Công nghệ chuyển mạch và cấu trúc tổng đài số SPC

Ngoài các bộ nhớ T-MEM và C-MEM bộ chuyển mạch T-SWRR còn có các khối chức năng logic khác, đó là bộ đếm khe thời gian TS Counter dùng để tạo ra tín hiệu định thời đồng bộ các công việc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

CHƯƠNG II CẤU TRÚC TRƯỜNG CHUYỂN MẠCH SỐ

2.1 Chuyển mạch thời gian T

2.1.1 Chức năng của các bộ chuyển mạch thời gian số

Ta biết rằng chức năng của bộ chuyển mạch PAM có sử dụng trung kế âm tần

là thông tin cần chuyển mạch được nhớ từ khe thời gian phát (kênh nguồn) tới khe thời gian thu (kênh đích) Tuy nhiên, đó là bộ chuyển mạch thời gian đối với tín hiệu tương tự, nên mỗi bộ chuyển mạch đó (bộ trung kế âm tần) chỉ có khả năng phục vụ cho một cuộc gọi đồng thời tại mỗi thời điểm Nguyên tắc chuyển mạch này cũng được áp dụng đối với các chuyển mạch thời gian số, nghĩa là thông tin cần chuyển mạch cũng sẽ được nhớ trong một bộ nhớ từ khe thời gian phát và tới khe thời gian thu nó sẽ được đọc ra từ bộ nhớ đó và cũng tạo ra khoảng thời gian trễ Tuy nhiên, trong trường hợp này sử dụng bộ nhớ tín hiệu số nên khả năng chuyển mạch của nó cao hơn nhiều so với bộ nhớ tín hiệu PAM

Hình 2.1 thể hiện nguyên lý chuyển mạch thời gian số Các từ mã PCM của các kênh (Channel-kênh) được sắp xếp kế tiếp nhau trong các khe thời gian tương ứng (TS-Time slot khe thời gian) trên tuyến PCMin trên đầu vào, được đưa vào bộ nhớ của chuyển mạch T và được nhớ trong các ngăn nhớ của bộ nhớ này Các từ mã

đã được ghi trong bộ nhớ đó sau đó sẽ được đọc ra tại các khe thời gian cần thiết để đưa ra các kênh trên tuyến PCMout trên đầu ra

- Việc ghi các từ mã PCM của các kênh từ tuyến PCMin vào bộ nhớ của bộ chuyển mạch và việc đọc chúng ra từ bộ nhớ đó để chuyển lên các kênh trên tuyến PCMout phải được thực hiện theo các yêu cầu chuyển mạch của các kênh tương ứng Nghĩa là để thực hiện yêu cầu chuyển mạch Chi Chj thì từ mã PCM từ tuyến PCMin được ghi vào tại TSi phải được đọc ra tại TSj để đưa ra tuyến PCMout

- Mỗi từ mã PCM từ tuyến PCMin sẽ được nhớ trong mỗi ngăn nhớ riêng của

bộ chuyển mạch nên một bộ chuyển mạch có khả năng phục vụ đồng thời nhiều yêu cầu chuyển mạch qua nó theo nguyên tắc phân khe thời gian

- Thời gian từ mã PCM được nhớ trong ngăn nhớ của bộ chuyển mạch (còn gọi là thời gian trễ) phụ thuộc vào vị trí giữa kênh nguồn và kênh đích

Hình 2.1 Tính năng của bộ chuyển mạch thời gian số giữ chậm tín hiệu

Ví dụ: Đối với thao tác chuyển mạch Chi Chj thì thời gian giữ chậm được xác định theo biểu thức sau:

i F F

j i i

j F

t M

)(

125

)(125

tính theoµ s và 125/ F chính là độ rộng một khe thời gian tM bằng số nguyên lần

các khe thời gian và có thể nhận các giá trị trong khoảng (0 125µs) như vậy bộ

chuyển mạch thời gian số về cơ bản là bộ nhớ logic dùng để nhớ các từ mã PCM có nguyên tắc ghi, đọc các từ mã đó như thế nào đó để thực hiện được các thao tác chuyển mạch qua nó Trong các mục tiếp theo chúng ta sẽ xem xét cấu tạo và nguyên lý hoạt động của từng chuyển mạch đó

2.1.2 Bộ chuyển mạch thời gian số kiểu ghi vào tuần tự đọc ra ngẫu nhiên

Bộ chuyển mạch thời gian số loại này làm việc theo nguyên tắc ghi thông tin

từ các kênh đầu vào một cách tuần tự và đọc chúng để đưa ra các kênh đầu ra một cách ngẫu nhiên (Time Switch Sequenctial Write Random Read ký hiệu T-SWRR)

a Cấu tạo

- T- MEM : Time Memory - Bộ nhớ thời gian (Bộ nhớ thoại)

- C- MEM : Control Memory - Bộ nhớ điều khiển (Bộ nhớ địa chỉ)

- TS - Time Slot : Khe thời gian

- TS - Counter : Bộ đếm thời gian

256, 512 hoặc 1028) số bít trong mỗi ngăn nhớ của T-MEM bằng số bít của từ mã PCM (8 bít), số bít của mỗi ngăn nhớ của C-MEM bao gồm P bít địa chỉ ngăn nhớ T-MEM cần đọc và 1 bít chỉ thị bận rỗi (bít B)

p = log2 F = ldF

Bus địa chỉ (add) của cả T-MEM và C-MEM đều là p bít Ngoài các bộ nhớ T-MEM và C-MEM bộ chuyển mạch T-SWRR còn có các khối chức năng logic khác, đó là bộ đếm khe thời gian TS Counter dùng để tạo ra tín hiệu định thời đồng

bộ các công việc tuần tự theo các khe thời gian tương ứng với việc đưa số liệu từ tuyến đầu vào vào bộ nhớ T-MEM và đọc số liệu từ bộ nhớ T-MEM để chèn vào các kênh đầu ra

b Hoạt động

* Ghi thông tin từ tuyến PCM in vào các ngăn nhớ của T-MEM:

Tại khe TS0, từ mã PCM của kênh Ch0 xuất hiện trên đầu vào của T-MEM

Bộ đếm khe thời gian TS-Counter cung cấp địa chỉ 0 qua bộ Selector1 đưa tới Bus add của T-MEM bít R/W = 0 vậy là từ mã của Ch0 sẽ được ghi vào ngăn 0 của T-

MEM Đến TS1, bộ đếm TS-Counter cung cấp địa chỉ 1 qua Selector1 để điều khiển ghi từ mã của kênh Ch1 từ tuyến PCMin vào ngăn1 của T-MEM, tương tự như thế TS-Counter sẽ tăng thêm một sau mỗi khe thời gian và từ mã của các kênh đầu vào

sẽ lần lượt được ghi vào các ngăn tương ứng của T-MEM, cho tới khe thời gian TS

F-1 từ mã của kênh ChF-1 sẽ được ghi vào ngăn cuối cùng của T- MEM - ngăn F-1 Đó

là một chu kỳ tương ứng với một khung (frame) Sau đó chu kỳ mới lại bắt đầu từ

TS0 nhưng với từ mã mới của Ch0 sẽ lại được ghi vào ngăn 0 của T-MEM Trong khoảng thời gian TS0 của chu kỳ này tới TS0 của chu kỳ sau thì từ mã PCM đã được ghi trong ngăn 0 của T-MEM phải được đọc ra Từ mã mới của kênh Ch0 sẽ được ghi vào ngăn 0 của T-MEM thay thế từ mã cũ Tương tự như vậy đối với các kênh tiếp theo trong các khe kế tiếp

* Đọc thông tin từ bộ nhớ T-MEM:

Việc đọc từ mã PCM từ một ngăn nhớ nào đó của T-MEM để đưa ra kênh trên tuyến PCMout được điều khiển bởi từ mã địa chỉ chứa trong ngăn nhớ của CMEM theo nguyên tắc địa chỉ của ngăn nhớ T-MEM cần đọc sẽ được nhớ trong ngăn nhớ của C-MEM mà thứ tự của ngăn nhớ C-MEM này trùng với thứ tự của kênh đầu ra Nghĩa là để đọc ngăn nhớ i của T-MEM đưa ra kênh Chj trên tuyến PCMout thì địa chỉ [i] phải được nhớ trong ngăn j của C-MEM và cứ tới khe thời gian TSJ thì địa chỉ [i] trong ngăn j của C-MEM được đọc ra cùng bít B trong ngăn

đó đưa lên bộ Selector1 để đưa tới add Bus của T-MEM điều khiển việc đọc ngăn i của T-MEM Do từ mã PCM từ ngăn i của T-MEM được đọc trong khe TSJ nên nó

sẽ được chèn vào kênh ChJ của tuyến PCMout Như vậy việc ghi thông tin từ tuyến PCMin vào bộ nhớ T-MEM được tiến hành tuần tự theo địa chỉ được cấp từ bộ TS counter qua Selector1 còn việc đọc thông tin từ bộ nhớ T-MEM được tiến hành ngẫu nhiên dưới sự điều khiển của C-MEM, nghĩa là C-MEM cung cấp địa chỉ đọc T-MEM qua Selector1

* Hoạt động của C-MEM:

Bộ nhớ này hoạt động theo phương thức ghi ngẫu nhiên, đọc tuần tự và thông tin đọc ra từ các ngăn nhớ của nó được đưa lên bộ Selector1 Nếu bít trạng thái B của từ mã được đọc ra từ ngăn nhớ C-MEM có giá trị "0" logic thì P bít còn lại của nó sẽ được đưa qua Selector1 tới add Bus của T-MEM và tín hiệu R/W từ

Selector1 sẽ là ''1'' nghĩa là đọc ngăn nhớ của T-MEM mà địa chỉ của nó được thể hiện qua P bit đưa từ C- MEM.

Việc ghi thông tin địa chỉ vào ngăn nhớ của C-MEM được tiến hành theo số liệu điều khiển chuyển mạch được đưa từ phân hệ điều khiển qua C-Bus Số liệu này thường bao gồm địa chỉ bộ chuyển mạch, địa chỉ ngăn nhớ và số liệu điều khiển

sẽ ghi vào ngăn nhớ đó Địa chỉ bộ chuyển mạch add.sw sẽ được bộ chọn Selector2 phân tích, nếu nó trùng với add.sw của bộ chuyển mạch này thì Selector2 sẽ chuyển R/W của nó về "0" logic , P+1 bit (P bit số liệu địa chỉ điều khiển T-MEM và bit B)

sẽ được ghi vào ngăn nhớ của C-MEM mà địa chỉ của ngăn nhớ đó được đưa bởi P bít khác từ C-Bus qua bộ Selector2 lên add Bus của C-MEM

Hình 2.2 Sơ đồ khối chức năng của bộ chuyển mạch thời gian số kiểu T-SWRR

Việc đọc số liệu điều khiển từ các ngăn nhớ của C-MEM để đưa lên bộ Selector1 điều khiển quá trình đọc bộ nhớ T-MEM được tiến hành đồng bộ, tuần tự theo bộ đếm TS-counter Khi bộ đếm TS-counter có giá trị 0 thì đọc ngăn 0 của C-MEM, nếu bít B trong ngăn đó bằng 1 thì bỏ qua Còn nếu B = 0 thì Selector1 sẽ đưa P bít số liệu địa chỉ đọc được từ ngăn 0 của C-MEM lên add.Bus của T-MEM

để đọc ngăn nhớ tương ứng của T-MEM đưa kênh 0 trên tuyến PCMout Tại khe TS1

P bít từ TS-counter lại qua Selector2 để đọc ngăn 1 của C-MEM và tuỳ thuộc vào bít B trong ngăn đó, từ mã điều khiển đọc ra từ ngăn này có thể sẽ bị bỏ qua nếu B=1 hay sẽ đưa qua Selector1 để điều khiển đọc một ngăn nào đó của T-MEM để đưa Ch1 trên PCMout nếu B=0 Cứ như vậy các ngăn tiếp theo của C-MEM sẽ tham gia vào quá trình điều khiển việc đọc các ngăn nhớ của T-MEM Như vậy chế độ thường xuyên, tuần tự của C-MEM là chế độ đọc để đưa số liệu điều khiển lên T-MEM, còn chế độ đột suất (ngẫu nhiên) của nó là ghi thông tin điều khiển từ C-Bus vào ngăn nhớ cần thiết khi bắt đầu thiết lập nối hoặc khi kết thúc nối Khi thiết lập nối P bít địa chỉ điều khiển cùng bít B=0 sẽ được ghi vào ngăn nhớ tương ứng của C-MEM, còn khi kết thúc chỉ cần ghi B=1 vào ngăn nhớ đó

Qua phân tích trên đây về hoạt động của các bộ nhớ T-MEM và C-MEM của

bộ chuyển mạch thời gian số kiểu ghi tuần tự-đọc ngẫu nhiên, ta thấy để thực hiện một thao tác chuyển mạch từ kênh i sang kênh j (Chi ChJ) qua bộ chuyển mạch loại này thì đầu tiên phần điều khiển chuyển mạch phải ghi địa chỉ [i] vào ngăn j của C-MEM (quá trình ghi ngẫu nhiên) Còn thông tin từ các kênh đầu vào được ghi tuần tự vào các ngăn nhớ tương ứng của T-MEM Như thế kênh Chi đầu vào sẽ được ghi vào ngăn nhớ i của T-MEM Đồng thời các ngăn nhớ của C-MEM cũng được đọc ra tuần tự theo thứ tự khe thời gian và số liệu điều khiển được đọc ra từ mỗi ngăn nhớ của C-MEM sẽ chỉ ra ngăn nhớ của T-MEM sẽ được đọc trong khe thời gian tương ứng để đưa ra kênh đầu ra tương ứng với thứ tự của ngăn nhớ C-MEM đó Như thế tới khe thời gian TSJ ngăn j của C-MEM được đọc và địa chỉ [i] được đọc ra từ ngăn nhớ này sẽ điều khiển đọc ngăn nhớ i của T-MEM để đưa ra kênh ChJ trên tuyến PCMout

2.1.3 Bộ chuyển mạch thời gian số kiểu ghi vào ngẫu nhiên đọc ra tuần tự (Time Switch Random Write Sequential Read T-RWSR)

a Cấu tạo

Về cấu tạo chuyển mạch thời gian số kiểu ghi vào ngẩu nhiên đọc ra tuần tự (T-RWRS), giống với T-SWRR nghĩa là chúng củng bao gồm bộ nhớ T-MEM, bộ nhớ C-MEM các bộ Selector và bộ đếm định thời Tuy nhiên, chúng lại khác nhau

về nguyên lý ghi, đọc thông tin đối với các bộ nhớ T-MEM và C-MEM Để đơn

giản ta chỉ xem xét sơ đồ khối tóm tắt của bộ chuyển mạch loại này như thể hiện trên hình 2.3.

Hình 2.3 Sơ đồ khối tóm tắt của bộ chuyển mạch thời gian số kiểu T-RWSR

Bộ nhớ T-MEM dùng để nhớ các từ mã PCM, còn bộ nhớ C-MEM dùng để chứa các thông tin điều khiển quá trình ghi các từ mã PCM vào các ngăn nhớ của T-MEM Cả hai bộ nhớ T-MEM và C-MEM đều có cùng số ngăn nhớ là F (0 F-1) bằng với số kênh của tuyến PCM (F có thể là 32, 64, 128, 256, 512 và 1024) Số bít của mỗi ngăn nhớ T- MEM bằng số bít của từ mã PCM (8 bít), số bít của mỗi ngăn nhớ C-MEM là P+1 (trong đó có P bít địa chỉ và 1 bít trạng thái rỗi/bận (bit B- Busy bit) P được xác định theo biểu thức:

P = log2F = ldF

b Hoạt động

Cả hai bộ nhớ T-MEM và C-MEM của T-RWSR đều làm việc theo kiểu RWSR (nghĩa là ghi ngẫu nhiên, đọc tuần tự) Khi cần thiết lập một thao tác chuyển mạch nào đó thì phần điều khiển chuyển mạch sẽ đưa số liệu điều khiển (Data) tới C-MEM và ghi nó vào ngăn nhớ điều khiển cần thiết cho thao tác chuyển mạch đó theo nguyên tắc: số thứ tự của ngăn nhớ C-MEM trùng với số thứ

tự của kênh đầu vào, còn số liệu điều khiển ghi vào ngăn nhớ đó trùng với thứ tự

kênh đầu ra và chính là địa chỉ của ngăn nhớ T-MEM mà từ mã của kênh đầu vào

sẽ ghi được vào đó

Ví dụ: Để thực hiện thao tác chuyển mạch Chi ChJ thì tại thời điểm thiết lập, phần điều khiển sẽ đưa số liệu điều khiển tới C-MEM và ghi địa chỉ [j] vào ngăn nhớ i của C-MEM, đồng thời chuyển bít B của ngăn này về giá trị 0 Trong mỗi chu kỳ, khi TS-counter đếm tới i, nghĩa là tại khe thời gian TSi, địa chỉ đọc C-MEM là i và ngăn nhớ i của C-MEM được đọc, địa chỉ [j] cùng bít B=0 của ngăn i này sẽ được đưa lên đầu W của T-MEM để điều khiển việc ghi từ mã PCM của kênh Chi từ PCMin vào ngăn j của T-MEM Từ mã này sẽ được nhớ tại đó tới khe

TSJ sẽ được đọc ra (đọc tuần tự) để đưa ra kênh ChJ trên PCMout Như vậy ở mỗi chu

kỳ (125µs) cứ tới khe TSi thì một từ mã mới của kênh Chi lại được ghi vào ngăn

nhớ j của T-MEM dưới sự điều khiển của ngăn i C-MEM (ghi ngẫu nhiên) và tới khe TSJ thì từ mã đã nhớ trong ngăn j của T-MEM sẽ được đọc ra để đưa ra kênh

ChJ đầu ra (đọc tuần tự) Nghĩa là thực hiện thao tác chuyển mạch Chi ChJ theo hai bước:

- Bước 1: Tại TSi ghi từ mã của kênh ChiPCMin vào ngăn j của T-MEM

theo điều khiển từ ngăn i của C-MEM

- Bước 2: Tại TSJ đọc từ mã từ ngăn j T-MEM để đưa ra kênh chJPCMout

theo tuần tự

Như vậy, cũng giống trường hợp T-SWRR khi đi qua chuyển mạch T-RWSR thông tin sẽ bị trễ (giữ chậm) một khoảng tM được xác định theo biểu thức 2.5 và loại T-RWSR cũng là chuyển mạch toàn thông, không tổn thất nội

2.1.4 Khả năng áp dụng chuyển mạch T trong thực tiễn

Thời kỳ đầu, khi mới áp dụng kỹ thuật chuyển mạch số, do giá thành chế tạo các bộ nhớ rất cao nên cấu trúc chuyển mạch S-T-S (không gian-thời gian-không gian) được áp dụng rộng rải để giảm số chuyển mạch thời gian số Trong cấu trúc

đó các chuyển mạch T ở khâu giữa thường dùng loại T-RWRR Sau này, giá thành chế tạo các bộ nhớ số giảm mạnh, công nghệ chế tạo vi mạch số cho phép chế tạo các bộ dung lượng lớn, tốc độ cao nên cấu trúc T-S-T được sử dụng rộng rải hơn do khả năng phục vụ tốt hơn, khả thông cao, giá thành thấp, đặc biệt có nhiều ưu điểm trong điều khiển và chọn tuyến Trong cấu trúc này tầng T đầu vào thường sử dụng các bộ chuyển mạch loại T-SWRR, còn ở tầng T đầu ra lại dùng các bộ chuyển

mạch loại T-RWSR để cho được ưu điểm về điều khiển (xem xét sau ở phần điều khiển chuyển mạch)

Nhìn chung khả năng chuyển mạch của bộ chuyển mạch thời gian số là rất lớn Một bộ chuyển mạch thời gian cho luồng PCM F kênh tương đương với một

ma trận FxF toàn thông Vì vậy nếu dung lượng của tổng đài không lớn (tới vài trăm thuê bao) thì chỉ cần dùng một bộ chuyển mạch thời gian số phục vụ cho cả chuyển mạch thoại và các tín hiệu báo hiệu Đối với các tổng đài dung lượng trung bình và dung lượng lớn nên áp dụng cấu trúc TS, ST hoặc TST Trong các cấu trúc trên, do phương thức ghép và phân kênh tuần tự nên bao giờ cũng phải có chuyển mạch thời gian số để thay đổi sự tuần tự đó thì mới tạo ra sự chuyển mạch các kênh

Các chuyển mạch thời gian số tạo ra trễ tín hiệu khi qua chuyển mạch đó Tuỳ thuộc vào từng yêu cầu chuyển mạch mà thời gian trễ TM có thể khác nhau (phụ thuộc vào khoảng cách khe thời gian giữa kênh nguồn và kênh đích), nhưng đối với một yêu cầu chuyển mạch thì TM sẽ không đổi với mọi từ mã và do đó các từ mã kế tiếp nhau không bị thay đổi phân bố về thời gian, nghĩa là các chuyển mạch số PCM không gây méo pha Đặc tính này rất quan trọng đối với những dịch vụ nhạy cảm với trễ như thoại, video, fax…

2.2 Chuyến mạch không gian S

2.2.1 Chức năng

Trong phần chuyển mạch thời gian số cũng đã cho thấy, về mặt lý thuyết, nếu bộ chuyển mạch thời gian số có tốc độ chuyển mạch đủ lớn thì chỉ cần một bộ chuyển mạch thời gian số cũng có thể đảm bảo chức năng chuyển mạch giữa các mạch đầu cuối (giữa thuê bao-thuê bao, thuê bao-trung kế, trung kế-trung kế, thuê bao với thiết bị báo hiệu, trung kế với thiết bị báo hiệu) Tuy nhiên, do hạn chế về khả năng công nghệ nên không thể chế tạo bộ chuyển mạch thời gian số có dung lượng quá lớn (do bị giới hạn bởi tốc độ truy cập bộ nhớ) Do vậy, trong các tổng đài dung lượng trung bình và dung lượng lớn thì toàn bộ tổng đài được tổ chức thành các nhóm, mỗi nhóm giao tiếp với trường chuyển mạch bằng một hoặc một số tuyến PCM Từ đó có khái niệm trường chuyển mạch nhóm Như thế sẽ phát sinh

yêu cầu chuyển mạch thông tin từ nhóm này sang nhóm khác, nghĩa là từ tuyến PCMin của nhóm này sang tuyến PCMout của nhóm khác.

Ví dụ các yêu cầu chuyển mạch thường có dạng tổng quát:

Chi PCMP ChJ PCMQ

Các yêu cầu này bao gồm cả thao tác chuyển mạch về thời gian (từ kênh Chi

sang kênh ChJ) và cả thao tác chuyển mạch về không gian (từ tuyến PCMinP sang tuyến PCMoutQ)

Vậy bộ chuyển mạch không gian thực hiện chức năng chuyển mạch thông tin

từ một kênh Chi trên tuyến PCMinP tới kênh Chi trên tuyến PCMoutQ nào đó, nghĩa là chỉ chuyển thông tin từ tuyến PCMin này tới một trong các tuyến PCMout mà không làm thay đổi thứ tự kênh (giữ nguyên thứ tự kênh Chi) Hay nói cách khác, chuyển mạch không gian số thực hiện chức năng chuyển từ mã PCM của kênh trên tuyến PCM đầu vào nào đó tới kênh có cùng thứ tự với nó trên một trong các tuyến PCM đầu ra của bộ chuyển mạch

Như vậy, thao tác chuyển mạch của bộ chuyển mạch không gian có thể viết dưới dạng tổng quát:

Chi PCMP Chi PCMQ

trong biểu thức trên, phần đứng trước dấu thể hiện địa chỉ kênh đầu vào, phần đứng sau dấu thể hiện địa chỉ kênh đầu ra Biểu thức trên cũng có thể viết dưới dạng:

tử chuyển mạch là mạch cổng logic thực hiện chức năng của mạch Và (logic AND); một đầu vào của phần tử chuyển mạch được nối với tuyến PCMin, đầu ra nối với tuyến PCMout, đầu vào thứ hai (đầu điều khiển) của các phần tử chuyển mạch trong cùng một hàng được nối với giải mã điều khiển GM Các phần tử chuyển mạch

trong mỗi hàng được đánh số theo số thứ tự của các tuyến PCMout để tương ứng với các đầu ra của giải mã điều khiển.

Hình 2.4 Bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo đầu vào

* Bộ nhớ điều khiển C-MEM được tổ chức theo hàng (theo đầu vào)

Mỗi hàng có F-1 ngăn nhớ (bằng số kênh của tuyến PCM) Số bít trong mỗi ngăn nhớ đủ để diễn giải địa chỉ của phần tử chuyển mạch trong hàng dưới dạng từ

mã nhị phân và được xác định bởi biểu thức:

Log2M Nếu log2M là số nguyên

r =

Int (log2M )+1 Nếu log2M không phải là số nguyên

b Nguyên lí hoạt động

Khi cần thực hiện một thao tác chuyển mạch nào đó qua bộ chuyển mạch không gian điều khiển theo đầu vào thì hệ thống điều khiển cũng ghi số liệu điều khiển cần thiết vào ngăn nhớ điều khiển tương ứng của bộ nhớ C-MEM Sau đó số liệu điều khiển đã ghi sẽ được đọc ra tại khe thời gian tương ứng trong mỗi chu kỳ

để điều khiển phần tử chuyển mạch cụ thể cho thao tác chuyển mạch đó Khi cần kết thúc thao tác chuyển mạch này thì phần điều khiển sẽ xoá số liệu điều khiển đã ghi trong ngăn nhớ tương ứng với thao tác chuyển mạch này trong C-MEM

Ví dụ: Để thực hiện thao tác chuyển mạch Ch3PCM1 Ch3PCM2 thì cần ghi [2] vào ngăn 3 hàng 1 của C-MEM Tại khe thời gian TS3 của mỗi chu kỳ thì [2] trong ngăn 3 hàng 1 của C-MEM lại được đọc ra để mở phần tử chuyển mạch 2 trong hàng 1 của ma trận chuyển mạch trong suốt khe TS3 vì vậy kênh Ch3PCMin1

được chuyển tới kênh Ch3PCMout2 Khi [2] bị xoá khỏi ngăn 3 của hàng 1 trong CMEM thì thao tác chuyển mạch trên sẽ bị kết thúc

2.2.3 Chuyển mạch S điều khiển theo đầu ra

a Cấu tạo

Bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo đầu ra gồm hai phần, đó là

ma trận chuyển mạch và bộ nhớ điều khiển Ma trận chuyển mạch được tổ chức theo hàng và cột Các hàng là các tuyến PCMin, các cột là các tuyến PCMout, giao điểm giữa hàng và cột là phần tử chuyển mạch Phần tử chuyển mạch thực hiện chức năng của mạch và (mạch logic AND); thường đó là mạch cổng ba trạng thái Một đầu vào của cổng được nối với tuyến PCMin (hàng), đầu ra nối với tuyến PCMout (cột), đầu vào thứ hai (đầu điều khiển) được nối đến bộ nhớ điều khiển Mỗi phần tử chuyển mạch trong cột được gán một mã nhị phân tương ứng với thứ tự (địa chỉ) của tuyến PCMin

Bộ nhớ điều khiển C-MEM (Control Memory hay Connection Memory) được tổ chức theo đầu ra (theo cột, vì thế bộ chuyển mạch không gian loại này còn được gọi là Bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo cột), mỗi cột có F ngăn nhớ (từ 0 đến F-1) bằng với dung lượng của tuyến PCM Ngoài ra mỗi cột còn có

một bộ giải mã điều khiển để giải mã các từ mã địa chỉ thành tín hiệu điều khiển đưa đến từng phần tử chuyển mạch trong cột.

Hình 2.5 Bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo đầu ra

Số bít trong mỗi ngăn nhớ phải đủ để chứa từ mã địa chỉ của các phần tử chuyển mạch và được xác định theo biểu thức:

Log2N Nếu log2N là số nguyên

r =

Int (log2N)+1 Nếu log2N không phải là số nguyên

b Hoạt động

Các hoạt động của bộ chuyển mạch này bao gồm ghi thông tin điều khiển vào C-MEM, đọc và giải mã thông tin điều khiển đó để điều khiển phần tử chuyển mạch Thứ tự thực hiện các thao tác đó như sau: Khi cần thực hiện một thao tác chuyển mạch nào đó qua bộ chuyển mạch này thì hệ thống điều khiển sẽ gửi dữ liệu điều khiển đến để ghi vào C-MEM Dữ liệu này bao gồm địa chỉ cột, địa chỉ ngăn nhớ của C-MEM và số liệu ghi vào ngăn nhớ đó với tương ứng sau: địa chỉ ngăn nhớ trùng với kênh cần chuyển mạch, địa chỉ cột của ngăn nhớ đó trùng tuyến PCMout, số liệu ghi vào ngăn nhớ trùng với mã nhị phân của tuyến PCMin

Ví dụ: Để thực hiện thao tác chuyển mạch ChiPCMP ChiPCMQ thì địa chỉ ngăn nhớ là i, cột Q, số liệu ghi vào ngăn nhớ [P]; nghĩa là từ mã P được ghi vào ngăn i cột Q của C-MEM Tại khe TSi từ mã PCM của kênh Chi xuất hiện trên tuyến PCMinP Lúc này ngăn i của cột Q của C-MEM được đọc và đưa ra giải mã

GMQ tạo ra tín hiệu mở phần tử chuyển mạch P trong cột Q của ma trận chuyển mạch Như vậy từ mã PCM của kênh Chi từ tuyến PCMinP sẽ qua phần tử chuyển mạch P của cột Q để đưa ra tuyến PCM Cứ như vậy trong mỗi chu kỳ tại khe TSi

phần tử P cột Q của ma trận chuyển mạch lại được mở dưới sự điều khiển của số liệu điều khiển đã được ghi trong ngăn i cột Q của C-MEM để chuyển từ mã PCM của kênh ChiPCMinP sang kênh ChiPCMoutQ Khi cần kết thúc thao tác chuyển mạch này phần điều khiển sẽ xoá số liệu điều khiển đã ghi trong ngăn i cột Q của C-MEM thì thao tác đó sẽ chấm dứt

2.2.4 Khả năng áp dụng chuyển mạch S

- Tín hiệu qua bộ chuyển mạch không gian số phải là tín hiệu dạng số và chỉ

có thể đi từ đầu vào tới đầu ra của bộ chuyển mạch tức là từ một PCMin nào đó tới một trong các PCMout (do phần tử chuyển mạch là phần tử logic nên chỉ cho tín hiệu

số đi qua theo một chiều)

- Các bộ chuyển mạch không gian số làm việc theo nguyên tắc phân khe thời gian Mỗi thao tác chuyển mạch được thực hiện trong một khe thời gian cụ thể tương ứng với kênh được chuyển mạch

- Một phần tử chuyển mạch có thể phục vụ đồng thời nhiều thao tác chuyển mạch (trong các khe thời gian khác nhau)

- Bộ chuyển mạch không gian số không thể thực hiện chức năng chuyển đổi khe thời gian vì vậy thường hoạt động cùng các bộ chuyển mạch thời gian số.

2.3 Trường chuyển mạch

2.3.1 Trường chuyển mạch 2 tầng

Thông thường khi dung lượng của tổng đài tăng, thì nhu cầu chuyển mạch cũng tăng Đối với các tổng đài trung bình và tổng đài lớn tín hiệu từ các nhóm thuê bao, trung kế, các tuyến truyền dẫn và các thiết bị báo hiệu thường được ghép kênh bằng một vài cấp ghép và tạo thành một số tuyến PCMin đưa tới trường chuyển mạch Từ đầu ra của trường chuyển mạch cũng sẽ có một số tuyến PCMout đưa trở lại phân hệ ứng dụng

Như vậy sẽ có nhu cầu chuyển mạch giữa các mạch đầu cuối của nhóm này với mạch đầu cuối của nhóm khác, nghĩa là sẽ có yêu cầu chuyển mạch giữa một kênh nào

đó của một tuyến PCM này với một kênh khác của cùng một tuyến PCM hay một tuyến PCM khác Yêu cầu chuyển mạch đó có thể viết dưới dạng tổng quát:

ChiPCMP ChJ PCMQ” (1)

trong đó các chỉ số i, j và P, Q có thể trùng hoặc khác nhau từng cặp

Yêu cầu chuyển mạch dạng này bao gồm hai thao tác chuyển mạch cơ bản: Thứ nhất là chuyển thông tin từ kênh i sang kênh j, viết tắt là Chi ChJ Thứ hai là chuyển từ kênh j tuyến PCMP sang kênh j tuyến PCMQ, nghĩa là chuyển từ tuyến P sang tuyến Q mà không làm thay đổi chỉ số kênh và viết tắt là

số được đưa tới tầng chuyển mạch thứ hai, vào bộ chuyển mạch không gian số SXB (Space Switch Board) Các đầu ra của bộ chuyển mạch không gian chính là các tuyến PCMout Cấu trúc này đươc minh hoạ trên hình 2.6

* Hoạt động

Giả sử yêu cầu thực hiện chuyển mạch (1)

Bước 1: Tại bộ chuyển mạch TP thực hiện thao tác chuyển mạch về thời gian,

đó là chuyển thông tin từ khe i sang khe j qua bộ chuyển mạch TP Thao tác này có thể viết tắt là:

TP: Chi ChJ , hay ChiPCMP ChJPCMP’ (1.1)

Bước 2: Tại bộ chuyển mạch S thực hiện thao tác chuyển mạch không gian, chuyển thông tin từ tuyến vào P sang tuyến ra Q tại khe j Thao tác này có thể viết tắt là:

PCMP’ PCMQ” tại khe j, hay ChJPCMP’ ChJPCMQ” (1.2)

Trong cấu trúc T-S các tuyến PCM phải cùng dung lượng, các bộ chuyển mạch thời gian ở đầu vào nên dùng loại T-SWRR, bộ chuyển mạch không gian số ở tầng ra có thể dùng loại điều khiển theo đầu ra (theo cột) hoặc loại điều khiển theo đầu vào (theo hàng) vì nó là chuyển mạch vuông (N × N) Với việc sử dụng các bộ

chuyển mạch như vậy sẽ thuận lợi cho việc ghi thông tin điều khiển vào các bộ nhớ C-MEM của các bộ chuyển mạch này Ví dụ với lựa chọn gồm các chuyển mạch ITXB là loại T-SWRR, chuyển mạch S là loại điều khiển theo đầu ra thì đối với các thao tác chuyển mạch (1.1) và (1.2) trên đây thông tin điều khiển sẽ được ghi vào ngăn j của CMEM TP và ngăn j cột Q của C-MEM S Việc ghi thông tin điều khiển

vào các ngăn nhớ điều khiển có cùng thứ tự có thể được tiến hành tại chính khe thời gian nhịp đó và khi đó sẽ bớt được một trường địa chỉ xác định ngăn nhớ cần ghi Còn nếu đầu vào sử dụng các bộ chuyển mạch kiểu T-RWSR thì thông tin điều khiển lại phải ghi vào ngăn i của CMEMTP và ngăn j cột Q của CMEMS, như vậy chúng không có cùng thứ tự và việc ghi các thông tin điều khiển sẽ phức tạp hơn.

b Trường chuyển mạch S-T (Space switch-Time switch)

Bước 1: Qua bộ chuyển mạch S trên đầu vào thực hiện thao tác:

ChiPCMP ChiPCMQ’ (1.3)

Bước 2: Trong bộ chuyển mạch thời gian số TQ ở tầng ra thực hiện thao tác:

ChiPCMQ’ ChJPCMQ” (1.4)

Như vậy các ngăn nhớ điều khiển trong CMEMS và CMEMTQ dùng cho thao tác (1.3) và (1.4) đều có thứ tự i và vì vậy sẽ tiện cho việc ghi thông tin điều khiển vào chúng từ hệ thống điều khiển chuyển mạch.

c Nhận xét về khả năng thông qua của trường chuyển mạch 2 tầng

Đánh giá khả thông của cấu trúc là xem xét khả năng thực hiện các yêu cầu chuyển mạch qua cấu trúc đó Trong cấu trúc T-S, khi thực hiện yêu cầu chuyển mạch (1)

Nếu như xuất hiện một yêu cầu chuyển mạch khác có dạng:

ChXPCMP ChJPCMZ” (2)

Khi đó để có thể chuyển tới ChjPCMz'' trên đầu ra chuyển mạch S thì tại chuyển mạch đầu vào TP phải thực hiện thao tác chuyển từ kênh ChX ra kênh Chj, nghĩa là:

ChXPCMP ChJPCMP' (2*)

Như vậy sẽ xảy ra tranh chấp giữa thao tác (1*) và (2*) do trên chuyển mạch

TP có hai kênh đầu vào (Chi và ChX) cùng có nhu cầu chuyển tới một kênh đầu ra của TP là kênh ChJ trên PCMP' Khi đó yêu cầu chuyển mạch xuất hiện sau sẽ bị huỷ mặc dù kênh đầu ra của trường chuyển mạch đối với yêu cầu đó vẫn rỗi và do vậy gây ra tổn thất nội (gọi hụt) của trường chuyển mạch Khi dung lượng của các tuyến PCM tăng thì sác xuất xảy ra các tranh chấp này sẽ tăng và làm ảnh hưởng tới chất lượng phục vụ QoS của tổng đài (QoS - Quality of service)

Tương tự, trong cấu trúc S-T cũng có thể xảy ra các tranh chấp như vậy khi

có hai hoặc nhiều yêu cầu chuyển mạch đồng thời cùng có nhu cầu chuyển mạch tới một kênh đầu vào của một bộ chuyển mạch thời gian nào đó Ví dụ, nếu có các yêu cầu chuyển mạch như sau:

ChiPCMP ChJPCMQ'' (3) và ChiPCMZ ChXPCMQ'' (4)

Rõ ràng các kênh đầu vào và đầu ra là độc lập với nhau, nghĩa là không có tranh chấp về đầu vào, đầu ra của trường chuyển mạch Tuy nhiên để thực hiện được yêu cầu (3) và (4) thì ở tầng chuyển mạch S phải thực hiện các thao tác:

ChiPCMP ChiPCMQ' (3*)

ChiPCMZ ChiPCMQ' (4*)

Hai thao tác (3*) và (4*) không thể tiến hành đồng thời qua chuyển mạch S

do tranh chấp đầu ra PCMQ' tại khe TSi và một trong hai yêu cầu chuyển mạch sẽ bị

từ chối và cũng dẫn tới gọi hụt (tổn thất cuộc gọi)

Như vậy, nếu xem xét các yêu cầu chuyển mạch một các độc lập thì các cấu trúc T-S, S-T đều có thể phục vụ được mọi yêu cầu chuyển mạch từ một kênh nào

đó trên một tuyến PCM đầu vào tới một kênh bất kỳ của một trong các tuyến PCM đầu ra của trường chuyển mạch Tuy nhiên chúng đều là các trường chuyển mạch không toàn thông do có thể xảy ra các tranh chấp khi có nhiều cuộc gọi đồng thời cùng buộc phải tiến hành qua một kênh trung gian nào đó Cần nói thêm là tranh chấp dạng này gây ra tổn thất cuộc gọi ngay cả khi mật độ cuộc gọi rất thấp (từ 2 cuộc gọi đồng thời trở lên đã có thể xảy ra tranh chấp) và có thể coi đây là tổn thất nội gây ra do nguyên lý chuyển mạch

* Hoạt động

Do T-S-T do có thêm một tầng chuyển mạch so với cấu trúc hai tầng nên khi thực hiện mỗi yêu cầu chuyển mạch dạng (1) thì tầng thêm vào sẽ cho phép có một thao tác chọn tự do Trong cấu trúc T-S-T, do tầng thêm vào là tầng chuyển mạch thời gian nên thao tác chuyển mạch tự do đó chính là thao chuyển mạch về thời gian Ví dụ, khi cần thực hiện yêu cầu chuyển mạch (1)

ChiPCMP ChJPCMQ'' (1)

thì phần điều khiển mạng chuyển mạch có thể chọn tự do một khe thời gian k nào

đó để phục vụ các thao tác chuyển mạch của yêu cầu (1), miễn sao khe thời gian k

đó chưa bị sử dụng trên cả đầu ra của bộ chuyển mạch ITP và đầu vào của bộ chuyển mạch OTQ để phục vụ cho yêu cầu chuyển mạch nào khác đang tiến hành tại thời điểm đó Đây là điều kiện chọn khe thời gian trung gian (hay còn gọi là khe thời gian nội bộ) khi phục vụ yêu cầu chuyển mạch (1)

Giả sử tầng chuyển mạch ITXB dùng loại T-SWRR, tầng chuyển mạch không gian SXB dùng bộ chuyển mạch không gian điều khiển theo cột, còn tầng chuyển mạch OTXB dùng loại T-RWRS thì yêu cầu chuyển mạch (1) sẽ được thực hiện qua kênh trung gian k theo 3 bước như sau:

Bước 1: Trên tầng chuyển mạch thời gian vào ITXB, bộ chuyển mạch ITP

thực hiện thao tác chuyển mạch thông tin từ kênh Chi sang kênh trung gian ChK

ChiPCMP ChKPCMP’

Điều khiển: Ngăn k CMEM IT ghi [i]

Bước 2: Trên tầng chuyển mạch không gian SXB thực hiện thao tác chuyển mạch thông tin từ kênh ChK tuyến P sang kênh ChK tuyến Q

ChKPCMP' ChKPCMQ* (1.2)

Điều khiển: Ngăn k cột Q CMEMS ghi [P]

Bước 3: Trên tầng chuyển mạch thời gian ra OTXB bộ chuyển mạch OTQ thực hiện thao tác chuyển mạch thông tin từ kênh trung gian ChK sang kênh

PCMQ'

PCMN-1’

Hình 2.8 Cấu trúc chuyển mạch ba khâu T-S-T Nghĩa là, khe thời gian k được dùng như khe thời gian trung gian để chuyển thông tin từ khe i tuyến vào P sang khe j tuyến ra Q của trường chuyển mạch Do k được chọn tự do khi cần phục vụ mỗi yêu cầu chuyển mạch nên nó có thể được chọn theo nhiều cách, miễn sao thoả mãn điều kiện chọn khe thời gian nội bộ Và

do nó được chọn tự do như vậy nên cấu trúc T-S-T có thể tránh được các dạng tranh chấp về khe thời gian trên đầu ra của chuyển mạch ITP (mà đã gặp trong cấu trúc T-S) hoặc trên đầu vào của chuyển mạch OTQ (mà đã gặp trong cấu trúc S-T)

Đối với cặp yêu cầu chuyển mạch đối ngẫu, ví dụ khi nối thoại giữa hai thuê bao chẳng hạn thì chúng thường được thể hiện dưới dạng:

ChiPCMp ChJPCMQ” (1)

ChJPCMQ ChiPCMP” (2) khi đó yêu cầu chuyển mạch (2) sẽ được phục vụ thông qua một khe trung gian khác Nghĩa là đối với cặp yêu cầu chuyển mạch đối ngẫu thì hệ thống điều khiển chuyển mạch phải dùng hai khe trung gian hay một cặp khe thời gian trung gian để phục vụ

b Trường chuyển mạch S-T-S

* Cấu tạo Cấu trúc chuyển mạch S -T-S là cấu trúc rất linh hoạt tuỳ thuộc vào lưu

lượng tải qua nó mà có thể chọn cấu hình theo các tiêu chí của người quản lý từ đó đạt được chỉ tiêu về kinh tế cũng như về chất lượng phục vụ Cấu trúc S-T-S có chuyển mạch không gian S1 trên đầu vào và S2 trên đầu ra, giữa chúng là các bộ chuyển mạch thời gian của tầng TXB (Time Switch Board)

TXB

PCMN-1”

T0

T0

T0

T0

Hình 2.9 Cấu trúc chuyển mạch ba khâu S-T-S

Các chuyển mạch S có thể chọn loại chữ nhật nếu lưu lượng tải không lớn và yêu cầu về chất lượng phục vụ không quá cao, nghĩa là chuyển mạch S1 có số đầu

ra ít hơn đầu vào, còn bộ chuyển mạch S2 thì ngược lại, số bộ chuyển mạch thời gian có thể tăng hay giảm tuỳ theo lưu lượng và yêu cầu phục vụ Các bộ chuyển mạch thời gian cũng có thể sử dụng bất kỳ loại nào, tuy nhiên chúng phải cùng một loại, thường sử dụng loại T-RWRR để đạt được hiệu quả kinh tế cao

và đầu ra của bộ chuyển mạch thời gian đó tương ứng các kênh vào và ra của yêu cầu chuyển mạch chưa bị sử dụng cho yêu cầu chuyển mạch khác Điều này có nghĩa là, nếu như khâu TXB có n bộ chuyển mạch thời gian thì khi xuất hiện yêu cầu chuyển mạch dạng:

ChiPCMP ChjPCMQ’’ (1)

Bộ điều khiển chuyển mạch có thể chọn bộ chuyển mạch TK nào đó trong n

bộ chuyển mạch thời gian của khâu TXB để phục vụ yêu cầu chuyển mạch (1) miễm sao khe thời gian TSi trên đầu vào và khe thời gian TSJ trên đầu ra của bộ chuyển mạch TK đó chưa bị bận (đang sử dụng cho yêu cẩu chuyển mạch khác) Như vậy khi có một yêu cầu chuyển mạch dạng:

ChiPCMP ChJPCMQ” (1)

thì việc chọn tuyến sẽ được quy về đọc trạng thái của các bộ chuyển mạch thời gian

để chọn ra một bộ thoả mãn điều kiện Chi trên đầu vào và ChJ trên đầu ra của nó chưa sử dụng cho các yêu cầu chuyển mạch khác Để phục vụ công việc này mỗi ngăn nhớ C- MEM của bộ chuyển mạch thời gian cần có 2 bít B để thể hiện trạng thái kênh đầu vào và kênh đầu ra

Mỗi yêu cầu chuyển mạch (1) được phân tích thành 3 thao tác chuyển mạch qua chuyển mạch S1, chuyển mạch TK đã được chọn nào đó và chuyển mạch S2 theo các bước sau:

Bước 1: Tại chuyển mạch không gian và S1 thực hiện thao tác chuyển mạch thông tin từ kênh Chi tuyến PCMP sang kênh Chi tuyến PCMK’

2.3.3 Trường chuyển mạch 4 tầng

Cấu trúc T-S-S-T

Cấu trúc T-S-T có thế mạnh là điều khiển thuận tiện, có thể áp dụng các nguyên lý chọn tuyến đơn giản, dễ kếp hợp điều khiển chuyển mạch thời gian với chuyển mạch không gian sử dụng chung bít B và nhất là cung cấp một khả thông tốt tạo cơ sở để đạt chất lượng phục vụ cao (QoS)

Vấn đề mở rộng dung lượng của trường chuyển mạch mà vẫn có thể giữ được các đặc tính của cấu trúc T-S-T có thể tiến hành theo hai hướng chính

1 Giữ nguyên kích thước của chuyển mạch S, mở rộng dung lượng của tất cả các chuyển mạch T Hướng này bị hạn chế bởi khả năng công nghệ hiện tại không thể chế tạo các bộ chuyển mạch thời gian tốc độ cao

2 Mở rộng chuyển mạch S bằng cách ghép các chuyển mạch vuông với nhau

để có được chuyển mạch một khâu kích thước lớn, hoặc xây dựng trường chuyển mạch S nhiều khâu (hai khâu) thay cho bộ chuyển mạch S

Hướng thứ hai được phát triển theo cả hai cách Cách thứ nhất được áp dụng trong rất nhiều các tổng đài chuyển mạch số (ví dụ trong các tổng đài TDX của Hàn quốc hoặc các tổng đài AXE của Thuỵ điển) do tính đơn giản và giữ nguyên được bản chất của cấu trúc T-S-T Trong cách này các bộ chuyển mạch S vuông có cùng kích thước N×N được ghép với nhau theo kiểu ma trận: các bộ chuyển mạch S

trong cùng một hàng sẽ có các đầu vào được nối đồng tên với nhau và nối với các đầu ra của các chuyển mạch T khâu ITXB

Các đầu ra của các chuyển mạch S trong cùng một cột cũng được nối đồng tên với nhau và được nối tới đầu vào của các bộ chuyển mạch T ở khâu đầu ra OTXB Như thế bộ chuyển mạch S ban đầu sẽ được mở rộng, tăng số đầu vào và số đầu ra Cứ như thế khi tăng một hàng bộ chuyển mạch S thì cũng tăng một cột các

bộ chuyển mạch S (số bộ chuyển mạch S sẽ là 1, 4, 9, 16, ) Như thế khi số tuyến đầu vào và đầu ra tăng A lần thì kích thước chuyển mạch S tăng lên A2 lần

Nhược điểm cơ bản của cách mở rộng khâu S theo cách trên đó là số bộ chuyển mạch tăng nhanh khi tăng số đầu vào đầu ra, theo đó là số điểm nối song song giữa các bộ chuyển mạch cũng tăng, hiệu quả sử dụng các chuyển mạch S không cao Từ đó có thể đi đến việc áp dụng mở rộng khâu này theo cách thứ hai đó

là tổ chức tầng chuyển mạch không gian theo sơ đồ hai khâu và dẫn tới cấu trúc S-S-T như hình 2.10

Dung lượng của tổng đài được chia thành K mạng Mỗi mạng gồm N bộ chuyển mạch IT và N bộ chuyển mạch OT, một bộ chuyển mạch không gian sơ cấp S1 và một bộ chuyển mạch không gian thứ cấp S2 Chuyển mạch S1 là loại N×H

còn S2 là loại H×N Dùng L đường trung gian để phục vụ các cuộc gọi cùng mạng,

H-L đường còn lại được nối với các mạng khác theo thể thức 1:1 Tuy giữa từng cặp mạng chỉ có một đường trung gian theo hướng đi và một đường trung gian về

nhưng do chúng là đường tốc độ cao (dung lượng lớn, thường là 256 hoặc 512ch) nên đủ để phục vụ các cuộc gọi liên lạc giữa các đầu cuối của từng cặp mạng đó với nhau Như vậy đã tính đến khả năng các cuộc gọi cùng mạng sẽ lớn hơn số cuộc gọi đồng thời khác mạng (L=2 ÷6 < N) số mạng cực đại là:

K = H - L + 1

Theo cách này hiệu suất sử dụng các chuyển mạch S sẽ cao lên rất nhiều, tuy nhiên cấu trúc không còn được giữ nguyên như T-S-T, nghĩa là khả thông giảm đối với liên lạc khác mạng Nguyên lý chọn tuyến trên cơ bản vẫn giống trong cấu trúc T-S-T Phương pháp này cũng cho phép bố trí các mạng chuyển mạch trong cùng một nơi hoặc mỗi mạng ở một vị trí khác nhau, có thể lắp đặt với dung lượng chuyển mạch đầy đủ hoặc từng phần, nghĩa là cho phép bố trí các mạng chuyển mạch của tổng đài theo từng vùng và từng cung đoạn phát triển thuê bao

Về điều khiển các mạng chuyển mạch của cấu trúc T-S-S-T thì mỗi mạng này được điều khiển bởi một bộ điều khiển tuyến thoại SPC (SPC- Speech path controller) thực hiện các chức năng xử lý các yêu cầu chuyển mạch, chọn khe thời gian trung gian cho các yêu cầu chuyển mạch, chuyển đổi thành các số liệu điều khiển để ghi vào các ngăn nhớ điều khiển của từng bộ chuyển mạch trong mạng khi phục vụ mỗi yêu cầu

dây phích để nối mạch điện đường dây của thuê bao gọi với đường dây của thuê bao

bị gọi Trong các tổng đài nhân công, hầu như không có hệ thống điều khiển, các tín hiệu báo hiệu cũng hết sức đơn giản Các thông tin địa chỉ được trao đổi bằng lời yêu cầu của thuê bao tới nhân viên tổng đài hoặc nhân viên tổng đài phía chủ gọi tới nhân viên tổng đài phía bị gọi Nhân viên tổng đài thực hiện chức năng của hệ thống điều khiển trong tổng đài, bao gồm quan sát, phát hiện yêu cầu gọi trao đổi để nhận địa chỉ thuê bao bị gọi, phát tín hiệu gọi chuông tới thuê bao bị gọi, thiết lập nối giữa thuê bao bị gọi và thuê bao gọi, giám sát cuộc gọi để phát hiện yêu cầu kết thúc, giải toả cuộc gọi khi có yêu cầu kết thúc cuộc gọi

Trong thế hệ tổng đài tự động dùng các bộ chọn nhẩy nấc việc tạo tuyến nối giữa mạch điện đường dây thuê bao gọi với mạch điện đường dây thuê bao bị gọi được thực hiện một cách tự động dưới sự điều khiển của các chùm xung quay số được tạo từ đĩa quay số của thiết bị đầu cuối thuê bao gọi Các tín hiệu báo hiệu đã bắt đầu phức tạp phù hợp với bước phát triển vượt bậc về công nghệ, từ chuyển mạch nhân công sang chuyển mạch tự động Các tín hiệu báo hiệu tối thiểu đủ để đáp ứng việc tự động hoá quá trình chuyển mạch: Dòng mạch vòng (báo hiệu giám sát), chọn số dạng xung (báo hiệu địa chỉ), các âm phục vụ (báo bận, hồi âm chuông, mời quay số), dòng chuông Chưa hình thành hệ thống điều khiển Mỗi thiết bị chuyển mạch có bộ phận điều khiển riêng, hình thành phương thức điều khiển độc lập - trực tiếp - nối tiếp Độc lập có nghĩa là mỗi bộ chọn có bộ điều khiển riêng của nó, trực tiếp nghĩa là chùm xung quay số điều khiển trực tiếp hoạt động của từng bộ chọn, còn nối tiếp được hiểu là mạch điều khiển của bộ chọn được hình thành một cách nối tiếp theo tiến trình thiết lập tuyến nối

Nửa cuối thế kỷ 20 công nghệ chế tạo các linh kiện bán dẫn phát triển mạnh,

kỹ thuật xử lý tín hiệu và kỹ thuật vi xử lý tạo điều kiện cho ngành công nghệ điện

tử phát triển, trong đó có lĩnh vực kỹ thuật chuyển mạch Hàng loạt thiết kế, phát minh mới trong lĩnh vực truyền dẫn như phân kênh theo thời gian, quang dẫn thúc đẩy các phát kiến mới trong lĩnh vực chuyển mạch Các tổng đài điện tử có đặc điểm chung là thiết bị chuyển mạch được chế tạo trên cơ sở linh kiện điện tử, bán dẫn, vi mạch có kích thước nhỏ, tác động nhanh, tiêu thụ nguồn thấp, có khả năng tích hợp cao và đặc biệt là thích ứng với các kỹ thuật truyền dẫn tốc độ cao

Phương thức điều khiển trong các tổng đài điện tử cũng chuyển dần theo hướng thay thế các mạch logic rời rạc trong các khối, các bộ điều khiển bằng các phầm mền cùng các bộ xử lý chuyên dụng Và như thế đã làm xuất hiện thế hệ tổng đài điều khiển theo chương trình lưu trữ SPC (Stored Program Control) Phần mềm điều khiển các tổng đài cũng được dần cải tiến và càng ngày càng cho phép người

sử dụng có thêm nhiều tính năng dịch vụ tuỳ tự chọn Các tổng đài điều khiển theo chương trình lưu trữ SPC cùng với công nghệ truyền dẫn hiện đại và chuyển mạch

số nhanh chóng thay thế các tổng đài cơ điện Phương thức báo hiệu cũng cần được hoàn thiện làm cho hoạt động của mạng viễn thông ngày càng linh hoạt, hiệu quả, thông minh hơn Các dịch vụ thoại và phi thoại ngày càng xích lại gần nhau hơn trên cơ sở chuyển mạch số và điều khiển theo chương trình lưu trữ Công nghệ truyền dẫn và chuyển mạch ATM mở ra triển vọng to lớn cho các dịch vụ của mạng viễn thông

3.1.2 Những ưu điểm nổi bật của thế hệ tổng đài SPC số

Việc kết hợp điều khiển theo chương trình lưu trữ với kỹ thuật chuyển mạch

số càng nâng cao ưu thế của các tổng đài SPC Một số ưu điểm của tổng đài SPC có thể liệt kê dưới đây:

- Tính linh hoạt: Các tổng đài SPC có tính linh hoạt ở mức cao thể hiện ở

khía cạnh tác dụng lâu dài và tác dụng trực tiếp Trước tiên xem xét khía cạnh tác dụng lâu dài Trong từng giai đoạn phát triển của hệ thống chuyển mạch, một loạt chương trình có thể tạo ra để cho phép hỗ trợ các nhu cầu dịch vụ và quản lý Sự hiệu chỉnh phần mềm đáp ứng ngày càng da dạng về dịch vụ làm cho hệ thống không trở thành lạc hậu theo thời gian Như vậy, các phần mềm cơ bản đảm bảo cho

hệ thống hoạt động đáp ứng các dịch vụ truyền thống và nhu cầu hiện tại, có xem xét khả năng thay đổi để khi cần nâng cấp chỉ cần cải tiến đôi chút về phần mềm hoặc đưa thêm các thủ tục mới mà không cần thay đổi cấu trúc phần cứng Nghĩa là cấu trúc phần cứng của tổng đài SPC cùng với phần mềm điều khiển ban đầu của nó được thiết kế theo khuynh hướng module hoá phù hợp với chiến lược mở rộng cả về dung lượng và khả năng dịch vụ

Khía cạnh hiệu quả trực tiếp thể hiện ở khả năng thay đổi nhanh chóng bằng

cơ sở dữ liệu để có thể thích ứng với điều kiện thay đổi trạng thái của mạng, nghĩa

là khả năng thích nghi của hệ thống với từng trạng thái mạng khi có các biến cố, ví

dụ khi có một tắc nghẽn tại một node mạng nào đó hoặc trên tuyến truyền dẫn để có được các phép chọn tuyến tối ưu Hoặc đối với thuê bao dễ dàng thay đổi dịch vụ của từng thuê bao bằng việc thay đổi cơ sở dữ liệu của nó theo yêu cầu của người sử dụng

- Các tiện ích cho thuê bao: Các tổng đài SPC cung cấp cho thuê bao nhiều

tiện ích hơn, dễ dàng và rẻ hơn trong các tổng đài khác Các tiện ích này được phân phối bởi hệ thống quản lý và theo tính năng tuỳ chọn của thuê bao

Các tiện ích đó bao gồm:

+ Short–code dialling (dịch vụ quay số tắt từ bộ nhớ của tổng đài): Các địa chỉ thường gọi được nhớ trước vào bộ nhớ của tổng đài với mã tương ứng nào đó Khi cần gọi, thuê bao chỉ việc chọn mã rút gọn đó thì địa chỉ đã nhớ sẽ tự động được gọi ra

+ Call transfer (dịch vụ chuyển cuộc gọi): Chuyển cuộc gọi tới địa chỉ khác một cách tự động (call forward)

+ Ring back when free (camp – on): Cuộc gọi đến một thuê bao đang bận sẽ chuông lại khi thuê bao cần gọi giải phóng trở lại

+ Automatic alarm call: Tổng đài tự động phát tín hiệu cảnh báo tại thời điểm

đã đặt trước (báo giờ)

+ Outgoing and Incoming call barring: Hạn chế gọi tới và gọi đi Cho phép chủ thuê bao hạn chế các cuộc gọi đến và các cuộc gọi đi (gọi đường dài)

+ Itemized billing: Cung cấp hoá đơn tính cước chi tiết các cuộc gọi

+ Malicious – call tracing: Thuê bao hoặc cơ quan có quyền được biết về nguồn gốc của cuộc gọi quấy rối Nhiều tiện ích trên đòi hỏi tăng cường khả năng báo hiệu thuê bao, ví dụ yêu cầu sử dụng tính năng chọn mã bằng báo hiệu đa tần (DTMF – Dual Tone Multifrequency) Một số tiện ích yêu cầu hệ thống báo hiệu liên đài thích hợp

- Ưu điểm trong quản trị: Các tổng đài SPC cung cấp rất nhiều các tiện ích

quản lý như: điều khiển các tiện ích của thuê bao, thay đổi định tuyến, thay đổi số liệu thuê bao và trung kế, xuất các thông tin thống kê quản lý tổng đài, các số liệu phục vụ bảo trì, chuẩn đoán dự báo hỏng hóc

Việc kết hợp kỹ thuật số cũng đưa lại các ưu điểm nổi bật: Kỹ thuật số được

áp dụng cho khâu chuyển mạch và điều khiển tạo thành tổng đài số hoá hoàn toàn, kết hợp với truyền dẫn số làm cho mạng viễn thông số càng thể hiện thế mạnh của mình

Tốc độ thiết lập cuộc gọi được cải thiện đáng kể do có sự tương thích về dòng và áp giữa phần điều khiển và phần tử chuyển mạch, cùng với đặc tính không nghẽn mạch (non-blocking) của các chuyển mạch số cho phép thiết kế mạng chuyển mạch gọn nhẹ, tiết kiệm và khả thông cao Ngoài ra, nếu số cuộc gọi đang tiến hành

bị gián đoạn bởi một lý do nào đó thì cố gắng tái thiết lập cuộc gọi có thể được thực hiện mà không gây ra sự cảm nhận cho người sử dụng

- Tiết kiếm không gian: Các chuyển mạch số có kích thước rất nhỏ nhưng

do độ tích hợp rất cao nên khả năng chuyển mạch rất lớn lại áp dụng kỹ thuật ghép kênh theo thời gian nên hiệu xuất sử dụng rất cao từ đó giảm được không gian của phần thiết bị chuyển mạch và kích thước chung của tổng đài

- Độ tin cậy rất cao và rất dễ dàng bảo trì: Do không có các phần tử cơ

điện nên trong hoạt động của tổng đài loại trừ được các hỏng hóc, sai sót cơ khí Kích thước của các linh kiện lại gọn nhẹ nên cho phép áp dụng các biện pháp dự phòng đảm bảo thay thế tự động khi có sai sót, sự cố Các mạch chức năng được chế tạo dưới dạng module được kiểm soát bằng các chương trình chuẩn đoán, cảnh báo hỏng hóc, cung cấp khả năng tự bảo hành và cung cấp thông tin đầy đủ cho việc sửa chữa, bảo trì Ngoài ra các tổng đài SPC còn cung cấp khả năng quản lý và bảo dưỡng từ xa

- Chất lượng cuộc nối: Kết hợp chuyển mạch số và truyền dẫn số cho phép

cải thiện rất cơ bản chất lượng cuộc nối bởi các lý do: Truyền dẫn số tránh được suy hao tín hiệu gốc, loại trừ các tín hiệu nhiễu, tạp âm, tránh được tạp âm tích luỹ Từ

đó chất lượng các cuộc gọi đường dài và cuộc gọi nội hạt không có sự khác biệt

- Khả năng kết hợp các dịch vụ phi thoại: Các loại dịch vụ phi thoại như

video, fax, telex, số liệu được số hoá có thể được truyền và chuyển mạch trong cùng mạng với tín hiệu thoại Một môi trường số hoá hoàn toàn (trừ mạng thuê bao) gồm chuyển mạch số, truyền dẫn số, điều khiển theo chương trình lưu trữ SPC, kết

hợp với báo hiệu kênh chung sẽ tạo nên một mạng viễn thông hoàn chỉnh trong giai đoạn hiện nay

- Hoàn chỉnh với nghĩa đủ mạnh: Để cung cấp và bảo đảm các dịch vụ đa

dạng đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và càng cao của người sử dụng Báo hiệu kênh chung cung cấp khả năng liên lạc nhanh chóng giữa các hệ thống điều khiển của các tổng đài, cung cấp khả năng bao quát tình trạng của các node mạng và các tuyến truyền dẫn, từ đó có thể chọn tuyến nhanh, hiệu quả và tối ưu hơn Ngoài ra báo hiệu kênh chung còn cho phép mở rộng một số dịch vụ xuyên qua mạng, điều hành và bảo dưỡng tập trung

3.1.3 Những lợi thế khi kết hợp giữa truyền dẫn số và chuyển mạch số

1 Lợi thế về chất lượng tín hiệu

Trong thông tin, chất lượng tín hiệu là một trong các chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng nhất Đối với tín hiệu tương tự, để đảm bảo tín hiệu không bị méo dạng dưới tác động của các nguồn nhiễu quả là một việc rất khó Khi truyền dẫn và chuyển mạch tín hiệu tương tự sẽ bị tác động của nhiễu điều biên ký sinh, bị suy hao Để khôi phục dạng tín hiệu và bù lại năng lượng bị suy hao thì cần phải lọc và khuếch đại Do không thể lọc hết nhiễu điều biên và bản thân các phép lọc cũng làm méo dạng tín hiệu nên sau nhiều lần khuếch đại như vậy tỷ số S/N sẽ giảm đáng kể, tạp

âm bị tích luỹ do khuếch đại lặp nhiều lần, sẽ làm giảm chất lượng tín hiệu

Đối với tín hiệu số chỉ có hai giá trị " 0" và "1" và có thể được điều chế để truyền trên đường truyền bằng các dạng tín hiệu khác nhau (mã đường truyền) Khi truyền đi xa cũng có thể bị tác động của nhiễu làm méo dạng, làm suy giảm nhưng giá trị của chúng dễ dàng nhận biết được và khôi phục lại như ban đầu Từ đó mà chất lượng cuộc gọi nội hạt của hệ thống tương tự khác hẳn so với chất lượng cuộc gọi đường dài Còn trong hệ thống số không có sự khác biệt đó Nghĩa là hệ thống

số làm cải thiện đáng kể chất lượng của các cuộc gọi đường dài

2 Hỗ trợ giữa chuyển mạch và truyền dẫn

Nếu trong hệ thống sử dụng kỹ thuật chuyển mạch tương tự và kỹ thuật truyền dẫn tương tự hoặc kỹ thuật truyền dẫn số hay xen kẽ giữa chuyển mạch số với các tuyến truyền dẫn tương, số thì giữa chuyển mạch với truyền dẫn rất khó hỗ

trợ lẫn nhau, chuyển mạch như nhà máy bên trong tổng đài, còn truyền dẫn như nhà máy bên ngoài

Hình 3.1 Tác động trên đường truyền đối với tín hiệu tương tự và tín hiệu số

Tại giao tiếp giữa truyền dẫn và chuyển mạch thường phải tiến hành các phép chuyển đổi tín hiệu, ghép tách kênh cho phù hợp với mỗi kỹ thuật ở mỗi phía

Ví dụ: Ở đầu ra tổng đài tới tuyến truyền dẫn phải điều chế tín hiệu cho phù hợp với

kỹ thuật truyền dẫn, phải ghép kênh Còn trên giao diện giữa tuyến truyền dẫn với đầu vào tổng đài lại phải tách kênh và giải điều chế Đối với hệ thống số hoàn toàn (chuyển mạch số và truyền dẫn số) rất nhiều công đoạn của truyền dẫn đã được thực hiện ngay trong các tổng đài Truyền dẫn chỉ còn việc mã hoá và giải mã đường truyền và giải quyết các khâu lặp Hình.3.2 cho ta thấy sự khác biệt này

Hình 3.2 cho thấy, nếu các trung tâm chuyển mạch áp dụng kỹ thuật chuyển mạch tương tự (phân kênh không gian cho các tín hiệu liên tục hoặc phân kênh thời gian cho tín hiệu PAM) thì tại giao tiếp với truyền dẫn dù truyền dẫn số hay truyền dẫn tương tự, bao giờ cũng yêu cầu các phép biến đổi tín hiệu và thực hiện công việc tách, ghép kênh Như thế chuyển mạch và truyền dẫn không những không hỗ trợ được cho nhau mà mỗi lần chuyển đổi sẽ gây ra sai lệch tín hiệu và qua nhiều lần chuyển đổi như vậy sẽ tạo ra tạp âm nền

Hình 3.2 Kết hợp giữa kỹ thuật chuyển mạch số và kỹ thuật truyền dẫn số

Chuyển mạch số và truyền dẫn số chẳng những hỗ trợ tốt cho nhau mà còn tránh được sự chuyển đổi nhiều lần, ở các giao diện giữa truyền dẫn và chuyển mạch chỉ có sự chuyển đổi từ loại mã này sang loại mã khác mà không làm thay đổi giá trị của tổ hợp mã đó, do đó không gây ra sai lệch tín hiệu do chuyển đổi Nói cách khác, tín hiệu số không mang bản thân tín hiệu cần truyền mà chỉ mang thông tin về giá trị tín hiệu đó, vì vậy các chuyển đổi mã không làm thay đổi giá trị tín hiệu

3 Lợi thế về sử dụng cơ sở linh kiện công nghệ cao

Kỹ thuật vi mạch số và xử lý số tín hiệu phát triển rất mạnh đã cho phép chế tạo các linh kiện có độ tích hợp cao, nhiều tính năng, dung lượng lớn, tốc độ cao mà kích thước nhỏ, tiêu thụ năng lượng thấp và giá thành hạ Từ đó tạo khả năng chế tạo thiết bị chuyển mạch kích thước nhỏ, khả thông cao, đa năng và chất lượng dịch

vụ lại được nâng cao

4 Dễ phối hợp giữa chuyển mạch số và điều khiển theo chương trình ghi sẵn ( Stored Progam Control)

Các chuyển mạch số hoạt động với tốc độ cao, mức tín hiệu điều khiển phù hợp với mức logíc TTL, CMOS nên rất dễ phối ghép với các hệ thống vi xử lý Điều khiển theo chương trình ghi sẵn phát huy hiệu quả tính năng của chuyển mạch

số và làm giàu các dịch vụ cho thuê bao

5 Lợi thế về chất lượng phục vụ và các dịch vụ nâng cao

Chuyển mạch số có khả thông cao cho phép xây dựng mạng chuyển mạch không tổn thất (non - blocked) Truyền dẫn số sử dụng các đường truyền tốc độ cao, chất lượng tốt như cáp quang, vi ba số, do đó các cuộc gọi ít bị nghẽn mạch cả trong các tổng đài, cả trên các tuyến truyền dẫn Kết hợp với điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC và báo hiệu kênh chung làm cho chất lượng phục vụ (QoS-Quality of service) được nâng cao thể hiện ở tốc độ xử lý cuộc gọi nhanh, chọn tuyến tối ưu đối với các cuộc gọi đường dài, tránh tắc nghẽn trên mạng ngoài, tăng thêm các dịch vụ nâng cao cho thuê bao Các dịch vụ thuê bao nâng cao bao gồm: Đa dạng hoá dịch vụ, ngoài dịch vụ thoại truyền thống còn cho phép sử dụng các dịch vụ khác như hộp thư thoaị, thư điện tử, Fax, truyền số liệu…

6 Lợi thế về tổ chức báo hiệu

Báo hiệu ảnh hưởng rất lớn tới dịch vụ báo hiệu mềm dẻo, linh hoạt, dễ tổ chức thì dịch vụ cũng phong phú, đa dạng Trong các hệ thống tương tự để đưa thêm một dịch vụ mới vào mạng thường gặp rất nhiều trở ngại do khó thêm hoặc thay đổi báo hiệu đi kèm với dịch vụ đó Trong hệ thống số việc thêm hay thay đổi một đơn vị báo hiệu dễ dàng hơn nhiều Ngoài ra còn có rất nhiều lợi thế khác cho phép hệ thống số nhah chóng được chấp nhận

3.1.4 Mạng số liên kết đa dịch vụ (ISDN)

1 Khái niệm ISDN

Cho đến nay mạng liên kết được xây dựng riêng biệt cho mỗi loại dịch vụ, như mạng điện thoại, mạng fax, mạng thư, Do đó, khi sử dụng một hay nhiều dịch vụ, người sử dụng rất bất tiện khi làm hợp đồng thuê bao cho nhiều dịch vụ khác nhau dưới cùng một số, dùng cáp thuê bao bằng mạng riêng biệt liên kết vào mạng số

a Mục đích của ISDN

Trong quá trình sử dụng đường dây (line), các mạng riêng biệt đã được xây dựng để phục vụ các dịch vụ riêng biệt có hiệu quả thấp Tiền bị lảng phí cho người

sử dụng cáp thuê bao chiếm phần lớn hơn của chi phí mạng đối với các dịch vụ riêng biệt Ngày nay, việc xây dựng mạng số tiết kiệm hơn việc xây dựng mạng tương tự do sự phát triển nhanh của công nghệ LSI và công nghệ truyền dẩn sợi quang học Điều này góp phần to lớn để thực hiện ISDN

Hình 3.3 Sơ đồ viễn thông ISDN

Mạng điện thoại hiện có được hình thành trên công nghệ tương tự phù hợp với truyền dẫn thoại.Tuy nhiên, khi xem xét nhu cầu đối với các dịch vụ truyền dẫn phi thoại như thông tin dữ liệu và thông tin fax được tăng hơn đối với dịch vụ điện thoại, người ta mong rằng các loại dịch vụ này có thể đưa ra một hình thức thống nhất về những cái chung mạng của người sử dụng cho phép sử dụng đồng thời nhiều thiết bị đầu cuối ISDN nhằm đưa ra nhiều dịch vụ viễn thông, gồm có dịch

vụ thông tin số liệu và điện thoại bằng mạng số Mục đích của nó là nâng cao hiệu quả mạng và để giảm bớt các việc cho thuê bao đối với hợp đồng riêng biệt cho mổi dịch vụ, phí riêng biệt, các số riêng, và cáp thuê bao riêng biệt

b Đặc điểm của ISDN

- Sự liên kết dịch vụ:

Trong mạng ISDN, có thể đưa ra các dịch vụ thông tin phức tạp (điện thoại, thông tin số liệu, fax) và phương thức thông tin phức tạp (chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói) bằng một mạng

- Tiêu chuẩn hoá quốc tế:

Trong mạng ISDN, việc tiêu chuẩn hoá quốc tế đòi hỏi đến mức các dịch vụ viển thông đa dạng có thể được chấp nhận bởi bất kỳ người sử dụng đầu cuối nào trên thế giới Việc liên kết các tiêu chuẩn kỹ thuật ISDN cho phép tự do hoá quốc tế

về viễn thông, đẩy mạnh quốc tế hoá, và mở rộng sử dụng thiết bị đầu cuối Các tiêu chuẩn kỹ thuật của ISDN được khuyến nghị bởi ITU-T

- Sử dụng các kênh đồng thời phức tạp:

Trong mạng ISDN, hợp đồng đối với một thuê bao, thông tin có thể được chuyển tới các điểm khác nhau bằng việc sử dụng nhiều kênh Ví dụ, trong khi thực hiện đoạn fax được truyền từ A tới B, một cuộc đàm luận có thể thực hiện với C

- Tiêu chuẩn hoá giao diện mạng người sử dụng:

Để kết nối các thiết bị đầu cuối và mạng, điều kiện kết nối phải rỏ ràng vì các dịch vụ như dịch vụ về điện thoại được thực hiện bằng các thiết bị đầu cuối khác nhau Giao diện mạng người sử dụng định rõ việc kết nối các điểm giữa thiết bị đầu cuối và mạng và các giao thức thông tin ở các điểm kết nối này Giao diện mạng người sử dụng củng được gọi là những điểm chung seri-I vì nó được định rõ ở khuyến nghị seri-I của ITU-T

Giao diện mạng và người sử dụng

Hình 3.4 Giao diện về mạng người sử dụng

- Phân tích các kênh thông tin và các kênh báo hiệu:

Bằng việc phân tích các kênh thông tin và các kênh báo hiệu, tín hiệu có thể được trao đổi trong suốt quá trình truyền, do đó cho phép cung cấp các dịch vụ đa dạng

- Các dịch vụ có thể đươc đưa ra bằng các tín hiệu truyền dẫn trong quá trình truyền tin:

ISDNThiết bị

+ Xác định đường kết nối

+ Các thiết bị truyền trong suốt quá trình truyền tin

- Các dịch vụ có thể đưa ra bằng việc truyền/nhận một lượng lớn tín hiệu

a Giao diện sơ cấp

Có 32 kênh thông tin 64Kbit/s và một kênh báo hiệu 64Kbit/s được sử dụng (23B+D); hoặc 30 kênh thông tin 64Kbit/s và một kênh báo hiệu 64Kbit/s được sử dụng (30B+D) Một nhóm gồm có một số kênh thông tin 64Kbit/s được sử dụng như kênh thông tin Ho (384Kbit/s: 64×6) và H1 (1536Kbit/s:64×24 hoặc 1920

Kbit/s: 64×30)

Chú ý: Tồn tại hai loại (23B+D) và (30B+D) là vì sự khác nhau giữa cấp mạng lựa chọn ở Nhật, Mỹ và cấp mạng lựa chọn ở châu Âu

Hình 3.5 Giao diện sơ cấp

b.Giao diện cơ bản

Có thể sử dụng hai kênh thông tin 64Kbit/s (kênh B) và một kênh báo hiệu 16Kbit/s (kênh D) Đối với dịch vụ này, cáp thuê bao hiện tại có thể được sử dụng như củ

Trạm điện thoại

N T

Thiết bị đầu cuối mạng Kênh B (64Kbps)

Kênh D (16Kbps)

Hình 3.6 Giao diện cơ bản

3.2 Cấu trúc tổng quan của tổng đài số SPC

Sơ đồ khối tổng quát của tổng đài số SPC (DSS–Digital Switching Systems) Các tổng đài SPC chuyển mạch số gọi chung là Hệ thống chuyển mạch

số DSS ra đời vào nửa cuối thế kỷ 20 Ngày nay trên mạng viễn thông nước ta và nhiều nước khác có các DSS của nhiều hãng sản xuất như NEC, Fujitsu Nhật bản, Siemems Đức, Eriscon Thụy điển, Northern telecom Canađa, AT&T Mỹ, Alcatel Pháp, L-G Hàn Quốc… Tại Việt nam, ngành bưu chính viễn thông đã tiến hành nghiên cứu chế tạo và đưa vào sử dụng trên mạng một số DSS, đồng thời đã cùng các bên liên doanh xây dựng một số cơ sở sản xuất chế tạo các loại tổng đài DSS đáp ứng nhu cầu trong nước và hình thành các cơ sở nghiên cứu chuyên ngành

Nhìn chung tổng đài DSS là một hệ thống tổng hợp công nghệ cao, tập trung hội tụ rất nghiều ngành công nghiệp: Công nghiệp điện tử, vi mạch, kỹ thuật vi xử

lý, công nghệ viễn thông, công nghệ thông tin, kỹ thuật đIều khiển, cơ khí chính xác… Có thể nói, ngay cả những tổng đài DSS dung lượng không lớn lắm nhưng cũng đã là một hệ thống tổng thể rất phức tạp trên quan điểm tổng hợp của các ngành kỹ thuật Do đó, với phạm vi của tài liệu này chỉ xem xét các DSS dưới mức

độ đơn giản nhất