В этой главе мы обсудим, как работает коммутация с временным разделением в телекоммуникационных системах и сетях.
Схема коммутации, используемая электронными системами коммутации, может представлять собой либо коммутацию с пространственным разделением, либо коммутацию с временным разделением. При коммутации с пространственным разделением между вызывающим и вызываемыми абонентами устанавливается выделенный путь на всю продолжительность вызова. При переключении с временным разделением выборочные значения речевых сигналов передаются через фиксированные интервалы.
Переключение с временным разделением может быть аналоговым или цифровым. При аналоговом переключении дискретизированные уровни напряжения передаются как есть, тогда как при двоичном переключении они двоично кодируются и передаются. Если закодированные значения передаются в течение одного и того же временного интервала от входа к выходу, метод называется переключением пространства . Если значения сохраняются и передаются на выход в более поздний интервал времени, метод называется переключением времени . Цифровой переключатель с временным разделением также может быть разработан с использованием комбинации методов пространственного и временного переключения.
Коммутация космического отдела
Пути в цепи отделены друг от друга пространственно при коммутации с пространственным разделением. Хотя изначально он был разработан для аналоговых сетей, он используется для аналоговой и цифровой коммутации. Переключатель Crosspoint чаще всего называют переключателем пространственного разделения, потому что он перемещает поток битов из одной цепи или шины в другую.
Система коммутации, в которой любой канал одной из входящих в нее магистралей PCM подключен к любому каналу исходящей магистрали PCM, где оба они пространственно разделены, называется коммутацией с разделением пространства . Матрица перекрестных точек соединяет входящие и исходящие магистрали PCM, где различные каналы входящего кадра PCM могут нуждаться в переключении разными перекрестными точками для достижения разных пунктов назначения.
Хотя коммутация с пространственным разделением была разработана для аналоговой среды, она была перенесена и на цифровую связь. Это требует отдельного физического пути для каждого сигнального соединения и использует металлические или полупроводниковые вентили.
Преимущества коммутации космического разделения
Следующее является преимуществом коммутации с разделением пространства —
- Это мгновенно.
Недостатки космического коммутатора
-
Количество точек пересечения, необходимых для переключения с пространственным разделением, приемлемо с точки зрения блокировки.
Количество точек пересечения, необходимых для переключения с пространственным разделением, приемлемо с точки зрения блокировки.
Переключение по времени
Переключение с временным разделением осуществляется с помощью методов цифровой коммутации, когда сигналы с импульсной кодовой модуляцией в основном присутствуют на входных и выходных портах. Система цифровой коммутации — это система, в которой входы любой магистрали PCM могут быть подключены к выходам любой магистрали PCM для установления вызова.
Входящие и исходящие сигналы, когда принимаются и повторно передаются в другом временном интервале, называются переключением с временным разделением. Оцифрованная речевая информация разбивается на последовательность временных интервалов или интервалов. Дополнительные слоты голосовой схемы, соответствующие другим пользователям, вставляются в этот битовый поток данных. Следовательно, данные отправляются во временных рамках.
Основное различие между мультиплексированием с пространственным разделением и мультиплексированием с временным разделением заключается в совместном использовании точек пересечения. Точки пересечения не разделяются при коммутации с пространственным разделением, тогда как они могут совместно использоваться при мультиплексировании с временным разделением для более коротких периодов. Это помогает переназначить точки пересечения и связанные схемы для других соединений.
В коммутаторах с временным разделением используется коммутация с временным разделением. Двумя популярными методами TDM являются TSI (обмен временными интервалами и слотами) и шина TDM. Данные, отправленные в передатчике, достигают приемника в том же порядке в обычном мультиплексировании с временным разделением, тогда как в механизме TSI отправляемые данные изменяются в соответствии с порядком расположения временных интервалов на основе требуемых соединений. Он состоит из ОЗУ с несколькими ячейками памяти, такими как входы, выходы и блок управления.
Оба метода используются в цифровой передаче. Шина TDM использует мультиплексирование для размещения всех сигналов на общем пути передачи. Шина должна иметь более высокую скорость передачи данных, чем отдельные линии ввода / вывода. Основное преимущество мультиплексирования с временным разделением состоит в том, что нет необходимости в точках пересечения. Однако обработка каждого соединения создает задержку, поскольку каждый временной интервал должен храниться в ОЗУ, затем извлекаться и затем передаваться.
Мультиплексирование с временным разделением
Когда передача данных или сигналов осуществляется цифровыми средствами с использованием ограниченного числа доступных ресурсов, то для передачи таких данных используется мультиплексирование с временным разделением. Мультиплексирование — это процесс связи, который объединяет два или более сигналов на своем входе в один выход, который при демультиплексировании предлагает все эти сигналы отдельно, как они были.
Мультиплексоры широко классифицируются как аналоговые и цифровые, где мультиплексирование с временным разделением относится к цифровому мультиплексированию. Существует два типа TDM, которые называются синхронными и асинхронными TDM.
Пространственное переключение времени
Переключатели с временным разделением могут также использовать методы переключения с пространственным разделением, тогда как соответствующая комбинация переключения с временным и пространственным разделением выгодна в различных обстоятельствах.
Пространственный переключатель с временным разделением принимает выходы нескольких переключателей с временным разделением (скажем, переключателей TSI), которые затем передаются в качестве входных сигналов для переключателей с пространственным разделением. Это означает, что один из двух аналогичных выходов, создаваемых коммутатором TDM, может быть выбран пространственным переключателем для доставки на другой выходной путь, который уменьшает количество точек пересечения. Модель пространственного переключателя с временным разделением показана на следующем рисунке.
Смена временных интервалов невозможна при переключении с временным разделением, так как входящий временной интервал передает данные только в свой выделенный выходной временной интервал. Следовательно, коммутаторы с временным мультиплексированием не обеспечивают полной доступности.
Временной мультиплексированный пространственный коммутатор с временным разделением может быть сконфигурирован вокруг пространственного массива, который имеет M входных горизонталей и N выходных вертикалей. Если оба входа и выхода равны, M = N, переключатель приводит к неблокировке. Если входы больше, чем выходы; для концентрационного переключателя мы имеем M> N, и если выходы выше, коммутатор расширяется, собирая еще одно соединение. В каждом временном интервале один логический элемент на вертикаль, если M> N, или один логический элемент на вертикаль, если M> N, включен для соединений «один к одному».
В каждом временном интервале одновременно переключаются до N или M выборок. Из-за параллельной передачи N или M выборок данных в каждом временном интервале, большое количество каналов может быть мультиплексировано на входную линию. Если наряду с мультиплексированием для N модулей памяти управления должна быть достигнута полная доступность, следует выбрать метод временного мультиплексирования с разделением по времени.
Time Division Переключение времени
Основное преимущество метода временного мультиплексирования с временным разделением состоит в том, что, в отличие от коммутации пространства с временным разделением, он допускает обмен временными интервалами (TSI) значений выборок. В TSI вход речевой выборки в течение временного интервала может отправляться на выход в течение другого временного интервала, что подразумевает задержку между приемом и передачей выборки.
Частота, с которой работают часы временных интервалов, составляет 125 — $ \ mu $ sec. Счетчик временных интервалов увеличивается на единицу в конце каждого тактового импульса, содержимое которого обеспечивает адреса местоположений для памяти данных и памяти управления. Входная выборка считывается в начале временного интервала и синхронизируется в конце тактового импульса. Из-за действия сохранения выборка задерживается, по крайней мере, на один временной интервал при переходе от входа к выходу, даже если нет обмена временными интервалами.
TSI, который может расширяться или концентрироваться, также имеет разное количество временных интервалов на кадр на входе и выходе. Для расширяющего переключателя выходная скорость передачи выше, тогда как для концентрирующего переключателя входная скорость передачи выше. Обработка входных и выходных подписчиков в этой технике может быть выполнена четырьмя способами, такими как последовательный вход / последовательный выход, параллельный вход / параллельный выход, последовательный вход / параллельный выход, параллельный вход / последовательный выход ,