Ngời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn Chơng Tổng quan I Lịch sử phát triển : Trong suốt lịch sử phát triển loài ngời, để trao đổi tâm t, tình cảm, kinh nghiệm sống ®Êu tranh sinh tån, ng−êi ta dïng nh÷ng cư chØ, hành động, tiếng kêu đơn giản để truyền đạt cho nhau, lúc giao tiếp khó khăn Việc phát minh ngôn ngữ xem cách mạng truyền thông lớn Ngôn ngữ biểu đạt hầu hết xảy sống, nhiên, tiếng nói đợc truyền với khoảng cách ngắn Sau tìm thấy lửa, ngời dùng để làm phơng tiện truyền tin xa đợc nhanh chóng có hiệu quả, nhng số hạn chế nh thời tiết, điạ hình tính an toàn thông tin không cao MÃi đến chữ viết đời ngời truyền thông tin mà không bị giới hạn nội dung không gian nh trớc Từ phát sinh dịch vụ th báo có khả truyền từ nơi cách xa Tuy nhiên, ngời lúc cần đến hệ thống truyền thông an toàn hơn, chất lợng hiệu Năm 1837, Samuel F B Morse phát minh máy điện tín, chữ số chữ đợc mà hoá đợc truyền nh phơng tiện truyền dẫn Từ khả liên lạc, trao đổi thông tin đợc nâng cao, nhng cha đợc sử dụng rộng rÃi không thân thiện, tơng đối khó gợi nhớ Năm 1876, Alecxander Graham Bell phát minh điện thoại, ta cần cấp nguồn cho hai máy điện thọai cách xa nối với trao đổi với b»ng tiÕng nãi nh− m¬ −íc cđa ng−êi tõ ngàn xa đến thời Nhng nhiều ngời trao đổi với tùy theo yêu cầu cụ thể cần có hệ thống hổ trợ Đến năm 1878, hệ thống tổng đài đợc thiết lập, tổng đài nhân công điện từ đợc xây dựng New Haven Đây tổng đài thơng mại thành công giới Những hệ tổng đài hoàn toàn sử dụng nhân công nên thời gian thiết lập giải phóng gọi lâu, không thỏa mÃn nhu cầu ngày tăng xà hội Để giải điều này, năm 1889, tổng đài điện thoại không sử dụng nhân công đợc A.B Strowger phát minh Trong hệ tổng đài này, gọi đợc kết nối liên tiếp tuỳ theo số điện thoại hệ thập phân gọi hệ thống gọi theo bớc EMD công ty Đức phát triển thuộc loaị Hệ thống gọi tổng đài điện nguyên tắc vận hành nó, nh−ng víi kÝch th−íc lín, chøa nhiỊu bé phËn c¬ khí, khả hoạt động bị hạn chế nhiều Năm 1926, Erisson phát triển thành công hệ tổng đài chéo Đợc đặc điểm hoá cách tách hoàn toàn việc chuyển mạch gọi mạch điều khiển Đối với chuyển mạch chéo, tiếp điểm đóng mở đợc sử dụng tiếp Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.1 Ngời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn xúc đợc dát vàng đặc tính gọi đợc cải tiến nhiều Hơn nữa, hƯ thèng ®iỊu khiĨn chung ®Ĩ ®iỊu khiĨn mét sè chuyển mạch vào thời điểm đợc sử dụng Đó xung quay số đợc dồn lại vào mạch nhớ sau đợc kết hợp sở số đà quay đợc ghi lại để chọn mạch tái sinh Thực chất, tổng đài đợc sản xuất dựa sở nghiên cứu kỹ thuật chuyển mạch hoàn thiện chức tổng đài gọi theo bớc, vậy, khắc phục đợc số nhợc điểm chuyển mạch gọi theo bớc Năm 1965, tổng đài ESS số Mỹ tổng đài điện tử có dung lợng lớn đời thành công, đà mở kỷ nguyên cho tổng đài điện tử Chuyển mạch tổng đài ESS số đợc làm điện tử, đồng thời, để vận hành bảo dỡng tốt hơn, đăc biệt, tổng đài trang bị chức tự chuẩn đoán vận hành theo nguyên tắc SPC tổng đài nội hạt Cũng Mỹ, hàng Bell System Laboratory đà hoàn thiện tổng đài số dùng cho liên lạc chuyển tiếp vào đầu thập kỷ 70 với mục đích tăng cao tốc độ ttruyền dẫn tổng đài kỹ thuật số Tháng năm 1976, tổng đài điện tử số chuyển tiếp hoạt động sở chuyển mạch số máy tính thơng mại giới đợc lắp đặt đa vào khai thác Kỹ thuật vi mạch kỹ thuật số phát triển đẩy nhanh phát triển tổng đài điện tử số với khả phối hợp nhiều dịch vụ với tốc độ xử lý cao, ngày phù hợp với nhu cầu thời đại thông tin II Khái niệm chung mạng viễn thông : II.1 Dịch vụ viễn thông : II.1.1 Khái niệm : Thông tin Bu Viễn thông Thoại Telex Teletex Facximine VideoText Số liệu Hình 1.1 : Viễn thông, dạng đặt biệt truyền thông Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.2 Ngời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn Truyền thông : trao đổi thông tin đối tợng có nhu cầu trao đổi thông tin với đờng đờng khác Viễn thông : số công cụ truyền thông Truyền thông khái niệm rộng Viễn thông coi nh lµ mét bé phËn cđa toµn bé x· héi trun thông Giả sử, ta đặt hàng điện thoại, dạng truyền thông đặt biệt Viễn thông ám khoảng cách địa lý đợc bắc cầu để trao đổi thông tin từ xa Dịch vụ viễn thông : hình thái trao đổi thông tin mà mạng viễn thông cung cấp “ VËt mang cđa dÞch vơ “ : VËt mang dịch vụ cho ta khả sử dụng dịch vơ viƠn th«ng VÝ dơ : Khi ta gëi th−, hệ thống bu dịch vụ nh thùng th, phòng phát th, chuyển th hình thành vật mang dịch vụ gởi th Chúng ta có vật khác vật mang viễn thông Mạng điện thoại vật mang dịch vụ điện thoại Cũng giống nh vậy, mạng Telex vật mang dịch vụ telex v.v Tuy nhiªn, th−êng cã sù lÉn vỊ vËt mang dịch vụ viễn thông, nh cáp quan chủ quản điện thoại sử dụng làm vật mang dịch vụ điện thoại Trong cáp, có đôi hoàn toàn chẳng dính dáng đến mạng điện thoại nh vật mang Ví dụ có số đôi cho telex truyền số liệu t nhân Sự khác biệt dịch vụ vật mang đơn giản ta hiểu đợc khái niệm Dịch vụ viễn thông Dịch vụ xa Dịch vụ vật mang Hình 1-2 : Dịch vụ xa dịch vụ vật mang Dịch vụ vật mang cung cấp hệ thống truyền tải cho trao đổi thông tin Dịch vụ xa có tính bao hàm hơn, không cung cấp mở hệ thống truyền tải mà chức nh nối kết, đánh địa chỉ, đồng ngôn ngữ, dạng thông tin II.1.2 Các dịch vụ viễn thông : - Thoại : Sự trao đổi thông tin tiếng nói, với đầu cuối máy điện thọai Dịch vụ thoại dịch vụ trải rộng loại hình viễn thông Dùng điện thoại, thực tế ta gọi nơi giới - Telex :Thiết kế mạng telex dựa thiết kế mạng điện thoại, với đầu cuối máy telex thay máy điện thoại Tuy nhiên, việc truyền ký tự âm Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.3 Ngời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn mà mà mức điện áp tạo nên Tốc độ chậm (50bits/s), không kể số ký tự đặc biệt có chữ đợc truyền ®i - Teletex : Nã cã thĨ sư dơng nh− telex thông thờng nhng tốc độ 2400 bits/s thay 50 bits/s Hơn nữa, có ký tự bao gồm chữ chữ Cũng liên lạc chéo với thuê bao Telex Văn đợc thuê bao thảo ra, biên tập, lu giữ gởi đến thuê bao khác mạng Do đó, tốc độ truyền cao, dịch vụ thích hợp với t liệu lớn mà với dịch vụ telex cũ đắt tốn thời gian Có số dịch vụ đợc đa ra, nh số rút gọn, truyền tự động đến nhiều địa đà lu giữ Không cần phải giám sát thiết bị đợc mở liên tục Thông tin đợc nhận đợc cất giữ đợc đọc đợc xử lý - Facsimile : Dịch vụ cho phép truyền thông tin hình ảnh thuê bao Cần có thiết bị đặc biệt để đọc phát ảnh tĩnh - Videotex : Dịch vụ Videotex đợc khai thác mạng điện thoại Sử dụng thiết bị tơng đối đơn giản nh máy tính cá nhân tìm gặp số lợng lớn sở liệu Videotex làm việc tốc độ 1200 bits/s hớng sở liệu đến thuê bao 75 bits/s hớng thuê bao đến sở liệu Đối với ngời cung cấp thông tin hệ thống, tốc độ truyền 1200 bits/s hai hớng - Số liệu : Bao gồm tất loại hình truyền thông, đó, máy tính đợc dùng để trao đổi, truyền đa thông tin ngời sử dụng II.1.3 Mạng số đa dịch vụ (ISDN) : Telex Computer Teletex Điện thoại số ISDN FACSIMILE VIDEOTEX Hình 1-3 : Mạng ISDN liên kết dịch vụ Đây phơng tiện vật mang cho dịch vụ khác nhau, nhng thể thống mà tổ hợp hệ thống khác Chúng ta có vật mang ISDN Đó mạng số liên kết dịch vụ hình thái dịch vụ đợc Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.4 Ngời soạn: Nguyễn Duy NhËt ViƠn cung cÊp Cèt lâi cđa ISDN lµ mét mạng viễn thông số hoá hoàn toàn, đó, thiết bị đầu cuối thiết bị sử dụng kỹ thuật số thuê bao nối tất thiết bị vào đôi dây II.2 Mạng viễn thông : II.2.1 Khái niệm : Mạng viễn thông tất trang thiết bị kỹ thuật đợc sử dụng để trao đổi thông tin đối tợng mạng Cùng với phát triển xà hội, nhu cầu thông tin liên lạc ngày tăng Nhiệm vụ thông tin liên lạc mạng lới bu viễn thông đảm nhiệm Để đáp ứng nhu cầu thông tin mạng phải ngày phát triển Quá trình phát triển đà trải qua nhiều giai đoạn Ban đầu mạng điện thoại tơng tự điện báo, telex, facsimile, truyền số liệu đợc kết hợp vào Với đời kỹ thuật số đà thúc đẩy phát triển tiến bớc dài trở thành mạng viễn thông đại với nhiều dịch vụ II.2.1 Các thành phần mạng viễn thông : Node chuyển mạch Thiết bị phát Node chuyển mạch Thiết bị thu Hình 1-4 : Các thành phần mạng viễn thông Một mạng thông tin phải đợc cấu thành phận sau : ã Thiết bị thu / phát : Thiết bị vào ra, thiết bị đầu cuối ã Node chuyển mạch : Thu thập thông tin đối tợng xử lý để thoả mÃn yêu cầu Bao gồm hai nhiƯm vơ : + Xư lý tin (CSDL) : Xư lý, cung cÊp tin tøc + Chun m¹ch Node chun mạch hay tổng đài nơi nhận thông tin truyền Tùy theo loại tổng đài mà ta thâm nhập trực tiếp hay gián tiếp vào Ví dụ : với tổng đài nội hạt, thuê bao trực tiếp thâm nhập vào tổng đài tổng đài chuyển tiếp không, nhận tín hiệu truyền từ tổng đài sang tổng đài khác Cũng có loại vừa chuyển tiếp vừa nội hạt Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.5 Ng−êi so¹n: Ngun Duy NhËt ViƠn Bé phËn node chuyển mạch trờng chuyển mạch Với điều khiển đầu vào trờng chuyển mạch nối tới đầu nó, điều đảm bảo mạng giao tiếp với thuê bao khác rỗi ã Hệ thống truyền dẫn (mạng truyền dẫn) : Liên kết thành phần với thành phần (thuê bao) thành phần với thành phần (trung kế) Truyền dẫn phần nối node chuyển mạch với node chuyển mạch với thuê bao để truyền thông tin chúng Ngời ta sử dụng phơng tiện truyền dẫn khác nh thông tin dây trần, thông tin viba số, thông tin cáp quang, thông tin vệ tinh Hiện nớc ta chủ yếu viba số cáp quang Thông tin vệ tinh sử dụng liên lạc quốc tế, thông tin dây trần hầu nh không sử dụng Toàn đờng nối node chuyển mạch tới thuê bao đờng dây thuê bao, nối node chuyển mạch đờng dây trung kế ã Phần mềm mạng : Giúp cho hoạt động thành phần có hiệu Trong đó, hoạt động node chuyển mạch với có hiệu cao hoạt động node thuê bao có hiệu qủa thấp II.2.2 Các phơng pháp tổ chức mạng : ã Mạng lới (Mesh) : Nếu bạn đợc giao cho nhiệm vụ thiết kề mạng điện thoại bạn phải làm ? Nếu số thuê bao vùng A không nhiều lắm, bạn xây dựng mạng nh hình sau: Hình 1-5 : Một tổng đài cho nhiều thuê bao Nhng với số thuê bao vùng lân cận (B) cha có tổng đài muốn trao đổi thông tin với vùng A có hai giải pháp đặt : - Thứ nhất, thêm tập trung đờng dây đặt vùng lân cận (B) nối trực tiếp đến tổng đài họat động vùng A Cách đơn giản, nhng đáp ứng đợc với số lợng thuê bao vùng B nhỏ nhu cầu trao đổi thông tin Bài giảng môn Tổng đài ®iƯn tư Trang I.6 Ng−êi so¹n: Ngun Duy NhËt ViƠn sang vùng A tính kinh tế không cao số lợng thuê bao vùng B lớn - Thứ hai, thêm tổng đài nh sau : A B H×nh 1-6 : Sù nèi kÕt hai tổng đài Với giải pháp trên, thông tin có tính an toàn cao hơn, đồng thời chi phí mạng số lợng thuê bao vùng B nhiều Trong mạng lới, tổng đài có cấp Các tổng đài tổng đài nội hạt có thuê bao riêng Các tổng đài dợc nối với đôi Nh thuê bao tổng đài khác đờng trực tiếp từ tổng đài đến tổng đài mà không qua tổng đài trung gian Hình 1-7 : Mạng lới Mạng có u điểm thông tin truyền trực tiếp từ thuê bao đến thuê bao qua tổng đài chủ thuê bao Tuy nhiên số lợng tổng đài tăng lên lớn việc nối trực tếp tổng đài phức tạp cần nhiều tuyến truyền dẫn Mặc khác, tuyến truyền dẫn tổng đài bị hỏng đờng thay cách qua tổng đài khác Trong thực tế, mạng không tồn đơn độc Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.7 Ngời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn ã Mạng (star) : Mạng loại mạng phân cấp, có tổng đài cấp cao nhiều tổng đài cấp dới Tất tổng đài cấp dới đợc nối với tổng đài cấp cao tổng đài cấp dới không nối Tổng đài cấp cao tổng đài chuyển tiếp, thuê bao riêng Giao tiếp thuê bao tổng đài tổng đài đảm nhận, không ảnh hởng đến tổng đài khác Tổng đài cấp cao Tổng đài nội hạt ! ! ! ! Hình 1.8 Mạng Khi thuê bao tổng đài muốn nối với tổng đài khác việc chuyển tiếp thông qua tổng đài chuyển tiếp đờng trực tiếp Mạng đợc mô tả nh hình Ưu điểm chủ yếu mạng tiết kiệm đờng truyền, cấu hình đơn giản Nhng đòi hỏi tổng đài chuyển tiếp phải có dung lợng cao, tổng đài hỏng liên lạc bị ngừng trệ ã Mạng hổn hợp : Để tận dụng u điểm khắc phục nhợc điểm hai loại tổng đài trên, ngời ta đa mạng hổn hợp, phần mạng phần mạng lới, với cấp phân chia khác Tuy nhiên, mạng quốc gia không phái lúc tuân thủ theo chuẩn CCITT mà thay đổi cho phù hợp với đặc điểm kinh tế, xà hội quan nhu cầu trao đổi thông tin Ví dụ mạng quốc gia tiêu biểu nh sau : + Tổng đài chuyển tiếp quốc gia NTE : Là tổng ®µi cÊp d−íi cđa tỉng ®µi chun tiÕp qc tÕ (ITE) Tổng đài có hai nhiệm vụ: - Chuyển tiếp gọi liên vùng - Chuyển tiếp gọi tổng đài quốc tế + Tổng đài chuyển tiếp vùng LTE : Tơng tự nh tổng đài chuyển tiÕp qc gia, nh−ng nã qu¶n lý theo vïng, Tỉng đài có thuê bao riêng + Tổng đài nội hạt LE : Tiếp xúc trực tiếp với thuê bao Liên lạc thuê bao nó quản lý, không liên quan đến tổng đài cao Khi thuê bao muốn gọi chuyển yêu cầu đến tổng đài cấp cao Loại vừa có thuê bao riêng vừa có đờng trung kế Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.8 Ng−êi so¹n: Ngun Duy NhËt ViƠn + Tỉng đài PABX : Đối với thuê bao tổng đài tổng đài cấp lại thuê bao dây truyền dẫn dây thuê bao Số thuê bao thờng nhỏ, nhu cầu liên lạc lớn + Tập trung thuê bao : Giải trờng hợp nhiều đờng dây từ thuê bao tới tổng đài IC QC TC IC : Tertiary Center SC : Secondary Center PC : Primary Center LE LE : Quaternary Center TC PC : International Center QC SC : Local Exchange Hình 1-9 : Mạng hổn hợp theo phân cấp theo chuẩn CCITT ITE NTE NTE LTE LTE LE LE PABX ! ! ! RSS ! ! Hình 1-10 : Mạng hỗn hợp quốc gia tiêu biểu Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.9 Ngời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn Để đảm bảo độ tin cậy, ngời ta tổ chức tuyến dự phòng Nó có nhiệm vụ phân tải, đáp ứng nhu cầu thông tin lớn tránh tợng tắc nghẽn III Tổng đài điện tử số SPC : III.1 Đặc điểm : Tổng đài sử dụng xử lý giống nh máy tính để điều khiển hoạt động Tất chức điều khiển đợc đặc trng loạt lệnh ghi sẵn nhớ Các số liệu trực thuộc tổng đài nh số liệu thuê bao, bảng phiên dịnh địa chỉ, thông tin tạo tuyến, tính cớc, thống kê đợc ghi sẵn nhớ số liệu Qua bớc xử lý gọi nhận đợc định tơng ứng với loại nghiệp vụ, số liệu đà ghi sẵn để đa tới loại thiết bị xử lý nghiệp vụ Các chơng trình ghi sẵn nhớ thay đổi cần thay đổi nguyên tắc điều khiển hay tính hệ thống Nhờ vậy, ngời quản lý linh hoạt trình điều hành tổng đài Khi sử dụng xử lý việc điều khiển chuyển mạch kiêm thêm vài chức khác Các chơng trình điều khiển nh số liệu thay đổi nên công việc điều hành đáp ứng nhu cầu thay đổi thuê bao trở nên dễ dàng Việc đa dịch vụ tới thuê bao thay đổi dịch vụ cũ dễ dàng thực qua trao đổi ngời máy Một số dịch vụ đặc biệt thực thao tác từ máy thuê bao Công việc điều hành bảo dỡng trở nên dễ dàng nhờ trung tâm điều hành bảo dỡng trang bị thiết bị trao đổi ngời máy Đồng thời trung tâm thêm chức quản lý mạng nh lu lợng tuyến, xử lý đờng vòng nhận đợc thông tin tính cớc, hỏng hóc, cố từ tổng đài khu vực Công việc kiểm tra đo thử đợc tiến hành thờng xuyên có chu kỳ nâng cao an toàn độ tin cậy tổng đài III.2 Sơ đồ khối chức tổng đài số SPC : III.2.1 Sơ đồ khối : Khối giao tiếp Cáp thuê bao Cáp trung kế Giao tiếp thuê bao Giao tiếp trung kế Báo hiệu Điều hành, khai thác & bảo dỡng Trờng chuyển mạch Giám sát đờng dây Điều khiển đấu nối Điều khiển trung tâm Hình 1-11: Sơ đồ khối chức tổng đài SPC Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.10 Ng−êi so¹n: Ngun Duy NhËt ViƠn Mét tỉng đài SPC bao gồm khối sau (Sơ đồ hình 1-11) III.2.2 Chức ã Điều khiển trung tâm: §iỊu khiĨn trung t©m bao gåm bé xư lý trung tâm nhớ Thực chức sau: - Xử lý gọi : Quét trạng thái thuê bao, trung kế; nhận xung quay số giải mà xung quay số; tìm đờng rỗi; truyền báo hiệu kết nối/ giải toả gọi; tính cớc - Cảnh báo: Tự thử, phát lỗi phần cứng; cảnh báo h hỏng; - Quản lý: Thống kê l−u l−ỵng; theo dâi cËp nhËt sè liƯu; theo dâi đồng ã Trờng chuyển mạch : - Chức chuyển mạch: Thiết lập tuyến nối hai hay nhiều thuê bao tổng đài hay tổng đài với - Chức truyền dẫn: Truyền dẫn tín hiệu tiếng nói tín hiệu báo hiệu thuê bao tổng đài với yêu cầu độ xác tin cậy cao ã Giao tiếp thuê bao : Gồm mạch điện đờng dây tập trung Mạch điện đờng dây thực chức BORSCHT Khối tập trung thuê bao làm nhiệm vụ tập trung tải thành nhóm thuê bao trớc vào trờng chuyển mạch ã Giao tiếp trung kế : Đảm nhận chức GAZPACHO Nó không làm chức tập trung tải nh giao tiếp thuê bao nhng có mạch điện tập trung để trao đổi khe thời gian, cân tải, trộn báo hiệu tín hiệu mẫu để thử ã Báo hiệu : Cung cấp thông tin cần thiết cho tổng đài nhận biết tình trạng thuê bao, trung kế, thiết bị Trong tổng đài phải có chức nhận, xử lý, phát thông tin báo hiệu đến nơi thích hợp ã Điều hành, khai thác bảo dỡng : Để sử dụng tổng đài cách có hiệu quả, có khả phát triển dịch vụ mới, phối hợp sử dụng phơng thức dễ dàng tổng đài Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.11 Ngời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn Giám sát kiểm tra phần cứng ngoại vi, đa thông báo cần thiết cho cán điều hành Khả khai thác mạng, thay đổi nghiệp vụ,quản lý số liệu cớc ã Giám sát trạng thái đờng dây : Phát thông báo cho xử lý trung tâm biến cố mang tính báo hiệu Nó quản lý đờng dây theo phơng pháp quét lần lợt Sau khoảng thời gian định, cổng trạng thái đờng dây đợc đọc lần ã Điều khiển đấu nối : Thiết lập giải phóng gọi dới điều khiển điều khiển trung tâm Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I.12 ... khiển trung tâm Hình 1- 1 1: Sơ đồ khối chức tổng đài SPC Bài giảng môn Tổng đài điện tử Trang I .10 Ngời soạn: Nguyễn Duy Nhật Viễn Một tổng đài SPC bao gồm khối sau (Sơ đồ hình 1- 1 1) III.2.2 Chức ã... đến tổng đài khác Tổng đài cấp cao Tổng đài nội hạt ! ! ! ! Hình 1. 8 Mạng Khi thuê bao tổng đài muốn nối với tổng đài khác việc chuyển tiếp thông qua tổng đài chuyển tiếp đờng trực tiếp Mạng. .. thuê bao riêng Các tổng đài dợc nối với đôi Nh thuê bao tổng đài khác đờng trực tiếp từ tổng đài đến tổng đài mà không qua tổng đài trung gian Hình 1- 7 : Mạng lới Mạng có u điểm thông tin truyền