pertemuan 5 - digital switching network · pendahuluan..... highway 1 highway 2 highway n frame...
TRANSCRIPT
TEKNIK SWITCHING
SWITCHING BERTINGKAT DAN PROBABILITAS BLOCKING
Pendahuluan
.....
.....
.....
........
highway 1
highway 2
highway n
Frame
KELUARMASUK
a. Trafik harus digitalb. Trafik atau informasi (dari user terminal masuk di time slot tertentu pada frame (highway) tertentuc. Switching : mempertukarkan isi dari time slot dan frame tertentu
Contoh sentral dengan switching network digital : EWSD, NEAX-61E, 5-ESS, dllEWSD : Electronic Wahler System DigitalNEAX : 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
TS 0 TS 1 TS k
Pendahuluan
� Konsep :
Digital Switching ~ Time Switching
TA
TB
TB
TA(n)
TA(n+1)ATA (n+1) = TB (n)
time switchingTA
TB
TB TB
TA
TB(n)
TB(n+1)
B
TB (n+1) = TA (n)TB
TA
Analog Switching ~ Space Switching
A
B
Closed saat menghubungkan A >>> B
Pendahuluan
Jenis dari Time Switching1. 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)
•Pada SN berkapasitas ‘kecil’ (kurang <<32) menggunakan single stage time switch (T) atauspace 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
Proses : � pertukaran ‘isi’ time slot bernomor sama dari frame (atau
highway) yang berbeda
Space Switch
� Address = timeslot : Adress 1 = ts 1Adress 2 = ts 2
� Word length = Σ cross point dalam 1 kolom + 1 untuk menyatakan crosspoint bebas (open)
Word Length = n + 1 = bit
� Prosses :
1 2 3 N
1
2
Inle t Bus
Outle t Bus
crosspoint
. . . . . .
( )1111nnnnlog
log
log
log
2222 +
� Prosses :
� CM ( connection memory ) diisiaddress crosspoint yang dipilih
� Switching Control membaca isi tiapsel berdasarkan urutan address(urutan timeslot)
� Selama ts1 menutup, deretan 8 bitditransfer (serial)
� Proses pembacaan berulang secarasiklus
1
2
3
w
1
2
3
w
1
2
3
w
1
2
3
w
3
N
Inle t Bus
address bus
connectionm em ories
address=ts /fram e
... ... ... ...
...
Space Switch
12
1
2
123
1
2
3
1 2
E F G H
A
B
100
011
000
011
100
000
000
000
000
000
000
011
2 1 3
B
C
D
CM-E CM-F CM-G CM-H
Space Switch
& & &
A 4 A 3 A 2 A 1
A 4
A 3 A 2
A 1
B 4
B 3
B 2 B 1
C 4
C 3
C 2
C 1
8 bit PCM word
3
8 bit PCM word
t 1 t 2 t 3 t 4
Periode 125 µs
&&&
&&&
B 4 B 3 B 2 B 1
C 4 C 3 C 2 C 1
3123
1331
2212
connection memory 1 connection memory 2 connection memory 3
2
1
t 1 t 2 t 3 t 4
Periode 125 µs
Alamat Kontrol(nomor dari incoming highway)
Time Switch
� Space (highway) tetap� Timeslot berubah, menyebabkan terjadinya delay
(TS 3)
(TS 3)
AT
AR
(TS 3)
PCM Frame
(TS 3)
(TS 8)
(TS 8)BT
AR
BR
5 TS Delay
(32-8) + 3 = 27 TS delay
(TS 8)5
(TS 8)
(TS 3)27
Time Switch
Cellcontent
Celladdress
A 1
B 2
C 3
D 4
A B C D
Frame
D C A B
1ts : 2 3 41ts : 2 3 4
Speech Memory
writeaddress
readaddress
� 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
Counter1 - 4
3
4
2
1
(TS1)
(TS2)
(TS3)
(TS4)
asikliksiklik
writ
e
timeslot
read
writ
e
read
writ
e
read
writ
e
read
Frame
Time Switch
LokasiMemori 1
A 1
A 2
Penul isan Sik l ik Penul isan Asik l i k
t 1
t 2 t 4
t 2
M emori Data
t 1 t 2 t 3 t 4
A 4 A 3 A 2 A 1Lokasi
Memori 2
LokasiMemori 2
A 3
LokasiMemori 2
A 4
t 4 t 2t 3 t 1
Periode 125 µstimeslot outgoing
A 4 A 3A 2 A 1
3142
Alamat Kontrol(memori dari lokasi data memori)
memori kontrol
Periode 125 µstimeslot incoming
Highway outgoingHighway incoming
8 bit PCM world 8 bit PCM world
t 3
t 4 t 3
t 1
t 1
t 2
t 3
t 4
STRUKTUR DIGITAL SWITCHING NETWORK
Struktur Digital Switching Network
� Single space switch memungkinkan terjadinya blocking
� Single time switch yang berkecepatan tinggi memungkinkan terjadinya non-blocking 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
� 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
SM-A1
CM-A1
SM-A2
CM-A2
SM-A3
A1
A2
A3
101
2
3
1010
45
45
45
B1
B2
B3
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.
CM-A33
CM-B3CM-B2
CM-B1
01045
Time Switch S-T
BLOCK SWITCH S-T
� Karakteristik blok switch S – Tmirip dengan blok switch T – S,bedanya adalah pada blokswitch S – T space switchnyaterletak di depan,menghubungkan bus input
SM-B1
CM-B1
SM-B2
CM-B2
SM-B3
B1
B2
B3
45
10
1010
45
1
2
3
10
A1
A2
A3menghubungkan bus input(sistem PCM) dengan bus inputtime switch
� Gambar berikutmengilustrasikan isi CM yangdiperlukan untukmenghubungkan A2/ts 10 keB1/ts 45
CM-B3
CM-A3
CM-A2
CM-A1 00110
3
Time Switch T-S
� Contoh Hubungan T-S
A 4 A 3 A 2 A 1
8 bit PCM world
B 4 B 3 B 2 B 1
1A1
2B1
3C1
4D1
5
6
7
A 2
B 2
C 2
Demultiplexer
A 4 D 4 D 3D 2
A 1B 2C 4 C 1
Outgoinghigjways(n bit/s)
Arbitiarycontroledread-out
Data memory(content/memory location)
cyclicwrite in
8 bit PCM world
4 n bit/s
8 bit PCM world
4 n bit/s
Multiplexer
Incominghigjways(n bit/s)
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t5
t6
t7
t9
t10
t13
t16
B 4 B 3 B 2 B 1
C 4 C3 C 2 C 1
D 4 D 3 D 2 D1
7
8
C 2
D 2
9
10
11
12
A 3
B 3
C 3
D 3
A 4 13
B4 14
C4 15
D4 16
12
16
13
8
3
1
6
15
7
4
9
11
5
10
14
2
t1t2t3t4
t5t6t7t8
t9t10
t11
t12
t14
t13
t16
t15
A 1B 2C 4 C 1
A 3C3 C 2D1
A 2B 4 B 3B 1
Periode 125 µ 125 µ 125 µ 125 µs Periode 125 µ 125 µ 125 µ 125 µs
Control memory
Control address(no of data memory)
Periode 125 µ 125 µ 125 µ 125 µs Periode 125 µ 125 µ 125 µ 125 µs
t7
t8
t9
t10
t11
t12
t13
t14
t15
t16
t1
t2
t3
t4
t8
t9
t11
t12
t14
t15
Time Switch S-T-S
SM-B1
CM-B1
SM-B2
CM-B2
SM-B3
CM-B3
B 1
B 2
B 3
10
1
2
3
A 1
A 2
A 3
1
2
3
45
C 1
C 2
C 3
10
B 1
B 2
1045
B 3
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.
SM-B3 45
CM-A1
CM-A2CM-A1 01110
10
CM-C3CM-C2
CM-C1
01145
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 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
Asumsi : - Space switch non-blocking- Time switch non-blocking- (STS) individual non-blocking
1 p'
p'
p'p'
p'
p'
pp
Lee Graph
N x k N x k
2
k
N
k
P1 = P(n/k)q’ = 1 – P1 = 1 – p/βk = jumlah matrik time switchβ = k/n (factor konsentrasi)
Probabilitas Blocking :
B = ( 1 – (1 – p/ββββ) 2) ) k
PROBABILITAS BLOCKING PADA DIGITAL SWITCH
2. Block Switch TST
inle tm em ory
inle t
outle tm em ory
outle t
1
2
1
2
P1 P1
P P
1
2
Lee Graph
SpaceSwitch
inle tm em ory
inle tm em ory
outle tm em ory
outle tm em ory
2
N
2
N
l
B = (1 – q12)l
q1 = 1 – P1 = 1 – P/αα = time expansion ( l/c)l = jumlah timeslot pada jalur space stagec = jumlah timeslot per frame pada jalur inputTST akan non blocking bila l = 2c -1
PROBABILITAS BLOCKING PADA DIGITAL SWITCH
3. Block Switch TSSST
TSMNN
TSM
inlettimestage
spacestage
spacestage
spacestage
outlettimestage
A B
81 =k
2P2P
1P 1P
K
Lee Graph
N x k
TSM
N x k
TSM
TSM
n
Nx
n
N
nN
xnN
k x N
k x N
TSM
TSM
TSM
KA B
2P2P
P1 = P/αP2 = P/(αβ)α = l/cβ = k/nProbabilitas blocking :
B = { 1 – (q 12 ( 1 – (1 – q2
2) k ) } l
Dimana : q1 = 1 – P1 = 1 – P/α q2 = 1 – P2 = 1 – P/αβ