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3. COMMUTAZIONE TELEFONICA
In questo capitolo si considera la commutazione, cioè quel complesso di operazioni che consentono la connessione fra due utenti. Si premettono alcune considerazioni sulla teoria del traffico, che ha un ruolo determinante nella scelta delle caratteristiche di un sistema di commutazione
3.1.Traffico telefonico
La teoria del traffico telefonico studia, con criteri statistici e probabilistici, le caratteristiche delle comunicazioni telefoniche; essa permette di stabilire i criteri con cui determinare il numero delle connessioni necessarie affinché l'utente chiamante abbia la determinata probabilità di mettersi in comunicazione con l'utente desiderato. L’unità fondamentale del traffico è l’Erlang; si definisce come intensità del traffico, in Erlang il numero medio di canali occupati nell'intervallo di un’ora, in particolare durante l'ora di massimo traffico. L'intensità di traffico E si determina mediante la relazione:
E =nDt/T
con n;numero di chiamate nell’ora di
massimo traffico;
Dt:valore medio
della durata delle conversazioni,espresso in ore ; T:
intervallo, uguale ad un ora in cui si determina l’intensità del traffico.
Ad esempio, si supponga che nell’ora di massimo traffico si abbiano 40 conversazioni di 5 minuti, 5 conversazioni di 10 minuti e 5 conversazioni di 20 minuti. Il
numero di chiamate è n = 50; il valore medio della durata
delle conversazioni è:
(40*5 + 5*10+ 5*20)/50= 7 minuti
Dt= 7/60 = 0,1166 ore
L'intensità dei traffico é:
E =nDt/T =50*0,1166/ 1 = 5,83 Erlang
Il numero di giunzioni impiegate è
determinato dall'intensità del traffico e dal grado di
servizio che si intende fornire; quest'ultimo è definito specificando la perdita P ammessa, cioè la percentuale di
conversazioni che vengono perse, nell'ora di maggiore traffico, perché tutte le
giunzioni sono occupate.
Ad esempio, una perdita P = 1% , significa che il sistema,
nell'ora di punta, non è in grado di effettuare una giunzione su cento, perché tutti gli
organi di connessione sono occupati.
La relazione fra il numero N.di connessioni del gruppo, l'intensità dei traffico E e la percentuale P di chiamate perdute è data dalla fomula di Erlang:
n
n
P=E /N!/( 1+E+(E*E/2!)+(E*E*E/3!)+.........(E/N))
La XIX.3.2 è valida nell'ipotesi di sistemi ad accessibilità completa, cioé nel caso che ogni linea di entrata possa accedere ad ogni linea d'uscita.
Sono state costruite tabelle che mettono in relazione P, E e N; in particolare ne danno o il numero di connessioni necessarie N, in funzione del traffico E e della perdita P, oppure il traffico E che si può avere in un sistema di N connessioni, ammessa una certa percentuale di perdita P.
3.2- Generalità sulla commutazione telefonica
La commutazione telefonica è quel complesso di operazioni che avvengono in centrale e che consentono all'utente chiamante di collegarsi con l'utente chiamato,
A) Connessioni fra gli utenti
La connessione con centrale è il sistema più economico di collegare più utenti. Infatti in Fig. XIX.3.1a è rappresentato il caso di collegamento di 5 utenti senza centrale; ogni telefono deve essere connesso direttamente a tutti gli altri e ciò richiede 10 collegamenti. In generale, per collegare n utenti, occorrerebbero n(n - -1)/2 collegamenti; Se invece si impiega la centrale, lo schema dei collegamenti è riportato in Fig. XIX.3.1b; le connessioni sono, nell'esempio, 5 ed in generale n, se n è il numero di utenti del sistema. La riduzione di linee di connessione giustifica quindi l'impiego delle centrali. La connessione fra utente e centrale è detta linea d'utente o doppino telefonico.
B) Funzioni della centrale
La centrale ha il compito di collegare gli utenti. A tale fine, gli organi disposti in devono compiere le seguenti operazioni:
1) Riconoscere la linea dell'utente chiamante, all'atto in cui questi solleva microtelefono.
2)Riconoscere, dagli impulsi generati dal disco combinatore, la linea dell'utente
e stabilire la connessione richiesta.
3)Riconoscere se la linea dell'utente
chiamato è già occupata e, se lo è, inviare chiamante il segnale di occupato.
4)Inviare all'utente chiamato,
se libero, il segnale di chiamata.
5)Registrare, ai fini della
tariffazione, la durata della conversazione.
6)Ristabilire le condizioni iniziali
al termine della conversazione.
C)Classificazione degli apparati di commutazione
La commutazione può essere manuale o automatica. Nel primo caso un operatore stabilisce la connessione fra utente chiamante e utente chiamato; è usata ormai solo in particolari situazioni, ad esempio nei servizi di emergenza. Nel secondo caso la commutazione avviene automaticamente, senza l'intervento di un operatore.
La commutazione automatica può essere a divisione di spazio o a divisione di tempo.
Nella commutazione a divisione di spazio (Space-Division Switching) per ogni conversazione si stabilisce un circuito fisico di connessione; il sistema è detto del tipo a multiplazione a divisione di spazio o SDM (Space Division Multiplex). La commutazione SDM è
realizzata mediante centrali a selettori rotativi o mediante centrali a matrice .Nella comutazione a divisione di tempo (Time-Division Switching) più conversazioni sono convogliate sullo stesso circuito fisico; affinché non si abbia sovrapposizione delle conversazioni stesse, le informazioni devono essere opportunamente campionate.
Il sistema è detto del tipo a multiplazione a divisione di tempo o TDM (Time Division multiplexer).
I sistemi di commutazione possono essere elettromeccanici o elettronici; questi o di una velocità di commutazione molto più alta.