TSSN - ระบบสวิตชิ่ง

ในบทนี้เราจะเข้าใจว่าระบบสวิตชิ่งทำงานอย่างไร ระบบการสลับสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นชุดขององค์ประกอบการสลับที่จัดเรียงและควบคุมในลักษณะการตั้งค่าเส้นทางร่วมระหว่างจุดที่ห่างไกลสองจุด การใช้ระบบสวิตชิ่งช่วยลดความยุ่งยากในการเดินสายและทำให้โทรศัพท์ไม่ยุ่งยาก

การจำแนกระบบสวิตชิ่ง

ในช่วงแรกของระบบโทรคมนาคมกระบวนการและขั้นตอนของการสับเปลี่ยนมีส่วนสำคัญในการสร้างหรือทำลายการเชื่อมต่อ ในระยะแรกระบบสวิตชิ่งจะดำเนินการด้วยตนเอง ระบบเหล่านี้เป็นระบบอัตโนมัติในเวลาต่อมา ผังงานต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าระบบสวิตชิ่งถูกจัดประเภทอย่างไร

ระบบสวิตชิ่งในระยะแรกดำเนินการ manually. ผู้ให้บริการดำเนินการเชื่อมต่อที่ชุมสายโทรศัพท์เพื่อสร้างการเชื่อมต่อ เพื่อลดข้อเสียของการใช้งานด้วยตนเองจึงมีการนำระบบสวิตช์อัตโนมัติมาใช้

Automatic ระบบสวิตชิ่งแบ่งออกเป็นดังต่อไปนี้ -

• Electromechanical Switching Systems − ที่นี่สวิตช์แบบกลไกทำงานด้วยไฟฟ้า

• Electronic Switching Systems − ที่นี่การใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เช่นไดโอดทรานซิสเตอร์และไอซีถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการเปลี่ยน

ระบบไฟฟ้าเครื่องกล

ระบบสวิตชิ่งไฟฟ้าเป็นการรวมกันของประเภทสวิตชิ่งทางกลและทางไฟฟ้า วงจรไฟฟ้าและรีเลย์เชิงกลถูกติดตั้งไว้ในนั้น ระบบสวิตชิ่งเครื่องกลไฟฟ้าแบ่งออกเป็นดังต่อไปนี้

เป็นขั้นเป็นตอน

Step-by-step ระบบสวิตชิ่งเรียกอีกอย่างว่า Strowgerระบบสวิตชิ่งหลังจากนักประดิษฐ์ AB Strowger ฟังก์ชั่นการควบคุมในระบบ Strowger ดำเนินการโดยวงจรที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบการสลับในระบบ

คานประตู

Crossbarระบบสวิตชิ่งมีระบบย่อยควบคุมแบบใช้สายยากซึ่งใช้รีเลย์และสลัก ระบบย่อยเหล่านี้มีขีดความสามารถที่ จำกัด และแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะปรับเปลี่ยนเพื่อให้มีฟังก์ชันเพิ่มเติม

ระบบสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์

ระบบ Electronic Switching ทำงานด้วยความช่วยเหลือของโปรเซสเซอร์หรือคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมการกำหนดเวลาการสลับ คำสั่งถูกตั้งโปรแกรมและจัดเก็บไว้ในโปรเซสเซอร์หรือคอมพิวเตอร์ที่ควบคุมการทำงาน วิธีการจัดเก็บโปรแกรมบนโปรเซสเซอร์หรือคอมพิวเตอร์นี้เรียกว่าStored Program Control (SPC)เทคโนโลยี. สามารถเพิ่มสิ่งอำนวยความสะดวกใหม่ในไฟล์SPC ระบบโดยการเปลี่ยนโปรแกรมควบคุม

รูปแบบการสลับที่ใช้โดยระบบสวิตชิ่งอิเล็กทรอนิกส์อาจเป็นได้ Space Division Switching or Time Division Switching.ในการสลับการแบ่งพื้นที่จะมีการกำหนดเส้นทางเฉพาะระหว่างการโทรและสมาชิกที่ถูกเรียกตลอดระยะเวลาการโทร ในการสลับการแบ่งเวลาค่าตัวอย่างของสัญญาณเสียงจะถูกโอนไปตามช่วงเวลาที่กำหนด

การสลับการแบ่งเวลาอาจเป็นแบบอนาล็อกหรือดิจิทัล ในการสวิตชิ่งแบบอนาล็อกระดับแรงดันไฟฟ้าตัวอย่างจะถูกส่งตามที่เป็นอยู่ อย่างไรก็ตามในการสลับไบนารีจะมีการเข้ารหัสและส่งสัญญาณไบนารี หากค่าที่เข้ารหัสถูกถ่ายโอนในช่วงเวลาเดียวกันจากอินพุตไปยังเอาต์พุตเทคนิคนี้จะเรียกว่าSpace Switching. หากค่าถูกจัดเก็บและถ่ายโอนไปยังเอาต์พุตในช่วงเวลาหนึ่งเทคนิคจะเรียกว่าTime Switching. สวิตช์ดิจิตอลการแบ่งเวลาอาจได้รับการออกแบบโดยใช้เทคนิคการสลับช่องว่างและเวลาร่วมกัน

เครือข่ายโทรคมนาคม

เครือข่ายโทรคมนาคมคือกลุ่มของระบบที่สร้างการโทรทางไกล ระบบสวิตชิ่งเป็นส่วนหนึ่งของเครือข่ายโทรคมนาคม

สถานีสับเปลี่ยนให้การเชื่อมต่อระหว่างสมาชิกที่แตกต่างกัน ระบบสวิตชิ่งดังกล่าวสามารถจัดกลุ่มเพื่อสร้างเครือข่ายโทรคมนาคม ระบบสวิตชิ่งเชื่อมต่อกันโดยใช้สายที่เรียกว่าTrunks. บรรทัดที่วิ่งไปยังสถานที่ของ Subscriber เรียกว่า Subscriber Lines.

รูปต่อไปนี้แสดงเครือข่ายโทรคมนาคม

ตั้งแต่ต้นจนถึงช่วงหลังของศตวรรษที่ 20 (1900-80) เมื่อบุคคลจำเป็นต้องโทรออกทางไกลการโทรจะถูกส่งไปยังโอเปอเรเตอร์ที่ศูนย์สวิตชิ่งที่ใกล้ที่สุดก่อนจากนั้นหมายเลขและตำแหน่งของผู้สมัครสมาชิก ถูกบันทึกไว้ ที่นี่งานของผู้ให้บริการคือการโทรไปยังศูนย์การสลับระยะไกลจากนั้นเรียกคืนสมาชิกที่โทรมาเพื่อสร้างการเชื่อมต่อ ระบบการโทรนี้เรียกว่าTrunk call ระบบ.

ตัวอย่างเช่นผู้ที่อยู่ในไฮเดอราบาดสามารถจองการโทรกลับไปยังมุมไบและรอให้โอเปอเรเตอร์ติดต่อกลับเมื่อผู้ดำเนินการสร้างการเชื่อมต่อผ่านสายสัญญาณและระบบสวิตชิ่ง

พื้นฐานของระบบสวิตชิ่ง

ในส่วนนี้เราจะเรียนรู้เกี่ยวกับส่วนประกอบและคำศัพท์ต่างๆที่ใช้ในระบบสวิตชิ่ง

ทางเข้าและทางออก

เรียกว่าชุดของวงจรอินพุตของการแลกเปลี่ยน Inlets และชุดของวงจรเอาต์พุตเรียกว่า Outlets. หน้าที่หลักของระบบสวิตชิ่งคือการสร้างเส้นทางไฟฟ้าระหว่างคู่ทางเข้า - ทางออกที่กำหนด

โดยปกติ N บ่งชี้ทางเข้าและทางออกที่ระบุโดย M. ดังนั้นเครือข่ายสวิตชิ่งจึงมีN เวิ้งและ M ร้านค้า

เมทริกซ์การสลับ

ฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในการสร้างการเชื่อมต่อระหว่างทางเข้าและทางออกเรียกว่า Switching Matrix หรือ Switching Network.เครือข่ายสวิตชิ่งนี้เป็นกลุ่มของการเชื่อมต่อที่เกิดขึ้นในกระบวนการเชื่อมต่อทางเข้าและทางออก ดังนั้นจึงแตกต่างจากเครือข่ายโทรคมนาคมที่กล่าวมาข้างต้น

ประเภทของการเชื่อมต่อ

มีการเชื่อมต่อสี่ประเภทที่สามารถสร้างได้ในเครือข่ายโทรคมนาคม การเชื่อมต่อมีดังนี้ -

• การเชื่อมต่อการโทรในพื้นที่ระหว่างสมาชิกสองคนในระบบ
• การเชื่อมต่อสายโทรออกระหว่างสมาชิกและสายสัญญาณขาออก
• การเชื่อมต่อสายเรียกเข้าระหว่างสายเรียกเข้าและสมาชิกภายในเครื่อง
• การเชื่อมต่อสายการขนส่งระหว่างลำต้นขาเข้าและลำตัวขาออก

เครือข่ายพับ

เมื่อจำนวนทางเข้าเท่ากับจำนวนช่องสำหรับเครือข่ายสวิตชิ่งเครือข่ายดังกล่าวเรียกว่า Symmetric Networkซึ่งหมายความว่า N = M เครือข่ายที่ร้านค้าเชื่อมต่อกับทางเข้าเรียกว่าFolded Network.

ในเครือข่ายแบบพับจำนวนทางเข้า N ที่มาเป็นร้านจะถูกพับกลับไปที่ทางเข้าอีกครั้ง อย่างไรก็ตามเครือข่ายสวิตชิ่งให้การเชื่อมต่อกับทางเข้าและทางออกตามความต้องการ รูปต่อไปนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจว่า Switching Network ทำงานอย่างไร

เนื่องจากการเชื่อมต่อหนึ่งครั้งสามารถกำหนดให้กับหนึ่งบรรทัดต่อครั้งจึงมีการสร้างเฉพาะการเชื่อมต่อ N / 2 สำหรับทางเข้า N ของเครือข่ายแบบพับ เครือข่ายดังกล่าวสามารถเรียกได้ว่าเป็นNon-blocking network. ในเครือข่ายที่ไม่มีการปิดกั้นตราบใดที่สมาชิกที่ถูกเรียกนั้นว่างผู้สมัครสมาชิกที่โทรจะสามารถสร้างการเชื่อมต่อกับผู้สมัครสมาชิกที่เรียกว่า

ในรูปด้านบนมีการพิจารณาสมาชิกเพียง 4 รายโดยที่สาย 1 กำลังยุ่งกับสาย 2 และสาย 3 กำลังยุ่งกับสาย 4 ในขณะที่กำลังดำเนินการโทรอยู่เคยไม่มีโอกาสโทรออกอีกและด้วยเหตุนี้จึงมีเพียง ทำการเชื่อมต่อครั้งเดียว ดังนั้นสำหรับ N inlets จะเชื่อมต่อเฉพาะ N / 2 บรรทัดเท่านั้น

ในบางครั้งอาจเกิดขึ้นได้ว่ามีการใช้การเชื่อมต่อทางเข้าและทางออกอย่างต่อเนื่องเพื่อโทรผ่านสายลำตัวเท่านั้น แต่ไม่ได้อยู่ในสมาชิกท้องถิ่น การเชื่อมต่อทางเข้าและทางออกหากใช้ในไฟล์Inter-exchange transmissionเพื่อให้การแลกเปลี่ยนไม่รองรับการเชื่อมต่อระหว่างสมาชิกในพื้นที่จึงเรียกว่าการแลกเปลี่ยนการขนส่ง เครือข่ายสวิตชิ่งประเภทนี้เรียกว่าNon-folded network. สิ่งนี้แสดงในรูปต่อไปนี้ -

การปิดกั้นเครือข่าย

หากไม่มีเส้นทางการสลับที่ว่างในเครือข่ายการโทรที่ร้องขอจะถูกปฏิเสธโดยที่สมาชิกกล่าวว่าเป็น blocked และเครือข่ายดังกล่าวเรียกว่าเครือข่ายการปิดกั้น ในblocking networkจำนวนเส้นทางการสลับพร้อมกันน้อยกว่าจำนวนสูงสุดของการสนทนาพร้อมกันที่สามารถเกิดขึ้นได้ ความน่าจะเป็นที่ผู้ใช้อาจถูกบล็อกเรียกว่าไฟล์Blocking Probability. การออกแบบที่ดีควรให้โอกาสในการบล็อกต่ำ

การจราจร

ผลคูณของอัตราการโทรและเวลาถือครองโดยเฉลี่ยถูกกำหนดเป็น Traffic Intensity ช่วงเวลาหกสิบนาทีต่อเนื่องในช่วงที่การจราจรหนาแน่นคือช่วง Busy Hour เมื่อการรับส่งข้อมูลเกินขีด จำกัด ที่ระบบการสลับถูกออกแบบไว้ผู้สมัครสมาชิกจะประสบกับการบล็อก

Erlang

ปริมาณการใช้งานในเครือข่ายโทรคมนาคมวัดได้จากหน่วยความเข้มการจราจรที่เป็นที่ยอมรับในระดับสากลที่เรียกว่า Erlang(จ). มีการกล่าวกันว่าทรัพยากรสวิตชิ่งมีการรับส่งข้อมูล Erlang หนึ่งรายการหากมีการใช้งานอย่างต่อเนื่องตลอดระยะเวลาการสังเกตที่กำหนด