TSSN - Comutação por Divisão de Tempo

Neste capítulo, discutiremos como a Comutação por Divisão de Tempo funciona em Sistemas e Redes de Comutação de Telecomunicações.

O esquema de comutação usado pelos sistemas de comutação eletrônicos pode ser Space Division Switching ou 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, enquanto 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 posterior, a técnica é chamada deTime Switching. Um comutador digital por divisão de tempo também pode ser projetado usando uma combinação de técnicas de comutação de espaço e tempo.

Troca de divisão espacial

Os caminhos em um circuito são separados uns dos outros, espacialmente em comutação por divisão espacial. Embora inicialmente projetado para redes analógicas, está sendo usado para comutação analógica e digital. Um switch de ponto cruzado é mais conhecido como um switch de divisão de espaço porque move um fluxo de bits de um circuito ou barramento para outro.

O sistema de comutação onde qualquer canal de uma de suas rodovias PCM de entrada é conectado a qualquer canal de uma rodovia PCM de saída, onde ambos são separados espacialmente é chamado de Space Division Switching. A matriz Crosspoint conecta as rodovias PCM de entrada e saída, onde diferentes canais de um quadro PCM de entrada podem precisar ser trocados por diferentes Crosspoints para alcançar destinos diferentes.

Embora a comutação por divisão de espaço tenha sido desenvolvida para o ambiente analógico, ela foi transportada para a comunicação digital também. Isso requer um caminho físico separado para cada conexão de sinal e usa portas metálicas ou semicondutoras.

Vantagens da troca de divisão espacial

A seguir está a vantagem da troca de divisão espacial -

• É instantâneo.

Desvantagens da troca de divisão espacial

• O número de pontos cruzados necessários para fazer a comutação de divisão de espaço é aceitável em termos de bloqueio.

Troca de divisão de tempo

A comutação por divisão de tempo vem com técnicas de comutação digital, onde os sinais Modulados por Código de Pulso estão principalmente presentes nas portas de entrada e saída. Um sistema de comutação digital é aquele em que as entradas de qualquer rodovia PCM podem ser conectadas às saídas de qualquer rodovia PCM, para estabelecer uma chamada.

Os sinais de entrada e saída, quando recebidos e retransmitidos em um intervalo de tempo diferente, são chamados Time Division Switching.As informações de fala digitalizadas são divididas em uma sequência de intervalos de tempo ou slots. Slots de circuito de voz adicionais, correspondentes a outros usuários, são inseridos neste fluxo de bits de dados. Portanto, os dados são enviados em intervalos de tempo.

A principal diferença entre a multiplexação por divisão de espaço e a multiplexação por divisão de tempo é o compartilhamento de Crosspoints. Os pontos de cruzamento não são compartilhados na comutação por divisão de espaço, embora possam ser compartilhados na multiplexação por divisão de tempo, por períodos mais curtos. Isso ajuda a reatribuir os pontos de cruzamento e seus circuitos associados para outras conexões também.

As chaves de divisão de tempo usam multiplexação por divisão de tempo, na comutação. Os dois métodos populares de TDM são TSI (Time and Slot Interchange) e barramento TDM. Os dados enviados pelo transmissor chegam ao receptor na mesma ordem, em uma multiplexação por divisão de tempo comum, enquanto no mecanismo TSI os dados enviados são alterados de acordo com a ordenação dos slots com base nas conexões desejadas. Consiste em RAM com vários locais de memória, como locais de entrada, saída e unidade de controle.

Ambas as técnicas são usadas na transmissão digital. O barramento TDM utiliza multiplexação para colocar todos os sinais em um caminho de transmissão comum. O barramento deve ter uma taxa de dados mais alta do que as linhas de E / S individuais. A principal vantagem da multiplexação por divisão de tempo é que não há necessidade de Crosspoints. No entanto, o processamento de cada conexão cria um atraso, pois cada slot de tempo deve ser armazenado pela RAM e, em seguida, recuperado e passado adiante.

Multiplexação por divisão de tempo

Quando a transmissão de dados ou sinais é feita em meio digital, usando o número limitado de recursos disponíveis, então a Multiplexação por Divisão de Tempo é usada para a transmissão de tais dados. Multiplexing é o processo de comunicação, que mescla dois ou mais sinais em sua entrada em uma única saída, que, quando desmultiplexada, oferece todos esses sinais separadamente, como eles eram.

Os multiplexadores são amplamente classificados como analógicos e digitais, onde a multiplexação por divisão de tempo vem sob a multiplexação digital. Existem dois tipos de TDM chamados de TDM síncrono e assíncrono.

Troca de espaço por divisão de tempo

Os comutadores por divisão de tempo também podem empregar técnicas de comutação por divisão de espaço, ao passo que uma mistura apropriada de comutação por divisão de tempo e espaço é vantajosa em várias circunstâncias.

Uma chave de divisão de espaço de tempo obtém saídas de várias chaves de divisão de tempo (digamos, chaves de TSI) que são então fornecidas como entradas para chaves de divisão de espaço. Isso significa que uma das duas saídas semelhantes produzidas por um switch TDM pode ser selecionada pelo switch espacial para entregar a outro caminho de saída que reduz o número de Crosspoints. O modelo de troca de espaço por divisão de tempo é mostrado na figura a seguir.

A troca de slots de tempo não é possível na comutação por divisão de tempo, pois o intervalo de tempo de entrada transfere os dados apenas para seu intervalo de tempo de saída dedicado. Conseqüentemente, os switches multiplexados por tempo não oferecem disponibilidade total.

Um Time Division Space Switch multiplexado no tempo pode ser configurado em torno de uma matriz espacial, que tem M horizontais de entrada e N verticais de saída. Se ambas as entradas e saídas forem iguais, M = N, a chave leva ao não bloqueio. Se as entradas são maiores que as saídas; para o switch de concentração temos M> N e se as saídas forem maiores, o switch se expande reunindo mais uma conexão. Em cada intervalo de tempo, uma porta lógica por vertical se M> N, ou uma lógica por horizontal se M> N está habilitada para conexões um-para-um.

Em cada intervalo de tempo, até N ou M amostras são trocadas simultaneamente. Por causa da transferência paralela de N ou M amostras de dados em cada intervalo de tempo, um grande número de canais pode ser multiplexado por linha de entrada. Se junto com a multiplexação para módulos de memória de controle N, a disponibilidade total deve ser alcançada, deve-se optar pela técnica de multiplexação de tempo por divisão de tempo.

Time Division Time Switching

A principal vantagem da técnica de multiplexação de tempo por divisão de tempo é que, ao contrário da comutação de espaço por divisão de tempo, permite time slot interchange (TSI)de valores de amostra. No TSI, uma entrada de amostra de fala durante um intervalo de tempo pode ser enviada para a saída durante um intervalo de tempo diferente, o que implica um atraso entre a recepção e a transmissão de uma amostra.

A taxa na qual o relógio do slot de tempo funciona é 125 - $ \ mu $ seg. O contador de intervalo de tempo aumenta em um, no final de cada pulso de relógio, cujo conteúdo fornece endereços de localização para memória de dados e memória de controle. A amostra de entrada é lida no início do intervalo de tempo e é cronometrada no final do pulso de clock. Por causa da ação de armazenamento, a amostra é atrasada pelo menos por um único intervalo de tempo na passagem da entrada para a saída, mesmo se não houver troca de intervalo de tempo.

Um TSI que pode estar se expandindo ou se concentrando tem um número diferente de intervalos de tempo por quadro na entrada e na saída também. Para um switch de expansão, a taxa de bits de saída é mais alta, enquanto para um switch de concentração, a taxa de bits de entrada é maior. O tratamento de assinantes de entrada e saída nesta técnica pode ser feito de quatro maneiras, como entrada / saída serial, entrada / saída paralela, entrada / saída paralela, entrada / saída serial .