Коммутация каналов

Коммутация каналов основана на синхронном TDM. Она предоставляет каждой паре взаимодействующих абонентов последовательность каналов (логических) для монопольного использования.

В сетях с коммутацией каналов абонентам могут быть предоставлены коммутируемые и некоммутируемые каналы.

Каналы связи, передача данных по которым возможна только после установления соединения между взаимодействующими системами, называются коммутируемыми или временными. При этом канал будет существовать только в течение сеанса связи, т.е. времени, требуемого для передачи данных. По окончании сеанса связи соединение разрывается, и канал освобождается. Коммутация выполняется только в начале сеанса связи. Для этого устройство-инициатор сеанса формирует и посылает ближайшему к ней узлу связи запрос на прокладку через сеть последовательности каналов, которая свяжет его с устройством-адресатом. Преимуществом коммутируемых каналов является небольшая стоимость. К их недостаткам можно отнести большое время ожидания соединения и возможность блокировки («занято»).

Классическим примером реализации коммутируемых каналов является телефонная связь, которая подразумевает, что абонент перед началом разговора набирает номер второго абонента, в результате чего последовательное переключение промежуточных коммутаторов позволяет образовать непрерывный канал связи между абонентами. При этом следует учесть, что канал остается занятым все время соединения, т.е. ни одному, ни другому абоненту дозвониться невозможно. После разговора соединение разрывается и канал освобождается.

Рис. 5.1 Коммутация каналов
Рис. 5.1 Коммутация каналов

Каналы между конечными системами, которые доступны для передачи данных на длительное время за счет постоянно существующего соединения с заданными характеристиками, называются выделенными или некоммутируемыми. Выделенные каналы также называются арендуемыми. Эти каналы постоянно готовы к передаче данных. Однако их стоимость выше стоимости коммутируемых каналов.

Напомним, что в синхронном TDM время работы физического канала делится на повторяющиеся циклы, состоящие из кадров TDM. Каждый кадр TDM начинается с синхронизирующей последовательности и включает n тайм-слотов одинаковой длительности, по одному на каждый логический канал. Тайм-слоты назначаются всем подключенным к устройству связи входным каналам, нумеруются и располагаются в кадре TDM в строго определенном порядке. Входные каналы по очереди передают блоки данных одинакового размера в течение выделенных им в каждом цикле тайм-слотов для того, чтобы устройство связи на другом конце канала могло корректно считать их и направить соответствующим адресатам.

Для этого устройство связи должно хранить в памяти таблицу коммутации, которая определяет отношения между:

  • входящим абонентским портом и исходящим магистральным портом/тайм-слотом источника;
  • входящим магистральным портом/тайм-слотом и исходящим магистральным портом/ тайм-слотом транзитного устройства связи (если передача ведется через транзитные узлы);
  • входящим магистральным портом/тайм-слотом и исходящим абонентским портом приемника.

Т.к. взаимодействующие системы получают в каждом цикле тайм-слот с одним и тем же номером, передаваемые блоки данных появляются на приемной стороне через одинаковые промежутки времени и приходят с одним и тем же временем запаздывания. Поэтому сети с коммутацией каналов хорошо подходят для передачи голосового трафика или трафика видеоконференций.

Одним из основных недостатков сетей с коммутацией каналов является неэффективное использование полосы пропускания. Во время сеанса связи последовательность используемых каналов загружена потоками битов относительно небольшое время. Остальное время каналы простаивают.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

четырнадцать − 2 =