Comutator temporal și spațial

1.1. Tehnici de comutaţie

Sistemele clasice utilizează tehnica de comutaţie spaţială, care alocă pentru fiecare comunicaţie un traseu de conexiune pe toată durata comunicaţiei, astfel că se realizează o comutaţie de circuite.

Tehnica de comutaţie digitală se caracterizează prin aceea că utilizează comutatoare cu linii digitale de intrare şi de ieşire, care stabilesc trasee de conexiune care se modifică în timp în funcţie de conexiunea solicitată pentru fiecare cale de comunicaţie; astfel, în fig.1.1., conexiunea (1) comută un canal temporal al liniei de intrare A la un canal temopral al liniei de ieşire B, iar conexiunea (2) comută un canal temporal al liniei de intrare A la un canal temporal al liniei de ieşire C .

Fig.1.1. Principiul comutaţiei digitale

Comutaţia digitală poate fi realizată în mod circuit sau în mod pachet.

Pentru comutaţia digitală în mod circuit, numită şi comutaţie sincronă, se asigură pentru fiecare comunicaţie un debit de transmisie constant, prin asocierea de canale temporale prin care informaţia de comunicaţie este transmisă periodic. Traseul de conexiune este fix pe durata comunicaţiei şi este alocat exclusiv pentru o comunicaţie.

Fig.1.2. Multiplexarea temporală a cadrelor ciclice

Informaţia digitală de comunicaţie este transmisă periodic cu debit binar de 64 kbit/s (8 biţi la fiecare 125 ). Deoarece nu există permanent informaţie utilă de transmis, canalele temporale associate comunicaţiei nu sunt folosite efficient.

Comutaţia asincronă, numită şi comutaţia de pachete, se caracterizează prin transmiterea de informaţii sub formă de pachete de date, care sunt transmise asincron.pachetele de date pot fi de lungimi diferite. Pentru a aigura transmisia sincronă pe suportul de transmisie, este necesară sincronizarea de bit. Din acest motiv, în absenţa unor pachete de date de transmis, în linie se transmit cuvinte de sincronizare. Delimitarea pachetelor de date se realizează cu ajutorul delimitatorilor (D), care încadrează pachetul de date (Flag/delimitator de început de cadru şi de sfărşit de cadru). Acest delimitator poate constitui cuvânt de sincronizare. In absenţa informaţiilor de comutat în linie se transmit falg-uri.

Pentru dirijarea corectă a pachetelor de date prin reţeaua de teleomunicaţii, fiecare pachet are asociată o etichetă, care permite identificarea căii de dirijare a pachetului respectiv.

Fig.1.3. Multiplexarea temporală aciclică a cadrelor şi delimitarea acestora

În funcţie de tehnica de dirijare a pachetelor în reţea, se disting trei tipuri de comutaţii: circuit virtual, autodirijare şi datagramă.

În cazul utilizării comutaţiei pe circuit virtual, pachetul de date are asociată o etichetă de identificare a canalului temporal alocat în cadrul multiplexului temporal .

Autodirijarea presupune utilizarea de etichete care descriu explicit direcţiile succesive de îndrumare prin comutatoarele traversate; eticheta trebuie deci să conţină un pointer care să indice zona următoare utilă a etichetei de îndrumare.

Datagrama utilizează pachetele de date, care conţin o etichetă de identificare a destinatarului.

Fig.1.4. Modificarea etichetei în comutaţia temporală asincronă

Mecanismul de bază în comutaţia temporală asincronă este prezentat în fig.1.5.

Fig.1.5. Funcţiile comutatorului temporal asincron

Un comutator temporal asincron realizează următoarele funcţii:

- analizează eticheta pachetului de date recepţionat pentru a determina dirijarea pachetului; în funcţie de modul de dirijare se poate realiza modificarea acestei etichete;

- dirijează pachetul de date spre multiplexul de ieşire adecvat (comutaţie spaţială);

- multiplexarea în timp a pachetelor destinate unui multiplex de ieşire.