Đồ án Tổng đài Alcatel1000E10B

hoặc 2.560 đường số được đấu nối gần hoặc xa theo một tỷ lệ cân xứng. Phân loại: Đơn vị thuê bao số được chia thành 2 loại: CSNL: Đơn vị truy nhập thuê bao số nội hạt CSND: Đơn vị truy nhập thuê bao số xa Đấu nối thuê bao tới CSN: CSN được thiết kế cho mạng đa dịch vụ ISDN có nghĩa là các thiết bị sau có thể được đấu nối trên một CSN: Các đường thuê bao tương tự 2 hoặc 4 dây. Các đường thuê bao số (2B+D) với tốc độ cơ sở là 144Kb/s ( gồm kênh B (Basic) 64Kb/s cộng với kênh D (Data) 16Kb/s). Các đường PCM cho việc đấu nối bảng tổng đài PABX truy nhập mở rộng tới 30 kênh B và 1 kênh D ở 64Kb/s. Đối với các kiểu đường dây thuê bao khác nhau CSN cung cấp các chức năng sau: Đối với đường dây thuê bao tương tự: CSN thực hiện việc đấu nối đường dây và cung cấp nguồn, giám sát trạng thái mạch vòng đường dây thuê bao, truyền tới OC tất cả các tín hiệu từ thuê bao (nhấc máy, quay số,...),truyền tới thuê bao tất cả các lệnh báo hiệu từ OC (đảo cực nguồn xung tính cước...).Việc biến đổi tương tự/số với một bộ CODEC cung cấp cho mỗi đường dây thuê bao cũng được nó đảm nhiệm. Bên cạnh đó CSN còn làm các nhiệm vụ khác như: Tìm đường các cuộc gọi đến và đi, chọn số liệu đo thông lượng, kiểm tra riêng biệt từng đường dây thuê bao và phát hiện lỗi, thiết lập cuộc gọi nội bộ trong trường hợp hỏng tuyến nối với trung tâm chuyển mạch (Các thiết bị thuê báo lỗi được hỗ trợ bởi thiết bị thuê bao dự phòng). Đối với đường dây thuê bao số: Đối với các đường dây thuê bao số CSN cung cấp các dịch vụ sau: Đấu nối đường dây, kích hoạt và giải kích hoạt cho các đường dây (2B+D), tách các kênh B và D và xử lý thủ tục LAPD (Link Access Protocol Channel D), truyền tới OCP tất cả các tín hiệu đường dây kênh D (các bit địa chỉ, báo hiệu giữa những người sử dụng (user-to-user signalling)... Đối với các kênh D, CSN truyền tín hiệu tới các kênh này thông qua các tín hiệu OCB (các bit địa chỉ, báo hiệu giữa những người sử dụng, các xung tính cước cho các đồng hồ đo cá nhân,...). Ngoài ra nó còn giúp việc cho tìm đường và chọn tuyến cho các kênh B và D; lựa chọn số liệu cho thông lượng; kiểm tra, bảo dưỡng và bảo vệ cho từng đường dây số; thiết lập cuộc gọi nội bộ trong trường hợp hỏng tuyến nối với trung tâm chuyển mạch (Các thiết bị thuê bao lỗi được hỗ trợ bởi các thiết bị thuê bao dự phòng). : CCITT No7 ( Đường dây tương tự 2048 Kbit/s 30B+D Đường truyền số liệu 2 đến 16 tuyến PCM 2048 Kbit/s đơn vị truy nhập thuê bao số nt t pabx Tới OCB 283 ( Hình 5. Đấu nối thuê bao tới CSN CES (Electronic settelite concentrators): Bộ truy nhập vệ tinh CES thường được dùng ở xa OCB, do đó nó là CSND (Centen satellite numbers rique distance). Dung lượng tối đa của một trạm CSND là 4864 đường thuê bao tương tự hay 2432 đường dây thuê bao số (trong trường hợp không sử dụng bộ tập trung số xa CNE) hoặc 5200 đường thuê bao tương tự hay 2560 đường dây thuê bao số (trong trường hợp sử dụng bộ tập trung số xa CNE). Cấu tạo chung của một trạm CSND gồm: Khối điều khiển và chuyển mạch UCN. Module tập trung số (CN). CN có thể đặt gần UCN (CNL) hoặc đặt xa UCN (CNE). Như vậy đối với một trạm CSND có dung lượng tối đa thì cần 1UCN và 19 CNL hoặc 1UCN và 20CN (các CN bao gồm có CNL và CNE). CSND có thể vận hành độc lập với OCB-283 khi đường dây nối với OCB-283 bị đứt. CSND nối với phân hệ đấu nối và điều khiển thông qua các tuyến PCM 2Mb/s (từ 2 đến 16 tuyến) và nó liên lạc với OCB-283 bằng báo hiệu số 7. Cấu trúc phần cứng của CSN Cấu trúc phần cứng của CSN bao gồm 2 phần: Khối điều khiển số UCN: Dùng để xử lý các cuộc gọi đi và đến, thiết lập, đấu nối các cuộc gọi nội bộ. Các bộ tập trung số CN: Có thể gần UCN (CNL) hoặc ở xa UCN (CNE). Đơn vị điều khiển số UCN: Đơn vị điều khiển số UCN thực hiện chức năng điều khiển và chức năng chuyển mạch của CSN. Nó tạo ra giao tiếp với OCB-283 bằng báo hiệu số 7. UCN bao gồm: Hai đơn vị đấu nối và điều khiển (UCX) làm việc ở chế độ hoạt động /dự phòng. UCX hoạt động sẽ điều khiển tất cả các thông lượng và cập nhật. Khi hỏng UCX hoạt động thì UCX dự phòng sẽ có sự chuyển đổi lập tức và UCX dự phòng sẽ trở thành UCX hoạt động. Một đơn vị thiết bị phụ trợ GTA. Các mạng giao diện với CNE (ICNE) và OCB-283 (ICND). đường dây thuê bao đường dây số Điều khiển mức 2 (mức 2) Tập trung và đầu nối (mức 2) Xử lý thiết bị phụ trợ ucn Tới các ucn khác Tới các ucn khác đi hoặc tới ocb 283 2 à 16 PCM Tập trung, đầu nối, điều khiển (Mức 1) Số hoá (Nếu là đường dây thuê bao tương tự) Giao tiếp thuê bao cn Hình 5. Cấu trúc UCN Đơn vị đấu nối và điều khiển UCX: Mỗi một UCX bao gồm: Một ma trận chuyển mạch phân chia theo thời gian: Đây là ma trận chuyển mạch 48x16PCM. Trong đó, 16PCM được dùng để đấu nối OCB-283 còn 48PCM được phân chia như sau: 42PCM nối với các CN. 6PCM dùng để nối các thiết bị phụ trợ và các đường báo hiệu bên trong UCN. Ma trận này có thể đảm nhiệm mọi kiểu đấu nối, đặc biệt là đấu nối nội bộ khi CSN hoạt động độc lập với OCB-283. Một trạm điều khiển bao gồm: Một bộ vi xử lý (Processor) và hai bộ phối hợp (Cupler) của nó. Các bộ phối hợp thực hiện đối thoại với các module tập trung số và các board thiết bị thuê bao thông qua thủ tục HDLC và với OCB-283 thông qua báo hiệu số 7. Khối thiết bị phụ trợ GTA: Khối này bao gồm: Các bộ thu tần số. Các bộ tạo tone. Các thiết bị đo đường dây và thiết bị thuê bao. Các bộ thông báo âm ghi sẵn được sử dụng khi CSN bị cô lập với OCB-283. Các mạng giao tiếp với CNE và OCB-283: Các mạng giao tiếp với CNE (ICNE): Thực hiện chức năng giao tiếp giữa UCN và các tuyến PCM nối từ CNE. Các mạng giao tiếp với OCB-283 (ICDC): Thực hiện các chức năng giao tiếp giữa UCN với các tuyến LR đối với CSNL hay các tuyến PCM 2Mb/s đối với CSND đến từ OCB-283. Các chức năng giao tiếp PCM hay LR bao gồm: Biến đổi mã, khuyếch đại, đồng bộ khung, truyền bá và lựa chọn thông tin. Bộ tập trung số CN: Chức năng chính của CN là tập trung những kênh khác nhau từ các bảng mạch (kênh 64Kb/s từ các đường tương tự, kênh B và D từ các đường số,...). Trên các tuyến PCM (tối đa là 4) mà đấu nối nó tới module điểu khiển và chuyển mạch UCN. CN cùng liên lạc với UCN qua tuyến 64Kb/s ghép đôi sử dụng thủ tục HDLC. CN có thể được đấu nối với tỷ lệ hỗn hợp của các đường tương tự và các đường số ISDN (truy nhập mức sơ cấp cơ sở), tất cả các bảng mạch số hoặc tương tự có thể đổi lẫn cho nhau, đơn giản là bằng cách thay thế những yếu tố cắm trên tất cả các bộ đấu nối là đồng nhất. Tất cả các đường dây trên bảng tương tự và số và tất cả các khe thời gian truy nhập sơ cấp đều hoàn toàn truy nhập với các khe thời gian của các tuyến PCM như là sự đấu nối CN tới UCN. Tuy nhiên không có một sự rủi ro nào của các tuyến ghép đôi không xứng và không có sự cưỡng ép đấu nối nào hoặc trong sự lựa chọn vị trí của các bảng thuê bao trong CN hoặc trong sự chọn lựa của thiết bị thuê bao trên bảng. Những đường dây được đấu nối tới CN có thể được phân chia thành các tuyến liện lạc được cung cấp bởi các tuyến PCM (tối đa là 4) đấu nối CN tới UCN một cách hợp lý. Bằng cách tính toán số tuyến PCM được cung cấp khả năng trở ngại trên CN không đáng kể. CNL và CNE có cùng chức năng đối với sự đấu nối các thuê bao tới chúng. Phần cứng cấu trúc như nhau chỉ có khác các mạch giao tiếp tới UCN. * Bộ tập trung số CN bao gồm: Một CN có thể chứa tối đa 16 card thuê bao số hoặc tương tự. Mỗi card nối với 16 đường tương tự hoặc 8 đường số (2B+D) hoặc 1 đường (30B+D). Một thiết bị định vị kiểm tra (thực hiện các chức năng bảo vệ). 2 bảng mạch cung cấp các chức năng clock và giao tiếp PCM với ma trận chuyển mạch. Các nguồn cung cấp. * Chức năng của CN: Trong mỗi CN các đường dây thuê bao được nối với các thiết bị thuê bao. Mỗi thiết bị này được nối với một đường thuê bao tương tự hoặc thuê bao số. Một bộ tập trung số CN có thể phục vụ tối đa 256 đường tương tự hoặc 128 đường số (2B+D). Số hoá (Mỗi đường dây thuê bao tương tự có một bộ CODEC). Tập trung mức đầu tiên : 256 đường thuê bao lên 4 tuyến PCM nối với UCN. Đấu nối và điều khiển mức đầu tiên (bao gồm tiền xử lý thông tin báo hiệu). Đối thoại kiểu bản tin (thủ tục HDLC) với UCN (trong một khe thời gian 64Kb/s). CNL được nối với ma trận chuyển mạch thông qua 2 đến 4 LRI. Tất cả các khe thời gian TS16 của các LRI này đựơc dùng cho báo hiệu HDLC còn khe TS0 không thể được dùng để mang các kênh tiếng nói. Tối đa 42 đường LRI có thể được dùng để đấu nối các bộ tập trung với ma trận chuyển mạch. Phần 3. Trường chuyển mạch số cấp T; S; TS; TST; STS Chương I. Giới thiệu chung về chuyển mạch số Giới thiệu chung về chuyển mạch số: Các hệ thống chuyển mạch là một trong ba thành phần cơ bản của mạng thông tin (các thiết bị đầu cuối, các phương tiện truyền dẫn và các hệ thống chuyển mạch) nên nó đóng một vai trò quan trọng đối với khách hàng xét theo quan điểm sử dụng các dịch vụ thông tin. Việc hệ thống chuyển mạch có điều khiển theo chương trình ghi sẵn lần đầu được đưa vào khai thác trên mạng điện thoại công cộng của Mỹ đã cho phép phương tiện để thực hiện nhiều dịch vụ thông tin cho người sử dụng mà trước đó chưa biết, cũng như phương tiện cho phép làm đơn giản đáng kể việc tổ chức khai thác các hệ thống chuyển mạch và các chức năng hành chính. Việc sử dụng máy tính điện tử để điều khiển các quá trình chuyển mạch ở các trạm trung tâm đã dẫn tới sự xuất hiện thuật ngữ “chuyển mạch điện tử”. Ví dụ: hệ thống chuyển mạch điện tử (Electronic Switching System-ESS) hoặc trạm điện thoại điện tử tự động (Electronic Automatic Exchange-EAX). Nhưng các sơ đồ chuyển mạch được sử dụng trong hệ thống chuyển mạch điện tử thế hệ thứ nhất này được thực hiện trên các thiết bị chuyển mạch điện cơ. Vì việc ứng dụng hệ thống chuyển mạch số cả ở các trạm đầu cuối, cả ở các trạm liên tỉnh sẽ không cho các thuê bao của mạng lợi ích trực tiếp, nên sự khuyến khích cho việc nghiên cứu chế tạo thiết bị số có thể là sự giảm chi phícủa các hãng đảm nhận các vấn đề khai thácvà bảo dưỡng thiết bị chuyển mạch. Sự giảm chi phí đó được tạo ra bởi sự giảm các chi phí khai thác, sự thu gọn diện tích yêu cầu để bố trí thiết bị, sự giản đơn trong việc tăng dung lượng của trạm, sự giảm chi phí đối với thiết bị nối ghép các hệ thống chuyển mạch với các hệ thống truyền dẫn phân chia theo thời gian và cuối cùng bởi chi phí giảm cố định trong sản xuất. Đối lập với mạng công cộng thì trên các mạng riêng dùng để truyền tiếng nói, người ta bắt đầu chỉ trang bị thiết bị số cho cả hệ thống truyền dẫn cũng như chuyển mạch. Trong một số tổng đài cơ quan, việc chuyển đổi sang dạng số được thực hiện ngay trong máy điện thoại. Như vậy những hệ thống này có thể được sử dụng một cách hiệu quả cho việc truyền số liệu cũng như để truyền tiếng nói. Lý do để chuyển đổi tiếng nói vào dạng số trong máy điện thoại không nhất thiết chỉ là mong muốn đảm bảo đường dây thông tin số để truyền số liệu. Đối với nhiều thiết bị của trạm điện thoại cơ quan thì trên một máy điện thoại cho phép chỉ vài dây dẫn điện thoại. Điều này hạn chế nghiêm trọng việc thiết lập các thiết bị có các khoá cơ học nhiều dây dẫn. Trong khi đó những thiết bị có các khoá tương tự hoặc điện tử giảm một cách đáng kể yêu cầu đối với lắp ráp và vì thế có thể được xác định cho việc lắp ráp lại với chi phí không lớn lắm. Các vấn đề xung quanh thoại: Thông tin thoại ngày nay đã phát triển ở một trình độ cao, ngày càng đáp ứng mạnh mẽ nhu cầu trao đổi thông tin của loài người và nó đã đạt đến trình độ liên kết thông tin toàn cầu. Không những nó đáp ứng cho các ứng dụng thoại mà đã phát triển lan rộng thành mạng thông tin đa dịch vụ, đây là một tập hợp các trang thiết bị kỹ thuật thống nhất để cung cấp các loại dịch vụ viễn thông cho người sử dụng. Thông tin thoại từ khi mới ra đời cho đến nay người ta đã phải dựa vào công nghệ phát triển của các thế hệ thiết bị công nghệ điện tử. Để đảm bảo cho một đối tượng có thể trao đổi thoại với nhiều đối tượng khác bất kỳ có trong mạng( bao gồm cả thông tin một chiều, thông tin hai chiều, thông tin có địa chỉ hoặc không có địa chỉ) và ngược lại thì đòi hỏi thông tin phải có chất lượng cao sao cho việc kết nối thông tin được tiến hành nhanh nhất và có chất lượng cao đồng thời cũng phải xem xét đến việc giảm giá thành thiết bị. Để có được tốc độ thông tin nhanh như hiện nay, cụ thể là thông tin thoại của các tổng đài kết nối đã qua bao lần cải tiến song việc quan trọng nhất là do nó đã chuyển sang làm việc ở tín hiệu số. Kỹ thuật số không phải là vấn đề mới trong lĩnh vực viễn thông mà điều chủ yếu là việc sử dụng các tín hiệu số để truyền tiếng nói trong điện thoại( hay còn gọi là vấn đề biến tiếng nói thành dạng số). Trong đó công nghệ chuyển mạch trong các tổng đài được dùng hầu hết là chuyển mạch số. Vấn đề biến tiếng nói thành dạng số: Như ta đã biết thông tin thoại là thông tin mà tín hiệu tại đầu nói (Micrô) và tai nghe là tín hiệu tương tự. Về quan điểm toán học thì nó là một hàm liên tục biến đổi theo thời gian. Còn xét về quan điểm thông tin thì thông tin thoại là phương thức trao đổi song công. Tín hiệu trao đổi là ở dạng tương tự(analog) tại ống nói và tai nghe xuất hiện ngẫu nhiên (nội dung) dải tần trong dải tiếng nói. Để đáp ứng trong tổng đài số tín hiệu thoại phải được số hoá trở thành các tín hiệu số mà vẫn phải đảm bảo nội dung thông tin không được thay đổi. Do đó phải biến đổi tiếng nói thành dạng số. Tiếng nói (tín hiệu âm tần) theo vật lý về tần số có tần số (130Hz-2000Hz), nhưng một tín hiệu có độ trung thực cao mới cần trong khoảng phổ đó. Trong thực tế điện thoại, người ta không cần độ trung thực cao như vậy mà chỉ cần đảm bảo thông tin có độ trung thực vừa phải. Hai đối tượng chỉ cần phải phân biệt được đối tượng gọi hay nhận được tiếng nói thôi mà vẫn đạt được nội dung khi kết nối thông tin. Sau khi nghiên cứu người ta đưa ra khoảng tần số âm tần cần trao đổi (chuẩn hoá theo CCITT) là (0,3á3,4kHz). Cụ thể vấn đề số hoá thông tin được tiến hành như sau: Bước đầu tiên khi biến đổi là việc rời rạc hoá tín hiệu theo chu kỳ. Trong các tín hiệu rời rạc chứa toàn bộ thông tin cần thiết để phục hồi tín hiệu tín hiệu ban đầu tại đầu thu, nếu các tín hiệu được rời rạc hoá với tần số 8kHz. Bước thứ hai trong quá trình biến đổi là lượng tử hoá, tức là xác định giá trị của tín hiệu rời rạc sẽ rơi vào mức biên độ nào trong số các mức biên độ đã phân, thực chất , trong quá trình lượng tử hoá biên độ của mỗi tín hiệu rời rạc mà tín hiệu liên tục có thể có, được thay bằng một giá trị rời rạc nằm ở giữa bước lượng tử tương ứng bởi vì các tín hiệu rời rạc đã lượng tử hoá có các mức rời rạc nên chúng là tín hiệu số có nhiều mức. Để truyền dẫn, các tín hiệu rời rạc sẽ được lượng tử theo biên độ đã được biến đổi thành các tổ hợp mã nhị phân. Các tổ hợp mã nhị phân sau đó được truyền dưới dạng các xung nhị phân. Tại đầu thu dòng các tín hiệu số nhị phân được khôi phục và tái tạo lại các giá trị của tín hiệu rời rạc lượng tử hoá. Sau đó để biến đổi các giá trị tín hiệu rời rạc và phục hồi tín hiệu ban đầu người ta sử dụng bộ lọc tần thấp. Nếu không có lỗi trong truyền dẫn thì tín hiệu trên đầu ra giống hệt tín hiệu đầu vào, với độ méo không lớn do việc lượng tử hoá: sự khác nhau giữa giá trị của tín hiệu rời rạc và mức lượng tử của nó. Khi số bước lượng tử lớn (và như vậy khi số bit trong tổ hợp mã để biểu thị nó lớn) thì bước lượng tử có thể đủ nhỏ để giảm bớt một cách rõ rệt méo lượng tử. Tuy nhiên từ đây phát sinh ra một vấn đề là hai đối tượng thông tin thoại cho nhau không phải tại tất cả các thời điểm khi đã số hoá tín hiệu mà chỉ thông tin cho nhau ở những thời điểm được xác định chu kỳ là 125mS 1 lần. tin tin A B tin tin A B T = 125mS Điều đó cho thấy là trong khoảng 125mS chỉ có hai thời điểm được dùng để thông tin còn lại là không dùng đến. Kỹ thuật ghép kênh theo thời gian và sự phát sinh của chuyển mạch thời gian (T): 0 T = 125mS 3,9mS 3,9mS gọi là khe thời gian của 1 kênh Từ vấn đề trên người ta chia 125mS thành 32 khoảng đều nhau và 32 thông tin được ghép trong một khung, đó là kỹ thuật ghép kênh theo thời gian. Trong đó 30 khe thời gian dùng cho các kênh tiếng nói PCM và hai kênh còn lại dùng cho đồng bộ và báo hiệu. Lúc này mỗi kênh chiếm một khoảng thời gian (hay còn gọi là độ rộng thời gian) là 3,9mS gọi là khe thời gian của 1 kênh. t=3,9mS 7 6 5 4 3 2 1 0 Theo tiêu chuẩn của CCITT đưa ra để phù hợp với qui ước mã mỗi mẫu thông tin sau khi lượng tử hoá được mã hoá bởi 8bit thông tin số và được mô tả như sau: Các giá trị bit (0á7) là nội dung của một mẫu. Như vậy trong lần một có tốc độ thông tin kênh thoại là 8bit/125mS = 64Kb/s. Vấn đề mấu chốt là ở chỗ 8 thông tin thoại này không phân biệt giá trị (chỉ có giá trị 1 hoặc 0) mà phân bố cục bộ tại t = 3,9mS. t = 125mS t = 3,9mS t = 3,9mS 8 bit 8 bit Từ nguyên lý trên ta phát hiện thấy hai đối tượng sẽ thông tin cho nhau khi hai thiết bị thông tin được mở cùng một thời điểm chu kỳ 125mS. Nếu hai đối tượng khác khe thời gian thì không thể trao đổi thông tin cho nhau được nhưng nếu thực tế yêu cầu như vậy thì cách giải quyết là ta phải chuyển khe thời gian sao cho hai đối tượng có cùng chu kỳ lấy mẫu để có thể thông tin được cho nhau. Do đó nó đòi hỏi trong kỹ thuật thông tin thoại số phải có một công nghệ kèm theo đó là chuyển mạch và đồng bộ...Điều đó có ý nghĩa là: Việc ứng dụng các máy tính số được dễ dàng, sự phát triển của công nghệ vi điện tử kèm theo, sự ra đời và phát triển của các kỹ thuật truyền dẫn mới và việc này đồng nghĩa với việc xuất hiện trường chuyển mạch số. Trường chuyển mạch số sẽ thực hiện việc ghép nối hai đối tượng bất kỳ trong mạng được thông tin cho nhau. Nó mang hai tính chất không gian và thời gian (T&S). ý nghĩa của việc sử dụng trường chuyển mạch số: X TS0 TS30 TS31 B A X X T Việc đầu tiên là nó có khả năng đảm bảo tính chống nhiễu cao cự ly thông tin gần như không còn là vấn đề nhiễu và cự ly tuyến dẫn. Thứ hai là đảm bảo một đối tượng thông tin với nhiều đối tượng khác, đảm bảo liên kết các dịch vụ với nhau trên cùng một đường truyền dẫn đó là : Telex (đã được số hoá), thoại, fax, video. Sở dĩ liên kết này có được là do các tín hiệu này đã được số hoá hoàn toàn trên đường truyền dẫn. Thứ ba là đảm bảo độ tin cậy cao trong trao đổi thông tin (chính xác, tốc độ, bí mật,...) và thời gian kết nối ngắn. Thứ tư là đảm bảo dung lượng cao giảm nhiễu so với các phương thức khác, cự ly xa và gần không còn là vấn đề nảy sinh trong kỹ thuật đó chỉ là vấn đề giá thành. Chương II. Chuyển mạch thời gian T (time) Đặt vấn đề: Giả sử có hai đối tượng có cùng thông tin trên một đường truyền dẫn PCM (trong một khung) tại 2 cấp khe thời gian tuỳ ý cho phép mà cần trao đổi thoại với nhau. Vậy phải làm thế nào để hai đối tượng thực hiện thoả mãn yêu cầu trong khi hai khe thời gian khác nhau. Ví dụ: Có A và B cần trao đổi thông tin thoại, với A cấp Ts0, B cấp Ts30. Cách giải quyết yêu cầu: Như ví dụ trên tại TS0 A phải nhận được thông tin của B gửi tới, tại Ts30 B phải nhận được thông tin của A gửi đến. Nghĩa là ta phải thực hiện việc đổi chỗ nội dung thông tin cho nhau tại hai khe thời gian. Để giải quyết vấn đề này người ta thực hiện một cấp chuyển mạch gọi là chuyển mạch T (Time): Đó là cấp chuyển mạch thực hiện chuyển mạch các khe thời gian khác nhau trên cùng một đường truyền dẫn PCM (2Mbit/s). Chuyển mạch thời gian T (time): Chuyển mạch thời gian gồm có một bộ nhớ tiếng nói, các từ trong đường PCM được làm trễ một số khe thời gian (tuỳ ý ít hơn tổng số khe của một khung). Bộ nhớ tiếng nói được điều khiển bởi bộ nhớ điều khiển. Việc viết tin của các khe thời gian tới vào bộ nhớ tiếng nói có thể là liên tục và được điều khiển bởi một bộ đếm đơn giản: khe thời gian số 1 vào tế bào số 1, khe thời gian số 2 vào tế bào số 2,...trong khi đó việc đọc tiếng nói trong bộ nhớ được điều khiển bởi một bộ đếm điều khiển. Bộ nhớ này có số tế bào bằng số khe thời gian và tại mỗi khe thời gian, nó ra lệnh đọc 1 tế bào nhất định trong bộ nhớ tiếng nói. Độ trì hoãn hiệu quả, chuyển mạch kịp thời chính là hiệu số thời gian giữa viết và đọc tiếng nói ra từ bộ nhớ. Khe thời gian đầu vào Khe thời gian đầu ra C Các số liệu đưa vào được nạp vào các khe thời gian của một khung. Để kết nối với một đường thoại, thông tin ở các khe thời gian được gửi từ bên đầu vào của mạch chuyển mạch đến phía đầu ra. Mỗi một đường thoại được định hìnhvới một khe thời gian cụ thể trong một luồng số liệu cụ thể đến khe thời gian của một luồng số liệu khác. Quá trình này gọi là quá trình trao đổi khe thời gian được mô tả khái quát như sau: Luồng khe thời gian đầu ra 4 X 2 4 X t Luồng khe thời gian đầu vào 1 2 X 1 2 t Đó là việc trao đổi nội dung thông tin 4 ô 1 2 đ x 2 ơ x Từ yêu cầu kỹ thuật đặt ra để giải quyết yêu cầu đó người ta đưa ra các phương pháp thực hiện sau. Từ các phương pháp này ta sẽ rút ra kết luận dùng phương pháp nào là ưu việt hơn cả. Các phương pháp sử dụng: Phương pháp làm trễ khe thời gian: Phương pháp này sử dụng các đơn vị trễ có thời gian trễ bằng một khe thời gian đặt trên đường truyền dẫn. Giả sử khung có R khe thời gian cần trao đổi thông tin giữa khe thời gian A và B cách nhau N khe. Ta cho MA đi qua R-N bộ trễ thì đầu ra MA sẽ nằm vào khe thời gian của B. Tương tự như vậy cho MB đi qua N bộ trễ thì đầu ra nội dung của MB đặt trong A. Việc thực hiện trễ: Mạch đơn giản chỉ bao gồm các phần tử trễ song cần rất nhiều mạch trễ cồng kềnh không tiện lợi làm chậm tín hiệu gây khó chịu trong trao đổi thông tin, tiềm năng phát triển không xa. Phương pháp dùng bộ nhớ đệm: Phương pháp này được phát sinh do tín hiệu đã được mã hoá dưới dạng tín hiệu số hoá nên việc sử dụng các bộ nhớ số đơn giản sẽ dễ dàng điều khiển hơn so với tín hiệu tương tự. Việc ứng dụng máy tính điện tử số vào điều khiển được ứng dụng để tăng tốc độ chuyển mạch được dễ dàng. Nhưng bên cạnh đó cũng xuất hiện một yếu tố là vấn đề đồng bộ thời gian. Nguyên lý chung: Nội dung của các khe thời gian được đưa vào ghi tạm thời trong bộ nhớ đệm, nội dung của từng khe được ghi vào các địa chỉ phân biệt sau đó được đưa ra. Tuỳ theo thiết kế mà việc đọc/ghi và nội dung của các khe được phân loại theo: Bộ chọn thời gian điều khiển từ phía trước. Bộ chọn thời gian điều khiển từ phía sau. Việc đọc và ghi được điều khiển và kiểm soát bởi bộ nhớ điều khiển. Chuyển mạch thời gian (T) và nguyên lý điều khiển đầu vào: Các mẫu PCM từ đầu vào đưa tới được ghi vào bộ nhớ. Trình tự ghi các xung mẫu PCM ở các khe thời gian của tuyến PCM đầu vào các ô nhớ nào của bộ nhớ tiếng nói được quyết định bởi bộ nhớ điều khiển. Còn qui trình đọc các mẫu tín hiệu mã hoá PCM ra được tiến hành một cách tuần tự tự nhiên. Mỗi ô nhớ của bộ nhớ điều khiển được liên kết chặt chẽ với khe thời gian tương ứng của tuyến PCM vào và địa chỉ của khe thời gian cần đấu nối ở tuyến PCM ra. Giả thiết cần nối Ts4 của tuyến PCM vào tới Ts6 của tuyến PCM ra thì ô số 4 của bộ nhớ điều khiển được liên kết với Ts4 của tuyến PCM vào. Khi đó địa chỉ của ô nhớ tiếng nói sẽ được sử dụng để ghi từ mã PCM mang mẫu tiếng nói ở Ts4 để từ mã này được đọc vào Ts6 của tuyến PCM ra thì tổ hợp mã ở Ts4 phải được ghi vào ô nhớ số 6 của bộ nhớ tiếng nói. Còn địa chỉ của ô nhớ này được bộ điều khiển chuyển mạch ghi vào ô số 4 của bộ nhớ điều khiển. Hình 6. Sơ đồ cấu trúc chung của chuyển mạch thời gian(T:Time) Ghi nội dung thông tin 00 01 30 31 TS0 TS1 Tuyến PCM- ra TS0 TS1 Tuyến PCM- vào Bộ nhớ tiếng nói Bộ đếm khe thời gian Bộ điều khiển chuyển mạch Quá trình làm việc của bộ nhớ đệm (Buffer memory BM) tại một khe thời gian bao gồm ghi và đọc. Nếu ở Ts4 thì 1/2Ts4 đầu nội dung của Ts4 ghi vào ô nhớ hay thanh ghi số 6 và 1/2Ts4 đọc nội dung ô nhớ hay thanh ghi số 4 ra. Nếu ở Ts6 thì 1/2Ts6 đầu nội dung của Ts6 ghi vào ô nhớ hay thanh ghi số 4 và 1/2Ts6 đọc nội dung ô nhớ hay thanh ghi số 6 ra. Sau khi tiến hành ghi các từ mã ở các khe thời gian của tuyến PCM vào theo phương thức có điều khiển nhờ bộ nhớ điều khiển, nội dung ô nhớ này được đưa ra tuần tự theo thứ tự. Quá trình điều khiển ghi được thực hiện như sau: Bộ nhớ điều khiển chuyển mạch quét đọc lần lượt nội dung các ô nhớ của bộ nhớ điều khiển theo thứ tự 00,01,...,31 đồng bộ với thứ tự các khe thời gian của tuyến PCM vào. Khi đọc tới ô số 4, đúng lúc này Ts4 xuất hiện ở đầu vào bộ nhớ tiếng nói và nội dung 00110 ở ô số 4 của bộ nhớ địa chỉ được đọc ra. Qua BUS địa chỉ lệnh ghi được đưa tới cửa điều khiển mở ô nhớ số 6 của BM. Kết quả 8bit mẫu tiếng nói ở Ts4 của PCM vào được ghi vào 8bit nhớ của ô này. Khi đọc ra 8bit này được đọc vào Ts6 của tuyến PCM ra. Khi đọc tới ô số 6 đúng lúc này Ts6 xuất hiện ở đầu vào bộ nhớ BM, nội dung 00100 ở ô số nhớ số 6 của bộ nhớ địa chỉ được đọc ra. Cũng qua BUS địa chỉ lệnh ghi được đưa tới cửa điều khiển mở ô nhớ số 4 của BM. Như vậy 8bit nhớ của ô số 4 của BM khi đọc ra 8bit được đọc vào Ts4 của tuyến PCM ra. Quá trình điều khiển ghi được mô tả trên Hình vẽ 7. TS4 : 11001100 TS6 : 01001110 TS4 : 11001100 TS6 : 01001110 TS0 TS4...............TS31 Hình 7. Sơ đồ miêu tả quá trình điều khiển ghi Ghi nội dung thông