МЕТОДИ КОМУТАЦІЇ ТА ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ

Загальні відомості

У великих мережах неможливо надати кожній парі абонентів свій власний канал зв'язку для постійного монопольного володіння. Тому при організації каналу завжди застосовують будь-який спосіб тимчасового з'єднання ліній зв'язку між окремими вузлами мережі, що реалізується за допомогою комутаторів. Абоненти з'єднуються з комутаторами індивідуальними лініями зв'язку, кожна з яких використовується в будь-який момент часу тільки одним, закріпленим за нею абонентом. Між комутаторами (вузлами мережі) лінії зв'язку поділяються кількома абонентами, тобто використовуються спільно. Існує два поширені методи:

  • • комутація каналів (Circuit Switching), при якій канал створюється на час одного сеансу зв'язку між двома абонентами;
  • • комутація пакетів (Packet Switching), коли канал створюється для передачі одного або декількох пакетів даних.

Комутація каналів

Виявимо особливості способу комутації каналів на прикладі мережі (рис. 9.9), супроводжуючи виклад поясненнями з області телефонії. При цьому способі комутації складовою фізичний канал між двома абонентами утворюється шляхом послідовного з'єднання окремих ліній передачі за допомогою комутаторів, для чого попередньо одним з абонентів виконується процедура встановлення з'єднання.

Припустимо, що абонент А 1 хоче встановити зв'язок з абонентом В1. В цьому випадку виконується наступна послідовність дій:

  • • абонент (вузол) А посилає запит на встановлення з'єднання комутатора К1 із зазначенням адреси призначення абонента В (дзвінок по телефонним номером);
  • • комутатор К1 вибирає маршрут для створення складного каналу і передає запит наступного комутатора, наприклад К2, що передає запит комутатора К4, який направляє його абоненту В1;

Ілюстрація принципу комутації каналів

Мал. 9.9. Ілюстрація принципу комутації каналів

• абонент B1, прийнявши запит на встановлення з'єднання, направляє за допомогою вже встановленого каналу відповідь вихідного вузла A1, після чого процедура встановлення з'єднання завершується і вузли A1 і 51 можуть обмінюватися по ньому даними (вести телефонну розмову).

Таким чином, для створення каналу запит повинен сам пройти весь маршрут від A1 до 51, щоб упевнитися, що всі необхідні лінії зв'язку, а також кінцевий вузол 51 вільні. При проходженні маршруту в кожному з комутаторів К1, К2, К4 виконується з'єднання входу з необхідним виходом і запам'ятовується інформація про те, що відповідна лінія зв'язку виділена (зарезервована) для з'єднання абонентів Л1 і Л1. Наприклад, в комутаторі К1 вхід 1 з'єднується з виходом 2, а в комутаторі К2 в залежності від алгоритму роботи можливо з'єднання входу 5 з виходами 2 або 3.

Важливою особливістю комутації каналів є можливість відмови у встановленні з'єднання. Відмова фіксується в разі зайнятості абонента або всіх можливих маршрутів. Якщо після встановлення зв'язку між абонентами A1 і B2 надійдуть два запити від абонентів A2 і AЗ на встановлення з'єднань з абонентами B2 і B3, то вони можуть бути задоволені, але не через комутатор К2, а тільки через комутатор КЗ. Якщо ж потім буде запропоновано з'єднання абонентів A4 і B4, то він не буде виконаний через брак ліній зв'язку. Між К1 і К4 існують тільки три зв'язку: одна зв'язок К1 → К2 → К4 і дві зв'язку К1 → К3 → К4. Таким чином, чим більше в даний момент встановлено в мережі з'єднань, тим вище ймовірність відмови в запиті на встановлення нового з'єднання.

Після того як встановлено з'єднання абонентів А і B, в їх повне розпорядження надходить канал, що володіє фіксованою пропускною спроможністю. Абоненти не можуть передавати дані в мережу зі швидкістю, що перевищує пропускну здатність лінії. При меншій швидкості передачі недовикористовується пропускна здатність каналу.

Оскільки мережі з даної комутацією забезпечують одночасну передачу даних декількох абонентських каналів між комутаторами (К1 і К4), можна за допомогою мультиплексування збільшити пропускну здатність цих каналів. Наприклад, об'єднуючи в один канал три лінії зв'язку, можна в три рази збільшити швидкість передачі між абонентами комутаторів К1 і К5. Мультиплексування в мережах з комутацією каналів має особливості, обумовлені тим, що всі об'єднуються лінії зв'язку повинні проходити по одному маршруту. В даний час для мультиплексування абонентських каналів використовуються дві технології (рис. 9.10): частотного мультиплексування (Frequency Division Multiplexing - FDM) і мультиплексування з поділом часу (Time Division Multiplexing - TDM).

Ілюстрація принципу частотного (а) і тимчасового (б) мультиплексування (поділу) каналів

Мал. 9.10. Ілюстрація принципу частотного (а) і тимчасового (б) мультиплексування (поділу) каналів

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >