TEMAT 2

Systemy komutacyjne.

Metody komutacji i synchronizacji w kanałach telekomunikacyjnych.

Podstawy budowy aparatów, łącznic i central telefonicznych 

Łańcuch telekomunikacyjny – zespół dwóch aparatów przetwórczych i zawartego między nimi kanału telekomunikacyjnego.

Kanał telekomunikacyjny – zespół urządzeń technicznych służących do przesyłania sygnałów elektrycznych na odległość.

System telekomunikacyjny – przesyłanie informacji między stacjami końcowymi, za pomocą urządzeń transmisyjnych i komutacyjnych.

Węzeł komutacyjny – zapewnia połączenie między żądanymi w danej chwili stacjami końcowymi (np. aparatami abonenckimi).

Są cztery podstawowe metody komutacji:

1.     komutacja łączy (kanałów);

2.     komutacja wiadomości;

3.     komutacja pakietów;

4.     komutacja ATM.

1. Komutacja łączy - tworzenie, na żądanie, między dwiema lub więcej stacjami końcowymi drogi połączeniowej będącej do ich wyłącznego użytku aż do chwili rozłączenia.

Komutacja łączy - dwukierunkowa transmisja informacji (dupleks), komutacja kanałów - jednokierunkowa transmisja informacji (simpleks).

Połączenie między stacjami końcowymi (np. aparatami telefonicznymi) jest tworzone przez zajmowanie kolejnych odcinków drogi połączeniowej (kanałów) między węzłami sieci telekomunikacyjnej znajdują­cymi się między tymi stacjami.

Zajmowanie odcinków drogi odbywa się zgodnie z informacjami wysyłanymi przez stację inicjującą połączenie. Po zestawieniu całej drogi połączeniowej ze stacji docelowej wysyłany jest sygnał o utworzeniu łącza i odbiór tej informacji przez stację inicjującą stanowi początek połączenia.

Zalety:

·     małe i stałe opóźnienia informacji przesyłanych między stacjami końcowymi już po utworzeniu połączenia,

·     dochodzenie informacji do stacji docelowej w kolejności, w jakiej zostały wysłane.

Wady:

·     słabe wykorzystanie zasobów systemu telekomunikacyjnego;

·     stosunkowo długie czasy nawiązywania połączenia w dotychczas stosowanych systemach komutacji i sygnalizacji. 

Przykład komutacji łączy – sieć telefoniczna.

2. Komutacja wiadomości - informacje są przesyłane między stacjami końcowymi w postaci wiadomości zawierających adres stacji docelowej. Wiadomości mogą być przechowywane przez pewien czas w węzłach sieci, zanim zostaną przesłane dalej. Kanały są zajmowane tylko w czasie rzeczywistego przesyłania wiadomości między sąsiednimi węzłami.

Zalety:

·     lepsza, w porównaniu z komutacją łączy, efektywność wykorzystania sieci telekomunikacyjnej.

Wady:

·        wprowadzenie większych i nierównomiernych opóźnień.

Przykład komutacji wiadomości - sieć telegramowa.

3. Komutacja pakietów - informacja jest wymieniana między stacjami końcowymi w postaci grup elementów binarnych o ograniczonej długości, zwanych pakietami. Długie wiadomości, przed przesłaniem ich w sieci, są dzielone na pakiety, a następnie odtwarzane w stacji docelowej. Pakiety mają nagłówek zawierający adres i informacje sterujące oraz część  wiadomości;  mogą także zawierać informacje  zabezpieczające przed błędami.

Zalety:

·     kanał transmisyjny między węzłami jest zajmowany tylko podczas przesyłania pakietu, a następnie jest dostępny dla pakietów należących do innych wiadomości,

·     podział wiadomości na segmenty o ograniczonej liczbie bitów zmniejsza pojemność pamięci w węzłach sieci, niezbędnej do buforowania,

·     większa przepustowość niż w przypadku komutacji wiadomości.

Wady:

·     droga w sieci jest wybierana indywidualnie dla każdego pakietu, co stwarza możliwość przybycia pakietów do węzła docelo­wego w innej kolejności niż zostały wysłane,

·     zmienne opóźnienia poszczególnych pakietów,

·     konieczność przetwarzania przez węzły bardzo dużych ilości informacji sygnalizacyjnych. 

Przykład komutacji pakietów - sieci teleinformatyczne.

4. Komutacja ATM - odmiana komutacji pakietów. Pakiety zastąpiono krótkimi komórkami o stałej długości, co umożliwia sprzętową realizację komutacji. Z komutacją łączy wiąże komutację ATM konieczność zestawiania połączenia między stacjami końcowymi, przed rozpoczęciem przesyłania informacji użytkowej.

CENTRALA TELEFONICZNA - zespól urządzeń zawierających łącznicę telefoniczną oraz urządzenia pomocnicze: przełącznice, urządzenia badaniowe i zasilające.

Pole komutacyjne - dokonywanie połączeń między łączami doprowadzonymi do węzła komutacyjnego.

Abonenckie zespoły liniowe (AZL) - wykrywanie podniesienia mikrotelefonu przez abonenta oraz inne funkcje, zależnie od rozwiązań konstrukcyjnych węzła komutacyjnego.

Zespoły obsługowe (ZO):

·          w węzłach z polem komutacyjnym elektro­mechanicznym - zasilają łącza abonenckie, dołączają prąd dzwonienia i różnorodne sygnały tonowe, wykrywają podniesienie mikrotelefonu przez abonenta wywo­ływanego, a także wykrywają rozłączenie.

·          w węzłach komutacyjnych z polami elektronicznymi część funkcji zespołów obsługowych zostaje przenie­siona do abonenckich zespołów liniowych ze względu na to, że pole elektroniczne nie może przewodzić dużych napięć i prądów związanych np. z zasilaniem łączy, czy dzwonieniem.

Zespoły połączeniowe (ZP) - spełniają w stosunku do łączy między centralowych podobne funkcje jak zespoły obsługowe w stosunku do łączy abonenckich.

Urządzenie sterujące - przetwarza odbierane przez węzeł komutacyjny informacje sygnalizacyjne i na ich podstawie zestawia połączenia w polu komutacyjnym, steruje wysyłaniem sygnalizacji na zewnątrz węzła.

Przełącznica główna - służy do przyłączania łączy abonenckich i między cen-tralowych doprowadzonych do węzła komutacyjnego, umożliwia zmienianie przyporządkowania poszczegól­nych łączy wejściom pola komutacyjnego, zabezpiecza węzeł komutacyjny przed przepięciami pochodzącymi z zewnątrz węzła, umożliwienia urządzeniom testującym dostęp do poszczególnych łączy.

Urządzenia zasilające – zabezpieczają poprawną pracę także w przypadku awarii sieci energetycznej (dodatkowe baterie akumulatorów, agregaty prądotwórcze).

Interfejsy central cyfrowych (wg standardu ITU-T): 

typu A - służy do przyłączania traktów cyfrowych o przepływnościach 2048 kbit/s lub 1544 kbit/s,

typu B - o przepływnościach 8448 kbit/s lub 6312 kbit/s.

typu C - korzystają analogowe łącza między centralowe,

Interfejsy C1 - odpowiadają łączom czteroprzewodowym, a interfejsy C2 - łączom dwuprzewodowym.

·     C11 - służy do przyłączania translacji kanałowych systemów nośnych FDM,

·     C12 - do czteroprzewodowego przyłączania central analogowych za po­średnictwem zestawów przekaźnikowych,

·     C13 - do bezpośredniego czte­roprzewodowego przyłączania pól komutacyjnych central analogowych,

·     C21 - sto­suje się w przypadku dwuprzewodowego łączenia cyfrowej centrali tranzytowej z centralą lokalną, analogową bądź cyfrową,

·     C22 - stosuje się w centralach lokalnych przy dwuprzewodowych połączeniach z innymi centralami cy­frowymi bądź analogowymi.

·     V i Z stosuje się, odpowiednio, w przypadku cyfrowych i analogowych łączy abonenckich.

&#x...