phân tích cấu trúc chức năng phần cứng của tổng đài a1000 e10

Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 lời nói đầu Thông tin liên lạc đã ra đời từ lâu và hiện nay là nghành không thể thiếu được ở bất cứ nơi nào trên thế giới . Nó là yếu tố quan trọng thúc đẩy nền kinh tế phát triển ,đồng thời góp phần nâng cao đời sống xã hội của con người ,để có thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao và khắt khe của xã hội. Cùng với các nghành khoa học kỹ thuật khác ,công nghệ điện tử viễn thông ngày càng phát triển và hoàn thiện ,đồng thời nó khẳng định được vị trí trong sự phát triển chung của xã hội .Ngày nay hệ thống điện tử viễn thông được xem là một phương tiện tinh tế nhất có thể trao đổi tin tức và số liệu, điều này đòi hỏi mạng lưới thông tin phát triển không ngừng, một mặt thoả dáng số lượng thuê bao mặt khác phải mở ra nhiều loại hình dịch vụ. Nhìn chung hệ thống viễn thông được sử dụng nhiều nhất và phổ biến là hệ thống thông tin điện thoại. Ngày nay các dịch vụ thông tin thoại ,thông tin số liệu,truyền dẫn hình ảnh và thông tin di động ngày càng phát triển đa dạng và phong phú. Các mạng thông tin đã được nâng cấp cả về tính năng cũng như công nghệ. Trong đó kỹ thuật cơ bản để xây dựng mạng thông tin có tính năng hoạt động tốt là kỹ thuật số ,nó bao gồm : Kỹ thuật truyền dẫn,kỹ thuật mạch bán dẫn mật độ cao,kỹ thuật xử lý tín hiệu số,mà trung tâm của một mạng thông tin sử dụng kỹ thuật số là tổng đài. Hệ thống tổng đài điện tử số sử dụng đường truyền dẫn số đã được lắp đặt,vận hành và phát triển một cách rộng khắp bởi nó có nhiều ưu điểm:Sự suy hao và nhiễu không bị tích lũy vì đã sử dụng bộ lắp tái sinh nên truyền dẫn và chuyển mạch có thể đạt đựoc chất lượng cao mà không phụ thuộc vào cự ly ,kích thước thiết bị giảm nhiều,yêu cầu phục vụ được đáp ứng một cách đa dạng và thuận tiện. 1 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Đối với nước ta hiện nay,ngành bưu chính viễn thông đã tiến hành công cuộc hiện đại hoá mạng thông tin trong cả nước.Đặc biệt trong lĩnh vực điện thoại,đó là hệ thống tổng đài số của các hãng nổi tiếng trên thế giới ALCATEL của Pháp,NEX của Nhật Các tổng đài số thế hệ mới trong đó có tổng đài A1000 E10 của Pháp đã được lắp đặt và đưa vào sử dụng nhằm thay thế cho các tổng đài thế hệ cũ.Việc đưa vào sử dụng hệ thống tổng đài A1000 E10 đã đem lại sự thay đổi rõ rệt về quy mô cũng như chất lượng của mạng bưu chính viễn thông Việt Nam. Trong khuân khổ đồ án này em xin trình bày về tổng đài ALCATEL 1000 E10 với hai nội dung chính như sau: Phần I : Tổng quan về tổng đài SPC Phần II : Khai thác tổng quan về tổng đài ALCATEL 1000 E10 2 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 CHƯƠNG 1 QÚA TRÌNH PHÁT TRIỂN,ĐẶC ĐIỂM VÀ TÍNH NĂNG CỦA TỔNG ĐÀI SPC I. Qúa trình phát triển và triển vọng của tổng đài SPC Năm 1876 việc truyền tiếng nói qua khoảng cách xa bằng sợi cáp đồng trở thành hiện thực khi Alexcander Graham Bell phát minh ra máy điện thoại Năm 1878 hệ thống tổng đài dùng nhân công gọi là tổng đài cơ điện được xây dựng ở New Haven của Mỹ đây là tổng đài thương mại áp dụng thành công đầu tiên trên thế giới Năm 1889 nhằm đáp ứng nhu cầu dịch vụ thoại một cách thỏa đáng,kết nối nhanh và bảo đảm an toàn cho các cuộc nói truyện, hệ thống tổng đài tự động được AB Stronger của Mỹ phát minh và đưa vào sử dụng gọi là tổng đài Stronger. 3 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Sau thế chiến thứ hai nhu cầu về các tổng đài có khả năng xử lý các cuộc gọi tự động nhanh chóng tăng lên.Để phát triển loại tổng đài này yêu cầu phải có sự tiếp cận mới hoàn toàn do phải giải quyết vấn đề phức tạp về tính cước và phải xử lý nhiều tiến trình đối với một cuộc gọi mới.Hãng Ericssion của Thụy Điển đã xử lý vấn đề này bằng cách phát triển hệ thống tổng đài ngang dọc(Crossbar).Hệ thống tổng đài có các thanh ngang dọc được đặc trưng bởi việc tách biệt hoàn toàn chuyển mạch cuộc gọi và các mạch điều khiển. Trong những năm đầu của thập niên 60 với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật bán dẫn,vi mạch và kỹ thuật máy tính điện tử số đã tạo điều kiện và thúc đẩy xu hướng kết hợp hai nghành kỹ thuật viễn thông và máy tính.Nhờ đó đã tạo ra sự thành công của hệ thống tổng đài (hệ thống chuyển mạch )mới- Tổng đài điện tử số SPC(Stored program Control).Sự thành công của quá trình này được được kích thích bởi ý tưởng mong muốn cải thiện giá thành ,chất lượng truyền dẫn,tính quản lý và tính mềm dẻo trong chế tạo cũng như trong vận hành bảo dưỡng và ứng dung của công nghệ tổng đài . Tổng đài SPC công cộng đầu tiên là ESS1 do phòng thí nghiệm Bell AT&T phát triển và ứng dụng ở Sucasuna New Jesey USA vào tháng 5-1965.ESS1 là tổng đài nội hạt đầu cuối có dung lượng trong giải 10.000 đến 60.000 số với năng lực xử lý 30CA/S. Trong những năm đầu của thập niên 70 đã xuất hiện nhiều tổng đài mới với các ứng dụng ở các mức độ khác nhau kỹ thuật điều khiển SPC và công nghệ bán dẫn vi mạch.Tuy nhiên các thế hệ tổng đài này mới là những tổng đài cận điện tử do tổng đài có phần điều khiển sử dụng công nghệ điện tử còn phần chuyển mạch sử dụng các cấu kiện cơ-điện kiểu bộ nối ngang dọc hay rơle tiếp điểm kín. 4 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Vào năm 1980 hãng Nt(Northern Telecom) thành công trong việc sản xuất tổng đài điện tử số toàn phần đầu tiên trên thế giới có nhãn hiệu thương phẩm là DMS100. Ngày nay trên thế giới có hàng trục hãng sản xuất tổng đài song với xu hướng phát triển và cạnh tranh quyết liệt trên quy mô toàn cầu thì trong khoảng thời gian không xa nữa trên thế giới chỉ tồn tại khoảng 5-6 hãng đứng đầu.Có hai tiêu chí để xác định vị thế hàng đầu về sản xuất tổng đài đó là tiêu chí về trình độ công nghệ tiên tiến trong dây truyền sản xuất và tiêu chí về doanh thu lớn của hãng.Tạm thời các hãng đứng đầu thế giới ngày nay là:Acatel CIT(pháp) AT&T(mỹ) Ericson(Thụy Điển),Siemen(Đức), Nt Northem Telecom(Canada), NEC,Fujitsu(Nhật Bản). Đặc điểm và tính năng của tổng đài SPC Đặc điểm chủ yếu của tổng đài SPC Với đặc tính lưu lượng của loại hình dịch vụ điện thoại cho đến nay có thể nói rằng dịch vụ điện thoại vẫn là loại hình dịch vụ chủ yếu trong hệ thống mạng viễn thông công cộng PSTN(Public Switched Telephone Network).Ngày nay các tổng đài được thiết kế chủ yếu phục vụ cho dịch vụ điện thoại. Tổng đài điện thoại có thể được phân loại thành các kiểu khác nhau tuỳ theo chức năng vị trí của tổng đài trên mạng PSTN,cụ thể theo chức năng:Tổng đài nội hạt đầu cuối,tổng đài vệ tinh ,tổng đài PABX,tổng đài đường dài ,tổng đài transit(tổng đài TANDEM) và tổng đài cửa ngõ quốc tế. • Chức năng cơ bản của tổng đài − Cung cấp kênh tạm thời ,tức thì và song hướng khi các thuê bao yêu cầu 5 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 − Trao đổi thông tin giữa tổng đài với thế giới ngoại vi; như chao đổi thông tin Người-máy,Máy-Máy,trao đổi dữ liệu giữa tổng đài với cơ sở dữ liệu của mạng − Xử lý thông tin báo hiệu,trên cơ sơ điều khiển các hoạt động tạo kênh cung cấp các dịch vụ viễn thông và hỗ trợ cuộc nối − Tính cước và hỗ trợ các chức năng vận hành quản lý,khai thác và bảo dưỡng tổng dài OA&M • Các đặc điểm chủ yếu − Tổng đài hoạt động liên tục trong khoảng thời gian 20-40 năm với yêu cầu rất cao về độ tin cậy và độ chính xác.Trong chu kỳ sống rất lâu như vậy nhưng tổng thời gian xẩy ra sự cố có thể làm cho tổng đài ngừng hoạt động chỉ cho phép 2-4 giờ/40 năm.Trong kỹ thuật chuyển mạch yêu cầu độ chính xác tuyệt đối,không cho phép sai số và cũng không cho phép nối thử − Tổng đài yêu cầu nghiêm ngặt tính thời gian thực,trong khi đó lưu lượng phục vụ thực tế trong giờ cao điểm là rất lớn.Thời gian thực ở đây có nghĩa là thời gian cần để giải quyết thỏa đáng một vấn đề hay một quá trình về mặt thời gian − Tổng đài có số lượng thiết bị vào ra đa dạng về chủng loại và rất lớn về số lượng.Ngoài các thiết bị vào ra thông thường như máy tính điện tử vạn năng ,trong tổng đài còn có mạng dây thuê bao,trung kế ,đường số liệu,các bảng cảnh báo chỉ thị v.v − Tổng đài ít thực hiện những phép toán số học mà chủ yếu thực hiện các phép tính logic ,tìm kiếm thông tin ,biến đổi số liệu,chuyển số liệu − Tổng đài phải quản lý một cơ sở dữ liệu rất lớn,trong đó cấu trúc dữ liệu rất đa dạng và phức tạp luôn đòi hỏi phải phát triển ,mở rộng,thay đổi cả 6 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 về dung lượng cũng như tính năng dịch vụ do vậy kéo theo những nhu cầu mới ngày càng cao về tốc độ hoạt động dung lượng tổng đài và năng lực xử lý thông tin − Dung lượng tổng đài luôn luôn biến động trong suốc chu kỳ sống khá lâu dài.Vì vậy phải thiết kế chế tạo tổng đài sao cho cấu hình hệ thống mở ,linh hoạt và mềm dẻo để đảm bảo vừa dễ phát triển dung lượng theo yêu cầu,vừa có giá thành bình quân ít phụ thuộc vào dung lượng hệ thống từ giai đoạn mới lắp đặt tới chu kỳ sống cuối cùng của tổng đài Các nguyên tắc xây dựng tổng đài điện tử số − Máy tính điện tử số điều khiển tổng đài là hệ thống điều khiển đa chương trình(Multiprogram Control) đa nhiệm(Multitasking System) và thời gian thực(Realtime) − Cấu hình hệ thống tổng đài SPC phải là cấu hình đa xử lý ,phân tán,cấu trúc phân cấp và Modular − Dự phòng hệ thống cả phần cứng và phần mềm − Các bộ xử lý của tổng đài làm việc theo chế độ phân tải và phân theo chức năng 3. Tính năng ưu việt của tổng đài SPC − Phân tích định tuyến và biên dịch thực hiện bằng phần mềm rất linh hoạt dễ dàng và tiện ích − Thay đổi bằng lệnh giao tiếp người máy(MMC), thậm chí một vài tính năng do chính thuê bao thực hiện do vậy hệ thống rất mềm dẻo và linh hoạt − Kiểm tra đo thử bằng SW tự động theo lịch trình hay lệnh MMC.Kết quả đo được phân tích xử lý logic .Nếu cần có thể in thành văn bản 7 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 − Các tính năng dịch vụ cho khách hàng rất phong phú dễ thay đổi , dễ cập nhật − Bảo dưỡng dẽ dàng , tiện ích nhờ SW và công nghệ mạch in dễ phát triển dung lượng thời gian xây lắp nhanh CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC CHỨC NĂNG CỦA TỔNG ĐÀI SPC I. Sơ đồ khối chức năng của tổng đài SPC(Xem hình 1.1) Tổng đài số hiện đại được cấu thành từ một số lượng lớn Module và các khối chức năng tương ứng với tên gọi chức năng nhiệm vụ mà chúng phải thực hiện Các chức năng được nhóm lại với nhau thành các phân hệ 8  Trung kế B T SWNS PCS Signalling CCS MMIIOC CC MM SW M D F AT AT SLC T S D C DLCD T M DTG MF SW-C RG SLC D D F DTI DTI DTI DTI Distributor Scanner Marker CAS DKU MTU Streamer OA&MS  VDU Prt APS SiGS SYSTEM BUS Link  OMC Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Hình 1.1 : Cấu hình tổng quan của tổng đài Chú giải: MDF :Giá đấu dây AT: Đường trung kế Analogue SLC : Mạch đường thuê bao RG:Mạch tạo chuông TSAC: Mạch gán khe thời gian DLC :Bộ tập trung đường dây số SW-C: Điều khiển chuyển mạch TM: Mudule trung kế DTG : Mạch tạo âm tần MF: Thu phát tần số DDF : Khung phối hợp bản tín số DTI: Giao diện trung kế số SW : Ma trận chuyển mạch CCS: Báo hiệu kênh chung CAS : Báo hiệu kênh riêng Distributor : Phân phối bản tin 9 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel : 0918.775.368 Scanner : Bộ quét Markar : Điều khiển chuyển mạch CC : Điều khiển trung tâm MM : Bộ nhớ chính IOC : Điều khiển vào ra Prt : Máy in DKU : Ổ đĩa Streamer : Băng catstte APS : Phân hệ ứng dụng SWNS: Phân hệ mạng chuyển mạch SiGS : Phân hệ báo hiệu PCS : Phân hệ ngoại vi điều khiển CPS : Phân hệ xử lý trung tâm OA&MS : Phân hệ vận hành quản lý và bảo dưỡng II. Phân tích cấu trúc và nhiệm vụ của các phân hệ 1. Phân hệ ứng dụng APS Các đường dây thuê bao và trung kế kết nối với tổng đài SPC thông qua phân hệ APS Phân hệ ứng dụng APS thực hiện các chức năng sau − Kế nối vật lý các mạng dây thuê bao(mạng cáp ngoại vi ) và trung kế với tổng đài bảo đảm những yêu cầu quan trong như:Dễ thực hiện đấu nối,dễ quản lý bảo dưỡng,độ tin cậy an toàn cao. − Hỗ trợ cho việc trao đổi thông tin báo hiệu giữa tổng đài với mạng viễn thông và hỗ trợ các chức năng OA&M. − Tập trung đường dây thuê bao trung kế và tập trung lưu lượng thực hiện các chức năng chuyển mạch tạo kênh và nâng cao hiệu suất sử dụng và hiệu quả kinh tế. Các thành phần cấu tạo nên APS bao gồm:  MDF giá nhập đài: MDF thực hiện chức năng thứ nhất tức là tạo điều kiện dễ dàng thuận tiện cho việc đấu nối và bảo dưỡng mạng cáp ngoại vi và mạng cáp nội đài ,đồng 10 [...]... 1 TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI ACATEL1000 -E10 I Giới thiệu chung Vai trò và vị trí Tổng đài A1000 E10 là hệ thống chuyển mạch hoàn toàn số hoá điều khiển theo chương trình lưu trữ SPC,do hãng Acatel CIT của Pháp chế tạo Với tính năng đa ứng dụng A1000 E10 có thể đảm đương chức năng của một tổng đài hoàn chỉnh ,từ tổng đài thuê bao dung lượng nhỏ tới tổng đài chuyển tiếp hay cổng quốc tế dung lượng lớn A1000. .. thuật cho một phần riêng hay một số phần của hệ thống A1000 E10 là một hệ thống cấu trúc mở với phần mềm và phần cứng độc lập,các khối chức năng được phân biệt rõ ràng nhờ các giao diện chuẩn nhờ đó mà các phần riêng biệt của hệ thống có thể dễ dàng được phát triển và mở rộng chức năng. Do vậy mà môi trường hoạt động của A1000 E10 là rất lớn: − Các mạng điện thoại:Có thể một phần số một phần tương tự(Đồng... một phần ngôn ngữ Assembly Cấu trúc phần mềm được tiêu chuẩn hoá trong các trạm (phần mềm trạm) ,phần mềm hệ thống ,thông tin,khởi tạo và bảo vệ ML là một tập hợp phần mềm ,nó gồm chương trình và dữ liệu có thể được cài đặt trong một trạm đa xử lý để thực hiện một chức năng riêng nào đó ML được đặc trưng bởi : − Một kiểu : Để xác định chức năng của ML trong chức năng tải của tổng đài nó được cấu trúc. .. trong phần cứng hay phần mềm để duy trì trạng thái hoạt động chức năng mặc dù một số cấu kiện nào đó bị hỏng III Phần mềm tổng đài Phần mềm là một thuật ngữ chuyên môn chỉ chung cho tất cả các kiểu chương trình nghĩa là tập hợp các thuật toán,quy tắc điều khiển và số liệu liên quan có khả năng điều khiển hệ thống hoạt động theo chức năng định trước Trong tổng đài SPC phần mềm có vai trò chức năng quan... đấu nối 3 Phân hệ vận hành khai thác và bảo dưỡng: Có chức năng vận hành và bảo dưỡng hệ thống Mỗi phân hệ có phần mềm riêng phù hợp với các chức năng của nó Các phân hệ giao tiếp với nhau qua chuẩn đấu nối Bằng nguyên tắc phân phối chức năng giữa các Module tổng mỗi phân hệ do vậy A1000 E10 có ưu điểm sau: − Tiếp kiệm đầu tư lắp đặt ban đầu − Phát triển dần khả năng đấu nối đường dây và khả năng xử... tổng đài được viết bằng ngôn ngữ Assembly và ngôn ngữ bậc cao như: C, C + + Pascal Phần mềm trong tổng đài theo chức năng được chia thành 2 nhóm chính là :Phần mềm hoạt động và Phần mềm hỗ trợ − Phần mềm hoạt động là tập hợp tất cả các chương trình cần thiết để vận hành khai thác và bảo dưỡng tổng đài Phần mềm hoạt động được phân thành phần mềm hệ thống và phần mềm ứng dụng APL .Phần mềm hệ... số 7 CCITT là cơ sở công nghệ của mạng thông minh − Các mạng số liệu − Các mạng vận hành bảo dưỡng − Các mạng giá trị gia tăng 2 Các ứng dụng của hệ thống Hệ thống tổng đài có thể đảm nhiệm chức năng − Khối truy nhập thuê bao xa (tổng đài vệ tinh) − Tổng đài nội hạt − Tổng đài chuển tiếp(gồm nội hạt ,trung kế hay cổng quốc tế) − Tổng đài hỗn hợp nội hạt/chuyển tiếp − Tổng đài quá giang − Bộ tập chung... − 1 hoặc 2 ARCHIEVE : Trạm hay hệ thống − Một phần mềm nằm trong MLSM được cài đặt trong một trạm để thực hiện các chức năng quản trị chung cho trạm đó III Giao tiếp của tổng đài A1000 E10 1 Các dịch vụ cung cấp của A1000 E101 0 1.1 Xử lý cuộc gọi A1000 E10 xử lý các cuộc gọi trong mạng chuyển mạch điện thoại công cộng,mạng quốc gia và mạng quốc tế A1000 E10 cũng cho phép truyền số liệu giữa các thuê... - Hình 2.1 : Tổng đài A1000 E10 tại trung tâm mạng viễn thôngtoàn cầu II Các thông số kỹ thuậtcủa A1000 E10 Các thông số Mỗi tổng đài làm việc trong những điều kiện môi trường khác nhau thì sẽ có những thông số kỹ thuật khác nhau.Trên cơ sở môi trường hoạt động trung bình tổng đài A1000 E10 sẽ có những thông số kỹ thuật sau: Dung lượng của ma trận chuyển mạch chủ với 2048 LR... tăng cường năng lực ,mật độ tích hợp, giảm chi phí nguyên vật liện và giá thành thiết bị chuyển mạch 2 Dung lượng và khả năng phát triển Tại bất kỳ thời gian nào ,mạng điện thoại bao gồm các tổng đài với dung lượng khác nhau tương ứng với sự phân bố của các thuê bao trong phạm vi địa lý của mạng phục vụ ,sự phân bố lưu lượng và định tuyến của chúng Thông thường yêu cầu về dung lượng của tổng đài sẽ tăng . thể theo chức năng: Tổng đài nội hạt đầu cuối ,tổng đài vệ tinh ,tổng đài PABX ,tổng đài đường dài ,tổng đài transit (tổng đài TANDEM) và tổng đài cửa ngõ quốc tế. • Chức năng cơ bản của tổng đài −. TRÚC CHỨC NĂNG CỦA TỔNG ĐÀI SPC I. Sơ đồ khối chức năng của tổng đài SPC(Xem hình 1.1) Tổng đài số hiện đại được cấu thành từ một số lượng lớn Module và các khối chức năng tương ứng với tên gọi chức. Cấu hình hệ thống tổng đài SPC phải là cấu hình đa xử lý ,phân tán ,cấu trúc phân cấp và Modular − Dự phòng hệ thống cả phần cứng và phần mềm − Các bộ xử lý của tổng đài làm việc theo chế độ phân