Обмен временными интервалами

Коммутатор обмена временными интервалами (TSI) — это сетевой коммутатор , который сохраняет данные в оперативной памяти в одной последовательности и считывает их в другой последовательности. Он использует ОЗУ , небольшую память маршрутизации и счетчик . Как и любой коммутатор, он имеет входные и выходные порты. В ОЗУ хранятся пакеты или другие данные, поступающие через входной терминал.

Механизм

В чистом коммутаторе с временными интервалами имеется только один физический вход и один физический выход. Каждое физическое соединение представляет собой возможность отказа коммутационной структуры. Поэтому ограниченное количество соединений этого переключателя ценно в большой коммутационной сети, поскольку делает этот тип коммутации очень надежным. Недостатком переключателя этого типа является то, что он вносит задержку в сигналы.

Когда на вход приходит пакет (или байт, на телефонных коммутаторах ), коммутатор сохраняет данные в оперативной памяти в одной последовательности, а считывает их в другой последовательности. Конструкции переключателей различаются, но обычно повторяющийся счетчик увеличивается с помощью внутренних часов . Обычно он сбрасывается до нуля. Ячейка ОЗУ, выбранная для входящих данных, берется из небольшой памяти, индексируемой счетчиком. Обычно это местоположение желаемого временного интервала вывода. Текущее значение счетчика также выбирает данные ОЗУ для пересылки в текущий временной интервал вывода. Затем счетчик увеличивается до следующего значения. Коммутатор повторяет алгоритм , в конечном итоге отправляя данные из любого входного временного интервала в любой выходной временной интервал.

Чтобы свести к минимуму количество соединений и, следовательно, повысить надежность, данные для перепрограммирования переключателя обычно программируются по одному проводу, который проходит через всю группу интегральных схем на печатной плате. Программное обеспечение обычно сравнивает внесенные данные с вынесенными данными, чтобы убедиться, что микросхемы остаются правильно подключенными. Данные переключения, вводимые в микросхемы, сохраняются в двойном буфере. То есть включается новая настройка переключателя, а затем один импульс мгновенно применяет новую конфигурацию ко всем подключенным микросхемам.

Ограничение

В коммутаторе обмена временными интервалами (TSI) для каждого соединения требуется два доступа к памяти (один для чтения и один для хранения). Пусть T — время доступа к памяти. Поэтому для соединения на доступ к памяти уйдет время 2Т. Если имеется n соединений и t — время работы n линий, то
т=2нТ
что дает
п=т/2Т

t и n обычно берутся из конструкции системы более высокого уровня коммутационной структуры. Следовательно, технология, дающая T, определяет n для данного t. T также ограничивает t для данного n. Реальные коммутационные фабрики предъявляют реальные требования к n и t, и, следовательно, поскольку T должно быть фактическим числом, заданным возможной технологией, реальные коммутаторы не могут быть сколь угодно большими n или маленькими t.

В более скоростных коммутаторах предел T можно уменьшить вдвое за счет использования более дорогой и менее надежной двухпортовой оперативной памяти. В этих конструкциях чтение и запись обычно происходят одновременно. Коммутатор по-прежнему должен выполнять арбитраж при попытке одновременного чтения и записи в слот ОЗУ. Обычно это делается путем исключения этого случая в управляющем программном обеспечении путем перестановки соединений в коммутационной фабрике. (Например, см. Неблокирующий переключатель минимального охвата )

Обычные приложения

В сетях с коммутацией пакетов коммутатор обмена временными интервалами часто комбинируется с двумя коммутаторами пространственного разделения для реализации небольших сетевых коммутаторов.

В телефонных коммутаторах коммутаторы обмена временными интервалами обычно образуют внешний слой коммутационной ткани на коммутаторе центрального офиса. Они берут данные с мультиплексированных по времени линий T-1 или E-1, которые обслуживают районы. Линии T-1 или E-1 обслуживают интерфейсные карты абонентских линий (SLIC) в местных окрестностях. SLIC служат коммутаторами космического разделения современной проводной телефонной системы.

См. также

Ссылки