Tài liệu Kỹ thuật chuyển mạch - chương 2 pdf

1 NGUYÊN LÝ CHUYỂN MẠCH KÊNH (Principle of Circuit Switching) Switching Engineering Page 2 Nội dung ! Giới thiệu. ! Chuyển mạch thời gian T. ! Chuyển mạch không gian. ! Ghép các cấp chuyển mạch. Switching Engineering Page 3 Giới thiệu ! Chuyển mạch kênh thực hiện việc cung cấp kênh dẫn cho user theo yêu cầu dưới sự điều khiển của các bộ xử lý hoặc máy tính. ! Tín hiệu đi qua kênh dẫn thông thường là tín hiệu PCM được ghép kênh với tốc độ cao nhằm tăng khả năng của hệ thống. ! Việc ghép kênh được thực hiện trên cơ sở phân chia theo thời gian TDM (trược đay là FDM) nên mỗi kênh được chứa trong khe thời gian tương ứng. ! Nhiệm vụ chuyển mạch là chuyển đổi nội dung giữa các khe thời gian ngõ vào và ngõ ra. Hình 2-1 Chuyển mạch T và chuyển mạch S Switching Engineering Page 4 Chuyển mạch thời gian T ! Chuyển mạch thời gian là loại chuyển mạch phục vụ sự trao đổi nội dung giữa hai khe thời gian trên cùng một tuyến PCM. Hình 2-2 Chuyển mạch T Switching Engineering Page 5 Phương pháp thực hiện ! Thực hiện chuyển mạch T dùng bộ trễ: ! Trên đường truyền dẫn của tín hiệu, đặt các đơn vị trễ có thời gian trễ băng thời gian của một khe thời gian. ! Nhược điểm: ! Hiệu quả kém. ! Giá thành cao. ! Khó thực hiện. t t t t Ngõ vào Ngõ vào Ngõ ra Ngõ ra 1 khung = R khe thời gian j-i bộ trễ R-(j-i) bộ trễ TS i TS j Ngõ vào i Ngõ vào j Ngõ ra i Ngõ ra j Hình 2-3 Thực hiện bằng các bộ trễ Switching Engineering Page 6 Phương pháp thực hiện ! Thực hiện chuyển mạch T dùng bộ nhớ đêm: ! BM ghi các khe thời gian của tuyến PCM vào các ô nhớ tương ứng. CM điều khiển việc ghi (hoặc đọc) ô nhớ của BM. Bộ đếm khe thời gian là bộ đếm chu kỳ, với chu kỳ bằng số khe thời gian trên tuyến PCM. ! Dung lượng BM: ! C BM =b.R bits. ! Dung lượng CM: ! C CM =R.log 2 R bits. Hình 2-4 Chuyển mạch T dùng bộ nhớ đệm Buffer Memory (BM) Control Memory (CM) Time Slot Counter Write Read ! Với b: số bit mã hoá, R: số khe thời gian trong một khung. Switching Engineering Page 7 Điều khiển tuần tự ! Điều khiển tuần tự điều khiển việc đọc (hoặc ghi) vào các ô nhớ của bộ nhớ BM một cách liên tiếp. ! Sử dụng bộ đếm khe thời gian với chu kỳ đếm R, bộ đếm này sẽ tuần tự tăng giá trị lên một sau thời gian của một khe thời gian. Hình 2-5 Điều khiển tuần tự Time Slot Counter BM TS1TSR 1 R Switching Engineering Page 8 Điều khiển ngẫn nhiên ! Điều khiển ngẫu nhiên điều khiển việc đọc (hoặc ghi) các ô nhớ cuả BM theo nhu cầu. ! Sử dụng bộ nhớ điều khiển CM, ô nhớ CM chứa địa chỉ đọc (hoặc ghi) của ô nhớ của BM. Hình 2-5 Điều khiển ngẫu nhiên Control Memory BM TS1TSR 1 R Switching Engineering Page 9 Các kiểu chuyển mạch T ! Chuyển mạch T ghi tuần tự, đọc ngẫu nhiên Time Slot Counter BM TS1TSR 1 R Control Memory TS1TSR Hình 2-6 Chuyển mạch T ghi tuần tự, đọc ngẫu nhiên Switching Engineering Page 10 Các kiểu chuyển mạch T ! Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiên, đọc tuần tự Hình 2-7 Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiên, đọc tuần tự Control Memory BM TS1TSR 1 R Time Slot Counter TS1TSR [...]... PCM2 BM1 PCM2 TS6 … #6 BM2 CMT2 … … … PCMn CMTn TS6 PCMm BMn #1 CMS1 6 CMS2 … CMSm Hình 2- 1 3 Chuyển mạch ghép TS Switching Engineering Page 18 Chuyển mạch STS 1i j r M 1 i jr 1 i jr M D … S S … S … 1 i j r … D … S … T … T Hình 2- 1 4 Chuyển mạch STS Switching Engineering Page 19 Chuyển mạch TST 1 M Module 1 R T D T S S Module S 1 Module N R Hình 2- 1 5 Chuyển mạch TST Switching Engineering Page 20 ... CΣCM=n.R.log2(n+1) 1 2 … … n … DMUX DMUX … … CM1 CM2 … … DMUX CMN … 1 2 … m Hình 2- 1 2 Điều khiển theo đầu vào Switching Engineering Page 15 Đặc điểm ! ! ! ! Khả năng lớn (dung lượng lớn) Tin cậy Chọn đường thuận tiện Không sử dụng độc lập trong thực tế Switching Engineering Page 16 Ghép các cấp chuyển mạch ! ! ! Chuyển mạch TS Chuyển mạch STS Chuyển mạch TST Switching Engineering Page 17 Chuyển mạch TS...Đặc điểm chuyển mạch T ! ! ! ! Trễ (độ trễ nhỏ hơn thời gian 1 khung) Rẻ tiền Dung lượng bị giới hạn bởi thời gian ghi đọc bộ nhớ Chỉ thích hợp với tổng đài nhỏ Switching Engineering Page 11 Chuyển mạch không gian S ! Là loại chuyển mạch phục vụ sự trao đổi thông tin giữa hai tuyến PCM trong cùng khe thời gian Cross point in out Hình 2- 9 Chuyển mạch không gian S Switching Engineering Page 12 Phương... khung) mang địa chỉ điểm thông trên cột Dung lượng CM: ! CCM=R.log2(n+1) Dùng thêm 1 địa chỉ biểu thị tất cả điểm thông trên cột đều không nối 1 2 3 … M 1 2 3 … N 1 1 1 R R R CM1 CM2 1 CM3 R CMM Hình 2- 1 0 Ma trận chuyển mạch S Switching Engineering Page 13 Điều khiển theo đầu ra ! ! ! ! Xác định 1 trong n ngõ vào 1 nối với đầu ra tương ứng 2 Sử dụng các bộ ghép kênh … … logic số, bộ ghép kênh này … … …... số, bộ ghép kênh này … … … … hoạt động dưới sự điều khiển n của các bộ nhớ CM MUX MUX … MUX Dựa vào thông tin trong CM, … CMM CM2 các bộ MUX chọn ngõ vào CM1 tương ứng để ghép ở đầu ra 1 2 … Dung lượng tổng cộng của m các bộ nhớ: Hình 2- 1 1 Điều khiển theo đầu ra ! CΣCM=m.R.log2(n+1) Switching Engineering Page 14 Điều khiển theo đầu vào ! ! ! ! Xác định 1 trong n ngõ ra nối với đầu vào tương ứng Sử dụng . cấp chuyển mạch ! Chuyển mạch TS. ! Chuyển mạch STS. ! Chuyển mạch TST. Switching Engineering Page 18 Chuyển mạch TS BM 1 CMT 1 PCM 1 BM 2 CMT 2 PCM 2 BM. 2- 6 Chuyển mạch T ghi tuần tự, đọc ngẫu nhiên Switching Engineering Page 10 Các kiểu chuyển mạch T ! Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiên, đọc tuần tự Hình 2- 7