Đề tài Tổng quan tổng đài điện tử số

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát truyển của kinh tế-xã hội, nhu cầu trao đổi thông tin của con người ngày càng cao. Bởi vậy ngành điện tử viễn thông có một vai trò đặc biệt quan trọng nhất là trong thời buổi bùng nổ thông tin như hiện nay. Các hệ thống viễn thông trở thành phương tiện rất hữu ích cho việc trao đổi thông tin.Thông tin càng trở nên cần thiết hơn bao giờ hết, nó đặt nên một vấn đề là truyền đạt thông tin như thế nào để thông tin đi được nhanh nhất và chính xác nhất. Hệ thống tổng đài ra đời đã đáp ứng một phần nào nhu câu thông tin của xã hội. Hệ thống tổng đài là thiết bị làm việc kết nối phục vụ các loại dịch vụ thông tin khác nhau. Tổng đài cung cấp một đường truyền dẫn tạm thời để truyền thông tin đồng thời theo hai hướng giữa các loại đường dây truyền dẫn. Nó được các thiết bị chuyển mạch của tổng đài thực hiện thông qua trao đổi báo hiệu với mạng bên ngoài. Từ khi con người đưa tổng đài điện thoại đầu tiên vào xử dụng cho tới nay, kỹ thuật tổng đài có ngững bước tiến vô cùng to lớn. Đầu tiên là ngững tổng đài nhân công mà các chức năng chung đều do nhân công thực hiện. Sau đó là những tổng đài điện cơ bán tự động, nó được xây dựng trên cơ sở nguyên lý chuyển mạch từng nấc, chuyển mạch ngang dọc. Tiếp theo đó là những tổng đài điều khiển theo chương trình ghi sẵn cho tín hiệu số đã được xử dụng rộng rãi trên phạm vi toàn thế giới với số lượng và chủng loại ngày càng đa dạng, phong phú hơn. Ngày này với công nghệ ngày càng hiện đại, các loại tổng đài ngày càng được ứng dụng nhiều để liên lạc thông tin ,trong công ty, trường học và các khu nội bộ. Đặc biệt là tổng đài cơ quan PABX,và sử dụng nhiều là tông đài Panasonic KX-TES824. MỤC LỤC Lời mở đầu.............................................................................................1 Mục lục....................................................................................................2 Bảng chữ viết tắt........................................................................................5 Chương I- Tổng quan về tổng đài..............................................................6 1.2.1 Giới thiệu chung về Tổng đài SPC..................................................7 Phân loại tổng đài...........................................................................8 1.3- Nhiệm vụ chung của một tổng đài ....................................................10 1.3.1 Nhiệm vụ báo hiệu..........................................................................10 1.3.2 Nhiệm vụ xử lý các thông tin báo hiệu và điều khiển ....................10 1.3.3 Tính cước.........................................................................................10 1.3.4 Chức năng thiết lập cuộc gọi...........................................................10 1.4- Phương pháp điều khiển....................................................................14 1.4.1. Phương pháp điều khiển tập trung..................................................14 1.4.2. Phương thức điều khiển phân tán...................................................14 1.5 Sơ Đồ Khối Tổng Đài SPC ..............................................................15 1.5.1 Chức năng của các khốí..................................................................16 1.6 Chuyển mạch số.................................................................................20 1.6.1. Đặc điểm của chuyển mạch số........................................................20 1.6.2. Nguyên lý chuyển mạch không gian ..............................................21 1.6.3 Nguyên lý chuyển mạch thời gian ( T ) ..........................................23 1.6.4 Chuyển mạch không gian (S)..........................................................28 1.6.5 Chuyển mạch ghép..........................................................................32 1.7 Điều khiển trong tổng đài điện tử SPC.............................................45 1.7.1. Nhiệm vụ điều khiển......................................................................45 1.7.2. Cấu tạo của thiết bị điều khiển chuyển mạch................................46 1.7.3. Các phương pháp dự phòng cho hệ thống điều khiển...................49 1.8 Xử lý cuộc gọi..................................................................................55 1.8.1. Các chương trình xử lý gọi...........................................................55 1.8.2. Các loại bảng báo hiệu..................................................................58 1.8.3. Số liệu thuê bao.............................................................................59 1.8.4. Phân tích phiên dịch và tạo tuyến.................................................60 1.8.5. Thiết lập gọi..................................................................................61 1.8.6. Tính cước......................................................................................63 1.9 Báo hiệu............................................................................................64 1.9.1. Khái quát chung về báo hiệu........................................................64 1.9.2. Báo hiệu kênh riêng (CAS)..........................................................68 1.9.3. Báo hiệu kênh chung....................................................................72 1.9.3.1. Đặc điểm chung.........................................................................72 1.9.3.2. Hệ thống báo hiệu số 7 (CCITT No 7)......................................74 Chương II - Thông tin thoại -Máy điện thoại........................................76 2.1. Khái niệm ......................................................................................76 2.2. Những yêu cầu cơ bản về máy điện thoại......................................77 2.3. Những chức năng cơ bản của máy điện thoại................................78 2.4. Nguyên tắc cấu tạo của máy điện thoại..........................................78 Chương III- Mạng Điện thoại................................................................79 3.1 Mạng phân cấp mạng chuyển mạch................................................79 3.2 Các tính năng truyền của mạng điện thoại......................................80 Chương IV-Tổng Đài PABX................................................................84 4.1. Đặc điểm .....................................................................................84 4.2. Tính năng cơ bản...........................................................................85 4.3 Dung lượng hệ thống......................................................................86 4.4 Các loại CARD mở rộng ...............................................................87 4.5 Số liệu hệ thống .............................................................................89 4.6 Chi tiết kĩ thuật ............................................................................89 KẾT LUẬN …………………………………………………………..91 Bảng Chữ Viết Tắt SPC Stored Program Control Điều khiển bằng chương trình ghi sẵn PABX Private Automatic Branch Exchange Tổng đài cơ quan DTMF Dual Tone Multi Frequencie Chuông kép đa tần số PCM Pulse Code Modulation Điều xung mã DISA Direct Inward System Access Hệ thống truy cập trực tiếp bên trong VM Voice Message Hộp thư thoại DSS Direct Station Selection Trạm lựa chọn trực tiếp SLT Single Line Telephone Đường điện thoại đơn SMDR Station Message Detail Recording Trạm ghi âm chi tiết tin nhắn Chương I – Tổng quan tổng đài điện tử số. 1.1 - Sơ lược sự hình thành và phát triển của tổng đài điện tử số . Để khắc phục những hạn chế và nhược điểm của các loại tổng đài điện thoại cần nhiều kỹ thuật viên. Các nhà chế tạo tổng đài đã cho ra đời các loại tổng đài cơ điện và từng bước hoàn thiện chúng. Tổng đài tự động từng nấc đầu tiên điều khiển trực tiếp đã được chế tạo vào năm 1892. Nó được hoàn thiện trên tổng đài nhân công, song nó vẫn còn có nhiều nhược điểm như chứa nhiều các bộ phận cơ khí, khả năng tính toán linh hoạt bị hạn chế, kích thước cồng kềnh. Năm 1982 hãng ericsson của thuỵ điển đã cho ra đời loại tổng đài thanh chéo(cross bar) đầu tiên. các tổng đài này được sản xuất dựa trên cơ sở nghiên cứu kỹ thuật chuyển mạch và hoàn thiện hơn các bộ phận chức năng của tổng đài từng nấc, chủ yếu là chuyển mạch thanh chéo. Sau đó nhiều sự thay đổi có ý nghĩa cách mạng trong lĩnh vực điện tử đã tạo ra nhiêu điều kiện tốt để hoàn thiện các tổng đài ngang - dọc. Và nhiều khối chức năng điều khiển: bộ ghi phát đấu nối phiên dịch...trước đây được chế tạo trên cơ sở rơ le cơ điện nay đã được thay thế bằng máy tính đơn giản chế tạo ở dạng khối . Điều đó dẫn đến kích thước của tổng đài được thu nhỏ hơn, thể tích và trọng lượng của các thiết bị cũng giảm , tổng đài làm việc nhanh, tin cậy cao , dễ vận hành và bảo dưỡng. Sau đó công nghệ điện tử phát triển nhanh , đặc biệt là kỹ nghệ chế tạo các loại mạch tổ hợp mật độ trung bình và lớn đã ra đời tạo điều kiện cho may tính và tổng đài điện tử phát triển. Tổng đài điện tử số đầu tiên được chế tạo và khai thác vào năm 1965 là tổng đài tương tự làm việc theo nguyên lý SPC ( Điều khiển theo chương trình ghi sẵn ) . Tổng đài này có nhãn hiệu essn01 do hãng bell system chế tạo ở Mỹ, dùng trường chuyển mạch cơ điện, có dung lượng từ 10000 đến 60000 thuê bao. Nó có thể lưu loát lượng tải là 600 erlangs và có thể thiết lập 30 cuộc gọi/ giây. Từ năm 1974 - 1976 là giai đoạn phát triển kỹ thuật và cải tiến hiệu quả của công nghệ tổng đài số. Với sự phát triển của xã hội định hướng thông tin, các dịch vụ thông tin điện thoại, thông tin số liệu thông tin di động,... ngày càng trở nên phong phú, đa dạng. Sự phát truyển của công nghệ thông tin bao gồm cả truyền dẫn cáp quang, kỹ thuật số, kỹ thuật thông tin vệ tinh,... được phát truyển một cách nhanh chóng, các mạng thông tin ngày một nâng cao về tính năng và tốc độ phát truyển. Kỹ thuật số là kỹ thuật cơ bản cần thiết để xây dựng các mạng thông tin có tính năng hoạt động cao. Trung tâm của một mạng thông tin sử dụng kỹ thuật số là tổng đài điện tử số. Tổng đài điện tử số thực hiện chuyển mạch các kỹ thuật âm thanh. 1.2- Tổng quan tổng đài điện tử số SPC 1.2.1 Giới thiệu chung về Tổng đài SPC. Loại tổng đài này được điều khiển bằng chương trình lưu trữ đã được lưu sẵn trong bộ nhớ. Các chức năng chính tông đài SPC bao gồm: + Thứ tự sử lý các bước của tổng đài. + Số thứ tự của đường dây thuê bao,số thuê bao,thuộc tính thuê bao. + Duy trì và giám sát cuộc gọi. + Tính cước cuộc gọi. + Đấu nối các thuê bao. + Cung cấp các dịch vụ khách hàng. + Vận hành bảo dưỡng Trong tổng đài điện tử SPC, người ta sử dụng thiết bị điều hành, quản lý và bảo dưỡng tổng đài trong quá trình khai thác nhằm để giao tiếp với tổng đài. Các thiết bị này bao gồm màn hình, bàn phím điều khiển, các máy in tự động, các thiết bị đo thử đường dây và máy thuê bao ... Chúng được dùng để đưa các lệnh quản lý và bảo dưỡng vào thiết bị xử lý thao tác và bảo dưỡng của tổng đài. Ngoài các thiết bị nêu trên, ở các tổng đài SPC trung tâm còn có thiết bị ngoại vi nhớ số liệu. Thiết bị này bao gồm khối điều khiển bằng từ và đĩa từ. Chúng có tốc độ làm việc cao, dung lượng nhớ lớn và dùng để nạp phần mềm vào các loại bộ nhớ của các bộ xử lý, ghi các thông tin cước, thống kê... Tổng đài SPC có tính linh hoạt,mềm dẻo trong quá trình khai thác.Nếu cần phải thay đổi số thuê bao,số lượng thuê bao,các dịch vụ của thuê bao người ta không phải thay đổi kết cấu mạch điện ,cách đấu nối,hay phần cứng mà chi cần thay đổi bổ xung các số liệu vào bộ nhớ chương trùnh của tổng đài thông qua một hệ thống các máy tính đièu khiển Tổng đài SPC có khả năng lưu giữ các số liệu trong quá trình làm việc bằng các hệ thống băng từ,đĩa từ,bộ nhớ để cung cấp các số liệu cần thiết giúp cho iệc khai thác quản lí có hiệu quả. Tổng đài SPC có khả năng tự chuẩn đoán bằng chương trình tự động như thường xuyên đo lường,kiểm tra các thông số kĩ thuật của tổng đài cho phép phát hiện kịp thời các sự cố giúp cho việc sửa chữa thay thế nhanh chóng đảm bảo thông tin liên lạc thông suốt.Và cho phép nhiều dịch vụ gia tăng phi thoại. 1.2.2- Phân loại tổng đài. - Được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống viễn thông hiện nay người ta sử dụng tổng đài tự động điện tử kĩ thuật số được điều khiển theo chương trình ghi sẵn. - Căn cứ vào phương pháp làm việc của tổng đài người ta chia tổng đài thành hai loại: +) Tổng đài nhân công: là có người thao tác để chuyển mạch. +) Tổng đài tự động: được điều khiển theo chương trinh ghi sẵn. - Căn cứ vào cấu tạo của tổng đài người ta chia thành hai loại: +) Tổng đài cơ điện: là tổng đài được thực hiện việc đấu nối bằng các tiếp xúc cơ khí sử dụng các tiếp điểm rơle. +) Tổng đài điện tử: là tổng đài được thực hiện việc đấu nối bằng các tiếp xúc điện tử sử dụng các linh kiện điện tử như điốt, tranziztor, cổng logíc. - Căn cứ vào vị trí tổng đài trong hệ thống viễn thông: +) Tổng đài nội hạt: là tổng đài mà các thuê bao được đấu trực tiếp vào đó được tổ chức trong một khu vực địa lí. +) Tổng đài chuyển tiếp nội hạt:là những tổng đài chuyển tiếp tín hiệu thoại giữa các tổng đài nội hạt trong một khu vực hoặc một vùng. +) Tổng đài chuyển tiếp vùng. +) Tổng đài quốc gia. Hiện nay trên mạng viễn thông có 5 loại tổng đài sau: - Tổng đài cơ quan PABX: được sử dụng trong các cơ quan, khách sạn và thường sử dụng trung kế CO- Line(central office). - Tổng đài nông thôn (Rural Exchange): được sử dụng ở các xã, khu dân cư đông, chợ và có thể sử dụng tất cả các loại trung kế . - Tổng đài nội hạt LE ( Exchange Local): được đặt ở trung tâm huyện tỉnh và sử dụng tất cả các loại trung kế. - Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gateway Exchange): tổng đài này dùng để chọn hướng và chuyển mạch các cuộc gọi vào mạng quốc tế để nối các quốc gia với nhau, có thể chuyển tải cuộc gọi quá giang. - Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): dùng để kết nối các tổng đài nội hạt ở các tỉnh với nhau, chuyển mạch các cuộc gọi đường dài trong nước với nhau. 1.3- Nhiệm vụ chung của một tổng đài 1.3.1 Nhiệm vụ báo hiệu Là nhiệm vụ trao đổi báo hiệu với mạng ngoài bao gồm mạng các đường dây thuê bao và trung kế đấu nối tới các máy thuê bao hay tổng đài khác. 1.3.2 Nhiệm vụ xử lý các thông tin báo hiệu và điều khiển các thao tác chuyển mạch Thiết bị điều khiển chuyển mạch nhận các thông tin báo hiệu từ các đường dây thuê bao và trung kế, xử lý các thông tin này và đưa ra và đưa ra các thông tin điều khiển cấp các thông tin báo hiệu tới các đường dây thuê bao hay trung kế hoặc để điều khiển hoặc để điều khiển các thiết bị chuyển mạch và các thiết bị phụ trợ để tạo tuyến nối. 1.3.3 Tính cước Nhiệm vụ này là tạo ra các số liệu cước phù hợp với từng loại cuộc gọi sau khi mỗi cuộc gọi kết thúc. Số liệu cước này sẽ được sử lý thành các bản tin cước để phục vụ công tác thanh toán cước. Tất nhiên các nhiệm vụ nói trên được thực hiện có hiệu quả nhờ sử dụng máy tính điều khiển tổng đài. 1.3.4 Chức năng thiết lập cuộc gọi - Là phải tạo và thiết lập tuyến đấu nối trong nội bộ tổng đài để truyền tín hiệu thoại giữa các máy điện thoại. a) Thiết lập 1 cuộc thông tin nội hạt. Chú thích : A: thuê bao A B: thuê bao B B1: đặt tổ hợp B2: nhấc tổ hợp B3: âm mời quay số B4: gửi số điện thoại B5: phát và hồi âm chuông B6: hai bên đàm thoại B7: đặt tổ hợp +) nguyên lý: - B1 đặt tổ hợp trên giá máy - B2,B3 khi có nhu cầu làm việc A nhấc tổ hợp tổng đài nhận biết trạng thái đường dây thuê bao A thay đổi tổng đài lièn tiến hành xử lí nó và kiểm tra đường dây thuê bao,số máy thuê bao các thông số của thuê bao A nếu thuê bao bị khoá tổng đài gửi cho thuê bao âm báo bận vơí tần số f=425Hz nhịp ngắt 1:1 còn bình thường thì phát âm mời quay số với f=425 Hz phát liên tục - B4 A gửi các con số địa chỉ của thuê bao B - B5 tổng đài nhận các con số và ghi vào bộ nhớ và tiến hành xử li,giải mã địa chỉ xác định vị trí đường dây thuê bao,thuộc tính thuê bao B. nếu thuê bao B bận tổng đài sẽ phát tín hiệu báo bận cho thuê bao A bình thường thì tổng đài chuyển mạch và phát tín hiệu chuông cho thuê bao B và phát tín hiệu hồi âm chuông cho thuê bao A với f=425Hz nhip ngắt 2:4 - B6 B nhấc tổ hợp hai bên đàm thoại hệ thống tính cước của tổng đài bắt đầu hoạt động - B7 kết thúc cuộc gọi xảy ra hai trường hợp: + nếu A đặt tổ hợp trước tổng dài xác định đường dây thuê bao A thay đổi liền giải phóng tuyến đấu nối về hướng thuê bao A đồng thời phát tín hiệu báo bận cho thuê bao B nhắc B đặt tổ hợp vào giá máy khi B đặt tổ hợp vào giá máy tuyến đấu nối trong nội bộ tổng đài được giải phóng hoàn toàn. + nếu B đặt tổ hợp trước tổng dài xác định đường dây thuê bao B thay đổi liền giải phóng tuyến đấu nối về hướng thuê bao B đồng thời phát tín hiệu báo bận cho thuê bao A nhắc A đặt tổ hợp vào giá máy khi A đặt tổ hợp vào giá máy tuyến đấu nối trong nội bộ tổng đài được giải phóng hoàn toàn. b) thiết lập một cuộc thông tin qua hai tổng đài nội hạt. TĐ1 TĐ2 B A b5,b6 b4 b3 b2 b1 t/h chuông hồi âm chuông b7 b8 b9,b10 b11 Sơ đồ thiết lập thông tin qua hai tổng đài nội hạt Chú thích: b1 đặt tổ hợp. b2 nhấc tổ hợp. b3 âm mời quay số ( âm báo bận). b4 gửi số điện thoại. b5,b6 chiếm trung kế và xác nhạn chiếm trung kế,hồi âm chuông. b7 nhấc tổ hợp. b8,b11 đặt tổ hợp. b9,b10 giải phóng trung kế và xác nhận giải phóng trung kế. TĐ1 tổng đài nội hạt của thuê bao A TĐ2 tổng đài nội hạt của thuê bao B - b1 đặt tổ hợp trên giá máy - b2,b3 khi có nhu cầu làm việc A nhấc tổ hợp tổng đài nhận biết trạng thái đường dây thuê bao A thay đổi tổng đài lièn tiến hành xử lí nó và kiểm tra đường dây thuê bao,số máy thuê bao các thông số của thuê bao A nếu thuê bao bị khoá tổng đài gửi cho thuê bao âm báo bận vơí tần số f=425Hz nhịp ngắt 1:1 còn bình thường thì phát âm mời quay số với f=425 Hz phát liên tục - b4 A gửi các con số địa chỉ của thuê bao B - b5,b6 TĐ1 nhận các con số địa chỉ của thuê bao liền ghi vào bộ nhớ số liệu và tiến hành xử lí nó xác nhận thuê bao B thuộc TĐ2 liền chiiếm một đường trung kế đến TĐ2,TĐ2 xác nhận sự thay đổi đường dây trung kế liền phát tín hiệu công nhận chiếm trung kế khi nhận được tín hiệu chiếm trung kế TĐ1 liền gửi các con số địa chỉ của thuê bao B cho TĐ2 xử lý TĐ2 nhận và ghi vào bộ nhớ số liệu và tiến hành xử lí nó xác nhận đường dây thuê bao,thuộc tính của thuê bao B. nếu thuê bao bị khoá hay bận thì phát tín hiệu báo bận về cho thuê bao A xuyên qua TĐ1 còn bình thường TĐ2 gửi t/h chuông cho thuê bao B đồng thời phát t/h hồi âm chuông cho thuê bao A. - b7 B nhấc tổ hợp tuyến đấu nối cho 2 tb A&B xuyên qua 2TĐ được thiết lập 2 bên đàm thoại hệ thống tính cước của TĐ1 hoạt động. - b8,b9,b10,b11 kết thúc cuộc gọi xảy ra hai trường hợp: + A đặt tổ hợp trước : TĐ1 xác nhận trạng thái đường dây t/b A thay đổi liền giải phóng tuyến đấu nối về hướng thuê bao A giải phóng trung kế về hướng TĐ2,TĐ2 xác nhận trạng thái đường trung kế thay đổi lièn phát tín hiệu xác nhận giải phóng trung kế về phía TĐ1 và phát tín hiệu báo bận về cho t/b B nhắc B đặt tổ hợp vào giá máy tuyến đấu nối giữa 2 t/b A&B xuyên qua 2 TĐ được giải phóng hoàn toàn + B đặt tổ hợp trước : TĐ2 xác nhận trạng thái đường dây t/b B thay đổi liền giải phóng tuyến đấu nối về hướng thuê bao B giải phóng trung kế về hướng TĐ1,TĐ1 xác nhận trạng thái đường trung kế thay đổi lièn phát tín hiệu xác nhận giải phóng trung kế về phía TĐ2 và phát tín hiệu báo bận về cho thuê bao A nhắc A đặt tổ hợp vào giá máy tuyến đấu nối giữa 2 thuê bao A&B xuyên qua 2 TĐ được giải phóng hoàn toàn. 1.4- Phương pháp điều khiển 1.4.1. Phương pháp điều khiển tập trung Trong một số tổng đài SPC tất cả các thiết bị điều khiển có thể thay thế bằng một bộ vi xử lý. Vì vậy bộ vi xử lý này phải có tốc độ đủ lớn để nó có thể xử lý hàng trăm cuộc gọi trong một giây, ngoài ra nó phải hoàn thành các công việc điều hành và bảo dưỡng khác. Từ đó việc tập trung hoá hoàn toàn các chức năng cũng có nhược điểm vì phần mềm của bộ xử lý trung tâm rất cồng kềnh, phức tạp và khó có độ tin cậy cao. Hơn nữa nó không thể đảm bảo độ an toàn cho hệ thống vì toàn bộ hệ thống sẽ bị ảnh hưởng lớn khi bộ xử lý xảy ra sự cố. Điều hạn chế có thể được khắc phục nhờ phương thức điều khiển phân tán. 1.4.2. Phương thức điều khiển phân tán Trong phương thức điều khiển phân tán, một số chức năng xử lý gọi như đo thử đường dây thuê bao, phân phối báo hiệu, điều khiển đấu nối có thể giao cho các bộ vi xử lý ngoại vi. Mỗi bộ xử lý ngoại vi có một nhiệm vụ riêng và thường được điều khiển bởi bộ vi xử lý trung tâm. Vì các bộ xử lý ngoại vi chỉ thực hiện một chức năng nên các chương trình của nó đơn giản và ít chịu ảnh hưởng từ các nhân tố khác hơn khi nó nằm ở bộ vi xử lý trung tâm. Vì vậy các bộ nhớ chương trình có ít liên quan không cần thay đổi. Thêm vào đó, phương thức điều khiển phân tán cũng dễ dàng tạo ra hệ thống theo kiểu cấu trúc module, cấu trúc này tạo điều kiện dễ dàng phát truyển dung lượng hệ thống. 1.5 Sơ Đồ Khối Tổng Đài SPC đ1 đ2 đ3 đ4 khối chuyển mạch PCM CCS CAS TONE Đo kiểm Đ Kiển BUS Điều Khiển Giao tiếp ngươi máy CPU Các bộ nhớ 1 2 3 4 Phân hệ Giao tiếp trung kê khối giao tiếp đ1 đường thuê bao tương tự. đ2 đường thuê bao số. đ3 đuường trung kế tương tự. đ4 đường trung kế số. 1.5.1 Chức năng của các khốí a) Phân hệ giao tiếp thuê bao: ( khối giao tiếp ) Giao tiếp thuê bao là khối nối giữa tổng đài và thuê bao tương tự và thuê bao số các tổng đài tương tự và tổng đài số để đi vào khối chuyển mạch. - Khối 1 giao tiếp thuê bao tương tự dùng để đấu nốicác thuê bao tương tự với chuyển mạch đường dây tương tự thực hiện đầy đủ chức năng BOSRCHT: + Nguồn ắc quy ( B : batery): Để cấp nguồn cho từng máy thuê bao đồng thời để truyền các tín hiện như nhấc đặt máy, xung quay số. Nhưng vô cùng quan trọng trong tổng đài. Nó bảo vệ tổng đài khỏi tránh hỏng hóc do sét đánh hoặc điện thương mại không ổn định. + Cấp tín hiệu chuông ( R : RING ): Dòng chuông 75V có tần số 25Hz được tạo ta từ nguồn chuông của tổng đài. Khi thuê bao bị gọi ở trạng thái rỗi, tổng đài sẽ điều khiển việc cấp dòng chuông cho thuê bao nhằm để báo cho thuê bao có một thuê bao khác đang gọi đến. + Giám sát trạng thái (S:Supervisor): Nhận dạng trạng thái nhấc đặt máy của thuê bao và các tín hiệu xung quay số. + Mã hoá và giải mã ( C : CODEC ): Thực hiện nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu tiếng nói tương tự thành tín hiệu số và ngược lại. + Sai động ( H : Hybrid ): Thực hiện việc chuyển đổi từ hai dây thuê bao thành 4 dây ở mạch giao tiếp thuê bao. + Đo thử ( T : Test ) : Có hai cách đo thử test-in( đo thử đầu vào) và test-out( đo thử đầu ra) cho loại giao tiếp này. - Khối 2: mạch tập trung thuê bao số để đấu nối các thuê bao số trước khi vào chuyển mạch điện thoại số. - Khối 3: trung kế tương tự dùng để đấu nối với các tổng đài tương tự chuyển đến (PABX). - Khối 4: trung kế số dùng để đấu nối với các tổng đài số khác. Ngoài ra, trong mạch giao tiếp thuê bao được trang bị các mạch nghiệp vụ như mạch phối hợp báo hiệu, mạch điện thu phát xung địa chỉ ở dạng mã thập phân và đa tần. Các loại mã địa chỉ này được tập trung xử lý ở một số bộ thu phát mã dùng chung cho một nhóm thuê bao nhằm tăng hiệu quả kinh tế . b) Phân hệ chuyển mạch (khối chuyển mạch) dùng để thực hiện chức năng chính của tổng đài bao gồm một hệ thống các tiếp điểm ma trận được điều khiển như một công tắc đóng mở trong tổng đài SPC và người ta sử dụng chuyển mạch số và thực hiện nhiệm vụ kết hợp đó là: + đấu nối các thuê bao. + đấu nối các trung kế. + đấu nối thuê bao trung kế. c) Phân hệ giao tiếp trung kế: giao tiếp bên trong tổng đài. - Mạch giao tiếp trung kế tương tự : Khối mạch này gồm các mạch trung kế dùng cho các cuộc gọi ra, gọi vào và gọi chuyển tiếp. Chúng làm các nhiệm vụ cấp nguồn, giám sát cuộc gọi và phối hợp báo hiệu. Khối mạch này không làm nhiệm vụ tập trung tải nhưng thực hiện biến đổi A/D ở các tổng đài số. - Mạch giao tiếp trung kế số : Nhiệm vụ của khối mạch này là thực hiện chức năng GAZPACHO: + Tạo khung (G: Generation of frame): Nhận dạng tín hiệu đồng bộ khung để phân biệt các khung của tuyến số liệu PCM đưa từ các tổng đài khác tới. + Đồng bộ khung (A: Aligment of frame ) : Sắp xếp khung số liệu mới phù hợp với hệ thống PCM. + Nén dãy bit 0 : Thực hiện việc nén các quãng tín hiệu có nhiều bit 0 liên tiếp ở bên phát vì những quãng chứa nhiều bit 0 trong dãy PCM sẽ khó khôi phục tín hiệu ở bên thu . + Đảo định cực (Polar conversion): Nhằm biến đổi dãy tín hiệu đơn cực từ hệ thống đưa ra thành dãy tín hiệu lưỡng cực trên đường dây và ngược lại. + Xử lý cảnh báo ( Alarm processing): Để xử lý cảnh báo từ đường truyền PCM. + Phục hồi dãy xung nhịp ( C: Clock recovery): Phục hồi dãy xung nhịp từ dãy tín hiệu thu. + Tách xung ( H: Hunt during Reframe): Tách xung đồng bộ từ dãy tín hiệu thu. + Báo hiệu ( O: Office signalling ): Thực hiện giao tiếp báo hiệu để phối hợp báo hiệu giữa tổng đài đang xem xét và các tổng đài khác qua đường trung kế. Mạch giao tiếp trung kế còn có nhiệm vụ giao tiếp với các mạng ngoài như: mạng điện thoại di động công cộng PLMN, và mạng tích hợp đa dịch vụ số chất lượng cao ISDN. d) Báo hiệu: +) Báo hiệu kênh chung (CCS): dùng để truyền báo hiệu giữa các tổng đài trên một đường trung kế riêng biệt với đường trung kế tín hiệu thoại. +) Báo hiệu kênh riêng (CAS): ): dùng để truyền báo hiệu giữa các tổng đài trên đường trung kế. các kênh báo hiệu được truyền riêng biệt trên các đường trung kế cùng với tín hiệu thoại. +) TONE báo hiệu cho các thuê bao biết có người gọi đến (đổ chuông cho thuê bao). e) Điều khiển chuyển mạch: Dùng để điều khiển chuyển mạch tạo tuyến đấu nối theo các lệnh điều khiển từ CPU. Các thiết bị đo thử trạng thái đường dây thuê bao và trung kế, thiết bị phân phối báo hiệu, thiết bị điều khiển đấu nối tạo thành thiết bị ngoại vi chuyển mạch. - Thiết bị đo thử trạng thái đường dây (Scanner): Nhiệm vụ của thiết bị này là phát hiện và thông báo cho bộ xử lý trung tâm tất cả các biến cố báo hiệu và các tín hiệu trên đường dây thuê bao và trung kế đấu nối tới tổng đài. Các tín hiệu này có thể liên tục hoặc rời rạc. Ta có thể chia các thiết bị đo thử này thành 2 nhóm: + Thiết bị giành riêng cho từng nhóm đường thuê bao và trung kế. + Thiết bị dùng chung như thiết bị thu phát hiện chọn số, thiết bị thu-phát tín hiệu báo hiệu liên tổng đài. - Thiết bị phân phối báo hiệu (Distributor): Thiết bị này là tầng đệm giữa bộ xử lý trung tâm có công suất tín hiệu điều khiển nhỏ nhưng tốc độ cao và các mạch tín hiệu đường dây có công suất lớn nhưng tốc độ thấp. Đây cũng là một thiết bị ngoại vi có cả đơn vị phần cứng và mềm bao gồm cấp xử lý. Nó có nhiệm vụ điều khiển thao tác hay phục hồi các rơle cung cấp các dạng tín hiệu ở mạch đường dây hay mạch nghiệp vụ dưới sự điều khiển của bộ xử lý trung tâm . - Thiết bị điều khiển đấu nối (marker): Thiết bị điều khiển đấu nối làm nhiệm vụ chuyển giao các lệnh thiết lập và giải phóng các tuyến vật lý qua trường chuyển mạch từ bộ xử lý trung tâm. f) Đo và kiểm tra: tự động đo và kiểm tra thường xuyên trạng thái đường dây thuê bao,số liệu của thuê bao,số đường dây thuê bao. g) Bộ nhớ: - Bộ nhớ chương trình để nhớ các chương trình hoạt động của tổng đài đã được lập trình từ trước như các phương án tạo tuyến đấu nối, các số liệu của các thuê bao,số đường dây thuê bao,các dịch vụ của thuê bao. Các chương trình này được gọi ra và xử lý cùng với các số liệu cần thiết . - Bộ nhớ số liệu để ghi lại các số liệu cần thiết trong quá trình xử lý các cuộc gọi như các chữ số địa chỉ thuê bao, trạng thái bận, rỗi của các đường dây thuê bao hay trung kế ... Bộ nhớ backup chứa các thông tin về loại đường dây thuê bao chủ gọi và bị gọi, mã tạo tuyến, thông tin cước... Bộ nhớ số liệu là bộ nhớ tạm thời còn các bộ nhớ chương trình và backup là bộ nhớ bán cố định. Số liệu hay chương trình trong các bộ nhớ bán cố định không thay đổi trong qúa trình xử lý gọi. Còn thông tin ghi ở bộ nhớ tạm thời (nhớ số liệu) thay đổi liên tục từ lúc bắt đầu tới lúc kết thúc cuộc gọi . - Bộ nhớ phiên dịch: dùng để phiên dịch địa chỉ như vị trí đường dây thuê bao ,số thuê bao bị gọi các số liệu của thuê bao được dịch ra từ bộ nhớ chương trình. h) CPU: Đơn vị xử lý trung tâm là một bộ vi xử lý tốc độ cao và có công suất xử lý tùy thuộc vị trí xử lý chuyển mạch của nó. Nó làm nhiệm vụ điều khiển thao tác của thiết bị chuyển mạch i) Trao đổi người và máy: dùng để trao đổi giao tiếp thông tin giữa người khai thác quản lí tổng đài với tổng đài gồm có: + hệ thống máy tính điều khỉên đo lường. + hệ thống băng từ đĩa từ máy in. + hệ thống báo hiệu bằng ánh sáng âm thanh. j) BUS điều khiển: dùng để truyền tín hiệu điều khiển trong tổng đài 1.6 Chuyển mạch số 1.6.1. Đặc điểm của chuyển mạch số Hệ thống chuyển mạch số là một hệ thống chuyển mạch trong đó tín hiệu truyền dẫn qua trường chuyển mạch ở dạng số. Tín hiệu này có thể mang thông tin tiếng nói hay số liệu. Nhiều tín hiệu số của các kênh tiếng nói được ghép theo thời gian vào một đường truyền dẫn chung khi truyền dẫn qua hệ thống chuyển mạch. Để đấu nối hai thuê bao với nhau cần phải trao đổi khe thời gian của hai mẫu tiếng nói. Các mẫu này có thể trên cùng một tuyến dẫn hoặc ở các tuyến dẫn khác nhau và đã được mã hoá theo phương thức điều xung mã PCM. Có hai phương pháp thực hiện chuyển mạch các loại tổ hợp mã này theo hai hướng đó là chuyển mạch thời gian và chuyển mạch không gian. Để thực hiện chuyển mạch cho các cuộc gọi đòi hỏi phải sắp xếp các tín hiệu số từ một khe thời gian của một bộ ghép hoặc một tuyến dẫn PCM sang cùng một khe thời gian hoặc sang một khe thời gian khác của một bộ ghép hay tuyến PCM khác. BỘ CHUYỂN MẠCH SỐ Tuyến dẫn vào PCM 0 Tuyến dẫn vào PCM 2 Tuyến dẫn vào PCM 1 Tuyến dẫn vào PCM n Tuyến dẫn ra PCM 0 Tuyến dẫn ra PCM 1 Tuyến dẫn ra PCM 2 Tuyến dẫn ra PCM n Sơ đồ bộ chuyển mạch số 1.6.2. Nguyên lý chuyển mạch không gian Trong phương thức chuyển mạch không gian, khe thời gian tương ứng của các tuyến PCM vào và ra khác nhau được trao đổi cho nhau. Một mẫu tín hiệu PCM ở khe thời gian định trước của tuyến PCM vào được chuyển tới khe thời gian cùng thứ tự của một tuyến PCM khác. Như vậy không có sự chậm trễ truyền dẫn cho mẫu tín hiệu khi chuyển mạch từ một tuyến PCM vào hay tới một tuyến PCM khác. 1.6.2.1. Nguyên lý cấu tạo Tầng chuyển mạch không gian S là một ma trận kích thước N xM, các tiếp điểm chuyển mạch kết nối theo kiểu các hàng và các cột. Các hàng đầu vào các tiếp điểm chuyển mạch được gắn với các tuyến PCM vào, các tuyến này được gắn các địa chỉ xo, x1, x2,...,xn. còn các cột đầu ra tiếp điểm chuyển mạch tạo thành các tuyến PCM dẫn ra được ký hiệu yo, y1, y2,..., ym . Tạo giữa các hàng và các cột của ma trận là các tiếp điểm chuyển mạch được tạo bởi các cổng logic AND. 0 1 n 0 1 n Ma trận tiếp điểm chuyển mạch 0 1 n 0 f Sơ đồ khối chuyển mạch không gian Để điều khiển các thao tác chuyển mạch của các tiếp điểm cần có bộ nhớ điều khiển. Bộ nhớ gồm các bộ nhớ hoặc các hàng nhớ tuỳ theo phương thức điều khiển đầu vào hay đầu ra. Trong trường hợp bộ chuyển mạch làm việc theo nguyên lý điều khiển đầu ra thì mỗi cột nối tới các đầu vào điều khiển của các tiếp điểm có bộ nhớ điều khiển. Số lượng các ô nhớ điều khiển của mỗi cột điều khiển bằng số khe thời gian của mỗi tuyến PCM đầu vào. 1.6.2.2. Nguyên lý chuyển mạch Hoạt động của một tiếp điểm chuển mạch sẽ đấu nối một kênh nào đó của một tuyến PCM vào tới cùng kênh có địa chỉ đó của một tuyến PCM ra trong mộ khoảng thời gian. Khe thời gian này suất hiện mỗi khung một lần. Trong khoảng thời gian của các khe thời gian khác, cùng một tiếp điểm có thể được dùng để đấu nối cho các kênh khác. Ma trận tiếp điểm loại này làm việc như một ma trận chuyển mạch không gian tiếp thông hoàn toàn giữa các tuyến PCM vào và các tuyến PCM ra trong mỗi khe thời gian. Mỗi một tiếp điểm được gắn vào một bộ nhớ điều khiển. Mỗi tiếp điểm chuyển mạch của một cột được gắn một tổ hợp mã địa chỉ nhị phân để đảm bảo một tiếp điểm trong mỗi cột được thông mạch trong một khoảng một thời gian. Các địa chỉ nhị phân này được ghi các ở các ô nhớ của bộ điều khiển theo thứ tự các khe thời gian. Một mã địa chỉ nào đó được đọc ra từ bộ nhớ điều khiển trong một khoảng thời gian của mỗi khe thời gian. Công việc này được tiến hành theo chu trình. Mỗi từ mã được đọc ra trong khoảng thời gian tương ứng của nó. Nội dung của mỗi từ mã sau khi giải mã được di chuyển theo tuyến bus địa chỉ trong khoảng mỗi khe thời gian. Vì vậy tiếp điểm tương ứng với địa chỉ vừa đọc ra sẽ hoạt động chỉ trong khoảng khe thời gian này xuất hiện ở đầu vào ở dãy các khung kế tiếp nhau tiếp điểm lại hoạt động một lần. Bộ nhớ điều khiển gồm nhiều cột nhớ ghép song song, mỗi cột nhớ đảm nhận công việc điều khiển đấu nối cho một cột tiếp điểm. Vì vậy cứ mỗi khe thời gian trôi qua, một trong các tiếp điểm nối thông một lần còn trong trường hợp khe thời gian bị chiếm thì cột nhớ điều khiển lại nhảy một bước. Lúc này nội dung địa chỉ ô nhớ tiếp theo lại được đọc ra, qua giải mã lại tạo ra một lệnh điều khiển một tiếp điểm khác nối thông phục vụ cho một cuộc gọi khác đưa tới từ một trong các tuyến PCM đầu vào. Tuỳ thuộc vào số lượng các khe thời gian được ghép trên mỗi tuyến PCM mà hiệu suất sử dụng các tiếp điểm có thể được tăng lên từ 32 cho tới 1024 lần so với trường hợp các tiếp điểm làm việc trong các ma trận không gian thường. 1.6.3 Nguyên lý chuyển mạch thời gian ( T ) Trong cấu tạo trường chuyển mạch số, tầng chuyển mạch thời gian được ứng dụng rất rộng rãi và nó là một thành phần quan trọng nhất của hệ thống chuyển mạch. Với đặc điểm cấu tạo và hoạt động của tầng chuyển mạch T, bộ nhớ sử dụng trong trường chuyển mạch T chỉ có thể làm việc với các bit song song, nhưng trên đường truyền chỉ sử dụng các tín hiệu có các bit nối tiếp. 1.6.3.1. Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào 00 01 04 31 Bus địa chỉ Tuyến PCM ra TS 0 TS 4 TS 3 TS 6 Bộ nhớ tiếng nói 00 01 06 31 Bộ điều khiển chuyển mạch Bộ đếm khe thời gian Bộ nhớ điều khiển Sơ đồ nguyên lýchuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào 06=00110 Tuyến PCM vào - Theo phương pháp điều khiển đầu vào thì khi quá trình ghi tổ hợp mã trong các khe thời gian của khung PCMi vào bộ nhớ dữ liệu được thực hiện có điều khiển. Còn quá trình đọc ra các tổ hợp mã trong các ngăn nhớ của bộ nhớ dữ liệu ra các khe thời gian của khung PCMo được thực hiện một cách tuần tự. - Để thực hiện được điều này mỗi ngăn nhớ của bộ nhớ điều khiển được gắn liền với một khe thời gian trong khung PCMi theo thứ tự. -Hoạt động của của bộ nhớ điều khiển được thực hiện tuần tự theo thứ tự của khe thời gian đầu vào, tức là ở mỗi thời điểm xuất hiện khe thời gian TS0 của PCMi thì bộ nhớ điều khiển tiến hành dò thử nội dung của ngăn nhớ “ 00 “trong khoảng thời gian TS0. Trong khoảng thời gian TS1 thì ngăn nhớ “ 01” được dò thử nội dung … Cứ như vậy, trong khoảng thời gian TS31 thì ngăn nhớ “31”được dò thử nội dung. Trong 1 khung thời gian thì mỗi ngăn nhớ được dò thử nội dung một lần. Cứ qua mỗi khe thời gian thì bộ nhớ điều khiển lại nhảy một bậc. Mỗi lần dò thử nội dung của ngăn nhớ nào thì ngăn nhớ đó được đọc ra, nội dung đó chính là địa chỉ của của ngăn nhớ trong bộ nhớ dữ liệu mà mẫu tin cần được ghi vào đó tương ứng với khe thời gian tại thời điểm thử. Ví dụ: Cần chuyển đối nội dungcủa khe thời gian TS5/ PCMi sang khe thời gian TS10/ PCMo Theo phương pháp điều khiển đầu vào thì nội dung của các khe thời gian đầu vào ghi vào các ngăn nhớ trong bộ nhớ dữ liệu được thực hiện có điều khiển, tức là nội dung của ngăn nhớ “05 “ được ghi vào ngăn nhớ thứ “10” trong bộ nhớ dữ liệu. Đồng thời ngăn nhớ thứ “ 10 “ trong bộ nhớ điều khiển chứa địa chỉ của ngăn nhớ thứ “05” dưới dạng nhị phân (00101). Quá trình đọc nội dung của các khe thời gian trong bộ nhớ dữ liệu được thực hiện một cách tuần tự, lúc này nội dung của ngăn nhớ thứ “ 10 “ của bộ nhớ dữ liệu được đọc ra khe thời gian TS10 của tuyến PCMo. 1.6.3.2. Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra 00 01 06 31 Bus địa chỉ Tuyến PCM ra TS 0 TS 4 TS 3 TS 6 Bộ nhớ tiếng nói 00 01 06 31 Bộ điều khiển chuyển mạch Bộ đếm khe thời gian Bộ nhớ điều khiển Sơ đồ nguyên lýchuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra 04=00100 Tuyến PCM vào a. Cấu tạo Một bộ chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra gồm các thành phần chủ yếu sau: + Bộ nhớ dữ liệu: Bộ nhớ dữ liệu gắn liền với các tuyến PCM vào và PCM ra. Số ngăn nhớ của bộ nhớ dữ liệu bằng số khe thời gian được ghép trong khung của tuyến PCM đầu vào. + Bộ nhớ điều khiển: Bộ nhớ điều khiển có số ngăn nhớ bằng với số ngăn nhớ của bộ nhớ dữ liệu. Mỗi ngăn nhớ của bộ nhớ điều khiển có số lượng bit còn tuỳ thuộc vào số lượng khe thời gian của các khung PCM đầu vào và PCM đầu ra.(nếu1khung PCM có 32 khe thời gian thì số bit địa chỉ trong một ngăn nhớ của bộ nhớ điều khiển = 5). b. Nguyên lý làm việc: Theo phương thức chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra thì các tổ hợp mã nằm trong các khe thời gian từ TS0 đến TS31 được ghi lần lượt và tuần tự vào các ngăn nhớ của bộ nhớ dữ liệu. Khe TS0 ghi vào ngăn nhớ “00” Khe TS1 ghi vào ngăn nhớ “01” … Khe TS31 ghi vào ngăn nhớ “31” Nội dung của các ngăn nhớ trong các bộ nhớ dữ liệu đọc vào khe thời gian nào của tuyến PCMo được xác định bởi bộ điều khiển trung tâm thông qua bộ nhớ điều khiển. Mỗi ngăn nhớ của bộ nhớ điều khiển được liên hệ chặt chẽ với các khe thời gian của tuyến PCMo tương ứng và nó chứa địa chỉ của khe thời gian đầu vào nào đó. Ví dụ: Chuyển TS5/PCMi đến TS10 / PCMo. Các tổ hợp mã trong các khe thời gian từ TS0 đến TS31 lần lượt được ghi vào các ngăn nhớ từ “00”đến “31”. Đồng thời, ngăn nhớ “10” trong bộ nhớ điều khiển chứa địa chỉ của khe thời gian TS5. Căn cứ vào địa chỉ của khe thời gian TS5 bộ nhớ điều khiển dưới sự điều khiển của bộ điều khiển trung tâm sẽ phát lệnh đọc nội dung của khe thời gian TS5 trong ngăn nhớ “05” có địa chỉ là “00101” vào khe thời gian TS10 của khung PCMo. Kết luận Bộ nhớ điều khiển và khung PCMo hoạt động tuần tự và gắn bó với nhau, tức là khi khe thời gian TS0 đến thì ô nhớ “00” của bộ nhớ điều khiển sẽ được dò thử nội dung trong khoảng thời gian TS0. Trong khoảng thời gian TS1 thì ô nhớ “01” được dò thử. Cứ như vậy, trong khoảng thời gian TS31 thì ô nhớ “31”được dò thử nội dung. Cứ sau mỗi khoảng thời gian là một khe thời gian thì thì bộ nhớ điều khiển lại nhảy một bậc. Quá trình quét dò thử được thực hiện theo chu kỳ. Như vậy, cứ mỗi khung thời gian thì mỗi ngăn nhớ được dò thử nội dung một lần. Và mỗi lần dò thử là một tổ hợp mã ở bộ nhớ dữ liệu được đọc ra một lần, cứ như vậy, khi cuộc gọi kết thúc thì các ngăn nhớ tương ứng được giải phóng. 1.6.4 Chuyển mạch không gian (S). 1.6.4.1 Khái quát về chuyển mạch không gian a. Khái niệm Trường chuyển mạch không gian là trường chuyển mạch cho phép ta chuyển mạch khe thời gian TSi của một khung PCM đầu vào đến chính vị trí khe thời gian TSi đó nhưng ở một khung PCM đầu ra khác. b.Chức năng Chuyển mạch không gian được sử dụng để kết nối các chuyển mạch thời gian, và nó được sử dụng để chuyển mạch các khe thời gian giữa các luồng tốc độ cao. Như vậy, ta có thể mở rộng khả năng của mạng bằng việc sử dụng các chuyển mạch thời gian và một hoặc nhiều chuyển mạch không gian. 1.6.4.2 Cấu tạo của chuyển mạch không gian. Trường chuyển mạch không gian có cấu trúc kiểu ma trận đơn tiếp thông hoàn toàn. Giao điểm của các hàng và cột là các tiếp điểm chuyển mạch điện tử kiểu các cổng Logic, đó là các mạch AND. Vào Ra Điều khiển Cấu trúc mạch AND Trong thực tế ngưòi ta không sử dụng các mạch AND mà sử dụng mạch ba trạng thái để điều khiển. Cấu trúc mạch 3 trạng thái Điều khiển Vào Ra Cấu tạo của chuyển mạch không gian gồm: - Một ma trận chuyển mạch. - Một bộ nhớ điều khiển. Ta có cấu tạo của trường chuyển mạch không gian như hình vẽ. - Một ma trận chuyển mạch có kích thước n * m với: n đầu vào từ x1 đến xn là các tuyến PCMi. Và m đầu ra từ y1 đến ym là các tuyến PCMo. Số lượng các khe thời gian của các tuyến PCMi bằng số lượng các khe thời gian của các tuyến PCMo. Trên hình vẽ ta sử dụng mạch 3 trạng thái để điều khiển. - Bộ nhớ điều khiển gồm các cột nhớ điều khiển. Mỗi cột các tiếp điểm được nối tới một cột nhớ điều khiển để đưa các tín hiệu điều khiển vào các mạch 3 trạng thái. Số lượng các cột nhớ bằng số lượng các cột tiếp điểm. Mỗi cột nhớ điều khiển có số lượng các ô nhớ bằng số lượng khe thời gian của các tuyến PCMi, PCMo. 1.6.4.3 Điều khiển bộ nhớ trong chuyển mạch không gian Có hai phương pháp điều khiển trong chuyển mạch không gian, đó là: -Bộ nhớ được điều khiển theo hướng hàng: Theo phương pháp này thì địa chỉ được cấp bởi bộ nhớ điều khiển chọn cột ra cho hàng của nó. -Bộ nhớ được điều khiển theo hướng cột: Theo phương pháp này thì địa chỉ được cấp bởi bộ nhớ điều khiển chọn hàng nhập cho cột của nó. Việc chọn hướng điều khiển nào là phụ thuộc vào cấu hình của khối chuyển mạch và mức độ phối hợp điều khiển với các tầng chuyển mạch thời gian ngay tại các bus nhập và các bus xuất. Trên hình vẽ ta dùng phương pháp điều khiển bộ nhớ theo hướng cột. 1.6.4.4 Nguyên lý làm việc Trường chuyển mạch không gian cho phép ta chuyển mạch khe thời gian Tsi của một khung PCM đầu vào đến chính vị trí khe thời gian TSi đó, nhưng ở một khung PCM đầu ra khác. Để làm được điều đó ở bộ nhớ điều khiển được chia ra làm các ô nhớ. Mỗi ô nhớ gắn liền với một khe thời gian vào, số thứ tự của nó được đánh dấu từ “ 00 “ đến “ 31 “ (nếu các tuyến PCM đầu vào có 32 khe thời gian). Để tiến hành điều khiển đấu nối cho một tuyến PCM đầu vào với một tuyến PCM đầu ra nào đó, thì cần phải thao tác tiếp điểm số tương ứng là giao điểm của hàng và cột đó. Do vậy, mỗi tiếp điểm chuyển mạch giữa hàng và được địa chỉ hoá bởi một địa chỉ điều khiển. Khi một tiếp điểm nào đó thao tác thì nó chỉ duy trì mở cổng trong khoảng thời gian bằng một khe thời gian. Nếu có n tuyến PCM đầu vào thì số bit địa chỉ nhị phân trong mỗi ngăn nhớ sẽ là x=lgn. Để chuyển mạch cho một khe thời gian nào đó ở một tuyến PCM đầu vào đến chính khe thời gian đó ở tuyến PCM đầu ra khác thì ngăn nhớ có thứ tự cùng khe thời gian đó được bộ điều khiển trung tâm lấy ra ghi địa chỉ của tiếp điểm chuyển mạch là giao điểm của hàng và cột chứa khe thời gian đó. Ví dụ: Cần chuyển đổi khe thời gian TS1 / X2 sang khe thời gian TS1 / Y3 Giả sử mỗi khung PCM vào có 32 khe thời gian từ TS0 đến TS31 thì trong mỗi ngăn nhớ của cột nhớ điều khiển có x = ln32( = 5 bít). Trong trường hợp này, cột nhớ điều khiển thứ 3 lấy ra ngăn nhớ có số thứ tự là “ 01 “ để ghi địa chỉ của tiếp điểm thứ 2 ( là giao điểm giữa hàng thư 2 và cột thứ 3 ) dưới dạng nhị phân là “ 00010 “. Trong khoảng thời gian TS1 thì X2 được nối tới Y3. Mỗi khi khe thời gian TS1 đến thì bộ nhớ lại làm việc. Căn cứ vào nội dung địa chỉ “ 00010 “ bộ nhớ điều khiển đưa ra lệnh điều khiển để điều khiển tiếp điểm thứ 2 của cột nhớ thứ 3 được thông mạch. Qúa trình này cứ tiếp diễn như vậy cho đến khi cuộc gọi kết thúc. Các cột nhớ điều khiển được thao tác lần lượt, tức là lần lượt nội dung của các ô nhớ được gọi ra. Vì vậy, việc đánh số địa chỉ của các ô nhớ cũng phải được thực hiện tuần tự tương ứng với các khe thời gian đầu vào. Nội dung của mỗi ô nhớ chỉ được đọc ra và tạo tín hiệu điều khiển cho tiếp điểm chuyển mạch tương ứng chỉ mở trong khoảng thời gian một khe thời gian. Sau đó tiếp điểm này được đóng lại hoặc tiếp tục thao tác mở nhưng phục vụ cho các khe thời gian khác. Sau một chu kỳ đọc kéo dài trong thời gian 1 khung PCM nó lại quay lại để mở tiếp điểm cho khe thời gian bắt đầu. Một tiếp điểm nào đó được duy trì mở cho một khe thời gian nào đó được lặp đi lặp lại cho mỗi khung và cho đến khi cuộc gọi kết thúc. Vậy một tiếp điểm có thể đấu nối cho nhiều cuộc gọi, do đó hiệu suất sử dụng các tiếp điểm tương đối cao. Để giải phóng một cuộc đấu nối thì thiết bị điều khiển trung tâm điều khiển khoá nội dung của ô nhớ tương ứng với khe thời gian dành cho cuộc gọi. Như vậy, trong khoảng thời gian sau một khe thời gian đó của chu kỳ quét thì tiếp điểm tương ứng không được mở. 1.6.5 Chuyển mạch ghép 1.6.5.1 Khái quát về chuyển mạch ghép Ngày nay, công nghệ viễn thông, công nghệ thông tin…phát triển rất nhanh, số lượng người tham gia mạng viễn thông tăng cao. Mặc dù tổng đài số đã được đưa vào sử dụng nhưng trường chuyển mạch sử dụng một chuyển mạch thời gian đơn lẻ không thoả mãn được về mặt dung lượng. Với mục đích thực hiện một chuyển mạch có dung lượng lớn bằng một tổng đài số ta cần phải có nhiều chuyển mạch thời gian. Thông thường một chuyển mạch T sử dụng cho 125 đến 512 kênh và không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng hiện nay. Do vậy, để nâng cao chất lượng chuyển mạch người ta kết nối giữa các chuyển mạch thời gian ( T ) và các chuyển mạch không gian (S) để tạo thành trường chuyển mạch nhiều tầng, mỗi tầng được ghép từ một số ma trận chuyển mạch kích thước nhỏ. Trường chuyển mạch ghép kết hợp có nhiều kiểu cấu khác nhau như: T-S, S-T, T-S-T, S-T-S, T-S-S-T, T-S-S-S-T…. Để đảm bảo khả năng tiếp thông hoàn toàn thì cần thiết chỉ sử dụng các trường chuyển mạch kiểu T hoặc kiểu S loại tiếp thông hoàn toàn. Thực tế có thể chấp nhận một giới hạn tổn thất cuộc gọi ở mức cho phép cho nên các trường chuyển mạch kiểu tiếp thông hoàn toàn có cấu trúc kiểu T-T, T-T-T, T-T-T-T,…là không kinh tế. Còn các trường chuyển mạch 2 đốt loại T-S hoặc S-T chỉ phù hợp với các tổng đài có dung lượng nhỏ và trung bình. Thông dụng nhất hiện nay là trường chuyển mạch có cấu trúc 3 đốt kiểu T-S-T, S-T-S được sử dụng cho các tổng đài có dung lượng trung bình và lớn. Để đảm bảo về mặt tổn thất ta phải chú ý nhiều đến tầng ra. Do trường chuyển mạch không gian thường có cấu trúc kiểu tổn thất, vì vậy mà nó không thích hợp cho các tổng đài có dung lượng lớn. Trường chuyển mạch T-S-T có cấu trúc không tổn thất hoặc tổn thất nhỏ, vì vậy mà chuyển mạch T-S-T thường được sử dụng cho các tổng đài có cấu trúc chuyển mạch lưu thoát lượng tải lớn. Đối với các trường chuyển mạch cần lưu thoát lượng tải lớn hơn có thể sử dụng các loại chuyển mạch có cấu trúc T-S-S-T hoặc T-S-S-S-T. Việc chọn trường chuyển mạch có cấu trúc loại nào ngoài việc căn cứ vào độ tổn thất, dung lượng, còn phụ thuộc vào các nhân tố khác nữa như: tính phức tạp, độ linh hoạt, khả năng phát triển dung lượng… 1.6.5.2 Trường chuyển mạch ghép loại T-S a. Cấu tạo Một khối chuyển mạch T-S gồm một chuyển mạch thời gian trên mỗi một ngõ nhập của một chuyển mạch không gian đơn. Trên hình vẽ là: 3 chuyển mạch thời gian và một chuyển mạch không gian có ma trận kích thước 3 * 3. Trong trường hợp này ta sử dụng các chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra, có nghĩa là: sự viết vào chuyển mạch thời gian được thực hiện một cách tuần tự theo chu kỳ đếm , dưới sự điều khiển của một bộ đếm khe thời gian và sự đọc ra được thực hiện dưới sự điều khiển của bộ điều khiển trung tâm thông qua các bộ nhớ điều khiển( hay bộ nhớ kết nối: CM). A1, A2, A3 : Là các bus nhập của khối chuyển mạch. B1, B2, B3 : Là các bus xuất của khối chuyển mạch. SM-A1, SM-A2, SM-A3, CM-A1, CM-A2, CM-A3: Lần lượt là các bộ nhớ lưu thoại ( bộ nhớ dữ liệu ) và các bộ nhớ kết nối ( bộ nhớ điều khiển ) của 3 khối chuyển mạch thời gian đầu vào. mChuyển mạch không gian có các bộ nhớ của chuyển mạch điều khiển theo hướng cột. CM-B1, CM-B2, CM-3: Là các cột nhớ điều khiển của các chuyển mạch không gian. SM-A1 CM-B1 CM-B2 CM-B3 TS5 TS40 B1 B2 B3 … … … … … 05 … (05) 3 CM-A1 SM-A3 CM-A3 A1 A3 40 05 TS40 40 Cấu tạo của trường chuyển mạch T-S b.Nguyên lý hoạt động Các cuộc gọi được thiết lập qua trường chuyển mạch T- S được thực hiện như sau: Qua chuyển mạch thời gian các khe thời gian trong các tuyến PCM nhập và PCM xuất được chuyển đổi cho nhau theo nguyên lý điều khiển đầu ra. Còn chuyển mạch không gian có nhiệm vụ kết nối các bus nhập và bus xuất. Ví dụ: Giả sử thuê bao chủ gọi được phân phối cho khe thời gian TS5 trên bus nhập A3, thuê bao bị gọi được phân phối trong khe thời gian TS40 trên bus xuất B1. Quá trình thực hiện chuyển mạch như sau: - Tại trường chuyển mạch thời gian nội dung của khe thời gian TS5 được ghi vào ngăn nhớ thứ ” 05 “ của bộ nhớ lưu thoại SM-A3. Đồng thời ngăn nhớ số “ 40 “ của bộ nhớ kết nối CM-A3 được lấy ra chứa địa chỉ của ngăn nhớ thứ “ 05 “ dưới dạng các bít nhị phân. Trong khoảng thời gian TS5 thì khe thời gian TS5 trên bus nhập A1 được nối tới khe thời gian TS40 trên bus xuất của chuyển mạch thời gian thứ nhất. Căn cứ vào nội dung địa chỉ chứa trong ngăn nhớ số “ 40 “ bộ điều khiển trung tâm thông qua bộ nhớ kết nối sẽ phát lệnh đọc nội dung của ngăn nhớ có địa chỉ trên vào khe thời gian thứ “ 40 “. Sau đó nội dung của từ mã chứa trong khe thời gian TS40 được truyền vào chuyển mạch không gian trên bus nhập A3. - Đến trường chuyển mạch không gian, khi có khe thời gian TS40 đến thì, ngăn nhớ thứ “ 40 “ của cột nhớ điều khiển CM-B1 được lấy ra ghi địa chỉ của tiếp điểm “ thứ 3 “ của cột B1 trong chuyển mạch không gian. Kết quả là, trong khoảng thời gian TS40 nội dung chứa trong khe thời gian TS40 trên bus nhập A3 được truyền qua chuyển mạch không gian đến bus xuất B1. Quá trình kết nối giữa TS5/A3 đến TS40/ B1 được lặp đi lặp lại trên mỗi khung cho đến khi cuộc gọi kết thúc (nội dung của bộ nhớ CM-A3 và CM-B1 thay đổi). Nhận xét: Mặc dù, khối chuyển mạch T-S có dung lượng lớn hơn chuyển mạch một tầng “ T “, nhưng chuyển mạch T-S rất hay bị tắc nghẽn từ các khe thời gian tương ứng trên ngõ ra của chuyển mạch không gian. 1.6.5.3 Trường chuyển mạch ghép loại S-T a. Cấu tạo Khối chuyển mạch ghép S-T gồm: một khối chuyển mạch thời gian trên mỗi một ngõ xuất của chuyển mạch không gian đơn. Các bộ phận của chuyển mạch thời gian và chuyển mạch không gian có cấu tạo tương tự như trong khối chuyển mạch ghép T-S. Ở đây, ta xét khối chuyển mạch ghép như hình vẽ dưới đây với: 3 chuyển mạch thời gian trên 3 ngõ xuất của một chuyển mạch không gian có ma trạn kích thước cỡ 3 * 3. Các chuyển mạch thời gian điều khiển theo nguyên tắc đầu ra, còn chuyển mạch không gian có bộ nhớ điều khiển được điều khiển theo hướng hàng. b. Nguyên lý hoạt động. Các cuộc kết nối được thực hiện qua trường chuyển mạch S-T như sau: Qua trường chuyển mạch không gian thì các khung thời gian trên các bus nhập và trên các bus xuất của chuyển mạch không gian được kết nối trong khoảng thời gian của khe thời gian cần chuyển đổi. Qua trường chuyển mạch thời gian thì các khe thời gian trong các tuyến PCM đầu vào và đầu ra được chuyển đổi theo nguyên tắc điều khiển đầu vào. Ví dụ: Giả sử thuê bao chủ gọi được phân phối cho khe thời gian TS10 trên bus nhập A2, thuê bao bị gọi được phân phối trong khe thời gian TS45 trên bus xuất B1. Quá trình thực hiện chuyển mạch như sau: - Tại trường chuyển mạch không gian, khi có khe thời gian TS10 đến thì, ngăn nhớ thứ “ 10 “ của cột nhớ điều khiển CM-A2 được lấy ra ghi địa chỉ của tiếp điểm “ số 1 “. Kết quả là, trong khoảng thời gian TS10 nội dung chứa trong khe thời gian TS10 trên bus nhập A2 được truyền qua chuyển mạch không gian đến bus nhập A2 của chuyển mạch không gian nhưng ở đầu ra, sau đó khe thời gian TS10 được đưa tới đầu vào của chuyển mạch thời gian thứ nhất. - Tại trường chuyển mạch thời gian nội dung của khe thời gian TS10 được ghi vào ngăn nhớ thứ ” 10 “ của bộ nhớ lưu thoại SM-B1. Đồng thời, ngăn nhớ số “ 45 “ của bộ nhớ kết nối CM-B1 được lấy ra chứa địa chỉ của ngăn nhớ thứ “ 10 “ dưới dạng các bít nhị phân. Trong khoảng thời gian TS10 thì khe thời gian TS10 tại khung đầu vào của chuyển mạch thời gian được nối tới khe thời gian TS45 trên bus xuất B1. Căn cứ vào nội dung địa chỉ chứa trong ngăn nhớ số “ 45 “ bộ điều khiển trung tâm thông qua bộ nhớ kết nối sẽ phát lệnh đọc nội dung của ngăn nhớ có địa chỉ trên vào khe thời gian thứ “ 45 “. Quá trình kết nối giữa TS10/A2 đến TS45/ B1 được lặp đi lặp lại trên mỗi khung cho đến khi cuộc gọi kết thúc (nội dung của bộ nhớ CM-A2 và CM-B1 thay đổi). Nhận xét: Mặc dù chuyển mạch S-T có dung lượng lớn hơn và có ưu điểm hơn hẳn vê vấn đề tắc nghẽn so với chuyển mạch không gian đơn (S). Tuy nhiên, nó vẫn có đặc trưng tắc nghẽn cố hữu, đó là mỗi ngõ nhập của chuyển mạch không gian chỉ có thể truy cập đến một bus xuất trong chuyển mạch thời gian của bất kỳ khe thời gian nào. 1.6.5.4 Trường chuyển mạch ghép loại T-S-T. Trường chuyển mạch T-S-T làm việc theo nguyên lý chuyển mạch thời gian nên không sinh tổn thất, vì các đốt ngoài là các trường chuyển mạch thời gian ( T ) nên không sinh ra tổn thất, đốt chuyển mạch không gian ở giữa được cấu trúc theo kiểu không tổn thất hoặc tổn thất nhỏ, do đó trường chuyển mạch loại này được dùng hiệu quả cho cấu trúc chuyển mạch lưu thoát lượng tải lớn và đang được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Sơ đồ chuyển mạch T-S-T được xây dựng theo cấu trúc module. Mỗi module có 2 tầng chuyển mạch cấp T và một tầng chuyển mạch cấp S. Cấu trúc trường chuyển mạch loại này có ưu điểm là các module chuyển mạch độc lập với nhau, do đó cho phép mở rộng dung lượng chuyển mạch tùy ý. Các tầng chuyển mạch thời gian còn tầng chuyển mạch không gian làm nhiệm vụ trao đổi các tuyến PCM đầu vào và các tuyến PCM đầu ra.Cấu trúc tổng quát của chuyển mạch ghép T-S-T có n tuyến PCM đầu vào và n tuyến PCM đầu ra, như vậy, các tầng đầu vào và đầu ra có n bộ chuyển mạch thời gian. Tầng chuyển mạch không gian có ma trận chuyển mạch kích thước n*n. Giả sử trong mỗi khung tín hiệu được ghép R kênh thời gian thì trường chuyển mạch T-S-T có dung lượng là R * n. Vì vậy, ta có thể đấu mối bất kì khe thời gian nào của tuyến dẫn PCM đầu vào tới bất kì khe thời gian nào của tuyến dẫn PCM đầu ra. Trong các tổng đài nội hạt trường chuyển mạch là “loại gập” thì các tuyến PCM đầu ra được đấu nối quay về các tuyến PCM đầu vào qua thiết bị ghép. Còn đối với trường chuyển mạch của tổng đài chuyển tiếp là “loại không gập” thì các tuyến PCM đầu vào và PCM đầu ra hoàn toàn tách biệt với nhau. Thực tế, trong các tổng đài điện tử số hiện nay cấu trúc trường chuyển mạch cho cả 2 loại tổng đài: nội hạt và chuyển tiếp nên trường chuyển mạch là kết hợp giữa loại “ Gập “ và loại “ không gập “. Thiết bị tập trung T S T PCM Thu PCM phát 1 2 n Cấu trúc của trường chuyển mạch T-S-T … … … … Ta xét trường chuyển mạch T-S-T sau: Khối chuyển mạch không gian sử dụng ma trận có kích thước 4 * 4 Phần chuyển mạch thời gian đầu vào có 4 chuyển mạch thời gian là: IT0, IT1, IT2, IT3. Phần chuyển mạch thời gian đầu ra có 4 chuyển mạch thời gian là: OT0, OT1, OT2, OT3. Trong trường chuyển mạch loại này thường sử dụng các khe thời gian của các tuyến PCM trung gian. Số lượng các khe thời gian của các tuyến PCM trung gian bằng số lượng các khe thời gian của các tuyến PCM đầu vào. Như vậy, từ các chuyển mạch thời gian đầu vào (IT) nối tới chuyển mạch không gian (S) và từ chuyển mạch không gian (S) nối tới các chuyển mạch thời gian đầu ra (OT) đều bằng các tuyến PCM trung gian. S 4 * 4 IT0 IT1 IT2 IT3 OT0 OT1 OT2 OT3 PCMi0 PCMi1 PCMi2 PCMi3 PCMo0 PCMo1 PCMo2 PCMo3 TS4 TS10 TS10 TS6 TS6 TS11 TS11 TS4 Trường chuyển mạch T-S-T Có 4 đầu vào và 4 đầu ra Ví dụ: Giả sử thuê bao chủ gọi được phân phối trong khe thời gian TS4 của tuyến PCMi0 và thuê bao bị gọi được phân phối trong khe thời gian TS6 của tuyến PCMi3. Trong quá trình chuyển mạch qua các bộ chuyển mạch thời gian để chuyển tiếp đến bộ chuyển mạch không gian và từ bộ chuyển mạch không gian đến các bộ chuyển mạch thời gian thường sử dụng các khe thời gian trung gian. Trong ví dụ này ta chọn: Khe thời gian TS10 làm khe thời gian trung gian cho hướng từ thuê bao chủ gọi đến thuê bao bị gọi (Từ TS4/ PCMi0 đến TS6/ PCMi3). Khe thời gian TS11 làm khe thời gian trung gian cho hướng từ thuê bao bị gọi đến thuê bao chủ gọi (Từ TS6/ PCMi3 đến TS4/ PCMi0). Quá trình thực hiện chuyển mạch như sau: Quá trình tin từ thuê bao chủ gọi đến thuê bao bị gọi: Nội dung của khe thời gian TS4 của tuyến PCMi0 qua khối chuyển mạch thời gian IT0 nó được chuyển đến khe thời gian TS10 của tuyến PCM trung gian “ 0 “. Sau đó qua chuyển mạch không gian lúc này tuyến PCM trung gian “ 0 “ được nối tới tuyến PCM trung gian “ 3 “, nhưng tại đầu vào của khối chuyển mạch thời gian OT3 và vẫn giữ nguyên tin tại khe thời gian TS10. Qua khối chuyển mạch thời gian OT3 nội dung tin ở khe thời gian TS10 được chuyển đến khe thời gian TS6 của tuyến PCMo3 sau đó được đưa tới phía thu của khối tập trung thuê bao và đến thuê bao bị gọi. Quá trình truyền tin từ thuê bao bị gọi đến thuê bao chủ gọi: Để đấu nối các tuyến thông tin giữa thuê bao bị gọi đến thuê bao bị gọi đến thuê bao chủ gọi (Từ TS6/ PCMi3 đến TS4/ PCMi0), thì nội dung thông tin ở khe thời gian TS6 của tuyến PCMi3 sau khi qua chuyển mạch thời gian IT3 nó được chuyển đến khe thời gian TS11 của tuyến PCM trung gian “ 3 “. Sau đó qua chuyển mạch không gian nội dung thông tin ở khe thời gian TS11 được chuyển đến khung PCM trung gian “ 0 “ ở đầu vào của chuyển mạch thời gian OT0 nhưng vẫn là khe thời gian TS11. Qua chuyển mạch thời gian OT0 nội dung tin từ khe thời gian TS11 của tuyến PCM trung gian “ 0 “ được chuyển sang khe thời gian TS4 của PCMo0 và thông tin tại đây được thuê bao chủ gọi tiếp nhận. 1.6.5.5 Trường chuyển mạch ghép loại S-T-S a. Cấu tạo: Một khối chuyển mạch S-T-S gồm: 2 chuyển mạch không gian được bố trí ở ngõ vào, ngõ ra và các chuyển mạch thời gian ở giữa. Mỗi chuyển mạch thời gian có các bus nhập được kết nối với các bus xuất của chuyển mạch không gian đầu vào và có các bus xuất được kết nối với các bus nhập của chuyển mạch không gian đầu ra. Trên hình vẽ trang sau, ta mô tả chuyển mạch S-T-S có 2 chuyển mạch không gian đầu vào và đầu ra có ma trận kích thước 3*3 với 3 chuyển mạch thời gian ở giữa. b. Nguyên lý hoạt động - Hai chuyển mạch không gian có nhiệm vụ chuyển đổi các khe thời gian có cùng chỉ số nhưng ở các khung khác nhau, còn các chuyển mạch thời gian có nhiệm vụ chuyển đổi nội dung giữa các khe thời gian khác nhau trong cùng một khung. - Chuyển mạch không gian đầu vào được kết nối với chuyển mạch thời gian trong thời gian của khe thời gian nhập, còn chuyển mạch không gian đầu ra được kết nối với chuyển mạch thời gian trong thời gian của khe thời gian xuất. Ta xét ví dụ sau: Giả sử ta cần kết nối khe thời gian TS10/A1 tới khe thời gian TS45/C1 * Trong ví này ta chọn: - Chuyển mạch không gian đầu vào điều khiển theo hướng hàng. - Chuyển mạch không gian đầu ra điều khiển theo hướng cột. - Chuyển mạch thời gian điều khiển theo nguyên lý đầu ra. * Trong thời gian của khe thời gian ở bus nhập (TS10) thì chuyển mạch không gian đầu vào được kết nối tới chuyển mạch thời gian. * Trong thời gian của khe thời gian ở bus xuất (TS45) được chỉ định, hệ thống điều khiển có thể điều khiển chọn bất kỳ một chuyển mạch thời gian nào có khe thời gian nhập (TS10) và khe thời gian xuất (TS45) tự do để tham gia vào quá trình kết nối. Trong ví dụ này, ta chọn chuyển mạch thời gian thứ 3 tham gia vào quá trình kết nối. Trong thời gian TS10 Bus A1 được kết nối tới Bus B3 thông qua toạ độ tiếp điểm của hàng thứ nhất và cột thứ ba trong chuyển mạch không gian ngõ nhập. Do đó, vị trí thứ “10” của chuyển mạch A1 chứa địa chỉ của toạ độ tiếp điểm của hàng thứ nhất và cột thứ ba ( dưới dạng nhị phân). Đến chuyển mạch thời gian nội dung của khe thời gian TS10 được ghi vào ngăn nhớ thứ “10” trong SM-B3, đồng thời ngăn nhớ thứ “45” chứa địa chỉ của ngăn nhớ thứ ”10” (dưới dạng nhị phân). Căn cứ vào địa chỉ chứa trong ngăn nhớ thứ “45” bộ điều khiển trung tâm điều khiển đọc nội dung của ngăn nhớ trong bộ nhớ SM-B3 có địa chỉ là ”10” ( dưới dạng nhị phân). Đến chuyển mạch không gian đầu ra trong thời gian TS45 thì Bus nhập ngõ ra của chuyển mạch thời gian B3 được kết nối tới Bus C1 của chuyển mạch không gian ngõ ra thông qua toạ độ tiếp điểm giữa hàng thứ 1 và cột thứ 1 trong chuyển mạch không gian đầu ra. Do đó, CM-C1 chứa địa chỉ của toạ độ tiếp điểm trên (“3”) trong ngăn nhớ thứ “45”. TS10 B1 B3 A1 A2 A3 CM-B1 SM-B1 CM-A3 CM-A2 CM-A1 CM-C1 CM-C2 CM-C3 3 3 CM-B3 10 TS10 10 10 45 TS 45 TS45 C1 C2 C3 SM-B3 Cấu tạo của chuyển mạch S-T-S 1.7 Điều khiển trong tổng đài điện tử SPC 1.7.1. Nhiệm vụ điều khiển Trong các tổng đài điện tử SPC các nhiệm vụ điều khiển được nhân viên xử lý thực hiện để tạo tuyến đấu nối cho các cuộc gọi cũng như các công việc điều hành và bảo dưỡng khác. Các công việc này được thực hiện nhờ quá trình trao đổi thông tin báo hiệu. THIẾT BỊ CHUYỂN MẠCH Điều khiển chuyển mạch Điều khiển trung tâm Báo hiệu và điều khiển trong tổng đài SPC Khối mạch kết cuối thuê bao Máy thu phát báo hiệu thuê bao Khối mạch kết cuối trung kế Các mạch trung kế nội Máy thu phát báo hiệu trung kế Thiết bị phân phối báo hiệu hoặc lệnh điều khiển Thiết bị xác định báo hiệu Thông tin báo hiệu được đưa tới từ mạng thuê bao hay trung kế được tách ra từ khối mạng kết cuối thuê bao và trung kế được đưa tới thiết bị xác định báo hiệu. Thiết bị này cũng được cấp xử lý khu vực mạch kết cuối thuê bao hay trung kế điều khiển. Các mạch thu thông tin báo hiệu thuê bao và trung kế đảm nhiệm trực tiếp công việc này dưới sự điều khiển của cấp xử lý khu vực mạch kết cuối thuê bao hay trung kế. Các mạch kết cuối thuê bao, kết cuối trung kế, trung kế nội bộ, thuê phát báo hiệu thuê bao và trung kế... tạo thành khối thiết bị ngoại vi. Để thực hiện được các loại cuộc nối thì bộ điều khiển trung tâm phải nhận được các thông tin báo hiệu từ các thiết bị ngoại vi thông qua thiết bị xác định báo hiệu. Bộ điều khiển trung tâm phân tích các thông tin báo hiệu này để đưa ra các lệnh thích hợp. Các lệnh này được đưa tới bộ điều khiển chuyển mạch để điều khiển tạo tuyến gọi hoặc đưa tới thiết bị phân phối báo hiệu để cung cấp các dạng báo hiệu cần thiết cho thuê bao hoặc các mạch trung kế thông qua thiết bị phân phối báo hiệu. 1.7.2. Cấu tạo của thiết bị điều khiển chuyển mạch 1.7.2.1. Sơ đồ khối của hệ thống Cấu trúc tổng quát của hệ thống điều khiển gồm có: - Bộ phân phối lệnh: Bộ phận này làm nhiệm vụ phân phối các lệnh thích hợp để thực thi trên cơ sở các loại thiết bị ngoại vi chuyển mạch, thứ tự ưu tiên của chúng và các thông tin đưa vào. Bộ phân phối lệnh và đưa tới bộ nhớ chương trình địa chỉ lệnh cần thiết phải xử lý theo nguyên tắc là: Trong thời gian thực thi lệnh trước thì địa chỉ lệnh tiếp theo đã được gửi tới bộ nhớ chương trình. Ngoài ra địa chỉ số liệu cần thiết liên quan tới từng lệnh cũng được gửi từ đây tới bộ nhớ số liệu và phiên dịch. - Bộ ghi – phát lệnh: Khối này làm nhiệm vụ ghi đệm các kệnh cần thực hiện. - Bộ nhớ chương trình: Bộ nhớ chương trình ghi lại tất cả các chương trình cần thiết cho nhiệm vụ điều khiển mà thiết bị điều khiển này đảm nhiệm. Bộ nhớ chương trình có cấu trúc kiểu ROM. Các chương trình này có thể là các chương trình vi xử lý hoặc các chương trình điều hành và bảo dưỡng. - Bộ nhớ số liệu: Bộ nhớ số liệu làm nhiệm vụ ghi lại các số lệu cần thiết phục vụ cho quá trình thực thi các lệnh. Ngoài số liệu thuê bao, trung kế...ở các hệ thống trong tổng đài SPC như xử lý điều hành và bảo dưỡng có bộ nhớ số liệu phục vụ cho công tác điều hành và bảo dưỡng, bộ xử lý chuyển mạch bộ xử lý chuyển mạch thì có các bộ nhớ phiên dịch và tạo tuyến để ghi lại các bảng trạng thái của tuyến nối, hồ sơ thuê bao,... ở dạng cố định. Ngoài các bộ nhớ này còn có các bộ nhớ tạm thời. Nó chỉ ghi lại các số liệu cần thiết cho quá trình xử lý gọi như số liệu về địa chỉ thuê bao, số liệu về trạng thái thuê bao bận hay rỗi...Các số liệu này thay đổi trong quá trình xử lý cuội gọi. - Bộ ghi phát thao tác: Thiết bị này làm nhiệm vụ thực thi các thao tác logic và số học theo các lệnh và số liệu thích hợp để đưa ra các lệnh điều khiển tương ứng qua thiết bị vào ra tới các thiết bị ngoại vi cần điều khiển, nếu lệnh này là chỉ thị kết quả của một công việc. Trong trường hợp các lệnh sau khi thực thi ở đây cần phải thực hiện các lệnh tiếp theo để phục vụ một công việc thì bộ ghi phát thao tác chuyển yêu cầu xử lý tiếp tới bộ phân phối lệnh và chuyển kết quả xử lý tới bộ nhớ số liệu cần thiết. - Thiết bị vào ra: Thiết bị này làm nhiệm vụ đệm và chuyển các thông tin từ thiết bị ngoại vi vào hệ điều khiển và chuyển mạch các lệnh từ bộ điều khiển tới thiết bị ngoại vi. 1.7.2.2. Quá trình làm việc Trong các tổng đài điện tử SPC thường có cấu trúc điều khiển phân bố, vì vậy có thể có hai hoặc ba cấp điều khiển, ở mỗi cấp điều khiển cũng được tổ chức thành nhiều bộ xử lý theo chức năng của chúng. Vì mỗi bộ xử lý đảm nhiệm một số công việc riêng nên chúng có khác nhau về công suất xử lý, tốc độ làm việc, dung lượng nhớ...để thực hiện các chương trình hệ thống. Để thực hiện một thao tác điều khiển, thiết bị điều khiển nhận thông tin từ các thiết bị ngoại vi, thông qua thiết bị vào – ra đưa tới bộ phân phối lệnh. Căn cứ vào từng công việc cụ thể và mức ưu tiên của nó bộ phân phối lệnh đưa địa chỉ lệnh cần thiết tới bộ nhớ chương trình. Tại đây chương trình cần được thực hiện được gọi ra bộ ghi đệm. Thông thường khi một lệnh được gọi ra lưu vào bộ ghi-phát đệm thì địa chỉ lệnh tiếp theo được chuyển giao tới bộ nhớ chương trình. Khi lệnh lưu ở bộ ghi-phát được chuyên tới bộ ghi-phát thao tác thì lệnh ứng với địa chỉ vừa được ghi vào được chuyển ra bộ ghi phát lệnh và địa chỉ lệnh kế tiếp lại được chuyển vào bộ nhớ chương trình. Quá trình cứ tiếp diễn như vậy. Đồng thời với việc đưa địa chỉ lệnh tới bộ nhớ chương trình, bộ phân phối lệnh cũng đưa địa chỉ số liều kèm theo cho lệnh đó tới bộ nhớ số liệu. Khi lệnh được đưa tới bộ ghi phát thao tác số liệu thì số liệu tương ứng cũng được đưa tới đây. Tại đây lệnh được thực thi và kết quả là một thông số logic điều khiển được đưa ra. Thông số logic này nếu là kết quả của một công việc cần được xử lý thì nó được chuyển tới thiết bị vào-ra để đưa tới thiết bị ngoại vi thực hiện công việc. Nếu thông số logic chưa phải kết quả thì thông số này được ghi ở bộ nhớ số liệu ở dạng một số liệu cho lệnh sau và thông báo về việc này cho bộ phân phối lệnh. Bộ phân phối lệnh quyết định tiếp tục thực thi lệnh tiếp theo để hoàn thiện công việc hoặc tạm thời dừng lại vì chưa đủ số liệu cần thiết. 1.7.2.3. Thiết bị giao tiếp vào-ra Thiết bị giao tiếp vào-ra làm nhiệm vụ giao tiếp giữa các thiết bị ngoại vi và các thiết bị điều khiển. Chúng bao gồm bộ giải mã địa chỉ AD và hệ thống cổng dẫn tin vào. Thông tin từ các thiết bị ngoại vi đưa tới ở dạng các tổ hợp mã 16 bit. Các tổ hợp mã này mang thông tin cần thiết phải xử lý nhờ lệnh từ bộ xử lý. Chúng được chuyển qua hệ thống các mạch AND vào thiết bị xử lý nhờ lệnh từ bộ xử lý đưa ra thông qua bộ giải mã địa chỉ AD. Các thông tin sau khi đẵ được xử lý ở bộ xử lý trung tâm đưa ra cũng ở dạng các tổ hợp mã 16 bit hoặc 32 bit (tuỳ theo bộ xử lý xử dụng cho thiết bị điều khiển). Sau khi giải mã tổ hợp mã nhị phân được dịch sang dạng thập phân và kết quả là một trong số n đầu ra của bộ giải mã nhận được tín hiệu điều khiển để đưa tới điểm điều khiển tương ứng. 1.7.3. Các phương pháp dự phòng cho hệ thống điều khiển Để đảm bảo độ an toàn và tin cậy cho quá trình làm việc của tổng đài thì cần thiết phải trang bị dự phòng cho một số hệ thống điều khiển quan trọng, đặc biệt đối với cấp điều khiển trung tâm. Trang bị dự phòng tức là trang bị 2 hay 3 bộ xử lý cho một thiết bị điều khiển. Các bộ xử lý này bao gồm cả đơn vị xử lý trung tâm và các mạch điện bổ trợ như các loại bộ nhớ, các mạch điện giao tiếp, giám sát, phối ghép...Có nhiều phương pháp dự phòng, ta xét một số phương pháp dự phòng thường dùng. Tải cần xử lý Pa Pb Ma Mb C C P : Bộ xử lý M: Bộ nhớ C: Tạo nhịp đồng hồ Hệ thống dự phòng cặp đồng bộ 1.7.3.1. Dự phòng cặp đồng bộ Trong phương pháp dự phòng cặp đồng bộ hai bộ xử lý Pa và Pb được xử dụng để xử lý tải cho khu vực nó đảm nhiệm. Chúng có thể tiếp cận với tất cả các nguồn tải cần xử lý và mỗi bộ xử lý có một bộ nhớ riêng của mình. Để 2 bộ xử lý làm việc đồng bộ với nhau người ta xử dụng bộ tạo nhịp đồng bộ C. Hệ thống còn có bộ so sánh để thực hiện so sánh kết quả xử lý từng lệnh của hai bộ xử lý. Toàn bộ chương trình điều khiển và số liệu cần thiết phục vụ quá trình thực thi các chương trình đều được ghi ở cả hai bộ nhớ Ma và Mb. Hai bộ xử lý đồng thời nhận một công việc để xử lý và đồng thời với nhau theo từng lệnh, từng chương trình. Kết quả xử lý mỗi lệnh ở mỗi bộ xử lý ở mỗi bộ xử lý được so sánh với nhau ở bộ so sánh. Nếu kết quả xử lý khác nhau tức là một trong chúng có sự cố ở phần cứng. Thông qua chương trình đoán lỗi, ngay lập tức bộ xử lý có sự cố bị loại ra. Công việc xử lý được giao cho bộ xử lý còn lại. Vì hai bộ xử lý làm việc đồng thời để xử lý cùng một công việc nên tất cả các chương trình và số liệu ghi ở hai bộ nhớ là giống nhau. Trong trường hợp có lỗi ở phần mềm thì không thể phát hiện được vì lúc này kết quả xử lý vẫn giống nhau. Đây là một nhược điểm của phương pháp dự phòng cặp đồng bộ. Mặt khác ở phương pháp này công suất của mỗi bộ xử lý phải đủ lớn để xử lý toàn bộ tải của khu vực chúng đảm nhiệm nên hiệu suất sử dụng không cao. 1.7.3.2. Dự phòng phân tải Tải cần xử lý Pa Pb Ma Mb C P : Bộ xử lý M: Bộ nhớ C: Tạo nhịp đồng hồ Nguên lý dự phòng phân tải Hệ thống dự phòng phân tải sử dụng hai bộ vi xử lý Pa và Pb. Mỗi bộ vi xử lý đều có thể tiếp cận với tất cả các đầu vào-ra của nguồn tải mà nó đảm nhiệm. Công việc xử lý gọi cho các cuộc gọi được phân bố ngẫu nhiên cho một trong hai bộ vi xử lý. Khi một bộ xử lý nào đó đã tiếp nhận một cuộc gọi thì nó đảm nhiệm các công việc xử lý cho tới khi hoàn thành cuộc gọi. Hai bộ xử lý cùng làm việc, nhưng xử lý các công việc khác nhau từ một số nguồn tải nhất định như trường chuyển mạch, các module thuê bao hoặc trung kế, thiết bị điều hành và bảo dưỡng... Nhờ cơ cấu bảo dưỡng tự động tổng đài để ngăn ngừa trường hợp cả hai bộ vi xử lý cùng tiếp cận tới một thiết bị ngoại vi và kiểm tra quá trình làm việc của chúng. Mỗi bộ xử lý cũng có bộ nhớ riêng gồm bộ nhớ chương trình, phiên dịch và số liệu. Bộ nhớ chương trình có nội dung ghi giống nhau, nhưng bộ nhớ phiên dịch và bộ nhớ số liệu thì có nội dung khác nhau, tuỳ thuộc vào nhiệm vụ tức thời mà nó đảm nhiệm. Trong trường hợp có sự cố ở một trong hai bộ xử lý thì bộ xử lý có sự cố được tách ra và toàn bộ tải cần xử lý được giao cho bộ nhớ còn lại. Công việc phát hiện bộ xử lý hỏng được thiết bị tổng đài thực hiện thông qua từng bộ phận xử lý hoặc dung bộ xử lý này kiểm tra bộ xử lý kia. Khi một bộ xử lý có sự cố thì các cuộc gọi mà nó đang đảm nhiệm ở giai đoạn hội thoại hoặc ở trạng thái đổ chuông vẫn tiếp tục được duy trì nhờ bộ xử lý kia. Phương thức dự phòng này là ở thời gian cao điểm công suất của cả hai bộ xử lý lượng tải lớn. Phương pháp dự phòng phân tải thường được sử dụng ở cấp điều khiển trung tâm như xử lý cho điều hành, bảo dưỡng hoặc xử lý gọi. 1.7.3.3. Dự phòng nóng Phương pháp dự phòng nóng là phương pháp dự phòng đơn giản nhất. Hệ thống điều khiển dùng phương pháp điều khiển này dùng hai bộ xử lý Pa và Pb cùng các bộ nhớ riêng của nó là Ma và Mb. Trong đó một trong hai bộ nhớ làm việc còn bộ kia để dự phòng. Hai bộ xử lý này độc lập với nhau. Mỗi bộ xử lý cần có đủ công suất để xử lý toàn bộ tải của khu vực mà nó đảm nhiệm. Trong hệ thống này bộ xử lý dự phòng chỉ làm việc khi bộ xử lý công tác có sự cố xảy ra. Như vậy bộ xử lý dự phòng không thể làm việc tức thời ngay sau khi sự cố xảy ra. Để đảm nhiệm được công việc đang thực hiện của bộ xử lý có sự cố đòi hỏi bộ xử lý dự phòng phải có đủ điều kiện tiếp nhận công việc nhưng phải biết các chương trình đang thực hiện, các giai đoạn cuộc gọi đang xử lý, các số liệu tức thời,... Nếu không thoả mãn điều kiện này thì khi có sự cố xảy ra tổng đài có thể bị ngừng làm việc và các cuộc gọi đang tiến hành bị xoá. Để khắc phục điểm yếu này người ta sử dụng một bộ nhớ chung CM. Cả hai bộ xử lý Pa và Pb đều có thể tiếp cận được với bộ nhớ chung. Trạng thái tức thời ghi ở các bộ nhớ của bộ xử lý công tác được sao chép vào bộ nhớ chung CM cứ 5 giây một lần. Nhờ vậ, khi có sự biến đổi trạng thái giữa hai bộ xử lý thì bộ xử lý mới đảm nhiệm công việc sẽ tiếp nhận công việc mà bộ xử lý bị hỏng đang đảm nhiệm ở phần việc sau cùng đã được ghi chép ở bộ nhớ chung. Trên cơ bản các cuộc gọi đang được thực hiện hoặc đang ở trạng thái đổ chuông có thể được duy trì. CM: Bộ nhớ chung Tải cần xử lý Pa Pb Ma Mb CM Nguyên lý dự phòng nóng Phương pháp dự phòng nóng có nhược điểm là một số công việc đang thực hiện trước khoảng chu kỳ sao chép của bộ nhớ chung sẽ bị xoá nếu sự cố xảy ra. Phươnh pháp này hay được sử dụng cho các tổng đài vừa và nhỏ. 1.7.3.4. Dự phòng N+1 Ở hệ thống này có N+1 bộ xử lý, trong đó N bộ xử lý từ P1 tới Pn làm nhiệm vụ xử lý làm nhiệm vụ xử lý tải tức thời cho hệ thống, bộ xử lý Pn+1 làm nhịêm vụ dự phòng. Ở trạng thái bình thường bộ xử lý này có thể đảm nhiệm một phần tải để xử lý. Như vậy tổng thể N+1 bộ xử lý có năng lực xử lý lớn hơn giá trị tải phát sinh theo thiết kế kỹ thuật. Trường hợp có sự cố xảy ra ở một bộ xử lý nào đó thì bộ dự phòng nhận toàn bộ tải của bộ xử lý có sự cố đảm nhiệm. Phương pháp dự phòng này có ưu điểm dễ dàng cấu trúc hệ thống theo kiểu module, thuận tiện để phát truyển dung lượng của hệ thống. Mặt khác ở giờ cao điểm, tải lớn thì N+1 bộ xử lý có thể đảm nhiệm xử lý lượng tải lớn hơn bình thường. Như vậy khắc phục được hiện tượng ứ tải hoặc quá tải cho các bộ xử lý ở các thời gian cao điểm. Tải cần xử lý P1 P1 P1 Pn+1 M1 M2 Mn Mn+1 M Hệ thống diều khiển dự phòng N+1 Trong các tổng đài SPC hiện đại, hệ thống điều khiển là một tổ hợp các hê thống khác nhau tuỳ thuộc vào kiểu và tính phức tạp của công việc mà nó đảm nhiệm và yêu cầu của trường chuyển mạch. Vì vậy người ta cấu trúc nó theo hệ thống nhiều cấp. Hệ thống điều khiển cần có dự phòng để đảm bảo cho tổng đài làm việc tin cậy và liên tục trong mọi tình huống. Phương pháp dự phòng phân tải là phương pháp dự phòng thông dụng để tránh được sự gián đoạn hoạt động của toàn bộ tổng đài. Nó có ưu điểm là ở trạng thái bình thường nó có năng lực xử lý cao hơn yêu cầu. Như vậy là giờ cao điểm không xảy ra hiện tải ứ tải cần phải xử lý hạn chế. 1.8 Xử Lý Gọi Xử lý gọi trong tổng đài SPC được phần mềm thao tác điều khiển thực hiện. Công việc xử lý cuộc gọi bao gồm: - Phát hiện sự khởi xướng cuộc gọi - Xử lý và trao đổi thông tin báo hiệu - Xác lập tuyến nối qua trường chuyển mạch - Phiên dịch các chữ số địa chỉ - Tính cước - Giám sát cuộc gọi - Giải toả cuộc gọi Đó là các công việc và các giai đoạn cơ bản của quá trình xử lý gọi trong tổng đài SPC. 1.8.1. Các chương trình xử lý gọi Bộ phân phối chương trình Các chương trình đo thử Các chương trình định cuộc gọi Các chương trình điều khiển chuyển mạch Các bộ đệm trạng thái Các bộ đệm ghi phát Các hàng nhớ Danh sách lệnh Nhớ số liệu bán cố định Nhớ số liệu tạm thời Nhớ số liệu cố định Các chương trình xử lý gọi Nguên lý dự phòng phân tải Ở một số hẹ thống tổng đài SPC nhiệm xử lý gọi được hoàn thành chủ yếu nhờ phần mềm. Các thành phần chính của các chương trình xử lý gọi mô tả ở hình vẽ. Chúng bao gồm: Bộ phân phối chương trình, các chương trình dò thử trạng thái, các chương trình định liệu cuộc gọi, các chương trình điều khiển chuyển mạch... và sử dụng các loại bảng số liệu cố định, bán cố định và tạm thời; các bộ đệm ghi phát, bộ đệm trạng thái và hàng nhớ. 1.8.1.1. Chương trình dò thử Các biến cố báo hiệu xuất hiện trong mạng điện thoại được phát hiện nhờ các chương trình dò thử. Trạng thái của một số điểm thử ở các thuê bao hay trung kế được xem xét đồng thời và đều đặn qua từng khoảng thời gian. Thực tế số lượng điểm thử này là 16 hoặc 32 được ghép với nhau và được thử đồng thời. Bộ điều khiển trung tâm so sánh kết quả đo thử giữa lần dò thử mới thực hiện và lần dò thử trước đó đã lưu lại. Công việc so sánh này được thực hiện nhờ thuật toán và mạch điện logic. Nhờ công việc so sánh này mà bất kỳ sự thay đổi nào xảy ra giữa hai lần đo thử đều bị phát hiện. 1.8.1.2. Chương trình tìm tuyến nối Chương trình này là để tìm một tuyến nối rỗi giữa một đầu vào và một đầu ra cho cuộc gọi nội hạt hoặc một tuyến rỗi của của nhóm mạch trung kế đối với các cuộc gọi chuyển tiếp. Cấu tạo chương trình tìm tuyến phụ thuộc vào cấu trúc của trường chuyển mạch. Hiện nay quá trình tìm tuyến trong các hệ thống tổng đài SPC dữa vào quá trình tổng hợp phần mềm nhờ kỹ thuật đồ hoạ. Đây là một trong những chương trình tự liệu gọi quan trọng. 1.8.1.3. Các chương trình tự liệu gọi khác Chương trình phân tích tiền định: Cung cấp các thông tin về tạo tuyến và tính cước cho cuộc gọi dựa vào các chữ số địa chỉ của nó. Chương trình này sử dụng các số liệu tiền định: loại thuê bao, các nghiệp vụ đặc biệt... Chương trình tính cước: Dùng để tính cước cho các cuộc gọi Các chương trình thống kê lưu lượng 1.8.1.4. Chương trình điều khiển chuyển mạch Sau khi các cuộc gọi đã được tư liệu, các chức năng phần cứng cần tác động tuỳ thuộc từng cuộc gọi cần được quyết định. Chương trình điều khiển chuyển mạch phát các lệnh cho thiết bị chuyển mạch tiếng nói qua thiết bị ngoại vi chuyển mạch. Nhờ các lệnh này mà tuyến nối cho các cuộc gọi được thiết lập qua trường chuyển mạch. 1.8.1.5. Hàng các cuộc gọi Khi có một biến cố báo hiệu suất hiện như thuê bao nâng tổ hợp, đặt tổ hợp hay chọn số, các biến cố đó được phân tích ngay khi đặt vào một hàng tương ứng phù hợp với loại xử lý cần thiết. 1.8.1.6. Gián đoạn Để xử dụng tối ưu các bộ xử lý, thời gian làm việc của nó được phân phối cho các công việc trên nhu cầu phù hợp với mức ưu tiên cho các công việc khác nhau. Nhờ vậy một việc cần thiết ở mức ưu tiên cao có thể thực hiện ở bất kỳ thời điểm nào. Mức ưu tiên giữa các chương trình được thông qua các mức gián đoạn. việc phân chia các mức gián đoạn tuỳ thuộc vào từng hệ thống tổng đài. 1.8.2. Các loại bảng báo hiệu Tất cả các số liệu liên quan tới cấu trúc phần cứng của hệ thống, các đặc tính của thuê bao, trạng thái đường dây thuê bao, thông tin về tạo tuyến và tính cước... được phân chia theo các kiểu sau: 1.8.2.1. Bảng số liệu cố định Số liệu cố định giống nhau đối với tất cả các tổng đài cùng loại. Nó hình thành một bộ phận logic hệ thống và chứa các số liệu về hình thể cấu chúc của tổng đài. 1.8.2.2. Bảng số liệu bán cố định Số liệu bán cố định phụ thuộc vào các nhân tố ngoài như dung lượng tổng đài, các đặc tính thuê bao, thông tin tạo tuyến và tính cước, phương pháp đấu nối giữa các phần khác nhau của trường chuyển mạch.... 1.8.2.3. Bảng số liệu tạm thời Số liệu tạm thời liên quan tới từng cuộc gọi riêng và chứa trạng thái cuộc gọi, tuyến nối cho tín hiệu tiếng nói qua trường chuyển mạch, khoảng thời gian gọi... Các chương trình xử lý gọi cần thông tin về các thuê bao ở một số giai đoạn xử lý gọi. Số liệu cần thiết được lấy ra từ bảng số liệu tương ứng. 1.8.3. Số liệu thuê bao Sử dụng phần mềm cho phép tạo ra cho thuê bao nhiều đặc tính chi tiết hơn so với hệ thống chuyển mạch cơ điện. Trong các hệ thống này chỉ có thông tin về đường dây thuê bao gồm loại đường dây được phép khai thác hay không, loại nghiệp vụ...có thể được chương trình hoá bằng phương pháp đấu nối cứng. Trong các hệ thống chuyển mạch PCM có thể có khoảng từ 50 đến 100 bit nhớ số liệu cho mỗi thuê bao. Như vậy có thể cung cấp cho thuê bao rất nhiều dịch vụ mới. 1.8.3.1. Phân loại số liệu thuê bao Số liệu thuê bao được chia thành hai loại: - Số liệu mô tả các đặc tính của đường dây thuê bao. - Số liệu miêu tả các dịch vụ cung cấp cho thuê bao. 1.8.3.2. Các số liệu thuê bao 1.8.3.2.1 Số liệu đặc tính thuê bao - Số liệu liên quan đến các đặc tính của đường dây thuê bao gồm: - Số liệu tương thích giữa địa chỉ thiết bị đường dây thuê bao và địa chỉ danh bạ của nó. - Số liệu xác định các đặc tính của mỗi một thuê bao như đường dây đang được phép khai thác hay không, máy điện thoại dùng Pulse hay Tone... - Số liệu liên quan tới từng loại đường dây về phương diện tính cước (đường dây tính cước hay miễn cước, đường dây có truyền dẫn xung tính cước hay không, đường dây có tính cước cho các cuộc gọi vào hay không...) 1.8.3.2.2 Số liệu nghiệp vụ - Số liệu này liên quan tới công việc cung cấp các nghiệp vụ nâng cao cho thuê bao ngoài nghiệp vụ thoại thông thường: - Số liệu bán cố định dùng để xác định các nghiệp vụ mà tổng đài cung cấp cho thuê bao chẳng hạn như địa chỉ ngắn, nghiệp vụ đường dây nóng, gọi chờ, hội nghị... - Số liệu mà thuê bao có thể thay đổi được bằng các thao tác ở máy điện thoại của mình như bảng mã thuê bao gọi địa chỉ ngắn và đầy đủ tương ứng, địa chỉ gọi chuyển... - Số liệu xác định nhóm đường dây PABX. 1.8.3.3. Hồ sơ thuê bao Số liệu thuê bao được lưu trong các hồ sơ thuê bao (các tập nhớ thuê bao). Các vùng này được phân phát cố định cho các thuê bao. Các hồ sơ này có thể được xắp xếp ở các bộ nhớ chính hay bộ nhớ ngoài tuỳ thuộc vào hệ thống. Chúng có thể được định địa chỉ theo địa chỉ danh bạ hoặc địa chỉ của máy thuê bao. 1.8.4. Phân tích phiên dịch và tạo tuyến 1.8.4.1. Phiên dịch Mục đích của công việc phiên dịch là cung cấp thông tin phục vụ đấu nối và tính cước cho các cuộc gọi. Phiên dịch ở một tổng đài SPC được thực hiện nhờ các chương trình phân tích tiền định và bảng phiên dịch. Trên cơ sở cần phải có hai loại số liệu để tiến hành công việc phiên dịch: - Số liệu định gốc cuộc gọi: Số liệu này đặc trưng cho gốc cuộc gọi, trên cơ sở số liệu này thiết bị điều khiển có thể nhận ra được cuộc gọi này của thuê bao nội hạt hay từ trung kế gọi vào. Nó được phiên dịch để chọn ra bảng phiên dịch thích hợp. - Số liệu chọn số: Đây là các chữ sô địa chỉ thuê bao bị gọi thu được từ thuê bao chủ gọi. Các chữ số này được dùng để chỉ ra các bảng phiên dịch. Các bảng này cung cấp thông tin cần thiết cho các thao tác xử lý, cần cho công việc tạo tuyến của các cuộc gọi. 1.8.4.2. Phân tích tạo tuyến Đây là công việc phân tích các chữ số địa chỉ thu được. Quá trình phân tích được thực hiện từng các chữ số một hoặc sau khi thu được một vài chữ số đầu. Thông tin địa chỉ có thể bao gồm toàn bộ các chữ số địa chỉ hay chỉ một phần trong các chữ số đó. Quá trình phân tích địa chỉ được thực hiện theo hai bước: - Xác định kiểu cuộc gọi: Căn cứ vào cụm chữ số địa chỉ đầu, thường là một hoặc hai chữ số để xác định kiểu cuộc gọi. Bộ điều khiển trung tâm căn cứ vào các chữ số địa chỉ đầu tiên thu được để phân tích và nhận dạng kiểu cuộc gọi cho cuộc gọi bao gồm: gọi nội hạt, gọi nội tỉnh, gọi quốc gia, gọi quốc tế, gọi theo phương pháp nghiệp vụ đặc biệt... - Xác định thông tin tạo tuyến: Sau khi nhận được toàn bộ địa chỉ thuê bao bị gọi, bộ điều khiển trung tâm phân tích để có được thông tin hoàn chỉnh để có thể điều khiển lập tuyến cho cuộc gọi. Thông tin này gồm địa chỉ của thiết bị của thuê bao chủ gọi và bị gọi, tuyến nối này thiết lập qua trường chuyển mạch, số liệu tính cước, các dịch vụ đặc biệt... 1.8.4.3. Bảng phiên dịch và tạo tuyến Các chương trình phiên dịch và tạo tuyến đưa ra các bảng phiên dịch và tạo tuyến cho cuộc gọi. Các bảng này xác định mối quan hệ giữa các chữ số địa chỉ thu được và nhóm đương trung kế hoặc các mạch điện kết cuối dùng để đấu nối cho cuộc gọi. Trong trường hợp có quá tải ở tuyến nối chính phải thiết lập qua tuyến nối vòng (phụ) thì thông qua công việc phân tích nhóm chữ số địa chỉ đầu sẽ cho ta thông tin xác định nhóm trung kế bị quá tải. 1.8.5. Thiết lập gọi Trình tự mô tả quá trình thiết lập gọi qua một tổng đài SPC. Trong thực tế có thể có sự khác nhau trong từng hệ thống riêng 1.8.5.1. Dò thử đường dây thuê bao chủ gọi Chương trình dò thử đường dây sẽ điều khiển thiết bị điều khiển trạng thái đường dây thuê bao theo chu kỳ ở mức đồng hồ. Bộ xử lý trung tâm so sánh kết quả dò thử của hai chu trình do thử liên tiếp và phát hiện thuê bao nâng hay đặt tổ hợp trong khoảng thời gian giữa hai chu trình dò thử đó. Ngay khi phát hiện thuê bao nào đó muốn khởi xướng một cuộc gọi, căn cứ vào địa chỉ thiết bị của thuê bao nó được đặt vào một hàng thuê bao chủ gọi. Sau khi phát hiện cuộc gọi mới, quá trình xử lý gọi bắt đầu. Bộ điều khiển chuyển mạch trung tâm phân phát tạm thời vùng nhớ cho cuộc gọi, vùng nhớ này làm việc như một bộ ghi phát. Tất cả các bộ ghi phát rỗi xếp thành một hàng rỗi. Bộ ghi phát rỗi ở đầu được chọn ra và được duy trì gắn bó với cuộc gọi trong suốt thời gian xử lý gọi. Trước khi đưa số liệu vào bộ đệm ghi phát vừa được phân phát, các bit nhớ của bộ ghi phát này được đưa về trạng thái 0. Tiếp theo chương trình định tuyến làm việc, nó xác định một tuyến rỗi giữa đường dây thuê bao chủ gọi và bộ ghi phát này. Kết quả của công việc tìm kiếm được điều khiển chuyển tới chương trình điều khiển nối. Chương trình này thiết lập một kênh báo hiệu phát âm mời quay số cho thuê bao. 1.8.5.2. Chọn số và tạo tuyến Khi thuê bao chủ gọi chọn một chữ số địa chỉ thuê bao chủ gọi, xung hoặc tín hiệu quay số này được chương trình dò thử thông tin địa chỉ phát hiện. Các chữ số địa chỉ được ghi lại trong bộ nhớ đệm ghi phát. Khi các chữ số địa chỉ đầu tiên đã thu được, quá trình phân tích tiềm định bắt đầu trên cơ sở các chữ số mã liên lạc. Tiếp theo đó các chi tiết về cuộc gọi được ghi lại ở bộ ghi phát. Thời điểm bắt đầu công việc phân tích tạo tuyến phụ thuộc chủ yếu vào kiểu cuộc gọi. Đối với các cuộc gọi nội hạt hoặc gọi vào thì công việc này bắt đầu sau khi thu được toàn bộ các chữ số địa chỉ. Còn đối với các cuộc gọi ra hay gọi chuyển tiếp thì công việc phân tích và tạo tuyến bắt đầu ngay khi thu được nhóm địa chỉ tiềm định. Với cuộc gọi nội hạt, sau khi thu được toàn bộ các con số địa chỉ, các chương trình xử lý thiết lập gọi kiểm tra địa chỉ của thuê bao bị gọi và loại thuê bao. Sau đó lệnh tìm tuyến được phát ra và công việc chọn tuyến được thực hiện (Kiểm tra trạng thái bận, rỗi của các mạch dây, chuẩn bị một tuyến nối qua mạng chuyển mạch giữa thuê bao chủ gọi và thuê bao bị gọi). 1.8.5.3. Cấp chuông Sau giai đoạn chọn tuyến là bước cấp chuông. Khi máy thuê bao bị gọi rỗi thì dòng chuông được cấp tới thuê bao bị gọi và hồi âm chuông được cấp tới thuê bao chủ gọi. 1.8.5.4. Giám sát Sau khi thuê bao bị gọi trả lời hệ thống điều khiển các thiết bị liên quan sang trạng thái truyền dẫn tiếng nói. Vì số liệu trong giai đoạn này chỉ cần số liệu nhận dạng tuyến và mã tính cước nên bộ ghi phát đệm được giải phóng và được chuyển về hàng ghi phát rỗi. Ngay sau khi tín hiệu giải toả từ thuê bao chủ gọi hoặc thuê bao bị gọi được phát hiện, giai đoạn giải toả tuyến nối bắt đầu. Lúc này toàn bộ thiết bị của tổng đài liên quan tới cuộc gọi được giải phóng, xoá các phần tử tuyến và phục hồi thiết bị kết cuối. 1.8.6. Tính cước Ở tổng đài thuê bao, công việc tính cước được thực hiện bởi các đồng hồ tính cước riêng cho từng thuê bao. Ở tổng đài SPC các đồng hồ tính cước thực chất là các vùng nhớ. Giá cả cho mỗi cuộc gọi có thể xác định được tại chỗ thông qua các thông tin lấy ra từ bảng phiên dịch. Các bảng phiên dịch ở các hồ sơ thuê bao cần phải cung cấp thông tin cho phép hệ thống quyết định được đối với cuộc gọi các tham số: - Là cuộc gọi có hay không tính cước. - Tính cước dựa trên cơ sở giá cước đồng đều, việc tính cước này sẽ chỉ ra số lượng các đơn vị cước - Tính cước trên cơ sở thời gian hội thoại. - Tính cước dựa trên các thông tin tổng đài khác đưa tới. 1.9 BÁO HIỆU 1.9.1. Khái quát chung về báo hiệu 1.9.1.1. Giới thiệu chung Trong mạng viễn thông báo hiệu được coi là một phương tiện để chuyển thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác, các thông tin và các lệnh này liên quan đến thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi. Thông thường báo hiệu được chia thành hai loại: Báo hiệu đường dây thuê bao và báo hiệu liên đài. Báo hiệu đường dây thuê bao là báo hiệu đầu cuối, thường đó là máy điện thoại và tổng đài nội hạt, còn báo huệu liên đài là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau. Ta có thể mô phỏng sự phân chia báo hiệu như sau: BÁO HIỆU Báo hiệu đường dây thuê bao Báo hiệu liên đài Báo hiệu kênh riêng CAS Báo hiệu kênh chung CCS Phân chia báo hiệu Báo hiệu liên đài gồm hai loại là: Báo hiệu kênh riêng (CAS) và báo hiệu kênh chung (CCS). Báo hiệu kênh riêng là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong kênh tiếng hoặc trong một kênh có liên quan chặt chẽ với kênh tiếng. Còn với báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu trong đó báo hiệu nằm trong một kênh tách biệt với các kênh tiếng và báo hiệu này được sử dụng chung cho một số lượng lớn các kênh tiếng. 1.9.1.2. Các loại báo hiệu - Báo hiệu đường thuê bao Để bắt đầu một cuộc gọi, một thuê bao nhấc máy, hành động này tạo ra một tín hiệu gửi đến tổng đài để báo cho tổng đài biết rằng thuê bao muốn tạo một cuộc gọi. Thuê bao A Thuê bao B Tổng đài Nhấc máy Mời quay số Các con số Hồi âm chuông Dòng chuông B trả lời Hội thoại Đặt máy Đặt máy Các tín hiệu trong báo hiệu đường thuê bao Ngay khi thiết bị thu tương ứng được đấu nối với đường thuê bao, tổng đài sẽ gửi tín hiệu mời quay số đến cho thuê bao và sau đó thuê bao có thể bắt đầu quay số của thuê bao bị gọi. Nếu thuê bao bị gọi rỗi, tổng đài sẽ gửi dòng chuông cho thuê bao bị gọi đồng thời tín hiệu hồi âm chuông sẽ được gửi lại cho thuê bao chủ gọi. Nếu thuê bao bị gọi bận, thì tín hiệu báo bận được gửi đến cho thuê bao chủ gọi. - Báo hiệu liên đài Báo hiệu liên đài gồm các thông tin được trao đổi giữa các tổng đài, đó là các tín hiệu báo hiệu đường và các tín hiệu báo hiệu thanh ghi. Các báo hiệu thanh ghi được sử dụng trong pha thiết lập gọi để chuyển các thông tin địa chỉ và thuộc tính của thuê bao, còn các tín hiệu đường được sử dụng trong toàn bộ cuộc gọi từ khi thiết lập, trong khi đàm thoại và kết thúc cuộc gọi. Thuê bao A Thuê bao B Chiếm Công nhận chiếm Địa chỉ Trả lời Hội thoại Giải phóng hướng về Các tín hiệu trong báo hiệu thanh ghi Tổng đài Tổng đài Giải phóng hướng đi Nội dung thông tin trong các báo hiệu hầu hết giống như các tín hiệu trong báo hiệu đường thuê bao. Tất cả các tín hiệu báo hiệu này được mang trong kênh tiếng. Kiểu báo hiệu này được gọi là báo hiệu kênh riêng: Đường thuê bao Tổng đài chủ gọi Thuê bao bị gọi Tổng đài bị gọi Đường thuê bao Đường trung kế Đặt máy Đặt máy Đặt máy Địa chỉ Mời quay số Chiếm Công nhận chiếm Địa chỉ Hồi âm chuông Chuông Trả lời Nhấc máy Hội thoại Đặt máy Đặt máy Cắt đấu nối Báo hiệu đường thuê bao Báo hiệu đường thuê bao Báo hiệu liên đài Các tín hiệu báo hiệu cho một cuộc gọi hoàn thành Thuê bao chủ gọi 1.9.1.3. Các chức năng báo hiệu - Chức năng giám sát: Chức năng giám sát được sử dụng để nhận biết sự thay đổi về trạng thái hoặc điều kiện ở một phần tử (Đường thuê bao và các đường mạng) và nó phản ánh các điều kiện đặt máy, nhấc máy của thuê bao, gồm các điều kiện sau: +Nhấc máy chiếm + Nhấc máy trả lời + Giải phóng hướng về + Giải phóng hướng đi + Các tín hiệu này nhận biết mọi sự thay đổi về trạng thái đường từ trạng thái rỗi sang trạng thái bận và ngược lại. - Các chức năng tìm chọn: Các chức năng này có liên quan đến thủ tục thiết lập gọi và khởi đầu bằng việc thuê bao chủ gọi gửi thông tin địa chỉ của thuê bao bị gọi, các thông tin này được truyền giữa các tổng đài. Các thông tin của chức năng tìm chọn được truyền giữa các tổng đài ngoài các thông tin địa chỉ để đáp ứng quá trình chuyển mạch, đó là các tín hiệu điều khiển như tổng đài bị gọi thông báo cho tổng đài chủ gọi biết nó rỗi và có khả năng tiếp nhận các con số quay số, yêu cầu gửi các con số tiếp theo... Tuỳ theo hệ thống mà cũng có thể cần các tín hiệu phục vụ khác nữa như các tín hiệu công nhận. Chức năng tìm chọn liên quan đến thiết lập đấu nối cho cuộc gọi, mà trực tiếp là chễ quay số . Chức năng tìm chọn phải có tính hiệu quả, độ tin cậy cao để đảm bảo chính xác các chức năng chuyển mạch. - Các chức năng vận hành-quản lý mạng: Khác với chức năng giám sát và tìm chọn liên quan trực tiếp đến quá trình xử lý gọi. Các chức năng quản lý mạng cần thiết cho việc sử dụng mạng lưới một cách tối ưu nhất. Các tín hiệu quản lý mạng có thể là: - Nhận biết và chuyển các thông tin về trạng thái tắc nghẽn trong mạng, thông thường là bảng tin trạng thái đường dây thuê bao chủ gọi. - Thông báo về các thiết bị, các trung kế không bình thường. - Cung cấp các thông tin tính cước. - Cung cấp phương tiện để đánh giá, đồng chỉnh các cảnh báo từ các tổng đài khác. 1.9.2. Báo hiệu kênh riêng (CAS) 1.9.2.1. Đặc điểm chung Báo hiệu là hệ thống báo hiệu trong đó các tín hiệu được truyền trên một đường báo hiệu riêng biệt. Đối với hệ thống báo hiệu này mỗi kênh tiếng có một đường báo hiệu riêng đã được ấn định, các tín hiệu báo hiệu có thể được truyền theo nhiều cách khác nhau: trong băng, ngoài băng hoặc trong khe thời gian 16 trong tổ chức đa khung của hệ thống PCM. Có nhiều hệ thống báo hiệu CAS khác nhau được sứ dụng: - Hệ thống báo hiệu xung thập phân. - Hệ thống báo hiệu hai tần số. - Hệ thống báo hiệu xung đa tần. - Hệ thống báo hiệu bị khống chế (Hệ thống báo hiệu CCITT R2). Trong các hệ thống báo hiệu này, thông thường các tín hiệu được truyền dưới dạng xung hoặc tone, hoặc tổ hợp các tần số tone. Phương thức báo hiệu đa tần được sử dụng rộng rãi cho chức năng tìm chọn, bằng cách sử dụng 2 trong 5 hoặc 6 tần số nằm trong băng kênh thoại (300-3400 Hz). Hệ thống báo hiệu CAS được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là hệ thống mã đa tần R2 của CCITT. 1.9.2.2. Hệ thống báo hiệu R2 của CCITT Hệ thống báo hiệu R2 là hệ thống báo hiệu kênh riêng (CAS), được thiết kế cho chức năng trao đổi thông tin báo hiệu giữa các tổng đài trong mạng viễn thông số hợp nhất hoặc mạng kết hợp số với tương tự. Mỗi tín hiệu trao đổi là tổ hợp của một cặp tần số (MFC). Hệ thống báo hiệu R2 gồm hai loại tín hiệu tạo thành, đó là: - Tín hiệu báo hiệu đường. - Tín hiệu báo hiệu thanh ghi. a) Báo hiệu đường Các tín hiệu trong báo hiệu đường được phân chia theo hướng đi và hướng về. Hướng đi gồm các tín hiệu: - Tín hiệu chiếm đường - Tín hiệu giải phóng hướng đi Hướng về gồm các tín hiệu: - Tín hiệu xác nhận chiếm - Tín hiệu trả lời - Tín hiệu giải phóng hướng về - Tín hiệu khoá Tổng đài A Tổng đài B Khe thời gian 1-15, khe thời gian 17-31 Các tín hiệu thanh ghi Khe thời gian 16 Các tín hiệu đường Các tín hiệu ghi được mang trên kênh tiếng b) Báo hiệu thanh ghi Khi thực hiện chuyển mạch một cuộc gọi có liên quan đến nhiều tổng đài, cần phải chuyển các thông tin về các con số giữa các tổng đài đó để kết cuối cuộc gọi được chính xác đến thuê bao mang muốn. Thông tin về các con số được chuyển theo hướng đi, nhưng để điều khiển quá trình thiết lập gọi, cần phải chuyển một số các tín hiệu theo hướng ngược lại. Các tín hiệu hướng đi gồm: - Thông tin con số địa chỉ - Thuộc tính thuê bao chủ gọi - Thông tin thông báo kết thúc gửi địa chỉ bị gọi - Thông tin về con số của thuê bao chủ gọi cho tính cước chi tiết Các tín hiệu hướng về gồm: - Tín hiệu thông báo tổng đài bị gọi sẵn sàng nhận các con số địa chỉ của thuê bao chủ gọi. - Các tín hiệu điều khiển xác nhận kiểu thông tin. - Thông tin kết thúc quá trình chọn, thông tin này để giải phóng thanh ghi và thiết lập tuyến thoại. Đồng thời nó còn đưa ra các thông tin về trạng thái tổ hợp của thuê bao bị gọi. - Thông tin tính cước. Thông tin địa chỉ mang một lượng tin lớn và nó có các nguyên lý cơ bản để chuyển thông tin giữa các tổng đài trong mạng như sau: - Kiểu từng chặng (Link – By – Link) - Kiểu thông suốt ( End – To – End) - Kiểu hỗn hợp (Mixed) A B 034-845300 034-845300 845300 300 Chuyển thông tin địa chỉ kiểu từng chặng (link-by-link) TĐ1 TĐ2 TĐ3 TĐ4 Ta có thể mô tả các kiểu báo hiệu này bằng ví dụ giữa thuê bao chủ gọi A thiết lập cuộc gọi trung kế với thuê bao bị gọi B. Mỗi thuê bao có mã vùng riêng và việc liên lạc được thực hiện theo từng cặp. .A B 034-845300 034 845300 300 Chuyển thông tin địa chỉ kiểu thông suốt ( end-to-end) TĐ1 TĐ2 TĐ3 TĐ4 A B 034-845300 034 845300 300 Chuyển thông tin địa chỉ kiểu hỗn hợp TĐ1 TĐ2 TĐ3 TĐ4 Tuỳ thuộc vào vị trí của tổng đài và sự phân cấp quản lý của mạng mà ta sẽ sử dụng kiểu báo hiệu nào cho hợp lý. 1.9.3. Báo hiệu kênh chung 1.9.3.1. Đặc điểm chung Báo hiệu kênh chung (CCS: Common Channel Signalling) khắc phục được nhược điểm của phương thức báo hiệu kênh riêng về mặt hiệu suất sử dụng kênh báo hiệu. Với phương thức báo hiệu kênh chung, kênh báo hiệu phân phát cho kênh tiếng nói chỉ trong từng khoảng thời gian báo hiệu. Người ta sử dụng một tuyến thông tin số liệu riêng biệt chuyên dùng cho công việc báo hiệu. Bộ xử lý Tổng đài B Bộ xử lý Tổng đài A CCIS SIG CCIS SIG Hệ thống báo hiệu kênh chung Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS có một chùm kênh báo hiệu. Chùm kênh này chỉ được phân phát cho một kênh tiếng nói có nhu cầu báo hiệu trước nhất. Như vậy các kênh tiếng nói cần được xếp theo thứ tự chờ kênh báo hiệu rỗi. Dung lượng kênh báo hiệu phụ thuộc vào nội dung báo hiệu, tần suất sử dụng mỗi kênh tiếng nói. Chính vì vậy thiết bị báo hiệu có thể được tập chung hoá, chế tạo gọn gàng hơn. Nó tạo ra ưu điểm về mặt kinh tế. Tuy nhiên phương thức báo hiệu này chỉ sử dụng cho các tổng đài SPC để trao đổi báo hiệu liên đài giữa các bộ vi xử lý. a) Báo hiệu giữa các bộ vi xử Báo hiệu giữa các bộ vi xử lý không xử dụng dạng báo hiệu thông thường như: dòng một chiều, mã bit... Với phương thức báo hiệu kênh chung người ta sử dụng một bản tin số liệu dài khoảng 40-50ms đủ để truyền dẫn toàn bộ thông tin. Từ mã báo hiệu được chia ra thành các phần tử hoặc trường mã bit đại diện cho: - Một bản tin báo hiệu: địa chỉ kênh tiếng nói, địa chỉ dịch vụ... - Một bản tin điều khiển: đồng bộ, địa chỉ bản tin, thông tin xác nhận thu... - Một bản tin phát hiện lỗi: các bit dư để phát hiện lỗi truyền dẫn. b) Thể thức chuyển tin Cấu tạo của bộ phận điều khiển chuyển tin phụ thuộc vào thể thức hay nguyên tắc chuyển tin. Bộ phận này liên quan chủ yếu tới quá trình đồng bộ và hiệu chỉnh lỗi. +)Các cấp mạng cần thiết phải đồng bộ: - Cấp tuyến số liệu cần thiết phải khôi phục đồng bộ bit cho số liệu báo hiệu. - Cấp bản tin xác định được điểm đầu và điểm cuối của mỗi bản tin. - Cấp dãy tin nhận dạng từng bản tin trong dãy bản tin nhận được, nếu cần thiết có thể phát lại bản tin. +) Đề phòng lỗi Để phát hiện và hiệu chỉnh lỗi xuất hiện trong quá trình truyền dẫn cần thiết phải có độ dư của bản tin phát đi nếu không có dự kiến phương thức phát lại bản tin. Với kênh hai hướng được được sử dụng cho tuyến báo hiệu thì cần phải dư để phát hiện lỗi. 1.9.3.2. Hệ thống báo hiệu số 7 (CCITT No 7) Để đưa vào nhiều dịch vụ và tiện nghi mới cho thuê bao, cho cơ quan khai thác và mạng viễn thông, hệ thống báo hiệu số 7 được hoàn thiện. Hệ thống này thích hợp cho cả mạng quốc tế và mạng quốc gia với thuộc tính tối ưu cho mạng thông tin. Thể thức tin F Cờ mở BSN Địa chỉ dãy tin về BIN FSN F IB LI INF CRC F Bit chỉ thị dãy tin về Địa chỉ dãy tin đi Chiều dài của bản tin Bit chỉ thị dãy tin đi Dự trữ Thông tin Các bít kiểm tra Cờ đóng Bản tin trong hệ thống CCITT no 7 Hệ thống báo hiệu số 7 được chia thành các cấp báo hiệu: - Cấp báo hiệu 1: Là cấp đường truyền số liệu báo hiệu. - Cấp báo hiệu 2: Là cấp thực hiện các nhiệm vụ và thể thức đường truyền báo hiệu. Nó tiến hành các công việc như: phát các bản tin báo hiệu lên tuyến số liệu ở dạng các đơn vị thông tin báo hiệu, định giới hạn các đơn vị báo hiệu thông qua cờ mở và cờ đóng, phát hiện lỗi chuyền và hiệu chỉnh lỗi, phát hiện sự cố trên đường trên đường báo hiệu qua việc giám sát lỗi ở các đơn vị báo hiệu và phục hồi các thể thức đặc biệt. - Cấp báo hiệu 3: Xác định các nhiệm vụ và thể thức chuyển tin, nó có hai nhiệm vụ là định hướng các bản tin tới tuyến số liệu hoặc bộ phận thuê bao thích ứng và điều khiển tạo tuyến theo thời gian thực cho các bản tin. - Cấp báo hiệu 4: Đây là cấp báo hiệu thuê bao. Mỗi bộ phận thuê bao có một nhiệm vụ và thể thức báo hiệu riêng như báo hiệu điện thoạ