Временной интервал обмена (ТСИ) коммутатор является сетевой коммутатор , который хранит данные в ОЗУ в одной последовательности, и считывает его в другой последовательности. Он использует оперативную память , небольшую память маршрутизации и счетчик . Как и любой коммутатор, у него есть порты ввода и вывода. ОЗУ хранит пакеты или другие данные, поступающие через его входной терминал.
Механизм
В чисто переключателе смены временных интервалов есть только один физический вход и один физический выход. Каждое физическое соединение - это возможность отказа коммутационной фабрики. Таким образом, ограниченное количество соединений этого коммутатора имеет большое значение в большой коммутационной матрице, поскольку делает этот тип коммутации очень надежным. Недостатком этого типа переключателя является то, что он вносит задержку в сигналы.
Когда пакет (или байт на телефонных коммутаторах ) поступает на вход, коммутатор сохраняет данные в ОЗУ в одной последовательности и считывает их в другой последовательности. Конструкции переключателей различаются, но обычно счетчик повторений увеличивается вместе с внутренними часами . Обычно он возвращается к нулю. Ячейка ОЗУ, выбранная для входящих данных, берется из небольшой памяти, индексируемой счетчиком. Обычно это место для желаемого временного интервала вывода. Текущее значение счетчика также выбирает данные RAM для пересылки в текущем временном интервале вывода. Затем счетчик увеличивается до следующего значения. Коммутатор повторяет алгоритм , в конечном итоге отправляя данные из любого временного интервала ввода в любой временной интервал вывода.
Чтобы свести к минимуму количество подключений и, следовательно, повысить надежность, данные для перепрограммирования переключателя обычно программируются через один провод, который проходит через всю группу интегральных схем на печатной плате. Программное обеспечение обычно сравнивает сдвинутые данные со сдвинутыми данными, чтобы убедиться, что ИС остаются правильно подключенными. Данные переключения, введенные в ИС, дважды буферизируются. То есть устанавливается новая конфигурация переключателя, а затем одиночный импульс мгновенно применяет новую конфигурацию ко всем подключенным ИС.
Ограничение
В переключателе обмена временными интервалами (TSI) для каждого соединения требуются два доступа к памяти (один для чтения и один для хранения). Пусть T будет временем доступа к памяти. Следовательно, для доступа к памяти потребуется 2T времени. Если имеется n соединений и t - время работы для n строк, то
t = 2nT,
что дает
n = t / 2T
t и n обычно исходят из системного проектирования коммутационной матрицы более высокого уровня. 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 поэтому, поскольку T должно быть фактическим числом, установленным возможной технологией, реальные коммутаторы не могут быть сколь угодно большими n или маленькими t.
В высокоскоростных коммутаторах ограничение от T может быть уменьшено вдвое, если использовать более дорогую и менее надежную двухпортовую RAM. В этих конструкциях чтение и запись обычно происходят одновременно. Коммутатор по-прежнему должен выполнять арбитраж при попытке одновременного чтения и записи в слот RAM. Обычно это делается путем исключения случая в управляющем программном обеспечении путем перегруппировки соединений в коммутационной матрице. (Например, см. Неблокирующий переключатель минимального охвата )
Обычные приложения
В сетях с коммутацией пакетов коммутатор обмена временными интервалами часто сочетается с двумя коммутаторами с пространственным разделением для реализации небольших сетевых коммутаторов.
В телефонных коммутаторах коммутаторы смены временных интервалов обычно образуют внешний слой коммутационной матрицы на коммутаторе центрального офиса. Они берут данные с мультиплексированных по времени линий T-1 или E-1, которые обслуживают окрестности. Линии T-1 или E-1 обслуживают интерфейсные карты абонентских линий (SLIC) в местных районах. SLIC служат в качестве переключателей разделения космического пространства в современной проводной телефонной системе.