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CAPÍTULO II
COMUTAÇÃO TELEFÔNICA
Carlos Roberto dos Santos
Redes Telefônicas Capítulo II - Comutação Telefônica pg 2
TIPOS DE COMUTADORES
• COMUTADORES DE CIRCUITO– COMUTAÇÃO ESPACIAL– COMUTAÇÃO TEMPORAL
• COMUTADORES DE PACOTES
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COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS
• O caminho estabelecido entre dois pontos durante uma chamada permanece dedicado ao transporte das informações até o final da comunicação
• Adequada para tráfego contínuo e constante• Apresenta retardo de transferência constante
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COMUTAÇÃO DE CIRCUITO
ASSINANTEA
ASSINANTEB
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Fases da Comutação de Circuitos
• Estabelecimento do Circuito• Transferência de Informação• Desconexão
CB DA
MENSAGEM
T
Tempo deTransmissão
Tempo de Propagação
Estabelecimentoda Conexão
Transmissãoda Mensagem
Término daConexão
Fig. 3.2 – Comutação de circuitos
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COMUTAÇÃO ESPACIAL E TEMPORAL
A2 A1A3
B2 B1B3
C2 C1C3
D1 D1D3
D2 D1D3
C2 C1C3
B2 B1B3
A2 A1A3
ABD C
(a) (b)
AB D C
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COMUTAÇÃO DE CIRCUITO (DIGITAL OU TDM)
Quadro
Time Slot
E1
E2
E3
En
S1
S2
S3
Sn
1m
Enlace de Entrada
Time Slot Enlace de Saída Time Slot
E1
1 S2 2
2 S1 3
3 Sn m
: : :
m S2 1
: : : :
En
1 S1 2
2 S1 1
3 Sn 1
: : :
m Sn 2
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COMUTAÇÃO TELEFÔNICA
• CENTRAL:– Função de realizar a comutação (estabelecimento de um
caminho de áudio) entre 2 terminais ou juntores– Comutação entre terminais– Comutação entre centrais
CENTRAL A CENTRAL B CENTRAL C
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COMUTADORES ANALÓGICOS
12
678
543
6 8754321
• São baseados em Matrizes Analógicas• Estabelece um caminho físico de áudio entre dois canais que se
desejam comunicar• Comutação Espacial• Utilizadas em CPA - E
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COMUTADOR ESPACIAL DIGITAL
A1A2A3A32
B1B2B3B32
C1C2C3C32
C1A2B3B32
A1C2C3A32
B1B2A3C32
312
2
133
1
221
3
0
2
1
31CS1 CS2 CS3
MC=Memória de ControleEndereço decruzamento= 011 CS => Memória de Controle
(Control Store)
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COMUTADOR DIGITAL OU TEMPORAL
• Se baseia na técnica TDM (Multiplexação por Divisão de Tempo)
• No caso de PCM, a Matriz de Comutação Digital extrai os canais do PCM de Entrada e rearanja-os no PCM de Saída
Matriz Temporal
31 30 012
PCM DE ENTRADA
31 30 012
PCM DE SAÍDA
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PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO COMUTADOR TEMPORAL
31 30 012
PCM DE ENTRADA
30
31
210 31
3031
0
12
30
31
21
0
0131 30 2
PCM DE SAÍDA
Memória deConversação
Memória deControle
E
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APLICAÇÃO DO COMUTADOR TEMPORAL
DEMUXMUX
A1
A2
A3
A4
B1
B2
B3
B4
t4 t3 t2 t1A2 A1A3A4
t4 t3 t2 t1A3A4A1A2
1
2
3
4
A1A2A3A4
1
2
3
4
4312
COMO FAZER COM QUE A1 FALE COM B3, A2 COM B4,A3 COM B2 E A4 COM B1?????
DEMUXMUX
A1
A2
A3
A4
B1
B2
B3
B4
t4 t3 t2 t1
A2 A1A3A4
MEM CONVERSAÇÃO
-> MEM CONTROLE
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COMUTADOR TEMPORAL DE 256 CANAIS
A0A1A31 ::::::::
B0B1B31 ::::::::
C0C1C31 ::::::::
H0H1H31 ::::::::
1
2
3:::8
A0B0C0:::::H31 H0A1:::::
32 Canais em 125s
256 Canais em 125sMUX
A0 1
2
3
4
5
256
B0C0D0E0
H31
::::
12345
256
::::
Memória deConversação256 posições
Memória deControle
256 posições
Qual o Número Máximo de Canais C que Pode Ser Tolerado Por uma Memória de Leitura e Escrita Simultânea?????
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EXEMPLO
A1
A3
A2
A4
A5
A7
A6
A8
B1
B3
B2
B4
B5
B7
B6
B8
SS0
SS1
0
1
0
1
MUXPCM
DEMUXPCM
a) Preencher as memórias de controle na tentativa de possibilitar as seguintes conversações: A1 e B6, A2 e B1, A3 e B8, A4 e B2, A5 e B3, A6 eB7, A7 e B4 e A8 e B5.b) Concluir a respeito 2
3
4
13
00
1
10
0
1
2
3
4
1
2
3
4
A7 A5 A4 A2
A3 A6 A1 A8
4
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EQUIVALENTE ESPACIAL
S
012
012 0
012
012 1
012
012 31
012:
31
1
012
012 2
::
012:
31
2
012:
31
3
012:
31
1
012:
31
2
012:
31
3
T T1º Estágio 2º Estágio 3º Estágio
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MATRIZ DE 03 ESTÁGIOS
x pode se interligar com y através de s caminhos
1
2
k
1
2
s
1
2
t
1
n
1
n
1
n
1
s
1
k
1
s
1
t
1
s
1
s
1
m
1
m
1
m
N M
x
y
1º Estágio 2º Estágio 3º Estágio
1
t
1
t
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EXERCÍCIO: MATRIZ DE COMUTAÇÃO DE 3 ESTÁGIOS
•Seja uma central de comutação utilizando uma matriz de comutação de 3 estágios. A central possui 9 enlaces de entrada e 9 enlaces de saída.Todos os três estágios têm o mesmo número de matrizes básicas e é igual a 3.
a) Desenhe uma estrutura de conexão para essa matriz, especificando os números de entradas e de saídas para cada matriz básica.
b) Estudar uma situação de bloqueio interno. (Uma situação de bloqueio interno é quando por ex., uma entrada X e uma saída Y estão livres, mas não podem fazer uma conexão por falta de um caminho interno).
c) Determine o número de pontos de cruzamento no caso anterior?
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SOLUÇÃO
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MATRIZ DE 3 ESTÁGIOS: CONDIÇÃO DE NÃO BLOQUEIO
•Qual é o número de matrizes básicas no 2o estágio para não haver bloqueio?
1
2
N/n
1
2
k
1
2
N/n
1
n
1
n
1
n
1
k
1 11
1
k
1
1
n
1
n
1
n
N N
A condição de não bloqueio em uma matriz de 3 estágios foiinicialmente publicada por Clos em 1953.
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CONDIÇÃO DE NÃO BLOQUEIO
Clos analisou a situação de pior caso:Suponha que a entrada x queira se interligar com a saída y. Nopior caso as (n-1) entradas do 10 estágio poderão estar ocupadas (em conversação), necessitando, portanto (n-1) matrizes básicasno 2o estágio. Por outro lado, as (n-1) saídas do 3o estágio pode-rão estar ocupadas, necessitando também (n-1) matrizes básicasno 2o estágio.
Desse modo, para não haver bloqueiok = (n-1) +(n-1) +1 = 2n-1 matrizes básicas no 2o estágio
k = 2n - 1
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Número de Pontos de Cruzamentos
1. Sem bloqueio
a) Para um estágio 21 )( NNC
b) Para três estágios
C N n n n Nn
Nn
Nn
n Nn
n n3 2 1 2 1 2 1( , ) ( ) ( ) ( )
)
= (2n -1)(2N + Nn
2
2
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EXEMPLO
• Seja uma central de comutação que utiliza uma matriz de comutação de 3 estágios, sem bloqueio, com 32 enlaces de entrada e 32 enlaces de saída (32X32). Estudar as situações (pontos de cruzamento, número de matrizes,...) se forem utilizadas matrizes básicas no primeiro (e terceiro) estágios, com 2, 4, 8 e 16 entradas (saídas)
2
4
8
16
32
Ordem NPC
Primeiro Estágio Segundo Estágio Terceiro Estágio
Entradas (n) N• Matrizes Ordem N• Matrizes Ordem N• Matrizes
3X2 96016 2X3 3 16X16 16
7X4 8968 4X7 7 8X8 8
15X8 12004 8X15 15 4X4 4
31X16 21082 16X31 31 2X2 2
1 32X32 xxxx xxxx xxx xxx 1024