TSSN - Conmutación por división de tiempo
En este capítulo, analizaremos cómo funciona la conmutación por división de tiempo en sistemas y redes de conmutación de telecomunicaciones.
El esquema de conmutación utilizado por los sistemas de conmutación electrónicos puede ser Space Division Switching o Time Division Switching.En la conmutación por división de espacio, se establece una ruta dedicada entre los abonados que llaman y los llamados durante toda la duración de la llamada. En la conmutación por división de tiempo, los valores muestreados de las señales de voz se transfieren a intervalos fijos.
La conmutación por división de tiempo puede ser analógica o digital. En la conmutación analógica, los niveles de voltaje muestreados se transmiten tal cual, mientras que en la conmutación binaria, se codifican y transmiten en binario. Si los valores codificados se transfieren durante el mismo intervalo de tiempo de entrada a salida, la técnica se llamaSpace Switching. Si los valores se almacenan y transfieren a la salida en un intervalo de tiempo tardío, la técnica se llama comoTime Switching. También se puede diseñar un conmutador digital de división de tiempo utilizando una combinación de técnicas de conmutación de espacio y tiempo.
Conmutación de división espacial
Los caminos en un circuito están separados entre sí, espacialmente en la conmutación por división espacial. Aunque inicialmente diseñado para redes analógicas, se está utilizando tanto para conmutación analógica como digital. Un interruptor de punto de cruce se conoce principalmente como un interruptor de división de espacio porque mueve un flujo de bits de un circuito o bus a otro.
El sistema de conmutación en el que cualquier canal de una de sus autopistas PCM entrantes está conectado a cualquier canal de una autopista PCM saliente, donde ambos están separados espacialmente se llama Space Division Switching. La matriz Crosspoint conecta las carreteras PCM entrantes y salientes, donde diferentes canales de una trama PCM entrante pueden necesitar ser conmutados por diferentes Crosspoints para llegar a diferentes destinos.
Aunque la conmutación por división espacial se desarrolló para el entorno analógico, también se ha trasladado a la comunicación digital. Esto requiere una ruta física separada para cada conexión de señal y utiliza puertas metálicas o semiconductoras.
Ventajas de la conmutación por división espacial
La siguiente es la ventaja de Space Division Switching:
- Es instantáneo.
Desventajas del cambio de división espacial
El número de puntos de cruce necesarios para realizar la conmutación por división de espacio es aceptable en términos de bloqueo.
Conmutación por división de tiempo
La conmutación por división de tiempo se aplica a las técnicas de conmutación digital, en las que las señales moduladas por código de pulso están presentes principalmente en los puertos de entrada y salida. Un sistema de conmutación digital es aquel en el que las entradas de cualquier autopista PCM se pueden conectar a las salidas de cualquier autopista PCM para establecer una llamada.
Las señales entrantes y salientes cuando se reciben y retransmiten en un intervalo de tiempo diferente, se denominan Time Division Switching.La información de voz digitalizada se divide en una secuencia de intervalos de tiempo o ranuras. Se insertan ranuras de circuito de voz adicionales, correspondientes a otros usuarios, en este flujo de datos de bits. Por lo tanto, los datos se envían en marcos de tiempo.
La principal diferencia entre la multiplexación por división de espacio y la multiplexación por división de tiempo es compartir puntos de cruce. Los puntos de cruce no se comparten en la conmutación por división de espacio, mientras que se pueden compartir en la multiplexación por división de tiempo, durante períodos más cortos. Esto también ayuda a reasignar los puntos de cruce y sus circuitos asociados para otras conexiones.
Los conmutadores de división de tiempo utilizan multiplexación por división de tiempo en la conmutación. Los dos métodos populares de TDM son TSI (Intercambio de tiempo y intervalo) y bus TDM. Los datos enviados al transmisor llegan al receptor en el mismo orden, en un multiplexado por división de tiempo ordinario, mientras que, en el mecanismo TSI, los datos enviados se cambian según el orden de los slots en función de las conexiones deseadas. Consta de RAM con varias ubicaciones de memoria, como entradas, ubicaciones de salida y unidad de control.
Ambas técnicas se utilizan en transmisión digital. El bus TDM utiliza multiplexación para colocar todas las señales en una ruta de transmisión común. El bus debe tener una velocidad de datos más alta que las líneas de E / S individuales. La principal ventaja de la multiplexación por división de tiempo es que no se necesitan puntos de cruce. Sin embargo, el procesamiento de cada conexión crea un retraso ya que cada intervalo de tiempo debe almacenarse en la RAM, luego recuperarse y luego transmitirse.
Multiplexación por división de tiempo
Cuando la transmisión de datos o señales se realiza en medios digitales, utilizando el número limitado de recursos disponibles, entonces se utiliza el Multiplexado por División de Tiempo para la transmisión de dichos datos. Multiplexing es el proceso en la comunicación, que fusiona dos o más señales en su entrada en una sola salida, que cuando se demultiplexa, ofrece todas esas señales por separado como estaban.
Los multiplexores se clasifican en términos generales como analógicos y digitales, donde la multiplexación por división de tiempo se incluye en multiplexación digital. Hay dos tipos de TDM llamados TDM sincrónico y asincrónico.
Cambio de espacio de división de tiempo
Los conmutadores por división de tiempo también pueden emplear técnicas de conmutación por división de espacio, mientras que una combinación apropiada de conmutación por división de tiempo y espacio es ventajosa en diversas circunstancias.
Un interruptor de espacio de división de tiempo toma salidas de varios interruptores de división de tiempo (por ejemplo, interruptores TSI) que luego se dan como entradas a los interruptores de división de espacio. Esto significa que una de las dos salidas similares producidas por un conmutador TDM se puede seleccionar mediante un conmutador espacial para entregar a otra ruta de salida que reduce el número de puntos de cruce. El modelo de interruptor de espacio de división de tiempo es como se muestra en la siguiente figura.
El intercambio de intervalos de tiempo no es posible en la conmutación por división de tiempo, ya que el intervalo de tiempo entrante transfiere los datos solo a su intervalo de tiempo de salida dedicado. Por tanto, los conmutadores multiplexados en el tiempo no proporcionan una disponibilidad total.
Un conmutador espacial de división de tiempo multiplexado en el tiempo se puede configurar alrededor de una matriz espacial, que tiene M entradas horizontales y N salidas verticales. Si ambas entradas y salidas son iguales, M = N el interruptor conduce a no bloqueo. Si las entradas son mayores que las salidas; para conmutador concentrador tenemos M> N y si las salidas son mayores, el conmutador se expande reuniendo una conexión más. En cada intervalo de tiempo, una puerta lógica por vertical si M> N, o una lógica por horizontal si M> N está habilitada para conexiones uno a uno.
En cada intervalo de tiempo, se cambian simultáneamente hasta N o M muestras. Debido a la transferencia en paralelo de N o M muestras de datos en cada intervalo de tiempo, se puede multiplexar un gran número de canales por línea de entrada. Si, junto con la multiplexación para N módulos de memoria de control, debe lograrse la disponibilidad total, se debe optar por la técnica de multiplexación de tiempo por división de tiempo.
Cambio de tiempo de división de tiempo
La principal ventaja de la técnica de multiplexación de tiempo por división de tiempo es que, a diferencia de la conmutación de espacio por división de tiempo, permite time slot interchange (TSI)de valores de muestra. En TSI, una entrada de muestra de voz durante un intervalo de tiempo puede enviarse a la salida durante un intervalo de tiempo diferente, lo que implica un retraso entre la recepción y la transmisión de una muestra.
La velocidad a la que se ejecuta el reloj del intervalo de tiempo es 125 - $ \ mu $ seg. El contador del intervalo de tiempo se incrementa en uno, al final de cada pulso de reloj, cuyo contenido proporciona direcciones de ubicación para la memoria de datos y la memoria de control. La muestra de entrada se lee al comienzo del intervalo de tiempo y se registra al final del pulso de reloj. Debido a la acción de almacenamiento, la muestra se retrasa al menos en un solo intervalo de tiempo al pasar de la entrada a la salida, incluso si no hay intercambio de intervalo de tiempo.
Un TSI que puede expandirse o concentrarse, también tiene un número diferente de intervalos de tiempo por cuadro en la entrada y en la salida. Para un conmutador en expansión, la tasa de bits de salida es mayor, mientras que para un conmutador de concentración, la tasa de bits de entrada es mayor. El manejo de suscriptores de entrada y salida en esta técnica se puede realizar de cuatro formas, como entrada / salida en serie, entrada / salida en paralelo, entrada / salida en paralelo, entrada / salida en paralelo .