TEKNIK SWITCHING
SWITCHING BERTINGKAT DAN PROBABILITAS BLOCKING
Pendahuluan Frame
..... MASUK
.. .. TS 0
a. b. c.
.. .. TS 1
highway 1
.....
highway 2 KELUAR
.....
highway n
TS k
Trafik harus digital Trafik atau informasi (dari user terminal masuk di time slot tertentu pada frame (highway) tertentu Switching : mempertukarkan isi dari time slot dan frame tertentu
Contoh sentral dengan switching network digital : EWSD, NEAX-61E, 5-ESS, dll EWSD : Electronic Wahler System Digital NEAX : Nipon Electronic Automatic Exchange ESS : Electronic Switching System Standar :
- Jumlah frame dalam SN - Jumlah TS dalam frame Mengacu pada IST (International Switching and Transmission) Standar Transmisi Switch : PCM 30 --------- 1 Frame = 32 Ts
Pendahuluan
Konsep : Digital Switching ~ Time Switching TA
time switching
TA
TA(n)
TB
A
TB
TA (n+1) =TB (n) TB
TB TB (n+1) =TA (n) B
TA(n+1)
TA
TB(n)
TA
Analog Switching ~ Space Switching
A
B Closed saat menghubungkan A >>> B
TB(n+1)
Pendahuluan Jenis dari Time Switching 1. Time Switch – time Switching ~ Time Switch (T)
Proses : Pertukaran ‘isi’ time slot yang berbeda tetapi terletak pada frame (highway yang sama)
2. Space Switch – Time Switching = Space Switch (S)
Proses : pertukaran ‘isi’ time slot bernomor sama dari frame (atau highway) yang berbeda •Pada SN berkapasitas ‘kecil’ (kurang <<32) menggunakan single stage time switch (T) atau space switch (S) •Pada SN kapasitas >> 32, menggunakan Multistage Switching Contoh : - 3 tingkat STS atau TST - 5 tingkat STSTS atau TSTST •Makin besar kapasitas SN : - stage semakin banyak - rate dari switching makin tinggi
Space Switch Outlet Bus
1
2
3
......
N
1
crosspoint
. ..
address bus
1
1
1
1
2 3
2 3
2 3
2 3
w
...
w
...
w
...
...
connection m em ories
w
address=ts/fram e
+
) bit
Prosses :
N
2222
(
1111 nnnn
Inlet Bus
lo g
Word Length = n + 1 =
2
3
Address = timeslot : Adress 1 = ts 1 Adress 2 = ts 2 Word length = Σ cross point dalam 1 kolom + 1 untuk menyatakan crosspoint bebas (open)
CM ( connection memory ) diisi address crosspoint yang dipilih Switching Control membaca isi tiap sel berdasarkan urutan address (urutan timeslot) Selama ts1 menutup, deretan 8 bit ditransfer (serial) Proses pembacaan berulang secara siklus
Space Switch
2
1
3
1
H
2
2 2
G
1
F
1
E
A 3
1
2
B
2
C
1
3
D
100
011
000
000
011
100
000
000
000
000
000
011
CM-E
CM-F
CM-G
CM-H
Space Switch 8 bit PCM word
8 bit PCM word
A4
A3
A2
A1
3
A4
B3
C2
A1
C4
A3
A2
C1
B4
C3
B2
B1
t
t
t
t
1
2
3
Periode 125 µs
B4
B3
B2
B1
C4
C3
C2
C1
t
t
t
t
1
2
3
&
&
&
&
&
&
&
&
&
connection memory 2
connection memory 3
2
1
4
Periode 125 µs
connection memory 1
3 1 2 3
1 3 3 1
2 2 1 2
Alamat Kontrol (nomor dari incoming highway)
4
Time Switch
Space (highway) tetap Timeslot berubah, menyebabkan terjadinya delay
PCM Frame AT AR
(TS 3)
(TS 3) (TS 3) y la de ay TS el D 27 = TS 3 5 + 8) 2(3
(TS 8) 5 (TS 8) (TS 8) (TS 8)
BR BT
27
(TS 3)
Time Switch Speech Memory ts :
1
2
3
4
A
B
C
D
Cell content
Cell address
A
1
B
2
C
3
D
4
Frame
ts :
1
2
3
4
D
C
A
B
write address
read address
Counter 1-4
Frame
siklik
3
(TS1)
4
(TS2)
2
(TS3)
1
(TS4)
asiklik
read
write
read
write
read
write
read
write
time slot
Speech memory (SM) : Untuk menyimpan isi time slot (PCM) Word Connection memory (CM) : Untuk mengontrol pembacaan isi SM ke output bus secara random (asiklik) Counter : Untuk mengontrol penulisan isi time slot bus input ke dalam SM secara siklik
Time Switch M emori Data
t1 Penul isa n Sikl ik
t2 Penulisa n Asi kli k
A1
Lokasi Memori 1
t2
t4 A2
8 bit PCM world
8 bit PCM world
A4
A3
A2
A1
t1
t2
t3
t4
Lokasi Memori 2
A2
A4
A1
A3
t3
t2
t1
Highway incoming
Highway outgoing
t3
t4
t1 A3
Periode 125 µs timeslot outgoing
Periode 125 µs timeslot incoming
Lokasi Memori 2
t4
t3 A4 memori kontrol
Lokasi Memori 2
t1 t2 t3 t4
3 1 4 2
Alamat Kontrol (memori dari lokasi data memori)
STRUKTUR DIGITAL SWITCHING NETWORK
Struktur Digital Switching Network
Single space switch memungkinkan terjadinya blocking
Single time switch yang berkecepatan tinggi memungkinkan terjadinya nonblocking interconnectivity tetapi dengan kapasitas sentral yang besar, single time switch dibatasi oleh teknologi RAM dan kanal logikanya.
Untuk meningkatkan kapasitas sentral dengan blocking yang rendah biasanya dilakukan dengan menggunakan kombinasi time switch dan space switch
Time Switch T-S BLOK SWITCH T – S
45
A1
SM-A1
B1
CM-A1 10
45 10
A2 45
10
CM-A2
B3
2 SM-A3
A3
B2 1
SM-A2
3 CM-A3
45
0 10
CM-B1
CM-B2
CM-B3
Gambar berikut mengilustrasikan hubungan dari A2/ts 10 ke B1/ts 45 TS block terdiri dari time switch pada setiap input bus dari space switch tunggal. Penulisan ke time switch secara siklik dikontrol counter dan pembacaannya asiklik dikontrol oleh Conection Memory (CM). Time switch berfungsi untuk menggeser PCM word incoming ke timeslot outgoing yang dikehendaki, sedangkan space switch berfungsi menghubungkan bus (highway) inlet dengan bus outlet. Struktur ini masih mempunyai kemungkinan blocking, bawaan dari space switch yang digunakan.
Time Switch S-T 10
SM-B1
45 10
A1
B1
CM-B1 10
45
10
SM-B2
A2
BLOCK SWITCH S-T
Karakteristik blok switch S – T mirip dengan blok switch T – S, bedanya adalah pada blok switch S – T space switchnya terletak di depan, menghubungkan bus input (sistem PCM) dengan bus input time switch
Gambar berikut mengilustrasikan isi CM yang diperlukan untuk menghubungkan A2/ts 10 ke B1/ts 45
B2
1 CM-B2 2 SM-B3
A3
B3
3 CM-B3
CM-A1
10
001
CM-A2
CM-A3
Time Switch T-S Contoh Hubungan T-S
Incoming higjways (n bit/s)
cyclic write in
Multiplexer
Data memory (content/memory location)
t1 8 bit PCM world A4
A3
A2
A1
4 n bit/s
B4
B3
B2
B1
8 bit PCM world
C4
C3
C2
C1
D4
D3
D2
D1
Periode 125 µs µ
Periode 125 µs µ
t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t 10 t 11 t 12 t 13 t 14 t 15 t 16
A1 B1 C1
1 2 3
D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3
4 5 6 7 8 9 10 11 12
A4 B4 C4 D4
13 14 15 16
Demultiplexer
Arbitiary controled read-out
Outgoing higjways (n bit/s)
t6 t 16 t5 t 10 t 13 t7 t9 t4 t 11 t 14 t 12 t1 t3 t 15 t8 t2
4 n bit/s
D2
A4
D4
D3
8 bit PCM world
C4
B2
A1
C1
C3
A3
D1
C2
B1
B4
B3
A2
Periode 125 µs µ
Periode 125 µs µ Control memory
t13 t14 t15 t16
5 10 14 2
t9 t10 t11 t12
7 4 9 11
t5 t6 t7 t8
3 1 6 15
t1 t2 t3 t4
12 16 13 8
Control address (no of data memory)
Time Switch S-T-S SM-B1
10
45
B1
B1
A1
C1 CM-B1 B2
A2
B2
SM-B2
C2
1
1 CM-B2 10
2
45
2
10
A3 3
SM-B3
CM-A1
CM-A2
C3
CM-B3
B3
10
10
011
CM-A1
B3
3
45
45
011
CM-C2
CM-C3
CM-C1
BLOK SWITCH STS Pada STS switch space switch input menghubngkan bus input dengan time switch dan space switch output menghubungkan time switch dengan bus output. Pada gambar diilustrasikan contoh hubungan antara A1/TS10 dengan C1/TS45. Pada block switch STS space switch input berorietasi baris sedangkan space switch output berorientasi kolom.
Time Switch T-S-T
BLOK SWITCH T-S-T Pada T-S-T, time switch input dihubungkan ke input space switch dan time switch output menghubungkan output space switch dengan bus outlet. Pada gambar diperlihatkan suatu panggilan dari A2/TS10 akan dihubungkan ke C1/TS45. Penetapan hubungan berlaku untuk hubungan dua arah (arah kirim dan arah terima), untuk itu diperlukan jalur balik untuk mentransfer pembicaraan dari C1/TS45 ke A2/TS10. Untuk memudahkan pengontrolan biasanya penetapan jalur dilakukan secara simetris.
Time Switch
PERBANDINGAN BLOCK SWITCH
Single Space (S) switch tidak dapat diaplikasikan karena mempunyai sifat probabilitas blocking yang sangat tinggi. Single Time (T) switch dapat dipakai sebagai non-blocking switch block dengan kapasitas kecil ( 250 saluran), untuk kapasitas yang lebih besar biasanya dikombinasikan dengan Space switch. Konfigurasi T-S atau S-T dapat digunakan untuk kapasitas kecil sampai dengan sedang, probabilitas blocking akan meningkat dengan bertambah ukuran time switch, sehhingga harus digunakan switch blok 3 tingkat untuk mendapatkan probabiltas blocking yang rendah. Sampai dengan tahun 1970 sentral digital kebanyakan menggunakan konfigurasi S-T-S karena diperlukan biaya yang tinggi untuk digital storage dengan kecepatan tinggi, kemudian beralih ke T-S-T setelah berkembangnya teknologi RAM. Space switch akan meningkat sebanding dengan kuadrat bus input atau bus output, sedangkan ukuran time switch meningkat secara linear dengan bertambah jumlah time slot. Untuk sentral dengan kapasitas besar, space switch dipilah-pilah dalam beberapa tingkat untuk membatasi ukurannya, awalnya berkembang konfigurasi SSTSS kemudian beralih ke TSST atau TSSST (AT &T)
PROBABILITAS BLOCKING PADA DIGITAL SWITCH 1.
Blok switch TST Lee Graph
Asumsi :
- Space switch non-blocking - Time switch non-blocking - (STS) individual non-blocking
p'
p' p
1
p'
p'
p'
p'
k 2
N
Nxk
Nxk
P1 = P(n/k) q’ = 1 – P1 = 1 – p/β k = jumlah matrik time switch β = k/n (factor konsentrasi)
k
Probabilitas Blocking :
B = ( 1 – (1 – p/β β) 2) ) k
p
PROBABILITAS BLOCKING PADA DIGITAL SWITCH 2.
Block Switch TST
Lee Graph
P1
1
2
N
inle t m e m ory
inle t m e m ory
inle t m e m ory
outle t m e m ory
Space Switch
outle t m e m ory
1
P
1
2
P1
P
2 l
outle t m e m ory
N
B = (1 – q1 2)l q1 = 1 – P1 = 1 – P/α α = time expansion ( l/c) l = jumlah timeslot pada jalur space stage c = jumlah timeslot per frame pada jalur input TST akan non blocking bila l = 2c -1
PROBABILITAS BLOCKING PADA DIGITAL SWITCH Block Switch TSSST
3.
Lee Graph P2
P2 K
A inlet time stage
space stage
space stage
space stage
TSM
outlet time stage TSM
Nxk
N N x n n
B
P1
P1 k1 = 8
kxN
TSM
P2
TSM
P2
K A
TSM
TSM
Nxk TSM
N N x n n
kxN TSM
B
P1 = P/α P2 = P/(αβ) α = l/c β = k/n Probabilitas blocking : B = { 1 – (q12 ( 1 – (1 – q22) k ) } l Dimana : q1 = 1 – P1 = 1 – P/α q2 = 1 – P2 = 1 – P/αβ
