đồ án kỹ thuật viễn thông Mạng số đa dịch vụ ISDV (Intergrated Service Digital Network

-Thiết bị phân phối báo hiƯu DistributorThiết bị này là tầng đƯm giữa bộ xư lý trung tâm có công suất tínhiƯu điỊu khiĨn nhỏ nhưng tốc độ cao và các mạch tín hiƯu đường dây cócông suất l

MƠC LƠC

LấI NÃI đầU

Phát triĨn và hiƯn đại thông tin đang là yêu cầu bức xĩc cđanước ta ĐĨ tiến tới phát triĨn công nghƯ thông tin đa dạng, phong phĩ nỉibật là mạng số đa dịch vơ ISDV (Intergrated Service Digital Network).Thông tin số đóng vai trò quan trọng trong mạng viƠn thống hiƯn nay.Trong những năm gần đây cùng với sự phát triĨn cđa mạng viƠn thông trênthế giới ngành Bưu Chính ViƠn Thông ViƯt Nam Hoà chung với nhịpphát triĨn cđa thế giới, cùng bước chung trên xa lộ thông tin Trong đó hƯthống chuyĨn mạch số đóng vai trò quan trọng trong mạng viƠn thông.Trên cơ sở đó, đồ án cđa em xin đưỵc đỊ cập tới các nội dung như sau:Tỉng quan vỊ tỉng đài SPC

Phân tích phân hƯ ứng dơng

Đưỵc sự hướng dẫn tận tình cđa thầy giáo Hoàng Mạnh Thắng cùngvới các thầy cô trong bộ môn điƯn tư tin học và với sự cố gắng cđa bảnthân em đã hoàn thành bản đồ án này

Vì vậy do điỊu kiƯn thời gian và trình độ có hạn bản đồ án cđa emkhông tránh khỏi thiếu xót rất mong sự chỉ bảo đóng góp ý kiến cđa cácthầy cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Hoàng Mạnh Thắng

Xin cảm ơn khoa ĐiƯn tư - ViƠn thông trường đại học Bách Khoa HàNội

Hà Nội, ngày 1 tháng 6 năm 2002

Phí Hoàng Quân

PHầN I

Giới thiƯu tỉng quan vỊ tỉng đài Spc

I-HƯ thống tỉng đài số

Khái niƯm vỊ tỉng đài số

Mạng lưới viƠn thông đưỵc thiết lập đĨ chuyĨn tải các tín hiƯu thôngtin từ nới này đến nơi khác Những bộ phận chđ yếu cđa một mạng lưới làcác nĩt(node), hoỈc các trung tâm chuyĨn mạch và các đường truyỊn dẫn.Tính phức tạp cđa một mạng viƠn thông là ở nhiƯm vơ truyỊn tải một khốilưỵng lớn cđa lưu thoại viƠn thông trên một số các nĩt mạng và một số cácđường truyỊn dẫn Vì vậy, các mạng viƠn thông đã thay đỉi từ chỗ cực kỳđơn giản đến mức độ vô cùng phức tạp Chức năng quan trọng nhất cđamạng viƠn thông là cung cấp dịch vơ điƯn thoại Cho nên, khi đỊ cập đếnmạng viƠn thông với các trung tâm chuyĨn mạch(các tỉng đài) và các tuyếntruyỊn dẫn cịng xem như đỊ cập đÕn mạng điƯn thoại nói chung với cácloại hình dịch vơ cđa nã

Mạng điƯn thoại cung cấp các phương tiƯn cho thông tin tiếng nóinhư từ khi nó mới xuất hiƯn, cách đây hàng trăm năm với các mạng nội bộnhỏ Ngày nay mạng điƯn thoại đã phát triĨn mạnh mẽ cùng với sự pháttriĨn cđa khoa học kỹ thuật và công nghƯ Các mạng nội bộ đã trở thànhmạng quốc gia và đã hình thành mạng quốc gia liên kết đĨ cung cấp dịch vơtrên toàn thế giới Mạng viƠn thông quốc tế cho phép kết nối 2 thuê baobất kỳ trên thế giới với nhau và cung cấp đưỵc nhiỊu dịch vơ với tiêu chuẩntương thích cao

Các trung tâm chuyĨn mạch tỉng đài điƯn thoại-là các nĩt cđa mạnglưới viƠn thông, chĩng làm nhiƯm vơ chuyĨn mạch- kết nối các cuộc gọicho các thuê bao trên mạng Do nhu cầu ngày càng lớn vỊ chất lưỵng, dịch

vơ và dung lưỵng cđa mạng, nên các trung tâm chuyĨn mạch cịng đưỵc mởrộng và phát triĨn đĨ đáp ứng cho những nhu cầu đo Ngày nay các hƯthống tỉng đài điƯn thoại số đã dần thay thế cho các tỉng đài cị, mở ra mộtthời kỹ mới cho các ứng dơng dịch vơ viƠn thông vào cuộc sống

Mét tỉng đài điƯn thoại hiƯn đại, với viƯc ứng dơng công nghƯchuyĨn mạch số, đã tạo nên sự tác động chđ yếu vào mạng viƠn thông thếgiới, đem lại nhiỊu lỵi thế vỊ đỈc trưng kỹ thuật và nhiỊu lỵi Ých vỊ kinh tế Ngoài ra, tỉng đài điƯn tư số đưỵc xây dựng từ sự kết hỵp giữa côngnghƯ máy tính, công nghƯ điƯn tư với kỹ thuạt hiƯn điƯn thoại, cho nên,

vỊ mỈt công nghƯ và kỹ thuật ứng dơng cho các tỉng đài điƯn thoại số cịngkhông ngừng phát triĨn

Sự phát triĨn này đưỵc thĩc đẩy bởi mong muốn cải thiƯn chất lưỵng,tăng cường khả năng duy trì hoạt động, tính mỊm dỴo và giảm giá thànhcđa hƯ thống tỉng đài nhờ viƯc khai thác những ưu điĨm nỉi bật trong sựtiến hoá nhanh chóng cđa các công nghƯ điƯn tư và máy tính

ứng dơng trứơc tiên cđa các thiết bị điƯn tư và tỉng đài số là tronglĩnh vực chuyĨn mạch số và điỊu khiĨn Trong các hƯ thống tỉng đài mới đã

sư dơng những ma trận chuyĨn mạch bán dẫn số, dung lưỵng lớn tốc độcao Các giao tiếp đường dây thuê bao với khả năng kiĨm soát điƯn áp cao

và dòng chuông lớn cịng đưỵc sư dơng bằng những linh kiƯn bán dẫn HƯthống điỊu khiĨn cđa tỉng đài là sự kết hỵp những mức độ khác nhau cđacông nghƯ điỊu khiĨn máy tính Các chíp vi xư lý đã đưỵc sư dơng trong

hƯ thống điỊu khiỴn tỉng đài và cả hƯ thống hoạt động theo một chươngtrình lưu trữ sẵn(SPC) Như vậy, trong một số tỉng đài số đã đưỵc sư dơngvào quá trình điỊu khiĨn này tạo nên tính mỊm dỴo cao cho cho cấu trĩcphần cứng cịng như cho hoạt động cđa tỉng đài Nhờ tính mỊm dỴo cao màtỉng đài điƯn tư số có khả năng biến đỉi tình trạng cđa thiết bị bằng viƯcthay đỉi giữ liƯu đĨ đáp ứng một cách nhanh chóng những điỊu kiƯn thực

tế cđa mạng lưói chẳng hạn như, phương án định tiến có thĨ thay đỉi đĨ cáccuộc gọi chọn tuyến vòng tránh đưỵc nghẽn mạch trong mạng lưới MỈtkhác, tính mỊm dỴo cao cđa tỉng đài còn là khả năng đĨ các tỉng đài đãđưỵc thiết lập có thĨ đưỵc mở rộng mà không làm ngưng trƯ sù phơc vơ.ĐiỊu này cho phép những phương tiƯn và năng lực công nghƯ mới khôngđưỵc biết hoỈc không đưỵc xác định trước có thĨ đưỵc đưa vào sư dơngtrong đời cđa mét hƯ thống tỉng đài Một vài sự nâng cấp đó có thĨ đạtđưỵc một cách đơn thuần bằng sự kết hỵp phần mỊm mới,một số sự nângcấp khác lại có thĨ đạt đưỵc bằng viƯc thêm vào những phần cứng mới

VỊ cơ bản tỉng đài số gồm một mạng chuyĨn mạch, thiết bị báo hiƯu

và một bộ điỊu khiĨn hình 1

Mạch đầu vào Mạch đầura

Với sự tiến bộ cđa công nghƯ bán dẫn, các chức năng cđa tỉng đàiđiƯn thoại số SPC đã đưỵc phát triĨn và bộ điỊu khiĨn đưỵc chế tạo gọnhơn và hiƯn nay nó hoạt động với tốc độ rất cao Tuy nhiên, theo yêu cầuphát triĨn đa dạng các dịch vơ, chương trình tỉng đài cịng ngày càng trở nênlớn hơn và mạnh hơn

Mạch đầu vào Mạch đầura

ChuyÓn m¹ch thêi gian

ThiÕt bÞ b¸o

hiÖu

SPC

ThiÕt bÞ b¸ohiÖu

hoạt động theo nguyên lý cđa tỉng đài điƯn thoại số SPC Cho nên, khi nóiđến tỉng đài điƯn thoại số là nói đến tỉng đài điƯn thoại số SPC Do đótrong phần tỉng quan vỊ hƯ thống chuyĨn mạch này cịng chỉ đỊ cập đến tỉngđài điƯn thoại số SPC

Cấu hình này gồm có: Phân hƯ điỊu khiĨn trung tâm(Phân hƯ CP),phân hƯ chuyĨn mạch nhóm (phân hƯ SP), các tầng giao tiếp đầu cuối thuêbao- trung kế và các thiết bị đồng bộ mạng

II-tỉng quan vỊ tỉng đài spc

II-I ĐỈc điĨm cđa tỉng đài SPC

ở các tỉng đài làm viƯc theo nguyên lý điỊu khiĨn theo các chươngtrình ghi sẵn (Stored Program Controled SPC)Người ta sư dơng các bộ sư

lý giống như các máy tính đĨ điỊu khiĨn hoạt động cđa tỉng đài Tất cả cácchức năng điỊu khiĨn đưỵc đỈc trưng bởi một loạt các lƯnh đã ghi sẵn ởtrong các bộ nhớ

Ngoài ra các số liƯu trực thuộc tỉng đài như các số liƯu thuê bao, cácbảng phiên dịch địa chỉ, các thông tin vỊ tạo tuyến, tính cước, thốngkê, cịng đưỵc ghi sẵn trong các bộ nhớ số liƯu.Qua mỗi bước sư lý gọi sẽnhận đưỵc một sự quyết định tương ứng với mỗi loại nghiƯp vơđó.Nguyên lý chuyĨn mạch như vậy gọi là chuyến mạch điỊu khiĨn theochương trình ghi sẵn SPC

Các chương trình và số liƯu ghi trong các bộ nhớ có thĨ thay đỉi đưỵckhi cần thay đỉi nguyên tắc điỊu khiĨn hay tính năng cđa hƯ thống.Nhờ vậyngười quản lý có thĨ linh hoạt trong quá trình điỊu hành tỉng đài

Như ta đã biết máy tính hay bé sư lý số có năng lực sư lý hàng chơcngàn tới hàng triƯu lƯnh mỗi giây.Vì vậy khi ta sư dơng nó vào chức năngđiỊu khiĨn tỉng đài thì ngoài công viƯc điỊu khiĨn chức năng chuyĨn mạchthì cùng một bộ sư lý có thĨ điỊu hành các chức năng khác.Vì các chươngtrình điỊu khiĨn và số liƯu ghi trong các bộ nhớ có thĨ thay đỉi dƠ dàng,mang tính tức thời nên công viƯc điỊu hành đĨ đáp ứng các nhu cầu cđathuê bao trở nên dƠ dàng cả công viƯc đưa vào dịch vơ mới cho thuê bao

và thay đỉi các dịch vơ cị đỊu dƠ dàng thực hiƯn thông qua các lƯnh traođỉi người máy.Chẳng hạn như cần khôi phơc lại nghiƯp vơ cho thuê baoquá hạn thanh toán cước hoỈc thay đỉi từ phương thức chọn số đa tần ta chỉ

viƯc đưa vào hồ sơ thuê bao các số liƯu thích hỵp thông qua các thiết bịvào ra dùng bàn phím.

Khả năng điỊu hành đĨ đáp ứng nhanh và có hiƯu quả đối với các yêucầu cđa thuê bao đã thực sự trở nên quan trọng trong hiƯn tại và tươnglai.Tỉng đài điƯn tư SPC đáp ứng đầy đđ yêu cầu này ở một số dịch vơ đỈcbiƯt thuê bao có thĨ thực hiƯn đưỵc bằng các thao tác từ máy thuê bao nhưyêu cầu gọi chuyĨn chon số địa chỉ ngắn báo thức

Công tác điỊu hành và bảo dưỡng cơm tỉng đài SPC trong một vùngmạng rất quan trọng.Nhờ có trung tâm điỊu hành và bảo dưỡng đưỵc trang

bị các thiết bị trao đỉi người máy cịng với hƯ thống sư lý mà công viƯcnày đưỵc thực hiƯn dƠ dàng Ngoài công viƯc điỊu hành và bảo dưỡngcác tỉng đài Trung tâm này còn bao quát cả các công viƯc quản lý mạngnhư lưu lưỵng các tuyến và và sư lý đường vòng Tại đây cịng nhận đưỵccác thông tin vỊ cước, hỏng hóc, sự cố, từ các tỉng đài khu vực cịng từ đâycác phép đo kiĨm cịng đưỵc thực hiƯn tại các tỉng đài nhờ phát đi cáclƯnh Tương tự như vậy những sự thay đỉi vỊ dịch vơ cịng có thĨ đưỵc tạo

ra nhờ các trung tâm sư lý tín hiƯu này Nhờ vậy công tác điỊu hành mạnglưới trở nên có hiƯu quả hơn

Vì các bộ sư lý có khả năng hoàn thành các công viƯc ở tốc độ rất caonên nó có đđ thời gian đĨ chạy các chương trình thư vòng đĨ phát hiƯn rỗi

tự động.Vì vậy không cần chi phí thời gian và nhân lực phơc vơ các phép

đo thư này

II-2 Xu hướng sư dơng các bộ sư lý

II-2-1 ĐiỊu khiĨn tập trung

ở mét số tỉng đài SPC tất cả các thiết bị điỊu khiĨn có thĨ thay thế bằngmột bộ xư lý.Vì vậy bộ xư lý này phải có công suất đđ lớn đĨ nó có thĨ xư

lý hàng trăm cuộc gọi trong một giây, ngoài ra nó phải hoàn thành các côngviƯc điỊu hành và bảo dưỡng khác, từ đó viƯc tập trung hóa hoàn toànchức năng điỊu khiĨn cịng có nhưỵc điĨm vì phần mỊm cđa bé sư lý trungtâm rất cồng kỊnh phức tạp và khó có độ tin cậy cao Hơn nữa nó không thĨđảm bảo độ an toàn cho hƯ thống sẽ bị ảnh hưởng lớn khi bé sư lý xảy ra

sù cố.ĐiỊu hạn chế này có thĨ đưỵc khắc phơc nhờ phương thức điỊu khiĨnphân tán

II-2-2.ĐiỊu khiĨn phân tán.

ở phương thức điỊu khiĨn phân tán một số chức năng sư lý gọi như đothư đường dây thuê bao phân phối báo hiƯu.ĐiỊu khiĨn đầu nối có thĨ giaocho các bé xư lý ngoại vi có một nhiƯm vơ riêng và thường đưỵc điỊukhiĨn bởi bộ xư lý trung tâm.Vì các bộ xư lý ngoại vi chỉ thực hiƯn mộtchức năng nên các chương trình cđa nó đơn giản và Ýt ảnh hưởng từ cácnhân tố khác hơn so với khi nó nằm ở bộ sư lý trung tâm.Vì vậy các bộ nhớchương trình có liên quan không cần thay đỉi (Có thĨ sư dơng các bộ nhớROM)

Thêm vào đó phương thức điỊu khiĨn phân tán cịng dƠ dàng tạo ra hƯthống theo kiĨu cấu trĩc module Cấu trĩc này tạo điỊu kiƯn dƠ dàng pháttriĨn dung lưỵng hƯ thống

PHầN II:

NGUYêN Lí CấU TạO TỈNG đΜI SPCI SPC

II-1: Sơ đồ cấu tạo

Tuy có khác nhau nhiỊu giữa các tỉng đài điƯn tư hiƯn đang sư dơngtrên thế giới.Nhưng tất cả các hƯ thống đỊu giống nhau, vỊ cơ cấu phân bốcác khối chức năng Sơ đồ khối đơn giản cđa mét tỉng đài SPC như mô tả ởhình

-Thiết bị kết cuối: bao gồm các mạch điƯn thuê bao, mạch trung kế,thiết bị tập trung và sư lý tín hiƯu

-Thiết bị chuyĨn mạch: bao gồm các tầng chuyĨn mạch thời giankhông gian hoỈc ghép hỵp

-Thiết bị ngoại vi và kênh riêng hỵp thành thiết bị ngoại vi báo hiƯukênh chung đĨ xư lý thông tin báo hiƯu liên tỉng đài theo mạng lưới báohiƯu kênh chung.Còn thiết bị báo hiƯu kênh riêng đĨ xư lý thông tin báohiƯu kênh riêng

-Ngoại vi chuyĨn mạch các thiết bị phân phối báo hiƯu, thiết bị dòthư, thiết bị điỊu khiĨn nối hỵp thành thiết bị ngoại vi chuyĨn mạch.Đây làthiết bị ngoại vi cho hƯ thống điỊu khiĨn

-Thiết bị điỊu khiĨn trung tâm:Bộ xư lý trung tâm cùng với các bộ nhớcđa nó tạo thành bộ điỊu khiĨn trung tâm.

-Thiết bị trao đỉi người máy là các loại máy hiƯn hình có bàn phím,máy in đĨ trao đỉi thông tin vào ra, và ghi lại các bản tin cần thiết phơc vơcông tác điỊu hành và bảo dưỡng tỉng đài

Ngoài ra ở các tỉng đài khu vực cđa mạng công cộng, các tỉng đàichuyĨn tiếp quá giang và các tỉng đài cđa quốc tế còn có các khối chứcnăng khác, thống kê, đồng bộ mang, trung tâm xư lý tin, thiết bị giao tiếpthuê bao xa

II-2.NhiƯm vơ cđa các khối chức năng.

II-2-1.thiết bị đầu cuối gồm các mạch kết cuối thuê bao, kết cuối chung

kế tương tự và kết cuối chung kế số.

Khối mạch kết cuối thuê bao gồm:

-Mạch điƯn đường dây thuê bao làm nhiƯm vơ Borsht.Tức là nhiƯmcấp nguồn cho đường dây thuê bao (battery)bảo vƯ quá áp cho thiết bị(over voltage protection)cấp tín hiƯu chuông(Ring), giám sát trạngthái(Supervision), sai động(Hybrid)và đo thư (test)

-Khối mạch tập trung thuê bao đĨ làm vi tập trung tải cho nhóm đườngthuê bao Có thĨ sư dơng mạch tập chung tương tự hoỈc mạch tập trung sè(cho các tỉng đài số )

Ngoài ra, ở các tỉng đài số mạch điƯn thuê bao còn làm nhiƯm vơbiến đỉi qua lại A-D (analog-Digital)cho tín hiƯu tiếng nói

ở khối mạch kết cuối thuê bao còn đưỵc trang bị các mạch điƯnnghiƯp vơ như mạch phối hỵp báo hiƯu, mạch thu phát xung địa chỉ ởdạng mã thập phân và đa tần.Các loại mã địa chỉ này đưỵc tập chung và xư

lý ở một số bộ thu phát mà dùng chung cho một nhóm thuê bao đĨ tănghiƯu quả kinh tế

Mạch điƯn đường dây Thiết bị kết cuối

ThiÕt

bÞ b¸o hiÖu ph©n phèi

ThiÕt

bÞ dß thö

ThiÕt

bÞ ®iÒu khiÓn

®Çu nèiA-D

Trung kế số

Bus chung

Hỡnh 3:Sơ đồ khối tỉng Đài Spc

Khối mạch kết cuối trung kế tương tự.Khối mạch này chứa cỏc mạchđiƯn trung kế dựng cho cỏc cuộc gọi ra.Gọi vào và gọi chuyĨn tiếp chĩnglàm cỏc nhiƯm vơ cấp nguồn, giỏm sỏt cuộc gọi,phối hỵp bẫ hiƯu.Khốimạch này khụng làm nhiƯm vơ tập trung tải nhưng thực hiƯn biến đỉi A-D

ở cỏc tỉng đài số

Khối mạch kết cuối chung kế số

NhiƯm vơ cơ bản cđa khối mạch này là thực hiƯn cỏc chức năngGazpacho,bao gồm:

-Tạo khung (Gerieration of Frame)tức là nhận dạng tớn đồng bộ khung

đĨ phõn biƯt từng khung cđa tuyến số liƯu PCM đưa từ tỉng đài khỏc tới.-Đồng bộ khung (Aligment of frame)đĨ xắp xếp khung số liƯu mớiphự hỵp với hƯ thống PCM

-Nếu dõy bớt “0”:vỡ dõy tớn hiƯu PCM cú nhiỊu quóng chứa nhiỊu bớt

“0”sẽ khú phơc hồi tớn hiƯu đồng bộ ở phớa thu nờn nhiƯm vơ này là thựchiƯn nờn cỏc quóng tớn hiƯu cú nhiỊu bớt “0”liờn tiếp ở phớa phỏt

-Đảo định cực(Polar conversion):NhiƯm vơ này nhằm biến đỉi dõy tớnhiƯu đơn cực từ hƯ thống đưa ra thành dóy tớn hiƯu lưỡng cực trờn đườngdõy và ngưỵc lại

Thiết bị trao

đổi ngời máy Bộ xử lý trung tâm

Các bộ nhớA-D

-Xư lý cảnh báo (alarm processing)

ĐĨ xư lý cảnh báo từ đường chuyỊn PCM

-Phơc hồi dãy xung nhịp (clock recovery)

NhiƯm vơ này thực hiƯn phơc hồi dãy xung nhịp từ dãy tín hiƯu thu.-Tách thông tin đồng bộ (Hunt during reframe)

NhiƯm vơ này thực hiƯn tách thông tin đồng bộ từ tín hiƯu thu -Báo hiƯu (office signalling)

NhiƯm vơ này thực hiƯn chức năng giao tiếp báo hiƯu đĨ phối hỵpcác loại báo hiƯu giữa tỉng đài đang xem xét và các tỉng đài khác qua cácđường trung kế

độ tin cậy và chính xác cần thiết

Có 2 loại hƯ thống chuyĨn mạch

a-HƯ thống chuyĨn mạch tương tự

Loại chuyĨn mạch này đưỵc chia thành 2 loại:

-Phương thức chuyĨn mạch không gian (space division switchingmode) ở phương thức chuyĨn mạch này đối với một cuộc gọi một tuyến vật

lý đưỵc thiết lập giữa đầu vào và đầu ra cđa trường chuyĨn mạch.Tuyến này

là riêng biƯt cho mỗi cuộc nối và duy trì trong suốt thời gian tiến hànhcuộc gọi Các tuyến nối cho các cuộc gọi là độc lập với nhau Ngay sau khimột tuyến nối đưỵc đấu nối, các tín hiƯu đưỵc trao đỉi giữa hai thuê bao

Trường chuyĨn mạch theo phương thức này có thĨ sư dơng tiếp điĨmđiƯn tư hay cơ điƯn như loại rơ le ống kính (Gekin)hoỈc bộ nối dây ngangdọc kiĨu mini.

-Phương thức chuyĨn mạch thời gian

Phương thức chuyĨn mạch này còn gọi là chuyĨn mạch PAM(Pulseamplutude modielation),tức là chuyĨn mạch theo phương thức điỊu biênxung

b-HƯ thống chuyĨn mạch số (digital switching)

Phương thức chuyĨn mạch này còn gọi là chuyĨn mạch PCM(pulsecode modulation).Đây cịng là một loại cđa cđa phương thức chuyĨn mạchthời gian.ở hƯ thống chuyĨn mạch loại này một tuyến vật lý đưỵc sư dơngchung cho một số cuộc gọi trên cơ sở phân chia theo thời gian xư dơng nã.Mỗi cuộc gọi đưỵc sư dơng tuyến này trong một khoảng thời gian xác định

và theo chu kỳ với một tốc độ lỈp thích hỵp Đối với tín hiƯu thoại tốc độlỈp là 8Khz, tức là cứ mỗi 125s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nóis lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nóitrong mỗi lần chuyĨn đi gọi là một mẫu và đưỵc mã hóa theo phương thứcPCM Một tuyến nối vật lý có thĨ đưỵc ghép một số mẫu tiếng nói cđanhiỊu cuộc gọi đĨ tạo đường dẫn cho đồng thời nhiỊu tuyến tiếng nói TínhiƯu PCM thích hỵp cho tất cả truyỊn dẫn lẫn chuyĨn mạch

II-2-3 Bộ điỊu khiĨn trung tâm

Bộ điỊu khiĨn trung tâm gồm một bộ xư lý có công suất lớn cùng các

bộ nhớ trực thuộc.Bộ xư lý này đưỵc thiết kế tối ưu đĨ xư lý gọi và cáccông viƯc liên quan trong mét tỉng đài Nó phải hoàn thành các nhiƯm vơkịp thời hay còn gọi là xư lý thời gian thực hiƯn các công viƯc như

-Nhập xung hay mã chọn số (các chữ số địa chỉ)

-ChuyĨn các tín hiƯu địa chỉ đi ở các trường chuyĨn tiếp gọi

-Trao đỉi các loại báo hiƯu cho thuê bao hay tỉng đài khác

-Phiên dịch và tạo tuyến qua trường chuyĨn mạch

Sơ đồ khối một bộ xư lý chuyĨn mạch tỉng quát như mô tả ở hình 4

Hình 4:Sơ đồ khối bộ sư lý chuyĨn mạch

Bé xư lý chuyĨn mạch bao gồm một đơn vị xư lý trung tâm , các bộnhớ chương trình, số liƯu và phiên dịch cùng với thiết bị vào-ra làmnhiƯm vơ phối hỵp đĨ đưa các thông tin vào và lấy các lƯnh ra

Đơn vị xư lý trung tâm là một bộ xư lý hay vi xư lý tốc độ cao và cócông suất xư lý tùy thuộc vào vị trí xư lý chuyĨn mạch cđa nó Nó làmnhiƯm vơ điỊu khiĨn thao tác cđa thiết bị chuyĨn mạch

Bộ nhớ chương trình đĨ ghi lại các chương trình điỊu khiĨn các thaotác chuyĨn mạch.Các chương trình này đưỵc gọi ra và xư lý cùng với các sốliƯu cần thiết

Bộ nhớ số liƯu đĨ ghi lại tạm thời các các số lƯu cần thiết trong quátrình sư lý các cuộc gọi như các chữ số địa chỉ thuê bao Trạng thái bận, rỗicđa các đường dây thuê bao hay trung kế

Bộ nhớ phiên dịch chứa các thông tin vỊ loại đường dây thuê bao chđgọi và bị gọi, mã tạo tuyến, thông tin cước

Bộ nhớ số liƯu là bộ nhớ tạm thời còn các bộ nhớ chương trình vàphiên dịch là các bộ nhớ bán cố định

Sè liƯu hay chương trình trong các bộ nhớ bán cố định không thay đỉitrong qĩa trình sư lý cuộc gọi Còn thông tin ghi ở bộ nhớ tạm thời (nhớ sốliƯu )thay đỉi liên tơc từ lĩc bắt đầu tời lĩc kết thĩc cuộc gọi

II-2-4.Thiết bị ngoại vi chuyĨn mạch

Các thiết bị đo thđ trạng thái đường dây thuê bao và trung kế, thiết bịphân phối báo hiƯu, thiết bị điỊu khiĨn đầu nối tạo thành thiết bị ngoại vichuyĨn mạch

Ta đã biết thiết bị sư lý trung tâm làm viƯc với tốc độ rất nhanh mỗilƯnh chỉ xư lý trong khoảng vài s, trong khi đó thiết bị chuyĨn mạch mỗis lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nóithao tác cần tới vài s(Đối với trường chuyĨn mạch kiĨu tương tự).Vì vậys lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nóicần phải có thiết bị ngoại vi đĨ làm nhiƯm vơ phối hỵp thao tác giữa 2 bộphận có tốc độ làm viƯc khác nhau đĨ nâng cao hiƯu suất sư dơng thiết bịđiỊu khiĨn trung tâm.Ngoài nhiƯm vơ đƯm tốc độ nó còn có chức năngbiến đỉi tín hiƯu điỊu khiĨn ở dạng các tỉ hỵp logic ở đầu ra bé xư lý sangdạng tín hiƯu điƯn phù hỵp đĨ điỊu khiĨn động tác các rơle, tiếp điĨmchuyĨn mạch hoỈc các cỉng logic

-Thiết bị dò thư trạng thái đường dây(Scanner)

NhiƯm vơ cđa thiết bị này là phát hiƯn và thông báo cho bé xư lýtrung tâm tất cả các biến cố báo hiƯu và cac tín hiƯu trên đường dây thuêbao và trung kế đấu nối tới tỉng đài Các tín hiƯu này có thĨ liên tơc hoỈcrời rạc.Ta có thĨ chia các thiết bị đo thư này thành 2 nhóm

+Thiết bị giành riêng cho từng nhóm đường thuê bao và trung kế +Thiết bị dùng chung như thiết bị thu phát hiƯn chon số, thiết bị thuphát tín hiƯu báo hiƯu liên tỉng đài

ở các tỉng đài điƯn tư có cấu trĩc module các thiết bị ngoại vi nàythường có cấu trĩc module và đưỵc điỊu khiĨn trực tiếp bởi các bộ xư lýngoại vi ở cấp thấp cđa hƯ thống điỊu khiĨn có công suất và tốc độ làmviƯc thấp hơn.Các bộ xư lý cđa thiết bị ngoại vi chịu sự điỊu khiĨn cđa bé

xư lý trung tâm

Tốc độ quét đo thư trạng thái đường dây thuê bao hay trung kế phơthuộc vào tốc độ tối đa mà mà các biến cố hay tín hiƯu xuất hiƯn.Chẳnghạn trên các đường dây thuê bao, với tín hiƯu xung thập phân có tỷ sốxung thập phân có tỷ số xung 1/2 thì độ tin cậy và chính xác cần thiết đĨnhận dạng tất cả các xung có đưỵc khi chu kỳ quét là 10ms.Trong khi đócác loại tín hiƯu liên tơc như tín hiƯu nhấc máy, tín hiƯu dỈt máy trêncác đường dây có thường là vài trăm ms.Với các loại tín hiƯu này độ chínhxác như trên là không cần thiết

ĐĨ phát hiƯn các cuộc gọi mới, mỗi đường dây cần đo thư cứ 300msmột lần.Như vậy ở một tỉng đài có 40.000thuê bao (tỉng đai điƯn thoạiđiƯn tư dung lưỵng trung bình thì trong mỗi khoảng thời gian 300ms đócần có 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói000 lƯnh đo thđ ( nếu ghép nhóm 8)

-Thiết bị phân phối báo hiƯu (Distributor)

Thiết bị này là tầng đƯm giữa bộ xư lý trung tâm có công suất tínhiƯu điỊu khiĨn nhỏ nhưng tốc độ cao và các mạch tín hiƯu đường dây cócông suất lớn nhưng tốc độ thấp.Đây cịng cịng là một thiết bị ngoại vi có cảđơn vị phần cứng và mỊm bao gồm cấp xư lý ngoại vi.Nó có nhiƯm vơđiỊu khiĨn thao tác hay phơc hồi các rơle cung cấp các dang tín hiƯu ởmạch đường dây hay nạch nghiƯp vơ dưới sự điỊu khiĨn cđa bé xư lý trungtâm

-Thiết bị điỊu khiĨn đầu nối (marker)

Thiết bị điỊu khiĨn đầu nối làm nhiƯm vơ chuyĨn giao các lƯnh thiếtlập và giải phong các tuyến vật lý qua trường chuyĨn mạch từ bộ xư lýtrung tâm.Các tuyến vật lý này chỉ đưỵc thiết lập hay giải phóng khi đãđưỵc chuẩn bị sẵn trong bộ nhớ cđa bé xư lý trung tâm trường hỵp nàyđóng vai trò là bộ xư lý chuyĨn mạch hoỈc bé xư lý điỊu khiĨn liênlạc.Thông tin tạo tuyến gọi trong các bộ nhớ đưỵc lưu cho tới khi tuyến nốiđưỵc giải phóng, cuộc gọi đã xong

Tuỳ thuộc vào kiĨu chuyĨn mạch thời gian hay chuyĨn mạch khônggian mà bộ điỊu khiĨn chuyĨn mạch hoỈc ghi tin vào bộ nhớ điỊu khiĨn nếu

là phương thức chuyĨn mạch hoỈc là thao tác các tiếp điĨm chuyĨn mạchnếu là phương thức chuyĨn mạch không gian

II-2-5.Thiết bị ngọai vi báo hiƯu

Trong mạng điƯn thoại hiƯn nay ở hầu hết các quốc gia có nhiỊu hƯthống tỉng đài khác nhau với các thế hƯ chuyĨn mạch khác nhau như các

hƯ thống chuyĨn mạch nhân công, các hƯ thống chuyĨn mạch từng nấc,các

hƯ thống ngang dọc, điƯn tư tương tự điƯn tư số Mỗi loại có hƯ thốngbáo hiƯu riêng.Vì vậy mét tỉng đài điƯn tư nào đó trong mạng phải phốihỵp đưỵc với các loại tỉng đài khác trong mạng, trong đó vấn đỊ phối hỵpbáo hiƯu là quan trọng nhất

Đầu tiên tất cả các loại tín hiƯu báo hiƯu giữa các tỉng đài tự động ởdạng một chiỊu hay mã thập phân.ở dạng này các chữ số địa chỉ thuê baođưỵc truyỊn đi ở dang chuỗi, mỗi chuỗi đại diƯn cho một chữ số và có từ 1tới 10 xung.ĐĨ tăng tốc độ thiết lập tuyến nối và cải thiƯn độ tin cậy cđa

hƯ thống thông tin người ta đã đưa vào sư dung hƯ thống tín hiƯu đa tần ở

dạng các tỉ hỵp áp chế.ở hƯ thống này mỗi tín hiƯu báo hiƯu là một tỉ hỵpcđa 2 trong một nhóm có 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói hay6 tần số.Cả 2 phương thức báo hiƯu vừanêu(mã thập phân hay đa tần )Thì tín hiƯu điỊu khiĨn phơc vơ một cuộc gọiđưỵc truyỊn đi theo kênh dùng chung đĨ truyỊn dẫn tín hiƯu tiếng nói giữacác tỉng đài.Nói cách khác là cả 2 loại tín hiƯu báo hiƯu này đưỵc truyỊntheo kênh gắn liỊn với kênh truyỊn tiếng nói cho cuộc gọi đó, loại hƯ thốngbáo hiƯu này gọi là hƯ thống báo hiƯu kênh riêng làm nhiƯm vơ xư lý vàphối hỵp các các loại báo hiƯu kiĨu này từ tỉng đài

HiƯn nay ngoài các hƯ thống báo hiƯu kênh riêng như đã nêu trênngười ta còn sư dơng hƯ thống báo hiƯu kênh chung ở hƯ thống này tất cảcác thông tin báo hiƯu cho tất cả các cuộc gọi giữa 2 tỉng đài nào đó đưỵctruyỊn đi theo một tuyến báo hiƯu độc lập với các mạch điƯn truyỊn tínhiƯu tiếng nói liên tỉng đài.ở phương thức báo hiƯu này tốc độ truyỊnthông tin báo hiƯu cao hơn nhiỊu so với phương thức báo hiƯu kênhriêng.ĐiỊu này dẵn tới tốc độ thiết lập nối nhanh hơn , có thĨ đưa vào nhiỊudịch vơ nâng cao cho thuê bao.Ngoài ra với phương thức này có thĨ hỵpnhất các dạng thông tin báo hiƯu đĨ xư lý gọi với các dạng thông tin báohiƯu đĨ xư lý gọi với các dạng thông tin điỊu hành và bảo dưỡng kỹ thuậtcho toàn mạng lưới nên hiƯu quả sư dơng kênh và các thiết bị báo hiƯuđước nâng cao

Thiết bị báo hiƯu kênh chung đóng vai trò phối hỵp và xư lý các loạibáo hiƯu trên mạng báo hiƯu cho các mơc đích điỊu khiĨn đã nêu trêntrong tỉng đài

II-2-6 Thiết bị trao đỉi người-máy

ở tất cả tỉng đài điƯn tư SPC người ta xư dơng thiết bị trao đỉi ngườimáy đĨ điỊu hành,quản lý và bảo dưỡng tỉng đài trong quá trình khaithác.Các thiết bị này bao gồm các thiết bị Display có bàn phím điỊukhiĨn,các máy in tự động(Teleprinter), các thiết bị đo thư đường dây vàmáy thuê bao Chĩng đưỵc dùng đĨ đưa các lƯnh quản lý và bảo dưỡngvào thiết bị xư lý thao tác và bảo dưỡng cđa tỉng đài(Trường hỵp này có thĨ

bé xư lý trung tâm đảm nhiƯm cả chức năng chuyĨn mạch và chức năngnày, hoỈc 2 bé xư lý riêng nhưng cùng phân cấp điỊu khiĨn)

Các lƯnh này đưỵc thực thi và kết quả đưỵc đưa tù hƯ thống xư lý ra,hiƯn trên màn hình và in ra giấy trong trường hỵp cần thiết Ngoài ra hƯ

thống này còn tự động chuyĨn các loại thông tin vỊ trạng thái làm viƯc cđacác thiết bị cđa tỉng đài hoỈc các thông tin cảnh báo hƯ thống và hiĨn thị đĨthông bao kịp thời cho người quản lý biết trạng thái cđa thiết bị.

Ngoài các viƯc nêu trên, ở các tỉng đài SPC trung tâm còn có thiết bịngoại vi nhớ số liƯu.Thiết bị này bao gồm các khối điỊu khiĨn băng từ vàđĩa từ.Chĩng có tốc độ làm viƯc cao, dung lưỵng nhớ lớn và dùng đĨ nạpphần mỊm vào các loại bộ nhớ cđa bé xư lý, ghi cá thông tin cước, thốngkê

Tóm lại các tỉng đài điên tư hiƯn nay đỊu làm viƯc theo nguyên lýđiỊu khiĨn theo trương trình ghi sẵn(SPC).Tất cả các chức năng xư lý gọiđưỵc thực hiƯn trên cơ sở các chương trình ghi sẵn đã đưỵc thiết kế trước

và đưỵc lưu trữ trong các bộ nhớ cđa bé xư lý trung tâm và ngoại vi.Thời

kỳ tiỊn khởi cđa tỉng đài điƯn tư SPC đưỵc thiết kế theo kiĨu một bộ xưlý.Sau này người ta sản xuất các tỉng đài điƯn tư theo kiĨu module và cónhiỊu cấp xư lý.Với cấu trĩc như vậy tỉng đài có thĨ dƠ dàng đưỵc mở rộngdung lưỵng và nâng cao đưỵc độ an toàn cđa hƯ thống và hƯu quả sư dơngcác bộ xư lý cịng cao hơn.Các bộ xư lý ngoại vi đưỵc tang bị các bộ vi xư

lý thích hỵp

PHầN III:

CHUYĨN MạCH Sẩ

III- 1.đỈc điĨm cđa chuyĨn mạch số :

Một cách tỉng quát thì một hƯ thống truyĨn mạch số là một hƯ thốngchuyĨn mạch trong đó tín hiƯu chuyỊn dẫn qua trường chuyĨn mạch ở dạngsố.Tín hiƯu này có thĨ mang thông tin tiếng nói hay sè liƯu.NhiỊu tín hiƯu

sè cđa các kênh tiếng nói đưỵc ghép theo thời gian vào một đường truyỊndẫn chung khi truyỊn dẫn qua hƯ thống chuyĨn mạch

ĐĨ đấu nối 2 thuê bao với nhau cần phải trao đỉi khe thời gian cđa 2mẫu tiếng nói.Các mẫu này có thĨ ở trên cùng một tuyến PCM khác nhau

và đã đưỵc số hóa ( Mã hóa theo phương thức PCM).Có 2 phương phápthực hiƯn chuyĨn mạch các tỉ hỵp mã này theo 2 hướng, đó là chuyĨn mạchthời gian và không gian.HƯ thống chuyĨn mạch thời gian (Time divisionmultiplex digital switehingsystem)có tên gọi đầy đđ là hƯ thống chuyĨn

mạch số ghép kênh theo thời gian.Người ta thường gọi tắt là chuyĨn mạchthời gian số.Sau đây ta sẽ thảo luận nguyên lý chung cđa phương thứcchuyĨn mạch thời gian và không gian.Một thiết bị trường chuyĨn mạch sốthực tế thường bao gồm cả phương thức chuyĨn mạch thời gian và khônggian.Chĩng ta sẽ xem xét phương thức ghép hỵp này.

Nói chung, mét hƯ thống chuyĨn mạch sè phơc vơ một số nguồn tínhiƯu đã đưỵc ghép kênh theo thời gian.Các kênh tín hiƯu PCM này đưỵctruyỊn dẫn trên các tuyến dẫn PCM.Trên các tuyến dẫn PCM chĩng đã tải đinhiỊu kênh thông tin (Tiếng nói hoỈc báo hiƯu )và các kênh này đưỵc tách

ra theo nguyên lý phân kênh theo thời gian.Quá trình ghép và tách kênhPCM đưỵc thực hiƯn bởi các thiết bị ghép và tách kênh ở trước và sau thiết

bị chuyĨn mạch

ĐĨ thực hiƯn chuyĨn mach cho các cuộc gọi đòi hỏi phải sắp xếp cáctín hiƯu số(các tỉ hỵp mã)từ một khe thêi gian ở một bộ ghép hỵp (HoỈcmột tuyến dẫn PCM)sang cùng một khe thời gian hoỈc sang cùng một khethời gian khác cđa một bộ ghép hay tuyến PCM khác

III-2.Nguyên lý chuyĨn mạch không gian

n n

Ma trận tiếp điĨm chuyĨn mạch

Hình 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói:Sơ đồ khối bộ chuyĨn mạch không gian

Cấu tạo tỉng quát cđa một bộ chuyĨn mạch không gian tín hiƯu sốgồm có một ma trận các tiếp điĨm chuyĨn mạch kết nối theo kiĨu các hàng

và các cột.Các hàng đầu vào các tiếp điĨm chuyĨn mạch đưỵc gắn với cáctuyến PCM vào, các tuyến này đưỵc gắn địa chỉ XO,X1,X2 XN;Còn cácđầu ra các tiếp điĨm chuyĨn mạch tạo thành các tuyến PCM dẫn ra đưỵc kýhiƯu Y0 ,Y1 ,Y2 .YN.Các tiếp điĨm chuyĨn mạch là các cưa logic “và

“(and)

Như vậy ta có một ma trận chuyĨn mạch không gian số kích thước

n m.Trong thực tế ma trận này thường là ma trận vuông, có nghĩa là sốtuyến PCM dẫn vào bằng số tuyến PCM dẫn ra

ĐĨ điỊu khiĨn thao tác chuyĨn mạch cđa các tiếp điĨm cần có bộ nhớđiỊu khiĨn.Bộ nhớ này gồm các cột nhớ hoỈc các hàng nhớ tùy theo phươngthức điỊu khiĨn đầu vào hay đầu ra.Nếu bộ chuyĨn mạch làm viƯc theonguyên lý điỊu khiĨn đầu ra thì mỗi cột nối tới các đầu vào điỊu khiĨn cđacác tiếp điĨm có một cột nhớ điỊu khiĨn Số lưỵng các ô nhớ ở mỗi cột nhớđiỊu khiĨn bằng số khe thời gian cđa mỗi tuyến PCM đầu vào trong thực tế

ở các tuyến ghép PCM này có từ 25s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói6 tới 1024 khe thời gian tùy theo cấutrĩc và quy mô cđa bé chuyĨn mạch.Số lưỵng bit nhớ (tế bào nhớ) cđa mỗi ônhớ có mối quan hƯ phơ thuộc vào số lưỵng các tuyến PCM dẫn vào theo

hƯ thức : =LdN hoỈc 2LdN hoỈc 2 =LdN hoỈc 2  =LdN hoỈc 2=LdN hoỈc 2N

Trong đó :số bít nhớ cđa mỗi ô nhớ. =LdN hoỈc 2

N:Số lưỵng tuyến PCM đầu vào

ở các tỉng đài thực tế trên mạng lưới cđa nước ta hiƯn nay thì mạngchuyĨn mạch không gian số là các ma trận 8*8.16*16 hoỈc 32*32

ở tỉng đài E10B thì bộ chuyĨn mạch không gian làm viƯc theo nguyên

lý đầu ra Trong khi đó ở tỉng đài TDX-1B thì bộ chuyĨn mạch không gian

có ma trận 8*8 lại làm viƯc theo nguyên lý đầu vào

2-Nguyên lý chuyĨn mạch

Động tác cđa một tiếp điĨm chuyĨn mạch sẽ đấu nối một kênh nào đócđa một tuyến PCM vào tới cùng kênh có địa chỉ đó cđa một tuyến PCM ratrong khoảng một khe thời gian.Khe thời gian này xuất hiƯn mỗi khungmột lần.Trong khoảng thời gian cđa các khe thời gian khác, cùng một tiếpđiĨm có thĨ đưỵc dùng đĨ đấu nối cho các kênh khác =LdN hoỈc 2.Ma trận tiếp điĨm

loại này làm viƯc như một ma trận chuyĨn mạch không gian tiếp thônghòan toàn giữa các tuyến PCM vào và PCM ra trong khoảng mỗi khe thờigian.

Một từ mã địa chỉ nào đó đưỵc đọc ra từ bộ nhớ điỊu khiĨn trongkhoảng thời gian cđa mỗi khe thời gian.Công viƯc đọc này tiến hành theochu trình Mỗi từ mã đưỵc đọc ra trong khoảng khe thời gian tương ứng cđanó.Tức là từ mã ở ô 00 tương ứng với khe thời gian TS0, tiếp theo là từ mã

ở ô 01 tương ứng với khe thời gian TS1 Nội dung cđa từ mã đưỵc truyỊn

đi theo tuyến bus địa chỉ(sau khi giải mã)trong khoảng mỗi khe thờigian.Vì vậy tiếp điĨm tương ứng với địa chỉ vừa đọc ra sẽ động tác chỉtrong khoảng một khe thời gian này xuất hiƯn ở đầu vào ở dãy các khung

kế tiếp nhau tiếp điĨm lại động tác một lần.Thông thường một cuộc gọichiếm khoảng một triƯu khung

Bộ nhớ điỊu khiĨn gồm nhiỊu cột nhớ ghép song “không gian làmviƯc”,mỗi cột đảm nhận công viƯc điỊu khiĨn đấu nối cho một cột tiếpđiĨm.Vì vậy cứ mỗi khe thời gian trôi qua, mét trong các tiếp điĨm nốithông một lần(Trường hỵp khe thời gian bị chiếm ) thì cột nhớ điỊu khiĨnlại nhẩy một bước Lĩc này nội dung địa chỉ ở ô nhớ tiếp theo lại đưỵc đọc

ra, qua giải mã lại tạo ra mét lƯnh điỊu khiĨn mét tiÕp điĨm khác nối thôngphơc vơ cho một cuộc gọi khác đưa tới từ một trong các tuyến PCM đầuvào.Tùy thuộc vào số lưỵng các khe thời gian đưỵc ghép trên mỗi tuyếnPCM mà hiƯu suất các tiếp điĨm có thĨ đưỵc tăng lên từ 32 tới 1024 lần sovới trường hỵp các tiếp điĨm làm viƯc trong các ma trận chuyĨn mạchkhông gian thông thường

Đối với phương thức chuyĨn mạch không gian số điỊu khiĨn đầu ra, thìnguyên tắc điỊu khiĨn đấu nối cịng tương tự phương thức điỊu khiĨn đấuvào.Tuy nhiên, do các hàng nhớ điỊu khiĨn lại phơc điỊu khiĨn nối mạch chomột hàng các tiếp điĨm dẫn ra cho tất cả các đầu ra,nên trong khoảng thờigian mét khung tín hiƯu, các khe thời gian trên một tuyến PCM đầu vàođưỵc phân phối tới tuyến PCM ra nào tùy thuộc vào địa chỉ ghi ở ô nhớtương ứng với khe thời gian đó.Trường hỵp này địa chỉ cđa ô nhớ chỉ thịđầu ra nào tiếp nhận mẫu tín hiƯu ở khe thời gian hiƯn tạ.Vì vậy gọiphương thức này là phương thức điỊu khiĨn đầu ra

III-3.Nguyên lý chuyĨn mạch thời gian tín hiƯu sè

1-ChuyĨn mạch điỊu khiĨn đầu vào.

Hỡnh 6:Nguyờn lý chuyĨn mạch thời gian điỊu khiĨn đầu vào

VỊ cấu tạo một bộ chuyĨn mạch thời gian tớn hiƯu số bao gồm 2 bộnhớ, một bộ nhớ tiếng núi và một bộ nhớ điỊu khiĨn.Bộ nhơ tiếng núi cú sốlưỵng cỏc ụ nhớ bằng số lưỵng khe thời gian đưỵc ghộp trong khung cđatuyến dẫn PCM đưa vào ở sơ đồ ta giả thiết là cỏc tuyến ghộp PCM đầu vào

và đầu ra cú 32 khe thời gian cỏc bộ nhơ tiếng núi và điỊu khiĨn cú 32 ụnhớ Trong thức tế cỏc tuyến ghộp PCM này thường cú 25s lại truyỊn đi tiếng núi một lần Tiếng núi6 tới 1024 khethời gian.Khi đú cỏc bộ nhớ cịng phải cú số lưỵng cỏc ụ nhớ tương ứng

ở bộ nhớ tiếng núi mỗi ụ nhớ cú 8 bớt nhớ đĨ ghi lại 8 bớt mang tin cđamỗi từ mó PCM đại diƯn cho một mẫu tớn hiƯu tiếng núi

Bộ

đếm khe thời gian

Bộ

điều khiển chuyểnmạch

Bộ nhớ điỊu khiĨn có số lưỵng ô nhớ bằng số lưỵng bộ nhớ tiếng nóinhưng mỗi ô nhớ cđa nó có số lưỵng bít nhớ tùy thuộc số lưỵng khe thờigian cđa các tuyến ghép PCM.Chĩng có quan hƯ với nhau theo hƯ thức.

2r =LdN hoỈc 2C

Trong đó r:Số bít nhí cđa mỗi ô nhớ ở bộ nhớ điỊu khiĨn

C:Số lưỵng khe thời gian cđa tuyến ghép PCM

Thông thường số lưỵng khe thời gian cđa các tuyến ghép chuẩn trongcác hƯ thống chuyĨn mạch là 25s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói6,5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói12,1024;lĩc đó số lưỵng các bít nhớtrong mỗi ô nhớ điỊu khiĨn là 8,9 hoỈc 10 bit

Hai bộ nhớ tiếng nói và điỊu khiĨn cđa bé chuyĨn mạch thời gian sốliên kết với nhau thông qua hƯ thống Bus địa chỉ và chịu sự điỊu khiĨn cđa

bé chuyĨn mạch hoỈc trực tiếp hoỈc qua bộ đƯm khe thời gian

b-Nguyên lý làm viƯc

Theo phương thức chuyĨn mạch thời gian điỊu khiĨn đầu vào các mẫutín hiƯu PCM từ đầu vào đưỵc ghi vào bộ nhớ theo phương pháp có điỊukhiĨn,tức là trình tự ghi các xung mẫu PCM ở các khe thời gian cđa tuyếndẫn PCM đầu vào các ô nhớ nào cđa bộ nhớ tiếng nói đưỵc quyết định bởi

bộ nhớ điỊu khiĨn.Còn quá trình đọc các mẫu tín hiƯu mã hóa PCM từ bộnhớ tiếng nói vào các khe thời gian cđa tuyến ghép PCM ra đưỵc tiến hànhtheo trình tự tự nhiên.Mỗi ô nhớ cđa bộ nhớ điỊu khiĨn đưỵc liên kết chỈtchẽ với khe thời gian tương ứng cđa tuyến PCM vào và chứa địa chỉ cđakhe thời gian cần đấu nối tới ở tuyến ghép PCM ra

2-ChuyĨn mạch điỊu khiĨn đầu ra

a- Sơ đồ nguyên lý

VỊ cấu tạo thì một bộ chuyĨn mạch thời gian tín hiƯu số điỊu khiĨnđầu ra cịng gồm có 2 bé nhớ có cấu tạo giống như phương thức điỊu khiĨnđầu vào.Thế nhưng nguyên lý làm viƯc đĨ thực hiƯn đấu nối thì khác vớinguyên lý điỊu khiĨn đấu vào.Ta hãy xem xét nguyên lý điỊu khiĨn đấu nốitheo phương thức này

Bé nhớ tiếng nói

TSo TS4 00 TS3 TS6

04

Khi đọc cỏc nội dung ở cỏc ụ nhớ này vào cỏc khe thời gian cđa tuyếnghộp PCM ra thỡ phải thực hiƯn cú điỊu khiĨn đĨ mẫu tớn hiƯu PCM ở mộtkhe thời gian nào đú ở đầu vào cần phải đưỵc chuyĨn tới một khe thời gianđịnh trước cđa tuyến PCM ra (gọi là khe thời gian đớch).ĐĨ thực hiƯn đưỵccụng viƯc này, mỗi khe thời gian cđa tuyến PCM ra đưỵc liờn kết chỈt chẽvới một ụ nhớ cđa bộ nhớ điỊu khiĨn theo thứ tự tự nhiờn, tức là khe thờigian TS0 gắn với ụ nhớ 00, khe thời gian TS1gắn với ụ nhớ 01 khe thờigian 31 gắn với ụ nhớ 31.Nội dung cđa cỏc ụ nhớ này đưỵc bộ điỊu khiĨnchuyĨn mạch ghi địa chỉ cđa khe thời gian đầu vào(Khe thời gian gốc)cầnphải đưỵc chuyĨn mạch tới khe thời gian tương ứng.

Bộ

đếm khe thời gian

Bộ

điều khiển chuyểnmạch

III-4.Ghộp tuyến PCM và chuyĨn đỉi nối tiếp song song.

ở cỏc tỉng đài số người ta sư dơng cỏc bộ chuyĨn mạch thời gian vàkhụng gian chuẩn Cỏc bộ chuyĨn mạch này đỊu làm viƯc theo nguyờn lýchuyĨn mạch cỏc bớt song song cho cỏc tuyến PCM cú tốc độ 4,096 MbpshoỈc 8,192 Mbps ĐĨ cú đưỵc cỏc tuyến tớn hiƯu số chuẩn như vậy cỏctuyến PCM ghộp kờnh sơ cấp theo cỏc luật G700 cần phải đưỵc ghộp mộtlần nữa và chuyĨn đỉi nối tiếp song song và ngưỵc lại ở đầu ra

Thụng thường thiết bị ghộp kờnh thứ cấp đầu vào trường chuyĨn mạchthực hiƯn nhiƯm vơ chuyĨn đỉi nối tiếp song song cho cỏc tuyến PCM sơcấp tốc độ 2,048 Mbps mó PCM 8bớt nối tiếp thành tuyến ghộp PCM cú 8mạch dõy đĨ dẫn dóy tớn hiƯu PCm ở dạng 8 bớt song song cú tốc độ caohơn.Sơ đồ khối mụ tả thiết bị này như hỡnh 6

0

PCM vào .PCM

Thiết bịghépkênh thứcấp

Bộ chuyển

đổi 1-//

0

Bộ chuyển

đổi 1-//

n

Bộ truyển

đổi 1-//

Đầu vào nối tiếp

2,048 Mbps

Đầu ra song song 25s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói6 Kbps

Hình 9: Biến đỉi nối tiếp song song

Thông thường người ta thực hiƯn ghép 16;32 tuyến dẫn PCM cơ sởvào một tuyến dẫn PCM 8 mạch dây đĨ truyỊn dẫn 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói12 hoỈc 1024 kênhđồng thời(Tuyến ghép có 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói12 hoỈc 1024 khe thời gian).Như vậy tuyến dẫnPCM ra có 8 mạch dây truyỊn dẫn đồng số ở dạng bits song song với tốc độ

4096 hoỈc 8192 Mbps Hình 7 mô tả sự sắp xếp các bits trong từ mã PCM ởđầu vào và đầu ra cđa bé truyĨn đỉi nối tiếp song song

Qua hình vẽ ta thấy trên tuyến PCM vào, dãy tín hiƯu số là dãy nốitiếp các từ mã 8 bits ở các khe thời gian TS3, TS4 bít ở mỗi khe thời giancịng đưỵc sắp xếp nối tiếp theo thời gian ở đầu ra tất cả 8 bits ở các khethời gian TS3,TS4 xuất hiƯn đồng thời ở trên 8 nạch dây ra (mỗi bits xuấthiƯn ở trên một mạch dây ) đứng trong khoảng thời gian bits tin

Ta thấy rằng trong khoảng thời gian cđa mét khe thời gian chỉ một bitsđưỵc tải trên mỗi đường dây ra, trong khi đó 8 bits đưỵc tải tới cưa vàotrong khoảng thời gian đó

Vì vậy tốc độ bits trên từng mạch dây đã giảm đi 8 lần so với tốc độbits dầu vào.Tức là tốc độ bits cđa dòng số dầu ra là 25s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói6 Kbps

Tuyến PCM ra 8 mạch dây đưa tới thiết bị ghép kênh thứ cấp đĨ tạo ratuyến số tốc độ cao hơn trước khi đưa tới bộ chuyĨn mạch thời gian vàkhông gian.Phương thức truyỊn dẫn bits song song rất thích hỵp với nguyên

lý thực hiƯn nhiƯm vơ chuyĨn mach cđa bé chuyĨn mạch thời gian tínhiƯu sè sư dơng các bộ nhớ Thông thường qua trình ghi đọc tin vào ra từcác bộ nhớ đưỵc thực hiƯn theo nguyên lý song song

Ngoài ra phương thức chuyĨn mạch song song nâng cao đưỵc hiƯusuất sư dơng tiếp điĨm chuyĨn mạch.Vì vậy tất cả các tỉng đài số sư dơngtrường chuyĨn mạch không gian kết hỵp với các modul chuyĨn mạch thờigian đỊu sư dơng nguyên lý chuyĨn mạch song song.Tùy theo tốc độ bít cđa

tuyến dẫn PCM đĨ quyết định hiƯu suÊt này đưỵc nâng cao bao nhiêulần.Tuy vậy ở góc độ thời gian sư dơng tiếp điĨm cho mỗi kênh thì tốc độcđa tuyến PCM càng cao thì hiƯu suất sư dơng tiếp điĨm càng lớn.Tuynhiên không phải hiƯu suất tỷ lƯ tuyến tính với giá thành vì khi tốc độ làmviƯc càng cao thì giá thành đĨ sản xuất tiếp điĨm cịng càng cao.

Còn từ góc độ định lưỵng ta có thĨ dƠ dàng nhận thấy hiƯu quả kinh

tế khi sư dơng phương thức chuyĨn mạch song song ở thiết bị chuyĨn mạchkhông gian sè

III-5 ChuyĨn mạch số ghép hỵp

1-Khái niƯm vỊ chuyĨn mạch ghép hỵp

MỈc dù các tiếp điĨm điƯn tư không đắt lắm nhưng chi phí đĨ xâydựng một bộ chuyĨn mach không gian sè cịng khá tốn kém do chi cho viƯchàn nối đĨ tiếp cận với các chân cđa phiên mạch.Ngoài ra các chân ra cđacác linh kiƯn vi mạch cịng không thĨ gần nhau quá vì không gian hàn nóikhông cho phép.Từ đó kích thức cđa bé chuyĨn mạch không gian cịng tănglên khi dung lưỵng lớn

Còn đối với chuyĨn mạch thời gian thì nhu cầu vỊ nhí cịng tăng lên rấtnhiỊu đối với các bộ chuyĨn mạch thuẩn tĩy theo thời gian ở các tỉng đàidung lưỵng lớn.Như vậy vỊ hiƯu quả kinh tế cịng không cao,đỈc biƯt là khigiá thành mỗi bít nhớ còn cao

Vì vậy hiƯn nay,từ một vài hƯ thống tỉng đài sản xuất tại Pháp là cócấu trĩc chuyĨn mạch thời gian thuần tĩy, còn lại đa số các tỉng đài dunglưỵng tring bình và lớn đỊu có cấu trĩc chuyĨn mạch kiĨu trường nhiỊu đốtghép hỵp cđa 2 phương thức chuyĨn mạch thời gian và không gian.Trườnghỵp này trường chuyĨn mạch đưỵc tạo bởi nhiỊu đốt, mỗi đốt đưỵc ghép từmột số ma trận chuyĨn mạch kích thước nhỏ hoỈc các bộ chuyĨn mạch thờigian dung lưỵng nhỏ đĨ tạo thành một bộ chuyĨn mạch thời gian dunglưỵng lớn.Như vậy cần thiết phải thay đỉi khe thời gian và tuyến PCMtrong quá trình chuyĨn mạch.Vì thế trường chuyĨn mạch phải sư dơng cả 2phương thức chuyĨn mạch thời gian và không gian tín hiƯu số.Loại nàycđa trường chuyĨn mạch gọi là trường chuyĨn mạch ghép hỵp chĩng có thĨ

có cấu trĩc ghép khác nhau như TS,STS,TST,TSST (T:Bộ chuyĨn mạchthời gian:Time Switch;S:Bộ chuyĨn mạch không gian :Space switch)

ĐĨ đảm bảo có khả năng tiếp thông hoàn toàn thì cần thiết chỉ sư dơngcác tầng chuyĨn mạch kiĨu T hoỈc kiĨu S kiĨu tiếp thông hoàn toàn.Nhưngcác trường chuyĨn mạch có cấu trĩc kiĨu TT,TTT hoỈc TTTT không kinh

tế vì thực tế cã thĨ chấp nhận một giới hạn tỉn thất gọi ở mức cho phép MỈt khác, trường chuyĨn mạch 2 đốt dùng 2 loại chuyĨn mạch TShoỈc ST chỉ thích hỵp chó các loại tỉng đài dung lưỵng nhỏ.Thông dơngnhất hiƯn nay là trường chuyĨn mạch cấu trĩc 3 đốt kiĨu TST hoỈc STS chocác loại tỉng đài sung lưỵng trung bình và lớn.Tuy nhiên ở một số loại tỉngđài trung bình và lớn người ta còn sư dơng các kiĨu trường chuyĨn mạchTSST,TSSST hoăc SSTSS.Trường chuyĨn mạch STS có cấu trĩc điỊu khiĨnđơn giản nên thường đưỵc sư dơng cho các trường chuyĨn mach dunglưỵng nhỏ MỈt khác ở khía cạnh tỉn thất thì ta phải chĩ ý nhiỊu tới tầng ra ởđây tầng ra làm viƯc theo nguyên lý chuyĨn mạch không gian nên thôngthường cấu trĩc theo kiĨu có tỉn thất.Vì vậy nó không thích hỵp cho các hƯthống dung lưỵng lớn

Trường chuyĨn mạch TST có tỉn thất nhỏ hơn vì các đốt ngoài là cácđốt chuyĨn mạch thời gian nên không sinh ra tỉn thất ở đây.Còn đốt chuyĨnmạch không gian ở giữa có thĨ có cấu trĩc kiĨu tỉn thất hoỈc tỉn thất nhỏ.Vìvậy trường chuyĨn mạch loại này đưỵc dùng có hiƯu quả nhất cho cấu trĩcchuyĨn mạch lưu thoát lưỵng tải lớn.Còn đối với các trường chuyĨn mạchcần lưu thoát lưỵng tải lớn hơn nữa như ở các tỉng đài chuyĨn tiếp dunglưỵng lớn có thĨ sư dơng loại cấu trĩc chuyĨn mạch TSST hoỈc TSSST.ViƯc chọn dùng một cấu trĩc chuyĨn mạch kiĨu nào đó còn phơ thuộcvào các nhân tố khác nữa , chẳng hạn như tính phức tạp, độ linh hoạt, khảnăng đo thư, khả năng phát triĨn dung lưỵng Trong thực tế cấu trĩc TSTvẫn là cấu trĩc phỉ thông nhÊt, đưỵc sư dơng nhiỊu cho các tỉng đài số hiƯnnay

2-Trường chuyĨn mạch TST

Trường chuyĨn mạch TST có 2 đốt chuyĨn mạch thời gian ở 2 phía vàphân tích bởi một đốt chuyĨn mạch không gian ở giữa.Đốt chuyĨn mạchthời gian vào thực hiƯn chức năng trao đỉi khe thời gian.Tầng không gianlàm nhiƯm vơ trao đỉi tuyến PCM

Ta hãy xem trường chuyĨn mạch TST có n tuyến PCM đầu vào và ntuyến PCM đầu ra.Như vậy ở các đốt đầu vào và đầu ra có n bé chuyĨn

mạch thời gian, đốt chuyĨn mạch không gian có một ma trận chuyĨn mạchkích thước n n.bộ nhớ tiếng nõi cịng như bộ nhớ điỊu khiĨn cđa mỗi bộchuyĨn mạch thời gian và mỗi cột (hay hàng) nhớ điỊu khiĨn cđa bé chuyĨnmạch không gian có C ô nhớ, tương ứng với C khe thời gian cđa mỗi tuyếnPCM vào và ra.Vì vậy có thĨ đấu nối bất kỳ khe thời gian nào cđa tuyếndẫn PCM vào tới bất kỳ khe thời gian nào cđa các tuyến ghép PCM ra ởtỉng đài nội hạt, trường chuyĨn mạch là loại trường gấp thì các tuyến PCM

ra đưỵc đấu nối quay vỊ các tuyến dẫn PCM vào qua thiết bị ghép Còn đốivới trường chuyĨn mạch cđa tỉng đài chuyĨn tiếp là loại không gập thì cáctuyến dẫn PCM vào và các tuyến ghép PCM ra hoàn toàn tách biƯt vớinhau.Tuy nhiên trong thực tế thì một tỉng đài nội hạt có trường chuyĨnmạch là kết hỵp cđa cả 2 loại

III-6.Tạo tuyến qua trường chuyĨn mạch ghép hỵp.

Ta giả thiết tiếng nói qua trường chuyĨn mạch đĨ thực hiƯn một cuộcgọi nội hạt Bộ điỊu khiĨn chuyĨn mạch phân phát khe thời gian TS4 trêntuyến dẫn PCM0 đầu vào cho thuê bao chđ gọi và khe thời gian TS6 cđatuyến ghép PCM 3đầu ra cho thuê bao bị gọi Nói cách khác các mẫu tiếngnói cđa thuê bao chđ gọi cần đưỵc chuyĨn đến khe thời gian TS6 cđa tuyếnPCM ra có 3 khe thời gian TS4 cđa tuyến dẫn PCM vào số không, còn cácmẫu tiếng nói cđa thuê bao bị gọi ở khe thời gian TS6 cđa tuyến PCM vào

số 3 tới khe thơì gian TS4 cđa tuyến ghép PCM ra số không qua trườngchuyĨn mạch

Bộ điỊu khiĨn trường chuyĨn mạch trung tâm thiết lập tuyến nối quatrường chuyĨn mạch 3 đốt ĐĨ tăng thêm độ linh hoạt cho công viƯc tạotuyến nối, ta sư dơng mét khe thời gian trung gian TSx(còn gọi là khe thờigian trong) đĨ chuyĨn mẫu tiếng nói cđa cỈp thuê bao qua đốt chuyĨn mạchkhông gian

Các tham số tiếng nói đĨ chuyỊn mẫu tiếng nói cđa thuê bao chđ gọitới thuê bao bị gọi như sau:

-Đốt I: đốt chuyĨn mạch thời gian vào (IT):

Khe thời gian TS4 cđa PCM vào số không nối tới khe thời gian TSxcđa tuyến PCM trung gian số không

-Đốt II:Đốt chuyĨn mạch không gian (S):

Khe thời gian TS x cđa tuyến PCM trung gian số không cần đưỵcchuyĨn tới khe thời gian TSx cđa tuyến PCM trung gian sè

-Đốt III:Đốt chuyĨn mạch thời gian ra (OT):

khe thời gian TSx cđa tuyến PCM trung gian sè 3 cần chuyĨn tời khethời gian TS6 cđa tuyến ghép PCM ra sè 3

Vì tín hiƯu PCM mang tiếng nói chỉ có thĨ đưỵc truyỊn dẫn theo mộthướng qua đường truyỊn đó đĨ chuyỊn tiếng nói cđa thuê bao chđ gọi tớithuê bao bị gọi, nên đĨ chuyĨn thông tin theo hướng ngưỵc lại bộ điỊu khiĨnchuyĨn mạch cịng phải thiết lập một đuường truyỊn khác độc lập quatrường chuyĨn mạch

Ta giả thiết rằng bộ điỊu khiĨn đấu nối chọn các khe thời gian trunggian cho tuyến nối là TS10 và TS11.Tuyến nối đưỵc thực hiƯn như mô tả ởhình 10

Trong thực tế các bộ chuyĨn mạch thời gian có từ 25s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói6 tới 1024 khethời gian.Nhưng đĨ đơn giản hoá cho quá trình diƠn giải và dƠ hình dung

ta giả thiết rằng mỗi một tuyến dẫn PCM chỉ ghép 32 khe thời gian

Từ đó các bộ nhớ điỊu khiĨn (còn gọi là nhớ địa chỉ) và các bộ nhớtiếng nói (còn gọi là nhớ tin)trong các bộ chuyĨn mạch thơì gian vào và racịng như các bộ nhớ điỊu khiĨn(còn gọi là nhớ địa chỉ) ở bộ chuyĨn mạchkhông gian cịng có 32 ô nhớ

ĐĨ thiết lập tuyến nối, bộ điỊu khiĨn(còn gọi là bộ xư lý ) chuyĨn mạchtìm chọn các khe thời gian rỗi Ta giả thiết các khe thời gian rỗi đầu tiên(trong chu trình tìm kiếm) dùng đưỵc là TS10 và TS11 như trước đây đãgiả thiết

Thông thường đốt chuyĨn mạch thời gian vào đưỵc thiết kế theophương thức chuyĨn mạch điỊu khiĨn đầu ra, còn các bộ chuyĨn mạch thờigian ra làm viƯc theo nguyên lý điỊu khiĨn đầu vào

ĐĨ truyỊn dẫn các mẫu tiếng nói từ thuê bao chđ gọi tới thuê bao bịgọi, bộ điỊu khiĨn chuyĨn mạch ra lƯnh ghi các địa chỉ cần thiết vào các ônhớ 10 cđa bộ nhớ điỊu khiĨn CM cđa bé chuyĨn mạch thời gian IT0, OT3

và cột nhớ 3 cđa bé chuyĨn mạch không gian S tương ứng với tuyến PCM

ra sè 3 Địa chỉ 4 tương ứng với khe thời gian TS 4 đưỵc ghi vào bộ nhớđiỊu khiĨn cđa bé chuyĨn mạch thơì gian vào IT0, địa chỉ 6 tương ứng với

khe thời gian TS6 cđa tuyến ghép PCM ra 3 dư đưỵc ghi vào bộ nhớ điỊukhiĨn CM cđa bé chuyĨn mạch thời gian ra OT3 và địa chỉ 0 tương ứng vớituyến dẫn PCM vào 0 đưỵc ghi vào cột nhớ 3 cđa bộ nhớ điỊu khiĨn CM-S(xem hình 11).

Vì tầng chuyĨn mạch thời gian đầu vào làm viƯc theo nguyên lýchuyĨn mạch điỊu khiĨn đầu ra nên viƯc ghi các mẫu xung PCM từ các khethời gian vào bộ nhớ tiếng nói đưỵc thực hiƯn theo trình tự.Vì vậy mẫuxung ở khe thời gian TS4 cđa tuyến PCM vào số không đưỵc ghi vào ô nhớ

4 cđa bộ nhơ ITO-CM.ở bộ chuyĨn mạch không gian S, mẫu này đưỵc đọcvào khe thời gian TS10 cđa tuyến PCM trung gian sè 0 vì địa chỉ điỊu khiĨnđưỵc phát ra từ bộ nhớ ITO-CM Tại đây trong khoảng khe thời gian TS10tiếp điĨm chuyĨn mạch 0 ở cột số 3 thao tác mở, vì địa chỉ điỊu khiĨn đưỵcphát đi từ cột nhớ điỊu khiĨn sè 3 cđa bộ nhớ điỊu khiĨn S-CM.Vì vậy mẫuxung đưỵc chuyĨn tới PCM ra sè 3 cđa ma trận chuyĨn mạch này

Tầng chuyĨn mạch thời gian đầu ra là tầng chuyĨn mạch làm viƯctheo nguyên lý điỊu khiĨn đầu vào.Vì vậy mẫu xung PCM đưa tới từ khethời gian TS10 đưỵc ghi vào ô nhớ số 6 cđa bộ nhớ tiếng nói OT3-SM Dođịa chỉ đưỵc phát ra từ bộ nhớ điỊu khiĨn OT3-CM.Cuối cùng các mẫuxung ở đây đưỵc đọc vào các khoảng thời gian cđa khe thời gian TS6 trongcác khung liên tiếp ở tuyến ghép PCM ra sè 3

Như vậy công viƯc đấu nối theo một hướng đã đưỵc hoàn thành đĨchuyĨn tiếng nói cđa thuê bao chđ gọi tới thuê bao bị gọi

Tương tù như vậy, các mẫu PCM mang tiếng nói cđa thuê bao bị gọicịng đưỵc truyỊn dẫn qua trường chuyĨn mạch thông qua tuyến nối sư dơngkhe thời gian trung gian sè 11

Ngay sau khi cuộc gọi kết thĩc bộ điỊu khiĨn chuyĨn mạch xoá nộidung ghi ở các ô nhớ số 10 và 11 cđa các bộ chuyĨn mạch liên quan đĨ cắttuyến nối và ngừng qĩa trình chuyỊn tin.Các ô nhớ và các khe thời gian nàyđưỵc dùng đĨ xư lý các cuộc gọi tiếp theo

Giả thiết trường chuyĨn mạch có cấu trĩc TST có n bé chuyĨn mạchthời gian đầu vào và đầu ra ghép nối với ma trận chuyĨn mạch không gian

n n.ở các tỉng đài số,tín hiƯu thoại từ các thông bao hay trung kế tương tựđỊu đã đưỵc chuyĨn đỉi sang dạng tín hiƯu số(PCM)trước khi đưa tớitrường chuyĨn mạch.Các tín hiƯu này đưỵc tải trên các tuyến PCM Thông

thường mỗi cỈp bé chuyĨn mạch thời gian vào và ra gắn bó với một tuyếnPCM vào và ra ở tầng chuyĨn mạch thời gian đưỵc gộp lại vỊ chức năngthành một module chuyĨn mạch thời gian Mỗi module chuyĨn mạch thờigian có một bộ nhớ tiếng nói dẫn vào gắn liỊn với một bộ nhớ điỊu khiĨn(bộnhớ A), một bộ nhớ tiếng nói ra gắn bó với bộ nhớ điỊu khiĨn B và bộ nhớ

C dùng đĨ điỊu khiĨn bé chuyĨn mạch không gian

Hình 11: ĐiỊu khiĨn nối qua trường chuyĨn mạch TST.

Mỗi module chuyĨn mạch thời gian này đưỵc đấu nối tới một tuyếndẫn PCM đưa từ mạch kết cuối thuê hay trung kế tới, nó bao gồm 1 tuyếnphát và một tuyến thu

Toàn bộ các module chuyĨn mạch thời gian và bộ chuyĨn mạch khônggian tạo thành bộ chuyĨn mạch nhóm(GS)

III-7 Ghép nối các tuyến PCM với trường chuyĨn mạch

Vµo 23 B

23 C ra

2

2

Module chuyĨn mạch thời gian n

Hình 12:Ghép nối tuyến PCM với trường chuyĨn mạch TST

2-Tạo tuyến nối

NhiƯm vơ cđa thiết bị chuyĨn mạch nhóm là thiết lập tuyến nối giữa 2thuê bao, giả sư Avà B ở hình vẽ 10 mô tả Đầu tiên ta xem xét một tuyếnnối đĨ chuyĨn tiếng nói theo một hướng.Khi thời gian mà thuê bao A sưdơng là TS2 ở tuyến dẫn PCM0, còn khe thời gian ra tới thuê bao B làTS31 ở tuyến dẫn PCMn

Quá trình thiết lập nối đưỵc thực hiƯn như sau:

-Bộ điỊu khiĨn chuyĨn mạch cđa tỉng đài ra lƯnh thiết lập tuyến nốigiữa 2 khe thời gian này

-Tìm kiếm một khe thời gian trong gian rỗi.Trường hỵp này khe thờigian trung gian TS7 đưỵc sư dơng

-Thông tin vỊ thiết lập nối đưỵc truyỊn tới vị trí số 7 cđa bộ nhớ điỊukhiĨn đĨ lưu lại các thông tin sau:

Bộ nhớ điỊu khiĨn A, ô nhớ 7 :nội dung 2

Bộ nhớ điỊu khiĨn B, ô nhớ 7 :nội dung 31

Bộ nhớ điỊu khiĨn C, ô nhớ 7 :nội dung 0

Bé nhí tiÕng nãi

23

31 A Vµo 7 B

7

Ra C

31 2

0

n

Tiếp điĨm chuyĨn mạch có toạ độ tương ứng n và toạ độ ngang 0 sẽđấu nối module chuyĨn machj thời gian vào TSM0 tới module chuyĨn mạchthời gian ra TSMn trong khoảng thời gian TS7.

Tiếng nãi cđa thuê bao A đưỵc ghi vào ô nhớ 2 cđa bộ nhớ tiếng nói ởTSM0 và đọc vào khe thời gian TS7 cđa tuyến dẫn PCM trung gian sè 0,qua bé chuyĨn mạch không gian tới bộ chuyĨn mạch thời gian ra ở TSMn

nó đưỵc ghi vào ô nhớ 31 cuả bộ nhớ tiếng nói, cuối cùng từ mã này đưỵcđọc ra khe thời gian 31 cđa tuyến dẫn PCMn và chuyĨn tới thuê bao B.Quá trình điỊu khiĨn thiết lập tuyến nối theo hướng ngưỵc lại đĨ truyỊntiếng nói cđa thuê bao B tới thuê bao A đưỵc thực hiƯn tương tự nhờ cácthông tin sè liƯu điỊu khiĨn sau

Bộ nhớ điỊu khiĨn A cđa TSMn, ô nhớ 23:nội dung 31

Bộ nhớ điỊu khiĨn B cđa TSMn, ô nhớ 23:nội dung 2

Bộ nhớ điỊu khiĨn C cđa TSMn, ô nhớ 23:nội dung n

III-8.Cấu trĩc modular và phát triĨn dung lưỵng.

ở các tỉng đài số thiết bị chuyĨn mạch chÝnh (bé truyĨn mạch nhómGSS) thường có cấu trĩc kiĨu modular.phần lớn bộ chuyĨn mạch nhóm cócấu trĩc chuyĨn mạch kiĨu TST (đối với tỉng đài dung lưỵng trung bình vàlớn).ĐĨ thuận tiƯn cho quá trình phát triĨn dung lưỵng bộ chuyĨn mạchnhóm cịng đưỵc cấu trĩc theo từng module

1- Cấu trĩc modular cđa tầng chuyĨn mạch thời gian mô tả ở hình 13

Các module chuyĨn mạch thời gian Module chuyĨn mạch thờigian

C¸c ®Çu ra 0

1

các tuyến :

PCM

Hình 13: Cấu trĩc modular chuyĨn mạch thời gian

Thông thường mỗi module chuyĨn mạch thời gian thực hiƯn xư lýchuyĨn mạch cho 16 hoỈc 32 tuyến dẫn PCM cơ sở 32 kênh

Như vậy mỗi module này có 16 32=LdN hoỈc 25s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói12 (hoỈc32 32=LdN hoỈc 21024)khe thờigian 2 hướng(còn lại là kênh 2 hướng).Mỗi kênh(hoỈc cỈp khe thời gian)đưỵc nối tới 2 ô nhớ tiếng nói (còn gọi là nhớ thoại hay nhí tin )

Tuỳ theo giai đoạn phát triĨn cđa dung lưỵng cđa tỉng đài mà quyếtđịnh trang bị bao nhiêu module chuyĨn mạch.Chẳng hạn tỉng đài TDX-1Bthì mỗi module chuyĨn mạch thời gian có 1024 khe thời gian 2 hướng vàtrang bị tối đa là 8 module, còn ở tỉng đài AXE thì mỗi module chuyĨnmạch thời gian này có 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói12 khe thời gian 2 hướng và nếu trang bị 32module thì tỉng số kênh 2 hướng sẽ là 16.384

2-Cấu trĩc module cđa trường chuyĨn mạch không gian tín hiƯu sè.

Trường hỵp với tính chất cấu trĩc module cđa chuyĨn mạch không gian

là một ma trận vuông 32 32,phơc vơ cho 32 module chuyĨn mạch thờigian.ở các tỉng đài số dung lưỵng nhỏ như TDX-1b chẳng hạn, người ta xâydựng module chuyĨn mạch không gian nhỏ hơn, chẳng hạn mỗi module làmột ma trận 4 4.Thông thường ở các tỉng đài số dung lưỵng lớn người taxây dựng module chuyĨn mạch không gian 16 16 hoỈc 32 32.Như vậybước thứ nhất ta có bộ chuyĨn mạch nhóm 1 module chuyĨn mạch khônggian và 32 module chuyĨn mạch thời gian(loại ma trận không gian

32 32)và cho ta bé chuyĨn mạch nhóm có dung lưỵng 16.384 khe thời gianhai hướng Nếu ta muốn phát triĨn dung lưỵng lớn hơn ta sư dơng 4 module

n

chuyĨn mạch không gian đĨ tạo một ma trận lớn hơn đĨ phối ghép với 64module chuyĨn mạch thời gian Lĩc này ta nhận đưỵc một bộ chuyĨn mạchnhóm có 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói12 64 =LdN hoỈc 232.768 khe thời gian hai hướng Cuối cùng chĩng ta cóthĨ mở rộng dung lưỵng cđa hƯ thống bằng một ma trận module chuyĨnmạch không gian 4 4( như hình 14) Kết quả là ta có 128 module chuyĨnmạch thời gian nêu trên đĨ có bộ chuyĨn mạch nhóm 128 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói12=LdN hoỈc 265s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói.5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói36kênh thoại hai hướng.

Mở rộng dung lưỵng cho đốt chuyĨn mạch không gian

Các module chuyĨn mạch thời gian

6495

031

031

03131

127

III- 9 Cấu trĩc chuyĨn mạch ở các tỉng đài dung lưỵng nhỏ.

Các tỉng đài số dung lưỵng nhỏ, một vài thuê bao, hoỈc vài chơc, vàitrăm thuê bao, thường bộ chuyĨn mạch nhóm sư dơng một vài bộ chuyĨnmạch thời gian là đđ Hình 15s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói mô tả bộ chuyĨn mạch nhóm kiĨu này

Mỗi module chuyĨn mạch bao gồm một bộ chuyĨn mạch thời gian vàodành cho các khe thời gian vào và một bộ chuyĨn mạch thời gian ra đĨ ghicác mẫu PCM chuyĨn ra

Trong kỹ thuật chuyĨn mạch số các module chuyĨn mạch thời gianđưỵc xây dựng trên cơ sở các chíp vi mạch chuyên dơng, chế tạo chuẩn.Thông thường mỗi chíp này có thĨ cấu tạo một module chuyên mạch có25s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói6 khe thời gian ra và 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói12 khe thời gian vào.ĐĨ có đưỵc cá module dunglưỵng lớn ta có thĨ sư dơngnhiỊu chíp kiĨu này.Chẳng hạn đĨ có modulechuyĨn mạch chuẩn 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói12 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói12 Ta ghép 2 chíp lại theo phương thức đầu vàosong song

III-10.Cấu trĩc tỉng quỏt cđa bộ chọn nhúm số (DGS)

Một tỉng đài số phải cú khả năng hoạt động ở mạng lưới cú cỏc

phương thức truyỊn dẫn khỏc nhau.Nú cần phải phối ghộp đưỵc với cỏc

truyỊn dẫn tớn hiƯu PCM, cỏc truyỊn ghộp kờnh theo tần số hoỈc cỏc mạch

õm tần ĐiỊu này cú quan hƯ tới cỏc mạch điƯn giao tiếp với đường dõy và

trường mạch Trường chuyĨn mạch này với cỏc mạch điƯn giao tiếp tạo

nờn tỉ hỵp thiết bị chuyĨn mạch nhúm Ta hóy xem xột cấu tạo cđa thiết bị

này trong 2 loại mụi trường thoại đú là mụi trường thoại tương tự và mụi

BTC:mạch điƯn trung kế hai hướng

ITC:mạch điƯn trung kế vào

OTC:Mạch điƯn trung kế ra

CS:Bộ phỏt mó

CR:Bộ thu mó

Bộ điều khiển trung tâm

Bộ điềukhiển chuyển mạch

Trờng chuyển mạch số

Kết cuố

i tổn

g

đài

Bộ ghép Kênh PCM

Bộ điều

khiển

khu vực

Kết cuố

i tổn

g

đài

Bộ ghép Kênh PCM

Bộ điềukhiển khu vực

Hình 16:Bộ chọn nhóm số ở môi trường thoại tương tự.

Khối này bao gồm các mạch trung kế hai chiỊu, trung kế vào và trung

kế ra Vì các đường dây đầu nối tới tỉng đài đỊu là đường truyỊn tương tựnên các mạch điƯn này là loại thông thường, bất luận trường chuyĨn mạch

là loại tương tự hay sè

-Khối thiết bị ghép kênh PCM

Khối thiết bị này có chức năng chuyĨn đỉi tín hiƯu tương tự đưa tớitrường chuyĨn mạch và ngưọc lại.Thông thường nó thực hiƯn các côngviƯc lấy mẫu, lưỵng tư, mã hoá đĨ tạo ra truyỊn dẫn PCM cơ sở 32 khe thờigian với tốc độ 2,048 đưa tới thiết bị kết cuối tỉng đài.Quá trình này ápdơng cho luồng tín hiƯu vào, còn đối với tín hiƯu ra thì thực hiƯn biến đỉingưỵc lại -Thiết bị kết cuối tỉng đài:

NhiƯm vơ cđa thiết bị này là sắp xếp các khe thời gian đưa vào từ cáctuyến PCM đồng bộ và đồng pha với các khe thời gian cđa tỉng đài.ĐiỊunày đưỵc thực hiƯn nhờ phương pháp đƯm và tải đồng bộ

ĐĨ tối ưu hoá trường chuyĨn mạch thì dãy từ mã bít nối tiếp đầu vàođưỵc chuyĨn đỉi sang dạng bit song song và ghép một vài luồng PCM cơ sởthành thuyến dẫn PCM tốc độ cao hơn( thông thường 16 hoỈc 32 tuyếnPCM cơ sở đưỵc ghép vào 1) trên các bus 8 giây thường thường tốc độchuẩn trên các bus này là 5s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói12 hoỈc 1024 khe thời gian mỗi bus, tuỳ cáchghép ở các tỉng đài dung lưỵng nhỏ, người ta có thĨ ghép 25s lại truyỊn đi tiếng nói một lần Tiếng nói6 khe thời gian

ở một bus 8 dây dẫn đến trường chuyĨn mạch

-Khối điỊu khiĨn khu vực và điỊu khiĨn trung tâm

ĐĨ điỊu khiĨn sự làm viƯc cđa các khối chức năng trong bộ chọnnhóm người ta sư dơng hai cấp sư lý: cấp xư lý trung tâm và cấp xư lý khuvực

Vì qĩa trình sư lý giống nhau ở hai phương thức xư lý số và xư lýtương tự nên công viƯc điỊu khiĨn một bộ chọn nhóm số không khác nhaunhiỊu so với bộ chọn nhóm tương tự.Các bộ xư lý khu vực đảm nhiƯmcông viƯc điỊu khiĨn các thiết bị ngoại vi giao tiếp có tính chất công viƯcđơn giản.Còn bộ xư lý trung tâm chịu trách nhiƯm xư lý các công viƯcphức tạp và liên quan tới nhiỊu bé vi xư lý.Tuy nhiên cịng cần lưu ý tới cáckhía cạnh sau:

ở trường chuyĨn mạch cơ điƯn mà thiết bị điỊu khiĨn sư dơng mỏytớnh thỡ cần phải cú thiết bị ngoại vi giao tiếp đĨ phối hỵp vỊ tốc độ và cụngsuất Cũn ở trường chuyĨn mạch số thỡ hƯ thống chuyĨn mạch và điỊu khiĨn

cú cựng kỹ thuật nờn yờu cầu giao tiếp đưỵc giảm nhĐ đi

MỈt khỏc quỏ trỡnh chọn tuyến ở trường chuyĨn mạch số cịng đơn giảnhơn do quỏ trỡnh chuyĨn mạch đưỵc thực hiƯn bằng viƯc trao đỉi khe thờigian ViƯc chọn một tuyến rỗi tức là chọn một khe thời gian rỗi cđa trườngchuyĨn mạch Cũn viƯc này cịng khỏ đơn giản so với cụng viƯc tỡm kiếmcỏc dõy trung gian rỗi giữa cỏc đốt cđa trường chuyĨn mạch khụng gian.ĐiỊu này cũn làm giảm tải cho hƯ thống xư lý

-Khối bỏo hiƯu:

Bỏo hiƯu ghi phỏt đưỵc thực hiƯn nhờ cỏc khối thu phỏt mó CR vàCS.Thụng tin bỏo hiƯu từ cỏc tỉng đài khỏc tới đưỵc tỏch ra ở khối mạchkết cuối đường dõy nhờ bộ thu mó Sau đú chĩng đưỵc chuyĨn tơi thiết bị

xư lý chuyĨn mạch.Cũn thụng tin bỏo hiƯu cần chuyĨn tới cỏc tỉng đài khỏcđưỵc chuyĨn tới khối mạch kết cuối đường dõy từ bộ phỏt mó CS dưới sựđiỊu khiĨn cđa cỏc bộ xư lý Tất cả cỏc loại bỏo hiƯu trờn đường dõy tương

tự đỊu sư dơng đưỵc

2-Bộ chọn nhúm số ở mối trường điƯn thoại số:

Điều khiển khu vực

Điều khiển khu vực

Trờngchuyểnmạch số

đài

Kếtcuối Tổng

đài

Kếtcuối

đầugiây