Giáo trình Telephony - Chương 3: Digital Switching in Exchange - Nguyễn Duy Nhật Viễn

Khỏi niệm
Sự trao ủổi thụng tin giữa hai khe thời gian trờn cựng tuyến PCM/TDM. Page 6 Chuyển mạch thời gian T
Nguyờn lý
BM: buffer memory, lưu cỏc từ mó tiếng núi.
CM: connection memory, ủiều khiển việc ghi ủọc của BM.
Dung lượng BM:
CBM=R.B (bits),
Dung lượng CM:
CCM=R.log2R (bits).
R: Số khe thời gian/khung
B: số bit mó húa (8bits). BM CM ðịa chỉ ghi/ủọc Page 7 ðiều khiển trong chuyển mạch T
ðiều khiển tuần tự
ðếm khe thời gian cung cấp ủịa chỉ ghi/ủọc cho cỏc ụ nhớ của BM.
ðếm khe thời gian là bộ ủếm cú chu kỳ bằng số khe thời gian/khung.
Giỏ trị ủếm khe tuần tự tăng 1 sau thời gian 1 khe thời gian. ... ... BM #1 #2 #i #R ðếm khe thời gian 1 2 i R Page 8 ðiều khiển trong chuyển mạch T
ðiều khiển ngẫu nhiờn
CM ủiều khiển việc ghi ủọc bộ nhớ BM.
Cỏc ụ nhớ của CM chứa ủịa chỉ ụ nhớ của BM sẽ tiến hành quỏ trỡnh ghi/ủọc.
Cỏc ụ nhớ của CM sẽ ủược ủọc ra 1 cỏch tuần tự (ủược ủiều khiển ủọc tuần tự). ... #i ... BM ðịa chỉ ghi #1 #2 #i #R TSR TS i TS 2 TS1 #R ... #1 ... #2 CM #1 #2 #i #R Page 9 Chuyển mạch T ghi tuần tự - ủọc ngẫu nhiờn DEMUX MUX S/P ... ... ... P/S ðếm khe thời gian ... ‘#j’ ... ‘#i’ ... ðịa chỉ ghi ðịa chỉ ủọc ð ịa c hỉ ủ ọc CM #1 #i #j #R 1 I J R 1 I J R TSj TSi TSi TSj #1 #i #j #R Page 10 Chuyển mạch T ghi tuần tự - ủọc ngẫu nhiờn
Mụ tả
Cỏc kờnh ngừ vào ủược ghộp lại thành tuyến TDM bởi bộ MUX.
Tớn hiệu ủược chuyển ủổi thành song song (S/P) ủể ghi vào BM.
ðếm khe thời gian ủiều khiển việc ghi (tuần tự).
CM ủiều khiển ủọc (ngẫu nhiờn).
Tớn hiệu ủược chuyển lại nối tiếp (P/S).
DEMUX tỏch thành cỏc kờnh ủầu ra. Page 11 Chuyển mạch T ghi tuần tự - ủọc ngẫu nhiờn
R là số khe thời gian/khung.
BM, CM cú R ụ nhớ.
Nhu cầu trao ủổi thụng tin
Giả sử nhu cầu trao ủổi thụng tin là giữa TSi với TSj.
Bộ ủiều khiển nối kết ghi cỏc giỏ trị như sau:
Giỏ trị ‘i’ vào ụ #j/CM.
Giỏ trị ‘j’ vào ụ #i/CM. Page 12 Chuyển mạch T ghi tuần tự - ủọc ngẫu nhiờn
Quỏ trỡnh chuyển mạch
Trong khe thời gian TSi:
ðếm khe thời gian cú giỏ trị ‘i’, tớn hiệu trờn TSi/PCMin ủược ghi vào ụ nhớ #i/BM.
ễ nhớ #i/CM cú giỏ trị ‘j’ nờn nội dung ụ #j/BM ủược ủọc ra TSi/PCMout.
Trong khe thời gian TSj:
ðếm khe thời gian cú giỏ trị ‘j’, tớn hiệu trờn TSj/PCMin ủược ghi vào ụ nhớ #j/BM.j
ễ nhớ #j/CM cú giỏ trị ‘i’ nờn nội dung ụ #i/BM ủược ủọc ra TSj/PCMout.
Quỏ trỡnh tiếp tục trong cỏc khung tiếp theo
Nhu cầu trao ủổi thụng tin ủó ủược thực hiện Page 13 Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiờn – ủọc tuần tự DEMUX MUX S/P ... ... ... P/S ðếm khe thời gian ... ‘j’ ... ‘i’ ... ðịa chỉ ghi ðịa chỉ ủọc ð ịa c h ỉ ủ ọ c CM #1 #i #j #R 1 I J R 1 I J R TSj TSi TSi TSj Page 14 Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiờn – ủọc tuần tự
Mụ tả
Cỏc kờnh ngừ vào ủược ghộp lại thành tuyến TDM bởi bộ MUX.
Tớn hiệu ủược chuyển ủổi thành song song (S/P) ủể ghi vào BM.
CM ủiều khiển ghi (ngẫu nhiờn).
ðếm khe thời gian ủiều khiển việc ủọc (tuần tự).
Tớn hiệu ủược chuyển lại nối tiếp (P/S).
DEMUX tỏch thành cỏc kờnh ủầu ra. Page 15 Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiờn – ủọc tuần tự
R là số khe thời gian/khung.
BM, CM cú R ụ nhớ.
Nhu cầu trao ủổi thụng tin
Giả sử nhu cầu trao ủổi thụng tin là giữa TSi với TSj.
Bộ ủiều khiển nối kết ghi cỏc giỏ trị như sau:
Giỏ trị ‘i’ vào ụ #j/CM.
Giỏ trị ‘j’ vào ụ #i/CM. Page 16 Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiờn – ủọc tuần tự
Quỏ trỡnh chuyển mạch
Trong khe thời gian TSi:
ễ nhớ #i/CM cú giỏ trị ‘j’ nờn tớn hiệu trờn TSi/PCMin ủược ghi vào ụ nhớ #j/BM.
ðếm khe thời gian cú giỏ trị ‘i’, nội dung ụ #i/BM ủược ủọc ra TSi/PCMout.
Trong khe thời gian TSj:
ễ nhớ #j/CM cú giỏ trị ‘i’ nờn tớn hiệu trờn TSj/PCMin ủược ghi vào ụ nhớ #i/BM.j
ðếm khe thời gian cú giỏ trị ‘j’, nội dung ụ #j/BM ủược ủọc ra TSj/PCMout.
Quỏ trỡnh tiếp tục trong cỏc khung tiếp theo
Nhu cầu trao ủổi thụng tin ủó ủược thực hiện Page 17 ðặc tớnh của chuyển mạch T
Tồn tại trễ nhưng nhỏ hơn thời gian lấy mẫu tiếng núi.
Tiếp thụng hoàn toàn.
Kinh tế.
Thuận tiện ủồng bộ.
Dung lượng bị hạn chế bởi thời gian ghi ủọc bộ nhớ.
Cmax=Rmax=125às/(TW+TR). Page 18 Chuyển mạch khụng gian S
Khỏi niệm
Là sự chuyển ủổi thụng tin giữa hai tuyến PCM trong cựng khe thời gian.
Tiếp thụng hũan toàn và tiếp thụng khụng hoàn toàn N gừ v ào N gừ v ào Page 19 Chuyển mạch khụng gian S
Nguyờn lý
Mỗi ngừ ra (ngừ vào) ủặt một bộ nhớ ủiều khiển CMi
CMi ủiều khiển việc khúa/mở cỏc ủiểm thụng trong thời gian 1 khe thời gian.
Khi ủiểm thụng ủược mở thỡ thụng tin từ ngừ vào chuyển ra ngừ ra tương ứng. Page 20 Chuyển mạch khụng gian S 1 2 3 2 1 3 2 Page 21 Chuyển mạch khụng gian S
Mụ tả:
Xột ma trận chuyển mạch S 4x4, cỏc bộ nhớ CM ủặt ở ngừ ra ủiều khiển mở ủiểm thụng trong thời gian 1 khe thời gian.
Giả sử 1 khung cú 3 khe thời gian, nờn mỗi CM cú 3 ụ nhớ ủể chứa cỏc ủịa chỉ ủiểm thụng.
Mỗi ụ nhớ CM gồm log2(4+1)~3bits
Trong ủú, 1 ủịa chỉ thờm vào biểu thị mọi ủiểm thụng ủều khúa. Page 22 Chuyển mạch khụng gian S
Nhu cầu trao ủổi thụng tin
Giả sử nhu cầu trao ủổi thụng tin như sau:
TS1/busA nối với TS1/busE
TS1/busD nối với TS1/busG
TS2/busB nối với TS2/busE
TS2/busA nối với TS2/busF
TS2/busC nối với TS2/busH
TS3/busC nối với TS3/busE
TS3/busA nối với TS3/busG
Bộ ủiều khiển nối kết ghi thụng tin như hỡnh vẽ. Quy ước ủịa chỉ: ’001’: ANDA. ’010’: ANDB. ’011’: ANDC. ’100’: ANDD. ’000’: Mọi ủiểm thụng ủều khúa Page 23 Chuyển mạch khụng gian S
Quỏ trỡnh chuyển mạch:
Trong khe thời gian TS1:
ễ nhớ #1/CM-E cú giỏ trị ‘001’: cổng ANDA mở nờn thụng tin chuyển từ TS1/PCMA sang TS1/PCME.
ễ nhớ #1/CM-G cú giỏ trị ‘100’: cổng ANDD mở nờn thụng tin chuyển từ TS1/PCMD sang TS1/PCMG.
Trong khe thời gian TS2:
ễ nhớ #2/CM-E cú giỏ trị ‘010’: cổng ANDB mở nờn thụng tin chuyển từ TS2/PCMB sang TS2/PCME.
ễ nhớ #2/CM-F cú giỏ trị ‘001’: cổng ANDA mở nờn thụng tin chuyển từ TS2/PCMA sang TS2/PCMF.
ễ nhớ #2/CM-H cú giỏ trị ‘011’: cổng ANDC mở nờn thụng tin chuyển từ TS2/PCMCsang TS2/PCMH. Page 24 Chuyển mạch khụng gian S
Trong khe thời gian TS1:
ễ nhớ #3/CM-E cú giỏ trị ‘011’: cổng ANDC mở nờn thụng tin chuyển từ TS3/PCMC sang TS3/PCME.
ễ nhớ #3/CM-G cú giỏ trị ‘001’: cổng ANDA mở nờn thụng tin chuyển từ TS3/PCMA sang TS3/PCMG.
Quỏ trỡnh trao ủổi thụng tin ủó ủược thực hiện Page 25 ðiều khiển trong chuyển mạch khụng gian S
ðiều khiển theo ủầu ra
Chọn 1 trong m ủầu vào ủể chuyển thụng tin ra ủầu ra mà CM ủiều khiển.
Sử dụng bộ ghộp kờnh logic số Page 26 ðiều khiển trong chuyển mạch khụng gian S
ðiều khiển theo ủầu vào
Chọn 1 trong n ủầu ra ủể chuyển thụng tin từ ủầu vào mà CM ủiều khiển.
Sử dụng bộ tỏch kờnh logic số DEMUX DEMUX DEMUX CM1 CM2 CMm ... 1 m 2 ... 1 n 2 ... ... ... ......... ... ... ... Page 27 ðiều khiển trong chuyển mạch khụng gian S
Dung lượng ủiều khiển theo ủầu ra:
Dung lượng ủiều khiển theo ủầu vào: bitsmRnC )1(log.. 2 += bitsnRmC )1(log.. 2 += Page 28 ðặc tớnh trong chuyển mạch S
Khụng trễ.
Tin cậy.
Thuận tiện chọn ủường
Khụng tồn tại ủộc lập. Page 29 Phối ghộp giữa cỏc cấp chuyển mạch
Chuyển mạch TS
Chuyển mạch STS
Chuyển mạch TST Page 30 Chuyển mạch TS
Nguyờn lý
“Nguyờn lý nhớ TS.”
Cỏc khe thời gian ngừ vào ủược lưu lại trong cỏc chuyển mạch T.
ðến khe thời gian tương ứng, nội dung trong cỏc ụ nhớ trong cỏc bộ nhớ BM ủược nối với ngừ ra xỏc ủịnh qua chuyển mạch S. ....... .. Page 31 Chuyển mạch TS
Mụ tả:
Cỏc tuyến PCM ủầu vào ủược ghi tuần tự vào cỏc bộ nhớ BM.
CMT ủiều khiển chung việc ủọc cỏc ủịa chỉ (ụ nhớ, bộ nhớ): ụ nhớ trong cỏc bộ nhớ BM.
CMT gồm R khối nhớ ứng với R khe thời gian/khung.
Mỗi khối nhớ gồm N ụ nhớ ứng với khe thời gian nội bộ. Page 32 Chuyển mạch TS
Tớn hiệu ủiểu khiển thời ủiểm ủọc ra ủiều khiển việc mở cỏc cổng AND trong khe thời gian nội bộ tương ứng.
Tớn hiệu từ cỏc bộ nhớ của chuyển mạch T ủược ghi vào trong cỏc thanh ghi REG tương ứng rồi chuyển ra ủầu ra theo tốc ủộ của tuyến PCM ngừ ra Page 33 .. . .. . Page 34 Chuyển mạch TS
Nhu cầu trao ủổi thụng tin:
Giả sử nhu cầu trao ủổi thụng tin là giữa TS1/PCM1 với TSR/PCM2.
Bộ ủiều khiển nối kết ghi cỏc giỏ trị sau vào cỏc ụ nhớ của CMT như sau:
Giỏ trị: (‘R,2’) vào ụ nhớ #1/ khối nhớ1 của CMT.
Giỏ trị: (‘1,1’) vào ụ nhớ #2/ khối nhớR của CMT. Page 35 Chuyển mạch TS
Quỏ trỡnh thực hiện
Xột hướng TS1/PCMin1TSR/PCMin2
Trong khe thời gian TS1  Chuyển mạch T ghi tuần tự, ủọc ngẫu nhiờn nờn TS1/PCMin1 ủược ghi vào ụ nhớ #1/BM1.
Trong khe thời gian nội bộ 2, khe thời gian TSR:  ễ nhớ #2/khối nhớ R/CMT cú giỏ trị ‘1,1’: Nội dung ụ nhớ #1/BM1 ủược ủọc ra.  Trong khoảng thời gian này, cổng AND2 mở nờn tớn hiệu ghi vào REG2 rồi chuyển ra TSR/PCMout2. Page 36 Chuyển mạch TS
Xột hướng TSR/PCMin2TS1/PCMin1
Trong khe thời gian TS2  Chuyển mạch T ghi tuần tự, ủọc ngẫu nhiờn nờn TSR/PCMin2 ủược ghi vào ụ nhớ #R/BM2.
Trong khe thời gian nội bộ 1, khe thời gian TS1:  ễ nhớ #1/khối nhớ 1/CMT cú giỏ trị ‘R,2’: Nội dung ụ nhớ #R/BM2 ủược ủọc ra.  Trong khoảng thời gian này, cổng AND1 mở nờn tớn hiệu ghi vào REG1 rồi chuyển ra TS1/PCMout1.
Quỏ trỡnh lặp lại trong cỏc khung tiếp theo.
Nhu cầu trao ủổi thụng tin ủó ủược thực hiện. Page 37 Chuyển mạch STS
Nguyờn lý M M S S ... ... T T S S D D ...... ... ... ... ... ... 1...i...j...R 1...i...j...R1...i...j...R1...i...j...R ... R j i 1 R j i 1 R j i 1 R...i...j...1 R...i...j...1 1 i j R 1 i j R S1 S2T Page 38 Chuyển mạch STS ‘1’ ‘N’ ‘1’ ‘N’ ‘r’ ‘r’ PCMin1 PCMinN PCMout1 PCMoutN CMS1k CMS2k BMk BM1 CMT1 CMTk ... ... ...... ...... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... TSi TSj TSi TSj #r TSiTSj TSiTSj #i #j #i #j #i #j Page 39 Chuyển mạch STS
Mụ tả
Nhu cầu trao ủổi thụng tin
Quỏ trỡnh chuyển mạch Page 40 Chuyển mạch TST
Nguyờn lý M D T ST Module1 ModuleN Thanh dẫn ra 1 2 N ... ... ... ... 1 R 1 R 1 R 1 R Page 41 Chuyển mạch TST Page 42 ‘i’ ‘i’ ‘B’ PCMinA PCMoutA BMTTA BMTRA CMTTA CMTRA CMSA A B ... Module A ‘j’ ‘j’ ‘A’ BMTTB BMTRB CMTTB CMTRB CMSB ... Module B PCMinB PCMoutB Module S TSi TSi #i #i #r TSr TSr TSr TSr #r TSj TSj #j #j #r#r’ #r’ #r’ TSr’ TSr’ TSr’ Page 43 Chuyển mạch TST
Mụ tả
Nhu cầu trao ủổi thụng tin
Thực hiện Page 44 Nhận xột