Giáo trình điện tử thông tin

NGUY˚N L(cid:221) CHUYỂN MẠCH K˚NH

(Principle of Circuit Switching)

Nội dung

! Giới thiệu. ! Chuyển mạch thời gian T. ! Chuyển mạch kh(cid:244)ng gian. ! GhØp cÆc cấp chuyển mạch.

Switching Engineering

Page 2

Giới thiệu

! Chuyển mạch kŒnh thực hiện việc cung cấp kŒnh dẫn cho user theo yŒu cầu dưới sự điều khiển của cÆc bộ xử l(cid:253) hoặc mÆy t(cid:237)nh.

! T(cid:237)n hiệu đi qua kŒnh dẫn th(cid:244)ng thường l(cid:224) t(cid:237)n hiệu PCM được ghØp kŒnh với tốc độ cao nhằm tăng khả năng của hệ thống.

! Việc ghØp kŒnh được thực hiện trŒn cơ sở ph(cid:226)n chia theo thời gian TDM (trược đay l(cid:224) FDM) nŒn mỗi kŒnh được chứa trong khe thời gian tương ứng.

! Nhiệm vụ chuyển mạch l(cid:224) chuyển đổi nội dung giữa cÆc khe thời gian ngı v(cid:224)o v(cid:224) ngı ra.

Switching Engineering

Page 3

H(cid:236)nh 2-1 Chuyển mạch T v(cid:224) chuyển mạch S

Chuyển mạch thời gian T

! Chuyển mạch thời gian l(cid:224) loại chuyển mạch phục vụ sự trao đổi

nội dung giữa hai khe thời gian trŒn cøng một tuyến PCM.

Switching Engineering

Page 4

H(cid:236)nh 2-2 Chuyển mạch T

Phương phÆp thực hiện

1 khung = R khe thời gian

! Thực hiện chuyển

t Ngı v(cid:224)o

Ngı ra t TSi

t Ngı v(cid:224)o

TSj Ngı ra t

mạch T døng bộ trễ: ! TrŒn đường truyền dẫn của t(cid:237)n hiệu, đặt cÆc đơn vị trễ c(cid:243) thời gian trễ băng thời gian của một khe thời gian.

! Nhược điểm:

Ngı v(cid:224)o i j-i bộ trễ

Ngı ra i

Ngı v(cid:224)o j

! Hiệu quả kØm. ! GiÆ th(cid:224)nh cao. ! Kh(cid:243) thực hiện.

Ngı ra j

R-(j-i) bộ trễ

Switching Engineering

Page 5

H(cid:236)nh 2-3 Thực hiện bằng cÆc bộ trễ

Phương phÆp thực hiện

! Thực hiện chuyển mạch T døng bộ nhớ đŒm: ! BM ghi cÆc khe thời gian của tuyến PCM v(cid:224)o cÆc (cid:244) nhớ tương ứng. CM điều khiển việc ghi (hoặc đọc) (cid:244) nhớ của BM. Bộ đếm khe thời gian l(cid:224) bộ đếm chu kỳ, với chu kỳ bằng số khe thời gian trŒn tuyến PCM. ! Dung lượng BM: ! CBM=b.R bits. ! Dung lượng CM:

Write Read Buffer Memory (BM)

! CCM=R.log2R bits. ! Với b: số bit mª hoÆ, R: số khe thời gian trong một khung.

Time Slot Counter Control Memory (CM)

Switching Engineering

Page 6

H(cid:236)nh 2-4 Chuyển mạch T døng bộ nhớ đệm

Điều khiển tuần tự

! Điều khiển tuần tự điều khiển việc đọc (hoặc ghi) v(cid:224)o cÆc (cid:244) nhớ của bộ nhớ BM một cÆch liŒn tiếp.

TSR TS1 1

R BM

Time Slot Counter

! Sử dụng bộ đếm khe thời gian với chu kỳ đếm R, bộ đếm n(cid:224)y sẽ tuần tự tăng giÆ trị lŒn một sau thời gian của một khe thời gian.

Switching Engineering

Page 7

H(cid:236)nh 2-5 Điều khiển tuần tự

Điều khiển ngẫn nhiŒn

TSR TS1 1

! Điều khiển ngẫu nhiŒn điều khiển việc đọc (hoặc ghi) cÆc (cid:244) nhớ cuả BM theo nhu cầu. ! Sử dụng bộ nhớ điều khiển CM, (cid:244) nhớ CM chứa địa chỉ đọc (hoặc ghi) của (cid:244) nhớ của BM.

R BM

Control Memory

Switching Engineering

Page 8

H(cid:236)nh 2-5 Điều khiển ngẫu nhiŒn

CÆc kiểu chuyển mạch T

! Chuyển mạch T ghi tuần tự, đọc ngẫu nhiŒn

TSR TS1 TSR TS1 1

R BM

Control Memory Time Slot Counter

Switching Engineering

Page 9

H(cid:236)nh 2-6 Chuyển mạch T ghi tuần tự, đọc ngẫu nhiŒn

CÆc kiểu chuyển mạch T

! Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiŒn, đọc tuần tự

TSR TS1 TSR TS1 1

R BM

Time Slot Counter Control Memory

Switching Engineering

Page 10

H(cid:236)nh 2-7 Chuyển mạch T ghi ngẫu nhiŒn, đọc tuần tự

Đặc điểm chuyển mạch T

! Trễ (độ trễ nhỏ hơn thời gian 1 khung). ! Rẻ tiền. ! Dung lượng bị giới hạn bởi thời gian ghi đọc bộ nhớ. ! Chỉ th(cid:237)ch hợp với tổng đ(cid:224)i nhỏ.

Switching Engineering

Page 11

Chuyển mạch kh(cid:244)ng gian S

! L(cid:224) loại chuyển mạch phục vụ sự trao đổi th(cid:244)ng tin giữa hai tuyến

PCM trong cøng khe thời gian.

Cross point

out

Page 12

H(cid:236)nh 2-9 Chuyển mạch kh(cid:244)ng gian S Switching Engineering

Phương phÆp thực hiện

1

2

3 M

(cid:133)

! Ma

1

2

trận nxm, điểm th(cid:244)ng được đặt ở giao điểm ngı v(cid:224)o v(cid:224) ngı ra.

3 (cid:133)

N

! Mỗi CM c(cid:243) R (cid:244) nhớ (số khe thời gian trong một khung) mang địa chỉ điểm th(cid:244)ng trŒn cột.

! Dung lượng CM:

1 R

CM1

CM3

CMM

CM2

! CCM=R.log2(n+1). ! Døng thŒm 1 địa chỉ biểu thị tất cả điểm trŒn cột đều th(cid:244)ng kh(cid:244)ng nối.

Switching Engineering

Page 13

H(cid:236)nh 2-10 Ma trận chuyển mạch S

Điều khiển theo đầu ra

1 2

(cid:133)

! XÆc định 1 trong n ngı v(cid:224)o nối với đầu ra tương ứng. ! Sử dụng cÆc bộ ghØp kŒnh logic số, bộ ghØp kŒnh n(cid:224)y hoạt động dưới sự điều khiển của cÆc bộ nhớ CM.

(cid:133) n

MUX MUX MUX

(cid:133)

! Dựa v(cid:224)o th(cid:244)ng tin trong CM, cÆc bộ MUX chọn ngı v(cid:224)o tương ứng để ghØp ở đầu ra. ! Dung lượng tổng cộng của

CM1 CM2 CMM

1 2 (cid:133) m

cÆc bộ nhớ: ! CΣCM=m.R.log2(n+1).

Switching Engineering

Page 14

H(cid:236)nh 2-11 Điều khiển theo đầu ra

Điều khiển theo đầu v(cid:224)o

1 2

(cid:133)

(cid:133) n

DMUX DMUX DMUX

(cid:133)

! XÆc định 1 trong n ngı ra nối với đầu v(cid:224)o tương ứng. ! Sử dụng cÆc bộ tÆch kŒnh logic số, bộ tÆch kŒnh n(cid:224)y hoạt động dưới sự điều khiển của cÆc bộ nhớ CM. ! Dựa v(cid:224)o th(cid:244)ng tin trong CM, cÆc bộ DEMUX chọn ngı ra tưng ứng để tÆch từ đầu v(cid:224)o.

! Dung lượng tổng cộng của

CM1 CM2 CMN

1 2 (cid:133) m

cÆc bộ nhớ: ! CΣCM=n.R.log2(n+1).

Switching Engineering

Page 15

H(cid:236)nh 2-12 Điều khiển theo đầu v(cid:224)o