Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch báo hiệu - Chương 1: Chuyển mạch kênh (Circuit Switching) - Bài 3: Chuyển mạch PAM 4 dây dùng trung kế âm tần cùng nhóm

CHUYỂN MẠCH PAM 4 DÂY DÙNG TRUNG 
KẾ ÂM TẦN CÙNG NHÓM 
Giải pháp: dùng bộ trung kế âm tần để giữ chậm
các xung PAM từ khe thời gian của thuê bao phát
tới khe thời gian của thuê bao thu theo mỗi hướng
→ tạo ra 1 dây giữ chậm tín hiệu theo mỗi hướng
Dây giữ chậm tín hiệu bao gồm:
• Van V: là khóa điện tử khống chế thời gian thu tín
hiệu PAM
• Bộ giải mã điều chế D: dùng để bù năng lượng cho
xung PAM, tạo lại đường bao liên tục để giữ chậm
tới khe thời gian chuyển tiếp
• Phần tử điều chế vừa là khóa điện tử M: khống chế
thời gian phát tín hiệu PAM và tạo lại xung PAM
CHUYỂN MẠCH PAM 4 DÂY DÙNG TRUNG 
KẾ ÂM TẦN CÙNG NHÓM (tt)
Mạch điện mỗi thuê bao gồm
• Van V
• Bộ giải điều chế D
• Bộ sai động H: dùng chuyển đổi kiểu truyền
dẫn song công 2 phía đường dây thành
kiểu 4 dây thu/phát riêng phía bên trong
tổng đài
Mỗi mạch điện thuê bao được gán một tín
hiệu nhịp N có tần số nhịp bằng tần số rời
rạc hóa tín hiệu và lệch pha nhau số
nguyên lần khe thời gian
CHUYỂN MẠCH PAM 4 DÂY DÙNG TRUNG 
KẾ ÂM TẦN CÙNG NHÓM (tt)
CHUYỂN MẠCH PAM 4 DÂY DÙNG TRUNG 
KẾ ÂM TẦN CÙNG NHÓM (tt)
Chú ý:
• Các phần tử của trung kế âm tần khi phục vụ một
cuộc gọi nào đó mới được cấp cặp tín hiệu nhịp
tương ứng của cặp thuê bao mà nó phục vụ
• Tín hiệu nhịp cho các thuê bao được gán cố định
Xét hướng truyền từ thuê bao x sang thuê bao y
• Tại khe thời gian TSx: tín hiệu từ thuê bao x → Hx
→Mx→T→VA→DA nhớ tại trung kế âm tần
• Tại khe thời gian TSy: Tín hiệu từ trung kế âm tần
→MB→ R→Vy→Dy→Hy→thuê bao y
THỜI GIAN GIỮ CHẬM THÔNG TIN
 Giả sử khe thời gian x trước khe thời gian y (y>x)
• Khoảng thời gian giữ chậm thông tin từ x tới y là
(y - x)(tx + tr) = (y-x)tTS
• Khoảng thời gian giữ chậm thông tin từ y tới x là
(N-y+x)(tx + tr)=(N-y+x)tTS
• Tổng thời gian giữ chậm thông tin cả hai hướng là
(N-y+x+y-x)tTS = NtTS =T
• Trong đó x và y là thứ tự khe thời gian, tTS là độ rộng 1
khe, T là chu kỳ lấy mẫu, N là số khe thời gian của 1 chu
kỳ
 Thông tin bị giữ chậm theo cả 2 hướng đúng bằng 1 chu
kỳ lấy mẫu → mỗi trung kế âm tần chỉ có thể phục vụ duy
nhất một cuộc gọi tại mỗi thời điểm từ khi bắt đầu cho tới
khi kết thúc cuộc gọi
CHUYỂN MẠCH PAM 4 DÂY DÙNG TRUNG 
KẾ ÂM TẦN KHÁC NHÓM
CHUYỂN MẠCH PAM 4 DÂY DÙNG TRUNG 
KẾ ÂM TẦN KHÁC NHÓM (tt)
 Khi phục vụ cuộc gọi liên nhóm giữa TBx nhóm 1 với TBy
nhóm 2 phần điều khiển sẽ chọn 1 bộ trung kế âm tần liên
nhóm và gán nhịp của 2 thuê bao cho các phần tử
chuyển mạch trung gian
 Xét hướng truyền từ thuê bao x sang thuê bao y
• Tại TSx: tín hiệu từ thuê bao x → Hx
→Mx→T1→Z1T→T*→VA→DA giữ chậm trong trung kế âm
tần liên nhóm tới TSy
• Tới TSy: Tín hiệu từ trung kế âm tần liên nhóm →MB→
R*→Z2R→R2→Vy→Dy→Hy→TBy
 Thông tin bị giữ chậm theo cả 2 hướng đúng bằng 1 chu
kỳ lấy mẫu → mỗi trung kế âm tần chỉ có thể phục vụ duy
nhất một cuộc gọi tại mỗi thời điểm từ khi bắt đầu cho tới
khi kết thúc cuộc gọi
CHUYỂN MẠCH PAM 4 DÂY KHÔNG DÙNG 
TRUNG KẾ ÂM TẦN CÙNG NHÓM
CHUYỂN MẠCH PAM 4 DÂY KHÔNG DÙNG 
TRUNG KẾ ÂM TẦN CÙNG NHÓM (tt)
Cặp khe thời gian được chọn theo 1
trong 3 nguyên tắc
oChọn tự do (p và q không phụ
thuộc)
oChọn liên tiếp (p=q+1)
oChọn một nửa chu kỳ lấy mẫu
(q=p+n/2)
CHUYỂN MẠCH PAM 4 DÂY KHÔNG DÙNG 
TRUNG KẾ ÂM TẦN KHÁC NHÓM
SO SÁNH NGUYÊN LÝ CHUYỂN MẠCH PAM 
4 DÂY DÙNG VÀ KHÔNG DÙNG TRUNG KẾ 
ÂM TẦN
DÙNG TRUNG KẾ ÂM TẦN KHÔNG DÙNG TRUNG KẾ 
ÂM TẦN
Mỗi thuê bao trong mỗi nhóm có
khe thời gian riêng → Dung 
lượng mỗi nhóm không vượt quá
tổng số khe thời gian của chu kỳ
lấy mẫu
Gán động khe thời gian cho thuê
bao → dễ dàng tăng giảm số
thuê bao → giải pháp cung cấp
tín hiệu nhịp phức tạp
Chuyển mạch thời gian tương tự Chuyển mạch không gian tác
động nhanh theo nhịp thời gian
CHUYỂN MẠCH PAM 2 DÂY
CHUYỂN MẠCH PAM 2 DÂY(tt) 
Mạch điện thuê bao gồm
oBiến áp Tr
oBộ lọc thông thấp F
oTụ điện C
oVan V
o Cuộn cảm L và tụ C tạo nên khung cộng
hưởng, chu kỳ dao động riêng của khung
được điều chỉnh bằng thời gian thông tín
hiệu qua khóa V
CHUYỂN MẠCH PAM 2 DÂY(tt) 
Nhận xét
oSơ đồ ứng dụng đơn giản hơn so
với chuyển mạch PAM 4 dây
oChất lượng tín hiệu kém hơn
chuyển mạch PAM 4 dây
BÀI 4: CÔNG NGHỆ PCM VÀ 
CHUYỂN MẠCH SỐ
• NỘI DUNG:
1. Lợi thế của sự kết hợp giữa truyền dẫn số và
chuyển mạch số
2. Công nghệ PCM, chức năng của CODEC
3. Tuyến PCM cơ sở và tổ chức các tuyến bậc
cao trong tổng đài số
4. Khái niệm chuyển mạch PCM
LỢI THẾ CỦA SỰ KẾT HỢP TRUYỀN DẪN 
SỐ VÀ CHUYỂN MẠCH SỐ
Lợi thế về chất lượng tín hiệu
 Hỗ trợ giữa chuyển mạch và truyền dẫn
Lợi thế về sử dụng cơ sở linh kiện công 
nghệ cao
Dễ phối hợp giữa chuyển mạch số và điều 
khiển theo chương trình ghi sẵn SPC
Lợi thế về chất lượng phục vụ và các dịch 
vụ nâng cao
Lợi thế về tổ chức báo hiệu
LỢI THẾ VỀ CHẤT LƯỢNG TÍN HIỆU
Tác động của nhiễu khi truyền tín hiệu tương tự
Tác động của nhiễu khi truyền tín hiệu số
HỖ TRỢ GIỮA CHUYỂN MẠCH VÀ TRUYỀN 
DẪN
Chuyển mạch tương tự truyền dẫn tương tự hoặc số
Chuyển mạch số và truyền dẫn số
LỢI THẾ VỀ SỬ DỤNG CƠ SỞ LINH KIỆN 
CÔNG NGHỆ CAO
Kỹ thuật vi mạch số và DSP phát triển
→ chế tạo các linh kiện có độ tích hợp
cao, nhiều tính năng, dung lượng lớn,
tốc độ cao mà kích thước nhỏ, tiêu thụ
năng lượng thấp, giá thành hạ → thiết
bị chuyển mạch kích thước nhỏ, khả
năng thông cao, đa năng, chất lượng
dịch vụ nâng cao
DỄ PHỐI HỢP GIỮA CHUYỂN MẠCH SỐ VÀ 
ĐIỀU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH GHI 
SẴN 
Các chuyển mạch số hoạt động với tốc
độ cao, mức tín hiệu điều khiển phù hợp
với mức logic TTL, CMOS nên dễ phối
ghép với các hệ thống vi xử lý
 SPC phát huy hiệu quả của chuyển
mạch số và làm giàu các dịch vụ cho
thuê bao
LỢI THẾ VỀ CHẤT LƯỢNG PHỤC VỤ VÀ 
CÁC DỊCH VỤ NÂNG CAO
Chuyển mạch số có khả năng thông cao
 Truyền dẫn số sử dụng đường truyền
tốc độ cao → ít bị nghẽn mạch trong
tổng đài và trên tuyến truyền dẫn
SPC và CCS làm cho QoS được nâng
cao thể hiện ở tốc độ xử lý nhanh, chọn
tuyến tối ưu đối với cuộc gọi đường dài, 
tránh tắc nghẽn trên mạng ngoài, tăng
thêm dịch vụ nâng cao cho thuê bao
LỢI THẾ VỀ TỔ CHỨC BÁO HIỆU
Hệ thống analog rất khó thêm hoặc thay
đổi báo hiệu → khó thêm dịch vụ mới
 Hệ thống digital dễ thêm hay thay đổi
một đơn vị báo hiệu → dễ thêm dịch vụ
mới
PCM (PULSE CODE MODULATION)
PCM là công nghệ số hóa tín hiệu trên cơ sở
kênh thoại cơ bản gồm các bước lọc thông
thấp,lấy mẫu, nén-lượng tử hóa, mã hóa theo
hướng mã hóa và các bước giải mã, giãn, lọc
tạo lại đường bao theo hướng giải mã
Mô hình công nghệ PCM
PCM (PULSE CODE MODULATION) (tt)
Hướng mã hóa
 Bộ lọc thông thấp: loại bỏ dãi tầng ngoài 300-
3400 Hz
 Bộ lấy mẫu: rời rạc hóa tín hiệu FLM = 8 kHz
 Nén – lượng tử: nén xung điều biên (biên độ), so
sánh với các mức lượng tử (256 mức)
 Bộ mã hóa: mã hóa 1 xung PAM bằng 1 tổ hợp 8
bits
 Tốc độ của kênh thoại cơ bản là 64 kbit/s
PCM (PULSE CODE MODULATION) (tt)
Hướng giải mã
 Bộ giải mã: chuyển tổ hợp 8 bit thành mức lượng
tử của xung PAM
 Bộ giãn: nhận biên độ xung PAM
 Bộ lọc: tái tạo lại đường bao, bù năng lượng rời
rạc hóa
VI MẠCH CODEC (CODE-DECODE)
Các chân chức năng của vi mạch CODEC
VI MẠCH CODEC (CODE-DECODE) (tt)
Các chân chức năng
 Ain: đầu vào bộ mã hóa để đưa tín hiệu analog vào
 Aout: đầu ra bộ giải mã để lấy tín hiệu analog
 Din: đầu vào bộ giải mã để đưa tín hiệu digital vào
 Dout: đầu ra bộ mã hóa để lấy tín hiệu digital ra
 Txsyn: đồng bộ khe thời gian phát, mở đầu ra Dout
 TXCLK: Tín hiệu nhịp đồng bộ tốc độ bit ra trên đầu Dout
 Rxsyn: đồng bộ khe thời gian thu, mở đầu vào Din
 RXCLK: tín hiệu nhịp đồng bộ tốc độ bit vào trên đầu Din
 V+ và V- , GND: các chân cấp nguồn
 PD: chân điều khiển nguồn
 A/µ: chân chọn luật nén
VI MẠCH CODEC (CODE-DECODE) (tt)
Ứng dụng:
 Dùng trong mạch điện giao tiếp đường dây thuê
bao SLIC
 Các thiết bị đầu cuối số
 Các thiết bị thu phát báo hiệu
NGUYÊN LÝ GHÉP/TÁCH ĐA KÊNH TẠI 
GIAO TIẾP ĐẦU CUỐI
TUYẾN PCM CƠ SỞ
Có 2 hệ thống PCM cơ sở được CCITT
khuyến nghị sử dụng
 E1: 30 channels/32TS tốc độ 2048 kbps
 T1: 24 channels tốc độ 1544 kbps
Dùng MUX để ghép các tuyến PCM cơ
sở thành các tuyến cấp 2, 3.
Dùng DEMUX để tách các tuyến PCM
bậc cao xuống bậc thấp hơn
TUYẾN PCM CƠ SỞ(tt)
Nguyên tắc ghép các tuyến PCM bậc
cao từ các tuyến PCM cấp thấp hơn
 Thực hiện theo nguyên tắc ghép từ
 Ghép từ mã (8 bits) PCM của kênh thứ i tuyến
này, sau đó tới từ mã PCM của kênh thứ i của
tuyến tiếp theo
 Sau khi ghép hết các kênh thứ i của các tuyến
mới ghép tiếp đến các kênh thứ i +1 của các
tuyến cũng theo thứ tự trên
KHÁI NIỆM CHUYỂN MẠCH PCM
KHÁI NIỆM CHUYỂN MẠCH PCM (tt)
KHÁI NIỆM CHUYỂN MẠCH PCM (tt)
KHÁI NIỆM CHUYỂN MẠCH PCM(tt)
Chức năng của trường chuyển mạch số:
chuyển thông tin dưới dạng các từ mã PCM
từ khe thời gian nguồn đến khe thời gian
đích và từ tuyến PCM nguồn tới tuyến PCM
đích theo chu kỳ (125µs)
Công cụ thực hiện thao tác chuyển mạch đó
là các bộ chuyển mạch thời gian (T-sw)
hoặc các bộ chuyển mạch không gian (S-
sw)