Системы

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.

TSSN — Элементы системы коммутации

В этой главе мы обсудим элементы системы коммутации. Хотя существуют различные виды систем переключения от ручного к автоматическому, несколько основных элементов играют важную роль для функционирования системы переключения. Наряду с коммутационной сетью существуют различные подсистемы, такие как управляющая подсистема, система сигнализации, интерфейсы магистральных и абонентских линий, распределительные устройства, консоль оператора, коммутационные цепи, необходимые для работы всей системы коммутации.

Система переключения

В этом разделе мы разберемся со структурой системы коммутации. Мы также поймем, как различные элементы работают в нем. Блок-схема системы коммутации, приведенная ниже, показывает основные элементы системы коммутации.

Представленная выше диаграмма содержит различные блоки системы коммутации. Блоки обсуждаются ниже.

Сеть коммутации

Он обеспечивает пути переключения между вызываемыми абонентами и вызывающими абонентами.

Подсистема управления

Это критическая часть системы коммутации, которая активно устанавливает пути переключения, идентифицируя входную и выходную линии и интерпретируя информацию сигнализации, полученную по этим линиям.

Эта подсистема управления управляет установлением и разрывом соединения, определяя передачу сигнала по линиям. Подсистема управления отправляет информацию сигнализации абоненту и другим станциям, подключенным к исходящим соединительным линиям.

сигнализации

Форматы и требования к сигнализации для абонента, соединительных линий и подсистем значительно различаются. Соответственно, система коммутации предусматривает три различные формы сигнализации:

• Абонентская петля сигнализации
• Межобменная сигнализация
• Внутриобменная или регистровая сигнализация

Система коммутации состоит из элементов, которые выполняют функции переключения, управления и сигнализации.

Интерфейс магистрали

Магистральные линии, используемые для соединений между системами коммутации, заканчиваются на этом порту. Интерфейс магистрали — это точка, где магистральные линии подключены к системе.

Интерфейс абонентской линии

Абонентские линии, используемые для соединений между абонентами и системами коммутации, заканчиваются на этом порту. Интерфейс абонентской линии — это точка, где линии от абонентов подключены к системе.

Блок сканирования линии

Блок сканирования линии распознает и получает информацию сигнализации от соответствующих линий. Информация, полученная из этих линий, передается в подсистему управления для идентификации входов и выходов.

Дистрибьюторские единицы

Распределительные блоки используются для распределения или отправки сигнальной информации по соответствующим линиям. Распределение информации по магистральным линиям осуществляется через распределительные узлы.

Консоль оператора

Консоль оператора позволяет взаимодействовать с системой коммутации для обслуживания и административных целей.

Интерфейс сервисной цепи

Интерфейс служебной цепи обеспечивает взаимодействие между цепями в целях технического обслуживания и тестирования.

стыки

Узлы — это узел, который обеспечивает сложенное соединение для местных абонентов и сервисных каналов. Если вызываемый абонент и вызывающий абонент оба являются локальными, то сложенное соединение помогает установить соединение с локальным вызовом, тогда как магистральные линии не будут использоваться.

Прямой и косвенный

Системы коммутации бывают следующих двух типов:

• система прямого управления коммутацией
• система косвенного управления коммутацией

Система прямого управления коммутацией

Системы коммутации, в которых подсистемы управления образуют неотъемлемую часть сети, называются системами коммутации прямого управления. Например, система коммутации Strowger.

Система косвенного управления

Система коммутации, в которой подсистема управления находится за пределами сети коммутации, называется системой косвенного управления коммутацией или системой общего управления коммутацией или системой коммутации управления регистром . Примеры этой системы включают в себя систему коммутации с использованием ригелей, систему электронной коммутации или метод управления системами с сохранением программ.

TSSN — Strowger Коммутационная Система

В этой главе мы обсудим, как работает система коммутации Strowger. Первая в мире автоматическая телефонная коммутация была разработана Almon B Strowger. Поскольку оператор на ручной телефонной станции был женой своего конкурента и отвлекал весь бизнес, Строуджер задумал разработать систему коммутации, для которой не требуется оператор. Это привело к изобретению автоматической системы переключения, разработанной Strowger.

Система коммутации Strowger также называется пошаговой системой коммутации, поскольку соединения устанавливаются пошагово .

Автоматическая система переключения

Система ручного переключения требует оператора, который после получения запроса делает вызов. Здесь оператор является единственным ответственным за установление или освобождение соединений. На карту поставлена ​​конфиденциальность звонков и информация о вызываемых и вызывающих абонентах.

Преодолевая недостатки систем ручного переключения, системы автоматического переключения имеют следующие преимущества:

• Языковые барьеры не повлияют на запрос на подключение.

• Более высокая степень конфиденциальности сохраняется.

• Более быстрое установление и освобождение звонков сделано.

• Количество звонков, совершенных в данный период, может быть увеличено.

• Звонки могут быть сделаны независимо от загрузки системы или времени суток.

Языковые барьеры не повлияют на запрос на подключение.

Более высокая степень конфиденциальности сохраняется.

Более быстрое установление и освобождение звонков сделано.

Количество звонков, совершенных в данный период, может быть увеличено.

Звонки могут быть сделаны независимо от загрузки системы или времени суток.

Давайте теперь рассмотрим, как осуществляется вызов и как осуществляется набор без помощи оператора.

набор номера

В отличие от системы ручной коммутации, для автоматической системы коммутации требуется официальный план нумерации или схема адресации для идентификации абонентов. План нумерации, в котором номер идентифицирует абонента, используется более широко, чем схема адресации, в которой абонент идентифицируется буквенно-цифровыми строками. Таким образом, должен существовать механизм передачи идентификатора вызываемого абонента на обмен.

Этот механизм должен присутствовать в телефонном аппарате, чтобы автоматически соединять вызов с нужным абонентом. Методы, распространенные для этой цели, это импульсный набор и многочастотный набор. Из них импульсный набор номера является наиболее часто используемой формой набора номера до даты.

Импульсный набор

Как следует из названия, цифры, которые используются для идентификации абонентов, представлены серией импульсов. Количество импульсов в последовательности равно значению цифры, которое он представляет, за исключением случая нуля, который представлен 10 импульсами. Последовательные цифры в номере представлены серией последовательностей импульсов. Эти импульсы имеют одинаковое количество временных интервалов, и количество произведенных импульсов будет соответствовать набранному количеству.

Два последовательных поезда отличаются друг от друга паузой между ними, известной как разрыв между цифрами. Импульсы генерируются путем попеременного размыкания и замыкания контура между абонентом и обменом. Пример последовательности импульсов показан на следующем рисунке.

На приведенном выше рисунке показан пульсирующий рисунок. Частота пульса обычно составляет 10 импульсов в секунду с допуском 10 процентов. Разрыв между цифрами, который называется межцифровым интервалом, составляет не менее 200 мс.

В схеме импульсного набора в последнее время используется коэффициент заполнения (отношение между шириной импульса и периодом времени формы сигнала) импульса как 33 процента номинально, и существует верхний предел для межцифрового промежутка.

Поворотный телефон

В этом разделе мы узнаем о том, что такое телефон с дисковым набором номера и как он работает. Для начала мы обсудим недостатки, которые были распространены до изобретения телефона с поворотным набором номера.

Метод импульсного набора — это то, где происходит создание и разрыв абонентских линий. Это может нарушить работу динамика, микрофона и звонка, которые содержатся в телефоне. Кроме того, время набора номера не должно влиять на время последовательности импульсов, так как это приведет к набору неправильного номера.

Поворотный телефонный аппарат появился, чтобы решить существующие тогда проблемы. Микрофон и динамик объединены и размещены в приемнике. У набора есть пластина пальца, расположение которой делает время набора соответствующим. На рисунке ниже показано, как выглядит вращающийся диск.

Циферблат управляется путем помещения пальца в отверстие, соответствующее цифре, которую нужно набрать. Теперь, проведя пальцем по часовой стрелке до упора в положение по часовой стрелке и отпустив циферблат, отведя палец, вы наберете набранный номер. Пальцевая пластина и связанный с ней механизм теперь возвращаются в исходное положение под воздействием пружины. Циферблат готов к следующему номеру.

Импульсы набора производятся во время обратного хода пальцевой пластины, таким образом устраняя человеческий элемент в таймингах импульса. На следующем рисунке показаны отверстия для циферблата и упор для пальца.

Вращающийся телефон использует следующие функции для осуществления импульсного набора —

• Пальцевая пластина и пружина
• Вал, шестерня и шестерня
• Pawl и храповой механизм
• Импульсный кулачок и кулачок подавителя или спусковой механизм
• Импульсный контакт
• Центробежный регулятор и червячная передача
• Передатчик, приемник и обходные цепи

Внутренний механизм

Кулачковый или спусковой механизм помогает при наборе номера. Этот механизм используется при работе с импульсным контактом. Рассмотрим работу поворотного телефонного аппарата с использованием кулачкового механизма. Следующий рисунок поможет вам понять внутренний механизм.

Подавляющий кулачок помогает удерживать импульсный кулачок вдали от импульсных контактов. Когда поворотный регулятор находится в положении покоя, импульсные контакты находятся вдали от импульсного кулачка. Когда набирается номер, поместив палец в отверстие для циферблата, что означает, что циферблат смещен из своего положения, тогда импульсные контакты приближаются к импульсному кулачку. Это вращение пальцевой пластины, вызывает вращение основного вала.

Когда диск вращается по часовой стрелке, при этом вращении по часовой стрелке собачка скользит по храповику. Храповик, зубчатое колесо, ведущая шестерня и регулятор находятся в неподвижном положении при вращении диска по часовой стрелке. Когда циферблат возвращается, собачка зацепляется и вращает храповик.

Все зубчатое колесо, шестерня, регулятор вращаются, а равномерность скорости вращения поддерживается регулятором. Импульсный кулачок, который прикреплен к валу шестерни, теперь ломается и создает импульсные контакты, которые, в свою очередь, вызывают импульсы в цепи. Форма Импульсного кулачка такова, что периоды разрыва и изготовления находятся в соотношении 2: 1. Когда циферблат приближается к положению покоя, кулачок подавителя снова отодвигает импульсные контакты от импульсного кулачка. Это действие возврата в исходное положение и ожидания набора другого номера создает разрыв, называемый межцифровым интервалом, время которого не зависит от паузы, которая может возникать между двумя последовательными цифрами из-за привычки набора номера человеком. , Этот пробел также предоставляется до набора первой цифры благодаря небольшому изменению конструкции кулачка подавителя.

Импульс, генерируемый этим механизмом, затем передается в системы коммутации, где устанавливается соединение с набранным номером. Процедура переключения систем обсуждается в следующей главе. Между тем, давайте иметь представление о сигнальных тонах, которые используются для указания состояния абонентов.

Сигнальные тоны

В этом разделе мы поймем, что такое сигналы и как они работают. Поскольку ручные обмены были заменены, оператора, который использовал, чтобы сообщить вызывающим абонентам относительно ситуации вызываемых абонентов, необходимо было заменить другими тонами, указывающими различные ситуации.

Рассмотрим следующие пять функций сигнализации, связанных с абонентами, которые должны выполняться оператором:

• Ответьте вызывающему абоненту, что система готова принять идентификацию вызываемой стороны.

• Сообщите вызывающему абоненту, что вызов устанавливается.

• Позвони в колокол вызываемой стороны.

• Сообщите вызывающему абоненту, занята ли вызываемая сторона.

• Сообщите вызывающему абоненту, если по какой-либо причине линия вызываемого абонента недоступна.

Ответьте вызывающему абоненту, что система готова принять идентификацию вызываемой стороны.

Сообщите вызывающему абоненту, что вызов устанавливается.

Позвони в колокол вызываемой стороны.

Сообщите вызывающему абоненту, занята ли вызываемая сторона.

Сообщите вызывающему абоненту, если по какой-либо причине линия вызываемого абонента недоступна.

Функция 2 не сигнализируется в системе коммутации Strowger. Функция сигнализации 1 выполняется путем отправки тонального сигнала вызывающего абонента.

Гудок

Тональный сигнал готовности — это сигнальный тональный сигнал, который указывает на то, что станция готова принять набранные цифры от абонента. Номер следует набирать только тогда, когда слышен этот сигнал. В противном случае цифры, набранные перед этим сигналом, не будут учитываться. Это приведет к неправильному номеру.

Тональный сигнал готовности обычно представляет собой непрерывный тональный сигнал 33 Гц, или 50 Гц, или 400 Гц, как показано ниже.

Мелодия звонка

После набора номера вызываемой стороны, когда получена линия вызываемой стороны, оборудование управления обменом посылает ток вызова на телефонный аппарат вызываемой стороны, что является знакомой схемой двойного вызова.

Одновременно управляющее оборудование отправляет вызывающему абоненту сигнал вызова, который имеет схему, аналогичную схеме тока вызова. Рисунок двух колец с двумя кольцами разделен промежутком времени 0,2 с, а два шаблона с двумя кольцами промежутком 2 с, как показано на рисунке ниже.

Busy Tone

После набора требуемого номера, если вызываемый абонент или линии на станции не свободны для совершения вызова, вызывающему абоненту отправляется сигнал «занято», указывающий, что линии или абонент заняты; это называется занятым тоном.

Грудастый сигнал 400 Гц с периодом молчания между ними. Длительности пакета и тишины имеют одинаковое значение 0,75 с или 0,75 с.

Номер Недоступный Тон

Если вызываемая сторона вышла из строя или отсоединена, или если ошибка в наборе номера приводит к выбору резервной линии, такая ситуация указывается с использованием непрерывного сигнала 400 Гц, называемого тоном номера недоступного. На следующем рисунке показан непрерывный сигнал 400 Гц.

Тональный сигнал маршрутизации или сигнал вызова

Когда абонентский вызов маршрутизируется через несколько различных типов обменов, каждый слышит различные тональные сигналы текущего вызова, когда вызов проходит через различные обмены. Такой сигнал представляет собой прерывистый шаблон с частотой 400 Гц или 800 Гц. Этот сигнал имеет разные схемы в разных системах.

• В электромеханических системах это обычно 800 Гц с коэффициентом заполнения 50 процентов и периодом включения / выключения 0,5 с.

• В аналоговых электронных обменах это 400 Гц с периодом включения 0,5 с и периодом отключения 2,5 с.

• На цифровых станциях это сигнал 400 Гц с периодами включения / выключения 0,1 с.

В электромеханических системах это обычно 800 Гц с коэффициентом заполнения 50 процентов и периодом включения / выключения 0,5 с.

В аналоговых электронных обменах это 400 Гц с периодом включения 0,5 с и периодом отключения 2,5 с.

На цифровых станциях это сигнал 400 Гц с периодами включения / выключения 0,1 с.

Сигнал для тона маршрутизации или тона текущего вызова показан ниже.

Чтобы преодолеть проблему распознавания различий в этих тонах для тех, кто не знаком с телефонной сигнализацией и для тех, кто редко звонит, позже были введены голосовые сообщения.

TSSN — Механизмы переключения

В этой главе мы обсудим механизмы коммутации в телекоммуникационных системах коммутации и сетях.

В наших предыдущих главах мы обсуждали механизм в телефонном аппарате. Давайте теперь посмотрим, что происходит, когда этот телефонный аппарат посылает сигнал в систему коммутации. Система коммутации на АТС должна иметь возможность автоматически подключать линию к вызываемому абоненту. В системе коммутации Strowger есть два типа селекторов; Эти селекторы образуют строительные блоки для систем коммутации.

• Uni-селектор
• Селектор с двумя движениями

Оба эти селектора построены с использованием электромеханических поворотных переключателей. Uni-селектор имеет один полюс селектора и несколько ходов, чтобы достичь банка контактов для каждого набранного номера. Двухпозиционный селектор имеет два поворотных переключателя для вертикального и горизонтального пошагового движения, чтобы достичь банка контактов.

Uni-селектор переключения

Механизм переключения Uni-селектор состоит из электромагнита, якоря с пружинами, собачки, храпового колеса с прикрепленным стеклоочистителем и фиксатора. Стеклоочиститель выполнен с возможностью перемещения по контактам банка по часовой стрелке. Поскольку стеклоочиститель движется в одном направлении, этот процесс называется переключением Uni-селектора. Контакты, по которым движется стеклоочиститель, называются банковскими контактами, поскольку ряд контактов размещается в форме дуги.

На следующем рисунке показан механизм привода системы переключения Uni-селектор Strowger.

Когда на входное напряжение подается электромагнит, якорь тянет вниз к магниту. Теперь, когда якорь притягивается к электромагниту, собачка падает на одну позицию ниже предыдущей в храповом колесе. Фиксатор предотвращает движение храпового колеса.

Как только электромагнит обесточивается, якорь освобождается, и это действие перемещает собачку вверх, что еще больше перемещает храповое колесо на одну позицию выше. Следовательно, стеклоочиститель перемещается на одну позицию ниже или по часовой стрелке, чтобы установить контакт. Если на электромагнит подается напряжение пять раз, при подаче пяти импульсов стеклоочиститель перемещается на пять контактов. Обычно три набора (или более) стеклоочистителей размещаются, связанные с банками Uni-селектора, по одному для каждого банка. Наборы жестко закреплены на узле стеклоочистителя, который перемещается при каждом вращении храпового колеса. Пружина прерывателя освобождает магнит и позволяет ему сделать еще один шаг.

На следующем рисунке показана практичная Uni-селекторная система переключения Strowger.

Тип переключающего механизма, обсуждаемый здесь, известен как тип реверсивного привода, потому что здесь храповое колесо перемещается, когда якорь возвращается в исходное положение. Если оно расположено так, что колесо движется во время движения якоря вперед, оно называется типом привода вперед. Механизм обратного привода преобладает в одноходовых переключателях, а механизм прямого хода — в двухходовых.

Есть контакт прерывателя, связанный с Uni-селектором, который обычно замкнут. Когда якорь находится под напряжением, контакт прерывателя размыкается и позволяет перемещать якорь, что помогает якору вернуться в исходное положение после разрыва цепи возбуждения якоря.

Двухходовые селекторы

В отличие от Uni-селектора, движение в этих селекторах является двусторонним, вертикальным и горизонтальным. Восходящее движение совершается в вертикальном и горизонтальном направлениях; в вертикальном движении нет контактов Однако банковские контакты осуществляются в горизонтальном движении. Если селектор с двумя движениями имеет 10 уровней, каждый из которых имеет 10 контактов, тогда доступно 100 контактов посредством вертикального и горизонтального перемещения системы переключения селектора с двумя движениями.

На следующем рисунке показана внутренняя структура двухпозиционных переключателей.

• Когда набирается первая цифра, импульсы активируют и обесточивают вертикальный магнит в соответствии с набранным номером с помощью храпового механизма и механизма собачки. Это называется вертикальным шагом.

• Когда набирается вторая цифра, импульсы набора перенаправляются на горизонтальный магнит с помощью реле, где импульсы возбуждают и обесточивают горизонтальный магнит в соответствии с набранным номером, с помощью храпового механизма и механизма защелки. Это называется горизонтальным шагом.

Когда набирается первая цифра, импульсы активируют и обесточивают вертикальный магнит в соответствии с набранным номером с помощью храпового механизма и механизма собачки. Это называется вертикальным шагом.

Когда набирается вторая цифра, импульсы набора перенаправляются на горизонтальный магнит с помощью реле, где импульсы возбуждают и обесточивают горизонтальный магнит в соответствии с набранным номером, с помощью храпового механизма и механизма защелки. Это называется горизонтальным шагом.

Обычно в каждой вертикальной позиции имеется 11 вертикальных положений и 11 горизонтальных контактов. Самая низкая вертикальная позиция и первый горизонтальный контакт на каждом вертикальном уровне являются исходными позициями, а остальные — фактическими положениями переключения. Таким образом, стеклоочиститель в двухпозиционном селекторе имеет доступ к 100 переключающим контактам. На следующем рисунке показан практичный двухпозиционный переключатель.

Таким образом, узел стеклоочистителя устанавливает вызов; после завершения которого он возвращается в исходное положение. Для этой цели вращающийся магнит управляется током, и, таким образом, узел стеклоочистителя движется через оставшиеся контакты уровня. Восстанавливающая пружина заставляет узел стеклоочистителя падать вертикально, а затем возвращаться горизонтально в исходное положение.

Пошаговое переключение

Пошаговая система переключения является очень популярной и широко используемой системой переключения, которая может быть построена с использованием Uni-селекторов или селекторов с двумя движениями или их комбинации. Стеклоочиститель, присутствующий при этом переключении, шагает вперед на один контакт, а затем движется вперед в соответствии с количеством набранных импульсов или в соответствии с условиями сигнализации и, следовательно, дается название, пошаговое переключение.

Пошаговое переключение также называется системой прямого управления , поскольку соответствующие тоны сигнализации отправляются абоненту переключающими элементами или селекторами на соответствующих этапах переключения. Эта система имеет три основных этапа настройки. На следующем рисунке показаны различные этапы.

Давайте теперь посмотрим, как функционируют эти блоки.

Селектор Охотники

Как только вызывающий абонент готовится набрать номер, сняв трубку с телефона, раздается тональный сигнал. Мы уже узнали, что номер не принимается, если не слышен тональный сигнал. Но чтобы получить этот сигнал, необходимо установить линию, когда трубка поднята. Схема « Селекторный охотник» устанавливает линию для вызова так же быстро, как вызывающий абонент поднимает трубку для совершения вызова.

Охотники за Селектором охотятся за выбором части матрицы переключения. Обычно 24-выходные Uni-селекторы используются как охотники за селекторами. и, таким образом, это можно назвать схемой Uni-селектора Абонента, поскольку для каждого абонента в системе есть выделенный Uni-селектор. Их также можно построить с помощью селекторов с двумя движениями.

Механизм поиска селектора также может быть заменен механизмом поиска линии, где есть небольшая разница между этими двумя конструкциями. Здесь мы обсудим механизм выбора охотника. Рисунок ниже дает представление о его конструкции.

Когда вызывающий абонент поднимает трубку, чтобы сделать вызов, охотник за селектором активирует механизм прерывателя, который активизирует стеклоочиститель, пока на выходе не будет найден свободный селектор первой группы. В этот момент один из банковских контактов охотника за селектором определяет, свободен или занят первый селектор группы. Как только свободный первый селектор обнаружен, прерыватель отключается, и соединение устанавливается, когда первый селектор посылает тональный сигнал номеронабирателя вызывающему абоненту.

Подход с поиском строк используется, когда трафик низкий, а обмен небольшой, тогда как описанный выше механизм поиска селектора используется для больших обменов с интенсивным трафиком, и этот подход является экономически эффективным.

Этап выбора группы

Стадия выбора группы имеет основную коммутационную сеть. Вызывающий абонент набирает номер, услышав тональный сигнал готовности. Первый номер при наборе активирует первый селектор. Точнее, селектор группы состоит из определенных ступеней селектора. Раньше у нас было 5 номеров в качестве идентификационного номера для наземного соединения. Следовательно, было три этапа выбора.

Чтобы набрать первый номер, номерную табличку поворачивают, помещая палец в зазор для пальца, указанный в соответствии с номером абонента. После выведения пальца номерная табличка поворачивается обратно в предыдущее положение, что посылает импульсы набора первому селектору. Затем первый селектор перемещается соответственно, чтобы разместить контакт.

Когда абонент начинает набирать номер, гудок, издаваемый до этого момента, отключается, и последовательность импульсов принимается в соответствии с набранным номером. Затем стеклоочиститель первого селектора перемещается вертикально вверх в соответствии с набранным номером. Затем дворники перемещаются в горизонтальной плоскости через контакты до тех пор, пока они не натолкнутся на контакт, к которому подключен свободный селектор второй группы. Этот горизонтальный шаг завершается в промежутке между цифрами около 240 мс. Оттуда селектор первой группы соединяет электрический путь с доступным селектором второй группы.

Аналогично, каждый селектор группы соединяет путь в соответствии с набранным номером, а затем расширяет соединение до следующего селектора до последнего селектора. Действие окончательного селектора немного отличается. Как обсуждалось выше, присутствуют три селектора, а четвертое и пятое числа связаны с матрицей конечным селектором.

Финальный селектор

Последние две цифры обрабатываются последним селектором. Этот селектор перемещается по вертикали в соответствии с набранной четвертой цифрой, а затем по горизонтали в соответствии с последней цифрой, так как больше нет цифр для подключения к другому разъему. Последняя набранная цифра устанавливает электрическое соединение с вызываемым абонентом.

Поскольку конечный селектор реагирует на цифры в вертикальном и горизонтальном направлениях в отличие от групповых селекторов, этот финальный селектор также называется числовым селектором. Если вызываемый абонент свободен, что определяется по сигналу в соответствующем банковском контакте, конечный селектор посылает ток вызова вызываемому абоненту и сигнал вызова вызывающему абоненту.

Когда вызываемый абонент поднимает трубку, ток вызова и сигнал вызова, предоставленные до этого момента, отключаются, и схемы измерения вызовов включаются схемами управления, связанными с конечными селекторами. В противном случае, если будет обнаружено, что вызываемый абонент занят на какой-либо другой линии, то конечный селектор посылает тональный сигнал занятости вызывающему абоненту. На любом этапе переключения, если на следующем этапе нет свободного селектора, сигнал вызова возвращается вызывающему абоненту.

Магниты и механические связи, используемые при вращении валов по вертикали и горизонтали при соединении вызова, будут освобождать магнит (обычно называемый расцепляющим магнитом), а якорь освобождает вал, когда вызов завершен.

TSSN — общая подсистема управления

В этой главе мы обсудим, как работает Подсистема общего управления в системах и сетях электросвязи.

Для установления вызовов между различными станциями, что может привести к дальнейшему междугородному вызову, была разработана система коммутации Crossbar, и первый патент был получен в 1915 году. Однако AT & T разработала первую систему коммутации Crossbar в 1938 году. Коммутация Crossbar Система внедрила Подсистему общего управления в своей системе коммутации.

Чтобы понять это, давайте разберемся с проблемой, созданной многообменной сетью системы Strowger.

Мульти-сеть обмена

Когда необходимо связаться с абонентом, принадлежащим к определенной сети, ряд способов может помочь вам связаться с конкретным обменом; кроме того, на маршруте присутствует не один, а какой-либо обмен.

В многообменной сети маршруты, используемые для установления соединения с конкретным абонентом, время от времени различаются. При обмене Strowger, следующем за сетью Multi-exchange, абонент должен быть более заинтересован в маршрутизации. Абонент должен иметь данные всех номеров обменов, присутствующих в маршруте. Могут возникнуть ситуации, когда от абонента может потребоваться установить соединение на других маршрутах; это становится громоздким время от времени.

На следующем рисунке приведен пример топологии сети с несколькими обменами.

Уровень зарезервирован в каждой бирже Strowger, где исходящие звонки связаны с соседними биржами. С этими биржами связываются согласно набранным номерам обмена, когда звонки сделаны.

Следовательно, недостатками реализации сети Multi-Exchange при коммутации являются —

• Идентификационный номер абонента изменяется в зависимости от маршрута звонка.

• Пользователь должен знать топологию сети и количество имеющихся в ней обменов.

• Количество и размер вызываемого абонента варьируется в зависимости от того, откуда происходит вызов.

Идентификационный номер абонента изменяется в зависимости от маршрута звонка.

Пользователь должен знать топологию сети и количество имеющихся в ней обменов.

Количество и размер вызываемого абонента варьируется в зависимости от того, откуда происходит вызов.

Чтобы преодолеть эти проблемы, была введена общая подсистема управления.

Подсистема общего управления

Во избежание усложнения и для того, чтобы абоненту было проще совершать вызов, система Common Control Sub реализовала две основные идеи. Идеи перечислены ниже —

• Маршрутизация звонка должна осуществляться обменом, а не набранными номерами.

• Абоненту должен быть присвоен уникальный идентификационный номер. UIN содержит номер обмена абонента и номер, обозначающий линию абонента.

Маршрутизация звонка должна осуществляться обменом, а не набранными номерами.

Абоненту должен быть присвоен уникальный идентификационный номер. UIN содержит номер обмена абонента и номер, обозначающий линию абонента.

Абоненту должен быть присвоен уникальный идентификационный номер. UIN содержит номер обмена абонента и номер, обозначающий линию абонента.

Идентификатор Exchange + Идентификатор абонентской линии

Это комбинация кода STD (Абонентский Магистральный Набор) и номера абонента; считать это адресом физической линии. Каждому пользователю присваивается логический номер независимо от номера физической строки. Механизм преобразования адресов преобразует логический адрес в фактический физический адрес для установления соединения. Обработка вызовов происходит независимо от коммутируемой сети.

Система директора используется в подсистеме общего контроля. Как только переведенные цифры передаются, директор свободен для обработки другого вызова и не участвует в обслуживании канала для разговора.

На следующем рисунке показана схема подсистемы общего управления, которая содержит подсистему обработки вызовов, схемы зарядки, управление работой, управление техобслуживанием и мониторинг событий.

Приведенная выше блок-схема является простой индикацией общей системы управления переключением. Функции управления в системе коммутации могут быть классифицированы следующим образом.

Мониторинг событий

Секция мониторинга событий подсистемы управления отслеживает события, происходящие за пределами станции, на линейных блоках, соединительных линиях, а также на устройствах обмена сигналами и блоках отправителя / получателя. События в линейных единицах — запрос вызова и сброс вызова. Управление реле для установления соединения с требуемой линией является событием на стыках . Для обмена данными, а также для передачи требуемых тональных сигналов как между отправляющей, так и принимающей цепями при обмене имеется контроль между реле. Этот мониторинг событий может быть распространен.

Обработка звонков

Блоки обработки вызовов содержат цифровой приемник и регистр хранения, которые получают и сохраняют номер набора от вызывающей стороны. Единицы также содержат начальный и конечный переводчики. Первоначальный переводчик — это переводчик кодов Office, который определяет маршрут для звонка через сеть, способ оплаты или тариф. Конечный переводчик — это переводчик кода абонента, который определяет единицу линии, к которой должен быть подключен вызов, и категорию вызываемой линии. Отправитель регистра передает цифру маршрута и набранную цифру, используя правильную сигнализацию, в зависимости от требований пункта назначения.

Зарядка

Это связано с платой за звонки. Это зависит от типа абонента и обслуживания абонента. Например, некоторые услуги, такие как аварийные линии или устранение неисправностей, бесплатны; Некоторые коммерческие услуги также могут предлагать бесплатные услуги.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Управление и функционирование коммутационной сети осуществляется двумя основными методами, известными как Карта в памяти и Карта в сети.

Карта-в-памяти

Путь в этом методе определяется путем маркировки переключающих элементов на разных этапах в соответствии с набором двоичных данных, определяющих путь, тогда как блок управления предоставляет данные. На этом этапе дается команда для фактического подключения пути. Этот метод отображения в памяти присутствует в управлении сохраненными программами.

Карта-в-сети

В этом методе поиск пути может быть выполнен на уровне общего блока управления, где он отмечает вход и выход, которые должны быть подключены, и фактический путь определяется коммутационной сетью. Этот метод Map-in-Network широко распространен в обменах с использованием ригелей, использующих маркеры для контроля.

Администрирование и обслуживание системы коммутации включает в себя такие действия, как прокладка новых абонентских линий и соединительных линий в обслуживание, изменение разрешений абонентского обслуживания и изменение планов маршрутизации на основе состояния сети, которые выполняются при координации систем управления. Обслуживающий персонал выполняет работы по техническому обслуживанию, такие как надзор за надлежащим функционированием, проведение испытаний и измерение различных параметров линии.

TSSN — телефон с тональным набором номера

В этой главе мы узнаем о технологии телефонии с тональным набором. Когда мы говорим о технологическом развитии телефонного аппарата, на начальных этапах использовался поворотный циферблат. Более медленный набор был одним из основных недостатков, связанных с поворотным переключателем. Потребовалось 12 секунд, чтобы набрать 7-значный номер на поворотном переключателе. Пошаговые переключающие элементы системы коммутации Strowger не могут реагировать на скорости, превышающие 10-12 импульсов в секунду.

Он использует технологию DTMF, до которой использовался метод импульсного набора . В методе импульсного набора, который также называется техникой разъединения контура , повторное соединение и разъединение линий выполняется, как щелчки переключателя; обмен интерпретируется как набранный номер в соответствии с количеством кликов.

Потребность в Touch-тоне

С введением подсистем общего управления в коммутационные станции появилась возможность для более высоких скоростей набора номера. Следовательно, в телефонии была разработана новая система, называемая набором тонального набора, для замены поворотного набора; это считалось выгодным для клиента с более высокой скоростью. Это также устранило недостатки ограниченного использования и ограниченной пропускной способности сигнала наряду с более низкой скоростью.

Импульсный набор ограничен передачей сигналов между АТС и абонентом, но не между двумя абонентами, что называется сквозной передачей сигналов. Сквозная сигнализация является желательной характеристикой и возможна только в том случае, если сигнализация находится в полосе частот голоса, так что информация сигнализации может передаваться в любую точку телефонной сети, в которую может передаваться голос.

Следовательно, заменив неудобство использования поворотного набора, был введен телефон с тональным набором номера. Разработка телефона с тональным набором началась примерно в 1950 году. Однако его использование началось где-то в 1964 году. На следующем рисунке показан практичный телефон с тональным набором.

Приведенный выше рисунок поможет вам понять, что поворотный диск заменен кнопочной клавиатурой, где кнопки, если их нажать, чтобы «нажать» кнопку, будут генерировать частоты, связанные с набранным номером. Поворот без лишних хлопот был заменен, и к этой кнопочной клавиатуре была добавлена ​​функция повторного набора номера, где набранный номер сохраняется до тех пор, пока не будет набран другой номер. Это облегчило процесс повторного набора 7-значного номера заново.

Как работает телефон с тональным набором?

Нажатие кнопки на телефоне с тональным набором номера указывает номер, набранный с использованием определенных частот. «Касание» или легкое нажатие числа генерирует «тон», который представляет собой комбинацию двух частот, одной из нижней полосы, а другой из верхней полосы.

Например, при нажатии кнопки 9 создаются две частоты, такие как 852 Гц нижняя частота и 1477 Гц верхняя частота. Конструкция тонального набора с двумя частотами показана ниже.

Набор DTMF (двухтональный многочастотный) можно выполнить с помощью метода набора тональным набором, как показано выше. Поскольку две технологии, одна из которых выше, а другая ниже, передаются одновременно в методе тонального набора, это называется двухтональным многочастотным набором (DTMF) . Два генерируемых сигнала имеют длительность 100 мс, которые выбираются клавишей, нажатой из матрицы, как показано выше. На каждую клавишу уникально ссылаются путем выбора одной из четырех частот нижней полосы, связанных со строками матрицы, в сочетании с выбором одной из трех частот более высокой полосы, связанной со столбцом матрицы.

Особенности дизайна

Конструктивные соображения

• Выбор кода
• Разделение полос
• Выбор частот
• Выбор уровней мощности
• Продолжительность сигнализации

Выбор кода для тональной сигнализации должен быть таким, чтобы имитация кодовых сигналов музыкой и речью была затруднительной.

Рассмотрим следующие причины разделения полосы двух частот:

• В приемнике полосовая фильтрация используется для разделения частотных групп; это помогает определить конкретные частоты простым способом.

• Простое регулирование амплитуды каждого частотного компонента в отдельности.

• Ограничители могут быть использованы для защиты действия каждой частоты в отдельности.

• Вероятность ложного ответа снижена.

В приемнике полосовая фильтрация используется для разделения частотных групп; это помогает определить конкретные частоты простым способом.

Простое регулирование амплитуды каждого частотного компонента в отдельности.

Ограничители могут быть использованы для защиты действия каждой частоты в отдельности.

Вероятность ложного ответа снижена.

Характеристики затухания и искажения задержки в цепях телефонной сети определяют выбор частот . Желателен плоский амплитудный отклик с очень низким затуханием и равномерный отклик с низким относительным значением задержки. Хотя конструкция достаточно высока для надежности, выбор уровней мощности должен планироваться в соответствии с характеристиками затухания канала. Продолжительность сигнала, хотя и неэффективная, дольше и полезна для борьбы с отрывом.

Внутренний механизм

Внутренний механизм тонального приемника можно объяснить простой блок-схемой, которая содержит фильтр разделения полосы (BSF), ограничители (L), цепи выбора (S) и детекторы (D), которые выдают низкочастотную частоту (LBF) сигналы и сигналы высокой полосы частот (HBF), как указано ниже.

Фильтр разделения полосы, присутствующий в приемнике, используется для разделения групп частот. Это помогает определить конкретные частоты отдельно. Кроме того, фильтр также регулирует амплитуды каждого компонента. Затем сигнал достигает ограничителя, который имеет две частоты на своем входе. Это позволяет доминирующему сигналу проходить через него, минуя слабый сигнал. Если оба сигнала имеют одинаковую мощность, выход ограничителя намного ниже полного выхода, и ни один из сигналов не доминирует.

Селекторы, присутствующие в схеме, предназначены для распознавания сигнала, когда он попадает в указанную узкую полосу пропускания и имеет амплитуду в диапазоне 2,5 дБ от полной выходной мощности ограничителя. Обе схемы ограничителя и селектора эффективны в распознавании разницы между тональным сигналом и речевым сигналом , чтобы избежать разговоров. Для дальнейшего улучшения вместо фильтров с разделением полос используются фильтры устранения полос, поскольку они позволяют широкому спектру речи проходить через фильтры. Сигналы высоких и низких частот достигают выхода отдельно через выходы детектора.

TSSN — ригельное переключение

В этой главе мы обсудим концепцию межблочного переключения. Перекрестные обмены были разработаны в 1940-х годах. Они обеспечивают полный доступ и неблокирующие возможности благодаря коммутаторам Crossbar и общему оборудованию управления, используемому в коммутаторах Crossbar. Активные элементы, называемые Crosspoints , размещаются между входной и выходной линиями. В общих системах коммутации управления разделение между операциями коммутации и управления позволяет использовать сети коммутации группой общих коммутаторов управления для одновременного установления множества вызовов на общей основе.

Особенности ригельных переключателей

В этом разделе мы обсудим различные функции поперечных переключателей. Функции описаны вкратце ниже —

• При обработке вызова общая система управления помогает в совместном использовании ресурсов.

• Конкретные функции маршрутизации обработки вызовов встроены в логику компьютеров Wire.

• Гибкая конструкция системы помогает в выборе подходящего соотношения для конкретного переключателя.

• Меньшее количество движущихся частей облегчает обслуживание систем коммутации ригелей.

При обработке вызова общая система управления помогает в совместном использовании ресурсов.

Конкретные функции маршрутизации обработки вызовов встроены в логику компьютеров Wire.

Гибкая конструкция системы помогает в выборе подходящего соотношения для конкретного переключателя.

Меньшее количество движущихся частей облегчает обслуживание систем коммутации ригелей.

Система коммутации Crossbar использует общие сети управления, которые позволяют сети коммутации выполнять мониторинг событий, обработку вызовов, тарификацию, эксплуатацию и обслуживание, как обсуждалось ранее. Общий контроль также обеспечивает единообразную нумерацию абонентов в зоне множественного обмена, например в крупных городах, и маршрутизацию вызовов от одного обмена к другому с использованием одних и тех же промежуточных обменов. Этот способ помогает избежать недостатков, связанных с методом пошагового переключения, благодаря уникальному процессу приема и сохранения полного номера для установления соединения для вызова.

Матрица перекладин

Расположение ригелей представляет собой матрицу, которая образована наборами контактов MXN, расположенными в виде вертикальных и горизонтальных полос с точками контакта, где они встречаются. Им нужно около M + N количество активаторов, чтобы выбрать один из контактов. Расположение матрицы ригеля показано на следующем рисунке.

Матрица Crossbar содержит массив горизонтальных и вертикальных проводов, показанных сплошными линиями на следующем рисунке, которые оба подключены к первоначально разделенным точкам контакта переключателей. Горизонтальные и вертикальные полосы, показанные пунктирными линиями на приведенном выше рисунке, механически соединены с этими точками контакта и прикреплены к электромагнитам.

Точки пересечения, расположенные между входной и выходной линиями, имеют электромагниты, которые при подаче питания замыкают контакт пересечения двух стержней. Это делает два бара ближе и держаться. Следующий рисунок поможет вам понять контакт, установленный в точках пересечения.

После подачи питания электромагниты тянут небольшие магнитные пластины, присутствующие на стержнях. Электромагнит управления колонкой тянет магнит на нижней планке, в то время как рядный электромагнит управления тянет магнит на верхней планке. Чтобы избежать перехвата различных точек пересечения в одной и той же цепи, необходимо выполнить процедуру установления соединения. В соответствии с этой процедурой сначала можно подать питание на горизонтальную или вертикальную полосу, чтобы установить контакт. Однако, чтобы разорвать контакт, горизонтальная полоса сначала обесточивается; за этим следует отключение вертикальной планки.

Поскольку всем станциям разрешено соединяться со всеми возможными соединениями, пока вызываемая сторона свободна, это переключение между коммутаторами называется конфигурацией неблокирующих сборок , которая требует N2 переключающих элементов для N абонентов. Таким образом, точки пересечения будут значительно больше, чем подписчики. Например, для 100 подписчиков потребуется 10000 точек пересечения. Это означает, что этот метод может быть применен к группе, имеющей небольшое количество подписчиков.

Существует внешний переключатель, называемый маркером; это может управлять многими коммутаторами и обслуживать много регистров. Переключатель определяет работу магнитов, таких как магнит выбора и магнит моста, которые должны быть включены и обесточены для подключения и освобождения абонента соответственно.

Диагональная матрица пересечений

В матрице 1,2,3,4 указывают входные линии, а 1 ‘, 2’, 3 ‘, 4’ указывают выходные строки тех же абонентов, если необходимо установить соединение между 1-м и 2-м абонентами, затем можно подключить 1 и 2 ‘или 2 и 1’, используя точки пересечения. Таким же образом, когда соединение должно быть установлено между 3 и 4, тогда 3-4 ‘Crosspoint или 4-3’ Crosspoint могут выполнить эту работу. Следующий рисунок поможет вам понять, как это работает.

Теперь диагональные части — это точки пересечения, снова подключающиеся к одному и тому же абоненту. Линия, которая уже подключена к терминалу, не требует повторного подключения к тому же терминалу. Следовательно, диагональные точки также не нужны.

Таким образом, следует понимать, что для N числа абонентов, если учитывать также диагональные точки, общее число точек пересечения будет

$$\ frac {N \ left (N + 1 \ right)} {2}$$

Для числа N абонентов, если диагональные точки не учитываются, общее число точек пересечения будет

$$\ frac {N \ left (N-1 \ right)} {2}$$

По мере увеличения числа узлов N точки пересечения пропорционально увеличиваются до N2. Точки пересечения всегда будут линейными. Следовательно, поскольку нижняя часть или верхняя часть диагональных точек в матрице может рассматриваться, вся матрица, рассматривающая нижнюю часть, теперь будет такой, как показано на следующем рисунке.

Это называется диагональной матрицей пересечений. Матрица имеет треугольный формат и может называться треугольной матрицей или двусторонней матрицей. Диагональная точка пересечения

матрица полностью подключена. Когда третий абонент инициирует вызов четвертому абоненту, сначала инициируется горизонтальная полоса третьего абонента, а затем активируется вертикальная полоса четвертого абонента. Диагональная матрица пересечения является неблокирующей конфигурацией. Основным недостатком этой системы является то, что отказ одного коммутатора сделает некоторых абонентов недоступными.

Переключатель Crosspoint — это абстракция любого переключателя, такого как переключатель времени или пространства. Если N соединений могут быть выполнены одновременно в матрице коммутатора NXN, это называется неблокирующим коммутатором . Если количество выполненных соединений меньше N в некоторых или во всех случаях, это называется переключателем блокировки . Эти блокирующие коммутаторы работают при использовании нескольких коммутаторов, и такие сети называются линейными кадрами.

TSSN — конфигурации коммутатора

В этой главе мы обсудим, как работает конфигурация коммутатора Crossbar. Конфигурации коммутатора Crossbar являются неблокирующими конфигурациями, которые имеют N2 переключающих элемента для N абонентов и могут выполнять N / 2 одновременных разговоров. Использование Crosspoint зависит от вызывающего абонента.

Это модифицированная неблокирующая схема с матрицей диагональной точки пересечения, как обсуждалось выше, имеющая N (N-1) / 2 элементов. Количество элементов такое же, как и в полностью подключенной сети. Соединение в этом методе устанавливается сначала путем подачи питания на горизонтальную полосу, а затем на вертикальную полосу. Однако эта неблокирующая схема имеет несколько недостатков, таких как —

• Требуется большое количество переключающих элементов.
• Это сложно реализовать на практике.
• Это не экономически эффективный процесс.

Для преодоления этих недостатков была введена блокирующая коммутационная перекладина.

Блокирующие ригельные переключатели

Основной целью блокировки переключателей Crossbar является уменьшение количества переключателей Crosspoint. Есть одноступенчатые и многоступенчатые выключатели. Количество коммутаторов Crosspoint можно уменьшить с помощью двух разных методологий. В первом методе два подписчика делят одну вертикальную черту. При этом количество баров будет уменьшено, но количество переключателей Crosspoint останется неизменным. Второй метод — это когда все подписчики используют несколько вертикальных полос. Благодаря этому количество стержней и переключателей Crosspoint уменьшается.

Способ 1

Этот метод содержит 2NK- переключатели, где N — количество подписчиков, а K — количество одновременных подключений. Четыре бара работают, чтобы установить соединение. Если необходимо установить соединение между A и B, то сначала подается питание на горизонтальную полосу A, а затем на одну из свободных вертикальных полос, скажем, P находится под напряжением. Теперь точка доступа Crosspoint заблокирована. Если горизонтальная полоса B теперь находится под напряжением, BP не будет зафиксирован, так как вертикаль P активируется до подачи напряжения на B. Для соединения A и B нам понадобится еще одна вертикальная перекладина, которая должна электрически соответствовать вертикальной перемычке P, то есть P ‘, как показано на следующем рисунке. Когда на этот P ‘подается напряжение после B, точка пересечения BP’ фиксируется и устанавливается соединение между A и B.

Соединения, как показано на следующем рисунке.

Следовательно, этапы, связанные с установлением соединения, следуют последовательности —

• Подайте питание на турник A
• Подать напряжение на вертикальную планку P
• Отключить турник A
• Подать питание на турник B
• Подайте напряжение на вертикальную черту P ‘(связана с P)

• Отключить турник B

Отключить турник B

Способ 2

Этот метод содержит NK- переключатели, где N — количество подписчиков, а K — количество одновременных подключений. Здесь три бара работают для установления соединения. Если необходимо установить соединение между A и B, то на горизонтальные стержни A и B подается напряжение, а затем на один из свободных вертикальных стержней говорят, что P находится под напряжением. Теперь соединение устанавливается с использованием только одной вертикальной планки P вместо двух. Горизонтальные полосы A и B теперь обесточены.

Соединения, как показано на следующем рисунке.

Следовательно, установление соединения следует последовательности —

• Подайте питание на турники А и В
• Подать напряжение на вертикальную планку P
• Обесточить горизонтальные полосы A и B

Поддержка Линии Передачи

В этом разделе мы обсудим, как работает поддержка Transfer Line. Оба вышеупомянутых коммутационных переключателя блокирующего и неблокирующего типа могут поддерживать линии передачи. Это делается путем введения дополнительных вертикальных ригелей и переключателей Crosspoint.

Существует два способа введения дополнительных вертикальных ригелей и переключателей Crosspoint

• Внутренняя неблокировка и внешняя блокировка
• Блокировка как локальная, так и внешняя

Внутренний неблокирующий и внешний блокирующий способ показаны на рисунке ниже.

Переключатель, показанный во внутренней неблокировке, имеет две линии передачи. Количество коммутаторов Crosspoint в этом случае равно N (N + L) , где N — количество абонентов, L — количество линий передачи.

Метод блокировки как локальный, так и внешний, как показано на рисунке ниже.

Переключатель, показанный на рисунке выше, блокирует как внутренние, так и внешние два одновременных внутренних и два одновременных внешних вызова. Количество коммутаторов Crosspoint в этом случае равно N (2K + L) , где N — количество абонентов, L — количество линий передачи, а K — количество одновременных вызовов, которые могут поддерживаться локально.

TSSN — Crosspoint Technology

В этой главе мы обсудим технологию Crosspoint в телекоммуникационных коммутационных системах и сетях.

Система Crossbar в основном состоит из коммутаторов Crosspoint, что увеличивает стоимость системы. Стоимость системы Crossbar увеличивается прямо пропорционально количеству Crosspoint.

Проблемы технологии Crosspoint

В этом разделе мы обсудим проблемы, связанные с технологией Crosspoint. Проблемы описаны ниже —

• Уменьшение размера Crosspoint
• Снижение стоимости Crosspoint
• Импровизация времени переключения

В процессе поиска решений существующих проблем технология Crosspoint развивалась. Технология Crosspoint — это объединение двух взаимосвязанных технологий. Технологии —

• электромеханический
• Электронный

Приведенная ниже блок-схема демонстрирует различные категории технологии Crosspoint —

В наших последующих разделах мы обсудим больше о связанных технологиях

Электромеханическая технология Crosspoint

Электромеханические перекрестные переключатели, которые способны создавать и размыкать контакты в течение 1–10 мс в течение нескольких миллионов раз без какого-либо износа, широко используются даже сегодня. Широко используются два типа переключателей: мини-переключатели и реле Reed .

Мини-переключатели

Эти переключатели изготовлены из драгоценного металла, такого как палладий, который делает контакты более тихими, благодаря своей раздвоенной конструкции и высокой стойкости к коррозии для долговечной конструкции. Эти механически защелкивающиеся переключатели используют для этой цели V-образные выемки и являются высоконадежными в системах коммутации Crossbar.

Эти переключатели, установленные на ригелях, перемещаются по горизонтали и вертикали для установления и отпускания контактов со временем переключения 8-10 мс.

Герконовые реле

Чтобы уменьшить использование механических переключателей и увеличить срок службы переключателей, были введены реле Reed. Эти переключатели состоят из контактов магнитного материала, заключенных в стеклянную трубку; это защищает контакты от загрязнения. На следующем рисунке показана конструкция герконового реле.

Геркон может быть электрически или механически заблокирован; он содержит контакты, расположенные очень близко друг к другу и имеющие смещение 0,2 мм, что приводит к быстрой скорости переключения 1 мс. Конструкция этого реле такова, что стеклянная трубка окружена парой катушек, и когда ток пропускается через обе катушки одновременно, создается поле. Это также приводит к тому, что герконовые контакты перемещаются вместе. Пока он включен, электрическое соединение фиксируется, и ток проходит через катушку.

При магнитной фиксации гистерезис магнитного материала определяет производительность. Требуемые магнитные полюсные наконечники могут быть размещены вне стекла, или контакты могут выступать в качестве полюсов при выборе подходящего ферромагнитного материала. Тростниковое реле называется remired из-за свойства остатка контактных полос. Остаточный магнетизм позволяет контактам оставаться неповрежденными даже после снятия токов, и, следовательно, необходимо размагничивать ток для размыкания контактов.

Эти герконы размещены в каждой точке пересечения для построения матрицы точки пересечения. Выбор точки пересечения достигается путем соединения одной из обмоток катушки каждого реле последовательно с его вертикальным соседом, а другая обмотка последовательно с его горизонтальным соседом. Геркон активируется, когда требуемая точка пересечения выбирается путем одновременной пульсации соответствующих вертикальных и горизонтальных полос.

Перекрестная организация обмена

Организация обмена перекладинами состоит из трех основных строительных блоков, таких как рамки ссылок, контрольные маркеры и регистры. Рамки ссылок содержат первичную и вторичную ступени, имеющие перемычки, связанные между собой связями. Такое двухступенчатое расположение со ссылками приводит к увеличению количества выходов для заданного количества входов. Если количество розеток велико, селективность также выше.

Организация обмена перекладинами состоит из трех основных строительных блоков, таких как рамки ссылок, контрольные маркеры и регистры. Рамки ссылок содержат первичную и вторичную ступени, имеющие перемычки, связанные между собой связями. Такое двухступенчатое расположение со ссылками приводит к увеличению количества выходов для заданного количества входов. Если количество розеток велико, селективность также выше.

Два основных раздела организации Crossbar Exchange:

Линейный блок

Кадры линии связи вместе со связанными маркерами и регистрами могут быть названы как линейный блок . Единицы линии являются двусторонними единицами, которые помогают в отправлении и завершении вызовов. Из-за своей двусторонней возможности вторичная секция в рамке линии связи называется секцией терминала. Абонентские линии заканчиваются на выходах фреймов секции терминала.

Групповой блок

Кадр магистральной линии связи и связанные с ней схемы можно назвать Групповым блоком. Кадр магистральной линии связи может быть подразделен на два или три кадра связи, таких как кадр линии связи местного офиса и кадр входящей линии связи и т. Д. Групповой блок — это однонаправленное устройство, которое принимает вызовы от линейного блока или от удаленных станций. Он способен обрабатывать локальные, исходящие, входящие, завершающие и транзитные звонки.

Обработка звонков

Упрощенная организация обмена перекладинами показана на следующем рисунке.

Обработка вызовов при обмене перекладинами выполняется в три этапа: предварительный выбор, выбор группы и выбор линии.

Предварительный выбор

Исходный маркер делает предварительный выбор. Когда вызывающий абонент поднимает трубку, раздается тональный сигнал готовности. Регистр отправляет этот тон. Эта стадия, которая начинается от подъема телефонной трубки до отправки набранного тона, называется предварительным выбором.

Выбор группы

Как только будет слышен тональный сигнал, можно набрать номер. Вызов переключается в нужном направлении в соответствии с решением, в соответствии с кодом, предоставленным переводчиком. Эта стадия выбора нужной группы для совершения вызова называется Выбором группы.

Выбор линии

После набора номера вызывающий абонент подключается к вызываемому абоненту с помощью оконечного маркера. Линия вызываемой стороны контролируется маркером завершения, который также устанавливает звонок на линии. Этот этап выбора линии нужного абонента можно назвать « Выбор линии».

С помощью этих трех разделов, вызов может быть подключен и обработан в перекладине обмена

TSSN — Управление сохраненной программой

В этой главе мы обсудим работы по управлению сохраненными программами в телекоммуникационных системах и сетях. Для повышения эффективности и скорости управления и сигнализации при переключении было введено использование электроники. Управление сохраненными программами , короче говоря, SPC — это концепция электроники, которая зазвучала во время изменений в телекоммуникациях. Он допускает такие функции, как сокращенный набор номера, переадресация вызова, ожидание вызова и т. Д. Концепция управления сохраненными программами заключается в том, что программа или набор инструкций для компьютера хранятся в его памяти, и инструкции автоматически выполняются процессором одна за другой процессором. ,

Поскольку функции управления обменом осуществляются с помощью программ, хранящихся в памяти компьютера, это называется управлением сохраненными программами (SPC) . На следующем рисунке показана базовая структура управления телефонной станцией SPC.

Процессоры, используемые SPC, разработаны с учетом требований биржи. Процессоры дублированы; и использование более одного процессора делает процесс надежным. Для обслуживания системы коммутации используется отдельный процессор.

Есть два типа SPC —

• Централизованный SPC
• Распределенный SPC

Централизованный SPC

Предыдущая версия централизованного SPC использовала один основной процессор для выполнения функций обмена. Двойной процессор заменил единственный основной процессор на более позднем этапе развития. Это сделало процесс более надежным. На следующем рисунке показана организация типичного централизованного SPC.

Двухпроцессорная архитектура может быть настроена для работы в трех режимах, таких как —

• Режим ожидания
• Синхронный дуплексный режим
• Режим распределения нагрузки

Режим ожидания

Как следует из названия, в двух присутствующих процессорах один процессор активен, а другой находится в режиме ожидания. Процессор в режиме ожидания используется в качестве резервного в случае сбоя активного. Этот режим обмена использует вторичное хранилище, общее для обоих процессоров. Активный процессор периодически копирует состояние системы и сохраняет в оси вторичное хранилище, но процессоры напрямую не связаны. Программы и инструкции, относящиеся к функциям управления, рутинным программам и другой необходимой информации, хранятся во вторичном хранилище.

Синхронный дуплексный режим

В режиме синхронного дуплекса два процессора подключены и работают синхронно. Два процессора P1 и P2 подключены и используются отдельные запоминающие устройства, такие как M1 и M2. Эти процессоры связаны для обмена сохраненными данными. Компаратор используется между этими двумя процессорами. Компаратор помогает в сравнении результатов.

Во время нормальной работы оба процессора работают индивидуально, получая всю информацию от обмена, а также связанные данные из своей памяти. Однако только один процессор контролирует обмен; другой остается синхронным с предыдущим. Компаратор, который сравнивает результаты обоих процессоров, выявляет наличие какой-либо ошибки, а затем выявляет неисправный процессор среди них, работая с ними по отдельности. Неисправный процессор вводится в эксплуатацию только после устранения неисправности, а другой процессор пока что обслуживает.

Режим распределения нагрузки

Режим распределения нагрузки — это когда задача распределяется между двумя процессорами. В этом режиме вместо устройства сравнения используется устройство исключения (ED). Процессоры требуют от ED совместного использования ресурсов, чтобы оба процессора не искали один и тот же ресурс одновременно.

В этом режиме оба процессора одновременно активны. Эти процессоры разделяют ресурсы обмена и загрузки. В случае сбоя одного из процессоров другой принимает всю нагрузку обмена с помощью ED. При нормальной работе каждый процессор обрабатывает половину вызовов на статистической основе. Оператор обмена может, однако, изменять нагрузку на процессор для технического обслуживания.

Распределенный SPC

В отличие от электромеханических коммутаторов и централизованного SPC, внедрение распределенного SPC позволило предоставить широкий спектр услуг. Этот SPC имеет отдельные небольшие процессоры, называемые региональными процессорами, которые занимаются различными работами, а не один или два процессора, работающие в целом, как в централизованной системе. Однако, когда эти региональные процессоры требуются для выполнения сложных задач, централизованный SPC помогает, направляя их.

Распределенный SPC обладает большей доступностью и надежностью, чем централизованный SPC, поскольку все функции управления обменом могут быть разложены либо по горизонтали, либо по вертикали для распределенной обработки. Такое распределенное управление, где коммутационное оборудование делится на части, каждая из которых имеет собственный процессор, обозначено на рисунке ниже.

Среда обмена в вертикальном разложении разделена на несколько блоков, и каждый блок назначается процессору, который выполняет все функции управления, которые связаны с конкретным блоком оборудования, тогда как каждый процессор в горизонтальном разложении выполняет одну или несколько функций управления обменом.

TSSN — Архитектура программного обеспечения

В этой главе мы узнаем об архитектуре программного обеспечения телекоммуникационных систем и сетей коммутации.

Программное обеспечение систем SPC может быть разбито на две категории для лучшего понимания — системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение . Архитектура программного обеспечения имеет дело с системной программной средой SPC, включая языковые процессоры. Многие функции наряду с обработкой вызовов являются частью операционной системы, в которой выполняются операции и функции управления.

Обработка вызовов является основной функцией обработки, которая ориентирована на события. Событие, которое происходит в абонентской линии или транке, запускает обработку вызова. Настройка вызова не выполняется в одной непрерывной последовательности обработки при обмене. Весь этот процесс согласуется со многими элементарными процессами, которые длятся несколько десятков или сотен миллисекунд, и многие вызовы обрабатываются как таковые одновременно, и каждый вызов обрабатывается отдельным процессом . Процесс — это активная сущность, которая представляет собой исполняемую программу , иногда даже называемую задачей .

Процесс в многопрограммной среде

В этом разделе мы увидим, что такое процесс в многопрограммной среде. Процесс в многопрограммной среде может быть одним из следующих:

• Бег
• готовы
• блокированный

Состояние процесса определяется его текущей активностью, процессом, который он выполняет, и переходами, которым подвергается его состояние.

• Процесс считается запущенным , если процессор выполняет инструкцию в данный момент.

• Процесс считается готовым, если следующая инструкция по запуску процесса ожидает или имеет команду, для которой истекло время ожидания.

• Процесс считается заблокированным, если он ожидает какого-либо события, прежде чем он сможет продолжаться.

Процесс считается запущенным , если процессор выполняет инструкцию в данный момент.

Процесс считается готовым, если следующая инструкция по запуску процесса ожидает или имеет команду, для которой истекло время ожидания.

Процесс считается заблокированным, если он ожидает какого-либо события, прежде чем он сможет продолжаться.

На следующем рисунке показан процесс, который показывает переход между выполнением, готовностью и блокировкой.

Пока некоторые процессы находятся в состоянии выполнения, некоторые будут в состоянии готовности, а другие заблокированы. Процессы в готовом списке будут соответствовать приоритетам. Заблокированные процессы неупорядочены и разблокируются в порядке, в котором ожидают события. Если процесс не выполняется и ожидает какой-либо другой инструкции или ресурса, время процессора экономится путем помещения такого процесса в список готовности и разблокируется, когда его приоритет высок.

Блок управления процессом

Блок управления процессом представляет каждый процесс в операционной системе. PCB — это структура данных, содержащая следующую информацию о процессе.

• Текущее состояние процесса

• Приоритет процесса, который находится в состоянии готовности

• Параметры планирования процессора

• Сохраняет содержимое процессора, когда процесс прерывается

• Распределение памяти для процесса

• Детали процесса, такие как его номер, загрузка процессора и т. Д. Присутствуют

• Состояние событий и ресурсов ввода / вывода, связанных с процессом

Текущее состояние процесса

Приоритет процесса, который находится в состоянии готовности

Параметры планирования процессора

Сохраняет содержимое процессора, когда процесс прерывается

Распределение памяти для процесса

Детали процесса, такие как его номер, загрузка процессора и т. Д. Присутствуют

Состояние событий и ресурсов ввода / вывода, связанных с процессом

PCB имеет всю информацию о процессах, которые должны быть выполнены следующим образом, когда он получает процессор. Регистры ЦП включают в себя слово состояния программы (PSW), которое содержит адрес следующей команды, которая должна быть выполнена, типы прерываний, включенных или отключенных в настоящее время, и т. Д.

Хотя ЦП выполняет некоторый процесс, этот процесс необходимо переключать, когда текущий запущенный процесс блокируется или происходит событие или прерывание, которое запускает процесс с высоким приоритетом. Такая ситуация называется переключением процессов , которое также известно как переключение контекста . Такой механизм приоритета прерываний описан на следующем рисунке.

Если процесс A сканирует определенную абонентскую линию и находит ее свободной, тогда процесс устанавливает вызов с этим абонентом. Однако, если другой процесс B запрашивает приоритет и устанавливает вызов с одним и тем же абонентом в одно и то же время, тогда обоим процессам необходимо сделать вызов одному и тому же абоненту одновременно, что не представляется возможным. Аналогичная проблема может возникнуть и с другими общими таблицами и файлами.

Информация о ресурсах биржи (транках, регистрах и т. Д.) И их текущем использовании хранится в виде таблиц. Эти таблицы при необходимости используются разными процессами. Проблема возникает, когда два или более процессов выбирают одну и ту же таблицу одновременно. Эту проблему можно решить, предоставив доступ каждому процессу к общей таблице.

Обмен ресурсами

Всякий раз, когда процесс использует общую таблицу или какой-либо общий ресурс, все остальные процессы, которым требуется то же самое, должны оставаться в ожидании. Когда запущенный процесс завершит использование ресурса, он будет назначен первому приоритетному готовому процессу, который остается в ожидании. Этот процесс использования общих ресурсов называется взаимным исключением . Процесс, который обращается к общему ресурсу, называется его критическим разделом или критическим регионом . Взаимное исключение подразумевает, что только один процесс может находиться в критической области в любом случае для данного общего ресурса. Кодирование процесса в критическом разделе выполняется очень тщательно, чтобы не было бесконечных циклов. Это помогает в процессе не быть заблокированным. Проделанная работа является более точной и эффективной. Это помогает другим процессам, которые ждут.

Если два процесса в семафоре должны совместно использовать общий ресурс, он разделяется ими в течение определенных промежутков времени. Пока один использует ресурс, другой ждет. Теперь, ожидая, чтобы синхронизироваться с другим, он читает задание, которое было написано до этого момента. Это означает, что состояние этого процесса должно быть ненулевым и должно увеличиваться, что в противном случае было бы отправлено в список заблокированных. Процессы, которые находятся в заблокированном списке, накладываются друг на друга и могут использовать ресурс в соответствии с приоритетом.

На следующем рисунке показано, как работает процесс —

Если два или более процесса в семафоре бесконечно ждут ресурс и не получают ноль для возврата в состояние блока, тогда как другие процессы ждут в заблокированном состоянии использования одного и того же ресурса, в то время как ни один из них не мог использовать ресурс, но ждал, такой состояние называется тупиковым состоянием.

Методы были разработаны для предотвращения тупиков, предотвращения, обнаружения и восстановления. Следовательно, они охватывают характерные особенности операционной системы для переключения процессоров.

Производство программного обеспечения

Производство программного обеспечения SPC важно из-за его сложности и размера программного обеспечения, а также из-за его длительного срока службы и надежности, доступности и портативности.

Производство программного обеспечения — это та отрасль разработки программного обеспечения, которая занимается проблемами, возникающими при производстве и обслуживании крупномасштабного программного обеспечения для сложных систем. Практика разработки программного обеспечения подразделяется на четыре этапа. Эти этапы компенсируют производство программных систем.

• Функциональные характеристики
• Формальное описание и подробные спецификации
• Кодирование и проверка
• Тестирование и отладка

Прикладное программное обеспечение системы коммутации может быть разделено на программное обеспечение для обработки вызовов, административное программное обеспечение и программное обеспечение для обслуживания; пакеты прикладного программного обеспечения системы коммутации используют модульную организацию.

С введением управления сохраненными программами абонентам может быть доступно множество новых или улучшенных услуг. Множество видов улучшенных услуг, таких как сокращенный набор номера, запись телефонных вызовов или отсутствие телефонных вызовов, обратный вызов при бесплатной переадресации, переадресация вызова, ответ оператора, запись номера вызова, ожидание вызова, удержание консультации, конференц-вызовы, автоматическая сигнализация, запрет STD, злонамеренный вызов отслеживание и т. д. все вводятся с этими изменениями в телефонии.

Многоступенчатые сети

Многоступенчатые сети — это сети, созданные для обеспечения более эффективного соединения между большим количеством абонентов, чем системы коммутации Crossbar.

Сети коммутации Crossbar, рассмотренные ранее, имеют некоторые ограничения, как описано ниже —

• Число точек пересечения будет квадратом количества подключенных станций, и, следовательно, это дорого для большого коммутатора.

• Сбой Crosspoint предотвращает соединение с теми двумя абонентами, между которыми подключен Crosspoint.

• Даже если все подключенные устройства активны, используются только несколько точек пересечения.

Число точек пересечения будет квадратом количества подключенных станций, и, следовательно, это дорого для большого коммутатора.

Сбой Crosspoint предотвращает соединение с теми двумя абонентами, между которыми подключен Crosspoint.

Даже если все подключенные устройства активны, используются только несколько точек пересечения.

Чтобы найти решение для субсидирования этих недостатков, были построены многоступенчатые коммутаторы пространственного разделения. Разбивая коммутатор Crossbar на более мелкие блоки и соединяя их, можно создавать многоступенчатые коммутаторы с меньшим количеством точек пересечения. На следующем рисунке показан пример многоступенчатого коммутатора.

Многоступенчатый коммутатор, как и выше, нуждается в меньшем количестве точек пересечения, чем те, которые необходимы для коммутации перекладин. В соответствии с примером, показанным выше, для 8 (входных) и 8 (выходных) различных абонентов (как вызываемых, так и вызывающих абонентов) точки пересечения, необходимые в обычной сети перекладины, будут квадратными из них, что равно 64. Однако в многоступенчатая сеть Crossbar, достаточно 40 точек подключения. Это как показано на диаграмме выше. В большом многоступенчатом ригельном переключателе уменьшение является более значительным.

Преимущества многоступенчатой ​​сети

Преимущества многоступенчатой ​​сети следующие:

• Количество ригелей уменьшено.
• Количество путей соединения может быть больше.

Недостатки многоступенчатой ​​сети

Недостатком многоступенчатой ​​сети являются следующие —

• Многоступенчатые переключатели могут вызвать блокировку .

• Количество или размер промежуточных переключателей, если они увеличены, могут решить эту проблему, но стоимость увеличивается с этим.

Многоступенчатые переключатели могут вызвать блокировку .

Количество или размер промежуточных переключателей, если они увеличены, могут решить эту проблему, но стоимость увеличивается с этим.

блокировка

Блокировка уменьшает количество точек пересечения. Следующая диаграмма поможет вам лучше понять блокировку.

На приведенном выше рисунке, где имеется 4 входа и 2 выхода, абонент 1 был подключен к линии 3, а абонент 2 был подключен к линии 4. Линии красного цвета обозначают соединения. Тем не менее, будет больше запросов; запрос вызова от абонента 3 и абонента 4, если он сделан, не может быть обработан, так как вызов не может быть установлен.

Подписчики вышеуказанного блока также (как показано на приведенной выше диаграмме) сталкиваются с той же проблемой. Только два блока могут быть связаны одновременно; невозможно подключить более двух или всех входов (так как это зависит от количества имеющихся выходов). Следовательно, несколько соединений не могут быть установлены одновременно, что понимается как блокировка вызовов.

TSSN — техника переключения

В этой главе мы обсудим методы коммутации в телекоммуникационных коммутационных системах и сетях.

В больших сетях может быть более одного пути для передачи данных от отправителя к получателю. Выбор пути, который данные должны вывести из доступных опций, можно понимать как Переключение . Информация может переключаться, когда она перемещается между различными каналами связи.

Для цифрового трафика доступно три типичных метода переключения. Они —

• Коммутация цепей
• Переключение сообщений
• Пакетная коммутация

Давайте теперь посмотрим, как работают эти методы.

Коммутация цепей

При коммутации каналов два узла связываются друг с другом по выделенному каналу связи. При этом устанавливается схема для передачи данных. Эти схемы могут быть постоянными или временными. Приложения, использующие коммутацию каналов, могут проходить три фазы. Различные фазы —

• Создание цепи
• Передача данных
• Отключение цепи

На следующем рисунке ниже показана схема переключения цепей.

Коммутация каналов была разработана для голосовых приложений. Телефон — лучший подходящий пример коммутации каналов. Прежде чем пользователь сможет выполнить вызов, в сети устанавливается виртуальный путь между вызываемым абонентом и вызывающим абонентом.

Недостатками коммутации цепей являются —

• Время ожидания длится долго, и нет передачи данных.
• Каждое соединение имеет выделенный путь, и это становится дорогим.
• Когда подключенные системы не используют канал, он не используется.

Схема схемы создается после установления соединения с использованием выделенного пути, который предназначен для передачи данных, при переключении каналов. Телефонная система является типичным примером техники коммутации каналов.

Переключение сообщений

При переключении сообщений все сообщение обрабатывается как блок данных. Данные передаются по всей схеме. Коммутатор, работающий над переключением сообщений, сначала получает сообщение целиком и буферизирует его, пока не появятся ресурсы, доступные для его передачи на следующий переход. Если на следующем прыжке недостаточно ресурсов для размещения сообщения большого размера, сообщение сохраняется и коммутатор ожидает.

На следующем рисунке показана схема переключения сообщений.

В этом методе данные хранятся и передаются. Техника также называется техникой Store-and-Forward . Эта техника считалась заменой коммутации каналов. Но задержка передачи, которая следовала за сквозной задержкой передачи сообщения, добавила к задержке распространения и замедлила весь процесс.

Переключение сообщений имеет следующие недостатки:

• Каждому коммутатору в транзитном пути требуется достаточно места для размещения всего сообщения.

• Из-за ожидания, пока ресурсы не станут доступны, переключение сообщений происходит очень медленно.

• Переключение сообщений не было решением для потокового мультимедиа и приложений реального времени.

Каждому коммутатору в транзитном пути требуется достаточно места для размещения всего сообщения.

Из-за ожидания, пока ресурсы не станут доступны, переключение сообщений происходит очень медленно.

Переключение сообщений не было решением для потокового мультимедиа и приложений реального времени.

Пакеты данных принимаются, даже когда сеть занята; это замедляет доставку. Следовательно, это не рекомендуется для приложений реального времени, таких как передача голоса и видео.

Пакетная коммутация

Техника коммутации пакетов происходит от коммутации сообщений, когда сообщение разбивается на более мелкие порции, называемые пакетами . Заголовок каждого пакета содержит информацию о переключении, которая затем передается независимо. Заголовок содержит такие сведения, как адрес источника, адресата и адрес промежуточного узла. Промежуточные сетевые устройства могут хранить пакеты небольшого размера и не тратить много ресурсов ни на пути несущей, ни во внутренней памяти коммутаторов.

Индивидуальная маршрутизация пакетов выполняется там, где нет необходимости отправлять полный набор пакетов по одному и тому же маршруту. Поскольку данные разделены, пропускная способность уменьшается. Это переключение используется для выполнения преобразования скорости передачи данных.

На рисунке ниже показана схема коммутации пакетов.

На следующем рисунке показана схема коммутации пакетов.

Эффективность линии коммутации пакетов может быть повышена путем мультиплексирования пакетов из нескольких приложений по несущей. Интернет, который использует эту коммутацию пакетов, позволяет пользователю различать потоки данных на основе приоритетов. В зависимости от списка приоритетов эти пакеты пересылаются после сохранения для обеспечения качества обслуживания.

Техника пакетной коммутации оказалась эффективной и широко используется как для передачи голоса, так и для передачи данных. Ресурсы передачи распределяются с использованием различных методов, таких как статистическое мультиплексирование или динамическое выделение полосы пропускания.

Статистическое мультиплексирование

Статистическое мультиплексирование — это метод совместного использования линий связи, который используется при коммутации пакетов. Совместное соединение является переменным в статистическом мультиплексировании, тогда как оно фиксировано в TDM или FDM. Это стратегическое приложение для максимального использования полосы пропускания. Это также может повысить эффективность сети.

Выделив полосу пропускания для каналов с действительными пакетами данных, метод статистического мультиплексирования объединяет входной трафик для максимизации эффективности канала. Каждый поток делится на пакеты и доставляется в порядке очереди. Увеличение уровней приоритета позволяет выделить больше пропускной способности. Временные интервалы заботятся о том, чтобы не тратить их впустую при статистическом мультиплексировании, тогда как они теряются при мультиплексировании с временным разделением.

Сетевой трафик

Как следует из названия, сетевой трафик — это просто данные, которые перемещаются по сети в данный момент времени. Передача данных осуществляется в форме пакетов, где количество пакетов, передаваемых за единицу времени, рассматривается как нагрузка. Управление этим сетевым трафиком включает в себя управление, установление приоритетов, контроль или уменьшение сетевого трафика. Количество и тип трафика в сети также можно измерить с помощью нескольких методов. Необходимо отслеживать сетевой трафик, поскольку это помогает в сетевой безопасности; высокая скорость передачи данных может привести к повреждению сети.

Мера общей работы, выполненной ресурсом или средством за период (обычно 24 часа), понимается как объем трафика и измеряется в часах Эрланга. Объем трафика определяется как произведение средней интенсивности трафика на период

Trafficvolume=TrafficIntensity timesTimeperiod $$Traffic \: \: volume = Traffic \: Intensity \ times Time \: period$$

перегруженность

Утверждается, что перегрузка в сети произошла, когда нагрузка на сеть превышает пропускную способность сети. Когда размер буфера узла превышает полученные данные, тогда трафик будет высоким. Это также приводит к затору. Объем данных, перемещаемых с одного узла на другой, можно назвать пропускной способностью.

На следующем рисунке показана перегрузка.

На приведенном выше рисунке, когда пакеты данных поступают в узел от отправителей A, B и C, тогда узел не может передавать данные получателю с более высокой скоростью. Происходит задержка передачи или может быть потеря данных из-за сильной перегрузки.

Когда в порт в сети с коммутацией пакетов поступает слишком много пакетов, производительность ухудшается, и такая ситуация называется перегрузкой . Данные ожидают передачи в очереди. Когда линия очереди используется более чем на 80%, то говорят, что линия очереди перегружена. Методы контроля заторов помогают контролировать заторы. На следующем графике, проведенном между пропускной способностью и отправкой пакетов, показана разница между управляемой перегрузкой передачей и неконтролируемой передачей.

Методы, используемые для контроля перегрузки, бывают двух типов — разомкнутый и замкнутый контур. Циклы различаются по протоколам, которые они выпускают.

Открытый цикл

Механизм управления перегрузкой без обратной связи создает протоколы для предотвращения перегрузки. Эти протоколы отправляются в источник и пункт назначения. ,

Замкнутый цикл

Механизм управления перегрузкой с замкнутым контуром создает протоколы, которые позволяют системе войти в перегруженное состояние, а затем обнаружить и устранить перегрузку. Явные и неявные методы обратной связи помогают в работе механизма.

TSSN — Переключение с разделением времени

В этой главе мы обсудим методы коммутации в телекоммуникационных коммутационных системах и сетях.

В больших сетях может быть более одного пути для передачи данных от отправителя к получателю. Выбор пути, который данные должны вывести из доступных опций, можно понимать как Переключение . Информация может переключаться, когда она перемещается между различными каналами связи.

Для цифрового трафика доступно три типичных метода переключения. Они —

• Коммутация цепей
• Переключение сообщений
• Пакетная коммутация

Давайте теперь посмотрим, как работают эти методы.

Коммутация цепей

При коммутации каналов два узла связываются друг с другом по выделенному каналу связи. При этом устанавливается схема для передачи данных. Эти схемы могут быть постоянными или временными. Приложения, использующие коммутацию каналов, могут проходить три фазы. Различные фазы —

• Создание цепи
• Передача данных
• Отключение цепи

На следующем рисунке ниже показана схема переключения цепей.

Коммутация каналов была разработана для голосовых приложений. Телефон — лучший подходящий пример коммутации каналов. Прежде чем пользователь сможет выполнить вызов, в сети устанавливается виртуальный путь между вызываемым абонентом и вызывающим абонентом.

Недостатками коммутации цепей являются —

• Время ожидания длится долго, и нет передачи данных.
• Каждое соединение имеет выделенный путь, и это становится дорогим.
• Когда подключенные системы не используют канал, он не используется.

Схема схемы создается после установления соединения с использованием выделенного пути, который предназначен для передачи данных, при переключении каналов. Телефонная система является типичным примером техники коммутации каналов.

Переключение сообщений

При переключении сообщений все сообщение обрабатывается как блок данных. Данные передаются по всей схеме. Коммутатор, работающий над переключением сообщений, сначала получает сообщение целиком и буферизирует его, пока не появятся ресурсы, доступные для его передачи на следующий переход. Если на следующем прыжке недостаточно ресурсов для размещения сообщения большого размера, сообщение сохраняется и коммутатор ожидает.

На следующем рисунке показана схема переключения сообщений.

В этом методе данные хранятся и передаются. Техника также называется техникой Store-and-Forward . Эта техника считалась заменой коммутации каналов. Но задержка передачи, которая следовала за сквозной задержкой передачи сообщения, добавила к задержке распространения и замедлила весь процесс.

Переключение сообщений имеет следующие недостатки:

• Каждому коммутатору в транзитном пути требуется достаточно места для размещения всего сообщения.

• Из-за ожидания, пока ресурсы не станут доступны, переключение сообщений происходит очень медленно.

• Переключение сообщений не было решением для потокового мультимедиа и приложений реального времени.

Каждому коммутатору в транзитном пути требуется достаточно места для размещения всего сообщения.

Из-за ожидания, пока ресурсы не станут доступны, переключение сообщений происходит очень медленно.

Переключение сообщений не было решением для потокового мультимедиа и приложений реального времени.

Пакеты данных принимаются, даже когда сеть занята; это замедляет доставку. Следовательно, это не рекомендуется для приложений реального времени, таких как передача голоса и видео.

Пакетная коммутация

Техника коммутации пакетов происходит от коммутации сообщений, когда сообщение разбивается на более мелкие порции, называемые пакетами . Заголовок каждого пакета содержит информацию о переключении, которая затем передается независимо. Заголовок содержит такие сведения, как адрес источника, адресата и адрес промежуточного узла. Промежуточные сетевые устройства могут хранить пакеты небольшого размера и не тратить много ресурсов ни на пути несущей, ни во внутренней памяти коммутаторов.

Индивидуальная маршрутизация пакетов выполняется там, где нет необходимости отправлять полный набор пакетов по одному и тому же маршруту. Поскольку данные разделены, пропускная способность уменьшается. Это переключение используется для выполнения преобразования скорости передачи данных.

На рисунке ниже показана схема коммутации пакетов.

На следующем рисунке показана схема коммутации пакетов.

Эффективность линии коммутации пакетов может быть повышена путем мультиплексирования пакетов из нескольких приложений по несущей. Интернет, который использует эту коммутацию пакетов, позволяет пользователю различать потоки данных на основе приоритетов. В зависимости от списка приоритетов эти пакеты пересылаются после сохранения для обеспечения качества обслуживания.

Техника пакетной коммутации оказалась эффективной и широко используется как для передачи голоса, так и для передачи данных. Ресурсы передачи распределяются с использованием различных методов, таких как статистическое мультиплексирование или динамическое выделение полосы пропускания.

Статистическое мультиплексирование

Статистическое мультиплексирование — это метод совместного использования линий связи, который используется при коммутации пакетов. Совместное соединение является переменным в статистическом мультиплексировании, тогда как оно фиксировано в TDM или FDM. Это стратегическое приложение для максимального использования полосы пропускания. Это также может повысить эффективность сети.

Выделив полосу пропускания для каналов с действительными пакетами данных, метод статистического мультиплексирования объединяет входной трафик для максимизации эффективности канала. Каждый поток делится на пакеты и доставляется в порядке очереди. Увеличение уровней приоритета позволяет выделить больше пропускной способности. Временные интервалы заботятся о том, чтобы не тратить их впустую при статистическом мультиплексировании, тогда как они теряются при мультиплексировании с временным разделением.

Сетевой трафик

Как следует из названия, сетевой трафик — это просто данные, которые перемещаются по сети в данный момент времени. Передача данных осуществляется в форме пакетов, где количество пакетов, передаваемых за единицу времени, рассматривается как нагрузка. Управление этим сетевым трафиком включает в себя управление, установление приоритетов, контроль или уменьшение сетевого трафика. Количество и тип трафика в сети также можно измерить с помощью нескольких методов. Необходимо отслеживать сетевой трафик, поскольку это помогает в сетевой безопасности; высокая скорость передачи данных может привести к повреждению сети.

Мера общей работы, выполненной ресурсом или средством за период (обычно 24 часа), понимается как объем трафика и измеряется в часах Эрланга. Объем трафика определяется как произведение средней интенсивности трафика на период

Trafficvolume=TrafficIntensity timesTimeperiod $$Traffic \: \: volume = Traffic \: Intensity \ times Time \: period$$

перегруженность

Утверждается, что перегрузка в сети произошла, когда нагрузка на сеть превышает пропускную способность сети. Когда размер буфера узла превышает полученные данные, тогда трафик будет высоким. Это также приводит к затору. Объем данных, перемещаемых с одного узла на другой, можно назвать пропускной способностью.

На следующем рисунке показана перегрузка.

На приведенном выше рисунке, когда пакеты данных поступают в узел от отправителей A, B и C, тогда узел не может передавать данные получателю с более высокой скоростью. Происходит задержка передачи или может быть потеря данных из-за сильной перегрузки.

Когда в порт в сети с коммутацией пакетов поступает слишком много пакетов, производительность ухудшается, и такая ситуация называется перегрузкой . Данные ожидают передачи в очереди. Когда линия очереди используется более чем на 80%, то говорят, что линия очереди перегружена. Методы контроля заторов помогают контролировать заторы. На следующем графике, проведенном между пропускной способностью и отправкой пакетов, показана разница между управляемой перегрузкой передачей и неконтролируемой передачей.

Методы, используемые для контроля перегрузки, бывают двух типов — разомкнутый и замкнутый контур. Циклы различаются по протоколам, которые они выпускают.

Открытый цикл

Механизм управления перегрузкой без обратной связи создает протоколы для предотвращения перегрузки. Эти протоколы отправляются в источник и пункт назначения. ,

Замкнутый цикл

Механизм управления перегрузкой с замкнутым контуром создает протоколы, которые позволяют системе войти в перегруженное состояние, а затем обнаружить и устранить перегрузку. Явные и неявные методы обратной связи помогают в работе механизма.

TSSN — Телефонные сети

В этой главе мы узнаем о телефонной сети общего пользования (PSTN). Эта необычная телекоммуникационная сеть считается одним из достижений в области технического прогресса. Однако, когда мы входим в эти сети, возникают некоторые проблемы. Мы обсудим эти проблемы в наших последующих разделах.

PSTN

Коммутируемая телефонная сеть общего пользования понимается как совокупность мировых телефонных сетей с коммутацией каналов, используемых для обеспечения телекоммуникаций общего пользования. Сети PSTN называются POTS (простые старые телефонные системы). Эти сети эксплуатируются на региональном, местном, национальном и международном уровнях с использованием телефонных линий, оптоволоконных кабелей, линий микроволновой передачи или сотовой связи.

PSTN состоит из коммутаторов в централизованных точках сети, которые действуют как узлы для связи между любой точкой и любой другой точкой в ​​сети. Все типы методов коммутации, обсужденные ранее, такие как коммутация каналов, коммутация пакетов и коммутация сообщений, являются различными режимами использования PSTN.

Абонентские системы Loop

В обычной телефонной сети каждый абонент имеет две выделенные линии, соединяющиеся с ближайшей коммутационной станцией, которые называются линиями шлейфа этого абонента. Прокладка линий к абонентским помещениям от обменного пункта называется каблированием . Поскольку трудно проложить кабели от помещений каждого абонента до станции обмена, используются большие кабели, по которым отводные провода (абонентские линии) доставляются в точку распределения.

Отводные провода подключаются к парам проводов в точке распределения в кабелях. Такие распределительные кабели из близлежащего географического района соединяются в той же точке подключения, где они подключаются к ответвительным питающим кабелям, которые, в свою очередь, подключаются к главному питающему кабелю. Весь этот процесс можно понять с помощью следующего рисунка

Абонентские кабельные пары от станции также заканчиваются на MDF через основные фидерные кабели, которые несут большое количество проводных пар. Эти пары абонентов и пары обмена соединены в MDF с помощью перемычек, что делает MDF гибким механизмом перераспределения пар кабелей и номеров абонентов. Это означает, что абоненту, который переходит в другое место, хотя и в той же зоне обмена, может быть разрешено использовать тот же номер, используя соответствующую перемычку, в то время как его старые контактные провода могут использоваться другим абонентом с новым номером.

Переключение иерархии и маршрутизации

Следующая важная система в этом — иерархия коммутации и маршрутизация телефонных линий. Взаимосвязанность вызовов между различными областями, имеющими разные обмены, осуществляется с помощью магистральных линий между обменами. Группа магистральных линий, которые используются для соединения различных станций, называется магистральными группами.

В процессе объединения обменов существуют три основные топологии, такие как

• Топология сетки
• Топология звезды
• иерархическая

Топология сетки

Сетчатая топология, как следует из названия, является полностью связной сетью. Количество групп соединительных линий в ячеистой сети пропорционально квадрату соединяемых обменов. Следовательно, эти сетчатые топологии широко используются в городских районах с интенсивным движением.

На следующем рисунке показано, как выглядит топология сетки.

Топология звезды

Топология звезды связана в форме звезды, которая использует промежуточный обмен, называемый тандемным обменом, через который связываются все другие обмены. На приведенном ниже рисунке показана модель звездной сети. Звездная сеть используется, когда уровни трафика сравнительно низкие. Многие звездные сети могут быть использованы путем соединения через дополнительный тандемный обмен, что приводит к двухуровневой звездной сети, как показано на следующем рисунке.

иерархическая

Иерархическая топология используется для обработки интенсивного трафика с минимальным количеством групп соединительных линий. Трафик проходит через последний маршрут, который является высшим уровнем иерархии. Если интенсивность трафика между какой-либо парой обменов высока, между ними могут быть установлены прямые магистральные маршруты, как показано пунктирными линиями на рисунке ниже. Эти прямые магистральные маршруты являются маршрутами с высокой интенсивностью использования . Везде, где существуют эти маршруты с интенсивным использованием, трафик проходит через них. Здесь переполненный трафик направляется по иерархическому пути. Переполнение трафика с последнего маршрута не допускается.

Чтобы определить маршрутизацию для конкретного соединения, используются следующие три метода:

• Правильная маршрутизация
• Собственная биржа маршрутизации
• Управляемая компьютером маршрутизация

План передачи

Передача сигналов через кабели должна быть высокого качества, чтобы обеспечить лучшую связь. Линии передачи между национальными и международными каналами должны быть лучше соединены в тандеме для установления вызовов.

Чтобы иметь высокие стандарты качества, CCITT выдвинул следующие рекомендации:

• Максимальное количество каналов для международного вызова — 12.

• Не более четырех международных каналов должны использоваться в тандеме между исходным и оконечным международными коммутационными центрами.

• В исключительных случаях и при небольшом количестве вызовов общее количество каналов может составлять 14, но даже в этом случае международные каналы ограничиваются максимум четырьмя.

Максимальное количество каналов для международного вызова — 12.

Не более четырех международных каналов должны использоваться в тандеме между исходным и оконечным международными коммутационными центрами.

В исключительных случаях и при небольшом количестве вызовов общее количество каналов может составлять 14, но даже в этом случае международные каналы ограничиваются максимум четырьмя.

Наряду с ограничением количества требуемых цепей, потери, такие как потери в линии или потери в проводе, а также потери в коммутаторе или потери контакта, также должны быть минимизированы. Эти аспекты подпадают под бюджет потерь при передаче, который предусматривает такие факторы, как поддержание уровней эхо-сигналов в определенных пределах и контроль пения.

Из-за больших расстояний схемам необходимы усилители и повторители с соответствующими интервалами для усиления сигналов. На интерфейсах абонентской линии происходит несоответствие; это приводит к отражению части входящего сигнала на исходящую цепь, которая возвращается к динамику как эхо . Схемы подавления эха или подавления используются для минимизации эффекта эха. Затухание сигнала и эхо-сигналы являются основными потерями в линиях передачи наряду с потерями на контактах и ​​проводах.

Системы передачи

Существуют различные типы систем передачи, такие как системы радиосвязи, коаксиальные кабельные системы и волоконно-оптические системы. По мере увеличения длины дальности передачи режим передачи также изменяется.

Передача сигнала продвинулась от проводной передачи к беспроводной передаче. Радиосистемы обеспечивают беспроводную передачу, коаксиальные кабельные системы позволяют передавать сигнал по проводам, а оптоволоконные системы обеспечивают связь по оптическим волокнам.

В зависимости от механизма распространения сигнала радиосвязь имеет четыре разновидности связи, например:

• Skywave или ионосферная связь
• СВЧ-линия прямой видимости (LOS) ограничена горизонтом
• Связь тропосферного рассеяния
• Спутниковая связь

План нумерации

На ранних этапах развития схема нумерации ограничивалась небольшой единой биржей, которая использовалась для связи с другими биржами путем идентификации их с названиями городов, в которых они находились. Но с увеличением числа подписчиков было введено множество обменов.

Большую центральную биржу, которая обслуживает главный деловой центр города, можно назвать главной, а меньшие, обслуживающие различные населенные пункты, называют спутниковыми . Область, содержащая полную сеть основного обмена и спутников, известна как область множественного обмена . Общая схема нумерации требовалась для определения местоположения обмена вызываемого абонента, особенно когда вызов осуществляется из местоположения за пределами зоны многократного обмена.

Общая схема нумерации называется « Схема связанной нумерации» , где все обмены в городе были совместно идентифицированы по названию города. С введением Абонентского Абонентского набора (STD) или Прямого набора на расстоянии (DDD) для междугородной и междугородной междугородной связи зонам Многообмена также был присвоен уникальный идентификационный номер. Для обеспечения возможности очень междугородной связи был введен международный набор, называемый международной абонентской связью (ISD), где появились план международной нумерации и национальный план нумерации.

Типы планов нумерации

В этом разделе мы обсудим планы нумерации для телефонных сетей. Планы описаны вкратце ниже —

План открытой нумерации

Это также называется планом неоднородной нумерации, и он позволяет широко варьировать количество цифр, которые будут использоваться для идентификации абонента в зоне многообмена или в пределах страны.

Полуоткрытый план нумерации

Этот план позволяет длинам номеров различаться почти на одну или две цифры. Полуоткрытый план нумерации обычно используется в таких странах, как Индия, Швеция, Швейцария и Великобритания.

Закрытый план нумерации

Это также называется планом унифицированной нумерации, в котором количество цифр в номере абонента является фиксированным. Это используется в нескольких странах, таких как Франция, Бельгия, Канада, Гавайи и в некоторых частях США.

Международный план нумерации или всемирный план нумерации был определен CCITT. В целях нумерации мир делится на зоны. На следующем рисунке показана структура телефонных номеров.

Национальный номер состоит из трех частей. Части описаны ниже —

Код города или код магистрали

Этот код идентифицирует конкретную зону нумерации или зону множественного обмена вызываемого абонента. Именно с этим кодом определяется и оплачивается маршрутизация для вызова по внешней линии.

Код обмена

Этот код идентифицирует конкретный обмен в области нумерации. Он определяет маршрутизацию для входящего вызова по внешней линии из другой области нумерации или для вызова, исходящего из одного обмена и предназначенного для другого в той же области нумерации.

Номер абонентской линии

Он используется для выбора вызываемой абонентской линии на оконечной станции. Комбинация кода обмена и номера абонентской линии называется номером абонентской линии в терминологии CCITT.

План зарядки

Звонки тарифицируются согласно счетчику, подключенному к каждой абонентской линии, или счетчику, который назначается каждому абоненту в случае электронных обменов. Счетчик считает количество зарядных устройств, и этот счетчик увеличивается путем отправки импульса на счетчик. Счетчик считывает, что за количество единиц взимается плата, назначая тариф зарядному устройству.

Отдельные звонки можно оплачивать по следующим категориям.

• Продолжительность независимой зарядки
• Зависимость от продолжительности зарядки

Местные звонки внутри зоны нумерации обычно оплачиваются независимо от продолжительности. Для зависящей от продолжительности зарядки счетчик начинает увеличиваться, как только вызываемый абонент отвечает на вызов. В зависимости от количества станций, участвующих в настройке вызова, на счетчик заряда отправляется более одного импульса, который называется Multi-Metering . Частота импульсов измерения продолжает увеличиваться в минуту с расстоянием между вызываемым и вызывающим абонентами.

TSSN — методы сигнализации

Методы сигнализации позволяют схеме функционировать как единое целое, соединяя все разновидности систем коммутации. В телекоммуникационной сети существует три вида сигнализации.

• Абонентская петля сигнализации
• Внутриобменная или регистровая сигнализация
• Взаимообменная или межрегистрационная сигнализация

Абонентская сигнализация зависит от типа используемого телефонного аппарата. Внутриобменная сигнализация относится к внутренней части системы коммутации, которая сильно зависит от типа и конструкции системы коммутации, которая варьируется в зависимости от модели. Обменная сигнализация происходит между обменами. Это помогает в обмене адресными цифрами, которые переходят от обмена к обмену по принципу «ссылка на ссылку». Общесетевая сигнализация, которая включает сквозную сигнализацию между исходящим обменом и завершающим обменом, называется сигнализацией линии .

Два основных типа методов сигнализации:

Внутриканальная сигнализация

Внутриканальная сигнализация также известна как сигнализация на транк . При этом используется тот же канал, который передает голос пользователя или данные для передачи сигналов управления, связанных с этим вызовом или соединением. Для внутриканальной сигнализации не требуется никаких дополнительных средств передачи.

Сигнализация общего канала

Сигнализация общего канала использует отдельный общий канал для передачи управляющих сигналов для группы соединительных линий или информационных каналов. Эта сигнализация не использует речь или тракт данных для сигнализации.

Мы подробно обсудим методы сигнализации в наших последующих разделах.

Типы методов сигнализации

Как обсуждалось выше, способы сигнализации подразделяются на две категории: внутриканальная сигнализация и общая канальная сигнализация. Тем не менее, они далее делятся на несколько типов в зависимости от частот и используемых частотных методов.

Разделение показано на следующем рисунке —

Сигнализация в канале

Этот тип сигнализации используется для передачи голоса или данных и передачи сигналов управления, связанных с вызовом или соединением. Существуют различные типы внутриканальной сигнализации, как показано на рисунке выше. Сигнализация постоянного тока проста, дешева и надежна даже для неусиливаемых звуковых цепей. Однако для усиленных звуковых цепей может быть принята низкочастотная сигнализация переменного тока.

Тональная сигнализация частоты используется, когда используются системы передачи FDM (с частотным разделением каналов), поскольку низкочастотная сигнализация и сигнализация постоянного тока не могут быть предоставлены. Эта тональная сигнализация может быть внутриполосной или внеполосной .

Внутриполосная сигнализация

Внутриполосная речевая частота использует тот же частотный диапазон, что и голос, который составляет 300–3400 Гц, который должен быть защищен от ложного срабатывания с помощью речи. Один из таких моментов произошел, когда голос женщины, который генерировал тональный сигнал на частоте около 2600 Гц в течение 100 мс, был обнаружен в качестве сигнала отключения линии, из-за чего ее вызовы часто отключались в середине разговора. Такие проблемы исключали внутриполосную сигнализацию во время речевой фазы.

Преимущества внутриполосной сигнализации:

• Управляющие сигналы могут быть отправлены в каждую часть, где может достигаться речевой сигнал.

• Сигналы управления будут независимы от систем передачи, поскольку они переносятся вместе с речевыми сигналами.

• Процессы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования на них не влияют.

Управляющие сигналы могут быть отправлены в каждую часть, где может достигаться речевой сигнал.

Сигналы управления будут независимы от систем передачи, поскольку они переносятся вместе с речевыми сигналами.

Процессы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования на них не влияют.

Внеполосная сигнализация

Для внеполосной сигнализации используются частоты, которые выше речевого диапазона, но ниже верхнего предела в 4000 Гц от номинального разнесения речевого канала. Сигнализация осуществляется на протяжении всего речевого периода, и, таким образом, разрешается непрерывный контроль за вызовом. Дополнительные схемы необходимы для обработки чрезвычайно узкой ширины полосы этой сигнализации, из-за которой она редко используется. Оба эти метода внутриполосной и внеполосной передачи сигналов имеют ограниченную пропускную способность. Чтобы обеспечить расширенные возможности, используется сигнализация по общему каналу.

Сигнализация общего канала

Сигнализация общего канала использует отдельный общий канал для передачи сигналов управления для группы соединительных линий или информационных каналов, поскольку он не использует речь или тракт данных для сигнализации. Сигнализация общего канала состоит из двух типов узлов, таких как точки передачи сигналов (STP) и точки сигнализации (SP).

Точка сигнализации способна обрабатывать управляющие сообщения, непосредственно адресованные ей, но не способна маршрутизировать сообщения. Точка передачи сигнализации способна маршрутизировать сообщения и может выполнять функции ИП.

Эта общая канальная сигнализация реализована в двух режимах:

• Режим, связанный с каналом
• Канал не связанный режим

Режим, связанный с каналом

В режиме, связанном с каналом, канал внимательно отслеживает группы соединительных линий по всей длине соединения. Здесь передача сигналов осуществляется по отдельному каналу; тракт сигнализации проходит через тот же набор коммутаторов, что и речевой тракт.

На следующем рисунке показан связанный режим работы в сигнализации общего канала

Пути сигнализации для речевых трактов AB, ACB и BD представляют собой AB, ACB и BD соответственно. Преимущества этой сигнализации:

• Реализация экономична

• Назначение групп транков просто

Реализация экономична

Назначение групп транков просто

Канал Несвязанный режим

В режиме несвязанного канала нет точного или простого назначения каналов управления группам соединительных линий. Он следует по пути, отличному от пути речевого сигнала, как показано на следующем рисунке.

Трактами сигнализации для речевых трактов AB и BC являются ACDB и BDC соответственно. Топологии сети различны для сетей сигнализации и речи. Хотя эта схема предлагает гибкость, поскольку нет центра коммутации, она немного сложна, поскольку сигнальные сообщения могут передаваться между двумя оконечными системами коммутации через любой доступный путь в сети сигнализации общего канала в соответствии с его собственными принципами маршрутизации.

Частная Филиал (АТС)

Под частной биржей или УАТС понимается локальная биржа в офисе или здании, чтобы общаться внутри себя. Как следует из названия, это частный обмен, который является ответвлением к основному обмену, аналогично локальному циклу, связанному с основным циклом как ответвление.

Private Branch Exchange — это телефонная система в локальной области, которая переключает вызовы между этими пользователями на локальных линиях, позволяя всем пользователям совместно использовать определенное количество внешних телефонных линий. Основное назначение АТС — снизить стоимость потребности в линии для каждого пользователя до центрального обменного пункта.

На следующем рисунке показана модель УАТС.

На приведенном выше рисунке показана ранняя модель системы УАТС. УАТС, как правило, эксплуатируется и принадлежит местному офису, где пользователи подключены через него в пределах этой ограниченной области.

Части УАТС включают в себя —

• Телефонная линия, которая содержит много телефонных линий, которые заканчиваются в УАТС.

• Компьютер, который обрабатывает входящие и исходящие вызовы УАТС, а также переключается между различными вызовами внутри локальной петли.

• Сеть линий внутри АТС.

• Консоль оператора, которая не является обязательной.

Телефонная линия, которая содержит много телефонных линий, которые заканчиваются в УАТС.

Компьютер, который обрабатывает входящие и исходящие вызовы УАТС, а также переключается между различными вызовами внутри локальной петли.

Сеть линий внутри АТС.

Консоль оператора, которая не является обязательной.

Имея все это вместе с оборудованием УАТС, строится местный филиал. АТС ранее работали по аналоговой технологии. Однако эти биржи работают на цифровых технологиях. Цифровые сигналы преобразуются в аналоговые для внешних вызовов по локальной линии с использованием простых старых телефонных служб (POTS).

ЦСН — ISDN

В этой главе мы узнаем о цифровой сети с комплексными услугами. Ранее передача данных и голоса была возможна через обычные POTS, простые старые телефонные системы. С появлением Интернета пришло развитие и в сфере телекоммуникаций. Тем не менее, отправка и получение данных вместе с голосом было нелегкой задачей. Можно было использовать либо Интернет, либо телефон. Изобретение ISDN помогло смягчить эту проблему.

Процесс подключения домашнего компьютера к интернет-провайдеру занимал много сил. Использование модуля модулятора-демодулятора, просто называемого модемом, было существенным для установления соединения. На следующем рисунке показано, как модель работала в прошлом.

На приведенном выше рисунке показано, что цифровые сигналы должны быть преобразованы в аналоговые и аналоговые сигналы в цифровые с использованием модема в течение всего пути. Что, если цифровая информация на одном конце достигает другого конца в том же режиме, без всех этих соединений? Именно эта основная идея привела к развитию ISDN.

Поскольку система должна использовать телефонный кабель через телефонную станцию ​​для использования Интернета, использование телефона для голосовых вызовов не было разрешено. Внедрение ISDN решило эту проблему, позволив передавать как голос, так и данные одновременно. Это имеет много дополнительных функций по сравнению с традиционной коммутируемой телефонной сетью общего пользования.

ISDN

ISDN был впервые определен в Красной книге CCITT в 1988 году. Короче говоря, ISDN — это инфраструктура на основе телефонной сети, которая позволяет передавать голос и данные одновременно с высокой скоростью и с большей эффективностью. Это система телефонной сети с коммутацией каналов, которая также обеспечивает доступ к сетям с коммутацией пакетов.

Модель практического ISDN показана ниже.

ISDN поддерживает множество услуг. Некоторые из них перечислены ниже —

• Голосовые звонки
• факсимиле
• Videotext
• телетекст
• Электронная почта
• Доступ к базе данных
• Передача данных и голос
• Подключение к интернету
• Электронный перевод средств
• Обмен изображениями и графикой
• Хранение и передача документов
• Аудио и видео конференции
• Автоматическая сигнализация для пожарных, полицейских, медицинских и др.

Типы ISDN

Среди типов нескольких существующих интерфейсов некоторые из них содержат такие каналы, как B-каналы или каналы-носители, которые используются для одновременной передачи голоса и данных; D-каналы или дельта-каналы, которые используются для сигнализации в целях установления связи.

ISDN имеет несколько видов интерфейсов доступа, таких как —

• Интерфейс базовой скорости (BRI)
• Основной интерфейс скорости (PRI)
• Узкополосный ISDN
• Широкополосный ISDN

Интерфейс базовой скорости (BRI)

Интерфейс Basic Rate или Basic Rate Access, называемый просто ISDN BRI Connection, использует существующую телефонную инфраструктуру. Конфигурация BRI обеспечивает два канала данных или канала-носителя со скоростью 64 Кбит / с и один канал управления или дельта-канал со скоростью 16 Кбит / с . Это стандартная ставка.

Интерфейс ISDN BRI обычно используется небольшими организациями, домашними пользователями или внутри локальной группы, ограничивая небольшую область.

Основной интерфейс скорости (PRI)

Первичный интерфейс скорости или Первичный доступ скорости, просто названный соединением PRI ISDN, используется предприятиями и офисами. Конфигурация PRI основана на T-несущей или T1 в США, Канаде и Японии, состоящей из 23 каналов передачи данных или канала-носителя и одного канала управления или дельта-канала со скоростью 64 Кбит / с для полосы пропускания 1,544 Мбит / с. Конфигурация PRI основана на E-несущей или E1 в Европе, Австралии и нескольких азиатских странах, состоящих из 30 каналов передачи данных или канала-носителя и двухканального или дельта-канала со скоростью 64 Кбит / с для полосы пропускания 2,048 Мбит / с.

Интерфейс ISDN BRI используется более крупными организациями или предприятиями, а также провайдерами интернет-услуг.

Узкополосный ISDN

Узкополосная цифровая сеть с интеграцией услуг называется N-ISDN . Это может быть понято как телекоммуникация, которая несет речевую информацию в узкой полосе частот. Это на самом деле попытка оцифровки аналоговой голосовой информации. При этом используется коммутация каналов 64 Кбит / с.

Узкополосный ISDN реализован для передачи голосовых данных, которые используют меньшую полосу пропускания, на ограниченном количестве частот.

Широкополосный ISDN

Цифровая сеть широкополосной связи с интеграцией услуг называется B-ISDN . Это объединяет услуги цифровых сетей и обеспечивает цифровую передачу по обычным телефонным проводам, а также по другим средствам. CCITT определил его как «Квалификация услуги или системы, требующей каналов передачи, способных поддерживать скорости, превышающие первичные скорости».

Скорость широкополосного ISDN составляет от 2 МБ / с до 1 ГБ / с, и передача связана с АТМ, то есть с асинхронным режимом передачи. Широкополосная связь ISDN обычно осуществляется с помощью оптоволоконных кабелей.

Поскольку скорость превышает 1,544 Мбит / с, основанная на этом связь называется широкополосной связью . Широкополосные услуги обеспечивают непрерывный поток информации, которая распространяется от центрального источника к неограниченному количеству авторизованных приемников, подключенных к сети. Хотя пользователь может получить доступ к этому потоку информации, он не может контролировать его.

Преимущества ISDN

ISDN — это инфраструктура на основе телефонной сети, которая позволяет передавать как голос, так и данные одновременно. Есть много преимуществ ISDN, таких как —

• Поскольку услуги являются цифровыми, вероятность ошибок меньше.
• Соединение быстрее.
• Пропускная способность выше.
• Голос, данные и видео — все это можно отправить по одной линии ISDN.

Недостатки ISDN

Недостатком ISDN является то, что он требует специализированных цифровых услуг и является более дорогостоящим.

Тем не менее, появление ISDN принесло большой прогресс в области связи. Многократные передачи с большей скоростью достигаются с более высокими уровнями точности.