Khái quát chung về hệ thống viễn thông.DOC

Khái quát chung về hệ thống viễn thông

Lời nói đầu

Ngành bu điện là một ngành có vai trò quan trọng trong kết cấu hạ tầng cơ sở của nền kinh tế quốc dân, nó đang đợc phát triển mạnh mẽ dựa trên những thành tựu của công nghệ điện tử, bán dẫn, quang học và công nghệ thông tin

Vào những năm 1960 xuất hiện những hệ thống thông tin chỉ là những tổng đài cơ điện với hệ thống rất cồng kềnh, dần dần đợc thay thế bằng những tổng đài điện tử với rất nhiều tính năng u việt cho phép mở rộng dung lợng thuê bao và thiết lập dịch vụ cho mạng Tổng đài SPC là một trong những tổng đài đầu tiên sử dụng ở nớc ta Nó đợc đa vào sử dụng trên mạng Viễn thông Việt Nam đầu những năm 1970.

Song với thời kỳ đổi mới và phát triển kinh tế của nớc ta, với nhu cầu trao đổi thông tin nhanh chóng và chính xác ngày càng trở nên vô cùng quan trọng Nắm bắt đợc nhu cầu này, trong những năm gần đây ngành bu điện đã có những bớc phát triển đáng kể Năm 1990 tổng đài điện tử số E10B (OCB-181) đã đợc đa vào sử dụng trên mạng Việt Nam Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng và sự phát triển của mạng viễn thông, tổng đài luôn luôn đợc củng cố, nâng cấp, phát triển bằng việc áp dụng các thành tựu của công nghệ vi xử lý và tin học Đến nay nó có tên gọi là tổng đài ALCATEL 1000E10 (OCB-283).

Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Minh Việt đã tận tình hớng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong quá trình thực hiện bài báo cáo này.

Tuy nhiên, do hạn chế về thời gian và trình độ kinh nghiệm thực tế cho nên bài báo cáo này không sao tránh khỏi những thiếu sót về nội dung và hình thức Kính mong đợc sự góp ý của các thầy cô trong khoa Điện tử - viễn thông cùng toàn thể các bạn.

Em xin chân thành cảm ơn!!!

Chơng I: Khái quát chung về hệ thống viễn thông

I- Hệ thống viễn thông điện tử ngày nay

Ngày nay hệ thống điện tử viễn thông, mọi quốc gia trên thế giới đều coi công nghiệp thông tin là kết cấu cơ sở hạ tầng quan trọng của nền kinh tế quốc dân

Cùng với sự phát triển của thế giới, hoà trong khí thế sôi nổi của công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc Ngành bu chính viễn thông Việt Nam đã từng bớc hiện đại hoá mạng lới điện thoại truyền dẫn từ mạng thông tin tơng tự tơng đối già cỗi lạc hậu chuyển sang mạng thông tin số tơng đối hiện đại bao gồm các mạng:

+ Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng + Mạng số liên kết đa dịch vụ

+ Mạng di động mạng đất công cộng

Hệ thống điện tử viển thông có khả năng phục vụ một phạm vi rộng lớn các ứng dụng đòi hỏi phải có dung lợng lớn nh ở các thành phố cho đến những nhu cầu cần chuyển mạch với những dung lợng nhỏ ở những miền nông thôn tha dân c, hệ thống làm việc nh một chuyển mạch quốc tế, chuyển mạch tiếp, chuyển mạch đờng dài, chuyển mạch kết hợp đờng dài và nội hạt Cũng nh có thể đáp ứng nhu cầu về điện thoại di động hoặc hệ thống trợ giúp truyền thông ngoài ra hệ thống còn có khả năng kết hợp với nhiều hệ thống đặc biệt khác nhau Vì vậy ngành điện đử viễn thông là một ngành đang đợc mở rộng và phát triển một cách mạnh mẽ

II- Tổng quan về mạng viễn thông

Hệ thống quản lý mạng để duy trì chất lợng mạng và đảm bảo hoạt động có hiệu quả cao, bảo dỡng và điều khiển nó Đồng thời hệ thống này còn cung cấp dữ liệu phản ánh việc cập nhật các phơng tiện của mạng riêng

* Các chức năng cơ bản:

+ Quản lý lỗi : Thu thập thông báo thông về lỗi, thiết bị có lỗi

+ Quản lý cấu hình : Quản lý thông tin cấu hình các thiết bị của mạng + Quản lý chất lợng : Tập hợp thông tin thống kê + Quản lý bảo an: Kiểm soát việc truy cập mạng, tạo ra mã khoá.

+ Quản lý kế toán : Tính chi phí sử dụng mạng.

Chơng II: Khái quát chung về tổng đài

* Thiết bị ngoại vi kết cuối:

Thông tin thờng có hai loại ngoại vi kết cuối, đó là ngoại vi kết cuối thuê bao và ngoại vi kết cuối trung kế.

Thiết bị ngoại vi kết cuối thuê bao gồm thiết bị giao tiếp đờng dây thuê bao, thiết bị giao động chuông thiết bị tạo dao động âm báo thiết bị giao tiếp với máy điện thoại ấn phím.

Thiết bị ngoại vi kết cuối trung kế gồm thiết bị giao tiếp trung kế tơng tự, thiết bị giao tiếp trung kế số, thiết bị giao tiếp báo hiệu đa tần.

- Thiết bị ngoại vi chuyển mạch bao gồm có thiết bị dò thử trạng thái mạch vòng thuê bao, thiết bị phân phối điều khiển đầu nối.

Trong hệ thống chuyển mạch chia làm hai loại - Thiết bị tập trung gần

- Thiết bị tập trung xa

Thiết bị tập trung gần đợc trang bị ở tổng đài HOST và đặt bộ giao tiếp thuê bao trung kế Các bộ tập trung gồm có hai loại là thiết bị tập trung không gian điện tử và thiết bị tập trung số Chúng làm nhiệm vụ tập trung tải từ các đờng thuê bao có lợng tải nhỏ thành lợng tải lớn để đa đến trờng chuyển mạch chính Nh vậy, nâng cao hiệu suất sử dụng CCS thiết bị của tổng đài.

Các bộ tập trung kế đặt tại tổng đài làm nhiệm vụ phân phối lu lợng cho thiết bị thu phát âm báo, chuyển đổi hớng kênh ở các tổng đài số, thiết bị này làm nhiệm vụ chuyển đổi khe thời gian cho các hớng.

Ngoài thiết bị tập trung gần các hệ thống chuyển mạch lớn hoặc trung bình đợc trang bị kèm theo các hệ thống tập trung xa Nhờ vậy, công tác quy hoạch và tổ chức mạng linh hoạt và có hiệu quả tốt về kinh tế nhất là cho mạng lới thông tin ở các vùng ngoại ô thành phố lớn hoặc các khu vực nông thôn.

Các hệ thống tập trung xa đợc thiết kế gắn liền với tổng đài chủ chịu sự điều khiển của hệ thống này Thông thờng chúng liên kết với tổng đài chủ

Hình2: Tổng đài vệ tinh

Từ khi xuất hiện tổng đài đến nay, tổng đài SPC có sự phát triển lớn cả về dung lợng lẫn tính năng, dịch vụ của nó Tuy nhiên, tất cả các hệ thống đều giống nhau về cơ cấu phân bố các chức năng.

1 Sơ đồ khối

Sơ đồ khối của tổng đài đợc mô tả nh hình vẽ sau: Mạch điện đờng dây Thiết bị kết cuối

Hình 3: Sơ đồ khối của tổng đài SPC

2 Chức năng các khối:

- Thiết bị kết cuối bao gồm các mạng điện thuê bao, mạch trung kế, thiết bị tập trung và xử lý tín hiệu.

- Trờng chuyển mạch: Bao gồm tầng chuyển mạch thời gian, không hoặc ghép hợp.

- Thiết bị ngoại vi và kênh riêng hợp thành ngoại vi báo hiệu, thông th-ờng thiết bị báo hiệu kênh chung để xử lý thông tin liện lạc tổng đài theo mạng báo hiệu kênh chung Còn báo hiệu kênh riêng để xử lý thông tin kênh riêng.

- Ngoại vi chuyển mạch: Các thiết bị phân phối, thiết bị dò thử (quét) thiết bị điều khiển đầu mối hợp thành thiết bị ngoại vi chuyển mạch Đây là thiết bị ngoại vi cho hệ thống điều khiển.

- Thiết bị điều khiển trung tâm: Bộ xử lý trung tâm cùng với các bộ nhớ của nó tạo thành điều khiển trung tâm.

- Thiết bị trao đổi ngời/máy: là các loại máy hình có bàn phím, máy in Để trao đổi thông tin vào ra ghi lại các bản cần thiết để phục vụ công tác điều hành bảo dỡng tổng đài.

Ngoài ra các tổng đài khu vực của mạng công cộng, các tổng đài chuyển tiếp (quá giang) và các tổng đài quốc tế còn có các khối chức năng khác nh tính cớc, thống kê, đồng bộ mạng, trung tâm xử lý tin, thiết bị giao tiếp các thuê bao xa

Chơng III: Tổng đài Alcatel 1000- E10 (OCB - 283 )

1 Giới thiệu chung về tổng đài ALCATEL E10.- Giới thiệu ứng dụng

ALCATEL E10 là một hệ thống tổng đài điện tử số đợc phát triển bởi công ty kỹ nghệ viễn thông CTT Thế hệ tổng đài E10 đầu tiên là tổng đài E10A đợc sản xuất và đa vào sử dụng từ đầu năm 1970 Đó là tổng đài điện tử đầu tiên sử dụng kỹ thuật phân kênh theo thời gian Để gia tăng dung lợng và phát triển kỹ thuật mới, công ty CTT đã cho ra đời thế hệ tổng đài thứ hai đặt tên là E10 và đã thật sự tạo ra một hệ thống chuyển mạch có khả năng thao tác cao hơn và có độ uyển chuyển mềm dẻo hơn Nó bao trùm toàn bộ phạm vi của các tổng đài , đợc số hoá hoàn toàn, đợc xây dựng từ tổng đài ALCATEL E10 (ocB - 283 ) của CTT Với tính đa năng, ALCATEL E10 có thể đảm đơng các chức năng của một tổng đài hoàn chỉnh, từ tổng đài thuê bao dung lợng nhỏ tới tổng đài chuyển tiếp hay cửa ngõ quốc tế dung lợng lớn.

Hệ thống E10 thích hợp bới mọi loại hình mật độ dân số, các mã hiệu và các môi trờng khí hậu, đem lại lợi nhuận cao cho các loại hình dịch vụ thông tin hiện đại nh: điện thoại thông thờng, ISDN Các dịch vụ nghiệp vụ, điện thoại vô tuyến tế bào (điện thoại di động) và các ứng dụng mạng thông minh.

Hệ thống ALCATEL E10 gồm 3 phân hệ độc lập, các phân hệ đợc liên kết với nhau bởi các giao thức chuẩn:

1 Phân hệ truy cập thuê bao: làm nhiệm vụ đầu nối các đờng dây thuê bao tơng tự và thuê bao số.

2 Phân hệ điều khiển và đầu nối: có nhiệm vụ quản lý chuyển mạch kênh phân chia theo thời gian và các chức năng xử lý cuộc gọi.

3 Phân hệ vận hành và bảo dỡng: Quản lý tất cả các chức năng cho phép ngời điều hành hệ thống sử dụng hệ thống và bảo dỡng nó theo trình tự các công việc thích hợp.

Trong mỗi quan hệ chức năng, nguyên tắc cơ bản là phân phối các chức năng giữa các module phần cứng và phần mềm Nguyên tắc này tạo ra những thuận lợi sau:

+ Đáp ứng nhu cầu về đầu ra trong giao đoạn lắp đặt ban đầu.

+ Phát triển năng lực xử lý và đầu nối + Tối u độ an toàn lao động

+ Nâng cấp công nghệ dễ dàng và độc lập đối với các phần khác nhau của hệ thống.

Đợc lắp đặt ở nhiều nớc, E10 có thể xâm nhập vào mạng viễn thông rộng khắp (mạng quốc gia và mạng quốc tế):

+ Các mạng điện thoại: tơng tự hoặc số, đồng bộ hay không đồng bộ.

Khả năng đầu nối của tổng đài ALCATEL E10 trong mạng thông tin đ-ợc thể hiện trong hình vẽ nh sau:

Hình 4: Tổng đài ALCATEL 1000 E10 và mạng viễn thông

* Các đặc trng cơ bản của hệ thống ALCATEL E10 (ocB - 283) Các loại đầu nối thuê bao (ISDN):

- Thuê bao là máy điện thoại đĩa quay (8 - 22 xung /giây) hoặc máy ấn phím đã đợc CCITT tiêu chuẩn hoá.

- Các thuê bao số có tốc độ 144 kb/s (2B +D) - Tổng đài PBX nhân công hoặc tự động.

- Các thuê bao số 2 Mb/s (30D + D) nh tổng đài PABX với phơng thức tiện đa dịch vụ (multierver).

- Buồng điện thoại công cộng + Các loại cuộc gọi.

 Các cuộc gọi nội hạt

 Các cuộc gọi ra, gọi vào và quá giang nội hạt  Các cuộc gọi ra, gọi vào và quá giang trong nớc  Các cuộc gọi ra, gọi vào quốc tế.

 Các cuộc gọi ra, gọi vào tổng đài nhân công

 Các cuộc gọi đến các dịch vụ đặc biệt + Các dịch vụ cung cấp cho thuê bao analog - Đờng dây đặc biệt khi gọi ra hay gọi vào - Đờng dây không cần quay số (dây nóng) - Chỉ mức độ cớc quay

- Đảo cực nguồn điện - Gộp nhóm các đờng dây - Đờng dây thiết yếu hay u tiên - Nhận dạng thuê bao phá quấy - Quay lại con số thuê bao tự động - Cuộc gọi ghi âm lại

- Cuộc gọi hội nghị tay ba - Cuộc gọi kép

- Quay số vắn tắt

- Chuyển thoại tạm thời cho các thuê bao vắng mặt - Đánh thức tự động

- Dịch vụ hạn chế, thờng xuyên hay do điều khiển + Các dịch vụ cung cấp cho thuê bao số:

Các thuê bao số cũng có các dịch vụ tơng tự nh thuê bao tơng tự Ngoài + Quay số vào trực tiếp

+ Thông tin về cớc (giá toàn bộ) + Chuyển STI tạm thời

+ Các cuộc gọi không trả lời

+ Nhận biết đờng gọi

+ Ngăn chặn nhận biết đờng gọi bằng Hệ thống báo hiệu:

Hệ thống báo hiệu giữa các tổng đài có thể sử dụng các loại báo hiệu.

- Dung lợng sử lý cực đại hệ thống: 220 CA/s, tức là 1.000.000 BHCA (Bysy hours call Attempt - cuộc gọi có thể thực hiện trong giờ bận) Dung lợng đầu nối của ma trận chuyển mạch chính lên đến 2048 tuyến PCM Nó cho phép xử lý:

+ Lu lợng thông tin là: 25000 Erlangs.

+ Có thể đấu nối cực đại đến 200.000 thuê bao + Có thể đấu nối cực đại đến 60.000 trung kế

Ngoài ra hệ thống còn sử dụng kỹ thuật tự điều chỉnh để tránh sự cố khi quá tải Kỹ thuật này đợc phân bố tại từng mức của hệ thống (còn gọi là thuật toán điều chỉnh) dựa vào sự đo đạc số lợng các cuộc gọi có nhu cầu và số lợng các cuộc gọi đợc xử lý (% chiếm số lợng yêu cầu ) và dựa vào số lợng quan trắc tải của các bộ xử lý.

2 Cấu trúc chức năng tổng thể:

Hệ thống ALCATEL E10 đợc lắp đặt tại trung tâm của các mạng viễn thông có liên quan Nó gồm 3 khối chức năng riêng biệt.

- Phân biệt xâm nhập thuê bao: để đầu nối thuê bao analog và thuê bao số - Phân hệ đấu nối và điều khiển, thực hiện chức năng đấu nối và xử lý gọi - Phân hệ vận hành và bảo dỡng, hỗ trợ mọi chức năng cần thiết cho

ALCATEL 1000 E10

H×nh 5: Alcatel E10 vµ c¸c m¹ng th«ng tin

3 Cấu trúc phần cứng

Hình 6: Cấu trúc phần cứng

SMC: Trạm điều khiển

SMA: Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMT: Trạm điều khiển trung kế

SMX: Trạm điều khiển ma trận SMM: Trạm khai thác bảo dỡng

STS: Trạm đồng bộ và cơ sở thời gian.

Ngoài ra trong đó còn một số khối khác nh : - CSNL: Đơn vị truy cập thuê bao nội hạt - CSND: Đơn vị truy cập thuê bao xa - CNE: Đơn vị truy cập thuê bao xa

- PGS: Đầu cuối điều hành bảo dỡng - Hai ổ đĩa cứng 1GB

- Vòng cảnh báo MAL

- Các mạch vòng thông tin MIS, MAS

Chức năng giao tiếp các khối

3.1 Đơn vị kết nối chuyển mạch chính (SMX)

- SMX là ma trận vuông góc một tầng T duy nhất, có cấu trúc kép (nhân đôi), cho phép phát triển đầu nối từ 64 đến 2048 đờng LR (PCM) còn

 MXC có thể đợc thực hiện kiểu đấu nối sau:

- Đấu nối đơn hớng giữa bất kỳ nột đờng vào nào tới bất kỳ một đờng ra nào Có thể thực hiện đồng thời việc đấu nối số lợng cuộc gọi bằng số l-ợng đầu ra (dùng cho các cuộc gọi bình thờng)

- Đấu nối bất kỳ một đờng vào nào với bất kỳ một đờng ra nào (dùng để cấp tone cho các thuê bao)

- Đấu nối bất kỳ n đờng vào nào với bất kỳ n đờng ra (nhận tín hiệu quay số)

 Đơn vị kết nối chuyển mạch MCX đợc điều khiển bởi phần mềm ML.COM gọi là bộ điều khiển chuyển mạch ma trận

 MCX có nhiệm vụ:

- Thiết lập giải toả đấu nối bằng việc thâm nhập vào bộ nhớ điều khiển ma trận.

Sự thâm nhập này cho phép viết vào địa chỉ của khe thời gian ra địa chỉ của khe thời gian vào.

- Phòng vệ đầu nối, bảo đảm đầu nối để chuyển mạch số liệu chính xác.

3.2 Trạm đa xử lý (SMA): Auxilary Main Station

Mạng đấu nối MCX bằng 8 đờng (LR) PCM để chuyển báo hiệu đợc tạo ra hoặc phân tích báo hiệu nhận đợc, qua SMX, SMA còn nhận đợc các thời gian cơ sở từ bộ thời gian gốc.

Ngoài ra SMA còn có các chức năng sau: tự hiện chức năng quản lý phụ trợ ETA cung cấp các chức năng quản lý các thiết bị phụ trợ sau: - Bộ tạo tone (GT)

- Bộ thu phát đa tần số (RGF) - Các mạch hội nghị (CCF) Bộ tạo xung clock cho tổng đài.

3.3 Trạm thời gian cơ sở (STS) : Time And Synchronization Station

Cung cấp xung đồng hồ clock cho các khối làm việc ở chế độ đồng bộ (CSN, SMA, SMT, SMX) qua các đờng LR và PCM, chúng đ-ợc ghép 3 và có thể hoạt động độc lập hoặc đồng bộ với mạng bên ngoài.

Để tránh mất đồng bộ bằng cách sử dụng một bộ tạo sóng có độ ổn định rất cao

3.4 Trạm điều khiển chính SMC (MAIN CONTROL STATION)

Trong ocB283, cấu trúc phân bố điều khiển đợc thực hiện trên các trạm đa xử lý điều khiển (các trạm điều khiển chính SMC) Trạm này đợc thiết kế để hỗ trợ các module phần mềm chuyển mạch Nó bao gồm:

- Một thiết bị cơ sở gồm:

+ Một bộ xử lý chính (PUP) với bộ nhớ riêng của nó.

+ Một bộ phối hợp ghép kênh chính (CMP) dùng cho việc đối thoại thông qua bộ ghép kênh thông tin liên trạm MIS.

- Một bộ nhớ chung MC

- N (từ 0 đến 4) đơn vị xử lý thứ cấp (PUS)

- P (từ 0 đến 4) bộ phối hợp ghép kênh thứ cấp dùng cho việc đối thoại trên các bộ ghép kênh thông tin MAS với các trạm SMT, SMA, SMX Việc xác định các giá trị N, P cũng nh dung lợng các bộ nhớ.

3.5 Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMA (AUXILIARY EQUIPMENTCONTROL STATION).

Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ SMA đợc thiết kế để hỗ trợ các phần mềm xử lý báo hiệu số 7 và định tuyến cho các bản tin: ML PUPE Các trạm SMA hỗ trợ các phần mềm quản lý thiết bị phụ trợ ML ETA để nối các thiết bị phụ trợ cung cấp các chức năng nh: tạo các cuộc gọi hội nghị, thu nhận tổ hợp tần số từ các máy điện thoại ấn phím, tạo tone.

Nó đợc nối với ma trận chuyển mạch chính thông qua 8 tuyến nối ma trận và bao gồm các thành phần sau:

+ Một thiết bị cơ sở gồm: Một bộ phối hợp dồn kênh chính (CMP) cho việc đối thoại trên bộ dồn kênh thông tin đợc chỉ định cho tập hợp các trạm SMA.

- Một phần tử đấu nối với ma trận chuyển mạch chính (SAB) + Một thiết bị kích thớc thay đổi có thể bao gồm: