Bài giảng Kỹ thuật chuyên mạch - Chương 4: Các cấu trúc trường chuyển mạch số

CHƯƠNG 4: CÁC CẤU TRÚC TRƯỜNG 
CHUYỂN MẠCH SỐ
NỘI DUNG
• Bài 1: Cấu trúc một bộ chuyển mạch thời
gian
• Bài 2: Cấu trúc chuyển mạch hai tầng
• Bài 3: Cấu trúc chuyển mạch 3 tầng
BÀI 1: CẤU TRÚC MỘT BỘ CHUYỂN MẠCH 
THỜI GIAN
• NỘI DUNG:
1. Cấu trúc T
2. Hoạt động
Cấu trúc T
HOẠT ĐỘNG
Các nguồn tín hiệu đầu vào như các kênh từ các
thiết bị đầu cuối thuê bao, các kênh từ các giao
tiếp trung kế hoặc tuyến truyền dẫn, các kênh từ
bộ phân phối báo hiệu sau khi được số hóa sẽ
được ghép theo thời gian nhờ MUX để tạo
thành 1 tuyến PCMin duy nhất đưa tới đầu vào
của T. Tuyến PCMout từ T sẽ được đưa qua
DEMUX để tách thành các kênh đưa tới các
giao tiếp thuê bao, giao tiếp truyền dẫn hoặc tới
các bộ thu và xử lý báo hiệu
YCCMTQ: Chi →Chj
VÍ DỤ MINH HỌA
BÀI 2: CẤU TRÚC CHUYỂN MẠCH HAI TẦNG
• NỘI DUNG:
1. Cấu trúc chuyển mạch hai tầng
2. Cấu trúc T-S
3. Cấu trúc S-T
4. Khả năng thông của hai cấu trúc S-T và T-S
Cấu trúc chuyển mạch hai tầng
Dung lượng tổng đài tăng → nhu cầu chuyển
mạch tăng
Sẽ có nhu cầu chuyển mạch giữa các kênh có
cùng tuyến PCM hoặc khác tuyến PCM
YCCMTQ: ChiPCMP → ChjPCMQ’’
YCCM này gồm 2 thao tác chuyển mạch cơ bản
Chuyển thông tin từ kênh i sang kênh j
(Chi→Chj)
Chuyển từ kênh j tuyến PCMP sang kênh j
tuyến PCMQ(ChjPCMP → ChjPCMQ’’)
Có thể dùng cấu trúc T-S hoặc S-T để phục vụ
Cấu trúc T-S
Cấu trúc T-S
Gồm 2 tầng chuyển mạch
Tầng đầu là chuyển mạch thời gian ITXB
(Incoming Time Switch Board)
Mỗi tuyến PCMin đầu vào được đưa tới 1 bộ
chuyển mạch T
Đầu ra của các bộ chuyển mạch T được đưa tới
tầng chuyển mạch thứ 2
Tầng thứ hai là bộ chuyển mạch không gian SXB
(Space Switch Board)
Các đầu ra của bộ chuyển mạch không gian
chính là các tuyến PCMout
Cấu trúc T-S
YCCM được thực hiện theo 2 bước
Bước 1: TP: ChiPCMP→ChjPCMP’
Bước 2: S: ChjPCMP’→ChjPCMQ’’
Các tuyến PCM phải cùng dung lượng
Các bộ chuyển mạch T nên dùng loại T-SWRR
Bộ chuyển mạch S dùng loại điều khiển theo đầu
vào hoặc đầu ra
Ví dụ minh họa cấu trúc T-S
Cấu trúc S-T
Cấu trúc S-T
Gồm 2 tầng chuyển mạch
Tầng đầu là bộ chuyển mạch không gian số SXB
(Space Switch Board)
Sử dụng loại điều khiển theo đầu ra hoặc đầu
vào
Tầng thứ hai là các bộ chuyển mạch thời gian số
OTXB(Outgoing Time Switch Board)
Sử dụng loại T-RWSR
Cấu trúc S-T
YCCM được thực hiện qua 2 bước
Bước 1: S: Chi PCMP →Chi PCMQ’
Bước 2: OTQ: Chi PCMQ’→Chj PCMQ’’
Các ngăn nhớ trong C-MEM của bộ chuyển mạch
S và C-MEM của bộ chuyển mạch T được dùng
cho 2 thao tác chuyển mạch này là i
Cấu trúc S-T
Khả năng thông của cấu trúc T-S
YCCMTQ: ChiPCMP → ChjPCMQ’’ (1)
Tại TP : Chi PCMP →Chj PCMP’ (1*)
Kênh Chj trên PCMP’ phải được dành cho (1*)
Tại S: Chj PCMP’→Chj PCMQ’’
Giả sử xuất hiện một YCCM khác có dạng
Chx PCMP→Chj PCMZ’’ (2)
Tại TP : Chx PCMP →Chj PCMP’ (2*)
 (1*) và (2*) tranh chấp với nhau, YCCM nào xuất
hiện sau sẽ bị hủy
Gọi hụt, QoS giảm
Khả năng thông của cấu trúc S-T
YCCMTQ: ChiPCMP → ChjPCMQ’’ (3)
Và : ChiPCMZ →ChXPCMQ’’ (4)
Tại S: Chi PCMP →Chi PCMQ’ (3*)
Tại S: Chi PCMZ →Chi PCMQ’ (4*)
 (3*) và (4*) tranh chấp với nhau, YCCM nào xuất
hiện sau sẽ bị hủy
Gọi hụt, QoS giảm
Kết luận về khả năng thông của
cấu trúc 2 tầng
Cả hai cấu trúc S-T và T-S đều là các trường
chuyển mạch không toàn thông
Có thể xảy ra tổn thất ngay cả khi mật độ cuộc
gọi thấp
Tổn thất nội gây ra do nguyên lý chuyển mạch
BÀI 3: CẤU TRÚC CHUYỂN MẠCH BA TẦNG
• NỘI DUNG:
1. Cấu trúc T-S-T
2. Cấu trúc S-T-S
3. Khả năng thông của cấu trúc 3 tầng
4. Cấu trúc chuyển mạch T-S-S-T
Cấu trúc T-S-T
Cấu trúc T-S-T
 YCCMTQ: ChiPCMP → ChjPCMQ’’ (1)
 PĐKCM có thể chọn một khe thời gian k nào đó để phục
vụ các thao tác của yêu cầu (1) ( phải rỗi trên đầu ra của
ITP và đầu vào của OTQ )
 ITXB dùng loại T-SWRR
 OTXT dùng loại T-RWSR
 S dùng loại điều khiển theo đầu ra
 YCCM được thực hiện qua 3 bước
 Bước 1: ITP : ChiPCMP →ChkPCMP’ (1.1)
 Bước 2: S : Chk PCMP’ →Chk PCMQ* (1.2)
 Bước 3: OTQ : Chk PCMQ* →Chj PCMQ’’ (1.3)
 k: khe thời gian nội (Internal Time Slot)
Ví dụ minh họa cấu trúc T-S-T
Cấu trúc S-T-S
Cấu trúc S-T-S
YCCMTQ: ChiPCMP → ChjPCMQ’’ (1)
PĐKCM chọn một bộ chuyển mạch TK nào đó
để phục vụ miễn sao khe thời gian TSi trên đầu
vào và khe thời gian TSj trên đầu ra của TK chưa
bị bận
TXB dùng loại T-RWRR
YCCM được thực hiện qua 3 bước
Bước 1: S1 : ChiPCMP →ChiPCMK’ (1.1)
Bước 2: TK : Chi PCMK’→Chj PCMK* (1.2)
Bước 3: S2 : Chj PCMK* →Chj PCMQ’’ (1.3)
TK: bộ chuyển mạch thời gian được chọn
Khả năng thông của cấu trúc 3 
tầng
Khả năng thông của cấu trúc T-S-T cao vì khâu ITXB
và OTXB là khâu không gây tổn thất cuộc gọi, khâu
S cũng toàn thông. Khả năng thông chỉ phụ thuộc
điều kiện chọn khe thời gian, việc chọn này rất linh
hoạt nên khả năng thông của cấu trúc này cao
Khả năng thông của cấu trúc S-T-S phụ thuộc vào số
bộ chuyển mạch T và dung lượng của từng bộ chuyển
mạch này, dễ gây ra tổn thất nội do T phải thỏa mãn
rỗi trên cả kênh đầu vào và kênh đầu ra
 So sánh khả năng thông: T-S và S-T < S-T-S<T-S-T