Báo cáo Kỹ thuật điều chế xung mã pcm

LỜI NÓI ĐẦU Như chúng ta đã biết trong những thập niên vừa qua do con người ý thức được tầm quan trọng của khoa học kỹ thuật nên đã đặt ra các mục tiêu để hướng tới như: thăm dò vũ trụ để đưa con người đến hành trình mới và có thể tồn tại được ở đó… ngày nay với sự phát triển không ngừng của kinh tế, xã hội, khoa học kỹ thuật,… ngành công nghệ thông tin đã và đang mở ra một kỷ nguyên mới - kỷ nguyên của công nghệ thông tin. Và đã sử dụng thành công kỹ thuật xử lý tín hiệu số, kỹ thuật chuyển mạch số, kỹ thuật truyền dẫn số, ghép kênh số… đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin của người sử dụng vào các lĩnh vực đời sống áp dụng vào trong các mạng viễn thông. Trong đó hệ thống chuyển mạch có nhiều cải tiến tiến bộ, nhờ đó mà chất lượng phục vụ được nâng lên rõ rệt và mở ra nhiều dịch vụ mới. Các tổng đài trong và nước hiện nay, hầu hết đều là các tổng đài điện tử số điều khiển theo chương trình lưu trữ SPC, có tính linh hoạt cao, dung lượng lớn, cấu trúc gọn nhẹ theo từng modul, sử dụng các linh kiện, các công nghệ tiên tiến rất thuận tiện cho việc quản lý, khai thác, vận hành, bảo dưỡng tổng đài có hiệu quả. Ví dụ như tổng đài Alcatel-1000E10 do Pháp sản xuất. Vậy: kỹ thuật chuyển mạch số, ghép kênh số, tổng đài số… cụ thể như thế nào? "bài báo cáo" này, sẽ giúp chúng ta phần nào mang lại những kiến thức cơ bản về đề tài đó. Để hoàn thành được "bài báo cáo" này, ngoài nỗ lực của bản thân, chúng em đã nhận được sự giúp đỡ hướng dẫn tận tình của các thầy: Dương Thanh Phương, cùng toàn thể các thầy, cô trong trung tâm ĐT-TH-VT trường Đại học Công nghiệp Hà Nội. Mặc dù rất cố gắng để hoàn thiện bản báo cáo nhưng quá trình làm không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, chúng em rất mong được sự góp ý từ phía thầy cô, cùng toàn thể các bạn. Chúng em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG I: KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ XUNG MÃ PCM I. Giới thiệu Hiện nay trên thế giới đã và đang sử dụng kỹ thuật số trong các chức năng điều khiển chuyển mạch và báo hiệu trong các tổng đài điện thoại và các liên kết truyền dẫn giữa chúng. Một yếu tố quan trọng của sự thay đổi này là xu hướng phát triển của phương pháp vận chuyển tín hiệu thoại bằng kỹ thuật chuyển đổi tương tự thành tín hiệu số. Phương pháp này được phát minh bởi REEves năm 1937 nhưng nó chỉ dùng trong kỹ thuật bán dẫn và cho phép ứng dụng các hệ thống truyền dẫn số thực tế trong các mạng điện thoại từ giữa thập niên 60. Hiện nay phương pháp thông dụng nhất để số hoá tiếng nói là kỹ thuật điều chế xung mã PCM. Kỹ thuật điều chế xung mã được dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ tương tự thành tín hiệu số, được biểu diễn thành tổ hợp của nhóm xung nhị phân gồm 8 xung gọilà một từ mã 8 bít, chu kỳ125 ms kỹ thuật PCM được sử dụng trong hệ thống thông tin số được dùng để truyền tín hiệu không liên tục, theo thời gian. Tín hiệu được chuyển đổi thành tín hiệu nhị phân có hai giá trị là "0" và "1" tương ứng với hai giá trị có xung và không xung. Tín hiệu thoại, tín hiệu hình là các tín hiệu liên tục theo thời gian để truyền dẫn và xử lý được trong hệ thống thông tin số thì việc đầu tiên là phải biến đổi từ tín hiệu tương tự thành tín hiệu số. Gọi chung là kỹ thuật biến đổi tương tự thành số ký hiệu: A/D Trong viễn thông biến đổi A/D ta dùng kỹ thuật điều chế PCM quá trình điều chế xung mã PCM được chia thành 3 giai đoạn: lấy mẫu, lượng tử và mã hóa. II. Lấy mẫu trong PCM - Lấy mẫu là quá trình rời rạc hoặc chia nhỏ tín hiệu theo thời gian. - Cơ sở của lấy mẫu dựa trên định lý kachenhihcop. Nội dung của định lý được phát triển như sau: một tín hiệu liên tục theo thời gian có giải tần xác định từ fmin Ifmax có thể được biểu diễn bằng các điểm (các giá trị) rời rạc theo thời gian có chu kỳ là TS thoả mãn điều kiện: fs ³ 2fmax Trong đó: fmax là tần số cao nhất của tín hiệu liên tục Fs là tần số lấy mẫu Ví dụ: tín hiệu thoại fmax = 4khz - Quá trình lấy mẫu được mô tả bằng sơ đồ sau: Upam X(t) TS 0 t t+TS t+2TS t+3TS t W Hình 1: Sơ đồ quá trình lấy mẫu X(t): là tín hiệu liên tục theo thời gian có giải tần xác định từ fmin I fmax được lấy mẫu tại các điểm: t, t+TS, T+2TS, T+3TS … có chu kỳ là TS thoả mãn điều kiện: fs = 1/TS ³ 2 fmax Kết quả: sau lấy mẫu ta nhận được một dãy xung có biên độ thay đổi theo x(t) gọi là dãy xung điều biên ký hiệu Upam (pulse amplitude Modulation). - Ở máy thu phải khôi phục lại tín hiệu liên tục ban đầu x(t) từ dãy xung điều biên Upam. Phân tích phổ của dãy xung điều biên Upam (phổ là đồ thị phân bố năng lượng theo trục tần số). - Phổ của dãy xung điều biên có dãy như sau: Bên trên Bên dưới Một chiều f 0 fs+fmax fs fs-fmax fmax Hình 2: Phổ của dãy xung điều biên Phổ của dãy xung điều biên Upam gồm có các thành phần sau: - Thành phần một chiều là thành phần không mang tin, không ảnh hưởng đến tín hiệu. - Từ 0 Chương I: TỔNG ĐÀI SPC I : GIỚI THIỆU VỀ TỔNG ĐÀI SPC Kể từ khi phát minh ra máy điện thoạivào năm1876 , cũng là lúc bắt đầu một cuộc cách mạng về công nghệ thông tin .Năm 1876 cũng là lúc bắt đầu một cuộc cách mạng về công nghệ thông tin. Năm 1878 hệ thống tổng đài nhân công được đưa vào phục vụ thương mại thành công.Do nhu cầu trao đổi thông tin và số lượng cuộc gọi tăng lên, tổng đài nhân công dần không đáp ứng được nhu cầu đó. Để đáp ứng đựoc nhu cầu đó, người ta đã nghiên cứu và cho ra đời tổng đài số, gọi tắt là SPC. Tổng đài SPC là tổng đài điện tử điều khiển theo trương trình lập sẵn, toàn bộ các hoạt động của tổng đài đã được lập trình trướcvà đựoc ghi vào bộ nhớ có dung lượng lớn. Mọi hoạt động của tổng đài được điều khiển bằng bộ vi sử lý trung tâm như một máy tính điện tử nên tốc độ sử lý cuộc gọi rất cao. Ngày nay tổng đài số đựoc sử dụng rộng dãi trên toàn thế giới nhờ nó có các ưu điểm mà tổng đài nhân công không có. II: NHỮNG ƯU ĐIỂM CỦA TỔNG ĐÀI SPC: + Có thể lưu trữ được các số liệu trong quá trình làm việc giúp việc vận hành khai thác, bảo dưõng và quản lý một cách tối ưu dễ dàng. + Có thể áp dụng cộng nghệ máy tính vào việc quản lý, từ đó có thể áp dụng tiến bộ công nghệ máy tính vào tổng đài. + Tổng đài SPC có thể phát hiện được các sử cố các họng hóc trong quá trình vận hành , khai thác bằng các chương trìng tự động đo kiệm tra không làm ảnh hưởng đến quá trình hoạt động của tộng đài. + Tổng đài có cấu trúc gọn gàng theo tưng giá máy , ngăn kéo dangmodun nên thuận tiện cho việc lắp đạt sửa chữa và thay thế . + Thuận tiện , linh hoạt trong quá trình hoat động khi cần bổ xung dịch vụ thuê bao hoặc thay đôỉ dịch vụ thuê bao, thay đổi số máy , thêm bớt thuê bao mà không cần thay đổi cấu trúc phần cứng mà chỉ cần bổ xung chương trình. III: NHIỆM VỤ CỦA TỔNG ĐÀI - Tổng đài có các nhiệm vụ sau: + Nhiệm vụ báo hiệu: Đây là nhiệm vụ trao đổi, báo hiệu với mạng ngoài bao gồm các đường dây thuê bao và truy kế đầu nối tới các máy thuê bao hay các tổng đài khác. + Nhiệm vụ xử lý thông tin báo hiệu và điều khiển thao tác chuyển mạch: thiết bị điều khiển nhận các thông tin báo hiệu từ các đường dây thuê bao và truy kế, xử lý các thông tin này và dưa ra các thông tin điều khiển để hoặc cấp báo hiệu tới các đường dây thuê bao hay trung kế hoặc để điều khiển các thiết bị chuyển mạch và các thiết bị phụ trợ để tạo tuyến nối. + Tính cước:là toạ ra các số liệu phù hợp với từng loại cuộc gọi sau khi cuộc gọi kết thúc. Số liệu cước này sẽ được xử lý thành các bản tin cước phục vụ công tai thanh toán cước. Tất cả các nhiệm vụ trên đây được thực hiện có hiệu quả nhơ sử dụng máy tính điều khiển tổng đài. IV. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA TỔNG ĐÀI SPC: Khối giao tiếp Khối chuyển mạch 2 3 1 4 CSS CSS Kiểm tra Phân phối thuê bao Điều khiên đấu nối Trao đổi người máy Các bộ nhớ BUS Chung Xử lý trung tâm Thuê bao tương tự Thuê bao số Trung kê tương tự Trung kế số H1:1 Sơ đồ khối tổng đài SPC 1-Khối giao tiếp: Dùng để giao tiếp giữa các thuê bao tương tự hoặc các thuê bao số với chuyển mạch qua đường dây thuê bao, giao tiếp giữa tổng đài và tổng đài số với các tổng đài khác qua đươòng truy kế. Trong khối giao tiếp bao gồm: Khối giao tiếp thuê bao tương tự, dùng để nối đầu, nối các thuê bao tương tự với chuyển mạch, gồm 4 chức năng BORSCHT + Cấp nguồn( battery): cấp nguồn cho máy điện thoại 23V dòng điện từ I=18-50mA +Bảo vệ quá áp ( voer voltage protection): tránh điện áp cao ảnh hưởng tới đường dây điện thoại và nguy hiểm cho người sử dụng +Cấp chuông(Ring): Cấp chuông cảm ứng với 25Hz, 75V cho máy điện thoại. +Giám sát trạng thái( Supervision): Báo hiệu để tổng đài biết được trạng thái của máy. +Sai động(Hybird): là mạch chuyển đối 214 dây để biến đổi tín hiệu thoại từ chế độ bán song công sang chế độ song công. +Mã hoá(Coder): mã hoá và giải mã dùng để biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số và ngược lại +Đo thử( Test): Đo kiểm tra các tham số đường dây Là khối giao tiếp thuê bao số dùng để đấu nối các thuê bao số với chuyển mạch gồm 8 chức năng GAZPACHO +Tạo khung(Generation frame): Nhận tín hiệu đồng bộ khung để phân biệt từng khung của truyền số liệu PCRA đưa từ các tổng đài tới +Đồng bộ khung(Aliment of frame): Để sắp xếp khung số liệu mới phù hợp với hệ thống PCM +Ma giảm bít 0(Zero String Supperssion): Và dãy tín hiệu PCM có nhiều quãng chứa bít 0 sẽ khó phục hồi tín hiệu đồng bộ có phía thu ta nên thực hiện nén các quãng tín hiệu có nhiều bít 0 ở phía phát. + Đảo cực đỉnh : ( Polar conversion) : Biến đổi dãy tín hiệu đơn cực từ hệ thống thành tín hiệu lưỡng cực trên đường dây và ngược lại. + Xử lý cảnh báo ( Alarm processing) : xử lý cảnh báo từ đường truyền PCM .+ Phục hồi xung nhịp : (clock recovery) : Phục hồi xung nhịp từ dãy tín hiệu thu . + Báo hiệu ( Office signalling) : Thực hiện các chức năng giao tiếp báo hiệu để phối hợp với các loại báo hiệu giữa tổng đài đang xét và tổng đài khác qua đường trung kế . (3)Khối giao tiếp trung kế số dùng để đấu nối các tổng đài số khác với chuyển mạch bằng đường truyền dẫn PCM . ( 4 ) Khối giao tiếp trung kế tương tự : dùng để đấu nối các tổng đài tưongt ụư khác với chuyển mạch . 2 . Khối chuyển mạch Dùng để thực hiện chức năng chính của tổng đài là tạo tuyến đấu nối các thông tin thoại khác nhau với các tín hiệu khác nhau . Trong hệ thống thông tin tương tự có hệ thống chuyển mạch tương tự . Trong tổng đài số có chuyển mạch số. Khối chuyển mạch có 2 chức năng chính đó là truyền dẫn và đấu nối. + Truyền dẫn : các tín hiệu ( thoại , số liệu …) và tín hiệu báo hiệu. + Đấu nối : đấu nối tất cả các cuộc gọi khi có nhu cầu gọi gửi tới. Hệ thống chuyển mạch số có 2 loại cơ bản . + chuyển mạch thời gian số.( T ) + Chuyển mạch không gian số. ( S ) Ngoài ra còn có chuyển mạch kết hợp: hai tầng ( S – T ) và ba tầng ( T – S – T) bốn tầng ( T – S – S - T ). 3 . Khối điều khi Dùng để điều khiển toàn bộ tổng đài hoạt động theo chương trình lưu trữ . Bao gồm khối xử lý trung tâm và các bộ nhớ Phối hợp vào / ra Xử lý trung tâm Bộ nhớ chương trình Bộ nhớ số liệu Bộ nhớ phiên dịch H 1.2 : sơ đồ khối khối điều khiển. Bộ xử lý trung tâm là một bộ vi xử lý có công suất lớn , tốc độ cao thiết kế một cách tối ưu để điều khiển đấu nối cuộc gọi và các công việc trong tông đài có liên quan đến việc đấu nối. Yêu cầu : Xử lý với thời gian thực công việc cụ thể khi co yêu cầu cuộc gọi là . + Tổng đài nhận các xung mã chọn số ( con số thuê bao bị gọi). + Chuyển các con số địa chỉ trong trường hợp chuyển tiếp cuộc gọi. + tạo tuyến đấu nối qua tổng đài. + truyền tín hiệu báo hiệu giữa thuê bao và tổng đài và giữa các tổng đài với nhau. Bộ xử lý trung tâm làm việc với tốc độ rất cao có thể xử lý mọi thao tác một cách nhanh tróng. Để thực hiện các thao tác điều khiển của mạch điến có liên hệ chặt chẽ với chương trình trong bộ nhớ ROM . các phần bộ nhớ khác thay đổi thông tin trong đó gọi là bộ nhớ RAM. Các bộ nhớ : gồm ba bộ nhớ + Bộ nhớ chương trình : là bộ nhớ có dung lượng lớn để nhớ toàn bộ chương trình hoạt động của tổng đài,nhớ dữ liệu của tổng đài như số thuê bao , số trung kế ,các loại dịch vụ… được nạp khi khởi động ban đầu. Số liệu trong bộ nhớ chương trình được lưu trữ không thay đổi trong mỗi lần sử dụng cuộc gọi . Các số liệu trong bộ nhớ chương trình chỉ bị xoá khi thay đổi chương trình, + Bộ nhớ số liệu: dùng để nhớ lại tạm thời các số liệu trong quá trình xử lý cuộc gọi như số thuê bao , trạng thái đường dây.Đây là bộ nhớ tạm thời khi hết cuộc gọi thì số liệu bị xoá để phục vụ cuộc gọi khác. + Bộ nhớ phiên dịch ; dùng để nhớ các số liệu trong quá trình xử lý cuộc gọi nhớ các số liệu giả mã địa chỉ. Các số liệu trong bộ nhớ số liệu và bộ nhớ phiên dịch chỉ tồn tại trong quá trình xử lý cuộc gọi . Khi quá trình xử lý cuộc gọi kết thúc thì số liệu trong bộ nhớ bị xoá vì vậy bộ nhớ phiên dịch còn gọi là bộ nhớ tạm thời. 4. Thiết bị ngoại vi chuyển mạch. Trong một tổng đài để nâng cao hiệu suất của thiết bị điều khiển trung tâm cần phải có thiết bị ngoại vi để làm nhiệm vụ phối hớp thao tác giữa các bộ xử lý trung tâm làm việc với tốc độ cao và thiết bị chuyển mạch ở tốc độ thấp hơn . Ngoài ra thiết bị ngoại vi chuyển mạch còn làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu điều khiển ở dạng tổ hợp lôgic ở đầu ra bộ xử lý sang dạng tín hiệu điện phù hợp để đóng mở các rơle , tiếp điểm chuyển mạch hoặc các cổng logic. +Thiết bị kiểm tra:có nhiệm vụ phát hiện và thông báo cho bộ xử lý trung tâm tất cả các biến cố báo hiệu và các tín hiệu trên đường dây thuê bao trung kế đấu nối tổng đài + Thiết bị dành riêng cho từng nhóm đường thuê bao và trung kế. + Thiết bị dùng chung như thiết bị thu pgát chọn số, thiết bị thu phát tín hiệu báo hiệu liên tổng đài. + Thiết bị phân phối báo hiệu: (CCS và CAS): Thiết bị nàylà tầng đệm giữa bộ xủ lý trung tâm có công suất tín hiệu điều khiển nhỏ nhưng tốc độ cao và các mạch đường dây có công suất lớn nhưng tốc độ thấp.Nó có nhiệm vụ đìêu khiển thao tác hay phục hồi các Rơle cung cấp các dạng tín hiệu ở mạch đường dây hay mạch nhiệm vụ dưới sụ diều khiển của các bộ sử lý trung tâm. + Khối điều khiển đấu nối: Dùng để diều khiển chuyển mạch làm nhiệm vụ đấu nối tạo tuyến. + Thiết bị ngoại vi báo hiệu gồm. Hệ thống báo hiệu kênh riêng CAS: dùng để truyền báo hiệu giãư các tổng đài. Các kênh báo hiệu được truyền tín hiệu thoại ( âm thanh ). Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS: Dùng để truyền báo hiệu giữa các tổng đài khác. CAS là các kênh báo hiệu được truyền trên đường trung kế riêng biệt tách rời đường trung kế tín hiệu tiếng. Gọi là đường báo hiệu. Thiết bị ngoại vi số liệu : Dùng để phục vụ cho thống kê tính cước bảo trì vận hành,Nó gồm các bộ nhớ có dung lượng và các băng đĩa từ . 5 – Thiết bị giao tiếp người - máy: Dùng để trao đổi thông tin hay truy cập giữa người quản lý tổng đài với tổng đài , máy thông qua các lệnh điều khiển chương trình .Nó bao gồm : Máy tính , đĩa từ , máy in …Khi cần truy cập kiểm tra các khối chức năng ,thay đổi các chương trình phải thông qua CPU , màn hình , bàn phím. Có thể kiểm tra hoặc thay đổi bổ xung các câu lệnh chương trình và dịch vụ. V – PHẦN MỀM CỦA TỔNG ĐÀI SPC Phần mềm của tổng đài SPC : Đây là phần quan trọng vì nó điều khiển hoạt động của các phần cứng`thực hiện các chức năng của tổng đài. Do tổng đài số hoạt động theo chương trình lập sẵn nên các phần mềm này có một vai trò quan trọng trong suốt quá trình hoạt động của tổng đài . Ngày nay với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ tin học người ta đã không ngừng cải tiến và phát minh ra các phần mềm có tiện ích và độ tin cậy cao hơn. Phần mềm này được chia làm ba loại: Phần mềm hệ thống. Phần mềm bảo dưỡng. Phần mềm quản lý. 1 – Phần mềm hệ thống : Đây là phần mềm quan trọng nhất vì nếu không có phần mềm này tổng đài sẽ không hoạt động được các chức năng của tổng đài không còn. Phần mềm hệ thông thực hiện các chức năng sau : + Quản lý và sử lý cuộc gọi : Nó có nhiệm vụ nhận tín hiệu yêu cầu cuộc gọi xử lý đấu nối cuộc gọi và ghi lại các tham số cần thiết như thời gian , số máy bị gọi và số máy gọi. + Quản lý bộ nhớ : Bằng cách nạp lưu trữ các dữ liệu của bộ nhớ. + Quản lý kế hoạch: Quản lý trình tự công việc trong tổng đài như sự phối hợp giữa các khối trong tổng đài với các thiết bị ngoại vi. + Quản lý vào / ra :Phải liên kết nhận các số liệu vào và đưa các lệnh ra khối chúc năng. + Quản lý trạng thái quá tải: Khi có hiện tượng quá tải xảy ra phải thực hiện các quá trình xử lý lại 2- Phần mềm bảo dưỡng . Là phàn mềm dủng để báo dưỡng hệ thống nó có nhiệm vụ phát hiện lỗi báo cho người quản lý qua thiết bị ngoại vi như màn hinh , đồng hồ đo…Bằng cách đưa vào một lệnh sửa hoặc không sửa. Khi phát hiện ra lỗi phần mềm này có nhiệm vụ phải gửi tín hiệu báo bận và huỷ bỏ cuộc gọi.Khi đó có thể xử lý lỗi bằng hai cách là cấu hình lại phần cứng và khởi động lại phần mềm để làm sao sửa được lỗi. 3 – Phần mềm quản lý. - Khi có yêu cầu cuộc gọi sau khi kết nối cuộc gọi là thời gian tính cước để lưu lại đặc tính của cuộc giọi như ( số gọi, số bị gọi, đường dài hay nội hạt.) và tính thời gian cuộc gọi thì bộ phận điều khiển sẽ diều khiển để làm sao có thể ghi lại tất cả các đặc tính và thời gian, cước phí để có được một bản ghi khi cuộc gọi kết thúc thì bộ điều khiển sẽ điều khiển kết thúc quá trình ghi và đưa giữ liệu đã ghi được vào bộ nhớ để phục vụ cho quá trình tính cước sau này. Ngày nay với sự bùng nổ cảu công nghệ tin học ngày càng có nhiều tiến bộ trong công nghệ phần mềm và người ta không chỉ dùng phần mềm để quảm lý nhâ viên của tổng đài.Cụ thể nó nắm giữ danh sách nhân viên, trức vụ, mức lương, sở trường và công việc đang làm. Ngoài ra phần mềm quản lý còn được dùng để lưu giỡ tài chính, vật chất, và các dụng cụ kỹ thuật của tổng đài. Nối tóm lại phần mềm quả lý có vai trò rất quan trọng trong việc duy trì và phát triển tổng đài nó giúp cho việc quẩn lý trở lên đơn giản và thuận tiện. VI: PHẦN MỀM XỬ LÝ CUỘC GỌI Qúa trình hoạt động xở lý cuộc gọi Trong mạng viễn thông, trong một thời điểm có rất nhiều cuộc gọi yêu cầu bộ xử lý phải xử cuộc gọi đó. Thực chất tại một thời điểm bộ xử lý trung tâm chỉ xử lý được một cuộc gọi. Nhưng do bộ xở lý trung tâm được thiết kế tối ưu và có tốc độ xử lý rất nhanh nên ta có cảm giác cuộc gọi được xử lý đồng thời. Như vạy các cuộc gọi được xử lý rtheo kiểu phân chia thời gian. Như vạy để chờ xở lý cuộc gọi thì cuộc gọi phải ở trạng thái cố định. Khi có kích hoạt thì nó sẽ nhảy sang trạng thái khác. Sự nhảy sang trạng thái khác hữu hạn. Khi có nhu cầu cuộc gọi, thuê bao chủ gọi nhấc máy thì sẽ có các trạng thái sau: Thuê bao ở trạng thái đợi ký tự thú nhất. Thuê bao đặt máy. Thuê bao bỏ máy . Bộ đếm thời gian Khi có cuộc gọi thì bộ đếm thời gian được làm việc với mục đích: + Để chánh viẹc chiếm dụng tuyến đầu nối, đối với các thuê bao không có nhu cầu cuộc gọi. + Ghi lại thời gian cuộc gọi để phục vụ thống kê tính kích thước. 3.Các bản ghi cuộc gọi - Bản ghi cuộc gọi có nhiệm vụ ghi lại các đặc tính Các đặc tính gồm: + Địa chỉ vật lý của thuê bao: gồm thuê bao và địa chỉ của người dùng thuê bao (tên và địa chỉ) + Ghi sổ danh bạ của thuê bao: mỗi thuê bao có một kênh thoại riêng cho nên có đặc trưng cho thuê bao là các ký tự đã sử dụng gọi đến cho thuê bao. + Gĩư liệu cố định: Cho biết trạng thái của thuê bao ( gia đình, cơ quan…) và cũng có thể chưa sử dụng. + Dữ liệu tạm thời: là trạng thái đường dây thuê bao bận, rỗi hay là bị treo. Khi có cuộc gọi tiến hành thì có bản ghi cuộc gọi. + Ghi lại số thuê bao bị gọi, số máy chủ gọi để phục vụ cho tính cước. + Tình trạng của cuộc gọi thành công hay không thành công nếu cuộc gọi thành công hay không thành công đều được ghi vào bản ghi. + Trường chuyển mạch của cuộc gọi V. THIẾT LẬP MỘT CUỘC GỌI TRONG TỔNG ĐÀI SPC - Số máy bị gọi là: 034 621 271 Có hai phương pháp thiết lập cuộc gọi. + Phương pháp từng chặng: + Phương pháp xuyên suốt: Phương pháp từng chặng: được mô tả trong sơ đồ sau: TĐ1 TĐ2 TĐ3 TĐ4 Máy ĐT A Máy ĐT B Máy chủ gọi Máy bị gọi 034621271 034621271 621271 271 271 Trong đó: TĐ1 : Tổng đài nội hạt thuê bao A TĐ2 :Tổng đài đường dài thuê bao A TĐ3 : Tổng đài đường dài thuê bao B TĐ4 :Tổng đài nội hạt thuê bao B Đây là một cuộc gọi đường dài, máy điện thoại A chuyển tất cả các con số địa chỉ 034 621 271 đến tổng đài1. TĐ1 sẽ ghi lại thanh ghi và xử lý yêu cầu cuộc gọi. Xác định tổng đài 3 có mã số là 034, tổng đài 4 có mã số là 621 và thuê bao B ( máy bị gọi) có mã là 271. Tổng đài 1sễ chiếm một đường trung kế rồi đến tổng đài 2 và chuyển cả 9 con số địa chỉ 034 621 271. Tổng đài 2 ghi vào thanh ghi và xử lý cuộc gọi và chiếm một đường trung kế rồi đến tổng đài 3 và chuyển tiếp 6 côn số tiến đến tổng đài 3 đó là các con số 621 271. Tổng đài 3 sễ ghi các con số vào thanh ghi và xử lý tiếp cuộc gọi. Tổng đài 3 lại chiếm một đường trung kế rồi đến tổng đài 4 và chuyển 3 con số cuối 271 đến tổng đài 4. Tổng đài 4 xác định thuê bao có mã là 271 và gủi tín hiệu chuông đến ttuê bao B ( thuê bao bị gọi) Đặc điểm: Các con số trên mỗi lần truyền là nhiều nên tốc độ truyền chậm thời gian để tăng lên. Do đó nhiều lần truyền nên số thiết bị thu và phát báo hiệu nhiều nên tính kinh tế kém không phù hợp với mạng viễn thông cần tốc độ và tính kinh tế như ngày nay nên phương pháp này chưa sử dụng. 2Phương pháp xuyên suốt. Phương pháp xuyên suốt được biến diểm theo sơ đồ sau. TĐ1 TĐ2 TĐ3 TĐ4 Máy ĐT A Máy ĐT B Máy chủ gọi Máy bị gọi 034621271 034 621 271 Trong đó: TĐ1: Tổng đài thuê bao của máy điện thoại A. TĐ2: Tổng đài đường dài của máy điện thoại A. TĐ3: Tổng đài đường dài của máy điện thoại B. TĐ4: Tổng đài thuê bao của máy điện thoại B. Máyđiện thoại A giủ tát cả 9 con số 034 621 271 tổng đài 1 sẽ ghi vào thanh ghi và xử lý cuộc gọi. Tổng đài 1 chiếm một đường trung kế rồi đến tổng đài 2 và chuyển mã đường dài của thuê bao B. Đó là con số 034 Tổng đài 1 chiếm đường trung kế rồi đến tổng đài 3 và chuyển mã dường dài của thuê bao B. Đó là con số 621. Tổng đài 1 chiếm một đường trung kế rồi đến tổng đài 4 và chuyển mã đường dài của thuê bao B Đó Là CON Số 271. *Đặc điểm: - Do mỗi con số trên mỗi lần truyền ít chính vì vậy tốc độ nhanh. - Số thiết bị thu- phát báo hiệu ít cho nên tính kinh tế cao. Phương pháp xuyên suốt dùng phổ biến. 3. Phương pháp kết hợp: Phương pháp kết hợp là phưpng pháp kết hợp giữa 2 phương pháp từng chặng và xuyên suốt.Tuỳ theo dung lượng của tổng đài và phân cấp của mạng ta dùng phương pháp truyền báo thích hợp. Chương II : KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ XUNG MÃ - Hệ thống thông tin tương tự là hệ thống thông tin truyền thông, nó tồn tại và phát triển trong suốt thời gian dài, nhưng do có nhiều nhược điểm cần có sự đổi mới. - Hệ thống thông tin số là hệ thống thông tin mà tín hiệu được truyền đi không liên tục theo thời gian. Trong quá trình truyền dẫn và xử lý tín hiệu thì tín hiệu được biến đổi thành tín hiệu số nhị phân có 2 trạngthái O và 1 khác với thông tin cơ bản thông tin truyền thông. Do sự phát triển của công nghệ thông tin kỹ thuật số vi xử lý nên thông tin số được ứng dụng rộng rãi vì có nhiều ưu điểm: như loại bỏ được tạp âm khi truyền, khả năng cung cấp được đa dịch vụ… - Các tín hiệu thoại, tín hiệu hình là các tín hiệu truyền thống, tín hiệu cơ bản phổ biến nhưng lại là tín hiệu tương tự. Để truyền dẫn xử lý được trong hệ thống thông tin số thì phải biến đổi từ tín hiệu tương tự thành tín hiệu số và người ta gọi chung là biến đổi A/D (Analog/Digital). Trong viễn thông người ta sử dụng kỹ thuật điều chế xung mã viết tắt là PCM để biến đổi tín hiệu thoại từ tương tự thành số. - Quá trình điều chế xung mã PCM đượcchia làm 3 bước: + Lấy mẫu + Lượng tử + Mã hoá 1. Lấy mẫu: Lấy mẫu là quá trình rời rạc chia nhỏ tín hiệu theo thời gian. Cơ sở của lấy mẫu là định lý KACHENHICOP là một tín hiệu liên tục theo thời gian có giải tần xác định có thể được biểu diễn bằng các điểm rời rạc có chu kỳ thoả mãn điều kiện: fs ³ 2fmax Trong đó: fmax: tần số giới hạn của tín hiệu liên tục fmax của tín hiệu thoại là 4kHz fs: tần số lấy mẫu hay tần số dời dạc hoá tín hiệu. fs = (Ts : chu kỳ lấy mẫu) - Quá trình lấy mẫu được thực hiện như sau: X TS 0 t t+TS t+2TS t+3TS t+4TS t+5TS t X(t) Hình: Dời dạc hoá tín hiệu lấy mẫu theo thời gian Trong đó: X(t) là tín hiệu liên tục theo thời gian được lấy mẫu tại các thời điểm t, t + Ts, t + 2Ts, t + 3Ts… có chu kỳ Ts thoả mãn điều kiện fs ³ 2 fmax . - Ý nghĩa thực tiễn của lấy mẫu: khi truyền một tín hiệu liên tục theo thời gian, không cần truyền toàn bộ giá trị tức thời mà chỉ cần truyền đi một số điểm dời dạc theo thời gian ở đầu ta có thể khôi phục lại tín hiệu ban đầu. - Kết quả của lấy mẫu: Nhận được một dãy xung có biên độ thay đổi liên tục, thay đổi theo tín hiệu X(t) gọi là dãy xung điều kiện. UPAM (Pulse Amplitad Modulation). Để thực hiện lấy mẫu người ta sử dụng các mạch điều chế biên độ xung. Ở máy thu phải khôi phục lại được tín hiệu liên tục X(t) từ dãy xung điều biến UPAM. X(t) LSB USB 1 chiều Lọc fS fS fS+fmax fmax 0 Hình: Phổ của dãy xung UPAM Trong phổ của UPAM gồm có các thành phần: - Thành phần 1 chiều là thành phần không mang tụ - Thành phần tín hiệu liên tục Xt có giải tần từ 0 ¸ fMA (mang tin) là thành phần tín hiệu cần phải khôi phục lại từ dãy xung điều biến UPAM. - Tần số lấy mẫu fS là thành phần không mang tin không cần phải khôi phục. - Hai dải biên: Biên dưới LSB và biên trên USB có giải tần từ fs - fmax ¸ fs + fmax là thành phần không cần phải khôi phục lại. Từ đồ thị phổ của dạng xung UPAM nhận thấy do khôi phục được tín hiệu liên tục X(t) từ dãy xung điều biên UPAM thì chỉ cần dùng một bộ lọc thấp. Thì tần số của bộ lọc phải thoả mãn điều kiện: fmax £ flọc £ fs - fmax Giải bất phương trình ta được kết quả: fs ³ 2fmax Nếu không thoả mãn fs ³ 2 fmax tức là fs < 2fmax. Khi đó đồ thị phổ có dạng: f fS 0 fs- fmax fmax fS+fmax Xảy ra hiện tượng chồng phổ sẽ không khôi phục được tín hiệu liên tục X(t). Kết luận: Khi lấy mẫu phải thoả mãn điều kiện fs ³ 2fmax để khi khôi phục tín hiệu liên tục ở máy thu không bị méo chồng phổ. Với tín hiệu thoại có fmax = 4 KHz Þ Tính được fs = 2 . 4 ³ 8 KHz. 2. Lượng tử Lượng tử là quá trình dời dạc chia nhỏ tín hiệu theo biến theo mức biên độ. Sau khi lấy mẫu, nhận được dãy xung điều biến UPAM. Nếu để nguyên như vậy thì nó không truyền được trực tiếp dãy xung điều biến đến bên máy thu mà phải thực hiện biến đổi xung điều biên UPAM thành tín hiệu số nhị phân gọi là mã hoá. Mỗi một giá trị biên độ của UPAM được mã hoá bằng một từ mã. Mã tín hiệu thoại là một đại lượng ngẫu nhiên không quy luật nên dãy xung UPAM cũng là một đại lượng ngẫu nhiên, giá trị biên độ không xác định được nên không thể mã hoá được. Như vậy để hạn chế giá trị biên độ của dãy xung UPAM ở một giá trị nhất định để tiến hành mã. Thực chất của lượng tử hoá là quá trình hạn chế giá trị biên độ của UPAM ở giá trị nhất định để đơn giản cho việc mã hoá. Có 2 phương pháp lượng tử hoá: - Lượng tử hoá đều - Lượng tử hoá không đều a. Lượng tử hoá đều Lượng tử hoá đều là chia toàn bộ giải biên độ của tín hiệu thành những đoạnđều nhau. Ký hiệu là Dx Dx = = const Trong đó: Xmax là biên độ tín hiệu Giải biên độ tín hiệu (-) Xmax ¸ (+) Xmax +Xmax -Xmax 2Xmax 0 t t 0 1 2 3 4 t t+TS t+2TS t+TS Hình: Các mức lượng tử hoá 2Xmax : dải động tín hiệu n: mức lượng tử tương ứng với mỗi một bước D (đen ta) có một mức lượng tử hoá. Sau khi lấy mẫu ta chia giải biên độ thành những đoạn đều nhau D(H). Nhận được mức lượng tử 0,1,2,3,4… Tiến hành làm tròn giá trị biên độ của UPAM ở những mức lượng tử gần nhất mỗi sai số là ± D/2 (đường nét đứt). Nhận xét: Trong quá trình lượng tử hoá do thực hiện phép làm tròn nên mắc phải sai số ở máy thu, khi khôi phục lại tín hiệu sẽ không làm tròn giống tín hiệu ban đầu gọi là méo lượng tử hay tạo ra một lượng tử nó là bản chất của quá trình lượng tử không thể khắc phục được chỉ có thể tìm cách giảm nhỏ đến mức có thể chấp nhận được. Méo lượng tử phụ thuộc vào độ lớn của D. Để giảm méo thì người ta giảm D. Khi đó số mức n tăng. Khi mã hoá biến đổi n thành tín hiệu nhịp phân thì bít nhị phân b = log n (thập phân). Làm cho b số bít nhịp phân tăng, từ mã dài làm cho tốc độ mã hoá chậm và ghép được ít kênh. b. Lượng tử hoá không đều Để khắc phục nhược điểm của lượng tử hoá đều người ta sử dụng lượng tử hoá không đều. Chia bước lượng tử hoá tỷ lệ với tín hiệu Dx = Kx(t) ¹ const Trong đó: K là hệ số K(t) là tín hiệu Để thực hiện lượng tử không đều. Ta tìm hàm y = f(x) đề với: x là lượng tử không đều. Dx = Kx (t) Thì với y là lượng tử đều Dy = Tiến hành lượng tử đều với y thay cho lượng tử không đều với x. Lập tỷ số = = Þ dy = Tích phân 2 vế: Þ y = (lnx + C0) (1) Ký hiệu : = (C1: hằng số) Chọn C1 = C0 = 1 + lnA (A: hằng số) Thay vào biểu thức (1) ta được y = (lnx + 1 +lnA) y = y = Nếu 0 < x £ 1/4 Nếu 1/A < x £ 1 Nếu x nhỏ, y là hàm bậc nhất của x đồ thị là đường thẳng tuyến tính. Nếu x lớn, y là hàm bậc 2 của x (hàm ln) phi tuyến đồ thị là đường cong. Xây dựng đồ thị của hàm y. Trên trục y được chia thành 8 đoạn đều nhau đánh số từ 0 ¸ 7. Để biểu diễn được 8 đoạn dùng 3 bit nhị phân. Mỗi 1 đoạn lại chia thành 16 mức đều nhau dùng 4 bít nhị phân để biểu diễn được 16 mức cho đoạn. A 0000 1001 2010 3011 4100 5101 6110 7111 1/128 1/64 1/32 1/16 1/4 1/2 1 B C D E F G 1/8 Hình: Lượng tử hoá không đều Dùng lượng của tín hiệu có 128 mức. Đánh số OD ¸ 127D Mã hoá 128 D cần 7 bít Vùng âm cũng có số mức là 128 nhưng chỉ khác dầu. Hai đoạn trong cùng là đoạn 0 và đoạn 1 là nhỏ nhất và bằng nhau. Các đoạn còn lại đoạn sau bằng 2 lần đoạn trước. Từ các đoạn trên y và k tìm được các điểm ABCDEFGH. Nếu các điểm lại được đoạn OAB là đoạn thẳng vì x nhỏ, là hàm bậc nhất của x nên đồ thị là đường thẳng tuyến tính. Các đoạn còn lại là đường cong logarit và y là hàm loga của x. Nhưng được thay gần đúng bằng các đoạn thẳng. Độ dốc của các đoạn thẳng giảm dần. Kết luận: Nếu tín hiệu đưa vào là x. Tín hiệu ra là y thì ở vùng x nhỏ OA tín hiệu được khuyếch đại nhiều, và trung bình không được khuyếch đại. Vùng x lớn thì tín hiệu bị suy giảm. Kết quả làm cho giải rộng của tín hiệu x thu nhỏ ở 2 phía . Vậy hàm y gọi là hàm nén giải rộng. 3. Mã hoá Mã hoá là quá trình biến đổi tín hiệu từ UPAM thành tín hiệu số. Mỗi 1 giá trị biên độ của UPAM được biến đổi thành tổ hợp của nhóm xung nhị phân gồm 8 xung và gọi là một từ mã 8 bít. Các phương pháp mã hoá : a. Mã hoá trực tiếp: Mã hoá trực tiếp là UPAM được so sánh trực tiếp với các điện áp mẫu(128 điện áp mẫu). Sẽ nhận các từ mã tương ứng với giá trị mà UPAM được làm tròn Nhược điểm: kích thước mạch mã hoá lớn về phải chứa tất cả các điện áp mẫu. Tốc độ mã hoá chậm vì phải so sánh lần lượt tất cả các điện áp mẫu theo thứ tự nhất định b. Mã hoá gián tiếp: có 2 phương pháp b..1 Đếm qua trung gian: phương pháp này có tốc độ mã hoá chậm vì phải đếm qua tất cả các giá trị của UPAM. b.2 Mã hoá bằng phương pháp so sánh. UPAM được so sánh với các điện áp mẫu URF. RF: Refferent: Theo thứ tự từ /URFMax / ¸ /URFMin / Nếu UPAM ³ URFi (i = 1,2…) Thì bít tương ứng bi = 1, điện áp mẫu URFi được duy trì ở hệ so sánh để tham gia vào bước so sánh tiếp theo Nếu UPAM < URFi (i = 1,2…) Thì bít tương ứng bi = 0, điện áp mẫu URFi không được duy trì ở bộ so sánh, không tham gia vào các bước so sánh tiếp theo. Số điện áp mẫu được tính theo công thức. URFi = D . 2m-e (1) Trong đó: m là số bít dùng để mã hoá mức Vậy với đường điện thoại ta có m = 7 iN1 ¸ m(7) Thay vào (1) ta có: URF1 = 64D; URF3 = 16D; URF5 = 4D; URF7 = D URF2 = 32D; URF4 = 8D; URF6 = 2D Như vậy mã hoá bằng phương pháp so sánh có 7 điện áp mẫu. Vì vậy kích thước của mạch mã hoá nhỏ, tốc độ mã hoá khác nhau vì chỉ cần 7 bước so sánh với 7 điện áp mẫu. Trong 7 bước so sánh với 7 điện áp mẫu phải có 1 bước có dấu bằng. Nếu UPAM có dấu âm thì dấu âm chỉ sử dụng ở bước so sánh xác định bít dấu. Bảy bước so sánh với 7 điện áp mẫu phải lấy theo giá trị tuyệt đối MR COM (OD) URF CU b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 P/S CLK PCM UPAM Hình: Sơ đồ khối của mạch mã hoá bằng phương pháp so sánh Trong đó: MR: Bộ nhớ dùng để nhớ hoặc duy trì giá trị của UPAM trong thời gian mã hoá. COM: là mạch so sánh dùng để so sánh UPAM với các điện áp mẫu. Trong COM có mức OD để so sánh xác định bít dấu. URF: là khối điện áp mẫu dùng để tạo ra 7 điện áp mẫu từ URF1 ¸ URF7 nhưng có 2 giá trị âm và dương. CU: khối điều khiển dùng để điều khiển nối các điện áp mẫu vào bộ so sánh COM. Khối điều khiển có 8 đầu ra từ b0 ¸ b7 được đưa sang khối điện áp mẫu. URF để điều khiển nối các điện áp vào bộ so sánh COM. Đồng thời 8 đầu ra của CU cũng được đưa tới 8 đầu vào song song của mạch biến đổi từ mã 8 bít song song thành 8 bít nối tiếp kí hiệu là P/S (Parallel/Series). Hết thời gian mã hoá có 1 xung hoá CLR dùng để xoá trạng thái của MR, COM và CU về O để chuẩn bị mã hoá cho UPAM tiếp theo. Đồng thời có 8 xung đồng bộ CLK đưa vào mạch P/S để đạt ra tín hiệu số PCM là từ mã 8 bít nối tiếp. Chương III : KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH SỐ I : GIỚI THIỆU CHUNG. Chuyển mạch số là quá trình liên kết các khe thời gian gữa một số các liên kết truyền dẫn kỹ thuật số TDM. Diều này cho phép các tuyến số 2M bps hay 1,5Mbps, từ các tổng đài khác hay các PABX kỹ thuật số một cách trục tiếp trên chuyển mạch số, không cần chuyển đổi sang các kênh thoại thành phần cho chuyển mạch giống như một tổng Đài analog, sự bỏ bớt thiết bị như thế trên mỗi kênh làm cho chuyển mạch số được xem là có ưu điểm về giá cả và kích thước .Dĩ nhiên bất cứ một mạch analog nào kết nối trên tổng Đài chuyển mạch số hoặc các đường thuê bao hoặc các mạch trung kế hay hợp nối đều phải chuyển sang dạng PCM trước khi vào các chuyển mạch số .Tương tu các mạch rời khỏi tổng Đài trên các phương tiện truyền dẫn analog cũng phải được chuyển từ số sang analog ngay tại ngoại vi của khối chuyển mạch . Các chuyển đổi A/D và D/A này , cùng với bất kỳ sự chuyển đổi báo hiệu cần thiết nào được đảm bảo bởi thiết bị liên kết mạng . Kỹ thuật chuyển mạch dùng để điều khiển chức năng nhiệm vụ của một tổng Đài ,trong tổng Đài tương tự sử dụng chuyển mạch tương tự , trong tổng số sử dụng chuyển mạch số .Hiện nay chủ yếu sử dụng chuyển mạch số .Chuyển mạch số dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian bất kỳ của luồng PCM vào và luồng PCM ra Chuyển mạch số có 2 loại chuyển mạch chính : chuyển mạch thời gian số : TS W ( chuyển mạch T) TS W : Time swiching Chuyển mạch không gian số : SSW ( chuyển mạch S) SSW : spece Swiching Ngoài ra còn chuyển mạch kết hợp giữa chuyển mạch thời gian và chuyển mạch không gian II : CHUYỂN MẠCH THỜI GIAN SỐ TSW Dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian bất kỳ của luồng PCM vào và luồng PCM ra . Chuyển mạch thời gian số TSi TSj PCM vào PCM ra Sơ đồ khối TSW Chuyển mạch thời gian số có số khe thời gian vào và khe thời gian ra khác nhau Chuyển mạch thời gian số thực hiện chức năng của một tổng Đài 1 Cấu tạo a, dùng mạch giữ chậm (mach trễ ) Nối khe TSI của luồng PCM vào với khe TSJ của luồng PCM ra TS1 TS2 …… TSi ….. TSj …… TSR-1 TS0 …….. TSi TS1 TS2 …… TS1 ….. TSj …… TSR-1 TS0 …….. TSi Luồng PCM vào và luồng PCM ra có số khe thời gian giống nhau .Để nối khe thời gian TSI của luồng PCM vào với khe thời gian TSJ của PCM ra , phải giữ chậm khe thời gian TSI một khoảng t= (J-I ) Ts . Ưu điểm : mạch đơn giản Nhược điểm :kích thước của chuyển mạch lớn vì phải có nhiều dây giữ chậm .Hiện nay không sử dụng phương pháp này . b,Dùng bộ nhớ : có 2 loai bộ nhớ Bộ nhớ thoại :dùng để nhớ số liệu thoại trong khe thời gian của PCM vào còn gọi là bộ nhớ đệm Ký hiệu BM :Buffer Memory : dùng để nhớ số liệu thoại trong khe thời gian của luồng PCM vào . 0 1 . . . . R-1 TS0 TS1 …….. TSR-1 TSR-0 TS1 TS2 …… TSR-1 TSR-0 Bộ nhớ BM có số ô nhớ bằng số khe thừi gian của PCM quy luật đánh số : O đến R-1 Mỗi ô nhớ của bộ nhớ BM dùng để nhớ số liệu thoại trong một khe thời gian của luồng PCM vào Một ô nhớ phải có 8bit ,dung luợng của cả bộ nhớ BM là 8Rbit Bộ nhớ điều khiển Ký hiệu CM (controle Memory) : dùng để điều khiển quá trình ghi hoặc quá trình đọc của bộ nhớ BM .Có số ô nhớ bằng số khe thời gian của PCM ,được đánh số từ O đến R-1 0 1 . . i . . . R-1 CPU CLK Địa chỉ TS Sơ đồ bộ nhớ CM Mỗi một ô nhớ của bộ nhớ CM dùng để nhớ địa chỉ khe thời gian của luồng PCM do bộ điều khiển của trung tâm CPU ghi vào ,có R địa chỉ nên số bit trong một ô nhớ sẽ là log 2Rbit .Vởy dung lưọng của bộ nhớ là : R log2Rbit 2, Nguyên lý làm việc: có hai phưong pháp :ghi tuần tự -đọc điều khiển và ghi điều khiển - đọc tuần tự vào ô nhớ của bộ nhớ BM và sẽ được đọc ra một khe thời gian của luồng PCM ra .Quá trình ghi hoặc đọc của bộ nhớ BM do bộ nhớ CM điều khiển ,tuỳ theo quá trình điều khiển của bộ nhớ CM sẽ co 2 phương pháp làm việc 0 1 i số liệu TSi R - 1 0 1 i số liệu TSj R-1 CPU Bộ Đếm a, ghi tuần tự - đọc điều BM PCM vào PCM rra TSi TSi CM CLK Đọc CM Bus địa chỉ Sơ đồ phương pháp ghi tuần tự đọc điều khiển Mỗi ô nhớ của bộ nhớ BM và CM sẽ liên qua đến một khe thời gian của PCM vào ,ô nhớ sử dụng của bộ nhớ BM và CM có cùng thứ tự với khe thời gian của PCM vào . Để nối khe TSi của PCM vào với khe thời gian TSj của PCM ra phương phap ghi vào tuần tự đọc ra điều khiển Địa chỉ khe thời gian ra TSj được CPU là khối điều khiển trung tâm của tổng Đài ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ CM – là ô nhớ có cùng thứ tự với khe thời gian vào TSi .Số kiệu thoại từ khe thời gian vào TSi đươc ghi vào bộ nhớ i của bộ nhớ BM là ô nhớ có cùng thứ tự với khe thời gian vào TSi do một CLK ghi điều khiển được tạo ra từ bộ đếm .Qua trình ghi số liệu của bọ nhớ BM thưc hiện đúng thứ tự giưã khe thời gian với ô nhớ . Như vậy gọi là ghi tuần tự .Số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ BM được đọc ra khe thời gian TSj của luông PCm ra do một CLK đọc điều khiển CLK đọc lấy từ ô nhớ i của bộ nhớ CM chính là địa chỉ khe TSj .Quá trình đọc số liệu của bộ nhớ BM thực hiện không đúng thứ tự giữa ô nhớ với khe thời gian vì vậy gọi là đọc điều khiển Kết quả : số liệu từ khe TSi của PCM vào đã được nối với khe TSj của PCM ra b.Phương pháp ghi vào điều khiển đọc ra tuần tự BM 0 1 j số liệu TSi R - 1 0 1 j địa chỉ TSi R-1 CPU Bộ Đếm PCM vào PCM ra TSi TSj CLK đọc CM CLK ghi CM CLK Bus địa chỉ Sơ đồ nguyên lý phương pháp ghi vào điều khiển - đọc ra tuần tự Đặc điểm Mỗi một ô nhớ của một bộ nhớ BM ,CM liên qua đến một khe thời gian của luồng PCM ra có cùng thứ tự . Đỉa chỉ của khe thời gian vào TSi đươc ghi vào ô nhớ j của bộ nhớ CM nhờ bộ xử lý trung tâm CPU Số liệu khe thời gian vào TSi được ghi vào ô nhớ j của bộ nhớ BM do 1CLK ghi điều khiển ,là số liệu lấy ra từ một ô nhớ j của bộ nhớ CM .Chính là địa cjỉ của khe vào TSi quá trình ghi số liệu của bộ nhớ BM thực hiện không đúng theo thứ tự giữa các khe thời gian và ô nhớ vì vậy gọi là ô nhớ ,gọi là ghi điều khiển . Số liệu từ ô nhớ j của bộ nhớ BM được đọc ra khe TSj của luồng PCM ra đúng thứ tự được điều khiển bừng 1CLK đọc tạo ra từ bộ đếm .Quá trình đọc số liệu của bộ nhớ BM thực hiện theo đúng thứ tự giữa ô nhớ với khe thời gian .Vi vậy gọi là đọc tuần tự Kết quả số liệu từ khe thời gian TSi của PCM vào đã được nối với khe TSj của PCM ra III : CHUYỂN MẠCH KHÔNG GIAN SỐ. 1 Định nghĩa Chuyển mạch không gian số dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian cùng tên của các luồng PCM vào và các luồng PCM ra chuyển mạch Ký hiệu là ssw (space switching) Chuyển mạch không gian số ( SSW ) TSi PCMv0 PCMR 0 TSj PCMv1 PCM R 1 PCMv-1 PCMm-1 Sơ đồ khối SSW Chuyển mạch không gian số có nhiều luồng PCM vào và nhiều luồng PCM ra Khe thời gian vào và ra không thay đổi gọi là chuyển mạch luồng : do khe thời gian vào và ra không thay đổi mà mỗi khe thời gian mang thông tin cuả một kênh thoại nên chuyển mạch không gian số không thực hiện chức năng của một tổng Đài Câú tạo Chuyển mạch không gian số có cấu tạo theo ma trận tiếp điểm hàng và cột mỗi hàng là một luồng PCM PCMR o PCMR1 PCM R m-1 PCM v0 0 1 ……… ( m-1) 0 PCMv1 1 PCM v n-1 m -1 n*m Các tiếp điểm ma trận là các tiếp điểm đầu nối không cố định ,được điều khiển đầu nối theo yêu cầu ,thường sử dụng các tiếp điểm điện tử :điot ,tranzitor hoặc các cổng logic cơ bản UĐK UĐk Nếu tiếp điểm sư dụng điôt khi UĐK đặt thuận vào điôt (điôt thông ) thì tiếp điểm được nối ,nếu UĐk lật ngược (điôt không thông ) thì tiếp điêm sẽ hở hàng sẽ không đươc nối với cột khi đó coi tiếp điểm hở .Nếu ma trận n=m khi đó là ma trận vuông ma trận tiếp điểm thực hiện đấu nối tiếp không hoàn toàn , không bị nghẽn mạch Nếu khi đó ma trận hình chữ nhật , quá trình đấu nối không hoàn toàn , có tắc nghẽn. Vì vậy trong tổng Đài sử dụng ma trận vuông để quá trình đấu nối không bị tắc nghẽn Với n là số luồng PCM vào Với m là số luồng PCM ra 3.Nguyên lý làm việc :Có hai phương pháp điều khiển ,tiếp điểm ma trận chia thành hai phương pháp hoạt động a,phương pháp điều khiên theo hàng 0 1 .. i .. R-1 0 1 .. i .. R-1 0 1 .. i ..R-1 PCMR0 PCMR1 PCMR m-1 PCMvo CMo PCMvj CMj PCMv n-1 CMn-1 Các tiếp điểm của ma trận sử dụng cổng AND, trạm điều khiển của các tiếp điểm trong một hàng được nối với một bộ nhớ kết nối CM có số ô nhớ bằng số khe thời của luồng PCM đánh số từ O-:R-1 tương ứng mỗi hàng có một bộ nhớ kết nối từ CMo…CMj …CMn-1 mỗi ô nhớ dùng nhớ địa chỉ của luông PCM ra ,có m địa chỉ cần phải nhớ .Để nhớ được m địa chỉ của mỗi ô nhớ của bộ nhớ CM phải có số bit là log2 m dung lượng của bộ nhớ là R log2 m. Để nối khe TSi của PMvj với khe TSi của PCM ra thi địa chỉ của PCM ra đươc PCV là khối điều khiển trung tâm của tổng Đài ghi vào ô nhớ j –là ô nhớ có cùng thứ tự với PCMvj đúng thời điểm của khe TSi ,số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ CMj được đọc ra ,chính là địa chỉ có một chân điều khiển duy nhất nhận được địa chỉ là chân điều khiển của tiếp điểm tương ứng với cột K nên có mức logic1 tiếp điểm được nối đến khe TSj của PCM ra .Chân điền khiển của các tiếp điểm còn lại trong hàng j do không nhận đúng địa chỉ nên có mưc o ,tiếp điêm không được nối. Kết quả : số liệu từ khe TSi của PCMvj được nối với TSi của PCMrk b.Điều khiển theo cột ( điều khiển đầu ra ) 0 1 logR i R - 1 0 1 logR i R - 1 0 1 logR i R - 1 PCMR 0 PCMRk PCMR m-1 PCMvo PCMvj PCMv n-1 m m m Chân điều khiển tiếp điểm sử dụng cổng AND 2 đầu vào các chân điều khiển tiếp điểm của một cột được nối với một bộ nhớ kết nối ký hiệu :CM. Có số ô nhớ bằng khe thời gian của luồng PCM , đánh số từ O-R -1 ô => tương ứng mỗi cột cột có một bộ nhớ kết nối đươc đánh số Cmo…CMk…CMm-1 .Mỗi ô của bộ nhớ CM dùng nhớ địa chỉ của luồng PCM vào ,để nhớ n địa chỉ mỗi ô nhớ của bộ nhớ CM là log2n.Dung luợng của cả bộ nhớ CM là log2n Để nới khe TSi của PCMvj với khe TSi của PCMrk (i,k,j bất kỳ ) bằng phương pháp điều khiển theo cột .Địa chỉ của PCMvi được CPV là khối điều khiển trung tâm của tổng Đài ghi vào ô nhớ i là ô nhớ có cùng thứ tự với khe thời gian TSi của bộ nhớ CMk là bộ nhớ có cùng thứ tự với luồng PCMrk Đúng thời điểm của khe thời gian TSi , số kiệu từ ô nhớ i của bộ nhớ CMk được đọc ra , cho vào các chân điều khiển tiếp điểm của cột k . Chỉ có một chân điều khiển của tiếp điểm tương ứng với hàng j nên có mức logic 1 , tiếp điểm được nối ,số liệu từ khe TSi của PCMvj qua tiếp điểm được nối ,để nối với khe TSi của PCMrk ,các tiếp điểm còn lại của cột K do không nhận đúng địa chỉ nên có mức O, tiếp điểm không được nối . Kết quả : số liệu từ khr TSi của PCMvj đã được nối với khe TSj của PCMvk IV CHUYỂN MẠCH KẾT HỢP 1. Định nghĩa chuyển mạch kết hợp là sự kết hợp với chuyển mạch T ( thời gian ) và chuyển mạch S ( không gian ) .chuyển mạch T thực hiện chức năng của một tổng Đài nhuung có dung lượng nhớ ,chỉ sử dụng trong các tổng Đài nhớ vì có một luồng PCM vào và một luồng PCM ra .Chuyển mạch S không thực hiện được chức năng của một tổng Đài vì khe thời gian vào và ra không thay đổi , nhưng có ưu điểm là có nhiều luồng PCM vào và PCM ra Vì vậy ,kết hợp chuyển mạch T và chuyển mạch S cho phép tăng dung lượng tổng Đài. 2.Các loại chuyển mạch kết hợp sau - Chuyển mạch 2 tầng T-S ; S-T : sử dụng trong tổng Đài có dung lượng trung bình - Chuyển mạch 3 tầng T-S-T ; S-T-S : sử dụng trong tổng Đài có dung lượng lớn - Chuyển mạch 4 tầng T-S-S-T ;S-T-T-S : sử dụng trong tổng Đài có dung lượng rất lớn . 1.1 Chuyển mạch hai tầng a/ Chuyển mạch S- T. TR 0 TR1 TR2 0 0 PCMvo PCMR PCMv1 1 1 1 PCMR1 TSi 2 2 PCMv2 PCMR2 TSi TSj Cấu trúc của chuyển mạch T-S phụ thuộc vào cấu trúc chuyển mạch S .Như vậy số chuyển mạch T ở đầu vào tương ứng với sớ hàng của chuyển mạch S . Nhận xét : chuyển mạch 2 tầng cho phép tăng dung lượng số luồng PCM vào và luồng PCM ra bằng số hàng và số cột của chuyển mạch S b.Nguyên lý làm việc chuyển mạch T1 làm việc nối khe thời gian vào TSi với khe thời gian ra của chuyển mạch T Như vậy chuyển mạch T làm việc ở chế độ bắt buộc đầu ra của chuyển mạch T1 là hàng 1 của chuyển mạch S .Chuyển mạch S làm việc nối khe thời gian TSj cảu hàng 1 với khe TSj của cột 2 qua tiếp điểm 1,2 Kết quả : số liệu từ khe TSi của PCMv1 đã được nối với khe TSj của PCMr2 . Nhận xét : do chuyển mạch T làm việc ở chế độ nối bắt buộc nên có khả năng xảy ra tắc nghẽn tuy khe thời gian cần thiết ở đầu ra chuyển mạch T đã sử dụng .Vì vậy chuyển mạch 2 tầng chỉ sử dụng tổng Đài có dung lượng trung bình 2.2, Chuyển mạch 3 tầng T-S-T . a Cấu tạo. Tvo TR0 TR1 Tv1 TR2 Tv2 S : 3*3 PCMvo 0 0 PCMRo PCMv1 1 1 PCMR1 TS1 TS1 PCMv2 2 2 PCMR2 TS1 TS1 Chuyển mạch 3 tầng gồm : số chuyển mạch T ở đầu vào bằng số hàng của chuyển mạch S . Số chuyển mạch T ở đầu ra băng số cột ở chuyển mạch S b.Nguyên lý làm việc : để nối khe TSi của PCM v1 với khe TSj của PCMr2 chuyển mạch Tvi làm , nối khe TSI của PCM vào với khe TSK của PCM ra của TV1 ,TSK là khe thời goan tự do bất kỳ (K#i,j ) PCM ra của chính là PCM vào cảu hàng một của chuyển mạch S , chuyển mạch S sẽ làm việc sẽ nối khe TSK của hàng 1 với khe TSK của cột 2 qua tiếp điểm 1,2 chuyển mạch TR2 làm việc sẽ nối khe TSj của PCM ra. Kết quả : số liệu từ khe TSi của PCM v1 đã được nới với khe TSj của PCMr2 Nhận xét : chuyển mạch T ở đầu vào làm việc ở chế độ tự do vì vậy khả năng nhỡ việc ít nên chuyển mạch 3 tầng cho phép áp dụng cho tổng Đài co dung lượng lớn. 2.3. Chuyển mạch 3 tầng S-T-S Chuyển mạch 3 tầng có số chuyển mạch T bằng số hàng ,số cột của chuyển mạch S T0 T2 T1 PCMv0 0 0 PCMR0 PCMv1 1 1 1 PCMR1 PCMv2 2 2 2 2 PCMR2 TSi TSj TSj Phương pháp chuyển mạch 3 tầng S-T-S b.Nguyên lý làm việc Nối khe TSi của PCMv1 vơí khe TSj của PMr2 , chuyển mạch S vào làm việc, chuyển mạch T1 làm việc : nối khe TSI của PCMv1 với khe TSI của một hàng tự do bất kỳ trong số khe TSi của hàng ra , giả sử nối khe TSi của cột 2 qua tiếp điểm 1-2. Chuyển mạch T2 làm việc : nối khe TSi của PCM vào với khe TSj của TCM ra của chuyển mạch T2 ( nối bắt buộc ) ,chuyển mạch S ra làm việc nối khe TSj của hàng 2 với khe TSj của cột 2 qua tiếp điểm 2 -2 Kết quả : số liệu từ khe TSi của PCMv1 đã được nối với khe TSj của TCMr2 Nhận xét : do chuyển mạch S vào làm việc ở chế độ nối tự do nên khả năng nhỡ việc ít , vì vậy chuyển mạch 3 tầng S-T-S có khả năng áp dụng cho tổng Đài có dung lượng lớn 2.4 Chuyển mạch 4 tầng :T-S-S-T ( dung lượng lớn nhất ) Chuyển mạch 4 tầng bao gồm chuyển mạch S vào là ma trận mxn có n chuyển mạch T vào .Một chuyển mạch T ra . Một chuyển mạch số ở đầu ra là ma trận mxn nên có n chuyển mạch T ra .Một chuyển mạch S không đối xứng nhưng cả mạng chuyển mạch T-S-S-T là đối xứng vì vậy chuyển mạch 4 tầng có thể đấu chéo giữa các chuyển mạch với nhau Vì vậy dung lương tăng lên rất lớn dung lượng tối đa có thể tăng lên m-1 lần. Do đó chuyển mạch 4 tầng sử sụng trong tổng Đài có dung lượng rất lớn. TV0 n*m m*n TVn-1 TR0 TV0 TVn-1 n*m n*m TRm-1 TR0 TRm-1 Tv Sv SR TR PCMVo 0 0 PCMR0 PCMVn-1 PCMRm-1 m-1 m-1 PCMV0 PCMR0 m-1 m-1 PCMVn-1 PCMRm-1 0 0 Chương IV : BÁO HIỆU TRONG TỔNG ĐÀI I. GIỚI THIỆU CHUNG Trong mạng viễn thông nói chung, trong tổng đài nói riêng thì báo tin là phương tiện dùng để truyền các thông tin, các lệnh từ điểm này đến điểm khác có liên quan đến xử lý gọi. * Thông thường tín hiệu báo hiệu được phân ra làm hai loại: - Báo hiệu đường thuê bao: tín hiệu báo hiệu được truyền trên đường dây thuê bao. - Báo hiệu liệu tổng đài: tín hiệu báo hiệu đường truyền trên đường trung kế. Báo hiệu liên tổng đài lại được chia làm 2 loại: + Báo hiệu kênh riêng (CAS - Chanel Asociated Signalling): là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong kênh tiếng hoặc trong 1 kênh có liên quan chặt chẽ với kênh tiếng. + Báo hiệu kênh chung (CCS - Common Chanel Signalling): là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong 1 kênh tách biệt với kênh tiếng và 1 kênh báo hiệu được sử dụng chung cho 1 số lớn các kênh tiếng. Báo hiệu Báo hiệu đường thuê bao Báo hiệu liên tổng đài CAS CCS * Chức năng của báo hiệu: Gồm 3 chức năng - Chức năng giám sát: để nhận biết sự thay đổi điều kiện và trạng thái của một số phần tử trong mạng VD: trạng thái đặt máy, nhấc máy, giải phóng hướng đi, giải phóng hướng về. - Chức năng tìm chọn: liên quan trực tiếp đến xử lý gọi được đánh giá bằng việc chuyển các con số địa chỉ của thuê bao bị gọi thông qua các tổng đài. Ta biết rằng tốc độ của bộ vi xử lý rất nhanh, tốc độ của chuyển mạch rất nhanh. Vậy việc chuyển các con số địa chỉ thông qua các tổng đài chỉ còn phụ thuộc vào thời gian trễ quay số (thời gian trễ quay số là thời gian được tính khi gửi hoàn thành các con số địa chỉ đến khi nghe được hồi âm chuông).Vậy ta phải chọn hình thức báo hiệu, phương thức truyền báo hiệu sao cho tốt nhất, có thời gian trễ càng nhỏ càng tốt. - Chức năng vận hành và bảo dưỡng: chức năng 1 và 2 liên quan trực tiếp đến xử lý gọi, chức năng 3 không liên quan đến xử lý gọi chỉ nhằm mục đích quản lý mạng một cách tối ưu gồm các tín hiệu sau: + Nhận biết sự tắc nghẽn trong mạng + Các thông tin về tình trạng các thiết bị không bình thường và đang trong trạng thái bảo dưỡng. + Các thông tin tính cước + Các thông tin đánh giá cảnh báo và đồng chỉnh trong mạng. II. QUÁ TRÌNH THIẾT LẬP BÁO HIỆU TRONG TỔNG ĐÀI 1. Để thiết lập quá trình báo hiệu giữa các tổng đài với nhau thì các bước thiết lập được thông qua các bước như sau: TĐ1 TĐ2 Thuê bao A Đường dây TB Trung kế Đường dây TB Thuê bao B 1 2 3 4 5 6 7 8 10 12 11 13 Hình 1: Các bước thiết lập báo hiệu trong tổng đài 2. Các bước thiết lập báo hiệu trong tổng đài (1) Máy gọi nhấc tổ hợp sẽ có tín hiệu gửi về tổng đài yêu cầu một cuộc gọi. (2) Âm mời quay số gửi từ tổng đài về tai nghe của máy gọi (3) Máy gọi ẩn số sẽ có các tín hiệu xung quanh số gửi về tổng đài (4) Là tín hiệu xin chiếm đường của tổng đài chủ gửi cho tổng đài bị gọi (5) Tín hiệu công nhận chiếm đường (6) Gửi tín hiệu địa chỉ của máy bị gọi về tổng đài bị gọi (7) Tín hiệu báo chuông gửi về máy bị gọi (8) Là tín hiệu phản hồi âm chuông gửi về máy gọi (9) Hai máy thông thoại (10) Máy gọi đặt máy gửi về tổng đài thông báo kết thúc một cuộc gọi (11) Tín hiệu giải phóng hướng đi (12) Máy bị gọi gác máy cũng là tín hiệu kết thúc cuộc gọi (13) Tín hiệu giải phóng hướng đi III. CÁC HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRONG TỔNG ĐÀI 1. Báo hiệu đường thuê bao: là các tín hiệu được truyền trên đường dây thuê bao, bao gồm: - Tín hiệu nhấc đặt máy: trở kháng đường dây giảm tới mức thấp làm dòng điện trong đường dây tăng lên. Điều này được tổng đài nhận biết như một tín hiệu yêu cầu thiết lập một cuộc gọi mới và nó phát ra tín hiệu âm mời quay số - Các con số địa chỉ sau khi nhận được tín hiệu âm mời quay số , thuê bao tiến hành gửi các con số địa chỉ, các con số mà được phát hiện dưới dạng xung thập phân hay tín hiệu mốc đa tầu. - Tín hiệu xung thập phân: các con số địa chỉ có thể được truyền dẫn như là chuỗi của sự gián đoạn vòng 1 chiều nhờ phím quay số hoặc hệ thống phím bấm thập phân. - Âm báo bận hồi âm chuông: trường hợp thuê bao gọi bận, tổng đài máy âm báo bận cho thuê bao gọi. Các trường hợp khác thuê bao gọi được nhờ + Tín hiệu chuông 75v 25Hz + Tín hiệu âm mời quay số 2. Báo hiệu liên tổng đài: là tín hiệu báo hiệu được truyền trên đường dây trung kế. Báo hiệu liên tổng đài được chia làm 2 hệ thống : 2.1. Báo hiệu kênh riêng (CAS): là hệ thống báo hiệu mà tín hiệu báo hiệu được truyền trên đường trung kế tiếng . Như vậy mỗi một kênh hoặc có 1 đường báo hiệu đã được ấn định. Tổng đài A (chuyển mạch) SR SR CAS CPU SR SR CAS Tổng đài B (chuyển mạch) CPU Trung kế tiếng S : Thiết bị phát tín hiệu (Sender) R: Thiết bị thu tín hiệu ( Ricener) SR: Thiết bị thu phát báo hiệu CPU: Điều khiển xử lý gọi và điều khiển chuyển mạch CAS : Báo hiệu kênh riêng a. Các hệ thống báo hiệu kênh riêng: - Báo hiệu trên băng tần: băng tần của tín hiệu thoại (300 ¸ 3400) Hz ( dùng tần số 400Hz, 2100Hz, 2600Hz) liên quan đến xử lý gọi. Dùng tín hiệu báo hiệu 1 tần số ( 1VF): báo hiệu đèn xử dụng 1 tần số trong dải tần của tín hiệu thoại Dùng tín hiệu báo hiệu 2 tần số( 2VF): báo hiệu 2 tần số sử dụng 2 dải tần số trang dải tần của tín hiệu thoạiVD báo hiệu số 4 của CC ITT Dùng báo hiệu đa tần số(MF) Dùng báo hiệu đa tần có khống chế( MFC) VD hệ thống báo hiệu đa tần mà R2 của CC ITT - Báo hiệu ngoài băng tần: tín hiệu chuông 75v 25Hz - Báo hiệu trong khe TS16 của luồng PCM b. Các phương pháp truyền báo hiệu TĐ1 TĐ2 TBA (chủ gọi) Đường dây TB TB B (bị gọi) TĐ3 TĐ4 Trung kế 1 Trung kế 2 Trung kế 3 Đường dây TB Phương pháp từng chặng 034821234 Phương pháp xuyên suốt 034821234 Phương pháp kết hợp 034821234 034821234 821234 234 034 034 821234 234 234 821 TĐ1 là tổng đài nội hạt của TBA TĐ2 là tổng đài đường dài của TBA TĐ3 là tổng đài đường dài của TBB TĐ4 là tổng đài nội hạt của TBB - Phương pháp từng chặng( Link to link): Với phương pháp từng chặng TBA gửi tất cả 9 con số 034821234 đến tổng đài. TĐ1 nhận ghi vào thanh ghi và sử lý cuộc gọi xác định 034 là mã đường dài của TBB chính là TĐ3 , 821 là mã tổng đài nội hạt của TBB chính là TĐ4 3 số 234 là mã của TBB. TĐ1 chiếm 1 đường trung kế rồi đến TĐ2 và gửi 9 con số đến TĐ2, TĐ2 nhận ghi vào thanh ghi và xử lý tiếp tục, TĐ2 chiếm đường trung kế rồi đến TĐ3 và gửi 6 số 821234 đến TĐ3, TĐ3 nhận ghi vào thanh ghi và xử lý tiếp tục. TĐ3 chiếm đường trung kế rồi đến TĐ4 và gửi 3 số 234 đến TĐ4, TĐ4 nhận ghi vào thanh ghi và xử lý. Đến đây TĐ4 đã xác định được trạng thái của đường và máy TBB Đặc điểm: + Các con số trên mỗi lần truyền nhiều nên tốc độ truyền chậm + Số thiết bị thu phát báo hiệu nhiều nên tính kinh tế kém - Phương pháp xuyên suốt ( End By End) TĐ1 chiếm đường trung kế rồi đến TĐ2 và gửi 3 số 034 đến TĐ2 , TĐ2 ghi vào thanh ghi và xử lý. TĐ1 chiếm 1 đường trung kế rồi đến TĐ3 và gửi 3 số 821 đến TĐ3, TĐ3 ghi vào thanh ghi và xử lý tiếp. TĐ1 chiếm đường trung kế rồi đến TĐ4 và gửi 3số 234 đến TĐ4, TĐ4 ghi vào thanh ghi và xử lý. Xác định được trạng thái của đường và máy thuê bao bị gọi Đặc điểm : + Các con số trên mỗi lần truyền ít nên tốc độ nhanh + Số thiết bị thu phát ít nên tính kinh tế cao - Phương pháp kết hợp: là phương pháp kết hợp của 2 phương pháp trên từng chặng và xuyên suốt c. Ưu nhược điểm của báo hiệu kênh riêng: - Ưu điểm: từng kênh báo hiệu độc lập nên khi 1 kênh báo hiệu sự cố thì không ảnh hưởng đến kênh khác - Nhược điểm : + Tốc độ báo hiệu chậm vì phụ thuộc vào kênh tiếng + Dung lượng nhỏ + Tính kinh tế kém vì số thiết bị thu phát báo hiệu nhiều + Độ linh hoạt kém vì không có dự phòng + Độ tin cậy kém 2.2. Báo hiệu kênh chung( CCS): là hệ thống báo hiệu mà tín hiệu báo hiệu được truyền trên đường trung kế báo hiệu tách rời khỏi kênh tiếng Chuyển mạch Chuyển mạch CPU CPU CCS CCS Trung kế tiếng Đường số liệu tốc độ cao a. Các hệ thống báo hiệu kênh chung: - 1968: Hệ thống báo hiệu có 6 (CCS6) đưa vào sử dụng, dùng cho hệ thống tổng đài và hệ thống truyền dẫn tương tự với tốc độ 2,4Kb/s - 1970 : Hệ thống báo hiệu số 7 (CCS7) đưa vào sử dụng, dùng cho hệ thống truyền dẫn và tổng đài số với tốc độ 64Kb/s b. Ưu điểm của hệ thống báo hiệu kênh chung: - Tốc độ nhanh vì sử dụng đường số liệu tốc độ cao - Dung lượng lớn vì một đường số liệu có thể phục vụ cho hàng trăm đến hàng ngàn kênh thoại - Tính kinh tế cao vì không cần thiết bị thu phát báo hiệu - Độ tin cậy cao vì có dự phòng - Tính linh hoạt cao Nó phục vụ cho thoại cố định PSTM Nó phục vụ cho thông tin di động PLMN Nó phục vụ cho đa dịch vụ ISDN Nó phục vụ cho mạng thông minh IV. BÁO HIỆU SỐ 7(CCS7) 1. Một số khái niệm: - Báo hiệu số 7 là loại báo hiệu kênh chung dùng trong hệ thống tổng đài SPC số - Điểm báo hiệu( sản phẩm- Signalling Point): là các nút sử lý hoặc các nút chuyển mạch được cài đặt chức năng của báo hiệu số 7, mỗi điểm báo hiệu được xác định bằng 1 mã gọi là mã điểm báo hiệu gồm 14 bít. Điểm báo hiệu kết cuối có chức năng sử lý bản tin báo hiệu. - Điểm chuyển tiếp báo hiệu( STP- Signalling tranfer Point): cũng là điểm báo hiệu có chức năng định tuyến bản tin báo hiệu, truyền bản tin báo hiệu từ đường này đến đường kia mà không có chức năng xử lý bản tin - Chùm kênh báo hiệu: là tập hợp các đường báo hiệu nối trực tiếp giữa 2 điểm báo hiệu 2. Phương pháp truyền báo hiệu: Trong mạng báo hiệu có thể chia ra làm các kiểu báo hiệu khác nhau dựa trên mối quan hệ giữa đường đi của bản tin báo hiệu và đường kênh tiếng nó phục vụ a. Phương pháp kết hợp: tín hiệu báo hiệu, tín hiệu tiếng được truyền trên một bộ đường nối trực tiếp giữa 2 điểm báo hiệu SPA SPB Tín hiệu báo hiệu Tín hiệu tiếng b. Phương pháp không kết hợp: Trường hợp 1 qua 1 điểm STP1 Trường hợp 2 qua 2 điểm STP1 và STP2 SPA SPB STP1 STP2 Tín hiệu tiếng 2 1 Tín hiệu báo hiệu 1 2 2 Tín hiệu báo hiệu được quá giang qua 1 hoặc nhiều điểm chuyển tiếp báo hiệu. c. Phương pháp tựa kết hợp SPA SPB Tín hiệu báo hiệu Tín hiệu tiếng STP1 STP2 Là hình thức của phương pháp không kết hợp nhưng ở đây số điểm chuyển tiếp đã được ấn định chỉ thay đổi khi định tuyến lại 3. Mô hình báo hiệu số 7 (CCS 7) 7 6 5 4 3 2 1 MTP3 MTP2 MTP1 SCCP TCAP OMAP TUP DUP ISUP Lớp 4 dành cho người sử dụng 3 2 1 OSI Mô hình báo hiệu số 7 gần giống mô hình tham chiếu OSI: gồm 4 lớp - Lớp 1: chứa bản tin MPT1 tương ứng với lớp 1 của OSI( lớp 1 của OSI gọi là lớp vật lý) - Lớp 2: mang bản tin MTP2 tương ứng với lớp 2 của OSI( lớp 2 của OSI gọi là lớp liên kết ) - Lớp 3: mang bản tin MTP3 tương ứng với lớp 3 của OST( lớp 3 của OSI gọi là lớp mạ) - Lớp 4: lớp dành cho người sử dụng tương ứng từ lớp 4 ¸ 7 của OSI TUP: Phần dành cho người sử dụng điện thoại DUP: Phần dành cho người sử dụng truyền số liệu ISUP: Phần đa dạng dịch vụ OMAP: Vận hành và bảo dưỡng TCAP: phần ứng dụng phiên dịch SCCP: Phần điều khiển đầu nối 3.1.a. Bản tin MTP1: đây là đường số liệu báo hiệu được đặt trong lớp vật lý nó nêu lên tính chất vật lý, tính chất điện và khả năng của đường báo hiệu là đường báo hiệu được truyền theo cả 2 hướng gồm 2 phương án. - Phương án tương tự: Thiết bị kết nối Thiết bị kết nối SPA DS Mô dem Mô dem DS SPA Đường số liệu báo hiệu tương tự Đường số liệu báo hiệu tương tự gồm có: kênh truyền dẫn tương tự + thiết bị kết nối + chuyển mạch - Phương án số SPA DS DS SPA Thiết bị kết nối Kênh truyền dẫn số Đường số liệu báo hiệu số DCE DCE Đường số liệu báo hiệu số gồm có: kênh truyền dẫn số + thiết bị kết nối + chuyển mạch b. Bản tin MTP2 : MTP2 kết hợp với MTP1 dùng để chuyển giao bản tin báo hiệu tin cậy giữa 2 điểm báo hiệu * Các khuôn dạng bản tin: - Đơn vị tín hiệu bản tin (MSU- message Signaal Unit) F CK SIF SIO X LI FC F - Đơn vị trạng thái kênh báo hiệu( LSSa- LinK Status Signal Unit) F CK SF X LI FC F Đơn vị đường trung kế(FISU- Fill in Signal Unit) F CK X LI FC F F(Flag) cờ: dùng để đánh dấu điểm đầu và điểm cuối của đơn vị bản tin gồm 8 bit 01111110 CK(ChecK Sum): mã kiểm tra dùng để kiểm tra và phát hiện lỗi khi bản tin có lỗi gồm 16 bit SIF(Signalling information field): trường thông tin báo hiệu qua có nội dung thực của bản tin báo hiệu + nhân tạo tuyên SIO( Servise in formation octet) trường thông tin dịch vụ X: bit dự phòng(2 bit) LI: chỉ thị độ dài của bản tin FC: đường sửa lỗi SF: chỉ thị trạng thái của đường báo hiệu * Khả năng sửa lỗi của bản tin MTP2: được đặt trong trường FC FC FIB FSN BIB BSN FIB: dùng 1 bit là bit chỉ thị hướng đi dùng để sửa lỗi khi bản tin có lỗi FSN: dùng 7 bit là số thứ tự của bản tin hướng đi BIB: dùng 1 bit là bit chỉ hướng về dùng để sửa lỗi khi bản tin có lỗi BSN: dùng 7 bit là số thứ tự của bản tin hướng về * Các phương pháp sửa lỗi - Phương pháp sửa lỗi cơ bản: điểm báo hiệu phát sẽ phát lại các đơn vị báo hiệu bản tin mà điểm báo hiệu thu chưa nhận được - Phương pháp phát lại phòng ngừa: điểm báo hiệu phát sẽ phát 1 cái có chu kỳ tất cả có các đơn vị tín hiệu bản tin mà điểm báo hiệu thu chưa nhận được đến khi điểm báo hiệu thu nhận được có sự trả lời mới được phép phát các bản tin tiếp theo c. Bản tin MTP3: cung cấp các thông tin về định tuyến cho các bản tin báo hiệu đồng thời cung cấp thông tin về vận hành và quản lý mạng. Nó được chia thành 2 chức năng cơ bản: - Quản lý mạng báo hiệu - Xử lý bản tin báo hiệu Phân phối bản tin Phân biệt bản tin Định tuyến bản tin Quản lý lưu lượng báo hiệu Quản lý đường báo hiệu Quản lý tuyến báo hiệu "có" "không" (Xử lý bản tin báo hiệu) (Quản lý mạng báo hiệu) Phần dành cho người sử dụng - Chức năng xử lý bản tin báo hiệu: + Phân biệt bản tin: thực hiện tại điểm thu báo hiệu. Nó xác định bản tin báo hiệu này có đúng tại điểm báo hiệu này nhận không. Nếu có đúng thì bản tin tíêp tục đưa sang phần phân phối bản tin. Còn nếu không đúng thì bản tin được đưa sang phần định tuyến bản tin + Phân phối bản tin: đưa bản tin đến đúng đích và nếu đúng địa chỉ của nó phải căn cứ vào trường SI + Định tuyến bản tin báo hiệu: để đưa bản tin này đến đúng địa chỉ phải căn cứ vào các yếu tố: Mã điểm báo hiệu thuDPS Trường chỉ thị mạng báo hiệu NI Trường thông tin dịch vụ SI Trường lựa chọn đường báo hiệu SLS - Chức năng quản lý mạng báo hiệu: nhằm duy trì khả năng của đường báo hiệu, khởi tạo lại đường báo hiệu khi có sự cố gồm có 3 phần: + Quản lý đường báo hiệu: thực hiện tại chỗ đường báo hiệu nhằm duy trì các khả năng của đường báo hiệu khôi phục trạng thái của đường báo hiệu khi có sự cố. Nếu có 1 đường báo hiệu hỏng thì tín hiệu báo hiệu được chuyển sang 1 đường báo hiệu khác trong cùng 1 chùm kênh báo hiệu + Quản lý lưu lượng báo hiệu: cung cấp các thông tin để chuyển hướng báo hiệu từ 1 đường hoặc 1 tuyến sang 1 đường hoặc 1 tuyến khác. Đồng thời giảm lưu lượng tạm thời khi bị tắc nghẽn: Khởi tạo lại điểm báo hiệu Hạn chế quản lý Điều khiển lưu lượng Tạo tuyến cưỡng bức Thay thế: chuyển hướng báo hiệu từ đường này sang 1 đường dự phòng ngay tức khắc để không sai thứ tự các bản tin và nhận bản tin chính xác + Quản lý tuyến báo hiệu: cung cấp các thông tin về trạng thái của các tuyến báo hiệu gồm các tín hiệu sau: Thủ tục chuyển giao cho phép thực hiện tại điểm chuyển tiếp báo hiệu nó thông báo cho các điểm báo hiệu lân cận được phép chuyển bản tin báo hiệu qua chính nó. SPA SPB STP Tín hiệu tiếng Cho phép Thủ tục chuyển giao bị cấm cũng thực hiện tại điểm chuyển tiếp báo hiệu. Nó thông báo cho các điểm báo hiệu lân cận biết không được chuyển bản tin báo hiệu qua nó SPA SPB STP Tín hiệu tiếng Không được Thủ tục chuyển giao hạn chế cũng thực hiện tại điểm chuyển tiếp báo hiệu, nó thông báo cho các điểm báo hiệu lân cận biết không nên chuyển bản tin báo hiệu qua chính nó Kiểm tra hiện tượng tắc nghẽn: được thực hiện tại điểm thu báo hiệu * Khối điều khiển đấu nối SCCP:Trong báo hiệu kênh chung liên lục địa các gói khung báo hiệu sẽ phải truyền xuyên lục địa qua rất nhiều chuyển mạch. Điều này đòi hỏi một hệ thống đầy đủ và tin cậy để định tuyến các tín hiệu. Các chức năng định tuyến tin cậy này được giao cho lơp SCCP - Các dịch vụ của SCCP: + Phiên dịch địa chỉ: chuyển bản tin báo hiệu đến đúng phần của người sử dụng + Dịch vụ không đấu nối: nó nhận các bản tin phần của người sử dụng và chuyển chúng qua mạng + Dịch vụ đấu nối có hướng gồm 3 bước: Thiết lập đấu nối giữa các SCCP vì mỗi 1 tổng đài có 1 SCCP Chuyển giao dữ liệu giữa các SCCP Giải phóng đấu nối : các tuyến đấu nối giữa 2 SCCP đều được giải phóng - Mô hình của khối SCCP SIF Phần lệnh cố định Phần lệnh có thể thay đổi Phần tuỳ chọn Kiểu bản tin Nhân tạo tuyến Bản tin được truyền trên đường số liệu báo hiệu được đặt trong trường SIF của đơn vị tín hiệu bản tin MSU. Từ mã 0011 trong trường chỉ thị dịch vụ SI của phần thông tin dịch vụ SIO mang bản tin này Mô hình của SCCP gồm các khối sau: Nhân tạo tuyến: dùng để tạo tuyến giữa các điểm báo hiệu Kiểu bản tin: mỗi bản tin có một kiểu được xác định bằng từ mã 5 bit Phần lệnh cố định: Phần lệnh có thể thay đổi : gồm các thông số có thể thay đổi được cả về bản tin và chiều dài bản tin Phần tuỳ chọn: gồm các thông số cố định và thay đổi Điều khiển đấu nối có hướng Điều khiển không đấu nối Điều khiển định tuyến Quản lý SCCP MTP1+ MTP2+ MTP3 SCCP Lớp 4 phần của người sử dụng Sơ đồ khối SCCP + Điều khiển đầu nối có hướng: cung cấp các thủ tục để thiết lập, chuyển giao và giải phóng giữa các phần của người sử dụng + Điều khiển không đầu nối: cung cấp các thủ tục và chuyển giao số liệu không đầu nối giữa các phần của người sử dụng + Điều khiển định tuyến: cung cấp các thủ tục để tạo tuyến cho các bản tin nối giữa các điểm báo hiệu + Quản lý SCCP: cung cấp các thông tin để duy trì sự hoạt động của mạng bằng phương pháp tạo tuyến dự phòng hoặc điều chỉnh lưu lượng khi xảy ra hiện tượng tắc nghẽn * Phần dành cho người sử dụng TUP - Các khuyến nghị của CCITT về TUP: Phần TUP được qui định trong khuyến nghị Q72x dùng để trao đổi các thông tin phục vụ cho báo hiệu số 7(CCS7) về sử dụng điện thoại có liên quan đến chuyển mạch kênh( ở trong các hệ thống trang kế số và tương tự) Gồm các mục sau: Q721 mô tả chức năng của hệ thống báo hiệu của phần người sử dụng điện thoại TUP, căn bản là mô tả TUP Q722 chức năng tổng thể của các bản tin và các tín hiệu điện thoại cung cấp sự mô tả của các kiểu thuật ngữ cũng như các chức năng của các bản tin TUP. Q723 khuôn dạng và mã xác định việc mã hoá các phần tử thông tin và khuôn dạng của các bản tin được truyền Q724 các thủ tục báo hiệu, mô tả chi tiết các thủ tục điều khiển cuộc gọi cơ bản Q725 thực hiện báo hiệu trong ứng dụng điện thoại cung cấp các tiêu chuẩn thực hiện việc chuyển giao các bản tin phần người sử dụng điện thoại qua mạng báo hiệu số 7. - Các tín hiệu điện thoại: được truyền dưới dạng các bản tin và đặt trong trường thông tin báo hiệu SIF trong đơn vị tín hiệu bản tin MSU nó gồm một số nhóm. Mỗi nhóm được xác định bởi các mã H0 và H1 H0- mã đầu đề bản tin H1- mã bản tin Nội dung thực bản tin H0 H1 Nhân tạo tuyến DPC OPC CIC SLS SIF Trong phần khuôn dạng và mã bản tin báo hiệu gồm có : Nhân tạo tuyến gồm các trường: + OPC là mã điểm báo hiệu phát là trường duy nhất gồm 14 bit để xác định nơi xuất phát của bản tin báo hiệu + DPC là mã điểm báo hiệu thu gồm 14 bit là trường duy nhất để xác định đích đến của bản tin báo hiệu + SLS mã lựa chọn đường báo hiệu là bit thấp nhất trong trường CIC. Trường này được sử dụng để chọn lựa 1 đường báo hiệu từ 1 chùm kênh báo hiệu, thông thường sử dụng kiểu phân tải + CIC mã đường trung kế gồm 12 bit là trường duy nhất để xác định đường trung kế để phục vụ cho từng cuộc gọi điện thoại * Phần ứng dụng có khả năng chuyển đổi TCAP Ngày nay trong mạng viễn thông được áp dụng rất nhiều hình thức dịch vụ vì vậy yêu cầu báo hiệu số 7 đồng thời phục vụ các loại dịch vụ sao cho nhanh chóng và chính xác. Vì vậy người ta dùng 1 đường số liệu báo hiệu đồng thời để phục vụ các dịch vụ * Phần đa dịch vụ ISDN( ISUP) Cung cấp các thông tin để phục vụ cho các chức năng thoại và truyền số liệu. Trong tương lai nó sẽ thay thế các dịch vụ này. Cung cấp các thông tin phục vụ cho các lớp từ 1 ¸ 7 tương ứng với mô hình OSI. * Phần vận hành và bảo dưỡng OMAP Cung cấp các thông tin để phục vụ cho phần vận hành và bảo dưỡng tương ứng với lớp 7 trong mô hình OSI đó là lớp ứng dụng Chương V : KỸ THUẬT GHÉP KÊNH THEO THỜI GIAN Ghép kênh là dùng để ghép nhiều tín hiệu khác nhau để cùng được truyền dẫn xử lý bằng một phương tiện và thiết bị ghép kênh sẽ tăng được hiệu quả sử dụng phương tiện truyền dẫn thiết bị xử lý thông tin. Ghép kênh phải đảm bảo các yêu cầu Số kênh ghép nhiều và tách tín hiệu đầu thu phải dễ dàng chính xác, tạo lại được tín hiệu nguyên thuỷ ban đầu. Các tín hiệu được ghép khác nhau thì không ảnh hưởng đến nhau. Ghép kênh theo thời gian TDM (Time Divisin Multiplese) là thực hiện ghép nhiều tín hiệu cùng truyền dẫn và xử lý trên cùng một phương tiện. Các tín hiệu khác nhau lần lượt xử lý truyền dẫn theo một thứ tự thời gian nhất định. Ghép kênh theo thời gian được xử dụng trong thông tin số. I. CÁC PHƯƠNG PHÁP GÉP KÊNH THEO THỜI GIAN 1. Ghép kênh theo xung PAM Ghép sau lấy mẫu: Trong một chu kỳ lấy mẫu TS lần lượt được ghi vào các xung PAM của các tín hiệu khác nhau theo một thứ tự thời gian nhất định trong một khung ghép 125 MS. Có chu kỳ khung ghép bằng chu kỳ lấy mẫu. Phải tiến hành mã hoá cho dãy xung PAM của vi tín hiệu. Như vậy tốc độ làm việc của hoá sẽ tăng lên n lần khó khăn cho tốc độ của hoá. Vì vậy ghép theo xung PAM hiện nay không xử dụng. 2. Ghép theo tín hiệu số : Ghép sau mã hoá có 2 cách: a. Ghép xen kẽ từng bít (xen bít) Các tín hiệu số được ghép lần lượt xen kẽ theo từng bít. Trong một khung ghép 125 MS Với yêu cầu là tốc độ bít của các dòng số đầu vào thiết bị ghép phải có số bít giống nhau, phải đồng bộ. Ghép xen bít được dùng để ghép các dòng số có tốc độ thấp thành dòng số có tốc độ cao. b. Ghép xen byte: Các tín hiệu số được ghép lần lượt xen kẽ theo từng byte trong 1 khung ghép 125 MS. Ghép xen byte được dùng ở cấp ghép cơ sở hoặc dùng trong ghép đồng bộ SDH. 3. Sơ đồ nguyên lý ghép kênh theo thời gian a. Sơ đồ » » » » » » » » Bộ chuyển mạch Bộ phân phối HTTD XĐBK 4 Tách XĐBK 4 5 5 1 2 3 1 2 3 3 4 2 1 3 4 2 1 Hình: Sơ đồ ghép kênh theo thời gian. Trong đó: XĐBK: xung đồng bộ khung . Đây là sơ đồ đơn giản ghép kênh theo thời gian gồm 4 thuê bao và được truyền theo một hướng. Tính hiệu quả của các kênh thoại được truyền từ các thời điểm tĩnh và tuân theo định luật Groay bít Định luật Groay bít: Nếu tín hiệu thoại là một hàm ngẫu nhiên của thời gian có phổ tần vô cùng rộng, ta không nhất thiết phải truyền toàn bộ tín hiệu này mà chỉ cần truyền các xung có chu kỳ Tm thì có đầu thu người ta vẫn khôi phục được tín hiệu nguyên thuỷ ban đầu. b. Nguyên lý: * Phần phát: Bên phát có bộ chuyển mạch hoạt động đồng bộ với bộ phân phối ở bên thu( chúng quay với tốc độ như nhau nhưng ngược chiều nhau. Vị trí chổi than cũng đặt lên một tiếp điểm như nhau. Về gốc thời gian được tính khi chổi than đặt lên tiếp điểm 5. Xung truyền qua tiếp điểm 5 lên hệ thống gọi là xung đồng bộ khung lấy từ bộ tạo xung đồng bộ. Khung ở đây là chổi than quay hết đúng 1 vòng bằng 125 MS. Sau khi phát xung đồng bộ khung tiếp đó là xung kênh 1, kênh 2, kênh 3, kênh 4 và lại tiếp tục lặp lại như chu kỳ khác * Phần thu Bên thu trước hết là tách lấy xung đồng bộ khung sau đó chổi than tiếp lên tiếp điểm của kênh 1 để thu xung của kênh 1 và cuối cùng là thu xung của kênh 4. Nhờ quay đồng bộ vì pha và thời gian của bộ chuyển mạch và bộ phận phân phối nên tín hiệu của kênh sẽ được đưa vào các thuê bao tương ứng. Ta có hình ảnh truyền xung của các kênh như sau: Biên độ Tm = 125m F là xung đồng bộ khung Khung là thời điểm chổi than quay hết 1 vòng và bằng 125 MS F chính là thời điểm bắt đầu của khung sau và cũng là thời điểm kết thúc của khung trước: Tm = 2F = 125 MS Bộ lọc ở phía phát sẽ hạn chế băng tần đến 3,4Hz còn bộ lọc ở phía thu sẽ tách lấy tín hiệu thoại từ xung UPAM. II. CẤU TRÚC KHUNG GHÉP CƠ SỞ CỦA CHÂU ÂU VÀ CỦA MỸ, NHẬT Ghép cơ sở là cấp ghép thấp nhất cấp ghép đầu tiên dùng để ghép các tín hiệu thoại thành một dòng số chung Trang thiết bị ghép phải có quá trình thực hiện biến đổi từ tương tự thành số bằng kỹ thuật PCM, bằng thiết bị IC colac ghép theo phương pháp xen bite 1. Khung ghép cơ sở theo tiêu chuẩn Châu Âu Ở Châu âu hiệp hội viễn thông thống nhất tiêu chuẩn của một khung ghép luôn là 125 MS. Được chia thành 32 khe thời gian. Ký hiệu TS được đánh số từ TS0 ¸ TS31 TS = MS = 3,9MS Một TS chia thành 8 bít đánh số từ b0 ¸b7. 1b = MS = 488ns T0 T1 …………………………… T15 T0 125ms TS0 TS1 ………………….. TS16 ………………….. TS31 TS0 3,9ms Chẵn x 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 x TS16 T0 x Lẻ x 1 A x x x x x b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 TS16 T0 b7 16¸31 1¸15 448ms Hình: Cấu trúc khung ghép cơ sở của Châu Âu Từ khe TS1 ¸ TS15 ghép được 15 kênh thoại số PCM Từ khe TS17 ¸ TS31 ghép được 15 kênh thoại số PCM Þ Trong khung ghép ghép được 30 kênh thoại số PCM. Vì vậy khung ghép cơ sở của Châu Âu còn gọi là PCM-30. Khe TS0 dùng để đồng bộ khung ghép ở máy phát số liệu được ghép vào các khe thời gian trong khung ghép theo một thứ tự nhất định có chu kỳ. Ở máy thu phải tách riêng các số liệu theo đúng thứ tự như khi ghép ở máy phát. Vì vậy ở máy phát ghép vào khe TS0 là khe đầu tiên của 1 khung ghép. Một từ mã có dạng đặc biệt là từ mã đồng bộ khung để ở máy thu nhận biết được các khe đầu tiên của 1 khung ghép từ đó tách được số liệu chính xác. - Khe TS0 của các khung chẵn trong đa khung ghép từ mã đồng bộ: X0011011. - Khe TS0 của các khung lẻ trong đa khung ghép từ mã đồng bộ: X1AXXXXX. Trong đó: X là các bít chưa sử dụng có thể sử dụng để truyền các thông tin nghiệp vụ là các thông tin để quản lý giám sát khai thác bảo dưỡng hệ thống thông tin. A là bít thông báo đồng bộ khung từ xa. Đồng bộ A = 0, không đồng bộ A = 1. - Khe TS16 dùng để truyền báo hiệu. Một khe TS16 truyền được 2 kênh báo hiệu. Mỗi 1 kênh báo hiệu có 4 bít. - Để truyền hết được 30 kênh báo hiệu thì phải truyền trong nhiều khung ghép. Vì vậy phải tổ chức đa khung một đa khung gồm 16 khung đánh số từ t0 ¸ t15, có chu kỳ là 2 ms. Khe TS16 của khung T0 dùng để truyền từ mã đồng bộ là đa khung có: 00001DXX. Trong đó: X là bít chưa sử dụng D là bít thông báo đồng bộ đa khung từ xa. Đồng bộ d = 0, không đồng bộ D = 1. - Còn 15 khe TS16 của 15 khung còn lại tron đa khung ghép sẽ truyền được 30 kênh báo hiệu. Bốn bít đầu của 15 khe TS16 truyền báo hiệu cho các kênh thoại từ 1¸15. Bốn bít sau của 15 khe TS16 truyền báo hiệu cho các kênh thoại từ 16¸30. Tốc độ của khung ghép cơ sở châu Âu VPCM-30 = 32 khe 8 bít . 8000 khung/s = 2,048 Mb/s » 2 Mb/s 2. Khung ghép cơ sở theo tiêu chuẩn Mĩ và Nhật Một khung ghép 125MS được chia thành 193 bit được đánh số từ 1¸193 bít. Bít số 1 dùng để đồng bộ còn gọi là bít F. Và 192 bít còn lại ghép được 24 kênh thoại số PCM. Vì vậy khung ghép cơ sở của Mĩ và Nhật còn gọi là PCM. 152 1 2 139 1 F 1,5ms 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 0 1 0 1 0 1 s 1 1 1 0 0 Hình: Cấu trúc khung ghép cơ sở của Mĩ và Nhật Để ghép hết được 1 từ mã đồng bộ phải ghép trong nhiều khung ghép vì vậy phải tổ chức đa khung. Có 2 tiêu chuẩn đa khung là đa khung 24 khung và đa khung 12 khung. Đa khung 12 khung được đánh số từ 1¸12. Các bít ghép của các khung lẻ (1, 3, 5, 7, 9, 11) trong đa khung ghép. Từ mã đồng bộ đa khung là 00111S. S là bít thông báo đồng bộ đa khung từ xa. Đồng bộ S = 0. Không đồng bộ S=1. Tốc độ của khung ghép cơ sở của Mỹ - Nhật. VPCM-24 = 193 bít . 8000 /s = 1,544 mb/s III. GHÉP BẬC CAO Ghép bậc cao là tạo ra các dòng số có tốc độ cao hơn tốc độ dòng số cơ sở. Ghép các dòng số cơ sở để tạo ra các dòng số có tốc độ cao bằng phương pháp ghép xen bít. Có 3 tiêu chuẩn ghép số bậc cao. 1. Phân cấp số theo tiêu chuẩn châu Âu Cấp 1 PCM30 Cấp 2 Cấp 3 Cấp 4 Cấp 5 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 30CH 2,048 120CH 8,448 480CH 34,368 1920CH 139,264 7680CH 565,128 1 2 30 CH: Chamnal: Kênh Phân cấp số gần đồng bộ (cận đồng bộ) PDH Bao gồm 5 cấp ghép: - Cấp 1 là PCM-30 ghép được tối đa 30 kênh thoại, tốc độ là 2,048 mb/s. - Cấp 2 được ghép từ 4 luồng cấp 1 ghép được tối đa 120 kênh thoại, tốc độ là 8,448 mb/s. - Cấp 3 được ghép từ 4 luồng cấp 2 ghép được tối đa 840 kênh thoại. Tốc độ 34,368 mb/s. Hoặc có thể được 1 chương trình truyền hình màu nhưng phải có thiết bị nén màu. - Cấp 4 được ghép từ 4 luồng cấp 3 ghép được tối đa 1920 kênh thoại, tốc độ 159,264 mb/s thường làm tròn 140 mb/s. - Cấp 5 được ghép từ 4 luồng cấp 4 ghép được tối đa 7680 kênh thoại. Tốc độ 565,128 mb/s. Trong thực tế không dùng đến cấp 5. Đặc điểm: - Quá trình ghép và tách các luồng số phải thực hiện lần lượt qua từng cấp ghép không được vượt cấp. - Do ghép xen bít nên yêu cầu các dòng số ở đầu vào thiết bị ghép phải đồng bộ nhưng do các dòng số được tạo ra từ các thiết bị khác nhau ở những vị trí khác nhau nên không thể đồng bộ tuyệt đối. - Vì vậy trong quá trình ghép phải tiến hành điều chỉnh bằng cách thêm vào 1 số bít gọi là bít chèn. Để nếu tốc độ của dòng số đầu vào tăng thì các bít chèn sẽ mang tin còn nếu tốc độ đầu vào giảm thì bít chèn không mang tin. - Vậy số bít đầu ra thiết bị ghép sẽ lớn hơn tổng số bít thông tin ở đầu vào vì phải thêm vào các số bít chèn, bít điều khiển chèn, bít thông báo chèn. - Vì vậy mỗi một cấp ghép phải sử dụng một nguồn đồng bộ riêng biệt dẫn đến tốn kém không kinh tế và khả năng đồng bộ không cao. 2. Phân cấp số PDH theo tiêu chuẩn của Mỹ Cấp 1 PCM24 Cấp 2 Cấp 3 Cấp 4 1 2 : : 4 24CH 1,544 96CH 6,312 672CH 44,736 6048CH 450 1 2 : : 24 1 2 : : 7 1 2 : : 9 Bao gồm 4 cấp ghép: - Cấp 1 là PCM-24 ghép được tối đa 24 kênh thoại, tốc độ 1,544 mb/s. - Cấp 2 ghép từ 4 nguồn cấp 1 ghép được tối đa 96 kênh thoại, tốc độ là 6,312 mb/s. - Cấp 3 ghép từ 7 luồng cấp 2 ghép được tối đa là 672 kênh thoại, tốc độ ghép là 44,736 mb/s. Thường làm tròn là 45 mb/s. - Cấp 4 ghép từ 9 luồng cấp 3, ghép được tối đa là 6048 kênh thoại, tốc độ là 450 mb/s. Trong thực tế không sử dụng đến cấp 4. 3. Phân cấp số PDH theo tiêu chuẩn của Nhật Cấp 1 PCM-24 Cấp 2 Cấp 3 Cấp 4 Cấp 5 1 2 3 4 1 2 : 5 1 2 3 1 2 3 4 24CH 1,544 96CH 6,312 480CH 32,708 1440CH 100 5760CH 400 1 2 30 Bao gồm 5 cấp ghép - Cấp 1 là PCM 24 ghép được tối đa 24 kênh thoại. Tốc độ 1,544 mb/s. - Cấp 2 ghép từ 4 nguồn cấp 1 ghép được tối đa 96 kênh thoại tốc độ là 6,312 mb/s. - Cấp 3 được ghép từ 5 luồng cấp 2 ghép được tối đa 480 kênh thoại, tốc độ 32,408 mb/s hoặc có thể truyền được một chương trình màu nhưng phải có thiết bị nén màu. - Cấp 4 được ghép từ 3 luồng cấp 3 ghép được tối đa 1440 kênh thoại, tốc độ là 100mb/s. - Cấp 5 được ghép 4 luồng cấp 4 ghép được tối đa 5760 kênh thoại, tốc độ 400 mb/s. Trong thực tế không sử dụng cấp 4 và cấp 5. 4. Nhược điểm của PDH Khả năng quản lý điều hành kém không linh hoạt và khó có khả năng giám sát đến các dòng số cơ sở trong quá trình truyền dẫn vì trong cấu trúc ghép cơ sở có rất ít bit thông tin nghiệp vụ dùng để quản lý giám sát và điều tra. Thiết bị ghép và tách ở các trạm trung gian phức tạp vì phải thực hiện ghép và tách lần lượt qua từng cấp. - Tốc độ cao nhất PDH sử dụng là 140 bít không sử dụng cao hơn vì khi đó các nhược điểm trên các phức tạp. - Tồn tại 3 hệ thống phân cấp số không giống nhau tốc độ ở các cấp ghép vì vậy không có khả năng nối chéo giữa các hệ thống để hoạt động trong một mạng chung. Khó khăn cho người quản lý và sử dụng. - Không khai thác hết khả năng truyền dẫn của cáp quang vì cáp quang có giải tần rất rộng, tần số rất cao, có khả năng truyền được số liệu hàng trục Gb/s. Chương VI :TỔNG ĐÀI ALCATEL 1000 E10 I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỔNG ĐÀI ALCATEL 1000 – E10. 1 Đặc điểm của tổng đài Alcatel 1000 – E10. Alcatel 1000 E10 là hệ thống tổng đài điện tử số do hãng Alcatel CIT của Pháp sản xuất .Thế hệ tổng đài đầu tiên được sản xuất và đưa vào sử dụng vào đầu những năm 1970 có tên là Alcatel 1000 E10 (OCB 181).Đó là tổng đài đầu tiên sử dụng kỹ thuật phân công theo thời gian, để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng và sự phát triển của mạng viễn thông, tổng đài luôn luôn cần được gia tang thêm dung lượng và phát triển kỹ thuật mới. Phát triển bằng cách áp dụng những thành tựu của khoa học vì xử lý và tin học. Alcatel 1000 E10 đã thật sự tạo ra một hệ thống truyển mạch có khả năng thao tác chính xác và có độ uyển chuyển, mền dẻo hơn. Nó bao chùm toàn bộ phạm vi của tổng đài từ loại tổng đài nội hạt có dung lượng nhỏ cho đến loại tổng đài quá giang có dung lượng lớn hay cửa ngõ quốc tế. Hẹ thống Alcatel 1000 E10 cho phép thực hiện các trung tâm chuyển mạch nội hạt và quá giang, hoặc hỗn hợp, vừa quá giang vừa nội hạt. Tổng đài Alcatel 1000 E10 có thể đấu nối vào các mạng: Mạng điện thoại tương tự hoặc số, đồmg bộ hoặc không đồng bộ. Mạng báo hiệu số 7; Mạng máy tính; Mạng chuyển mạch gói; Mạng thông tin di động; Mạng dịch vụ hỗ trợ; Mạng khai thác và bảo dưỡng; Mạng thông tin băng rộng. Mạng CCITTNo 7 NT Mạng số Mạng vận hành và bảo dưỡng Mạng điện thoại Mạng dịch vụ hỗ chợ Phân hệ truy nhập thuê bao Phân hệ đấu nối và điều khiển Phân hệ vận hành bảo dưỡng PABX 2 Khả năng đấu nối của tổng đài Alcatel 1000 E10 trong mạng thông tin thể hiện qua hình vễ sau: Hình : Khả năng đáu nối của tổng đài Alcatel trong mạng viễn thông. Hệ thống Alcatel 1000 E10 là hệ thống được thiết kế với cấu trúc mở, với phần mềm mềm dẻo và đa dạng. Do đó nó tiến hoá về mặt kỹ thuật công nghệ và tiến hoá về các trức năng ngày một dồi dào và phức tạp trong tổng đài. Nó bao gồm 3 phân hệ với trức năng độc lập nhau, được liên kết với nhau bởi các chuyển giao tiếp. Phân hệ truy nhập thuê bao có thể giao tiếp với các đường thuê bao tương tự (analog) và các thuê bao số. Phân hệ đáu nối và điều khiển trong đó sử dụng chuyển mạch phân chai theo thời gian và chức năng lưu giữ cuộc gọi: Phân hệ vận hành và bảo dưỡng trong đó diều khiển tất cả các chức năng mà người hệ thống có thể vận hành hệ thống và bảo dưỡng một cách chính xác theo trật tự. Sự phân bổ các chức năng giữa các modul phần cứng và phần mềm khác nhau trong moõi phân hệ đã làm cho hệ thống có những ưu điển sau: Giảm giá thành phần đầu tư cho hệ thống Tăng khả năng đấu nối và xử lý. Tối ưu hoá việc đảm bảo an toàn. Có thể nâng cấp dễ dàng và riêng biệt đối với từng thành phần khác nhau của hệ thống. 3 Các đặc trưng cơ bản của hê thống Alcatel 1000 E10 Các loại đấu nối thuê bao: + Các thuê bao số có tốc độ 144kb/s (2B + D) + Tổng đài PABX nhân công và tự động. + Các thuê bao số 2BM /s (30B + D) + Buồng điện thoại công cộng. Các loại cuộc gọi khác: + Các cuộc gọi nội hạt + Các cuộc gọi ra, gọi vào và quá giang nội hạt. + Các cuộc gọi ra, gọi vào và quá giang trong nước. + Các cuộc gọi ra, gọi vào quốc tế. + Các cuộc gọi ra, gọi vào tổng đài nhân công +Các cuộc gọi đến dịch vụ đặc biệt. Các dịch vụ cung cấp cho thuê bao analog: + Đường dây đặc biệt khi gọi ra hay gửi vào ( chỉ gọi ra hoặc chỉ gửi vào) + Đường dây không cần quay số ( đường dây nóng) + Chỉ thị mức cước ngày. + Đảo cực nguồn điện. + Gộp nhóm các đường dây. + Đường dây thiết yếu hay ưu tiên. + Nhận dạng thuê bao quấy rầy. + Quay lại con số thuê bao tự động. + Cuộc gọi ghi âm lại. + Cuộc gọi hội nghị tay 3. + Cuộc gọi kép. + Quay số vắn tắt. + Chuyển thoại tạm thời cho thuê bao vắng mặt. + Đánh thức tự động. + Dịch vụ hạn chế thường xuyên do điều khiển. + Dịch vụ đánh thức. Các dịch vụ nâng cấp cho thuê bao số: Các thuue bao số có thể xử dụng mọi dịch vụ như với thuue bao Analog, ngoài ra, nó còn có thêm một số dịch vụ đặc biẹt sau: + Dịch vụ mạng: Chuyển mạch kênh ( CCBT) 64kb/s giữa các thuê bao số Chuyển mạch kênh trong dải tần cơ sở( 300 3400 Hz) + Dịch vụ từ xa: Điện thoại hội nghị. Fac simile ( Fax) nhóm 2 và 3. Facsimile ( Fax) nhóm 4( 64 k b/s) Teletex với Modem cho kênh B hoặc X25 để phối hợp với các kênh B. 64 kb/s Audio Videotex. 64 kb/s Audio grapphy + Ngoài ra còn các dịch vụ phụ chợ như: Mạng tổ hợp trong khi gọi 1 đến 4 vùng địa dư Quay số vào trực tiếp con số phân nhiệm Xung cước trêm canh P Tăng giá thành cuộc gọi Chuyển số tạm thời Liệt kê các cuôc gọi không trả lời Tạo tuyến cho các cuộc gọi offering Hiển thị con số chủ gọi Báo hiệu từ nguồn này đến nguồn kia Quản trị dịch vụ khung Tính cước: + Có khả năng tính 128 loại cước khác nhau. + Mỗi loại cước có thể tính với 4 mức cước. + Mỗi chương mục thuê bao dài 24 bit. Đấu nối liên đài: Tổng đài Alcatel 1000 E10 dù là tổng đài nội hạt, quá giang nội hạt, quá giang thuần tuý hay hỗn hợp của nội hạt, vờa quá giang đều có thể được nối với các tổng đài khác trong mạng. Bằng các đường PCM sơ cấp (2Mb/s, 30 kênh theo tiêu chuẩn CCITT) hay bằng các đường ghép kênh cấp cao hơn. Hệ thống báo hiệu: + Hệ thống báo hiệu giữa các tổng đàicó thể sử dụng các loại báo hiệu sau: Báo hiệu kênh kết hợp: Mã nhị phân Strawger, EMD,R6 Mã cao tần R2 và N5. Báo hiệu kênh chung: CCITTN7. Quản lý lưu lượng: + Dung lượng xử lý cục đại của hệ thống là 220CA/s, cụ thể là: Với cấu hình compact :16 :18 Ca/s Với cấu hình nhỏ : 16 : 32 CA/s Với cấu hình trung bình và lớn trên 220 Ca/s. + Dung lượng tối đa của chuyển mạch chính là 2048 CPM. Điều này cho phép: Lưu lượng lên tới 25000 Evlangs. Có thể đấu nối được 200 000 thuê bao. Kết nối với 6000 trung kế. Hơn nữa, hệ thống còn xử dụng kỹ thuật tự điều chỉnh để tránh saỷ ra sự cố khi quá tải.Kỹ thuật này được phân bố tại từng mức của hệ thống dựa vào sự đo đạc của số lượng các cuộc gọi có nhau và các cuộc gọi được xử lý. II : CẤU TRÚC CHUNG CẢU TỔNG ĐÀI ALCATEL 1000E10. Tổng đài Alcatel 1000 E10 được đưa ra làm 3 phân hệ chính: Phân hệ truy nhập thuê bao. Phân hệ đấu nối và điều khiển. Phân hệ vận hành và bảo dưỡng. Trong đó, phân hệ đáu nối và điều khiển và phân hệ vận hành, bảo dưỡng nằm trong OCB 283. Liên hệ giữa phân hệ truy nhập thuê bao và phân hệ đấu nối và điều khiển sử dụng hệ thống báo hiệu số 7. Các phân hệ được đấu nối với nhau bởi các đường ma trận LR hay các đường CPM( các đường 2R là các đường ghép kênh 32 kênh, không mã hoá HDB3 và có cấu trúc analog như tuyến PMC). - Về mặt phần cứng, OCB 283 bao gồm các trạm đa xử lý (SM) và hệ thống ma trận chuyển mạch. Các trạm đáu nối với nhau bởi một hay nhiều mạch vòng thông tin (MIS hoặc MAS ), các trạm này có cấu tạo và chức năng phù hợp với cấu hình và yêu cầu xử lý của tổng đài. Trong OCB 283 có 6 trạm trong đó có 5 trạm điều khiển tương ứng với chức năng mà nó cung cấp: + Trạm điều khiển chính MSC. + Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ: SMA. + Trạm điều khiêntrung kế SMT. + Trạm điều khiển ma trận chuyển mạch: SMX. + Trạm vận hành bảo dưỡng : SMM. +Trạm đồng bộ và cơ sở thời gian: STS. Phần mềm của hệ thống được chia thành các modul phần mềm (ML) để hỗ trợ cho các trạm điều khiển và phịc vụ cho các ứng dụng thoại.Có các loại modul phần mềm như: + Phần mềm xử lý gọi : ML MR + Phần mềm tính cước : ML TX + Phần mềm quản trị cơ sở giữ liệu : ML TR + Phần mềm diều khiển tring kế: MLủM. + Phần mềm diều khiển ma trận chuyển mạch : ML COM. + Phần mềm điều khiển đáu nối chuyển mạch : MLGX. + Phần mềm phân phối bản tin : MLMQ. + Phần mềm vận hành và bảo dưỡng : MLOM. + Phần mềm điều khiển giao thức báo hiệu số 7 : ML PUPE. + Phần mềm quản lý thiết bị phụ trợ : MLETA. + Phần mềm điều khiển báo hiệu số 7: MLPC. Các modul phần mềm trao đổi với nhau thông qua mạch vòng trao đổi thông tin. A: CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA TỔNG ĐÀI ALCATEL 1000E10: CSED :Trạm tập chung thu. CSND : Đơn vị truy nhập thuê bao xa. CSNL : Đơn vị truy nhập thuê bao gần . MAS : Mạch vòng thông tin xâm nhập giữa các trạm. MIS : Mạch vồng thông tin trong trạm. REM : Mạng quản lý thông tin. SMA : Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ. SMM : Trạm vận hành và bảo dưỡng SMX : Trạm điều khiển đầu nối ma trận. BT : Trạm cơ sở và thời gian. SMX COM CMT CMA TMN SMM MAL MIS SMC BT CSNL CSND 32LR CSED Tổng đài khác 8LR (1-:- 4) MAS Sơ đồ phần cứng của tổng đài alcatel 1000E 10 11 Cấu trúc chung của 1 trạm điều khiển. Một trạm đa xử lý SM bao gồm tất cả hoặc 1 số các phần tử sau: Một bus chính BSM. Một hoặc một vài bộ xử lý, các bộ nhớ và bus riêng của chúng, chỉ có một bộ xử lý chính PUP và tối đa có 4 đơn vị xử lý phụ PUS. Các bộ coupler khách nhau, một coupler chính(CMP) và có 1 đến 4 coupler phụ(CMS). Các coupler chuyên dụng. Bus BSM: Đây là trạm bus chung dùng để đấu nối các bộ xử lý, các bộ nhớ và các coupler khác nhau. Các đơn vị xử lý bộ nhớ: Có 1 đơn vị xử lý chính chứa một vi xử lý 32 bit nó kết hợp với: + Một bộ nhớ riêng. + Một bus nộ bộ: Bộ phận có thể đấu nối với cùng bộ nhớ chung có tên là bộ nhớ nội bộ. + Một coupler truy nhập tới bus BSM để liên lạc với các bộ phận khác của SM thông qua bộ nhớ chung. Các bộ coupler: + Một trong các coupler này có thể đấu nối với một mạch vòng thông tin (MAS hoặc MIS) để liên lạc với các trạm SM khác. + nỗi trạm SM có 1 coupler chính ( CMP) Và nó được xử dụng trong trạm nếu trạm đó là trạm điều khiển chính . (SMC)các coupler phụ. Các coupler chuyên dụng: Mõi trạm bao gồm nhiều coupler chuyên dụng được sử dụng theo chức năng của trạm, ví dụ: + trong trạm SMA có coupler nhận các khe thời gian và các coupler khác nhận chức năng chuyên dụng của ETA hoặc xử lý báo hiệu số 7 ở mức 2. + Trong SMT các coupler dùng để nhận các đường PCM. 2- Trạm điều khiển chính SMC. 2.1 Vai trò của trạm điều khiển chính . - Trạm điều khiển chính SMC trợ giup các chức năng sau: + MR ( điều khiên cuộc gọi ) : xử lý cuộc gọi. + CC (điều khiển thông tin): Xử lý, áp dụng cho điểm chuyển mạch dịch vụ SSP. + TR ( phiên dịch): cơ sở dữ liệu. + TX ( tính cước ) : Tính cước thông tin. + MQ ( Phân bổ bản tin ) : thực hiện phân phối bản tin . + GX ( quản lý ma trận ) : quản lý đấu nối. + PC ( quản lý báo hiệu số 7 ) : quản lý mạng báo hiệu. Tuỳ theo cấu hình và lưu lượng được điều khiển , một hay nhiều các chức năng này có thể cấp bởi trạm điều khiển chính ( SMC). - Trong tổng đài các trạm điều khiển chính SMC được tổ chức phòng vệ theo nguyên tắc n+1 ( Một trạm dự phòng cho tất cả các trạm còn lại ). Vị trí của trạm điều khiển chính : Trạm SMC được đấu nối với các môi trường sau: - Mạch vòng thông tin MIS để trao đổi thông tin với trạm vận hành và bảo dưỡng SMM . - Mạch vòng thông tin MAS ( từ 1 đến 4 MAS ) để trao đổi thông tin với trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMA , trạm điều khiển đấu nối trung kế SMT và trạm điều khiển ma trận chuyển mạch ( SMX ) đấu nối trên các vòng ghép đó . - Mạch vòng cảnh báo MAL được chuyển cảnh báo nguồn từ trạm SMC đến trạm SMM . 2.3 Cấu trúc trạm điều khiển chính : Trạm điều khiển chính gồm : - 1 bộ nối ghép chính ( CMP ) . - 1 đơn vị xử lý chính ( PUP ) . - 1 bộ nhớ chung ( MC ) . - 1 tới 4 đơn vị xử lý thứ cấp ( PUS ) . BUS nội bộ PUS4 PUS1 MAS4 CMS4 CMS3 MAS2 CMS2 MAS1 CMS1 CMP PUP MC MAS3 MIS Mạch vòng thông tin 3- Trạm điều khiểm trung kế SMT . 3.1 : Vai trò : Trạm SMT đảm bảo giao diện chức năng giữa các bộ dồn kênh PCM và chung tâm chuyển mạch. Các PCM tới từ : - Một trung tâm chuyển mạch khác . - Đơn vị truy cập số thuê bao xa CSND . - Thiệt bị thông báo ghi âm sẵn cấu trúc số . Trạm SMT cho phép thực hiện chức năng điều khiển PCM ( URM ) , chức năng này chủ yếu bao gồm : * Theo hướng PCM tới trung tâm chuyển mạch: + Biến đổi mã HDB3 sang mã nhị phân . + Tách báo hiệu liền kênh . + Quản lý các kênh báo hiệu , kênh chung mang mở khe thời gian TS16 . + Đấu nối chéo các kênh giữa đường nối ma trận LR và PCM . 3.2 Vị trí : Trạm SMT được nối với : - Các phần tử bên ngoài ( CSND ) bởi các đường PCM ( tối đa 32 ) . - Ma trận chuyển mạch bởi một tập hợp 32 đường nối ma trận LR ; Hoặc bốn nhóm đường nối ma trận để mang nội dung của các kênh báo hiệu kênh chung CCITTNO7 và các kênh tiếng nói. - Bộ dồn kênh thông tin MAS thực hiện trao đổ thông tin giữa SMT và các trạm điều khiển . - Vòng cảnh báo MAL . 3.3 Cấu trúc tổng thể của trạm SMT : - Trạm được thiết kế hỗ trợ các máy phần mềm ML URM được kết nối các tuyến PCM bên ngoài tơí hệ thống ma trận chuyển mạch và xử lý trước các kênh báo hiệu . Nó bao gồm:- Một thiết bị cơ sở bao gồm : Một bộ phối hợp kênh chinh ( CMP ) để đối thoại trên tuyến ghép kênh thông tin ( MAS ) chỉ định cho các trạm điều khiển trung kế SMT . - Một cặp đơn vị lôgic vận hành ở chế độ hoạt động / dự phòng . - Một cặp modul , mỗi modul điều khiển 4 tuyến PCM ( tối đa 8 tuyến ) . - Giao tiếp với các tuyến PCM bên ngoài ( tối đa 32 tuyến ) - Các phần tử đấu nối đến ma trận chuyển mạch chính ( SAB ) . LOGIC A Thiết bị cơ sở LOGIC B LOGIC điều khiển Bộ phối hợp dồn kênh chính (CNP) 8 Các modul thu nhận 32 Giao diện PCM bên ngoài 4 Giao diện ma trận chuyển mạch chính Tuyến nối PCM Tới ma trận chuyển mạch chính Bộ dồn kênh thâm nhập Trạm đa xử lý ( NAS) Hình : cấu trúc tổng thể của SMT 4 Trạm điều khiển phụ trợ SMA 4 . 1 .Vai trò của trạm điều khiển phụ trợ SMA . Trạm điều khiển phụ trợ SMA cung cấp các chức năng sau : - ETA ; Quản lý thiết bị phụ trợ – quản lý các âm báo và các thiết bị phụ trợ . - PUPE : Xử lý giao thức báo hiệu số 7 . Tuỳ theo cấu hình và lưu lượng được điều khiển , 1 SMA có thẻ cung cấp một phần mềm quản lý thiết bị phụ trợ ETA , Một phần mềm xử lý báo hiệu số 7 PUPE .Hoặc cả hai . - Các trạm SMA trong tổng đài làm việc theo chế độ n + 1 ( có một trạm dự phong cho tất cả các trạm khác ). Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ bao gồm các phần tử sau: - Các bộ tạo và thu tần số . - Các mạch chuẩn . - Các bộ tạo âm báo . - Các bộ thu / Phát báo hiệu số 7 . 4.2 Ví trí của trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMA . Trạm thiết bị phụ trợ SMA được đấu nối từ 1 đến 4 mạch vòng thông tin kép MAS để trao đổi thông tin với các trạm : SMT ,SMX ,SMC . Thông qua trạm SMC được nối với mạch vòng thông tin MIS để trao đổi thông tin với trạm vận hành và bảo dưỡng SMN . Thông qua trạm SMM để nối với trạm quản lý mạng viễn thông ( TMN ) và thu thập các cảnh báo về nguồn quan trạm MAL . 4.3 Cấu trúc của trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMA . Sơ đồ gồm có : - Một bộ điều khiển chính PUP và một bộ nhớ chính MC dùng để quản lý và phân phối các thiết bị phụ trợ và âm báo . Bộ xử lý phụ PUS để hỗ trợ cho chức năng xử lý một số bộ đấu nối chính . CMP dùng để đấu nối với mạch MIS . CMS bao gồm 1 đến 12 bọ xử lý tín hiệu tiếng CTSV , mạch đồng hồ Clock và mạch báo hiệu đa giao thức CSMP gồm có báo hiệu số 7 kết hợp với đường số liệu tốc độ cao : HDLC . Bộ xử lý tín hiệu tiếng CTSV thực hiện các chức năng xử lý sau : + Tạo tần số . + Thu tần số. + Tạo âm báo . + Mạch hội thoại hội nghị. + Các chức năng đo kiểm tra Local bus PUS1 CMS12 CMS11 CMS2 CMS1 MAS CMP PUP MC CLKU CSMP CLOCK CTSV PUS12 ………………… Hình : Sơ đồ cấu trúc SMA 5 . Hệ thống ma trận chuyển mạch : 5.1 Khái quát . Hệ thống ma trận chuyển mạch thiết lập tuyến nối giữa các khe thời gian cho các đơn vị truy cập thuê bao vào các trạm SMT và SMA . Đặc điểm chính của ma trận chuyển mạch là : - Cấu trúc ghép hoàn toàn { CCXA và CCXB } với một tầng chuyển mạch phân chia theo thòi gian T . - Việc mở rộng tới 2048 tuyến nối PCM trên một nhánh mà không gây ra gián đoạn - Chuyển mạch 16 bit qua mỗi khe thời gian trong đó có 3 bit dự phòng . Ngoài 8 bit quy ước của kênh chuyển mạch phân chia theo thời gian, bit còn lại được dùng như sau : + Ba bit điều khiển cung cấp các quá trình kiểm tra và quản lý cấu trúc kép của hệ thống ma trận chuyển mạch . + 5 bit thêm vào dành cho sử dụng ngoài băng , ví dụ bằng cách truyền các tín hiệu kết hợp với các tuyến nối chuyên dụng ( báo hiệu trên các đường thuê bao riêng ) . Hệ thông ma trận chuyển mạch kép bao gồm các thiết bị chọn nhánh và khuếch đại ( SAB ) , một ma trận chuyển mạch chính ( MCX ) và các đường nối ma trận ( LR ) . Các đường nối ma trận được chia thành LRA ( đối với nhánh A ) và LRB ( với nhanh B ) . Trong đó : LA : tuyến truy nhập . LR tuyến ma trận . SAB : bộ khuếch đại và lựa chọn nhánh. Các trạm hoặc CSNL Ma trận chuyển Các trạm hoặc CSNL SMT SMA CSNL SAB MCX A SMT SMA CSNL MCXA Mạch chính L LRB LRB L L LRA LRA L Hệ thống ma trận chuyển mạch CCX 5.2 Tổ chức CCX . CCX gồm * Ma trận chuyển mạch chủ : - Chuyển mạch 10 bit trong đó có 3 bit dự phòng . - Chuyển mạch một tầng T gồm cực đại 2048 .2048 LR . - Modul chuyển mạch 64 LR . * Chức năng chọn lựa khuếch đại nhánh : - Chọn lựa . - Khuếch đại . - Giao tiếp với các trạm nối ( SNL,SMT,SMA ) . - Giao tiếp phân bố thời gian . * Các đường ma trận : - Tốc độ 4 Mb /s . - Đấu nối theo modul 8LR . Tất cả đều có cấu trúc kép . 5.3. Vai trò của CCX: CCXthiết lập đấu nối giữa các kênh theo thời gian của các đưn vị đấu nối thuê bao nội hạt (CCSNL) Và các trạm điều khiển trung kế, các trạm điều khiển thiết bị phụ trợ. CCX thực hiện các chức năng sau: - Đấu nối đơn hướng giữa bất kỳ một kênh vào nào ( VE) với bất kỳ một kênh ra nào (VS). Số lượng các cuộc nối bình thường bằng số lượng các kênh ra. - Đấu nối bất kỳ một kênh nào vào với M kênh ra. - Đấu nối hai hướng giữa phía chủ gọi Avà bị gọi B sử dụng 2 cuộc gọi đơn hướng. Ngoài ra CCX đảm bảo: - Chuyển mạch giữa thiết bị phụ trợ và các kênh tiếng để chuyển các tín hiệu báo hiệu tần số âm thanh. - Phân bố đồng thời các tone và các thông báo đến các kênh ra. - Chuyển mạch cố định các kênh số liệu hoặc các kênh báo hiệu số 7 giữa trung kế và trung kế hoặc giữa trung kế và các trạm điều khiển phụ trợ. 5.4. Hoạt động của CCX - Đấu nối được thiết lập trong cả 2 phía. - Sự lựa chọn phía hoạt động được thực hiện bằng việc so sánh các khe thời gian ra thuộc từnh bit. - 3 bit điều khiển thực hiện các chức năng sau: + Mang bit chẵn lẻ của các khe thời gian từ SAB vào SAB ra. + Thiết lập chọn lựa phái hoạt động. + Đo lường chất lượng của việc truyền dẫn theo lệnh. + Quản trị đấu nối theo lệnh. - Việc giám xát được thực hiện bằng chức năng phần mèm quản trị đấu nối ( gx). - 5 bit thêm vào được dành cho sử dụng ngoài. ( ví dụ như báo hiệu trên các đường thuê bao riêng ). 5.5. Ma trận chuyển mạch chính (MCX). MCX gồm 2 phía A vàB ( còn gọi là mặt A và B ) và đứng trên góc độ phần cứng nó được tạo thành từ các trạm điều khiển đấu nối ma trận SMX. a. Nhánh ma trận chuyển mạch chính ( MCX). Một nhánh của ma trận chuyển mạch chính bao gồm tối đa 8 trạm điều khiển đấu nối ma trận SMX. Mỗi SMX nhận tín hiệu thời gian kép 3 ( 8 MHZ và đồng bộ khung) từ đơn vị thời gian cơ sở, và theo phương pháp chọn lựa logic chính, phân phối tin tức đến tổng đài và các giao tiép đường mạng (IRL). Mỗi trạm SMX xử lý 256 đường nối ma trận đi vào (IRE) và 256 đường nối ma trận đi ra (LRS)bên trong các giao tiếp đường mạng(ILR). Các đường nối LCXE ( đường nối nội bộ tới ma trận chuyển mạch chính , xuất phát từ SMX này đến SMX khác) với những con số đồng nhất được ghép vào cùng một vị trí của SMX. Mỗi ma trận chuyển mạch phân chia rtheo thời gian có khả năng chuyển mạch bất kỳ khe thời gian nào trong số 2048 LREtới bất kỳ khe thời gian nào số 2048 LRS. b. Trạm điều khiển ma trận SMX. - Mỗi trạm SMX bao gồm: + Một coupler (CMP) zthông tin 2 chiều với mạch vồng thông tin MAS và thực hiện chức năng là bộ xử lý cho phần mềm chức năng điều khiển ma trận chuyển mạch COM. + Một coupler đấu nối với ma trận chuyển mạch phân chia theo thời gian. + Các giao diện đường ma trận LR cho tối đa 256 đường nối đi vào ma trận LRE và 256 đường nối đi ra khỏi ma trận LRS. + một ma trận chuyển mạch phân chia theo thời gian với dung lượng tối đa 2048 đường ma trận vào LREvà 256 đường ma trận ra LRS. 256 LRE Coupler ma trận Coupler chính Ma trận chuyển mạch fân chia theo thời gian 2048 LRE( Max) 256 LRS ( Max) Giao diện ma trận Đến SMX khác Tới 1792 LCXE Đến từ SMX khác Giao diện ma trận LCXE BSM Mạch vòng thông tin Xâm nhập giữa các 256 LRS trạm MAS Hình : cấu trúc của trạm SMX 5.6. Ma trận phân chia theo