Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch báo hiệu: Chương 1 - Nguyễn Tâm Hiền

CHƯƠNG 1: CHUYỂN MẠCH KÊNH
(CIRCUIT SWITCHING)


NỘI DUNG
• Bài 1: Chuyển mạch kênh
• Bài 2: Chuyển mạch không gian tương tự
• Bài 3: Điều chế biên độ xung PAM
• Bài 4: Công nghệ PCM và chuyển mạch
số


BÀI 1: CHUYỂN MẠCH KÊNH
• NỘI DUNG:
1. Khái niệm chuyển mạch
2. Chuyển mạch kênh
3. Phân loại chuyển mạch kênh


CHUYỂN MẠCH
Khái niệm:
• Chuyển

mạch là
sự thiết lập kết nối
theo yêu cầu để
truyền thông tin từ
ngõ vào yêu cầu
đến ngõ ra được
yêu cầu trong một
tập các ngõ vào và

ngõ ra
Hình: Chuyển mạch


CÁC LOẠI THÔNG TIN
• Thông tin được trao
Thông tin nhạy
đổi qua mạng viễn
cảm với trễ →
thông rất đa dạng
Dùng chuyển
mạch kênh để
Voice
phục vụ
Image
Video
Yêu cầu thiết bị truyền
dẫn và chuyển mạch
Text
khác nhau
Data


CHUYỂN MẠCH KÊNH
• Nguyên lý hoạt động

 Một kênh thông tin (một tuyến kết nối) được
thiết lập xuyên qua mạng từ mạch điện của thiết
bị đầu cuối này tới mạch điện của thiết bị đầu
cuối kia

 Kênh thông tin này được dành riêng cho cuộc
gọi đó từ khi bắt đầu cho đến khi kết thúc cuộc
gọi
 Các cuộc gọi đồng thời phải được thực hiện trên
các kênh độc lập nhau


PHÂN LOẠI CHUYỂN MẠCH
KÊNH
Chuyển mạch
kênh
Chuyển mạch
không gian
tương tự

Nhân
công

Tự động

Chuyển
mạch số
PCM

Chuyển
mạch PAM

2 dây

4 dây

TSW

SSW

Tổ hợp


BÀI 2: CHUYỂN MẠCH KHÔNG
GIAN TƯƠNG TỰ
• Nội dung:
1. Khái quát về chuyển mạch không gian tương
tự
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động bộ chuyển
mạch không gian
3. Các trường chuyển mạch


KHÁI QUÁT
• Chuyển mạch không gian tương tự tạo ra
tuyến kết nối truyền thông tin để kết nối
mạch điện thuê bao này với mạch điện
thuê bao kia
• Các cuộc liên lạc đồng thời phải được tiến
hành qua các tuyến nối riêng biệt (không
có đoạn mạch điện dùng chung)


MÔ HÌNH CHỨC NĂNG CHUYỂN
MẠCH KHÔNG GIAN

2

2
. . .

N

M

C(α,β)

Các tín hiệu điều khiển

Các đầu ra (O)

1

. . .

Các đầu vào(I)

1


MÔ HÌNH CHỨC NĂNG CHUYỂN
MẠCH KHÔNG GIAN
 Đặc điểm chung của bộ chuyển mạch không
gian cơ bản
• Số đầu vào Input và số đầu ra Output có thể
giống hoặc khác nhau (N=M hoặc N#M)

• Nếu có nhiều cuộc gọi đi qua bộ chuyển
mạch thì phải đảm bảo một đầu vào chỉ nối
với không quá một đầu ra (các C(α,β) và
C(x,y) tồn tại đồng thời khi và chỉ khi x#α và
y#β)


CẤU TẠO BỘ CHUYỂN MẠCH KHÔNG GIAN CƠ BẢN

Các đầu ra (O)
O2

O3

O4

.
.
.

O1

OM

I2

11

I3

12

I4

13

41

M1

22

32

42

M2

23

33

43

M3

44

M4

4N

MN

14

24

1N

2N

34

IN

SLĐK

3N

PHẦN ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN MẠCH

Phần tử
chuyển mạch

...

31

21

Ma trận
chuyển mạch

Các đầu vào(I)

I1


CẤU TẠO BỘ CHUYỂN MẠCH
KHÔNG GIAN CƠ BẢN
Có cấu trúc ma trận gồm:
• Ma trận chuyển mạch
• Phần tử chuyển mạch (PTCM)
• Phần điều khiển chuyển mạch


CẤU TẠO BỘ CHUYỂN MẠCH
KHÔNG GIAN CƠ BẢN
 Ma trận chuyển mạch gồm:
• Các đầu vào 1, 2…N
• Các đầu ra 1,2…M
 Phần tử chuyển mạch (PTCM): giao điểm
giữa 1 đầu ra và mỗi đầu vào
 Phần điều khiển chuyển mạch: thường là bộ
nhớ và giải mã số liệu điều khiển


CẤU TẠO BỘ CHUYỂN MẠCH
KHÔNG GIAN CƠ BẢN

 Yêu cầu đối với các PTCM
• Không làm suy hao tín hiệu (attenuation)
• Không gây xuyên âm (cross-talk)
• Không tạo ra tạp âm nền (back ground noise
hoặc ambient noise)
• Trạng thái mở (nối thông): trở kháng phải cực
nhỏ→0 (lý tưởng =0)
• Trạng thái đóng (hở mạch): trở kháng phải
rất lớn (∞) →tín hiệu ở kênh thông tin này
không bị xuyên sang cuộc gọi khác


CẤU TẠO BỘ CHUYỂN MẠCH
KHÔNG GIAN CƠ BẢN
Yêu cầu đối với các PTCM
• Điều kiện cần của PTCM là hệ số chuyển
mạch H >=108

• Các PTCM có thể là rơ le (relay) điện từ,
rơ le ống kín (Heccon), các phần tử bán
dẫn như diode, transistor


CÁC KÝ HIỆU CỦA BỘ CHUYỂN
MẠCH KHÔNG GIAN TƯƠNG TỰ


CÁC KHÁI NIỆM
Bộ chuyển mạch toàn thông (tiếp thông
hoàn toàn)

• Mỗi đầu vào đều có khả năng nối tới đầu
ra bất kỳ

Hình: Bộ chuyển mạch toàn thông


CÁC KHÁI NIỆM
Bộ chuyển mạch không
toàn thông (tiếp thông
không hoàn toàn)
• Khác bộ chuyển mạch
toàn thông ở chỗ một
số giao điểm của ma
trận
chuyển
mạch
không có phần tử
chuyển mạch
Hình: Bộ chuyển mạch không toàn thông


CÁC KHÁI NIỆM
Bộ chuyển mạch gập
• Nếu
phép
nối
C(i,j)≡C(j,i) và C(α,α)≡1
thì các phần tử có thể
tập trung ở một phía
của đường chéo chính

trên ma trận chuyển
mạch
• Số PTCM = n(n-1)/2
Hình: Bộ chuyển mạch toàn gập


KÍCH THƯỚC BỘ CHUYỂN
MẠCH
Chuyển mạch vuông
• Khi số đầu vào và đầu ra của bộ chuyển
mạch bằng nhau và toàn thông
Chuyển mạch chữ nhật
• Chuyển mạch toàn thông nhưng số đầu vào
và đầu ra khác nhau


ỨNG DỤNG CỦA CHUYỂN MẠCH
KHÔNG GIAN TƯƠNG TỰ
Xây dựng trường chuyển mạch của các tổng
đài phân kênh theo không gian
Nối mạch điện giữa các thuê bao (chuyển
mạch nội bộ)
Nối mạch giữa trung kế với thuê bao (chuyển
mạch trung kế)
Nối mạch giữa thuê bao hoặc trung kế tới các
thiết bị báo hiệu


TRƯỜNG CHUYỂN MẠCH MỘT KHÂU
GHÉP TĂNG ĐẦU RA

GHÉP TĂNG ĐẦU RA
Nguyên tắc
• Các bộ chuyển mạch (hoặc trường chuyển
mạch) cần ghép phải có số đầu vào bằng
nhau
• Ghép song song đồng tên các đầu vào của
bộ chuyển mạch này với các đầu vào của bộ
chuyển mạch khác → để tăng số đầu ra


TRƯỜNG CHUYỂN MẠCH MỘT KHÂU

GHÉP TĂNG ĐẦU VÀO