Đề tài Tìm hiểu phần cứng và vấn đề điều hành bảo dưỡng tổng đài AXE 810

Lời cảm ơn Trang a LỜI CẢM ƠN ! šO› Sau 5 năm học tập và nghiên cứu tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông, em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô đã tận tình chỉ dẫn, truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quí báu, làm nền tảng cho công việc sau này . Em cũng xin chân thành cảm ơn các anh, chị ở Đài viễn thông Phú Lâm, tỉnh Phú Yên đặc biệt là các anh chị ở tổ đài đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về tài liệu cũng như là về quan sát thực tiễn sinh động, giúp em có được những hiểu biết thực tế, mở mang kiến thức. Em xin chân thành cảm ơn thầy Đoàn Nhựt Vình, người đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài, giúp đỡ em từ tài liệu cho đến phương pháp nghiên cứu, cách viết luận văn. Đây là những kinh nghiệm vô cùng quý giá đối với em. Xin chân thành cảm ơn những người bạn, những người đã sát cánh cùng em trong suốt quãng đường đại học. Phú lâm, Ngày 17 Tháng 12 Năm 2007 Sinh viên :Dương Hữu Luân Lời nói đầu Trang b LỜI NÓI ĐẦU š & › Hiện nay, mạng lưới viễn thông Việt Nam đã được đầu tư trang bị các chủng loại thiết bị viễn thông rất đa dạng về mặt công nghệ. Các hệ thống thuộc cùng một phạm vi công nghệ đều có các tính năng kỹ thuật cơ bản cận tương đồng. Tuy nhiên các chủng loại thiết bị được thiết kế bởi các hãng viễn thông khác nhau và ngay cả các thế hệ thiết bị của cùng một nhà sản xuất cũng có các nét đặc trưng riêng biệt. Nghiên cứu cấu trúc hệ thống, tính năng kỹ thuật, nguyên lý hoạt động của thiết bị để từ đó tìm ra được giải pháp tốt nhất cho việc vận hành, khai thác và bảo dưỡng hệ thống là một công việc cần được đầu tư thích đáng đối với nhà quản lý và người sử dụng thiết bị. Mặc dù mỗi một thiết bị viễn thông được cung cấp bởi nhà sản xuất bao giờ cũng có tài liệu hướng dẫn khai thác kèm theo, nhưng đa số các thông tin trong tài liệu được trình bày trên quan điểm khái quát hóa .Chính vì lẽ đó mà luận văn “ Tìm hiểu phần cứng và vấn đề điều hành bảo dưỡng tổng đài AXE 810” muốn xây dựng để chúng ta có cái nhìn cụ thể hơn về cấu trúc phần cứng từng khối chức năng và qui trình vận hành ,khai thác, bảo dưỡng tổng đài AXE 810- một tổng đài thế hệ mới của Ericsson. Luận văn “ Tìm hiểu phần cứng và vấn đề điều hành bảo dưỡng tổng đài AXE 810” này là kết quả của quá trình học tập và nghiên cứu tại Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông II, và thời gian thực tập tốt nghiệp tại tổng đài Bưu Điện tỉnh Phú Yên. Luận văn này trình bày các nội dung sau: · Nghiên cứu cấu trúc tổng quát của đài AXE 810, thấy được một số ưu điểm nổi bật của đài AXE 810. · Nghiên cứu cấu trúc phần cứng tổng đài AXE 810 qua các khối chức năng : điều khiển, xuất nhập, chuyển mạch và giao tiếp. · Nghiên cứu các công việc liên quan đến vấn đề điều hành bảo dưỡng tổng đài. Trong quá trình thực hiện luận văn dưới sự giúp đỡ tận tình của thầy Đoàn Nhựt Vinh, cùng với các bạn trong lớp đã góp ý xây dựng. Đến nay tuy luận văn đã hoàn thành nhưng vì thời gian có hạn và trình độ còn nhiều mặt hạn chế nên luận văn khó tránh khỏi những sai sót. Do vậy rất mong sự góp ý và thông cảm của quý thầy cô. Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo trường Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông. Đặc biệt là thầy Đoàn Nhựt Vinh đã chỉ bảo tận tình cho em trong thời gian làm luận văn tốt nghiệp. Cảm ơn các bạn trong lớp đã góp ý thêm để hoàn thành luận văn. Mục lục Trang c MỤC LỤC š & › Chương 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT 1.1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG AXE.......................................................... 1 1.2.ỨNG DỤNG CỦA TỔNG ĐÀI AXE ................................................................... 2 1.3.CẤU TRÚC TỔNG QUÁT................................................................................... 4 1.3.1.Cấu trúc chung của hệ thống AXE .................................................................. 4 1.3.2.Cấu trúc hệ thống tổng đài AXE 810 .............................................................. 6 1.4.NHỮNG TIẾN BỘ CỦA AXE 810 SO VỚI ĐÀI THẾ HỆ TRƯỚC...................... 8 Chương 2: PHẦN CỨNG TỔNG ĐÀI AXE 810 2.1.KHỐI ĐIỀU KHIỂN APZ....................................................................................11 2.1.1 Phân cấp xử lý trong AXE ............................................................................ 11 2.1.2.Khối xử lý trung tâm CPS............................................................................. 12 2.1.2.1.SPU (Signal Processor Unit): ................................................................. 13 2.1.2.2.IPU (Instruction Processor Unit): ........................................................... 13 2.1.2.3.Bộ phận điều khiển Bus xử lý vùng (RPH) ............................................. 14 2.1.2.4.Đơn vị bảo dưỡng (MAU) ...................................................................... 15 2.1.2.5.MAI (Maintenance Unit Interface) ......................................................... 15 2.1.2.6.Khối nguồn (POWC).............................................................................. 15 2.1.2.7.CP BUS.................................................................................................. 15 2.1.2.8.CP-RP Comunication (RBB-S) .............................................................. 15 2.1.2.9.Nguyên lý hoạt động của bộ xử lý trung tâm CPU.................................. 16 2.1.3. Bộ xử lý vùng RP (Regional Processor ) ...................................................... 17 2.1.3.1Các chức năng của RP............................................................................. 17 2.1.3.2.Cấu trúc của RP...................................................................................... 17 2.1.4. Bộ điều khiển thiết bị (DP: Device processor) ............................................................19 2.2.KHỐI XUẤT NHẬP IOG 20C.............................................................................21 2.2.1.Các chức năng của khối IOG 20 C ................................................................ 21 2.2.2. Cấu trúc phần cứng chính: ........................................................................... 21 2.2.3.Các phân hệ trong IOG 20C.......................................................................... 22 2.2.3.1.SPS (hệ thống xử lý hỗ trợ): ................................................................... 22 2.2.3.2.MCS (hệ thống giao tiếp người và máy): ................................................ 24 2.2.3.3.FMS (hệ thống quản lý File):.................................................................. 24 2.2.3.4.DCS (hệ thống giao tiếp dữ liệu): ........................................................... 24 2.2.4.Giao tiếp cảnh báo hệ thống .......................................................................... 26 4.1.3. Nguyên lý khôi phục lỗi hệ thống. ................................................................ 27 Mục lục Trang d 2.3.KHỐI CHUYỂN MẠCH APT .............................................................................28 2.3.1 Chức năng cơ bản của khối chuyển mạch...................................................... 28 2.3.2.Cấu trúc chuyển mạch ..........................................................................................................28 2.3.2.1.Nguyên lý chuyển mạch thời gian TSM.................................................. 28 2.3.2.2.Nguyên lý chuyển mạch không gian (SPM)............................................ 30 2.3.2.3.Chuyển mạch nhóm GSS........................................................................ 31 2.3.2.4.Sự an toàn của chuyển mạch................................................................... 32 2.3.3.Mô tả phần cứng của bộ chuyển mạch trong tổng đài AXE 810 .................... 33 2.3.3.1.Chức năng của GEM: ............................................................................. 33 2.3.3.2.Chức năng từng card trong GEM:........................................................... 34 2.3.3.2.a.Card SCB-RP (Support and Connection Board): .............................. 34 2.3.3.2.b.Card CGB (Clock Generation Board):.............................................. 34 2.3.3.2.c.Card IRB (Incoming Reference Board): ........................................... 35 2.3.3.2.d.Card DLEB (Digital Link Extension Board): ................................... 35 2.3.3.2.e.Card CDB (Clock Distribution Board): ............................................ 35 2.3.3.2.f.Card XDB (Swiching Distribution Board): ....................................... 35 2.3.4. Ma trận chuyển mạch................................................................................... 36 2.4.KHỐI TRUNG KẾ VÀ BÁO HIỆU TSS .............................................................40 2.4.1.Các chức năng của TSS : .............................................................................. 40 2.4.2.Cấu trúc phần cứng và các khối chức năng của TSS: .................................... 40 2.4.2.1Các giao tiếp trong GMD: ....................................................................... 40 2.4.2.2.Cấu trúc phần cứng các khối chức năng của TSS:................................... 41 2.4.2.2.a.DLHB(Digital Link Multiplexer Half Height Board): ...................... 41 2.4.2.2.b.ETC(Exchange Terminal Circuit): ................................................... 42 2.4.2.2.c.PDSPL(Pooled Digital Signalling Processor, Low capacity platform board):............................................................................................................ 42 2.4.2.2.d.PCD-D(Pulse Code Modulation Device-Digital):............................. 42 2.4.2.3.Các khối phần mềm chức năng thực hiện nhiệm vụ báo hiệu.................. 43 2.4.3.TSS và báo hiệu kênh riêng CAS: ................................................................. 44 2.4.4. TSS và báo hiệu kênh chung C7: ................................................................. 45 2.5. KHỐI GIAO TIẾP THUÊ BAO SSS ..................................................................47 2.5.1. Các chức năng cơ bản .................................................................................. 47 2.5.2. Thông tin giữa EMRP (RSS) và bộ xử lý trung tâm (CP) của tổng đài ......... 48 2.5.3. Khối giao tiếp thuê bao gần(CSS) ................................................................ 50 2.5.4. Tổng quát khối giao tiếp thuê bao EAR ...................................................... 50 2.5.4.1.Cấu trúc phần cứng của EAR 910........................................................... 51 2.5.4.1.a.TAU (Test, Maintenance and Administration Unit).......................... 51 2.5.4.1.b.AUS (Access Unit Switch)............................................................... 54 2.5.4.1.c.AU (Access Units) ........................................................................... 56 Khối giao tiếp thuê bao tương tự AU PSTN................................................ 56 Mục lục Trang e Khối giao tiếp thuê bao số AU ISDN BA ................................................... 58 Khối giao tiếp thuê bao số AU ISDN PRA ................................................. 59 2.6.NGUYÊN LÝ THIẾT LẬP CUỘC GỌI ..............................................................60 2.7.GHI NHẬN VIỆC LẮP ĐẶT PHẦN CỨNG TỔNG ĐÀI AXE 810....................63 2.7.1.Cấu trúc phần cứng cơ bản của đài AXE 810 ................................................ 63 2.7.1.1.Cabinets( Tủ thiết bị).............................................................................. 63 2.7.1.2.Subracks (Ngăn thiết bị) ......................................................................... 65 2.7.1.3. Cooling (Hệ thống làm mát) .................................................................. 66 2.7.1.4.Đấu nối cáp ............................................................................................ 67 2.7.1.4.Phân phối nguồn..................................................................................... 67 2.7.1.5.Cáp......................................................................................................... 68 2.7.2.Sơ đồ lắp đặt tổng đài AXE 810 dung lượng 32 Kmup ................................. 69 2.7.3. Miêu tả chi tiết từng tủ phần cứng chức năng............................................... 70 2.7.3.1.Tủ APZ .................................................................................................. 70 2.7.3.1.a.IOG 20C .......................................................................................... 70 2.7.3.1.b.APZ 212 33C................................................................................... 70 2.7.3.2.Tủ APT .................................................................................................. 71 2.7.3.3.Tủ ETC .................................................................................................. 71 2.7.3.4.Tủ RPG .................................................................................................. 72 2.7.3.5.Tủ ASM ................................................................................................. 72 Chương 3: ĐIỀU HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG TỔNG ĐÀI AXE 810 3.1.KHÁI QUÁT CÔNG TÁC ĐIỀU HÀNH BẢO DƯỠNG.....................................75 3.1.1.Việc vận hành khai thác liên quan đến các mảng công việc như:.................... 75 3.1.2. Các công tác bảo dưỡng............................................................................... 75 3.1.2.1 Bảo dưỡng phòng ngừa (Preventive Maintenance) ................................. 76 3.1.2.2 Bảo dưỡng sửa chữa (Corrective Maintenance) ...................................... 76 3.1.2.3 Bảo dưỡng tự động (Controlled Corrective Maintenance (CCM)) .......... 76 3.2. phần mềm giao tiếp với đài..................................................................................77 3.2.1.Cài đặt phần mềm WINFIOL. ....................................................................... 77 3.2.2.Giới thiệu phần mềm tra cứu thư viện tổng đài (ALEX): ............................... 77 3.2.3. Ngôn ngữ người – máy:................................................................................ 79 3.2.4.Các lệnh thường dùng trong tổng đài AXE .................................................... 86 3.3. MỘT SỐ QUI TRÌNH KHAI THÁC TỔNG ĐÀI ...............................................95 3.3.1Qui trình đấu nối thuê bao mới ....................................................................... 95 3.3.2.Cài đặt một số dịch vụ thuê bao tiêu biểu....................................................... 95 3.3.3.Qui trình đấu nối trung kế.............................................................................101 3.3.4.Qui trình đấu nối và định tuyến báo hiệu số 7 ...............................................102 3.3.5.Qui trình phân tích định tuyến (phân tích số): ...............................................106 Mục lục Trang f 3.3.6.Qui trình định nghĩa Annoucement Route ( route thông báo): .......................110 3.3.7.Qui trình đo lưu lượng (Traffic Measent):.....................................................111 3.3.8.Qui trình đặt cấu hình File truy xuất dữ liệu đo thống kê : ............................112 3.3.9.Qui trình truy xuất dữ liệu đo thống kê : .......................................................113 3.3.10.Qui trình truy xuất dữ liệu cước .................................................................113 3.4. MỘT SỐ QUI TRÌNH BẢO DƯỠNG TỔNG ĐÀI AXE 810. ..........................114 3.4.1.Các công việc giám sát định kỳ....................................................................114 3.4.2.Qui trình xử lý sự cố thuê bao. .....................................................................116 3.4.3.Giám sát ROUTE (Ruote Supervision): .......................................................117 3.4.4.Kiểm tra và xử lý trung kế: ..........................................................................118 3.4.5.Qui trình xử lý sự cố CP, RP, EM và EMG:.................................................118 3.4.6.Qui trình xử lý hiện tượng treo kết nối trong hệ thống: ................................119 3.4.7.Qui trình thay thế bo mạch...........................................................................119 3.4.8.Qui trình xử lý khẩn cấp bằng công tắc reset trên tủ IOG:............................121 3.4.9.Vệ sinh công nghiệp phòng máy, thiết bị .....................................................122 Mục lục Trang g DANH MỤC HÌNH š & › Hình 1.1: Một ví dụ về sự tăng khả năng xử lý qua các đời APZ 212 .......................... 2 Hình 1.2: Khả năng ứng dụng của đài AXE ................................................................ 3 Hình 1.3: Phân cấp AXE – các mức chức năng ........................................................... 5 Hình 1.4: Cấu trúc phần cứng của đài AXE 810. ......................................................... 6 Hình 1.5: Cấu trúc tổng quát của đài AXE 810............................................................. 8 Hình 1.6: Một số ưu điểm của đài AXE 810 so với thế hệ trước.................................. 9 Hình 1.7 : Khả năng xử lý của CP giữa các hệ............................................................10 Hình 1.8: Khả năng chuyển mạch của hệ thống qua các thế hệ...................................10 Hình 2.1: Phân cấp xử lý............................................................................................11 Hình 2.2: Cấu trúc của APZ 212 33 C. .......................................................................12 Hình 2.3: Bus nối tiếp RPH........................................................................................14 Hình 2.4: Sơ đồ kết nối giữa RPH và CPU.................................................................14 Hình 2.5: Nguyên lý phát hiện và sửa lỗi hệ thống......................................................16 Hình 2.6: Thông tin giữa CP-RP-EM .........................................................................18 Hình 2.7: Sơ đồ khối của RP. .....................................................................................19 Hình 2.8: Quan hệ giữa EMRP và DP ........................................................................19 Hình 2.9: Cấu trúc phần cứng của IOG 20 C. .............................................................22 Hình 2.10: Các hệ thống con của IOG 20C ................................................................23 Hình 2.11: Các cổng truy xuất của card LUM. ...........................................................25 Hình 2.12: Mô tả bảng cảnh báo đài AXE 810............................................................26 Hình 2.13: Nguyên lý phục hồi hệ thống khi lỗi xảy ra ...............................................27 Hình 2.14: Nguyên lý chuyển mạch ba tầng T-S-T.....................................................28 Hình 2.15: Các bộ nhớ thoại và bộ nhớ điều khiển trong TSM ...................................29 Hình 2.16: Cách bố trí các bộ nhớ thoại và điều khiển ...............................................29 Hình 2.17: Điểm kết cuối mạng chuyển mạch (SNTP) ...............................................30 Hình 2.18: Module chuyển mạch không gian, SPM....................................................30 Hình 2.19: Mô tả các device kết nối tới ......................................................................32 Hình 2.20: Mô tả nguyên lý sử dụng Plane Select Bit.................................................32 Mục lục Trang h Hình 2.21 : Subrack GEM..........................................................................................33 Hình 2.22: GEM và phần giao tiếp.............................................................................34 Hình 2.23 : Mạch tạo xung đồng hồ ...........................................................................35 Hình 2.24: Các cổng của card XDB ...........................................................................36 Hình 2.25: Ma trận chuyển mạch 32 GEM.................................................................36 Hình 2.26: Cách nối các phần tử trong mạng chuyển mạch 32 GEM..........................37 Hình 2.27: Đấu nối CDB với XDB trong cấu hình <=128 KMup ...............................38 Hình 2.28: Cấu hình subrack CDM ............................................................................39 Hình 2.29: Subrack GDM...........................................................................................40 Hình 2.30: Các giao tiếp trong GDM .........................................................................41 Hình 2.31: Các khối chức năng của TSS ....................................................................41 Hình 2.32: Các khối phần mềm thực hiện nhiệm vụ báo hiệu số 7..............................43 Hình 2.33: Ví dụ về thiết lập cuộc gọi sử dụng MFC..................................................45 Hình 2.34: Phần cứng cần thiết cho kết nối báo hiệu kênh chung ...............................45 Hình 2.35: phần cứng và phần mềm cho cuộc gọi sử dụng C7....................................46 Hình 2.36: Vị trí của khối giao tiếp thuê bao trong đài ...............................................48 Hình 2.37: Thông tin giữa CP – EMRP ......................................................................48 Hình 2.38: Bộ phận điều khiển của SSS .....................................................................49 Hình 2.39: Kết nối EAR 910 với AXE .......................................................................50 Hình 2.40: TAU trong EAR 910 ................................................................................52 Hình 2.41: Cấu trúc phần cứng chi tiết của TAU........................................................53 Hình 2.42: Phần cứng của AUS..................................................................................54 Hình 2.43: khối giao tiếp thuê bao PSTN ...................................................................56 Hình 44: Sơ đồ mạch của card LIC30.........................................................................57 Hình 2.45: Sơ đồ khối mạch AU ISDN ......................................................................59 Hình 2.46: Kết nối của thuê bao ISDN PRA đến AUS. ..............................................59 Hình 2.47: Phần cứng và phần mềm đảm nhiệm chức năng thiết lấp cuộc gọi ............60 Hình 2.48: Kích thước tủ thiết bị................................................................................64 Hình 2.49: Cách lắp đặt tủ trong tổng đài ...................................................................64 Hình 2.50: Minh họa cách đánh số dãy tủ và số tủ......................................................65 Mục lục Trang i Hình 2.51: Kích thước vật lý subrack. ........................................................................66 Hình 2.52: Lắp đặt quạt thông gió trong tủ .................................................................66 Hình 2.53: Ngăn cáp nhìn từ trên xuống.....................................................................67 Hình 2.54: Cáp được nối từ kệ cáp .............................................................................67 Hình 2.55: Sơ đồ phân phối nguồn .............................................................................68 Hình 2.56: Phân phối nguồn đến từng subrack ...........................................................68 Hình 2.57: Sơ đồ lắp đặt tổng đài AXE 810 lượng chuyển mạch 32KMup.................69 Hình 2.58: Subrack IOG 20C .....................................................................................70 Hình 2.59: Subrack APZ 212 33C..............................................................................70 Hình 2.60: Surack GEM.............................................................................................71 Hình 2.61: Subrack GDM ..........................................................................................72 Hình 3.1: Bảo dưỡng phòng ngừa và sửa chữa ...........................................................76 Hình 3.2: Bảo dưỡng tự động.....................................................................................76 Hình 3.3: Giao diện phần mềm tra cứu thư viện tổng đài ALEX .................................78 Hình 3.4: Ví dụ khi cảnh báo xuất ra ..........................................................................81 Hình 3.5: Quá trình phân tích số B............................................................................106 Hình 3.6: Ví dụ một mạng đơn giản có 6 tổng đài.....................................................107 Hình 3.7: Bảng B- Number của ví dụ trên.................................................................108 Hình 3.8: Các lệnh phân tích RC (Routing Cases).....................................................109 Hình 3.9: Các lệnh phân tích bảng B.........................................................................110 Hình 3.10: Hệ thống quạt thông gió…………………………………………………123 Từ viết tắt Trang j TỪ VIẾT TẮT š & › A ALB Analogue Line Board ALD Alarm Display Panels ALI Alarm Interface AMB Automatic Maintenance Bus AMU Automatic Maintenance Unit AN Access Network ANT ABC class for System/subsystem APT Telephony part of AXE APZ Control part of AXE ASD Auxiliary service device AST Announcement Service Terminal ATM Asynchronous Transfer Mode AT Alphanumeric Terminal ATL Autonomous traffic at link failure AU Access Unit AU-EP Access Unit connection board for Equipment Protection switching. AUS Access Unit Switch AUS-C AUS Connection board AUS-EP AUS connection board for Equipment Protection B BA Basic Access BHCA Busy Hour Call Attempts BN Block Number BNAM Bus Network Adaptor Magazine BSC Base Station Controller BT Bothway Trunk C C7DR CCS7 Distribution and Routing C7LABT CCS7 Label Translation C7ST CCS7 Signalling Terminal CA Charging analysis CAS Channel Associated Signalling CCD Conference Call Device CCM Controlled Corrective Maintenance CCS Common Channel Signalling Subsystem CDU Control and Display Unit Từ viết tắt Trang k CHS Charging Subsystem CIS Clock interrupt signal CJ Combined Junctor CJU Combined junctor unit CLCOF Call Supervision and Coordination of Functions CLM Clock Module CLT Clock Pulse Generating and Timing CP Central Processor CPG Central Processor Group CPS Central Processor Subsystem CPT Central Processor Test CPU Central Processor Unit CPUM Central Processor Unit Magazine CR Code receiver CRT ABC class for Set of Parts CS Code sender CS Control store CSR Code Sender Receiver CSR-D Code Sender Receiver-Digital CSS Central Subscriber Switch CTB Central Processor Test Bus D DBS Database Management Subsystem DCS Data Communication Subsystem DDF Digital Distribution Frame DIAMUX Digital Analog Multiplexer DIP Digital Path DIPST Digital Path Supervision and Test DLB Digital Line Board DLB2U Digital Line Board for U interface DP Device Processor DPC Display and Power Controller DRS Data Reference Store DRSB Data Reference Store Bus DS Data Store DSU Data Store Unit DTMS Dual Tone Multi-Frequency DTS Data Transmission Subsystem DU2 Distribution Unit E EM Extension Module EMB Extension Module Bus EMG Extension Module Group Từ viết tắt Trang l EMRP Extension Module Regional Processor EMRPB Extension Module Regional Processor Bus EMRPD Extension Module Regional Processor Digital EMC ElectroMagnetic Compatibility EPS Equipment Protection Switching ESS Extended Switching Subsystem ET Exchange Termination ETB Exchange Terminal Board ETC Exchange Terminal Circuit ETP Exchange Terminal for Primary Rate Access EX Executive F FDM Frequency division multiplex FMS File Management Subsystem G GS Group Switch GSM Group Switch Maintenance GSR Regional Software in GSS GSS Group Switching Subsystem GSU Central Software in GSS H HD Hard Disk HLR Home Location Register HLP High Level Packaging HDLC High Level Data Link Control HRS Home Location Register Subsystem HWM Hardware Modernization Program I IAI Initial Address message with additional Information IAM Initial Address Message ICB Inter Computer Bus IN Intelligent Network IOEXT Input/Output Extension Magazine I/O Input/Output IOG Input Output Group IOIM Input Output Interface Magazine IPU Instruction Processor Uni IRPHB Inter Regional Processor Handler Bus Từ viết tắt Trang m ISDN Integrated Services Digital Network ISPABX Integrated Services Private Automatic Branch Exchange ISUP ISDN User Part IT Incoming trunk J JB Job Buffer JT Junctor Terminal JTC Junctor Terminal Circuit K KR2 Keyset Code Receiver KRC Keyset Code Receiver Circuit KRR Regional Software for KR KRU Central Software for KR L LAN Local Area Network LAPB Link Access Procedure Balanced LAPD Link Access Procedure D-channel LED Light Emitting Diode LHS Link Handling Subsystem LI2 Line Interface LIB Line Interface Board LIC Line Interface Circuit LIR Regional Software for LI2 LIU Central Software for LI2 LSM Line Switch Module LSMBA LSM for Basic Access LSMPRA LSM for Primary Rate Access LU Line Unit LVD Low Voltage Directive M MA Multiple Access MACCG Multiple Access Group MAE Match Error MAI Maintenance Interface MAS Maintenance Subsystem MAU Maintenance Unit MCS Man-Machine Communication Subsystem MDF Main Distribution Frame MIS Maintenance Interrupt Signal Từ viết tắt Trang n MIA Manual Intervention Allowed MML Man-Machine Language MPS Management Platform Subsystem MSU Message Signal Unit MTP Message Transfer Protocol MUM Maintenance Unit Magazine MUX Multiplexer N NMAS Network Management System NMC Network Management Central NMS Network Management Subsystem NRANA Number Analysis NS Network Synchronisation NT Network Terminal O OCS Open Communication Subsystem ODM Optical Disk Magazine OMAP Operation Maintenance Administration Part OMC Operation and Maintenance Central OMS Operation and Maintenance Subsystem OPAX Operation Exchange OPC Originating Point Code OPI Operational Instruction OPS Operation Subsystem OSI Open Systems Interconnection OTN Operation Terminal Network P PABX Private Automatic Branch Exchange PAE Parity Error PBA Printed Board Assembly PCB Printed Circuit Board PCD Pulse Code Division (Analogue) PCD-D Pulse Code Division Digital PCM Pulse Code Modulation PCM Pulse Code Modulation PCSI Power Controller and Status Indicator PEB Processor extension Bus PIU Plug In Unit PHC Program Handling Check PHCI Program Handling Check Inhibit PLMN Public Land Mobile Network Từ viết tắt Trang o POU Power Unit POUCB Power Unit Control Bus POW Power POWC Power Controller PRM Private Metering PSTN Public Services Telephony Network PS Program Store PSB Program Store Bus PSTN Public Switched Telephone Network PTB Processor Test Bus PULSI Plug in Unit to L-board Serial Interface R RC Route Case RBS Radio Base Station RCM Referent Clock Module RCS Radio Control Subsystem REU Ringing Generator Unit RMP Resource Module Platform RMS Remote Measurement Subsystem RMSM Remote Measurement Subsystem Magazine ROS Radio Operations Subsystem RP Regional Processor RPB Regional Processor Bus RPB-P Regional Processor Bus, Parallel RPB-S Regional Processor Bus, Serial RPIRS Regional Processor Interface RPH Regional Processor Handler RPH-I Regional Processor Handler Interface RPH-SI Regional Processor Handler Serial Interface RPHB Regional Processor Handler Bus RPIO Regional Processor Input Output RPS Regional Processor Subsystem RS Reference Store RSS Remote Subscriber Switch RSU Reference Store Unit S SAF Stand Alone Function SAE Size Alteration Event SAM Subsequence Address Message SB Standby SB-HA Standby Halted SB-UP Standby Updating SB-SE Standby Separated Từ viết tắt Trang p SB-WO Standby Working SC Server Centre SC Subscriber Catelogies SCP Service Control Point SCS Subscriber Control Subsystem SDL Signaling Data Link SE Special Equipment SEBU Semi-permanent Connection SES Service Provisioning Subscriber SIF Signaling Information Field SLCT Subscriber Line Circuit Tester SLIC Subscriber Line Interface Circuit SLQCT Subscriber Line Quality Circuit Tester SLS Signaling Link Selection SMAS Server Management Subsystem SNT Switching Network Terminal SNTP Switching Network Terminal Point SP Support Processor SPG Support Processor Group SPS Support Processor Subsystem SPU Support Processor Unit SRPBI Serial Regional Processor Bus Interface SRT Subscriber Radio Terminal SSA Speech Store A SSCP Service Switching and Control Point SSF Service Switching Function SSP Service Switching Point SSS Subscriber Switch Subsystem STP Signalling Transfer Points ST Signaling Terminal ST-7 Signaling Terminal for CCS7 STUD Storage Unit Data STUP Storage Unit Program STR Signalling Terminal Regional SW Software T TA Terminal Adaptor TAS Transceiver Administration Subsystem TAU Test and Administration Unit TAU-C Test and Administration Unit Connection board TCD Transceiver Control Device TCDNI Test Connection Interface TCH Traffic Channel TCS Traffic Control Subsystem TCU Terminal Correction Unit Từ viết tắt Trang q TE Transit Exchange TECA Telecommunications Service Analysis TGI Tone Generator TIA Telecommunication Industry Association TIM Translator Interface Module TMOS Telecommunication Management and Operations Systems TOM Trunk Offering Module functions TPU Test and Processor Unit TRS Transceiver Subsystem TRU Tone Receiving Unit TSB Time Switch Bus TSM Time Switch Module TSS Trunk and Signaling Subsystem TSW Time Switch TTON Code Answer According to Code 100 TU Terminal Unit TUP Telephone User Part UVW UMB Updating and Matching Bus UMB-I Updating and Matching Bus, IPU UMB-S Updating and Matching Bus, SPU VLR Visitor Location Register VPN Virtual Private Network WS Work Station Chương 1 : Giới thiệu tổng quát Trang 1 Chương 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT 1.1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG AXE AXE là tên của tổng đài điện tử số do hãng Ericsson, Thụy Điển chế tạo. Nó được phát triển rất sớm từ đầu thập niên 70 của thế kỷ trước. Và sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai, hứa hẹn sự đóng góp to lớn cho nền viễn thông trên toàn thế giới. Các cột mốc phát triển quan trọng của hệ thống AXE: · Năm 1975, tổng đài nội hạt AXE được điều khiển bằng máy tính lần đầu tiên được giới thiệu ra thị trường thế giới. · Năm 1977, tổng đài AXE chính thức xâm nhập thị trường tổng đài thế giới và thu được một số thành quả đáng khích lệ. · Năm 1982, lần đầu tiên tổng đài chuyển mạch số AXE được lắp đặt ở Phần Lan. · Năm 1985, AXE đã lắp đặt tại 63 quốc gia và được 22 mạng di động sử dụng. · Năm 1986, tổng đài AXE bắt đầu xâm nhập vào thị trường Bắc Mỹ. · Năm 1991, Ericssion lắp đặt hệ thống GSM đầu tiên dùng tổng đài AXE. · Năm 1992, AXE được lắp đặt tại 101 quốc gia. · Năm 1995, có 14,5 triệu đường dây kết nối vào hệ thống AXE nâng tổng số thuê bao lên con số 105 triệu. Mạng di động sử dụng đài AXE được lắp đặt tại 74 quốc gia với 34 triệu thuê bao. · Năm 1998, có 134 triệu thuê bao và 125 quốc gia có mạng di động sử dụng đài AXE. · Năm 2000, hơn 200 triệu thuê bao di động. · Năm 2001, tổng đài AXE 810 lần đầu tiên được tung ra thị trường thế giới và được đón nhận tại nhiều quốc gia. Ericsson không ngừng cải tiến hệ thống đài AXE cho phù hợp với tình hình phát triển của nền viễn thông thế giới. AXE luôn được phát triển về công nghệ cả về phần cứng lẫn phần mềm. Điển hình nhất là sự phát triển của bộ xử lý trung tâm APZ. Năm 1977, hệ thống chuyển mạch thử nghiệm với cấu hình điều khiển của bộ APZ 210 03 có dung lượng tối đa 16000 thuê bao. Hệ thống chuyển mạch này sử dụng kỹ thuật chuyển mạch không gian (SPM). Năm 1981, sự ra đời APZ 210 06 với khả năng xử lý tới 144000 BHCA. Năm 1984, phát triển lên thế hệ APZ211 với dung lượng lên tới 40000 thuê bao. Chương 1 : Giới thiệu tổng quát Trang 2 Mức độ xử lý: APZ 211 02/150000 BHCA(1984), APZ 211 10/450000 BHCA (1989), APZ 211 11/1000000 BHCA (1992). Cùng lúc đó hãng ERICSSON cho ra đời cấu hình lớn hơn là APZ 212 với dung lượng mở rộng lên đến 200000 thuê bao. Mức độ xử lý: APZ 212 01/800000 BHCA (1984), APZ 212 02/800000 BHCA (1988), APZ 212 03/1500000 BHCA (1989), APZ 212 10/1600000 BHCA (1992), APZ 212 11/3000000 BHCA (1992). APZ 213 11/11000 BHCA cho các tổng đài nhỏ, dung lượng cao nhất là 2000 thuê bao. Trong các năm sau đó, để đáp ứng nhu cầu phát triển của nền viễn thông thế giới, Ericsson không ngừng nghiên cứu chế tạo được rất nhiều bộ xử lý với tốc độ và khả năng xử lý tăng lên rất lớn. Với rất nhiều đời là APZ 212-12, APZ 212-20, APZ 212- 25, APZ 212-30, APZ 212-33, APZ 212-33C, APZ 212-40. Trong đó: APZ 212-11, APZ 212-12, APZ 212-20 chú trọng phát triển về dung lượng; APZ 212-25 dung lượng nhỏ hơn ½ so với APZ 212-20 nhưng tốc độ xử lý cao hơn; APZ 212-30, APZ 212-33, APZ 212-33C, APZ 212-40 thì vừa tăng về dung lượng vừa tăng tốc độ xử lý đặc biệt là APZ 212-33C, APZ 212-40. Hình 1.1: Một ví dụ về sự tăng khả năng xử lý qua các đời APZ 212 1.2.ỨNG DỤNG CỦA TỔNG ĐÀI AXE AXE là hệ thống tổng đài vượt trội về nhiều tính năng, giá thành hạ, có khả năng tương thích với thế hệ 3G. AXE phát triển hầu như khắp nơi trên toàn thế giới và đáp ứng mọi nhu cầu của khách hàng, Ericsson liên tục được củng cố và phát triển dựa trên một nền tảng vững chắc, chiếm một vị trí quan trọng, có một hệ thống nhà cung cấp thiết bị toàn cầu. Hiện nay, tổng đài AXE được lắp đặt tại hơn 130 quốc gia. AXE là tổng đài chuyển mạch số bán chạy nhất trên thế giới, với thị phần khổng lồ : Chương 1 : Giới thiệu tổng quát Trang 3 Với thị trường hữu tuyến: Chiếm 45% tổng đài cổng quốc tế, 30% tổng đài quá giang, 10% tổng đài nội hạt. Với thị trường vô tuyến: Chiếm 50% tổng đài MSC, 40% tổng đài BSC, và 30% làm thanh ghi định vị thường trú HRL. Tổng đài AXE có thể đảm nhiệm nhiều chức năng khác nhau (xem hình sau): Hình 1.2: Khả năng ứng dụng của đài AXE. Sở dĩ tổng đài AXE có khả năng đáp ứng nhiều loại dịch vụ như vậy vì cấu trúc theo kiểu module: Hệ thống AXE được thiết kế phù hợp với mọi kỹ thuật công nghệ hiện đại nhất, tương thích với sự phát triển vượt bậc của công nghệ viễn thông, bởi vì Ericsson luôn tìm cách thay đổi nhanh chóng để đáp ứng đầy đủ nhu cầu của khách hàng, do đó cấu trúc hệ thống phải là cấu trúc mở, một cách gọi khác là cấu trúc hệ thống theo kiểu Module. Cấu trúc hệ thống AXE theo kiểu module và đây là khái niệm ứng dụng của Ericsson. Khái niệm Module này có rất nhiều ý nghĩa bởi phù hợp với sự phát triển của hệ thống ở hiện tại và cả tương lai. Nói chung cấu trúc Module có rất nhiều ưu việt: tương thích hệ thống mở, thời gian đáp ứng nhanh cho thị trường, dễ dàng tương thích với sự phát triển của nhiều kiến trúc mạng khác nhau. Ý nghĩa Module là linh hoạt cả về phần cứng lẫn phần mềm, đáp ứng tương thích với các loại hình dịch vụ viễn thông cả trong hiện tại và tương lai: thoại, dữ liệu, hình ảnh, internet, và truyền thông đa phương tiện, đồng thời giá thành hạ. Cấu trúc phần mềm của AXE về cơ bản tương đối giống nhau trong mỗi Module hoặc mỗi mục đích công việc hoạt động tùy thuộc vào cơ sở dữ liệu của chúng, bao Chương 1 : Giới thiệu tổng quát Trang 4 gồm các module phần mềm sau: Module phần mềm trong bộ xử lý vùng (RP: Regional Processors), bộ xử lý trung tâm (CP: Central Processors), hay bộ xử lý phụ trợ (AP/SP: Adjunct or Support Processor). Giao tiếp vận hành và bảo dưỡng được phát triển rất mạnh trên nền tảng quản lý của nhiều ứng dụng cơ bản theo chuẩn thiết kế riêng của Ericsson. Một ứng dụng quan trọng nhất là hệ thống nhập xuất AXE ( I/O : Input/Output) Thêm vào đó, giải pháp giao tiếp quản lý mở hiện đại nhất , được xem là những điểm tham chiếu tích hợp IRP (Integration Reference Points). Mục đích của các IRP liên kết giữa các phần tử mạng và hệ thống quản lý đa công nghệ, nhiều nhà cung cấp. · Đa chức năng: Hệ thống AXE được sử dụng cho rất nhiều ứng dụng khác nhau, từ những tổng đài nội hạt cỡ nhỏ đến tổng đài quốc tế , trung tâm chuyển mạch di động, truyền thông thương mại, ISDN, thuê bao di động và kể cả mạng thông minh (IN) , phục vụ cho những vùng nông thôn, thành thị, ngoại ô đến trung tâm thành phố… · Module ứng dụng : Để dễ dàng kết hợp nhiều ứng dụng khác nhau trong cùng một điểm, AXE dựa trên khái niệm Modul ứng dụng của Ericsson ( AM: Ericsson’s Application Modularity). Module ứng dụng này cho phép sử dụng lại những phần mềm có sẵn, đôi khi có thể không cần thay đổi những chức năng giữa các dòng sản phẩm khác nhau của AXE. · Module chức năng: AXE cho phép cung cấp nhiều chức năng khác nhau, những chức năng này có thể sửa đổi, bổ sung mà không làm thay đổi cấu hình chung của hệ thống. · Module phần mềm: Những module phần mềm được lập trình một cách độc lập, nhưng được liên kết với nhau bằng các hiệu lệnh đã được định nghĩa trước. Khi một lỗi xảy ra trong một module phần mềm nào thì nó sẽ không làm ảnh hưởng đến dữ liệu của module phần mềm khác, do đó nó có tính năng an toàn tuyệt đối. · Module phần cứng: Thiết bị phần cứng được chuẩn hóa theo từng module, do đó rất dễ dàng cho việc thiết kế, chế tạo, kiểm tra, lắp đặt, vận hành và bảo dưỡng. Vì phần cứng được thiết kế theo module do đó phù hợp với mọi cấu hình lắp đặt. 1.3.CẤU TRÚC TỔNG QUÁT 1.3.1.Cấu trúc chung của hệ thống AXE AXE là một tổng đài SPC (Stored Progam Control), tức là chương trình phần mềm đã lưu trong một máy tính điều khiển sự hoạt động của thiết bị chuyển mạch. AXE có cấu trúc phân cấp thành một số các lớp chức năng (xem hình sau). Chương 1 : Giới thiệu tổng quát Trang 5 Hình 1.3: Phân cấp AXE – các mức chức năng. Tại lớp cao nhất AXE được chia thành hai phần: Ø APT _ bộ phận chuyển mạch: xử lý tất cả các chức năng chuyển mạch. Ø APZ _ bộ phận điều khiển: chứa các chương trình phần mềm để điều khiển sự vận hành của bộ phận chuyển mạch. APT và APZ được chia thành các phân hệ, mỗi phân hệ có một chức năng đặc biệt. Mỗi phân hệ được thiết kế với độ tự quản cao và được kết nối với các phân hệ khác qua các giao diện chuẩn. Tên của mỗi phân hệ phản ánh chức năng của nó. Ví dụ: phân hệ trung kế và báo hiệu (TSS) chịu trách nhiệm báo hiệu và giám sát các kết nối (trung kế) giữa các tổng đài. Mỗi phân hệ được chia thành các khối chức năng. Sự phân chia này cũng có quan hệ về chức năng, với tên của khối chức năng phản ánh chức năng của nó. Ví dụ: BT là khối chức năng trung kế hai chiều, nó xử lý một đường trung kế mang lưu lượng trên cả hai hướng giữa các tổng đài. Ở mức chức năng thấp nhất, khối chức năng được chia thành các đơn vị chức năng. Một đơn vị chức năng có thể là phần cứng hoặc phần mềm. · Khối điều khiển APZ gồm có: Ø CPS(Central Processor Subsystem): phân hệ điều khiển trung tâm. Ø RPS(Region Processor Subsystem): phân hệ điều khiển vùng. Ø DPS(Device Processor Subsystem): phân hệ điều khiển thiết bị. APT APZ MCS SSS OMS TSS FMS CPS AXE LI2 LIR LIU LIC CPU CP-A Hardware CP-B Hardware System Level 1 System Level 2 Subsystem Level Function Block Level Function Unit Level (Software or Hardware) Chương 1 : Giới thiệu tổng quát Trang 6 · Khối chuyển mạch APT: Ø GSS(Group Switch Subsystem):phân hệ chuyển mạch nhóm. Ø TSS(Trunk Signalling Subsystem): phân hệ báo hiệu và trung kế (khối giao tiếp trung kế). Ø SSS (Subscriber Switch Subsystem): phân hệ chuyển mạch thuê bao (khối giao tiếp thuê bao). · Ngoài ra AXE còn có một số phân hệ hỗ trợ khác như: Ø OM(Operation and Maintenance) bảo dưỡng điều hành. Ø CHS(Charging Subsystem) phân hệ tính cước. Ø SUS(Subscriber Services Subsystem ) phân hệ dịch vụ thuê bao. Ø FMS(File Management Subsystem) phân hệ quản lý tập tin . Ø TCS(Traffic Control Subsystem) phân hệ điều khiển lưu lượng. Ø … 1.3.2.Cấu trúc hệ thống tổng đài AXE 810 Hình 1.4: Cấu trúc phần cứng của đài AXE 810. · Hệ thống Bus ( RPB: Regional Processor Bus): Mục đích chính của RPB là truyền thông tin điều khiển giữa Bộ xử lý trung tâm ( CP: Central Processor) và Bộ xử RPRP ET CP AST ECP PDSPL RPP RPG IPN APG APG ET ALI STM RPB DL EMB TRA GS R PI R PI RPI GARP R PI R PI Chương 1 : Giới thiệu tổng quát Trang 7 lý vùng ( RP : Regional Processor ). RPB có thể lắp đặt riêng lẻ trên một subrack hoặc cùng subrack với RP, do đó sẽ giảm thiểu thiết bị và cáp kết nối. RPB có khả năng truyền tốc độ tối đa là 10 Mbit/s trên một bus. RPB được trang bị ghép đôi kết nối đến các RP, do đó thuận tiện trong việc lắp đặt, mở rộng và sửa chữa. · Bus Module mở rộng ( EMB : Extension Module Bus) : Phần cứng chuyển mạch có thể được phân thành nhóm và được gọi là các khối mở rộng EM. Mỗi EM kết nối đến bộ xử lý vùng RP trên một bus thông qua backplane trong cùng một subrack. · Nhóm xử lý phụ trợ ( APG:Adjunct Processor Group): APG là nền tảng phần cứng cho các bộ xử lý phụ trợ. APG 33 và APG 40 rất tinh gọn và kinh tế, có khả năng thực hiện yêu cầu xử lý cao và thay thế cho thế hệ SPG đời trước ( SPG : Support Processor Group). · Mạng chuyển mạch (GS : Group switch): GS có chức năng chọn lựa, kết nối và giải tỏa các đường thoại và đường báo hiệu. Thêm vào đó, GS còn có chức năng giám sát các đường PCM, thực hiện chức năng đồng bộ với mạng bên ngoài. Mạng chuyển mạch GS 890 là hệ thống chuyển mạch mới nhất của tổng đài AXE 810. · Đường kết nối số (DL :Digital Link ): DL giao tiếp giữa GS và các thiết bị kết cuối, phiên bản mới nhất của tổng đài AXE 810 là giao diện DL34, với khả năng tối đa là 2688 time slots 64kb/s (bao gồm cả time slots báo hiệu). · Thiết bị kết cuối tổng đài (ET:Exchange Terminals): bao gồm các E1/T1 được lắp đặt trong subrack GDM, kết cuối có tốc độ cao nhất hiện nay là ET155-1 với 63 luồng E1 đáp ứng cho mạng truyền dẫn tốc độ cao. · Card PDSPL (PDSPL :Pooled Digital Signaling Platform - Loadable): Thực hiện các chức năng cấp Tone và báo hiệu. · Card TRA (TRA:Transcoders): Dùng cho mạng GSM và TDMA, không sử dụng cho mạng cố định. Loại card TRA R6 dùng cho mạng GSM, trong khi mạng TDMA dùng card TRAB4, nhưng cả hai loại card trên đều có chung cấu hình phần cứng, mỗi card TRA cung cấp tối đa 192 kênh thoại. · Card ECP (ECP:Echo Cancellers): Sử dụng cho tính năng triệt tiếng dội, ECP5 vẫn sử dụng cấu hình phần cứng của card TRA, nhưng có khả năng cung cấp đến 128 kênh thoại. · Card AST (AST:Announcement Service Terminals): Cung cấp các câu thông báo đã được lưu trữ sẵn, mục đích phục vụ khách hàng khi cần thiết. · Giao tiếp ATM (ALI: ATM Link Interface): Cung cấp giao tiếp quang đầu vào tốc độ cao 155 Mb/s ETSI STM-1 và dựa trên cơ sở card RPP. Chương 1 : Giới thiệu tổng quát Trang 8 Sau đây chúng ta tham khảo sơ đồ các phần cứng trong tổng đài AXE-810: Hình 1.5: Cấu trúc tổng quát của đài AXE 810. 1.4.NHỮNG TIẾN BỘ CỦA AXE 810 SO VỚI ĐÀI THẾ HỆ TRƯỚC Các tiện ích chính của phần mềm và phần cứng mới của đài AXE 810 là: Chương 1 : Giới thiệu tổng quát Trang 9 · Tăng dung lượng: Khả năng chuyển mạch tăng, giá thành hạ và phù hợp với mọi đối tượng khách hàng. · Phần cứng tích hợp và được sử dụng cho nhiều tính năng khác nhau do đó sẽ giảm được nguồn tiêu thụ, lượng nhiệt tỏa ra ít sẽ giảm được điều hòa nhiệt độ, kích thước nhỏ dẫn đến giảm được không gian lắp đặt, tóm lại là mọi thứ đều giảm, dẫn đến giá thành hạ. · Chất lượng dịch vụ tăng, tương thích thế hệ 3G: Đó là vấn đề nằm trong tầm tay đối với hệ thống AXE 810 chỉ bằng cách cập nhật thêm cấu hình phần cứng. · Thời gian lắp đặt giảm: Cấu hình phần cứng giảm, tinh gọn và theo chuẩn do đó rút ngắn được thời gian cung cấp cho thị trường và thời gian lắp đặt. · Giảm không gian lắp đặt: Hệ thống AXE 810 giảm 50% diện tích lắp đặt so với thế hệ trước như BYB 501. · Giảm nguồn tiêu thụ: Vì board mạch của tổng đài nhỏ và tinh gọn hơn dẫn đến nguồn tiêu thụ giảm khoảng 30% so với hệ trước. · Giảm số loại board mạch: Loại board mạch trong tổng đài AXE 810 giảm so với thế hệ trước (vì một số card phần cứng giống nhau hoàn toàn, chỉ khác nhau về tính năng sử dụng, hay nói cách khác là sử dụng chung phần cứng), do đó sẽ giảm giá thành sản phẩm khi sản xuất. Hình 1.6: Một số ưu điểm của đài AXE 810 so với thế hệ trước Chương 1 : Giới thiệu tổng quát Trang 10 · Tăng khả năng xử lý: Sử dụng các bộ vi xử lý hiện tại có trên thị trường, do đó khả năng xử lý của các vi xử lý tăng đáng kể. Hình 1.7 : Khả năng xử lý của CP giữa các hệ. · Khả năng mạng chuyển mạch: Khả năng chuyển mạch tối đa của hệ BYB 501 là 128K (131.072 channel 64kbit/s), trong khi đó khả năng chuyển mạch tối đa của hệ AXE 810 là 512 K (524288 channel 64 kbit/s). Hình 1.8: Khả năng chuyển mạch của hệ thống qua các thế hệ. 1 0.4 3.5 6 10.5 0 2 4 6 8 10 12 APZ 212 20 APZ 212 25 APZ 212 30 APZ 212 33 APZ 212 40 R el at iv e C ap ac ity 128 512 4 128 0 200 400 600 Old GS, 64 kbit/s Old GS, Subrate AXE 810, 64 kbit/s AXE 810, Subrate AXE 810 Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 11 Chương 2: PHẦN CỨNG TỔNG ĐÀI AXE 810 2.1.KHỐI ĐIỀU KHIỂN APZ Hệ thống điều khiển APZ là một phần rất quan trọng trong cấu trúc hệ thống tổng đài AXE, bao gồm hai phần: điều khiển trung tâm và điều khiển phân tán, đảm bảo độ tin cậy cao và xử lý cuộc gọi hiệu quả nhất. APZ là trái tim của hệ thống, nó không ngừng được nâng cấp và phát triển qua nhiều năm liền nhằm cung cấp một hệ thống điều khiển cực mạnh và vô cùng linh động với nhiều ứng dụng rộng rãi. Những ưu điểm trong các thế hệ trước được ưu tiên giữ lại, cập nhật và phát triển để sử dụng cho các thế hệ sau. APZ hoạt động tin cậy cao và rất dễ quản lý. 2.1.1 Phân cấp xử lý trong AXE Hình 2.1: Phân cấp xử lý. CP (Central Processor: Khối xử lý trung tâm): Là cấp xử lý cao nhất, thực hiện những nhiệm vụ phức tạp, chủ yếu là phân tích và quản lý. Tổng đài AXE 810 sử dụng bộ điều khiển APZ 212 33C với tính năng rất mạnh là đầu não của tổng đài. Bộ xử lý trung tâm CP được ghép đôi, một làm việc ở chế độ Active và một làm việc ở chế độ Standby, khi một trong hai CP bị sự cố lỗi xảy ra thì CP còn lại vẫn đảm bảo công việc mà không làm ảnh hưởng đến khả năng xử lý lưu thoại của hệ thống. RP (Regional Processor: Khối xử lý vùng): Thực hiện các nhiệm vụ định tuyến đơn giản. CP và các RP thông tin với nhau qua bus RP (RPB), mỗi RPB có thể có 32 RPs kết nối đến nó.Các RP điều khiển phần cứng chuyển mạch (EM). EM (Extension Modules: các module mở rộng): EM-0 EM-1 EM-15 RP RP EMB RPB CP-A CP-B MAU Extension Modules Regional Processors Central Processor with Maintenance Unit (MAU) Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 12 EM ở dưới dạng các khung chứa các board mạch in (PCB: Printed Circuit Boards), và nó được kết nối đến RP qua một bus EM (EMB: Extension Module Bus).Phần cứng bộ điều khiển thiết bị là (DP: Device processor) Sau đây ta sẽ tìm hiểu cấu trúc phần cứng cụ thể các khối trên. 2.1.2.Khối xử lý trung tâm CPS Khối xử lý trung tâm CPS của tổng đài AXE 810 sử dụng bộ điều khiển APZ 212 33C. Bộ xử lý trung tâm APZ có tốc độ cao phù hợp cho nhiều ứng dụng cả hai mạng cố định và di động. So sánh với APZ 212 30 thì khả năng xử lý tăng từ 1.7 đến 2 lần, phần cứng tối ưu hơn, tần số tăng đến 160 MHz. Hình 2.2: Cấu trúc của APZ 212 33 C. Hệ thống xử lý có hai mặt gọi là Side A (CP-A) và Side B (CP-B), xử lý dữ liệu ở chế độ đồng bộ song song (song công và dự phòng nóng). Tùy theo trạng thái hoạt động của hệ thống mà một trong hai mặt ở chế độ executive, mặt kia là active stand- by. Đơn vị xử lý trung tâm (CPU) trong mỗi mặt được đưa ra hai đơn vị xử lý: Đơn vị xử lý tín hiệu (SPU) và đơn vị xử lý chỉ dẫn(IPU). Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 13 2.1.2.1.SPU (Signal Processor Unit): Xử lý các công việc được định trước và xử lý ưu tiên, ngoài ra còn định thời gian và điều khiển RPH. SPU đáp ứng tất cả các công việc được xử lý trong CPU. SPU xử lý và chuyển thông tin điều khiển đến các RP đồng thời xếp hàng, xử lý các yêu cầu từ RP theo thứ tự ưu tiên. Công việc trao đổi thông tin giữa SPU-IPU được ưu tiên hàng đầu, bao gồm các công việc liên quan đến báo hiệu, quản lý ngắt quãng. Công việc giữa SPU-RPH ưu tiên thứ cấp, các công việc liên quan đến báo hiệu, các chỉ thị ngõ vào có thể lưu trong bộ nhớ tạm. 2.1.2.2.IPU (Instruction Processor Unit): Thực thi các chương trình. IPU trong APZ 212 33C cùng nguyên lý và cấu trúc như APZ 212 30, chỉ có tốc hoạt động của CPU là được nâng cấp lên 1.7 lần so với APZ 212 30 (tốc độ CPU trong APZ 212 33C là 160 MHz). IPU nhận những công việc mới từ SPU, nếu SPU xác định là việc này có mức ưu tiên cao hơn công việc đang thực hiện trong IPU thì ngay lập tức, IPU tạm dừng công việc hiện tại và thực hiện công việc có mức ưu tiên cao hơn đó. IPU có 4 khối chức năng chính là: · Instruction Processor Circuit (IPC): khối thực thi các lệnh, đây là chức năng mới của IPU, mục đích là điều khiển xếp hàng các lệnh nếu tại một thời điểm các chỉ thị lệnh không thực hiện cùng lúc được. · Update and Match Circuit (UBC): khối so sánh cập nhật. UBC thực hiện chức năng so sánh và cập nhật giữa IPU trong CPU-A và IPU trong CPU-B. · Program and Reference Store (PRS): bộ nhớ tham chiếu, bộ nhớ chương trình.Có hai phấn: Ø PS (Program Store): Lưu trữ tất cả các chương trình của hệ thống. Ø RS (Reference Store): Lưu trữ tất cả các đặc tính của các khối chương trình, ngoài ra còn lưu trữ một vài dữ liệu tổng quan về hệ thống. Về mặt vật lý, cả RS và PS được lưu trữ riêng biệt tại hai bộ nhớ DRAM khác nhau, PS có dung lượng 96 MW16, RS có dung lượng 32 MW16. Ngoài ra PRS còn được bổ sung thêm bộ nhớ SRAM 8 MW16, các khối PS đã được thực hiện thì được lưu trữ trong bộ nhớ này bằng việc sao chép một cách tuần tự theo khoảng thời gian đã được định trước bởi hệ thống. · Data store (DS): bộ nhớ dữ liệu. Được định nghĩa một vùng nhớ cố định (Data Store Cache Memory, DSCM, (SSRAM, 8 MW16)) trong IPU với hai loại bộ nhớ: Ø SRAM (Static Random Access Memory): Tốc độ truy xuất theo thực tế. Ø DRAM (Dynamic Random Access Memory):Tốc độ truy xuất theo chuẩn. Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 14 2.1.2.3.Bộ phận điều khiển Bus xử lý vùng (RPH): Điều khiển sự trao đổi thông tin giữa hệ thống xử lý trung tâm (CPS) và hệ thống xử lý vùng (RPS). Chức năng chính của RPH là nhận các tín hiệu RP từ CPU (SPU), định dạng lại và truyền tín hiệu này đến các RP được chỉ định trước theo giao thức bus RP. Ngược lại RPH cũng thực hiện quét kiểm tra và tập hợp các tín hiệu yêu cầu từ các RP để chuyển về CPU (SPU). RPH đáp ứng được cả 2 loại bus RP (nối tiếp và song song). Tại một thời điểm, RPH cũng có thể cho phép kết nối 2 loại RP bus trên đến CP. Tối đa 1024 RPs được kết nối đến CP thông qua sự điều khiển của RP bus. RPBI-S R PB H RPB-S RPBI-P R PB H RPB-P R PB H RPBI-P R PB H RPB-P R PB H RPIO RPHI RP handler Signal processor Serial ring bus RPHB SPU RPH R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H R PB H Hình 2.3: Bus nối tiếp RPH. Hai mặt của CP cùng được kết nối đến hai RPH (RPH cũng hoạt động ở chế độ dự phòng nóng), trong trường hợp bình thường thì CP hoạt động luôn kết nối đến cả 2 RPH, khi có sự cố xảy ra trên một mặt nào đó của RPH thì mặt còn lại lập tức gánh vác công việc mà không làm ảnh hưởng gì đến hoạt động của CP. Hình 2.4: Sơ đồ kết nối giữa RPH và CPU. SPU IPU IPU SPU MEM U P B B U P B B R P H M I R P H M I MEM RPH RPH Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 15 2.1.2.4.Đơn vị bảo dưỡng (MAU): Giám sát sự hoạt động của hai mặt CP, so sánh dữ liệu của hai mặt và quyết định mặt nào ở trạng thái Executive.Khi có một mặt bị lỗi nó sẽ tự động chuyển trạng thái hoạt động chính sang mặt kia. MAU giao tiếp đến CPT (Central Processor Test) ở IOG 20C, ngoài ra MAU còn giám sát quạt làm mát cho phần cứng CP. 2.1.2.5.MAI (Maintenance Unit Interface): MAI trong APZ 212 33C cũng tương tự như trong APZ 212 30, mục đích nhằm để thiết lập giao tiếp bảo dưỡng giữa hai mặt của CP và được sự điều khiển bởi MAU như: điều khiển phân phối đồng bộ, khởi động nguồn, trạng thái làm việc và trạng thái lỗi của báo hiệu. MAI nằm trong card POWC. 2.1.2.6.Khối nguồn (POWC): Điều khiển quạt, lấy nguồn DC -48V phân phối đến các bộ phận trong CP, điều khiển bản hiển thị CDU (CP control and Display Unit ).Các chức năng chính: · Ghi nhận và báo lỗi đến MAU. · Tạo Clock và những chức năng chuyển mạch clock. · Sự giám sát chương trình và những chức năng reset. · Tạo nguyên lý cho việc gửi tín hiệu giữa MAU và SPU. · Tạo nguyên lý cho sự điều khiển ngắt từ CPT đến MAU. · Tạo nguyên lý cho hỗ trợ việc truy cập bộ nhớ trực tiếp trong MAU. · Giám sát trạng thái hoạt động của quạt và nguồn. 2.1.2.7.CP BUS. SPU được kết nối đến RPH qua bus nối tiếp RPH. SPU và IPU trong mặt A được kết nối SPU và IPU mặt B qua các đường mạch in board lưng gọi là bus UMB (Updating and Matching Bus). SPU và IPU cũng được kết nối đến card MAU (Maintenance Unit) qua đường CTB (Central Processor Test Bus), CTB sẽ nối kết hai mặt CP đến hệ thống CPT đơn vị xử lý trung tâm trong IOG và AMB (Automatic Maintenance Bus), AMB truyền tín hiệu báo hiệu lỗi giữa MAU và hai mặt CP. 2.1.2.8.CP-RP Comunication (RBB-S) Mỗi RPB có thể nối kết đến 32 RP, ở cấu hình này ta có 3 card RPB, mỗi card có 30 Bus như vậy sẽ nối kết được 960 RP. Tín hiệu từ CP gửi đến RP trong trạng thái hoạt động bình thường sẽ gửi trên một Bus, dĩ nhiên Bus này cũng được nối đến CP SB-WO. Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 16 Có 3 vị trí card RPBI-S, mỗi card kết nối với 10 bus nhánh serial RP. 2.1.2.9.Nguyên lý hoạt động của bộ xử lý trung tâm CPU Bộ xử lý trung tâm CP được thiết kế theo kiểu kép, gồm hai mặt A&B. Khi hoạt động ở trạng thái bình thường, CP-A ở trạng thái điều khiển và CP-B ở trạng thái làm việc dự phòng. CP dự phòng làm việc hoàn toàn giống CP điều khiển nhưng chỉ khác là tín hiệu điều khiển không được nhận bởi các bộ xử lý phân bố RP. Dữ liệu của hai mặt CP luôn được so sánh với nhau để phát hiện lỗi kịp thời. Khi có bất kì lỗi nào xảy ra quá trình chẩn đoán lỗi và khôi phục hệ thống sẽ tự động diễn ra dưới sự điều phối của khối bảo dưỡng hệ thống MAU. Hình 2.5: Nguyên lý phát hiện và sửa lỗi hệ thống. Ngoài trạng thái trên chú ý rằng một mặt luôn luôn ở trạng thái Excutive mặt kia có trạng thái Standby như sau: · Standby Halted (SB-HA): Nếu hệ thống phát hiện 1 lỗi xảy ra liên tục trong CP hoặc số lỗi tạm thời thường xuyên vượt qua ngưỡng thì mặt CP đó bị Halt (bị treo). · Standby Updating (SB-UP): Khi một mặt CP bị Halted (SB-HA) hoặc không giao tiếp với mặt CP kia thì dữ liệu ở hai mặt khác nhau. Để khôi phục hệ thống cùng làm việc song công thì trước tiên CP bị Halted hoặc Separated phải được Updated với dữ liệu đúng, tức là dữ liệu ở mặt CP (EX) sẽ truyền qua mặt SB-UP.Nếu update thành công, nghĩa là không có lỗi phần cứng ở bên standby thì nó chuyển sang trạng thái SB- WO. Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 17 · Standby Separated (SB-SE): Một số trường hợp cần thiết (nâng cấp hoặc thay đổi phần mềm) phải tách một mặt CP ra độc lập (SB-SE), CP này chạy nhưng không giao tiếp với các RP. Trạng thái hoạt động của CP có thể được thay đổi bằng lệnh đánh vào và sẽ được đề cập ở phần sau. 2.1.3. Bộ xử lý vùng RP (Regional Processor ) Bộ xử lý vùng RP, thực hiện lặp đi lặp lại công việc xử lý và xử lý ở mức cao ví dụ như loại bỏ những lớp giao tiếp ở mức thấp hơn. Gần đây nhất các bộ xử lý vùng có nền tảng là xử lý mở, nó có thể chạy trên các phần mềm ứng dụng dùng trong các ngôn ngữ lập trình theo chuẩn công nghệ như ngôn ngữ C hoặc C++. Nền tảng AXE được dùng nhiều trong việc hỗ trợ cả 2 cổng dữ liệu và các ứng dụng của chuyển mạch gói, ví dụ như PCI - RPP, Ethernet Packet Switch Board (EPSB). Mục đích của RPP là để cung cấp cổng dữ liệu liên quan đến các ứng dụng truyền thông. RPP cho phép một dãy giao tiếp phần cứng mở, một dãy ứng dụng phần mềm. Một trong những ứng dụng đầu tiên sử dụng RPP/EPSB là PCU(Packet Control Unit) trong BSC(Base Station Controller) dùng trong mạng di động, cho phép thực hiện chức năng GPRS 2.1.3.1Các chức năng của RP RP lưu trữ và thực thi các phần mềm vùng liên quan đến hệ thống chuyển mạch APT và hệ thống điều khiển APZ. RP gồm hai chức năng chính: Chức năng hỗ trợ: tải (load), chuyển đổi chức năng, kiểm tra. Chức năng bảo dưỡng: trực tiếp điều khiển sự hoạt động của thiết bị thoại và mạng chuyển mạch, phát hiện sự thay đổi trạng thái của các thiết bị và thông báo tới CP, giao tiếp hệ thống vào ra các CP. 2.1.3.2.Cấu trúc của RP Các bộ xử lý vùng RP được nối tới CP thông qua bus xử lý vùng RPB (RP Bus). Tương tự CP, RP cũng được dự phòng để đảm bảo an toàn.Tuy nhiên, khác với CP, RP làm việc theo nguyên tắc chia tải : thông thường mỗi RP điều khiển một nữa số thiết bị, khi một trong hai RP có sự cố, RP còn lại sẽ cập nhật tất cả các thông tin của RP bị hỏng sau đó sẽ đảm nhận toàn bộ trách nhiệm của RP bị hỏng. Các thiết bị do RP điều khiển nằm trong một nhóm gọi là module mở rộng EM (Extension Module). Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 18 Hình 2.6: Thông tin giữa CP-RP-EM. Mỗi một cặp RP thông thường quản lý 16 EM được đánh số từ 0 đến 15, RP điều khiển EMG được gọi là EMRP. Trong mỗi EM thường chỉ chứa một loại thiết bị. Tuy nhiên có một số trường hợp ngoại lệ số lượng thiết bị chứa trong mỗi EM được quyết định bởi ba yếu tố : Ø Kích thước vật lý của thiết bị . Ø Độ tin cậy của hệ thống. Ø Thời gian xử lý: Mỗi một RP thực hiện việc điều khiển các EM trên cơ sở phân chia thời gian. Nếu thiết bị trong một EM đòi hỏi khả năng xử lý của RP nhiều thì số lượng thiết bị này trong EM sẽ giảm xuống. Do hạn chế bộ nhớ nên mỗi RP chỉ quản lý tối đa 7 loại thiết bị khác nhau. Phần cứng của RP được xây dựng xung quanh các mạch gọi là: “Gate Array”. Mỗi mạch này chứa đựng nhiều cổng. Các cổng này kết hợp với các thanh ghi và các mạch logic để tạo thành nhiều mạch chức năng khác nhau. RP được xây dựng từ năm bảng mạch trình bày như hình 2.7. PRO(Processor): Có chức năng kích hoạt xử lý. Có ba mạch “Gate-Array” nằm trên bảng mạch. Các mạch chức năng được gọi là ALU, AHC và DHC. Bộ vi xử lý là các thanh ghi nằm trên bảng mạch. POW(Power): có chức năng biến đổi điện áp từ -48V sang +5V/20W cung cấp cho RP. EM-0 EM-2 EM-14 EM-15 EM-3 EM-1 RP RPTWIN EM bus CP-A CP-B RPB-A RPB-B Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 19 Hình 2.7: Sơ đồ khối của RP. MEU(Memory Unit): Bộ nhớ của RP, là bộ nhớ RAM với dung lượng 256 KB. Nó có bộ nhớ EPROM dùng cho khởi động chương trình. Tại đây có các mạch chức năng BIC dùng cho trao đổi thông tin với EM bus cũng như RP bus. BIC làm việc độc lập nhưng nó liên quan đến nhiều khối chức năng qua bus thông tin. RPBU(Regional Processor Bus Unit): Đơn vị bus xử lý vùng. Có hai bảng mạch loại này. Một để kết nối từ RPB–A, một từ RPB–B. 2.1.4. Bộ điều khiển thiết bị (DP: Device processor) Hình 2.8: Quan hệ giữa EMRP và DP. KRC DP LIC DP REU DP SLCT DP LSM(EM) ETB DP TSW DP EMRP Tới/Từ CP ( RPB-A RPB-B PRO MEU RPBU RPBU POW Tới/Từ GSS Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 20 Là bộ vi xử lý đặt trong các bộ phận phần cứng khác nhau. Chức năng của nó là quét thường xuyên phần cứng. Chương trình trong DP không có các chức năng quyết định, mà nó chỉ có nhiệm vụ thực thi và khai báo những thay đổi phần cứng đến EMRP. (Xem hình trên). Như trong hình thì mỗi EMRP xử lý cho một EM. Một EM thường là một khung được trang bị với một số các board mạch in, nhưng nó cũng có thể là một board mạch đơn. Chẳng hạn: Ø Đối với khối giao tiếp thuê bao thì một EM là một khung gồm 16 board giao tiếp đường dây thuê bao (mỗi board chứa 8 LIC, mỗi LIC kết nối đến một thuê bao)) và một số board khác như EMTS (Extension module time switch), KRC (key-set code reception circuit), EMRP (Extension module regional processor), ETB (Exchange terminal board), SLCT (Subscriber line circuit tester), RG (Ringing generator). Ø Một TSM (chuyển mạch thời gian trong chuyển mạch nhóm) là một khung chứa 18 board mạch in. Đây là một EM. Ø Một ETC (trung kế số) là một board trong một khung. Đây cũng là một EM. Ø Thiết bị của một EM có thể được điều khiển bởi một số các bộ xử lý vùng (RP) qua một bus gọi là bus module mở rộng (EMB: Extension Module Bus). Trong mỗi thiết bị sẽ có DP, nó sẽ điều khiển các chức năng trong thiết bị đó. Chẳng hạn như chúng ta xét DP trong mạch LIB nó sẽ có các chức năng sau: · Đóng các reley Test, Ring, đảo cực. · Khoá mạch (lockout). · Cấp phát khe thời gian Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 21 2.2.KHỐI XUẤT NHẬP IOG 20C 2.2.1.Các chức năng của khối IOG 20 C Điều khiển dữ liệu vào/ra bộ xử lý trung tâm CP. Dữ liệu có thể là chữ và số chẳng hạn như lệnh, cảnh báo, thông tin in ra từ máy tính, dữ liệu tính cước và thống kê, dữ liệu cũng có thể là nhị phân.IOG 20C xử lý 2 loại truyền dữ liệu: · Alphanumeric transport: Được sử dụng cho thông tin người – máy. Ví dụ: các lệnh và in ra. Các thiết bị cho việc truyền dữ liệu Alphanumeric là các máy in và máy tính cá nhân. · Truyền file: Được sử dụng cho việc lưu trữ bên ngoài và xử lý số lượng lớn dữ liệu. Ví dụ: lưu dữ liệu cước và dữ liệu nạp lại. Các thiết bị cho việc truyền file bao gồm các băng từ, đĩa cứng, đĩa quang và đĩa mềm. Liên kết dữ liệu được sử dụng cho việc truyền dữ liệu file từ xa. IOG được yêu cầu để cung cấp thông tin cảnh báo liên quan đến cảnh báo bên trong (từ APT, APZ, và cả IOG) cũng như cảnh báo ngoài (nhiệt độ, độ ẩm…) thông qua bảng cảnh báo hay máy tính. Lưu giữ tập trung thông tin bằng đĩa cứng, đĩa quang hoặc đĩa mềm… IOG 20C có các chức năng: Ø Truyền dữ liệu. Ví dụ: truyền dữ liệu cước đến trung tâm xử lý từ xa. Ø Nạp lại CP. Ø Xử lý số liệu thống kê. Ø Giới thiệu các chức năng I/O mới mà không làm ảnh hưởng đến lưu lượng trong tiến trình. Ø Điều khiển các tổng đài điều khiển tự động qua các luồng dữ liệu từ trung tâm bảo dưỡng. Ø Giao tiếp với Magnetic Tape Group (MTG). Một MTG là một nhóm các thiết bị băng từ có thể được sử dụng để sao lưu dữ liệu hoặc xuất dữ liệu cước. 2.2.2. Cấu trúc phần cứng chính: IOG có các phần cơ bản sau: · Các Bus RP giao tiếp giữa IOG và CP. · Bộ xử lý với phần mềm cần thiết để điều khiển các bộ phận khác, chuẩn đoán lỗi và truyền tín hiệu đến CP. · Có các thiết bị nhớ ngoài. · Trao đổi dữ liệu trên đường data link (tốc độ thấp và cao) theo hai phương thức đồng bộ và bất đồng bộ. Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 22 · Có thiết bị đầu cuối để giao tiếp người và máy. · Xuất cảnh báo ra thiết bị ngoài. · Board nguồn: Cung cấp nguồn cho tất cả các board mạch trong subrack bằng mặt sau với nguồn vào là 48V, nguồn ra là +5 và +/-12 V. Hình 2.9: Cấu trúc phần cứng của IOG 20 C. 2.2.3.Các phân hệ trong IOG 20C Trong IOG 20 C có thể phân ra các hệ thống nhỏ hơn như sau: 2.2.3.1.SPS (hệ thống xử lý hỗ trợ): Phần cứng SPS gồm có các phần cơ bản sau: Bộ xử lý hỗ trợ SP (Support Processor):Bộ xử lý hỗ trợ trong IOG 20 là bộ vi xử lý Motorola 68060, được gọi là CPU60 với dung lượng nhớ 32 MB. Trong IOG thì SP, môi trường File và phần giao tiếp với CP hình thành một node, hai node hình thành một SPG. IOG 20 gồm hai SP được nối với nhau bằng bus liên kết ICB, đây là bus Ethernet, CPU60 giao tiếp với bus Ethernet bằng mặt trước, giao tiếp với bus SCSI-2, bus VME và nguồn bằng mặt sau, và bus RP được gọi là đường dữ liệu. Mỗi SP được Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 23 gọi là một node, kết nối logic giữa CP và SP thông qua RPV(hoặc RPV2). CPU60 có hai cổng RS232 ở mặt trước để nối với đầu cuối vào ra, cổng này giao tiếp tốc độ 4800baud. RPV hay RPV2:là bộ phận giao tiếp giữa RP bus và SP. Nó truyền và nhận bản tin từ CP. RPV chuyển đổi giao tiếp bus RP song song tới Bus VME (Versa Module Eurocard). RPV2 chuyển đổi giao tiếp bus RP nối tiếp tới Bus VME. Board này giao tiếp với bus RP nối tiếp ở mặt trước và giao tiếp với bộ nguồn với bus VME ở mặt sau. VSA: VME to SCSI-2 Adapter là board chuyển đổi bus VME thành bus SCSI-2 riêng biệt dùng để giao tiếp với ổ đĩa quang. Hình 2.10: Các hệ thống con của IOG 20C. Các phân hệ khác trong CP Các tập tin In ra Đọc Ghi Lệnh Cảnh báo FMS Xử lý tập tin SPS Giám sát MCS Lệnh, cảnh báo in ra CP-PS giao tiếp SPS FMS Xử lý truy nhập tập tin MCS Lệnh,cảnh báo in ra DCS Giao tiếp mạng SPS Giám sát hệ thống Cảnh báo ngoài Bảng cảnh báo OD FD HD Dầu cuối đường truyền DL SP CP Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 24 2.2.3.2.MCS (hệ thống giao tiếp người và máy): Phần cứng của MCS là giao diện cảnh báo gồm có hai board: ALCPU và ALEXP. · ALCPU(Alarm Central Processor Unit) là board giao diện cảnh báo, nó có hai cổng V.24 giao tiếp với LUM và quạt gió, kết nối với nguồn và bus VME ở mặt sau.là board xử lý trong hệ thống cảnh báo, nó có các chức năng điều khiển như: Ø Truyền cảnh báo ra hệ thống bên ngoài. Ø Nhận cảnh báo ngoài từ tổng đài qua vùng kết nối cảnh báo EXRANG 20. Ø Giao tiếp V.24 (2400 baud) với host (SP hoặc RP/EMRP). Ø Giao tiếp V.24 (2400 baud) với quạt. Ø Kết nối với board ALEXP ở mặt sau và điều khiển màn hình cảnh báo. · ALEXP(Alarm Expansion) là board mở rộng trong hệ thống cảnh báo của IOG 20, được điều khiển bởi ALCPU qua mặt sau. Board này có một giao diện từ 1 đến 4 bảng cảnh báo (ALD 1 đến ALD 4). · Ngoài ra còn có các thiết bị đầu cuối giao tiếp giữa người và máy như PC , máy in, bảng cảnh báo… 2.2.3.3.FMS (hệ thống quản lý File): Ổ đĩa cứng HD: IOG 20 C chỉ có một ổ đĩa cứng mỗi node, dung lượng là 2 hoặc 4 Gb, đĩa cứng lưu giữ nhiều loại thông tin khác nhau: phần mềm sao lưu trong chuyển mạch AXE, dữ liệu trao đổi giữa CP và SP, dữ liệu tính cước và thống kê. Bộ xử lý trung tâm có thể tải dữ liệu từ hai nguồn: bộ nhớ thứ cấp hoặc từ đĩa cứng. Đĩa cứng kết nối với SP nhờ bus SCSI-2. Ổ đĩa quang OD: Là đơn vị nhớ tập trung có thể đọc, ghi và ghi lại được.OD chủ yếu được dùng cho việc sao lưu CP và SP, dữ liệu thống kê và tính cước. Có hai loại đĩa 5 ¼ inch (dung lượng lưu giữ là 2x325MB hoặc 2x650MB) và 3 ½ inch (dung lượng 1x640MB). Tuy nhiên IOG 20 C chỉ dùng loại OD 3 ½ inch, ổ đĩa quang kết nối đến SP qua giao tiếp VSA thông qua bus SCSI-2 và VME. Ổ đĩa mềm FD: là loại đĩa thông dụng có kích thước 3 1/2inche , có dung lượng 1.44Mbyte. 2.2.3.4.DCS (hệ thống giao tiếp dữ liệu): Card LUM:Các cổng IO trên các card LUM để kết nối ra thiết bị ngoài, mỗi card có 4 cổng (4 board mạch nhỏ giao tiếp gắn trên card LUM).Mỗi cổng có chức năng riêng: Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 25 · Cổng 1:là cổng T-Ethernet kết nối mạng Lan nối với máy tính điều khiển. · Cổng 2: là cổng G.703 E1 (2Mb/s), cổng để nối với bảng cảnh báo. · Cổng 3: là cổng G.703 E0 (64Kb/s),cổng CPT Port để kết nối với mặt kia của CP(CP dự phòng), tức là nối với PTB test bus. · Cổng 4:là cổng kết nối với giao diện V.24/V.28/V.35/V.36/X.21. Hình 2.11: Các cổng truy xuất của card LUM. Các đèn Led chỉ thị: · Led Run: sáng xanh thì hoạt động bình thường, sáng đỏ bị treo. · Led BM: nhấp nháy đỏ thì hoạt động bình thường, đèn tắt là card chưa định nghĩa hoặc khóa nhân công. Card RPV2: Board giao tiếp với RP Bus nối tiếp ở mặt trước, mặt lưng là giao tiếp theo bus VME và nguồn. Đèn SYS OK sáng xanh thì hoạt động bình thường, đèn SERV sáng vàng đang update phần mềm bình thường tắt, đèn Term Pow sáng xanh hoạt động bình thường. Card VSA: Board chuyển đổi VME bus thành SCSI-2 bus, kết nối ở mặt board lưng. Card ALCPU: Board giao tiếp cảnh báo, có 2 port V.24, giao tiếp với LUM và fan. Card ALEXP: Có 4 cổng ra bảng hiển thị cảnh báo ngoài(đây là tham số tùy chọn với giao thức TCP/IP), được điều khiển bởi ALCPU như sau: · Cổng 5000 hay 23: cảnh báo sẽ không xuất ra ở cổng này. · Cổng 5001: cảnh báo sẽ xuất ra ở cổng này. Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 26 · Cổng 5010: cho phép gán giá trị cổng NVT khi truy nhập và cảnh báo sẽ không xuất ra ở cổng này. · Cổng 5011: cho phép gán giá trị cổng NVT khi truy nhập và cảnh báo sẽ được xuất ra ở cổng này. Giá trị NVT được chia thành 2 dải:0-127 dùng để nhận dữ liệu từ tổng đài, không cho phép vào lệnh. 128-998 dùng như cổng bình thường. 2.2.4.Giao tiếp cảnh báo hệ thống Cảnh báo được phát ra khi xảy ra lỗi bên trong hệ thống hay tình trạng bất thường từ bên ngoài ảnh hưởng đến chức năng hệ thống. Cảnh báo được phân loại theo chức năng thể hiện bởi vị trí đèn theo chiều ngang trên phiến cảnh báo như sau: · APT: cảnh báo tự phát liên quan đến chức năng ứng dụng. · APZ: cảnh báo tự phát liên quan đến chức năng điều khiển. · POWER: cảnh báo tự phát liên quan đến chức năng cấp nguồn. · EXT: cảnh báo từ các hệ thống kết nối bên ngoài. · OBS: cảnh báo về trạng thái không bình thường trong hệ thống do lệnh tác động. Cảnh báo còn được phân loại theo cấp độ nghiêm trọng thể hiện bởi vị trí đèn theo chiều đứng như sau: · A1: cảnh báo tự phát ở cấp độ rất nghiêm trọng · A2: cảnh báo tự phát ở cấp độ nghiêm trọng. · A3: cảnh báo tự phát ở cấp độ ít nghiêm trọng. · O1: cảnh báo do tác động ở cấp độ nghiêm trọng. · O2: cảnh báo do tác động ở cấp độ ít nghiêm trọng. Hình 2.12: Mô tả bảng cảnh báo đài AXE 810 Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 27 4.1.3. Nguyên lý khôi phục lỗi hệ thống. Tùy theo tính chất và mức độ lỗi hệ thống, quá trình khôi phục có thể diễn ra tự động hoặc cần có sự can thiệp của người vận hành. Việc khởi động lại hệ thống cần tuân theo nguyên tắc chung là từ cấp độ thấp đến cao như từng thiết bị, khối chức năng đến cả hệ thống để giảm thiểu khả năng tác động đến quá trình xử lý lưu thoại. Quá trình tự phục hồi của hệ thống cũng diễn ra theo nguyên tắc trên với cấp độ như sau: Ø Khởi động lại cấp độ thấp (Small restart): Cấp độ này chỉ tác động đến các cuộc gọi đang trong giai đoạn thiết lập, không ảnh hưởng đến các cuộc gọi đã được thiết lập. Ø Khởi động lại cấp độ cao (Large restart): Nếu một lỗi mới xảy ra trong vòng 10 phút sau khi khởi động lại cấp độ thấp, hệ thống sẽ tự động khởi động lại với cấp độ cao hơn. Cấp độ này sẽ tác động đến tất cả các cuộc gọi. Nạp lại phần mềm và dữ liệu hệ thống: Nếu một lỗi mới xảy ra trong vòng 10 phút sau khi khởi động lại cấp độ cao thì hệ thống sẽ tự động nạp lại phần mềm lưu trữ dự phòng trên đĩa cứng. Cấp độ này diễn ra khá lâu, ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống. Hình 2.13: Nguyên lý phục hồi hệ thống khi lỗi xảy ra Lỗi phần mềm Khởi động lại cấp độ cao. Khởi động lại cấp độ thấp Lỗi phần mềm Lỗi phần mềm Lỗi phần mềm <10 phút <10 phút Khởi động lại cấp độ cao. Phần mềm lưu trữ trên đĩa cứng t Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 28 2.3.KHỐI CHUYỂN MẠCH APT 2.3.1 Chức năng cơ bản của khối chuyển mạch. Ø Chọn lựa, thiết lập và giải tỏa các đường tiếng, đường báo hiệu đều qua chuyển mạch nhóm. Ø Giám sát đường Data link giao tiếp kết nối với chuyển mạch. Ø Duy trì sự ổn định và chính xác tần số clock cho mục đích đồng bộ mạng. 2.3.2.Cấu trúc chuyển mạch Ø Hệ thống chuyển mạch của tổng đài AXE 810 là GS890. Ø GS890 dựa trên cấu trúc chuyển mạch không gian và thời gian. Ø Phần chuyển mạch của GS890 được tích hợp trong card XDB, dung lượng chuyển mạch 16KMup/1board XDB.Sau đây ta sẽ tìm hiểu cụ thể cấu trúc và nguyên lý chuyển mạch được tích hợp trong card XDB. Bộ chuyển mạch của tổng đài AXE là sự kết hợp giữa hai khối chuyển mạch thời gian TSM và khối chuyển mạch không gian SPM dựa trên nguyên lý chuyển mạch ba tầng T-S-T. Hình 14: Nguyên lý chuyển mạch ba tầng T-S-T. 2.3.2.1.Nguyên lý chuyển mạch thời gian TSM Vì TSM xử lý các mẫu theo hai chiều nên ta cần hai bộ nhớ thoại: một cho các mẫu đi vào TSM (bộ nhớ thoại A, SSA) và một cho các mẫu đi ra khỏi TSM (bộ nhớ thoại B, SSB). Mỗi bộ nhớ thoại có một bộ nhớ điều khiển riêng: CSA và CSB. TSM cũng có bộ nhớ điều khiển cho SPM gọi là CSC. Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 29 Hình 2.15: Các bộ nhớ thoại và bộ nhớ điều khiển trong TSM. Mỗi TSM trong chuyển mạch nhóm có 512 ngõ vào và ngõ ra, mỗi bộ nhớ thoại của nó (chỉ trong hình 2.21 như SSA và SSB) có 512 vị trí ghép (MUP) với địa chỉ 0 – 511 để các cuộc gọi có thể được kết nối. Bộ nhớ điều khiển hoặc CSAB (là bộ nhớ kết hợp CSA và CSB) cũng có 512 vị trí. Hình 2.16: Cách bố trí các bộ nhớ thoại và điều khiển. 512 MUPs này cho phép 16 luồng PCM 32 kênh hai chiều được kết nối đến mỗi TSM. Các luồng PCM này gọi là digital paths (DIP). Việc kết nối các luồng này được thực hiện tại điểm kết cuối mạng chuyển mạch (SNTP 0 -15). Xem hình 2.16. SSA CSA 0 511 511 0 From devices SSB CSB 0 511 511 0 To devices CSC 0 511 To SPM From SPM SPM control TSM MUP MUP MUP MUP MUP MUP MUP SSA Speech Store 0 1 2 3 4 510 511 MUP MUP MUP MUP MUP MUP MUP SSB Speech Store 0 1 2 3 4 510 511 SSA B Control Store 0 1 2 3 4 510 511 TSM Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 30 Hình 2.17: Điểm kết cuối mạng chuyển mạch (SNTP). 2.3.2.2.Nguyên lý chuyển mạch không gian (SPM) Cấu trúc của SPM rất đơn giản và có thể được đưa ra như một ma trận bình thường với các tiếp điểm. Tất nhiên, trên thực tế, các tiếp điểm này được đưa ra dưới dạng các cổng logic làm cho việc đóng và mở rất dễ dàng Hình 2.18: Module chuyển mạch không gian, SPM. Như trong hình CSC của mỗi TSM điều khiển một cột “các tiếp điểm”. Vì vậy, CSC trong TSM-0 điều khiển tất cả “các tiếp điểm” dẫn đến TSM-0. Khi một cuộc gọi được thiết lập trong chuyển mạch, phần mềm trung tâm của khối GS (chuyển mạch nhóm) sẽ chọn đường qua chuyển mạch. Trong trường hợp này, việc chọn đường được đề cập khi một mẫu được chuyển giao. Điều này được gọi là “chọn một khe thời gian bên trong”. Sau khi phần mềm trung tâm (GSU) của khối GS đã chọn một đường, phần mềm vùng (GSR) được đưa ra để viết thông tin này trong các bộ nhớ điều khiển của các TSM-0 TSM-1 TSM-31 TSM-31 TSM-1 TSM-0 CSC inTSM-0 CSC inTSM-31 Samples from TSM Addresses from CSC Samples to TSM SPM TSM SNTP 0 SNTP 15 Channels 0 31 To and from GSS Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 31 TSM có liên quan.Từ lúc này trở đi, GSU sẽ không quan tâm đến việc kết nối cho đến khi cuộc gọi kết thúc. 2.3.2.3.Chuyển mạch nhóm GSS Ø Hệ thống chuyển mạch nhóm GSS( Group Switching Subsystem ) thực hiện việc kết nối một kênh vào tới một kênh ra .GSS thấy rõ qua nguyên lý làm việc của tầng chuyển mạch ( T-S-T) sử dụng trong đài AXE để thực hiện việc chuyển mạch. Trong đó, có một đường vào(inlet) và một đường ra(outlet) trên device/ channel mà nó cho phép device để truyền đi hoặc nhận về. Ø Vì có rất nhiều loại device khác nhau được kết nối tới GS qua một cổng giao tiếp gọi là SNT. Vậy SNT là một chuẩn giao tiếp thiết bị sử dụng cho tất cả các device thuộc hệ thống thoại kết nối tới chuyển mạch. Để bảo đảm tính mềm dẻo, chuyển mạch nhóm (Group Switch) được thiết kế và kết cấu thành các module chuẩn như chuyển mạch thời gian TSM ( Time Switch Modules ) và chuyển mạch không gian SPM( Space Modules). Số lượng của TSM và SPM yêu cầu ở trong 1 tổng đài tùy thuộc vào rất nhiều vào số device hệ thống điện thoại được dùng trong chuyển mạch (telephony devices available in the switch). Ví dụ : Có tới 16 đường PCM có thể kết nối vào mỗi một module chuyển mạch thời gian TSM( Time Switch Module.) Mỗi một đường PCM có 32 kênh (channel). Có nghĩa là mỗi một TSM có 16X32 = 512 đường vào ( inlets), hoặc gọi là MUP (Multiple Positions) thuật ngữ dùng để chỉ định một lối vào / lối ra ( inlet / outlet) trong hệ thống chuyển mạch nhóm GS .Mỗi một đường PCM kết nối tới chuyển mạch thời gian (TSM) ở một điểm đầu cuối chuyên mạch( Switching Network Terminal Point) gọi là SNTP. Và đầu cuối mạng chuyển mạch gọi là SNT viết tắt của dòng chữ “Switching Network Terminal” . Vậy SNT là một thuật ngữ chung cho tất cả các loại thiết bị mà chúng có thể kết nối vào chuyển mạch nhóm Group Switch. SNT là một khái niệm phần mềm và đại diện cho sự kết nối phần mềm của phần cứng vật lý nối tới chuyển mạch nhóm . Các device được kết nối tới phần cứng của chuyển mạch nhóm ở thiết bị AXE 810 thực tế như sau : - Đầu tiên là các device kết nối qua DL2 ở board lưng ( backplane) của GDM subrack có chứa bộ ghép các đường liên kết số DLMUX (Digital Link Multiplexers ) đó là board DLHB (Digital LinkMultiplexer Half-Height Board ). - 16 đường DL2 được DLHB ghép thành 1 đường DL3 (Digital Link Interface 3rd generation) . Và đường DL3 có cáp kết nối từ board DLHB tới TSM của chuyển mạch nhóm . Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 32 Có một tiêu chuẩn giao tiếp riêng để kết nối các device tương tự (analogue devices ) tới chuyển mạch nhóm ( Group Switch) được gọi là PCD. PCD là một bộ chuyển đổi số sang tương tự (analogue/digital). Hình 2.19: Mô tả các device kết nối tới 2.3.2.4.Sự an toàn của chuyển mạch Chuyển mạch nhóm GSS trang bị 2 mặt giống hệt nhau gọi là mặt A và mặt B , và làm việc song song . Cấu hình này loại bỏ việc tất cả các cuộc gọi bị rớt hoặc sự cố khi 1 TSM bị khóa .Hai mặt hoàn toàn độc lập với nhau và tất cả các các đơn vị kết nối tới GS đều kết nối tới 2 mặt . Các mẫu tin tiếng nói đều gửi tới cả 2 mặt nhưng dữ liệu đem về chỉ một mặt, thường là mặt A Một bit chọn lựa mặt được sử dụng “Plane Select Bit” để báo các đơn vị kết nối vào GS biết chọn lựa thông tin từ mặt nào ( A hoặc B ) . Hình 2.20: Mô tả nguyên lý sử dụng Plane Select Bit Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 33 Khi một TSM mặt A bị khóa ở một mặt thì tất cả các kết nối của TSM mặt A sẽ sử dụng ở mặt TSM ở mặt B . Khi cả 2 mặt bị khóa hết thì không thể thiết lập cuộc gọi được giữa các TSM , ở trường hợp này phần mềm của GSS sẽ tạo ra một cảnh báo rằng lưu thoại bị giới hạn ở GS. 2.3.3.Mô tả phần cứng của bộ chuyển mạch trong tổng đài AXE 810 Phần cứng của bộ thực hiện chức năng chuyển mạch trong tổng đài AXE 810 được lắp đặt tại subrack GEM (Generic Ericssion Magazine). XD B XD B SC B -R P SC B -R P 8 D E V I C E S L O T S IR B C G B _0 (C G B _1 ) C D B 9 D E V I C E S L O T S C D B Hình 2.21 : Subrack GEM GEM có 26 khe cắm card, được phân làm hai mặt hoạt động song song gọi là mặt A và mặt B. Trong đó mặt A có 8 khe Device Slots để cắm card DLEB, 1 card SCP- RP, 1 card XDB, 1 card IRB, 1 card CGB (chiếm 2 khe). Bên mặt B có 9 khe Device Slots để cắm card DLEB, 1 card SCP-RP, 1 card XDB và 2 card CDB. 2.3.3.1.Chức năng của GEM: Ø Chức năng chính của GEM là chuyển mạch, phần chuyển mạch gọi là GS890 được tích hợp trong card XDB, dung lượng chuyển mạch 16 KMup/1 Board XDB. (Như chúng ta đã biết, 32 TSMs có thể kết nối đến một SPM, dẫn đến bộ chuyển mạch nhóm có 32x 512 = 16384 ngõ vào, loại chuyển mạch nhóm này thường được gọi là 16K). Ø Kết nối tới hai mặt của CP( mặt A -CP A; mặt B -CP B) qua card SCP-RP. Ø Chức năng tạo xung clock. Ø Các chức năng khác: kết nối tới GDM (qua card DLEB), giao tiếp truyền dẫn STM-1(nối trực tiếp với truyền dẫn bằng công nghệ SDH), giao tiếp E 1 (qua card ETC 5) tới vệ tinh hay đài khác, Annoucement (qua card M-AST), điều khiển các loại báo hiệu :báo hiệu số 7, R 2, V 5.1… qua card RPG-3. Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 34 Hình 2.22: GEM và phần giao tiếp 2.3.3.2.Chức năng từng card trong GEM: 2.3.3.2.a.Card SCB-RP (Support and Connection Board): Mỗi GEM có 2 card SCB-RP làm nhiệm vụ giám sát các công việc bảo dưỡng Bus và nhận tín hiệu điều khiển từ CP qua RP Bus nối tiếp (RPB-S), kết nối và lọc nguồn -48 V để cung cấp cho các thiết bị trong GEM. Có 2 loại card SCB-RP, một loại có giao tiếp Ethernet và một loại không có giao tiếp Ethernet. Card SCB-RP có các chức năng chính sau: Ø Phân phối nguồn (-48v) trong toàn subrack GEM. Ø Phân phối TPB-S đến tất cả các card trong subrack GEM. Ø Đối với SCB-RP có giao tiếp Ethernet thí có khả năng xử lý thông tin cao giữa các card trong GEM cũng như giữa các GEM trong hệ thống. Ø SCB-RP có chứa 1 RPI. Ø Xử lý cảnh báo ngoài. 2.3.3.2.b.Card CGB (Clock Generation Board): Tạo xung đồng hồ để đồng bộ cho hệ thống. Bộ phận tạo xung đồng hồ gọi là CL890 được tích hợp trong card CGB có cấu trúc như hình vẽ sau: Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 35 Hình 2.23 : Mạch tạo xung đồng hồ Để đảm bảo độ tin cậy, trong CGB có hai máy dao động hoạt động song song, tạo tín hiệu đồng hồ cung cấp cho đài hoạt động (chỉ có thể gọi nội đài). Để liên lạc với đài khác thì phải lấy xung đồng hồ chuẩn của mạng quốc gia. Tín hiệu đồng hồ được lấy từ đài khác qua card IRB cung cấp cho CGB, qua máy dao động được đồng bộ bằng cách so pha, sau khi đã đồng bộ được tín hiệu này được lấy làm xung đồng hồ chuẩn cung cấp cho tổng đài. 2.3.3.2.c.Card IRB (Incoming Reference Board): Lấy tín hiệu đồng hồ của tổng đài khác cấp cao hơn (VTN, HOST …) cung cấp cho CGB so sánh đồng bộ với đồng hồ nội đài làm tín hiệu đồng hồ chủ cung cấp cho card CDB phân phát đến XDB. Card IRB có 3 cổng đầu vào để tham chiếu các nguồn đồng hồ bên ngoài (đồng bộ 8Khz (tần số lấy mẫu) , đồng bộ 2 MHz ,đồng bộ 2 Mb/s (đường báo hiệu)). 2.3.3.2.d.Card DLEB (Digital Link Extension Board): Card DLEB có 4 cổng, mỗi cổng sẽ nối đến 1 GDM, như vậy 1 DLEB có thể nối đến 4 GDM để kết nối vào chuyển mạch.Các DLEB ở mặt B dự phòng cho các DLEB tương ứng ở mặt A. 2.3.3.2.e.Card CDB (Clock Distribution Board): Sau khi CGB và IRB đồng bộ được với nhau sẽ được nối tới CDB. Sau đó CDB sẽ phân phát đến các XDB. Trong 1 GEM có 2 card CDB ký hiệu là CDB 0 và CDB 1. Cụ thể về việc phân phát clock sẽ được miêu tả kỹ ở phần dưới đây. 2.3.3.2.f.Card XDB (Swiching Distribution Board): Là thành phần cốt lỗi trong GEM, đảm nhiệm chức năng chuyển mạch. Cấu hình chuyển mạch của XDB dựa trên hai mô đun chuyển mạch thời gian và không gian với Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 36 nguyên lý chuyển mạch 3 tầng T-S-T. Dung lượng chuyển mạch của một card XDB là 16 KMup. Các cổng của XDB: Card XDB có 12 cổng nối với các card khác, trong đó có 2 cổng là Clock 0 và Clock 1 lấy tín hiệu đồng hồ từ card CDB, có 10 cổng để nối với các XDB khác trong ma trận chuyển mạch.10 cổng đó chia thành hai nhóm: · Nhóm 1 gồm 7 cổng để nối với các XDB khác cùng hàng trong ma trận chuyển mạch. · Nhóm 2 gồm 3 cổng để nối với các XDB khác cùng cột. Như hình vẽ sau: Hình 2.24: Các cổng của card XDB 2.3.4. Ma trận chuyển mạch Hình 2.25: Ma trận chuyển mạch 32 GEM Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 37 Ma trận chuyển mạch có kích cỡ tối đa là 32 phần tử (có 4 hàng, 8 cột).Trong đó mỗi phần tử là 1 GEM (Generic Ericssion Magazine). Một GEM có dung lượng chuyển mạch là 16 KMup (16x1024=16384 Mup).Mup (multiple position) còn gọi là time slot (khe thời gian), nghĩa là 1 GEM có 16384 khe thời gian cả ngõ vào và ngõ ra, như vậy tại cùng một thời điểm 1 GEM có thể chuyển mạch tối đa 16384/2=8192 cuộc gọi. Với tổng đài có mạng chuyển mạch kích cỡ tối đa (32 GEM) thì dung lượng chuyển mạch lên đến 512 KMup, xử lý tối đa 262144 thuê bao gọi vào cùng một lúc.Khi đó tổng đài có thể quản lý một mạng viễn thông với trên 2 triệu thuê bao mà khó có khi xảy ra tắc nghẽn. Thực tế, ở nước ta chưa có mạng nào có thể sử dụng hết dung lượng 512 KMup cả, nên nếu lắp đặt tổng đài với mạng chuyển mạch 32 phần tử như trên thì vô cùng lãng phí. Vì vậy tùy vào nhu cầu của từng mạng mà ta xây dựng tổng đài với mạng chuyển mạch vừa phải để phù hợp với yêu cầu của mạng. Cách xây dựng ma trận chuyển mạch như sau: Tùy theo nhu cầu của mạng, ta có thể xây dựng ma trận chuyển mạch với 3 mức cấu hình như sau: · Dung lượng 16 KMup (ma trận chỉ một phần tử: 1 GEM) · Dung lượng <=128 KMup (ma trận có từ 8 GEM trở xuống) · Dung lượng <= 512 KMup (ma trận từ 9 đến 32 GEM) Qui tắc mở rộng ma trận chuyển mạch là các GEM phải luôn tạo thành ma trận và tất cả các GEM phải được nối với nhau. Cách thức nối các XDB được minh họa như sau: Hình 2.26: Cách nối các phần tử trong mạng chuyển mạch 32 GEM Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 38 Cần chú ý rằng khi ta đã xây dựng ma trận chuyển mạch theo cấu hình <= 128 KMup muốn nâng cấp lên cấu hình 512 KMup thì không thể được, vì nó còn liên quan đến một số phần cứng chuyên dụng của từng cấu hình. Ví dụ như liên quan tới card tạo xung đồng hồ, khi vào tổng đài chỉ cần nhìn card tao clock là biết được đài có thể mở rộng đến cấu hình bao nhiêu : · Với cấu hình 16 KMup card tạo clock nằm trong GEM đó. · Với cấu hình <= 128 KMup các card tạo clock nằm trong hai GEM đầu gọi là GEM 00 và GEM 01. Với cấu hình <= 512 KMup các card tạo clock không nằm trong GEM mà nằm trong hai module là CDM 0 và CDM1 cụ thể như sau: Ø Ở cấu hình 16 KMup (chỉ 1 GEM) thì Clock 0 của XDB mặt A và mặt B sẽ nối với CDB 0, còn Clock 1 của XDB mặt A và mặt B nối với CDB 1. Ø Ở cấu hình <= 128 KMup chỉ có 2 GEM đầu 00 và 01 có card CDB. Trong XDB có hai cổng nối với xung Clock gọi là Clock 0 và Clock 1(để an toàn), thì Clock 0 của các XDB ở mặt A sẽ nối tới CDB 0 của GEM 00 còn Clock 1 của XDB ở mặt A sẽ nối tới CDB 0 của GEM 01và tương tự đối xứng Clock 0 của CDB 0 ở mặt B sẽ nối tới CDB 1 của GEM 00 còn Clock 1 của XDB ởmặt B sẽ nối tới CDB 1 của GEM 01. Để rõ hơn ta có thể tham khảo ở hình vẽ sau: Hình 2.27: Đấu nối CDB với XDB trong cấu hình <=128 KMup Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 39 Ø Đối với cấu hình <= 512 KMup (nhiều hơn 8 GEM), thì sử dụng 2 cặp card CDB như trên thì không đủ cung cấp tín hiệu đồng hồ cho tất cả các GEM trong ma trận chuyển mạch. Vì vậy để đáp ứng cho cấu hình này người ta lắp đặt một module riêng đó là CDM. Module CDM (Clock Distribution Magazine): Là module phân phối xung đồng hồ đến ma trận chuyển mạch có nhiều hơn 8 GEM (dung lượng lớn hơn 128 KMup). Trong mỗi module có 1 card CGB, 1 card IRB, 2 card SCB-RP và có tối đa 8 card CDB. Cả hai module CDM sẽ kết nối đến mỗi GEM trong ma trận chuyển mạch từ 1 cặp card CDB. Mỗi GEM sẽ được nối đến 4 card CDB, mà mỗi card CDB có 8 cổng nên cứ 4 card CDB (1 cặp ở CDM 1 và 1 cặp tương ứng ở CDM 2) có thể kết nối được 8 GEM. Vì vậy với cấu hình 32 GEM để có thể kết nối được tất cả ta phải dùng16 card CDB , như vậy trong mỗi module CDM sẽ có 8 card CDB. Kết nối giữa card CGB với IRB và CGB với CDB trong module CDM được thực hiện qua mặt Backplane( bo mạch đa năng ở mặt sau) của CDM. Kết nối giữa hai máy dao động của 2 card CGB ở 2 CDM được thực hiện qua đường mạch ngoài. Hình 2.28: Cấu hình subrack CDM Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 40 2.4.KHỐI TRUNG KẾ VÀ BÁO HIỆU TSS 2.4.1.Các chức năng của TSS : · Điều khiển kết nối lưu thoại giữa AXE với các tổng đài khác trên mạng. · Năng giám sát và kết nối với tất cả các hệ thống báo hiệu khác nhau như R2, C7 và nó cũng thích ứng với tất cả những hệ thống báo hiệu riêng của quốc gia. · Giám sát và kiểm tra các trung kế. · Thông dịch các tín hiệu bên ngoài (đến AXE) và các tín hiệu phần mềm bên trong AXE. 2.4.2.Cấu trúc phần cứng và các khối chức năng của TSS: Phần cứng bao gồm các board mạch kết nối các đường trung kế và các thiết bị báo hiệu với tầng chuyển mạch. Magazine chứa các card của TSS được gọi là GDM(Generic Device Magazine).Cấu trúc chung của subrack GDM là có 20 khe cắm card,trong đó có 2 card RP4, hai card DLHB và 16 card DEV (khe cắm đa năng tùy vào nhu cầu sử dụng của ta mà lắp đặt các card chuyên dụng như ETC, PDSPL, RPG3...). Hình 2.29: Subrack GDM 2.4.2.1Các giao tiếp trong GMD: · 48V-A & -48V-B: nguồn cấp cho magazine qua vị trí RP4, nối đến các card thiết bị qua -48V-A và -48V-B.(Trong RP4 chứa module phân phối cho magazine). · EMB2/M-A-0,1&EMB2/M-B-0,1(Extension module bus v.2 magazine internal bus): EMB2/M-A-0,1kết nối RP4-A với 8 thiết bị, EMB2/M-B-0,1kết nối RP4-B với 8 thiết bị còn lại. · DL2B-A & DL2B-B(Digital Link 2 Backplane): mỗi bus này sẽ kết nối tất cả các thiết bị đến một HDLB. Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 41 · RPB-S/M-A-0,1,2 & RPB-S/M-B-0,1,2(Regional Processor Bus - Serial): kết nối RP4-A và RP4-B tới các thiết bị ở vị trí 5, 6, 7. · MB-A-0,1,2 & MB-B-0,1,2(Maintenance Bus): Bus này dùng để tìm và nhận ra lỗi trên các board thiết bị, kết nối tất cả các thiết bị đến RP4-A, RP4-B. Hình 2.30: Các giao tiếp trong GDM 2.4.2.2.Cấu trúc phần cứng các khối chức năng của TSS: Hình 2.31: Các khối chức năng của TSS. 2.4.2.2.a.DLHB(Digital Link Multiplexer Half Height Board): Mạch ghép luồng số : làm việc như bộ ghép kênh, kết nối đến GS bằng DL3, trong mỗi DL3 ghép tất cả 16 DL2. Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 42 Card làm nhiệm vụ kết nối tới GEM qua card DLEB của GEM. Hai card DLHB trong GDM xem như đối xứng nhau mỗi card phụ trách một mặt và cùng kết nối đến cặp DLEB đối xứng trong cùng một GEM. Một DLEB có 4 cổng còn một DLHB có 1 cổng, một DLEB được kết nối đến 4 DLHB, nghĩa là 1 DLEB có thể kết nối đến 4 GDM. 2.4.2.2.b.ETC(Exchange Terminal Circuit): Là Board mạch đầu cuối, giao tiếp với luồng trung kế số. ETC kết nối với GS, RSS thông qua đường PCM 2Mbits/s. Có nghĩa là ETC đáp ứng việc giám sát trên đường PCM, tuy nhiên một mình card ETC không đủ để điều khiển việc giám sát này, một số phần mềm khác sẽ cùng thực hiện việc này.Có hai loại ET là: · ETC-5, loại này có dung lượng 2Mbit/s, trên mỗi ETC-5 có ba đầu nối dùng cho: (Protected Monitoring Point ), giao tiếp với module đồng hồ hoặc thiết bị báo hiệu, giao tiếp với luồng số. Trong mỗi GDM có tối đa 16 ETC-5. · ET-155, 155 chính là 155Mbit/s, mạch ET-155 thay thế cho 63 mạch ETC-5. Lưu ý rằng ETC không thực hiện biến đổi số thành tương tự nên khi sử dụng với truyền dẫn tương tự cần có thêm một thiết bị biến đổi là bộ đa hợp MUX(Multiplexer). 2.4.2.2.c.PDSPL(Pooled Digital Signalling Processor, Low capacity platform board): Là mạch chứa 16 hoặc 32 thiết bị(tùy thuộc vào phiên bản), mỗi thiết bị có những chức năng khác nhau, trong đó quan trọng nhất là CSR(Code Sender Receiver). CSR là 1 bộ thu phát mã, dùng để gửi các tín hiệu thanh ghi MFC(Multi Frequency Signalling) kết nối trực tiếp đến GS. Số lượng mạch CSR có thể có trong mỗi PDSPL tùy thuộc vào lưu lượng. 2.4.2.2.d.PCD-D(Pulse Code Modulation Device-Digital): Dùng để ghép kênh ngõ ra 64 Kbits/s của thiết bị báo hiệu ST(Signalling Terminal) vào hệ thống PCM 2Mbits/s đến GS. ST(Signalling Terminal): dùng để thu và gửi các bản tin báo hiệu số 7 thuộc phân hệ báo hiệu kênh chung số 7 (CCS No 7). Có hai dạng ST là: · RPG3(Regional Processor with Group switch interface no3): là một RPG được nối vào bus xử lý cùng nối tiếp (RPB-S: Serial Regional Processor Bus).. RPG3 kết nối đến DLHB, từ đây DLHB sẽ ghép 16 luồng DL2 thành luồng DL3 để nối đến GS. · Một dạng khác của ST là S7V35, loại ST này không kết nối đến GS, nó là một EM được điều khiển bởi cặp RP4 trong GDM. Tốc độ của S7C35 là 56kbit/s. Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 43 2.4.2.3.Các khối phần mềm chức năng thực hiện nhiệm vụ báo hiệu Hình 2.32: Các khối phần mềm thực hiện nhiệm vụ báo hiệu số 7. C7ST2(C7 Signalling Terminal): là khối điều khiển liên kết báo hiệu ở mức 2 cho chức năng báo hiệu kênh chung. Có các chức năng: Ø Thu nhận và truyền phát các đơn vị tín hiệu bản tin (MSU). Ø Tín hiệu bắt đầu vận hành và bảo dưỡng của đầu cuối báo hiệu. Ø Điều hành EM. Ø Khởi đầu và khởi động lại đầu cuối báo hiệu. Ø Kết nối bán thường trực thiết bị chuyển mạch qua chuyển mạch nhóm. C7DR2(C7 Distribution Discrimination and Routing): chứa các chức năng về phân loại, phân phối, chuyển tiếp lưu lượng và bản tin định tuyến của hệ thống báo hiệu C7. Khối này đọc các thông tin nơi gởi tới trong các đơn vị báo hiệu. Trong giới hạn của một bản tin, nó sẽ gởi tới người sử dụng đúng, hay nói cách khác bản tin được định tuyến lại. C7BTC(C7 Bothway Trunk Coordinator): là khối quản lý và điều phối toàn bộ việc điều hành BT. C7BTC điều khiển bắt giữ và giải tỏa các bản dữ liệu thiết bị trên cuộc gọi thông thường đồng thời quản lý các dữ liệu thiết bị và định tuyến. Điều phối tín hiệu liên quan giữa các khối chức năng khác. C7OTH(C7 Outgoing Traffic Handler): khối này gồm các chức năng điều khiển lưu lượng đường ra. CSR(Code Sender and Receiver): là khối có chức năng nhận và gởi tín hiệu quay số, khối có chức năng báo hiệu MFC/MFP(Multi-Frequency Compelled or Pulsed). Chương 2: Phần cứng tổng đài AXE 810 Trang 44 Khối ET(Exchange Terminal) khối đầu cuối tổng đài:Có chức năng điều hành và bảo dưỡng mạch giao tiếp kết nối với GS đó là ETC, đường truyền chính của DIP(Digital Path), đồng bộ cho DIP.Khối này liên hệ mật thiết với khối BT, hay nói cách khác khối ET thực hiện giám sát và khối BT điều khiển lưu thoại. Trong Card ETC mạch giám sát sẽ đọc các cảnh báo được thu về trên TS_0 (Time Slot 0) và TS_16 khi có một lỗi được phát hiện, ví dụ như một cảnh báo, một lỗi trượt bit, thông tin sẽ được gửi đến STR là phần mềm xử lý cục bộ của ET, sau đó thông tin này sẽ được gửi tiếp đến ETU là phần mềm xử lý trung tâm của khối ET, ở hướng phát đi phần mềm trung tâm của khối ET có thể gửi tín hiệu cảnh báo yêu cầu ETR viết thông tin vào các thanh ghi tại ETC. Khối BT(Bothway Trunk) đáp ứng cho các chức năng liên quan đến việc điều hành lưu thoại của các luồng trung kế vào và ra, nếu một tín hiệu đường dây cần được gởi đi trên TS_16 thì khối BT sẽ gửi tín hiệu đến khối ET và khối này sẽ chuyển tín hiệu đó đến phần cứng mà không thực hiện bất cứ xử lý nào hết, nó chỉ chuyển tín hiệu tới phần cứng ETC. Mỗi kênh trong luồng trung kế tương ứng với một kênh trong BT. Để phân biệt các loại trung kế khác nhau, phần mềm điều khiển trung kế BT được đánh mã số khác nhau như BT1, BT2... . BTM(Bothway Trunk Maintenance): khối này có chức năng bảo dưỡng và điều hành các chức năng cho các luồng trung kế. Khối DIPST(Digital Path Supervision and Test): Giám sát các đường kết nối PCM giữa ETC và tổng đài ở xa hoặc DIP (Digital Path).