TSSN - Sistemas de Comutação

Neste capítulo, vamos entender como funcionam os sistemas de comutação. Um sistema de comutação pode ser entendido como uma coleção de elementos de comutação dispostos e controlados de forma a estabelecer um caminho comum entre quaisquer dois pontos distantes. A introdução de sistemas de comutação reduziu a complexidade da fiação e tornou a telefonia mais simples.

Classificação de sistemas de comutação

Nos estágios iniciais dos sistemas de telecomunicações, o processo e os estágios de comutação desempenhavam um papel importante para estabelecer ou interromper conexões. Nos estágios iniciais, os sistemas de comutação eram operados manualmente. Esses sistemas foram posteriormente automatizados. O fluxograma a seguir mostra como os sistemas de comutação foram classificados.

Os sistemas de comutação nas fases iniciais foram operados manually. As ligações eram efectuadas pelos operadores nas centrais telefónicas para estabelecer a ligação. Para minimizar as desvantagens da operação manual, foram introduzidos sistemas de comutação automática.

o Automatic sistemas de comutação são classificados como o seguinte -

  • Electromechanical Switching Systems − Aqui, os interruptores mecânicos são operados eletricamente.

  • Electronic Switching Systems − Aqui, o uso de componentes eletrônicos, como diodos, transistores e ICs são usados ​​para fins de chaveamento.

Sistemas de chaveamento eletromecânico

Os sistemas de comutação eletromecânicos são uma combinação dos tipos de comutação mecânica e elétrica. Os circuitos elétricos e os relés mecânicos são implantados neles. Os sistemas de comutação eletromecânicos são ainda classificados nos seguintes.

Passo a passo

o Step-by-step sistema de comutação também é chamado de Strowgersistema de comutação após seu inventor AB Strowger. As funções de controle em um sistema Strowger são realizadas por circuitos associados aos elementos de manobra do sistema.

Barra

o Crossbaros sistemas de chaveamento têm subsistemas de controle com fio que usam relés e travas. Esses subsistemas têm capacidade limitada e é virtualmente impossível modificá-los para fornecer funcionalidades adicionais.

Sistemas Eletrônicos de Comutação

Os sistemas de chaveamento eletrônico são operados com a ajuda de um processador ou computador que controla os tempos de chaveamento. As instruções são programadas e armazenadas em um processador ou computador que controla as operações. Este método de armazenar os programas em um processador ou computador é chamado deStored Program Control (SPC)tecnologia. Novas instalações podem ser adicionadas a umSPC sistema alterando o programa de controle.

O esquema de comutação usado pelos sistemas de comutação eletrônicos pode ser Space Division Switching or Time Division Switching.Na comutação por divisão espacial, um caminho dedicado é estabelecido entre o assinante chamador e os assinantes chamados durante toda a duração da chamada. Na comutação por divisão de tempo, valores amostrados de sinais de voz são transferidos em intervalos fixos.

A comutação por divisão de tempo pode ser analógica ou digital. Na comutação analógica, os níveis de tensão amostrados são transmitidos como são. No entanto, na comutação binária, eles são codificados e transmitidos binariamente. Se os valores codificados são transferidos durante o mesmo intervalo de tempo da entrada para a saída, a técnica é chamadaSpace Switching. Se os valores são armazenados e transferidos para a saída em um intervalo de tempo, a técnica é chamadaTime Switching. Um comutador digital por divisão de tempo também pode ser projetado usando uma combinação de técnicas de comutação de espaço e tempo.

Rede de Telecomunicação

Uma rede de telecomunicações é um grupo de sistemas que estabelece uma chamada à distância. Os sistemas de comutação fazem parte de uma rede de telecomunicações.

As estações de comutação fornecem conexão entre diferentes assinantes. Esses sistemas de comutação podem ser agrupados para formar uma rede de telecomunicações. Os sistemas de comutação são conectados por meio de linhas chamadas deTrunks. As linhas que vão para as instalações do Assinante são chamadas de Subscriber Lines.

A figura a seguir mostra uma rede de telecomunicações.

Do início aos últimos estágios do século 20 (1900-80), quando uma pessoa precisava fazer uma chamada distante, a chamada era primeiro encaminhada para a operadora na central de comutação mais próxima e, em seguida, para o número e localização do assinante chamado foi anotado. Aqui, a função da operadora era estabelecer uma chamada para a central de comutação remota e, em seguida, chamar novamente o assinante para estabelecer a conexão. Este sistema de fazer chamadas era chamado deTrunk call sistema.

Por exemplo, uma pessoa em Hyderabad pode reservar uma chamada troncal para Mumbai e esperar que a operadora ligue de volta quando ela estabelecer a conexão por meio das linhas troncais e dos sistemas de comutação.

Noções básicas de um sistema de comutação

Nesta seção, aprenderemos sobre os diferentes componentes e termos usados ​​em sistemas de comutação.

Entradas e saídas

O conjunto de circuitos de entrada de uma central é chamado Inlets e o conjunto de circuitos de saída são chamados de Outlets. A função primária de um sistema de comutação é estabelecer um caminho elétrico entre um determinado par de entrada e saída.

Usualmente, N indica as entradas e as saídas são indicadas por M. Então, uma rede de comutação temN entradas e M outlets.

Matriz de comutação

O hardware usado para estabelecer a conexão entre entradas e saídas é chamado de Switching Matrix ou o Switching Network.Esta rede de comutação é o grupo de conexões formadas no processo de conexão de entradas e saídas. Portanto, é diferente da rede de telecomunicações mencionada acima.

Tipos de conexões

Existem quatro tipos de conexões que podem ser estabelecidas em uma rede de telecomunicações. As conexões são as seguintes -

  • Conexão de chamada local entre dois assinantes no sistema.
  • Conexão de chamada de saída entre um assinante e um tronco de saída.
  • Conexão de chamada de entrada entre um tronco de entrada e um assinante local.
  • Conexão de chamada em trânsito entre um tronco de entrada e um tronco de saída.

Rede Dobrada

Quando o número de entradas é igual ao número de saídas de uma rede de comutação, essa rede é chamada de Symmetric Network, o que significa N = M. Uma rede onde as saídas são conectadas às entradas, é chamada deFolded Network.

Em uma rede dobrada, o número N de entradas que vêm como saídas é novamente dobrado de volta para as entradas. No entanto, a rede de comutação fornece conexões para as entradas e saídas de acordo com o requisito. A figura a seguir o ajudará a entender como funciona a Switching Network.

Como uma conexão pode ser fornecida a uma linha por vez, apenas N / 2 conexões são estabelecidas para N entradas de uma rede dobrada. Essa rede pode ser chamada deNon-blocking network. Em uma rede sem bloqueio, contanto que o assinante chamado esteja livre, um assinante que faz a chamada poderá estabelecer uma conexão com o assinante chamado.

Na figura acima, apenas 4 assinantes foram considerados - em que a linha 1 está ocupada com a linha 2 e a linha 3 está ocupada com a linha 4. Enquanto a chamada está em andamento, não havia chance de fazer outra chamada e, portanto, apenas um única conexão foi feita. Portanto, para N entradas, apenas N / 2 linhas são conectadas.

Às vezes, pode acontecer que as conexões de entrada e saída sejam usadas continuamente para fazer chamadas de trânsito apenas por meio de linhas troncais, mas não entre os assinantes locais. As conexões de entrada e saída, se usadas em umInter-exchange transmissionde forma que a troca não suporte conexão entre assinantes locais, ela é chamada de Troca de Trânsito. Uma rede de comutação desse tipo é chamada deNon-folded network. Isso é mostrado na figura a seguir -

Rede de bloqueio

Se não houver caminhos de comutação livres na rede, a chamada solicitada será negada, onde o assinante é dito estar blocked e a rede é chamada de Rede de Bloqueio. Em umblocking network, o número de caminhos de comutação simultâneos é menor que o número máximo de conversas simultâneas que podem ocorrer. A probabilidade de um usuário ser bloqueado é chamada deBlocking Probability. Um bom projeto deve garantir baixa probabilidade de bloqueio.

Tráfego

O produto da taxa de chamadas e o tempo médio de espera é definido como a intensidade do tráfego. O período contínuo de sessenta minutos durante o qual a intensidade do tráfego é alta é a hora ocupada. Quando o tráfego excede o limite para o qual o sistema de comutação foi projetado, o assinante experimenta o bloqueio.

Erlang

O tráfego em uma rede de telecomunicações é medido por uma unidade de intensidade de tráfego aceita internacionalmente, conhecida como Erlang(E). Diz-se que um recurso de comutação transporta um Erlang de tráfego se estiver continuamente ocupado durante um determinado período de observação.