არხის ჩართვა საკომუნიკაციო ხაზზე. მონაცემთა გადართვა მაღალი სიჩქარით. წრიული გადართვის უპირატესობები

4.

მიკროსქემის გადართვის და პაკეტით გადართვის ქსელები: მუშაობის პრინციპები და შედარება

ჩართვადი ქსელები მუშაობა ორ წერტილს შორის გამოყოფილი კავშირის (არხის) ფორმირებით. მაგალითად, სატელეფონო ქსელი იყენებს მიკროსქემის გადართვის ტექნოლოგიას - სატელეფონო ზარი აყალიბებს წრეს მოწოდებული ტელეფონიდან, ადგილობრივი PBX-ით, საკომუნიკაციო ხაზებით, დისტანციური PBX-მდე და ბოლოს გამოძახებულ ტელეფონზე. სანამ არხი არსებობს, სატელეფონო აპარატურა მუდმივად ატარებს მიკროფონს. ციფრული ქსელის შემთხვევაში, მიკროფონიდან მიღებული მონაცემები დაშიფრულია და მიღებული მნიშვნელობები ციფრულად გადაეცემა მიმღებს ამ არხის საშუალებით. გამომგზავნს გარანტირებული აქვს გამოკითხვების მიწოდება და დაკვრა, ვინაიდან არხი უზრუნველყოფს 64 Kbps სიჩქარეს, რაც საკმარისია ციფრული ხმის გადასაცემად.

მიკროსქემის გადართვის გამოყენებით კომუნიკაცია მოიცავს სამ ფაზას:

4. არხის დაარსება. სანამ მონაცემთა გადაცემა დაიწყება, არხი, რომელიც აკავშირებს ინფორმაციის წყაროსა და მიმღებს, უნდა შეიცვალოს. ამ შემთხვევაში, სასიგნალო ინფორმაციის გაცვლა ხდება ქსელის კვანძებს შორის. ამ ფაზის შედეგად, დადგენილ მარშრუტზე არსებული კვანძები იხსენებენ ინფორმაციას ახალი კავშირის შესახებ.

5. მონაცემთა გადაცემა. ამ შემთხვევაში, თითოეული შუალედური კვანძი იყენებს ბმულის დამყარების ეტაპზე შენახულ ინფორმაციას შემდეგი კვანძის დასადგენად, რომელზედაც აუცილებელია ამ კავშირთან დაკავშირებული ინფორმაციის გადაცემა. სატელეფონო ქსელებში გადაცემა შეიძლება მოხდეს ანალოგური ან ციფრული ფორმით.გადაცემის სხვადასხვა პრინციპი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა საკომუნიკაციო ბმულზე.

6. გათიშვა.

ამრიგად, მიკროსქემის გადართვის ქსელში მონაცემთა გადაცემის დაწყებამდე რესურსები უნდა გამოიყოს. შუალედური ქსელის თითოეულ კვანძს უნდა ჰქონდეს საკმარისი რაოდენობის თავისუფალი რესურსი საჭირო მიმართულებით (ერთ-ერთი მიმართულება რამდენიმე შესაძლო მარშრუტის შემთხვევაში).

მიკროსქემის გადართვის უპირატესობა მისი გარანტირებული გამტარუნარიანობაა: არხის შექმნის შემდეგ, არც ერთი ქსელური პროცესი არ შეამცირებს ამ არხის გამტარუნარიანობას. თუმცა, იგივე გარემოება იწვევს მიკროსქემის გადართვის ქსელის სერიოზულ მინუსს: სქემების პოტენციურად არაეფექტურ გამოყენებას. ქსელის რესურსები დაკავებულია იმ დროსაც კი, როდესაც მონაცემთა გადაცემა არ ხდება. ხმოვანი ტრაფიკის შემთხვევაში, არხის გამოყენება შეიძლება საკმაოდ მაღალი იყოს, მაგრამ ორ კომპიუტერს შორის მონაცემთა გადაცემის შემთხვევაში, არხი შეიძლება უმეტესად უმოქმედო იყოს. მიკროსქემის გადართვის კიდევ ერთი მინუსი არის შეფერხება მონაცემთა გადაცემამდე, რომელიც საჭიროა კავშირის დასამყარებლად. თუმცა, კავშირის დამყარების შემდეგ, მონაცემები შეიძლება გადაიცეს დაბალი შეყოვნებით, რაც ამ არქიტექტურის უპირატესობაა (ამგვარად, ეს უარყოფითი მხარეები და უპირატესობები კვლავ ურთიერთდაკავშირებულია).

დაახლოებით 1970 წელს დაიწყო კვლევა ციფრული მონაცემების დიდ დისტანციებზე გადაცემის ახალი არქიტექტურის შესაქმნელად - პაკეტის გადართვა. ამის სტიმული იყო ელასტიური ქსელების შექმნის აუცილებლობა, რომლებიც ფუნქციონირებს, როდესაც რიგი კვანძები ვერ ხერხდება და, უფრო მეტიც, დამოუკიდებლად მოერგებიან ასეთ ცვლილებებს. როგორც ბევრ ახალ ტექნოლოგიას, ამ ტექნოლოგიას თავდაპირველად ჰქონდა სამხედრო გამოყენება. მიუხედავად იმისა, რომ მას შემდეგ პაკეტების გადართვის ტექნოლოგია მნიშვნელოვნად განვითარდა, ის ემყარება 1970-იანი წლების დასაწყისის ქსელების პრინციპებს.

მიკროსქემის გადართვის ქსელებს, რომლებიც თავდაპირველად შეიქმნა ხმოვანი ტრაფიკის გადასაცემად, აქვთ მთელი რიგი უარყოფითი მხარეები კომპიუტერებს შორის მონაცემთა გაცვლისას:

- კომპიუტერებს შორის კავშირები ხასიათდება უკიდურესად არათანაბარი ტრაფიკით: უმეტეს დროს ხაზი უმოქმედოა, მაგრამ დროის გარკვეულ მომენტებში დიდი რაოდენობით მონაცემები გადადის.

- არხს აქვს ფიქსირებული სიმძლავრე, რაც ზღუდავს ქსელის სასარგებლო გამოყენებას.

პაკეტების გადართვის ქსელები, ტიპი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება კომპიუტერების დასაკავშირებლად, იყენებს სრულიად განსხვავებულ მიდგომას, ვიდრე მიკროსქემის გადართვის ქსელები. პაკეტების გადართვის ქსელებში, ქსელის ტრაფიკი იყოფა პატარა ნაწილებად, რომელსაც ეწოდება პაკეტები, რომლებიც გაერთიანებულია მაღალსიჩქარიანი მანქანა-მანქანის კავშირებში. პაკეტს, რომელიც, როგორც წესი, შეიცავს მხოლოდ რამდენიმე ასეულ ან ათასობით ბაიტ მონაცემს, აქვს იდენტიფიკატორი, რომელიც საშუალებას აძლევს კომპიუტერებს ქსელში იცოდნენ, არის თუ არა ის განკუთვნილი მათთვის, და თუ არა, ეხმარება მათ განსაზღვრონ, როგორ გაგზავნონ იგი მითითებულ დანიშნულებამდე. . მაგალითად, ფაილი, რომელიც გადაიცემა ორ მანქანას შორის, შეიძლება დაიშალოს დიდი რაოდენობით პაკეტებად, რომლებიც იგზავნება თითო-თითო ქსელში. ქსელის აპარატურა აწვდის პაკეტებს მითითებულ დანიშნულებამდე, ხოლო ქსელის პროგრამული უზრუნველყოფა აგროვებს პაკეტებს ერთ ფაილად.

პაკეტების გადართვის უპირატესობები შემდეგია:

- საკომუნიკაციო არხი უფრო ეფექტურად გამოიყენება. გადაცემისთვის განკუთვნილი პაკეტები რიგში დგას და შემდეგ გადაეცემა რაც შეიძლება სწრაფად.

- კომპიუტერებს შორის კავშირების დიდი რაოდენობა შეიძლება ერთდროულად იმუშაოს, რადგან მანქანა-მანქანის კავშირები გაზიარებულია ყველა წყვილ კომუნიკაციურ მანქანას შორის. მიუხედავად იმისა, რომ მიკროსქემის გადართვის ქსელი შეწყვეტს ახალი კავშირების დამყარებას, თუ ის მძიმედ იყო დატვირთული, პაკეტების გადართვის ქსელი მაინც მიიღებს პაკეტებს გადასაცემად. ამასთან, ამავდროულად, პაკეტის მიღების სიხშირე მცირდება და მათი მიწოდების დრო იზრდება.

- პაკეტების გადართვისას შესაძლებელია პრიორიტეტების გამოყენება: უფრო მაღალი პრიორიტეტის მქონე პაკეტებს შეიძლება ჰქონდეთ, მაგალითად, ნაკლები დაყოვნება.

პაკეტზე გადართვის ქსელის მინუსი არის ის, რომ ქსელში დატვირთვის მატებასთან ერთად, მოცემული წყვილი კომუნიკაციური კომპიუტერი იღებს უფრო და უფრო ნაკლებ ქსელის სიჩქარეს. ანუ, როდესაც პაკეტების გადამრთველი ქსელი გადატვირთულია, კომპიუტერები, რომლებიც იყენებენ ქსელს, უნდა დაელოდონ, სანამ მეტი პაკეტის გაგზავნას შეძლებენ. გაითვალისწინეთ, რომ ეს მინუსი პირდაპირ კავშირშია ზემოხსენებულ უპირატესობასთან - ფიქსირებული და გარანტირებული არხის სიმძლავრის ნაცვლად, მომხმარებლები იღებენ არაგარანტირებულ გამტარობას, რომელიც შეიძლება გაიზარდოს ან შემცირდეს ქსელის დატვირთვის მიხედვით. ამრიგად, არაგარანტირებული გამტარობა არის ფასი, რომელიც უნდა გადაიხადოთ ქსელის მაღალი ეფექტურობისთვის. ასევე გაითვალისწინეთ, რომ პაკეტზე გადართვის ქსელებში შესაძლებელია გამოიყენოთ სპეციალური ალგორითმები, რომლებიც აკონტროლებენ მომხმარებლის მომსახურების ხარისხს. ეს საშუალებას აძლევს მომხმარებლებს მიეცეთ გარკვეული გარანტიები მომსახურების ხარისხის მახასიათებლებთან დაკავშირებით, როგორც მიკროსქემის გადართვის ქსელების მიერ მოწოდებული.

ცალკეული პაკეტების დამოუკიდებელი მარშრუტიზაცია მოითხოვს უფრო მეტ გამოთვლით რესურსებს ქსელის კვანძებიდან, ვიდრე მიკროსქემის გადართვის ქსელი, მაგრამ ეს ამცირებს მომხმარებლის ახალი წყვილის მომსახურების დაწყების ხარჯებს.

ქსელის არაგარანტირებული გამტარუნარიანობის პოტენციური მინუსის მიუხედავად, პაკეტების გადართვის ქსელები ძალიან პოპულარული გახდა. მათი ფართო გამოყენების მიზეზებია ღირებულება და შესრულება. იმის გამო, რომ ქსელთან დაკავშირებული მანქანების დიდი რაოდენობაა შესაძლებელი, საჭიროა ნაკლები კავშირი და ღირებულება დაბალი რჩება. მას შემდეგ, რაც ინჟინერებმა შეძლეს შექმნან მაღალსიჩქარიანი ქსელის აღჭურვილობა, გამტარუნარიანობა, როგორც წესი, არ არის პრობლემა.

ქსელების შედარებითი მახასიათებლები მიკროსქემის გადართვისა და პაკეტის გადართვით შეიძლება შეჯამდეს ცხრილში:

	კომ. არხები	კომ. პაკეტები
არხის მოცულობა	Გარანტირებული	გარანტირებული არ არის
არხის ეფექტურობა	დაბალი (ზოგადად)	მაღალი
საწყისი ხარჯები მონაცემთა ნაკადისთვის	მაღალი	დაბალი
მიმდინარე მონაცემთა ნაკადის ხარჯები	დაბალი	მაღალი

როგორც ზემოაღნიშნულიდან ჩანს, ორივე მიდგომას - მიკროსქემის გადართვასა და პაკეტების გადართვას - აქვს საკუთარი დადებითი და უარყოფითი მხარეები და ხშირად იგივე მახასიათებლები შეიძლება იყოს უპირატესობები ან უარყოფითი მხარეები გადაცემული ტრაფიკის ხასიათიდან გამომდინარე.სატრანსპორტო მახასიათებლები, რომლებიც აქცევს ჩართვას სასურველ ვარიანტად, არის:

- მუდმივი საჭირო გამტარუნარიანობა.

- მიწოდების დაგვიანებისადმი მგრძნობელობა.

ჩამოთვლილი მახასიათებლების მქონე ტრაფიკს ეწოდება ნაკადი (ნაკადი ). ეს არის ტრაფიკი სატელეფონო ქსელებში. ბევრი მულტიმედიური აპლიკაცია ასევე ქმნის ნაკადის ტრაფიკს, როგორიცაა აუდიოს ან ვიდეოს გაგზავნა ქსელში.

ნაკადის ტრაფიკისგან განსხვავებით, პაკეტების გადართვა ყველაზე ეფექტურია, როდესაც არსებობს შემდეგი ტრაფიკის მახასიათებლები:

- მნიშვნელოვანი განსხვავებები ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარეში.

- მიწოდების შეყოვნება მეორეხარისხოვანია, გადაცემის მაქსიმალური სიჩქარე პირველ რიგში მოდის.

ასეთი ტრაფიკი ტიპიურია, მაგალითად, ფაილების გადასატანად ან გვერდების დასათვალიერებლადინტერნეტი.

ანალიზი გვიჩვენებს, რომ ინფორმაციის მიწოდების შეფერხება პაკეტების გადართვის ქსელში უფრო დაბალია, ვიდრე მიკროსქემის გადართვის ქსელში ქსელის დაბალი დატვირთვის დროს და პაკეტის სიგრძის გარკვეულ დიაპაზონში. როდესაც ქსელში დიდი დატვირთვაა და მონაცემთა გრძელი ბლოკების გადაცემისას, მიკროსქემის გადართვა უფრო ეფექტურია.

და ბოლოს, გაითვალისწინეთ, რომ სერვისის მსგავსი სერვისი, რომელიც უზრუნველყოფილია მიკროსქემის გადართვის ქსელით, ასევე შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს პაკეტით გადართვის ქსელით. ამ შემთხვევაში ე.წ ვირტუალური არხები. სანამ მონაცემთა გადაცემა დაიწყება, ქსელი განსაზღვრავს მარშრუტს, რომლის გასწვრივ მოხდება ეს და ყველა კვანძი ამ მარშრუტის გასწვრივ გამოყოფს საჭირო რაოდენობის რესურსებს ახალი კავშირისთვის და ინახავს ინფორმაციას ამ კავშირის შესახებ. ამის შემდეგ, მონაცემთა გადაცემა იწყება. მონაცემები გადაცემულია პაკეტების სახით, მაგრამ ეს პაკეტები დამოუკიდებლად არ გადართულია, როგორც ეს ხდება მიკროსქემის გადართვის ქსელში, არამედ გადაცემულია წინასწარ განსაზღვრული მარშრუტის გასწვრივ. მონაცემთა გადაცემის დასრულების შემდეგ, მისთვის გამოყენებული არხი განადგურებულია. ეს ქმნის არხს, რომელიც აკავშირებს ორ მომხმარებელს, რომელიც მუშაობს პაკეტის ქსელის თავზე. ასეთ არხს ვირტუალური ეწოდება. პაკეტების მიწოდების დროის საშუალო მნიშვნელობა და განსხვავება ვირტუალური არხის გამოყენებისას ნაკლები იქნება, ვიდრე თითოეული ცალკეული პაკეტის დამოუკიდებელი გადართვის შემთხვევაში, რადგან ამ პაკეტების გადაცემის ქსელის რესურსები წინასწარ არის გამოყოფილი, ხოლო პაკეტის დამუშავება უფრო მარტივი გზით ხდება. მანერა. ამრიგად, ვირტუალური მიკროსქემის გადართვის ქსელებში ხდება ფუნქციონირების გადანაწილება ქსელებთან შედარებით, რომლებსაც აქვთ პაკეტის გადართვა: არსებობს გარკვეული ზედნადები კავშირის დამყარებისთვის, მაგრამ ინფორმაციის შემდგომი მარშრუტირება ძალიან მარტივია - მონაცემები გადაცემულია უკვე განსაზღვრულის შესაბამისად. მარშრუტი.

ვირტუალური მიკროსქემის გადართვის ტექნოლოგია აღმოფხვრის უამრავ მინუსს, რომელიც თან ახლავს მიკროსქემის გადართვის ქსელებს: ვირტუალურ სქემებს შეიძლება ჰქონდეთ ცვლადი გამტარობა, რაც უფრო მეტ მოქნილობას აძლევს ქსელში მომხმარებლების მომსახურების გზის არჩევისას მათი საჭიროებიდან გამომდინარე. შედეგად, გარანტირებული არხის მახასიათებლების უზრუნველყოფა (მათ შორის გამტარუნარიანობა) შეიძლება გაერთიანდეს ქსელის მაღალ ეფექტურობასთან. ეს უფრო დეტალურად იქნება განხილული ქსელების განყოფილებაში.ბანკომატ.

კომპიუტერული ქსელები ლექცია No1 მე-6 სემესტრი.

მზა პროდუქციის შეფასება?

მზა პროდუქციის აღრიცხვა და მათი გაყიდვა?

წარმოების ხარჯების აღრიცხვა?

ფინური ინვესტიციების კონცეფცია, კლასიფიკაცია და შეფასება? ფინანსური ინვესტიციები -ორგანიზაციის მიერ მისი სახსრებისა და სხვა თავისუფალი რესურსების ინვესტიცია აქტივებში არ არის დაკავშირებული. ძირითადი საქმიანობებით და გამძლე საშუალებების შექმნით. ფინური ინვესტიციები მოიცავს: 1.სახელმწიფო და მუნიზი. ფასიანი ქაღალდები 2. სხვა ორგანიზაციების ფასიანი ქაღალდები 3. შენატანები სხვა ორგანიზაციების საწესდებო კაპიტალში, მ.შ. მარტივი ამხანაგობის ხელშეკრულებით 4. სესხების გაცემა სხვა ორგანიზაციებისთვის, დეპოზიტები სესხებში ორგანიზაციებისთვის 5. დებიტორული დავალიანება, რომელიც შეძენილია იურიდიული მოთხოვნების გადაცემის საფუძველზე. ფინური ინვესტიციები არ მოიცავს: 1. საკუთარი აქციები შეძენილი აქციონერებისგან შემდგომი გაყიდვის ან გაუქმების მიზნით. 2. გაყიდული საქონლის, სამუშაოებისა და მომსახურების გადახდისას გამყიდველზე გაცემული გადასახადები. 3. ორგანიზაციის ინვესტიციები სახელზე, რომელსაც აქვს მატერიალური ფორმა და გათვალისწინებულია დროებითი სარგებლობის საფასურად. ბუღალტრული აღრიცხვის მიზნებისთვის აქტივების ფინურ ინვესტიციებად მიღების მიზნით, ერთდროულად უნდა დაკმაყოფილდეს შემდეგი პირობები: 1. სათანადოდ შესრულებული დოკუმენტების ხელმისაწვდომობა 2. ფინურ ინვესტიციებთან დაკავშირებული რისკების გადაცემა 3. მომავალში მსგავსი სარგებლის მოტანის შესაძლებლობა. საჭიროა 3 პირობის ერთჯერადი შესრულება. ფინური კლასიფიკაცია. დანართები: 1. საწესდებო კაპიტალთან დაკავშირებით: ფინური. ინვესტიციები საწესდებო კაპიტალის ფორმირების მიზნით (წილების შესყიდვა), ფინ. ინვესტიციები, რომლებიც არ არის დაკავშირებული საწესდებო კაპიტალის ფორმირებასთან. 2. საკუთრების ტიპის მიხედვით: სახელმწიფო და კორპორატიული 3. ვადით: გრძელვადიანი (1 წელზე მეტი) და მოკლევადიანი. ფინური შეფასება. დანართები:ფინი. ინვესტიციები აღრიცხვაზე მიიღება საწყისის მიხედვით st-ti (შეფასების მოქმედი ზოგადი წესები). საწესდებო კაპიტალში წვლილის შეტანისას საწყისი ღირებულება განისაზღვრება დამფუძნებლებთან შეთანხმებული ფულადი შეფასებით. თუ ღირებულება აღემატება 200 მილიონს, საჭიროა. შეფასება ბოლო შემფასებლების მიერ.

გადართვაარის საკომუნიკაციო ქსელის აბონენტების მიერთების პროცესი სატრანზიტო კვანძებით.

საკომუნიკაციო ქსელებმა უნდა უზრუნველყონ მათი აბონენტების ერთმანეთთან კომუნიკაცია. აბონენტები შეიძლება იყვნენ კომპიუტერები, ლოკალური ქსელის სეგმენტები, ფაქსის აპარატები ან სატელეფონო თანამოსაუბრეები. როგორც წესი, საჯარო ქსელებში შეუძლებელია აბონენტების თითოეულ წყვილს მიაწოდოს საკუთარი ფიზიკური საკომუნიკაციო ხაზი, რომელიც მათ ნებისმიერ დროს შეეძლოთ ექსკლუზიურად „იყოს“ და გამოიყენონ. ამიტომ, ქსელი ყოველთვის იყენებს აბონენტების გადართვის გარკვეულ მეთოდს, რაც უზრუნველყოფს არსებული ფიზიკური არხების დაყოფას რამდენიმე საკომუნიკაციო სესიას შორის და ქსელის აბონენტებს შორის.

თითოეული აბონენტი დაკავშირებულია გადამრთველებთან ამ აბონენტისთვის მინიჭებული ინდივიდუალური საკომუნიკაციო ხაზით. გადამრთველებს შორის გადაჭიმული საკომუნიკაციო ხაზები იზიარებს რამდენიმე აბონენტს, ანუ ისინი გამოიყენება ერთად.

ქსელებში აბონენტების გადართვის ოთხი ფუნდამენტურად განსხვავებული სქემა არსებობს:

• მიკროსქემის გადართვა (CC, მიკროსქემის გადართვა) - კომპოზიციური არხის ორგანიზება რამდენიმე სატრანზიტო კვანძში რამდენიმე თანმიმდევრულად „დაკავშირებული“ არხიდან შეტყობინების გადაცემის ხანგრძლივობისთვის (ოპერაციული გადართვა) ან უფრო გრძელი პერიოდის განმავლობაში (მუდმივი/გრძელვადიანი გადართვა - გადართვის დრო. განისაზღვრება ადმინისტრაციულად, ანუ ჩამოვიდა ტექნიკოსი ფიზიკურად აკავშირებდა არხებს ერთი საათი, დღე, წელი, სამუდამოდ და ა.შ., შემდეგ მოვიდა და შეუერთდა).
• შეტყობინებების გადართვა (KS, შეტყობინებების გადართვა) არის ინფორმაციის დაყოფა შეტყობინებებად, რომლებიც თანმიმდევრულად გადაეცემა უახლოეს სატრანზიტო კვანძს, რომელიც, შეტყობინების მიღების შემდეგ, იმახსოვრებს მას და გადასცემს მას შემდგომში იმავე გზით. გამოდის რაღაც კონვეიერის ქამარი.
• პაკეტის გადართვა (CP, პაკეტის გადართვა) - შეტყობინების დაყოფა "პაკეტებად", რომლებიც გადაცემულია ცალკე. განსხვავება შეტყობინებასა და პაკეტს შორის: პაკეტის ზომა შეზღუდულია ტექნიკურად, შეტყობინებები შეზღუდულია ლოგიკურად. ამ შემთხვევაში, თუ პაკეტების მარშრუტი კვანძებს შორის წინასწარ არის განსაზღვრული, ისინი საუბრობენ ვირტუალურ არხზე (კავშირის დამყარებით). მაგალითი: IP პაკეტის გადართვა. თუ თითოეული პაკეტისთვის ბილიკის პოვნის პრობლემა ხელახლა წყდება, ისინი საუბრობენ პაკეტების გადართვის დატაგრამის (უკავშირო) მეთოდზე.
• უჯრედების გადართვა (უჯრედის გადართვა) - აერთიანებს მიკროსქემის გადართვის და პაკეტური ქსელების თვისებებს უჯრედების გადართვისას, პაკეტებს ყოველთვის აქვთ ფიქსირებული და შედარებით მცირე ზომა;

გარეგნულად, ეს დიაგრამები შეესაბამება ნახ. 1 ქსელის სტრუქტურა, მაგრამ მათი შესაძლებლობები და თვისებები განსხვავებულია.

ბრინჯი. 1. აბონენტთა გადართვის ქსელის ზოგადი სტრუქტურა

მიკროსქემის გადართვის ქსელებს უფრო მდიდარი ისტორია აქვთ, რაც განვითარდა პირველი სატელეფონო ქსელებიდან. პაკეტების გადართვის ქსელები შედარებით ახალია, რომელიც გაჩნდა 1960-იანი წლების ბოლოს პირველი ფართო არეალის კომპიუტერული ქსელების ექსპერიმენტების შედეგად. თითოეულ ამ სქემას აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები, მაგრამ მრავალი ექსპერტის გრძელვადიანი პროგნოზით, მომავალი ეკუთვნის პაკეტის გადართვის ტექნოლოგიას, რადგან ის უფრო მოქნილი და უნივერსალურია.

მიკროსქემის გადართვა
არხების გადართვისას, გადართვის ქსელი აყალიბებს უწყვეტ კომპოზიტურ ფიზიკურ არხს ბოლო კვანძებს შორის შუალედური არხის სექციებიდან, რომლებიც სერიულად არის დაკავშირებული გადამრთველებით. პირობა იმისა, რომ რამდენიმე ფიზიკური არხი, სერიულად დაკავშირებისას, ქმნის ერთ ფიზიკურ არხს, არის მონაცემთა გადაცემის სიჩქარის თანასწორობა თითოეულ შემადგენელ ფიზიკურ არხში. სიჩქარის თანასწორობა ნიშნავს, რომ ასეთი ქსელის გადამრთველებს არ სჭირდებათ გადაცემული მონაცემების ბუფერირება.

მიკროსქემის გადართვის ქსელში, მონაცემების გადაცემამდე, ყოველთვის საჭიროა ჩატარდეს კავშირის დამყარების პროცედურა, რომლის დროსაც იქმნება კომპოზიციური არხი. და მხოლოდ ამის შემდეგ შეგიძლიათ დაიწყოთ მონაცემების გადაცემა.

მაგალითად, თუ ქსელი ნაჩვენებია ნახ. 1 მუშაობს მიკროსქემის გადართვის ტექნოლოგიის გამოყენებით, შემდეგ კვანძმა 1, რათა გადასცეს მონაცემები 7 კვანძზე, ჯერ უნდა გაგზავნოს სპეციალური მოთხოვნა A-ს გადამრთველთან კავშირის დასამყარებლად, დანიშნულების მისამართის მითითებით A. A უნდა შეარჩიოს მარშრუტი კომპოზიციის შესაქმნელად. არხი, და შემდეგ გადასცეს მოთხოვნა შემდეგ გადამრთველზე, ამ შემთხვევაში E. შემდეგ გადამრთველი E გადასცემს მოთხოვნას გადართვის F, რომელიც, თავის მხრივ, გადასცემს მოთხოვნას მე-7 კვანძზე. თუ კვანძი 7 მიიღებს მოთხოვნას კავშირის დამყარების შესახებ, ის აგზავნის პასუხს წყაროს კვანძზე უკვე დადგენილი არხის მეშვეობით, რის შემდეგაც კომპოზიტური არხი ჩაითვლება გადართულად და 1 და 7 კვანძებს შეუძლიათ მასზე მონაცემების გაცვლა.

ბრინჯი. 2. კომპოზიტური არხის დაარსება

მიკროსქემის გადართვის ტექნიკას აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები.

ჩართვა დროის გაზიარების საფუძველზე

სიხშირის გაყოფის გადართვა შექმნილია ხმის წარმომადგენლის უწყვეტი სიგნალების გადასატანად. ხმის წარმოდგენის ციფრულ ფორმაზე გადასვლისას შეიქმნა მულტიპლექსირების ახალი ტექნიკა, რომელიც ფოკუსირებულია გადაცემული მონაცემების დისკრეტულ ბუნებაზე.

ამ ტექნიკას ე.წ დროის გაყოფის მულტიპლექსირება (TDM).ბრინჯი. 3.3. განმარტავს წრიული გადართვის პრინციპს TDM ტექნოლოგიაზე დაყრდნობით.

ბრინჯი. 3.3.დროში არხის დაყოფის საფუძველზე გადართვა

TDM ქსელის აღჭურვილობა - მულტიპლექსერები, გადამრთველები, დემულტიპლექსერები - მუშაობს დროის გაზიარების რეჟიმში, მონაცვლეობით ემსახურება ყველა აბონენტის არხს მისი მუშაობის ციკლის განმავლობაში. TDM აღჭურვილობის ოპერაციული ციკლი არის 125 μs, რაც შეესაბამება ციფრულ სააბონენტო არხში ხმის გაზომვის პერიოდს. ეს ნიშნავს, რომ მულტიპლექსერი ან გადამრთველი ახერხებს ნებისმიერი აბონენტის არხის დროულად მომსახურებას და შემდგომი გაზომვის გადაცემას ქსელის გასწვრივ. თითოეულ კავშირს ენიჭება ტექნიკის ოპერაციული ციკლის ერთჯერადი ნაწილი, რომელსაც ასევე უწოდებენ დროის სლოტს. დროის მონაკვეთის ხანგრძლივობა დამოკიდებულია აბონენტის არხების რაოდენობაზე, რომლებსაც ემსახურება TDM მულტიპლექსერი ან გადამრთველი.

მულტიპლექსერი იღებს ინფორმაციას N შეყვანის არხების მეშვეობით ბოლო აბონენტებისგან, რომელთაგან თითოეული გადასცემს მონაცემებს სააბონენტო არხზე 64 Kbps სიჩქარით - 1 ბაიტი ყოველ 125 μs. თითოეულ ციკლში მულტიპლექსერი ასრულებს შემდეგ მოქმედებებს:

· ყოველი არხიდან მონაცემების შემდეგი ბაიტის მიღება;

· შეკუმშული ჩარჩოს შედგენა მიღებული ბაიტებიდან, რომელსაც ასევე უწოდებენ ჩარჩოს;

· შეკუმშული ჩარჩოს გადაცემა გამომავალ არხზე Nx64 Kbps-ის ტოლი ბიტის სიჩქარით.

მფლობელში ბაიტების თანმიმდევრობა შეესაბამება შეყვანის არხის რაოდენობას, საიდანაც მიიღეს ეს ბაიტი. მულტიპლექსერის მიერ მოწოდებული სააბონენტო არხების რაოდენობა დამოკიდებულია მის სიჩქარეზე. მაგალითად, T1 მულტიპლექსერი, პირველი სამრეწველო მულტიპლექსერი, რომელიც იყენებს TDM ტექნოლოგიას, მხარს უჭერს 24 შეყვანის სააბონენტო არხს, აწარმოებს T1 სტანდარტულ გამომავალ კლიპებს, რომლებიც გადაცემულია ბიტის სიჩქარით 1,544 Mbps.

დემულტიპლექსერი ასრულებს საპირისპირო დავალებას - ის აანალიზებს შეკუმშული ჩარჩოს ბაიტებს და ანაწილებს მათ რამდენიმე გამომავალ არხზე, ხოლო თვლის, რომ ჩარჩოში არსებული ბაიტის რიგითი ნომერი შეესაბამება გამომავალი არხის რაოდენობას.

გადამრთველი იღებს შეკუმშულ ჩარჩოს მაღალსიჩქარიან არხზე მულტიპლექსერისგან და წერს მისგან თითოეულ ბაიტს მისი ბუფერული მეხსიერების ცალკეულ უჯრედში და იმ თანმიმდევრობით, რომლითაც ეს ბაიტები შეფუთული იყო შეკუმშულ ჩარჩოში. გადართვის ოპერაციის შესასრულებლად, ბაიტები ამოღებულია ბუფერული მეხსიერებიდან არა მათი მიღების თანმიმდევრობით, არამედ იმ რიგით, რომელიც შეესაბამება ქსელში მხარდაჭერილ აბონენტთა კავშირებს. ასე, მაგალითად, თუ პირველი აბონენტი ქსელის მარცხენა მხარეს ნახ. 3.3 უნდა დაუკავშირდეს მეორე აბონენტს ქსელის მარჯვენა მხარეს, შემდეგ ბაიტი, რომელიც ჩაწერილია მეხსიერების პირველ ბუფერულ უჯრედში, მისგან მეორედ იქნება ამოღებული. ბაიტების დამჭერში საჭიროებისამებრ „შერევით“ გადამრთველი უზრუნველყოფს ქსელში ბოლო აბონენტების კავშირს.

განაწილების შემდეგ, დროის სლოტის ნომერი რჩება შეყვანის არხ-გამომავალი სლოტის კავშირის განკარგულებაში ამ კავშირის მთელი სიცოცხლის განმავლობაში, მაშინაც კი, თუ გადაცემული ტრაფიკი ადიდებულია და ყოველთვის არ მოითხოვს დროის სლოტების გამოყოფილ რაოდენობას. ეს ნიშნავს, რომ TDM ქსელში კავშირს ყოველთვის აქვს ცნობილი და ფიქსირებული გამტარუნარიანობა, რომელიც არის 64 Kbps-ის ჯერადი.

TDM აღჭურვილობის ფუნქციონირება მსგავსია პაკეტების გადართვის ქსელების ფუნქციონირებისას, რადგან მონაცემთა თითოეული ბაიტი შეიძლება ჩაითვალოს ელემენტარულ პაკეტად. თუმცა, კომპიუტერული ქსელის პაკეტისგან განსხვავებით, TDM ქსელის „პაკეტს“ არ აქვს უნიკალური მისამართი. მისი მისამართი არის სერიული ნომერი კლიპში ან გამოყოფილი დროის სლოტის ნომერი მულტიპლექსერში ან გადამრთველში. TDM ტექნოლოგიის გამოყენებით ქსელები მოითხოვს ყველა აღჭურვილობის სინქრონულ მუშაობას. სინქრონიზაციის დარღვევა ანადგურებს აბონენტების საჭირო გადართვას, რადგან მისამართის ინფორმაცია დაკარგულია. ამრიგად, TDM აღჭურვილობაში სხვადასხვა არხებს შორის დროის სლოტების გადანაწილება შეუძლებელია, მაშინაც კი, თუ მულტიპლექსერის ზოგიერთ ციკლში ერთ-ერთი არხის დროის სლოტი ზედმეტი აღმოჩნდება, რადგან ამ არხის შესასვლელში გადაცემის მონაცემები არ არის. იმ მომენტში (მაგალითად, სატელეფონო ქსელის აბონენტი დუმს).

TDM ქსელებს შეუძლიათ დინამიური გადართვის რეჟიმის ან მუდმივი გადართვის რეჟიმის მხარდაჭერა და ზოგჯერ ორივე რეჟიმი. მაგალითად, TDM ტექნოლოგიის ბაზაზე მოქმედი ციფრული სატელეფონო ქსელების ძირითადი რეჟიმი არის დინამიური გადართვა, მაგრამ ისინი ასევე მხარს უჭერენ მუდმივ გადართვას, რაც თავის აბონენტებს უზრუნველყოფს სპეციალური მიკროსქემის სერვისით.

არის მოწყობილობა, რომელიც მხარს უჭერს მხოლოდ მუდმივ გადართვის რეჟიმს. ეს მოიცავს T1/E1 ტიპის აღჭურვილობას, ასევე მაღალსიჩქარიან SDH აღჭურვილობას. ასეთი აღჭურვილობა გამოიყენება პირველადი ქსელების ასაგებად, რომელთა მთავარი ფუნქციაა დინამიური გადართვის მხარდაჭერით გამოყოფილი არხების შექმნა გადამრთველებს შორის.

დღეს თითქმის ყველა მონაცემი - ხმა, გამოსახულება, კომპიუტერული მონაცემები - ციფრული ფორმით გადადის. ამრიგად, TDM ტექნოლოგიის გამოყოფილი არხები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ციფრული მონაცემების გადაცემის ქვედა დონეს, არის უნივერსალური არხები ნებისმიერი ტიპის ქსელების შესაქმნელად: ტელეფონი, ტელევიზია და კომპიუტერი.

ჩართვადი ქსელებს აქვთ რამდენიმე მნიშვნელოვანი საერთო თვისება, განურჩევლად მათ მიერ გამოყენებული მულტიპლექსირების ტიპისა.

1. დინამიური გადართვის ქსელები აბონენტებს შორის კავშირის დამყარების წინასწარ პროცედურას მოითხოვს. ამისათვის გამოძახებული აბონენტის მისამართი გადაეცემა ქსელს, რომელიც გადის გადამრთველებში და აკონფიგურირებს მათ შემდგომი მონაცემთა გადაცემისთვის. კავშირის მოთხოვნა გადადის ერთი გადამრთველიდან მეორეზე და საბოლოოდ აღწევს გამოძახებულ მხარეს. ქსელმა შეიძლება უარი თქვას კავშირის დამყარებაზე, თუ საჭირო გამომავალი არხის სიმძლავრე უკვე ამოწურულია. FDM გადამრთველისთვის გამომავალი არხის სიმძლავრე უდრის ამ არხის სიხშირის ზოლების რაოდენობას, ხოლო TDM გადამრთველისთვის - დროის სლოტების რაოდენობას, რომლებშიც იყოფა არხის საოპერაციო ციკლი. ქსელი ასევე უარს ამბობს კავშირზე, თუ მოთხოვნილმა აბონენტმა უკვე დაამყარა კავშირი სხვასთან. პირველ შემთხვევაში ამბობენ, რომ გადამრთველი დაკავებულია, ხოლო მეორეში - აბონენტი. კავშირის გაუმართაობის შესაძლებლობა მიკროსქემის გადართვის მეთოდის მინუსია.

2. თუ კავშირი შეიძლება დამყარდეს, მაშინ მას ენიჭება ფიქსირებული სიხშირის დიაპაზონი FDM ქსელებში ან ფიქსირებული გამტარობა TDM ქსელებში. ეს მნიშვნელობები უცვლელი რჩება კავშირის პერიოდის განმავლობაში. გარანტირებული ქსელის გამტარუნარიანობა კავშირის დამყარების შემდეგ არის მნიშვნელოვანი თვისება, რომელიც საჭიროა ისეთი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა ხმა, ვიდეო ან რეალურ დროში დაწესებულების კონტროლი. ამასთან, მიკროსქემის გადართვის ქსელებს არ შეუძლიათ დინამიურად შეცვალონ არხის მოცულობა აბონენტის მოთხოვნით, რაც მათ არაეფექტურს ხდის ადიდებული ტრაფიკის პირობებში.

3. წრიული გადართვის ქსელების მინუსი არის სხვადასხვა სიჩქარით მომუშავე მომხმარებლის აღჭურვილობის გამოყენების შეუძლებლობა. კომპოზიტური მიკროსქემის ცალკეული ნაწილები მოქმედებენ იმავე სიჩქარით, რადგან მიკროსქემის გადართვის ქსელები არ ახდენენ მომხმარებლის მონაცემების ბუფერს.

9. გადართვის მეთოდები

9.1. მიკროსქემის გადართვა

მიკროსქემის გადართვა გულისხმობს უწყვეტი კომპოზიტური ფიზიკური არხის ფორმირებას თანმიმდევრულად დაკავშირებული ცალკეული არხის სექციებიდან კვანძებს შორის მონაცემთა პირდაპირი გადაცემისთვის. ცალკეული არხები ერთმანეთთან დაკავშირებულია სპეციალური აღჭურვილობით - კონცენტრატორებით, რომლებსაც შეუძლიათ კავშირის დამყარება ქსელის ნებისმიერ ბოლო კვანძს შორის. მიკროსქემის გადართვის ქსელში, მონაცემების გადაცემამდე, ყოველთვის საჭიროა ჩატარდეს კავშირის დამყარების პროცედურა, რომლის დროსაც იქმნება კომპოზიციური არხი.

გადამრთველებმა, ისევე როგორც მათმა დამაკავშირებელმა არხებმა, უნდა უზრუნველყონ მონაცემთა ერთდროული გადაცემა რამდენიმე აბონენტის არხიდან. ამისათვის ისინი უნდა იყვნენ მაღალსიჩქარიანი და მხარი დაუჭირონ აბონენტთა არხის მულტიპლექსირების ერთგვარ ტექნიკას.

ამჟამად, ორი ტექნიკა გამოიყენება აბონენტთა არხების მულტიპლექსირებისთვის:

• სიხშირე მულტიპლექსირება(Frequency Division Multiplexing, FDM);
• მულტიპლექსირება დროის გაყოფით (Time Division Multiplexing, Tდმ).

სიხშირის არხის მულტიპლექსირების ტექნიკა (FDM ) შეიქმნა სატელეფონო ქსელებისთვის, მაგრამ ის ასევე გამოიყენება სხვა ტიპის ქსელებისთვის, როგორიცაა საკაბელო ტელევიზიის ქსელები.

განვიხილოთ ამ ტიპის მულტიპლექსირების მახასიათებლები სატელეფონო ქსელის მაგალითის გამოყენებით.

მეტყველების სიგნალებს აქვთ სპექტრის სიგანე დაახლოებით 10,000 ჰც, მაგრამ ფუნდამენტური ჰარმონია 300-დან 3400 ჰც-მდეა. ამიტომ მეტყველების მაღალი ხარისხის გადაცემისთვის საკმარისია ორ თანამოსაუბრეს შორის 3100 ჰც სიჩქარის არხის შექმნა, რომელიც გამოიყენება სატელეფონო ქსელებში ორი აბონენტის დასაკავშირებლად. ამავდროულად, საკაბელო სისტემების გამტარუნარიანობა შუალედური გამაძლიერებლებით, რომლებიც აკავშირებენ სატელეფონო გადამრთველებს ერთმანეთთან, ჩვეულებრივ, ასობით კილოჰერცი, ზოგჯერ კი ასობით მეგაჰერცი. თუმცა, შეუძლებელია სიგნალების პირდაპირ გადაცემა რამდენიმე აბონენტის არხიდან ფართოზოლოვანი არხით, რადგან ისინი ყველა ფუნქციონირებს იმავე სიხშირის დიაპაზონში და სხვადასხვა აბონენტის სიგნალები ერთმანეთს ერევა ისე, რომ შეუძლებელი იქნება მათი განცალკევება.

სააბონენტო არხების გამოყოფა ხასიათდება მაღალი სიხშირის გადამზიდავი სინუსოიდური სიგნალის დაბალი სიხშირის სამეტყველო სიგნალით მოდულაციის ტექნიკით (ნახ. 37). ეს ტექნიკა მსგავსია ანალოგური მოდულაციის ტექნიკისა, რომელიც გამოიყენება მოდემის საშუალებით დისკრეტული სიგნალების გადასაცემად, მაგრამ დისკრეტული წყაროს სიგნალის ნაცვლად გამოიყენება ხმის ვიბრაციებით წარმოქმნილი უწყვეტი სიგნალები. შედეგად, მოდულირებული სიგნალის სპექტრი გადადის სხვა დიაპაზონში, რომელიც სიმეტრიულად მდებარეობს გადამზიდავი სიხშირის მიმართ და აქვს სიგანე, რომელიც დაახლოებით შეესაბამება მოდულაციური სიგნალის სიგანეს.

თუ თითოეული სააბონენტო არხის სიგნალები გადადის საკუთარ სიხშირის დიაპაზონში, მაშინ სიგნალები რამდენიმე აბონენტის არხიდან შეიძლება ერთდროულად გადაიცეს ერთ ფართოზოლოვან არხზე.

FDM გადამრთველის შეყვანა იღებს საწყის სიგნალებს სატელეფონო ქსელის აბონენტებისგან. გადამრთველი გადასცემს თითოეული არხის სიხშირეს საკუთარ სიხშირის დიაპაზონში. როგორც წესი, მაღალი სიხშირის დიაპაზონი იყოფა ზოლებად, რომლებიც გამოყოფილია აბონენტის არხებიდან მონაცემების გადასაცემად (ნახ. 38). სხვადასხვა არხის სიგნალების დაბალი სიხშირის კომპონენტების ერთმანეთთან შერევის თავიდან ასაცილებლად, ზოლები მზადდება 4 kHz სიგანით და არა 3.1 kHz, რის გამოც მათ შორის 900 Hz უსაფრთხოების უფსკრული რჩება. არხში ორ FDM გადამრთველს შორის, სიგნალები ყველა აბონენტის არხიდან ერთდროულად გადაიცემა, მაგრამ თითოეული მათგანი იკავებს საკუთარ სიხშირის დიაპაზონს. ამ არხს ე.წ დატკეპნილი .

სურ.37. მეტყველების მოდულაცია

ბრინჯი. 38. გადართვა სიხშირის გაყოფის მულტიპლექსირების საფუძველზე

გამომავალი FDM გადამრთველი ირჩევს თითოეული გადამზიდავი სიხშირის მოდულირებულ სიგნალებს და გადასცემს მათ შესაბამის გამომავალ არხზე, რომელზეც პირდაპირ არის დაკავშირებული აბონენტის ტელეფონი.

FDM გადართვაზე დაფუძნებულ ქსელებში მიღებულია მულტიპლექსირებული არხის იერარქიის რამდენიმე დონე. დატკეპნის პირველ დონეს აყალიბებს 12 სააბონენტო არხი, რომლებიც ქმნიან ბაზის ჯგუფი არხები, რომლებიც იკავებს სიხშირის ზონას 48 kHz სიგანით 60-დან 108 kHz-მდე საზღვრებით. დატკეპნის მეორე დონეს ქმნის 5 ძირითადი ჯგუფი, რომლებიც ქმნიან სუპერჯგუფი , სიხშირის დიაპაზონით 240 kHz და საზღვრებით 312-დან 552 kHz-მდე. სუპერჯგუფი გადასცემს მონაცემებს 60 აბონენტის ხმოვანი არხიდან. იქმნება ათი სუპერჯგუფი ძირითადი ჯგუფი , რომელიც გამოიყენება გადამრთველებს შორის შორ მანძილზე კომუნიკაციისთვის. ძირითადი ჯგუფი ერთდროულად გადასცემს მონაცემებს 600 აბონენტს და მოითხოვს საკომუნიკაციო არხს ჰქონდეს გამტარობა მინიმუმ 2520 kHz საზღვრებით 564-დან 3084 kHz-მდე.

FDM გადამრთველებს შეუძლიათ შეასრულონ როგორც დინამიური, ასევე მუდმივი გადართვა. დინამიური გადართვისას ერთი აბონენტი იწყებს კავშირს მეორე აბონენტთან გამოძახებული აბონენტის ნომრის ქსელში გაგზავნით. გადამრთველი ამ აბონენტს დინამიურად ანიჭებს თავისი შეკუმშული არხის ერთ-ერთ თავისუფალ ზოლს. მუდმივი გადართვით, 4 კჰც დიაპაზონი ენიჭება აბონენტს დიდი ხნის განმავლობაში, გადამრთველის კონფიგურაციით ცალკე შეყვანით, რომელიც მომხმარებლებისთვის მიუწვდომელია.

გადართვის პრინციპი, რომელიც დაფუძნებულია სხვა ტიპის ქსელებში, უცვლელი რჩება მხოლოდ ცალკეული აბონენტის არხისთვის გამოყოფილი ზოლების საზღვრები, ისევე როგორც დაბალსიჩქარიანი არხების რაოდენობა შეკუმშულ მაღალსიჩქარიანში.

სიხშირის გაყოფის გადართვა შეიქმნა უწყვეტი სიგნალების გადასატანად. ხმის წარმოდგენის ციფრულ ფორმაზე გადასვლისას შეიქმნა მულტიპლექსირების ახალი ტექნიკა, რომელიც ფოკუსირებულია გადაცემული მონაცემების დისკრეტულ ბუნებაზე.

ამ ტექნიკას ე.წ დროის გაყოფის მულტიპლექსირება (დრო გაყოფის მულტიპლექსირება, TDM) . მისი სხვა სახელი ნაკლებად გამოიყენება - სინქრონული გადაცემის რეჟიმი (სინქრონული გადაცემის რეჟიმი, STM) (სურ. 39).

TDM ქსელის აღჭურვილობა - მულტიპლექსატორები, კონცენტრატორები, დემულტიპლექსატორები- მუშაობს დროის გაზიარების რეჟიმში, მონაცვლეობით ემსახურება ყველა აბონენტის არხს მისი მუშაობის ციკლის განმავლობაში. TDM აღჭურვილობის ოპერაციული ციკლი არის 125 μs, რაც შეესაბამება ციფრულ სააბონენტო არხში ხმის გაზომვის პერიოდს. ეს ნიშნავს, რომ მულტიპლექსერი ან გადამრთველი ახერხებს ნებისმიერი აბონენტის არხის დროულად მომსახურებას და შემდგომი გაზომვის გადაცემას ქსელის გასწვრივ. თითოეულ კავშირს ენიჭება აღჭურვილობის მუშაობის ციკლის ერთჯერადი ნაწილი, რომელსაც ასევე უწოდებენ დროის ინტერვალი . ხანგრძლივობა დროის სლოტებიდამოკიდებულია აბონენტთა არხების რაოდენობაზე, რომელსაც ემსახურება TDM მულტიპლექსერი ან გადამრთველი.

მულტიპლექსერი იღებს ინფორმაციას N შეყვანის არხების მეშვეობით ბოლო აბონენტებისგან, რომელთაგან თითოეული გადასცემს მონაცემებს სააბონენტო არხის მეშვეობით 64 Kbps სიჩქარით - 1 ბაიტი ყოველ 125 μs. თითოეულ ციკლში მულტიპლექსერი ასრულებს შემდეგ მოქმედებებს:

• ყოველი არხიდან მონაცემების შემდეგი ბაიტის მიღება;
• მიღებული ბაიტებიდან კადრის შედგენა, რომელსაც ასევე ფრეიმს უწოდებენ;
• შეკუმშული ჩარჩოს გადაცემა გამომავალ არხზე N×64 Kbps-ის ტოლი ბიტის სიჩქარით.

ბრინჯი. 39. დროში არხის დაყოფის საფუძველზე გადართვა

მფლობელში ბაიტების თანმიმდევრობა შეესაბამება შეყვანის არხის რაოდენობას, საიდანაც მიიღეს ეს ბაიტი. მულტიპლექსერის მიერ მოწოდებული სააბონენტო არხების რაოდენობა დამოკიდებულია მის სიჩქარეზე. მაგალითად, T1 მულტიპლექსერი, რომელიც არის პირველი სამრეწველო მულტიპლექსერი TDM ტექნოლოგიის გამოყენებით, მხარს უჭერს 24 შეყვანის აბონენტის არხს, ქმნის T1 სტანდარტულ გამომავალ კლიპებს, რომლებიც გადაცემულია ბიტის სიჩქარით 1,544 მბიტი/წმ.

დემულტიპლექსერიასრულებს საპირისპირო დავალებას - აანალიზებს შეკუმშული ჩარჩოს ბაიტებს და ანაწილებს მათ რამდენიმე გამომავალ არხზე, ხოლო თვლის, რომ ჩარჩოში არსებული ბაიტის რიგითი ნომერი შეესაბამება გამომავალი არხის რაოდენობას.

გადამრთველი იღებს შეკუმშულ ჩარჩოს მაღალსიჩქარიან არხზე მულტიპლექსერისგან და წერს მისგან თითოეულ ბაიტს მისი ბუფერული მეხსიერების ცალკეულ უჯრედში და იმ თანმიმდევრობით, რომლითაც ეს ბაიტები შეფუთული იყო შეკუმშულ ჩარჩოში. გადართვის ოპერაციის შესასრულებლად, ბაიტები ამოღებულია ბუფერული მეხსიერებიდან არა მათი მიღების თანმიმდევრობით, არამედ იმ რიგით, რომელიც შეესაბამება ქსელში მხარდაჭერილ აბონენტთა კავშირებს. ასე, მაგალითად, თუ პირველი აბონენტი ქსელის მარცხენა მხარეს ნახ. 39 უნდა დაუკავშირდეს მეორე აბონენტს ქსელის მარჯვენა მხარეს, შემდეგ ბაიტი, რომელიც ჩაწერილია პირველ ბუფერულ მეხსიერების უჯრედში, მისგან მეორედ იქნება ამოღებული. ბაიტების დამჭერში საჭიროებისამებრ „შერევით“ გადამრთველი უზრუნველყოფს ქსელში ბოლო აბონენტების კავშირს.

ერთხელ გამოყოფილი ნომერი დროის სლოტებირჩება "შესვლის არხი - გამომავალი სლოტი" კავშირის განკარგულებაში ამ კავშირის მთელი სიცოცხლის განმავლობაში, მაშინაც კი, თუ გადაცემული ტრაფიკი ადიდებულია და ყოველთვის არ საჭიროებს დაჭერილი დროის სლოტების რაოდენობას. ეს ნიშნავს, რომ TDM ქსელში კავშირს ყოველთვის აქვს ცნობილი და ფიქსირებული გამტარუნარიანობა, რომელიც არის 64 Kbps-ის ჯერადი.

TDM ქსელებს შეუძლიათ დინამიური გადართვის რეჟიმის ან მუდმივი გადართვის რეჟიმის მხარდაჭერა და ზოგჯერ ორივე რეჟიმი. მაგალითად, TDM ტექნოლოგიის საფუძველზე მოქმედი ციფრული სატელეფონო ქსელების ძირითადი რეჟიმი არის დინამიური გადართვა, მაგრამ ისინი ასევე მხარს უჭერენ მუდმივ გადართვას, რაც თავის აბონენტებს უზრუნველყოფს სპეციალური მიკროსქემის სერვისით.

დღეს თითქმის ყველა მონაცემი - ხმა, გამოსახულება, კომპიუტერული მონაცემები - ციფრული ფორმით გადადის. ამრიგად, TDM ტექნოლოგიის გამოყოფილი არხები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ციფრული მონაცემების გადაცემის ქვედა დონეს, არის უნივერსალური არხები ნებისმიერი ტიპის ქსელების შესაქმნელად: ტელეფონი, ტელევიზია და კომპიუტერი.

ჩართვადი ქსელებს აქვთ რამდენიმე მნიშვნელოვანი საერთო თვისება, განურჩევლად მათ მიერ გამოყენებული მულტიპლექსირების ტიპისა.

დინამიური გადართვის ქსელები საჭიროებს წინასწარ პროცედურას აბონენტებს შორის კავშირის დამყარებისთვის. ამისათვის გამოძახებული აბონენტის მისამართი გადაეცემა ქსელს, რომელიც გადის გადამრთველებში და აკონფიგურირებს მათ შემდგომი მონაცემთა გადაცემისთვის. კავშირის მოთხოვნა გადადის ერთი გადამრთველიდან მეორეზე და საბოლოოდ აღწევს გამოძახებულ მხარეს. ქსელმა შეიძლება უარი თქვას კავშირის დამყარებაზე, თუ საჭირო გამომავალი არხის სიმძლავრე უკვე ამოწურულია. FDM გადამრთველისთვის გამომავალი არხის სიმძლავრე უდრის ამ არხის სიხშირის ზოლების რაოდენობას, ხოლო TDM გადამრთველისთვის - რიცხვს დროის სლოტები, რომელშიც იყოფა არხის მუშაობის ციკლი. ქსელი ასევე უარს ამბობს კავშირზე, თუ მოთხოვნილმა აბონენტმა უკვე დაამყარა კავშირი სხვასთან. პირველ შემთხვევაში ამბობენ, რომ გადამრთველი დაკავებულია, ხოლო მეორეში - აბონენტი. კავშირის გაუმართაობის შესაძლებლობა მიკროსქემის გადართვის მეთოდის მინუსია.

თუ კავშირი შეიძლება დამყარდეს, მაშინ მას ენიჭება ფიქსირებული სიხშირის დიაპაზონი FDM ქსელებში ან ფიქსირებული გამტარობა TDM ქსელებში. ეს მნიშვნელობები უცვლელი რჩება კავშირის პერიოდის განმავლობაში. გარანტირებული ქსელის გამტარუნარიანობა არის მნიშვნელოვანი თვისება, რომელიც საჭიროა ისეთი აპლიკაციებისთვის, როგორიცაა ხმა, ვიდეო ან რეალურ დროში ობიექტების კონტროლი. ამასთან, მიკროსქემის გადართვის ქსელებს არ შეუძლიათ დინამიურად შეცვალონ არხის მოცულობა აბონენტის მოთხოვნით, რაც მათ არაეფექტურს ხდის ადიდებული ტრაფიკის პირობებში.

მიკროსქემის გადართვის ქსელების კიდევ ერთი მინუსი არის სხვადასხვა სიჩქარით მომუშავე მომხმარებლის აღჭურვილობის გამოყენების შეუძლებლობა. კომპოზიტური მიკროსქემის ცალკეული ნაწილები მუშაობენ იმავე სიჩქარით, რადგან მიკროსქემის გადართვის ქსელები არ ახდენენ მომხმარებლის მონაცემებს ბუფერში. ჩართვადი ქსელები კარგად შეეფერება მუდმივი სიჩქარის მონაცემთა ნაკადების გადართვას, სადაც გადართვის ერთეული არ არის ერთი ბაიტი ან მონაცემთა პაკეტი, არამედ გრძელვადიანი სინქრონული მონაცემთა ნაკადი ორ აბონენტს შორის. ასეთი ნაკადებისთვის, ქსელები ამატებენ მინიმალურ ზედნადებს მონაცემთა მარშრუტისთვის ქსელში, ნაკადის თითოეული ბიტის დროის პოზიციის გამოყენებით, როგორც მისი დანიშნულების მისამართი ქსელის გადამრთველებში.

მონაცემთა შესაძლო გადაცემის მიმართულებიდან გამომდინარე, საკომუნიკაციო ხაზით მონაცემთა გადაცემის მეთოდები იყოფა შემდეგ ტიპებად:

• მარტივი - გადაცემა ხორციელდება საკომუნიკაციო ხაზით მხოლოდ ერთი მიმართულებით;
• ნახევრად დუპლექსი - გადაცემა ხორციელდება ორივე მიმართულებით, მაგრამ დროში მონაცვლეობით. ასეთი გადაცემის მაგალითია Ethernet ტექნოლოგია;
• დუპლექსი - გადაცემა ხორციელდება ერთდროულად ორი მიმართულებით.

დუპლექსის რეჟიმი არხის მუშაობის ყველაზე მრავალმხრივი და პროდუქტიული გზაა. დუპლექსის რეჟიმის ორგანიზების უმარტივესი ვარიანტია კაბელში ორი დამოუკიდებელი ფიზიკური არხის გამოყენება, რომელთაგან თითოეული მუშაობს სიმპლექსის რეჟიმში. ეს არის იდეა, რომელიც საფუძვლად უდევს დუპლექსის ოპერაციული რეჟიმის დანერგვას ბევრ ქსელურ ტექნოლოგიაში, მაგალითად, Fast Ethernet ან ATM.

ზოგჯერ ასეთი მარტივი გამოსავალი არ არის ხელმისაწვდომი ან ეფექტური. ყველაზე ხშირად, ეს ხდება იმ შემთხვევებში, როდესაც არსებობს მხოლოდ ერთი ფიზიკური არხი დუპლექსის მონაცემთა გაცვლისთვის, ხოლო მეორის ორგანიზება დაკავშირებულია მაღალ ხარჯებთან. ასეთ შემთხვევებში, დუპლექსის მუშაობის რეჟიმი ორგანიზებულია არხის ორ ლოგიკურ ქვეარხად დაყოფის საფუძველზე FDM ან TDM ტექნოლოგიის გამოყენებით.

მოდემები იყენებენ FDM ტექნოლოგიას ორმავთულის ხაზზე დუპლექსის მუშაობის ორგანიზებისთვის. სიხშირის მოდულაციის მოდემები მუშაობს ოთხ სიხშირეზე: ორი სიხშირე ერთებისა და ნულების კოდირებისთვის ერთი მიმართულებით, ხოლო დანარჩენი ორი სიხშირე მონაცემების საპირისპირო მიმართულებით გადაცემისთვის.

ციფრული კოდირებით, ორსადენიანი ხაზის დუპლექსის რეჟიმი ორგანიზებულია TDM ტექნოლოგიის გამოყენებით. ნაწილი დროის სლოტებიგამოიყენება მონაცემების ერთი მიმართულებით გადასაცემად, ნაწილი კი მონაცემების მეორე მიმართულებით გადასაცემად. ჩვეულებრივ დროის სლოტებისაპირისპირო მიმართულებები ალტერნატიულია, რის გამოც ამ მეთოდს ზოგჯერ "პინგ-პონგის" გადაცემას უწოდებენ.

ოპტიკურ კაბელებში, როდესაც ერთი ოპტიკური ბოჭკო გამოიყენება მუშაობის დუპლექსის რეჟიმის ორგანიზებისთვის, მონაცემები გადაიცემა ერთი მიმართულებით ერთი ტალღის სიგრძის სინათლის სხივის გამოყენებით და საპირისპირო მიმართულებით სხვადასხვა ტალღის სიგრძის გამოყენებით.ეს ტექნიკა მიეკუთვნება FDM მეთოდს, მაგრამ ოპტიკურ კაბელებს მას ე.წ ტალღის სიგრძის გამოყოფა (ტალღა გაყოფის მულტიპლექსირება, WDM) . WDM ასევე გამოიყენება მონაცემთა ერთი მიმართულებით გადაცემის სიჩქარის გასაზრდელად, ჩვეულებრივ, 2-დან 16 არხამდე.

სქემების გადართვის ქსელებში აბონენტები დაკავშირებულია კომპოზიტური არხით, რომელიც ჩამოყალიბებულია ქსელის გადამრთველებით, ამ გადართვის მეთოდით, მონაცემთა გადაცემამდე ყოველთვის საჭიროა შესრულდეს კავშირის დამყარების პროცედურა, რომლის დროსაც ხდება კომპოზიტი; არხი იქმნება.

ჩართვადი ქსელები კარგად ცვლიან მუდმივი ინტენსივობის მონაცემთა ნაკადებს, მაგალითად, ტელეფონზე მოსაუბრე თანამოსაუბრეების მიერ შექმნილი მონაცემთა ნაკადების გადართვაში, მაგრამ არ შეუძლიათ დინამიურად გადაანაწილონ მაგისტრალური არხების სიმძლავრე აბონენტთა არხების ნაკადებს შორის.

არხების ერთობლივად გასაზიარებლად ქსელის გადამრთველებს შორის რამდენიმე აბონენტის არხით, გამოიყენება ორი ტექნოლოგია: სიხშირის გაყოფის ტექნოლოგია (FDM) და დროის გაყოფის ტექნოლოგია (TDM).

სიხშირის დაყოფა დამახასიათებელია სიგნალების ანალოგური მოდულაციისთვის, ხოლო დროის გაყოფა დამახასიათებელია ციფრული კოდირებისთვის. Frequency Division Division (FDM) ტექნოლოგია შეიქმნა სატელეფონო ქსელებისთვის, მაგრამ ასევე გამოიყენება სხვა ტიპის ქსელებისთვის, როგორიცაა საკაბელო ტელევიზიის ქსელები და კომპიუტერული ქსელები. ხმის წარმოდგენის ციფრულ ფორმაზე გადასვლისას შეიქმნა ახალი ტექნოლოგია, რომელიც ფოკუსირებულია გადაცემული მონაცემების დისკრეტულ ბუნებაზე - ეს არის დროის გაყოფის ტექნოლოგია (TDM).

მიკროსქემის გადართვისა და პაკეტების გადართვის შედარება
მიკროსქემის გადართვა	პაკეტის გადართვა
გარანტირებული გამტარუნარიანობა (გამტარუნარიანობა) ურთიერთქმედება აბონენტებისთვის	აბონენტებისთვის ქსელის სიმძლავრე უცნობია, გადაცემის შეფერხებები შემთხვევითია
ქსელმა შეიძლება უარი თქვას აბონენტთან კავშირის დამყარებაზე	ქსელი ყოველთვის მზადაა აბონენტისგან მიიღოს მონაცემები
რეალურ დროში ტრაფიკი გადაიცემა შეფერხებების გარეშე	ქსელის რესურსები ეფექტურად გამოიყენება ადიდებული ტრაფიკის გადაცემისას
მისამართი გამოიყენება მხოლოდ კავშირის დამყარების ფაზაში	მისამართი იგზავნება ყველა პაკეტთან ერთად

პაკეტის გადართვა.

პაკეტის გადართვა არის აბონენტების გადართვის ტექნიკა, რომელიც სპეციალურად შექმნილია კომპიუტერული ტრაფიკის ეფექტური გადაცემისთვის.

პაკეტების გადართვის მეთოდით, მომხმარებლების მიერ გაგზავნილი ყველა შეტყობინება იყოფა წყაროს კვანძში შედარებით მცირე ნაწილებად, რომლებსაც პაკეტები ეწოდება. თითოეული პაკეტი აღჭურვილია სათაურით, რომელიც აუცილებლად მიუთითებს მისამართზე, რომელიც აუცილებელია პაკეტის დანიშნულების კვანძამდე მიტანისთვის და სხვა სერვისის ინფორმაციას. WAN გადამრთველები იღებენ პაკეტებს და, მისამართის ინფორმაციის საფუძველზე, გადასცემენ მათ ერთმანეთს და საბოლოოდ დანიშნულების კვანძში.

ქსელის პაკეტის გადამრთველები განსხვავდება მიკროსქემის გადამრთველებისგან იმით, რომ მათ აქვთ შიდა ბუფერული მეხსიერება პაკეტების დროებით შესანახად, თუ გადამრთველის გამომავალი პორტი დაკავებულია სხვა პაკეტის გადაცემით პაკეტის მიღების დროს. ამ შემთხვევაში, პაკეტი გარკვეული დროით რჩება პაკეტის რიგში გამომავალი პორტის ბუფერულ მეხსიერებაში, როდესაც მისი რიგი მიაღწევს მას, ის გადადის შემდეგ გადამრთველზე.

ჩართვადი ქსელები ფუნქციონირებს ეფექტურად იმ გაგებით, რომ ქსელის ყველა აბონენტისგან გადაცემული მონაცემების რაოდენობა დროის ერთეულზე მეტია, ვიდრე მიკროსქემის გადართვის ქსელის გამოყენებისას. თუმცა, თითოეული წყვილი აბონენტისთვის, ქსელის გამტარუნარიანობა შეიძლება იყოს უფრო დაბალი, ვიდრე მიკროსქემის გადართვის ქსელის, გადამრთველებში პაკეტების რიგების გამო.

პაკეტის ზომები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ქსელის მუშაობაზე. როგორც წესი, ქსელებში პაკეტები 1-4 KB ზომისაა.

პაკეტების გადართვის ქსელებს შეუძლიათ იმუშაონ ორიდან ერთ რეჟიმში: დატაგრამარეჟიმი ან რეჟიმი ვირტუალური არხები.

ზე დატაგრამის რეჟიმიპაკეტის გადაცემა ითვალისწინებს თითოეული პაკეტის დამოუკიდებელ მარშრუტიზაციას. ამ შემთხვევაში, გადამრთველს შეუძლია შეცვალოს ნებისმიერი პაკეტის მარშრუტი, რაც დამოკიდებულია ქსელის მდგომარეობაზე. დატაგრამის მეთოდი არ საჭიროებს წინასწარ კავშირის დამყარებას და, შესაბამისად, მუშაობს შეფერხების გარეშე მონაცემთა გადაცემამდე.

ვირტუალური არხის რეჟიმიმოიცავს პაკეტების გადაცემას წინასწარ განსაზღვრული ბილიკის გასწვრივ - ვირტუალური არხით. ამ შემთხვევაში, სანამ მონაცემები გადაიცემა ორ ბოლო კვანძს შორის, უნდა შეიქმნას ვირტუალური წრე, რომელიც არის ამ კვანძების დამაკავშირებელი ერთადერთი მარშრუტი. ვირტუალური არხის შექმნაზე დახარჯული დრო ანაზღაურდება პაკეტების მთელი ნაკადის შემდგომი სწრაფი გადაცემით. ვირტუალური არხი შეიძლება იყოს დინამიურიდა მუდმივი.

ამ მიზნით ერთი საკომუნიკაციო სესიისთვის იქმნება დინამიური ვირტუალური არხი, ქსელში იგზავნება სპეციალური სერვისის პაკეტი - კავშირის დამყარების მოთხოვნა. ეს პაკეტი, რომელიც გადის ქსელურ მოწყობილობებზე, "აყალიბებს" ვირტუალურ არხს, რომლის მეშვეობითაც ეს პაკეტები გადაიცემა. მუდმივი ვირტუალური სქემები იქმნება ქსელის ადმინისტრატორის მიერ კონცენტრატორების ხელით კონფიგურაციით.