Коммутация пакетов

При коммутации пакетов сообщение разбивается на блоки определенного размера – пакеты. Каждый пакет передается независимо, как только освобождается доступный канал связи. На приемной стороне производится восстановление сообщения из пакетов, принятых в разное время и может быть по разным путям. Коммутация пакетов использует асинхронный способ передачи. Канал связи предоставляется только при необходимости.

Методы коммутации каналов. При коммутации каналов используются методы:

- пространственная коммутация;

- временная коммутация;

- пространственно-временная коммутация.

Понятие об ИКМ-линииВ цифровой коммутации осуществляется передача информации (кодовое слово длиной 8 бит), находящейся в канальных интервалах цикла ИКМ (цифровой ИКМ-линии). ИКМ-цикл содержит 32 канальных интервала.

При пространственной коммутации производится перемещение сигнала (кодового слова) из одной ИКМ-линии в другую ИКМ-линию, рисунок 20.1.

Рассмотрим построение блока пространственной коммутации (БПК).

При пространственной коммутации осуществляется временное уплотнение каналов. При временной коммутации производится перемещение сигнала (кодового слова) из одного временного интервала в другой временной интервал одной и той же ИКМ-линии. Недостатки временной коммутации:

- нельзя коммутировать несколько ИКМ-линий.

Решение 1:

- использовать несколько блоков временной коммутации.

Решение 2:

- использовать пространственно-временную коммутацию.

При пространственно-временной коммутации происходит передача кодового слова из одного канального интервала ИКМ-линии в другой канальный интервал второй ИКМ-линии.

Рисунок 20.1 - Пространственная коммутация

Многозвенные коммутационные схемы. Эффективным средством уменьшения стоимости коммутационной системы является создание многозвенных коммутационных схем. Наиболее часто используются схемы:

-пространство—время—пространство (П-В-П), рисунок 20.2, (space-time-space – STS);

-время — пространство — время (В-П-В), (time-space-time – TST).

Применяются также и более сложные схемы:

-В-П-П-В;

- В-П-П-П-П-В.

Рисунок 20.2 - Коммутационная схема П-В-П (S-T-S)

Коммутация пакетов. При коммутации пакетов сообщение разбивается на блоки определенного размера – пакеты. Пакет – блок данных, снабженный ограничителями блока и адресной информацией, рисунок 20.4.

Рисунок 20.4 - Пакет

Ограничители блока - флаги.

В коммутации пакетов используются два метода: метод дейтаграмм, метод виртуальных каналов.

Метод дейтаграмм. Все пакеты рассматриваются как отдельные объекты.

Маршрут пакета в каждый конкретный момент времени зависит от конкретного состояния сети. При движении пакета по сети возможно нарушение исходной последовательности. Для восстановления исходной последовательности используется размещение в заголовке каждого пакета его порядкового номера.

Метод виртуального канала. Виртуальный канал – это логический путь между двумя оконечными станциями.

Создание виртуального канала:

- установление виртуального канала;

- передача адреса источника и станции назначения;

- назначение номера канала;

- передача информации;

- разъединение.

Достоинства виртуального канала:

- заголовок пакета в ВК короче заголовка дейтаграммы;

- задержки пакета в ВК меньше задержек дейтаграммы;

- не нарушается исходная последовательность следования пакетов.

Следствие: метод виртуального канала позволяет обеспечить более эффективное использование канала связи и более пригодна для транспортировки речевых сигналов.

Пакетные коммутаторы.Особенности пакетной коммутации: необходимость маршрутизации каждого пакета по адресной информации его заголовка. Рассмотрим обобщенную структуру пакетного коммутатора, рисунок 20.5.

Каждая входная и выходная линия коммутатора снабжается отдельным контроллером. Контроллеры обеспечивают:

-анализ и трансляцию заголовков;

-буферное хранение и передачу пакетов.

Главный процессор управляет коммутатором и контроллерами.

Рисунок 20.5 - Обобщенная структура пакетного коммутатора