Module de commutation dans un nœud de distribution dans le domaine des télécommunications et sous-ensembles, ainsi que méthodes pour leur application. Appareils et éléments de commutation

Les communications électriques assurent une interaction étroite entre les industries

l'économie, ainsi que la communication entre les personnes dans le domaine de la culture et de la vie quotidienne. En même temps

la position debout n’affecte pas l’activité d’interaction. Une place particulière dans le complexe

moyen de communication électrique, la communication téléphonique est considérée comme la plus opérationnelle

le type de communication le plus récent et le plus répandu. Dans notre pays, les communications téléphoniques sont unifiées

en un seul complexe - Commutation automatique à l'échelle nationale

mon réseau téléphonique (OACTS), qui fait partie intégrante du Réseau Unifié

réseau de communications automatisées du pays (EANC).

La base de l'EASC est le réseau primaire, qui est un ensemble de

Le nombre de nœuds de réseau, de stations de réseau et de lignes de transmission qui forment un réseau

de nouveaux canaux de transmission et des chemins de groupe standard dans l'EASC. Basé sur la per-

Des réseaux de communication secondaires sont organisés au sein du réseau primaire EASC. Ils représentent co-

combattez un ensemble de stations de commutation, de nœuds de commutation, de terminaux

appareils d'abonné et canaux de réseau secondaires organisés sur la base de ka

taxes de transport du réseau primaire EASC.

Le réseau secondaire est caractérisé par le type de messages transmis,

processus d'établissement de connexion, type de canal, vitesse d'établissement de connexion

doutes et fiabilité. L'un des réseaux secondaires de l'EASC est l'OACTS. Il est conçu pour transmettre des conversations téléphoniques et, en remplacement de la télévision,

appareils d'arrière-plan avec terminaux spéciaux - pour la transmission

informations discrètes, ainsi que des messages fax.

Réseau téléphonique national à commutation automatique

se compose de réseaux locaux (GTS et STS), de réseaux zonaux de ZTS et de réseaux interurbains

réseau téléphonique.

Le réseau de zone est constitué des réseaux téléphoniques locaux implantés sur le territoire

territoire de la zone et réseau téléphonique intrazonal. Ce dernier représente co-

le combat est un ensemble d'inter-

centraux téléphoniques longue distance (ATS), centraux téléphoniques zonaux, ainsi que

les mêmes lignes de connexion et de connexion personnalisées les reliant entre elles

avec nous-mêmes et les réseaux locaux. Conformément au système adopté pour l'OACTS

Dans ma numérotation, chaque réseau de zones se voit attribuer un code ABC à trois chiffres. Le numéro de ligne de zone de l'abonné se compose de sept caractères : deux chiffres

oui cent millième groupe ab et un numéro à cinq chiffres sur la ligne de l'abonné en cent mille

100ème groupe abxxxxx. Le numéro de ligne longue distance de l'abonné est composé de

dix caractères : code de zone à trois chiffres et numéro de zone à sept chiffres

1. SCHÉMA DE COMMUNICATION SUR STS

La communication en zone rurale fait référence au système de télécommunication de l'organisation.

localisée dans la circonscription administrative rurale. Elle subdivise

se concentre sur : les communications publiques, les communications intra-industrielles, l'agriculture

entreprises économiques, institutions-production communication mini-

départements et départements, entreprises industrielles et de construction.

Conformément à cela, dans chaque circonscription administrative rurale, il y a des travaux de construction

réseau téléphonique public (PTN), destiné à la communication téléphonique entre tous abonnés de ce réseau en pré-

affaires de la région administrative rurale, ainsi que pour les abonnés d'accéder

réseaux téléphoniques zonaux et longue distance ;

réseaux de communications téléphoniques intra-industriels (IPTS) destinés

pour la communication téléphonique au sein des particuliers agricoles

entreprises et l'accès de certains abonnés VPTS au réseau téléphonique environ

usage général;

les réseaux téléphoniques de répartition (DTS), destinés à la mise en œuvre de

établissement de communications téléphoniques de commandement opérationnel au sein des entreprises agricoles individuelles ;

Réseaux de communication téléphonique institutionnels-industriels (UPTS), conçus

destiné à la mise en œuvre des mesures administratives, économiques et productives

communication téléphonique technico-technologique des abonnés des entreprises industrielles et de construction et pour l'accès de certains abonnés UPTS au réseau public

usage général.

Pour assurer les communications téléphoniques aux institutions et aux entreprises, je n'ai pas

UPTS existants, la capacité libre des stations rurales existantes est utilisée

tion ou leur expansion est réalisée. Si dans une localité rurale

il y a un UPTS mais il n'y a pas de central téléphonique rural, alors les abonnés s'allument -

dans l'UPTS. La construction d'UPTS n'est autorisée que pour les grandes entreprises.

liaisons et départements individuels : chemins de fer, compagnies maritimes, gazoducs et oléoducs

La structure des STS n'inclut pas celles situées sur le territoire des communes administratives rurales.

réseaux téléphoniques de district stratifs des villes désignées du niveau régional (territorial)

vogo) subordination. Les réseaux téléphoniques ruraux présentent un certain nombre de caractéristiques qui déterminent en grande partie le principe de construction de ces réseaux. En règle générale, STS

couvrir un territoire important avec moins de numéros de téléphone que dans les villes

forte densité et répartition inégale des abonnés sur le territoire.

Cela conduit à la nécessité d'utiliser les réseaux téléphoniques dans les réseaux ruraux.

gares de petite capacité et construction de grandes lignes interstations

longueurs avec un petit nombre de lignes dans les faisceaux. Les lignes d'abonné sur STS ont

nettement plus long que sur le GTS. Ces caractéristiques déterminent

les coûts d'investissement et les coûts d'exploitation sont plus élevés que pour les ouvrages hydrauliques.

coûts des structures linéaires par nombre de capacités de stations

Pour augmenter l'utilisation du réseau, vous devez :

construire des réseaux téléphoniques ruraux en utilisant des méthodes radiales et à nœuds radiaux

dans le but d'élargir les faisceaux de lignes de connexion inter-stations ;

utiliser des lignes à double effet et des systèmes de transmission à petits canaux

augmenter les normes de pertes de messages admissibles par rapport aux normes

pertes sur ouvrages hydrauliques ;

utiliser les mêmes lignes pour établir des relations locales et internationales.

Connexions duplex.

Les caractéristiques ci-dessus de la communication téléphonique rurale ont été déterminées

principes de construction du STS. En raison de la grande superficie couverte par un

réseau téléphonique rural, connexion directe de toutes les lignes d'abonnés à un ou plusieurs postes situés dans le centre régional économiquement

le ski n'est pas justifié. Par conséquent, STS utilise le zonage et la formation de nœuds

fonctionnement avec plus ou moins de décentralisation des équipements de la gare.

Le STS distingue les types de gares suivants : centrale (CS), hub

(États-Unis) et terminal (OS). La gare centrale, située au centre régional,

est le nœud de commutation principal du STS et effectue simultanément

fonctions du central téléphonique du centre régional. Les stations de jonction situées dans n'importe quelle zone peuplée d'une zone rurale comprennent la connexion

lignes à partir de stations terminales affectées à une zone centrale. Fin

Ces stations sont situées dans n'importe quelle agglomération de la zone rurale.

Lignes de connexion du système d'exploitation en fonction de la méthode de construction du réseau

inclus dans le CA ou les États-Unis. Avec la méthode radiale de construction d'un réseau, tous les systèmes d'exploitation

inclus directement dans le CA. Cela garantit un minimum

l'atténuation du trajet téléphonique entre abonnés de stations différentes simplifie

équipement de la station et accélère le processus d’établissement de la connexion.

Avec le principe radial-nodal de construction du STS, les stations terminales sont sous-

connectez-vous aux États-Unis les plus proches. Cette méthode permet d'agrandir les faisceaux de connexions

lignes de ligne dans le but de leur meilleure utilisation et est utilisé sous condition

vii faisabilité technique et économique de la formation de nœuds. En vrai

réseaux, les méthodes considérées sont généralement combinées en fonction des

conditions particulières : localisation des gares sur le territoire de la région, sa superficie, capacité des gares.

Dans ce cours, une méthode radiale-nodale de construction d'un réseau est spécifiée.

tee. Le schéma de communication est illustré à la figure 1.

2. DEVELOPPEMENT D'UN SYSTEME DE NUMEROTATION DE RESEAU

Sur les réseaux téléphoniques ruraux, des systèmes ouverts et fermés peuvent être utilisés.

sujets de numérotation.

Avec une numérotation ouverte avec un index de sortie en station

Le numéro dépend de la capacité du central téléphonique et peut contenir de deux à cinq caractères. Pour accéder au réseau local, accédez au réseau local, l'abonné compose d'abord

l'index de sortie, puis le numéro de ligne à cinq chiffres de l'appelé.

L'index de sortie n'est pas inclus dans la valeur du numéro, mais est composé via le numéro de téléphone de l'abonné.

les chiffres. Lors de la communication à partir d'abonnés CS et lors de la communication externe à partir d'abonnés ATSC-100/2000, quel que soit le but de la station, l'index de sortie n'est pas composé

Oui. Pratiquement sur les réseaux équipés de stations ATSC-100/2000 et ATS

sur lesquels sont utilisés des registres d'abonnés à trois chiffres. Par index, vous-

Le chiffre « 9 » a été adopté pour le réseau de quartier. Un appel aux services spéciaux de la région a été effectué

Cela se fait en composant cet index puis le numéro de service spécial 01-09 ; appel au central téléphonique automatique

en composant l'index « 9 », puis l'index de sortie vers le central téléphonique.

Avec un système de numérotation ouvert sans index d'accès au réseau de la zone interne

communication de station à toutes les stations du STS, à l'exception du CS, effectuant

Il est défini par un ensemble de nombres abrégés à trois chiffres. Communication intra-station

les abonnés du CA et la communication inter-centrales de tous les centraux téléphoniques automatiques du réseau est réalisée par un ensemble de

rhum de numéros à cinq chiffres sans composer l'index d'accès au réseau local. Pour toi

Lorsqu'ils appellent les services spéciaux du centre régional, les abonnés de toutes les stations du réseau composent le numéro abrégé

Les numéros de service spéciaux sont le 01-09 et pour accéder au central téléphonique automatique - l'index « 8 ».

Un système de numérotation fermé peut être utilisé sur les réseaux téléphoniques, aussi bien

équipés de centraux téléphoniques automatiques ruraux avec registres d'abonnés à cinq chiffres. Oui

Les stations sont ATSK-100/2000, ATSK-100/2000U et ATSK-50/200M.

La station ATSC-50/200 entre en service avec un abonné à trois chiffres

Registres chinois. Mais sur les armoires des équipements utilisateurs de la station se trouvent

Un nœud de commutation de paquets est un système de relais qui distribue des blocs de données en fonction de leur adressage.

Le nœud de commutation de paquets a une structure assez complexe :

Les protocoles au niveau de la couche physique, de la couche liaison de données et de la couche réseau peuvent être identiques ou différents. Outre la partie principale, le nœud contient également une partie de contrôle, qui assure le contrôle du nœud et interagit avec le système d'administration.

Les processus réseau assurent la commutation et le routage des paquets vers leurs adresses de destination. Tous les canaux s'approchant d'un nœud sont utilisés de manière collective.

Nœud de commutation mixte

Un nœud de commutation mixte est un système de relais qui assure à la fois la commutation de circuits et la commutation de paquets. Le nœud de commutation mixte a une structure complexe :

Les processus réseau effectuent la commutation de paquets. La commutation de canal est effectuée par des processus physiques.

Unité de commutation intégrée

Un nœud de commutation intégré est un système de relais qui assure une transmission rapide des paquets. Un nœud de commutation intégré, contrairement à un nœud de commutation de paquets, transmet des trames ou des cellules le long de l'itinéraire souhaité sans visualiser leur contenu. Une commutation de bout en bout est effectuée. Le fonctionnement du relais est effectué uniquement à l'aide de matériel sans utilisation de logiciel. Grâce à cela, le nœud de commutation intégré permet une commutation de données à grande vitesse. Les nœuds sont construits sur la base de réseaux Banyan ou de commutateurs matriciels.

Changer

La structure la plus simple est le commutateur. Cela est dû au fait qu'il connecte uniquement les canaux de transmission de données entre eux, formant ainsi la base physique nécessaire du chemin de transmission d'informations entre les systèmes d'abonnés. Dans le cas où plus de deux canaux sont connectés au commutateur, celui-ci remplit des fonctions liées à la commutation d'informations. La commutation s'effectue de manière transparente, c'est-à-dire sans aucun traitement de ces informations. Dans tous les cas (pour un nombre quelconque de canaux connectés), le commutateur assure l'amplification des signaux transmis et corrige la raideur de leurs fronts. Le commutateur n'a pas de tampon. Il est donc transparent aux informations. De plus, le commutateur nécessite que les taux de transfert de données sur les canaux connectés soient les mêmes. Les processus physiques effectués par le commutateur sont implémentés dans le matériel.

Systèmes de relais qui convertissent les protocoles Gateway

Le plus complexe des systèmes qui convertissent les protocoles est la passerelle. Il assure l'interaction de deux ou plusieurs réseaux d'information avec différentes « piles » de protocoles à sept niveaux. Il est à noter que les passerelles sont le plus souvent utilisées dans les cas où il est nécessaire de combiner des réseaux d'information créés selon différentes normes propriétaires. Lorsqu'un groupe de réseaux est conçu conformément aux normes ISO, une approche différente est appropriée. Dans ce cas, les protocoles des couches 4 à 7 sont rendus identiques dans les réseaux connectés. Cela vous permet d'utiliser des systèmes de relais plus simples - routeurs, ponts - pour connecter des réseaux plutôt que des passerelles.

Routeur

La tâche du routeur est d'assurer l'interaction des sous-réseaux de communication. Ces derniers se caractérisent par seulement trois niveaux de protocoles. Le routeur « ne connaît pas » les protocoles des couches 4 à 7 et leur est transparent. Sa tâche est de transformer les protocoles des trois niveaux inférieurs. Parfois, dans les réseaux d'informations, les routeurs connectent des parties d'un sous-réseau de communication qui utilisent les mêmes protocoles de couche 1 à 3. Dans ces cas, aucune traduction de protocole n’est effectuée dans les routeurs, appelés nœuds de commutation de paquets. Ici, les processus réseau effectuent uniquement la commutation et le routage des informations. Dans les sous-réseaux connectés par des nœuds, un adressage général des systèmes d'abonnés doit être mis en œuvre.

Les ponts sont conçus pour connecter des parties de réseaux, différents types de canaux de transmission de données, par exemple un anneau cyclique avec un monocanal. Tout canal est défini par des protocoles de couche 1 à 2, la structure logique du pont a donc une structure à deux niveaux. Les processus de canal traduisent ici les protocoles des deux couches. Lors de l'utilisation de ponts, la structure d'adresse et la taille de trame doivent être cohérentes sur les sous-réseaux de connexion.

Des ponts intelligents plus complexes, parallèlement à ces tâches, servent également de filtres qui ne laissent pas passer les paquets non adressés à une autre partie du réseau.

Chaque pont intelligent contient une petite base de données dans laquelle sont enregistrées les adresses des systèmes sur les deux sous-réseaux. La somme de contrôle, destinée à vérifier la trame, est utilisée non seulement à l'entrée du pont, mais également à sa sortie. Cela permet d'éviter que des erreurs ne se produisent au sein du pont. En raison de la simplicité de leurs fonctions, les ponts ont une structure relativement simple et fonctionnent à grande vitesse. Le pont ne modifie pas les formats de données et les tailles de ces blocs.

Les ponts ne disposent pas de mécanismes de contrôle de flux. Par conséquent, si le flux de trames d’entrée est supérieur au flux de sortie, les tampons débordent et les trames sont ignorées. Souvent, les trames qui n'ont pas pu être transmises dans un délai donné sont également éliminées.

Nœud de commutation est un appareil conçu pour recevoir, traiter et distribuer des informations entrantes. Pour remplir ses fonctions, le nœud de commutation doit disposer : d'un champ de commutation CP, destiné à connecter les lignes (canaux) entrantes et sortantes lors de la transmission des informations ; dispositif de contrôle CU, qui assure l'établissement des connexions entre les lignes entrantes et sortantes à travers le champ de commutation, ainsi que la réception et la transmission des informations de contrôle.

L'équipement de réception et de transmission des informations de contrôle comprend des registres Reg ou des kits de réception de numéros de boîte de vitesses, des émetteurs-récepteurs de codes et des dispositifs de conversion ; ensembles linéaires de lignes (canaux) entrants et sortants LC, conçus pour recevoir et transmettre des signaux linéaires (signaux d'interaction) le long de lignes ou de canaux entrants et sortants pour attribuer des canaux dans les systèmes de transmission, ainsi que pour recevoir et transmettre des signaux d'interaction avec des dispositifs de contrôle de nœuds ; Les ensembles de cordons ShK sont conçus pour alimenter les microphones téléphoniques, recevoir et envoyer des signaux de service pendant le processus d'établissement de la connexion ; périphériques d'entrée et de sortie de ligne (croix). De plus, le nœud dispose d'alimentations électriques, de dispositifs d'alarme et de dispositifs de comptabilisation des paramètres de charge (nombre de messages, pertes, durée d'activité, etc.).

Dans certains cas, un nœud de commutation peut disposer de dispositifs pour recevoir et stocker des informations, si elles ne sont pas transmises directement au consommateur d'informations, mais sont préalablement accumulées au niveau du nœud. De tels nœuds sont utilisés dans les systèmes de commutation de messages.

Les nœuds de commutation des réseaux de communication sont classés selon un certain nombre de critères :

  • par type d'informations transmises (téléphone, télégraphe, radiodiffusion, télécommande, transmission de données, etc.) ;
  • par la méthode de maintenance des connexions (manuelle, semi-automatique, automatique);
  • par emplacement occupé dans le réseau de télécommunication (district, central, hub, terminal, stations de transit, nœuds de messages entrants et sortants) ;
  • par type de réseau de communication (urbain, rural, institutionnel, longue distance) ;
  • par type d'équipement de commutation et de contrôle (électromécanique, mécanoélectronique, quasi-électronique, électronique) ;
  • selon les systèmes d'équipements de commutation utilisés (pas décennal, coordonnées, machine, quasi-électronique, électronique) ;
  • par capacité, c'est-à-dire par le nombre de lignes ou de canaux entrants et sortants (petite, moyenne, grande capacité) ;
  • par type de commutation (opérationnelle, croisée, mixte) ;
  • par la méthode de séparation des canaux (spatiale, spatio-temporelle, spatio-fréquence) ;
  • par le procédé de transmission d'informations de l'émetteur au récepteur (nœuds de commutation de canal, assurant une commutation de canal pour une transmission directe d'informations en temps réel de l'émetteur au récepteur après établissement d'un chemin de connexion : nœuds de commutation de messages et nœuds de commutation de paquets, assurant la réception et accumulation d'informations au niveau des nœuds avec transmission ultérieure au nœud suivant ou au récepteur).

Étapes de la quête Chaque ligne d'abonné sur le PBX est incluse dans un ensemble d'abonnés (SK), contenant deux relais qui reçoivent le signal d'appel de la station et marquent l'état de l'AL. Pour créer un chemin de communication conversationnelle entre deux abonnés, le CA de l'abonné appelant (ci-après nous l'appellerons abonné A) doit se connecter au CA de l'abonné appelé (abonné B) via l'un des appareils collectifs disponibles à la station, appelés cordons (CS ). Le jeu de cordons contient environ une douzaine de relais, fournit une alimentation CC à l'AL des abonnés parlants, envoie des signaux d'information (acoustiques) à l'AL, reçoit des signaux de raccrochage après la fin de la conversation et remplit un certain nombre d'autres fonctions. Dans les systèmes PBX haute capacité, deux CB sont impliqués dans le chemin conversationnel - un ensemble de cordons sortants (IKhK) interagissant avec l'abonné A et un ensemble de cordons entrants (IKhK) qui contrôle la ligne de l'abonné B. Le nombre total d'IKhK ( ou VShK) sur le PBX est significativement (environ 10 à 12 fois) inférieur au nombre de CA, qui est égal à la capacité de la station. Cela s'explique par le fait qu'à un moment donné, le besoin de communication téléphonique ne se pose que pour une petite partie des abonnés PBX. La différence entre le nombre d'AC et de ShK conduit à la nécessité d'inclure une étape de commutation de recherche préliminaire (PI) ou de présélection entre ces appareils. L'étape de présélection est caractérisée par les paramètres suivants.

  • capacité du groupe de charge Nн.г, égale au nombre de CA inclus dans une unité de commutation (armoire) du pré-étage ; capacité du groupe d'abonnés Na.g, égale à la capacité totale de tous les groupes de charge desservis par un ensemble (bundle) de ShK ou IShK ; nombre d'appareils (ensembles) VISHK dans un ensemble de ShK ou IShK, desservant un groupe d'abonnés ;
  • disponibilité D, égale au nombre de ShK ou IShK auxquels tout AK appelant peut se connecter. Si D< VИШК, то пучок ИШК является неполнодоступным, при D=VИШК пучок полнодоступный. Как видно приборы ступени предыскания в различных системах АТС называются по-разному: искатели вызовов (ИВ) - в машинных АТС; предыскатели (ПИ) - в декадно-шаговых АТС; приборы абонентского искания (АИ) - в координатных АТС. При отсутствии свободных ИШК, доступных вызывающему АК, возникают потери вызовов. В декадно-шаговых АТС абонент А получает при этом акустический сигнал "Занято" и должен дать отбой. В машинных и координатных АТС потери выражаются в том, что абонент А*, не получая никакого сигнала, ожидает освобождения какого-либо ИШК (при длительном ожидании абонент может дать отбой).

Une fois le fonctionnement des appareils de commutation au stade de la pré-découverte terminé et l'ISHK connecté à l'abonné A, ce dernier reçoit un signal acoustique « Réponse de la station » et compose les chiffres du numéro de l'abonné B l'un après l'autre. informations d'adresse provenant de l'AL de l'abonné A, les appareils ATS doivent connecter le SHK, occupé par l'abonné A, avec l'AC de l'abonné B, créant ainsi un chemin de communication conversationnel pour les abonnés A et B. Sur un PBX de petite capacité, pour pour résoudre ce problème, un étage de recherche linéaire (LS) suffit, dont les sorties incluent tous les AC d'une station donnée

Les paramètres de l'étage LI sont :

  • la capacité du bloc de recherche linéaire MLI, égale au nombre d'AC inclus dans les sorties du bloc ;
  • le nombre d'entrées du bloc NLI est égal au nombre de VShK (ou ShK) inclus dans ce bloc.

a - contrôle direct et établissement direct des connexions ; b - contrôle des registres Dans les PBX de coordonnées, les étapes de recherche préliminaire et linéaire sont combinées dans l'étape de recherche AI ​​d'abonné. Dans l'exemple 1, tous les CC sont connectés aux entrées de l'étage LI. Sous l'image de l'étage LI, les cercles indiquent les chiffres du numéro d'abonné sur la base desquels le fonctionnement des appareils de commutation LI a été effectué. D'après ce qui a été discuté ci-dessus, il ressort que lors du processus d'établissement d'une connexion sur le PBX, deux types de recherches sont effectués : libre, qui ne nécessite pas l'utilisation d'informations d'adresse, et forcée, pour laquelle de telles informations sont nécessaires. Il est clair que l'étape de pré-recherche fonctionne en mode de recherche libre, et qu'à l'étape LI, une recherche forcée est effectuée. Après avoir connecté le ShK (ou le VShK) au CA de l'abonné B, l'AL appelé est testé. Si cette AL est occupée, c'est-à-dire participe à une autre connexion conversationnelle préalablement établie, puis un signal acoustique « Occupé » est envoyé à l'abonné A depuis le BSC (VShK). Dans certains systèmes, un tel signal est envoyé depuis le CA de l’abonné A après la libération des appareils SBK et ATS lors des étapes de recherche. Si l'AL de l'abonné B est libre, alors un « Call Signal » est envoyé à cette AL pour que le téléphone sonne, et un signal acoustique « Call Ringback Control » (CRV) est envoyé à l'AL de l'abonné A. Après que l'abonné B ait répondu, l'envoi de signaux s'arrête et un circuit de transmission de courants conversationnels est formé.

Lorsqu'un signal de raccrochage est reçu de l'AL par les abonnés parlants (déconnexion prolongée de la boucle AL), la connexion conversationnelle établie est interrompue et les appareils PBX qui y participent sont libérés. Paramètres des signaux d'information envoyés à l'AL Parallèlement aux étapes de recherche préliminaire et linéaire, des étapes de recherche de groupe (GS) sont utilisées dans les centraux téléphoniques urbains. Cela est dû au fait que le nombre total de stations AC est bien supérieur à la capacité du bloc de commutation LI (N>M LI) et, par conséquent, il est impossible d'inclure tous les AC dans un seul bloc LI. Par conséquent, l'étage LI est divisé en groupes d'abonnés (d'une capacité de Mnl chacun), et pour sélectionner ces groupes, un ou plusieurs étages GI sont utilisés. L'étage GI est caractérisé par les paramètres suivants :

  • le nombre maximum possible de directions (groupes d'abonnés) H, qui peuvent être sélectionnées à l'aide de l'étape GI ;
  • disponibilité D égale au nombre de sorties d'un sens auxquelles l'entrée du bloc de commutation GI peut être connectée pendant le processus de recherche ;
  • nombre d'entrées Nin d'un bloc GI.

Si des blocs de commutation avec H = 10 sont utilisés au stade GI, alors un seul stade GI ne suffira pas pour sélectionner les 30 blocs LI. Par conséquent, dans ce cas, deux étapes du GI sont nécessaires : une étape (IGI) est utilisée pour sélectionner la direction vers l'un des trois millièmes groupes, et l'autre étape (IIGI) assure la sélection du centième bloc de LI dans ce millième groupe. Dans le cas général, le nombre d'étages GI requis s, la capacité totale du GTS N et les paramètres H et MLI sont liés par la relation Déterminons, par exemple, le nombre s d'étages GI pour le GATS, sous la en supposant qu’il s’agit d’une étape de dix ans. Capacité totale du réseau N = NGATS + Nps + NAUPATS = 4 000 + 1 000 + 500 = 5 500 ; du tableau 1.2 nous définissons H=10, MLI = 100, donc la condition prend la forme 10s-100>5500, c'est-à-dire 10s > 55, qui est satisfait à s = ​​2. À n'importe quelle étape du GI, deux types de recherche sont toujours effectués : forcé - pour sélectionner la direction requise et libre - pour sélectionner une sortie libre dans une direction donnée (c'est-à-dire, sortie à l'étape de recherche suivante). Sur la fig. 6.3.2 indique « quels chiffres du numéro composé par l'abonné sont utilisés dans cet exemple pour la recherche forcée aux étapes IGI et III. Pour simplifier, des jeux de cordons et une étape de préaccentuation sont utilisés. Les principes d'établissement de connexions évoqués ci-dessus s'appliquent au PBX à contrôle direct, dans lequel les informations d'adresse sont envoyées directement aux ensembles de contrôle (CM) des unités de commutation des étapes de recherche. En revanche, sur un central téléphonique automatique avec contrôle de registre, les informations d'adresse sont d'abord reçues et accumulées dans un appareil spécial - un registre, d'où il est ensuite, si nécessaire, transmis à grande vitesse aux dispositifs de contrôle lors des étapes de recherche. Pour recevoir des informations, le registre doit se connecter au CC. Lors d'une conversation, le registre n'est pas occupé, par conséquent, le nombre total de registres est significativement (5 à 10 fois) inférieur au nombre de CC. La différence entre le nombre de CC et de registres rend l'étape de recherche de registre (RS) nécessaire. L'étape RI fonctionne toujours en mode de recherche libre. . , assurant la connexion de toute caisse libre au bar occupé.

Les systèmes PBX diffèrent également par la méthode d'établissement d'une connexion aux étapes de recherche. Il s'agit d'un PBX avec établissement de connexion directe, dans lequel les MC de l'unité de commutation LI sont individuels, c'est-à-dire affectés à des entrées de bloc individuelles. De tels CC sont en fait connectés aux chemins conversationnels et sont structurellement combinés avec le CC. Dans les PBX avec établissement de connexion de contournement, les unités de commutation sont desservies par des unités de gestion collective, appelées marqueurs dans les PBX de coordonnées. Le marqueur dessert un à un tous les appels arrivant aux entrées de l'unité de commutation ; il n'est pas connecté aux chemins de conversation.

Dans cet article, nous examinerons les principales méthodes de commutation dans les réseaux.

Dans les réseaux téléphoniques traditionnels, la communication entre abonnés s'effectue à l'aide de canaux de communication à commutation. Au début, la commutation des canaux de communication téléphonique était effectuée manuellement, puis la commutation était effectuée par des centraux téléphoniques automatiques (ATS).

Un principe similaire est utilisé dans les réseaux informatiques. Les ordinateurs géographiquement éloignés d'un réseau informatique agissent en tant qu'abonnés. Il est physiquement impossible de doter chaque ordinateur de sa propre ligne de communication non commutée, qu'il utiliserait à tout moment. Par conséquent, dans presque tous les réseaux informatiques, une méthode de commutation d'abonnés (postes de travail) est toujours utilisée, ce qui permet à plusieurs abonnés d'accéder aux canaux de communication existants afin d'assurer plusieurs sessions de communication simultanément.

Commutation est le processus de connexion de divers abonnés d'un réseau de communication via des nœuds de transit. Les réseaux de communication doivent garantir que leurs abonnés communiquent entre eux. Les abonnés peuvent être des ordinateurs, des segments de réseaux locaux, des télécopieurs ou des interlocuteurs téléphoniques.

Les postes de travail sont connectés aux commutateurs à l'aide de lignes de communication individuelles, chacune étant utilisée à tout moment par un seul abonné affecté à cette ligne. Les commutateurs sont connectés entre eux à l'aide de lignes de communication partagées (partagées par plusieurs abonnés).

Considérons les trois principales méthodes les plus courantes pour changer d'abonné dans les réseaux :

  • commutation de circuits ;
  • commutation de paquets ;
  • commutation de messages.

Commutation de circuits

La commutation de circuits implique la formation d'un canal physique composite continu à partir de sections de canal individuelles connectées en série pour un transfert direct de données entre les nœuds. Les canaux individuels sont connectés les uns aux autres par des équipements spéciaux - des commutateurs, qui peuvent établir des connexions entre n'importe quel nœud final du réseau. Dans un réseau à commutation de circuits, avant de transmettre des données, il est toujours nécessaire d'effectuer une procédure d'établissement de connexion, au cours de laquelle un canal composite est créé.

Le temps de transmission du message est déterminé par la capacité du canal, la longueur de la connexion et la taille du message.

Les commutateurs, ainsi que les canaux qui les relient, doivent assurer la transmission simultanée des données de plusieurs canaux d'abonnés. Pour ce faire, ils doivent être à haut débit et prendre en charge une sorte de technique de multiplexage des canaux d'abonné.

Avantages de la commutation de circuits :

  • taux de transfert de données constant et connu ;
  • séquence correcte d'arrivée des données ;
  • latence faible et constante de la transmission des données à travers le réseau.

Inconvénients de la commutation de circuit :

  • le réseau peut refuser de répondre à la demande d'établissement de connexion ;
  • utilisation irrationnelle de la capacité des canaux physiques, notamment impossibilité d'utiliser des équipements utilisateurs fonctionnant à des vitesses différentes. Les parties individuelles d'un circuit composite fonctionnent à la même vitesse car les réseaux à commutation de circuits ne mettent pas en mémoire tampon les données utilisateur ;
  • délai obligatoire avant la transmission des données dû à la phase d'établissement de la connexion.

La commutation de messages est la division des informations en messages, chacun étant constitué d'un en-tête et d'informations.

Il s'agit d'une méthode d'interaction dans laquelle un canal logique est créé en transmettant séquentiellement des messages via des nœuds de communication à l'adresse spécifiée dans l'en-tête du message.

Dans ce cas, chaque nœud reçoit un message, l'écrit en mémoire, traite l'en-tête, sélectionne une route et envoie un message de la mémoire au nœud suivant.

Le délai de livraison du message est déterminé par le temps de traitement sur chaque nœud, le nombre de nœuds et la capacité du réseau. Lorsque le transfert d'informations du nœud A au nœud de communication B se termine, le nœud A devient libre et peut participer à l'organisation d'autres communications entre abonnés, le canal de communication est donc utilisé plus efficacement, mais le système de contrôle de routage sera complexe.
Aujourd'hui, la commutation de messages sous sa forme pure n'existe pratiquement pas.

La commutation de paquets est une méthode spéciale de commutation de nœuds de réseau, spécialement créée pour la meilleure transmission du trafic informatique (trafic pulsé). Les expériences de développement des tout premiers réseaux informatiques, basés sur la technologie de commutation de circuits, ont montré que ce type de commutation ne permet pas d'obtenir un débit élevé d'un réseau informatique. La raison réside dans la nature rafale du trafic généré par les applications réseau typiques.

Lorsque la commutation de paquets se produit, tous les messages transmis par un utilisateur du réseau sont divisés au niveau du nœud source en parties relativement petites appelées paquets. Il est nécessaire de préciser qu'un message est une donnée logiquement complétée - une demande de transfert d'un fichier, une réponse à cette demande contenant l'intégralité du fichier, etc. Les messages peuvent avoir une longueur arbitraire, de plusieurs octets à plusieurs mégaoctets. Au contraire, les paquets peuvent généralement aussi avoir une longueur variable, mais dans des limites étroites, par exemple de 46 à 1 500 octets (EtherNet). Chaque paquet est fourni avec un en-tête qui spécifie les informations d'adresse nécessaires pour livrer le paquet au nœud de destination, ainsi que le numéro de paquet qui sera utilisé par le nœud de destination pour assembler le message.

Les commutateurs de réseau de paquets diffèrent des commutateurs de circuits dans la mesure où ils disposent d'une mémoire tampon interne pour stocker temporairement les paquets si le port de sortie du commutateur est occupé à transmettre un autre paquet lorsqu'un paquet est reçu.

Avantages de la commutation de paquets :

  • plus résistant aux échecs;
  • débit global élevé du réseau lors de la transmission d'un trafic en rafale ;
  • la capacité de redistribuer dynamiquement la bande passante des canaux de communication physiques.

Inconvénients de la commutation de paquets :

  • incertitude sur la vitesse de transfert des données entre les abonnés du réseau ;
  • délai variable des paquets de données ;
  • perte de données possible en raison d'un débordement de mémoire tampon ;
  • Il peut y avoir des irrégularités dans la séquence d’arrivée des paquets.

Les réseaux informatiques utilisent la commutation de paquets.

Méthodes de transmission de paquets dans les réseaux :

  • Méthode datagramme– la transmission s'effectue sous la forme d'un ensemble de paquets indépendants. Chaque paquet se déplace sur le réseau selon son propre itinéraire et l'utilisateur reçoit les paquets dans un ordre aléatoire.
    • Avantages : simplicité du processus de transfert.
    • Inconvénients : faible fiabilité en raison de la possibilité de perte de paquets et de la nécessité d'un logiciel pour assembler les paquets et restaurer les messages.
  • Canal logique est la transmission d'une séquence de paquets liés en chaîne, accompagnée de l'établissement d'une connexion préalable et de la confirmation de la réception de chaque paquet. Si le ième paquet n’est pas reçu, tous les paquets suivants ne seront pas reçus.
  • Canal virtuel– il s'agit d'un canal logique avec la transmission d'une séquence de paquets connectés en chaîne le long d'un itinéraire fixe.
    • Avantages : la séquence naturelle des données est préservée ; des voies de circulation durables ; la réservation de ressources est possible.
    • Inconvénients : complexité matérielle.

Dans cet article, nous avons passé en revue les principales méthodes de commutation dans les réseaux informatiques, avec une description de chaque méthode de commutation indiquant les avantages et les inconvénients.

Chapitre 7. Principes de construction de systèmes de commutation.

§ Structure et classification des nœuds de commutation

Sous commutation fait référence à la fermeture, l'ouverture et la commutation des circuits électriques. La commutation est effectuée au niveau des nœuds de commutation. Sur les réseaux de télécommunication, grâce à la commutation, les appareils des abonnés sont connectés les uns aux autres pour transmettre (recevoir) des informations. La commutation s'effectue au niveau des nœuds de commutation (CU), qui sont des composants du réseau de télécommunication.

Les appareils d'abonné du réseau sont connectés à la KU par des lignes d'abonné. Les UC situées sur le territoire d'une agglomération sont reliées par des lignes de connexion. Si les UC sont situées dans différentes villes, les lignes de communication qui les relient sont appelées interurbaines ou intrazonales.

Le nœud de commutation auquel les lignes d'abonné sont connectées est appelé poste de commutation ou juste gare. Dans certains cas, les lignes d'abonné sont incluses dans les sous-stations. Une personne qui utilise l'appareil d'un abonné pour transmettre et recevoir des informations est appelée abonné. Pour transférer des informations d'un appareil d'abonné au réseau à un autre, il est nécessaire d'établir une connexion entre ces appareils via les nœuds et les lignes de communication appropriés. Pour établir la connexion, un équipement de commutation est installé au niveau des nœuds de commutation.

L'ensemble des installations de ligne et de station conçues pour connecter les appareils des abonnés terminaux est appelé chemin de connexion. Le nombre de nœuds de commutation entre les appareils d'abonné connectés dépend de la structure du réseau et du sens de la connexion.

Pour mettre en œuvre la connexion requise, le nœud de commutation et le dispositif d'abonné échangent des signaux de commande.

Au niveau du nœud de commutation, la connexion peut être établie pendant le temps nécessaire à la transmission d'un message (par exemple, une conversation téléphonique), ou pendant une période dépassant longtemps le temps de transmission d'un message. Le premier type de commutation est appelé opérationnel, et le deuxième - croix (à long terme).

Nœud de commutation (CU) est un ensemble d'équipements conçus pour recevoir, traiter et distribuer les informations entrantes. L'exemple le plus typique d'un système de contrôle est une station de commutation, qui comprend des lignes d'abonné et des lignes principales. Un schéma fonctionnel simplifié du nœud de commutation est présenté sur la Fig.

Riz. Structure du nœud de commutation

Pour remplir ses fonctions, l'UC doit comprendre les éléments suivants : blocs principaux:

Champ de commutation (KP) - est un ensemble de dispositifs de commutation à l'aide desquels la connexion des lignes d'abonné et des lignes principales incluses dans la station est assurée.


Dispositif de contrôle (CU) - conçu pour contrôler le processus d'établissement des connexions. Il comprend des équipements pour recevoir, générer et transmettre des informations de contrôle. Sur la base des informations concernant le numéro de l'abonné appelé ou la direction de communication reçue de la source d'appel, la CU inclut les éléments correspondants du champ de commutation, ce qui entraîne une connexion entre l'entrée et la sortie correspondantes.

Blocs de coffre (BSL), à travers des ensembles de lignes principales (CLS) dont les lignes de communication de (vers) d'autres CU sont connectées via des lignes principales analogiques ou numériques (CL). Lors de l'utilisation de lignes interurbaines unidirectionnelles, les lignes interurbaines entrantes et sortantes sont séparées.

Blocages de lignes d'abonné (BAL), via des kits d'abonnés (SK) dont les lignes d'abonnés sont connectées à la station.

L'équipement CU comprend également blocs supplémentaires:

Croix - dispositif d'entrée et de sortie de ligne.

Kits de cordons (ShK), qui, dans les centraux téléphoniques automatiques de type coordonnées, servent à alimenter les postes téléphoniques, ainsi qu'à recevoir et envoyer des signaux de service pendant le processus d'établissement d'une connexion.

Alimentations.

Dispositifs de surveillance du fonctionnement des équipements.

Appareils de mesure des paramètres de charge.

Les types de connexions suivants peuvent être établis aux nœuds de commutation :

intra-gare - la connexion est établie entre abonnés d'un central téléphonique donné ;

sortant - une connexion est établie à l'initiative d'un abonné d'une station donnée avec un abonné d'une autre station à travers une ligne de connexion ;

entrant - une connexion est établie avec un abonné d'une station donnée par un appel reçu via une ligne interurbaine en provenance d'une autre station ;

transit - à cette station, deux lignes de liaison sont commutées afin de relier les abonnés d'autres stations.

Les nœuds de commutation des réseaux de communication sont classés selon un certain nombre de critères :

par type d'informations transmises (téléphone, télégraphe, radiodiffusion, transmission de données, etc.) ;

par méthode de service de connexion (manuel, automatique);

par place occupée dans le réseau de télécommunication (district, central, hub, terminal, gares de transit, nœuds de trafic entrant et sortant) ;

par type de réseau de communication (urbain, rural, institutionnel, interurbain);

par type d'équipement de commutation et de contrôle (en dix étapes, coordonnée, quasi-électronique, électronique) ;

par capacité ,T. e. par le nombre de lignes ou de canaux entrants et sortants (petite, moyenne, grande capacité) ;

en changeant de type (opérationnel, cross-country);

par méthode de séparation des canaux (spatial, espace-temps) ;

en changeant de méthode (commutation de circuits, commutation de messages, commutation de paquets).

Pour effectuer la commutation (connexion) des lignes (ou chaînes) et contrôler les processus d'établissement de connexion sur le PBX, des appareils de commutation sont utilisés.

Appareil de commutation (KPR) est un dispositif qui provoque un changement brusque de la conductivité des circuits électriques pendant une certaine période de temps. Il existe des appareils de commutation contact Et sans contact.

Dans les appareils à contact, la conductivité change en fermant et en ouvrant les contacts inclus dans le circuit électrique. Dans les appareils sans contact, une modification de la conductivité est obtenue en modifiant n'importe quel paramètre (résistance, inductance ou capacité) de l'un des éléments du circuit électrique. La conductivité des circuits électriques dans l'appareil de commutation est modifiée élément de commutation (CE).

Des lignes de conductivité différente (deux, trois fils, etc.) peuvent être connectées au dispositif de commutation, leur commutation est donc effectuée par plusieurs CE, qui sont combinés en groupe de commutation. Dans ce cas, les éléments de commutation commutent simultanément sous l'influence du signal de commande.

Selon les méthodes de contrôle, le KPR peut être divisé en dispositifs de commutation manuels et automatiques. Appareils commutation manuelle contrôlé par l'action mécanique humaine (clés, interrupteurs à bouton-poussoir, prises et fiches téléphoniques). Appareils commutation automatique commandé par des signaux électriques.

En fonction du nombre de lignes d'entrée et de sortie, un nombre différent de groupes de commutation peut être installé dans un appareil de commutation. Un ensemble de groupes de commutation qui assure la commutation des entrées et des sorties est appelé champ de commutation de l'appareil.

L'emplacement d'un groupe de commutation dans le champ de commutation d'un appareil (ou dans un bloc de commutation constitué de plusieurs appareils) est appelé point de commutation.

Pour commuter des circuits électriques, on utilise des dispositifs qui fournissent deux états stables de leurs éléments (ou groupes) de commutation. Dans ce cas, le circuit électrique traversant le CE est ouvert dans un état (c'est-à-dire fermé état), et dans l'autre il est fermé (ouvrir État).

Les appareils de commutation diffèrent les uns des autres par leurs paramètres structurels et électriques.

À paramètres structurels inclure : le nombre d'entrées n, nombre de sorties moi, accessibilité des entrées D par rapport aux sorties, le nombre de circuits électriques commutés simultanément (conductivité), la propriété de la mémoire. Les dérivées de ces paramètres sont le nombre total de points de commutation T,le nombre de groupes de commutation et le nombre d'éléments de commutation, ainsi que le nombre maximum de connexions simultanées.

À paramètres électriques les dispositifs de commutation comprennent : la résistance de l'élément de commutation à l'état fermé (ouvert) et à l'état ouvert (fermé), dont le rapport est appelé facteur de commutation ; moment du passage du CE d'un état à un autre ; atténuation d'insertion dans le chemin de conversation ; niveau de bruit ; tension d'alimentation ; la quantité de courant nécessaire pour commuter le CE ; consommation d'énergie.

Certains appareils de commutation ont propriété de la mémoire ,ceux. la capacité de maintenir l’état de fonctionnement après l’arrêt de l’entrée de commande. Cela vous permet de réduire la consommation d'énergie pour maintenir l'état de fonctionnement de l'appareil. Pour remettre l'appareil dans son état d'origine, une nouvelle action de contrôle est nécessaire.

Les appareils de commutation actuellement utilisés peuvent être divisés en quatre types selon leurs paramètres structurels :

1. Appareils de commutation tels que des relais (1 x 1) ont une entrée et une sortie.

2. Appareils de commutation de type chercheur (1 x m)avoir une entrée n= 1 et m sorties.

3. Appareils de commutation de plusieurs types connecteur n(1 x m) avoir n entrées et nm sorties.

4. Appareils de commutation à connecteur (n x m)avoir n entrées et m sorties.

Au moyen de dispositifs de commutation, de blocs de commutation, d'étages de recherche et du champ de commutation de stations et de nœuds téléphoniques automatiques (télégraphes, etc.), des dispositifs de contrôle, des ensembles linéaires et de services sont construits.



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