Мультиплексирование

Установление соединения

Обмен данными начинается с предварительного установления соединения.

Пусть два абонента А и Б хотят передать друг другу некоторые данные. Прежде чем отправить в сеть данные (начать разговор) абонент А посылает запрос в коммутационную сеть, в котором указывается адрес (телефонный номер) абонента Б. Цель посылки запроса – установить соединение абонентов А и Б. информационным каналом, свойства которого подобны свойствам непрерывной линии связи: на всем своем протяжении он передает данные с одной и той же скоростью. Это означает, что в транзитных коммутаторах нет необходимости буферизировать данные бользователей.

Для создания такого канала запрос должен пройти через последовательность коммутаторов, лежащих на пути от А к Б, и удостовериться, что все необходимые отрезки пути (линии связи) в данный момент свободны. Кроме того, для успешного соединения необходимо, чтобы конечный узел Б не был занят в другом соединении. Чтобы зафиксировать соединение, в каждом из коммутаторов вдоль пути от А к Б запоминается информация о том, что соответствующая линия связи выделена соединению абонентов А и Б (зарезервирована). В каждом коммутаторе выполняется внутреннее соединение интерфейсов, соответствующих маршруту прохождения данных.

При этом возможны отказы в установлении соединения, если занят абонент Б или какая-либо линия связи. Некоторые сети могут различать эти две ситуации.

Описанная сеть с коммутацией каналов, в которой каждая физическая линия всегда передает данные с одной и той же скоростью, работает неэффективно.

Пользователей заставляют стать неким универсальным стандартным пользователем, который всегда передает в сеть информацию с постоянной единственно разрешенной скоростью. Сегодня трудно представить такого пользователя, оснащенного различными терминальными устройствами: сотовыми телефонами, компьютерами, офисными АТС. Поэтому скорость пользовательского трафика в общем случае не совпадает с фиксированной пропускной способностью физических каналов.

Также и сама сеть в таком случае неэффективно использует свои собственные ресурсы. Для того, чтобы вероятность отказа в установлении соединения была достаточно низкой и приемлемой для пользователя, между коммутаторами нужно проложить большое количество параллельных физических линий, а это очень затратный вариант.

Чтобы повысить эффективность в сетях с коммутацией каналов, стали использовать мультиплексирование; это позволило одновременно передавать через каждый физический канал трафик нескольких логических соединений. Мультиплексирование в сетях с коммутацией каналов имеет свои особенности. Так пропускная способность каждой линии связи делится на равные части, образуя одинаковое число так называемых подканалов. Обычно линия, подключающая пользователя к сети, поддерживает меньшее число подканалов, чем линии, соединяющие коммутаторы, - в этом случае вероятность отказа уменьшается. Например, пользовательская линия может состоять из 2, 24 или 30 подканалов, а линия между коммутаторами – из 480, 1920. Наиболее распространенной скоростью цифрового подканала является сегодня скорость 64 Кбит/с, которая обеспечивает качественную цифровую передачу голоса.

На рис. 9 показана сеть с коммутацией каналов и мультиплексированием.