اقرأ في هذا المقال
- أساسيات مفتاح تقسيم الوقت في الاتصالات
- مفتاح تقسيم الوقت التماثلي
- مبدأ عمل مفتاح تقسيم الوقت
- آلية عمل مفتاح تقسيم الوقت
في مفتاح تقسيم المسافة تُستخدم نقاط التقاطع لإنشاء اتصال محدد بين مشتركين، كما يتم تخصيص نقاط التقاطع الخاصة بمفاتيح تبديل الفضاء متعددة المراحل المخصصة لاتصال معين لهذا الاتصال طوال مدته، وبالتالي لا يمكن تقاسم نقاط العبور.
أساسيات مفتاح تقسيم الوقت في الاتصالات:
يتضمن تبديل تقسيم الوقت مشاركة النقاط المتقاطعة لفترات زمنية أقصر، وهذا يمهد الطريق لإعادة تعيين نقاط التقاطع والدوائر المرتبطة بها للوصلات الأخرى المطلوبة، لذلك في مفتاح تقسيم الوقت يمكن تحقيق وفورات أكبر في نقاط التقاطع، ومن ثم باستخدام آليات التحكم الديناميكي يمكن تخصيص عنصر تبديل للعديد من أزواج مدخل ومخرج لبضعة ميكروثانية، وهذا هو مبدأ مفتاح تقسيم الوقت.
يستخدم مفتاح تقسيم الوقت تعدد الإرسال بتقسيم الوقت لتحقيق التبديل، وطريقتان شائعتان تستخدمان في تعدد الإرسال بتقسيم الوقت، هُما:
- تبادل الفاصل الزمني “TSI”.
- ناقل “TDM”.
في التوزيع المتعدد للقسمة الزمنية العادية، تصل البيانات إلى المخرجات بنفس الترتيب الذي أرسلته لكنّ “TSI” يغير ترتيب الفتحات بناءً على التوصيلات المطلوبة، كما يفصل مزيل تعدد الإرسال الدعامات ويمررها إلى المخرجات المناسبة، ويستخدم “TDM” وحدة تحكم، ووحدة التحكم تفتح وتغلق البوابات حسب حاجة التحويل.
يمكن تطبيق مبدأ تبديل تقسيم الوقت بالتساوي على الإشارات التماثلية والرقمية، وبالنسبة إلى الإشارات التماثلية التي تم أخذ عينات منها ولكن لا يتم تحويلها إلى رقمية، فإنّ مفاتيح تقسيم الوقت التماثلية مهمة.
ولكن بالنسبة للمفاتيح الأكبر توجد بعض القيود بسبب الضوضاء والتشويه والتداخل الذي يحدث بشكل طبيعي في إشارات “PAM”، وبالتالي يتم استخدام التبديل التماثلي فقط في أنظمة التحويل الأصغر.
- “TSI” هي اختصار لـ “Time Switching interval”.
- “TDM” هي اختصار لـ “Time-division multiplexing”.
- “PAM” هي اختصار لـ “Pulse-amplitude modulation”.
مفتاح تقسيم الوقت التماثلي:
في مفتاح تقسيم الوقت التماثلي يتم نقل المعلومات كعينات “PAM” التماثلية أو عينات رقمية “PCM” وعندما يتم تبديل عينات “PAM” بطريقة تقسيم الوقت، يُعرف التبديل باسم تبديل تقسيم الوقت التماثلي وإذا تم تبديل عينات “PCM” الثنائية فإنّ التبديل يُعرف باسم تبديل تقسيم الوقت الرقمي.
يدعم ناقل التحويل الفردي عدداً متعدداً من الاتصالات عن طريق إرسال إشارات عينات “PAM” من واجهات خط الاستقبال لنقل واجهات الخط، حيث هناك نوعان من مخزن التحكم الدوري ويتحكم مخزن التحكم الأول في بوابات المدخلات إلى الحافلة عينة واحدة في كل مرة، ويعمل مخزن التحكم الثاني بالتزامن مع الأول ويحدد خط الإخراج المناسب لكل عينة إدخال.
يتم الكشف عن وحدة تبديل تقسيم الوقت لتوصيل قناة مرغوبة لقناة مرغوبة من مجموعة طرق إدخال سريعة بالقناة المرغوبة لقناة مرغوبة من مجموعة طرق سريعة ناتجة، وتقوم دائرة مزامنة الإطار لوحدة تبديل تقسيم الوقت بتأخير إشارات الطرق السريعة للإدخال بشكل متغير خلال فترة قناة واحدة، وتكتب الإشارات إلى ذاكرة الكلام لكل قناة وتعديل عناوين الكتابة إلى ذاكرة الكلام لتحقيق مزامنة الإطار.
وكذلك استخراج إشارات تزامن الإطار من الطرق السريعة ذات الصلة من إدخال وإخراج ذاكرة الكلام وتتحكم في مقدار التأخير خلال فترة قناة واحدة، ومقدار تعديل العنوان بواسطة إشارات المزامنة المستخرجة.
- “PCM” هي اختصار لـ “Pulse-code modulation”.
مبدأ عمل مفتاح تقسيم الوقت:
يتم بناء وحدة تبديل تقسيم الوقت بحيث يحتوي كل إطار على واحد أو مجموعة من المدخلات والمخرجات متعددة الإرسال بتقسيم الوقت للطرق السريعة “PCM”، والتي تحتوي على عدد من القنوات بحيث يتم توصيل القناة المرغوبة لطريق الإدخال السريع المطلوب بالقناة المرغوبة لطريق الإخراج السريع المطلوب.
يتم استخدام مسار إرسال إشارة “PCM” متعدد الإرسال بتقسيم زمني على نطاق واسع في التبديل والإرسال، فعلى سبيل المثال يتم التبديل في نظام تبديل تقسيم الوقت عن طريق تبادل فترات زمنية لنقل الصوت أو البيانات بين الطرق السريعة “PCM” متعددة الإرسال بتقسيم الوقت أو على طريق سريع واحد، وتتبادل وحدة تبديل تقسيم الوقت تلك القنوات.
عادةً ما يتم التحكم في وحدة تبديل تقسيم الوقت بواسطة معالج أو وحدة تحكم مماثلة متصلة به، ونظراً لأنّ نظام التبديل يتكون عادةً من مجموعة من عناصر تبديل تقسيم الوقت، فمن الضروري نقل معلومات التحكم بين المعالجات التي تتحكم في وحدات تبديل تقسيم الوقت المعنية من أجل تشغيل وحدات تبديل تقسيم الوقت كنظام تبديل.
في إحدى طرق نقل معلومات التحكم يتم استخدام بعض قنوات طريق تقسيم الوقت السريع، وعلى سبيل المثال في نظام التحويل “ITT”، يتم تخصيص قناتين لمكالمة واحدة بحيث يتم إرسال إشارة الكلام ومعلومات التحكم باستخدام نفس القنوات، ومع ذلك نظراً لأنّ هذه الطريقة تستخدم قناتين لكل مكالمة فإنّ كفاءة المنفعة لطريق تقسيم الوقت السريع منخفضة.
من أجل حل العيب تم استخدام تخصيص بعض قنوات الطريق السريع بشكل ثابت لمعلومات التحكم لإحداث الاتصال بين المعالجات، وهذه الطريقة مفيدة لنظام تبديل نوع التحكم الموزع الذي يحتوي على معالجات واحدة لكل وحدة تبديل تقسيم الوقت، ولكنّها تتطلب وسائل لنقل واستقبال معلومات التحكم بشكل فعال بين وحدة تبديل تقسيم الوقت والمعالج الذي يتحكم في تبديل تقسيم الوقت وحدة.
في وحدة التبديل الخاصة بنظام تبديل تقسيم الوقت من هذا النوع من الضروري أن تتم مزامنة موضع بدء الإطار في كل طريق سريع للإدخال، مع إشارة تزامن الإطار المقدمة إلى وحدة تبديل تقسيم الوقت من أجل تبادل الفواصل الزمنية أي تزامن الإطار.
- “ITT” هي اختصار لـ “International Telephone and Telegraph”.
آلية عمل مفتاح تقسيم الوقت:
يلزم وجود ذاكرة عازلة لمزامنة القنوات وذاكرة عازلة لمزامنة الإطار لكل طريق إدخال سريع لمزامنة الإطار ونظام تبديل تقسيم الوقت الذي يشترك في ذاكرة المخزن المؤقت؛ لمزامنة الإطار مع وسائل الذاكرة لوحدة تبديل تقسيم الوقت لتقليل الذاكرة وفي النظام وبعد مزامنة القناة للطرق السريعة للإدخال، يتم الكشف عن فرق الطور بين طور الإطار لطريق الإدخال السريع وإشارة تزامن الإطار، حيث يتم تعديل عدد فترات القناة وعنوان الكتابة لوسائل الذاكرة من خلال ذلك عدد لمزامنة الإطارات.
في هذه الطريقة يتم تحقيق تزامن الإطار بدون ذاكرة المخزن المؤقت لمزامنة الإطار، ومع ذلك من أجل مزامنة القنوات، واكتشاف فرق الطور بين طور الإطار لطريق الإدخال السريع وإشارة مزامنة الإطار المرجعي، ويلزم وجود كاشف إشارة تزامن الإطار لكل طريق إدخال سريع ومقياس دائرة دائرة التزامن كبير لأنّ تزامن القناة وتزامن الإطار يتم التحكم فيهما بشكل منفصل.
كما يتم استخدام نظام اتصال رقمي متزامن يتم فيه التحكم في محطة إرسال ومحطة استقبال بواسطة ساعات لها نفس التردد كنظام اتصال في نقل معلومات التحكم بين المعالجات، وتم استخدام نظام الاتصال هذا على نطاق واسع في مجالات شبكة التبديل والاتصال داخل الكمبيوتر، كما يتم الاتصال من خلال مسارات نقل سلكية أو لاسلكية.
من المعتاد أن يشتمل شكل الموجة المستقبَل على اهتزاز طور بسبب اختلاف وقت تأخير مسار الإرسال عن طريق تغيير درجة الحرارة، وتغير مصدر الطاقة لوحدة مكرر والتحدث المتبادل والضوضاء، ومن ناحية أخرى، ومن الضروري تثبيت إشارة إدخال رقمية بواسطة ساعة داخلية من أجل استخدام البيانات المستلمة في محطة الاستقبال، ولتجنب حدوث خطأ في البيانات بسبب ارتعاش الطور من الضروري تثبيت الإشارة الرقمية المدخلة في نقطة زمنية تضمن عدم وجود تأثير من ارتعاش الطور والاستقرار الكافي لإشارة الإدخال.
