Báo cáo Tổng đài kỹ thuật số PCM ,tổng đài Acatel 1000-E10

Lời nói đầu Chúng ta đang sống trong những năm đầu thế kỷ XXI, thế kỉ khoa học công nghệ thông tin. Thòi đại bùng nổ thông tin này, viễn thông là một trong nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật cần được quan tâmbởi sự phát triển cơ sở hạ tầng thông tin chính là yếu tố thúc đẩy nền kinh tế phát triển và góp phần nâng cao đời sống xã hội của con người. riêng đối với các nước đang phát triển trong đó có việt nam, cuộc cách mạng nhằm hiện đại hoá mạng lưới công nghệ thông tin trên mọi phương diện diễn ra mạnh mẽ. Cuộc cách mạng thông tin chúng ta đã mang lại nhiều thành quả tốt đẹp, chẳng hạn như hoàn thành cơ bản viếc số hoá mạng lưới viễn thông, hay đưa vào mạng lưới hệ thống truyền dẫn tiên tiến tốc độ cao. Với chiến lược đi vào công nghệ, kĩ thuật hiện đại vì việc phổ cập những kiến thức cơ bản về viễn thông không chỉ dành cho cán bộ trong ngành mà cần hướng dẫn mọi người là một việc làm cần thiết để phục vụ cho nhu cầu phát triển xã hội. Để có những thành tựu như hôm nay một phần là nhờ nghành bưu chính viễn thông đã thay thế cho hàng loạt tổng đài điện tử số hiện đại, với dung lương lớn của tổng đài cơ điện cũ, trong đó thì tổng đài Acatel 1000 –E10 là tổng đài tính năng ưu việt ,chất lượng thông tin cao ,dung lượng tương đối lớn ,đáp ứng được nhu cầu của khách hàng ,dễ khai thác vận hành bảo dưỡng và có thể lắp đặt ở mọi khu vực dân cư cũng như chịu được mọi loại hình khí hậu,ở mọi quốc gia. Từ thực tế,chúng ta đã nghiên cứu về tổng đài kỹ thuật số PCM ,tổng đài Acatel 1000-E10. Nội dung báo cáo thực tập gồm 2 phần: Phần I :Tổng đài số và kỹ thuật điều chế xung mã PCM Phần II :Tổng quát về tổng đài Alcatel 1000-E10 phần i tổng đài số và kỹ thuật điều chế xung mã pcm Chương I kỹ thuật điều chế xung mã pcm i.giới thiệu chung . Là hệ thống thông tin mà tín hiệu được truyền đi không liên tục theo thời gian.Trong quá trình truyền dẫn và xử lý tín hiệu được biến đổi thành tín hiệu nhị phân để thuận tiện cho quá trình xử lý và truyền dẫn ,hạn chế được tác động của tạp âm,nâng cao chất lượng phát. Tín hiệu thoại và tín hiệu hình là các tín hiệu tương tự(truyền thống , chủ yếu ).Để truyền dẫn được trong hệ thống tin số thì phải biến đổi tín hiệu thoại ,hình từ tín hiệu tương tự thành tín hiệu số gọi chung là kỹ thuật biến đổi tương tự-số viết tắt là A/D(Analog-Digital).Trong viễn thông xử kỹ thuật điều chế xung mã PCM để biến đổi tín hiệu thoại , hình từ tương tự sang số.Quá trình được chia làm ba bước :Lấy mẫu ,lượng tử,mã hoá. II.quá trình lấy mẫu trong pcm. Lấy mẫu là quá trình rời rạc hoá theo thời gian. Cơ sở của lấy mẫu là định lý Kachennhicop.Một tín hiệu liên tục theo thời gian có giải tần hữu hạn có thể biểu diễn bằng các điểm rời rạc có chu kỳ thoả mãn điều kiện:fs ≥2fmax. Trong đó :fs=1/ts:Tần số lấy mẫu fmax:Tần số giới của hạn của tín hiệu liên tục VD:Tín hiệu thoại có fmax=4KHZ X(t) UPAM W t Hình 1.1: Quá trình lấy mẫu trong PCM X(t):Tín hiệu liên tục thời gian .Nó được lấy mẫu tại các thời điểm t, t+Ts,t+2Ts,t+3Ts.có chu kỳ là Ta thoả mãm điều kiện fs≥2fmax. Kết quả lấy mẫu nhận được các xung có biên độ bằng giá trị biên độ của tín hiệu thời điển lấy mẫu gọi là dẫy xung điều biên UPAM. ở máy thu dãy xung UPAM có thể khôi phục lại tín hiệu xung ban đầu . Đồ thị phổ của xung UPAM có dạng : Một chiều : X(t) 0 fmax fs-fmax fs fs-fmax t USR ISR Hình 1.2:Đồ thị phổ UPAM Gồm các thành phần Tại f=0 thành phần một chiều là thành phần không mang tin tức Từ 0-fmax là thành phần tín hiệu liên tục X(t) cần khôi phục lại Fs là tần số lấy mẫu không cần khôi phục lại. Như vậy từ đồ thị phổ nhận thấy để khôi phục tín hiệu liên tục X(t) từ dẫy xung điều biên UPAM chỉ cần sử dụng bộ lọc thấp.Điều kiện của bộ lọc thông thấp: fmaxÊflọcÊfs-f max Giải bất phương trình ta nhận được fs ≥2fmax Nếu không thoả mãn điều kiện trên thì fsÊ2fmax Thì đồ thị phổ có dạng : Một chiều fs-fmax fmax fmax fs+fmax 0 f Hình 1.3:Chồng phổ Khi đó xảy ra hiện tượng chồng phổ không thể khôi phục lại được tín hiệu liên tục X(t). Như vậy khi lấy mẫu phải thoả mãn điều kiện fs ≥ 2fmax để khi khôi phục lại tín hiệu không bị méo chồng phổ . Với tín thoại có fnax=4KHz tính được fs ≥ 8KHz Trong thực tế chọn fs ≥ 8KHz thì Ts=1/8000=125ms Cho fs=8000Hz là tần số lấy mẫu thấp nhất để khi ghép kênh theo thời gian sẽ ghép được nhiều nhất. ý nghĩa của fs=8000Hz,Ts= 125ms là trong 1s có 8000 mẫu , 8000UPAM khi mã hoá trong 1s có 8000 từ mã.Khi ghép kênh theo thời gian sẽ có 8000 khung ghép 125ms. iii.lượng tử hoá Là quá trình rời rạc hoá tín hiệu theo mức(chia nhỏ tín hiệu theo độ lớn). Sau khi lấy mẫu nhận dược dẫy điều biên UPAM.Phải biến đổi UPAM thành tín hiệu số rồi mã hoá.Mỗi một UPAM được mã hoá bằng một từ mã là tổ hợp của một nhóm xung nhị phân tương ứng với một giá trị của UPAM.Nhưng do tín hiệu thoại là đại lượng ngẫu nhiên (không có qui luật ). Vì vậy UPAM cũng là đại lượng ngẫu nhiên .Nên giá trị của UPAM không xác định vì vậy không mã hoá được UPAM không xác định được UPAM. Vì vậy phải hạn chế giá trị biên độ của UPAM để mã hoá thực chất của lượng tử hoá quá trình hạn chế biên độ của UPAM để mã hoá. Có hai phương pháp lượng tử hoá: Lượng tử hoá đều Lượng tử hoá không đều 1.Lượng tử hoá đều Chia toàn bộ dải biên độ của tín hiệu (dải rộng của tín hiệu ) thành những đoạn đều nhau gọi là bước lượng tử hoá , ký hiệu x=2Xmax/n=const +Xmax 2Xmax -Xmax t X(t) Xmax:Biên độ 2Xmax:dải rộng n:mức lượng tử hoá Tương ứng với một bước lượng tử hoá , có một mức lượng tử hoá. D 6 5 4 3 2 1 0 t t+Ts t+2Ts t+3Ts t+3Ts t+4Ts t Biên độ tín hiệu được chia làm những đoạn tín hiệu bằng nhau có độ lớn x Tiến hành làm tròn giá trị của UPAM ở mức lượng tử hoá gần nhất với sai số là : ±0,2 Xung UPAM tại thời điểm t có giá trị thực 4 UPAM1 có giá trị thực 4,2 làm tròn 4 UPAM2 có giá trị thực 1,5 làm tròn 2 UPAM3 có giá trị thực 3,2 làm tròn 3 UPAM4 có giá trị thực 2,8 làm tròn 3 Kết quả: Giá trị của UPAM sẽ được hạn chế tương ứng với số mức lượng tử ,do trong quá trình lượng tử hoá đã thực hiện phép làm tròn lấy gần đúng nên mắc phải sai số .Vì vậy ,ở máy thu khi khôi phục tín hiệu sẽ khôi phục đúng tín hiệu ban đầu (gọi là méo lượng tử hoá hoặc tạp âm lượng tử hoá). Mức lượng tử hoá là bản chất lượng tử hoá khắc phục được tìm cách giảm nhỏ tới mức có thể thực hiện được. 2.lượng tử hoá không đều Chia bước lượng tử hoá tỉ lệ với tín hiệu Dx=kx+const k:hệ số tỷ lệ x:Tín hiệu Ưu điểm: do Dx tỷ lệ với tín hiệu x nên tạp âm lượng tử hoá N=D2/12ạconst Tỷ lệ theo tín hiệu sẽ làm cho tỉ lệ số tín hiệu trên tạp âm = const. Để thực hiện lượng tử hoá không đều bằng cách tìm hàm y=f(x) để với x là lượng tử hoá không đều Dx=kx thì với y là lượng tử hoá đều Dy=2ymax.Khi đó chỉ việc lượng tử hoá đều với y nhưng thực chất lượng tử không đều với x. Lập tỷ số Dy/Dx=dy/dx=2ymax/n x k chuyển về dx ta có dy=2ymax/n xk x dx/x Lấy tích phân hai vế :y=1/c1(lnx+c0)có 1/c1 =2ymax/n xk=const c0:hằng số tích phân Chọn c1=c0=1+lnA Tính được y1=A/1+lnA nếu 0<x<1/A Nhận xét :Nếu x nhỏ ,y là hàm bậc nhất của x thì quan hệ giữa x và y là tuyến tính . Nếu x>y thì hàm ln của x,qua hệ là phi tuyến của x . Xây dựng đồ của hàm y Y 7 111 6 110 5 101 4 100 3 011 2 010 1 001 0 000 X A B G C D E F 1/128,1/32,1/64, 1/16 1/4 1/2 1 Hình 1.4 : Đồ thị lượng tử hoá không đều Trên trục y chia làm 8 đoạn bằng nhau đánh số từ 0 đến 7 Dùng 3 bit nhị phân từ 000 đến 111 Mỗi một đoạn chia thành 16 mức đều . Dùng 4 bít nhị phân để biểu diễn mức trong đoạn , vùng dương của tín hiệu có 128 mức đánh số từ 0 đến 127 dùng 7 bit để mã hoá 128. Dùng âm đối xứng vùng dương có số mức giống nhau nhưng chỉ khác nhau về dấu .Để mã hoá cho cả hai vùng dương và âm tín hiệu thì chỉ cần sử dụng thêm 1 bit để mã hoá,dấu dương mã hoá 1,dấu âm mã hoá 0. B0mã hoá dấu 7 bít để mã hoá mức Trên trục x cũng chia làm 8 đoạn nhưng theo tỉ lệ logarit. Hai đoạn trong vùng nhỏ nhất còn đoạn sau tăng lên hai lần so với đoạn trước . Từ những đoạn tương ứng trên x và y ta tìm được các điểm A,B,C,D,E,F,G,H. Nối các điểm lại được OAB là đoạn thẳng vì x nhỏ là bậc nhất Các đoạn còn lại là đường cong logarit vì x là logarit Độ dốc của các đoạn thẳng giảm dần theo tỉ lệ 1/2, người ta tính được độ dốc của đoạn OAB =17,BC=8,CD=4,DE=2,EF=1,FG=0,5;GH=0,25. Trong khuếch đại độ dốc cũng là khuếch đại vì vậy nếu như tín hiệu người ta đưa vào là x,vùng tín hiệu lớn bị suy giảm làm dải rộng của tín hiệu bị nhỏ lại làm hàm y gọi là hàm nén dải rộng. Trong thực tế sản xuất ra một thiết bị thực hiện chức năng hàm y gọi là thiết bị nén dải rộng .sử dụng thiết bị này cho phép lượng tử hoá đều thay cho phép lượng tử hoá không đều . iv.mã hoá. Mã hoá là biến đổi tín hiệu từ tương tự thành tín hiệu số .Nó biến đổi từ một UPAM thành tín hiệu nhị phân biểu diễn gía trị UPAM gọi là tín hiệu số. Mã hoá bằng phương pháp so sánh là UPAM được so sánh với các điện áp mẫu. Kí hiệu URF (Refferent:mẫu chuẩn)theo thứ tự từ URFmax đến URF min. Nếu UPAM ³URFi(i:số nguyên dương)thì bit tương ứng b1=1 điện áp mẫu URFi được duy trì ở bộ so sánh để tham gia vào các bước so sánh tiếp theo. Nếu UPAM <URFi thì bit tương ứng b0 =0 không được duy trì ở bộ so sánh. Số điện áp mẫu dược tính theo công thức URFi =D2m-1 Trong đó :m số bit để mã hoá mức. Với tín hiệu thoại m=7 để mã hoá mức . i:thay đổi thứ tự từ 1 đến m URFi=64D ;URF2=32D; URF3=16D ; URF4=8D ; URF5=4D ; URF6=2D ; URF7=D ; Như vậy ,mã hoá bằng phương pháp so sánh có 7 điện áp mẫu.Trong 7 bước so sánh phải có một bước có dấu bằng .Nếu UPAM có dấu âm thì dấu âm chỉ sử dụng ở bước so sánh, xác định bit mức phải lấy theo giá trị tuyệt đối . Sơ đồ khối của mã hoá bằng phương pháp so sánh : URF bo b1 b2 b3 UC b4 b5 b6 b7 b7 P/S MR com UPAM CLK CLK Hinh 1.5:Sơ đồ khối của mã hoá MR:Bộ nhớ ,dùng để nhớ hoặc duy trì giá trị của UPAM trong thời gian mã hoá . COM:Bộ so sánh dùng để so sánh UPAM với giá trị diện áp mẫu.Trong COM có mức (0D) dùng để so sánh bít dẫu. URF :khối điện áp mẫu dùng để tạo ra 7 điện áp mẫu có hai giá trị âm và dương . UC:Khối điều khiển có 8 đầu ra từ b0 đến b7 được nối sang URF để điều khiển nối các điện áp mẫu vào COM đồng thời 8 đầu ra của UC cũng được đưa vào 8 đầu vào song song của bộ biến đổi 8 bit song song thành 8 bit nối tiếp ,kí hiệu p/s.Hết thời gian mã hoá có 1 xung xoá UPAM tiếp theo . Đồng thời có 8 xung đồng hồ CLK đưa vào p/s để đọc ra từ mã hoá 8 bit nối tiếp là tín hiệu PCM . V:Điều chế xung mã vi sai DPCM . D(Difirent)hiệu sai lệnh nhỏ . Về cơ bản DPCM giống PCM gồm 3 bước :Lấy mẫu ,lượng tử ,mã hoá. Sự khác nhau giữa PCM và PCDM : PCM là mã hoá UPAM (xung điều biên ). DPCM chỉ mã hoá D UPAM =UPAM+1-UPAMi có nghĩa chỉ mã hoá hiệu giữa hai xung UPAM liên tiếp nhau . Do DUPAM<UPAM vì vậy khi mã hoá UPAM không cần đến 7 bit mức như PCM mà chỉ cần 3 bit để mã hoá mức cộng với 1 bit để mã hoá dấu đtừ mã chỉ 4 bit 0 0 t t+Ts t+2Ts t W Hình 1.6:Đồ thị điều chế xung mã vi sai Tốc độ thoại của DPCM VDPCM =4bit ´ 80001/s=32Kb/s Vậy tốc độ cũng gỉam đi một nửa so với PCM Độ rộng của dải tần WDPCM =16KHz cũng giảm đi một nửa so với PCM. Trong viễn thông để đảm bảo chất lượng của tín hiệu thoại thường sử dụng để điều chế xung mã PCM . Trong những trường hợp dải tần của phương tiện truyền dẫn có hạn nhưng vẫn đảm bảo số lượng kênh thoại thì sử dụng DPCM. Trường hợp đặc biệt của điều chế vi sai là điều chế D chỉ mã hoá dấu của UPAM,từ mã hoá chỉ 1 bit , điều chế D chỉ sử dụng các trường hợp đặc biệt sử dụng trong viễn thông công cộng. Hiện nay do công nghệ thông tin ,kỹ thuật số ,vi điện tử đã sản xuất ra IC thực hiện các chức năng biến đổi tín hiệu thoại thành hỉệu số và ngược lại từ tín hiệu số sang tín hiệu tương tự bằng kỹ thuật PCM gọi là IC codec(Coder_Decoder:mã hoá và giải mã)thuận tiện cho việc sử dụng. chương ii chuyển mạch số i.giới thiệu chung Chuyển mạch dùng để thực hiện chức năng chính của tổng đài là tạo tuyến đấu nối để truyền các thời gian thoại giữa các máy điện thoại.Trong tổng đài , tổng đài tương tự có chuyển mạch tương tự , trong tổng đài số có tổng đài số . 1.Định nghĩa Chuyển mạch số dùng để chao đổi thời gian giữa các khe thời gian bất kỳ trong các luồng PCM vào ,các luồng PCM ra chuyển mạch. Chuyển mạch số Đồng bộ MUX MUX DMUX DMUX 0 1 R-1 0 1 R-1 0 1 R-1 0 1 R-1 TSi PCMvn-1 PCMr0 PCMrm-1 PCMv0 TSj Hình 2.1 Sơ đồ chuyển mạch Chuyển mạch số có nhiều luồng PCM vào đánh số PCM v0đPCMv R-1. Có nhiều luồng PCM ra đánh số từ PCMr0đPCMr R-1.Đầu vào tạo ra các luồng PCM dùng thiết bị ghép kênh Mux ghép các tín hiệu thoại số vào một luồng R khe thời gian từ 0 đến R-1. Khối đồng bộ:Dùng để điều khiển bộ ghép kênh và tách kênh làm việc nhịp nhàng để tín hiệu ra của tách kênh , giống tín hiệu vào của tách kênh. Luồng cơ sở 1 có 32 khe đánh từ số 0 á 31 Luồng cơ sở 2 có 128 khe đánh từ số 0á127 Luồng cơ sở3 có 512 khe đánh từ số 0á511 Đầu chuyển mạch sử dụng thiết bị ghép kênh DEMEX để tách các luồng số PCM ra thành R khe thời gian riêng biệt . Chuyển mạch số có các khe thời gian vào và ra khe thời gian là khác nhau. Vì vậy chuyển mạch số thực hiện được chức năng của một tổng đài là đổi thông tin giữa hai máy điện thoại bất kỳ . 2.Phân loại Có hai loại chuyển mạch số cơ bản: Chuyển mạch thời gian số TSW còn gọi là chuyển mạch T (Time Swiching) Chuyển mạch không gian số SSW còn gọi là chuyển mạch S (Speceswitching) Ngoài ra còn có các chuyển mạch kết hợp giữa chuyển mạch thời gian và chuyển mạch không gian . ii.chuyển mạch theo thời gian TSW 1.Định nghĩa Chuyển mạch theo TSW dùng để trao đổi giữa các thời gian bất kỳ của luồng PCM v và luồng PCMR của chuyển mạch. TSW PCMv TSi PCMr TSj Hình 2.2 :Sơ dồ chuyển mạch TSW Nhận xét `Chuyển mạch SSW có nhiều luồng PCM vào và nhiều luồng PCM ra nên dung lượng của chuyển mạch lớn . Chuyển mạch theo không gian không tượng trưng theo tổng đài không bao giờ một tổng đài chỉ có một chuyển mạch theo không gian. Chuyển mạch theo không gian còn có tên gọi khác là chuyển mạch luồng 2.Cấu tạo a.Dùng mạch trễ PCMv PCMr TS2 TS3 TS4 TSi TSj TS2 TS3 TS4 TSi TSj TSr-t TS0 TSr-t TS0 TSi TSi Hình 2.3 :Mạch trễ Các luồng PCM chuyển ra mạch có cùng tốc độ,cùng số khe.Vì vậy để nối khe TSi của PCM vào với khe TSj của PCM ra thì chỉ cần giữ chậm khe TSj của PCM vào một thời gian bằng(jt=(j-i).TS.Khi đó TSi của PCM vào và sẽ trùng khe TSj của PCM ra (i<j). Trao đổi TSi vào với TSj ra thì ta phải giữ chậm khoảng thời gian là : jt=(R-i+j)TS(i>j) Nhược điểm: Kích thước của chuyển mạch lớn vì có nhiều mạch trễ ,tốc độ của chuyển mạch không nhanh.Vì vậy không được sử dụng. b.Dùng bộ nhớ Bộ nhớ đệm BM(Buffer Memory):Dùng để ghi ,nhớ số liệu khe thời gian của luồng PCM vào và dùng để đọc ra số liệu của luồng PCM ra. 0 18bit 8Rbit R-1 BM Bộ nhớ BM có số nhớ bằng số khe thời gian của luồng PCM được dánh số từ 0đR-1 ô nhớ. Mỗi một ô nhớ dùng để nhớ số liệu thoại trong một khe thời gian của luồng PCM .Vì vậy mỗi một ô nhớ có 8 bit,dung lượng bộ nhớ PCM có 8Rbit. Bộ nhớ điều khiển chuyển mạch(contrieller memory):Dùng để điều khiển quá trình ghi hoặc quá trình đọc của bộ nhớ BM. CM 0 1log2R R.log2R R-1 Bộ nhớ CM có số ô nhớ bằng số khe của luồng được đánh số từ 0đR-1 . Mỗi ô nhớ của bộ nhớ CM dùng để nhớ địa chỉ khe thời gian của luồng PCM . Để nhớ được R địa chỉ thì mỗi một ô nhớ phải có số bit là log2R .Dung lượng bộ nhớ CM:R.log2R. 3.Nguyên lý làm việc Để nối khe TSi của PCM vào với khe TSj của PCM thì số liệu của khe thời gian vào là TSi được ghi vào ô nhớ của bộ nhớ BM và được đọc ra khe TSj của PCM ra .Quá trình ghi và đọc của bộ nhớ BM được điều khiển bằng bộ nhớ chuyển mạch.Tuỳ thuộc vào điều khiển quá trình ghi hoặc quá trình đọc của bộ nhớ BM có 2 phương pháp làm việc : Quá trình ghi vào tuần tự-đọc ra điều khiển Quá trình ghi vào điều khiển -đọc ra tuần tự a.ghi vào tuần tự đọc ra đđiềuk CPU Bộ Đệm BM PCMv PCMr CLK đọc CLK ghi TSi TSj 0 I ( địa chỉ TSj R-1 1 R-1 I ( Số liệuTSi) 1 0 CM địa chỉ khe thời gian TSb(PCMra) địa chỉ khe thời gian TSb(PCMra) Hình 2.4.Quá trình ghi vào tuần tự -đọc ra điểu khiển Nối khe thời gian TSi của đường PCM với khe thời gian TSj của đường PCM ra quá trình hoạt động như sau: Địa chỉ khe thời gian TSj của luồng PCM ra được bộ CPU điều khiển ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ . Số liệu khe thời gian TSi của luồng PCM vào được ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ BM bằng một CLK ghi lấy ra từ bộ đếm(quá trình ghi theo một tuần tự) Số liệu khe thời gian TSi của luồng PCM vào được đọc ra khe thời gian bằng một CLK đọc lấy ra từ ô nhớ i của bộ nhớ CM (quá trình đọc được điều khiển): Kết quả:Qua chuyển mạch thời gian với phương pháp điều khiển đầu ra ta đã nối được khe thời gian TSi của luồng PCM vào với khe thời gian TSj của luồng PCM. VD: Nối khe TSi của PCM với TSj của PCM ra bằng Phương pháp ghi tuần tự đọc điều khiển . Cho i=5,j=10. b.Ghi vào điều khiển,đọc ra tuần tự địa chỉ khe thời gian TSi(PCMvao) địa chỉ khe thời gian TSi(PCMvao) CM 0 1 J ( Số liệuTSi) R-1 1 R-1 J ( địa chỉ TSj) 0 TSj TSi CLK đọc CLK ghi PCMr PCMv BM Bộ Đệm CPU Hình 2.5: Quá trình đọc vào điều khiển đọc ra tuần tự Nối khe thời gian TSi của đường PCM vào khe thời gian TSj của đường PCM ra quá trình hoạt động như sau: Địa chỉ khe thời gian TSi của đường PCM vào được CPU điều khiển ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ CM . Số liệu khe thời gian TSi của luồng PCM vào được ghi vào ô nhớ j của bộ nhớ BM bằng một CLK ghi lấy ra từ ô nhớ j của bộ nhớ CM bộ đếm (qúa trình ghi được điều khiển) Số liệu khe thời gian TSi của luồng PCM vào từ ô nhớ j của bộ nhớ BM được đọc ra khe thời gian bằng một CLK đọc lấy ra từ bộ đếm (quá trình đọc theo một tuần tự) Kết quả:Qua trường chuyển mạch theo thời gian với phương pháp điều khiển đầu vào ta nối được khe thời gian TSi của luông PCM vào với khe thời gian TSj của luồng PCM r a. iii.chuyển mạch theo không gian ssw 1.định nghiã Chuyển mạch theo không gian dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian cùng tên của luông PCM . PCMr1 PCMv0 PCMvn-1 SSW PCMrm-1 TSi TSi Hình 2.6:Sơ đồ chuyển mạch không gian Chuyển mạch SSW có cấu tạo theo ma trận tiếp điểm hàng –cột .Mỗi một hàng là một luồng PCM vào ,mỗi một cột là một luồng PCM ra . Các tiếp điểm của ma trận hàng –cột là các tiếp điểm điện tử hoặc cổng logic căn bản. Nhận xét: Chuyển mạch SSW có nhiều luồng PCM vào và nhiều luồng PCM ra nên dung lượng của chuyển mạch lớn. Chuyển mạch theo không gian không tượng trưng theo tổng đài không bao giờ một tổng đài chỉ có một chuyển mạch theo không gian. Chuyển mạch theo không gian còn có tên gọi khác là chuyển mạch luồng. 2.Cấu tạo Chuyển mạch SSW có cấu tạo theo ma trận tiếp điểm hàng- cột.Mỗi một hàng là một luồng PCM vào mỗi một cột là một luồng PCM ra.các tiếp điểm ma trận hàng-cột là các tiếp điểm điện tử như diôt hoặc cổng logic cơ bản . PCMv0 PCMv1 PCMv2 PCMvn-1 PCMR0 PCMR1 PCMR2 PCMRM-1 Hình 2.7 :Ma trận hàng cột Nếu có N luồng PCM vào thì có M luồng PCM ra Trong đó: N là hàng (0áN-1) M là cột(0áM-1) Nếu MạN có ma trận hình chữ nhật số đầu vào bằng số đầu ra dẫn tới hai tắc nghẽn. Nếu M=N có ma trận vuông số đầu vào bằng số đầu ra do vậy không bị tắc nghẽn . Tiếp điểm điện tử thường dùng IC ,dùng cổng AND 1 3 2 Trong đó:1,2:Đầu vào cổng AND 3:Đầu ra cổng AND Khi tín hiệu vào 1,2 như nhau và có mức logic một tiếp điểm được nối. Khi tín hiệu vào 1,2 khác nhau có mức logic 3.Nguyên lý làm việc Để chuyển mạch SSW làm việc thì phải điều khiển các tiếp điểm của ma trận ,thực hiện các chức năng đấu nối Có hai phương pháp điều khiển ma trận : + Điều khiển theo cột + Điều khiển theo hàng a.Điều khiển theo cột PCMv0 PCMv0 PCMv0 PCMv0 PCMv0 1 R-1 0 1 R-1 R-1 1 1 0 0 CMM-1 CM1 CM0 Hình 2.8: Sơ đồ điều khiển theo cột Chuyển mạch là ma trận m ´ n tiếp điểm của ma trận sử dụng cổng AND . Đầu vào của cổng AND được nối với một cột cố định còn một đầu vào của cổng AND được nối hàng khác nhau . Đầu vào cổng AND được nối với hàng Đầu vào cột AND được nối với cột Đầu vào của cổng còn lại AND được nối với nhau và nối tới bộ nhớ kết nối chuyển mạch / Mỗi một cột có một bộ nhớ điều khiển tương ứng từ Mỗi bộ nhớ kết nối có công dụng điều khiển AND trong một cột Mỗi ô nhớ chuyển mạch có ô nhớ bằng số khe thời gian của luồng PCM và được đánh số từ 0áR-1. Mỗi ô nhớ dùng để chỉ khe thời gian của luồng PCM vào .Có N luồng PCM ra nên số bit trong mỗi ô nhớ sẽ là log2N bit.Dung lượng của ô nhớ R.log2N bit. Nguyên lý:Để nối khe thời gian TSi của luồng PCM vào j với khe thời gian TSi của luồng PCM ra k. Địa chỉ khe thời gian TSi của luồng PCM vào j được CPU điều khiển ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ CMk. Đúng thời điểm khe thời gian TSi thì số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ CMk được đọc ra ,đưa và chân 2 cổng AND trong cột k. Chỉ có 1 cổng AND duy nhất tương ứng luồng PCMvj (hàng j) và luồng PCM ra (cột k ).Nhận đúng địa chỉ nên có mức logic 1 tiếp điểm được nối .Còn tất cả các cổng AND khác nhận không đúng địa chỉ có mức logic 0 tiếp điểm hở. Vậy qua trường chuyển mạch không gian với phương pháp điều khiển theo cột ta đã nối được khe thời gian TSi của luồng PCM vào j với khe thời gian TSi của lụồng PCM ra k. VD:Yêu cầu nối khe thời gian TS5 luồng PCM vào 1 với khe thời gian TSi của luồng PCM ra 0 Cho i=5,j=1,k=0 Điạ chỉ khe thời gian TS5 được CPU điều khiển ghi vào ô nhớ 5 của bộ nhớ CM0 Đúng thời điểm khe thời gian TS5 của chuyển mạch PCM vào một ô nhớ 5 của bộ nhớ chuyển mạch CM0 được đọc ra .Tương ứng với hàng 1 cột 0 cổng AND nhận đúng địa chỉ có mức logic 1 tiếp điểm được nối. Vậy tín hiệu khe thời gian TS5 của luồng PCM vào 1 qua cổng AND đã được nối với khe thời gian TS5 của luồng PCM ra 0. b.Phương pháp điều khiển theo hàng Chuyển mạch là ma trận m´n tiếp điểm của ma trận sử dụng cổng AND Đầu ra được nối với hàng còn một đầu vào được nối với cột ,đầu vào còn lại nối với nhau và nối với bộ kết nối CM. Mỗi một hàng có 1 ô nhớ điều khiển tương ứng từ CM0 đến CMn-1 Mỗi bộ nhớ kết nối có công dụng điều khiển AND trong 1 hàng. Mỗi ô nhớ chuyển mạch có ô nhớ bằng số khe thời gian củaluồng PCMra. Có M luồng PCM ra nên số bit trong 1 ô nhớ sẽ là log2M bit .Dung lượng của ô nhớ R.log2M bit . PCMv0 PCMv1 PCMvN-1 0 1 R-1 0 1 R-1 0 1 R-1 CM CM1 CMN-1 Hình 2.9 :Sơ đồ chuyển mạch TS Nguyên lý : Đối với khe thời gian TSi của luồng PCM vào j với khe thời gian TSi của luông PCM ra k. Địa chỉ khe thời gian TSi của luồng PCM ra k được CPU điều khiển ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ CMj . Đúng thời điểm khe thời gian TSi thì số liệu TSi từ ô nhớ i của nhớ CMj được k đọc r a, được đưa vào cổng AND trong hàng j . Chỉ có một cổng AND duy nhất tương ứng luông PCM vào j(hàng j)và luồng PCM ra k (cột k ) nhận đúng địa chỉ mức logic một tiếp điểm được nối .Còn tất cả các cổng AND khác nhận không đúng địa chỉ có logic 0 tiếp điểm hở. Vậy qua trường chuyển mạch không gian (s) với phương pháp điều khiển theo hàng ta nối được khe thời gian TSi của luồng PCMvào j với khe thời gian TSi của luồng PCM ra k. VD: Yều cầu nối khe thời gian TS10 của luồng PCM ra 1 của CPU điều khiển ghi vào ô nhớ 10 của bộ nhớ CM0 . Đúng thời điểm khe thời gian TS10 của chuyển mạch PCM vào 0 từ ô nhớ 10 của nhớ chuyển mạch CM0 được đọc ra .Tương ứng với hàng 0 cột 1 cổng AND nhận đúng địa chỉ có mức logic 1 tiếp điểm dược nối. Vậy tín hiệu khe thời gian TS10 của luồng PCM vào 0 qua cổng AND đã được nối với khe thời gian TS10 của luồng PCM ra 1 . iv.chuyển mạch kết hợp Chuyển mạch t thực hiện chức năng của tổng đài có dung lượng nhỏ . Chuyển mạch S có dung lượng lớn không thực hiện chức năng của tổng đài. Để có được các tổng đài có dung lượng lớn thì phải kết hợp giữa chuyển mạch T và chuyển mạch S. Có các loại kết hợp chuyển mạch kết hợp sau : Chuyển mạch 2 tầng : T-S ;S-T Chuyển mạch 3 tầng :T-S-T;S-T-S Chuyển mạch 4 tầng:T-S-S-T;S-T-T-S 1.Chuyển mạch T-S a.Cấu trúc To T0 T0 PCMv0 PCMv1 PCMv2 PCMR0 PCMR1 PCMR2 T S TS10 TS10 Hình 2.10: Sơ đồ chuyển mạch T_S . Chuyển mạch S gồm 3 hàng 3 cột . Số chuyển mạch T vào bằng số hàng :T ra bằng số cột. b.Nguyên lý làm việc Yều cầu nối khe thời gian TS5 của luồng PCM vào 1 với TSi của luồng PCM ra 2 . Đầu tiên chuyển mạch T1 làm việc sẽ nối khe thời gian của TS5 của luồng PCM vào 1 với khe thời gian TS10 đầu ra của chuyển mạch T1.Đầu ra của chuyển mạch T1 chính là đầu vào của chuyển mạch S ,chuyển mạch S làm việc sẽ nối khe thời gian TS10 của đầu vào của c ,S với khe thời gian TS10 của luồng PCM ra 2 . Kết quả trường chuyển mạch TS ta đã nối được khe thời gian TS5 của luồng PCM vào một khe thời gian TS10 của luồng PCM ra 2 Chuyển mạch thời gian có bước chuyển bắt buộc nên tốc độ đầu nối chậm 2.Chuyển mạch 3 tầng T_S_T a.Cấu trúc Chuyển mạch S gồm 3 hàng 3cột Số c