15
GIớI THIệU
Hiện nay trên thế giới đã và đang sử dụng kỹ thuật số trong các chức năng điều khiển chuyển mạch và báo hiệu trong các tổng đài điện thoại và các liên kết truyền dẫn giữa chúng Một yếu tố quan trọng của sự thay đổi này là xu h- ớng phát triển của phơng pháp vận chuyển tín hiệu thoại bằng kỹ thuật chuỷên đổi tơng tự thành tín hiệu số Phơng pháp này đợc phát minh bởi REE ves năm
1937 nhng nó chỉ dùng trong kỹ thuật bán dẫn và cho phép ứng dụng trong các hệ thống truyền dẫn số thực tế trong các mạng điện thoại từ giữa thập niên 60. Hiện nay phơng pháp thông dụng nhất để số hoá tiếng nói là kỹ thuật điều chế xung mã PCM.
Kỹ thuật điều chế xung mã đợc dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ tơng tự thành tín hiệu số, đợc biểu diễn thành tổ hợp của các nhóm xung nhị phân gồm 8 xung gọi là một từ mã 8 bít, chu kỳ 125 s kỹ thuật PCM đợc sử dụng trong hệ thống thông tin số đợc dùng để truyền tín hiệu không liên tục, theo thời gian Tín hiệu đợc biến đổi thành tín hiệu nhị phân có hai giá trị là ‘’0’’và
‘’1’’tơng ứng với hai giá trị là có xung và không có xung.
Tín hiệu thoại, tín hiệu hình là các tín hiệu liên tục theo thời gian để truyền dẫn và xử lý đợc trong hệ thống thông tin số thì việc đầu tiên là phải biến đổi từ tín hiệu tơng tự thành tín hiệu số Gọi chung là kỹ thuật biến đổi t- ơng tự thành số ký hiệu là:A/D
Trong viễn thông để biến đổi A/D ta dùng kỹ thuật điều chế PCMquá trình điều chế xung mã PCM đợc chia thành 3 giai đoạn: lấy mẫu, lợng tử và mã hãa.
II LÊy mÉu trong PCM
- Lấy mẫu là quá trình rời rạc hoặc chia nhỏ tín hiệu theo thời gian.
- Cơ sở của lấy mẫu dựa trên định lý kachenhihcop Nội dung của định lý đợc phát biểu nh sau: một tín hiệu liên tục theo thời gian có giải tần xác định từ f min đến fmax có thể đợc biểu diễn bằng các điểm (các giá trị )rời rạc theo thời gian có chu kỳ là TS thoả mãn điều kiện:fs /max.
Trong đó: f max là tần số cao nhất của tín hiệu liên tục
Fs là tần số lấy mẫu.
Ví dụ : tín hiệu thoại f max=4 khz.
-Quá trình lấy mẫu đợc mô tả bằng sơ đồ sau :
Hình 1: sơ đồ quá trình lấy mẫu
X(t): là tín hiệu liên tục theo thời gian có giải tần xác định từ f min đến f max đợc lấy mẫu tại các điểm: t , t + TS, ;t+2TS ; t+3TS có chu kỳ là TS thoả mãn điều kiện: fs=1/TS = 2 f max
Kết quả: sau lấy mẫu ta nhận đợc một dãy xung có biên độ thay đổi theo x(t) gọi là dãy xung điều biên ký hiệu Upam (pulse amplitude Modulation)
- ở máy thu phải khôi phục lại tín hiệu liên tục ban đầu x(t) từ dãy xung điều biên Upam Phân tích phổ của dãy xung điều biên Upam (phổ là đồ thị phân bố năng lợng theo trục tần số )
- Phổ của dãy xung điều biên có dãy nh sau:
Hình 2: Phổ của dẵy xung điều biên.
Phổ của dãy xung điều biên U pam gồm có các thành phần sau:
Lọc thấp Biên trên Biên duơí fs +f max fs- fmax fs f max mét chiÒu
- Thành phần một chiều là thành phần không mang tin, không ảnh hởng đến tín hiệu.
- Từ 0đến fmax là phổ của tín hiệu x(t) là thành phần cơ bản phải khôi phục lại ,
- f s là phổ của tần số lấy mẫu không mang tin.
- Thành phần 2 giải biên USB (từ fs đến fs +f max là biên trên )và LSB(từ fs-f max đến fs là biên dới ) không phải là thành phần cơ bản là thành phần tổ hợp không cần phải khôi phục.
-Từ đồ thị phổ nhận thấy để khôi phục lại tín hiệu liên tục X(t) từ dãy xung điều biên UPAM thì chỉ cần sử dụng một bọ lọc thấp thoả mãn điều kiện :f max flọc=fs- fmax.
Giả bất phơng trình ta đợc: fs = 2 fmax.
Nếu không thoả mãn điều kiện trên tức là fs< 2 fmax khi đó sẽ xảy ra hiện t- ợng chồng phổ không thể khôi phục lại tín hiệu liên tục X(t).
Khi đó đồ thị có dạng
Hình 3: Đồ thị hiện tợng chồng phổ
Kết luận: khi lấy mẫu phải thoả mãn điều kiện fs= 2 fmax để khi khôi phuc lại tín hiệu sẽ không bị méo chồng phổ. xét với tín hiệu thoại có fmax = 4khz theo công thức tổng quát tính đợc tần số lấy mẫu fs = 8 khz Nếu tần số fs càng lớn thì khi khôi phục lại tiín hiệu càng chính xác, nhng trong thực tế chọn: fs =8 khz 00 hz chọn điều kiện méo có thể chấp nhận đợc Trong thực tế chọn fs = 8 khz lá tần số lấy mẫu thấp nhất để không bị méo chồng phổ khi đó chu kỳ lấy mẫu lớn nhất:
Ts = 1/8 10 3 = 0,125.10 6 s 5 s sẽ ghép đợc nhiều kênh thoại nhất khi ghép kênh theo thời gian.
Tần số lấy mẫu của tín hiệu thoại fs 00 hz nghĩa là trong 1s có 8000 xung pam, khi mã hoá thì có 8000 từ mã thì cũng là tốc độ mã hoá chu kỳ lấy mẫu là 125s thì khi ghép kênh theo thời gian trong 1s có 8000 khung ghép
- Lợng tử hoá là quá trình rời rác chia nhỏ tín hiệu theo độ lớn (biên độ).
- Sau khi lấy mẫu ta nhận đợc một dãy xung của pam Vì trong quá trình xử lý và truyền dẫn sẽ bị tạp âm tác động mạnh nhất vào biên độ cảu dãy xung thay đổi gây ra điều biên ký sinh. fs+ fmax f fmax fs fs-fmax0
- Phải biến đổi Upam thành tín hiệu số thành tín hiệu nhị phân có hai trạng thái 0 và 1 (có xung và không có xung)rồi mới tiến hành xử lý và truyền dẫn.Quá trình biến đổi đó gọi là mã hoá.Mỗi một gia trị biên độ của Upam đợc mã hoá bằng một từ mã tín hiệu thoại là đại lợng ngẫu nhiên nên U pam cung là một đại lợng ngẫu nhiên nên giá trị biên độ không xác định.Vì vậy không thể mã hoá đợc.
- Để mã hoá đợc thì phải hạn chế giá trị biên độ của Upam ở một giá trị nhất định gọi là lợng tử hoá.
- Thực chất của lợng tử hoá là quá trình hạn chế giá trị biên độ của Upam ở một giá trị nhất định để tiến hành.
Có hai phơng pháp lợng tử hoá là:
Toàn bộ giả động của tín hiệu đợc chia thành những khoảng đều nhau ký hiệu là:= 2 Xmax/n = const.
Trong đó: tín hiệu X thay đổi từ:-X max đến +X max.
2Xmax gọi là giả động. n:là mức lợng tử hoá.
Tơng ứng với các mức lợng tử hoá có một mức lợng tử hoá :
- Sau khi chia dải tín hiệu biên độ thành nhứng đoạn bàng nhau sé tiến hành làm tròn , lấy gần đúng.Gán cho Upam những mức gần nhất với sai số là ±/2.
Hình 5: Đồ thị dải động tín hiệu sau khi lâý gần đúng
VD: xung Pam thứ nhất là:3,45 làm tròn 3.
Xung Pam thứ hai là :2,9 làm tròn 3.
- Sau khi lợng tử hoá giá trịn biên độ của Upam đã đợc hạn chế ở một số mức nhất định.
kỹ thuật chuyển mạch số
Định nghĩa
Chuyển mạch số dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian của luồng PCMvàovà các luồng PCMrachuyển mạch.
Hình 11: Sơ đồ khối chuyển mạch số
- Chuyển mạch số có các luồng PCM vào đánh số từ PCM vào0 đến PCM vàon-1.
Có những luồng PCM ra đánh số từ PCM ra 0 đến PCM ra n-1 Đầu ra chuyển mạch tạo ra các nguồn PCM dùng thiết bị ghép kênh MUX ghép các tín hiệu thoại số vào luồng PCM có khe thời gian từ 0 đến R-1 Luồng 2 có 128 khe thời gian đánh số từ 0-127 Luồng cấp 3 đầu ra chuyển mạch sử dụng thiết bị tách kênh DMUX để tách các luồng số PCMra thành R khe thời gian riêng biệt.
+Khe thời gian TSi của luồng 0 có thể trao đổi với TSj của luồng ra 0. +khe TSkcủa luồng 1 có thể trao đổi với TSk của luồng m-1.
Vì vậy chuyển mạch số nó thực hiện chức năng của 1 tổng đài trao đổi thông tin giữa 2 máy điện thoại bất kỳ.
Phân loại
Có 2 loại chuyển mạch cơ bản:
- Chuyển mạch thời gian số TSW cồn gọi là chuyển mạch T.
- Chuyển mạch không gian số SSW còn gọi là chuyển mạch S.
Ngoài ra còn có chuyển mạch kết hợp giữa chuyển mạch T và chuyển mạch S.
chuyển mạch thời gian số
Chuyển mạch thời gian số (TSW ) dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian bất kỳ của luồng PCM vào với các khe thời gian bất kỳ của luồng PCM ra chuyển mạch Chuyển mạch thời gian đợc mô tả theo hình vẽ sau.
Hình 12 Sơ đồ chuyển mạch Số
+ Chuyển mạch thời gian số chỉ có một luồng PCMvào một luồng PCMre chuyển mạch nên dung lợng của chuyển mạch nhỏ.
+ Chuyển mạch thời gian số có thời gian vào và thời gian ra khác nhau vì vậy còn gọi là chuyển mạch khe.
+ Chuyển mạch thời gian thực hiện chức năng của một tổng đài trong một tổng đài chỉ cần một chuyển mạch thời gian là đủ nhng có dung lợng nhỏ.
2/ Cấu tạo: a/ Cấu tạo dùng mạch trễ (giữ chậm):
- Các luồng PCMvào và PCMre có khe thời gian giống nhau (có cùng tốc độ) Vì vậy để trao đổi khe thời gian TSi của luồng PCMvào với một khe TSj bất kỳ của PCMra thì chỉ cần giữ chậm khe thời gian TSi của PCMvào khoảng thời gian t.
Trong thực tế không dùng mạch giữ chậm vì kích thớc của chuyển mạch lớn (vì có các mạch trễ khác nhau) tốc độ xử lý chậm Hiện nay không đợc sử dụng rộng rãi. b/ Dùng bộ nhớ:
- Bộ nhớ thoại (tiếng nói) còn gọi là bộ nhớ đệm (BM) dùng để nhớ các số liệu thoại trong các khe thời gian của PCMvào.Bộ nhớ có số ô nhớ bằng khe thời gian của luồng PCM đợc đánh số từ 0đến R-1 ô nhớ.
TS 1 TS 2 TSi TSj TS R-1 TS 0 TSi
Hình 13: Sơ đồ mạch giu chậm khe thời gian TSi của PCMv
Mỗi một ô nhớ dùng để nhớ tín hiệu thoại của một khe thời gian của luồng PCMvào vậy mỗi ô nhớ phải có 8 bit và dung lợng của bộ nhớ BM là 8xR(bit)
- Bộ nhớ điều khiển (CM) (Control Menmory)dùng để điều khiển quá trình ghi hoặc quá trình đọc của bộ nhớ BM Bộ nhớ CM có số ô nhớ bằng số khe thời gian của luồng PCM đợc đánh số từ 0đến R-1 Mỗi ô nhớ dùng để nhớ địa chỉ khe thời gian của luồng PCM Luồng PCM có R khe thời gian vì vậy phải nhớ đợc R địa chỉ thì mỗi ô nhớ phải có số bit là log2R (bit) vậy dung lợng của bộ nhớ là Rxlog2R (bit).
-Để nối khe TSi của PCMvào với khe TSj của PCMra thì số liệu của khe thời gian vào TSi đợc ghi vào môt ô nhớ BM và đợc đọc ra khe thời gian TSj của luồng PCMra Quá trình ghi và đọc của bộ nhớ BM đợc điều khiển bằng bộ nhớ
CM tuỳ thuộc điều khiển quá trình ghi và quá trình đọc cảu bộ nhớ BM.
Có hai phơng pháp làm việc:
+ Quá trình ghi tuần tự, đọc điều khiển.
+ Quá trình ghi điều khiển đọc tuần tự. a/ Ghi tuần tự đọc điều khiển.
Hình 14: Sơ đồ bộ nhớ thoại BM ô nhớ 8.R (bit)
Hình 15: Sơ đồ bộ nhớ thoại CM
Mỗi ô nhớ của bộ nhớ BM và CM liên quan tới khe thời gian của một luồng PCMvào Ô nhớ sử dụng bộ nhớ BM và CM có cung thứ tự với khe thời gian của luồng PCMvào
- Luồng số liệu của PCMvào đợc đa và đầu vào của bộ nhớ Luồng PCMra đ- ợc nối với đầu ra của bộ nhớ Đầu vào của bộ nhớ CM là BUS địa chỉ từ khối điều khiển trung tâm CPU của tổng đài Số liệu đầu ra của bộ nhớ CM dùng để điều khiển quá trình đọc của bộ nhớ BM đợc sử dụng làm CLK đọc. Để nối khe TSi của PCMvào với khe TSj của PCMra chuyển mạch làm việc nh sau:
+ Địa chỉ của thời gian TSj của luồng PCMra đợc CPU điều khiển là khối điều khiển trung tâm của tổng đài ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ CM (là bộ nhớ có cùng thứ tự với khe thời gian vào TSi ).
Hình 16: Sơ đồ cấu trúc ghi tuần tụ đọc điều khiển
TSj TSi i địa chỉ TSj
+ số liệu từ khe TSi của PCMvào đợc ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ BM là ô nhớ có cùng thứ tự giữa khe thời gian với ô nhớ do một CLK ghi đợc tạo ra từ bộ đếm của tổng đài vì vậy gọi là ghi tuần tự.
+ Số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ BM đợc đọc ra khe TSj của luồng PCMra do một CLK đọc điều khiển là số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ CM chính là địa chỉ của khe TSj Quá trình đọc số liệu của bộ nhớ BM thực hiện không đúng theo thứ tự giữa ô nhớ với khe thời gian vì vậy gọi là đọc điều khiển
Kết quả: Số liệu từ khe TSi của PCMvào đã đợc nối với khe TSj của PCMra thông qua một ô nhớ của bộ nhớ BM vì vậy gọi là bộ nhớ đệm.
Chú ý: khi cho i và j là các con số cụ thể thì phải vẽ hình vá trình bày theo con sè cô thÓ. b/ Phơng pháp ghi điều khiển , đọc tuần tự. Đặc điểm: Mỗi một ô nhớ của bộ nhớ BM và CM liên quan với một khe thời gian của luồng PCMra Ô nhớ sử dụng bộ nhớ BM và CM có cùng thứ tự với khe thời gian của luồng PCMra.
CM dùng để điều khiển quá trình ghi của bộ nhớ BM sử dụng là CLK đọc.
- Để nối khe TSi của PCMvào với khe TSj của PCMra chuyển mạch làm việc nh sau:
chuyển mạch không gian số
- Chuyển mạch không gian số (SSW) dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian có cùng thứ tự giữa các luồng PCMvào và luồng PCMra chuyển mạch.
Hình 18: sơ đồ chuyển mạch không gian số(SSw)
- Chuyển mạch S có nhiều luồng PCMvào và nhiều luồng PCMra nên dung l- ợng của chuyển mạch lớn.
- Chuyển mạch S có khe thời gian vào và khe thời gian ra không thay đổi nhng luồng PCMvào và luồng PCMra thay dổi vì vậy còn gọi là chuyển mạch luồng.
- Do chuyển mạch S có khe thời gian vào và khe thời gian ra không thay đổi vì vậy không thực hiện đợc chức năng của một tổng đài là tạ tuyến đấu nối tín hiệu thoại giữa hai máy điện thoại bất kỳ.
(một chuyển mạch S không tạo ra đợc một tổng đài)
- Chuyển mạch S có cấu tạo theo ma trận tiếp điểm hàng và cột Mỗi hàng là một luồng PCMvào Mỗi cột là mọt luồng PCMra Các tiếp điểm của ma trận hàng cột là các tiếp điểm đệm điện tử nh đi ôt và các cổng logic cơ bản.
- Nếu tiếp điểm sử dụng đi ôt khi đặt Udk thuận vào điot thì điot thông thì tiếp điểm đợc nối.
Nếu đặt U dk ngợc và điot thì điot không thông tiếp điểm bị hhở mạch.
- Nếu dùng cổng AND thì Udk có mức logic cao mức 1 thì cột bằng hàngx1 thì tiếp điểm đợc nối còn Udk có mức logic thấp mức 0 thì cột = hàngx0, thì tiếp điểm hở mạch.
Chuyển mạch S có ma trận nxm tiếp điểm.
Nếu nKm ta có ma trận hình chữ nhật thì sẽ bị tắc nghẽn trong quá trình đấu nối.
Nếu n=m ta có ma trận vuông thì quá trình đấu nối không xảy ra tắc nghẽn vì vậy trong tổng đài sử dụng ma trận vuông.
- Để chuyển mạch S hoạt động thì phải có các tiếp điểm của ma trận thức hiện chức năng đấu nối Có hai phơng pháp điều khiển tiếp điểm cuả ma trận.
- Điều khiển theo cột (còn gọi là điều khiển đầu vào).
- Điều khiển theo hàng (còn gọi là điều khiển đầu ra). a/Phơng pháp điều khiển theo cột
Hình:18 sơ đồ điều khiển theo cột
Chuyển mạch S là ma trận nxm tiếp điểm của ma trận sử dụng cổng AND đầu ra của các cổng AND đợc nối với một cột cố định.
Một đầu vào của cổng AND đợc nối với các hàng khác nhau Đầu vào điều khiển của một cột đợc nối với một bộ nhớ điều khiển kí hiệu là CM Nh vậy mỗi một cột có một bộ nhớ tơng ứng CM0I CM m-1 mỗi một bộ nhớ CM có số ô nhớ bằng số khe thời gian của luồng PCM đợc đánh số từ 0 I R-1 Mỗi một ô nhớ dùng để nhớ địa chỉ của một luồng PCMvào Để nhớ đợc n địa chỉ của n luồng PCMvào thì một ô nhớ phải có log2n (bit) dung lợng của bộ nhớ là : Rxlog2n.
Phơng pháp điều khiển theo cột thực chất là cần chọn một luồng PCMvào để nối với một đầu ra cố định vì vậy còn gọi là điều khiển ở đầu vào. Để nối các khe TSi của PCMvàoj bất kỳ với khe TSi của PCMrak bất kỳ bằng phơng pháp điều khiển theo cột thì chuyển mạch làm việc nh sau:
- Địa chỉ của luồng PCMvàoj đợc CPU là khối điều khiển trung tâm của tổng đài ghi vào ô nhớ i là ô nhớ có cùng thứ tự với khe thời gian TSi của bộ nhớ CM (là bộ nhớ có cùng thứ tự với luồng PCMrak).
- Đúng thời điểm của khe TSi số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ CMk đợc đọc và chính là địa chỉ của PCMraj đa vào chân điều khiển tiếp điểm của cột k Chỉ có một chân điều khiển tiếp điểm nhận đúng địa chỉ là chân điều khiển tiếp điểm ứng với hàng j nên có mức logic là một nên tiếp điểm đợc nối Nh vậy hàng j đợc nối với cột k Do đó số liệu từ khe TSi của PCMrak.
-Chân điều khiển tiếp điểm còn lại của cột k nhận không dúng địa chỉ nên có mức logic là 0 nên tiếp điểm không đợc nối.
Kêt quả:Chỉ có số liệu từ khe TSi của PCMvàoj dợc nối với khe TSi củaPCMvàok.
2 0 b/Phơng pháp điều khiển theo hàng.
Hình : 19 Sơ đồ điều khiển theo hàng
- Chuyển mạch S là ma trận nxm Tiếp điểm ma trận là các cổng AND đợc nối với một hàng cố định Một đầu vào của cổng AND đợc nối với các cột. Một đầu vào còn lại là đầu điều khiển các chân tiếp điểm của một hàng đợc nối với một bộ nhớ điều khiển CM, tơng ứng với mỗi hàng có một bộ nhớ điều khiển từ CM0I CMn-1 Phơng pháp điều khiển theo hàng là chọn một hàng PCMra để nối với luồng PCMvào cố định Vì vậy còn gọi là điều khiển ở đầu ra.Vậy để đấu nối khe TSi của PCMvàoj với khe TSi của PCMrak thì chuyển mạch làm việc nh sau:
- Địa chỉ PCMrak (bộ nhớ CM có số ô nhớ bằng số khe thời gian của luồng PCM đợc đánh số từ 0 đến R-1 ) Mỗi một ô nhớ của bộ nhớ CM có log2m (bit) dùng để nhớ địa chỉ của luồng PCMra.Để nhớ đợc m địa chỉ của luồng PCMra thì mỗi ô nhớ CM : log2m (bit) (dung lợng của bộ nhớ CM là R* log2m (bit).- Địa chỉ của luồng PCMvàoj đợc CPU là khối điều khiển trung tâm của tổng đài ghi vào ô nhơ i(là ô nhớ có cùng thứ tự với khe thời gian TSi) của bộ nhớ CMj(là ô nhớ tơng ứng với PCMvàoj).
- Đúng thời điểm của khe TSi số liệu của ô nhớ i của bộ nhớ CMj đợc đa ra chính là địa chỉ của PCMrak đa vào chân điều khiển tiếp theo hàng j, chỉ có chân điều khiển tơng ng với cột k nhận đúng địa chỉ có mức logic 1 tiếp điểm đợc mở khi đó cột k đợc nối với hàng j Số liệu từ khe TSi của PCMvàoj đợc nối với khe TSi của PCMrak.- Chân điều khiển các tiếp điểm của hàng j do nhận không đúng địa chỉ nên có mức logic 0 vì vậy các tiếp điểm của hàng j không đợc nối.
Kêt quả:Khe TSi của PCMvàoj đợc nối với khe TSi của PCMrak.
chuyển mạch kết hợp
- Chuyển mạch T thực hiện đợc một chức năng của một tổng đài nhng có dung lợng nhỏ.
- Chuyển mạch S có dung lợng lớn nhng không thực hiện đợc một chức năng của một tổng đài Vì vậy để có thể đợc các tổng đài có dung lợng lớn thì phải kết hợp giữa 2 chuyển mạch T và chuyển mạch S.
Có các loại chuyển mạch kết hợp sau:
+Chuyển mạch 2 tầng: T_S,S_T sử dụng cho các tổng đài có dung lợng trung b×nh.
+Chuyển mạch 3 tầng: T_S_T,S_T_S sử dụng cho tổng đài có dung lợng lín.
+Chuyển mạch 4 tầng: T_S_S_T sử dụng cho tổng đài có dung lợng rất lớn.
1/Chuyển mạch 2 tầng: a /Chuyển mạch hai tầng : T-S:
Có hai tầng, đầu vào là chuyển mạch T đầu ra là chuyển mạch Số chuyển mạch T ở đầu vào, tơng ứng với số luồng của chuyển mạch S Ví dụ: chuyển mạch S có ma trận nxm vì vậy phải có n chuyển mạch T ở đầu vào vì thế dung lợng của chuyển mạch S là n luồng PCMvào và n luồng PCMra Do vậy mà chuyển mạch T tăng lên n lần so với chuyển mạch T đơn
Hình20: Sơ đồ chuyển mạch 2 tầng T_S
-Nguyên lý: Xét nguyên lý làm việc của PCMvào1 với khe TSj của PCMra2
- Chuyển mạch S làm việc nối khe TSj của hàng 1 với TSj của cột 2 qua tiếp ®iÓm(1,2).
Kết quả: Số liệu TSi của PCMvào1 đã đợc nối với kheT của PCMra2
- Nhận xét: Do tầng chuyển mạch ở đầu ra làm việc ở chế độ nối với khe bắt buộc vì vậy khả năng xả y ra nhỡ việc lớn Khi có 1 khe TSk của PCM có nhu cầu nối với khe TSj của PCMra0 và PCMra1 Vì vậy chuyển mạch 2 tầng chỉ đợc sử dụng cho tổng đài có dung lợng trung bình. b/Chuyển mạch S-T
Hình.21 sơ đồ chuyển mạch hai tầng S-T
-Chuyển mạch 2 tầng S_T có số chuyển mạch T ở đầu ra bằng số cột của chuyển mạch S Dung lợng của chuyển mạch tăng lên n lần (theo lý thuyết). Thực tế chỉ dùng cho tổng đài có dung lợng trung bình.
Với khe TSi của PCMvào1 với khe TSj của PCMra2 thì chuyển mạch làm việc nh sau :
Chuyển mạch S làm việc nối khe TSi của hàng 1 với khe TSi của cột 2 qua tiếp điểm (1,2)sau đó chuyển mạch T2 làm việc sẽ nối TSi của PCMvào T2 với
Nhận xét: do tầng chuyển mạch ở đầu vào làm việc ở chế độ nối với khe bắt buộc vì vậy xảy ra nhỡ việc lớn Khi có 1 khe TSkcủa PCM có nhu cầu nối với khe TSjcủa PCMra0 và PCMra1 Vì vậy chuyển mạch 2 tầng chỉ đợc sử dụng cho các tổng đài có dung lợng trung bình.
2/Chuyển mạch 3 tầng: a/Chuyển mạch T_S_T:
Hình:22 sơ đồ chuyển mạch ba tầng T-S-T
-Có số chuyển mạch T ở đầu vào bằng số hàng của S, số chuyển mạch T ở đầu ra bằng số cột của chuyển mạch S.
- VD: S là ma trận 3x3 phải có 3 chuyển mạch T ở đầu vào tơng ứng với số hàng, 3 Chuyển mạch T ở đầu ra tơng ứng với số cột của chuyển mạch S.
Chuyển mạch T_S_T là có 3 luồng PCMvào và 3 luồng PCMra dung lợng đợc tăng lên 3 lần với chuyển mạch T nh vậy dung lợng đợc tăng lên n lần (n phụ thuộc vào cấu trúc của chuyển mạch S)
Nối khe TSi của PCMvào 1 với khe TSj của PCMra 2 :
+ Chuyển mạch T vào 1 làm việc nối khe TSi của PCMvào 1 với TSk ở đầu ra Tvào1 (kKi Kj) chuyển mạch S làm việc nối TSk của hàng1 với TSk của cột 2 qua tiÕp ®iÓm (1,2)
+ Chuyển mạch T ra2 làm việc nối TSk với khe TSj của chuyển mạch T ra2. Kết quả: Số liệu từ khe TSi của PCMvào 1 đợc nối với khe TSj của PCMra 2.
Nhận xét: Do chuyển mạch 3 tầng, tầng đầu làm việc ở chế độ nối tự do với 1 khe TSk bất kỳ vì vậy sẽ không xảy ra tắc nghẽn trong trờng hợp nhiều khe của
1 luồng vào có nhu cầu nối với các khe khác nhau của các luồng ra Vì vậy chuyển mạch T_S_T đợc sử dụng trong các tổng đài có dung lợng lớn. b, Chuyển mạch S_T_S
Hình:23 sơ đồ chuyển mạch ba tầng S-T-S
- Chuyển mạch S_T_S có n luồng PCMvào và n luồng PCMra ,dung lợng của chuyển mạch đợc tăng lên n lần so với chuyển mạch T (phụ thuộc vào cấu trúc của chuyển mạch S).
Nguyên lý làm việc: Nối khe TSi của PCMvào 1 với khe TSj của PCMvào 2
+Chuyển mạch Sv làm việc nối TSi của hàng 1 với 1 khe TSi của 1 cột bất kỳ(TSi của cột 2)
+Chuyển mạch T làm việc nối TSi đầu vào với khe TSj ở đầu rachuyển mạch S ra làm việc nối TSJ của hàng 2 với TSj của cột 0 qua tiếp điểm (0,2)
Kết qủa :Số liệu từ khe TSi của PCMvào 1 nối với khe TSj của PCMvào 0
Nhận xét: Do tầng chuyển mạch, ở đầu vào nối với 1 luồng ra bất kỳ tự do nên không xảy ra tắc nghẽn trong trờng hợp các khe thời gian giống nhau của các luồng vào nối với các khe thời gian khác nhau của 1 luồng ra Vì vậy chuyển mạch S_T_S đợc sử dụng ở các tổng đài có dung lợng lớn.
- Chuyển mạch 4 tầng do có khả năng nối chéo giữa các tầng S của các hệ thống chuyển mạch tạo ra một mạch có dung lợng lớn
Hình 24: sơ đồ chuyển mạch bốn tầng T-S-S-T
- Chuyển mạch 4 tầng T_S_S_T bao gồm tầng T1,S1 ở đầu vào ,S2,T2 ở đầu ra S1 là ma trận nxm nh vậy có n chuyển mạch T ở đầu vào từ ToITn-1 t- ơng ứng có n luồng PCMra , từ PCMra 0IPCMra n-1 Giữa 2 chuyển mạch S ta nối m cột của S1 với m hàng của S2.
-Do có khả năng nối chéo giữa các chuyển mạch S của hệ thống chuyển mạch 4 tầng tối đa nối chéo đợc m chuyển mạch 4 tầng tạo ra một mạng chuyển mạch mxn PCM Vậy dung lợng của tổng đài đợc tăng lên n lần so vơi chuyển mạch 3 tầng vì vậy hệ thống chuyển mạch 4 tầng đợc sử dụng ở tổng đài có dung lơng rất lớn.
V/ Mạch điện của tín hiệu thoại trong tổng đài:
Hình 25: Sơ đồ tín hiệu thoại trong tổng đài
-Trong sơ đồ chuyển mạch 3 tầng T-S-T, S là ma trận 3*3 có 3 chuyển mạch T ở đầu vào và 3 chuyển mạch T ở đầu ra ,ở đầu vào phải sử dụng thiết bị ghép kênh MUX để ghép các tín hiệu thoại số thành các luồng PCM vào ở đâu ra của chuyển mạch sử dụng các thiết bị tách kênh DMUX để tách từ các luồng PCM ở đầu ra thành các khe thời gian riêng biệt các luông PCM có R khe thời gian đợc đánh số từ 0 đến R-1.
-Để nối thông tin, tín hiệu thoại cho hai máy A và B chuyển mạch ở tổng đài phải thực hiện tín hiệu thoại từ máy A đến máy B và ngợc lại
-Hớng từ A->B :Tín hiệu từ ống nói của máy A theo đờng dây thuê bao đến mạch 2/4 dây để phân chia thành hai hớng phát và thu riêng biệt , từ chế độ 2 dây bán song công thành chê độ 4 dây song công, hớng phát qua mạch mã hoá để biến đổi tín hiệu thoại từ tơng tự thành tín hiệu số bằng kỹ thuật điều chế xung mã PCM ,sử dụng IC codec , sau đó đợc ghép vào một khe thời gian bất kỳ của các luồng PCMvào ghép vào khe nào là do kỹ thuật tổng đài xử lý: Chuyển mạch Tvo làm việc nối khe Ts 1với Tsk bất kỳ ở đàu ra Tvo chuyển mạch S làm việc nối khe Tskcủa hàng O với khe Tsk của một cột có liên quan đến hớng thu của máy B chuyển mạch Tr2 làm việc nối khe Tsk với một khe ở đầu ra Tr2 có liên quan đến hớng thu của máy B qua thiết bị ghép kênh MUX và thiết bị tách kênh DMUX sẽ tách khe TsR-1 của PCMra đa về giải mã của máy B để biến đổi tín hiệu thoại từ số thành tơng tự Qua mạch 2/4 đờng dây thuê bao -> tai nghe của máy B.nh vậy máy A đợc nối cới máy B
kỹ thuật ghép kênh theo thời gian_đtm
GhÐp theo xung PAM
Là thực hiện ghép sau khi lấy mẫu
Hình 26 : sơ đồ ghép kênh theo xung PAM
Trong một chu kỳ lấy mẫu là 125
2/ Nhuyên tắc ghép kênh theo thời gian
-Ghép kênh theo thời gian là ngời ta xắp xếp kênh thông tin đứng cạnh nhau trên trục thời gian sao cho 1 thời điểm chỉ chứa thông tin của 1 kênh
+Tín hiệu truyền không phải là tín hiệu liên tục mà là tín hiệu gián đoạn
+Khoảng thời gian trống giữa 2 thời điểm chọn cạnh nhau của 1 kênh đợc dùng để truyền điểm các kênh khác
*Các khoảng thời gian bằng nhau gọi là các khung thời gian truyền 1 kênh gọi là các khe (TS)
+Xung nhịp lần lợt điều khiển các khoá K1,K2 Kn nối các bộ nguồn thứ 1, 2, N Trong các khe thời gian tơng ứng vào đờng truyền đồng thời các khoá K * 1, K * 2, K * N , nối đờng truyền với bộ nhận tin 1, 2, N.
+Hệ thống đồng bộ duy trì hoạt động các khoá phần phát và phần thu là hệ thống quan trọng nhất
- Việc khôi phục tín hiệu ở đầu thu theo định luật shanong.
3/ Ghép kênh theo thời gian trong thông tin số
+Đồng bộ khung đợc thực hiện bằng một tổ hợp tín hiệu trong một khe thời gian riêng
+Đồng bộ nhịp thực hiện bằng cách tách tín hiệu đồng bộ từ chuỗi thời gian thu
-Tốc độ trong ghép kênh thời gian:trong trờng hợp không chèn các xung trong nhiệm vụ khác thì tố độ =NxBxbps
+Trong thực tế cần chèn thêm các bit cho nhiệm vụ: đồng bộ, báo hiệu, nhiệm vụ nên tốc độ nhóm kênh > NxBxbps
- Trong ghép kênh theo thời gian có thể ghép theo bit hay theo tổ hợp mã.
4/ Trình bày khung ghép cơ sơ của Châu Âu:
-Một khung ghép 125s đợc chia thành 32 khe thời gian kí hiệu TS đợc đánh số từ TSoI TS31 khoảng thời gian của một khe là:
1TS đợc chia thành 8bit ki hiệu : b đánh số từ b0 Ib7
Khoảng thời gian của 1bit: b= 3,9s/8H8ns
-Khung ghép cơ sở của Châu Âu đợc mô tả nh hình vẽ sau:
Ts31 Ts0 Ts1 Ts2 Ts31 Ts0
Hình 27: Sơ đồ ghép kênh theo tiêu chuẩn châu âu.
- Từ khe TS0 đến TS15 ghép đợc 15 khe PCM
-Từ khe T17đếnTS31 ghép đợc 15 khe PCM vi vậy khung ghép cơ sở của Châu Âu là khung ghép 30-
- Khe TS0dùng để ghép từ mã đòng bộ khung.Khe TS0của các khung chẵn trong đó khung dùng đa ghép từ mã đồng bộ khung x0011011.Khe TSo của các khung lẻ trong đa khung ghép từ mã đồng bộ khung x1Axxxxx trong đó x là các bit cha sử dụng có thể truyền thông tin nghiệp vụ A là bit báo đồng bộ khung từ xa đồng bộ A=0, không đồng bộ A=1.
-Khe TS16 dùng để truyền báo hiệu một khe TS16truyền đợc 2 kênh báo hiệu Mỗi kênh báo hiệu có 4 bit Để truyền 30 kênh báo hiệu thì phải truyền trong nhiều khung ghép gọi là đa khung Một đa khung gồm 16 khung đánh số từ toIt15 Chu kỳ của đa khung là 2ms Khe TS16 của khung to là khung đầu tiên trong3khung dùng để truyền từ mã đồng bộ đa khung : 00001Dxx.
Khe TS16của các khung còn lại trong đa khung ghép đợc 30 kênh báo hiệu
4 bit đầu của 15 khe TS16 truyền báo hiệu cho các kênh thoại 1I15,4 bit sau ghép báo hiệu cho các kênh thoại từ 16 I 30
-Tốc độ khung ghép cơ sở của Châu Âu VPCM-300 khe x8bit x8000s
Trong đó :30 khe x8bit là số bit trong 1khung ghép.
5 khung ghép cơ sơ theo tiêu chuẩn của bắc mỹ và nhật
-Một khung ghép 125 s đợc chia thành 193 bít đánh số từ 1 đến 193 ,bít số 1 dùng để đồng bộ còn lại 192 bít ghép đợc 24 kênh thoại số PCM vì vậy khung ghép cơ sơ của mỹ nhật còn đợc gọi là PCM24 mỗi một khung ghép có một bít làm đồng bộ , t mã đồng bộ có nhiều bít để ghép một từ mã đồng bộ phải ghép trong nhiều khung ghép gọi là đa khung có hai tiểu chuẩn đa khung + §a khung 12 khung
- Đa khung 12 khung đợc đánh số từ 1 đến 12 chu kỳ của đa khung x 125s= 1.5 ms các bít ép của các khung lẻ trong đa khung dùng để chuyền đồng bộ từ mã đồng bộ xung là 101010 các bít ép của các khung chẵn trong đa khung ghép từ mã đồng bộ đa khung 00111s trong đó S là bít báo động đa khung từ xa đồng bộ S =0 không đồng bộ S =1 báo hiệu đợc chuyền từ bít thứ
8 trong khung 6 và 12 khung ghép cơ sở của mỹ nhật đợc mô tả nh hình vẽ sau:
Hình 28: sơ đồ ghép kênh theo tiêu chuẩn của mỹ nhật
6/ phân cấp gần đồng bộ PDH:
- Ghép cơ sở là cấp ghép thấp nhất dùng để ghép các kênh tín hiệu thoại vào kênh ghép 125s tốc độ PCM30 tốc độ 2.048Mb/s: PCM20 tốc độ
1.544Mb/s do PCM phát triển lên khối lợng tin tức cần nhiều cự ly xa yêu cầu tốc độ cao vì vậy tốc độ cơ sở không thể đáp ứng đợc , vì vậy phải có cấp ghép tiếp theo gọi là cấp ghép bậc cao để tạo ra các dòng số có tốc độ cao hơn tốc độ cơ sở
-Trong ghép bâc cao thực hiện bằng cách ghép các dòng số cơ sở các dòng số ở tốc độ thấp theo phơng pháp ghép xen bít
- Để thuận tiện cho các nhà sản xuất và nhà quản lý , ngời ta qui định ra các cấp ghép thống nhất về số kênh tốc độ phơng pháp ghép chèn bít goi là phân cấp số gần đồng bộ PDH :
Phân cấp ghép kênh số PDH của châu âu:
30 kênh 120 kênh 480 kênh 1920 kênh 77680 kênh 2,048mb/s 8,448mb/s 34,368 mb/s 139,264mb/s 560mb/s
Hình 29 : Sơ đồ ghép bậc cao theo tiêu chuẩn của châu âu
- Cấp 1 PCM30 là cấp ghép cơ sở ghép đợc tối đa 30 kênh thoại tốc độ là 2.048Mb/s.
- Cấp 2 đợc ghép từ 4 luồng cấp 1 theo phơng pháp ghép sen bít , ghép đợc tối đa 120 kênh thoại , tốc độ 8,448mb/s.
- Cấp 3 ghép từ 4 luồng cấp 2 ghép theo phơng pháp ghép sen bít ghép đ- ợc tối đa là 480 kênh thoại tốc độ là 34,368mb/s cấp 3 có thể chuyền đợc một chơng trình truyền hình màu nhng phải có thiết bị nén ảnh.
-Cấp 4 đợc ghép từ 4 luồng cấp 3 theo phơng pháp ghép sen bít ghép đợc tối đa là 1920 kênh thoại tốc độ là 139,264mb/s cấp 4 có thể truyền đồng thời , cả tín hiệu thoại và tín hiệu hình
- Cấp 5 ghép từ 4 luồng cấp 4 ghép đợc tối đa là 7860 kênh thoại tốc độ 560mb/s trong thực tế không sử dụng cấp ghép này:
* Phân cấp ghép kênh số PDH của bắc mỹ:
24 kênh 96 kênh 672kênh 6048 kênh 1,544mb/s 6,312mb/s 44,36mb/s 405 mb/s
Hình 30: Sơ đồ ghép bậc cao theo tiêu chuẩn bắc mỹ
- Cấp 1 PCM 24 là cấp ghép cơ sở ghép đợc tối đa 24 kênh thoại tốc độ 1,544mb/s.
- Cấp 2 đợc ghép từ 4 luồng cấp 1 theo phơng pháp ghép xen bít , ghép đợc tối đa 96 kênh thoại , tốc độ là 6,312mb/s
- Cấp 3 đợc ghép từ 7 luồng cấp 2 theo phơng pháp ghép sen bít ghép đợc tối đa 672 kênh tốc độ 44,736mb/s hoặc có thể truyền đợc một chơng trình truyền hình màu nhng phải có thiết bị nén ảnh.
- Cấp 4 đợc ghép từ 9 luồng cấp 3 ghép đợc tối đa 6048 kênh thoại tốc độ là 405 mb/s trong thực tế không sử dụng cấp 4.
*Phân cấp ghép kênh số PDH của nhật :
24 kênh 96 kênh 480 kênh 1440 kênh 5760 kênh 1,544mb/s 6,312mb/s 32,076mb/s 100mb/s 400mb/s
Hình 31: Sơ đồ ghép bậc cao theo tiêu chuẩn của nhật
- Cấp 1 PCM24 là cấp ghép cơ sở ghép đợc tối đa 24 kênh thoại tốc độ 1,544mb/s.
- Cấp 2 đợc ghép từ 4 luồng cấp 1 ghép theo phơng pháp sen bít ,ghép đợc tối đa 96 kênh thoại , tốc độ là 6,312mb/s.
-Cấp 3 ghép từ 5 luồng cấp 2 , ghép theo phơng pháp ghép sen bít ghép đợc tối đa 480 kênh thoại tốc độ 32,076mb/s hoặc có thể truyền đợc truyền hình màu , nhng phải có thiết bi nén ảnh
- Cấp 4 đợc ghép từ 3 luồng cấp 3 theo phơng pháp ghép sen bít ghép tối đa là 1440 kênh thoại tốc độ 100mb/s
- Cấp 5 đợc ghép từ 4 luồng cấp 4 ghép đợc tối đa là 5760 kênh thoại tốc độ là 400mb/s trong thực tế không sử dụng cấp 4 và cấp 5 :
- Việc tách và ghép các luồng số phải thực hiện qua từng cấp không đợc v- ợt cấp
- Do ghép theo phơng pháp sen bít yều cầu dòng số ở bít ghép đầu vào phải đồng bộ nhng thực tế , các dòng số ở thiết bị ghép đầu vào không đồng bộ vì nó đợc tạo ra ở các thiết bị khác nhau ,sử dụng các nguồn đông bộ khác nhau, vì vậy phải tiến hành hiệu chỉnh trong quá trình ghép bằng phơng pháp ghép sen bít phai thêm vào các thiết bị ghép 1 số bít không mang tin , dung để
CÊp 2 CÊp 3 CÊp 4 CÊp 5 chèn , nếu tốc độ dòng số đầu vào giảm thì bít dùng để chèn không mang tin nếu tốc độ dòng số ở đầu vào tăng thì bít dùng để chèn mang tin : vì vậy tốc độ ở dòng số đầu ra ở thiết thị lớn hơn ở đầu vào phải thêm vao các bít chèn
- Khả năng quản lý điều hành kém không linh hoạt ,vì trong cấu chúc ghép cơ sở các bít sử dụng cho thông tin nghiệp vụ không có khả năng giám sát tới các dong số cơ cở trong quá trình xử lý và truyền dẫn , vì ghép theo phơng pháp xen bít
-Thiết bị ghép và tách , các luồng số ở các trạm không gian phức tạp , vì phải tách và ghép theo từng cấp
Phân cấp gần đồng bộ PDH
- Ghép cơ sở là cấp ghép thấp nhất dùng để ghép các kênh tín hiệu thoại vào kênh ghép 125s tốc độ PCM30 tốc độ 2.048Mb/s: PCM20 tốc độ
1.544Mb/s do PCM phát triển lên khối lợng tin tức cần nhiều cự ly xa yêu cầu tốc độ cao vì vậy tốc độ cơ sở không thể đáp ứng đợc , vì vậy phải có cấp ghép tiếp theo gọi là cấp ghép bậc cao để tạo ra các dòng số có tốc độ cao hơn tốc độ cơ sở
-Trong ghép bâc cao thực hiện bằng cách ghép các dòng số cơ sở các dòng số ở tốc độ thấp theo phơng pháp ghép xen bít
- Để thuận tiện cho các nhà sản xuất và nhà quản lý , ngời ta qui định ra các cấp ghép thống nhất về số kênh tốc độ phơng pháp ghép chèn bít goi là phân cấp số gần đồng bộ PDH :
Phân cấp ghép kênh số PDH của châu âu:
30 kênh 120 kênh 480 kênh 1920 kênh 77680 kênh 2,048mb/s 8,448mb/s 34,368 mb/s 139,264mb/s 560mb/s
Hình 29 : Sơ đồ ghép bậc cao theo tiêu chuẩn của châu âu
- Cấp 1 PCM30 là cấp ghép cơ sở ghép đợc tối đa 30 kênh thoại tốc độ là 2.048Mb/s.
- Cấp 2 đợc ghép từ 4 luồng cấp 1 theo phơng pháp ghép sen bít , ghép đợc tối đa 120 kênh thoại , tốc độ 8,448mb/s.
- Cấp 3 ghép từ 4 luồng cấp 2 ghép theo phơng pháp ghép sen bít ghép đ- ợc tối đa là 480 kênh thoại tốc độ là 34,368mb/s cấp 3 có thể chuyền đợc một chơng trình truyền hình màu nhng phải có thiết bị nén ảnh.
-Cấp 4 đợc ghép từ 4 luồng cấp 3 theo phơng pháp ghép sen bít ghép đợc tối đa là 1920 kênh thoại tốc độ là 139,264mb/s cấp 4 có thể truyền đồng thời , cả tín hiệu thoại và tín hiệu hình
- Cấp 5 ghép từ 4 luồng cấp 4 ghép đợc tối đa là 7860 kênh thoại tốc độ 560mb/s trong thực tế không sử dụng cấp ghép này:
* Phân cấp ghép kênh số PDH của bắc mỹ:
24 kênh 96 kênh 672kênh 6048 kênh 1,544mb/s 6,312mb/s 44,36mb/s 405 mb/s
Hình 30: Sơ đồ ghép bậc cao theo tiêu chuẩn bắc mỹ
- Cấp 1 PCM 24 là cấp ghép cơ sở ghép đợc tối đa 24 kênh thoại tốc độ 1,544mb/s.
- Cấp 2 đợc ghép từ 4 luồng cấp 1 theo phơng pháp ghép xen bít , ghép đợc tối đa 96 kênh thoại , tốc độ là 6,312mb/s
- Cấp 3 đợc ghép từ 7 luồng cấp 2 theo phơng pháp ghép sen bít ghép đợc tối đa 672 kênh tốc độ 44,736mb/s hoặc có thể truyền đợc một chơng trình truyền hình màu nhng phải có thiết bị nén ảnh.
- Cấp 4 đợc ghép từ 9 luồng cấp 3 ghép đợc tối đa 6048 kênh thoại tốc độ là 405 mb/s trong thực tế không sử dụng cấp 4.
*Phân cấp ghép kênh số PDH của nhật :
24 kênh 96 kênh 480 kênh 1440 kênh 5760 kênh 1,544mb/s 6,312mb/s 32,076mb/s 100mb/s 400mb/s
Hình 31: Sơ đồ ghép bậc cao theo tiêu chuẩn của nhật
- Cấp 1 PCM24 là cấp ghép cơ sở ghép đợc tối đa 24 kênh thoại tốc độ 1,544mb/s.
- Cấp 2 đợc ghép từ 4 luồng cấp 1 ghép theo phơng pháp sen bít ,ghép đợc tối đa 96 kênh thoại , tốc độ là 6,312mb/s.
-Cấp 3 ghép từ 5 luồng cấp 2 , ghép theo phơng pháp ghép sen bít ghép đợc tối đa 480 kênh thoại tốc độ 32,076mb/s hoặc có thể truyền đợc truyền hình màu , nhng phải có thiết bi nén ảnh
- Cấp 4 đợc ghép từ 3 luồng cấp 3 theo phơng pháp ghép sen bít ghép tối đa là 1440 kênh thoại tốc độ 100mb/s
- Cấp 5 đợc ghép từ 4 luồng cấp 4 ghép đợc tối đa là 5760 kênh thoại tốc độ là 400mb/s trong thực tế không sử dụng cấp 4 và cấp 5 :
Đặc điểm của PDH
- Việc tách và ghép các luồng số phải thực hiện qua từng cấp không đợc v- ợt cấp
- Do ghép theo phơng pháp sen bít yều cầu dòng số ở bít ghép đầu vào phải đồng bộ nhng thực tế , các dòng số ở thiết bị ghép đầu vào không đồng bộ vì nó đợc tạo ra ở các thiết bị khác nhau ,sử dụng các nguồn đông bộ khác nhau, vì vậy phải tiến hành hiệu chỉnh trong quá trình ghép bằng phơng pháp ghép sen bít phai thêm vào các thiết bị ghép 1 số bít không mang tin , dung để
CÊp 2 CÊp 3 CÊp 4 CÊp 5 chèn , nếu tốc độ dòng số đầu vào giảm thì bít dùng để chèn không mang tin nếu tốc độ dòng số ở đầu vào tăng thì bít dùng để chèn mang tin : vì vậy tốc độ ở dòng số đầu ra ở thiết thị lớn hơn ở đầu vào phải thêm vao các bít chèn
Nhợc điểm của PDH
- Khả năng quản lý điều hành kém không linh hoạt ,vì trong cấu chúc ghép cơ sở các bít sử dụng cho thông tin nghiệp vụ không có khả năng giám sát tới các dong số cơ cở trong quá trình xử lý và truyền dẫn , vì ghép theo phơng pháp xen bít
-Thiết bị ghép và tách , các luồng số ở các trạm không gian phức tạp , vì phải tách và ghép theo từng cấp
- Tốc độ của PDH thấp , cao nhất là cấp 4 của châu âu là 140mb/s không đáp ng đợc với yều cầu ngày càng cao của hệ thống viến thông , tồn tại 3 phân cấp số PDH không giống nhau ở tốc độ các cấp ghép vì vậy không thể nối chéo ,các hệ thông để tạo thành mạng thông tin chung vậy sẽ gây kho khăn cho ngơi sử dụng
- Không khai thác hết chuyền dẫn của cáp quang vì cáp quang có giải tần rất rộng tần số cao có khả năng chuyền dẫn đợc số liệu tốc độ cao hàng chục MB/s :
Tổng đài SPC I/ Giới Thiệu chung:
* Tông đài (SPS) là tổng đài điều khiển theo chơng trình ghi sẵn các hoạt động của tổng đài đã đợc lập trình trớc nh thứ tự các bớc sử lý cuộc gọi các phơng án tạo tuyến đấu nối đợc ghi vao bộ nhớ có dung lợng lớn cùng với các số liệu của các thuê bao , nh là số thuê bao vị trí của đơng dây thuê bao các dịch vụ của thuê bao
* Trong quá trình làm việc tông đài đợc điều khiển bằng một bộ vi xử lý có công xuất lớn theo các chơng trình số liệu đã đợc ghi sẵn nh vậy tông đài SPC :Nó đợc sử dụng trong tổng đài điện tử ,tổng đài tơng tự và tổng đài điên tử kỹ thuật số :
* Ngoài ra các số trực thuộc tổng đài nh số liệu về thuê bao , các bảng viên dịch địa chỉ , các thông tin tạo tuyến , tính cớc , thông kê cũng đợc ghi sẵn trong các bộ nhớ số liệu
* Qua mỗi bớc xử lý cuộc gọi sẽ nhận đợc một sự quyết định nhất định tơng ứng với loại nghiệp vụ , số liệu đã ghi sẵn để đa tới thiết bị xử lý nghiệp vụ đó vậy nguyên lý chuyển mạch nh trên goi là chuyển mạch điều khiển theo chơng trình ghi sẵn Các chơng trình và số liệu ghi trong các bộ nhớ có thể thay đổi đợc khi cần thay đổi nguyên tắc điều khiển hay tính năng của hệ thống , nhớ thế ngời quản lý có thể linh hoạt trong quá trình sử lý tổng đài :
Một số u điểm của tổng đài spc
* Tông đài SPC có tính linh hoạt cao ,dễ ràng thay thế mở rộng dung l ợng thuê bao , dịch vụ thuê bao không cân phải thay đổi cấu trúc phần cng mà chỉ cần thay đổi bổ xung chơng trình phần mềm (điều khiển ) rất thuận tiện cho ngời quản lý
nguyên lí hoạt động và sơ đồ khối spc
* Tông đài có khả năng lu trữ các số liệu trong quá trình làm việc giúp cho công việc quản lý ,vận hành , điều khiển, khai thác tổng đài có hiệu quả
* Có khả năng tự động đo kiểm tra các tham số của mạch điện trong tổng đài mà không ảnh hởng đến quá trình làm việc bằng các chơng trình tự động đo kiểm tra dẫn đến kịp thời phát hiện các sự cố để khắc phục sự cố đó
* Tổng đài SPC có thể sử dụng máy tính để quản lý và điều khiển tổng đài, nh vậy áp dụng đợc những công nghệ của tin học vào hệ thống viễn thông
* Tổng đài SPC có cấu trúc theo từng khối , từng modul nh vậy thuận tiện cho việc lắp đặt và sửa chữa thay thế một cách rễ ràng
* Các trang thiết bị kèm theo cho phong chuyển mạch các tông đài điện tử có thể đợc giảm đi khoảng 1/4 đến 1/6 tổng kinh phí trang thiết bị so với hệ thống gang dọc
* Công việc thông kê các số liệu về hệ thống đợc chơng trình thông kê thực hiện
* Trong trờng hợp có sự quá tải hoặc có sự cố ở một tuyến nào đó ,hệ thống điều hành của tổng đài ,có sử lý bằng cách hạn chế một phần trăm xác định các cuộc gọi ra tuyến này theo phơng thức tự động hoặc nhân công hoặc hạn chế một số loại thuê bao iiI/ nguyên lý hoạt động và sơ đồ khối của tông đài SPC 1/ Sơ đồ khối:
-Tuy có khác nhau nhiều giữa các tổng đài điện tử hiện đang sử dụng trên thế giới nhng tất cả các hệ thống đều giống nhau về cơ cấu phân bố các khối chức năng
Khối giao tiếp thuê bao Đờng dây thuê bao Sè
4 §êng trung kÕ Tổng đài Thiết Thiết Thiết
ThiÕt ThiÕt bị bị bị bị bị báo hiệu báo kiểm ph©n chuyÓn hiệu tra phối mạch kênh báo chung kênh hiệu liên kết
Hình 32: Sơ đồ khối tồng đài SPC
2 Nhịêm vụ của các khối a, Khèi giao tiÕp :
Bộ xử lý trung tâm CPU Các bộ nhớ
Khèi giao tiÕp giữa Ngời và máy
* Dùng để đấu nối các thuê bao tơng tự , đối với tổng đài tơng tự thuê bao số đối với tổng đài số với chuyển mạch của tổng đài để thực hiện chức năng đấu nối thuê bao gồm các khối giao tiếp sau:
- Khối 1: là khối giao tiếp thuê bao tơng tự dùng để đấu nối các thuê bao tơng tự với chuyển mạch gồm 7 chức năng đợc viết tắt bằng 7 chữ cái (BORSCHT)
+ B là chức năng cấp nguồn , cấp nguồn 48v cho máy điện thoại cho đ- ơng dây thuê bao
+ O là chức năng bảo vệ quá áp, chông các điện áp cao ảnh hởng vào đ- ờng dây điện thoại gây nguy hiểm cho ngời và máy , các điện áp cao từ các đ- ơng dây điện công nghiệp chạm chập vào đơng dây điện thoại hoặc điện áp cao do sấm sét cảm ứng vào đừơng dây điên thoại bằng cách sử rụng cầu chì và đèn chống sét
+ R là chức năng tạo tín hiệu chuông 25Hz-75v để dung chuông máy điện thoại khi cần báo cho máy điện thoại có một cuộc gọi
+ S là chức năng giám sát và báo hiệu ,dùng để giám sát ,nhận biết trạng thái nhấc đặt tổ hợp của máy điện thoại tơng ứng với trạng thái rỗi hay bận để tổng đài sẵn sàng xử lý cung cấp cho máy điện thoại
+ C là chức năng mã hoá và giải mã dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ tơng tự thành tín hiệu số ở hớng phát, và biến đổi từ tín hiệu số thành tín hiệu tơng tự ở hớng thu bằng kỹ thuật PCM sử dụng IC coder.
+ H là mạch cầu 2 /4 dây dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ chế độ 2 dây bán song công thành chế độ 4 dây song công
+ T là chức năng do kiểm tra các tham số về phía đơng dây thuê bao : nh dòng điện cấp nguồn cho máy điện thoại ,dòng điện tín hiệu chuông 25Hz- 75v , điên trở một chiều của đơng dây
- Khối 2: là khối giao tiếp thuê bao số : dùng để đấu nối các thuê bao số với chuyển mạch có 8 chức năng viết tắt là GAZPACHO :
+ Tao khung tức là nhận dạng tín hiệu đồng bộ khung để phân biệt trong khung của tuyến số liệu phù hợp với hệ thống PCM
+ Nén dãn bít “O” : Vì dãy tín hiệu PCM có nhiều quãng chứa nhiều bít
“O” sẽ khó phục hồi tín hiệu đồng bộ ở phía thu lên nhiệm vụ này là thực hiện nén các quang tín hiệu có nhiều bít “O” liên tiếp ở phía phát
+ Đảo định cực : nhiệm vụ này nhằm biến đổi dãy tín hiệu đơn cực và ngợc lại
+ Sử lý cảnh báo : để sử lý cảnh báo từ đờng chuyền PCM
+ Phục hồi dãy xung nhịp : nhiệm vụ này thực hiện nhằm phục hồi dãy xung từ dãy tín hiệu thu
+ Tách thông tin đồng bộ : nhiệm vụ này thực hiện tách thông tin đồng bộ từ tín hiệu thu
+ Báo hiệu :dùng để thực hiện chức năng giao tiếp báo hiệu để phối hợp với các loại báo hiệu giữa tông đài đang xem sét và tông đài khác qua các đ- ơng trung kế.
- Khối 3: là khối giao tiếp trung kế tơng tự dùng để đấu nối các tổng đài tơng tự với chuyển mạch của tổng đài số
- Khối 4: là khối giao tiếp trung kế số , dùng để đấu nối các tổng đài số với chuyển mạch của tổng đài bằng các đờng trung kế số PCM. b Khối thiết bị chuyển mạch :
- Là khối thực hiện chức năng chính của tổng đài là tạo tuyện đấu nối để nối tín hiệu thoại giữa các máy điện thoại bất kỳ trong hệ thống tổng đài t- ơng tự có chuyển mạch tơng tự , trong tổng đài số có chuyể mạch số có hai chức năng cơ bản.
+ Chức năng đáu nối :Thiết lập hoặc giải phóng tuyến đấu nối , khi có nhu cầu hoặc hết nhu cầu cuộc gọi.
Tổng đài alcatel 1000-e10
giới thiệu chung
- Chuyển mạch số dùng để thực hiện chức năng chính của tổng đài là tạo tuyến đấu nối, để nối tín hiệu thoại giữa các máy điện thoại Trong tổng đài t- ơng tự, trong tổng đài số có chuyển mạch số
Chuyển mạch số dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian của luồng PCMvàovà các luồng PCMrachuyển mạch.
Hình 11: Sơ đồ khối chuyển mạch số
- Chuyển mạch số có các luồng PCM vào đánh số từ PCM vào0 đến PCM vàon-1.
Có những luồng PCM ra đánh số từ PCM ra 0 đến PCM ra n-1 Đầu ra chuyển mạch tạo ra các nguồn PCM dùng thiết bị ghép kênh MUX ghép các tín hiệu thoại số vào luồng PCM có khe thời gian từ 0 đến R-1 Luồng 2 có 128 khe thời gian đánh số từ 0-127 Luồng cấp 3 đầu ra chuyển mạch sử dụng thiết bị tách kênh DMUX để tách các luồng số PCMra thành R khe thời gian riêng biệt.
+Khe thời gian TSi của luồng 0 có thể trao đổi với TSj của luồng ra 0. +khe TSkcủa luồng 1 có thể trao đổi với TSk của luồng m-1.
Vì vậy chuyển mạch số nó thực hiện chức năng của 1 tổng đài trao đổi thông tin giữa 2 máy điện thoại bất kỳ.
Có 2 loại chuyển mạch cơ bản:
- Chuyển mạch thời gian số TSW cồn gọi là chuyển mạch T.
- Chuyển mạch không gian số SSW còn gọi là chuyển mạch S.
Ngoài ra còn có chuyển mạch kết hợp giữa chuyển mạch T và chuyển mạch S.
II Chuyển mạch thời gian số TSW.
Chuyển mạch thời gian số (TSW ) dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian bất kỳ của luồng PCM vào với các khe thời gian bất kỳ của luồng PCM ra chuyển mạch Chuyển mạch thời gian đợc mô tả theo hình vẽ sau.
Hình 12 Sơ đồ chuyển mạch Số
+ Chuyển mạch thời gian số chỉ có một luồng PCMvào một luồng PCMre chuyển mạch nên dung lợng của chuyển mạch nhỏ.
+ Chuyển mạch thời gian số có thời gian vào và thời gian ra khác nhau vì vậy còn gọi là chuyển mạch khe.
+ Chuyển mạch thời gian thực hiện chức năng của một tổng đài trong một tổng đài chỉ cần một chuyển mạch thời gian là đủ nhng có dung lợng nhỏ.
2/ Cấu tạo: a/ Cấu tạo dùng mạch trễ (giữ chậm):
- Các luồng PCMvào và PCMre có khe thời gian giống nhau (có cùng tốc độ) Vì vậy để trao đổi khe thời gian TSi của luồng PCMvào với một khe TSj bất kỳ của PCMra thì chỉ cần giữ chậm khe thời gian TSi của PCMvào khoảng thời gian t.
Trong thực tế không dùng mạch giữ chậm vì kích thớc của chuyển mạch lớn (vì có các mạch trễ khác nhau) tốc độ xử lý chậm Hiện nay không đợc sử dụng rộng rãi. b/ Dùng bộ nhớ:
- Bộ nhớ thoại (tiếng nói) còn gọi là bộ nhớ đệm (BM) dùng để nhớ các số liệu thoại trong các khe thời gian của PCMvào.Bộ nhớ có số ô nhớ bằng khe thời gian của luồng PCM đợc đánh số từ 0đến R-1 ô nhớ.
TS 1 TS 2 TSi TSj TS R-1 TS 0 TSi
Hình 13: Sơ đồ mạch giu chậm khe thời gian TSi của PCMv
Mỗi một ô nhớ dùng để nhớ tín hiệu thoại của một khe thời gian của luồng PCMvào vậy mỗi ô nhớ phải có 8 bit và dung lợng của bộ nhớ BM là 8xR(bit)
- Bộ nhớ điều khiển (CM) (Control Menmory)dùng để điều khiển quá trình ghi hoặc quá trình đọc của bộ nhớ BM Bộ nhớ CM có số ô nhớ bằng số khe thời gian của luồng PCM đợc đánh số từ 0đến R-1 Mỗi ô nhớ dùng để nhớ địa chỉ khe thời gian của luồng PCM Luồng PCM có R khe thời gian vì vậy phải nhớ đợc R địa chỉ thì mỗi ô nhớ phải có số bit là log2R (bit) vậy dung lợng của bộ nhớ là Rxlog2R (bit).
-Để nối khe TSi của PCMvào với khe TSj của PCMra thì số liệu của khe thời gian vào TSi đợc ghi vào môt ô nhớ BM và đợc đọc ra khe thời gian TSj của luồng PCMra Quá trình ghi và đọc của bộ nhớ BM đợc điều khiển bằng bộ nhớ
CM tuỳ thuộc điều khiển quá trình ghi và quá trình đọc cảu bộ nhớ BM.
Có hai phơng pháp làm việc:
+ Quá trình ghi tuần tự, đọc điều khiển.
+ Quá trình ghi điều khiển đọc tuần tự. a/ Ghi tuần tự đọc điều khiển.
Hình 14: Sơ đồ bộ nhớ thoại BM ô nhớ 8.R (bit)
Hình 15: Sơ đồ bộ nhớ thoại CM
Mỗi ô nhớ của bộ nhớ BM và CM liên quan tới khe thời gian của một luồng PCMvào Ô nhớ sử dụng bộ nhớ BM và CM có cung thứ tự với khe thời gian của luồng PCMvào
- Luồng số liệu của PCMvào đợc đa và đầu vào của bộ nhớ Luồng PCMra đ- ợc nối với đầu ra của bộ nhớ Đầu vào của bộ nhớ CM là BUS địa chỉ từ khối điều khiển trung tâm CPU của tổng đài Số liệu đầu ra của bộ nhớ CM dùng để điều khiển quá trình đọc của bộ nhớ BM đợc sử dụng làm CLK đọc. Để nối khe TSi của PCMvào với khe TSj của PCMra chuyển mạch làm việc nh sau:
+ Địa chỉ của thời gian TSj của luồng PCMra đợc CPU điều khiển là khối điều khiển trung tâm của tổng đài ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ CM (là bộ nhớ có cùng thứ tự với khe thời gian vào TSi ).
Hình 16: Sơ đồ cấu trúc ghi tuần tụ đọc điều khiển
TSj TSi i địa chỉ TSj
+ số liệu từ khe TSi của PCMvào đợc ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ BM là ô nhớ có cùng thứ tự giữa khe thời gian với ô nhớ do một CLK ghi đợc tạo ra từ bộ đếm của tổng đài vì vậy gọi là ghi tuần tự.
+ Số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ BM đợc đọc ra khe TSj của luồng PCMra do một CLK đọc điều khiển là số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ CM chính là địa chỉ của khe TSj Quá trình đọc số liệu của bộ nhớ BM thực hiện không đúng theo thứ tự giữa ô nhớ với khe thời gian vì vậy gọi là đọc điều khiển
sơ đồ tổ chức điều khiển ocb_283
- Tổng đài alcatel 1000-e10 là tổng đài đợc điều khiển theo chơng trình lu chữ SPC mỗi tổng đài đợc thiết kế điều khiển bằng một phần mềm riêng biệt có thể đặt trong một hoặc nhiều cấu trúc phần cứng khác nhau Các chơng trình điều khiển đợc xây dựng theo một tiêu chuẩn chung OCB -283, vì vậy tổng đài alcatel còn có tên gọi OCB -283
Tổ chức điều khiển OCB-283
Hình 48 : Sơ đồ khối OCB _ 283
CSNL : Là các đơn vị tập trung thuê bao gần
CSND : Là đơn vị tập trung thuê bao xa
CSED : Là đơn vị tập trung số xa
PEM : Là tuyến truyền dẫn nối với các tổng đài khác
SMT : Là giao tiếp trung kế số ( đơn vị điều khiển trung kế ).
SMX : Là ma trận chuyển mạch chính
SMA : Là đơn vị quản lý thiết bị phụ trợ
SMC : Là đơn vị điều khiển chính
MAL : Là hệ thống cảnh báo chung
1/ Các bộ phận và chức năng a Bộ xử lý gọi MR:
- Đợc đặt trong trạm điều khiển chính SMC để xử lý cuộc gọi có cấu chúc kép một kênh làm việc , còn một kênh dự phòng , điều khiển xử lý cuộc
PC gọi trên cơ sở các dữ liệu nhận từ đơn vị thuê bao , số thuê bao bị gọi và các dữ liệu đợc đặt trong cơ sở dữ liệu TR. b Phần mềm cơ sở dữ liệu TR.
- Là cơ sở dữ liệu dùng để lu giữ các số liệu của thuê bao nh số đơng dây thuê bao , số thuê bao , thuộc tính của thuê bao , để phục vụ cho xử lý cuộc gọi các số liệu đợc lập trớc khi đa vào làm việc
C Ph©n mÒm tÝnh cíc TX :
- Là chơng trình tính cớc cuộc gọi , có các nhiệm vụ
+ Tính cớc cho các cuộc gọi của thuê bao
+ Lu giữ các số liệu cớc cho các thuê bao , sử dụng các phần tử nhớ , nh băng từ đĩa từ
+ Cung cấp các số liệu để in ra hoá đơn tính cớc d Phần mềm quản lý đấu nối GX
- Là chơng trình quản lý mạng đấu nối , giữa các phần điều khiển nó cũng đợc đặt trong trạm chính của SMC
- PhÇn mÒm ph©n phèi ®iÒu khiÓn MQ.
- Là chơng trình phân phối các lệnh điều khiển từ MR đến các khối chức năng để điều khiển các khối chức năng điều khiển
- Phần mềm điều khiển giao thức báo hiệu số 7 PC :
- Là điều khiển giao thức báo hiệu số 7 để liên kết giữa các tổng đài với hệ thống báo hiệu số 7 e Phần mềm quản lý thiết bị phụ trợ ETA
- Là chơng trình quản lý các thiết bị và các tín hiệu báo hiệu tín hiệu đa tần và các âm báo đợc đặt trong trong trạm điều khiển thiết bị phụ trợ STA có cấu trúc kép bao gồm các bộ tạo âm báo , các bộ thu phát báo hiệu đa tần MF các mạch thoại hội nghị mạch đồng hồ h Phần mềm điều khiển quản lý và điều khiển số 7 PU/PE:
-Dùng để quản lý điều khiển các thiết bị phụ trợ SMA , để xử lý báo hiệu số 7 trong MTB2 tạo tuyến bản tin cho các bản tin báo hiệu i PhÇn mÒm ®iÒu khiÓn trung kÕ URM
- Đợc đặt trong trạm điều khiển trung kế SMT dùng để giao tiếp giữa các đờng PCM từ bên ngoài đến các đờng PCM trong nội bộ chuyển mạch còn gọi là các đờng chuyển mạch nội bộ
- Các dờng PCM bên ngoài nối từ đơn vị đấu nối thuê bao xa CSND từ đơn vị tập chung số xa CSED và từ các tổng đài khác hớng từ ngoài vào chuyển mạch có các chức năng :
+ Phải biến đổi mã chuyền dẫn thành mã số , mã lỡng cực thành đơn cực. + Tách các tín hiệu báo hiệu trong khe Ts16 của các đờng PCM
+ Phối hợp giữa các khe thời gian của các đờng PCM và các đờng LR
- Hớng từ chuyển mạch ra :
+ Biến đổi mã chuyển mạch số thành mã chuyền dẫn
+ Ghép báo hiệu váo khe Ts16 của các đờng PCM
+ Phối hợp giữa các khe thời gian của các đờng LR ,và các đờng PCM j PhÇn mÒm COM
- Là chơng trình điều khiển đấu nối trên ma trận chuyển mạch chinh SMX để tạo tuyến đấu nối , chuyền các tín hiệu thoại giữa các máy điên thoại có các chức năng :
+ Nối một khe thời gian bất kỳ của đờng PCM vào với khe thời gian bất kỳ của đờng PCM ra chuyển mạch
+ Mỗi một khe vào với n khe ra trong chế độ thoại điều hành
+ Nối n khe vào với n khe ra có cùng cấu trúc khung k Phần mềm vận hành bảo dỡng OM :
- Là chơng trình điều khiển vận hành bảo dỡng , điều khiển mạch , có thể can thiệp thâm nhập vào tất cả các chơng trình điều khiển khác dùng để quản lý duy tr× :
+ Vận hành và xử lý gọi
+ Vận hành và bảo dỡng hệ thống
+ Nạp phần mềm hệ thống và số liệu cho các phân hệ đấu nối hệ điều khiển qua các đơn vị xâm nhập thuê bao số
+ Cập nhập tin tức về hoá đơn chi tiết
+ Tập chung số liệu cảnh báo từ các trạm điều khiển để đấu nối hệ thống với hệ thống cảnh báo chung
+ Điều khiển hệ thống dự phòng cho toàn bộ tổng đài
III Sơ đồ cấu trúc phần cứng của tổng đài alcatel 1000e_10
Hình 49 : Sơ đồ phần cứng anca tel1000-e10
1/ Trạm điều khiển SMC a Chức năng :
- Trạm điều khiển SMC có chức năng điều khiển xử lý cuộc gọi , điều khiển tạo tuyến đấu nối , lu trữ các cơ sở dữ liệu để phục vụ cho qua trình xử lý cuộc gọi :
- Điều khiển cuộc gọi bao gồm :
+ Lu trữ số liệu cơ sở.
+ Tính cớc va lu trữ số liệu cho từng thuê bao
Sơ đồ cấu chúc phần cứng của tổng đài alcatel
+ Phân phối các lệnh điều khiển + Điều khiển báo hiệu số 7. b Vị trí :
- SMC có cấu trúc kép , đợc đấu nối với 1 đến 4 mạch vòng MAS để trao đổi thông tin điều khiển với các trạm điều khiển khác nhau SMA, SMT, SMX, SMC đợc đấu nối với mạng cảnh báo xa MAL thông qua MIS và SMM để cung cấp thông tin báo cảnh , cho hệ thống báo cảnh chung
- Mạch điều khiển chính SMC bao gồm một bộ xử lý chính PUP , một bộ nhớ chung CMC dùng để xử lý cuộc gọi , 4 bộ xử lý phụ PUS,để hộ trợ xử lý đấu nối với các mạch vòng thông tin MAS , một bộ đấu nối chính CMP, dùng để đấu nối với mạch vòng MIS , bốn đầu nối với CMS dùng để đấu nối với bốn mạch vòng MAS.
CMP CMP CMS PUS1 PUS4
Bus điều khiển mạch vòng thông tin
Hình 50: Sơ đồ trạm điều khiển SMC
2 Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMA: a Chức năng SMA thực hiện :
Thực hiện quản lý thiết bị phụ trợ và các âm báo
Điều khiển giao thức số 7 và quản lý thiết bị thu phát số 7
SMA bao gồm các thiết bị phụ trợ :
+ Các thiết bị thu phát của tần số báo hiệu đa tần
+ Các mạch tạo âm báo
+ Các bộ thu phát báo hiệu số b Vị trí :
- SMA đợc nối với ma trận chuyển mạch chính SMX băng mạng nội bộ
LR , dùng để trao đổi âm báo , báo hiệu đa tần hay báo hiệu số 7 giữa MSA với các khe thời gian của các đờng mạng trong chuyển mạch
- SMA đợc nối với từ 1 đến 4 để trao đổi thông tin giữa các mạng nội bộ víi SMA , SMT, SMX,SMC.
- SMA đợc nối với mạch báo cảnh xa MAL thông qua MAS ,MSC MIS, SMM, để cung cấp các thông tin báo cảnh cho hệ thống thông tin báo cảnh chung c Cấu trúc tổng thể :
Bus bảng điều khiển ( mạch vòng thông tin )
Hình 51 : Sơ đồ trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMA
- SMA bao gồm một bộ xử lý chính PUP và một bộ nhớ chung MC dùng để quản lý và xử lý phân phối báo hiệu và âm báo
- Một bộ đấu nối chính CMP dùng để đấu nối với một mạch vòng MAS
- Một bộ xử lý phụ PUS Và 12 bộ nối phụ CMS để đấu nối với mạch xử lý tín hiệu tiếng CTSV , mạch quản lý tín hiệu CSTV dùng để xử lý :
- Các mạch phát tần số , các mạch thu tần số báo hiệu đa tần MF
+ Mạch đo kiểm tra và các thoại hội nghị là mạch thoại dùng để nối song song nhiều máy điện thoại
+ mạng báo hiệu đa giao thức SCMP dùng xử lý các giao thức báo hiệu số 7 và điều khiển số liệu ở mức cao HDLC
3 Trạm điều khiển trung kế SMT a Chức năng :
-Trạm điều khiển trung kế SMT dùng để giao tiếp với các đờng PCM từ bên ngoài tổng đài đến từng đơn vị đấu nối thuê bao xa CSND , CSED , PCM một SMT cho phép đấu nối tối đa 32 luồng PCM
- SMT thực hiện các chức năng :
+ Hớng từ ngoài vào chuyển mạch :
-Phải biến đổi mã chuyền dẫn thành mã số , mã lỡng cực thành mã đơn cực tách báo hiệu trong khe Ts16 , phải phối hợp các khe thời gian của các luồng PCM với các đờng ma trận nội bộ của chuyển mạch LR.
+ Hớng từ trong chuyển mạch ra :
- Biến đổi mã số thành mã truyền dẫn Ghép báo hiệu vao khe Ts16 , phối hợp các khe thời gian của các đờng ma trận nội bộ LR với các khe thời gian cả các đờng PCM Các chức năng đợc một phần mềm riêng biệt điều khiển đặt trong SMT là URM b Vị trí :
- SMT đợc nối tối đa là 32 đờng PCM từ ngoài vào
- STM đợc nối với ma trận chuyển mạch chính SMX bằng 32 đờng nội bộ
LR đợc chia thành 4 modl, mỗi modul có 8 LR
-SMT đợc nối với 4 MAS để trao đổi thông tin điều khiển các trạm điều khiển khác nh : SMC , SMA, SMX
- SMT đợc nối với cảnh báo xa MAL thông qua Mã , SMC , MIX, SMM để cung cấp t liệu cảnh báo chung
- SMT đợc chia thành 4 modul , mỗi modul gồm 8 PCM giao tiếp với 8 LR do mét phÇn mÒm UMR ®iÒu khiÓn
4/ Ma trận chuyển mạch chính SMX
- Ma trận này thực hiện chức năng chíng của tổng đài là tạo tuyến đấu nối thông tin giữa các khe bất kỳ của dờng nội bộ LR đến từ : đơn vị đấu nối thuê bao gồm CSNL từ CSED , tổng đài số khác (BCM) thông qua SMT và các đ- ờng LR đến từ SMA cụ thể
- Với mỗi khe bất kỳ của khe LR vào , và một khe bất kỳ của đờng LR ra , nối n khe váo với n khe có cùng cấu trúc khung để sử dụng khi truyền ca nhạc truyền thanh trong kênh thoại , nối một khe vào với n khe ra bất kỳ để sử dụng trong mạch thoại hội nghị Phải thực hiện hai cuộc nối đơn hớng để nối thông tin cho hai máy điện thoại b Vị trí :
- SMX đợc nối với các đờng LR đến từ một hay nhiều đơn vị đấu nối với thuê bao gần
- SMX đợc nối với các đờng LR đến từ một hay nhiều SMT , đợc nối với các đờng LR đến từ SMA
- SMX đợc nối với từ 1 đến 4 mạch vòng MAS để nhận các tín hiệu điều khiển từ xử lý gọi MR trong SMC
- Đấu nối mạch vòng cảnh báo MAL thông qua MAS , MIS, SMC , SMM để cung cấp các thông tin cảnh báo cho hệ thống cảnh báo chung
- Phần cấu trúc : Ma trận chuyển mạch chính SMX đợc cấu trúc bới các modul chuyển mạch mở theo hình thức ma trận vuông gồm 64 đầu vào và 64 đầu ra bố trí thành (32 cột , 4 hàng ) vậy tối đa có thể đấu nối đợc tối đa là
Hình 52: Sơ đồ chuyển mạch chính SMX
- Để tăng dung lợng tổng đài ta dùng các modul chuyển mạch cơ sở nh sau :
+ Gồm 128 đầu nối vào , và 128 đầu ra 256 đầu vào và 256 đầu ra , chuyển mạch tổng đài AN CA TEL 1000E_10 là chuyển mạch T Để đảm bảo độ tin cậy ngời ta dùng chuyển mạch T kép Ghi vào điều khiển đọc ra tuần tự có hai bộ nhớ là BM và CM
5/ Trạm vận hành và bảo dỡng SMM:
- Dùng để quản lý vận hành toàn bộ hệ thống tổng đài làm việc
- Duy trì các thiết bị của tổng đài làm việc ở trạng thái bình thờng
- Điều khiển các thiết bị dự phòng , thay thế các thiết bị chính khi có sự cố
- Kịp thời cung cấp các tín hiệu báo cảnh , để thông báo cho hệ thống báo cảnh chung
- Giám sát sự trao đổi gữa ngời và máy
- Khởi động lại hệ thống
- Giám sát mạch vòng thông tin
6/ mạch vòng thông tin ( ICEE802)
- Có khả năng trao đổi thông tin với 255 trạm tốc độ truyền 4mb/s , đ ợc chuyền không đồng bộ gữa các trạm
- Đa thông tin từ một trạm tới một vài trạm khác hoặc đến tất cả các trạm Ơ máy này có 5 mạch vòng thông tin , có một mạch vòng thông tin đơn MIS và 4 mạch vòng thông tin kép MAS ,Mỗi mạch vòng này có cấu hình bản kép
Một mạch tích cực một mặt dự phòng , bình thờng tập chung cả hai mặt tích cực gặp sự cố thì mặt dự phong thay thế
Phân hệ truy nhập thuê bao CSN
- Dùng để đấu nối các thuê bao tơng tự , thuê bao số với chuyển mạch tuy theo dung lợng của tổng đài có một hay nhiều đơn vị truy nhập thuê bao tuỳ theo từng vị trí địa lý , đợc chia thành các đơn vị truy nhập thuê bao gần
CSNL và đơn vị truy nhập thuê bao xa CSND Một đơn vị đấu nối thuê bao
CSN cho phép đấu nối tối đa là 5000 kênh thoại
+ Đơn vị truy nhập thuê bao xa : CSND dùng để đấu nối các thuê bao xa tổng dài (L> 2,5KM ) CSND nằm cách xa vị trí chuyển mạch bằng đờng chuyền dẫn PCM thông qua giao tiếp trung kế SMT CSND cho phép rút ngắn đợc đờng dây thuê bao , nâng cao chất lợng chuyền dẫn tín hiệu thoại CSND đợc đặt ở vị trí xa của chuyển mạch
+ Đơn vị truy nhập thuê bao gần CSNL dùng để đấu nối các thuê bao gần tổng đài ( L< 2,5 KM) CSNL đợc đặt cùng vị trí với tổng đài đợc nối trực tiếp với chuyển mạch bằng đờng chuyền tín hiệu số PCM còn gọi là các mạng nội bộ trong chuyển mạch ký hiệu la LR
-Tại đơn vị tập chung thuê bao CSN ,cho phép sử dụng hiệu quả các khe thời gian trong đờng truyền dẫn từ CSN đến chuyển mạch chính còn gọi là chuyển mạch tập chung thuê bao
Hình 53 : Sơ đồ cấu trúc đơn vị đấu nối thuê bao CSN
- Đơn vị đấu nối gần CSNL và đơn vị đấu nối xa CSND có cấu trúc giống nhau :
+ Đơn vị đấu nối gần CSNL: dùng để đấu nối các thuê bao gần trong CSN
+ Đơn vị tập trung số xa CNE : dùng để đấu nối các thuê bao xa trong CSN
+ Đơnvị điều khiển đấu nối UCN : dùng để đấu nối các đơn vị tập chung thuê bao CN với chuyển mạch
+ Đơn vị giao tiếp số xa ICNE : Dùng để giao tiếp giữa CNE với UCN
- Một đơn vị tập chung số CN cho phép đấu nối tối đa 256 thuê bao tơng tự hoặc 128 thuê bao số đợc chia thành 16 modul mỗi một modul gồm 16 thuê bao tơng tự hoặc 8 thuê bao số
Hình 54 : Sơ đồ cấu trúc CSNL và CSND
3/ Vị trí chức năng của UCN thuê LRI bao đến chuyển mạch chính thuê bao LRI
Hình 55 : Sơ đồ vị trí chức năng của UCN
- Đơn vị đấu nối UCN : Dùng để đấu nối các đơn vị tập chung số CN với chuyển mạch
- Về cấu trúc UCN bao gồm :
+ Hai ma trận đấu nối UCXA và UCXB có cấu trúc kép , bình thờng cả hai UCX làm việc nhng mỗi UCX đợc làm 50/0 o , khi có một UCX có sự cố thì tải làm việc tập chung cho UCX còn lại
- Đơn vị thiết lập phụ trợ CTA bao gồm các mạch tạo âm báo , báo hiệu số 7 và đờng ở mức cao HDLC
+ Ma trận đấu nối RCX và đơn vị đấu nối UC để điều khiển đấu nối trên mạng đấu nối RCX Một RCX là mạng đấu nối gồm 48 đờng mạng LRI là đờng mạng PCM trong nội bộ của UCX có 42 LRI dùng để đấu nối với các đờng nội bộ CN 2LRI dùng để đấu nối với GTA 4 LRI : dùng để đấu nối với
UC, còn lại hai đờng LRI nối với đờng GTA , GTA là đơn vị đấu nối thiết bị phụ trợ baop gồm :
Mạch thu phát báo hiệu đa tần
Mạch thu phát báo hiệu số 7
4/ Đấu nối giữa đơn vị tập trung CN và đơnvị đấu nối xa UCN a §Êu nèi gi÷a CNL víi UCN
Hình 56 : Sơ đồ đấu nối giữa CN với UCN
- Đơn vị tập chung số gần CNL đợc đấu nối với UCN bằng 4 LRI khe Ts16 của các đờng LRI dùng để chuyền báo hiệu, khe TS0 không sử dụng vì trong nội bộ chuyển mạch không cần phải đồng bộ b §Êu nèi gi÷a CNE ;
- Đơn vị tập chung số xa CNE đấu nối với UCN bằng 4 đờng PCM thông qua giao tiếp số xa ICNE để phối hợp với 4 mạng nội bộ LRI của UCN , khe TS16 của các đờng PCM dùng để chuyền báo hiệu đờng ở mức cao HDLC
5/ Sự đấu nối giữa UCN với chuyển mạch chính : a Sự đấu nối giữa các đơn vị thuê bao gần CSNL với ma trận chuyển mạch chính SMX CCS_7
Hình 57 : Sơ đồ đấu nối giữa UCN với chuyển mạch chính SMX
- Đơn vị đấu nối thuê bao gần CSNL đấu nối trực tiếp với ma trận chính bằng 16 đờng mạng nội bộ LR khe TS16 của đờng LR o LR1 dùng để
6 4 chuyền báo hiệu số 7 khe TS16 của các đờng LR còn lại dùng để chuyền tín hiệu thoại b §Êu nèi gi÷a CSND víi SMX :
Ts16 2 2 thuê Ts16 CNE ICNE bao 15 15
LR PCM CSND Hình 58 Sơ đồ đấu nối giữa CSND với chuyển mạch chính SMX - Đơn vị truy nhập thuê bao xa CSND , đợc đấu nối với ma trận chuyển mạch chính SMX bằng 16 đờng PCM thông qua trạm điều khiển chung kế
SMT , để phối hợp với 15 đờng của mạng nội bộ LR , của chuyển mạch chính
SMX khe TS16 của đờng PCM0 và PCM1 dùng để chuyền báo hiệu số 7 la CCS_7 khe TS0 của các đờng PCM dùng để đồng bộ khung MôC LôC CHƯƠNG 1: Kỹ THUậT ĐIềU CHế XUNG M PCM ã 4
Ii LÊy mÉu trong pcm 4
2 Lợng tử hoá không đều 9
3 Mã hoá bằng phơng pháp so sánh 12
Chơng II: kỹ thuật chuyển mạch số 15 i giới thiệu chung 15
II chuyển mạch thời gian số 16
III chuyển mạch không gian số 21
IV chuyển mạch kết hợp 24
Chơng III kỹ thuật ghép kênh theo thời gian_đtm 32
2 Nguyên tắc ghép kênh theo thời gian 32