NGHIÊN cứu kỹ THUẬT CHUYỂN MẠCH TRONG TỔNG đài GIỚI THIỆU TRƯỜNG CHUYỂN MẠCH số của TỔNG đài ALCATEL1000 e10

......0()0.......

Đồ án Tốt nghiệp
Đề Tài: Tổng Đài SPC: nghiên cứu kỹ thuật chuyển
mạch trong Tổng Đài giới thiệu trờng chuyển mạch số
của tổng đài alcatel1000-e10

Hà Nội :Ngày 8 tháng 8 Năm2005

Lời nói đầu

Nh chúng ta đã biết trong những thập niên vừa qua do con ngời ý thức đợc
tầm quan trọng của khoa học kỹ thuật nên đã đặt ra các mục tiêu để hớng tới
nh: thăm dò vũ trụ để đa con ngời đến hành trình mớivà có thể tồn tại đợc ỏ
đóngày nay với sự phát triển không ngừng của kinh tế, xã hội ,khoa học kỹ
thuật,ngành công nghệ thông tin đã và đang mở ra một kỷ nguyên mới- kỷ
nguyên của công nghệ thông tin. Và đã sử dụng thành công kỹ thuật xử lý tín
hiệu số, kỹ thuật chuyển mạch số, kỹ thuật truyền dẫn số, ghép kênh số đáp


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

ứng nhu cầu trao đổi thông tin của ngời sử dụng vào các lĩnh vực đời sốngvà
áp dụng vào trong các mạng viễn thông. Trong đó hệ thống chuyển mạch có
nhiều cải tiến tiến bộ, nhờ đó mà chất lợng phục vụ đợc nâng lên rõ rệt và mở
ra đợc nhiều dịch vụ mới.
Các tổng đài trong và ngoài nớc hiện nay, hầu hết đều là các tổng đài điện
tử số điều khiển theo chơng trình lu trữ SPC, có tính linh hoạt cao, dung lợng
lớn, cấu trúc gọn nhẹ theo từng modul, sử dụng các linh kiện, các công nghệ

tiên tiến rất thuận tiện cho việc quản lý, khai thác, vận hành, bảo dỡng tổng đài
có hiệu quả. Ví dụ nh tổng đài Alcatel-1000E10 do Pháp sản xuất.
Năm 1876 Ông bell ngời mỹ đã sáng chế ra máy điện thoại là thiết bị
dùng để trao đổi thông tin là tiếng nói bằng tín hiệu điện, mở đầu một thời kỳ
mới con ngời biết sử dụng tín hiệu điện để trao đổi thông tin là tiếng nói và
cũng bắt đâù ra đời một hệ thống viễn thông , là hệ thống trao đổi dùng để
trao đổi tin tức bằng tín hiệu điện .
Thời kỳ đầu mạng thông tin điện thoại là một mạng đơn giản , các máy
điện thoại đợc nối trực tiếp với nhau bằng các đôi dây kim loại gọi là dây điện
thoại hay còn gọi là dây thuê bao . Do vậy số đôi dây tăng rất nhanh khi số
máy tăng lên số đôi dây sử dụng nhiều , hiệu quả sử dụng đôi dây rất thấp ,
đặc biệt khi số máy tăng thì việc tổ chức mạng đấu nối rất phức tạp . Năm
1878 tổng đài đầu tiên ra đời để khắc phục nhợc điểm trên . Ngày nay do khoa
học kỹ thuật phát triển nên đã áp dụng nhiều tiến bộ trên vào công nghệ thông
tin . Đặc biệt là tổng đài điện tử kỹ thuật số , đợc điều khiển bằng bộ nhớ đợc
lập trình sẵn : Ngành bu điện Việt Nam , là một ngành có vai trò rất quan trọng
trong kết cấu hạ tầng cơ sở của nền kinh tế quốc dân , đang phát triển mạnh
mẽ , với nhiều chiến lợc đi thẳng vào kỹ thuật mới.

Vậy: kỹ thuật chuyển mạch số, ghép kênh số, tổng đài sốcụ thể nh thế
nào?
đồ án Này, sẽ giúp chúng ta phần nào mang lại những kiến thức
cơ bản về đề tài này.
Tổng Đài là một thiết bị kết nối các máy điện thoại để trao đổi thông
tin ,hiện Nay sử dụng rộng rãi chủ yếu là tổng đài SPC tổng đài tự động điều
khiển theo chơng trình ghi săn tông đài đợc điều khiển bằng một bộ Vi xử lý
theo các lệnh từ bộ nhớ.
Đề tài gồm sáu chơng
ChơngI: Kỹ thuật điều xung mã (PCM);
ChơngII: Chuyển mạch số trong Tổng Đài

Chơng III: Cấu trúc ghép Kênh Số 30/32;
Chơng IV: Tổng đài điện tử SPC.
Chơng V: Báo hiệu.
Chơng VI: Tổng đài ANCATEL 1000-E10
Để hoàn thành đợc đồ án này, ngoài nỗ lực của bản thân, chúng em đã
nhận đợc sự giúp đỡ hớng dẫn tận tình của các thầy: Dơng Thanh Phơng và Vũ

2


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

Văn Quyết, cùng toàn thể các thầy, cô trong trung tâm ĐT-TH-VT-Trờng
ĐHBK-HN.
Mặc dù đã rất cố gắng để hoàn thiện đồ án nhng trong quá trình làm không
tránh khỏi những thiếu sót nhất định, chúng em rất mong đợc sự góp ý từ phía
thầy cô, cùng toàn thể các bạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Chơng I:
kỹ thuật điều chế xung mã-pcm

I Giới thiệu chung:

Hiện nay trên thế giới đã và đang sử dụng kỹ thuật số trong các chức năng
điều khiển chuyển mạch và báo hiệu trong các tổng đài điện thoại và các liên
kết truyền dẫn giữa chúng. Một yếu tố quan trọng của sự thay đổi này là xu hớng phát triển của phơng pháp vận chuyển tín hiệu thoại bằng kỹ thuật chuỷên
đổi tơng tự thành tín hiệu số. Phơng pháp này đợc phát minh bởi REE ves năm

1937 nhng nó chỉ dùng trong kỹ thuật bán dẫn và cho phép ứng dụng trong các
hệ thống truyền dẫn số thực tế trong các mạng điện thoại từ giữa thập niên 60.
Hiện nay phơng pháp thông dụng nhất để số hoá tiếng nói là kỹ thuật điều chế
xung mã PCM.
Kỹ thuật điều chế xung mã đợc dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ tơng
tự thành tín hiệu số, đợc biểu diễn thành tổ hợp của các nhóm xung nhị phân
gồm 8 xung gọi là một từ mã 8 bít, chu kỳ 125 às kỹ thuật PCM đợc sử dụng
trong hệ thống thông tin số đợc dùng để truyền tín hiệu không liên tục, theo
thời gian. Tín hiệu đợc biến đổi thành tín hiệu nhị phân có hai giá trị là 0và
1tơng ứng với hai giá trị là có xung và không có xung.
Tín hiệu thoại, tín hiệu hình là các tín hiệu liên tục theo thời gian để
truyền dẫn và xử lý đợc trong hệ thống thông tin số thì việc đầu tiên là phải
biến đổi từ tín hiệu tơng tự thành tín hiệu số. Gọi chung là kỹ thuật biến đổi tơng tự thành số ký hiệu là:A/D
Trong viễn thông để biến đổi A/D ta dùng kỹ thuật điều chế PCMquá trình
điều chế xung mã PCM đợc chia thành 3 giai đoạn: lấy mẫu, lợng tử và mã
hóa.
II. Lấy mẫu trong PCM
- Lấy mẫu là quá trình rời rạc hoặc chia nhỏ tín hiệu theo thời gian.
3


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

- Cơ sở của lấy mẫu dựa trên định lý kachenhihcop. Nội dung của định lý
đợc phát biểu nh sau: một tín hiệu liên tục theo thời gian có giải tần xác định
từ f min đến fmax có thể đợc biểu diễn bằng các điểm (các giá trị )rời rạc theo
thời gian có chu kỳ là TS thoả mãn điều kiện:fs =2fmax.
Trong đó: f max là tần số cao nhất của tín hiệu liên tục

Fs là tần số lấy mẫu.
Ví dụ : tín hiệu thoại f max=4 khz.
-Quá trình lấy mẫu đợc mô tả bằng sơ đồ sau :
w
Upam

X(t)

TS

0

t

t+ TS t+2TS

t

t+3TS

Hình 1: sơ đồ quá trình lấy mẫu

X(t): là tín hiệu liên tục theo thời gian có giải tần xác định từ f min đến f max
đợc lấy mẫu tại các điểm: t , t + TS, ;t+2TS ; t+3TS có chu kỳ là TS thoả mãn
điều kiện: fs=1/TS = 2 f max
Kết quả: sau lấy mẫu ta nhận đợc một dãy xung có biên độ thay đổi theo
x(t) gọi là dãy xung điều biên ký hiệu Upam (pulse amplitude Modulation)
- ở máy thu phải khôi phục lại tín hiệu liên tục ban đầu x(t) từ dãy xung
điều biên Upam. Phân tích phổ của dãy xung điều biên U pam (phổ là đồ thị
phân bố năng lợng theo trục tần số )

- Phổ của dãy xung điều biên có dãy nh sau:

một chiều

Lọc thấp

f max

Biên trên

fs- fmax

Biên duơí

fs

fs +f max

f

Hình 2: Phổ của dẵy xung điều biên.

Phổ của dãy xung điều biên Upam gồm có các thành phần sau:
4


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

- Thành phần một chiều là thành phần không mang tin, không ảnh hởng
đến tín hiệu.
- Từ 0 đến fmax là phổ của tín hiệu x(t) là thành phần cơ bản phải khôi phục
lại ,
- f s là phổ của tần số lấy mẫu không mang tin.
- Thành phần 2 giải biên USB (từ f s đến fs +f max là biên trên )và LSB(từ f s-f
max đến fs là biên dới ) không phải là thành phần cơ bản là thành phần tổ hợp
không cần phải khôi phục.
-Từ đồ thị phổ nhận thấy để khôi phục lại tín hiệu liên tục X(t) từ dãy xung
điều biên UPAM thì chỉ cần sử dụng một bọ lọc thấp thoả mãn điều kiện :f max =
flọc=fs- fmax.
Giả bất phơng trình ta đợc: fs = 2 fmax.
Nếu không thoả mãn điều kiện trên tức là f s< 2 fmax khi đó sẽ xảy ra hiện tợng chồng phổ không thể khôi phục lại tín hiệu liên tục X(t).
Khi đó đồ thị có dạng

0

fs-fmax fmax

fs

fs+ fmax

f

Hình 3: Đồ thị hiện tợng chồng phổ
Kết luận: khi lấy mẫu phải thoả mãn điều kiện f s= 2 fmax để khi khôi phuc
lại tín hiệu sẽ không bị méo chồng phổ.
xét với tín hiệu thoại có f max = 4khz theo công thức tổng quát tính đợc tần
số lấy mẫu fs = 8 khz. Nếu tần số fs càng lớn thì khi khôi phục lại tiín hiệu càng

chính xác, nhng trong thực tế chọn: fs =8 khz =8000 hz chọn điều kiện méo có
thể chấp nhận đợc. Trong thực tế chọn fs = 8 khz lá tần số lấy mẫu thấp nhất để
không bị méo chồng phổ khi đó chu kỳ lấy mẫu lớn nhất:
Ts = 1/8. 103 = 0,125.106s =125 às. sẽ ghép đợc nhiều kênh thoại nhất khi
ghép kênh theo thời gian.
Tần số lấy mẫu của tín hiệu thoại f s =8000 hz nghĩa là trong 1s có 8000
xung pam, khi mã hoá thì có 8000 từ mã thì cũng là tốc độ mã hoá chu kỳ lấy
mẫu là 125às thì khi ghép kênh theo thời gian trong 1s có 8000 khung ghép
125 às.
III/ Lợng tử hoá.
- Lợng tử hoá là quá trình rời rác chia nhỏ tín hiệu theo độ lớn (biên độ).

5


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

- Sau khi lấy mẫu ta nhận đợc một dãy xung của pam. Vì trong quá trình
xử lý và truyền dẫn sẽ bị tạp âm tác động mạnh nhất vào biên độ cảu dãy xung
thay đổi gây ra điều biên ký sinh.
- Phải biến đổi Upam thành tín hiệu số thành tín hiệu nhị phân có hai trạng
thái 0 và 1 (có xung và không có xung)rồi mới tiến hành xử lý và truyền
dẫn.Quá trình biến đổi đó gọi là mã hoá.Mỗi một gia trị biên độ của U pam đợc
mã hoá bằng một từ mã. tín hiệu thoại là đại lợng ngẫu nhiên nên Upam cung là
một đại lợng ngẫu nhiên nên giá trị biên độ không xác định.Vì vậy không thể
mã hoá đợc.
- Để mã hoá đợc thì phải hạn chế giá trị biên độ của Upam ở một giá trị nhất
định gọi là lợng tử hoá.

- Thực chất của lợng tử hoá là quá trình hạn chế giá trị biên độ của U pam ở
một giá trị nhất định để tiến hành.
Có hai phơng pháp lợng tử hoá là:
1/ Lợng tử hoá đều:
Toàn bộ giả động của tín hiệu đợc chia thành những khoảng đều nhau ký
hiệu là:= 2 Xmax/n = const.
Trong đó: tín hiệu X thay đổi từ:-X max đến +X max.
2Xmax gọi là giả động.
n:là mức lợng tử hoá.
Tơng ứng với các mức lợng tử hoá có một mức lợng tử hoá :
- Sau khi chia dải tín hiệu biên độ thành nhứng đoạn bàng nhau sé tiến
hành làm tròn , lấy gần đúng.Gán cho Upam những mức gần nhất với sai số là
/2.

4
3
2
1

0

t

t+Ts

t+2Ts

t+3Ts

t+4Ts

t+5Ts

t

Hình 5: Đồ thị dải động tín hiệu sau khi lâý gần đúng
VD: xung Pam thứ nhất là:3,45 làm tròn 3.
Xung Pam thứ hai là :2,9 làm tròn 3.
- Sau khi lợng tử hoá giá trịn biên độ của U pam đã đợc hạn chế ở một số
mức nhất định.

6


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

- Do trong quá trình lợng tử hoá ta đã thực hiện phép tính làm tròn lấy gần
đúng nên có sai số.Vì vậy ở đầu thu khi khôi phục tín hiệu sẽ không hoàn toàn
giống tín hiệu ban đầu. Gọi là méo lợng tử hoá (tạp âm).
- Tính đợc công suất tạp âm lợng tử hoá là:N=2/12 .
Để giảm lợng tạp âm lợng tử hoá ta phải giảm . Nhng khi đó mức lợng tử
hoá sẽ tăng (b(chữ số thập phân)=log2n).n tăng thì làm cho số nhị phân tăng, từ
mã dài dẫn đến số kênh ghép ít do đó không thẻ giảm tạp âm lợng tử hoá bằng
cách giảm bớc lợng tử hoá .Do tạp âm lợng tử hoá không phụ thuộc vào tín
hiệu nên tỉ số n/s Kconst và nó sẽ phụ thuọc vào S nên chúng ta không thể
chọn đợc (S/N) tối u = cho trớc.
ngời ta đã chứng minh rằng:
S/N= 6xb (b là số bit mã hoá mức).

Yêu cầu đối với tín hiệu PCM tối thiểu là :
S/N = 65 dB
Để đảm bảo chỉ số trên:
b=65/6=11 bit +1 bit mã hoá dấu.
Từ mã gồm 12 bit: mã hoá gồm 12 bit dài, tốc độ nhanh ghép đợc ít
kênh.Nếu giảm số bit tỉ số tín hiệu trên tạp âm giảm.
vì vậy phải có biện pháp khắc phục nhợc điểm của lợng tử hoá đều = lợng tử
hoá không đều.
2/ Lợng tử hoá không đều.
Chia bớc lợng tử hoá tỷ lệ với tín hiệu X(t)
X =kxX.
- Trong đó:
X là tín hiệu
k là hệ số tỷ lệ(hệ số góc).
X phụ thuộc vào X(t)
Ưu điểm của lợng tử hoá đều là có tỉ số S/N=const vì vậy chọn đợc giá trị
S/N tối u.
Thực hiện lợng tử hoá không đều: tìm hàm y=f(x) với X là lợng tử hoá
không đều: X =kxX với hàm y là lợng tử hoá đều.
Y =2Ymax/n.
Lập tỷ số: Y/X=dy/dx =2Ymax/nkx dy=(2Ymax/nxk)xdx/X
(y thay đổi từ YmaxI+Ymax).
Lấy tích phân hai vế: Y= 1/C1(knx+C0)
1/C1=2Ymax/nk
C0: Là hằng số tích phân .
Chọn C1=C0=1+lnA Y= 1/1+lnA(lnA+lnX+1)= (1+lnAX)/(1+lnA)
Y= (1+AX)/(1+lnA) (0Y=(1+lnAX)/(1+lnA) (1/ANếu xNếu x >y là hàm log của xphi tuyến.

Xây dựng đồ thị của hàm số:

7


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

-Trên trục y chia làm 8 đoạn đều nhau đánh số từ 0 đến7,dùng 3 bít nhị
phân để biểu diễn 8 đoạn mỗi một đoạn đợc chia thành 16 mức đều nhau,
dùng4 bít nhị phân để biểu diễn.
-Toàn bộ vùng dơng của tín hiệuy có 128 mức để mã hoá 128 mức phải
dùng 7bít (log2128=7). Tín hiệu có vùng âm đối xứng với vùng dơng cũng có
128 mức nhng chỉ khác về dấu. Vì vậy để mã hoá tín hiệu cả hai vùng thì sử
dụng thêm 1 bít để mã hoá dấu. Tín hiệu dơng mã hoá là1, tín hiệu âm mã hoá
là 0. Từ mã tổng cộng có 8bít. Bít đầu tiên là bít b 0 là bít dấu từ bit b1 đến b7là
7bít mức.
Trên trục X chia làm 8 đoạn nhng chia theo tỷ lệ log: 1/2; 1/4; 1/8; 1/16;
1/32; 1/64; 1/128
Hai đoạn trong cùng nhỏ nhất và bằng nhau, còn lại các đoạn sau bằng 2
lần đoạn trớc
Từ toạ độ của các đoạn tơng ứng trên truc X và Y tìm đợc các điểm A, B,
C, D, E, F, G, H. Nối các điểm lại ta đợc 0AB là đoạn thẳng vì x nhỏ nhất nó
là hàm bậc nhất các đoạn thẳng còn lại là đờng cong ln vì hàm là hàm log nhng đã đợc tuyến tính hoá bằng các đoạn thẳng.tại các điểm B, C, D, E, F, G, H
gẫy khúc giảm dần theo chiều tăng của x. Trong đại số là đạo hàm bậc nhất
của hàm số S ( hệ số khuếch đại).
Hệ số góc của đoạn OAB là
y=A/(1+lnA)cho A=87,6y=16
Nếu x có giá trị nhỏ nhất thì đợc khuếch đại lên nhiều vùng có giá trị trung

bình không khuếch đại còn vùng có giá trị lớn thì tín hiệu bị suy dần làm cho
giải động của tín hiệu hẹp lại. Vì vậy hàm y gọi là hàm nén giải động. Đồ thị
của hàm y là đặc tuyến nén giải động theo nén A=87,6 và đã đợc Châu Âu sủ
dụng ngoài ra còn nén theo luật à mà Mỹ và Nhật sử dụng .
Đặc tuyến có vùng âm và vùng dơng, hai vùng đối xứng với nhau qua gốc
toạ độ ở góc 1/4 thứ 3 toàn bộ đặc tuyến có 13 đoạn sử dụng đặc tuyến nén và
hàm nén để mã hoá không đều bằng từ mã 12 bit giảm đợc số bít từ 12 đến 8
bit mà vẫn đảm bảo đợc tỷ số S/N.
Đoạn
0
1
2
3
4
5
6
7

Hai vùng tín hiệu
Số bit cần ( bit)

Tín hiệuY (mức)
16
16
16
16
16
16
16
16

128
256
8

Tín hiệu X (mức)
16
16
32
64
128
256
512
1024
2048
4096
12

-Đầu phát khi mã hoá sử dụng thiết bị nén thì ở đầu thu sau khi giải mã
phải khôi phục lại tín hiệu ban đầu bằng thiết bị giãn dải động . Đặc tuyến của
thiết bị giãn đối xứng với đặc tuyến của thiết bị nén đối xứng qua đờng phân
giác 1-3.

8


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

-Thông tin thoại là thông tin song công vì vậy thiết bị nén và thiết bị dãn

phải đợc đi cùng với nhau gọi chung là thiết bị nén dãn.
IV/. Mã hoá trong PCM.
Mã hoá là quá trình biến đổi tín hiệu từ U pam (xung điều biên) thành tổ
hợp của nhóm xung điều biên mang giá trị của Upam .
1/ Mã hoá trực tiếp.
Upam đợc so sánh trực tiếp với các điện áp mẫu đợc gán gần đúng cho
giá trị của điện áp mẫu gần nhất và nhận đợc từ mã tơng ứng với mức điện áp
đó.

vào
Upam

các
điện
áp
mẫu

0
1

127

các từ
mã
tuơng
úng

tu mã

Hình 7: Bộ mã hoá trục tiếp

0= 10000000
1= 10000001
2= 10000010
.
.
.
127 = 11111111
ví dụ : 5,8 10000110
7,2 10000111
Nhợc điểm :
- Kích thớc bộ nhớ lớn vì nó phải chứa đầy đủ các điện áp mẫu đó.
- Thời gian mã hoá chem. Vì phải lần lợt so sánh với các điện áp mẫu
theo thứ tự nhất định.
Do đó hiện nay không sử dụng phơng pháp mã hoá này.
2/Mã hoá gián tiếp:
-Đếm qua trung gian:
Upam đợc biến đổi thành các đại lợng có thể đếm đợc nh tần số thời gian
(f,t) thông qua hệ số tỷ lệ để biết đợc giá trị của Upam ở hệ nhị phân (dùng
mạch số ta luôn đợc tín hiệu).
9


Đồ án tốt nghiệp.

Upam

Điện tử viễn thông

VCO

fVCO

Đếm

Song
song

PCM
Nối
tiếp

(tù mã)

Hình 8: Sơ đồ khối bộ mã hoá gián tiếp, đếm qua trung gian

Dùng Upam để biên độ dao động VCO là bộ dao động điện động bằng điện
áp 1 chiều đặt trên điốt điện dung (hoặc Varicap) nằm trong thành phần của
khung dao động đợc biểu diễn nh hình vẽ sau:

Hình 9: Sơ đồ thành phần của khung dao động

Nhợc điểm : Thời gian mã hoá chậm vì nó cũng phải đếm qua tất cả các
giá trị của Upam. Do đó phơng pháp này không sử dụng.
3) Mã hoá bằng phơng pháp so sánh:
Upam đợc so sánh trực tiếp với các điện áp mẫu URF (RF:Refferent) theo
thứ tự URFmax đến URFmin.
- Nếu UPAM URFi thì bit tơng ứng bi=1, URFi đợc duy trì ở bộ so sánh để
tham gia vào các bớc so sánh tiếp theo.
- Nếu UPAM nhỏ hơn URFi thì bit tơng ứng bi =0 điện áp mẫu URFi không đợc

duy trì ở bộ so sánh nên không tham gia vào các bớc so sánh tiếp theo.
Số điện áp mẫu đợc tính theo công thức : URFi=.2m-i
Trong đó : + m là số bit mã hoá mức ( tín hiệu thoại m=7)
+ i biến đổi từ 1-7
URF1=64
URF2=32
10


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

URF3=16
URF4=8
URF5=4
URF6=2
URF7=
Mã hoá bằng phơng pháp so sánh có 7 điện áp mẫu nên kích thớc của bộ
mã hoá nhỏ. Tiến hành 7 bớc so sánh nên tốc độ mã hoá nhanh. Trong 7 bớc
so sánh phải có một bớc có dấu bằng.
Nếu Upam có dấu âm thì chỉ sử dụng ở bớc so sánh xác định dấu còn 7 bớc so sánh xác định mức phải lấy theo giá trị tuyệt đối.
CLK
Upam

COM

MR

b0

b1
b2
b4
b5
b6
b7
b8

URF

CLK

P/S

CU

PCM

Hình 10: Sơ đồ khối mã hoá bằng phuơng pháp sao sánh

Chức năng các khối :
MR: là bộ nhớ Memory dùng để nhớ duy trì giá trị Upanm trong thời gian
mã hoá.
COM: là bộ so sánh dùng để so sánh UPAM với các điện áp mẫu.
URF : là khối điện áp mẫu dùng để tạo ra 7 điện áp mẫu, nhng có 2 giá trị
âm và dơng.
- CU : là khối điều khiển ( Controler unit) có 8 đầu ra từ b 0- b7 nhận các
giá trị tơng ứng ở đầu vào từ các khối so sánh đa sang. 8 đầu ra của CU đợc đa
sang khối điện áp mẫu URF để điều khiển nối các điện áp mẫu vào COM, đồng
thời 8 đầu ra của CU cũng đợc đa vào 8 đầu vào song song của mạch biến đổi

8 bit song song thành 8 bit nối tiếp ký hiệu:p/s (pararlel/sevies).
-Kết quả của điều chế xung mã PCM (mã hoá PCM) tín hiệu thoại từ tuơng
tự đã biến đổi thành tín hiệu số đựơc biểu diễn bằng các từ mã có 8 bít chu kì
là 125às.
- Tín hiệu số đợc đánh giá bằng 1 tham số là tốc độ bít (tốc độ bít là số bít
trong 1 giây).
Vthoại số= 8/(125.10-6)= 8 bít.8000/s= 64000 b/s= 64kbps.
Độ rộng dải tần của kênh thoại số.
W(B)= V/2= 64/2= 32khz.

11


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

-Nh vậy: Sau khi đợc biến đổi thành số thì độ rộng dải tần của kênh thoại
số đợc tăng lên là 32khz. Vì vậy thông tin số không thể sử dụng cho hệ thống
dây đồng hoặc dây thép mà sử dụng hệ thống cáp quang.
-Ngoài mã hoá PCM còn có 1 phơng pháp mã hoá khác gọi là phơng pháp
điều chế xung mã vi sai DPCM.

12


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

CHƯƠNG II:
Kỹ THUậT CHUYểN MạCH Số

I, Giới thiệu chung:
- Chuyển mạch số dùng để thực hiện chức năng chính của tổng đài là tạo
tuyến đấu nối, để nối tín hiệu thoại giữa các máy điện thoại. Trong tổng đài tơng tự, trong tổng đài số có chuyển mạch số.
1: Định nghĩa:
Chuyển mạch số dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian của
luồng PCMvàovà các luồng PCMrachuyển mạch.
PCMv0

PCMr0
Tsi

PCMv1

Tsj
PCMr1

Tsi

PCMvn-1

Tsj

PCMrn-1

Hình 11: Sơ đồ khối chuyển mạch số

- Chuyển mạch số có các luồng PCM vào đánh số từ PCM vào0 đến PCM vàon-1.

Có những luồng PCM ra đánh số từ PCM ra 0 đến PCM ra n-1. Đầu ra chuyển
mạch tạo ra các nguồn PCM dùng thiết bị ghép kênh MUX ghép các tín hiệu
thoại số vào luồng PCM có khe thời gian từ 0 đến R-1. Luồng 2 có 128 khe
thời gian đánh số từ 0-127. Luồng cấp 3 đầu ra chuyển mạch sử dụng thiết bị
tách kênh DMUX để tách các luồng số PCMra thành R khe thời gian riêng biệt.
+Khe thời gian TSi của luồng 0 có thể trao đổi với TSj của luồng ra 0.
+khe TSkcủa luồng 1 có thể trao đổi với TSk của luồng m-1.
Vì vậy chuyển mạch số nó thực hiện chức năng của 1 tổng đài trao đổi
thông tin giữa 2 máy điện thoại bất kỳ.
2/ Phân loại :
Có 2 loại chuyển mạch cơ bản:
- Chuyển mạch thời gian số TSW cồn gọi là chuyển mạch T.
- Chuyển mạch không gian số SSW còn gọi là chuyển mạch S.
Ngoài ra còn có chuyển mạch kết hợp giữa chuyển mạch T và chuyển
mạch S.
II. Chuyển mạch thời gian số TSW.
1/ Định nghĩa.
Chuyển mạch thời gian số (TSW ) dùng để trao đổi thông tin giữa các khe
thời gian bất kỳ của luồng PCM vào với các khe thời gian bất kỳ của luồng PCM
ra chuyển mạch. Chuyển mạch thời gian đợc mô tả theo hình vẽ sau.
0
0

M

PCMvào

PCMra

13

Đồ án tốt nghiệp.

1

U
1
X

Điện tử viễn thông

Tsi

R-1

TSW

Tsj

R-1

Hình 12. Sơ đồ chuyển mạch Số

* Nhận xét.
+ Chuyển mạch thời gian số chỉ có một luồng PCM vào một luồng PCMre
chuyển mạch nên dung lợng của chuyển mạch nhỏ.
+ Chuyển mạch thời gian số có thời gian vào và thời gian ra khác nhau vì
vậy còn gọi là chuyển mạch khe.
+ Chuyển mạch thời gian thực hiện chức năng của một tổng đài trong

một tổng đài chỉ cần một chuyển mạch thời gian là đủ nhng có dung lợng nhỏ.
2/ Cấu tạo:
a/ Cấu tạo dùng mạch trễ (giữ chậm):
- Các luồng PCMvào và PCMre có khe thời gian giống nhau (có cùng tốc
độ). Vì vậy để trao đổi khe thời gian TS i của luồng PCMvào với một khe TSj bất
kỳ của PCMra thì chỉ cần giữ chậm khe thời gian TSi của PCM vào khoảng thời
gian t.
t =(j- i)xTS nếu iHoặc t =(R-i+j)xTS nếu i >j.
PCMv
TS1 TS2

TSi

TSj

TSR-1 TS0

TSi

TS1 TS2

TSi

TSj

TSR-1 TS0

TSi

PCMr

Hình 13: Sơ đồ mạch giu chậm khe thời gian TSi của PCMv
Trong thực tế không dùng mạch giữ chậm vì kích thớc của chuyển mạch
lớn (vì có các mạch trễ khác nhau) tốc độ xử lý chậm. Hiện nay không đợc sử
dụng rộng rãi.
b/ Dùng bộ nhớ:
- Bộ nhớ thoại (tiếng nói) còn gọi là bộ nhớ đệm (BM) dùng để nhớ các số
liệu thoại trong các khe thời gian của PCMvào.Bộ nhớ có số ô nhớ bằng khe thời
gian của luồng PCM đợc đánh số từ 0 đến R-1 ô nhớ.

14


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

Mỗi một ô nhớ dùng để nhớ tín hiệu thoại của một khe thời gian của luồng
PCMvào vậy mỗi ô nhớ phải có 8 bit và dung lợng của bộ nhớ BM là 8xR(bit)

0
1(8bit)

ô nhớ
8.R (bit)

R-1

Hình 14: Sơ đồ bộ nhớ thoại BM

- Bộ nhớ điều khiển (CM) (Control Menmory)dùng để điều khiển quá trình
ghi hoặc quá trình đọc của bộ nhớ BM. Bộ nhớ CM có số ô nhớ bằng số khe
thời gian của luồng PCM đợc đánh số từ 0 đến R-1. Mỗi ô nhớ dùng để nhớ địa
chỉ khe thời gian của luồng PCM . Luồng PCM có R khe thời gian vì vậy phải
nhớ đợc R địa chỉ thì mỗi ô nhớ phải có số bit là log2R (bit) vậy dung lợng của
bộ nhớ là Rxlog2R (bit).

0

1 log2R
.
.
.

ô nhớ

R.log2R(bit)

R-1

Hình 15: Sơ đồ bộ nhớ thoại CM
3/ Nguyên lý làm việc:
-Để nối khe TSi của PCMvào với khe TSj của PCMra thì số liệu của khe thời
gian vào TSi đợc ghi vào môt ô nhớ BM và đợc đọc ra khe thời gian TS j của
luồng PCMra. Quá trình ghi và đọc của bộ nhớ BM đợc điều khiển bằng bộ nhớ
CM tuỳ thuộc điều khiển quá trình ghi và quá trình đọc cảu bộ nhớ BM.
Có hai phơng pháp làm việc:
+ Quá trình ghi tuần tự, đọc điều khiển.
+ Quá trình ghi điều khiển đọc tuần tự.
a/ Ghi tuần tự đọc điều khiển.

15


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

Mỗi ô nhớ của bộ nhớ BM và CM liên quan tới khe thời gian của một
luồng PCMvào. Ô nhớ sử dụng bộ nhớ BM và CM có cung thứ tự với khe thời
gian của luồng PCMvào

BM

PCMv
TSi

0
1
.
.
.
i số liệu TSi

PCMr
TSj

R-1

CM

Đếm
CLK
ghi

0
1

CLK
đọc

.
.
.

i địa chỉ TSj
BUS
địa
chỉ

R-1
CPU

CLK
ghi

Hình 16: Sơ đồ cấu trúc ghi tuần tụ đọc điều khiển
- Luồng số liệu của PCMvào đợc đa và đầu vào của bộ nhớ. Luồng PCM ra đợc nối với đầu ra của bộ nhớ. Đầu vào của bộ nhớ CM là BUS địa chỉ từ khối
điều khiển trung tâm CPU của tổng đài. Số liệu đầu ra của bộ nhớ CM dùng
để điều khiển quá trình đọc của bộ nhớ BM đợc sử dụng làm CLK đọc.
Để nối khe TSi của PCMvào với khe TSj của PCMra chuyển mạch làm việc

nh sau:
+ Địa chỉ của thời gian TS j của luồng PCMra đợc CPU điều khiển là khối
điều khiển trung tâm của tổng đài ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ CM (là bộ nhớ có
cùng thứ tự với khe thời gian vào TSi ).

16


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

+ số liệu từ khe TSi của PCMvào đợc ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ BM là ô
nhớ có cùng thứ tự giữa khe thời gian với ô nhớ do một CLK ghi đợc tạo ra từ
bộ đếm của tổng đài vì vậy gọi là ghi tuần tự.
+ Số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ BM đợc đọc ra khe TSj của luồng PCMra do
một CLK đọc điều khiển là số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ CM chính là địa chỉ
của khe TSj. Quá trình đọc số liệu của bộ nhớ BM thực hiện không đúng theo
thứ tự giữa ô nhớ với khe thời gian vì vậy gọi là đọc điều khiển .
Kết quả: Số liệu từ khe TSi của PCMvào đã đợc nối với khe TSj của PCMra
thông qua một ô nhớ của bộ nhớ BM vì vậy gọi là bộ nhớ đệm.
Chú ý: khi cho i và j là các con số cụ thể thì phải vẽ hình vá trình bày theo
con số cụ thể.
b/ Phơng pháp ghi điều khiển , đọc tuần tự.
Đặc điểm: Mỗi một ô nhớ của bộ nhớ BM và CM liên quan với một khe
thời gian của luồng PCMra. Ô nhớ sử dụng bộ nhớ BM và CM có cùng thứ tự
với khe thời gian của luồng PCMra.
CM dùng để điều khiển quá trình ghi của bộ nhớ. BM sử dụng là CLK đọc.
BM
0

1
.
.
.

PCMv
TSi

PCMr

j số liệu TSi

.
.

TSj

R-1

CM

Đếm
CLK
đọc

0
1

CLK
ghi

.
.
.

j địa chỉ TSj

BUS
địa
chỉ

.
.

R-1
CPU

CLK
ghi

Hình 17: Sơ đồ cấu trúc ghi điều khiển đọc tuần tụ
- Để nối khe TSi của PCMvào với khe TSj của PCMra chuyển mạch làm việc
nh sau:
+ Địa chỉ của khe thời gian TS j của luồng PCMra đợc CPU là khối điều
khiển trung tâm của tổng đài ghi vào ô nhớ của bộ nhớ CM ( là ô nhớ có cùng
thứ tự với khe thời gian vào TSi)
+Số liệu của khe thời gian TSi của PCMvào đợc ghi vào ô nhớ của bộ nhớ
BM là ô nhớ có cùng thứ tự với khe TS j của PCMra do một CLK ghi điều khiển
là số liệu từ ô nhớ j của bộ nhớ CM quá trình ghi số liệu của bộ nhớ BM thực
hiện không đúng theo thứ tự giữa khe thời gian với ô nhớ vì vậy gọi là ghi điều

khiển.
17


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

+Số liệu từ ô j của bộ nhớ BM đợc đọc ra khe TSj của PCMra do một CLK
đọc điều khiển đợc tạo ra từ bộ đếm của tổng đài. Quá trình đọc số liệu của bộ
nhớ BM đợc thực hiện đùng theo thứ tự giữa ô nhớ với khe thời gian vì vậy gọi
là đọc tuần tự.
Kết quả: Số liệu từ khe TSi của PCMvào đã đợc nối với khe thời gian TSj của
PCMra.
III/ Chuyển mạch không gian số SSW.
1/ Định nghĩa:
- Chuyển mạch không gian số (SSW) dùng để trao đổi thông tin giữa các
khe thời gian có cùng thứ tự giữa các luồng PCM vào và luồng PCMra chuyển
mạch.
SSw
PCMv0
PCMr0
Tsi
PCMv1
PCMvn-1

Tsi

PCMr1
PCMrn-1

Hình 18: sơ đồ chuyển mạch không gian số(SSw)
* Nhận xét:
- Chuyển mạch S có nhiều luồng PCM vào và nhiều luồng PCMra nên dung lợng của chuyển mạch lớn.
- Chuyển mạch S có khe thời gian vào và khe thời gian ra không thay đổi
nhng luồng PCMvào và luồng PCMra thay dổi vì vậy còn gọi là chuyển mạch
luồng.
- Do chuyển mạch S có khe thời gian vào và khe thời gian ra không thay
đổi vì vậy không thực hiện đợc chức năng của một tổng đài là tạ tuyến đấu nối
tín hiệu thoại giữa hai máy điện thoại bất kỳ.
(một chuyển mạch S không tạo ra đợc một tổng đài)
2/ Cấu tạo:
- Chuyển mạch S có cấu tạo theo ma trận tiếp điểm hàng và cột. Mỗi hàng
là một luồng PCMvào. Mỗi cột là mọt luồng PCMra. Các tiếp điểm của ma trận
hàng cột là các tiếp điểm đệm điện tử nh đi ôt và các cổng logic cơ bản.
- Nếu tiếp điểm sử dụng đi ôt khi đặt U dk thuận vào điot thì điot thông thì
tiếp điểm đợc nối.
Nếu đặt U dk ngợc và điot thì điot không thông tiếp điểm bị hhở mạch.
- Nếu dùng cổng AND thì U dk có mức logic cao mức 1 thì cột bằng hàngx1
thì tiếp điểm đợc nối còn Udk có mức logic thấp mức 0 thì cột = hàngx0, thì
tiếp điểm hở mạch.
Chuyển mạch S có ma trận nxm tiếp điểm.
Nếu nKm ta có ma trận hình chữ nhật thì sẽ bị tắc nghẽn trong quá trình
đấu nối.
Nếu n=m ta có ma trận vuông thì quá trình đấu nối không xảy ra tắc nghẽn
vì vậy trong tổng đài sử dụng ma trận vuông.
3/ Nguyên lý hoạt động.
- Để chuyển mạch S hoạt động thì phải có các tiếp điểm của ma trận thức
hiện chức năng đấu nối. Có hai phơng pháp điều khiển tiếp điểm cuả ma trận.
- Điều khiển theo cột (còn gọi là điều khiển đầu vào).

18


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

- Điều khiển theo hàng (còn gọi là điều khiển đầu ra).
a/Phơng pháp điều khiển theo cột
PCMr0
PCMr1

PCMr2

PCMvo
PCMv1
PCMv2
PCMv N_1

CTMC
o

1

R-1

CTM
0
1

0
1

R-1

R-1

Hình:18 sơ đồ điều khiển theo cột

Chuyển mạch S là ma trận nxm tiếp điểm của ma trận sử dụng cổng AND
đầu ra của các cổng AND đợc nối với một cột cố định.
Một đầu vào của cổng AND đợc nối với các hàng khác nhau. Đầu vào điều
khiển của một cột đợc nối với một bộ nhớ điều khiển kí hiệu là CM. Nh vậy
mỗi một cột có một bộ nhớ tơng ứng CM0I CM m-1 mỗi một bộ nhớ CM có
số ô nhớ bằng số khe thời gian của luồng PCM đợc đánh số từ 0 I R-1. Mỗi
một ô nhớ dùng để nhớ địa chỉ của một luồng PCMvào. Để nhớ đợc n địa chỉ
của n luồng PCMvào thì một ô nhớ phải có log2n (bit) dung lợng của bộ nhớ là :
Rxlog2n.
Phơng pháp điều khiển theo cột thực chất là cần chọn một luồng PCMvào
để nối với một đầu ra cố định vì vậy còn gọi là điều khiển ở đầu vào.
Để nối các khe TSi của PCMvàoj bất kỳ với khe TSi của PCMrak bất kỳ bằng
phơng pháp điều khiển theo cột thì chuyển mạch làm việc nh sau:
- Địa chỉ của luồng PCM vàoj đợc CPU là khối điều khiển trung tâm của
tổng đài ghi vào ô nhớ i là ô nhớ có cùng thứ tự với khe thời gian TS i của bộ
nhớ CM (là bộ nhớ có cùng thứ tự với luồng PCMrak).
- Đúng thời điểm của khe TS i số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ CM k đợc đọc
và chính là địa chỉ của PCMraj đa vào chân điều khiển tiếp điểm của cột k. Chỉ
có một chân điều khiển tiếp điểm nhận đúng địa chỉ là chân điều khiển tiếp
điểm ứng với hàng j nên có mức logic là một nên tiếp điểm đợc nối. Nh vậy
hàng j đợc nối với cột k. Do đó số liệu từ khe TSi của PCMrak.

-Chân điều khiển tiếp điểm còn lại của cột k nhận không dúng địa chỉ nên
có mức logic là 0 nên tiếp điểm không đợc nối.
19


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

Kêt quả:Chỉ có số liệu từ khe TS i của PCMvàoj dợc nối với khe TSi của
PCMvàok.
b/Phơng pháp điều khiển theo hàng.
PCMr0
PCMr1
PCMr M-1
PCMvo
PCMv1

PCMv N_1

CTMC
o

1

R-1

1

CTM

0

R-1

1

0

R-1

Hình : 19 Sơ đồ điều khiển theo hàng
- Chuyển mạch S là ma trận nxm. Tiếp điểm ma trận là các cổng AND đ ợc
nối với một hàng cố định. Một đầu vào của cổng AND đợc nối với các cột.
Một đầu vào còn lại là đầu điều khiển các chân tiếp điểm của một hàng đợc
nối với một bộ nhớ điều khiển CM, tơng ứng với mỗi hàng có một bộ nhớ điều
khiển từ CM0I CMn-1. Phơng pháp điều khiển theo hàng là chọn một hàng
PCMra để nối với luồng PCMvào cố định. Vì vậy còn gọi là điều khiển ở đầu
ra.Vậy để đấu nối khe TS i của PCMvàoj với khe TSi của PCMrak thì chuyển
mạch làm việc nh sau:
- Địa chỉ PCMrak (bộ nhớ CM có số ô nhớ bằng số khe thời gian của luồng
PCM đợc đánh số từ 0 đến R-1 ). Mỗi một ô nhớ của bộ nhớ CM có log 2m
(bit) dùng để nhớ địa chỉ của luồng PCM ra.Để nhớ đợc m địa chỉ của luồng
PCMra thì mỗi ô nhớ CM : log2m (bit) (dung lợng của bộ nhớ CM là R* log2m
(bit).- Địa chỉ của luồng PCMvàoj đợc CPU là khối điều khiển trung tâm của
tổng đài ghi vào ô nhơ i(là ô nhớ có cùng thứ tự với khe thời gian TS i) của bộ
nhớ CMj(là ô nhớ tơng ứng với PCMvàoj).
- Đúng thời điểm của khe TS i số liệu của ô nhớ i của bộ nhớ CM j đợc đa ra
chính là địa chỉ của PCMrak đa vào chân điều khiển tiếp theo hàng j, chỉ có
chân điều khiển tơng ng với cột k nhận đúng địa chỉ có mức logic 1 tiếp điểm
20

Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

đợc mở khi đó cột k đợc nối với hàng j. Số liệu từ khe TS i của PCMvàoj đợc nối
với khe TSi của PCMrak.- Chân điều khiển các tiếp điểm của hàng j do nhận
không đúng địa chỉ nên có mức logic 0 vì vậy các tiếp điểm của hàng j không
đợc nối.
Kêt quả:Khe TSi của PCMvàoj đợc nối với khe TSi của PCMrak.
IV/Chuyển mạch kết hợp
- Chuyển mạch T thực hiện đợc một chức năng của một tổng đài nhng có
dung lợng nhỏ.
- Chuyển mạch S có dung lợng lớn nhng không thực hiện đợc một chức năng
của một tổng đài. Vì vậy để có thể đợc các tổng đài có dung lợng lớn thì phải
kết hợp giữa 2 chuyển mạch T và chuyển mạch S.
Có các loại chuyển mạch kết hợp sau:
+Chuyển mạch 2 tầng: T_S,S_T sử dụng cho các tổng đài có dung lợng
trung bình.
+Chuyển mạch 3 tầng: T_S_T,S_T_S sử dụng cho tổng đài có dung lợng lớn.
+Chuyển mạch 4 tầng: T_S_S_T sử dụng cho tổng đài có dung lợng rất lớn.

21


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

1/Chuyển mạch 2 tầng:
a /Chuyển mạch hai tầng : T-S:
Có hai tầng, đầu vào là chuyển mạch T đầu ra là chuyển mạch Số
chuyển mạch T ở đầu vào, tơng ứng với số luồng của chuyển mạch S. Ví dụ:
chuyển mạch S có ma trận nxm vì vậy phải có n chuyển mạch T ở đầu vào vì
thế dung lợng của chuyển mạch S là n luồng PCM vào và n luồng PCMra .Do vậy
mà chuyển mạch T tăng lên n lần so với chuyển mạch T đơn .
PCMv0
PCMv1

PCMv2

0

To
Tsj

TT1
1

3*3

1

PCMr0
Tsj
PCMr1

1

2

T2

0

PCMr2

2

Hình20: Sơ đồ chuyển mạch 2 tầng T_S

-Nguyên lý: Xét nguyên lý làm việc của PCMvào1 với khe TSj của PCMra2
- Chuyển mạch S làm việc nối khe TSj của hàng 1 với TSj của cột 2 qua tiếp
điểm(1,2).
Kết quả: Số liệu TSi của PCMvào1 đã đợc nối với kheT của PCMra2 .
- Nhận xét: Do tầng chuyển mạch ở đầu ra làm việc ở chế độ nối với khe
bắt buộc vì vậy khả năng xả y ra nhỡ việc lớn. Khi có 1 khe TS k của PCM có
nhu cầu nối với khe TS j của PCMra0 và PCMra1. Vì vậy chuyển mạch 2 tầng chỉ
đợc sử dụng cho tổng đài có dung lợng trung bình.

b/Chuyển mạch S-T
PCMv0

PCMv1
PCMv2

0
1
2

0
Tsi

1

2

To
T1
T2

PCMr1
PCMr2
PCMr2

22


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

Hình.21 sơ đồ chuyển mạch hai tầng S-T
-Chuyển mạch 2 tầng S_T có số chuyển mạch T ở đầu ra bằng số cột của
chuyển mạch S. Dung lợng của chuyển mạch tăng lên n lần (theo lý thuyết).
Thực tế chỉ dùng cho tổng đài có dung lợng trung bình.
Nguyên lý làm việc:
Với khe TSi của PCMvào1 với khe TSj của PCMra2 thì chuyển mạch làm
việc nh sau :

Chuyển mạch S làm việc nối khe TS i của hàng 1 với khe TSi của cột 2 qua
tiếp điểm (1,2)sau đó chuyển mạch T2 làm việc sẽ nối TSi của PCMvào T2 với
TSj của PCMra2 .
Nhận xét: do tầng chuyển mạch ở đầu vào làm việc ở chế độ nối với khe
bắt buộc vì vậy xảy ra nhỡ việc lớn. Khi có 1 khe TS kcủa PCM có nhu cầu nối
với khe TSjcủa PCMra0 và PCMra1 .Vì vậy chuyển mạch 2 tầng chỉ đợc sử dụng
cho các tổng đài có dung lợng trung bình.

2/Chuyển mạch 3 tầng:
a/Chuyển mạch T_S_T:
T
PCMv0
PCMv1

S: 3*3

0

Tr0
Tr1

T
0

1

1

1

2

2

2

Tsk

Tr0
Tr1

PCMr0
PCMr1

Tsk
PCMv2

Tr2

Tr2

PCMr2

Hình:22 sơ đồ chuyển mạch ba tầng T-S-T
-Có số chuyển mạch T ở đầu vào bằng số hàng của S, số chuyển mạch T ở
đầu ra bằng số cột của chuyển mạch S.
- VD: S là ma trận 3x3 phải có 3 chuyển mạch T ở đầu vào tơng ứng với số
hàng, 3 Chuyển mạch T ở đầu ra tơng ứng với số cột của chuyển mạch S.
23

Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

Chuyển mạch T_S_T là có 3 luồng PCMvào và 3 luồng PCMra dung lợng đợc
tăng lên 3 lần với chuyển mạch T nh vậy dung lợng đợc tăng lên n lần (n phụ
thuộc vào cấu trúc của chuyển mạch S)
- Nguyên lý làm việc :
Nối khe TSi của PCMvào 1 với khe TSj của PCMra 2 :
+ Chuyển mạch T vào 1 làm việc nối khe TS i của PCMvào 1 với TSk ở đầu
ra Tvào1 (kKi Kj) chuyển mạch S làm việc nối TS k của hàng1 với TSk của cột 2
qua tiếp điểm (1,2)
+ Chuyển mạch T ra2 làm việc nối TSk với khe TSj của chuyển mạch T ra2.
Kết quả: Số liệu từ khe TSi của PCMvào 1 đợc nối với khe TSj của PCMra 2.
Nhận xét: Do chuyển mạch 3 tầng, tầng đầu làm việc ở chế độ nối tự do với 1
khe TSk bất kỳ vì vậy sẽ không xảy ra tắc nghẽn trong trờng hợp nhiều khe của
1 luồng vào có nhu cầu nối với các khe khác nhau của các luồng ra. Vì vậy
chuyển mạch T_S_T đợc sử dụng trong các tổng đài có dung lợng lớn.

b, Chuyển mạch S_T_S
PCMv0

PCMv1

S :3*3

T

S :3*3

0

T0

1

T1

1

PCMr1

T2

2

PCMr2

0

Tsi

PCMr0

Tsi
PCMv2

2

Tsi

Hình:23. sơ đồ chuyển mạch ba tầng S-T-S
- Chuyển mạch S_T_S có n luồng PCM vào và n luồng PCMra ,dung lợng của
chuyển mạch đợc tăng lên n lần so với chuyển mạch T (phụ thuộc vào cấu trúc
của chuyển mạch S).
Nguyên lý làm việc: Nối khe TSi của PCMvào 1 với khe TSj của PCMvào 2
+Chuyển mạch Sv làm việc nối TSi của hàng 1 với 1 khe TS i của 1 cột
bất kỳ(TSi của cột 2)
+Chuyển mạch T làm việc nối TS i đầu vào với khe TSj ở đầu rachuyển
mạch S ra làm việc nối TSJ của hàng 2 với TSj của cột 0 qua tiếp điểm (0,2)
Kết qủa :Số liệu từ khe TSi của PCMvào 1 nối với khe TSj của PCMvào 0
Nhận xét: Do tầng chuyển mạch, ở đầu vào nối với 1 luồng ra bất kỳ tự
do nên không xảy ra tắc nghẽn trong trờng hợp các khe thời gian giống nhau
của các luồng vào nối với các khe thời gian khác nhau của 1 luồng ra. Vì vậy
chuyển mạch S_T_S đợc sử dụng ở các tổng đài có dung lợng lớn.

24


Đồ án tốt nghiệp.

Điện tử viễn thông

3.Chuyển mạch 4 tầng T_S_S_T:
- Chuyển mạch 4 tầng do có khả năng nối chéo giữa các tầng S của các hệ
thống chuyển mạch tạo ra một mạch có dung lợng lớn .
T1
S 1: m*n
S 1: m*n

T2
PCMv0

Tv0

PCMvn-1

Tvn-1

PCMv0

Tv0

PCMvn-1
PCMv0

PCMn-1

0
0
n-1

n-1

Tv0

0

Tvn-1

m-1

0

Tvn-1

0
1

1

0
1

0

0

1

1

m-1

0

m-1

1

m-1

0

0

1

1

PCMr0

0

Tr0

n-1

Trn-1

PCMrn-1

0

Tr0

PCM0

n-1

Trn-1

PCMrn-1

0

Tr0

PCMr0

n-1

Trn-1 PCMrn-1

m-1

n-1 m-1 m-1...m-1

Hình 24: sơ đồ chuyển mạch bốn tầng T-S-S-T
- Chuyển mạch 4 tầng T_S_S_T bao gồm tầng T1,S1 ở đầu vào ,S2,T2 ở
đầu ra. S1 là ma trận nxm nh vậy có n chuyển mạch T ở đầu vào từ ToITn-1 tơng ứng có n luồng PCMra , từ PCMra 0IPCMra n-1. Giữa 2 chuyển mạch S ta
nối m cột của S1 với m hàng của S2.
-Do có khả năng nối chéo giữa các chuyển mạch S của hệ thống chuyển
mạch 4 tầng tối đa nối chéo đợc m chuyển mạch 4 tầng tạo ra một mạng
chuyển mạch mxn PCM. Vậy dung lợng của tổng đài đợc tăng lên n lần so vơi
chuyển mạch 3 tầng vì vậy hệ thống chuyển mạch 4 tầng đợc sử dụng ở tổng
đài có dung lơng rất lớn.
V/ Mạch điện của tín hiệu thoại trong tổng đài:

25