TEKNIK SWITCHING SWITCHING BERTINGKAT DAN PROBABILITAS BLOCKING

(1)

TEKNIK SWITCHING

SWITCHING BERTINGKAT DAN

PROBABILITAS BLOCKING

(2)

Pendahuluan

...

.

..

.

..

.

highway 1 highway 2 highway n Frame KELUAR MASUK

a. Trafik harus digital

b. Trafik atau informasi (dari user terminal masuk di time slot tertentu pada frame (highway) tertentu

c. 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

(3)

Pendahuluan

Konsep :

Digital Switching ~ Time Switching

TA TB TB TA(n) TA(n+1) A TA (n+1) = TB (n) time switching TA TB TB TB TA TB(n) TB(n+1) B TB (n+1) = TA (n) TB TA

Analog Switching ~ Space Switching

A

B

(4)

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)

(5)

2. Space Switch – Time Switching = Space Switch (S)

•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

Proses :

pertukaran ‘isi’ time slot bernomor sama dari frame (atau

highway) yang berbeda

(6)

Space Switch

Address = timeslot : Adress 1 = ts 1

Adress 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 Inlet Bus Outlet Bus crosspoint

. . . .

(

n n n n

)

1 1 1 1

l

o

g

l

o

g

l

o

g

l

o

g

2 2 2 2 +

Prosses :

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

1 2 3 w 1 2 3 w 1 2 3 w 1 2 3 w 3 N Inlet Bus address bus connection m em ories address=ts/fram e

...

.

(7)

Space Switch

1 2 1 2 1 2 3 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

(8)

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 3 1 2 3 1 3 3 1 2 2 1 2

connection memory 1 connection memory 2 connection memory 3 2

1 t 1 t 2 t 3 t 4

Periode 125 µs

Alamat Kontrol

(9)

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 T_S D ela_y (3 2-8 ) +₃ =₂ 7 T_S d ela_y (TS 8) 5 (TS 8) (TS 3) 27

(10)

Time Switch

Cell content Cell address A 1 B 2 C 3 D 4 A B C D Frame D C A B 1 ts : 2 3 4 1 ts : 2 3 4 Speech Memory write address read address

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 Counter 1 - 4 3 4 2 1 (TS1) (TS2) (TS3) (TS4) asiklik siklik w ri te time slot re a d w ri te re a d w ri te re a d w ri te re a d Frame

(11)

Time Switch

Lokasi Memori 1

A 1

A 2

Penul isa n Sikl ik Penulisa n Asi kli 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 1 Lokasi Memori 2 Lokasi Memori 2 A 3 Lokasi Memori 2 A 4 t 4 t 3 t 2 t 1 Periode 125 µs timeslot outgoing A 4 A 3 A 2 A 1 3 1 4 2 Alamat Kontrol

(memori dari lokasi data memori) memori kontrol

Periode 125 µs timeslot incoming

Highway outgoing Highway incoming

8 bit PCM world 8 bit PCM world

t 3 t 4 _t₃ t 1 t 1 t 2 t 3 t 4

(12)

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

(13)

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 10 1 2 3 10 10 4 5 45 4 5 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-A3 3 CM-B3 CM-B2 CM-B1 0 10 45

(14)

Time Switch S-T

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

SM-B1 CM-B1 SM-B2 CM-B2 SM-B3 B1 B2 B3 4 5 10 1 0 10 4 5 1 2 3 10 A1 A2 A3

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 CM-B3 CM-A3 CM-A2 CM-A1 10 00 1 3

(15)

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 1 A1 2 B1 3 C1 4 D1 5 6 7 A 2 B 2 C 2 Demultiplexer A 4 D 4 D 3 D 2 A 1 B 2 C 4 C 1 Outgoing higjways (n bit/s) Arbitiary controled read-out Data memory (content/memory location) cyclic write in 8 bit PCM world 4 n bit/s 8 bit PCM world 4 n bit/s Multiplexer Incoming higjways (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 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11 t12 t14 t13 t16 t15 A 1 B 2 C 4 C 1 A 3 C3 D1 C 2 A 2 B 4 B 3 B 1 Periode 125 µ 125 µ 125 µ 125 µs _Periode_{125 µ}_{125 µ}_{125 µ}_{125 µ}_s 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

(16)

Time Switch S-T-S

SM-B1 CM-B1 SM-B2 CM-B2 SM-B3 CM-B3 B 1 B 2 B 3 1 0 1 2 3 A 1 A 2 A 3 1 2 3 4 5 C 1 C 2 C 3 1 0 B 1 B 2 10 4 5 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-A2 CM-A1 10 0 1 1 1 0 CM-C3 CM-C2 CM-C1 01 1 4 5

(17)

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.

(18)

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)

(19)

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' p p Lee Graph N x k N x k 2 k N k P₁= P(n/k) q’ = 1 – P1= 1 – p/β

k = jumlah matrik time switch

β = k/n (factor konsentrasi) Probabilitas Blocking :

(20)

PROBABILITAS BLOCKING PADA DIGITAL

SWITCH

2.

Block Switch TST

inle t m e m ory inle t outle t m e m ory outle t 1 2 1 2 P1 P1 P P 1 2 Lee Graph Space Switch inle t m e m ory inle t m e m ory outle t m e m ory outle t m e m ory 2 N 2 N l B = (1 – q₁2₎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

(21)

PROBABILITAS BLOCKING PADA DIGITAL

SWITCH

3. Block Switch TSSST TSM N N TSM inlet time stage space stage space stage space stage outlet time stage A B 8 1= k 2 P 2 P 1 P P₁ K Lee Graph N x k TSM N x k TSM TSM n N x n N n N x n N k x N k x N TSM TSM TSM K A B 2 P 2 P 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