Коммутация каналов, сообщений, пакетов

Можно выделить три основных способа доставки информации по каналам и через узлы сети связи от пункта ввода к пункту вывода: по прямым (скроссированным) каналам непосредственно из аппаратуры ввода в аппаратуру вывода; с предоставлением потребителю тракта между аппаратами ввода и вывода, составляя его из каналов в узлах коммутацини только на время передачи данного сообщения (способ с коммутацией каналов); последовательной передачей от одного узла вк другому с запоминанием в каждом из них и передачей по мере освобождения канала в нужном направлении (способ с коммутацией сообщений или пакетов).

• доставка информации в пункт ввода в сеть;
• формирование сообщения и ввод его в сеть;
• передача (непосредственная или с запоминанием и даже с работкой) от пункта ввода к пункту вывода из сети;
• вывод из сети в виде, удобном для дальнейшего использования;
• доставка к месту использования.

В пунктах ввода и вывода, а иногда и в промежуточных может юизводиться фиксация всего сообщения или только его адреса номера (и некоторых других данных) с записью в журнале или автоматически на перфокарту, перфоленту или другой носитель с следующим хранением для контроля. Может также осуществляться выдача квитанции (вручную или автоматически) о приеме, передаче, прохождении и выдаче сообщения.

Прямой канал создается, как правило, кроссированием нга узлах связи и соединяет оконечные устройства, обеспечивая непосредственную передачу сообщений. Такие каналы работают либо непрерывно, либо в определенное время, например по расписанию. Прямой канал обеспечивает наиболее быструю передачку информации, так как исключается ожидание его освобождения (если свободны оконечные устройства, то свободен и канал) и нет необходимости в передаче адреса.

При коммутации каналов по переданному адресу отыскивается путь со свободными в данный момент каналами. Пользователю (при симплексной связи) или пользователями (при дуплексной связи) предоставляются каналы на все врем: для передачи сообщения (введения разговора). Иногда на отдельны участках пути канал может предоставляться только на время фактической передачи частей (сегментов) сообщения. По всеми участкам пути сообщение передается одновременно и каналы на всем пути должны обладать одинаковой пропускной способностью, хотя системы модуляции могут быть разными. Соединение между оконечной аппаратурой ввода и вывода информации устанавливается на промежуточных узлах вслед за передачей адреса (например, набора номера), и передача сообщений (разговор, передача телеграмм и т. п.) может начаться только после установления этого соединения (предоставления пользователям тракта). При установлении соединения может оказаться, что нга каком-либо участке в данный момент нет свободных каналов или занят вызываемый пункт. В таком случае на вызывающий пункт либо поступает отказ и через некоторое время необходимю произвести повторную попытку установления соединения, либоо следует ждать освобождения канала. И в том, и в другом случаях происходят потери времени, задержка в доставке сообщения и излишнее, непроизводительное занятие каналов и оборудования. В некоторых случаях после установления соединения с вызываемым пунктом передача сообщения (разговор) может не состояться из-за отсутствия лица, которому адресовано сообщение. При коммутации сообщений оконечные пункты имеют постоянную прямую связь со своим узлом (может быть с несколькими). Если оборудование не занято, сообщение вмеосте с адресом передается на ближайший узел, где оно записывается, ставится на очередь, а затем передается по каналу на следующий узел, где также записывается. По мере освобождения путей сообщение передается на следующий узел и, наконец, в приемноое устройство. На каждом узле производится проверка верности принятого сообщения. В случае правильного приема на предыдущий узел передается подтверждение, после чего на этом узле сообщение может быть стерто. При обнаружении ошибки посылается запрос на повторную передачу сообщения. При необходимости на каждом узле сообщения могут храниться в течение заданного времени для контроля.

При коммутации сообщений путь заранее не определяется и канал в нужном направлении (по прямому или обходному пути) предоставляется по адресу, записанному в начале сообщения, по участкам между узлами, на которых сообщение записывается и запоминается. Данный способ позволяет лучше использовать каналы, обеспечивает передачу информации между устройствами, работающими в разное время с разными скоростями и разными кодами. При этом на узле может даже происходить обработка информации. Однако использование этого способа ограничено, когда требуется вести диалог (разговор). При коммутации пакетов (сегментов) сообщение разбивается на пакеты (сегменты) одинакового объема и каждому пакету приписывается адрес. Деление на пакеты производится либо на первом узле либо в оконечном пункте. Передача пакетов одного сообщения происходит аналогично передаче в системе с коммутацией сообщений и может осуществляться по одному пути (в этом случае может быть сокращен адрес всех пакетов, кроме первого) либо по разным путям. В последнем узле или оконечном пункте пакеты собираются в сообщение и выдаются адресату. Если не предусмотрена проверка верности каждого пакета на каждом узле, то задержка определяется только временем анализа адреса (и, конечно, ожиданием освобождения канала), что приближает скорость передачи пакетами к скорости передачи при коммутации каналов. В последнее время появилась возможность применения коммутации пакетов в телефонной связи.

Каждый из указанных способов имеет свои преимущества и недостатки и может быть эффективен в определенных условиях и для отдельных видов информации. Наибольший эффект дает сеть, в которой сочетаются все способы доставки на различных участках. Определение рационального совмещения этих систем является одной из проблем построения сетей связи, однако не решает проблему доставки информации в целом. Независимо от способа доставки на этапе формирования сообщения и ввода происходит фильтрация информации - отбор нужных данных (параметров) и определение требуемой точности, составление сообщения на каком-либо языке (кодирование) и, если это требуется, запись сообщения на некотором носителе, а также приписывание адреса и другой служебной информации, связанной с доставкой: категории или приоритета, номера, времени подачи (отправки) сообщения, подписи (обратного адреса).

Форма записи и структура сообщения должны быть увязаны с теми устройствами ввода и передачи, которые предполагается использовать для доставки данного сообщения. Так, если предполагается использовать телефонную связь, то сообщение продумывает абонент. В некоторых случаях сообщение заранее записывается, а затем текст считывается. Такой способ применяется, например, при подготовке радиовещательных передач. Для передачи по телеграфу текст записывается на бумаге или перфоленте. Для факсимильной передачи готовится чертеж, снимок или текст на специальном бланке. Для передачи телевидения выбираются место, фон, освещение и т. п. Фильтрация информации при составлении сообщения - отбор нужных данных и, в частности, исключение различных помех (шумов) - может производиться: человеком, формирующим сообщение и отбирающим на основании тех или иных соображений или правил нужные данные из множества, которые он может получить или увидеть;