Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch - Phần 3: Chuyển mạch kênh

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Chuyển mạch kênh. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.

ii.  chuyÓn m¹ch kªnh

Tïy thuéc vµo s ù ph¸t triÓn cña lÞch s ö chuyÓn m¹ch còng nh­ c¸ch thøc, tÝn hiÖu mµ ta cã thÓ ph©n lo¹i nh­ s au

PAM

Là loại chuyển mạch có các đầu ra, đầu vào đư

ợc  bố  trí  theo  không  gian.  Chuy ển  mạch  được  thực hiện bằng cách đóng mở các cổ ng điện tử  hay  các điểm tiếp xúc. Chuyển mạch này có các  loại s au:

Lµ lo¹i chuyÓn m¹ch mµ th«ng tin cña c¸c  cuéc gäi ®­îc ghÐp víi nhau trªn c¬ s ë thêi  gian hay tÇn s è trªn ®­êng truyÒn.

Ph©n lo¹i : 2 lo¹i

 ChuyÓn m¹ch ph©n chia theo tÇn s è (FDM)

  ChuyÓn m¹ch ph©n chia theo thêi gian (TDM)

  Là  loại  chuyển  mạch  ghép  hoạt  động  trên  cơ 

s ở  dồn  kênh  theo  thời  gian  và  điều  chế  xung  m∙.

II.2.1 định nghĩa

 Trong hệ thống tổ ng đài, chúng ta gặp phải  một s ố thuật ngữ về chuyển mạch như : chuyển  mạch,  mạng  chuyển  mạch,  trung  tâm  chuyển  mạch,  trường  chuyển  mạch.  Để  tránh  s ự  lẫn  lộn,  chúng ta xét các khái niệm s au:

Chuyển  mạch  :  Mô  tả  một  nguyên  tố  chuyển mạch  đơn giản.

Trường  chuyển  mạch  :  Mô  tả  s ự  hợp  thành  của một nhóm các chuyển mạch

Trung  tâm  chuyển  mạch  (tổ ng  đài)  :  chứa  trường chuyển mạch

Một  mạng  chuyển  mạch  :  gồm  các  trung  tâm (nodes ) chuyển mạch, các thiết bị đầu cuối và 

hệ thống truyền dẫn

II.2.1 định nghĩa (tt)

  Hệ  thống  chuyển  mạch  s ố  là  một  hệ  thống mà tín hiệu được chuyển mạch dưới  dạng  s ố.  Tín  hiệu  ở  đây  có  thể  là  tiếng  nói hoặc s ố liệu. 

  Một  trường  chuyển  mạch  s ố  cung  cấp 

s ự  kết  nối  giữa  các  kênh  trong  các  luồng  PCM.

 Để kết nối bất kỳ 2 thuê bao nào cũng  cần có s ự kết nối khe thời gian của 2 mẫu  tin  tiếng  nói  mà  có  thể  cùng  hoặc  khác  luồng PCM.

II.2.1 định nghĩa (tt)

+ ChuyÓn m¹ch kh«ng gian

II.2.2 CHUYÓN M¹CH pcm

a) định nghĩa

Chuyển mạch thời gian T là quá trình thực hiện 

s ự trao đổ i thông tin giữa các khe thời gian khác  nhau trên cùng một tuyến PCM.

TSi

• Chuyển mạch T dùng bộ trễ

• Chuyển mạch T dùng bộ nhớ đệm

Giả  s ử  trong  khung  có  R  khe  thời  gian,  trong  đó  cần  trao  đổ i  thông  tin  giữa  2  khe thời gian TSi và TSj. Ta cho TSi qua (jư i) bộ trễ thì ở đầu ra TSj s ẽ có mặt ở khe  thời  gian  TSi.  Và  mẫu  TSj  qua  Rư(jưi)  bộ  trễ s ẽ có mặt ở khe thời gian TSi. Như v ậy  việc trao đổ i thông tin đ∙ được thực hiện.

Nhược  điểm  :  Hiệu  quả  kém,  giá  thành  cao.

b.1) Chuyển mạch T dùng bộ trễ (tt)

§iÒu khiÓn tuÇn tù

®iÒu khiÓn ngÉu nhiªn

mà trong đó, việc đọc ra hay ghi vào các 

địa chỉ liên tiếp của bộ nhớ BM một cách  tuần  tự  tương  ứng  với  thứ  tự  ngõ  vào  của  các khe thời gian.

Trong điều khiển tuần tự, một bộ đếm  khe  thời  gian  được  s ử  dụng  để  xác  định 

địa  chỉ  của  BM.  Bộ  đếm  này  s ẽ  được  tuần  tự  tăng  lên  1  s au  thời  gian  của  một  khe thời gian.

c.1) Điều khiển tuần tự

c.1) §iÒu khiÓn tuÇn tù (tt)

 Điều khiển ngẫu nhiên là phương pháp điều  khiển  mà  trong  đó  các  địa  chỉ  trong  BM  không tương ứng với thứ tự của các khe thời gian 

mà  chúng  được  phân  nhiệm  từ  trước  theo  việc  ghi  vào  và  đọc  ra  dưới  s ự  điều  khiển  của  bộ  nhớ CM.

c.2) Điều khiển ngẫu nhiên

  Các  ô  nhớ  của  CM  chứa  địa  chỉ  ô  nhớ  của 

BM s ẽ tiến hành quá trình ghi/đọc

  Các  ô  nhớ  của  CM  s ẽ  được  đọc  ra  một  cách  tuần tự (được điều khiển đọc tuần tự)

c.2) §iÒu khiÓn ngÉu nhiªn (tt)

ghi tuần tự ư đọc ngẫu nhiên

ghi ngẫu nhiên ư đọc tuần tự

d.1) ghi tuần tự ư đọc ngẫu nhiên

 Bộ đếm khe thời gian xác định tuyến  PCM vào để ghi tín hiệu vào bộ nhớ BM  một cách tuần tự.

  Bộ  nhớ  điều  khiển  CM  điều  khiển  việc đọc ra của BM bằng cách cung c ấp  các địa chỉ của các ô nhớ của BM.

d.1) ghi tuần tự ư đọc ngẫu nhiên (tt)

Như  vậy,  việc  ghi  và  đọc  trên  bộ  nhớ  BM  thực hiện theo 2 chu trình s au :

d.1) ghi tuần tự ư đọc ngẫu nhiên (tt)

Giả s ử cần trao đổ i nội dung giữa 2  khe  thời  gian  TSi  và  TSj  bằng  kiểu  chuyển mạch ghi tuần tự ư đọc ngẫu  nhiên, thì quá trình s ẽ được thực hiện  như s au:

d.1) ghi tuần tự ư đọc ngẫu nhiên (tt)

d.2) ghi ngẫu nhiên ư đọc tuần tự

ô nhớ của BM trong chu trình ghi.

  Bộ  đếm  khe  thời  gian  cung  cấp  địa  chỉ  cho  việc  đọc  thông  tin  ra  khỏi  bộ  nhớ BM.

d.2) ghi ngẫu nhiên ư đọc tuần tự (tt)

Giả s ử cần trao đổ i nội dung giữa 2  khe  thời  gian  TSi  và  TSj  bằng  kiểu  chuyển  mạch  ghi  ngẫu  nhiên  ư  đọc  tuần  tự,  thì  quá  trình  s ẽ  được  thực  hiện như s au:

d.2) ghi ngẫu nhiên ư đọc tuần tự (tt)

 Tồn tại thời gian trễ nhưng nhỏ hơn thời gian  của 1 khung của tuyến PCM.

  Dung  lượng  bị  giới  hạn  bởi  thời  gian  ghi  đọc 

kh«ng gian (s )

mạch thực hiện việc trao đổ i thông tin cùng  một  khe  thời  gian  nhưng  ở  hai  tuyến  PCM  khác nhau.

xa lộ PCM nhập (X1, X2…Xn) và nhiều xa lộ  PCM  xuất  (Y1,  Y2…Ym)  được  kết  nối  bằng 

ma  trận  điểm  nối  chéo  n  hàng  và  m  cột. 

Điểm nối chéo thường là cổ ng AND.

X1 X2 X3 Xn

C¸c cét 

bé nhí 

®iÒu  khiÓn

Nguyªn  lý  lµm  viÖc  cña  chuyÓn  m¹ch  kh«ng gian  s è    dùa  trªn  c¬  s ë  chuyÓn  m¹ch  kh«ng gian dïng thanh chÐo

b) nguyªn lý

Sơ  đồ  chuyển  mạch  không  gian  tiếp  thông hoàn toàn

Bất  kỳ  đầu  vào  nào  cũng  có  khả  năng  nối  với 

đầu ra mong muốn

Nguyên lý tiếp thông hoàn toàn

Chỉ có một s ố đầu vào nào đó thì mới có khả năng nối với một s ố đầu ra tương ứng

Nguyên lý tiếp thông không hoàn toàn

  Ma  trận  n*m  điểm  thông  được  đặt  ở  giao điểm ngõ vào, ngõ ra.

  Mỗi  CM  có  R  ô  nhớ  (s ố  khe  thời  gian  trong  1  khung  mang  địa  chỉ  điểm  thông trên cột.

  Dùng  thêm  một  địa  chỉ  0  để  biểu  thị  tất  cả  điểm  thông  trên  cột  đều  không nối

c) phương pháp thực hiện (tt)

Biết các thông tin trên các đường  PCM đầu vào và thông tin trong  các bộ nhớ CM của chuyển mạch  không  gian  s ố  như  hình  vẽ.  Xác 

định  thông  tin  trong  các  đường  PCM đầu ra?

d) các chế độ điều khiển

d) các chế độ điều khiển (tt)

hệ  thống  tổ ng  đài  có  dung  lượng  lớn.  Chuyển  mạch  S  dùng  độc  lập  là  không  có  hiệu quả, bởi vì nó chỉ thực hiện được s ự  trao đổ i giữa các tuyến khác nhau có cùng  khe thời gian, điều này không có tính thực  tế.

mạch  T  và  S  để  tạo  nên  các  trường  chuyển  mạch có dung lượng lớn.

m¹ch

a) chuyÓn m¹ch ghÐp ts

   Các  khe  thời  gian  ngõ  vào  được  lưu  lại  trong các chuyển mạch thời gian T

   Đến khe thời gian tương ứng, nội dung  trong các ô nhớ trong các bộ nhớ BM được  nối với ngõ ra xác định qua các chuyển  mạch không gian S.

a) chuyển mạch ghép ts  (tt)

b) chuyÓn m¹ch ghÐp s ts

b) chuyÓn m¹ch ghÐp ts t

b) chuyÓn m¹ch ghÐp ts t (tt)

ví d  c a chuy n m ch th i gian) ụ ủ ể ạ ờ

3.  Trình  bày  v   chuy n  m ch  không  gian?  (g m  có:  đ nh  ề ể ạ ồ ị nghĩa,  nguyên  lý,  đ c  đi m  và  phân  tích  m t  ví  d   c a  ặ ể ộ ụ ủ chuy n m ch không gian) ể ạ

4. Phân tích m t ví d  v  chuy n m ch ghép TS, ST, STS,  ộ ụ ề ể ạ TST?