2.5.1.   Структура систем передачи данных

Разработка систем передачи и приема дискретной информации осуществляется в такой период, когда уже накоплен определенный опыт создания и эксплуатации традиционных телеграфных и теле­фонных сетей связи. При этом в ряде случаев оказывается выгодным использовать уже существующие средства передачи информации, поскольку они могут обеспечить решение текущих задач и задач ближайшего будущего. Хотя в таком подходе к решению задачи создания эф­фективных систем передачи дискретной информации сказывается бремя традиций, тем не менее, путем разработки специальной аппаратуры сопряжения, синхронизации, коммутации удается обеспечить достаточно эффективное использование телефонных и телеграфных сетей для передачи цифровых данных.

Одновременно ведется разработка широкополосных каналов связи для передачи больших массивов информации с высокой скоростью. Естественно, что опыт построения телефонных и телеграфных сетей, а также использование соответствующих каналов связи оказали влияние на структуру систем передачи дискретной информации.

По структуре системы передачи данных разделяются на системы с фиксированными направлениями связи между абонентами, рис. 3.33, а, и системы с переменными направлениями связи между абонентами, рис. 3.33, б. В системах с фикси­рованными направлениями свя­зи абоненты, которые являются источниками и потребителями информации, связываются меж­ду собой постоянно закреплен­ными за ними каналами. При этом каждая пара абонентов имеет свой индивидуальный ка­нал передачи данных. В систе­мах с переменными направле­ниями связи постоянно закреп­ленные за абонентами каналы отсутствуют. Абоненты взаимо­действуют между собой через центры коммутации, которые представляют абонентам услуги по передаче сообщений, образуя необходимые каналы связи или принимая сообщения для достав­ки соответствующим абонентам.

Системы с фиксированными направлениями связи исполь­зуются преимущественно в тех случаях, когда передаваемая инфор­мация быстро «стареет» или когда взаимодействие абонентов в силу спе­цифики решаемой задачи должно быть непрерывным. В большинстве случаев для передачи данных используются систе­мы с переменными направлениями связи, в которых обеспечивается большая занятость каналов, лучше используется пропускная способ­ность.

Обычно системы строятся по иерархическому принципу, согласно которому абоненты объединяются с помощью коммутационных цент­ров низшего уровня. Объединение центров коммутации низшего уров­ня осуществляется с помощью концентраторов. Мощные центры комму­тации соединяются с помощью линий связи с высокой пропускной способностью. Такая структура дает возможность дальнейшего наращи­вания системы. Если центр коммутации связан с двумя-тремя другими центрами, то обеспечивается высокая надежность передачи данных при повреждении отдельных участков системы.

В системах передачи данных, как и в системах телефонной и теле­графной связи, используются два способа передачи информации: ком­мутация  каналов и коммутация сообщений.

В системах с коммутацией каналов передача сообщений осуществ­ляется после того, как организуется канал связи, соединяющий одного абонента с другим. В системах с коммутацией сообщений не требуется организации сквозного канала, здесь информация поэтапно передает­ся из одного центра коммутации в другой. В промежуточных пунктах осуществляется запоминание информации с последующей передачей ее в направлении  получателя. В системах с коммутацией сообщений передача данных производится поэтапно по мере освобождения каналов в нужном направ­лении. Оба способа широко используются при передаче данных, хотя каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

В системах с коммутацией каналов соединение абонентов осуществ­ляется на основании случайного потока вызовов. Это обусловливает случайную занятость каналов и возможность потери некоторого коли­чества вызовов (т.е. отказов в установлении соединения) в часы наибольшей загрузки и в то же время большую недогрузку системы в пе­риоды спада нагрузки. Вследствие этого систему с коммутацией кана­лов называют иногда системой с отказами.

В системах с коммутацией сообщений данные передаются от одного центра коммутации к другому с запоминанием в пунктах переприема.