Un conmutador de intercambio de intervalos de tiempo (TSI) es un conmutador de red que almacena datos en la RAM en una secuencia y los lee en una secuencia diferente. Utiliza RAM , una pequeña memoria de enrutamiento y un contador . Como cualquier conmutador, tiene puertos de entrada y salida. La RAM almacena los paquetes u otros datos que llegan a través de su terminal de entrada.
En un conmutador de intercambio de intervalos de tiempo puro, solo hay una entrada física y una salida física. Cada conexión física es una oportunidad para que falle una red de conmutación. Por lo tanto, el número limitado de conexiones de este conmutador es valioso en una red de conmutación grande, porque hace que este tipo de conmutación sea muy confiable. La desventaja de este tipo de conmutador es que introduce un retraso en las señales.
Cuando un paquete (o byte, en los conmutadores telefónicos ) llega a la entrada, el conmutador almacena los datos en la RAM en una secuencia y los lee en una secuencia diferente. Los diseños de los conmutadores varían, pero normalmente, un contador repetitivo se incrementa con un reloj interno . Normalmente, vuelve a cero. La ubicación de la RAM elegida para los datos entrantes se toma de una pequeña memoria indexada por el contador. Normalmente es una ubicación para el intervalo de tiempo de salida deseado. El valor actual del contador también selecciona los datos de la RAM que se reenviarán en el intervalo de tiempo de salida actual. Luego, el contador se incrementa al siguiente valor. El conmutador repite el algoritmo y, finalmente, envía datos desde cualquier intervalo de tiempo de entrada a cualquier intervalo de tiempo de salida.
Para minimizar las conexiones y, por lo tanto, mejorar la confiabilidad, los datos para reprogramar el interruptor generalmente se programan a través de un solo cable que pasa por todo el grupo de circuitos integrados en una placa de circuito impreso. El software generalmente compara los datos introducidos con los datos extraídos para verificar que los circuitos integrados permanezcan conectados correctamente. Los datos de conmutación ingresados en los circuitos integrados se almacenan en un doble búfer. Es decir, se introduce una nueva configuración del interruptor y, luego, un solo pulso aplica la nueva configuración instantáneamente a todos los circuitos integrados conectados.
En un conmutador de intercambio de intervalos de tiempo (TSI), se requieren dos accesos a la memoria para cada conexión (uno para leer y otro para almacenar). Sea T el tiempo de acceso a la memoria. Por lo tanto, para una conexión, se necesitarán 2T de tiempo para acceder a la memoria. Si hay n conexiones y t es el tiempo de operación para n líneas, entonces
t=2nT,
lo que da
n=t/2T
t y n normalmente provienen de un diseño de sistema de nivel superior de la estructura de conmutación. Por lo tanto, la tecnología que produce T determina n para una t dada. T también limita t para una n dada. Las estructuras de conmutación reales tienen requisitos reales para n y t y, por lo tanto, dado que T debe ser un número real establecido por una posible tecnología, los conmutadores reales no pueden ser arbitrariamente grandes (n) o pequeños (t).
En conmutadores de mayor velocidad, el límite de T se puede reducir a la mitad utilizando una RAM de dos puertos más cara y menos fiable. En estos diseños, la lectura y la escritura suelen producirse al mismo tiempo. El conmutador debe arbitrar cuando se intenta leer y escribir en una ranura de RAM al mismo tiempo. Esto se hace normalmente evitando el caso en el software de control, reorganizando las conexiones en la estructura de conmutación. (Por ejemplo, consulte el conmutador de expansión mínima sin bloqueo ).
En las redes de conmutación de paquetes, un conmutador de intercambio de intervalos de tiempo a menudo se combina con dos conmutadores de división de espacio para implementar conmutadores de red pequeños.
En las centrales telefónicas, los conmutadores de intercambio de intervalos de tiempo suelen formar la capa exterior de la red de conmutación en la central de una oficina central. Reciben datos de líneas T-1 o E-1 multiplexadas en el tiempo que dan servicio a los barrios. Las líneas T-1 o E-1 dan servicio a las tarjetas de interfaz de línea de abonado (SLIC) en los barrios locales. Las SLIC sirven como conmutadores de división del espacio exterior de un sistema telefónico cableado moderno.