Tổng quan về tổng đài điện tử SPC
Sơ lợc lịch sử phát triển tổng đài điện tử số …Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ 2 I Giới thiệu về tổng đài điện tử số
Năm 1876 việc truyền tiếng nói qua khoảng cách xa bằng sợi dây cáp đồng trở thành hiện thực khi Alecxander Graham Bell phát minh ra máy điện thoại Hệ thống tổng đài dùng công nhân gọi là loại tổng đài thơng mại thành công đầu tiên trên thế giơí Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các dịch vụ điện thoại một cách thoả đáng để nối nhanh cuộc gọi vì mục đích an toàn cho
2 các cuộc nói chuyện Tổng đài tự động đợc A.Bstrowgen của Mỹ phát minh n¨m 1889. Đến năm 1892 là loại tổng đài tự động từng nấc đầu tiên điều khiển trực tiếp đã đợc chế tạo Và đến năm 1926 thì một số tổng đài ngang dọc đầu tiên xuất hiện ở Thuỵ Điển do hãng Ericcssion sản xuất Các tổng đài này đợc sản xuất dựa trên cơ sở kết quả nghiên cứu chuyển mạch và hoàn thiện các bộ phận chức năng của tổng đài từng nấc.
Sau chiến tranh thế giới lần hai, nhu cầu về tổng đài có khả năng xử lý các cuộc gọi tự động nhanh chóng tăng lên Để phát triển 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 cớc và đối với việc xuất hiện một cuộc gọi mơí đòi hỏi phải xử lí nhiều tiến trình Hệ tổng đài có các thanh ngang dọc đợc đặc trng bởi việc tách biệt hoàn toàn chuyển mạch cuộc gọi và mạch điện điều khiển Đối với chuyển mạch ngang dọc, loại thanh ngang dọc kiểu mở/đóng đợc sử dụng các Rơle điện tử chất lợng cuộc gọi đợc cải thiện rất nhiều Ngoài ra ngời ta còn sử dụng một hệ thống điều khiển chung để điều khiển đồng thời một số các trờng chuyển mạch Khi đó các xung quay số đợc lu trữ vào các mạch nhỏ và sau đó bằng một thuật toán đợc xác định trớc các thông tin địa chỉ thuê bao bị gọi sẽ đ- ợc phân tích để lựa chọn, thiết lập tuyến nối tới thuê bao bị gọi.
Sau đó công nghệ điện tử ngày càng phát triển nhanh, đặc biệt là công nghệ chế tạo các loại mạch tổ hợp mật độ trung bình và lớn ra đời Điều đó tạo điều kiện thuận lợi cho kỉ thuật máy tính và kỉ thuật tổng đài phát triển.
Năm 1965 tổng đài điện tử có dung lợng lớn gọi là ESSNOI đợc lắp đặt và đa vào khai thác thành công ở bang New Jersey(Mỹ) Tổng đài loại này cần cho mỗi cuộc gọi một tuyến vật lý một mạch dây riêng Vì vậy không thể chế tạo một tổng đài có khả năng tiếp thông hoàn toàn Vì vậy ngay sau đó ng ời ta đã hớng công việc nghiên cứu vào công thức chuyển mạch phân chia theo thời gian Năm 1970 tổng đài điện thoại số đầu tiên đã đợc sản xuất, lắp đặt và đa vào khai thác ở Pháp Từ năm 1965, khi tổng đài điện tử đầu tiên đợc lắp đặt, đã có nhiều thay đổi trong lĩnh vực công nghệ Mỗi sự thay đổi có những u và nh- ợc điểm riêng của nó nhng tổng thể đều góp phần làm cho các dịch vụ điện thoại tốt hơn và giảm giá thành thiết bị Tổng đài điện tử điện thoại đầu tiên đợc khai thác vào năm 1965 là tổng đài tơng tự làm việc theo nguyên lý SPC (Stored Program Control) và là tổng đài nội hạt Tổng đài này có nhãn hiệu là No1 ESS do hãng Bell Systems của Mỹ sản xuất Trờng chuyển mạch của nó là chuyển mạch cơ điện, dung lợng của nó từ 10000 đến 60000 thuê bao Nó có thể lu thoát lợng tải là 600 erlangs và có thể thiết lập 30 cuộc nối trong một giây. Cũng ở nớc Mỹ, do hãng Bell Laboratory cũng quyết định trong những năm đầu thập kỷ 70 hoàn thiện một tổng đài số dùng cho liên lạc chuyển tiếp Mục tiêu đề ra là tăng tốc độ truyền dẫn giữa các tổng đài nhờ phơng thức số.
Tháng 1 năm 1976 tổng đài chuyển tiếp theo phơng thức chuyển mạch số mang tính chất thơng mại đầu tiên trên thế giới đã đợc lắp đặt và đa vào khai thác Tổng đài này có dung lợng 107000 kênh và mạch nghiệp vụ Nó có khả năng chuyển tải tới 47500 erlangs và có khả năng chuyển mạh cho 150 cuộc gọi trong một giây Tổng đài E10-B là tổng đài nội hạt đầu tiên dùng phơng thức chuyển mạch số, đồng thời có một số tổng đài của các hãng khác nh: Northen Telecoms (Canada), Ericson (Thuỵ Điển) đã xuất hiện trên thị trờng.
Quá trình phát triển công nghệ trong lĩnh vực chế tạo tổng đài điện tử gắn liền với quá trình phát triển công nghệ vi mạch (IC- Itergrated circuit) Tuy nhiên, ngoài các loại phần tử vi mạch ứng dụng trong các loại bộ nhớ, bộ điều khiển thì công nghệ chế tạo tổng đài còn phụ thuộc vào các loại phần tử chuyển mạch Ngay từ khi phát minh ra Transistor các nhà làm việc trong lĩnh vực chuyển mạch đã bắt đầu công việc thực nghiệm để đa điển tử học vào các hệ thống chuyển mạch, nhanh chóng ứng dụng thành tựu kỹ nghệ vi xử lý và nguyên tắc điều khiển của tổng đài theo nguyên lý hiện đại SPC.
Việc đa điện tử học vào công nghệ tổng đài điện thoại, đặc biệt là ứng dụng điện tử trong các thiết bị điều khiển, dẫn tới sự phân tách rõ rệt giữa 2 thiết bị tổng đài Một loại đóng vai trò chủ động xử lý các công việc, một loại chỉ thực hiện công việc một cách đơn giản.
Ngoài ra hệ thống tổng đài điện tử số còn tạo đợc nhiều dịch vụ mới cung cấp cho ngời sử dụng Đồng thời để vận hành và bảo dỡng tốt hơn, tổng đài này đợc trang bị chức năng từ chuẩn đoán Tầm quan trọng của việc trao đổi thông tin và số liệu một cách kịp thời và có hiệu quả đang trở nên quan trọng hơn khi xã hội tiến đến thế kỷ 21 Để đáp ứng đầy đủ một phạm vi rộng các nhu cầu của con ngời sống trong giai đoạn của kỷ nguyên thông tin, các dịch vụ mới nh dịch vụ truyền hình bao gồm cả dịch vụ truyền hình, các dịch vụ truyền thông di động đang đợc 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 qua quy trình xử lý số là một điều kiện tiên quyết. Ngoài ra việc điều chế xung mã PCM đợc dùng trong các hệ thống truyền dẫn đã đợc áp dụng cho các hệ thống chuyển mạch để thực hiện việc chuyển mạch
4 số dựa vào công nghệ số PCM, một mạng đa dịch vụ số ISDM có thể xử lý luồng với các dịch vụ khác nhau đang đợc phát triển hiện nay.
II.Giới thiệu về tổng đài điện tử số SPC
Tổng đài điện tử SPC là tổng đài đ ợc điều khiển theo chơng trình ghi sẵn Trong tổng đài SPC việc điều khiển tổng đài là do các bộ vi xử lý có khả năng xử lý nhanh những khối lợng lớn dựa trên các phần mềm xử lý đã đợc cài và phần dữ liệu tổng đài nh số liệu thuê bao, bảng phân dịch, thông tin tạo tuyến …Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đTuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đợc kích hoạt và thao tác trên cơ sở dữ liệu tổng đài đợc lu trữ trong các bộ nhớ Các ch- ơng trình và số liệu ghi trong các bộ nhớ có thể thay đổi đợc khi có yêu cầu thay đổi về nguyên tắc, tính năng hoạt động của hệ thống, cũng nh thay đổi về đối tợng thuê bao.
Với tính năng hoạt động mạnh của các bộ xử lý, tổng đài SPC dễ dàng điều khiển các hoạt động của mình một cách nhanh chóng, đáp ứng kịp thời các yêu cầu của thuê bao, cung cấp cho thuê bao nhiều loại dịch vụ, dễ dàng đáp ứng các yêu cầu điều hành bảo dỡng, các yêu cầu quản lý điều hành mạng. Nhiệm vụ quan trọng nhất của tổng đài là cung cấp đờng truyền dẫn tạm thời để truyền dẫn tiếng nói và số liệu đồng thời theo hai hớng giữa các loại đờng dây thuê bao, từ dó ta có các loại chuyển mạch sau:
- Chuyển mạch nội hạt: Là chuyển mạch để tạo tuyến nối cho các cặp thuê bao trong cùng một tổng đài.
- Chuyển mạch gọi ra : Là chuyển mạch để tạo tuyến nối cho các đờng dây thuê bao của tổng đài tới các đờng trung kế dẫn tới các tổng đài khác.
- Chuyển mạch gọi vào: Là chuyển mạch để tạo tuyến nối cho các đờng trung kế từ các tổng đài khác tới các đờng dây thuê bao của tổng đài.
- Chuyển tiếp: Là chuyển mạch để tạo tuyến nối cho các đờng trung kế vào từ một tổng đài, tới các đờng trung kế ra tới một tổng đài khác.
Lấy mẫu …Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ 11 I Lợng tử hoá …Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ 12 I1 Lợng tử hoá tuyến tính …Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ …Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ
Tính chất: hạn chế giá trị của UPAM
Có hai phơng pháp lợng tử hoá biên độ:
II.1 L ợng tử hoá tuyến tính:
Là biên độ tín hiệu đợc chia thành các khoảng đều nhau sau đó lấy tròn các xung lấy mẫu đến mức lợng tử gần nhất.
Biên độ tín hiệu có 7 bớc lợng tử và có 8 mức đợc đánh số từ (07)
Vậy:Tổng số mức lợng tử = (tổng số bớc lợng tử +1).
II.2 L ợng tử hoá phi tuyến:
Lợng tử hoá không đều dựa trên nguyên tắc khi biên độ càng lớn thì b- ớc lợng tử càng lớn trong thiết bị ghép kênh chỉ dùng lợng tử hoá phi tuyến. Muốn lợng tử hoá phi tuyến có thể sử dụng một trong hai phơng pháp: Nén giãn analog hoặc nén giãn số.
Có hai phơng pháp nén giãn: theo luật (chuẩn Châu Mỹ và Nhật) và luật
Là biến đổi UPAM thành tín hiệu nhị phân, mỗi giá trị UPAM đợc tổ hợp thành 8 xung nhị phân.
III.1)Mã hoá trực tiếp:
UPAM đợc so sánh trực tiếp với tất cả các điện áp mẫu và nhận từ có mã có trớc tơng ứng với điện áp mẫu mà UPAM nhận.
III.2 Mã hoá gián tiếp : Đếm qua đại lợng trung gian UPAM bị biến đổi thành các đại lợng có thể đếm đợc (đếm ở nhị phân ) Đếm thờng không chính xác nên phơng pháp này không dùng.
III.3 Mã hoá bằng ph ơng pháp so sánh:
Trong bộ mã hoá này biến đổi tín hiệu đợc chia thành các bớc lợng tử (bộ mã hoá này tín hiệu không bị nén ) Mỗi xung lợng tử đợc làm tròn tới mức lợng tử nào đó.
Nhiệm vụ của bộ mã hoá: chuyển các xung lợng tử thành các nhóm nhị phân (dùng lỡng cực khi tử mã 8 bit) Giữa biên độ xung lợng tử (tức là số thứ tự của mức lợng tử gán cho xung đó 0 và số bít trong một từ mã có quan hệ:
Ví dụ: m =3 thì N = 2 3 = 8 có nghĩa là mỗi từ mã có 3 bít sẽ mã hoá cho mức 0,1,2,3…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ,7, nh sau
Vì vậy mà tín hiệu thoại khi cha nén có 2048 mức dùng từ mã 11 bít
(2 11 = 2048 mức) nên sau khi bị nén con 128 mức chỉ cần mã hoá 7 bít 2 7 = 128 mức.
Vậy kết quả của quá trình PCM: Biến đổi tín hiệu thoại tơng tự thành tín hiệu số đợc biễu diễn từ mã 8 bít chu kỳ 125.
Chơng III: Nguyên cứu về hệ thống báo hiệu trong tổng đài
Báo hiệu là một phơng tiện để trao đổi từ điểm này đến điểm khác trong mạng viễn thông, các thông tin và các lệnh này liên quan đến quá trình thiết lập, giám sát và giải phóng cuộc gọi.
III.1.2 Phân loại báo hiệu:
Thông thờng báo hiệu đợc chia làm hai loại: Báo hiệu thuê bao và báo hiệu trung kế liên đài.
- Báo hiệu thuê bao là báo hiệu giữa các thiết bị đầu cuối (thờng là máy điện thoại).
- Báo hiệu trung kế liên đài là báo hiệu giữa các tổng đài với nhau.
Báo hiệu CCS (Common Channel Signalling) là báo báo hiệu kênh chung nó là hệ thống báo hiệu mà trong đó thông tin báo hiệu nằm trong một kênh tách biệt với kênh thọai.
Báo hiệu CAS (Channel Associate Signalling) là báo hiệu kênh riêng nó là hệ thống báo hiệu mà trong đó thông tin báo hiệu nằm trong kênh thoại. III.1.3 Các chức năng báo hiệu
1.Chức năng giám sát : Dùng để nhận biết sự thay đổi về trạng thái đờng dây các tín hiệu nâng tổ hợp của thuê bao bị gọi và trạng thái đặt tổ hợp khi cuộc gọi đã hoàn thành của thuê bao chủ gọi hoặc bị gọi.
2.Thông tin yêu cầu thiết lập và giải toả cuộc gọi : Thông tin yêu cầu thiết lập cuộc gọi xuất hiện khi thuê bao chủ gọi nhấc tổ hợp hoặc tín hiệu chiếm dùng từ một đờng trung kế nó biểu thị yêu cầu thiết lập một cuộc gọi mới.Sau khi thu
Báo hiệu thuê bao Báo hiệu trung kế liên đài
Báo hiệu CAS Báo hiệu CCS
1 4 đợc tín hiệu này, tổng đài đầu nối với một thiết bị thích hợp để thu thông tin địa chỉ của thuê bao bị gọi.
Thông tin yêu cầu giải toả tuyến nối xuất hiện khi thuê bao đã đặt tổ hợp tín hiệu yêu cầu giải toả từ một đờng trung kế đa tới, thông tin này chỉ thị cuộc gọi đa song, yêu cầu giải toả tuyến nối Nhận đợc thông tin này tổng đài giải phóng tất cả các thiết bị đã dùng cho tuyến nối và phục vụ các yêu cầu khác của cuộc gọi và sau đó thiết lập thông tin cớc.
3.Chức năng tìm chọn khi tổng đài đã sẵn sàng thu thông tin địa chỉ thì nó phát cho thuê bao âm mời quay số hoặc cho tổng đài đổi phơng qua mạch trung kế tín hiệu yêu cầu phát thông tin địa chỉ (PTS).
Chức năng còn liên quan đến quá trình xử lý cuộc gọi nh trao đổi các thông tin địa chỉ ,đặc tính thuê bao…Tuỳ thuộc vào quá trình xử lý mà một hệ thống phần mềm sẽ đ
Trong quá trình báo hiệu chức năng tìm chọn phải đợc thực hiện trong khoảng thời gian xác định thờng đợc gọi là thời gian trễ quay số (PDD - Post Delay Dialling) Đó là khoảng thời gian đã đợc xác định từ khi thuê bao chủ gọi phát ra các con số địa chỉ thuê bao bị gọi cho đến khi nhận hồi âm chuông, yêu cầu thời gian trễ PDD phải 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 và hiệu quả Việc tổ chức một mạng báo hiệu hoàn thiện cho phép giảm đáng kể thời gian báo hiệu.
4.Chức năng khai thác và bảo dỡng mạng :
