Commutazione numerica a divisione di tempo

0.350000

Consideriamo il caso in cui si debbano commutare le comunicazioni associate ai singoli time-slot presenti in diversi flussi numerici organizzati in trame. Avendo a disposizione solamente una matrice di commutazione spaziale, quest'ultima può essere riprogrammata alla stessa frequenza dei time-slot, consentendo alle comunicazioni entranti di dirigersi verso i flussi uscenti in direzione delle rispettive destinazioni finali. La matrice spaziale, però, non può alterare l'ordine temporale dei dati in ingresso; pertanto, non può (ad esempio) inviare le conversazioni B e D sulla stessa linea uscente, in quanto si verifica un conflitto temporale. E' quindi evidente la necessità di introdurre uno stadio di commutazione temporale.

 

Time Slot Interchanger

 

0.350000

Questo dispositivo è indicato come TSI (time slot interchanger) ed ha la funzione di produrre in uscita una sequenza di dati identica a quella in ingresso, tranne per averne cambiato l'ordine temporale.

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In figura è mostrato un possibile schema di funzionamento: una trama entrante viene scritta, agli indirizzi ottenuti leggendo sequenzialmente la tabella di scambio, in un buffer di memoria (Es.: entra E e lo scrivo al 4^o posto, poi entra D e va al 1^o posto, etc.). Prima dell'inizio di una nuova trama, il buffer è scambiato con un altro uguale, e quello appena scritto viene letto con ordine sequenziale (partendo dall'alto), per creare la nuova trama in uscita. Ovviamente, è possibile anche la realizzazione opposta, con scrittura sequenziale e lettura ``casuale''.

Commutazione bidimensionale

Cosí come un commutatore spaziale non è sufficiente, anche un TSI ``da solo'' è di scarsa utilità, non potendo instradare le comunicazioni su vie diverse. Combinando assieme le due funzioni, si giunge a realizzare commutatori sia di tempo che di spazio, come la struttura a 3 stadi in figura, chiamata ``TST'' perché alterna uno stadio temporale, uno spaziale ed uno temporale.

 

 

Notiamo subito che, in questo schema, il numero di intervalli temporali in uscita dai TSI di testa è m > n (^4.45): ciò determina, per lo stadio spaziale, una frequenza di commutazione piú elevata della frequenza dei time-slot in ingresso. Una generica conversazione ``A'' che occupa il 2^o slot del primo flusso può raggiungere (ad esempio) l'ultimo slot dell'ultimo flusso, occupando uno qualsiasi (j) degli m slot utilizzati dal commutatore spaziale. Aumentando il valore di m, si riduce la probabilità di blocco; in particolare, questa è nulla se m = 2n - 1(^4.46).

Analizziamo i vantaggi conseguiti dalla commutazione numerica con un semplice esempio. Poniamo di voler commutare con lo schema illustrato 4 flussi PCM (con n = 30): i 4 * 30 = 120 canali presenti sono commutati utilizzando solo 4 * 4 = 16 interruttori, contro i 120 * 120 = 14.400 interruttori necessari ad una matrice spaziale monostadio che svolga la commutazione dei 120 canali analogici !