Mạch tự động ghi và trả lời điện thoại

đầu ra là:

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 81 trang tài liệu này.

1 2 3 . . . M

3 N > M

. N

Chuyển mạch nhiều tầng :

Hệ thống chuyển mạch một tầng dùng ma trận tiếp điểm vuông hay chữ nhật có nhược điểm là: khi muốn kết nối một thuê bao với một âm hiệu hay một thuê bao khác thì phải đóng một tiếp duy nhất tương ứng. Do đó nếu tiếp điểm này hỏng thì thuê bao đó sẽ bị cô lập. Hơn nữa số tiếp điểm tăng theo lũy thừa bậc 2 với số thuê bao nên phần cứng của tổng đài sẽ phức tạp và không có tính kinh tế khi tổng đài có dung lượng lớn. Để giảm số tiếp điểm trong khi vẫn cần phải tăng dung lượng thuê bao, người ta dùng phương pháp chuyển mạch nhiều tầng. N đầu vào được chia thành N/n nhóm, mỗi nhóm gồm n kênh. Các nhóm này là ma trận cấp thứ nhất. Các đầu ra của nó thành đầu vào các ma trận cấp thứ hai và cứ như vậy cuối cùng có N lớn đầu ra. Các thiết bị nối đầu vào của nó với cấp 1, đầu ra với cấp cuối cùng.

Hình sau đây minh họa chuyển mạch 3 tầng.

n k



k n



k n



k n

đầu nj vào

nj 1

đầu

Có k ma trận cấp 2. Mỗi ma trận cấp 1có N đầu vào và k đầu ra nối vào ma trận cấp 2. Mỗi ma trận cấp 2 có  = N/ n đầu vào và  đầu ra nối với tất cả các ma trận cấp 1 và 3.

Tổng số tiếp điểm của hệ thống chuyển mạch: NX = 2Nk + k(N / n )2

Giả sử muốn thiết lập đường nối từ a đến b, trường hợp xấu nhất là

(n-1) đầu vào và(n-1) đầu ra của cấp giữa đang dùng. Như vậy có (2n-

2) bộ chuyển mạch của tầng trung tâm không cho phép đi từ a đến b. nếu có thêm một bợ chuyển mạch ở tầng trung tâm thì việc ngẽn sẽ không xảy ra. Nghĩa là tổng số ma trận ở tầng giữa để tắc ngẽn không xảy ra là:

k=(2n-2) + 1 =2n-1

với k tối thiểu để không tắc nghẽn ở trên ta có: NX = 2N(2n-1) + (2n-1)(N/ n)2

Xác định n để NX đạt giá trị cực tiểu. Lấy đạo hàm bậc nhất của NX theo n rồi cho bằng 0 ta tìm được giá trị n:

n = (N/ n)1/2

Vậy giá trị cực tiểu của NX là: NXMIN = 4n[(2N)1/2 – 1]

Là các giá trị tối ưu khi phân chia số đường thuê bao trong mỗi nhóm và số tiếp điểm tối thiểu đễ thòa mãn non-blocking.

Ta nhận thấy số tiếp điểm tăng theo tỉ lệ số mũ 3/2 so với mức tăng dung lượng của tổng đài, điều này làm giảm số tiếp điểm đáng kể trong quá trình thiết kế các tổng đài có dung lượng lớn và cực lớn, được minh họa trong bảng sau :

Số đường nối

Số tiếp điểm CM 3 tầng	Số tiếp điểm CM đơn tần
128	7680	16384
512	63488	622144
3048	516096	4.2*106
8912	4.2*106	6.7*107

Ưu và khuyết điểm của chuyển mạch không gian:

Mạng chuyển mạch không gian là 1 loại chuyển mạch đầu tiên trong kỹ thuật chuyển mạch. Thế hệ thứ 1 là việc điều khiển kết nối các ma trận chuyển mạch thực hiện bởi con người. Với sự phát triển của kỹ thuật điện tử các tổng đài này dần dần được điện tử hóa.

Ưu điểm của phươbg thức kết nối này là kết cấu đơn giản, chất lượng thông thoại cao vì tín hiệu được truyền trực tiếp mà không đi qua một phương thức điều chế nào cả.

Tuy nhiên chuyển mạch không gian ngày nay ít được sử dụng do các nguyên nhân sau: nếu dung lượng tổng đài lớn thì kết cấu rất phức tạp, không thể phát triển theo đà số hóa của tín hiệu, việc giảm giá thành liên tục các linh kiện số so với linh kiện analog làm cho tổng đài dùng chuyển mạch số ngày một phát triển.

1.2/ Chuyển mạch theo phương pháp phân chia thời gian:

Phương thức ghép kênh PAM (Pulse Amplitude Modulation):

Để giảm bớt ảnh hưởng của nhiễu trên đường truyền người ta tiến hành rời rạc hóa tín hiệu liên tục theo thời gian thành các xung rời rạc. Quá trình đó được gọi là quá trình lấy mẫu tín hiệu analog. Theo dịnh lý Shannon thì tần số lấy mẫu phải lớn hơn tối thiểu 2fmax (với f là tần số tín hiệu lấy mẫu) thì mới có khả năng phục hồi lại dạng tín hiệu analog ban đầu. Điều này cho phép khi truyền tín hiệu, không nhất thiết phải truyền tồn bộ tín hiệu đó, chỉ cần truyền những giá trị đã lấy mẫu từ tín hiệu. Ở đầu thu có thể phục hồi lại nguyên dạng tín hiệu ban đầu.

Khảo sát tín hiệu thoại, người ta nhận thấy phổ tín hiệu thoại phần lớn nằm trong dãi tần từ 300 đến 3400 Hz. Như vậy chỉ cần tần số lấy mẫu tín hiệu thoại f = 2*3.4 = 6.8 KHz là đủ phục hồi lại dạng tín hiệu ban đầu ờ đầu thu. Trong thực tế do đáp ứng của bộ lọc trong quá trình khôi phục lại dạng tín hiệu không được lý tưởng, nên người ta dùng tần số lấy mẫu là 8KHz cao hơn tần số lấy mẫu tính tốn một ít. Quá trình lấy mẫu chính là quá trình điều biên xung PAM. Các xung được tạo ra trong quá trình lấy mẫu được truyền đi trên kênh truyền.

Nhược điểm của tổng đài PAM là tín hiệu sau khi phục hồi sẽ bị méo dạng so với tín hiệu ban đầu. Mặt khác nếu các khe thời gian không được định thời chính xác sẽ dễ trùng lắp nhau gây nên hiện tượng nhiễu xuyên kênh. Để tránh hiện tượng này thì giữa 2 kênh cần có khoảng bảo vệ. Khi dung lượng tăng lên thì khoảng bảo vệ hẹp lại và hiện tượng nhiễu này càng dễ xảy ra. Do đó ghép kênh PAM không thích hợp với tổng đài có dung lượng lớn.

Ts : chu kì lấy mẫu

Kênh1 Kênh 2 Kênh N

T1 : thời gian giữa 2 mẫu liên tiếp của cùng một tín hiệu

Kênh truyền tín hiệu PAM

T2 : khoảng bảo vệ chống xuyên kênh

1 1

2 2

kênh PAM

N N

Nguồn phát Nguồn thu

Sơ đồ kết nối thuê bao chuyển mạch PAM

Thuê bao 1

Thuê bao 2

Thêu bao N

Phương pháp ghép kênh PCM (Pulse Code Modulation):

PCM là hệ thống số có thể mô tả như một phương pháp chuyển đổi thông tin tương tự thành số. Hệ thống xử lý và biến đổi tín hiệu tương tự thành PCM dựa trên 2 nguyên tắc lý thuyết sau:

- Lý thuyết về rời rạc hóa của Shannon

- Lý thuyết về tín hiệu số nhị phân

Từ chuỗi xung PAM người ta nhận thấy khi truyền các xung này biên độ các xung sẽ suy giảm không đều nhau do tác động của nhiễu ngẫu nhiên trên kênh truyền. Do vậy để tránh tình trạng này người ta thực hiện việc mã hóa biên độ các xung sau khi lấy mẫu bằng một chuỗi nhị phân rồi mới đưa lên kênh truyền. Do quy luật biến đổi của tin tức tín hiệu thoại có tính ngẫu nhiên nên tập các giá trị xung PAM vô cùng lớn, để đơn giản hơn và gần đúng thì các xung PAM được qua bộ lượng tử hóa (nén hạn biên). Ýù nghĩa quan trọng của bộ lượng tử hóa là gần đúng hóa các xung PAM có biên độ xuất hiện xung quanh mức chuẩn PAMo. Vậy PAMo = PAM + x, trong đó x là lượng tử sai số. Dạng tín hiệu được lượng tử hóa này đưa vào bộ mã hóa để chuyển độ lớn biên độ các xung sang dạng một cụm bit nhị phân (thường là 8 bit gọi là một từ mã) biễu diễn biên độ này. Đây là tín hiệu truyền trên kênh truyền PCM. Ở đầu thu tín hiệu được phục hồi, sửa sai và đưa vào bộ giải mã để phục hồi lại tín hiệu thoại.

Chuyển mạch TSI:

Tín hiệu từ N đầu phát qua bộ dồn kênh và biến đổi A/D được đưa vào bộ nhớ RAM theo thứ tự ô nhớ nội dung từ 1 đến N tương ứng với 1 đến N thuê bao ở Nû khe trong khung trên đường truyền. Địa chỉ ghi được cung cấp bởi bộ quét địa chỉ tuần tự (time slot counter).

Khi đọc dữ kiệu ra từ Ram địa chỉ đọc không còn tuần tự mà theo một trình tự do CPU sắp đặt trong quá trình chuyển mạch.

A/D

D/A

2 2

N N

Bộ nhớ nội dung

mạch TSI ch

Bộ đếm dồng bộ

Chuyển o phép hoạt động đồn

Bộ nhớ địa chỉ

song, đơn

g bộ và song

giản nhưng số lượng thuê bao phụ thuộc vào tốc độ truy xuất và kích thước bộ nhớ. Dể dàng tăng dung lượng thuê bao bằng cách tăng bộ nhớ mà mạch không cần thay đổi nhiều, tuy nhiên lúc đó độ trễ sẽ tăng.

Để khắc phục nhược điểm của chuyển mạch TSI người ta phối hợp chuyển mạch thới gian và không gian. Đó là các chuyển mạch:

Chuyển mạch TS (Time Space Switching) :

SPACE SWITCH

N*N

1 1

n n

1 1

n n

Trong chuyển mạch TS bộ chuyển mạch TSI được đưa vào một ma trận vuông chuyển mạch không gian. Với cấu hình chuyển mạch này cho phép tăng số lượng thuê bao rất lớn. Tuy nhiên nhược điểm chuyển mạch TS là vấn đề nghẽn mạch khi 2 đầu vào của một nhóm nối với 2 đầu ra có cùng khe thời gian.

Chuyển mạch TST (Time Space Time):

1 1

SPACE SWITCH

N*N

n n

1 1

n n

Với sơ đồ chuyển mạch TST ta tránh được trường hợp tắc nghẽn như ở chuyển mạch TS.

V. BÁO HIỆU TRONG TỔNG ĐÀI:

1 Giới Thiệu Chung:

1.1/ Định nghĩa:

Trong mạng viễn thông báo hiệu được coi như là một phương tiện để trao đổi thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác, các thông tin và các lệnh này liên quan đến quá trìng thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi.

1.2/ Phân loại hệ thống báo hiệu:

Thông thường hệ thống báo hiệu được chia làm 2 loại đó là:

 Báo hiệu thuê bao: là báo hiệu giữa thiết bị đầu cuối với tổng

đài, thừơng thiết bị đầu cuối là máy điện thoại.

 Báo hiệu trung kế: là quá trình báo hiệu giữa các tổng đài với nhau.

Ta có sơ đồ tổng quan về hệ thống báo hiệu như sau:

Báo hiệu

Báo hiệu trung kế

Báo hiệu thuê bao

ung kế gồm 2 loại :

Báo hiệu kênh kết hợp CAS

Báo hiệu kênh chung-- CCS

Báo hiệu tr

 Báo hiệu kênh kết hợp CAS (báo hiệu kênh riêng): là hệ thống báo hiệu mà trong đó thông tin báo hiệu nằm trong kênh thoại hoặc trong kênh có liên quan chặt chẽ với kênh thoại.