2 Сурет. Уақыт бойынша каналды бөлу негізіндегі коммутация

TDM-желінің аппараттары - мультиплексорлар, коммутаторлар, демультиплексорлар -өз жұмысының циклы ағымында кезекпен барлық абоненттік каналдарға қызмет көрсете отырып, уақытты бөлу режимінде жұмыс жасайды. TDM жабдығының жұмыс циклы 125 мкс-ке тең, ол что соответствует периоду следования замеров голоса в цифровом абонентском канале. Бұл дегеніміз мультиплексор немесе коммутатор кез келген абоненттік каналға уақтылы қызмет көрсете алады және желі бойымен әрі қарай оның кезекті замерін бере алады деген сөз. Әрбір қосылуға тайм-слот деп аталатын аппаратура жұмысы циклы уақытының бір кванты бөлінеді. Тайм-слоттың ұзақтығы TDM мультиплексорымен неме коммутаторымен қызмет көрсетілетін абоненттік каналдың санынан тәуелді болады.

Мультиплексор соңғы абоненттерден N кіріс каналдары бойынша ақпаратты қабылдайды, олардың әрқайсысы деректерді абоненттік канал бойынша 64 Кбит/с жылдамдықпен береді - 1 байт әрбір125 мкс-те. Әрбір циклда мультиплексор келесі әрекеттерді орындайды:

• әрбір каналдан деректердің кезекті байтын қабылдау;

• қабылданан байттардан тығыздалған кадрды құрастыру;

• тығыздалған кадрды N*64 Кбит/с тең биттік жылдамдықпен шығыс каналына беру.

Тығыздалған кадрдағы байттың реті сол байт алынатын кіріс каналының нөміріне сәйкес болады. Мультиплексормен қызмет көрсетілетін абоненттік каналдың саны оның жылдамдығынан тәуелді. Мысалы, TDM технологиясы бойынша жұмыс істейтін, бірінші өнеркәсіптік мультиплексорды беретін, Т1 мультиплексоры шығысында Т1 стандартты тығыздалған кадрды құра отырып, 1,544 Мбит/с биттік жылдамдықпен берілетін 24 кіріс абоненттік каналды қолдайды.

Демультиплексор осыған кері есепті орындайды – ол тығыздалған кадрдң байттарын ашып, олардыөзінің бірнеше шығыс каналдары бойынша таратады, және ол тығыздалған кадрдағы байт нөмірінің шығыс каналындағы нөмірге сәйкестігін санайды.

Коммутатор жылдам канал бойынша мультиплексордан тығыздалған кадрды қабылдайды, байттардың тығыздалған кадрға жинақталған ретімен өзінің буферлік жадысының жеке ұяшықтарына одан әрбір байтты жазып алады. Коммутациялау амалын орындау үшін байттар буферлік жадыдан түскен реті бойынша емес, желіде қолдау тапқан абоненттердің қосылуына сәйкес болатын ретпен алынады. Мысалы, егер 2 суреттің сол жақ бөлігіндегі бірінші абонент желінің оң жақ бөлігіндегі екінші абонентпен қосылу керек болса, онда буферлік жадының бірінші ұяшығына жазылған байт одан екінші болып алынады. Тығыздалған кадрда байттарды қажетті түрде араластыра отырып, коммутатор желідегі соңғы абоненттердің қосылуын қамтамасыз етеді.

TDM жабдығының жұмысы деректердің әрбір байтын қандай да бір элементарлы пакет болып саналатындықтан, пакетті коммутциялайтын желі жұмысын еске түсіреді. Дегенмен, компьютерлік желідегі пакеттен айырмашылығы TDM желісінің пакетінің жеке адресі жоқ. Оның адресі тығыздалған кадрдағы оның реттік нөмірі немесе мультиплексордағы не коммутатордағы бөлінген тайм-слоттың нөмірі болып табылады. TDM техникасын қолданатын желілер, барлық жабдықтың синхронды жұмысын талап ететіндіктен, сол техниканың –берудің синхронды режимі (STM) деп аталатын екінші атау берілді. Синхрондылықты бұзу бұл кезде адрестік ақпарат жоғалатындықтан, абоненттің қажетті коммутациясын бұзады. Сондықтан TDM жабдығында әр түрлі каналдар арасында тайм-слоттарды қайта тарату мүмкін емес, тіпті егер мультиплексор жұмысының қандай да бір циклында каналдардың біріндегі тайм-слот артық болса да, себебі сол каналдың кірісінде сол уақытта берілетін деректер жоқ (мысалы, телефондық желінің абоненті үндемей тұр).

Уақыт бойынша каналды статистикалық бөлу (Statistical TDM, STDM) деп аталатын, TDM техникасының түрі де бар. Бұл техника бір каналдың уақытша бос тайм-слоттарының көмегімен басқаларының өткізу қабілетін арттыру үшін арнайы жасалған. Бұл есепті шешу үшін деректердің әрбір байты аз ғана ұзындықтағы адрес өрісімен толықтырылады, мысалы 4 немесе 5 бит, 16 немесе 32 каналды мультиплекстеуге мүмкіндік береді. Дегенмен STDM техникасы кең қолданыс таппады, негізінен мәйнфреймдерге терминалды қосудың стандартты емес жабдықтарында қолданылады. Статистикалық мультиплекстеу идеясын дамыту каналды және пакетті коммутациялау техникасының ең жақсы қасиеттерін алған АТМ - берудің асинхронды режимі технологиясын тудырды.

TDM желілері не динамикалық коммутацияны, не тұрақты коммутациялау режимін, кейде екі режимді де қолдауы мүмкін. Мысалы, TDM технологиясы негізінде жұмыс жасайтын сандық телефондық желінің негізгі режимі динамикалық коммутациялау болғанмен, олар өз абоненттеріне бөлінген канал қызметін ұсына отырып, тұрақты коммутациялауды да қолдайды.

Тұрақты коммутациялау режимін ғана қолдайтын аппарат та бар. Оған Т1/Е1 типтегі жабдық, және де SDH жоғары жылдамдықты жабдығы жатады. Мұндай жабдық алғашқы желіні тұрғызуда қолданылады, негізгі қызметі динамикалық коммутацияны қолдайтын, коммутаторлар арасында бөлінген каналды құру болып табылады.

Қазігі кезде барлық деректер - дауыс, бейне, компьютерлік деректер сандық түрде беріледі. Сондықтан сандық деректерді беруге арналған төменгі деңгейді қамтамасыз ететін TDM-технологиясының бөлінген каналдары кез келген түрдегі: телефондық, телевизиялық және компьютерлік желілерді тұрғызуға арналған әмбебап каналдар болып табылады.