luận văn tốt nghiệp - tự động trả lời điện thoại

Phiên bản cải tiến mô hình này gọi là hệ thống tổng đài kiểu Strowger trở thành phổ biến vào các năm 20, trong hệ thống Strowger, các cuộc gọi được kết nối liên tiếp tùy theo các số điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ KHOA ĐIỆN_ĐIỆN TỬ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI : TỰ ĐỘNG TRẢ LỜI ĐIỆN THOẠI

Họ và tên:

Lớp:

Nghành:

Khóa:

1- Đầu đề luận văn:

2- Cơ sở ban đầu:

3- Nội dung các phần thuyết minh:

4- Các bản vẽ đồ thị:

5- Cán bộ hướng dẫn:

6- Ngày giao nhiệm vụ:

7- Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

Thông qua bộ môn Ngày tháng năm 2002 Cán bộ hướng dẫn Chủ nhiệm bộ môn

(Ký tên và ghi rõ họ tên ) ( Ký tên và ghi rõ họ tên ) Ä ĐẠI HỌC KỸ THẬT CÔNG NGHỆ KHOA ĐIỆN _ĐIỆN TỬ -o0o -

Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc -o0o -

KHOA ĐIỆN BỘ MÔN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Lời mở đầu

Từ giữa những năm 80 đến nay công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn có những phát triễn đậm nét để hỗ trợ cho sự phát triễn của công nghệ thông tin, và sự tự động hóa trong công nghiệp, … Với độ tích hợp ngày càng cao, công suất tiêu tán bé hơn, thông minh hơn nó đã làm thay đổi hẵn cấu trúc của nền công nghiệp hiện tại Bước vào đầu thế kỷ 21 kỹ thuật điện tử_vi điện tử sẽ là “Chiếc chìa khóa kỹ thuật“ cho các nước trên thế giới bước vào kỷ nguyên mới_ kỷ nguyên của công nghệ thông tin

Tuy chỉ mới thâm nhập vào nước ta nhưng công nghệ thông tin đã phát triễn rất nhanh và ngày càng giữ vai trò quan trọng trong nền công nghiệp nước nhà Hệ thống viễn thông, dịch vụ khách hàng, thông tin di động, nhắn tin càng phát triễn với tính hiện đại và tự động hóa ngày càng cao

Trong quyển luận văn này em muốn trình bày loại “Mạch Tự Động Trả Lời Điện Thoại“, đây là loại mạch có rất nhiều ứng dụng trong thực tế và đã được các hãng điện tử lớn sản xuất và tung ra thị trường

Do kiến thức còn non kém, kinh nghiệm ít ỏi và thời gian có hạn, chắc chắn rằng tập luận văn này ít nhiều không thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong quí thầy cô và bạn bè vui lòng bỏ qua và đóng góp ý kiến để tập luận văn ngày càng hoàn thiện hơn Cuối cùng em xin chân thành cám ơn khoa Điện – Điện Tử và quý thầy cô đã dày công dạy dỗ hướng dẫn em suốt khoá học và đặc biệt cám ơn thầy PHẠM HÙNG KIM KHÁNH , người đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm đề tài để luận văn của em được hoàn thành với thời gian sớm nhất và hoàn chỉnh nhất

Xin cám ơn tất cả các bạn cùng lớp đã đóng góp ý kiến và tài liệu để cho tập luận văn được hoàn tất

Tp Hồ Chí Minh

Ngày 22 tháng 01 năm 2003 Sinh viên thực hiện: PhạmKhắc Thuần

MỤC LỤC

CHƯƠNG I : TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ

I SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỄN TỔNG ĐÀI

II GIỚI THIỆU

1 Định Nghĩa

2 Phân Loại

III SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI

1 Khối Chuyển Mạch

2 Khối Báo Hiệu

3 Khối Điều Khiển

4 Ngoại Vi Thuê Bao Và Trung Kế

CÁC KỸ THUÂT CHUYỂN MẠCH ĐIỆN TỬ

BÁO HIỆU TRONG TỔNG ĐÀI

1 Giới Thiệu Chung

2 Các Hệ Thống Báo Hiệu

3 Vai Trò Của Hệ Thống Báo Hiệu Kênh Chung Số 7

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỔNG ĐÀI

CHƯƠNG II : KHÁI QUÁT CHUNG VỀ MÁY

ĐIỆN THOẠI

I NGUYÊN TẮC CẤU TẠO MÁY ĐIỆN THOẠI

II CHỨC NĂNG TỔNG QUÁT CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI

III PHÂN LOẠI CÁC KIỂU ĐIỆN THOẠI

1 Phân Loại Theo Phương Thức Tiếp Dây

2 Phân Loại Theo Tính Năng Sử Dụng

IV YÊU CẦU VỀ MẠCH ĐIỆN MÁY ĐIỆN THOẠI

CHƯƠNG III : MẠNG ĐIỆN THOẠI

I MẠNG PHÂN CẤP VÀ MẠNG CHUYỂN MẠCH

II CÁC ĐẶC TÍNH TRUYỀN CỦA MẠNG ĐIỆN THOẠI

1 Tiếng Dội

2 Dãi Thông

3 Các Cuộn Phụ Tải

4 Suy Hao Tín Hiệu, Các Mức Công Suất Và Nhiễu III VÒNG NỘI BỘ VÀ TÍN HIỆU BÁO

CHƯƠNG IV : GIỚI THIỆU LINH KIỆN

I OPTO 4N35

II VI MẠCH THUẬT TOÁN TL082

CHƯƠNG V : THIẾT KẾ CHI TIẾT

I SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT

II MẠCH GIAO TIẾP ĐƯỜNG DÂY

III MẠCH ĐẾM HỒI CHUÔNG

IV MẠCH CONTROL RELAY

V MẠCH HYBRID VÀ MẠCH LỌC

VI MẠCH BUSY TONE

VII MẠCH TẠO TẢI GIẢ

KẾT LUẬN

CHƯƠNG I: TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ

I SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TỔNG ĐÀI:

Năm 1876 việc truyền tiếng nói qua khoảng cách xa bằng sợi cáp đồng trở thành hiện thực khi Alexander Graham Bell phát minh ra máy điện thọai Hệ thống tổng đài nhân công được gọi là tổng đài cơ điện được xây dựng ở New Haven của Mỹ năm 1878 là tổng đài thương mại đầu tiên trên thế giới Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các dịch vụ điện thoại một cách thỏa đáng, hệ thống tổng đài tự động được A.B Strowger của Mỹ phát minh năm 1889 Phiên bản cải tiến mô hình này gọi là hệ thống tổng đài kiểu Strowger trở thành phổ biến vào các năm 20, trong hệ thống Strowger, các cuộc gọi được kết nối liên tiếp tùy theo các số điện thoại trong hệ thập phân và do đó được gọi là hệ thống từng nấc

Sau chiến tranh thế giới lần thứ II, nhu cầu về các tổng đài có khả năng xử lí các cuộc gọi tự động nhanh chóng tăng lên Để phát triễn loại hệ thống tổng đài này yêu cầu phải có sự tiếp cận mới hoàn toàn, do cần phải giải quyết các vấn đề phức tạp về tính cước và đối vơi việc xuất hiện một cuộc gọi mới đòi hỏi phải xử lý nhiều tiến trình Hệ tổng đài với các thanh ngang dọc được ra đời

Hệ tổng đài với các thanh ngang dọc được đặc trưng bởi việc tách biệt hoàn toàn chuyển mạch cuộc gọi và các mạch điều khiển Đối với chuyển mạch ngang dọc, loại thanh ngang dọc kiểu mở đóng được sử dụng, bằng cách sử dụng loại chuyển mạch này có một bộ phận mở đóng có sử dụng rờ-le điện từ Chất luợng của cuộc gọi được cải thiện rất nhiều Ngoài ra người ta còn sử dụng một hệ diều khiển chung để điều khiển đồng thời một số trường chuyển mạch khi đó là các xung quay số được lưu trữ vào các mạch nhớ và sau đó bằng một thuật toán được xác định trước, các thông tin địa chỉ thuê bao bị gọi sẽ được phân tích để lựa chọn, thiết lập tuyến nối tới thuê bao bị gọi

Năm 1965 tổng đài điện tử có dung luợng lớn được gọi là ESS No.1 được lắp đặt và đưa vào khai thác thành công ở Mỹ Từ đó mở

ra một kỉ nguyên mới cho hệ thống tổng đài điện tử Hệ thống ESS No.1 là một hệ tổng đài sử dụng các mạch điện tử, bao gồm các vi mạch xử lí và các bộ nhớ để lưu trữ chương trình cho quá trình xử lí cuộc gọi và khai thác bảo dưỡng Nhờ đó đã tăng được tốc độ xử lí

cuộc gọi, dung lượng tổng đài được tăng lên đáng kể Ngoài ra hệ tởng đài điện tử còn tạo được nhiều dịch vụ mới cung cấp cho người sử dụng, đồng thời để vận hành và bảo dưỡng tốt hơn, tổng đài này được trang bị chức năng tự chẩn đoán Tầm quan trọng của việc trao đổi thông tin và số liệu một cách kịp thời có hiệu quả đang trở nên quan trọng hơn khi xã hội tiến đến thế kỉ thứ 21 Để đáp ứng một phạm vi rộng các nhu cầu của con người sống trong giai đoạn đầu của kỉ nguyên thông tin, các dịch vụ mới như dịch vụ truyền số liệu, dịch vụ truyền hình bao gồm cả dịch vụ điện thoại truyền hình, các dịch vụ thông tin di động đang được phát triển và thực hiện Nhằm thực hiện có kết quả các dịch vụ này, IDN (mạng số tích hợp) có khả năng kết hợp công nghệ chuyển mạch và truyền dẫn thông tin qua quá trình xử lí số là một điều kiện tiên quyết Ngoài ra việc điều chế xung mã PCM được dùng trong các hệ thống truyền dẫn đã được áp dụng cho các hệ thống chuyển mạch để thực hiện việc chuyển mạch số Dựa vào công nghệ PCM, một mạng đa dịch vụ số (ISDN) có thể xử lí nhiều luồng với các dịch vụ khác nhau đang được phát triển hiện nay

II GIỚI THIỆU:

1 Định nghĩa:

Tổng đài là một hệ thống chuyển mạch, nó có nhiệm vụ kết nối các cuộc liên lạc từ thiết bị đầu cuối chủ gọi (calling side) đến thiết bị đầu cuối bị gọi (called side)

2 Phân loại :

2.1 Tổng đài nhân công:

Tổng đài nhân công ra đời từ khi mới bắt đầu hình thành hệ thống thông tin điện thoại Trong tổng đài này, việc định hướng thông tin được thực hiện bởi sức người Nói cách khác việc kết nối thông thoại cho các thuê bao được thực hiện bởi các thao tác trực tiếp của con người Người thực hiện các thao tác này được gọi là điện thoại viên Nhiệm vụ của điện thoại viên trong tổng đài này bao gồm:

- Nhận biết nhu cầu của thuê bao gọi bằng các tín hiệu đèn báo hoặc chuông kêu, đồng thời định vị được thuê bao gọi

- Trực tiếp hỏi thuê bao gọi xem có nhu cầu thông thoại với thuê bao bị gọi nào

- Trực tiếp cấp chuông cho thuê bao bị gọi bằng cách đóng bộ chuyển mạch cung cấp dòng điện AC đến thuê bao bị gọi nếu thuê bao này không bận

- Trong trường hợp thuê bao bị gọi bận, điện thoại viên sẽ trả lời cho thuê bao gọi biết

- Khi thuê bao bị gọi nghe được âm hiệu chuông và nhấc máy, điện thoại viên nhận biết điều này và ngắt dòng chuông, kết nối hai thuê bao cho phép đàm thoại

- Nếu một trong hai thuê bao gác máy (thể hiện qua đèn hoặc chuông), điện thoại viên nhận biết điều này và tiến hành giải tỏa cuộc gọi, báo cho thuê bao còn lại biết cuộc đàm thoại đã chấm dứt

Như vậy những tổng đài nhân công đầu tiên, các cuộc đàm thoại đều được thiết lập bởi điện thoại viên nối dây bằng phích cắm hay khóa di chuyển Tại tổng đài phải có một máy điện thoại và các nguồn điện DC, AC để cung cấp cho cuộc đàm thoại, đổ chuông Nhược điểm của tổng đài nhân công:

- Thời gian kết nối lâu

- Dễ bị nhầm lẫn do thao tác bằng tay

- Với dung lượng lớn, kết cấu thiết bị tổng đài phức tạp nên cần có nhiều điện thoại viên làm việc cùng một lúc mới đảm bảo thông thoại cho các thuê bao một cách liên tục

2.2/ Tổng đài tự động:

Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nhất là kỹ thuật điện tử, tổng đài điện thoại đã chuyển sang một phương thức hoạt động hoàn toàn mới, phương thức kết nối thông thoại tự động

2.3/ Tổng đài cơ điện:

Kỹ thuật chuyển mạch chủ yếu nhờ vào các chuyển mạch bằng cơ khí được điều khiển bằng các mạch điện tử

Trong tổng đài cơ điện việc nhận dạng thuê bao gọi, xác định thuê bao bị gọi, cấp các âm hiệu, kết nối thông thoại… đều được thực hiện một cách tự động nhờ vào các mạch điều khiển bằng điện tử cùng với các bộ thao tác chuyển mạch bằng cơ khí So với tổng đài nhân công, tổng đài cơ điện có các ưu điểm lớn sau:

- Thời gian kết nối thông thoại nhanh hơn

- Dung lượng tổng đài có thể tăng lên nhiều

- Giảm nhẹ công việc của điện thoại viên

Tuy nhiên buổi đầu ra đời nó vẫn còn tồn tại một số nhược điểm:

- Thiết bị khá cồng kềnh

- Tiêu tốn nhiều năng lượng

- Giá thành các bộ chuyển đổi bằng cơ khí khá cao, tuổi thọ kém

- Điều khiển kết nối phức tạp

Các nhược điểm càng thể hiện rõ khi dung lượng tổng đài càng lớn

2.4/ Tổng đài điện tử:

Cùng với sự phát triễn của linh kiện bán dẫn, các thiết bị ngày càng trở nên thông minh hơn, giá thành ngày càng giảm Nó lần lượt thay thế phần cơ khí còn lại của tổng đài cơ điện Việc thay thế này làm cho tổng đài gọn nhẹ rất nhiều, thời gian kết nối thông thoại nhanh hơn, năng lượng tiêu tán ít hơn Dung lượng tổng đài tăng lên đáng kể Công tác sửa chữa bảo trì, phát hiện hư hỏng cũng dễ dàng hơn Chính vì vậy tổng đài điện tử hiện nay đã hầu như thay thế hoàn toàn tổng đài nhân công và tổng đài cơ điện trên thế giới

Hiện nay trên mạng viễn thông Việt Nam 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 (Local Exchange): được đặt ở trung tâm huyện tỉnh và sử dụng tất cả các loại trung kế

- Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): dùng để kết nối các tỗng đài nội hạt ở các tỉnh với nhau, chuyển mạch các cuộc gọi đường dài trong nước

- 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

III SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI:

Giao tiếp thuê bao Giao tiếp trung kế

Các đường Các đường thuê bao trung kế

1 Khối chuyển mạch:

1.1/ Chức năng:

Chức năng chủ yếu của khối này là thực hiện thiết lập tuyến nối giữa một đầu vào bất kì với một đầu ra bất kì Đối với hệ thống chuyển mạch số, để thiết lập tuyến đàm thoại giữa hai thuê bao cần phải thiết lập tuyến nối cho cả 2 hướng: đi và về

Chuyển mạch

Báo hiệu

Điều khiển

1.2/ Yêu cầu:

Khối chuyển mạch phải đảm bảo được khả năng đấu nối giữa một đầu vào bất kì với một đầu ra bất kì, nói cách khác khối chuyển mạch phải có độ tiếp thông hoàn toàn (chuyển mạch không vướng – non blocking)

1.3/ Cấu tạo:

Bao gồm chuyển mạch điện cơ (chuyển mạch từng nấc, chuyển mạch ngang dọc), chuyển mạch điện tử analog, digital… Trong tổng đài số trường chuyển mạch số là trường chuyển mạch mà tín hiệu chuyển mạch qua đó dạng số (digital) Trường chuyển mạch số có các cấu trúc khác nhau tùy theo dung lượng tổng đài và các nhà sản xuất tổng đài mà các trường chuyển mạch có các loại cấu trúc khác nhau

2 Khối báo hiệu:

2.1/ Chức năng:

Thực hiện việc trao đổi thông tin báo hiệu thuê bao, thông tin báo hiệu đường trung kế liên đài đề phục vụ cho quá trình thiết lập, giải phóng các cuộc gọi Các thông tin này được trao đổi với các hệ thống điều khiển để thực hiện quá trình xử lý cuộc gọi (quá trình tìm chọn và thiết lập, giải phóng tuyến nối cho cuộc gọi)

+ Báo hiệu thuê bao tổng đài

Bao gồm những thông tin đặc trưng báo hiệu cho các trạng thái:

¾ nhấc tổ hợp – hook off

¾ đặt tổ hợp – hook on

¾ thuê bao phát xung thập phân

¾ thuê bao phát xung đa tần DTMF

¾ thuê bao ấn phím Flash (chập nhả nhanh phím tổ hợp) …

+ Báo hiệu tổng đài thuê bao

Đó là các thông tin báo hiệu về các âm báo như sau:

¾ âm mời quay số

¾ âm báo bận

¾ âm báo tắc nghẽn

¾ hồi âm chuông

¾ xung tính cước 12 Khz, 16 Khz từ tổng đài đưa tới

¾ ngoài ra còn có các bảng tin thông báo khác và dòng điện chuông 25Hz, 75V-90V từ tổng đài đưa tới thuê bao khi thuê bao bị gọi

Báo hiệu trung kế: là quá trình trao đổi thông tin về các đường

trung kế (rỗi, bận, thông tin địa chỉ, thông tin cước, …) giữa hai hoặc

nhiều tổng đài với nhau Trong mạng hợp nhất IDN có 2 phương

pháp báo hiệu trung kế được sử dụng:

¾ Báo hiệu kênh riêng CAS

¾ Báo hiệu kênh chung CCS

2.2/ Yêu cầu:

Hệ thống báo hiệu của tổng đài phải có khả năng tương

thích với các hệ thống báo hiệu của các tổng đài khác nhau trong

mạng viễn thông thống nhất, thuận tiện cho sử dụng, dễ dàng thay

đổi theo yêu cầu của mạng lưới

3 Khối Điều Khiển:

3.1/ Chức năng:

Phân tích xử lí các thông tin từ khối báo hiệu đưa tới để thiết

lập hoặc giải phóng cuộc gọi Các cuộc gọi có thể là cuộc gọi nội

hạt, cuộc gọi ra, cuộc gọi vaò, cuộc gọi chuyển tiếp… Thực hiện

tính cước cho các cuộc gọi, thực hiện chức năng giao tiếp người-

máy, cập nhật dữ liệu

Ngoài ra khối điều khiển còn có chức năng thuộc về khai

thác bảo dưỡng hệ thống để đảm bảo cho hệ thống hoạt động tin cậy

3.2/ Yêu cầu:

Có độ tin cậy cao, có khả năng phát hiện và định vị hư

hỏng nhanh chóng, chính xác, thủ tục khai thác bảo dưỡng linh hoạt,

thuận tiện cho người sử dụng, khả năng phát triễn dung lượng thuận

tiện…

3.3/ Cấu trúc:

Bao gồm tập hợp các bộ xử lý, bộ nhớ (cơ sở dữ liệu), các thiết bị ngoại vi: băng từ, đĩa cứng, màn hình, máy in… hệ thống điều khiển có cấu trúc tập trung, phân tán và cấu trúc điều khiển giữa cấu trúc tập trung và phân tán Các thiết bị điều khiển phải được trang bị dự phòng để đảm bảo độ tin cậy hệ thống

4 Ngoại Vi Thuê Bao, Trung Kế:

4.3/ Cấu trúc:

Ngoại vi thuê bao thường có cấu trúc là bộ tập trung thuê bao để thực hiệm tập trung lưu lượng trên các đường dây thuê bao thành một số ít đường PCM nội bộ có mật độ lưu thoại rất nhiều để đưa tới trường chuyển mạch thực hiện điều khiển đổi nối thiết lập tuyến đàm thoại (đối với cuộc gọi ra)

Ngoại vi trung kế thực hiện sự phối hợp về tốc độ, pha, tổ chức các kênh thoại trên tuyến PCM giữa đường PCM đấu nối liên đài và đường PCM đấu nối nội bộ trong tổng đài

IV CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH ĐIỆN TỬ:

1 Các Kỹ Thuật Chuyển Mạch:

1.1 Chuyển mạch theo phương pháp kết nối không gian (space switch): Chuyển mạch không gian thường được sử dụng cho chuyển

mạch tương tự Ngoài ra còn được sử dụng kết hợp với chuyển mạch

thới gian trong các hệ chuyển mạch TST, STS, TSTS…

Cấu tạo chung của chuyển mạch không gian là các ma trận tiếp điểm N đầu vào và M đầu ra Mỗi đầu vào bầt kì trong các đầu

vào có thể được nối với bất kì đầu ra nào trong M đầu ra Có 2 loại

chuyển mạch không gian là: chuyển mạch không gian tiếp thông

hoàn toàn (non-blocking) và chuyển mạch không gian tiếp thông

không hoàn toàn (blocking)

• Chuyển mạch tiếp thông hoàn toàn:

điểm đầu vào bất kì sẽ có ít nhất một tiếp điểm nối với đầu ra bất kì

Khả năng thông thoại là 100%

• Chuyển mạch tiếp thông không hoàn toàn:

Số đầu vào N lớn hơn số đầu ra M khả năng kết nối đầu vào với

N

• Chuyển mạch nhiều tầng :

Hệ thống chuyển mạch một tầng dùng ma trận tiếp điểm vuông

hay chữ nhật có nhược điểm là: khi muốn kết nối một thuê bao với

một âm hiệu hay một thuê bao khác thì phải đóng một tiếp duy nhất

tương ứng Do đó nếu tiếp điểm này hỏng thì thuê bao đó sẽ bị cô

lập Hơn nữa số tiếp điểm tăng theo lũy thừa bậc 2 với số thuê bao

nên phần cứng của tổng đài sẽ phức tạp và không có tính kinh tế khi

tổng đài có dung lượng lớn Để giảm số tiếp điểm trong khi vẫn cần

phải tăng dung lượng thuê bao, người ta dùng phương pháp chuyển

mạch nhiều tầng N đầu vào được chia thành N/n nhóm, mỗi nhóm

gồm n kênh Các nhóm này là ma trận cấp thứ nhất Các đầu ra của

nó thành đầu vào các ma trận cấp thứ hai và cứ như vậy cuối cùng có

N lớn đầu ra Các thiết bị nối đầu vào của nó với cấp 1, đầu ra với

cấp cuối cùng

Hình sau đây minh họa chuyển mạch 3 tầng

1 1

N nj

nj N đầu đầu

vào 1 1 ra

nj nj

1 1

nj nj

Có k ma trận cấp 2 Mỗi ma trận cấp 1có N đầu vào và k đầu ra

nối vào ma trận cấp 2 Mỗi ma trận cấp 2 có α = N/ n đầu vào và α

đầu ra nối với tất cả các ma trận cấp 1 và 3

Tổng số tiếp điểm của hệ thống chuyển mạch:

Giả sử muốn thiết lập đường nối từ a đến b, trường hợp xấu nhất là (n-1) đầu vào và(n-1) đầu ra của cấp giữa đang dùng Như vậy có (2n-2) bộ chuyển mạch của tầng trung tâm không cho phép đi từ a đến b nếu có thêm một bôï chuyển mạch ở tầng trung tâm thì việc ngẽn sẽ không xảy ra Nghĩa là tổng số ma trận ở tầng giữa để tắc ngẽn không xảy ra là:

k=(2n-2) + 1 =2n-1

với k tối thiểu để không tắc nghẽn ở trên ta có:

NX = 2N(2n-1) + (2n-1)(N/ n)2

Xác định n để NX đạt giá trị cực tiểu Lấy đạo hàm bậc nhất của

NX theo n rồi cho bằng 0 ta tìm được giá trị n:

Số đường nối Số tiếp điểm CM 3 tầng Số tiếp điểm CM đơn tầng

128 7680 16384

512 63488 622144

3048 516096 4.2*10 6

8912 4.2*10 6 6.7*10 7

• Ưu và khuyết điểm của chuyển mạch không gian:

Mạng chuyển mạch không gian là 1 loại chuyển mạch đầu tiên trong kỹ thuật chuyển mạch Thế hệ thứ 1 là việc điều khiển kết nối các ma trận chuyển mạch thực hiện bởi con người Với sự phát triển của kỹ thuật điện tử các tổng đài này dần dần được điện tử hóa

Ưu điểm của phươbg thức kết nối này là kết cấu đơn giản, chất lượng thông thoại cao vì tín hiệu được truyền trực tiếp mà không đi qua một phương thức điều chế nào cả

Tuy nhiên chuyển mạch không gian ngày nay ít được sử dụng do các nguyên nhân sau: nếu dung lượng tổng đài lớn thì kết cấu rất phức tạp, không thể phát triển theo đà số hóa của tín hiệu, việc giảm giá thành liên tục các linh kiện số so với linh kiện analog làm cho tổng đài dùng chuyển mạch số ngày một phát triển

1.2/ Chuyển mạch theo phương pháp phân chia thời gian:

• Phương thức ghép kênh PAM (Pulse Amplitude

Modulation):

Để giảm bớt ảnh hưởng của nhiễu trên đường truyền người ta tiến hành rời rạc hóa tín hiệu liên tục theo thời gian thành các xung rời rạc Quá trình đó được gọi là quá trình lấy mẫu tín hiệu analog Theo dịnh lý Shannon thì tần số lấy mẫu phải lớn hơn tối thiểu 2fmax (với f là tần số tín hiệu lấy mẫu) thì mới có khả năng phục hồi lại dạng tín hiệu analog ban đầu Điều này cho phép khi truyền tín hiệu, không nhất thiết phải truyền toàn bộ tín hiệu đó, chỉ cần truyền những giá trị đã lấy mẫu từ tín hiệu Ở đầu thu có thể phục hồi lại nguyên dạng tín hiệu ban đầu

Khảo sát tín hiệu thoại, người ta nhận thấy phổ tín hiệu thoại phần lớn nằm trong dãi tần từ 300 đến 3400 Hz Như vậy chỉ cần tần số lấy mẫu tín hiệu thoại f = 2*3.4 = 6.8 KHz là đủ phục hồi lại dạng tín hiệu ban đầu ờ đầu thu Trong thực tế do đáp ứng của bộ lọc trong quá trình khôi phục lại dạng tín hiệu không được lý tưởng, nên người ta dùng tần số lấy mẫu là 8KHz cao hơn tần số lấy mẫu tính toán một ít Quá trình lấy mẫu chính là quá trình điều biên xung PAM Các xung được tạo ra trong quá trình lấy mẫu được truyền đi trên kênh truyền

Nhược điểm của tổng đài PAM là tín hiệu sau khi phục hồi sẽ bị méo dạng so với tín hiệu ban đầu Mặt khác nếu các khe thời gian không được định thời chính xác sẽ dễ trùng lắp nhau gây nên hiện tượng nhiễu xuyên kênh Để tránh hiện tượng này thì giữa 2 kênh cần có khoảng bảo vệ Khi dung lượng tăng lên thì khoảng bảo vệ hẹp lại và hiện tượng nhiễu này càng dễ xảy ra Do đó ghép kênh PAM không thích hợp với tổng đài có dung lượng lớn

Ts T

Ts : chu kì lấy mẫu

T1 : thời gian giữa 2 mẫu liên tiếp của cùng một tín hiệu

Kênh truyền tín hiệu PAM T2 : khoảng bảo vệ chống xuyên kênh

1 1

2 2

kênh PAM

N N

Nguồn phát Nguồn thu

Sơ đồ kết nối thuê bao chuyển mạch PAM

Thuê bao 1

Thuê bao 2

Thêu bao N

• Phương pháp ghép kênh PCM (Pulse Code Modulation):

PCM là hệ thống số có thể mô tả như một phương pháp chuyển đổi thông tin tương tự thành số Hệ thống xử lý và biến đổi tín hiệu tương tự thành PCM dựa trên 2 nguyên tắc lý thuyết sau:

- Lý thuyết về rời rạc hóa của Shannon

- Lý thuyết về tín hiệu số nhị phân

Từ chuỗi xung PAM người ta nhận thấy khi truyền các xung này biên độ các xung sẽ suy giảm không đều nhau do tác động của nhiễu ngẫu nhiên trên kênh truyền Do vậy để tránh tình trạng này người ta

Điều khiển

thực hiện việc mã hóa biên độ các xung sau khi lấy mẫu bằng một chuỗi nhị phân rồi mới đưa lên kênh truyền Do quy luật biến đổi của tin tức tín hiệu thoại có tính ngẫu nhiên nên tập các giá trị xung PAM vô cùng lớn, để đơn giản hơn và gần đúng thì các xung PAM được qua bộ lượng tử hóa (nén hạn biên) Ýù nghĩa quan trọng của bộ lượng tử hóa là gần đúng hóa các xung PAM có biên độ xuất hiện xung quanh mức chuẩn PAMo Vậy PAMo = PAM + x, trong đó x là lượng tử sai số Dạng tín hiệu được lượng tử hóa này đưa vào bộ mã hóa để chuyển độ lớn biên độ các xung sang dạng một cụm bit nhị phân (thường là 8 bit gọi là một từ mã) biễu diễn biên độ này Đây là tín hiệu truyền trên kênh truyền PCM Ở đầu thu tín hiệu được phục hồi, sửa sai và đưa vào bộ giải mã để phục hồi lại tín hiệu thoại

• Chuyển mạch TSI:

Tín hiệu từ N đầu phát qua bộ dồn kênh và biến đổi A/D được đưa vào bộ nhớ RAM theo thứ tự ô nhớ nội dung từ 1 đến N tương ứng với 1 đến N thuê bao ở Nû khe trong khung trên đường truyền Địa chỉ ghi được cung cấp bởi bộ quét địa chỉ tuần tự (time slot counter)

Khi đọc dữ kiệu ra từ Ram địa chỉ đọc không còn tuần tự mà theo một trình tự do CPU sắp đặt trong quá trình chuyển mạch

1 1

2 2

N N

Chuyển mạch TSI cho phép hoạt động đồng bộ và song song, đơn giản nhưng số lượng thuê bao phụ thuộc vào tốc độ truy xuất và kích thước bộ nhớ Dể dàng tăng dung lượng thuê bao bằng cách tăng bộ nhớ mà mạch không cần thay đổi nhiều, tuy nhiên lúc đó độ trễ sẽ tăng

Để khắc phục nhược điểm của chuyển mạch TSI người ta phối hợp chuyển mạch thới gian và không gian Đó là các chuyển mạch:

• Chuyển mạch TS (Time Space Switching) :

n n

1 1

n n

Trong chuyển mạch TS bộ chuyển mạch TSI được đưa vào một

ma trận vuông chuyển mạch không gian Với cấu hình chuyển mạch này cho phép tăng số lượng thuê bao rất lớn Tuy nhiên nhược điểm chuyển mạch TS là vấn đề nghẽn mạch khi 2 đầu vào của một nhóm nối với 2 đầu ra có cùng khe thời gian

• Chuyển mạch TST (Time Space Time):

T

SPACE SWITCH N*N

T

T

SPACE SWITCH N*N

T

V BÁO HIỆU TRONG TỔNG ĐÀI:

1 Giới Thiệu Chung:

1.1/ Định nghĩa:

Trong mạng viễn thông báo hiệu được coi như là một phương tiện để trao đổi thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác, các thông tin và các lệnh này liên quan đến quá trìng thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi

1.2/ Phân loại hệ thống báo hiệu:

Thông thường hệ thống báo hiệu được chia làm 2 loại đó là:

• Báo hiệu thuê bao: là báo hiệu giữa thiết bị đầu cuối với tổng đài, thừơng thiết bị đầu cuối là máy điện thoại

• Báo hiệu trung kế: là quá trình báo hiệu giữa các tổng đài với nhau

Ta có sơ đồ tổng quan về hệ thống báo hiệu như sau:

Báo hiệu trung kế gồm 2 loại :

• Báo hiệu kênh kết hợp CAS (báo hiệu kênh riêng): là hệ thống báo hiệu mà trong đó thông tin báo hiệu nằm trong kênh thoại hoặc trong kênh có liên quan chặt chẽ với kênh thoại

• Báo hiệu kênh chung CCS : là hệ thống báo hiệu mà trong đó thông tin báo hiệu nằm trong một kêng tách biệt với các kênh

Báo hiệu

Báo hiệu

thuê bao

Báo hiệu trung kế

Báo hiệu kênh kết hợp CAS Báo hiệu kênh chung CCS

thoại, kênh báo hiệu này được sử dụng chung để báo hiệu cho một số lớn các kênh thoại

1.3/ Các chức năng của báo hiệu:

Có thể tổng quát các chức năng của báo hiệu như sau: chức năng giám sát, chức năng tìm chọn, chức năng khai thác và bảo dưỡng mạng

• Chức năng giám sát: chức năng này được sử dụng để nhận

biết sự thay đổi về trạng thái của đường dây thuê bao hoặc của trung kế (bao gồm các tín hiệu: nhấc máy chiếm, nhấc máy trả lời, trạng thái đường dây bận-rỗi-giải phóng…) Các tín hiệu giám sát có thể ở dạng có dòng (không dòng) hoặc là các mã nhị phân đặc trưng cho từng trạng thái

• Chức năng tìm chọn: liên quan chặt chẽ đến quá trình xử lý

cuộc gọi như : trao đổi các thông tin địa chỉ, đặc tính thuê bao Trong quá trình báo hiệu, chức năng tìm chọn phải được thực hiện trong một khoảng thời gian xác định thường được gọi là thời gian trễ quay số (PDD - Post Delay Dialing), đó là khoảng thời gian được xác định từ khi thuê bao chủ gọi phát xong các con số địa chỉ thuê bao bị gọi cho đến khi nhận được hồi âm chuông, yêu cầu thời gian trễ PDD càng nhỏ càng tốt Ngoài ra yêu cầu đối với hệ thống báo hiệu mà cụ thể là chức năng tìm chọn phải có độ tin cậy cao, tốc độ báo hiệu nhanh, hiệu quả

• Chức năng khai thác và bảo dưỡng mạng : phục vụ cho

việc khai thác duy trì sự hoạt động của mạng lưới Các tín hiệu báo hiệu thuộc chức năng này gồm:

- Nhận biết và trao đổi các thông tin về trạng thái tắt nghẽn của mạng

- Thông báo về trạng thái thiết bị, đường trung kế

- Cung cấp các thông tin tính cước

- Cung cấp các thông tin về lỗi trong quá trình truyền thông tin báo hiệu

2 Các Hệ Thống Báo Hiệu:

2.1/ Báo hiệu thuê bao :

Quá trình thuê bao được phân thành 2 hướng theo giản đồ sau:

* Báo hiệu thuê bao tổng đài:

- Tín hiệu nhấc máy: để thực hiện một cuộc gọi, thuê bao chủ

gọi nhấc máy, động tác này sẽ tạo ra một tín hiệu gửi đến tổng đài (có dòng điện mạch vòng trên đường dây thuê bao khoảng

20 mA) thông báo rằng thuê bao cần thiết lập cuộc gọi

- Tín hiệu quay số: khi thuê bao nghe được âm mời quay số (dial

tone), thuê bao thực hiện phát thông tin địa chỉ tới tổng đài bằng cách quay số hoặc ấn phím số Các thông tin địa chỉ có thể là xung thập phân hoặc xung đa tần DTMF Tại tổng đài sẽ có thiết bị thu tương ứng để thu các thông tin địa chỉ này

- Tín hiệu Flash: (chập nhả nhanh tiếp điểm tổ hợp): trong quá

trình đàm thoại thuê bao có thể sử dụng một số dịch vụ đặc biệt bằng cách ấn phím Flash, khi đó mạch vòng đường dây thuê bao sẽ bị cắt mạch trong một khoảng thời gian nhất định,

Tín hiệu nhấc máy

Âm mời quay số

Hồi âm chuông Tín hiệu chuông

Thuê bao B nhấc máy

Đàm thoại Đặt máy

Các thông tin địa chỉ

thuê bao

tổng đài xác nhận được trạng thái này biết rằng thuê bao sử dụng dịch vụ đặc biệt

* Báo hiệu tổng đài thuê bao:

Thông tin báo hiệu theo hướng từ tổng đài tới thuê bao có một số loại như sau:

_ Dòng chuông 25Hz, 75-90V: dòng chuông được cung cấp tới

thuê bao bị gọi khi gọi đến để thông báo cho thuê bao bị gọi biết

_ Các loại âm báo:

- Âm mời quay số: là âm liên tục để thông báo với thuê bao chủ

gọilà thuê bao chủ gọi có quyền thiết lập liên lạc, lúc này thuê bao có thể bắt đầu quay số, khi thuê bao quay con số đầu tiên tổng đài sẽ cắt mạch điện cấp âm mời quay số

- Hồi âm chuông: để thông báo cho thuê bao chủ gọi biết là

thuê bao bị gọi đang đổ chuông, tổng đài phải gửi một loại âm báo đặc biệt gọi là hồi âm chuông Khi thuê bao bị gọi nhấc máy trả lời, tổng đài sẽ cắt mạch điện cấp hồi âm chuông

- Âm báo bận: thuê bao chủ gọi sẽ nghe được một loại âm báo

đó là loại âm báo ngắt quãng theo nhịp nhanh, để thông báo rằng thuê bao bị gọi đang bận hoặc bị hỏng không có khả năng nối tới được

- Âm báo tắc nghẽn: khi thuê bao thiết lập cuộc gọi ra trên

đường dây trung kế, nếu tổng đài không chiếm được một trung kế rỗi cho cuộc gọi ra đó, thì tổng đài sẽ thiết lập đầu nối “âm báo tắt nghẽn“ tới thuê bao chủ gọi

Ngoài ra tổng đài còn cung cấp cho thuê bao một số âm báo và bản tin thông báo khác Tất cả các loại âm báo đó đều được số hóa và lưu trữ trong vi mạch EPROM, mỗi một âm báo chiếm một vùng nhớ nhất định

2.2/ Báo hiệu trung kế liên đài:

Ở hệ thống báo hiệu truyền thống, khi thuê bao muốn thiết lập một cuộc gọi liên đài, tại tổng đài chủ phải thực hiện quá trình báo hiệu với tổng đài bị gọi (tổng đài chứa thuê bao bị gọi hay còn gọi là tổng đài kết cuối) Quá trình báo hiệu đó được phân làm tiến trình baó hiệu đó là:

- Báo hiệu đường (Line signaling): để trao đổi báo hiệu về trung

kế, sự chiếm dùng, xác nhận chiếm dùng và giải tỏa tuyến nối

- Báo hiệu ghi phát (register signaling): để báo hiệu về các

thông tin địa chỉ, các đặc tính thuê bao, các yêu cầu về phát thông tin địa chỉ, thay đổi nhóm báo hiệu, trạng thái thuê bao…

Aâm báo Nhịp thời gian Tần sốA6 Aâm mời quay số 425Hz

Hồi âm chuông 425Hz

0,75s

1800Hz

1400Hz 950Hz

Báo hiệu giữa các tổng đài

2.3/ Hệ thống báo hiệu kênh kết hợp CAS trong mạng số hợp nhất:

Hệ thống báo hiệu kênh kết hợp CAS hay còn gọi là hệ thống báo hiệu kênh riêng được sử dụng trong mạng số hợp nhất IDN gồm hai tiến trình: báo hiệu đường vá báo hiệu ghi phát

• Báo hiệu đường:

Trong cấu trúc khung tín hiệu số PCM 30/32, khe thời gian 16 (TS16) được dành cho báo hiệu đường Để báo hiệu về trạng thái của từng đường trung kế trong một khung PCM, người ta tập hợp 16 khung PCM liên tiếp tạo thành một cấu trúc đa khung, trong đó TS16 của khung 0 của cấu trúc đa khung được sử dụng để đồng chỉnh đa khung và cảnh báo mất đồng chỉnh đa khung TS16 của khung 1 trong cấu trúc đa khung mang thông tin báo hiệu đường cho kênh 1 và kênh

Tín hiệu báo chiếm Công nhận chiếm

Trả lời Đàm thoại Xóa hướng về Xóahướng đi

Tổng

Các con số thuê bao B

16, TS16 của khung 2trong cấu trúc đa khung sẽ mang thông tin baó hiệu đường cho kênh 2 và 17, cứ như thế cho đến TS16 của khung 15 mang thông tin báo hiệu đường cho kênh 15 và 30

Báo hiệu đường cũng gồm hai hướng đi và về và gồm những tín hiệu đặc trưng cho các trạng thái đường trung kế Bảng sau sẽ mô tả các trạng thái của đường trung kế trong báo hiệu đường

Trên bảng chúng ta thấy để báo hiệu cho một kênh thoại ta chỉ cần 2 bit (a, b) để báo hiệu về các trạng thái, còn các bit còn lại (c, d) không sử dụng nên không mang ý nghĩa gì

• Báo hiệu ghi phát:

Báo hiệu ghi phát gồm có các tín hiệu báo cho hướng đi và các tín hiệu báo cho hướng về để truyền đi các thông tin

• Báo hiệu kiểu từng chặng (Link –By-Link)

• Báo hiệu kiểu xuyên suốt (End- to- End)

+ Báo hiệu kiểu từng chặng:

Khi thuê bao thực hhiện cuộc gọi liên đài (ví dụ qua hai tổng đài trung gian qua hai hình vẽ dưới) Tại tổng đài chủ gọi sau khi thu đầy đủ con số thuê bao bị gọi: 011-15-3455 (mã vùng + mã tổng đài + danh bạ thuê bao), tổng đài chủ gọi sẽ gửi đến tổng đàichuyển tiếp (EX2) toàn bộ con số đó

Trạng thái mạch Hướng báo hiệu Hướng đi Hướng về trung kế af bf aB bB

rỗi/ giải phóng hướng đi / hướng về 1 0 1 0

Tại EX2 khi nhận được các con số đó sẽ xác định được hướng cần đấu nối nhờ mã vùng 011 Tổng đài EX2 sẽ báo hiệu đến tổng đài liên quan EX3 bằng cách gửi đi các con số còn lại (15-3455) Khi tổng đài EX3 thu được con số 15-3455 nó xác định mã của tổng đài bị gọi là 15 và thiết lập tuyến báo hiệu với tổng đài bị gọi, lúc này EX3 sẽ gởi danh bạ thuê bao bị gọi (3455) tới tổng đài bị gọi –EX4 để tổng đài bị gọi xử lý cuộc gọi vào

Như vậy chúng ta thấy đối với cuộc gọi liên đài như trên vừa trình bày quá trình báo hiệu liên đài được thực hiện từng chặng một toàn bộ quá trình trên được mô tả như giản đồ sau:

VẼ GIẢN ĐỒ

+Báo hiệu kiểu xuyên suốt:

Khi thuê bao thực hiện một cuộc gọi liên đài (ví dụ qua hai tổng đài trung gian như hình vẽ dưới) Tại tổng đài chủ gọi sau khi thu đầy đủ con số thuê bao bị gọi, trong ví dụ này là: 011-15-3455 (mã vùng+mã tổng đài+danh bạ thuê bao) Ngay khi tổng đài chủ gọi gửi đến tổng đài chuyển tiếp (EX2) mã vùng (011), tại tổng đài chuyển tiếp EX2 nhận được mã vùng sẽ xác định và thiết lập ngay tuyến nối với tổng đài EX3

Vào thời điểm này quá trình báo hiệu được thực hiện giữa tổng đài EX2 và EX3 thông qua tuyến nối mà EX2 vừa thiết lập

Tiếp đó, tổng đài EX3 nhận được mã tổng đài kết cuối EX4 (15), tổng đài EX3 sẽ xác định và thiết lập tuyến nối hướng đến tổng đài EX4

Vào thời điểm này quá trình báo hiệu được thực hiện tổng đài EX1 và EX4 thông qua tuyến nối mà EX2 và EX3 vừa thiết lập

Lúc này, tổng đài EX1 sẽ báo hiệu với tổng đài kết cuối EX4 về số thuê bao bị gọi (3455) Tổng đài EX4 sẽ thực hiện việc xử lý cuộc gọi vào để đấu nối tới thuê bao bị gọi Toàn bộ quá trình trên được mô tả như giản đồ ở hình sau:

A B

Nhận xét:

Qua hai kiểu báo hiệu trên, chúng ta thấy đối với báo hiệu kiểu xuyên suốt thời gian thực hiện cho một cuộc gọi liên đài sẽ nhỏ hơn so với báo hiệu kiểu từng chặng, do hai tổng đài chuyển tiếp EX2-EX3 chỉ xử lý các con số liên quan đến tổng đài đó (cụ thể là: EX2 chỉ xử lý

011 và EX3 chỉ xử lý 15) Còn đối với báo hiệu kiểu từng chặng các tổng đài chuyển tiếp EX2, EX3 phải thu cả con số thuê bao bị gọi đó là thông tin không cần thiết đối với những tổng đài đó

Thời gian báo hiệu giữa các tổng đài theo kiểu từng chặng còn kéo dài hơn nữa nếu các tổng đài chức năng hỏi về số thuê bao chủ gọi Việc tổ chức mạng báo hiệu phụ thuộc vào rất nhiều vào cấu trúc tổ chức mạng viễn thông cũng như các chính sách về cước trong

mạng.Vì vậy có những mạng viễn thông người ta kết hợp giữa hai kiểu báo hiệu, đoạn báo hiệu từng chặng đoạn báo hiệu xuyên suốt

Hệ thống báo hiệu R2-CCITT trong mạng IDN

Hệ thống báo hiệu R2-CCITT thuộc báo hiệu kết hợp, đó là một hệ thống báo hiệu sử dụng mã đa tần MFC và thực hiện chức năng báo hiệu ghi phát Chúng ta biết rằng ngay khi tổng đài chủ gọi nhận được tín hiệu báo hiệu đường công nhận chiếm,tổng đài sẽ thực hiện quá trình báo hiệu ghi phát R2

Để thực hiện được việc truyền đi các thông tin địa chỉ, các đặc tính thuê bao cũng như các tín hiệu điều khiển người ta sử dụng các tổ hợp tín hiệu trong băng tần thoại Cụ thể người ta sử dụng tổ hợp hai trong sáu tần số để đặc trưng cho một tín hiệu nhất định ví dụ như các con số thập phân từ 0-9…

Báo hiệu ghi phát gồm các tín hiệu báo hiệu cho hướng đi và báo hiệu cho hướng về Tuy nhiên đối với một hướng, nếu chỉ sử dụng 15 tổ hợp tín hiệu báo hiệu như trình bày ở trên thì sẽ không đủ các thông tin báo hiệu cần thiết cho quá trình thiết lập cuộc gọi Vì vậy, người ta tạo

ra cho mỗi hướng báo hiệu hai nhóm tín hiệu báo hiệu, hướng đi có nhóm I, nhóm II, hướng về có nhóm A, nhóm B Việc thay đổi nhóm báo hiệu trong quá trình báo hiệu giữa hai tổng đài được thực hiện nhờ một tổ hợp tín hiệu báo hiệu điều khiển xác định

Chú ý về phương thức truyền thông tin báo hiệu R2- MFC

Trong quá trình trao đổi thông tin báo hiệu R2- MFC có hai phương thức truyền thông tin báo hiệu đó là:

Báo hiệu kiểu bắt buộc (compelled signaling)

Báo hiệu kiểu không bắt buộc (non-compelled signaling)

Báo hiệu kiểu bắt buộc (compelled signaling)

Khi thực hiện quá trình trao đổi thông tin báohiệu giữa hai tổng đài, kiểu báo hệu bắt buộc là khi tổng đài chủ gọi phát đi một thông tin nào đó, tổng đài bị gọi nhận được thông tin đó phải trả lời cho chủ gọi bằng một tổ hợp tín hiệu báo hiệu nhất định Khi đó tổng đài chủ gọi mới tiếp tục phát đi tín hiệu tiếp theo

Ta có sơ đồ mô tả kiểu bắt buộc:

Báo hiệu kiểu không bắt buộc (non-compelled signaling)

Khác với báo hiệu kiểu bắt buộc, tổng đài chủ gọi gửi đi một vài con số tới tổng đài đối phương, tổng đài đối phương gửi tín hiệu công nhận (ACK) sau khi nhận được tín hiệu đó Tổng đài chủ gọi lại gửi đi một vài con số tiếp theo

Và cứ như vậy cho đến kết thúc phát các thông tin địa chỉ tới tổng đài đối phương

Phương thức báo hiệu kiểu bắt buộc có độ tin cậy cao nhưng thời gian báo hiệu lớn hơn so với phương thức báo hiệu kiểu không bắt buộc

Phương thức báo hiệu kiểu không bắt buộc chỉ được sử dụng đối với các cuộc gọi qua vệ tinh do khoảng cách từ các trạm vệ tinh tới mặt đất rất lớn, ảnh hưởng tới thời gian truyền đưa tín hiệu báo hhiệu – có

nghĩa là cũng ảnh hưởng tới thời gian thiết lập cuộc gọi

Tổng

ĐÀI B Thông tin địa chỉ (con số thứ nhất)

Công nhận đã nhận được con số thứ nhất Thông tin địa chỉ (con số thứ hai)

ACK đã nhận được con số thứ hai

Thông tin địa chỉ (con số thứ n)

ACK ĐÃ NHẬN ĐƯƠC CON SỐ THỨ N

Nhận xét về báo hiệu kênh riêng:

Phần trên chúng ta vừa cùng nhau phân tích cấu trúc, các đặc điểm của hệ thống báo hiệu kênh kết hợp CAS, cụ thể là báo hiệu R2 CCITT Qua đó chúng ta thấy rằng hệ thống báo hiệu R2 đáp ứng được các nhu cầu về thông tin thoại Tuy nhiên hệ thống báo hiệu này còn bị hạn chế so với sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật viễn thông – tin học cũng nhgư đòi hỏi ngày càng cao về các dịch vụ trên mạng viễn thông Cụ thể hệ thống báo hiệu R2 mới cung cấp được các dịch vụ cơ bản là trao đổi thông tin thoại, các dịch vụ mới, tính năng bảo dưỡng còn bị hạn chế nhiều Đó là do các tổ hợp báo hiệu được sử dụng cho quá trình báo hiệu giữa hai tổng đài chỉ là 60 tổ hợp báo hiệu (cho cả hai huớng đi/về) Mặt khác thời gian báo hiệu cho một cuộc gọi liện đài khá dài, đặc biệt đối với cuộc gọi phải đi qua nhiều Nodes chuyển mạch (9 – 14 sec/cuộc)

Chúng ta hãy cùng nhau xem xét một phương thức báo hiệu mới, phương thức báo hiệu này không những đáp ứng được dịch vụ thoại mà còn cung cấp nhiều dịch vụ phi thoại, các tính năng khai thác bảo dưỡng mạng báo hiệu phong phú, thời gian thiết lập cuộc gọi nhanh hơn

so với báo hiệu kênh kết hợp CAS Đó là hệ thống báo hiệu kêng chung số 7 (CCS – Common Channel Signaling) Hiện nay hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 (CCS No 7) được sử dụng rộng rãi trên phạm

vi toàn thế giới, ở Việt Nam hệ thống báo hiệu này cũng đã được đưa vào sử dụng ở một số tổng đài lớn

2.4 Báo hiệu kênh chung (Common channel signaling):

Khái niệm về báo hiệu kênh chung CCS:

Định nghĩa:

Báo hiệu kêng chung là hệ thống báo hiệu sử dụng chung hoặc một số đường số liệu báo hiệu (Signaling Data Link) để truyền thông tin báo hiệu phục vụ cho nhiều đường trung kế thoại/số liệu

Định nghĩa trên được tổng quát từ sơ đồ sau:

Trong đó : SP: Signaling point: Điểm báo hiệu

SPC: Signaling point code: Mã điểm báo hiệu

Các thành phần cơ bản của mạng báo hiệu kêng chung và các thành phần cơ bản của nó:

1 o : Đường số liệu báohiệu SDL (Signaling Data Link)

SP

SPC

Nhóm trung kế

Kênh báo hiệu

Nhóm kênh báo hiệu (Link set)

Nhóm trung kế

SPC=x

Tổng Đài

A

SPC=y

Tổng Đài

B

Kênh báo hiệu

Nhóm kênh báo hiệu (Link set)

SPb SPa

Tổng đài C

SPc STP SPC=z

Đường số liệu báohiệu SDL hoặc còn gọi là kênh báo hiệu, đó là tuyến nối xác định được sử dụng để truyền đi những thông tin báo hiệu theo một thủ tục được xác định giữa hai tổng đài

Link set: Một số kênh báo hiệu được nhóm lại là tập hợp các kênh báo hiệu hoặc còn được gọi là nhóm kênh báo hiệu

2 o : Điểm báo hiệu SP (Signaling point)

Mỗi tổng đài trong mạng báo hiệu kênh chung được gọi là SP, mỗi điểm báo hiệu SP trong mạng báo hiệu được đặc trưng bởi một mã điểm báo hiệu (Signaling Point Code) Tạo nhận xử lý bản tin

3 o :Điểm chuyển tiếp báo hiệu STP (Signaling Transfer Point)

SPT là điểm chuyển tiếp báo hiệu, STP không có chức năng xử lý cuộc gọi STP thực hiệbn chức năng chuyển tiếp bản tin báo hiệu giữa điển báo hiệu đi (Spa) và điểm báo hiệu đích (SPb)

Tổ chức, phân cấp mạng báo hiệu kênh chung CCS

Tuỳ theo cách tổ chức mạng báo hiệu mà ta có mạng báo hiệu kiểu kết hợp (Associated Mode) và kiểu cận kết hợp (Quasi – Associated Mode)

Mạng báo hiệu kiểu kết hợp (Associated Mode)

Nhóm trung kế

Đường báo hiệu

Hình mạng báo hiệu kiểu kết hợp

Đó là mạng báo hiệu mà giữa hai tổng đài ngoài các kêng trung kế thoại được đấu nối trực tiếp còn có các kênh báo hiệu được đấu nối trực tiếp Mạng báo hiệu kiểu kết hợp thường được sử dụng trong trường hợp lưu lượng thoại giữa hai tổng đài lớn (số các được trung kế thoại lớn)

Mạng kiểu cận kết hợp (Quasi – Associated Mode)

TĐ

A SPa

TĐ

B SPb

Trong kiểu tổ chức mạng báo hiệu này, giữa tổng đài Đi và tổng đài Đích chỉ có các kênh thoại, còn thông tin báo hiệu không được chuyển trực tiếp mà phải qua điểm báo hiệu làm chức năng điểm chuyển tiếp báo hiệu – SPT

Phân cấp mạng báo hiệu:

Về lý thuyết ta có thể tổ chức một vài kiểu cấu trúc mạng có khả năng đáp ứng đầy đủ các yêu cầu báo hiệu giữa các tổng đài đấu nối với nhau Chẳng hạn, một cấu trức mà tất cả các tổng đài trong mạng đều mang chức năng làm SPT Một cấu trúc khác có hình sao, với một tổng đài làm chức năng SPT để chuyển thông tin báo hiệu đến các tổng đài khác chỉ có chức năng SP Trên thực tế, người ta sử dụng một kiểu cấu trúc kết hợp cả hai cấu trúc nói trên Mạng này sử dụng một số tổng đài làm chức năng STP Việc trao đổi thông tin giữa các tổng đài ở các vùng lân cận như vậy hình thành một mạng báo hiệu đường trục

Do đó chúng ta có cấu trúc gồm 3 mức:

Nhóm trung kế

SPC=x

Tổng Đài

A

SPC=y

Tổng Đài

B

Kênh báo hiệu

Nhóm kênh báo hiệu (Link set)

SPb SPa

Tổng đài

C

SPc STP