Telecommunication-switching-systems-and-networks-time-division-switching
TSSN-時分割スイッチング
この章では、電気通信交換システムおよびネットワークで時分割交換がどのように機能するかについて説明します。
電子スイッチングシステムで使用されるスイッチングスキームは、*空間分割スイッチング*または*時分割スイッチング*のいずれかです。空間分割スイッチングでは、通話中に発呼側と被呼加入者の間に専用パスが確立されます。 時分割スイッチングでは、音声信号のサンプリング値が固定間隔で転送されます。
時分割スイッチングは、アナログでもデジタルでもかまいません。 アナログスイッチングでは、サンプリングされた電圧レベルがそのまま送信されますが、バイナリスイッチングでは、バイナリコーディングされて送信されます。 コード化された値が入力から出力まで同じ時間間隔で転送される場合、この手法は*スペーススイッチング*と呼ばれます。 値が保存され、遅い時間間隔で出力に転送される場合、この手法は Time Switching と呼ばれます。 時分割デジタルスイッチは、空間と時間の切り替え技術を組み合わせて設計することもできます。
空間分割スイッチング
回路内のパスは、空間分割スイッチングで空間的に互いに分離されています。 当初はアナログネットワーク用に設計されていましたが、アナログとデジタルの両方のスイッチングに使用されています。 クロスポイントスイッチは、ビットストリームを1つの回路またはバスから別の回路またはバスに移動するため、スペース分割スイッチと呼ばれます。
着信PCM高速道路のいずれかのチャネルが、発信PCM高速道路の任意のチャネルに接続され、両方が空間的に分離されているスイッチングシステムは、*空間分割スイッチング*と呼ばれます。 クロスポイントマトリックスは、着信および発信PCM高速道路を接続します。着信PCMフレームの異なるチャネルは、異なる宛先に到達するために、異なるクロスポイントで切り替える必要がある場合があります。
空間分割スイッチングはアナログ環境向けに開発されましたが、デジタル通信にも引き継がれています。 これには、信号接続ごとに個別の物理パスが必要であり、金属または半導体ゲートを使用します。
空間分割スイッチングの利点
スペース分割スイッチングの利点は次のとおりです-
- 瞬時です。
空間分割スイッチングの欠点
- スペース分割スイッチングを行うために必要なクロスポイントの数は、ブロッキングの観点から許容されます。
時分割スイッチング
時分割スイッチングはデジタルスイッチング技術に基づいており、パルスコード変調信号は主に入力ポートと出力ポートに存在します。 デジタルスイッチングシステムは、PCMハイウェイの入力をPCMハイウェイの出力に接続して、通話を確立できるシステムです。
異なるタイムスロットで受信および再送信される場合の着信信号と発信信号は、*時分割スイッチング*と呼ばれます。デジタル化された音声情報は、一連の時間間隔またはスロットにスライスされます。 他のユーザーに対応する追加の音声回線スロットが、このデータのビットストリームに挿入されます。 したがって、データはタイムフレームで送信されます。
空間分割多重化と時分割多重化の主な違いは、クロスポイントの共有です。 クロスポイントは、空間分割スイッチングでは共有されませんが、短期間では時分割多重化で共有できます。 これは、クロスポイントとその関連回路を他の接続にも再割り当てするのに役立ちます。
時分割スイッチは、スイッチングで時分割多重化を使用します。 TDMの2つの一般的な方法は、TSI（Time and Slot Interchange）とTDMバスです。 送信機で送信されたデータは、通常の時分割多重で同じ順序で受信機に到達しますが、TSIメカニズムでは、送信されたデータは、目的の接続に基づくスロットの順序に従って変更されます。 これは、入力、出力場所、制御ユニットなどのいくつかのメモリ場所を備えたRAMで構成されています。
両方の技術はデジタル伝送で使用されます。 TDMバスは多重化を利用して、すべての信号を共通の伝送パスに配置します。 バスには、個々のI/Oラインよりも高いデータレートが必要です。 時分割多重化の主な利点は、クロスポイントが不要であることです。 ただし、各タイムスロットをRAMに保存し、取得してから渡す必要があるため、各接続を処理すると遅延が発生します。
時分割多重化
利用可能な限られた数のリソースを使用して、データまたは信号の送信がデジタル手段で行われる場合、そのようなデータの送信には時分割多重化が使用されます。 *多重化*は、通信のプロセスであり、その入力で2つ以上の信号を単一の出力にマージし、逆多重化すると、それらの信号をそのまま個別に提供します。
マルチプレクサは、アナログとデジタルに大きく分類され、時分割多重化はデジタル多重化の下にあります。 同期および非同期TDMと呼ばれるTDMには2つのタイプがあります。
時分割空間切り替え
時分割スイッチは空間分割スイッチング技術を使用する場合もありますが、時分割スイッチングと空間分割スイッチングの両方を適切に組み合わせることは、さまざまな状況で有利です。
時分割空間スイッチは、いくつかの時分割スイッチ（TSIスイッチなど）の出力を受け取り、それらは時分割スイッチへの入力として与えられます。 これは、TDMスイッチによって生成される2つの同様の出力の1つをスペーススイッチによって選択して、クロスポイントの数を減らす別の出力パスに配信できることを意味します。 時分割空間スイッチのモデルは、次の図に示すとおりです。
着信タイムスロットはデータを専用の出力タイムスロットにのみ転送するため、タイムスロットの交換は時分割切り替えでは不可能です。 したがって、時間多重化スイッチは完全な可用性を提供しません。
時分割空間分割スイッチは、M入力水平とN出力垂直を持つ空間配列の周りに構成できます。 入力と出力の両方が等しい場合（M = N）、スイッチは非ブロッキングになります。 入力が出力より大きい場合;集中スイッチの場合、M> Nであり、出力がより高い場合、スイッチはさらに接続を集めて拡張します。 すべてのタイムスロットで、M> Nの場合は垂直ごとに1つのロジックゲート、または1対1接続でM> Nが有効な場合は水平ごとに1つのロジック
すべてのタイムスロットで、最大NまたはM個のサンプルが同時に切り替えられます。 各タイムスロットでNまたはM個のデータサンプルを並列転送するため、入力回線ごとに多数のチャネルを多重化できます。 N個の制御メモリモジュールの多重化とともに、完全な可用性を実現する必要がある場合、時分割時多重化技術を選択する必要があります。
時分割タイムスイッチング
時分割時多重化技術の主な利点は、時分割空間切り替えとは異なり、サンプル値の*タイムスロット交換（TSI）*が可能になることです。 TSIでは、タイムスロット中の音声サンプル入力が異なるタイムスロット中に出力に送信される場合があります。これは、サンプルの受信と送信の間の遅延を意味します。
タイムスロットクロックの実行レートは125-$ \ mu $秒です。 タイムスロットカウンターは、各クロックパルスの終わりに1ずつ増加します。その内容は、データメモリと制御メモリのロケーションアドレスを提供します。 入力サンプルはタイムスロットの開始時に読み取られ、クロックパルスの終了時にクロックされます。 ストレージアクションのため、サンプルは、タイムスロットの交換がない場合でも、入力から出力に渡す際に少なくとも1つのタイムスロットだけ遅延します。
拡張または集中できるTSIには、入力と出力でフレームごとに異なる数のタイムスロットがあります。 拡張スイッチの場合、出力ビットレートは高くなりますが、集中スイッチの場合、入力ビットレートは高くなります。 この手法での入力および出力サブスクライバーの処理は、シリアル入力/シリアル出力、パラレル入力/パラレル出力、シリアル入力/パラレル出力、パラレル入力/シリアル出力などの4つの方法で実行できます。 。
