Пространственно-временной коммутации

СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА №1

на тему: “Коммутация каналов. Процесс установления соединения. Услуги в мультисервисных телекоммуникационных сетях ”

Специальность: 050719 Радиотехника, электроника и телекоммуникация

Выполнила:Калыков Д. Группа БРЭ-11-10 № зачетной книжки 113073

Руководитель:

«26 » апреля 2013 г.

Алматы 2013

Содержание

Введение…………………………………………………………………………….....3

Пространственно-временной коммутации ……………………………….…...........4

История развития IP-телефонии….…………………………………………………....8

Принципы работы IP-телефонии………………………………………………………9

Технология IP-телефонии……………………………………..…………..…..…...…12

Список использованной литературы…………………………………………….....14

Введение

Вторая половина ХХ века ознаменовалась переходом от так называемого индустриального способа общественного производства к информационному, в котором главенствующую роль начинает играть информация как основной критерий развития. Как следствие, повышаются требования к качеству систем коммутации и способам передачи, для повышения качества сигнала. Изобретение компьютеров тем более усилило процесс эволюции, так как резко возросшие объемы предаваемой информации, вводили проблему с ее обработкой, и введение дополнительного аналогового оборудования уже не могло решить эту проблему. Необходимо было создавать качественно новые системы связи.
Данную проблему удалось решить к началу 1980-х годов, когда началось чувствоваться влияние сетей ISDN, концепции Интеллектуальной сети, идеи Информационной магистрали. Одной из наиболее существенных технологий среди перечисленных выше являются цифровые АТС с программным управлением. Эпоху цифровой реализации телекоммуникационной сети предопределило наличие двух очень важных устройств: кодеков и модемов. Именно они, наряду с цифровизацией многоканальной электросвязи – систем передачи с ИКМ, обусловили появление цифровых систем коммутации.
Переход на цифровую передачу и коммутацию немедленно привел к резкому возрастанию числа обсуживаемых абонентов и улучшению качества речи, к уменьшению массогабаритных параметров, а как следствие экономия сырья на изготовление микросхем; значительно возросла надежность оборудования, ввиду использования автоматизированного процесса изготовления и настройки. Также были введены вспомогательные и дополнительные виды обслуживания абонентов (например, услуги Интеллектуальной сети).
Особенности цифровых коммутационных устройств с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ) сигналов: процессы на входах, выходах и внутри устройств согласованы по частоте и времени (синхронные устройства).

Пространственно-временной коммутации

Способ пространственно-временной коммутации относится к области электротехники, а именно к технике проводной связи, и может быть использован при построении асинхронных цифровых систем коммутации. Техническим результатом от использования способа является снижение нагрузки на ЭВМ путем устранения процесса поиска свободных временных позиций промежуточных путей ЦСК при установлении соединений, а также упрощения процесса установления соединений и уменьшения его времени. Сущность изобретения состоит в том, что в процессе коммутации временных каналов ЭВМ выбирает свободные временные каналы входящих и исходящих линий связи, которые необходимо скоммутировать между собой, и записывает адреса каналов исходящих линий в ячейки памяти, принадлежащие каналам входящих линий связи, при этом промежуточные пути рассматриваемой ЦСК заранее не выбирают, что существенно уменьшает нагрузку на ЭВМ.

Пространственная коммутация заключается в том, что информация переносится из одного временного тракта в другой без изменения временного положения. Это показано в примере на рис. 2.4, где информация переносится из тракта 1 (временное положение 5) во второй тракт в то же положение. На том же рисунке показано второе пространственное соединение.

рис 2.4

В реальных телефонных станциях используются оба варианта, но часто применяют комбинированные пространственно-временные коммутаторы, когда коммутация проводится одновременно в другой тракт и другое временное положение (рис. 2.5).

рис 2.5

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике проводной связи, и может быть использовано при построении асинхронных цифровых систем коммутации.

Одной из наиболее важных проблем, возникающих при построении многокоординатных цифровых систем коммутации (ЦСК) пространственно-временного типа, является выбор способа коммутации. Правильное решение этой проблемы во многом предопределяет успех в вопросах управления системой коммутации и группообразования.

Известно, что в процессе установления соединения на телефонных станциях выполняются две задачи: 1 - отыскание свободных промежуточных путей коммутационной системы, обеспечивающих соединение линий вызывающего и вызываемого абонентов; 2 - коммутация соединения между вызывающими и вызываемыми абонентами.

На декадно-шаговых АТС коммутационные приборы на ступенях искания (искатели) участвуют в выполнении обеих этих задач. На координатных АТС коммутационные приборы (соединители) не участвуют в отыскании свободных промежуточных путей. Эти приборы, получая сигналы от управляющих устройств, замыкают лишь разговорные цепи.

На существующих в настоящее время электронных АТС пространственно-временного типа наибольшее распространение получили синхронные цифровые системы коммутации (ЦСК), базирующиеся на отыскание свободных промежуточных путей коммутационной системы, обеспечивающих соединение линий вызывающего и вызываемого абонентов. При этом широко используются электронные матрицы, являющиеся логическим продолжением коммутационных систем координатных АТС. На таких электронных АТС коммутационные приборы являются пассивными и в отыскании свободных промежуточных путей не участвуют. Эту задачу вынуждена решать ЭВМ, что является недостатком таких АТС особенно при увеличении их емкости, когда резко возрастают количество промежуточных путей в коммутационной системе, а следовательно, и нагрузка на ЭВМ.

Если учесть наметившуюся тенденцию, с одной стороны, к укрупнению электронных АТС и уменьшению их числа на телефонной сети, а с другой - к значительному увеличению числа дополнительных видов услуг, то становится очевидным возрастание нагрузки, возлагаемой на управляющую ЭВМ.

В этих условиях весьма остро встает проблема разработки новых способов коммутации, при использовании которых элементы коммутации подобно коммутационным приборам декадно-шаговых АТС участвовали бы в решении двух указанных выше задач. Такие коммутационные элементы были бы активными, т.е. искателями, что снизило бы нагрузку на ЭВМ.

Целью изобретения является снижения нагрузки на ЭВМ путем устранения процесса поиска свободных временных позиций промежуточных путей ЦСК при установлении соединений, а также упрощения процесса установления соединений и уменьшения его времени.

Поставленная цель достигается тем, что отыскивают свободные промежуточные пути коммутационной системы, обеспечивающие соединение линий вызывающего и вызываемого абонента, при этом управляющие сигналы в двоичном коде сопровождают соответствующие коммутируемые телефонные сигналы в процессе их передачи по промежуточным путям ЦСК с момента поступления из временных каналов входящих линий связи до момента их выдачи во временные каналы исходящих линий связи, причем на входе ЦСК к каждому коммутируемому телефонному сигналу присоединяют соответствующий сигнал в виде двоичного кода, сопровождающий этот коммутируемый сигнал и определяющий промежуточный путь ЦСК на каждом звене пространственной ступени коммутации, при этом коммутируемые сигналы состоят из последовательностей многоразрядных слов, содержащих управляющую и информационную части, причем управляющая (адресная) часть представляет собой двоичный код управляющего сигнала, а информационную - двоичный код коммутируемого телефонного сигнала, а в качестве управляющих сигналов используют адреса временных каналов исходящих линий связи.

На чертеже представлена структурная схема способа пространственно-временной коммутации.

Схема содержит счетчики временных каналов 1 (СчВК), регистры промежуточного хранения этих сигналов 2 (Рг П), ячейки блока памяти адресов 3 (БПА), асинхронный пространственный коммутатор 4 (АПК); дешифратор 5 (ДШ), блок буферной памяти 6 (ББП); блок памяти информации 7 (БПИ); схемы информации 8 (И); блок памяти информации 9 (БПИ).

В ячейках блока памяти адресов 3 хранятся адреса А временных каналов исходящих линий связи (управляющих сигналов). Эти ячейки памяти принадлежат временным каналам входящих линий связи, причем номер ячейки и канала одинаковы.

В процессе коммутации временных каналов ЭВМ выбирает свободные временные каналы входящих и исходящих линий связи, которые необходимо скоммутировать между собой, и записывает адреса каналов исходящих линий в ячейки памяти 3, принадлежащие каналам входящих линий связи. При этом промежуточные пути рассматриваемой ЦСК заранее не выбираются, что существенно уменьшает нагрузку на ЭВМ.

Информация И, поступающая на входы ЦСК, с помощью регистров 2 преобразовывается в параллельный код и поступает на вход асинхронного пространственного коммутатора 4. Адреса входящих каналов, по которым поступала информация, подаются со счетчиков временных каналов 1 в БПА 3, которые в свою очередь обеспечивают трансформацию (замену) входящих адресов на исходящие. Новые адреса поступают на входные схемы И 8 и ДШ 5 пространственной ступени коммутации. Исходящие адреса сопровождаются из БПА 3 сигналом =1, который записывается в БПА 3 при коммутации временных каналов и с помощью ДШ 5 обеспечивает выработку сигналов _i(i=1, 2, , m), производящих запись информации в соответствующие блоки буферной памяти ББП 6 устройства АПК 4. При разъединении временных каналов в БПА 3 записывается сигнал =0, который запрещает ДШ 5 коммутацию сигналов в АПК 4. Пространственная коммутация обеспечивает с помощью ДШ 5, осуществляющих выбор требуемых выходных магистралей исходящих направлений АПК 4, и с помощью ББП 6, осуществляющих распределение информации в свободных временных позициях выходных магистралей АПК 4. Таким образом, АПК4 в асинхронной ЦСК является активным функциональным блоком (искателем) и участвует в решении двух задач коммутации подобно коммутационным приборам декадно-шаговых АТС.

Передача информации по магистралям производится параллельным кодом и синхронизируется тактовыми сигналами (импульсами) генератора станции. Передача коммутируемых сигналов внутри АПК 4 производится с помощью тактовых импульсов _i со скоростью, в m раз превышающей скорость магистрали передачи. Из ББП 6 АПК 4 коммутируемые сигналы поступают в блоки памяти информации БПИ 9 и с помощью адресов временных каналов, сопровождающих эти сигналы, записываются в свои ячейки памяти БПИ 9. При этом каждый временной канал исходящих линий связи имеет свою ячейку памяти в БПИ 9. Номер ячеек памяти и временных каналов совпадают. Далее в соответствии с циклом работы исходящих линий связи коммутируемые сигналы считываются из БПИ 9 и выдаются в свои временные каналы исходящих линий.

Асинхронность при пространственно-временной коммутации телефонных сигналов состоит в том, что время задержки информации в ББП 6 может изменяться только на один такт работы одного из выходных магистралей АПК 4. При этом коммутируемые сигналы, передаваемые в i-й временной позиции (интервале), будут передаваться после установления нового соединения в (i+1)-й временной позиции.

Таким образом предложенный способ пространственно-временной коммутации сигналов ИКМ позволяет снизить нагрузку на ЭВМ путем установления процесса поиска свободных временных позиций промежуточных путей ЦСК при установлении соединений; уменьшить объем памяти ЭВМ, так как исключает необходимость хранения таблиц занятости временных позиций промежуточных путей ЦСК; упростить процесс установления соединений и уменьшить его время. Такие способы эффективны и при коммутации сигналов без внешнего управления от ЭВМ.