2.5. Сравнение методов коммутации

Метод коммутации в значительной степени определяет как параметры функционирования, так и экономические параметры сети. Сравнение методов проведем по наиболее важ­ный показателям.

Использование каналов связи

Высокая эффективность использования каналов связи достигается путем увеличения нагрузки при выполнении требо­ваний по достоверности и своевременности доставки сообщений.

В сетях ПД с КК загрузка каналов ограничивается допус­тимой величиной потерь (отказов) из-за занятости каналов иди коммутационных устройств. Вероятность отказа в составном канале будет больше вероятности отказа на каждом участке в отдельности. Увеличение потерь вызовов приводит к росту повторных вызовов, вследствие чего увеличивается нагрузка и вероятность отказа в соединении. Поэтому ухудшение качества обслуживания ниже нормы приводит к лавинообразному возраста­нию числа повторных вызовов и к нарушению действия сети с КК. Кроме того, как видно из рис.2.З процедура установления соединения в сети ПД с КК сравнительно длительная и эффективность использования различных участков составного канала связи различна. Наиболее эффективно используется последний участок перед ЦК получателя.

Коэффициент использования каналов при заданном качестве обслуживания зависит от числа каналов между соответ­ствующими ЦК (пучка каналов). Например, при величине потерь 2% в час наибольшей нагрузки коэффициент использования каналов К и количество каналов в пучке S   имеют следующие значения:

S=4;       K=25%;
S=10;     K=50%;
S=20;     K=65%.

При увеличении числа каналов в пучке более 20 коэффициент использования растет незначительно. Дальнейшее улучшение ис­пользования каналов возможно только за счет ухудшения качест­ва обслуживания, т.е. при повышении величины потерь.

В сетях ПД с КН эффективность использования каналов связи значительно выше. Это определяется следующими обстоя­тельствами:

• участки маршрута передачи сообщения используются поочередно;
• при занятости исходящего канала в ЦКС (ЦКП) сообщение задерживается до его освобождения;
• каждый дуплексный канал связи может представляться для независимой передачи в оба направления, т.е. использо­ваться как два симплексных канала связи;
• величина лучков каналов и скорости передачи в каналах между ЦК могут быть значительно выше, чем при коммутации ка­налов.

Таким образом, использование каналов в сетях ПД с КС моют достигать 90-95% (в сетях ПД с КП - 70%). При этом потребность каналов в 3-4 раза меньше, чем в сетях ПД с КК.

Несколько худшее использование каналов в сети с КП объясняется тем, что величина очереди в ЦКП ограничена и возможны отказы, что приводит к повторным вызовам. Следует учесть и большую долю служебной информации при коммутации пакетов.

При кроссовой коммутации эффективность использования каналов может быть такая же, как и при КС, однако ограни­ченность входящего потока не позволяет полностью загрузить каналы.

Время доставки сообщений

Характер зависимости времени доставки сообщений tg от числа бит в сообщении L показан на рис.2.6. Как видно из рисунка, при коротких сообщениях (L<L1) нет различия меж­ду методами КС и КП, которые обеспечивают существенно меньшее гремя доставки, чей при методе КК. При больших длинах сооб­щений (L>L3) большую скорость передачи обеспечивает метод КК. Конкретные значения величин  L1, L2 и L3 опре­деляются многими факторами.

Рис. 2.6

При применении высокоскоростных каналов ПД время доставки в сетях ПД с КП приближается к времени доставки в сетях ПД с КК.

Загрузка абонентских пунктов и устойчивость к перег­рузкам

В сетях ПД с КК высокая нагрузка приводит к повышению вероятности отказов, т.е. к ухудшению качества обслуживания. Поэтому предельная интенсивность нагрузки АП устанавливается рапной 0,2 - 0,3 Эрл.

В сетях ПД с КС, где отсутствуют отказы, допускается го­раздо большая интенсивность нагрузки АП (до 0,8 - 0,9 Эрл). При этом, естественно, увеличивается время задержки сообщения до освобождения необходимого канала ПД, а следовательно ухуд­шается качество обслуживания.

Так как в сетях ПД с КП обслуживание осуществляется с ограниченным ожиданием и отказом, то интенсивность нагрузки принимается несколько меньшей, чем в сетях ПД с КС.

Сеть ПД с КС вследствие практически неограниченной памяти в центрах коммутации наиболее устойчива к резким из­менениям нагрузки.

Предоставляемые сетью услуги

В сетях ПД с КС достаточно просто осуществляется много­адресная (циркулярная) передача и введение приоритетов для групп абонентов и категорий сообщений.

Процессы передачи при коммутации сообщений максимально автоматизированы. Так как отсутствуют отказы, то оператор оконечного пункта после передачи сообщения в ЦК может прис­тупить к передаче следующего сообщения, В сетях ПД с отказами (КК и КП) при наличии отказа оператор вынужден выполнять повторный вызов.

Наличие большой памяти в ЦКС позволяет осуществлять задержанную доставку сообщений, т.е. выдачу информации полу­чателю в удобное для него время, а не во время работы отпра­вителя, как при коммутации каналов.

Однако при большой памяти в ЦКС возможны большие задер­жки сообщений, вследствие чего затрудняется диалоговый режим работы.

Возможность наращивания сети

Важным достоинством сетей ПД с КН (КС и КП) является полная развязка процессов передачи на участках ЦК - ЦК по методу модуляции, скорости передачи, коду и др., что существен­но упрощает наращивание сети, замену устаревшего оборудования.

Напомним, что сети ПД с КН обеспечивают большую вер­ность передачи, чем сети ПД с КК.

Из приведенного сравнения следует, что каждый из рас­смотренных методов коммутации имеет рациональные области применения. Поэтому в последнее время начали разрабатываться сети с комбинированной коммутацией, в которой используется не один, а два или даже три метода коммутации. Сочетание разных методов целесообразно на сетях, объединяющих большое число абонентов с отличающимися друг от друга величинами нагрузки, характером ее распределения, объемами сообщений, используемой оконечной аппаратурой.

На таких сетях при малой средней нагрузке и передаче больших массивов данных в небольшое число адресов предпоч­тительнее коммутация каналов.

При передаче многоадресных сообщений, необходимости обес­печения приоритетности и при большой нагрузке АП более аффек­тивно использовать коммутацию сообщений.

При передаче коротких сообщений в интерактивном режиме наиболее целесообразна коммутация пакетов.

В заключение отметим, что указанные преимущества сетей ПД с КС достигаются за счет усложнения аппаратуры и повышения ее стоимости.