TEKNIK SWITCHING SWITCHING BERTINGKAT DAN PROBABILITAS BLOCKING

Transkripsi

1 TEKIK SWITCHIG SWITCHIG BERTIGKT D PROBBILITS BLOCKIG

2 Pendahuluan SYRT S BERTIGKT :. Trafik harus digital. Trafik atau informasi (dari user terminal masuk di time slot tertentu pada frame (highway) tertentu. Switching : mempertukarkan isi dari time slot dan frame tertentu Contoh sentral dengan switching network digital : EWSD, EX-6E, 5-ESS, dll EWSD : Electronic Wahler System Digital EX: ipon Electronic utomatic Exchange ESS : Electronic Switching System Standar : - Jumlah frame dalam S - Jumlah TS dalam frame MSUK Frame highway highway KELU R Mengacu pada IST (International Switching and Transmission) Standar Transmisi Switch : PCM 0 Frame = Ts... highway n TS 0 TS TS k

3 Pendahuluan Konsep : Digital Switching ~ Time Switching T time switching T T(n) B TB TB T T (n+) = TB (n) TB (n+) = T (n) TB TB T TB(n) T(n+) TB(n+) nalog Switching ~ Space Switching B Closed saat menghubungkan >>> B

4 Pendahuluan Jenis dari Time Switching. Time Switch time Switching ~ Time Switch (T). Space Switch Time Switching = Space Switch (S) F F TB T TB T B B FB FB Proses : Pertukaran isi time slot yang berbeda tetapi terletak pada frame dari highway yang sama Proses : pertukaran isi time slot bernomor sama dari frame (atau highway) yang berbeda Pada S berkapasitas kecil (kurang <<) menggunakan single stage time switch (T) atau space switch (S) Pada S kapasitas >>, menggunakan Multistage Switching Contoh : - tingkat STS atau TST - 5 tingkat STSTS atau TSTST Makin besar kapasitas S : - stage semakin banyak - rate dari switching makin tinggi

5 Space Switch Outlet Bus crosspoint ddress = timeslot : ddress = ts ddress = ts Word length = cross point dalam kolom + untuk menyatakan crosspoint bebas (open) Inlet Bus Word Length = n + = log n bit..... address bus connection memories Proses : CM diisi address crosspoint yang dipilih Switching Control membaca isi tiap sel berdasarkan urutan address (urutan timeslot) Selama ts menutup, deretan 8 bit ditransfer (serial) Proses pembacaan berulang secara siklus w w w w address=ts/frame

6 Space Switch E F G H Hw 4 Hw B Hw C Hw D E F G H

7 Space Switch 8 bit PCM word 4 B C C 4 C 8 bit PCM word 4 B 4 C B B t4 t t t & & & Periode s B 4 B B B & & & C 4 C C C t4 t t t Periode s & & & connection memory connection memory connection memory lamat Kontrol (nomor dari incoming highway)

8 Time Switch Space (highway) tetap Timeslot berubah, menyebabkan terjadinya delay PCM Frame T (TS ) R (TS ) 5 TS Delay (-8) + = 7 TS delay (TS ) 5 (TS 8) (TS 8) (TS 8) BR (TS 8) BT 7 (TS )

9 write read write read write read write read Time Switch Speech Memory ts : 4 B C D Cell content Cell address ts : 4 D C B D write address Frame C B 4 read address (TS) Counter (TS) (TS) siklik time slot Frame asiklik (TS4) 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

10 Time Switch Memori Data Penulisan Siklik t t Penulisan siklik Lokasi Memori t t 4 Highway incoming 8 bit PCM world 8 bit PCM world Lokasi 4 Memori 4 t4 t t t Periode s timeslot incoming t Lokasi Memori t t 4 t t t Periode s timeslot outgoing Highway outgoing t 4 t 4 Lokasi Memori t t t t 4 4 memori kontrol lamat Kontrol (memori dari lokasi data memori)

11 Penyusunan Matriks dan Perhitungan Jumlah Crosspoint Pendahuluan Elemen dasar switching matriks adalah switch. Switch dengan n terminal input dan n terminal output adalah jika setiap inlet pada n terminal input dapat disambungkan dengan setiap outlet pada m terminal output atau disebut sebagai switch n x m (n x m switch). Switching matriks yang paling sederhana adalah matriks satu tingkat (single stage switching matrix). 4 5 a. Matrik segitiga X ( ) 4 5 X ( ) b. Matrik Bujur sangkar Kelemahan matrik tunggal : Jumlah cross point sangat besar jika jumlah inlet/outlet bertambah Capasitive loading yang timbul pada jalur bicara akan besar Satu cross point dipakai khusus untuk hubungan yang spesifik. Jika cross point tersebut terganggu maka hubungan tidak dapat dilakukan (block). Kecuali pada matrik bujur sangkar, tetapi harus dilakukan modifikasi algoritma pemilihan jalur dari inlet oriented ke outlet oriented Pemakaian cross point tidak efisien, karena dalam setiap baris/kolom haya cross point saja yang dipakai. Untuk mengatasi kelemahan matrik tunggal, maka digunakanlah switching network bertingkat (multiple stage switching) c. Full interconnection crosspoint X x

12 Penyusunan Matriks dan Perhitungan Jumlah Crosspoint multistage switch /n array n.k k array /n./n /n array k.n Sifat Multistage Sifat yang menarik dari matrik tunggal adalah ia bersifat non-blocking sedangkan pada S bertingkat dimana pemakaian cross point secara sharing maka memunculkan kemungkinan blocking inlet n.k /n./n k.n outlet gar S bertingkat bersifat non-blocking, Charles Clos dari Bell Laboratories telah menganalisa berapa jumlah matrik pada center stage yang diperlukan. k n n.k /n./n k.n k pada persamaan () di atas dengan (n-), maka : X n n k k n n n n k X k k () n X n K = jumlah crosspoint total = jumlah inlet/outlet = ukuran dari setiap switch block atau setiap group inlet/outlet = jumlah array tengah X (n ) (n ) () n / d X 0 dn () () Jumlah crosspoint minimum : x n () 4( )

13 Penyusunan Matriks dan Perhitungan Jumlah Crosspoint soal Matrik tunggal Bila diketahui suatu switching network mempunyai ukuran group inlet dan outlet = 00, jumlah inlet dan outletnya 000 se-dangkan jumlah array tengahnya = 0, hitung jumlah matrik bila disusun dalam matrik tunggal dan matrik tingkat. Jawaban Full Connection Sw itch X Segitiga ( - )/ M. Bujur sangkar (-) x = x x = (-)/ x = (-) = 0 x 0 = 0 (0 -)/ = 0 (0 -) = 0 6 cp = 499,5 x 0 cp = 949 x 0 cp Diketahui : n = 00 = 000 k = x 0 Matrik tingkat 0 x 0 0 x X k k n x 0 0 x = ( x 0 x 0)+ 0 (0 /0 ) = x 0 cp x 0 0 x 0 0 x 00 00

14 Penyusunan Matriks dan Perhitungan Jumlah Crosspoint soal Diketahui suatu switching network yang bersifat non-blocking mempunyai jumlah inlet/outlet () sebanyak 5000 saluran, tentukan : Jumlah group inlet/outletnya Jumlah array tengahnya (k) Gambar switch Jumlah Crosspoint totalnya Jawaban : 5000 a. n b. k n x c. Jumlah inlet/outlet switch () = 5000 Jumlah group inlet/outlet (n) = 50 Jumlah array tengah (k) = 99 d. X 4 4x5000 x5000 4x cp x 99 00x00 99 x x 99 00x00 99 x

15 Penyusunan Matriks dan Perhitungan Jumlah Crosspoint soal Diketahui : Suatu switching etwork bertingkat- mempunyai kapasitas 600 saluran pelanggan, 00 saluran untuk trunk dan 00 saluran untuk kebutuhan lainnya. Jika dipilih tiap group inlet/outletnya = 40, bersifat non-blocking : a. Gambarkan switching networknya b. Jumlah crosspoint switch tersebut = = 000 n = 40 k = n = x 40 - = 79 a. Gambar Switching etwork x 79 5 x 5 79 x x 79 5 x 5 79 x b. X 4 4x000 x cp

16 STRUKTUR DIGITL SWITCHIG ETWORK Struktur Digital Switching etwork Single time switch yang berkecepatan tinggi memungkinkan terjadinya nonblocking interconnectivity tetapi dengan kapasitas sentral yang besar, single time switch dibatasi oleh teknologi RM dan kanal logikanya. Untuk meningkatkan kapasitas sentral dengan blocking yang rendah biasanya dilakukan dengan menggunakan kombinasi time switch dan space switch

17 Time Switch T-S 0 0 SM- SM- 0 SM- 00 B B B B B B BLOK SWITCH T S Gambar berikut mengilustrasikan hubungan dari /ts 0 ke B/ts TS block terdiri dari time switch pada setiap input bus dari space switch tunggal. Penulisan ke time switch secara 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.

18 Time Switch S-T 0 SM-B 0 B B BLOCK SWITCH S-T 0 SM-B SM-B 0 B B B B 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 (sistem PCM) dengan bus input time switch Gambar berikut mengilustrasikan isi CM yang diperlukan untuk menghubungkan /ts 0 ke B/ts 0 00

19 Time Switch T-S Contoh Hubungan T-S Incoming higjways (n bit/s) 8 bit PCM world 4 B 4 B B B C 4 C C C D 4 D D D Periode s Multiplexer 4 n bit/s 8 bit PCM world Periode s cyclic write in Data memory (content/memory location) t t t t4 t5 t6 t7 t8 t9 t0 t t t t4 t5 t6 B C D B C D B C D B4 4 C4 5 D4 6 t6 t6 t5 t0 t t7 t9 t4 t t4 t t t t5 t8 t rbitiary controled read-out 4 n bit/s 8 bit PCM world Periode s Control memory Demultiplexe r D 4 D 4 D C 4 B C C D C B Outgoing highways (n bit/s) B 4 B Periode s t t4 t t t9 t0 t t t5 t6 t7 t8 6 5 t t t t4 6 8 Control address (no of data memory)

20 Time Switch S-T-S 0 B SM-B B C B B SM-B 0 B SM-B 0 B B 0 B B C C C C C 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 /TS0 dengan C/TS. Pada block switch STS space switch input berorietasi baris sedangkan space switch output berorientasi kolom.

21 Time Switch T-S-T 0 SM- SM- SM SM- C SM- C SM- C C 4 C C C C C 4 00 B B B 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 /TS0 akan dihubungkan ke C/TS. Penetapan hubungan berlaku untuk hubungan dua arah (arah kirim dan arah terima), untuk itu diperlukan jalur balik untuk mentransfer pembicaraan dari C/TS ke /TS0. Untuk memudahkan pengontrolan biasanya penetapan jalur dilakukan secara simetris.

22 Time Switch PERBDIG 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 ( 50 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 tingkat untuk mendapatkan probabiltas blocking yang rendah. Sampai dengan tahun 970 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 RM. 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 (T &T)

23 PROBBILITS BLOCKIG PD DIGITL SWITCH Lee Graph p p' p' p' p' p p' p' x k k x k p = p/β = p (n/k) β= k/n (factor konsentrasi) q = p = p/ k = jumlah matrik time switch n= jumlah group inlet atau outlet p=probability link busy q=probability link idle p =probability interstage link busy q =probability interstage link idle k Probabilitas Blocking (all the path busy) n n B= p =- q Untuk three stage network B=(- q ) B = ( ( p/ ) ) ) k k

24 PROBBILITS BLOCKIG PD DIGITL SWITCH. Block Switch TST Lee Graph inlet memory outlet memory P P P P inlet memory Space Switch outlet memory l inlet memory outlet memory P=P/ l/c, time expansion q=-p = -p/ P l/c) B = ( q ) k l = jumlah timeslot pada jalur space stage c = jumlah timeslot per frame pada jalur input TST akan non blocking bila l = c -

25 PROBBILITS BLOCKIG PD DIGITL SWITCH. Block Switch TSSST Lee Graph P P inlet time stage space stage space stage space stage outlet time stage K B P P TSM TSM x k x n n k x TSM TSM P P K B TSM TSM x k x n n k x TSM TSM P = P/ P = P/( ) = l/c = k/n Probabilitas blocking : B = { (q ( ( q ) k ) } l Dimana : q = P = P/ q = P = P/

26 Isi bagian yang kosong! 0 C F G 40 J D I B E H 5 5 SM-C P Q C 60 SM-C 5 R 5 S 5 T C V SM-C 60 U W C 50 X C C C 5 K 5 L B M 0 B 00 B