Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch - Chương 2: Kỹ thuật chuyển mạch kênh (Tiếp theo)

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch - Chương 2: Kỹ thuật chuyển mạch kênh (Tiếp theo)

1. ii. chuyển mạch kênh 1
2. ii.1 Phân loại Tùy thuộc vào sự phát triển của lịch sử chuyển mạch cũng nh cách thức, tín hiệu mà ta có thể phân loại nh sau PAM
3. ii.1.1 Cm kênh phân chia không gian Là loại chuyển mạch có các đầu ra, đầu vào đợc bố trí theo không gian. Chuyển mạch đợc thực hiện bằng cách đóng mở các cổng điện tử hay các điểm tiếp xúc. Chuyển mạch này có các loại sau: ❖ Chuyển mạch cơ kiểu chuyển động truyền ❖ Chuyển mạch cơ kiểu đóng mở ❖ Chuyển mạch rơ le điện tử ❖ Chuyển mạch điện tử kiểu phân chia không gian
4. ii.1.2 Chuyển mạch ghép Là loại chuyển mạch mà thông tin của các cuộc gọi đợc ghép với nhau trên cơ sở thời gian hay tần số trên đờng truyền. Phân loại : 2 loại ❖ Chuyển mạch phân chia theo tần số (FDM) ❖ Chuyển mạch phân chia theo thời gian (TDM)
5. II.2 Chuyển mạch pcm II.2.1 định nghĩa ❖ Là loại chuyển mạch ghép hoạt động trên cơ sở dồn kênh theo thời gian và điều chế xung mã. ❖ Trong hệ thống tổng đài, chúng ta gặp phải một số thuật ngữ về chuyển mạch nh : chuyển mạch, mạng chuyển mạch, trung tâm chuyển mạch, trờng chuyển mạch. Để tránh sự lẫn lộn, chúng ta xét các khái niệm sau:
6. II.2.1 định nghĩa (tt) Chuyển mạch : Mô tả một nguyên tố chuyển mạch đơn giản. Trờng chuyển mạch : Mô tả sự hợp thành của một nhóm các chuyển mạch. Trung tâm chuyển mạch (tổng đài) : chứa tr- ờng chuyển mạch. Một mạng chuyển mạch : gồm các trung tâm (nodes) chuyển mạch, các thiết bị đầu cuối và hệ thống truyền dẫn.
7. II.2.1 định nghĩa (tt) ❖ Hệ thống chuyển mạch số là một hệ thống mà tín hiệu đợc chuyển mạch dới dạng số. Tín hiệu ở đây có thể là tiếng nói hoặc số liệu. ❖ Một trờng chuyển mạch số cung cấp sự kết nối giữa các kênh trong các luồng PCM. ❖ Để kết nối bất kỳ 2 thuê bao nào cũng cần có sự kết nối khe thời gian của 2 mẫu tin tiếng nói mà có thể cùng hoặc khác luồng PCM.
8. II.2.2 CHUYểN MạCH pcm II.2.2.1 KHáI NIệM - Chuyển mạch số cung cấp sự kết nối giữa các kênh trong các luồng PCM (hay TDM) - Sự trao đổi giữa các khe thời gian thực hiện theo 2 phơng pháp sau và có thể tách biệt từng phơng pháp hoặc phối hợp cả 2 phơng pháp với nhau: + Chuyển mạch thời gian + Chuyển mạch không gian
9. ii.2.2.2 chuyển mạch thời gian t a) định nghĩa Chuyển mạch thời gian T là quá trình thực hiện sự trao đổi thông tin giữa các khe thời gian khác nhau trên cùng một tuyến PCM.
10. TSj TSi TSj TSi
11. b) Các phơng pháp thực hiện • Chuyển mạch T dùng bộ trễ • Chuyển mạch T dùng bộ nhớ đệm
12. b.1) Chuyển mạch T dùng bộ trễ Nguyên tắc : Trên đờng truyền dẫn tín hiệu, ta đặt các đơn vị trễ có thời gian trễ bằng 1 khe thời gian.
13. b.1) Chuyển mạch T dùng bộ trễ (tt) Giả sử trong khung có R khe thời gian, trong đó cần trao đổi thông tin giữa 2 khe thời gian TSi và TSj. Ta cho TSi qua (j-i) bộ trễ thì ở đầu ra TSj sẽ có mặt ở khe thời gian TSi. Và mẫu TSj qua R-(j-i) bộ trễ sẽ có mặt ở khe thời gian TSi. Nh vậy việc trao đổi thông tin đã đợc thực hiện. Nhợc điểm : Hiệu quả kém, giá thành cao.
14. b.2) Chuyển mạch T dùng bộ nhớ đệm Nguyên tắc : Dựa trên cơ sở các mẫu tiếng nói đợc ghi vào các bộ nhớ đệm BM và đọc ra ở những thời điểm mong muốn. Địa chỉ của ô nhớ trong BM để ghi hoặc đọc đ- ợc cung cấp bởi bộ nhớ điều khiển CM.
15. c) Các chế độ điều khiển Điều khiển tuần tự điều khiển ngẫu nhiên
16. c.1) Điều khiển tuần tự ❖ Điều khiển tuần tự là kiểu điều khiển mà trong đó, việc đọc ra hay ghi vào các địa chỉ liên tiếp của bộ nhớ BM một cách tuần tự tơng ứng với thứ tự ngõ vào của các khe thời gian. ❖Trong điều khiển tuần tự, một bộ đếm khe thời gian đợc sử dụng để xác định địa chỉ của BM. Bộ đếm này sẽ đợc tuần tự tăng lên 1 sau thời gian của một khe thời gian.
17. c.1) Điều khiển tuần tự (tt)
18. c.2) Điều khiển ngẫu nhiên ❖ Điều khiển ngẫu nhiên là phơng pháp điều khiển mà trong đó các địa chỉ trong BM không tơng ứng với thứ tự của các khe thời gian mà chúng đợc phân nhiệm từ trớc theo việc ghi vào và đọc ra dới sự điều khiển của bộ nhớ CM. ❖ Các ô nhớ của CM chứa địa chỉ ô nhớ của BM sẽ tiến hành quá trình ghi/đọc ❖ Các ô nhớ của CM sẽ đợc đọc ra một cách tuần tự (đợc điều khiển đọc tuần tự)
19. c.2) Điều khiển ngẫu nhiên (tt)
20. d) Các kiểu chuyển mạch T ghi tuần tự - đọc ngẫu nhiên ghi ngẫu nhiên - đọc tuần tự
21. d.1) ghi tuần tự - đọc ngẫu nhiên
22. d.1) ghi tuần tự - đọc ngẫu nhiên (tt) ❖ 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 cấp các địa chỉ của các ô nhớ của BM.
23. d.1) ghi tuần tự - đọc ngẫu nhiên (tt) Nh vậy, việc ghi và đọc trên bộ nhớ BM thực hiện theo 2 chu trình sau : ❖ Chu trình ghi : Ghi vào BM ô nhớ có địa chỉ do bộ đếm khe thời gian cung cấp. ❖ Chu trình đọc : Đọc ra từ BM ô nhớ có địa chỉ do CM cung cấp.
24. d.1) ghi tuần tự - đọc ngẫu nhiên (tt) Giả sử cần trao đổi nội dung giữa 2 khe thời gian TSi và TSj bằng kiểu chuyển mạch ghi tuần tự - đọc ngẫu nhiên, thì quá trình sẽ đợc thực hiện nh sau:
25. d.1) ghi tuần tự - đọc ngẫu nhiên (tt)
26. d.1) ghi tuần tự - đọc ngẫu nhiên (tt)
27. d.1) ghi tuần tự - đọc ngẫu nhiên (tt)
28. d.2) ghi ngẫu nhiên - đọc tuần tự
29. d.2) ghi ngẫu nhiên - đọc tuần tự (tt) ❖ Bộ nhớ CM cung cấp địa chỉ của các 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.
30. d.2) ghi ngẫu nhiên - đọc tuần tự (tt) Giả sử cần trao đổi nội dung giữa 2 khe thời gian TSi và TSj bằng kiểu chuyển mạch ghi ngẫu nhiên - đọc tuần tự, thì quá trình sẽ đợc thực hiện nh sau:
31. d.2) ghi ngẫu nhiên - đọc tuần tự (tt)
32. d.2) ghi ngẫu nhiên - đọc tuần tự (tt)
33. d.2) ghi ngẫu nhiên - đọc tuần tự (tt)
34. e) Đặc điểm của chuyển mạch t ❖ Tồn tại thời gian trễ nhng nhỏ hơn thời gian của 1 khung của tuyến PCM. ❖ Dung lợng bị giới hạn bởi thời gian ghi đọc bộ nhớ. ❖ Bất kỳ đầu vào nào cũng có khả năng chuyển mạch đến đầu ra mong muốn. ❖ Chỉ thích hợp với tổng đài nhỏ. ❖ Giá thành rẻ.
35. II.2.2.3 chuyển mạch không gian (s)
36. a) định nghĩa ❖ Chuyển mạch không gian số là chuyển mạch thực hiện việc trao đổi thông tin cùng một khe thời gian nhng ở hai tuyến PCM khác nhau. ❖ Chuyển mạch không gian số gồm nhiều xa lộ PCM nhập (X1, X2 Xn) và nhiều xa lộ PCM xuất (Y1, Y2 Ym) đợc kết nối bằng ma trận điểm nối chéo n hàng và m cột. Điểm nối chéo th- ờng là cổng AND.
37. a) định nghĩa (tt) Xa lộ PCM xuất Y1 Y2 Y3 Ym X1 Xa lộ X2 PCM nhập X3 Xn Các cột bộ nhớ điều khiển
38. b) nguyên lý Nguyên lý làm việc của chuyển mạch không gian số dựa trên cơ sở chuyển mạch không gian dùng thanh chéo.
39. Nguyên lý tiếp thông hoàn toàn 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.
40. Nguyên lý tiếp thông không hoàn toàn Sơ đồ Chỉ có một số đầu vào nào đó thì mới có khả năng nối với một số đầu ra tơng ứng.
41. c) phơng pháp thực hiện ❖ Ma trận n*m điểm thông đợc đặt ở giao điểm ngõ vào, ngõ ra. ❖ Mỗi CM có R ô nhớ (số 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
42. c) phơng pháp thực hiện (tt)
43. Biết các thông tin trên các đờng PCM đầu vào và thông tin trong các bộ nhớ CM của chuyển mạch không gian số nh hình vẽ. Xác định thông tin trong các đờng PCM đầu ra?
44. d) các chế độ điều khiển
45. d) các chế độ điều khiển (tt)
46. e) Đặc điểm của chuyển mạch không gian ❖ Khả năng lớn (dung lợng lớn). ❖ Độ tin cậy cao. ❖ Việc chọn đờng thuận tiện. ❖ Không sử dụng độc lập trong thực tế.
47. ❖ Nhận xét chung ➢ Chuyển mạch T không thuận lợi trong các hệ thống tổng đài có dung lợng lớn. Chuyển mạch S dùng độc lập là không có hiệu quả, bởi vì nó chỉ thực hiện đợc sự trao đổi giữa các tuyến khác nhau có cùng khe thời gian, điều này không có tính thực tế. ➢ Trong thực tế, ngời ta ghép chuyển mạch T và S để tạo nên các trờng chuyển mạch có dung l- ợng lớn.
48. ii.2.2.4 phối ghép các cấp chuyển mạch
49. a) chuyển mạch ghép ts
50. a) chuyển mạch ghép ts (tt) Nguyên lý ❖ Các khe thời gian ngõ vào đợc lu lại trong các chuyển mạch thời gian T ❖ Đến khe thời gian tơng ứng, nội dung trong các ô nhớ trong các bộ nhớ BM đợc nối với ngõ ra xác định qua các chuyển mạch không gian S.
51. a) chuyển mạch ghép ts (tt)
52. a) chuyển mạch ghép ts (tt)
53. a) chuyển mạch ghép ts (tt)
54. a) chuyển mạch ghép ts (tt)
55. a) chuyển mạch ghép ts (tt)
56. a) chuyển mạch ghép ts (tt)
57. b) chuyển mạch ghép sts
58. b) chuyển mạch ghép sts
59. b) chuyển mạch ghép tst
60. b) chuyển mạch ghép tst (tt)
61. Câu hỏi ôn tập chơng 2 1. Trỡnh bày khỏi niệm và đặc điểm của 3 phương thức chuyển mạch (CM kờnh, Cm tin, CM gúi)? 2. Trỡnh bày về chuyển mạch thời gian T? (gồm cú : định nghĩa, cỏc phương phỏp thực hiện, cỏc chế độ điều khiển, cỏc kiểu chuyển mạch, đặc điểm và phõn tớch một vớ dụ của chuyển mạch thời gian). 3. Trỡnh bày về chuyển mạch khụng gian? (gồm cú: định nghĩa, nguyờn lý, đặc điểm và phõn tớch một vớ dụ của chuyển mạch khụng gian). 4. Phõn tớch một vớ dụ về chuyển mạch ghộp TS, ST, STS, TST?