Conmutación Espacial y Temporal de las Redes Equipo: Equipo: Alan Alavez Chavez Eliot Eggers Guerra Alan Josue Vargas Rodrigo López Escobar

Introducción Dependiendo del tipo de señal eléctrica que se conmuta estas se dividen en Analógicas y Digitales. Una red de conexión analógica conmuta señales analógicas, y una red de conexión digital conmuta señales digitales. Una señal analógica es aquella que puede variar de forma continua, es decir, tomando un número ilimitado de valores distintos, mientras una señal digital es aquella que sólo puede tomar un cierto número de valores, es decir, varía de una forma discreta. La señal digital más utilizada es la señal digital binaria que sólo puede tomar dos valores, denominados “0” lógico y “1” lógico. Atendiendo al tipo de conmutación efectuado, las redes de conexión se dividen en Espaciales, temporales y Espacio temporales. Nota: M.I.C = Modulación por impulsos codificados

Comparación entre conmutación analógica y digital La conmutación analógica conmuta señales analógicas eléctricas de baja frecuencia, que se producen en el teléfono cuando se habla delante del micrófono. Utiliza la conmutación de circuitos o espacial: una ruta física para la comunicación, formada por puntos de cruce en el espacio. Figura 1 La conmutación digital es una conmutación temporal, para la que deben digitalizarse las señales telefónicas mediante técnicas PCM. Por tanto, conmuta señales digitales que son flujos de bits. Figura 2 www.coimbraweb.com

Conmutación Espacial La conmutación espacial consiste en una transferencia física de un multiplexor a otro. Dicha transferencia de bits es instantánea, por lo que no implica modificación en los intervalos de tiempo de canal. Tomando en cuenta que las técnicas M.I.C. convierte las señales analógicas de frecuencia vocal en señales digitales, y que la Multiplexación por División en el Tiempo permite aprovechar el espacio entre dos muestras consecutivas del mismo canal, para introducir muestras de otros canales, con lo que pueden comunicarse varios canales sobre la misma vía física, de un modo prácticamente simultáneo. Tenemos ahí pues, las principales técnicas utilizadas para la conmutación espacial. Básicamente la Conmutación Espacial, permiten conectar un cierto intervalo de tiempo (time slot) de cualquier canal de entrada con dicho intervalo de tiempo en cualquier canal de salida. Consiste en un conjunto de puntos de cruce que se pueden seleccionar, estableciendo un camino físico entre la entrada y la salida. Figura 3

Conmutador Espacial Definición: Los conmutadores espaciales son los encargados de establecer la conexión entre líneas de entrada y salida asociando un camino físico independiente dentro de la red de conexión. ● Conmutadores Monoetapa: Están constituidos por un único conmutador espacial y pueden ser de tipo: ○ Matriz Rectangular ○ Matriz de 2 caras ○ Matriz triangular ○ Matriz cuadrada de 4 Hilos ● Conmutadores Multietapa: Están constituidos por un conjunto de conmutadores espaciales monoetapa entre si Figura 4

Conmutación Temporal. La conmutación temporal consiste en un almacenamiento del contenido de un canal en una memoria, durante un tiempo menor que el tiempo de una trama; dicho contenido será desde la memoria hacia el multiplexor Modulado por impulsos codificados saliente, modificando así el canal asignado. Las etapas realizadas con conmutadores temporales, se conocen como etapas temporales o etapas T. Ejemplo: En la figura 5 podemos ver un ejemplo de conmutación temporal en la que el conmutador temporal transfiere el contenido del canal I del M.I.C. entrante hacia el canal J del M.I.C. saliente, estableciendo para esta conmutación un punto de cruce temporal. Nota: La conmutación temporal no es instantánea, pues necesita de un almacenamiento en memoria, y es la causante de que las redes de conexión digital M.I.C. introduzcan un retardo en las señales, intrínseca a la conmutación. Figura 5 Nota 2: Dado que los tiempos de trabajo de una red de conexión digital M.I.C. son del orden de microsegundos o incluso menos, obligan a que la tecnología empleada para este tipo de conmutación sea totalmente electrónica, ya que los dispositivos electromecánicos que trabajan en tiempos de milisegundos son demasiado lentos

Funcionamiento del Conmutador Temporal. # Esta pensando para una comunicación FullDuplex entre canales y se basa en la multiplicación por división de tiempo. # También Se conoce como intercambiador de canales (time slot interchanger) # Contiene 2 tipos de memoria y un contador Memoria de datos: para almacenar la información entrante. Memoria de control: Para encaminar la información de salida. Figura 6 # El contador: ayuda a escribir, y leer en las memorias , además de ayudar con el control.

Memoria de datos Memoria de Control Es el lugar donde se almacena la muestra de cada canal hasta que pueda ser transferida a la salida. Permite el intercambio temporal. Ejemplo si la muestra llega por el canal 7, se debe almacenar hasta que llegue el tiempo del canal 5 (de la siguiente trama)- #Nota: La memoria de datos de poder almacenar los datos de una trama completa. Por ejemplo si las tramas son MIC 30+2, la memoria de datos deberá de ser de 30 posiciones de 8 bits cada una = 240 bits. Memoria de Control Ayuda a acceder a la posición de memoria de datos en cada instante donde se encuentra la muestra que debe enviarse al enlace de salida #Nota: La memoria de control debe de tener tantas posiciones como canales de entrada. Por ejemplo, para soportar tramas MIC 30+2, la memoria de control debe de tener 30 posiciones ya cada posición debe de tener 5 bits para poder direccionara hasta 30 posiciones de la memoria de datos.

Evolución Temporal de los Contenidos de la Memoria de Datos Figura 7

Conmutación Espacio - Temporal La conmutación espacio temporal no es más que una mezcla de la conmutación espacial y la temporal, aprovechando de esta manera todas las ventajas que nos proporcionan ambos modelos de conmutación. La conmutación espacio – temporal es una operación en la que el contenido de un canal Modulado por impulsos codificados entrante, se transfiere a otro canal de un multiplexor Modulado por impulsos codificados saliente escogido entre varios. Ejemplo: Como se puede ver en la Figura 5, el conmutador espacio – temporal transfiere el contenido del canal (CH8) del múltiplexor M.I.C. entrante 18, hacia el canal 12 (CH12) del múltiplex saliente 14, estableciendo para esta conmutación, un punto de cruce espacio – temporal. Este punto de cruce tiene un componente espacial (cambiamos de M.I.C.), y un componente temporal (cambio de intervalo de tiempo o canal). El componente temporal introduce un retardo (en el ejemplo, de 4 intervalos de tiempo). Figura 8

Conmutación espacial vs Conmutación temporal Transferencia de bits instantánea La transferencia no es instantánea, antes se almacena el contenido de un canal en una memoria No hay modificación en el intervalo de tiempo de canal Hay modificación en el canal asignado, cambiando la ubicación temporal de los canales dentro de una trama para facilitar la búsqueda de camino. No altera el orden de las muestras Reescribe las muestras en diferente orden Se cambia de PCM pero no de tiempo de canal Se cambia de tiempo de canal pero no de PCM Lo realizan conmutadores y multiconmutadores espaciales o etapas 5 Lo realizan conmutadores y multiconmutadores o etapas T

Resumen Técnicas de Conmutación 1. Operación de Conmutación Espacial Consiste en una transferencia física de un multiplexor a otro y dicha transferencia de bits es instantánea, por lo que no implica modificación en intervalos de tiempo de canal. 2. Operación de Conmutación Temporal Consiste en un almacenamiento del contenido de un canal en una memoria, durante un tiempo menor que el tiempo de una trama; dicho contenido será desde la memoria hacia el multiplex MIC saliente, modificando el canal asignado. 3. Operación de Conmutación Espacio – Temporal La realizan los conmutadores espacio – temporales, y en este caso. Se cambia tanto de tiempo de canal como de Modulación por impulsos codificados.

Preguntas 1.- ¿Qué tipo de conmutación, utilizan las conexiones analógicas? 2.- ¿Qué tipo de conmutación, utilizan las conexiones Digitales? 3-. ¿Qué tipo de multiplexación utiliza la conmutación temporal, y la espacial? 4-. ¿Cómo se clasifican los conmutadores espaciales? 5-. ¿Cuando hablamos de un time slot interchanger nos referimos a? 6-. ¿Qué tipos de memoria contiene un conmutador temporal? 7-. ¿Qué significa M.I.C? 8-. ¿Cuántos bits de direccionamiento usa la memoria de control?

Fuentes de Información Video: Conmutador temporal https://www.youtube.com/watch?v=TtVUl2j-hag Video: Conmutación espacial monoetapa https://www.youtube.com/watch?v=KS_8B4RmBmA Manual Básico de telefonía http://www.naser.cl/sitio/Down_Papers/Manual%20Basico%20Telefonia%20Tradi cional.pdf