Un conmutador de intercambio de intervalo de tiempo (TSI) es un conmutador de red que almacena datos en la RAM en una secuencia y los lee en una secuencia diferente. Utiliza RAM , una pequeña memoria de enrutamiento y un contador . Como cualquier conmutador, tiene puertos de entrada y salida. La RAM almacena los paquetes u otros datos que llegan a través de su terminal de entrada.
Mecanismo
En un conmutador de intercambio de intervalo de tiempo puro, solo hay una entrada física y una salida física. Cada conexión física es una oportunidad para que falle una estructura de conmutación. Por lo tanto, el número limitado de conexiones de este conmutador es valioso en un tejido de conmutación grande, ya que hace que este tipo de conmutación sea muy fiable. La desventaja de este tipo de conmutador es que introduce retardo en las señales.
Cuando un paquete (o byte, en los conmutadores telefónicos ) llega a la entrada, el conmutador almacena los datos en la RAM en una secuencia y los lee en una secuencia diferente. Los diseños de los interruptores varían, pero por lo general, un contador de repetición se incrementa con un reloj interno . Por lo general, vuelve a cero. La ubicación de RAM elegida para los datos entrantes se toma de una pequeña memoria indexada por el contador. Por lo general, es una ubicación para el intervalo de tiempo de salida deseado. El valor actual del contador también selecciona los datos de RAM para reenviar en el intervalo de tiempo de salida actual. Luego, el contador se incrementa al siguiente valor. El conmutador repite el algoritmo y , finalmente, envía datos desde cualquier intervalo de tiempo de entrada a cualquier intervalo de tiempo de salida.
Para minimizar las conexiones y, por lo tanto, mejorar la confiabilidad, los datos para reprogramar el interruptor generalmente se programan a través de un solo cable que se enhebra a través de todo el grupo de circuitos integrados en una placa de circuito impreso. El software generalmente compara los datos ingresados con los datos transferidos, para verificar que los circuitos integrados permanezcan conectados correctamente. Los datos de conmutación introducidos en los circuitos integrados tienen doble búfer. Es decir, se cambia la configuración de un nuevo interruptor y luego un solo pulso aplica la nueva configuración instantáneamente a todos los circuitos integrados conectados.
Limitación
En un conmutador de intercambio de intervalo de tiempo (TSI), se requieren dos accesos a la memoria para cada conexión (uno para leer y otro para almacenar). Sea T el momento de acceder a la memoria. Por lo tanto, para una conexión, se tomará un tiempo de 2T para acceder a la memoria. Si hay n conexiones y t es el tiempo de operación para n líneas, entonces
t = 2nT lo
que da
n = t / 2T
tyn normalmente provienen de un diseño de sistema de nivel superior del tejido de conmutación. Por tanto, la tecnología que produce T determina n para un t dado. T también limita t para un n dado. Los tejidos de conmutación reales tienen requisitos reales para n y t y, por lo tanto, dado que T debe ser un número real establecido por una tecnología posible, los conmutadores reales no pueden ser arbitrariamente grandes no pequeños.
En conmutadores de mayor velocidad, el límite de T se puede reducir a la mitad utilizando una RAM de dos puertos más cara y menos fiable. En estos diseños, la lectura y la escritura suelen ocurrir al mismo tiempo. El conmutador aún debe arbitrar cuando hay un intento de leer y escribir en una ranura de RAM al mismo tiempo. Esto se hace normalmente evitando el caso en el software de control, reorganizando las conexiones en la estructura de conmutación. (Por ejemplo, consulte Conmutador de expansión mínima sin bloqueo )
Aplicaciones habituales
En las redes de conmutación de paquetes, un conmutador de intercambio de intervalo de tiempo a menudo se combina con dos conmutadores de división de espacio para implementar conmutadores de red pequeños.
En los conmutadores telefónicos, los conmutadores de intercambio de intervalos de tiempo suelen formar la capa exterior de la estructura de conmutación en el conmutador de una oficina central. Toman datos de líneas T-1 o E-1 multiplexadas en el tiempo que sirven a los vecindarios. Las líneas T-1 o E-1 sirven a las tarjetas de interfaz de línea de abonado (SLIC) en los vecindarios locales. Los SLIC sirven como interruptores de división del espacio exterior de un moderno sistema telefónico por cable.