Telecommunication-switching-systems-and-networks-switching-systems
TSSN-スイッチングシステム
この章では、スイッチングシステムの仕組みを理解します。 スイッチングシステムは、任意の2つの離れたポイント間に共通のパスを設定するように配置および制御されるスイッチング要素の集まりとして理解できます。 スイッチングシステムの導入により、配線の複雑さが軽減され、電話の手間がなくなりました。
スイッチングシステムの分類
通信システムの初期の段階では、接続のプロセスと切り替えの段階が、接続を確立または切断するために重要でした。 初期段階では、スイッチングシステムは手動で操作されていました。 これらのシステムは後に自動化されました。 次のフローチャートは、スイッチングシステムの分類方法を示しています。
初期のスイッチングシステムは、*手動で*操作されました。 接続は、接続を確立するために電話交換機のオペレーターによって行われました。 手動操作の欠点を最小限に抑えるために、自動切り替えシステムが導入されました。
- 自動*スイッチングシステムは次のように分類されます-
- *電気機械式スイッチングシステム-*ここでは、機械式スイッチが電気的に作動します。
- *電子スイッチングシステム-*ここでは、スイッチングの目的で、ダイオード、トランジスタ、ICなどの電子部品の使用が使用されます。
電気機械スイッチングシステム
電気機械スイッチングシステムは、機械的スイッチングタイプと電気的スイッチングタイプの組み合わせです。 電気回路とメカニカルリレーが配置されています。 電気機械スイッチングシステムは、さらに次のように分類されます。
ステップバイステップ
- ステップバイステップ*スイッチングシステムは、発明者であるA B Strowgerにちなんで*ストロージャー*スイッチングシステムとも呼ばれます。 Strowgerシステムの制御機能は、システム内のスイッチング要素に関連付けられた回路によって実行されます。
クロスバー
- クロスバー*スイッチングシステムには、リレーとラッチを使用するハードワイヤード制御サブシステムがあります。 これらのサブシステムの機能は限られているため、追加の機能を提供するためにそれらを変更することは事実上不可能です。
電子交換システム
電子スイッチングシステムは、スイッチングタイミングを制御するプロセッサーまたはコンピューターの助けを借りて操作されます。 命令は、操作を制御するプロセッサまたはコンピューターにプログラムされ、保存されます。 プロセッサまたはコンピューターにプログラムを保存するこの方法は、* Stored Program Control（SPC）テクノロジーと呼ばれます。 制御プログラムを変更することにより、 *SPC システムに新しい機能を追加できます。
電子スイッチングシステムで使用されるスイッチングスキームは、*空間分割スイッチングまたは時分割スイッチング*のいずれかです。空間分割スイッチングでは、通話の全期間にわたって、発呼加入者と被呼加入者の間に専用パスが確立されます。 時分割スイッチングでは、音声信号のサンプリング値が固定間隔で転送されます。
時分割スイッチングは、アナログでもデジタルでもかまいません。 アナログスイッチングでは、サンプリングされた電圧レベルがそのまま送信されます。 ただし、バイナリスイッチングでは、バイナリコーディングされて送信されます。 コード化された値が入力から出力まで同じ時間間隔で転送される場合、この手法は*スペーススイッチング*と呼ばれます。 値が保存され、時間間隔で出力に転送される場合、この手法は Time Switching と呼ばれます。 時分割デジタルスイッチは、空間と時間の切り替え技術を組み合わせて設計することもできます。
通信ネットワーク
テレコミュニケーションネットワークは、遠隔通話を確立するシステムのグループです。 交換システムは、通信ネットワークの一部です。
交換局は、異なる加入者間の接続を提供します。 このような交換システムをグループ化して、通信ネットワークを形成できます。 スイッチングシステムは、トランクと呼ばれる回線を使用して接続されます。*加入者構内に至る回線は、*加入者回線と呼ばれます。
次の図は、通信ネットワークを示しています。
20世紀の初期から後期（1900〜80）で、人が遠くに電話をかける必要があったとき、その電話はまず最寄りの交換局のオペレーターにルーティングされ、次に被呼加入者の番号と場所にルーティングされました。書き留められました。 ここで、オペレータの仕事は、リモートスイッチングセンターへのコールを確立してから、接続を確立するために呼び出し元のサブスクライバを呼び出すことでした。 この呼び出しシステムは、「トランクコール」システムと呼ばれていました。
たとえば、ハイデラバードの人は、ムンバイへのトランクコールを予約し、オペレータがトランク回線と交換システムを介して接続を確立したときに、オペレータがコールバックするのを待つことができます。
スイッチングシステムの基礎
このセクションでは、スイッチングシステムで使用されるさまざまなコンポーネントと用語について学習します。
インレットとアウトレット
交換機の入力回路のセットは*インレット*と呼ばれ、出力回路のセットは*アウトレット*と呼ばれます。スイッチングシステムの主な機能は、所定のインレットとアウトレットのペア間に電気経路を確立することです。
通常、 N は入口を示し、出口は M で示されます。 したがって、スイッチングネットワークには N インレットと M アウトレットがあります。
スイッチングマトリックス
インレットとアウトレット間の接続を確立するために使用されるハードウェアは、*スイッチングマトリックス*または*スイッチングネットワーク*と呼ばれます。このスイッチングネットワークは、インレットとアウトレットを接続するプロセスで形成される接続のグループです。 したがって、上記の通信ネットワークとは異なります。
接続の種類
電気通信ネットワークで確立できる接続には4つのタイプがあります。 接続は次のとおりです-
- システム内の2人の加入者間のローカルコール接続。
- 加入者と発信トランク間の発信コール接続。
- 着信トランクとローカル加入者間の着信コール接続。
- 着信トランクと発信トランク間のトランジットコール接続。
折り畳まれたネットワーク
インレットの数がスイッチングネットワークのアウトレットの数に等しい場合、そのようなネットワークは*対称ネットワーク*と呼ばれ、N = Mを意味します。 アウトレットがインレットに接続されているネットワークは、 Folded Network と呼ばれます。
折り畳まれたネットワークでは、アウトレットとして来るN個のインレットが再びインレットに折り返されます。 それにもかかわらず、スイッチングネットワークは、要件に従ってインレットとアウトレットへの接続を提供します。 次の図は、スイッチングネットワークの仕組みを理解するのに役立ちます。
一度に1つの回線に1つの接続を与えることができるため、折り畳まれたネットワークのN個のインレットに対してN/2個の接続のみが確立されます。 このようなネットワークは、*非ブロッキングネットワーク*と呼ばれます。非ブロッキングネットワークでは、呼び出されたサブスクライバーが空いている限り、呼び出しサブスクライバーは呼び出されたサブスクライバーへの接続を確立できます。
上記の図では、4人の加入者のみが考慮されました。回線1は回線2でビジーであり、回線3は回線4でビジーです。 呼び出しの進行中は、以前は別の呼び出しを行う機会がなかったため、単一の接続のみが確立されていました。 したがって、N個のインレットの場合、N/2ラインのみが接続されます。
時々、インレットとアウトレットの接続が継続的に使用されて、トランク回線のみでトランジットコールが行われ、ローカルサブスクライバー間では行われないことがあります。 交換機がローカル加入者間の接続をサポートしないように*交換機間伝送*で使用される場合、入口と出口の接続は、中継交換機と呼ばれます。 このような種類のスイッチングネットワークは、*非折りたたみネットワーク*と呼ばれます。これは次の図に示されています-
ブロッキングネットワーク
ネットワークに空きスイッチングパスがない場合、要求されたコールは拒否されます。サブスクライバは「ブロックされている」と言われ、ネットワークはブロッキングネットワークと呼ばれます。 *ブロッキングネットワーク*では、同時スイッチングパスの数は、発生する同時会話の最大数よりも少なくなります。 ユーザーがブロックされる可能性は、*ブロック確率*と呼ばれます。 優れた設計により、ブロッキングの可能性が低くなります。
トラフィック
呼び出し速度と平均保留時間の積は、トラフィック強度として定義されます。 トラフィックの集中度が高い連続した60分間が忙しい時間です。 トラフィックがスイッチングシステムの設計限界を超えると、加入者はブロッキングを経験します。
アーラン
通信ネットワークのトラフィックは、 Erlang （E）として知られる国際的に受け入れられているトラフィック強度の単位で測定されます。 スイッチングリソースは、一定の監視期間を通じて継続的に占有されている場合、1アーランのトラフィックを伝送すると言われています。
