TSSN - Switching Systems TSSN - أنظمة التحويل

في هذا الفصل ، سوف نفهم كيف تعمل أنظمة التحويل. يمكن فهم نظام التبديل على أنه مجموعة من عناصر التبديل مرتبة ويتم التحكم فيها بطريقة لإنشاء مسار مشترك بين أي نقطتين بعيدتين. أدى إدخال أنظمة التحويل إلى تقليل تعقيد الأسلاك وجعل الاتصالات الهاتفية خالية من المتاعب.

تصنيف أنظمة التحويل

في المراحل الأولى من أنظمة الاتصالات ، لعبت عملية التبديل ومراحلها دورًا مهمًا في إجراء التوصيلات أو قطعها. في المراحل الأولية ، تم تشغيل أنظمة التحويل يدويًا. تم أتمتة هذه الأنظمة في وقت لاحق. يوضح المخطط الانسيابي التالي كيف تم تصنيف أنظمة التحويل.

تم تشغيل أنظمة التحويل في المراحل الأولى يدويًا . تم إجراء الاتصالات من قبل المشغلين في بدالات الهاتف من أجل إنشاء اتصال. لتقليل عيوب التشغيل اليدوي ، تم إدخال أنظمة التحويل التلقائي.

و التلقائية تصنف أنظمة التحويل كما يلي -

• أنظمة التبديل الكهروميكانيكية - هنا ، يتم تشغيل المفاتيح الميكانيكية كهربائيًا.

• أنظمة التبديل الإلكترونية - هنا ، يتم استخدام استخدام المكونات الإلكترونية مثل الثنائيات والترانزستورات والدوائر المتكاملة لأغراض التحويل.

أنظمة التحويل الكهروميكانيكية

أنظمة التحويل الكهروميكانيكية هي مزيج من أنواع التبديل الميكانيكية والكهربائية. يتم نشر الدوائر الكهربائية والمرحلات الميكانيكية فيها. يتم تصنيف أنظمة التحويل الكهروميكانيكية إلى ما يلي.

خطوة بخطوة

يُطلق على نظام التحويل خطوة بخطوة أيضًا اسم نظام تبديل Strowger بعد مخترعه AB Strowger. يتم تنفيذ وظائف التحكم في نظام Strowger بواسطة دوائر مرتبطة بعناصر التبديل في النظام.

العارضة

تحتوي أنظمة تبديل Crossbar على أنظمة فرعية للتحكم السلكية والتي تستخدم المرحلات والمزالج. تتمتع هذه الأنظمة الفرعية بقدرة محدودة ومن المستحيل تقريبًا تعديلها لتوفير وظائف إضافية.

أنظمة التحويل الإلكترونية

يتم تشغيل أنظمة التحويل الإلكتروني بمساعدة معالج أو كمبيوتر يتحكم في توقيت التبديل. تتم برمجة التعليمات وتخزينها على معالج أو كمبيوتر يتحكم في العمليات. تسمى طريقة تخزين البرامج على معالج أو كمبيوتر بتقنية التحكم في البرامج المخزنة (SPC) . يمكن إضافة مرافق جديدة إلى نظام SPC عن طريق تغيير برنامج التحكم.

قد يكون مخطط التبديل الذي تستخدمه أنظمة التبديل الإلكترونية إما تبديل تقسيم الفضاء أو تبديل تقسيم الوقت. في تبديل تقسيم الفضاء ، يتم إنشاء مسار مخصص بين المشتركين المتصلين والمشتركين طوال مدة المكالمة. في التبديل بالتقسيم الزمني ، يتم نقل قيم عينات إشارات الكلام على فترات زمنية ثابتة.

قد يكون تبديل تقسيم الوقت تناظريًا أو رقميًا. في التبديل التناظري ، تنتقل مستويات الجهد التي تم أخذ عينات منها كما هي. ومع ذلك ، في التبديل الثنائي ، يتم ترميزها ونقلها ثنائيًا. إذا تم نقل القيم المشفرة خلال نفس الفترة الزمنية من الإدخال إلى الإخراج ، فإن التقنية تسمى تبديل الفضاء . إذا تم تخزين القيم ونقلها إلى الإخراج في فترة زمنية ، فإن التقنية تسمى تبديل الوقت . يمكن أيضًا تصميم مفتاح رقمي بتقسيم الوقت باستخدام مجموعة من تقنيات تبديل المكان والزمان.

شبكة الاتصالات السلكية واللاسلكية

شبكة الاتصالات هي مجموعة من الأنظمة التي تقوم بإجراء مكالمة بعيدة. تعد أنظمة التحويل جزءًا من شبكة اتصالات.

توفر محطات التحويل الاتصال بين مختلف المشتركين. يمكن تجميع أنظمة التبديل هذه لتشكيل شبكة اتصالات. ترتبط أنظمة التحويل باستخدام خطوط تسمى Trunks. تسمى الخطوط التي تصل إلى مقر المشترك بخطوط المشتركين.

يوضح الشكل التالي شبكة اتصالات.

من أوائل إلى المراحل اللاحقة من القرن العشرين (1900-80) ، عندما احتاج الشخص إلى إجراء مكالمة بعيدة ، تم توجيه المكالمة أولاً إلى المشغل في أقرب مركز تحويل ثم رقم وموقع المشترك المتصل به لوحظ أسفل. هنا ، كانت مهمة المشغل هي إجراء مكالمة إلى مركز التحويل عن بُعد ثم استدعاء المشترك المتصل لإنشاء الاتصال. كان يسمى هذا النظام لإجراء المكالمات نظام Trunk call .

على سبيل المثال ، يمكن لأي شخص في حيدر أباد حجز مكالمة جذع إلى مومباي والانتظار حتى يعاود المشغل الاتصال عندما ينشئ المشغل اتصالًا عبر خطوط الاتصال وأنظمة التحويل.

أساسيات نظام التحويل

في هذا القسم ، سنتعرف على المكونات والمصطلحات المختلفة المستخدمة في أنظمة التحويل.

المداخل والمنافذ

تسمى مجموعة دوائر الإدخال في التبادل مداخل وتسمى مجموعة دوائر الإخراج المنافذ. تتمثل الوظيفة الأساسية لنظام التبديل في إنشاء مسار كهربائي بين زوج معين من مدخل ومخرج.

عادة، N يدل على مداخل وأشارت وسائل كتبها M . لذلك ، تحتوي شبكة التبديل على مداخل N ومنافذ M.

مصفوفة التبديل

تسمى الأجهزة المستخدمة لإنشاء اتصال بين المداخل والمنافذ بمصفوفة التبديل أو شبكة التبديل. شبكة التحويل هذه هي مجموعة الاتصالات التي تشكلت في عملية توصيل المداخل والمنافذ. ومن ثم فهي تختلف عن شبكة الاتصالات المذكورة أعلاه.

أنواع التوصيلات

هناك أربعة أنواع من التوصيلات التي يمكن إنشاؤها في شبكة اتصالات. الاتصالات كالتالي -

• اتصال محلي بين مشتركين في النظام.
• اتصال المكالمات الصادرة بين المشترك وخط صادر.
• اتصال مكالمة واردة بين خط رئيسي وارد ومشترك محلي.
• اتصال مكالمة ترانزيت بين صندوق البريد الوارد وصندوق البريد الصادر.

شبكة مطوية

عندما يكون عدد المداخل مساويًا لعدد منافذ شبكة التبديل ، فإن هذه الشبكة تسمى الشبكة المتماثلة ، مما يعني N = M. تسمى الشبكة التي تتصل فيها المنافذ بالمنافذ بالشبكة المطوية.

في شبكة مطوية ، يتم طي عدد N من المداخل التي تأتي كمنافذ مرة أخرى إلى المداخل. ومع ذلك ، توفر شبكة التبديل اتصالات للمنافذ والمنافذ حسب المتطلبات. سيساعدك الشكل التالي على فهم كيفية عمل شبكة التبديل.

نظرًا لأنه يمكن إعطاء اتصال واحد لخط واحد في كل مرة ، يتم إنشاء اتصالات N / 2 فقط لمداخل N لشبكة مطوية. يمكن تسمية هذه الشبكة بالشبكة غير المحظورة. في شبكة غير محظورة ، طالما أن المشترك المتصل به مجاني ، سيتمكن المشترك المتصل من إنشاء اتصال بالمشترك الذي تم الاتصال به.

في الشكل أعلاه ، تم أخذ 4 مشتركين فقط في الاعتبار - حيث يكون السطر 1 مشغولاً بالخط 2 والخط 3 مشغول بالسطر 4. بينما تكون المكالمة جارية ، لم تكن هناك فرصة لإجراء مكالمة أخرى ، وبالتالي ، فقط تم إجراء اتصال واحد. ومن ثم بالنسبة لمداخل N ، يتم توصيل خطوط N / 2 فقط.

في بعض الأحيان ، قد يحدث أن يتم استخدام اتصالات المداخل والمنافذ بشكل مستمر لإجراء مكالمات ترانزيت من خلال خطوط الاتصال فقط ، ولكن ليس بين المشتركين المحليين. إذا تم استخدام اتصالات المدخل والمخرج في إرسال بين التبادل بحيث لا يدعم التبادل الاتصال بين المشتركين المحليين ، فإنه يطلق عليه اسم Transit Exchange. تسمى شبكة التحويل من هذا النوع الشبكة غير المطوية. هذا موضح في الشكل التالي -

حظر الشبكة

إذا لم تكن هناك مسارات تبديل مجانية في الشبكة ، فسيتم رفض المكالمة المطلوبة ، حيث يُقال إن المشترك محظور ويطلق على الشبكة اسم شبكة الحظر. في شبكة محظورة ، يكون عدد مسارات التبديل المتزامنة أقل من الحد الأقصى لعدد المحادثات المتزامنة التي يمكن إجراؤها. يُطلق على احتمال حظر المستخدم اسم " احتمالية الحظر" . يجب أن يضمن التصميم الجيد احتمالية منع منخفضة.

حركة المرور

يتم تعريف منتج معدل الاستدعاء ومتوسط ​​وقت الاحتفاظ على أنه كثافة حركة المرور. فترة الستين دقيقة المستمرة التي تكون فيها كثافة المرور عالية هي ساعة الانشغال. عندما تتجاوز حركة المرور الحد الذي تم تصميم نظام التحويل إليه ، يواجه المشترك الحظر.

إرلانج

تقاس حركة المرور في شبكة الاتصالات بوحدة كثافة حركة مقبولة دوليًا تُعرف باسم Erlang (E). يُقال أن مورد التبديل يحمل إرلانغ واحدًا من حركة المرور إذا كان مشغولًا بشكل مستمر خلال فترة معينة من المراقبة.