3.3. Метод коммутации пакетов

Как было показано п.3.2, в системах с коммутацией сообщений на каждом транзитном узле осуществляется буферизация передаваемой информации: прием полного сообщения, его обработка и только после этого дальнейшая его транспортировка. Такая процедура приводит к существенному увеличению времени доставки информации от абонента-отправителя до абонента-получателя. Задержка информации в каждом узле связи (например, в узле В, см. рис.3) в большой степени определяется временем приема сообщения ТВ2₁, которое зависит от объема сообщения и определяется как

ТВ2₁ = (N_Д + N_СС) ^х 1/f_пд ,

где N_Д + N_СС – объем сообщения, f_пд – скорость передачи информации в канале между узлами А и В.

Поэтому при передаче больших массивов информации, а также при большом числе транзитных узлов время доставки информации адресату может достигать довольно большой величины.

Для устранения указанного недостатка в телекоммуникационных сетях используется метод коммутации пакетов (МКП). Суть этого метода в следующем.

Данные пользователя разбиваются на блоки определенного объема. На основе каждого блока формируется соответствующий пакет, который снабжается заголовком, структура которого такая же, как и в методе коммутации сообщений.

Таким образом, каждый пакет содержит заголовок и один блок данных пользователя. Передача таких пакетов осуществляется последовательно друг за другом таким же образом, как и для метода коммутации сообщений. Уменьшение времени задержки информации осуществляется за счет того, что транзитный узел связи принимая і-й пакет одновременно передает предыдущий (і-1)-й пакет.

Временная диаграмма передачи информации через один транзитный узел методом коммутации пакетов приведена на рис. 4.

В исходном состоянии в момент времени tА₀ (начало сеанса обмена) на исходящем узле связи А находятся данные пользователя, которые необходимо передать входящему узлу связи С, а также адрес этого узла.

В промежутке времени ТА4₁ осуществляется обработка этой информации исходящим узлом А, которая заключается в следующем:

– Разбивка данных пользователя на блоки и формирование пакетов (в нашем примере 4 пакета). Каждый пакет содержит заголовок и один блок данных. На временной диаграмме заголовок и данные разделены пунктирной линией.

– Выбор на основе анализа адреса входящего узла связи направления (маршрута) передачи (например, к УСВ) и свободного канала этого направления;

– Выдача сформированных пакетов в выбранный канал (интервалы времени ТА1₁, ТА1₂., ТА1₃, ТА1₄.

Узел связи В принимает каждый пакет (для первого пакета интервал времени ТВ2₁), запоминает их и производит обработку каждого пакета, которая заключается в следующем:

– контроль отсутствия ошибок в принятом пакете;

– выбор на основе анализа адреса входящего узла связи дальнейшего направления (маршрута) передачи (например, к УСС) и свободного канала этого направления;

– модификация заголовка пакета (при необходимости);

– передача модифицированного пакета выбранным каналом в узел связи С;

– передача в узел связи А служебного сообщения “Подтверждение пакета”.

После приема и обработки этого служебного сообщения соответствующий пакет на узле связи А может быть уничтожен.

Обработка принятых пакетов следующими узлами связи, через которые транспортируются пакеты, осуществляется таким же образом, как и на узле В.

Основные временные характеристики метода коммутации пакетов те же (но не такие же), что и для метода коммутации сообщений.