Giáo trình Kỹ thuật truyền số liệu - Chương 5: Kỹ thuật chuyển mạch
Chöông V
KYÕ THUAÄT CHUYEÅN MAÏCH
Trong phaàn tröôùc, chuùng ta ñaõ khaûo saùt söï truyeàn tröïc tieáp döõ lieäu giöõa caùc thieát bò ñaàu cuoái. Thoâng
thöôøng noù laø ñöôøng noái ñieåm – ñieåm. Trong chöông naøy chuùng ta seõ khaûo saùt söï truyeàn döõ lieäu cuûa
caùc thieát bò ñaàu cuoái thoâng qua maïng, caáu truùc cô baûn cuûa maïng vaø caùch truyeàn trong maïng.
Maïng truyeàn soá lieäu coù theå phaân loaïi nhö sau:
1. Maïng chuyeån maïch:
• Maïng chuyeån maïch maïch ñieän.
• Maïng chuyeån maïch goùi.
• Maïng chuyeån maïch thoâng baùo
2. Maïng voâ tuyeán:
• Maïng radio goùi.
• Maïng veä tinh.
• Maïng cuïc boä.
Trong phaàn naøy chuùng ta cung caáp moät caùch nhìn khaùi quaùt veà caùc maïng truyeàn soá lieäu. Hai loaïi
thöôøng ñöôïc chia laø maïng chuyeån maïch vaø maïng phaùt soùng. Tröôùc tieân, ta seõ xem kyõ 3 loaïi chuyeån
maïch: chuyeån maïch maïch ñieän, chuyeån maïch thoâng baùo vaø chuyeån maïch goùi. Sau ñoù ta seõ khaûo saùt
phaàn maïng phaùt soùng.
5.1 Kyõ thuaät maïng lieân laïc:
5.1.1 Maïng lieân laïc:
Trong daïng ñôn giaûn nhaát, vieäc truyeàn soá lieäu ñöôïc thöïc hieän giöõa hai thieát bò ñaàu cuoái. Hai thieát bò
ñaàu cuoái ñoù ñöôïc noái daïng ñieåm - ñieåm qua moät moâi tröôøng daãn. Thöôøng ñaõ goïi laø maïng thì ít khi
chæ coù hai thieát bò ñaàu cuoái noái ñieåm - ñieåm vôùi nhau. Soá thueâ bao trong maïng caøng nhieàu, yeâu caàu
caùc ñöôøng noái giöõa caùc thueâ bao caøng taêng. Hình veõ cho ta soá ñöôøng daây noái giöõa caùc thueâ bao taêng
nhanh hôn soá thueâ bao .
Hình 5.1 Noái giöõa caùc thueâ bao.
Soá ñöôøng daây cho N thueâ bao ñöôïc taêng theo quy luaät: neáu soá thueâ bao laø N thæ soá ñöôøng daây laø:
N(N-1)/2.
Ta seõ caàn N(N-1)/2 ñöôøng daây 2 chieàu toaøn phaàn vaø moãi thueâ bao caàn (N-1) cöûa vaøo vaø ra. Nhö
vaäy seõ laøm cho giaù thaønh caøng taêng vaø ta cuõng khoâng coù khaû naêng thöïc hieän caùc ñöôøng daây noái.
Ñeå thöïc hieän vieäc lieân laïc giöõa caùc thueâ bao ngöôøi ta taïo ra maïng lieân laïc vôùi caùc nuùt (node). Caùc
thueâ bao ñöôïc noái ñeán caùc nuùt (nhö hình veõ).
Hình 5.2a Maïng toång quaùt.
Caùc thueâ bao coù theå laø: maùy tính, terminal, ñieän thoaïi hoaëc laø thieát bò thoâng tin lieân laïc naøo ñoù. Caùc
thueâ bao ñöôïc noái vaøo maïng thoâng qua caùc Node. Soá löôïng caùc Node trong maïng tuøy thuoäc ñoä lôùn
cuûa maïng. Nhö vaäy moãi thueâ bao chæ caàn moät coång I/0.
Cô sôû ñeå phaân loaïi caùc maïng laø coâng ngheä vaø kyõ thuaät duøng ñeå taïo ra maïng.
Ví duï moät maïng toång quaùt ñöôïc cho nhö hình 6.2b. Maïng goàm coù 7 nodes vaø 6 thueâ bao.
Moät maïng bao goàm caùc Node, caùc Node ñöôïc noái vôùi nhau, soá lieäu seõ truyeàn töø ngöôøi göûi ñeán
ngöôøi nhaän theo con ñöôøng thoâng qua maïng. Caùc Node ñöôïc noái vôùi nhau theo höôùng truyeàn. Soá
lieäu töø moät thueâ bao ñöôïc ñònh ñöôøng töø Node naøy sang Node khaùc.
Hình 5.2b Maïng toång quaùt.
Ví duï: soá lieäu töø A ñeán F. Tröôùc tieân noù töø A ñöôïc ñöa vaøo 4 roài tìm ñöôøng qua 5 ñeán 6 hoaëc qua 7
ñeán 6. Ngöôøi ta phaân bieät maïng chuyeån maïch thaønh chuyeån maïch maïch ñieän, chuyeån maïch thoâng
baùo hoaëc chuyeån maïch goùi tuøy theo caùch chuyeån döõ lieäu töø Node naøy sang Node khaùc.
Ta khaûo saùt caùc loaïi maïng chuyeån maïch tröôùc. Noù bao goàm:
• Chuyeån maïch maïch ñieän.
• Chuyeån maïch thoâng baùo.
• Chuyeån maïch goùi.
5.1.2 Chuyeån maïch maïch ñieän:
Lieân laïc thoâng qua chuyeån maïch maïch ñieän ñaëc tröng bôûi vieäc cung caáp ñöôøng noái coá ñònh giöõa 2
thueâ bao. Noù coù theå laø ñöôøng noái vaät lyù hay keânh thoâng tin. Ví duï ñieån hình laø maïng ñieän thoaïi.
Söï lieân laïc thoâng qua chuyeån maïch maïch ñieän goàm coù 3 pha: xaùc laäp maïch, truyeàn soá lieäu vaø giaûi
phoùng maïch.
a. Xaùc laäp maïch:
Tröôùc khi coù theå truyeàn ñöôïc soá lieäu töø ñaàu naøy ñeán ñaàu kia. Ñöôøng truyeàn trong maïng caàn ñöôïc
xaùc laäp.
Ví duï: Thueâ bao A caàn truyeàn soá lieäu cho E. Noù yeâu caàu Node 4 söï noái maïch ñeán E. Ñöôøng noái töø
A ñeán 4 treân thöïc teá ñaõ coù. Node 4 caàn tìm nhaùnh tieáp theo ñeå taïo ñöôøng ñeán 6. Döïa vaøo nhöõng
thoâng tin veà tìm ñöôøng vaø söï cho pheùp veà caùc thoâng soá khaùc. Node 4 choïn ñöôøng ñeán 5 trong khi coù
nhieàu thueâ bao ñöôïc noái ñeán 4 noù caàn phaûi xaùc laäp con ñöôøng beân trong töø nhieàu thueâ bao ñeán
nhieàu Node khaùc. Node 5 seõ taïo cho ta con ñöôøng töø 5 ñeán 6 vaø nhö vaäy con ñöôøng töø 4 ñeán 6 ñöôïc
xaùc laäp vaø Node 6 hoaøn thaønh coâng vieäc noái vôùi E, tröôùc khi hoaøn taát noù caàn phaûi kieåm tra xem E
coù bò baän hay khoâng.
b. Truyeàn döõ lieäu:
Thoâng tin coù theå baét ñaàu truyeàn töø A sang E. Döõ lieäu coù theå trong daïng soá hoaëc daïng Anolog.
Thoâng tin theo ñöôøng A ñeán 4, qua ñieåm noái maïch beân trong cuûa 4 ñeán 5, qua ñieåm noái maïch beân
trong cuûa 5 ñeán 6, qua ñieåm noái maïch beân trong cuûa 6 ñeán E. Thoâng thöôøng söï noái maïch cho pheùp
hai chieàu toaøn phaàn vaø döõ lieäu coù theå truyeàn 2 chieàu.
c. Giaûi phoùng maïch:
Sau khi hoaøn thaønh söï truyeàn. Coù tín hieäu baùo cuûa A hoaëc E, baùo cho 4, 5, 6 giaûi phoùng söï noái
maïch. Ñöôøng noái töø A ñeán E khoâng coøn nöõa.
Chuù yù raèng: loä trình ñöôøng noái ñöôïc thieát laäp tröôùc khi truyeàn döõ lieäu. Nhö vaäy dung löôïng caùc
keânh caàn phaûi döï tröõ cho moãi caëp thueâ bao vaø ôû moãi Node cuõng phaûi coù löôïng chuyeån maïch töông
öùng beân trong ñeå baûo ñaûm ñöôïc söï yeâu caàu noái maïch.
Trong boä chuyeån maïch, soá löôïng keânh noái phaûi baûo ñaûm suoát caû quaù trình yeâu caàu noái cho duø noù coù
hay khoâng coù soá lieäu ñi qua, nhaát laø ñoái vôùi caùc maïng truyeàn tieáng noùi thì söï xöû duïng cuûa noù khoâng
nhieàu.
Tuy nhieân khi ñöôøng noái giöõa 2 thueâ bao ñöôïc noái thì döõ lieäu ñöôïc truyeàn treân moät ñöôøng coá ñònh,
khoâng coù thôì gian giöõ laïi ôû caùc Node.
5.1.3 Chuyeån maïch thoâng baùo:
Chuyeån maïch maïch ñieän laø kyõ thuaät ñöôïc öùng duïng trong thôøi gian daøi vaø deã daøng xöû duïng trong
tröôøng hôïp döõ lieäu ñöôïc truyeàn coù daïng duøng töông ñoái lieân tuïc nhö laø tieáng noùi trong caùc heä thoáng
ñieän thoaïi, caùc tín hieäu caûm öùng hay nhöõng tín hieäu ñieàu khieån töø xa. Tuy nhieân chuyeån maïch
maïch ñieän coøn 2 nhöôïc ñieåm sau:
• Hai thueâ bao caàn phaûi hoaït ñoäng trong cuøng thôøi gian truyeàn.
• Nhöõng nguoàn cung caáp cuõng phaûi oån ñònh vaø cung caáp qua maïng giöõa 2 thueâ bao.
Hieän nay nhöõng böùc ñieän baùo, thö ñieän töû, files cuûa maùy tính ñöôïc goïi laø nhöõng thoâng baùo, vaø noù
ñöôïc truyeàn qua maïng nhö söï trao ñoåi nhöõng döõ lieäu soá ñöôïc trao ñoåi 2 chieàu giöõa caùc thueâ bao.
Moät trong nhöõng loaïi chuyeån maïch ñeå phuïc vuï söï trao ñoåi thoâng tin ñoù ñöôïc goïi laø chuyeån maïch
thoâng baùo.
Vôùi chuyeån maïch thoâng baùo khoâng toàn taïi söï thieát laäp vaø cung caáp loä trình coá ñònh giöõa 2 thueâ bao.
Moät thueâ bao muoán truyeàn moät thoâng baùo, noù seõ gaùn ñòa chæ cuûa ngöôøi nhaän vaøo thoâng baùo. Thoâng
baùo seõ chuyeån qua maïng töø Node naøy qua Node khaùc. ÔÛ taïi moãi Node thoâng baùo ñöôïc nhaän, taïm
giöõ vaø truyeàn sang Node khaùc.
Trong maïng chuyeån maïch maïch ñieän, ôû caùc Node laø caùc chuyeån maïch ñieän töû hay cô khí. Trong
chuyeån maïch thoâng baùo thoâng thöôøng noù laø maùy tính noù giöõ caùc thoâng baùo ôû boä nhôù ñeäm. Thôøi gian
treã ôû moãi Node bao goàm caû thôøi gian nhaän thoâng baùo vaøo Node vaø thôì gian saép haøng chôø ñeán löôït
mình ñeå chuyeån ñeán Node khaùc.
Trôû laïi hình veõ ñaõ cho, thoâng baùo caàn truyeàn töø A ñeán E. Thueâ bao A gaùn ñòa chæ cuûa E vaøo thoâng
baùo vaø göûi noù vaøo Node 4. Node 4 göûi thoâng baùo vaø tìm nhaùnh tieáp theo (ví duï nhö 5) vaø noù saép
haøng thoâng baùo ñeå chôø truyeàn treân ñöôøng noái 4-5. Khi ñöôøng noái cho pheùp, thoâng baùo seõ ñöôïc göûi
sang 5 vaø nhö theá noù ñöôïc ñöa ñeán 6 vaø E. Heä thoáng chuyeån maïch thoâng baùo laø heä thoáng luoân giöõ
vaø guûi tieáp caùc thoâng baùo.
Nhöõng öu ñieåm cuûa heä thoáng chuyeån maïch naøy so vôùi heä thoáng chuyeån maïch maïch ñieän laø:
Do thoâng baùo coù theå taïm thôøi giöõ ôû ñieåm naøo ñoù treân ñöôøng ñi, cao ñieåm löu thoâng seõ giaûm
vaø khoâng caàn theo thôøi gian thöïc. Ñöôøng daây söû duïng hieäu quaû hôn.
Khoâng caàn ñoàng thôøi oån ñònh cho caû beân phaùt vaø thu, maïng coù theå taïm giöû thoâng baùo khi boä
phaän thu chöa saün saøng.
Trong maïng chuyeån maïch maïch ñieän, moät soá cuoäc goïi coù theå bò khoùa, maïng khoâng noái
maïch khi thueâ bao yeâu caàu (do maïch ñaõ söû duïng heát) cho ñeán bao giôø maïng raûnh, coøn trong
maïng thoâng baùo bao giôø thoâng baùo cuõng ñöôïc chaáp nhaän.
Trong heä chuyeån maïch thoâng baùo, thoâng baùo coù theå ñoàng thôøi göûi ñeán nhieàu thueâ bao nhaän,
coù theå sao cheùp thoâng baùo ñeå göûi ñeán ngöôøi nhaän caàn thieát, ñieàu ñoù khoâng deã thöïc hieän
trong maïng chuyeån maïch maïch ñieän.
Trong maïng chuyeån maïch thoâng baùo, coù theå thieát laäp söï öu tieân cho moät thoâng baùo. Coù
nghóa laø taïi Node naøo ñoù nhieàu thoâng baùo xeáp haøng, nhöõng thoâng baùo öu tieân coù theå ñi
tröôùc, thôøi gian chaäm cuûa noù ít hôn.
Coù theå kieåm tra sai vaø quaûn lyù quaù trình trong maïng thoâng baùo. Thoâng baùo coù theå ñaùnh soá
vaø sao cheùp ñeå xöû duïng laïi trong tröôøng hôïp bò sai khi qua maïng.
Maïng thoâng baùo coù theå khoâng quan taâm ñeán toác ñoä truyeàn cuûa caùc thueâ bao. Hai thueâ bao
coù toác ñoä khaùc nhau coù theå laøm vieäc vôùi nhau bôûi vì thueâ bao ñöôïc noái ñeán Node chôù khoâng
noái tröïc tieáp vôùi nhau. Maïng thoâng baùo coøn coù theå ñoåi daïng maõ töø maõ naøy sang maõ khaùc.
Thoâng baùo truyeàn sang moät terminal khoâng xöû lyù coù theå giöõ laïi trong maïng hoaëc truyeàn cho
terminal khaùc.
Caùc chöùc naêng cuûa moät maïng thoâng baùo coù theå toång keát nhö sau:
1. Heä thoáng nhaän thoâng baùo töø terminal hoaëc maùy tính.
2. Khi nhaän thoâng baùo noù phaân tích phaàn ñaàu cuûa thoâng baùo ñeå bieát ñöôïc ñòa chæ nôi nhaän.
3. Heä thoáng coù theå phaân tích ñoä öu tieân cuûa thoâng baùo ôû phaàn ñaàu, neáu laø thoâng baùo khaån noù
coù theå göûi ngay ñeán ngöôøi nhaän maø khoâng caàn xeáp haøng.
4. Noù coù theå phaân tích phaàn ñaàu veà söï chæ thò thoâng tin trong thoâng baùo, veà moät soá quaù trình
trong thoâng baùo nhö thoáng keâ.
5. Heä thoáng tìm loãi trong khi truyeàn vaø yeâu caàu truyeàn laïi nhöõng thoâng baùo sai.
6. Heä thoáng tìm thoâng baùo sai veà format vôùi khaû naêng toái ña, loaïi format sai coù theå ôû trong caùc
daïng sau:
• Ñòa chæ khoâng ñuùng: ñòa chæ trong thoâng baùo khoâng coù trong maùy.
• Ñòa chæ quaù nhieàu: soá coät ñòa chæ nhieàu hôn soá coät cho pheùp.
• Format khoâng ñuùng.
• Soá öu tieân khoâng ñuùng.
• Soá ñeám kyù töï khoâng ñuùng.
7. Heä thoáng giöõ taát caû caùc thoâng baùo göûi ñeán vaø baûo veä noù khoâng cho nguyeân nhaân phuï naøo
laøm hö.
8. Laáy thoâng baùo töø choã löu tröõ vaø göûi theo ñòa chæ caàn thieát. Moät thoâng baùo coù theå göûi ñeán
nhieàu ñòa chæ nhöng noù khoâng laøm hoûng thoâng baùo löu tröõ.
9. Trong khi laáy thoâng baùo trong boä nhôù ñeå chuyeån sang terminal, yeâu caàu heä thoáng coù theå
thay ñoåi soá ñaëc tröng cuûa thoâng baùo hoaëc giöû nguyeân ñaëc tröng ñoù.
10.
Heä thoáng coù theå giöõ caùc thoâng baùo vaøi giôø cuõng coù theå vaøi ngaøy.
11.
Heä thoáng coù theå löu giöõ thoâng baùo thaønh thoâng baùo coá ñònh baèng caùch löu laïi treân
baêng töø.
12.
Thoâng baùo ñöôïc göûi ñeán ngöôøi nhaän neáu ôû ñoù terminal taïm thôøi khoâng laøm vieäc thì
heä thoáng giöõ laïi beân trong, noù coù theå tìm ñöôøng ñeå truyeàn ñi khi termimal laøm vieäc ñoàng
thôøi noù cuõng truyeàn ñeán caùc terminal caàn thieát.
13.
Thoâng baùo coù theå bò chaën laïi vì lyù do khaùc. Ví duï nhö: caàn göûi thoâng baùo cho ngöôøi
naøo ñoù nhöng hoï di chuyeån choå vaø ñaõ ñeå laïi chæ thò trong maùy tính, caàn phaûi chaën laïi ñeå göûi
ñeán choå môùi theo öu tieân, cuõng coù theå coù moät thoâng baùo khaån ñoä öu tieân cao hôn.
14.
Heä thoáng coù theå nhaän bieát ñöôïc traïng thaùi cuûa ñöôøng daây vaø terminal. Noù ñöôïc laäp
trình ñeå coù theå tìm ñöôïc caùc thao taùc sai cuûa terminal, ghi laïi söï toàn taïi nhieãu treân ñöôøng daây
vaø ghi laïi thao taùc khi ñöôøng daây bò ñöùt. Heä thoáng seõ baûo quaûn moät soá records khi noù phaùt
hieän sai.
15.
Trong heä thoáng hoaøn chænh thoâng baùo ñöôïc caáp soá thöù töï do caùc thao taùc göûi noù, maùy
tính kieåm tra soá thöù töï vaø cho laïi soá thöù töï ôû thoâng baùo göûi ñi. Khi thoâng baùo ñöôïc ñaùnh soá,
heä thoáng coù theå tìm ñöôïc nhöõng thoâng baùo bò maát. Ñieàu ñoù raát quan troïng trong tröôøng hôïp
maùy tính hö hoûng hoaëc chuyeån trong heä thoáng duplex.
16.
Khi taïm döøng coù theå caû giôø, heä thoáng coù theå göûi thoâng baùo ñeán töøng terminal cho soá
thöù töï cuûa thoâng baùo cuoái cuøng noù nhaän ñöôïc cho caùc terminal. Caùc terminal seõ bieát ñöôïc heä
thoáng ñoù taïm döøng.
17.
Heä thoáng coù theå cho ta soá thoáng keâ veà söï löu thoâng qua noù.
Coù theå laäp trình ñeå tính söï göûi cuûa caùc user.
18.
19.
Coù theå thoâng baùo toaøn boä hoaït ñoäng cuûa noù nhö: traïng thaùi thoáng keâ sai, soá löôïng caùc
thoâng baùo ñang saép haøng, ñeám caùc thoâng baùo ñaõ göûi vaø v.v…
5.1.4 Chuyeån maïch goùi
Kyõ thuaät chuyeån maïch:
Chuyeån maïch goùi (PS) gaàn gioáng nhö chuyeån maïch thoâng baùo. Choã khaùc nhau cô baûn laø ñoä daøi cuûa
moät khoái döõ lieäu ñöa vaøo maïng ñöôïc haïn cheá thaønh töøng goùi. Ñoä daøi ñieån hình moãi goùi töø 1000 cho
ñeán haøng chuïc ngaøn bit. Töø moät ñieåm naøo ñoù maø nhìn, ta thaáy thoâng baùo ñöôïc caét thaønh nhöõng
phaàn nhoû vaø göûi ñi taïi thôøi ñieåm naøo ñoù. Ta thaáy giöõa chuyeån maïch thoâng baùo (MS) vaø chuyeån
maïch ngoùi (PS) coù söï khaùc nhau. Trong PS thoâng baùo ñaõ ñöôïc chia thaønh töøng goùi nhoû. Moät ñieåm
khaùc nöõa laø caùc goùi khoâng phaûi laø file. Goùi bao goàm döõ lieäu cuøng vôùi ñòa chæ vaø caùc thoâng soá caàn
thieát.
Hình veõ ñaõ cho ta moät ví duï veà moät maïng chuyeån maïch goùi. Maïng goàm caùc Node ñöôïc ñaùnh soá thöù
töï vaø caùc traïm A,B, … E,F.
Hình 5.3 Ví duï veà maïng chuyeån maïch goùi.
Ta duøng maïng treân ñeå chuyeån caùc goùi töø traïm naøy sang traïm khaùc.
Ví duï ta caàn truyeàn thoâng baùo töø A sang E .
Traïm A truyeàn thoâng baùo ñeán „ , ôû ñoù taïm giöõ thôøi gian ngaén vaø truyeàn ñeán … ø vaø truyeàn ñeán † vaø
noù göûi ñeán E .
Vaán ñeà ñaët ra laø: Traïm A caàn göûi moät thoâng baùo maø ñoä daøi cuûa noù lôùn hôn giaù trò cöïc ñaïi cuûa goùi.
Noù seõ ngaét thoâng baùo thaønh caùc goùi vaø chuyeån noù ñeán Node caàn thieát. Nhö vaäy: maïng seõ nhaän
doøng caùc goùi ñoù nhö theá naøo?
Coù 2 caùch ñöôïc söû duïng: Datagram vaø Virtual circuit.
Trong caùch DATAGRAM (DG):
Caùc goùi laø ñoäc laäp gioáng nhö trong chuyeån maïch thoâng baùo, caùc thoâng baùo ñoäc laäp nhau. Ví duï töø A
caàn truyeàn moät thoâng baùo goàm 3 goùi sang E, noù göûi caùc goùi: 1-1 1-2 1-3 sang „. Vôùi moãi goùi NODE
4 caàn phaûi quyeát ñònh ñöôøng ñi cho noù. Goùi 1-1 ñöa vaøo vaø NODE 4 seõ saép haøng ñeå noù sang … (gaàn
hôn sang ‡ ). Gioáng nhö vaäy cho goùi 1-2. Nhöng vôùi goùi 1-3 NODE 4 tìm thaáy con ñöôøng saép haøng
sang ‡ ngaén hôn sang … . Nhö vaäy caùc goùi maëc duø coù cuøng ñòa chæ ngöôøi nhaän nhöng khoâng ñi cuøng
moät ñöôøng. Hôn nöõa, goùi 1-3 coù theå ñeán † sôùm hôn goùi 1-2 vaø nhö vaäy coù theå do nguoàn goác khaùc
nhau maø ñeán E .
Caùch truyeàn nhö vaäy, moãi goùi ñoäc laäp ñöôøng ñi coù theå khoâng gioáng nhau goïi laø DATAGRAM
(DG).
Maïch aûo (VIRTUAL CIRCUIT)
Trong maïch aûo (VC) söï noái logic maïch ñöôïc thieát laäp tröôùc khi truyeàn moãi goùi.
Ví duï A coù moät hay nhieàu thoâng baùo caàn truyeàn ñeán E. Tröôùc tieân truyeàn Call Request ñeán „ ñeå
yeâu caàu noái maïch ñeán E. NODE 4 quyeát ñònh vaø yeâu caàu taát caû qua … , cuõng coù nghóa laø yeâu caàu
qua † vaø Call Request ñöôïc göûi ñeán E.
Neáu E ñaõ chuaån bò saün saøng noái maïch, E seõ göûi Call Accept ñeán † vaø töø † qua … , qua „ ñeán A .
Traïm A vaø E baây giôø coù theå truyeàn döõ lieäu qua ñöôøng noái logic ñaõ ñöôïc thieát laäp. Moãi goùi baây giôø
goàm caû nhaän daïng VC vaø döõ lieäu. Moãi NODE vôùi con ñöôøng ñaõ ñònh bieát ñöôïc caàn phaûi truyeàn goùi
tröïc tieáp ñeán ñaâu, khoâng caàn phaûi tìm ñöôøng nöõa. Nhö vaäy moïi döõ lieäu cuûa A truyeàn ñeán E ñeàu qua
caùc NODE „ , … , † vaø moïi döõ lieäu töø E truyeàn ñeán A ñeàu qua † , … , „ . Dó nhieân, moät trong hai
traïm seõ chaám döùt keát noái baèng caùch truyeàn goùi: Clear Request.
Cuøng moät thôøi gian, moät traïm coù theå coù nhieàu VC ñeán moät traïm khaùc vaø coù theå coù nhieàu VC ñeán
nhieàu traïm khaùc.
Nhö vaäy, tính chaát cô baûn cuûa VC laø ñöôøng noái logic giöõa 2 traïm ñöôïc thieát laäp tröôùc khi truyeàn döõ
lieäu. Chuù yù raèng ñeàu ñoù khoâng coù nghóa laø coù moät con ñöôøng cuï theå nhö trong chuyeån maïch ñieän
töû.
Goùi ñöôïc giöõ ôû moät NODE vaø saép haøng ñeå ñöôïc ñöa ra treân ñöôøng noái. Choã khaùc vôùi DATAGRAM
laø trong VC, NODE khoâng caàn tìm ñöôøng cho moãi goùi. Noù chæ caàn laøm moät laàn cho moät laàn noái.
Neáu 2 traïm muoán trao ñoåi döõ lieäu ngoaøi thôøi gian chu kyø, duøng loaïi VC toát hôn.
Moät VC ñôn giaûn coù theå cho pheùp thöïc hieän moät soá dòch vuï, kieåm tra sai, kieåm tra doøng thoâng tin,
söï lieân tieáp cuûa caùc goùi. Chuùng ta noùi coù theå vì khoâng phaûi taát caû caùc VC cho ta ñaày ñuû caùc dòch vuï
ñoù.
DATAGRAM coù 3 öu ñieåm sau:
Söï thieát laäp pha goïi coù theå traùnh nhau, coù nghóa laø caùc traïm muoán göûi chæ moät hay nhieàu goùi.
Datagram cung caáp nhanh hôn.
Noù linh ñoäng hôn: ví duï neáu bò ngheõn ôû phaàn naøo ñoù cuûa maïng thì Datagram coù theå laïi tìm
ñöôøng töø ñieåm ngheõn.
Söï cung caáp cuûa DG töï nhieân tin töôûng hôn vôùi vieäc xöû duïng VC, neáu moät Node naøo ñoù bò
hö taát caû caùc VC qua Node ñoù ñeàu boû. Coøn vôùi DG neáu Node ñoù hö thì goùi tìm con ñöôøng
khaùc.
Ñoä lôùn cuûa goùi
Moät trong söï thieát keá quan troïng laø ñoä lôùn cuûa goùi ñöôïc xöû duïng trong maïng. Noù coù söï töông quan
giöõa ñoä lôùn cuûa goùi vaø thôøi gian truyeàn. Nhö hình veõ cho ta thaáy.
Thoâng tin caàn truyeàn töø X qua a, b ñeán Y qua VC. Thoâng baùo caàn truyeàn goàm 30 bytes vaø moãi goùi
caàn 3 bytes kieåm tra, ñaët ôû ñaàu goùi vaø thöôøng ñöôïc goïi laø header. Neáu nguyeân goùi thoâng baùo ñöôïc
truyeàn (goàm 33 bytes) thì tröôùc tieân noù ñöôïc truyeàn töø X ® a. Khi ñaõ nhaän ñöôïc noù seõ truyeàn töø a
sang b vaø sau khi b nhaän ñöôïc noù seõ truyeàn sang Y. Toång thôøi gian ñöôïc truyeàn laø 99 bytes.
Baây giôø ta thöû ngaét thoâng baùo thaønh 2 goùi, moãi goùi goàm 15 bytes vaø ñöông nhieân moãi goùi caàn 3
bytes header. Trong tröôøng hôïp ñoù NODE a coù theå baét ñaàu chuyeån goùi thöù nhaát ngay sau khi nhaän
töø X khoâng caàn chôø ñeán khi nhaän goùi thöù 2. Ta thaáy thôøi gian giaûm xuoáng coøn 72 thôøi gian nhaän 1
bytes.
Khi ta chia thoâng baùo thaønh 5 goùi moãi NODE coù theå tröïc tieáp chuyeån ngay goùi sau khi nhaän. Thôøi
gian toång coäng laø 63 bytes.
Hình 5.4 Hieäu quaû cuûa ñoä lôùn goùi khi truyeàn.
Tuy nhieân neáu quaù trình söû duïng nhieàu goùi quaù maø moãi goùi ñeàu caàn coù header thì toång thôøi gian
cuõng khoâng phaûi laø nhoû nhaát.
5.2 Chuyeån maïch maïch ñieän
5.2.1 Maïng moät Node:
Hình 5.5 Maïng 1 Node.
Moät maïng chuyeån maïch maïch ñieän moät Node goàm coù nhieàu thueâ bao noái ñeán moät thieát bò chuyeån
maïch trung taâm. Boä chuyeån maïch maïch ñieän seõ cung caáp cho ta ñöôøng noái giöõa 2 thueâ bao muoán
lieân laïc vôùi nhau.
Maïng moät Node coù caáu hình nhö hình veõ 5.5.
• Boä phaän chuyeån maïch laø phaàn chính cuûa maïng, theo thôøi gian phaùt trieån hieän nay boä chuyeån
maïch soá ñöôïc duøng roäng raõi. Boä chuyeån maïch soá coù nhieàu öu ñieåm veà: giaù thaønh, coâng suaát
( khaû naêng) vaø dung löôïng cuûa noù. Vaán ñeà chính yeáu laø taát caû caùc tín hieäu ñeàu ñöôïc bieåu
dieãn trong daïng soá vaø öùng duïng kyõ thuaät ñoàng boä phaân ñöôøng theo thôøi gian.
• Boä phaän giao tieáp cuûa maïng laø moät phaàn cuûa maïch cöùng ñeå lieân keát caùc boä phaän soá töø ngoaøi
vaøo nhö: thieát bò xöû lyù döõ lieäu, ñieän thoaïi soá. Caùc thieát bò daïng Analog ñöôïc noái vaøo maïng
qua boä phaän bieán ñoåi A – D vaø ngöôïc laïi. Thieát bò trung keá ñeå noái moät heä thoáng beân ngoaøi
vaøo maïng, coù theå coù loaïi trung keá Analog vaø cuõng coù loaïi trung keá soá cho ñöôøng TMD (
phaân ñöôøng theo thôøi gian).
• Boä phaän ñieàu khieån thöïc hieän 3 thao taùc chính:
• Tröôùc tieân, thieát laäp söï noái maïch: Ñeå thöïc hieän nhieäm vuï naøy, tröôùc tieân do moät thueâ
bao yeâu caàu, ñeå thieát laäp söï noái maïch, thieát bò ñieàu khieån göûi yeâu caàu ñoù xaùc ñònh
xem thueâ bao ñöôïc yeâu caàu coù bò baän hay khoâng (neáu thueâ bao ñoù khoâng baän) vaø
thieát laäp con ñöôøng noái giöõa 2 thueâ bao qua boä chuyeån maïch.
• Keá ñoù thieát bò ñieàu khieån caàn phaûi giöõ söï noái maïch ñoù. Bôûi vì boä chuyeån maïch soá
öùng duïng nguyeân lyù phaân ñöôøng theo thôøi gian (TDM) neân coù theå caàn phaûi coù moät
phaân töû giöõ quaù trình noái maïch. Tuy nhieân, söï lieân laïc chæ truyeàn thuaàn tuùy caùc bit
thoâng tin (khaùc vôùi trong chuyeån maïch goùi caàn phaûi truyeàn theo protocol, ví duï: coù
ñòa chæ vaø nhöõng vaø nhöõng thoâng soá khaùc).
• Cuoái cuøng boä ñieàu khieån caàn phaûi giaûi phoùng söï noái maïch do yeâu caàu cuûa moät trong
2 thueâ bao.
Boä chuyeån maïch coù theå theo moät höôùng hoaëc hai höôùng. Trong moät boä chuyeån maïch ñôn höôùng
moïi tieáp ñieåm ñeàu ñöôïc coi nhö nhau: söï noái maïch coù theå thieát laäp cho 2 thueâ bao. Trong boä
chuyeån maïch 2 höôùng caùc tieáp ñieåm ñöôïc chia laøm 2 lôùp vaø söï noái maïch chæ coù theå thieát laäp giöõa 2
thueâ bao ôû 2 lôùp khaùc nhau. Ñieån hình cho loaïi naøy laø söï noái maïch cuûa terminal vaøo moät coång cuûa
maùy tính. Trong nhieàu tröôøng hôïp chæ coù moät terminal noái vaøo coång maø thoâi.
Ñaëc tính quan troïng cuûa loaïi chuyeån maïch maïch ñieän laø boä chuyeån maïch coù bò khoùa hay khoâng bò
khoùa. Boä chuyeån bò khoùa khi noù khoâng cho pheùp 2 thueâ bao ñöôïc noái nhau vì moïi ñöôøng ñi giöõa
chuùng ñeàu ñaõ ñöôïc duøng. Moät maïng bò khoùa laø maïng coù moät boä chuyeån maïch bò khoùa nhö vaäy.
Ngöôïc laïi, moät maïng khoâng bò khoùa laø maïng cho pheùp taát caû caùc thueâ bao (töøng caëp) ñöôïc noái vôùi
nhau. Neáu moät maïng chæ duøng ñeå cho tieáng noùi, thoâng thöôøng noù chaáp nhaän bò khoùa do haàu heát caùc
cuoäc goïi chæ trong thôøi gian ngaén neân moãi cuoäc goïi chæ chieám moät phaàn thôøi gian. Tuy nhieân vôùi
caùc thieát bò truyeàn soá lieäu thì vieäc ñoù khoù chaáp nhaän ñöôïc. Ví duï: moät terminal khi noái vaøo maùy tính
noù coù theå noái haøng giôø, coøn theo thoáng keâ cho ta thaáy vôùi caùc cuoäc goïi cuûa ñieän thoaïi thoâng qua
PBX thöôøng chæ töø 120 – 180 giaây. Ñoái vôùi truyeàn soá lieäu thoâng thöôøng khoaûng 8 giaây ñeán 15 giôø.
Do vaäy heä thoáng truyeàn soá lieäu yeâu caàu heä thoáng gaàn nhö khoâng bò khoùa.
5.2.2 Chuyeån maïch soá:
Coâng ngheä chuyeån maïch coù moät lòch söû laâu ñôøi, töø khi caàn thieát phaûi coù cho boä chuyeån maïch
analog. Vôùi söï phaùt trieån cuûa PCM vaø kyõ thuaät, tieáng noùi vaø döõ lieäu coù theå truyeàn qua tín hieäu soá.
Ñoù laø cô sôû chuyeån sang coâng ngheä thieát keá heä thoáng chuyeån maïch. Thay cho söï chaäm chaïp cuûa heä
thoáng khoâng gian, laø heä thoáng chuyeån maïch soá hieän ñaïi cuøng vôùi söï ñieàu khieån thoâng minh cuûa caùc
phaân töû theo khoâng gian vaø thôøi gian.
Chuùng ta seõ baét ñaàu vôùi caùc boä chuyeån maïch theo khoâng gian laø loaïi chuyeån maïch luùc ñaàu phaùt
trieån cho tín hieäu analog vaø sau ñoù ñöôïc duøng cho digital. Sau ñoù ta seõ xem theâm veà caùc chuyeån
maïch theo thôøi gian, caùi maø ngöôøi ta thieát keá chuû yeáu duøng cho chuyeån maïch soá, cuoái cuøng ta seõ
xeùt öùng duïng cuûa noù trong caùc heä thoáng chuyeån maïch döõ lieäu soá vaø PBXs.
a) Chuyeån maïch theo khoâng gian:
Nhö teân ñaõ goïi, chuyeån maïch theo khoâng gian laø loaïi chuyeån maïch maø trong noù ñöôøng noái giöõa 2
thueâ bao ñöôïc xaùc ñònh trong khoâng gian. Moãi söï noái maïch yeâu caàu ñöôïc thieát laäp con ñöôøng vaät lyù
thoâng qua boä chuyeån maïch ñeå truyeàn tín hieäu giöõa 2 thieát bò ñaàu cuoái. Cô sôû taïo neân khoái chuyeån
maïch laø nhöõng tieáp ñieåm cô khí hoaëc nhöõng coång ñieän töû vaø noù ñöôïc ñieàu khieån bôûi thieát bò ñieàu
khieån.
Hình 5.6a cho ta ma traän tieáp ñieåm ñôn giaûn vôùi n ñaàu vaøo vaø m ñaàu ra. Caùc tieáp ñieåm beân trong
cho pheùp ta noái moät ñaàu vaøo baát kyø vôùi moät ñaàu ra baát kyø thoâng qua giao ñieåm cuûa chuùng. Noù coù söï
khaùc nhau giöõa ñaàu vaøo vaø ñaàu ra. Ví duï: ñaàu vaøo coù theå noái ñeán moät terminal trong khi ñaàu ra coù
theå noái ñeán coång cuûa maùy tính.
Ma traän giao ñieåm coù theå thöïc hieän vôùi n > m, m = n, n < m.
Ma traän coù n x m giao ñieåm, moät soá ñaàu vaøo coù theå noái ñeán moät soá ñaàu ra, vì ma traän giao ñieåm
phaân bieät giöõa ñaàu vaøo vaø ñaàu ra. Tuy nhieân neáu ta khoâng phaân bieät ñaàu vaøo vaø ñaàu ra, coù nghóa laø
n=m, thì ta xöû duïng ma traän tieáp ñieåm tam giaùc ñeå noái ñaàu cuoái naøy ñeán ñaàu cuoái khaùc. (Hình
5.6b).
Vaø nhö vaäy ta coù n(n-1)/2 giao ñieåm.
Boä chuyeån maïch ma traän giao ñieåm (crosshar switch) coù moät soá haïn cheá sau:
Hình 5.6 Boä chuyeån maïch khoâng gian ñôn giaûn.
• Soá löôïng giao ñieåm laø n2, vaäy n lôùn giaù thaønh caøng cao.
• Neáu maát moät tieáp ñieåm naøo ñoù thì daãn ñeán khoù khaên noái giöõa 2 thueâ bao.
• Nhöõng giao ñieåm ñeàu khoâng ñöôïc duøng heát coâng suaát (thöôøng laø n trong n2).
Ñeå haïn cheá nhöõng nhöôïc ñieåm treân ngöôøi ta söû duïng boä chuyeån maïch nhieàu caáp. Ngöôøi ta chia N
ñaàu vaøo thaønh ra N/n nhoùm cho n ñöôøng moãi nhoùm, n ñöôøng cuûa moät nhoùm laäp thaønh caáp thöù nhaát.
Moãi nhoùm coù k ñaàu ra, vôùi k ñaàu ra cuûa N/n nhoùm ñöa vaøo caáp thöù 2 vaø cöù nhö theá tieáp tuïc. Hình
5.7 cho ta moät maïng coù 3 caáp ñoái xöùng. Soá löôïng ñaàu vaøo baèng soá löôïng ñaàu ra (N) vaø ta coù k ma
traän ôû 2 caáp. Moãi ma traän coù N/n ñaàu vaøo vaø N/n ñaàu ra.
Hình 5.7 Chuyeån maïch khoâng gian 3 caáp.
Caùch toå chöùc nhö vaäy coù nhieàu öu ñieåm hôn so vôùi caùc chuyeån maïch ñôn giaûn:
• Soá caùc tieáp ñieåm ma traän ít hôn.
• Coù nhieàu ñöôøng thoâng qua maïng ñeå keát noái 2 ñieåm ñaàu cuoái.
Ñöông nhieân moät maïng nhieàu caáp nhö vaäy söï ñieàu khieån cuõng phaûi phöùc taïp hôn. Ñeå thieát laäp moät
ñöôøng trong maïng moät caáp chæ caàn môû moät coång ñôn, coøn trong maïng nhieàu caáp ôû moãi caáp caàn coù
moät ñöôøng qua vaø coù moät coång ñöôïc môû.
Moät maïng nhieàu caáp theo khoâng gian coù theå cuõng bò khoùa khoâng baûo ñaûm coù moät ñöôøng qua.
Hình 5.8 Maïng bò khoùa trong boä chuyeån maïch 3 caáp.
Hình 5.8 cho ta moät maïng 3 caáp vôùi N=9, n=3 vaø k=3. Nhöõng ñöôøng ñaäm chæ cho ta caùc ñöôøng ñaõ
xöû duïng. Ñaàu vaøo 4 ñöôïc noái ñeán ñaàu ra 6, ñaàu vaøo 7 noái ñeán ñaàu ra 1, ñaàu vaøo 8 noái ñeán ñaàu ra 8,
ta khoâng theå tìm ñöôïc ñöôøng noái töø ñaàu vaøo 9 ñeán ñaàu ra 4 hoaëc 6. Roõ raøng, ñeå giaõm khaû naêng bò
phaù ta phaûi taêng soá löôïng k (soá löôïng ñaàu ra töø caáp chuyeån maïch thöù nhaát vaø soá löôïng ñaàu ra cuûa
caáp thöù hai). Soá löôïng k cho moät maïng coù 3 caáp baûo ñaûm khoâng bò khoùa laø bao nhieâu? Hình 5.9 cho
ta khaû naêng ñoù.
Nhö ôû hình veõ 5.9 ta thaáy ma traän caùc tieáp ñieåm khoâng bao giôø bò khoùa (heát ñöôøng), bao giôø ta cuõng
tìm ñöôïc moät ñöôøng ñeå noái giöõa ñaàu vaøo vaø ñaàu ra. Ñoái vôùi maïng nhieàu caáp nhö hình 6.8 thì ñieàu
ñoù khoâng theå ñöôïc.
Hình 5.9 Boä chuyeån maïch 3 caáp khoâng bò khoùa.
Giaû thieát ta caàn noái töø A ñeán B, töø ñaàu vaøo n ta coù n-1 ñöôøng ñaõ bò chieám, töø ñaàu ra ta coù n-1 ñöôøng
ñaõ bò chieám. Vaäy caàn coù 2n-2 ñöôøng ñaõ bò chieám. Soá ñöôøng caàn thieát phaûi laø: K= 2n-2+1= 2n-1
ñöôøng.
Baây giôø ta trôû laïi vôùi boä chuyeån maïch nhieàu caáp, noù caàn bao nhieâu tieáp ñieåm so vôùi boä chuyeån
maïch ñôn giaûn. Töø hình veõ ta coù:
Nx = 2Nk + k(N/n)2 maø k = 2n - 1
Vaäy: Nx = 2N(2n - 1) + (2n - 1) * (N/n)2.
Ñoái vôùi boä chuyeån maïch ñôn giaûn ta coù:
Nx = n2
Töø ñoù ta coù baûng:
b) Boä chuyeån maïch theo thôøi gian
Trong boä chuyeån maïch trong khoâng gian ngöôøi ta duøng moät con ñöôøng noái cuï theå. Trong boä chuyeån
maïch theo thôøi gian ngöôøi ta gom nhöõng ñöôøng coù doøng döõ lieäu toác ñoä thaáp thaønh doøng coù toác ñoä
cao. Thoâng thöôøng ngöôøi ta chia boä chuyeån maïch theo thôøi gian thaønh 3 loaïi:
• Boä chuyeån maïch TDM bus (Time Division Multiplex).
• Boä chuyeån maïch TSI (Time Slot Interchange).
• Boä chuyeån maïch TMS (Time Multiplex Switching).
Boä chuyeån maïch TDM bus (Time Division Multiplex):
Nhö trong phaàân multiplex ñaõ trình baøy, TMD laø kyõ thuaät phaân ñöôøng theo thôøi gian, laø caùch chia
treân moät ñöôøng truyeàn thaønh nhöõng ñoaïn thôøi gian nhaát ñònh. Moãi ñöôøng ñöôïc söû duïng trong
khoaûng thôøi gian cho pheùp cuûa mình. Chuùng ta chæ khaûo saùt vôùi caùc TDM ñoàng boä.
Chuùng ta coù theå toùm taét moät TDM ñoàng boä nhö sau, nhö hình veõ 5.10a ñaõ cho:
Nhieàu ñöôøng (n) tín hieäu coù toác ñoä thaáp ñöôïc taäp hôïp laïi thaønh moät ñöôøng coù toác ñoä cao. Moãi ñaàu
vaøo ñöôïc söû duïng khi ñeán löôït cuûa noù. Söï saép xeáp caùc keânh lieân tuïc taïo thaønh moät khung cho n
keânh. Moãi keânh söû duïng coù theå daønh cho noù 1 bit, 1 byte hoaëc 1 khoái daøi. Ñieàu quan troïng caàn phaûi
nhôù laø vôùi TDM ñoàng boä, thôøi gian xöû duïng cho nguoàn vaø ngöôøi nhaän trong khung thôøi gian ñaõ
ñöôïc xaùc ñònh vì vaäy khoâng caàn coù ñòa chæ cho töøng keânh.
Vieäc ñoàng boä coù theå raát ñôn giaûn, ví duï moãi moät keânh truyeàn tröôùc döõ lieäu cuûa mình vaøo buffer,
multiplex saép xeáp caùc buffer ñoù theo thöù töï, coá ñònh noù vaø göûi döõ lieäu cuûa noù leân ñöôøng truyeàn,
trong khung thôøi gian döõ lieäu chung . Beân boä phaän thu seõ taùch bieät töøng keânh rieâng. Treân ñaàu ra
daãn ñeán ñöôøng truyeàn, multiplex seõ saép xeáp caùc buffer laàn löôït.
Ñaàu noái I/O cuûa ñöôøng daây ñeán multiplex coù theå laø ñoàng boä hoaëc khoâng ñoàng boä. Ñöôøng noái giöõa 2
multiplex laø ñoàng boä vaø toác ñoä truyeàn cuûa noù baèng toång toác ñoä caùc ñöôøng döõ lieäu noái ñeán noù nhö
trong phaàn multiplex ñaõ noùi, ñieàu ñöông nhieân toác ñoä cuûa ñöôøng truyeàn bao giôø cuõng phaûi lôùn hôn
toång toác ñoä caùc ñöôøng vì noù coøn phaûi truyeàn moät soá bit cho ñoàng boä.
Hình 5.10 Boä chuyeån maïch TDM bus.
Caùc khe thôøi gian trong moät frame ñeàu ñöôïc phaân phoái coá ñònh treân ñöôøng I/O, ñònh tröôùc goác cuûa
noù. Neáu moät thieát bò naùo ñoù khoâng coù döõ lieäu truyeàn thì khe thôøi gian ñoù boû troáng, nhö vaäy toác ñoä
thöïc cuûa ñöôøng truyeàn coù theå coøn nhoû hôn khaû naêng cuûa heä thoáng.
Hình 5.10b cho ta hình töôïng ñôn giaûn bieåu thò boä chuyeån maïch. Moãi moät buffer vaøo vaø ñöôøng ra
ñeàu ñöôïc noái qua coång kieåm tra noái ñeán bus digital toác ñoä cao. Moãi moät ñaàu daây vaøo ñöôïc phaân
phoái moät khe thôøi gian. Trong thôøi gian maø coång cuûa ñöôøng noái cho pheùp thì döõ lieäu ñöa vaøo bus vaø
ñoàng thôøi cuõng vôùi khe thôøi gian töông öùng ôû ñaàu ra cuõng cho pheùp.
Do söï cho pheùp vaø khoâng cho pheùp cuûa caùc coång ñöôïc kieåm soaùt, thöù töï cuûa daây noái vaøo vaø ra
khoâng caàn ôû cuøng moät boä phaän, kyõ thuaät naøy cuõng khoâng coù teân ñaëc tröng naøo neân ta goïi laø TDM
bus.
Ñöông nhieân, moät maïch nhö vaäy khoâng caàn thieát ôû veà 2 phía nhö hình 6.10b chæ ra, boä chuyeån
maïch coù theå n caëp I/O ñeán bus. Moãi moät thieát bò xöû duïng ñöôøng truyeàn full duplex ñeå truyeàn toång
khe thôøi gian ñaõ cho vaø nhaän ôû khe khaùc.
Chuyeån maïch TDM bus öu ñieåm hôn chuyeån maïch ma traän giao ñieåm ôû choã hieäu suaát xöû duïng caùc
coång. Ñeå duøng cho N ñöôøng, chuyeån maïch TDM bus caàn 2N coång hoaëc tieáp ñieåm chuyeån maïch,
trong khi ñoù chuyeån maïch crossbar yeâu caàu NÖ N tieáp ñieåm chuyeån maïch.
Chuyeån maïch TDM bus coù theå chaáp nhaän ñöôøng daây coù toác ñoä thay ñoåi, ví nhö moät ñöôøng daây coù
toác ñoä 9600bps chieám moät khe thôøi gian trong frame, moät ñöôøng coù toác ñoä 19,2 khps seõ chieám 2 khe
thôøi gian cuûa frame. Ñöông nhieân, chæ coù nhöõng ñöôøng cuøng toác ñoä môùi ñöôïc noái vaøo.
Hình veõ 5.11 laø maïch ñieàu khieån cho chuyeån maïch TDM bus. Ta giaû thieát laø thôøi gian truyeàn treân
bus baèng 0. Nhöõng frame ñeán bus coù chu kyø 30m s vaø noù coù 6 khe thôøi gian moãi khe 5m s. Moät boä
nhôù kieåm tra coù theå ghi nhaän ñöôïc nhöõng coång traïng thaùi noái caàn thieát giöõa caùc khe thôøi gian (caùc
ñöôøng). ÔÛ ví duï ta coù 6 traïng thaùi noái ñöôïc nhôù. Chu kyø ñieåu khieån boä nhôù laø 30m s. Trong chu kyø
ñieàu khieån thöù nhaát cuûa moãi chu kyø ñaàu ra keânh 1 vaø ñaàu vaøo keânh 3 ñöôïc môû, theo ñoù döõ lieäu töø 1
ñöa vaøo 3 thoâng qua bus, töông töï nhö vaäy coù söï trao ñoåi giöõa 1-3, 2-5 vaø 4-6.
Hình 5.11 Ñieàu khieån cuûa chuyeån maïch TDM bus.
Ñieàu khieån logic cho heä thoáng ñöôïc moâ taû cho ta thaáy vôùi moãi söï keát noái caàn coù 2 coång. Taát caû caùc
thieát bò ñöôïc noái ñeán bus vaø laáy döõ lieäu cuûa mình maø trong döõ lieäu cuõng khoâng caàn coù ñòa chæ ngöôøi
nhaän. Ñoù laø söï khaùc bieät giöõa chuyeån maïch TDM bus vôùi chuyeån maïch goùi.
Boä chuyeån maïch TSI (Time Slot Interchange)
Hình 5.12 Chuyeån maïch TSI.
Cô sôû ñeå taïo khoái coù nhieàu boä chuyeån maïch phaân ñöôøng thôøi gian laø cô cheá TSI. Moät TSI hoaït
ñoäng treân doøng TDM ñoàng boä cuûa khe thôøi gian, hoaëc keânh, vôùi caëp thay ñoåi beân trong cuûa khe taùc
duïng full duplex. Hình 5.12a cho ta söï lieân keát giöõa TSI vôùi 2 boä TDM thöù I vaø J.
Ñöôøng noái ñaàu vaøo cuûa N thieát bò thoâng qua TDM ñoàng boä ñeå taïo ra doøng TDM vôùi N khe. Ñeå löu
tröõ söï noái beân trong, caùc khe töông öùng cho 2 thieát bò ñöôïc hoaùn ñoåi theo söï trao ñoåi beân trong cuûa
töøng caëp 2 khe, döõ lieäu vaøo treân moät khe ñöôïc löu laïi cho ñeán khi noù coù theå göûi cho keânh caàn thieát
trong frame tieáp theo. Do vaäy TSI taïo ra söï laøm chaäm vaø sinh ra söï phaù huûy thöù töï ôû khe ra. Do moãi
moät keânh ñaõ ñònh tröôùc khe thôøi gian trong frame, duø noù coù hay khoâng coù soá lieäu truyeàn, do ñoù ñoä
lôùn cuûa TSI caàn phaûi choïn sao cho phuø hôïp vôùi dung löôïng caùc ñöôøng TDM chöù khoâng theo toác ñoä
truyeàn.
Hình 5.12b moâ taû sô ñoà khoái TSI. Nhöõng ñöôøng I/O laø multiplex vaø demultiplex. Nhöõng chöùc naêng
hoaït ñoäng cuûa noù coù theå toång hôïp theo töøng phaàn cuûa noù. Moät boä nhôù löu tröõ döõ lieäu coù ñoä roäng
baèng soá bit cho khe thôøi gian vaø doä daøi baèng soá löôïng caùc khe thôøi gian cho 1 frame. Döõ lieäu vaøo töø
TDM vaøo seõ ñöôïc ghi laàn löôït töø treân xuoáng. ÔÛ TDM ñaàu ra frame ñöôïc thieát laäp baèng caùch ñoïc töø
boä nhôù ghi ñuùng theo ñòa chæ caàn thieát ñaõ ñöôïc nhôù cho söï lieân laïc.
Nhö hình veõ cho, döõ lieäu ôû keânh I vaø J trao ñoåi nhau, thaønh laäp ñöôøng noái 2 chieàu toaøn phaàn giöõa
traïm I vaø traïm J.
TSI raát ñôn giaûn, tuy nhieân ñoä lôùn cuûa noù phuï thuoäc vaøo soá löôïng cuûa söï lieân laïc, vaø noù haïn cheá bôûi
toác ñoä cuûa boä nhôù. Roõ raøng raèng, khi toå chöùc yeâu caàu thoâng tin ñoïc vaøo vaø ñoïc ra cuûa boä nhôù nhanh
hôn khi noù ñeán. Ví duï: Neáu ta coù 24 keânh, moãi keânh 64 kbps vaø moãi keânh coù 8 bit, soá löôïng vaøo seõ
laø 192.000 khe vaøo trong 1 giaây. Duøng cho moät khe thôøi gian ñeàu caàn phaûi ñoïc vaø ghi, vaäy thôøi gian
thaâm nhaäp boä nhôù laø 1/192.000*2 =2.6m s.
Hình 5.13 Thao taùc löu tröõ cuûa TSI.
Hình 5.14 TSI vôùi ñaàu vaøo thay ñoåi.
Chuùng ta quan saùt kyõ hôn taùc ñoäng löu tröõ thoâng tin, ta xem noù laø moät haøm thôøi gian. Giaû thieát heä
thoáng coù 8 ñöôøng vaøo – ra, trong ñoù toàn taïi söï lieân keát: 1-2, 3-7, 5-8. Coøn laïi 2 traïm khoâng xöû duïng.
Hình veõ 5.13 cho ta giaù trò löu giöõ thoâng tin cho moät frame. Trong thôøi gian cuûa khe, thôøi gian khe
thöù nhaát döõ lieäu ñöôïc ghi vaøo 1 vaø ñoïc ra 2. Trong thôøi gian cuûa khe thöù 2 döõ lieäu ñöôïc göûi vaøo 2
vaø ñoïc ra 1…
Nhö ñaõ thaáy quaù trình ghi döõ lieäu vaøo boä nhôù laø chu kyø vaø theo thöù töï saép xeáp, trong khi ñoù quaù
trình ñoïc laø khoâng chu kyø vaø yeâu caàu xöû duïng ñòa chæ ñaõ ñöôïc nhôù. Hình veõ cuõng cho 2 frames thöù
töï vaøo vaø ra vaø chæ thò söï truyeàn döõ lieäu giöõa keânh 1 vaø 2.
Cuõng nhö trong chuyeån maïch cuûa TDM bus, TSI coù theå duøng cho caùc ñaàu vaøo thay ñoåi toác ñoä
truyeàn. Hình 5.14 laø moät phöông aùn cho noù. Caùc ñöôøng noái ñaàu vaøo ñeán multiplex ñoàng boä qua boä
choïn (selector). Boä choïn seõ choïn ñöôøng cô baûn döïa vaø boä ñeám khe thôøi gian töø ñoù xaùc ñònh söï laáy
maãu cho moãi ñöôøng vaøo.
Boä chuyeån maïch TMS (Time Multiplexed Switching):
Hình 5.15a Boä chuyeån maïch soá 2 caáp.
Nhö ñaõ noùi ôû treân TSI bò haïn cheá soá löôïng lieân keát, hôn nöõa tuøy theo ñoä lôùn cuûa noù, vôùi toác ñoä coá
ñònh thì söï laøm chaäm noù caøng lôùn. Ñeå giaûi quyeát 2 vaán ñeà treân ngöôøi ta duøng nhieàu TSI.
Hình 5.15b Maïng 3 caáp STS vaø TST.
Baây giôø ta noái 2 keânh vaøo cuûa TSI ñôn giaûn thì khe thôøi gian coù theå chuyeån ñoåi nhau. Tuy nhieân,
khi noái moät keânh ôû moät TSI naøy ñeán moät keânh cuûa TSI khaùc ta caàn moät soá khoaûng trong multiplex.
Ñieàu ñöông nhieân ta khoâng muoán chuyeån taát caû caùc khe thôøi gian. Kyõ thuaät ñoù ñöôïc goïi laø TMS
Maïng nhieàu caáp coù theå xaây döïng bôûi TMS vaø TSI. ÔÛ TMS coù theå chuyeån khe thôøi gian ôû doøng döõ
lieäu naøy sang doøng döõ lieäu khaùc, ta goïi laø S vaø vôùi TSI ta goïi laø T.
Hình 5.15a cho ta sô ñoà khoái noái giöõa T vaø S cho maïng coù 2 caáp. Ñaây laø moät maïng bò khoùa. Ví duï:
neáu moät keânh trong doøng vaøo 1 chuyeån ñeán keânh 3 cuûa doøng ra 1 vaø moät keânh khaùc ôû doøng vaøo 1
chuyeån vaøo keânh 3 cuûa doøng ra 2, moät trong hai söï keát noái seõ bò khoùa.
Ñeå traùnh, ngöôøi ta duøng maïng 3 caáp sau:
• TST
• TSSST
• STS
• SSTSS
• TSTST
14 trang
18620
Free
Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình Kỹ thuật truyền số liệu - Chương 5: Kỹ thuật chuyển mạch", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_ky_thuat_truyen_so_lieu_chuong_5_ky_thuat_chuyen.doc
