轉(zhuǎn)接技術(shù)及信息轉(zhuǎn)接網(wǎng)優(yōu)化
信息轉(zhuǎn)接方式又稱存儲(chǔ)前發(fā)方式,不同予電路轉(zhuǎn)接方式;此時(shí),在傳送信息之前不需要先建立電路;在傳送一組信息時(shí),也不一定占用同一電路;而是先把一段信息送到一個(gè)端點(diǎn),存儲(chǔ)下來(lái)。若前向信道有空,繼續(xù)向前送到另一個(gè)節(jié)點(diǎn);若前向信道被占用,就在該節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)下來(lái),進(jìn)行排隊(duì),有空時(shí)再向前傳送,直到送到目的地。從排隊(duì)論可知,這種方式的網(wǎng)資源利用率可高予電路轉(zhuǎn)接;尤其是對(duì)于短信息,不需要把時(shí)間化在建立電路上,得益更是明顯。這樣一來(lái),傳送信息時(shí)的呼損一般已不存在,所付的代價(jià)是信息延時(shí)。當(dāng)然,這是假定各節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)量足夠大的情況,不然,當(dāng)信息包來(lái)得太多時(shí),存儲(chǔ)設(shè)備將溢出,而造成信息在網(wǎng)內(nèi)丟失。通常不應(yīng)使丟失過(guò)多,在各節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)量應(yīng)足夠大,這也說(shuō)明這種方式對(duì)短信息是適當(dāng)?shù)?也可通過(guò)路由控制和流量控制來(lái)避免節(jié)點(diǎn)上存儲(chǔ)設(shè)備的溢出,盡量減小信息丟失。由此可見(jiàn),呼損已不是信息轉(zhuǎn)接網(wǎng)的主要質(zhì)量指標(biāo);而信息的平均延時(shí)成為人們所關(guān)注的質(zhì)量指標(biāo)。延時(shí)過(guò)大對(duì)任何信息都是不利的;一般不超過(guò)某特定值時(shí)是允許的。這特定值對(duì)各類信息是不同的。對(duì)于實(shí)時(shí)信息如話音、電視,允許的延時(shí)很小,所以電路轉(zhuǎn)接常被采用;因?yàn)樾畔⑥D(zhuǎn)接往往不能保證做到這樣小的延時(shí);對(duì)于計(jì)算機(jī)信息或電報(bào)、電傳等非實(shí)時(shí)信息,秒級(jí)甚至分級(jí)的時(shí)延常是允許的,信息轉(zhuǎn)接網(wǎng)就有很大的優(yōu)點(diǎn)。所以信息轉(zhuǎn)接網(wǎng)中常以平均時(shí)延為優(yōu)化的目標(biāo)。即一定網(wǎng)資源下力求平均時(shí)延最小,或平均時(shí)延小于某臨界值的情況下,減小網(wǎng)資源投資。
近代通信網(wǎng)是由許多電路連線和轉(zhuǎn)接點(diǎn)組,事實(shí)上,轉(zhuǎn)接技術(shù)的發(fā)展影響了網(wǎng)的構(gòu)成形式,而網(wǎng)的構(gòu)成形式的多樣性又對(duì)轉(zhuǎn)接技術(shù)提出了不同的要求。轉(zhuǎn)接技術(shù)是近代電信系統(tǒng)中發(fā)展較快的技術(shù)之一。尤其是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,使轉(zhuǎn)接技術(shù)有了深刻的變化。轉(zhuǎn)接方式一般可分為兩大類。一類稱為電路轉(zhuǎn)接,如市內(nèi)宿動(dòng)電話就屬于電路轉(zhuǎn)接。在需要象電話對(duì)講那樣及時(shí)地雙向互送信息時(shí),必須用電路轉(zhuǎn)接。另一類稱為存儲(chǔ)轉(zhuǎn)接,有時(shí)稱為信息轉(zhuǎn)接,可用于單向信息傳輸中,像電報(bào)轉(zhuǎn)接就屬于這一類。當(dāng)然電報(bào)轉(zhuǎn)接也可用電路轉(zhuǎn)接,而在電路轉(zhuǎn)接過(guò)程中,往往也有控制信息的存儲(chǔ)問(wèn)題,所以兩者實(shí)際上也難以完全分開(kāi)。為了方便起見(jiàn),下面將分別討論這兩種轉(zhuǎn)接方式。
電路轉(zhuǎn)接電路轉(zhuǎn)接的主要任務(wù)是把要求通信的輸入線(稱為主叫線)與被叫的輸出線接通。除了輸出、輸入電路的設(shè)備外,主要是由連接單元和控制單元兩部分組成。在最初的人工轉(zhuǎn)接設(shè)備中,輸出、輸入線都分別接到交換臺(tái)的許多塞孔上去,連接設(shè)備就是若干條塞繩,也就是若干條連接線??刂撇糠殖酥甘緹舻缺O(jiān)測(cè)設(shè)施外,由人工來(lái)完成,即用對(duì)講方式問(wèn)明主叫線所要的被叫線號(hào)碼,就用塞繩的插頭接到相應(yīng)的塞孔中把電路接通,或告訴主叫線被叫線是在占線狀態(tài)下,要等一下再接。人工轉(zhuǎn)接主要缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)接速度低,尤其是在大型通信網(wǎng)中,常須經(jīng)過(guò)許多次轉(zhuǎn)接,才能把兩個(gè)終端用戶接通。同時(shí),在接通過(guò)程中,也占有信道,致使信道實(shí)際用于通話的時(shí)間減少,也就是信道利用率低,占線的可能性就增大,進(jìn)一步降低了接通速度。
在近代電信系統(tǒng)中,人工轉(zhuǎn)接已逐漸被自動(dòng)轉(zhuǎn)接所代替。市內(nèi)自動(dòng)電話是最早投入應(yīng)用的自動(dòng)轉(zhuǎn)接的局部通信網(wǎng)。在大型網(wǎng)中的自動(dòng)轉(zhuǎn)接也有很大進(jìn)展。連接單元從步進(jìn)式,旋轉(zhuǎn)式、縱橫式等用機(jī)械的連接觸點(diǎn),發(fā)展到用半導(dǎo)體元件作為連接點(diǎn),以至用時(shí)分等無(wú)觸點(diǎn)連接技術(shù);從塞繩那樣的單級(jí)連接發(fā)展到多級(jí)連接,以適應(yīng)輸出和輸入數(shù)量的增大;控制單元?jiǎng)t從直接由主叫端的信號(hào)控制發(fā)展到存貯控制,以至到計(jì)算機(jī)控制。這些發(fā)展中的重要目標(biāo)之一是加快接通速度?,F(xiàn)在將近代電信系統(tǒng)中最新的自動(dòng)轉(zhuǎn)接技術(shù)作一簡(jiǎn)單介紹。先從連結(jié)單元浼起。在輸出及輸入電路較少時(shí),從原理上說(shuō),連接方式可如右圖所示。若有m條輸入線,條輸出線就有mn個(gè)交叉點(diǎn)。在這些交叉點(diǎn)上各裝有一個(gè)接點(diǎn)或開(kāi)關(guān)元件。要把任一輸入線和任一輸出線接通,就要把相應(yīng)的交叉點(diǎn)上的接點(diǎn)接通。這種結(jié)構(gòu)叫做n×m矩陣開(kāi)關(guān),是一種無(wú)阻塞現(xiàn)象的方式。因?yàn)橹灰唤芯€未占線,不管以前已有多少條電路已經(jīng)接通,總是可以把交叉點(diǎn)接上而把某一輸入線和它接通的。但是當(dāng)輸入及輸出電路的數(shù)目很大時(shí),這種方式就不甚適宜,一方面接點(diǎn)數(shù)目太大不經(jīng)濟(jì),另一方面控制這許多接點(diǎn)的機(jī)構(gòu)也復(fù)雜化。