PHAN I: CO SO LY THUYET
CHUONG 1: TONG QUAN VE TONG DAI ĐIỆN THOẠI
Il Il IV VI
SO LUGC SU PHAT TRIEN CỦA TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI 2
GIGI THIEU CHUNG VE TONG ĐÀI ĐIỆN THOẠI 3
1 Định nghĩa St 9889966.65889990696668899906968608989606 86 3 2 ChỨC năng «so sssssssssessssssessssesesse 3
3 Phan LOA L cccccccssssssscscccccccscsscccssesees 3
SƠ ĐỒ KHỐI CỦA TỔNG ĐÀI 5
1 Khối chuyển mạch wees 6
2 KhOi DAO HiGU .cccccssseccsssscssscscerseserssonsecssecsscecscesescecscescacesescecs 6
3 Khối điều khiển -.-« ss se cssesse ¬
4 Ngoại vi thuê bao, trung kế .7
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI 8
1 Đối với cuộc gọi nội bộ S88955695555565586696556 8 2 Đối với cuộc gọi ra —~ 10
3 Đối với cuộc gọi vào, cuộc gọi chuyển tiếp " ÔỎ 10 CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH ĐIỆN TỬ o-.s<ccscee 11 1 Chuyển mạch phân chia không gian (Space-Division Switching) 11
2 Chuyển mạch phân chia thi gian (Time-Division Switching) 15
BAO HIEU TRONG TONG DAI ĐIỆN THOA I .- 19 1 Giới thiệu chung -<ss=e<«sessssess 19 2 Các phương thức báo hiệu -. -s«- 20
3 Hệ thống âm hiệu của tổng đài ¬—¬ 21 4 Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7 23
CHƯƠNG 2 :MAẠNG ĐIỆN THOẠI
I MANG PHAN CẤP VÀ MẠNG CHUYỂN MẠCH 24
I CAC DAC TINH TRUYỀN CỦA MẠNG ĐIỆN THOẠI 29
1 Tiếng dội -es 29
Trang 2
2 Dải thông ace "— 30
| 3 Các cuộn phụ tải -. sess 31
| 4 Suy hao tin hiệu, các mức công suất và nhiễu á ÔỎ 32
II VỊNG NỘI BỘ VÀ TÍN HIỆU BÁO vessseese 33 CHUONG 3: MAY DIEN THOAI
I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI . - 38
1 Cấu tạo 4666885698666085660999996006858 38 2 Nguyên lý thông tin điện thoại se "" 38
3.Những yêu cầu cơ bản về máy điện thoại “ 39
II PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN THOẠI — 39
1 Máy điện thoại cơ điện aĐ9999468889680698699904698900505009969096 39 2 Máy điện thoại điện ẲỬ occccceSĂ 5S S965 0585888666859656866 39 HI CHỨC NĂNG TỔNG QUÁT CỦA MÁY ĐIỆN THOẠII .- 41 IV CAC THONG SỐ VÀ TÍN HIỆU ĐIỆN THOA I . . - 41
1 Các thông số cơ bản của máy điện thoại 41
2 Tín hiệu điện thoại es 42
| 3 Bang tan điện thoại se S699966666666999665 42
V CÁC KHỐI CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI one 43
1 So d6 khdi s.sseseenee “ 43
2 Mạch tín hiệu chuông ease “ 43
3 Nút gạt tổ hợp - aes ws 44
4 Mach phat tin hiéu “ 28999889995968996888909809400699090900669 44
5 Mạch triệt tiếng clickic Ssseekeseesse coves 44
_ 6 Mach điều chỉnh âm lượng "¬— 44
7 Mạch đàm thoại e‹ S466666986666669966% 44
§ Cuộn cảm ứng wee — 45
Trang 3
PHAN II: THIET KE — TINH TOAN
CHUONG 1: CHON PHUONG AN THIET KE
I GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
II CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ, . .cs
1 Phương án Í s5 5 5s S6 S5895958898086699668 2 Phương án 2 889999968899998889996065899066680 3 Phương án 3 seccesssssesccscecssesescsoecsees 4 Phương án 4 seccccccsssssccscessccscceceeeees
CHUONG 2: GIGI THIEU LINH KIEN
I OPTO 4N35 — 1 Mô tả chung 2 Đặc tính ——
3 Chức năng các chân và các đặc trưng kỹ (huậ{ -<e<e<e«<s°
II VI MACH THUAT TOÁN TL082
1 Mô tả chung ss-<<e<s<<<ssssesse
2 Sơ đồ chân và đặc tính kỹ thuật cssssesess<sses
TIE IC ĐỊNH THHỜI LLÌM555 5-5-5 5S S559 S9 S2£ee©seseeessessse
1 Mơ tả chung o-<s- << s99 009.84 0850068386808008005
2 SO dO chânn «<< s6 so << 9928 4 0.0005 880080004000
IV.IC TÁCH VÀ GIẢI MÃ TONE LM567
1 Mô tả chưng
2 Đặc tính see 3 Ung dung Sessseeeeseeesee
4 Sơ đồ khối và chức năng các chân
Vv IC GHI PHAT NGU AM ISD1420
1 Mô tả chung
2 Đặc tính
3 Sơ đô chân -
VI IC GHI PHÁT NGỮ ÂM ISD2560
Trang 4
1 Mô tả chưng ccsscsecsscccocsenees
60 2 Đặc tính — 61 3 Sơ đồ chânn << 9339 94945 199 4 0903.088850890905004040000 099 61
CHUONG 3: THIET KE CHI TIET
L SƠĐỒ KHỐI TỔNG QUAT „ 64
II MẠCH GIAO TIẾP DUONG DAY VA CAM BIEN CHUONG 6ỗ
1 Sơ đồ nguyên lý ` 65
2 Nguyên tắc hoạt động — ƠƠỎ 65
3 Tính toán các giá trị linh kiện 66
II MẠCH ĐẾM HÔI CHUONG 68
IV MẠCH ĐIỀU KHIỂN RELLA Y -cc-ecss<steetesssssseee 69
V MẠCH HYBRID VÀ MẠCH LỌC . -«- 70
1.Mạch Hybrid we 70
2 Mạch lọc thơng thấtp «.«-<eseseseseseseseseseeseesseeeassssensnsnss0e 73
VI ễ MẠCH PHÁT HIỆN BUSY TONE . -« s <<°-<se<es 74
VI MẠCH TẠO TẢI GIÁ T6
VIL MA CH PHAT TIẾNG NÓIIL . s-°°ecevszssseetererrrssee 77
XI MẠCH ĐỊNH THỜI . -<-s5-sessessesesss 78
IX MẠCH GHI ÂM TIẾNG NÓI 79
CHƯƠNG 4: BÁO CÁO
I BÁO CÁO THỊ CƠNG ««eseesereerrrrassssrnesnnrtrrterrrrii 81
Trang 6CHUONG I: TONG DAI DIEN THOAI
I SO LUGC LICH SU PHAT TRIEN TONG DAI:
Năm 1876 việc truyền tiếng nói qua khoảng cách xa bằng sợi cáp
đồng trở thành hiện thực khi Alexander Graham Bell phát minh ra máy điện thoại Hệ thống tổng đài nhân công được gọi là tổng đài cơ điện
được xây dựng ở New Haven của Mỹ năm 1878 là tổng đài thương mại
đầu tiên trên thế giới Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các dịch vụ
điện thoại một cách thỏa đáng, hệ thống tổng đài tự động được A.B
Strowger của Mỹ phát minh năm 1889 Phiên bản cải tiến mơ hình này
gọi là hệ thống tổng đài kiểu Strowger trở thành phổ biến vào các năm
20, trong hệ thống Strowger, các cuộc gọi được kết nối liên tiếp tùy theo các số điện thoại trong hệ thập phân và do đó được gọi là hệ thống từng
nấc
Sau chiến tranh thế giới lần thứ II, nhu cầu về các tổng đài có khả
năng xử lý các cuộc gọi tự động nhanh chóng tăng lên Để phát triển loại
hệ thống tổng đài này yêu câu phải có sự tiếp cận mới hoàn toàn, do cần phải giải quyết các vấn để phức tạp về tính cước và đối với việc xuất
hiện một cuộc gọi mới đòi hỏi phải xử lý nhiễu tiến trình Do đó hệ tổng
đài với các thanh ngang dọc được ra đời
Hệ tổng đài với các thanh ngang dọc được đặc trưng bởi việc tách biệt hoàn toàn chuyển mạch cuộc gọi và các mạch điều khiển Đối với chuyển mạch ngang dọc, loại thanh ngang dọc kiểu mở đóng được sử dụng, bằng cách sử dụng loại chuyển mạch này có một bộ phận mở đóng sử dụng rờ-le điện từ Chất lượng của cuộc gọi được cải thiện rất nhiều Ngoài ra người ta còn sử dụng một hệ điểu khiển chung để điều khiển
đồng thời một số trường chuyển mạch Khi đó các xung quay số được lưu
trữ vào các mạch nhớ và sau đó bằng một thuật toán được xác định trước, các thông tin địa chỉ thuê bao bị gọi sẽ được phân tích để lựa chọn, thiết
lập tuyến nối tới thuê bao bị gọi
Năm 1965 tổng đài điện tử có dung luợng lớn được gọi là ESS No.1
được lắp đặt và đưa vào khai thác thành công ở Mỹ Từ đó mở ra một kỷ nguyên mới cho hệ thống tổng đài điện tử Hệ thống ESS No.1 là một hệ tổng đài sử dụng các mạch điện tử, bao gồm các vi mạch xử lý và các bộ
nhớ để lưu trữ chương trình cho quá trình xử lý cuộc gọi và khai thác bảo dưỡng Nhờ vậy đã tăng được tốc độ xử lý cuộc gọi, dung lượng tổng đài
Trang 7
được tăng lên đáng kể Ngoài ra hệ tổng đài điện tử còn tạo được nhiều dịch vụ mới cung cấp cho người sử dụng, đồng thời để vận hành và bảo dưỡng tốt hơn, tổng đài này được trang bị chức năng tự chẩn đoán Tầm
quan trọng của việc trao đổi thông tin và số liệu một cách kịp thời có hiệu
quả đang trở nên quan trọng hơn khi xã hội tiến đến thế kỷ thứ 21 Để
đáp ứng một phạm vi rộng lớn các nhu cầu của con người sống trong giai
đoạn đầu của kỷ nguyên thông tin, các dịch vụ mới như dịch vụ truyền số
liệu, dịch vụ truyền hình bao gồm cả dịch vụ điện thoại truyền hình, các
dịch vụ thông tin di động đang được 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 thơng tin qua q trình xử lý
số là một điểu kiện tiên quyết Ngoài ra việc điểu chế mã xung PCM
được dùng trong các hệ thống truyền dẫn đã được áp dụng cho các hệ
thống chuyển mạch để thực hiện việc chuyển mạch số Dựa vào công nghệ PCM, một mạng đa dịch vụ số (ISDN) có thể xử lý nhiễu luồng với
các dịch vụ khác nhau đang được phát triển hiện nay
II GIGI THIEU CHUNG VE TONG DAI:
1 Định nghĩa:
Tổng đài là một hệ thống chuyển mạch, nó có nhiệm vụ kết nối các cuộc liên lạc từ thiết bị đầu cuối gọi (caHing side) đến thiết bị đầu cuối
bị gọi (called side)
2 Chức năng:
-_ Nhận biết được khi thuê bao nào có nhu cầu xuất phát cuộc gọi
- Thông báo cho thuê bao biết mình sẵn sàng tiếp nhận các yêu cầu
của thuê bao
-_ Xử lý thông tin từ thuê bao gọi để điều khiển kết nối theo yêu cầu
Báo cho thuê bao bị gọi biết có người cần muốn liên lạc
- Gidm sát thời gian và tình trạng thuê bao để ghi cước và giải tỏa
-_ Giao tiếp được với những tổng đài khác để phối hợp điều khiển
3 Phân loại :
a Tổng đài nhân công:
Tổng đài nhân công ra đời từ khi mới bắt đầu hình thành hệ thống
thông tin điện thoại Trong tổng đài này, việc định hướng thông tin được
thực hiện bởi sức người Nói cách khác việc kết nối thông thoại cho các
thuê bao được thực hiện bởi các thao tác trực tiếp của con người Người
Trang 8thực hiện các thao tác này được gọi là điện thoại viên Nhiệm vu của điện
thoại viên trong tổng đài này bao gồm:
Nhận biết nhu cầu của thuê bao gọi bằng các tín hiệu đèn báo
hoặc chng kêu, đồng thời định vị được thuê bao gọi
Trực tiếp hỏi thuê bao gọi xem có nhu câu thơng thoại với thuê
bao bị gọi nào
Trực tiếp cấp chuông cho thuê bao bị gọi bằng cách đóng bộ chuyển mạch cung cấp dòng điện AC đến thuê bao bị gọi nếu
thuê bao này không bận
Trong trường hợp thuê bao bị gọi bận, điện thoại viên sẽ trả lời
cho thuê bao gọi biết
Khi thuê bao bị gọi nghe được âm hiệu chuông và nhấc máy,
điện thoại viên nhận biết điều này và ngắt dịng chng, kết nối
hai th bao cho phép đàm thoại
Nếu một trong hai thuê bao gác máy (thể hiện qua đèn hoặc
chuông), điện thoại viên nhận biết điều này và tiến hành giải
tỏa cuộc gọi, báo cho thuê bao còn lại biết cuộc đàm thoại đã
chấm đứt
Như vậy những tổng đài nhân công đầu tiên, các cuộc đàm thoại
đều được thiết lập bởi điện thoại viên nối dây bằng phích cắm hay khóa
di chuyển Tại tổng đài phải có một máy điện thoại và các nguồn điện
DC, AC để cung cấp cho cuộc đàm thoại, đổ chuông
Nhược điểm của tổng đài nhân công:
e Thời gian kết nối lâu
e_ Dễ bị nhầm lẫn do thao tác bằng tay
e Với dung lượng lớn, kết cấu thiết bị tổng đài phức tạp nên cần
có nhiều điện thoại viên làm việc cùng một lúc mới đảm bảo
thông thoại cho các thuê bao một cách liên tục
b Tổng đài tự động:
Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nhất là kỹ thuật điện tử,
tổng đài điện thoại đã chuyển sang một phương thức hoạt động hoàn toàn
mới, phương thức kết nối thông thoại tự động
c Tổng đài cơ điện:
Kỹ thuật chuyển mạch chủ yếu nhờ vào các chuyển mạch bằng cơ
khí được điều khiển bằng các mạch điện tử
Trong tổng đài cơ điện việc nhận dạng thuê bao gọi, xác định thuê bao bị gọi, cấp các âm hiệu, kết nối thông thoại đều được thực hiện một cách tự động nhờ vào các mạch điều khiển bằng điện tử cùng với các bộ
Trang 9thao tác chuyển mạch bằng cơ khí So với tổng đài nhân công, tổng đài cơ
điện có các ưu điểm lớn sau:
- Thời gian kết nối thông thoại nhanh hơn
- Dung lượng tổng đài có thể tăng lên nhiều -_ Giảm nhẹ công việc của điện thoại viên
Tuy nhiên buổi đầu ra đời nó vẫn còn tổn tại một số nhược điểm:
Thiết bị khá cổng kênh Tiêu tốn nhiều năng lượng
Giá thành các bộ chuyển đổi bằng cơ khí khá cao, tuổi thọ kém
Điều khiển kết nối phức tạp
Các nhược điểm càng thể hiện rõ khi dung lượng tổng đài càng lớn d Tổng đài điện tử:
Cùng với sự phát triển cửa linh kiện bán dẫn, các thiết bị ngày càng
trở nên thông minh hơn, giá thành ngày càng giảm Nó lần lượt thay thế
phần cơ khí cịn lại của tổng đài cơ điện Việc thay thế này làm cho tổng
đài gọn nhẹ rất nhiều, thời gian kết nối thông thoại nhanh hơn, năng
lượng tiêu tán ít hơn Dung lượng tổng đài tăng lên đáng kể Công tác sửa
chữa bảo trì, phát hiện hư hỏng cũng dễ dàng hơn Chính vì vậy tổng đài
điện tử hiện nay đã hầu như thay thế hoàn toàn tổng đài nhân công và
tổng đài cơ điện trên thế giới
II SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG ĐÀI ĐIỆN THOẠI:
Giao tiếp thuê bao Giao tiếp trung kế
Các đường a Ỷ Y Các đường w
thué bao trung ké
<——_—_——_— ————} 2 x®————ờn
Chuyển mạch
Báo hiệu Báo hiệu
| thué bao trung kế
Trang 10
1 Khéi chuyén mach:
a Chifc nang:
Chức năng chủ yếu của khối này là thực biện thiết lập tuyến kết
nối giữa một đầu vào bất kì với một đầu ra bất kì Đối với hệ thống chuyển mạch số, để thiết lập tuyến đàm thoại giữa hai thuê bao thì cần phải thiết lập tuyến kết nối cho cả 2 hướng: đi và về
b Yêu cầu:
Khối chuyển mạch phải đảm bảo được khả năng đấu nối giữa một đầu vào bất kì với một đầu ra bất kì, nói cách khác khối chuyển mạch phải có độ tiếp thơng hồn tồn (chuyển mạch khơng bị nghẽn — non blocking)
c Cấu tạo:
Bao gồm chuyển mạch điện cơ (chuyển mạch từng nấc, chuyển mạch ngang dọc), chuyển mạch điện tử analog, digital, Trong tổng đài số thì trường chuyển mạch số là trường chuyển mạch mà tín hiệu chuyển mạch qua đó là dạng số (digital) Trường chuyển mạch số có các loại cấu trúc khác nhau tùy theo dung lượng tổng đài và các nhà sản xuất tổng đài
2 Khối báo hiệu:
a Chức năng:
Thực hiện việc trao đổi thông tin báo hiệu thuê bao, thông tin báo
hiệu đường trung kế liên đài để phục vụ cho quá trình thiết lập, giải
phóng các cuộc gọi Các thông tin này được trao đổi với các hệ thống
điểu khiển để thực hiện quá trình xử lý cuộc gọi (quá trình tìm chọn và
thiết lập, giải phóng tuyến nối cho cuộc goi)
e Báo hiệu từ thuê bao đến tổng đài bao gồm những thông tin đặc trưng báo hiệu cho các trạng thái:
- Nhấc tổ hợp — off hook
- Đặt tổ hợp — on hook
- Thuê bao phát xung thập phân
- Thuê bao phát xung đa tần DTME
- Thuê bao ấn phím Flash (chập nhả nhanh phím tổ hợp),
e Báo hiệu từ tổng đài đến thuê bao là các thông tin báo hiệu về các âm báo như sau:
- Âm mời quay số
- Âm báo bận
- Âm báo tắc nghẽn
- Hồi âm chuông
Trang 11e Báo hiệu trung kế là quá trình trao đổi thông tin về các đường
trung kế (rỗi, bận, thông tin địa chỉ, thông tin cước, ) giữa hai
hoặc nhiều tổng đài với nhau Trong mạng hợp nhất IDN có 2 phương pháp báo hiệu trung kế được sử dụng:
- Báo hiệu kênh riêng - Báo hiệu kênh chung
b Yêu cầu:
Hệ thống báo hiệu của tổng đài phải có khả năng tương thích với
các hệ thống báo hiệu của các tổng đài khác nhau trong mạng viễn thông thống nhất, thuận tiện cho sử dụng, dễ dàng thay đổi theo yêu cầu của mạng lưới
3 Khối điều khiển:
a Chức năng:
Phân tích xử lý các thông tin từ khối báo hiệu đưa tới để thiết lập
hoặc giải phóng cuộc gọi Các cuộc gọi có thể là cuộc gọi nội hạt, cuộc
ØỌI ra, cuộc gọi vào, cuộc gọi chuyển tiếp, Thực hiện tính cước cho các
cuộc gọi, thực hiện chifc nang giao tiếp người và máy, cập nhật đữ liệu
Ngoài ra khối điều khiển cịn có chức năng thuộc về khai thác bảo dưỡng hệ thống để đảm bảo cho hệ thống hoạt động luôn tin cậy
b Yêu cầu:
Có độ tin cậy cao, có khả năng phát hiện và định vị hư hỏng nhanh chóng, chính xác, thủ tục khai thác bảo dưỡng linh hoạt, thuận tiện cho
người sử dụng, khả năng phát triển dung lượng thuận tiện
c Cấu trúc:
Bao gồm tập hợp các bộ xử lý, bộ nhớ (cơ sở dữ liệu), các thiết bị
ngoại vi: băng từ, đĩa cứng, màn hình, máy in, hệ thống điểu khiển có cấu trúc tập trung, phân tán và cấu trúc điều khiển giữa cấu trúc tập trung và phân tán Các thiết bị điều khiển phải được trang bị dự phòng để đảm
bảo độ tin cậy cho hệ thống
4 Ngoại vi thuê bao, trung kế:
a Chức năng:
Thực hiện chức năng giao tiếp giữa các đường dây thuê bao, các
đường trung kế với khối chuyển mạch Thuê bao được trang bị có thể là
thuê bao analog, digital tùy theo cấu trúc mạng tổng đài Trung kế được
trang bị có thể là trung kế analog, digital b Yêu cầu :
Có khả năng đấu nối các loại thuê bao, trung kế khác nhau: như
thuê bao analog thông thường, thuê bao số, đường trung kế analog,
Trang 12
đường trung kế digital, có trang bị các thiết bị phụ trợ để phục vụ cho
quá trình xử lý cuộc gọi (tạo các loại âm báo, thu phát xung, bản tin thông báo, đo thử, )
c Cấu trúc:
Ngoại vi thuê bao thường có cấu trúc là bộ tập trung thuê bao để thực hiện tập trung lưu lượng trên các đường dây thuê bao thành một số Ít
đường PCM nội bộ có mật độ lưu thoại rất nhiều để đưa tới trường chuyển
mạch thực hiện điều khiển đổi nối thiết lập tuyến đàm thoại (đối với cuộc
ØỌI ra)
Ngoại vi trung kế thực hiện sự phối hợp về tốc độ, pha, tổ chức các
kênh thoại trên tuyến PCM giữa đường PCM đấu nối liên đài và đường PCM đấu nối nội bộ trong tổng đài
IV NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TỔNG ĐÀI:
Các khái niệm về quá trình xử lý các cuộc gỌI:
e Cuộc gọi nội bộ là cuộc gọi xảy ra giữa hai thuê bao thuộc cùng
một tổng đài
e Cuộc gọi ra là cuộc gọi giữa một thuê bao ở tổng đài này gọi đến
một thuê bao ở tổng đài khác
e Cuộc gọi vào là cuộc gọi từ một tổng đài khác gọi đến thuê bao của tổng đài đang xét
e Cuộc gọi chuyển tiếp là cuộc gọi giữa hai thuê bao thuộc hai tổng đài trên mạng nhưng cuộc gọi đó phải được đi qua tổng đài
đang xét (cuộc gọi này là tập hợp cuộc gọi vào và cuộc gol ra)
1 Đối với cuộc gọi nội bộ:
Khi thuê bao nhấc máy gọi đi, mạch điện trên đường dây th bao
kín mạch và có dòng điện mạch vòng, bộ thuê bao sẽ nhận biết được
trạng thái thuê bao nhấc máy nhờ bộ điều khiển mạch điện thuê bao và
thông báo cho trung tâm điều khiển Trung tâm điều khiển sẽ thực hiện
việc xác định số máy thuê bao, loại máy điện thoại, các dịch vụ mà thuê
bao cài đặt, Tất cả các thơng tin đó ta tạm thời gọi chung là các đặc tính
của thuê bao gọi
Khi trung tâm điều khiển đã xác định xong đặc tính của thuê bao
gọi và nhận thấy rằng thuê bao có quyền được thiết lập liên lạc Trung
tâm điều khiển sẽ yêu cầu bộ điểu khiển mạch điện thuê bao thiết lập
đấu nối giữa thuê bao gọi với khe thời gian có chứa thông tin âm mời
quay số của bộ tạo âm báo Đồng thời nếu máy điện thoại ở chế độ phát
xung đa tần DTMF thì bộ điều khiển mạch điện thuê bao cũng thực hiện
Trang 13
đấu nối thuê bao gọi với một bộ thu xung đa tân rỗi Lúc này thuê bao
gọi đã nghe được âm mời quay số, còn tổng đài thì sẵn sàng thu xung đa tần DTMEF từ thuê bao gọi đưa tới
Thuê bao gọi quay số đầu tiên cho đến con số cuối cùng của thuê
bao bị gọi Giả sử máy điện thoại là máy điện thoại ấn phím sử dụng chế
độ phát xung đa tần DTMF thi khi thuê bao quay con số đầu tiên, mạch
thu xung đa tần nhận được sẽ truyền cho bộ điều khiển thuê bao, bộ điều
khiển thuê bao sẽ truyền tiếp cho trung tâm điều khiển và đồng thời yêu
cầu bộ điều khiển thuê bao ngắt mạch cấp âm mời quay số Thuê bao
tiếp tục phát các con số tiếp theo và trung tâm điều khiển cũng nhận
được các con số thuê bao bị gọi
Ngay khi vừa thu nhận được con số đầu tiên của thuê bao bị gọi,
trung tâm điều khiển thực hiện quá trình tiễn phân tích để xác định loại
cuộc gọi đó la cuộc gọi nội hạt, cuộc gọi ra hay cuộc gọi dịch vụ đặc
biệt, Trường hợp này là cuộc gọi nội hạt, trung tâm điều khiển sẽ xác
định số con số thuê bao gọi phải quay
Khi thu nhận tiếp các con số mà thuê bao gọi yêu cầu, trung tâm
điều khiển thực hiện quá trình phân tích — biên dịch Trong quá trình nay,
tổng đài sẽ thực hiện biên dịch từ danh bạ thuê bao bị gọi thành chỉ số
thiết bị thuê bao bị gọi Nói cách khác là hệ thống sẽ xác định vị trí của
thuê bao bị gọi, thuê bao bị gọi thuộc bộ phận tập trung thuê bao nào, bộ
điểu khiển mạch điện thuê bao nào quản lý và chỉ số của kết cấu thuê
bao bi goi
Khi đã xác định được vị trí của thuê bao bị gọi, trung tâm điều
khiển sẽ yêu câu bộ điểu khiển thuê bao của thuê bao bị gọi thực hiện kiểm tra thuê bao bị gọi, nếu thuê bao bị gọi rỗi thì phát địng chng tới
th bao bị gọi Lúc này thuê bao bị gọi có dịng chng từ tổng đài đưa tới, và thuê bao gọi cũng sẽ nghe được hồi âm chuông từ tổng đài đưa tdi
Khi thuê bao bị gọi nhấc máy trả lời, bộ điều khiển đường dây của thuê bao bị gọi xác định được trạng thái này sẽ thông báo cho trung tâm
điều khiển, trung tâm điều khiển sẽ thực hiện thiết lập tuyến đàm thoại qua trường chuyển mạch trung tâm Đồng thời các bộ điều khiển mạch
điện thuê bao liên quan cũng cắt các mạch điện chuông, mạch điện tạo
âm với thuê bao bị gọi Lúc này hai thuê bao bắt đầu đàm thoại và hệ
thống tính cước bắt đầu làm việc
Khi một trong hai thuê bao gác máy, trạng thái đó cũng được bộ điều khiển đường thuê bao tương ứng xác định, nhưng trong trường hợp
Trang 14
này thông tin nhận được là thuê bao gác máy Nhận được thông tin này trung tâm điều khiển sẽ thực hiện giải phóng tất cả các tuyến nối liên
quan, chương trình tính cước sẽ kết thúc việc tính cước cho cuộc đàm
thoại đó và thực hiện lưu thông tin cước vào thiết bị nhớ là băng từ hoặc
6 dia cứng
2 Đối với cuộc gọi ra:
Khi thuê bao nhấc máy gọi đi, các công việc được thực hiện ở các bộ điều khiển đường dây thuê bao, trung tâm điều khiển hoàn toàn tương tự như đối với cuộc gọi nội bộ vừa trình bày ở trên Nhưng trong trường hợp này là cuộc gọi ra (thuê bao gọi và thuê bao bị gọi thuộc hai tổng đài
khác nhau)
Với một hoặc vài con số đầu của thuê bao bị gọi, tổng đài đã xác
định được loại cuộc gọi, bước tiếp theo tổng đài thực hiện phân tích, tìm
tuyến nối thích hợp cho cuộc gọi ra đó Bởi vì có thể xảy ra trường hợp
hướng đi thông thường của cuộc gọi ra đó bị tắc nghẽn (do thiếu đường trung kế, các đường trung kế bị sự cố, ) Khi đó hệ thống sẽ điều khiển cấp âm báo bận hoặc bản thông báo cho thuê bao gọi để thông tin về tình trạng khơng chiếm được một đường trung kế rỗi cho thuê bao gọi
Khi đã chiếm được một đường trung kế rỗi cho cuộc gọi ra, giữa
hai tổng đài thực hiện trao đổi các thông tin báo hiệu cần thiết để phục
vụ cho việc thiết lập tuyến nối giữa hai tổng đài Khi tổng đài đã xác
định được tuyến đi cho cuộc gọi ra đó, tổng đài sẽ thực hiện quá trình báo
hiệu liên đài với tổng đài đối phương để trao đổi thông tin liên quan đến
cuộc gọi ra đó Khi kết thúc quá trình báo hiệu, tổng đài gọi thực hiện
thiết lập tạo tuyến nối giữa hai thuê bao với kênh thoại vừa được chiếm
trên đường trung kế đấu nối giữa hai tổng đài
Tại tổng đài bị gọi sẽ thực hiện quá trình xử lý cuộc gọi cho cuộc
gọi vào Nếu thuê bao bị gọi rỗi, tổng đài bị gọi nhận được thông tin này sẽ thực hiện tuyến nối để cấp hồi âm chuông cho thuê bao gọi qua kênh
trung kế vừa chiếm được và thuê bao gọi sẩn sàng đàm thoại nếu thuê bao bị gọi nhấc máy trả lời
3 Đối với cuộc gọi vào, cuộc gọi chuyển tiếp:
Giữa hai tổng đài được trang bị các luồng PCM, và giữa chúng luôn tổn tại các phương pháp báo hiệu nhất định là báo hiệu kênh chung,
báo hiệu kênh riêng Vì vậy, khi tổng đài đối phương có yêu cầu về một cuộc gọi đến, thông qua kết quả của quá trình báo hiệu liên đài mà tổng
Trang 15
đài nhận biết được có cuộc gọi đến Cũng nhờ quá trình báo hiệu liên đài
mà tổng đài mới nhận được thông tin về các con số thuê bao bị gọi
Khi thu được một, hai con số đầu, trung tâm điều khiển cũng, thực hiện như cuộc gọi nội bộ: tiền phân tích Khi đã xác định được chỉ số tiền định là của tổng đài đó thì tồn bộ các q trình xử lý cuộc gọi sẽ diễn ra như đối với cuộc gọi nội bộ Chỉ có một điểm khác là tổng đài phải thông báo về trạng thái, đặc tính thuê bao bị gọi cho tổng đài đối phương trong quá trình báo điện liên đài để tạo điều kiện hai tổng đài thiết lập tuyến
nối thích hợp
Trường hợp tổng đài sau khi thực hiện q trình tiền phân tích nhận thấy chỉ số tiền định thu được không thuộc tổng đài mình thì khi đó tổng đài sẽ thực hiện phân tích trong cơ sở dữ liệu của mình và xác định đó là chỉ số tiền định của tổng đài lân cận Cuộc gọi đó sẽ được tổng đài xử lý
như một cuộc gọi ra Nhìn về tồn cục từ khi nhận được cuộc gọi vào cho
đến khi tạo tuyến nối cho cuộc gọi đó gọi ra, ta nói cuộc gọi đó đã được
chuyển tiếp tại tổng đài và được gọi là quá trình xử lý cho cuộc gọi
chuyển tiếp
V CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH ĐIỆN TỬ:
1 Chuyển mạch phân chia không gian (Space-Division Switching):
Chuyển mạch không gian đầu tiên đã được phát triển trong môi
trường tương tự và đã được tiếp tục ứng dụng trong môi trường các thiết bị số Nguyên lý chung vẫn như nhau chỉ khác là tại các chuyển mạch
chuyên chở tín hiệu số thay vì là tín hiệu tương tự
Hình 1 là một ma trận chuyển mạch ngang đọc có n ngõ vào, m ngõ ra (n >m, n= m hoặc n < mì) Điểm giao nhau của bất kỳ hai hàng ngang và dọc tạo thành một tiếp điểm chuyển mạch Tiếp điểm chuyển mạch có thể là cơng tắc kim loại hoặc là cổng bán dẫn Số tiếp điểm tổng cộng cho ma trận trên là nxm tiếp điểm
Trang 162 ~ n ngõ 3 n ngõ vào vào và ra ñ — m ngõ ra
(a) Ma trận ngang dọc (b) Chuyển mạch tam giác
Hình 1 - Chuyển mạch không gian đơn tầng
Nếu như không phân biệt ngõ vào và ngõ ra và nếu như yêu cầu bất kỳ điểm nào cũng có thể kết nối với bất kỳ điểm khác ta phải dùng
chuyển mạch tam giác như hình 1(b) và số tiếp điểm tổng cộng là n(n-
1)/2
Chuyển mạch ngang dọc có một số các nhược điểm sau:
- Số tiếp điểm tăng theo nŸ làm tăng giá thành khi n tăng
- Số tiếp điểm sử dụng không hiệu qủa (chỉ dùng n trong nỶ tiếp điểm) - Việc hư hồng tiếp điểm làm mất khả năng nối hai thiết bị
Để khắc phục nhược điểm trên, người ta sử dụng các chuyển mạch nhiều tầng N ngõ vào được chia thành N/n nhóm, mỗi nhóm có n đường gọi là tầng thứ nhất Ngõ ra của tầng các ma trận thứ nhất trở thành ngõ
vào của nhóm các tầng ma trận thứ hai và cứ thế thứ 3, 4
N/n N/n x N/n N/n day N/n day _— | k dãy | N n_ | nxk k k; kxn | on ị N nhóm ` nhóm „ vào — Ta n_ | nxk kxn [| in N/n x N/n
Tang 1 Tang 2 Tang 3 Hinh 2 - Chuyển mạch không gian 3 tầng
Với cách phân bố này ta thấy có ưu điểm hơn loại chuyển mạch đơn
tầng vì số lượng tiếp điểm giảm làm tăng khả năng sử dụng của các tiếp
Trang 17
điểm và có hơn một đường nối hai đầu cuối nên tăng độ tin cậy của hệ
thống nối Tuy nhiên việc điều khiển chuyển mạch sẽ phải phức tạp hơn
vì quá trình tìm kiếm và đóng các tiếp điểm trên các tầng khác nhau
Một vấn để được quan tâm cho chuyển mạch không gian nhiều tầng là sự tắc nghẽn (blocking) Trong chuyển mạch đơn tầng, ma trận ngang
dọc, hiện tượng tắc nghẽn không xảy ra có nghĩa là lúc nào cũng có thể tạo được đường đi bất kỳ giữa ngõ vào và ngõ ra (nếu ngõ vào và ngõ ra
đó đang ở trạng thái rỗi) Tuy nhiên đối với chuyển mạch nhiều tâng, tắc nghẽn có thể xảy ra Ta xét trường hợp chuyển mạch có 3 tầng N = 9, n =
3,k= 3 được mô tả ở hình 3
e Các đường tơ đậm chỉ các đường đã được sử dụng
e Ngõ vào 9 không thể kết nối với ngõ ra 4 hoặc 6 mặc dù cả hai
ngõ ra này đều đang rỗi
Rõ ràng ta thấy nếu tăng k, thì xác xuất bị nghẽn xuất hiện Vậy giá
trị k là bao nhiêu để không bị nghẽn trong chuyển mạch 3 tầng Khảo sát hình 3 1 2 3 wd ^¬++> nuns 7 8 9 on ~
Hinh 3 - Vi du bi nghén (blocking) trong chuyén mach 3 tang
Khảo sát một kết nối muốn thực hiện từ ngõ vào a đến ngõ ra b
Trường hợp xấu nhất để cho nghẽn xảy ra nếu như đối với tầng thứ 2 có
(n-1) ngõ vào bị bận và (n-1) ngõ ra bị bận
Trang 18(n-1)
cé gid tri cé gia tri
Hinh 4 — Chuyén mach 3 tang không bị nghẽn
Như vậy sẽ có (n - 1) + (n - 1) = 2n — 2 tầng trung tâm (tầng 2)
không cho phép để tạo đường đi từ a đến b Tuy nhiên nếu còn có
thêm 1 tầng chuyển mạch 6 tang trung tâm thì việc nghẽn sẽ không xảy ra tức là:
k=(2n-2)+1=2n- 1 (1)
Tổng số tiếp điểm cho chuyển mạch 3 tầng ở hình 4 là:
2
N, =2Nk+ (*| (2)
m
Thay (1) vào (2) ta được:
2
N„ =2Nk(2n —1)+ (2n - J) (3)
m
(3) cho ta số tiếp điểm của chuyển mạch 3 tầng không bị nghẽn Dé
tối ưu ta xét điều kiện:
Trang 19va N, =4N(V2N -1)
Bảng 5 so sánh giá trị này với số lượng các tiếp điểm cho chuyển
mạch đơn tầng
Bang 5 - Số tiếp điểm trong chuyển mạch không bị nghẽn
Số đường nối Số tiếp điểm Số tiếp điểm
chuyển mạch 3 tầng chuyển mạch đơn tầng
128 7690 16384 512 63488 262144 3048 516096 4.2 x 10° 8192 4.2 x 10° 6.7 x 10’ 32768 3.3 x 10” 1x10 131072 2.6 x 10° 1.7 x 1019
2 Chuyển mạch phân chỉa thời gian (Time-Division Switching): Khác với chuyển mạch không gian là sử dụng các đường truyền dẫn riêng biệt, chuyển mạch thời gian cho phép gom nhiều chuỗi dữ liệu
tốc độ thấp thành một chuỗi dữ liệu tốc độ cao cùng chia xẻ trên một đường truyền dẫn Những dữ liệu tốc độ thấp gọi là khe dữ liệu (slot)
được sắp xếp và điều khiển để chuyển dữ liệu đến ngõ ra mong muốn
Có ba khái niệm bao hàm cho kỹ thuật chuyển mạch thời gian:
e Chuyển mạch bus TDM (TDM bus Switching)
e Chuyển đổi khe thời gian (Time-slot interchange)-TSI
e Chuyển mạch ghép kênh thời gian (Time-multiplex Switching)- TMS
a Chuyén mach bus TDM (Time-Division Multiplex):
Trang 20
Kỹ thuật TDM đồng bộ cho phép chuỗi các bit tốc độ thấp chia xẻ
đường dây tốc độ cao (trên các khe thời gian gọi là các time-slot) Một
khe có thể là một bit, một byte hoặc là một khối Điểm quan trọng cần phải lưu ý là nguồn và đích của dữ liệu trên mỗi khe thời gian là biết trước nên TDM đồng bộ không cần các bit địa chỉ cho mỗi khe
Hoạt động của TDM đồng bộ khá đơn giản Mỗi ngõ vào dữ liệu sẽ
được chứa vào các bộ đệm có chiều dài bằng đúng số bit trong khe thời
gian, bộ ghép kênh (multiplexer) quét các bộ đệm này lần lượt từ ngõ vào 1 đến ngõ vào N tạo thành một khung (rame) dữ liệu để truyển đi trên đường truyền Ở ngõ ra của đường dây, hoạt động ngược lại được thực hiện bởi bộ tách kênh, dữ liệu cũng được đưa vào các bộ đệm tương ứng Các ngõ vào và ngõ ra kết nối với bộ ghép kênh có thể đồng bộ hoặc bất đồng bộ; đường dây giữa hai bộ ghép kênh phải đồng bộ và phải có tốc độ dữ liệu bằng tổng của các tốc độ dữ liệu ngõ vào Tuy nhiên tốc độ thật sự trên đường dây phải lớn hơn vì trên mỗi khung phải có thêm vào một số các thông tin để đồng bộ Các khe thời gian trong một khung gán cho các ngõ vào và ra là cố định và phải được xác định trước Nếu như thiết bị khơng có dữ liệu, bộ ghép kênh phải gởi các khe thời gian trống Do vậy dữ liệu thực sự trao đổi có thể nhỏ hơn dung lượng của hệ thống
Chuyén mach bus TDM (TDM bus Switching)
n “ Bus
nhóm _ chuyển —— Bus
vao mach chuyển
—7— mạch n ị cặp x n ƯO — nhóm ma | ta _ Z7 —] Hình 7 ~ Chuyển mạch bus TDM
Mỗi thiết bị được nối với bus chuyển mạch bằng hai bộ đệm ngõ
vào và ngõ ra Các đường dây này được nối lại thông qua các cổng điều
khiển được trên bus chuyển mạch tốc độ cao Mỗi ngõ vào được gán cho một khe thời gian Trong thời gian của khe thời gian, cổng của đường dây ngõ vào đóng cho phép dữ liệu đi vào trên bus, tương Ứng với ngõ ra
Trang 21
(outlet) cũng được đóng cổng để cho phép dữ liệu này đưa vào bộ đệm
Đây là nguyên lý cơ bản cho chuyển mạch bus phân chia theo thời gian Chuyển mạch bus TDM có ưu điểm hơn ma trận ngang dọc đã mô tả ở chuyển mạch không gian vì hiệu qủa việc sử dụng các cổng Ví dụ
nếu có N thiết bị TDM bus đòi hỏi phải có 2N cổng trong khi ma trận ngang dọc nhiều tầng đòi hỏi N/N tiếp điểm
b Chuyển đổi khe thời gian (Time-slot Interchange) TSI:
_ cC¬ _ et TSI Ch oh mk, CS xác m†ỊÍ ek,
N (a) Hoạt động của TSI N
Số liệu vào | j l Số liệu ra Bộ nhớ số liệu b Địa chỉ Ộ đọc mr Bộ tạo khe thời gian
(b) Cơ chế của TSI Bộ nhớ địa chỉ
Hình 8 - Chuyển đổi khe thời gian (TS
Đơn vị TSI hoạt động trên chuỗi các khe thời gian của TDM đồng bộ, bằng cách chuyển đổi các cặp của các khe để thực hiện chế độ song
công Hình (8a) chỉ ra ngõ vào của thiết bị I được kết nối với ngõ ra của
Trang 22
thiết bị J, và ngược lại Ngõ vào của N thiết bị qua bộ TDM đồng bộ tạo
ra tín hiệu TDM với N khe thời gian Để chuyển đổi thông tin giữa hai
thiết bị, các slot tương ứng của hai ngõ vào của thiết bị được đổi chỗ cho nhau và được tách thành các ngõ ra của N thiết bị Kết qủa cho ta truyền dẫn được ở chế độ song công
Quy luật hoạt động của TSI được mô tả ở hình (8b) Dữ liệu được
làm trễ ở bộ nhớ cho đến khung kế tiếp Tất cả các dữ liệu đến được lưu
trữ theo từng ô nhớ (mỗi ô đại điện cho một khe thời gian) theo đúng thứ tự Dữ liệu ra có được bằng cách đọc các ô nhớ (của khe thời gian) theo
thứ tự của các địa chỉ được lưu trữ phản ánh kết nối mong muốn (ví dụ ơ
nhớ thứ I chứa địa chỉ là J) Số lượng các kết nối TDM phụ thuộc vào tốc
độ truy xuất của bộ nhớ Kỹ thuật TSI cho phép hoạt động với nhiều tốc
độ dữ liệu vào khác nhau
c Chuyển mạch ghép kênh thời gian (Time Multiplexed Switching) TMS:
TSI là phương pháp chuyển mạch đơn giản, hiệu qủa Tuy nhiên,
dung lượng của chuyển mạch như các kết nối lại bị giới hạn do tốc độ truy
xuất bộ nhớ Hơn thế nữa, nếu như kích thước N tăng lên, tốc độ truy xuất
cố định thì trì hỗn ở TSI cũng sẽ tăng Để tránh hai nhược điểm trên, cấu
trúc nhiều TSI (multi TSI) được sử dụng
TMS có cấu trúc giống như một bộ chọn lựa số (digital selector-
SEL), chỉ chọn lựa duy nhất một ngõ vào tại một thời điểm trên một khe thời gian (một ngõ vào của SEL là một TDM Stream) hình 9
Mạng có cấu hình nhiều tầng được xây dựng dựa trên cơ sở kết nối
liên tiếp nhiều tang don TSI (qui ước là T) và và TMS (qui ước là S) Để hạn chế nghẽn (blocking) các cấu trúc sau đây thường được dùng: TST
Trang 23
VI BAO HI£U TRONG TONG DAL
1 Giới thiệu chung: a Định nghĩa:
Trong mạng viễn thông báo hiệu được coi như là một phương tiện
để trao đổi thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác, các thông tin và các lệnh này liên quan đến quá trình thiết lập, giám sát và giải
phóng cuộc gọi từ các đường dây thuê bao Vì vậy các tín hiệu báo hiệu
trong điện thoại có vai trò quan trọng trong việc hoạt động của toàn bộ mạng lưới cũng như ở trong một số loại hình dịch vụ của mạng
b Phân loại hệ thống báo hiệu:
Thông thường hệ thống báo hiệu được chia làm 2 loại:
e Báo hiệu thuê bao là báo hiệu giữa thiết bị đầu cuối với tổng đài,
thường thiết bị đầu cuối là máy điện thoại
e Báo hiệu trung kế là quá trình báo hiệu giữa các tổng đài với nhau gồm có báo hiệu kênh kết hợp CAS (báo hiệu kênh riêng) và báo hiệu kênh chung CCS
- Báo hiệu kênh kết hợp CAS (báo hiệu kênh riêng) là hệ thống báo hiệu mà trong đó thơng tin báo hiệu nằm trong kênh thoại hoặc
trong kênh có liên quan chặt chẽ với kênh thoại
- Báo hiệu kênh chung CCS là hệ thống báo hiệu mà trong đó
thơng tin báo hiệu nằm trong một kêng tách biệt với các kênh
thoại, kênh báo hiệu này được sử dụng chung để báo hiệu cho một
số lớn các kênh thoại
c Các chức năng của báo hiệu:
Có thể tổng quát các chức năng của báo hiệu như sau: chức năng giám sát, chức năng tìm chọn, chức năng khai thác và bảo dưỡng mạng
e Chức năng giám sát: chức năng này được sử dụng để nhận biết sự
thay đổi về trạng thái của đường dây thuê bao hoặc của trung kế (bao gồm các tín hiệu: nhấc máy chiếm, nhấc máy trả lời, trạng
thái đường dây bận-rỗi-giải phóng ) Các tín hiệu giám sát có
thể ở dạng có dịng (khơng dịng) hoặc là các mã nhị phân đặc trưng cho từng trạng thái
Trang 24
e Chức năng tìm chọn: liên quan chặt chẽ đến quá trình xử lý cuộc
gọi như trao đổi các thông tin địa chỉ, đặc tính thuê bao Trong
quá trình báo hiệu, chức năng tìm chọn phải được thực hiện trong một khoảng thời gian xác định thường được gọi là thời gian trễ quay số (PDD - Post Delay Dialing), đó là khoảng thời gian được xác định từ khi thuê bao gọi phát xong các con số địa chỉ thuê
bao bị gọi cho đến khi nhận được hồi âm chuông, yêu cầu thời gian trễ PDD càng nhỏ càng tốt Ngoài ra yêu câu 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, hiệu quả
e Chức năng khai thác và bảo dưỡng mạng : phục vụ cho việc khai
thác duy trì sự hoạt động của mạng lưới Các tín hiệu báo hiệu
thuộc chức năng này gồm:
- Nhận biết và trao đối các thông tin về trạng thái tắt nghẽn của
mạng Thông tin trong việc tìm chỗ hỏng và cơ lập các phần đó
- Thông báo về trạng thái thiết bị hoặc trung kế trong mạng
Thông tin này có thể dùng để tạo tuyến và quản lý mạng
- Cung cấp các thông tin tính cước và những thơng tin cho mục đích thơng báo
- Cung cấp các thông tin về lỗi trong quá trình truyền thơng tin
báo hiệu
2 Các phương thức báo hiệu:
a Báo hiệu trên đường dây thuê bao gọi:
Yêu cầu cuộc gọi: khi thuê bao rỗi, trở kháng đường dây cao, trở kháng đường dây giảm xuống ngay khi thuê bao nhấc máy và kết quả là
dòng điện chạy qua thuê bao tăng Dòng điện này được tổng đài phát
hiện như là một yêu cầu một cuộc gọi và sẽ cung cấp đến thuê bao âm hiệu mời quay số
Tín hiệu địa chỉ: sau khi nhận tín hiệu mời quay số, thuê bao sẽ
gởi các chữ số địa chỉ Các chữ số địa chỉ có thể được phát đi bằng hai
cách, quay số ở chế độ Pulse hay quay số ở chế độ Tone
Tín hiệu chấm dứt việc lựa chọn: sau khi nhận đủ địa chỉ, bộ phận
địa chỉ được ngắt ra Sau đó việc kết nối được thiết lập, lúc này tổng đài
gởi một trong các tín hiệu sau:
Trang 25+ Nếu đường dây gọi rỗi, âm hiệu hồi âm chuông đến thuê bao
gọi và dòng điện rung chuông đến thuê bao bị gọi
+ Nếu đường dây bị bận hoặc không thể thiết lập được thì âm
hiệu báo bận sẽ được đổ đến thuê bao gọi
+ Ngoài ra một thông báo đã được ghi sẵn sẽ được gởi đến số
thuê bao gọi để chỉ dẫn cuộc gọi hiện tại bị chêm máy hay thất lạc,
khác với trường hợp thuê bao bị gọi mắc bận
Tín hiệu trả lời trở về: ngay khi thuê bao bị gọi nhấc máy, một tín
hiệu đảo cực được phát lên thuê bao gọi Tín hiệu này cho phép các thiết
bị đặc biệt được gắn vào thuê bao gọi hoạt động (như máy tính cước, )
Tín hiệu giải tỏa: khi thuê bao gọi gác máy, tổng trở đường dây lên
cao Tổng đài nhận biết tín hiệu này và giải tỏa tất cả các thiết bị liên
quan đến cuộc gọi và xóa các thông tin trong bộ nhớ đang được dùng để duy trì cuộc goi
b Báo hiệu trên đường dây thuê bao bị gọi:
Tín hiệu rung chuông: Khi đường dây thuê bao bị gọi rỗi và nhận được cuộc gọi đến, thì lúc đó tổng đài đang gởi dòng điện rung chuông
đến máy bị gọi Dịng điện này có tần số khoảng 25Hz và được ngắt theo
một khoảng thời gian thích hợp
Tín hiệu trả lời: Khi thuê bao bị gọi nhấc máy nhận cuộc gọi, tổng
trở đường dây xuống thấp, tổng đài nhận biết được và cắt dòng điện rung
chuông để tránh làm hư hỏng thiết bị của thuê bao bị gọi và bắt đầu giai
đoạn đàm thoại
Tín hiệu giải tỏa: nếu sau giai đoạn đàm thoại, thuê bao bị gọi gác máy trước thuê bao gọi và làm thay đổi tình trạng tổng trở đường dây Khi đó tổng đài sẽ giải tổa cuộc gọi và gởi tín hiệu báo bận đến thuê bao
gỌI
3 Hệ thống âm hiệu của tổng đài:
Đường dây điện thoại hiện nay gồm có hai dây và thường được gọi là Tip và Ring có màu đỏ và xanh Tất cả các điện thoại hiện nay đều được cấp nguồn từ tổng đài thông qua hai dây tip và ring Điện áp cung
cấp thường là 48 VDC Ngoài ra để hoạt động giao tiếp được dễ dàng,
tổng đài gởi một số tín hiệu đặc biệt đến điện thoại như tín hiệu chng, tín hiệu báo bận
a Âm hiệu mời quay số (Dial Tone):
Đây là tín hiệu liên tục có biên độ 1+3 Vạ„ , tần số khoảng 400 +
425Hz, được tổng đài gởi đến thuê bao hi thué.bao nhac máy
RƯỜNG {> hi Ast ~È TÊN
F Hay V BEN K a
i AL
ae
Trang 26AAA PV VV
b Âm hiệu chuông (Ring Tone):
Là tín hiệu xoay chiều 3 giây có, 4 giây khơng và thường có tần số
khoảng 20 + 25Hz, biên độ thay đổi từ 75 + 110 Vạws Khi một thuê bao
bị gọi thì tổng đài sẽ gởi tín hiệu chuông đến để báo cho thuê bao đó biết
sắp có cuộc goi Vụ = >
c Âm hi( 3s » ban (Busy Tone ,
Là tín hiệu xoay chiéu 0.5 gidy có, 0.5 giây khơng và thường có
tần số khoảng 400 + 425Hz, biên độ thay đổi từ 1 + 3 Vp-p: Am hiéu nay
được tổng đài gởi đến thuê bao gọi khi thuê bao bị gọi đang bận hoặc một trong hai gác máy sau khi đàm thoại xong thì âm hiệu này cũng được
gởi đến một trong hai thuê bao
J \ V <i > VV VỊ ° <“ vy 0.5s 0.5s
d Âm hiệu chuông hồi tiép (Ringback Tone):
Là tín hiệu xoay chiều 2 giây có, 3 giây khơng và thường có tần số
khoảng 400 + 425Hz, biên độ thay đổi từ I + 3 Vp„ Âm hiệu này được tổng đài gởi đến thuê bao gọi khi thuê bao bị gọi đang được tổng đài đổ
chuông
Trang 27
ự Hy "
2s 3s
4 Hệ thống báo hiệu kênh chung số 7:
Năm 1968, hội đổng tư vấn về điện báo điện thoại quốc tế (CCTITT, nay là ITU-T) đã đưa ra khuyến nghị về hệ thống báo hiệu kênh chung đầu tiên, đó là hệ tống báo hiệu kênh chung số 6 (CCIS), được thiết kế tối ưu cho lưu lượng liên lục địa, sử dụng các đường trung kế
analog Các trung kế làm việc với tốc độ thấp 2.4 Kbps Với độ dài các
bản tin bị hạn chế và không có cấu trúc phân mức mà có cấu trúc đơn
nên hệ thống này không đáp ứng được với sự phát triển của mạng lưới Năm 1980 CCITT đã giới thiệu một hệ thống báo hiệu kênh chung
mới, đó là hệ thống báo hiệu số 7 (SS7), được thiết kế dựa trên các tiêu chuẩn của hệ thống mở và do đó có thể được sử dụng trên nhiều mạng
chuyển mạch số khác nhau, đặc biệt được ứng dụng cho mạng ISDN,
mạng quốc gia và quốc tế sử dụng các trung kế số Trong thời gian này,
giải pháp phân lớp trong giao tiếp thông tin đã được phát triển tương đối
hồn chỉnh, đó là hệ thống giao tiếp OSI, và giải pháp phân lớp trong mơ hình OSI này đã được ứng dụng trong báo hiệu số 7 cũng có thể sử dụng trên các đường analog
Hệ thống báo hiệu số 7 được thiết kế không chỉ cho điều khiển
thiết lập, giám sát các cuộc gọi điện thoại mà cả các dịch vụ phi thoại
Với các ưu điểm sau:
e Tối ưu hóa cho việc sử dụng trong các mạng viễn thông số Sử
dụng tối ưu các kênh số tốc độ 64 kbps
e Đáp ứng được các nhu cầu chuyển đổi thông tin để điều khiển các
cuộc gọi, điều khiển từ xa, quản lý và bảo trì
e Có độ tin cậy cao trong khi truyền bằng cách bằng sử dụng các tuyến đự phòng
e Phù hợp với cả các kênh tương tự và tại tốc độ nhỏ hơn 64 kbps
e Phù hợp với các tuyến truyền thông tin điểm nối điểm (point to
point) trên mặt đất cũng như qua vệ tỉnh
Ỷ
Trang 28
CHUONG II : MANG ĐIỆN THOẠI
I MANG PHAN CAP VA MANG CHUYEN MACH:
Dùng đường dây để nối trực tiếp từng máy điện thoại với tất cả
những máy khác là điều không thực tế May thay, điều này không cần
thiết vì hầu hết các máy điện thoại đều không sử dụng hết thời gian
Bằng cách đánh giá xác suất sử dụng, các công ty điện thoại đã phát triển một mạng phức tạp dùng chung các đường dây trung kế và các đài
chuyển mạch bậc thang được phân cấp (tiered) Mạng điện thoại này đáp
ứng được yêu cầu thực tế cho vấn đề ghép nối
Mạng điện thoại ở Bắc Mỹ sử dụng 5 mức (hoặc cấp) tổng đài chính hay các đài chuyển mạch (switching center) Chúng được liệt kê ở
hình 10(a) Mức cao nhất được gọi là cấp một, là trung tâm miền Có 12
trung tâm như vậy phục vụ cho toàn Bắc Mỹ và 2 trung tâm ở Canada đặt
tại Montreal và Regina Đài cấp 5 có mức thấp nhất là đài cuối được kết
nối với thuê bao
Ở một số vùng, người ta lắp tổng đài tadem để cung cấp thêm các đường chuyển mạch nội bộ giữa các đài cuối
Tổng đài rẽ nhánh hoặc PBX là những tổng đài nhỏ được sử dụng
trong các tổ chức thương mại
Nói chung mỗi cấp đài chỉ cần ghép nối trực tiếp với một trung tâm
cấp trên và một trung tâm cấp dưới Cách ghép như vậy được trình bày
bởi các đường nét liển trong hình 10(b) Tuy nhiên để tăng khả năng
phục vụ, người ta lắp thêm các đường dây trực tiếp giữa các trung tâm không kể nhau, được trình bày bằng các đường nét đứt trong hình 10() Ở mỗi đài, các cuộc gọi được truyền tới trung tâm cao hơn kế tiếp chỉ khi nào tất cả những đường dây trực tiếp đều bận Số đường dây thông tin trung gian lớn nhất giữa các thuê bao là 7 (các đường liền nét) nhưng đa
số các cuộc gọi sử dụng ít hơn Trong những thời điểm bất thường, như lễ
Noel, một số cuộc đàm thoại bị tắc nghẽn bởi vì ngay cả các đường dây ở các mức cao hơn cũng đã bận
Một đài cuối có thể thiết kế với 10.000 đường dây thuê bao, và
như vậy các thuê bao được phân biệt bằng một số thập phân có 4 digit (4
số) để biểu thị số của thuê bao (telephone number), nghĩa là 4 số cuối
trong số các con số của một số điện thoại Ba digit đầu của mỗi số điện
Trang 29thoại để phân biệt các đài cuối với nhau Một vùng có 1.000 đài cuối sẽ được gán 3 digit đầu cho mỗi đài và gọi là mã vùng (area code)
[_] Regionalcenter Class 1
/\ Sectional center Class 2
O Primary center Class 3 © Toll center Class 4
@ End office Class 5
(a) Switching centers
(b) Call — routing options
Hình 10 - Phân cấp tổng đài
Vòng (loop) là một đường thông tin hai dây kết nối với một thuê bao
Những đường dây dùng chung bởi nhiều thuê bao được gọi là trung kế (trunks) Các đường dây trung kế thường là loại bốn dây, đó là những mạch hoặc những kênh được cung cấp cho cả hai hướng thông tin
Trang 30
Các trung kế ở mức cao hon thường dung phương pháp điều chế
sóng mang để dồn nhiều kênh thoại với nhau vào một đường cáp đồng
trục đải rộng, sợi quang hay các tuyến viba Các tuyến thơng tin này
thường có các bộ khuếch đại chuyển tiếp đặt ở những nơi thích hợp Ví
dụ vài trăm kênh thoại được dồn vào một dây cáp đồng trục, dùng điều
chế đơn biên và dồn kênh theo phương pháp phân chia tần số (FDM)
Một đường dây như vậy địi hỏi phải có các bộ chuyển tiếp đặt cách nhau
khoảng 10 km
Khi thuê bao nhấc máy để tiến hành cuộc gọi, thuê bao này làm đóng tiếp điểm chuyển mạch gây ra một dòng điện chạy trong vòng thuê
bao Thiết bị ở đài cuối nhận biết trạng thái chuyển mạch (off-hook), bộ chọn đường dây kết nối chuyển mạch với thuê bao để cung cấp một
chuỗi xung mời quay số (dial tone) và sẵn sàng nhận các xung quay số
Sau đó, thiết bị chuyển mạch phải kết nối thuê bao với đường dây có địa
chỉ là số điện thoại đã quay
Tầng cuối cùng trong bộ chuyển mạch có nhiệm vụ kiểm tra đường
dây bận và phải cung cấp một tín hiệu chuông tới thuê bao (nếu bận-phát
tín hiệu bận, nếu rỗi-phát tín hiệu mời quay số)
Từ bảng kết nối của tổng đài nhân công đầu tiên, kỹ thuật tổng đài chuyển mạch đã phát triển dần lên qua nhiều giai đoạn
Tổng đài tự động đầu tiên sử dụng chuyển mạch cơ điện từng nấc
Tổng đài từng nấc đôi khi được gọi là tổng đài Strowger, đặt theo tên của nhà phát minh
Đây là một chuyển mạch quay tròn nhiễu nấc, có một chổi quét chung Chổi quét được đặt thẳng đứng, tương ứng với số đã quay (bởi các
xung quay số) để chọn một trong số mười tiếp điểm tĩnh Sau đó chổi
quét quay tròn để chọn một đường dây có thể sử dụng trong số mười cặp
tiếp điểm được đặt trên mỗi miếng hoặc nấc
Tổng đài cơ điện kế tiếp là tổng đài ngang dọc Các tiếp điểm chuyển mạch ngang dọc được sắp xếp dưới dạng ma trận với một nhóm
tiếp điểm được đặt tại giao điểm của hàng và cột Một bộ chuyển mạch
điển hình có 10 hàng 20 cột dược minh hoa trong hình 11, có một bộ 4
tiếp điểm ở mỗi diém (crosspoint)
Trang 31
Contacts Row select bar
⁄ ⁄ = Nu II bd T [II |II | HỊ Att it} HI L HÍ III IH Mi H HI [II [II II
- | | I [II eee [II :
Atty mt} i HÍ
: v |II |II 1] | an -
= IH LI] [II [II
J
L] I > 1 HI 10x20 III H
Select LỊ oO a H | crosspoints a
magnet / ¬
\
\ Hold Column hold
magnet armature
Hình 11 - Chuyển mạch ngang dọc
Hai nhóm nam châm điện cho phép chọn tuần tự cột và hàng mong muốn Như vậy ta có thể duy trì được 20 vịng kín riêng rẽ Bộ chuyển mạch ngang dọc tạo được một q trình có thể tập trung được thiết bị
chuyển mạch gọi là điều khiển chung (common control), điều này không
thực hiện được trong bộ chuyển mạch từng nấc
Vào năm 1970 người ta đã giới thiệu loại tổng đài điểu khiển bằng
máy tính có lưu trữ chương trình
Các hệ thống đầu tiên như vậy sử dụng loại chuyển mạch ngang dọc Sau này hệ thống có lưu trữ chương trình sử dụng các rơle tiếp điểm
kín (reed relay: cọng tiếp điểm) nhỏ hơn và nhanh hơn Các tiếp điểm
này được chế tạo bằng vật liệu sắt từ, và vì vậy chúng sẽ hút lẫn nhau
khi chịu tác động của lực từ được tạo ra bởi cuộn dây bao quanh Các cọng tiếp điểm này được đặt trong ống thủy tinh chứa Nitơ
Trong lúc đó, kỹ thuật IC đã có những tiến bộ lớn về chuyển mạch điện thoại Sự phát triển của chuyển mạch tương tự dùng transitor hiệu ứng trường (FET), các bộ biến đổi A/D và D/A và các bộ vi xử lý đã là
công cụ để khai sinh ra chuyển mạch số
Hệ thống chuyển mạch điện tử hoàn toàn số đầu tiên được
giới thiệu vào khoảng năm 1975 Trong hệ thống số, các tín hiệu analog được lấy mẫu và được mã hóa bằng cách sử dụng bộ điều chế mã xung
Trang 32(PCM) 8 bit Cac mu ty 8 bit từ nhiều thuê bao dược dồn theo phương pháp phân chia thời gian vào các khung (frame) và được mang trên các bus chung trong thiết bị chuyển mạch
Trong chuyển mạch số, ngoài chuyển mạch vật lý hoặc chuyển
mạch không gian thông thường, ta còn cần thêm chuyển mạch thời gian
Chuyển mạch thời gian để làm trể hoặc để đệm trong bộ nhớ truy xuất
ngẫu nhiên (RAM) các mẫu từ một thuê bao sao cho phù hợp với khe thời gian TDM của một thuê bao khác Khái niệm này được minh họa trong hình 12 Frame ————— ° la Ja|3|>|*| [al 43:1 ° ° AD 1 † Đa ` e ° a ° ole \ AQ N ON Đa TT an XI | § ~“h & y, Nu ¬ Hình 12 - Chuyển mạch TDM
Bộ chuyển mạch số cung cấp chuyển mạch thời gian và không gian
cần thiết cho N module, mỗi module chứa n máy điện thoại hoặc n kênh
Trong mạng điện thoại công cộng, n thường là 24
Trong hình 12, kênh 4 của module I được nối với kênh 2 của module N Thông thường chuyển mạch số yêu cầu có chuyển mạch thời gian để phù hợp với các khe thời gian bus TDM và chuyển mạch không gian để nối các thuê bao trên các bus khác nhau
Trang 33H CÁC ĐẶC TÍNH TRUYỀN CỦA MẠNG ĐIỆN THOẠI:
1 Tiếng đội (echo):
Nghe tiếng dội giọng nói của chính mình trong khi sử dụng điện thoại sẽ rất khó chịu Tiếng dội là kết quả của sự phản xạ tín hiệu xảy ra
tại những điểm không phối hợp trở kháng dọc theo mạng điện thoại Nói
chung, thời gian trễ của tiếng dội dài hơn và tín hiệu tiếng dội mạnh hơn
sẽ làm nhiễu loạn đến người nói nhiều hơn
Sự phối trở kháng trên đường truyền thường xấu nhất trên các
vòng thuê bao và tại nơi giao tiếp với đầu cuối Ở đây, việc phối hợp trổ
kháng rất khó điều khiển vì chiểu dài của vòng thuê bao và các thiết bị thuê bao quá khác nhau
May thay, tiếng dội nghe được bởi người nói đã bị suy giảm hai lần
vì tiếng dội phải đi qua mạng hai lần: từ người nói đến điểm phản xạ và
ngược lại Để thời gian trễ ngắn người ta thêm vào các bộ suy hao để làm giảm mức tiếng dội
Trên các đường truyền dài người ta phải sử dụng các bộ triệt tiếng dội đặc biệt, như minh họa trong hình 13 Tín hiệu thoại từ người nói
được bộ suy hao nhận biết và làm suy giảm 60 đB trên đường về Bộ triệt
tiếng đội sẽ bị vô hiệu hóa (khử hoạt) vài phần ngàn giây sau khi người
nói đã ngưng nói Bộ triệt tiếng dội cùng có thể bị khóa nếu người nói và
người nghe ở xa nhau
| Bis thing Ce ——— 1 ' Control | 5 ’ ' 1 Ạ ' , 2w4w —_—— l AAA t conv peec i wa Rss h Ha 60-48 loss | a
Hình 13 - Khái niệm về bộ triệt tiếng đội
Ở Bắc Mỹ, bộ triệt tiếng dội được sử dụng trong các mạch truyền
tin khi thời gian trễ của một vịng tín hiệu vượt quá 45ms Các cuộc gọi
giữa các trung tâm miễn của mạng và một số các đường dài khác thuộc loại này Ví dụ, sự lan truyền thời gian trễ trên các đường thông tin vệ
tinh có thể vài trăm ms, nên ta phải sử dụng bộ triệt tiếng dội
Các bộ triệt tiếng dội được vơ hiệu hố trong khi truyền dữ liệu
Trang 34
các cuộc gọi Sự ngắt vài ms trong khi bộ triệt của hướng này tắt và
hướng kia mở sẽ làm hư hại đữ liệu (vì dữ liệu là các tín hiệu xung nên sự đóng mở của các bộ triệt sẽ ảnh hưởng đến các xung tín hiệu này) Ở mỗi máy thu, các modem làm suy giảm tiếng dội bằng bộ ngõ lọc vào Điều này có thể thực hiện được bởi vì sóng mang của các kênh phát và
thu của mỗi modem khác nhau
Đặc tính của bộ loại được dùng trong mạng là cho phép các bộ triệt
tiếng đội được vơ hiệu hóa một cách tự động Bộ loại được kích khởi khi
một trong hai bên phát ra một tone 2025Hz hoặc 2100Hz Tone này phải được kéo dài ít nhất 300 ms và mức công suất là -5đBm Khoảng thời gian khơng có tín hiệu là 100 ms hoặc nhiều hơn sẽ làm cho bộ triệt tiếng dội được chuyển mạch trở lại Nhiệm vụ điều khiển bộ triệt tiếng dội
được thực hiện bởi modem của người sử dụng (DCE) va phải được đặt
giữa đường tín hiệu RTS (request to send) được yêu cầu bởi thiết bị dau cuối (DTE) và đường tín hiệu CTS (clear to send) được chấp nhận từ
modem
2 Dải thông:
Dải thông của mạng điện thoại xấp xỉ 300Hz - 3400Hz Dải tần số này tương ứng với phổ của tín hiệu tiếng nói Một đáp tuyến tấn số tiêu
biểu đượctrình bày trong hình 14(a)
Trang 35Relative delay (ms) t 5L ¬ NY WwW + | | | > 0 t 5 3 > {(KHz) (b) Hình 14 - Đáp tuyến tan sé va đặc tính trễ
Một hệ thống truyền dữ liệu thực tế bất kỳ có các đường truyền và/ hoặc các bộ lọc sẽ có đáp tuyến biên độ và các đặc tín trễ biến đổi theo
tần số
Thời gian trễ biến đổi được sinh ra bởi các biến đổi thời gian lan
truyền theo tần số Hình 14(b) cho thấy một đường cong trễ tiêu biểu Sự biến đổi của biên độ và thời gian trễ theo tần số sẽ làm méo dạng biên
độ và pha
3 Các cuộn phụ tải:
Đối với một đường truyền hai dây, hệ số suy hao œ được tính bằng các phương trình gần đúng Khi phân tích chi tiết ta thấy rằng, sự suy hao của một đường dây có thể giảm nếu điện cảm L của nó được gia tăng, do
đó tạo ra một hằng số nữa trong dải tần số tiếng nói Thực chất L phải
được gia tăng nhiều hơn điện cảm của một đường dây bất kỳ Để giảm sự suy hao của một đường dây, người ta đặt nối tiếp với đường dây các điện
cảm rời rạc hoặc “tập trung”, gọi là các cuộn phụ tải Các cuộn dây được
đặt ở những điểm cách đều nhau để đặt được hiệu quả mong muốn Một dạng sắp xếp điển hình là sử dụng các cuộn cảm 88mH đạt cách nhau 1,8
km Hình 15(a) cho thấy hình dạng của một cuộn phụ tải
Toroid Cable
pair {
(a) Loading coil configuration
Trang 36Khi sử dụng cuộn phụ tải, sự suy hao của đường dây được giảm va
duy trì tần số tương đối lên tới tần số cắt tới hạn, trên tần số cắt này thì
sự suy hao sẽ gia tăng Điều này được trình bày trong hình 15(b)
4 6 88mH & 1.8km 5 loading 4L- 3E Unloade 2L 1L 0 | >Í(KHz) 1 2 3 4 5
(b) Altenuation with lurnced loading
Hình 15 - Cuộn phụ tai va ảnh hưởng đối với sự suy hao vòng
thuê bao
Vận tốc truyền lan của một đường dây có phụ tải cũng tạo ra một
hằng số nữa, và nhỏ hơn đường dây khơng có phụ tải Việc làm cho Vp là hằng số sẽ làm cho giảm được méo pha, tuy nhiên thời gian trễ tuyệt
đối lại tăng lên và làm xấu đi vấn để tiếng dội
Các cuộn dây phụ tải phải được di chuyển theo các vòng thuê bao
để các tần số trên giá trị tần số cắt được bỏ đi, trường hợp này dùng cho các đường dây truyền dữ liệu tốc độ cao
4 Suy hao tín hiệu, các mức cơng suất và nhiễu:
Trên mạng điện thoại có chuyển mạch, sự mất mát cơng suất tín
hiệu giữa các thuê bao biến động mạnh trong khoảng từ 10 đB tới 25 dB
Sự biến động theo thời gian giữa hai thué bao bat ky nhé hon + 6 GB
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu S/N cũng quan trọng như độ lớn của tín hiệu thu được Để tín hiệu thu được có thể tin cậy được, tỷ số S/N phải ít
nhất là 30:1 (29,5 đB)
Hầu hết nhiễu được tạo ra trên mạng điện thoại có thể được chia
làm 3 loại: |
1 Nhiễu nhiệt và tạp âm : (do sự phát xạ của linh kiện trong bộ
khuếch đại) là tiếng ôn ngẫu nhiên đải rộng, được tạo ra do sự chuyển
động và dao động của các hạt mang điện tích trong các thành phần khác
Trang 37
nhau cua mang
2 Nhiễu điều chế nội và xuyên âm : là kết quả của sự giao thoa tín
hiệu mong muốn với các tín hiệu khác trên mạng Các tín hiệu giao thoa này ở trên một đôi cáp đạt kể cận với đôi cáp đang sử dụng cho tín hiệu
mong muốn, hoặc các tín hiệu được điểu chế trên các tần số sóng mang
kể cận trên hệ thống FDM
3 Nhiễu xung : bao gồm các xung điện áp hoặc các xung nhất thời,
được tạo ra chủ yếu bởi sự chuyển mạch cơ học trong tổng đài, sự tăng
vọt của điện áp nguồn hoặc tia chớp
Việc giảm tối thiểu ảnh hưởng của tiếng ổn trên tín hiệu thu là điều có thể thực hiện được bằng cách sử dụng việc truyền các mức công
suất cao có thể có Tuy nhiên các mức tín hiệu cao trên mạng sẽ làm
tăng sự điều chế nội và xuyên âm
Cân có sự thỏa hiệp trong sự thiết lập mức truyền, mức công suất lớn nhất cho phép, được điểu khiển chính xác bởi cấp mạng có thẩm quyền
Các quy định đã công bố về mức công suất lớn nhất cho phép phụ
thuộc vào loại tín hiệu đang gởi (ví dụ phụ thuộc vào chu kỳ và tần số làm việc) Thường các mức công suất truyền phải nhỏ hơn 0 dBm
(imW)
Mức công suất nhiễu ngẫu nhiên đo được ở các thiết bị đầu cuối
của thuê bao tiêu biểu trong khoảng -40 đBm
Nhiễu xung là thẩm họa lớn nhất trong việc truyền đữ liệu và khả
năng dự đoán sự xuất hiện của nhiễu là nhỏ nhất Khi xuất hiện nhiễu
xung, kết quả là một lỗi xung xảy ra và một số bit bị mất Do đó cần có
các mạch phát hiện lỗi như kiểm tra parity
Nhiều protocol yêu cầu phải có bộ sửa sai dể báo cho bên phát
biết rằng thu khơng có lỗi (error free) cho từng khối dữ liệu trước khi gởi
khối kế tiếp
II VÒNG NỘI BỘ VÀ TÍN HIỆU BÁO:
Vòng nội bộ của thuê bao là một đường hai dây cân bằng nối với đài
cuối, trở kháng đặc tính khoảng 500 O đến 1000 © (thường là 600 © )
Một nguồn chung của đài cuối cung cấp nguồn 48 VDC cho mỗi
vòng thuê bao Hai dây dẫn được nối với tip và ring - thuật ngữ dùng để mô tả jack điện thoại Hình 16 minh họa vịng nội bộ và jack cắm điện
thoại Đường ring có điện thế -48 VDC đối với tip Tip được nối đất (chỉ
đối với DC) ở đài cuối
Trang 38oO Cong Tip (red) (green)
Hình 16 — Đường tip va ring của vòng nội bộ
Khi thuê bao nhấc máy (off-hook) làm đóng tiếp điểm chuyển
mạch, tạo nên một dòng điện xấp xỉ 20mA DC chạy trong vòng thuê bao
Ở chế độ off-hook, điện thế DC rơi trên đường dây giữa tip và ring
khoảng 48V ở thiết bị đầu cuối của thuê bao điện thoại
Tín hiệu thoại âm tần được truyền trên mỗi hướng của đường dây
khi có sự thay đổi nhỏ của dòng điện vòng Sự thay đổi của dịng điện
gồm tín hiệu AC chồng chập với dòng điện vịng DC
Hình 17 trình bày một phương pháp giao tiếp vịng trung kế thơng
thường (loop-trunk) ở đài cuối Tín hiệu âm tần được ghép biến áp giữa mạch thuê bao và mạch trung kế
R— — crank T ——
Hình 17 — Giao tiếp vòng trung kế ở đài cuối
Trang 39
Cuộn relay vòng (loop-relay) của đài cuối cảm nhận dòng điện
vòng trung bình và truyền trạng thái off-hook, on-hook tới đài bằng cách
đóng hoặc mở tiếp điểm Tụ C để thoát tín hiệu AC rơi trên cuộn relay
Điều quan trọng cần biết là các tín hiệu AC và trở kháng AC so với đất, là vòng cân bằng, mặc dù hai dây dẫn có điện thế là -48V và
được nối với đất (ở trạng thái off-hook)
Khi đài cuối phát hiện trạng thái off-hook, xung mời quay số (dial
tone) được phát đến vòng thuê bao, đồng thời tổng đài sẵn sàng nhận các
số của vòng thuê bao được gọi Tín hiệu báo có thể dùng xung (đĩa quay
số), hoặc mỗi số có thể mã hóa tần số bằng cách sử dụng các cặp tần số
hoặc tone đặc biệt Phương pháp sau thích hợp khi sự quay số là phím bấm (touch-tone) hoặc DTMEF (dial-tone multiple Írequency) - quay số
bằng xung tần số kép
Trong việc quay số bằng đĩa quay, mạch vịng được đóng hoặc ngắt bởi một chuyển mạch được nối với một cơ cấu quay số Các chuỗi xung đồng nhất đuợc tạo ra tương ứng với số được quay, như minh họa số
3 trong hình 18 Thời gian của mỗi chu kỳ xung thường là 100ms, trong đó 40% chu kỳ làm việc Do điều khiển bằng tay, nên thời gian giữa các
số liên tiếp có thể thay đổi từ 0.5 đến 1 giây
-~— 3 — : Next 20 mA ¬ — digit 100 ms
Hình 18 - Các xung quay số của số 3
Khi sử dụng DTME để quay số, các số được chọn bởi các chuyển
mạch bằng nút bấm và một cặp tần số riêng được phát đồng thời với mỗi
số
Hình 19 trình bày phương pháp phân cặp tần số này Mỗi cặp tần
số (tone) xuất hiện tối thiểu 40 ms Thời gian tối thiểu giữa các số là 60 ms Sự quay số bằng phím bấm có thể nhanh hơn 10 lần quay số bằng đĩa
quay
Trang 40697Hz 1 2 3 770Hz 4 5 6 Special urpose 852Hz 7 8 9 914Hz _| * 0 # ! ~—=-=—=—k}-—-—-=1 1209Hz 1336Hz 1477Hz 1633Hz
Hinh 19 - Cac tan sé DTMF
Để điện thoại của thuê bao đổ chng, một tín hiệu cấp dịng
chng có biên dộ xấp xỉ 90 Vrms (tần số 20 Hz) được lấy từ đài cuối
đưa tới đường dây
Để báo hiệu tốt trạng thái on/off-hook, tín hiệu quay số và âm hiệu chuông, điện trở nối tiếp của mạch vịng khơng được vượt quá 1300 ©
(bao gồm điện trở của mạch vòng, điện thoại và các cuộn phụ tải) Một vòng 7 km sử dụng cỡ dây 24 có diện trở là 1200 ©
Sự mất mát tín hiệu cho phép giữa thuê bao và đài cuối lớn nhất
khoảng 9 dB, tiéu biéu 14 4 dB Sự mất mát tín hiệu trên đường dây cỡ 24
không có phụ tải khoảng 1,4 đB/km
e IC giao tiép vong thué bao (subscriber loop interface IC: SLIC)
Vòng thuê bao nội bộ sử dụng một đường hai dây cân bằng Các cặp như vậy được dùng để truyền theo hai hướng giữa thuê bao và đài
điện thoại trung tâm Sự giao tiếp này cần có bộ truyền đổi hai dây ra