Đồ án Nghiên cứu kỹ thuật chuyển mạch và cấu trúc hệ thống tổng đài số AXE

c đọc ra từ mỗi ngăn nhứ của C-MEM sẽ chỉ ra ngăn nhớ của T-MEM sẽ được đọc trong khe thời gian tương ứng để đưa ra kênh đầu ra tương ứng với thứ tự của ngăn nhớ C-MEM đó. Như thế khe thời gian TSj ngăn j của C-MEM được đọc và địa chỉ [i] được đọc ra từ ngăn nhớ này sẽ điều khiển đọc ngăn nhớ của T-MEM để đưa ra kênh j trên tuyến PCMout. b. Bộ chuyển mạch thời gian số kiểu ghi ngẫu nhiên đọc tuần tự Cấu tạo: bộ chuyển mạch thời gian số kiểu ghi ngẫu nhiên đọc tuần tự cũng giống loại ghi tuần tự đọc ngẫu nhiên, nghĩa là chúng cũng bao gồm bộ nhớ T-MEM, bộ nhớ C-MEM, các bộ Selector và bộ đếm định thời. Tuy nhiên, chúng lại khác nhau về nguyên lí ghi, đọc thông tin đối với các bộ nhớ T-MEM và C-MEM. Để đơn giản ta xem xét sơ đồ khối tóm tắt của bộ chuyển mạch loại này như trên hình 2.4. Bộ nhớ T-MEM dùng dể nhớ các từ mã PCM, còn bộ nhớ C-MEM dùng để chứa các thông tin điều khiển quá trình ghi các từ mã PCM vào các ngăn nhớ của T-MEM. Cả hai bộ nhớ T-MEM và C-MEM đều có cùng số ngăn nhớ là F (0 đến F-1) bằng với số kênh của tuyến PCM. Số bít của mỗi ngăn nhớ T-MEM bằng số bít của từ mã PCM, số bít của mỗi ngăn nhớ C-MEM là P+1. P được xác định theo biểu thức: P=log2F=1dF Hình 2.4. Sơ đồ khối tóm tắt của bộ chuyển mạch thời gian số kiểu TRWSR Về nguyên lí hoạt động: cả hai bộ nhớ T-MEM và C-MEM của TRWSR đều làm việc theo kiểu ghi ngẫu nhiên, đọc tuần tự. Khi cần thiết lập một thao tác chuyển mạch nào đó thì phần điều khiển chuyển mạch sẽ đưa số liệu điều khiển tới C-MEM và ghi nó vào ngăn nhớ điều khiển cần thiết cho thao tác chuyển mạch đó theo nguyên tắc: số thứ tự của ngăn nhớ C-MEM trùng với số thứ tự của kênh đầu vào, còn số liệu điều khiển ghi vào ngăn nhớ đó trùng với số thứ tự kênh đầu ra và chính là địa chỉ của ngăn nhớ T-MEM mà từ mã của kênh đầu vào sẽ được ghi vào đó. Ví dụ: Để thực hiện thao tác chuyển mạch Chi®Chj thì tại thời điểm thiết lập, phần điều khiển sẽ đưa số liệu điều khiển tới C-MEM và ghi địa chỉ [j] vào ngăn nhớ i của C-MEM đồng thời chuyển bít B của ngăn này về giá trị 0. Trong mỗi chu kì, khi TS-counter đếm tới i, nghĩa là tại khe thời gian TSi, đại chỉ đọc C-MEM là i và ngăn nhớ i của C-MEM được đọc, địa chỉ [j] cùng bít B = 0 của ngăn i này sẽ được đưa lên đầu vào W của T-MEM để điều khiển việc ghi từ mã PCM của kênh Chi từ PCMin vào ngăn j của T-MEM. Từ mã này sẽ được nhớ tại đó tới khe TSj sẽ được đọc ra tuần tự để đưa ra kênh Chj trên PCMout. Như vậy, ở mỗi chu kì 125ms cứ tới khe TSi thì một từ mã mới của kênh Chi lại được ghi vào ngăn nhớ j của T-MEM dưới sự điều khiển của ngăn i của C-MEM và tới khe TSj thì từ mã đã nhớ trong ngăn j của T-MEM sẽ được đọc ra để đưa ra kênh Chj đầu ra (đọc tuần tự). Nghĩa là thực hiện thao tác chuyển mạch Chi ®Chj theo hai bước: Bước 1: Tại TSi ghi từ mã của kênh i của tuyến PCMin vào ngăn j của T-MEM theo điều khiển từ ngăn i của C-MEM. Bước 2: Tại TSj đọc từ mã từ ngăn j của T-MEM để đưa ra kênh Chj của tuyến PCMout theo tuần tự. Khi cần kết thúc thao tác chuyển mạch này phần điều khiển lại đưa số liệu điều khiển tới C-MEM để xoá nội dung điều khiển đã ghi trong ngăn i của C-MEM (đưa bít B của ngăn nhớ này về logic1) thì thao tác chuyển mạch sẽ dừng. c. Khả năng áp dụng của các bộ chuyển mạch thời gian số Thời kỳ đầu, khi mới áp dụng kỹ thuật chuyển mạch số, do giá thành chế tạo các bộ nhớ rất cao nên cấu trúc chuyển mạch S-T-S được áp dụng rộng rãi để giảm số chuyển mạch thời gian số. Trong cấu trúc đó chuyển mạch T ở khâu giữa thường dùng loại ghi tuần tự đọc ngẫu nhiên. Sau này giá thành chế tạo các bộ nhớ số giảm mạnh, công nghệ chế tạo vi mạch số cho phép chế tạo các bộ nhớ dung lượng lớn, tốc độ cao nên cấu trúc T-S-T được sử dụng rộng rãi hơn do khả năng phục vụ tốt hơn, giá thành thấp đặc biệt có nhiều ưu điểm trong điều khiển và chọn tuyến. Trong cấu trúc này tầng T đầu vào thường sử dụng loại ghi ngẫu nhiên đọc tuần tự còn tầng T đầu ra lại dùng ghi tuần tự đọc ngẫu nhiên. Nhìn chung khả năng chuyển mạch của bộ chuyển mạch thời gian số là rất lớn. Một bộ chuyển mạch thời gian cho luồng PCM F kênh tương đương với một ma trận FF toàn thông. Vì vậy nếu dung lượng của tổng đài không lớn chỉ vài trăm thuê bao thì chỉ cần dùng một bộ chuyển mạch thời gian số phục vụ cho cả chuyển mạch thoại và các tín hiệu báo hiệu. Đối với các tổng đài dung lượng trung bình và dung lượng lớn nên áp dụng cấu trúc TS, ST hoặc TST. Trong các cấu trúc trên, do phương thức ghép và phân kênh tuần tự nên bao giờ cũng có chuyển mạch thời gian số để thay đổi sự tuần tự đó thì mới tạo ra sự chuyển mạch giữa các kênh. Các chuyển mạch thời gian số tạo ra trễ tín hiệu khi qua chuyển mạch đó. Tuỳ thuộc vào từng yêu cầu chuyển mạch mà thời gian trễ có thể khác nhau, phụ thuộc vào khoảng cách khe thời gian giữa kênh nguồn và kênh đích nhưng đối với một yêu cầu chuyển mạch thì thời gian trễ là không đổi với mọi từ mã và do đó các từ mã kế tiếp nhau không bị thay đổi phân bố về thời gian, nghĩa là chuyển mạch số không gây méo pha. Đặc tính này rất quan trọng với các dịch vụ nhạy cảm với trễ như thoại, video, fax... 2.3. Chuyển mạch số không gian 2.3.1. Nguyên tắc chuyển mạch số không gian Trong phần chuyển mạch thời gian số cũng đã cho thấy, về mặt lí thuyết nếu bộ chuyển mạch thời gian số có tốc độ chuyển mạch đủ lớn thì chỉ cần một bộ chuyển mạch thời gian số cũng có thể đảm bảo chức năng chuyển mạch giữa các mạch đầu cuối (giữa thuê bao-thuê bao, thuê bao- trung kế, trung kế- trung kế, thuê bao với thiết bị báo hiệu, trung kế với thiết bị báo hiệu). Tuy nhiên, do hạn chế về khả năng công nghệ nên không thể chế tạo bộ chuyển mạch thời gian có dung lượng quá lớn (do bị giới hạn bởi tốc độ truy cập bộ nhớ). Do vậy, trong các tổng đài dung lượng trung bình và dung lượng lớn thì toàn bộ tổng đài được tổ chức thành các nhóm, mỗi nhóm giao tiếp với trường chuyển mạch bằng một hoặc một số tuyến PCM. Từ đó có khái niệm trường chuyển mạch nhóm. Như vậy phát sinh yêu cầu chuyển mạch thông tin từ nhóm này sang nhóm khác, nghĩa là là từ tuyến PCMin của nhóm này sang tuyến PCMout của nhóm khác như minh hoạ trên hình 2.5. Ví dụ: Yêu cầu chuyển mạch Chi PCMP®Chi PCMQ Các yêu cầu này bao gồm cả chuyển mạch về thời gian và cả thao tác chuyển mạch về không gian. Vậy bộ chuyển mạch không gian thực hiện chức năng chuyển mạch thông tin từ một kênh Chi trên tuyến PCMinP tới kênh Chi trên tuyến PCMoutQ nào đó, nghĩa là chỉ chuyển thông tin từ tuyến PCMin này tới một trong các tuyến PCMout mà không làm thay đổi thứ tự kênh. Hay nói cách khác, chuyển mạch không gian số thực hiện chức năng chuyển từ mã PCM của kênh trên tuyến PCM đầu vào nào đó tới kênh có cùng thứ tự với nó trên một trong các tuyến PCM đầu ra của bộ chuyển mạch. Hình 2.5. Chức năng của chuyển mạch không gian số Chúng ta có thể hình dung bộ chuyển mạch không gian số như một bộ nối xuyên, một ma trận chuyển mạch mà trong đó các phần tử chuyển mạch hoạt động theo nguyên lí phân chia khe thời gian sao cho một tuyến PCMin đầu vào có thể nối đồng thời tới nhiều tuyến PCMout đầu ra khác nhau, chỉ khác là tại các khe thời gian khác nhau ứng với các kênh khác nhau. Để đáp ứng được các thao tác chuyển mạch đa dạng như trên thì bộ chuyển mạch không gian số phải bao gồm một ma trận chuyển mạch với các phần tử chuyển mạch số có khả năng tác động nhanh để có thể hoạt động theo nguyên lí phân khe thời gian và phần điều khiển ma trận chuyển mạch đó cũng phải tác động theo nguyên lí phân thời gian với chu kì lặp lại từng thao tác là 125ms. Vậy có thể đưa ra sơ đồ khối khái quát chức năng của bộ chuyển mạch không gian số như trên hình 2.6. 2.3.2. Các phương thức chuyển mạch số không gian a. Bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo đầu ra Cấu tạo: Bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo đầu ra gồm hai phần là ma trận chuyển mạch và bộ nhớ điều khiển. Ma trận chuyển mạch được tổ chức theo hàng và theo cột. Các hàng là các tuyến PCMin, các cột là các tuyến PCMout, giao điểm giữa hàng và cột là phần tử chuyển mạch. Phần tử chuyển mạch thực hiện chức năng của mạch VÀ (mạch AND); thường đó là mạch cổng ba trạng thái. Một đầu vào của cổng được nối với tuyến PCMin, đầu ra nối với tuyến PCMout, đầu vào thứ hai (đầu điều khiển) được nối đến bộ nhớ điều khiển. Mỗi phần tử chuyển mạch trong cột được gán một mã nhị phân tương ứng với thức tự (địa chỉ) của tuyến PCMin. Hình 2.6. Sơ đồ khối chức năng của bộ chuyển mạch không gian số Bộ nhớ điều khiển C-MEM được tổ chức theo đầu ra (theo cột, vì thế bộ chuyển mạch không gian loại này còn được gọi là bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo cột), mỗi cột có F ngăn nhớ từ 0 đến F-1 bằng với dung lượng của tuyến PCM. nếu log2N là số nguyên nếu log2N không phải là số nguyên Số bít trong mỗi ngăn nhớ phải đủ để chứa từ mã địa chỉ của các phần tử chuyển mạch và được xác định theo biểu thức Ngoài ta mỗi cột còn có một bộ giải mã điều khiển để giải mã các từ mã địa chỉ thành tín hiệu điều khiển đưa đến từng phần tử chuyển mạch trong cột. Về hoạt động: Các hoạt động của bộ chuyển mạch này bao gồm ghi thông tin điều khiển vào C-MEM, đọc và giải mã thông tin điều khiển đó để điều khiển phần tử chuyển mạch. Thứ tự thực hiện các thao tác đó như sau: Khi cần thực hiện một thao tác chuyển mạch nào đó qua bộ chuyển mạch này thì hệ thống điều khiển sẽ gửi dữ liệu điều khiển đến để ghi vào C-MEM. Dữ liệu này bao gồm địa chỉ cột, địa chỉ ngăn nhớ của C-MEM và số liệu ghi vào ngăn nhớ đó với tương ứng sau: địa chỉ ngăn nhớ trùng với kênh cần chuyển mạch, địa chỉ cột của ngăn nhớ đó trùng với tuyến PCNout, số liệu ghi vào ngăn nhớ trùng với mã nhị phân của tuyến PCMin. Hình 2.7. Bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo đầu ra Ví dụ: Để thực hiện chuyển mạch Chi PCMP ® Chj PCMQ thì địa chỉ ngăn nhớ là i, cột Q, số liệu ghi vào ngăn nhớ [P], nghĩa là từ mã P được ghi vào ngăn i cột Q của C-MEM. Tại khe TSi từ mã PCM của kênh Chi xuất hiện trên tuyến PCMinP. Lúc này ngăn i của cột Q của C-MEM được đọc và đưa ra giải mã GMQ tạo ra tín hiệu mở phần tử chuyển mạch P trong cột Q của ma trận chuyển mạch. Như vậy từ mã PCM của kênh Chi từ tuyến PCMinP sẽ qua phần tử chuyển mạch P của cột Q để đưa ra tuyến PCMoutQ. Cứ như vậy, trong mỗi chu kì, tại khe TSi phần tử P cột Q của ma trận chuyển mạch lại được mở dưới sự điều khiển của số liệu điều khiển đã được ghi trong ngăn i cột Q của C-MEM để chuyển từ mã PCM của kênh ChiPCMinP sang kênh ChiPCMoutQ. Khi cần kết thúc thao tác chuyển mạch này phần điều khiển sẽ xoá số liệu điều khiển đã ghi trong ngăn i cột Q của C-MEM thì thao tác đó sẽ chấm dứt. b. Bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo đầu vào Bộ chuyển mạch loại này còn được gọi là bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo hàng. Cấu tạo gồm ma trận chuyển mạch và bộ nhớ điều khiển. Hình 2.8. Bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo đầu vào Ma trận chuyển mạch bao gồm các hàng là các tuyến đầu vào, được kí hiệu PCMin0 đến PCMinN-1, các cột là các tuyến ra PCMout0 đến PCMoutM-1. Giao điểm giữa hàng và cột là phần tử chuyển mạch. Phần tử chuyển mạch là mạch cổng logic thực hiện chức năng của mạch VÀ; một đầu vào của phần tử chuyển mạch được nối với tuyến PCMin, đầu ra nối với tuyến PCMout, đầu vào thứ hai (đầu điều khiển) của các phần tử chuyển mạch trong cùng một hàng được nối với giải mã điều khiển GM. Các phần tử chuyển mạch trong mỗi hàng được đánh số theo thứ tự của tuyến PCMout để tương ứng với các đầu ra của giải mã điều khiển. nếu log2M là số nguyên nếu log2M không phải là số nguyên Bộ nhớ điều khiển C-MEM được tổ chức theo hàng (theo đầu vào). Mỗi hàng có F-1 ngăn nhớ (bằng số kênh của tuyến PCM). Số bít trong mỗi ngăn nhớ đủ để diễn giải địa chỉ của phần tử chuyển mạch trong hàng dưới dạng từ mã nhị phân và được xác định theo biểu thức: Nguyên lí hoạt động: Cũng giống như bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo đầu ra, khi cần thực hiện một thao tác chuyển mạch nào đó qua bộ chuyển mạch không gian số điều khiển theo đầu vào thì hệ thống điều khiển cũng ghi số liệu điều khiển cần thiết vào ngăn nhớ điều khiển tương ứng của bộ nhớ C-MEM. Sau đó số liệu điều khiển đã ghi sẽ được đọc ra tại khe thời gian tương ứng trong mỗi chu kì để điều khiển phần tử chuyển mạch cụ thể cho thao tác chuyển mạch đó. Khi cần kết thúc thao tác chuyển mạch này thì phần điều khiển sẽ xoá số liệu điều khiển đã ghi trong ngăn nhớ tương ứng với thao tác chuyển mạch này trong C-MEM. Ví dụ: Để thực hiện chuyển mạch Ch3PCM1 sang Ch3PCM2 thì cần ghi [2] vào ngăn 3 hàng 1 của C-MEM. Tại khe thời gian TS3 của mỗi chu kì thì [2] trong ngăn 3 hàng 1 của C-MEM lại được đọc ra để mở phần tử chuyển mạch 2 trong hàng 1 của ma trận chuyển mạch trong suốt khe TS3 vì vậy yêu cầu chuyển mạch được thực hiện. Khi [2] bị xoá khỏi ngăn 3 của hàng 1 trong C-MEM thì thao tác chuyển mạch trên bị kết thúc. 2.3.3. Các đặc điểm chung của bộ chuyển mạch không gian số Tín hiệu qua bộ chuyển mạch không gian số phải là tín hiệu dạng số và chỉ có thể đi từ đầu vào tới đầu ra của bộ chuyển mạch tức là từ một PCMin nào đó tới một trong các PCMout (do phần tử chuyển mạch là phần tử logic nên chỉ cho tín hiệu số đi qua theo một chiều). Các bộ chuyển mạch không gian số làm việc theo nguyên tắc phân khe thời gian. Mỗi thao tác chuyển mạch được thực hiện trong một khe thời gian cụ thể tương ứng với kênh được chuyển mạch. Một phần tử chuyển mạch có thể phục vụ đồng thời nhiều thao tác chuyển mạch (trong các khe thời gian khác nhau). Bộ chuyển mạch không gian số không thể thực hiện chức năng chuyển đổi khe thời gian vì vậy thường hoạt động cùng các bộ chuyển mạch thời gian số. 2.4. Cấu trúc trường chuyển mạch số Trong các tổng đài chuyển mạch số, các mạch điện giao tiếp đường dây thuê bao SILC (Subscriber Line Interface Circuit), giao tiếp trung kế TIC (Trunk Interface Circuit), giao tiếp các thiết bị dùng chung EIC (Equipmen Interface Circuit) báo hiệu hoặc thông báo bằng lời, thiết bị chuyển mạch nhiều đường…thường được tổ chức thành từng nhóm. Mỗi nhóm có thể có các chuyển mạch riêng như chuyển mạch TEST dùng cho đo thử, kiểm tra; chuyển mạch DLSw (Digital Line Switch) dùng để nối các bộ cấp các âm phục vụ DTG (Digital Tone Generator) như âm mời quay số, báo bận, hồi âm chuông…nối các bộ thu tín hiệu chọn số MFR (Multi frequence receiver) và dùng để tập trung tải. Các nhóm thuê bao, trung kế, thiết bị dùng chung giao tiếp với trường chuyển mạch nhóm TDNw (Time Division Network) bằng các đường PCMin và PCMout. Chức năng của trường chuyển mạch nhóm là chuyển tin tức từ các tuyến PCMin sang các tuyến PCMout theo các yêu cầu chuyển mạch để phục vụ các cuộc gọi. Tuỳ thuộc vào dung lượng mà tổng đài có thể bao gồm một số trường chuyển mạch hoặc chỉ có duy nhất một trường chuyển mạch, thậm chí chỉ có một bộ chuyển mạch. Trong các tổng đài riêng (tổng đài cơ quan, tổng đài của một toà nhà nhỏ) dung lượng không quá vài ba trăm số thì tính năng kiểm tra, đo thử có thể được đơn giản bớt, các chức năng chuyển mạch thoại, chuyển mạch báo hiệu được tập trung trong một trường chuyển mạch duy nhất, thậm chí chỉ dùng một bộ chuyển mạch thời gian số duy nhất để phục vụ. trong các tổng đài dung lượng vừa và lớn thường bao gồm một số trường chuyển mạch thực hiện các chức năng riêng biệt: trường chuyển mạch dùng cho kiểm tra đo thử, trường chuyển mạch tập trung tải ở các nhóm thuê bao, trường chuyển mạch nhóm như trên hình 2.39…Tuỳ thuộc vào từng ứng dụng cụ thể mà các trường chuyển mạch này có thể có cấu trúc và đặc trưng kỹ thuật khác nhau. Trong phần này chúng ta xem xét một số cấu trúc thường gặp trong các tổng đài số. 2.4.1. Cấu trúc trường chuyển mạch hai tầng Thông thường khi dung lượng của tổng đài tăng, thì nhu cầu chuyển mạch cũng tăng. Đối với các tổng đài trung bình và tổng đài lớn tín hiệu từ các nhóm thuê bao, trung kế, các tuyến truyền dẫn và các thiết bị báo hiệu thường được ghép kênh bằng một vài cấp ghép và tạo thành một số tuyến PCMin đưa tới trường chuyển mạch. Từ đầu ra của trường chuyển mạch cũng sẽ có một số tuyến PCMout đưa trở lại phân hệ ứng dụng. Như vậy sẽ có nhu cầu chuyển mạch giữa các mạch đầu cuối của nhóm này với mạch đầu cuối của nhóm khác, nghĩa là có yêu cầu chuyển mạch giữa một kênh nào đó của tuyến PCM này với một kênh khác của cùng một tuyến PCM hay một tuyến PCM khác. Yêu cầu chuyển mạch đó có thể viết dưới dạng tổng quát: Chi PCMP® Chj PCMQ (1) Trong đó các chỉ số i, j, và P, Q có thể trùng nhau hoặc khác nhau từng cặp. Yêu cầu chuyển mạch này bao gồm hai thao tác chuyển mạch cơ bản: Thứ nhất là chuyển thông tin từ kênh i sang kênh j. Thứ hai là chuyển từ kênh j tuyến PCMP sang kênh j tuyến PCMQ, nghĩa là chuyển từ tuyến P sang tuyến Q mà không làm thay đổi chỉ số kênh là viết tắt là Chj PCMP® Chj PCMQ. Như vậy với cấu trúc T-S hoặc S-T đều có thể đáp ứng được yêu cầu chuyển mạch kiểu này. a. Trường chuyển mạch T-S Cấu trúc T-S gồm hai tầng chuyển mạch: tầng đầu là chuyển mạch thời gian ITSB (Incoming Time Switch Board), mỗi tuyến PCM đầu vào được đưa tới một bộ chuyển mạch thời gian số (T). Đầu ra của các bộ chuyển mạch thời gian số được đưa tới tầng chuyển mạch thứ hai, vào bộ chuyển mạch không gian số SXB (Space Switch Board). Các đầu ra của bộ chuyển mạch không gian chính là các tuyến PCMout. Cấu trúc này được minh hoạ như trên hình 2.41.…. Đối với cấu trúc này yêu cầu chuyển mạch ChiPCMP ®ChjPCMQ được thực hiện theo hai bước: Bước 1: Tại bộ chuyển mạch TP thực hiện thao tác chuyển mạch về thời gian, đó là chuyển thông tin từ khe i sang khe j qua bộ chuyển mạch TP. Thao tác này có thể viết tắt là : TP: Chi®Chj hay Chi PCMP ®Chj PCMP’ (1.1) Bước 2: Tại bộ chuyển mạch S thực hiện thao tác chuyển mạch không gian, chuyển thông tin từ tuyến P sang tuyến Q tại khe j. Thao tác này có thể viết tắt là: PCMP’®PCMQ’ tại khe j, hay Chj PCMP’ ®Chj PCMQ’’ (1.2) Trong cấu trúc T-S các tuyến PCM phải cùng dung lượng, các bộ chuyển mạch thời gian ở đầu vào nên dùng loại TSWRR, bộ chuyển mạch không gian số ở tầng ra có thể dùng loại điều khiển theo đầu ra (theo cột) hoặc loại điều khiển theo đầu vào (theo hàng) vì nó là chuyển mạch vuông (N.N). Với việc sử dụng các bộ chuyển mạch như vậy sẽ thuận lợi cho việc ghi thông tin điều khiển vào các bộ nhớ C-MEM của các bộ chuyển mạch này. Ví dụ với việc lựa chọn gồm các chuyển mạch ITXB là loại TSWRR, chuyển mạch loại S là loại điều khiển theo ra thì đối với các thao tác chuyển mạch (1.1) và (1.2) trên đây thông tin điều khiển sẽ được ghi vào ngăn j của C-MEM TP và ngăn j cột Q của C-MEM S. Việc ghi thông tin điều khiển vào các ngăn nhớ điều khiển có cùng thứ tự có thể được tiến hành tại chính khe thời gian nhịp đó và khi đó sẽ bớt được một trường địa chỉ xác định ngăn nhớ cần ghi. Còn nếu đầu vào sử dụng các bộ chuyển mạch kiểu TRWSR thì thông tin điều khiển lại phải ghi vào ngăn i của C-MEM TP và ngăn j cột Q của C-MEM S, như vậy chúng không có cùng thứ tự và việc ghi các thông tin điều khiển sẽ phức tạp hơn. b. Cấu trúc S-T Cấu trúc chuyển mạch này được minh hoạ trên hình 2.42… Yêu cầu bộ chuyển mạch (1) cũng có thể được phục vụ bằng cấu trúc S-T. Đầu vào sẽ là bộ chuyển mạch không gian số N´N, điều khiển theo đầu ra hoặc theo đầu vào, tầng ra sẽ là các bộ chuyển mạch thời gian số. trong cấu trúc này lại cần sử dụng loại bộ chuyển mạch thời gian kiểu TRWSR ở tầng chuyển mạch thời gian đầu ra. Như thế yêu cầu chuyển mạch (1) sẽ được thực hiện theo hai bước, bước 1 qua tầng chuyển mạch không gian SXB, bước 2 qua tầng chuyển mạch thời gian OTXB (Outgoing Time Switch Board). Giả sử bộ chuyển mạch không gian là loại điều khiển theo đầu ra, còn các bộ chuyển mạch thời gian ở tầng đầu ra là loại TRWSR thì các bước đó được thực hiện như sau: Bước 1: Qua bộ chuyển mạch S trên đầu vào thực hiện thao tác: ChiPCMPàChiPCMQ (1.3) Bước 2: Trong bộ chuyển mạch thời gian số TQ ở tầng đầu ra thực hiện thao tác: ChiPCMQàChjPCMQ (1.4) Như vậy, các ngăn nhớ điều khiển trong C-MEM S và trong C-MEM TQ dùng cho thao tác (1.3) và (1.4) đều có thứ tự i và vì vậy sẽ tiện cho việc ghi thông tin điều khiển vào chúng từ hệ thống điều khiển chuyển mạch. c. Đánh giá khả thông của cấu trúc T-S và S-T Đánh giá khả thông của cấu trúc là xem xét khả năng thực hiện các yêu cầu chuyển mạch qua cấu trúc đó. Trong cấu trúc T-S, khi thực hiện yêu cầu chuyển mạch sau: Chi PCMP ® Chj PCMQ’’ (1) thì tại bộ bộ chuyển mạch đầu vào TP kênh Chi buộc phải chuyển sang kênh Chj, nghĩa là: ChiPCMP® Chj PCMP’ (1*) cũng có nghĩa là kênh Chj trên PCMP phải dành cho (1*) thì mới thực hiện được thao tác tiếp theo là Chj PCMP’® Chj PCMQ’’ trên chuyển mạch S theo yêu cầu (1). Nếu như xuất hiện một yêu cầu chuyển mạch khác có dạng: Chx PCMP ® Chj PCMZ’’ (2) Khi đó để có thể chuyển tới ChjPCMz’’ trên đầu ra chuyển mạch S thì tại chuyển mạch đầu vào TP phải thực hiện thao tác chuyển từ kênh Chx ra kênh Chj, nghĩa là: Chx PCMP ® Chj PCMP’ (2*) Như vậy sẽ xảy ra tranh chấp giữa thao tác (1*) và (2*) do trên chuyển mạch có hai kênh đầu vào (Chi và ChX) cùng có nhu cầu chuyển tới một kênh đầu ra của TP là kênh Chj trên PCMP. Khi đó yêu cầu chuyển mạch xuất hiện sau sẽ bị huỷ mặc dù kênh đầu ra của trường chuyển mạch đối với yêu cầu đó vẫn rỗi và do vậy gây ra tổn thất nội (gọi hụt) của trường chuyển mạch. Khi dung lượng của các tuyến PCM tăng thì xác suất xảy ra tranh chấp này sẽ tăng và làm ảnh hưởng tới chất lượng phục vụ của tổng đài. Tương tự, cấu trúc S-T cũng có thể xảy ra các tranh chấp như vậy khi có hai hoặc nhiều yêu cầu chuyển mạch đồng thời cũng có nhu cầu chuyển mạch tới một kênh đầu vào của một bộ chuyển mạch thời gian nào đó. Ví dụ, nếu có yêu cầu chuyển mạch như sau: Chi PCMP ® Chj PCMQ’’ (3) và Chi PCMZ ® Chx PCMQ’’ (4) Rõ ràng các kênh đầu vào và đầu ra là độc lập với nhau, nghĩa là không có tranh chấp về đầu vào, đầu ra của trường chuyển mạch. Tuy nhiên, để thực hiện được yêu cầu (3) và (4) thì ở tầng chuyển mạch S phải thực hiện các thao tác: Chi PCMP® Chi PCMQ’ (3*) ChiPCMZ ® Chi PCMQ’ (4*) Hai thao tác trên không thể tiến hành đồng thời qua chuyển mạch S do tranh chấp đầu ra PCMQ tại khe TSi và một trong hai yêu cầu chuyển mạch sẽ bị từ chối và cũng dẫn đến gọi hụt. Như vậy, nếu xem xét các yêu cầu chuyển mạch một cách độc lập thì các cấu trúc T-S, S-T đều có thể phục vụ mọi yêu cầu chuyển mạch từ một kênh nào đó trên tuyến PCM đầu vào tới một kênh bất kì của một trong các tuyến PCM đầu ra của trường chuyển mạch. Tuy nhiên chúng đều là các trường chuyển mạch không toàn thông do có thể xảy ra tranh chấp khi có nhiều cuộc gọi đồng thời cùng buộc phải tiến hành quan một kênh trung gian nào đó. Cần nói thêm là tranh chấp dạng này gây ra tổn thất cuộc gọi ngay cả khi mật độ cuộc gọi rất thấp (từ 2 cuộc gọi trở lên đã có thể xảy ra tranh chấp) và có thể coi đây là tổn thất nội gây ra do nguyên lí chuyển mạch. 2.4.2. Cấu trúc chuyển mạch ba tầng a. Trường chuyển mạch T-S-T So với cấu trúc T-S thì cấu trúc T-S-T có thêm một tầng chuyển mạch T ở đầu ra (tầng OTSB: Outgoing Time Switch Board) còn so với cấu trúc S-T thì cấu trúc T-S-T lại có thêm tầng chuyển mạch T ở đầu vào (ITSB: Incoming Time Switch Board). Như đã phân tích ở 2.3.1. thì mỗi yêu cầu chuyển mạch dạng tổng quát: Chi PCMP ® Chj PCMQ’’ (1) sẽ bao gồm hai thao tác chuyển mạch. Một thao tác chuyển mạch về thời gian, từ khe TSi sang khe TSj và một thao tác chuyển mạch về không gian, từ tuyến P sang tuyến Q. Trong cấu trúc T-S và cấu trúc S-T do chỉ có hai tầng chuyển mạch nên khi thực hiện mỗi yêu cầu chuyển mạch dạng (1) thì cả hai thao tác đều là bắt buộc. Còn trong cấu trúc T-S-T do có thêm tầng chuyển mạch so với hai cấu trúc trên nên khi thực hiện mỗi yêu cầu chuyển mạch dạng (1) thì tầng thêm vào sẽ cho phép có một thao tác chọn tự do. Trong cấu trúc T-S-T, do tầng thêm vào là tầng chuyển mạch thời gian nên thao tác chuyển mạch tự do chính là thao tác chuyển mạch về thời gian. Ví dụ, khi cần thực hiện yêu cầu chuyển mạch (1) thì phần điều khiển mạng chuyển mạch có thể chọn tự do một khe thời gian k nào đó để phục vụ các thao tác chuyển mạch của yêu cầu (1), miễn sao khe thời gian k chưa bị sử dụng trên cả đầu ra của bộ chuyển mạch ITP và đầu vào của bộ chuyển mạch OTQ để phục vụ cho yêu cầu chuyển mạch nào khác đang tiến hành tại thời điểm đó. Đây là điều kiện chọn khe thời gian trung gian khi phục vụ yêu cầu chuyển mạch (1). Giả sử tầng chuyển mạch ITSB dùng loại TSWRR, tầng chuyển mạch không gian SXB dung bộ chuyển mạch không gian điều khiển theo cột, còn tầng chuyển mạch OTSB dùng loại TRWRS thì yêu cầu chuyển mạch (1) sẽ được thực hiện qua kênh trung gian k qua ba bước như sau: Bước 1: Trên tầng chuyển mạch thời gian vào ITSB, bộ chuyển mạch ITP thực hiện thao tác chuyển mạch thông tin từ kênh Chi sang kênh kênh trung gian Chk. ChiPCMPà ChkPCMP (1.1) Điều khiển: Ngăn k C-MEM ITP ghi [i] Bước 2: Trên tầng chuyển mạch không gian SXB thực hiện thao tác chuyển mạch thông tin từ kênh Chk tuyến P sang kênh Chk tuyến Q ChkPCMPà ChkPCMQ (1.2) Điều khiển: Ngăn k cột Q C-MEMS ghi [P] Bước 3: Trên tầng chuyển mạch thời gian ra OTSB bộ chuyển mạch OTQ thực hiện thao tác chuyển mạch