3. Elementele de bază ale comutării
3.1. Modalități de comutare
Comutarea canalelor se referă la procesul de formare a circuitelor electrice pentru timpul de transfer al mesajelor între stațiile de abonat. În rețeaua de comunicații, comutarea se realizează la stațiile de comutare, care includ unități de abonat și linii de interconexiune între stații sau numai linii de conectare. Comutarea este efectuată de obicei în mod automat, dar în unele cazuri - manual (de exemplu, pe întrerupătoare inter-city hand-held). Mai târziu, în această secțiune, se ia în considerare comutarea automată.
La comutarea canalelor, transmiterea mesajelor poate avea loc cu separarea canalului spațial sau temporal. Spațiul de separare implică formarea unei căi continue în timp, și una temporară - o cale care există numai la intervale de timp separate (de exemplu, procesul de multiplexare este utilizat în sistemele de transmisie cu modulație cu impulsuri). Cu comutarea spațială, timpul de livrare a mesajului este determinat de durata propagării semnalului electric între stațiile de abonat. În cazul comutării temporare, apar întârzieri suplimentare, iar timpul de livrare poate varia de la fracțiuni de milisecunde la zeci de milisecunde. La transmiterea informațiilor vocale, abonații nu observă întârzieri care ajung la 150-200 ms.
Comutarea canalelor sau a pachetelor este de obicei efectuată în rețeaua de comunicații atunci când fiecare mesaj este transmis. În acest caz, termenul "comutare operațională" este adesea folosit.
Comutarea se poate face o singură dată pentru a transmite mai multe mesaje pentru o lungă perioadă de timp, ajungând la mulți ani. Această comutare a fost numită cruce. Exemple de comutație încrucișată sunt: conexiunile realizate prin cabluri între ieșirile crucii (placa de comutare principală) sau tabloul intermediar al centralei telefonice automate; conexiuni formate în cadrul unei retele de conectare într-o rețea de transport digital; formarea unui canal virtual permanent (PSV) într-o rețea cu comutare de pachete Frame Relay sau ATM.
Procesele de comutare în rețeaua de comunicații se realizează prin stații de comutare, de exemplu centrale PBX sau noduri de comutare. Adesea, echipamentul de rețea care efectuează funcțiile de comutare este numit comutator.
3.2. Comutarea canalelor
În nodurile cu comutare de circuite este amplasat un câmp de comutare, a cărui construcție depinde de metoda de separare a canalelor.
3.2.1. Distribuția canalului spațial
Cu separarea spațială a canalelor, câmpul de comutare constă din dispozitive de comutare.
Dispozitivele de comutare sunt dispozitive care asigură formarea circuitelor electrice la nodul de comutare. Fiecare dispozitiv de comutare are elemente de comutare care formează fizic căi electrice și elemente de control care influențează elementele de comutare.
Dispozitivele de comutare includ: relee electromagnetice, contacte electronice, căutători și conectori.
În releele electromagnetice, elementele de comutare sunt contacte, iar elementele de comandă sunt înfășurări, un miez magnetic și o armătură. În nodurile de comutare, releele electromagnetice sunt de obicei folosite în scopul căutătorilor și conectorilor.
Un căutător este un dispozitiv care are o intrare și mai multe ieșiri. În căutător, intrarea este conectată la oricare dintre ieșiri în timpul transmiterii unui mesaj.
Sunt utilizate moduri de coordonare și simboluri ale imaginii pentru comutarea dispozitivelor. Figura 3.1 prezintă modurile coordonate (a) și simbolice (b) ale imaginii căutătorului. Căutătorul are ieșiri m. În imaginea de coordonate, la fiecare punct de intersecție al liniilor verticale și orizontale (punctul de comutare) există un element de comutare prin care intrarea căutătorului este conectată la ieșirea corespunzătoare. Figura 3.1, a arată un exemplu când un releu cu o singură înfășurare P3 cu două contacte pentru un scurtcircuit este localizat la punctul de comutare corespunzător celei de-a treia ieșiri. Pentru a conecta intrarea la ieșire la înfășurarea releului, se aplică o tensiune de alimentare la circuitul de comandă. Cu o imagine simbolică, fiecare intrare are o linie scurtă indicând ieșirile legate de această intrare.
Fig.3.1 Metode de indicare a crawlerului
Fig.3.2 Metodele imaginii conectorului
Figura 3.2 prezintă imaginile coordonate (a) și simbolice (b) ale conectorului. În funcție de modul în care este utilizat conectorul în nodul de comutare, poate apărea în paralel pentru ieșiri și / sau intrări. Când toate aceleași ieșiri sunt paralele, se formează un conector de matrice. având n intrări și m ieșiri (Fig.3.3). Într-un astfel de dispozitiv pentru a conecta de intrare cu semnalul de comandă de ieșire furnizat către verticală (uv, i) și cauciucurile orizontale (Vi, j) care asigură conectarea sau deconectarea elementului de comutare în punctul corespunzător (în figura 3.3, și declanșează sau versiuni P2 releu ). Fig.3.3, b, c prezintă o reprezentare simbolică a conectorului matricei, cu utilizare practică obținută prin metoda dată în Fig.3.3, c. Pe diagramele structurale și funcționale, se poate folosi o imagine comună pentru conectorul matricei (Fig.3.3, d).
Fig.3.3 Diagrama conectorului matricei
Pentru a reduce energia consumată în conectorii matricei, este utilizat un releu cu două înfășurări, unul pentru declanșare și celălalt pentru menținerea releului în starea ON. Figura 3.4 prezintă circuitul conector matrice 8x8, în care sunt utilizate 64 de relee cu două înfășurări. Înfășurarea stângă a fiecărui releu servește pentru declanșarea, cea dreaptă pentru menținerea releului. Când releul este pornit de la dispozitivul de comandă (CU) la barele de bare orizontale și verticale (pornit), se aplică scurt un semnal de control.