hệ thống báo hiệu trong tổng đài

Đồ án tốt nghiệp Hệ thống báo hiệu trong tổng đài CHƯƠNG I - TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI SPC I. Giới thiệu chung Các tổng đài điện tử số hoàn hảo là biểu hiện sự kết hợp thành công giữa kỹ thuật điện tử máy tính với kỹ thuật điện thoại. Các dấu hiệu thành công xuất hiện từ những năm 60 của thế kỷ 20. Sau 2 thập kỷ phát triển, các thế hệ tổng đài điện tử số chứa đựng nhiều thành tựu từ sự phát triển của kỹ thuật điện tử. Sự phát triển này được thúc đẩy bởi nhu cầu phải gia tăng chất lượng, cải thiện giá cả, tính duy trì và linh hoạt của các tổng đài có nhờ vào khai thác ưu điểm tuyệt đối trong kỹ thuật điện tử và máy tính. Tổng đài SPC là tổng đài điện tử được điều khiển theo chương trình lưu trữ viết tắt là SPC: Stored Program Control. Toàn bộ hoạt động của tổng đài đã được lập trình trước và được nạp vào bộ nhớ có dung lượng lớn. Trong quá trình hoạt động mọi thao tác của tổng đài được điều khiển bằng một bộ xử lý trung tâm theo các lệnh lấy ra từ bộ xử lý trung tâm theo các lệnh lấy ra từ bộ nhớ chương trình tổng đài SPC áp dụng trong tổng đài tương tự hoặc tổng đài số. Trong hệ thống thông tin thoại tổng đài phục vụ thông tin điện thoại cho mét khu vực, tạo ra tuyến đấu nối bên trong nội bộ tổng đài để truyền thông tin thoại giữa các máy điện thoại. Hệ thống thông tin tổng đài khắc phục được hệ thống thông tin thoại nối trực tiếp và giảm được số đôi dây, việc tổ chức mạng đơn giản, hiệu suất sử dụng đôi dây cao và có khả năng nh một dịch vụ khác: hỏi giờ, hỏi đáp, báo thức. * Một số ưu điểm của tổng đài SPC: 1 Đồ án tốt nghiệp Thuận tiện linh hoạt trong quá trình sử dụng khi cần mở rộng thêm thuê bao hoặc dịch vụ thì chỉ cần thay đổi, bổ sung vào phần mềm không cần phải thay đổi về cấu trúc phần cứng. Thuận tiện trong việc quản lý: tổng đài SPC có khả năng lưu trữ các số liệu trong quá trình hoạt động, thuận tiện cho việc quản lý, sử dụng khai thác tổng đài có hiệu quả. Tổng đài SPC có khả năng phát hiện được các sự cố, các hỏng hóc trong quá trình hoạt động của tổng đài. Tổng đài SPC áp dụng công nghệ tiên tiến của kỹ thuật số, kỹ thuật vi xử lý tăng được độ tin cậy, giảm nhỏ được kích thước trọng lượng. Tổng đài SPC tăng được các dịch vụ của các thuê bao. II. Sơ đồ của tổng đài SPC 2 ThiÕt bÞ chuyÓn m¹ch 1 2 3 4 B¸o hiÖu kªnh chung B¸o hiÖu kªnh riªng KiÓm tra Ph©n phèi b¸o hiÖu §/k chuyÓn m¹ch Bus ®iÒu khiÓn ThiÕt bÞ giao tiÕp ng'êi víi m¸y Xö lý trung t©m C¸c bé nhí Khèi giao tiÕp   PCM T§ t' ¬ng tù Đồ án tốt nghiệp Hình 1: Sơ đồ khối tổng đài SPC III. Chức năng của từng khối. 1. Khối giao tiếp: Dùng để đấu nối giữa các thuê bao tương tự hoặc thuê bao số với chuyển mạch, giao tiếp giữa các tổng đài tương tự và các tổng đài số thông qua các đường trung kế. Khối giao tiếp bao gồm: 1.1. Giao tiếp thuê bao tương tự: Dùng để đấu nối các thuê bao tương tự với chuyển mạch. Gồm 7 chức năng: B O R S C H T. • B: Chức năng cấp nguồn cho máy điện thoại U = -48V; i = (18÷50)mA (tuỳ theo từng máy điện thoại) • O: Bảo vệ quá áp dùng để chống ảnh hưởng của các điện áp cao trên đường dây thuê bao gây nguy hiểm cho người và máy do đường dây điện lực hoặc sấm sét gây ra là các hệ thống cầu chì, đèn chống sét, đèn phóng điện. • R: Cấp tín hiệu chuông 25Hz, 75V để rung chuông máy điện thoại khi cần gọi. • S: Là chức năng giám sát và báo hiệu trạng thái của máy điện thoại dựa vào trạng thái của dòng điện một chiều nên đường dây thuê bao để tổng đài cung cấp các dịch vụ thích hợp cho thuê bao. Chức năng báo hiệu là phải truyền các thông tin báo hiệu từ máy điện thoại đến khối xử lý trung tâm. Tín hiệu báo hiệu từ máy điện thoại là các tín hiệu địa chỉ thuê bao bị gọi ở dạng xung thập phân hoặc mã đa tần. • C: Là chức năng mã hoá và giải mã dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ tín hiệu tương tự thành tín hiệu số và ngược lại. 3 Đồ án tốt nghiệp • H: Mạch biến đổi 2:4 dây dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ chế độ 2 dây bán song công thành chế độ 4 dây song công cho hướng thu và phát riêng biệt. • T: Chức năng đo, kiểm tra dùng để đo các tham số của đường dây thuê bao nh điện trở một chiều của đường dây, dòng điện cấp nguồn, dòng điện cấp chuông thực hiện tại giá phối dây. 1.2. Giao tiếp thuê bao sè: Dùng để đấu nối các thuê bao số với chuyển mạch. 1.3. Giao tiếp trung kế số: Dùng để đấu nối giữa các tổng đài số khác với chuyển mạch. 1.4. Giao tiếp trung kế tương tự: Dùng để nối các tổng đài tương tự là các tổng đài cơ quan với chuyển mạch. 2. Khối chuyển mạch. Là khối thực hiện chức năng chính của tổng đài là tạo tuyến đấu nối để nối thông tin thoại. 3. Khối điều khiển. Dùng để điều khiển toàn bộ hoạt động của tổng đài bao gồm khối xử lý trung tâm là một bộ xử lý có công suất lớn, tốc độ cao có nhiệm vụ xử lý toàn bộ các hoạt động của tổng đài. * Các bộ nhớ 4 Phèi hîp vµo ra Xö lý trung t©m Nhí ch'¬ng tr×nh Nhí sè liÖu Nhí phiªn dÞch Vµo Ra Đồ án tốt nghiệp 5 Đồ án tốt nghiệp • Khối phối hợp vào ra dùng để phối hợp tốc độ giữa bộ xử lý trung tâm có tốc độ xử lý cao với các bộ xử lý chức năng có tốc độ thấp. • Khối xử lý trung tâm: - Bộ nhớ chương trình là bộ nhớ có dung lượng lớn dùng để nhớ toàn bộ chương trình hoạt động của các tổng đài. Số liệu trong bộ nhớ chương trình không thay đổi vì vậy gọi là bộ nhớ cố định. - Bộ nhớ số liệu dùng để nhớ các số liệu có liên quan đến quá trình xử lý một cuộc gọi như trạng thái đường dây thuê bao, số địa chỉ của thuê bao. - Bộ nhớ phiên dịch dùng để nhớ các số liệu trong quá trình xử lý cuộc gọi. - Đặc điểm: Số liệu trong các bộ nhớ số liệu và bộ nhớ phiên dịch sẽ bị xoá khi quá trình xử lý gọi kết thúc. Vì vậy, bộ nhớ số liệu phiên dịch còn gọi là bộ nhớ tạm thời. 4. Khối ngoại vi: a) Khối ngoại vi chuyển mạch. - Khối điều khiển chuyển mạch là một khối xử lý chức năng để điều khiển chuyển mạch hoạt động. - Khối phân phối báo hiệu: dùng để phân phối các lệnh và các thông tin báo hiệu từ khối xử lý trung tâm đến các khối chức năng. - Khối kiểm tra dùng để tự động đo kiểm tra các tham số, các khối chức năng của tổng đài. b) Khối ngoại vi báo hiệu. Bao gồm: - Báo hiệu kênh riêng là thông tin báo hiệu giữa các tổng đài được truyền trên cùng đường trung kế truyền tín hiệu tiếng. - Báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu giữa các tổng đài các thông tin báo hiệu được truyền trên cùng một đường trung kế riêng biệt tách rời khỏi đường trung kế truyền tín hiệu tiếng. 6 Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG II - KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH SỐ I. Giới thiệu chung về chuyển mạch số: Nhiệm vụ của tổng đài là tạo tuyến đấu nối, nội bộ bên trong tổng đài để nối thông tin thoại cho các máy điện thoại bất kỳ. Như vậy tổng đài làm việc như một công tắc còn gọi là chuyển mạch số. Kỹ thuật chuyển mạch dùng để điều khiển chức năng, nhiệm vụ của một tổng đài, trong tổng đài tương tự sử dụng chuyển mạch tương tự, trong tổng đài số dùng chuyển mạch số. Hiện nay chủ yếu sử dụng chuyển mạch số. Chuyển mạch số dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian bất kỳ của luồng PCM vào và luồng PCM ra. Chuyển mạch số có nhiều luồng PCM vào và nhiều luồng PCM ra, có n luồng PCM vào đánh số từ PCMv o ÷ PCMv n-1 có m luồng PCM ra đánh số từ PCMr o ÷ PCMr m-1 . Mỗi một luồng PCM ra có R khe thời gian từ TS o ÷ TS r-1 , các khe vào và các khe thời gian ra là khác nhau. Vì vậy, chuyển mạch số thực hiện chức năng của một tổng đài. Chuyển mạch số có hai loại chuyển mạch chính: chuyển mạch không gian và chuyển mạch thời gian, ngoài ra còn có chuyển mạch kết hợp. 1. Chuyển mạch thời gian sè (TSW). Dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian bất kỳ của luồng PCM vào và luồng PCM ra. - Chuyển mạch thời gian số có một luồng PCM vào và một luồng PCM ra. - Chuyển mạch thời gian số có khe thời gian vào và khe thời gian ra khác nhau.  Chuyển mạch theo thời gian số thực hiện chức năng của một tổng đài. 1.1. Cấu tạo của chuyển mạch thời gian sè. a. Dùng mạch trễ (mạch giữ chậm) 7 Tsi Tsj Tsi Tsj PCMv PCMr Đồ án tốt nghiệp Luồng PCM vào và luồng PCM ra có số khe thời gian ra giống nhau. Để nối khe TS i của PCM vào với khe TS j của PCM ra, phải giữ chậm khe thời gian TS i một khoảng ∆t = (j - i).Ts + Ưu điểm: Mạch đơn giản. + Nhược điểm: Kích thước của chuyển mạch lớn và tốc độ đấu nối chậm nên hiện nay không sử dụng phương pháp này. b. Dùng bộ nhớ ngoài: Sử dụng hai bộ nhớ. - Bộ nhớ ngoài (bộ nhớ đệm) ký hiệu: BM BM 0 1 i R - 1 Bộ nhớ đệm dùng để nhớ số liệu thoại của luồng PCM vào có số ô nhớ bằng số khe thời gian của luồng PCM đánh số từ (0 ÷ R - 1). Mỗi một ô nhớ dùng để nhớ số liệu thoại trong mét khe thời gian của luồng PCM vào vì vậy mỗi một ô nhớ phải có số bit là 8 bit, dung lượng của bộ nhớ PCM là 8R bit. Số liệu từ khe thời gian của luồng PCM vào sẽ được ghi vào một ô nhớ của bộ nhớ BM sau đó được đọc vào một khe thời gian của luồng PCM ra. - Bộ nhớ điều khiển (CM): Dùng để điều khiển quá trình ghi hoặc quá trình đọc của bộ nhớ BM. Mỗi một bộ nhớ CM có số ô nhớ bằng số khe thời gian của luồng PCM đánh số từ 0÷R - 1. Mỗi một ô nhớ dùng để nhớ địa chỉ khe thời gian của luồng PCM. Luồng PCM có R khe thời gian có số bit là log 2 R. Dung lượng của bộ nhớ là R 2 logR bit. 8 Đồ án tốt nghiệp CM 0 1 log 2 R i R - 1 1.2. Nguyên lý làm việc: a. Ghi vào tuần tự, đọc ra điều khiển BM 0 1 i R - 1 CM 0 1 log 2 R i R - 1 Hình 1 - Sơ đồ nguyên lý làm việc ghi vào tuần tự đọc ra điều khiển Mỗi một ô nhớ có bộ nhớ BM và bộ nhớ CM liên quan đến một khe thời gian của luồng PCM vào, các ô nhớ của bộ nhớ BM và CM có cùng thứ tự với khe thời gian vào. 9 §Õm CPU Tsi Tsj PCM vµo PCM ra CLK ®äcCLK ghi Đồ án tốt nghiệp Để nối khe Tsi của luồng PCM với khe thời gian của luồng PCM ra bằng phương pháp ghi vào tuần tự đọc ra điều khiển. Đầu tiên địa chỉ của khe thời gian ra Tsj được CPU là khối điều khiển trung tâm của tổng đài vào ô nhớ i của bộ nhớ CM là ô nhớ có cùng thứ tự với khe thời gian vào Tsi, số liệu khe thời gian vào Tsi được ghi vào ô nhớ i của bộ nhớ BM là ô nhớ có cùng thứ tự với khe thời gian vào Tsi, quá trình ghi số liệu của bộ nhớ BM do mét CLK ghi điều khiển được tạo ra từ bộ nhớ đệm trong quá trình ghi số liệu BM thực hiện đúng thứ tự giữa khe thời gian vì vậy là ghi tuần tự. Số liệu từ ô nhớ i của bộ nhớ BM được đọc ra khe Tsj của luồng PCM ra cho mét CLK đọc thực hiện là số liệu lấy từ ô nhớ CM chính là địa chỉ của khe Tsj, quá trình đọc số liệu của bộ nhớ BM thực hiện không đúng theo thứ tự giữa ô nhớ với khe thời gian, vì vậy gọi là đọc ra điều khiển. Kết quả: Số liệu từ khe Tsj của PCM vào đã được nối với khe Tsj của PCM ra thông qua ô nhớ của bộ nhớ BM. b. Ghi vào điều khiển, đọc ra tuần tự Hình 2 - Sơ đồ khối nguyên lý làm việc ghi vào điều khiển, đọc ra tuần tự Để nối khe TSi của PCM vào với khe Tsj được CPU ra bằng phương pháp ghi vào điều khiển, đọc ra tuần tự. Địa chỉ của khe thời gian Tsj được CPU là khối 10 §Õm CPU Tsi Tsj PCM vµo PCM ra CLK ghi CLK ghi 0 1 log 2R i §chØ Tsj R - 1 Bus ®Þa chØ 0 1 log 2R i SliÖu Tsj R - 1 BM [...]... dn i trong lỳc hi thoi - m bỏo bõn hi õm chuụng: Trng hp thuờ bao ch gi bõn tng i phỏt õmbỏo cho thuờ bao ch gi Cỏc trng hp khỏc thỡ thuờ bao ch gi nhn c - Tớn hiu chuụng 75V, 25Hz 31 ỏn tt nghip - Tớn hiu õm mi quay số * Bỏo hiu tng i : L cỏc thụng tin bỏo hiờu chuyn gia cỏc tng i trờn ng dy trung k.Bỏo hiu trong tng i c chia lm hai h thng sau: Báo hiệu Báo hiệu thuê bao Báo hiệu tổng đài Báo hiệu. .. tiếng A Thiết bị chuyển mạch B Thiết bị chuyển mạch đường báo hiệu MP CCS 32 CCS MP ỏn tt nghip Hỡnh 3 - S bỏo hiu kờnh chung CCS: Bỏo hiu kờnh chung MP: Bộ vi x lý 1.1 Cỏc h thng bỏo hiu kờnh chung - H thng bỏo hiu s 6: L h thng bỏo hiu kờnh chung c s dng trong h thng vin thụng tng t a vo s dng nm 1968 - H thng bỏo hiu s 7: L h thng bỏo hiu s dng trong vin thụng s a vo s dng nm 1979 - 1980 * u im ca... hiu PCM 28 ỏn tt nghip Nhn xột: * Mó hoỏ bng phng phỏp so sỏnh cú 7 in ỏp mu tng ng cú 7 bc so sỏnh trong ú cú 1 bc cú du " = " * Nu Upam cú du thỡ ch s dng du õm khi so sỏnh xỏc nh in ỏp du cũn cỏc bc cũn li thỡ phi ly giỏ tr tuyt i 29 ỏn tt nghip CHNG IV- H THNG BO HIU TRONG TNG I I Gii thiu chung Trong vin thụng núi chung v tng i núi riờng bỏo hiu l cỏc thụng tin c truyn gia cỏc thuờ bao, gia cỏc... b trong h thng chuyn mch trao i vi nhau thit lp to tuyn ni cho cỏc cuc gi Ging nh bt k mt ngụn ng no, chỳng cú cỏc t vng vi chiu di khỏc nhau v chớnh xỏc khỏc nhau Tc l tớn hiu bỏo hiu cng cú th thay i kớch thc v dng cỳ phỏp ca nú theo cỏc qui lut phc tp ghộp to thụng tin bỏo hiu II Quỏ trỡnh thit lp bỏo hiu trong tng i A B TĐ TĐ 1 2 3 4 5 8 6 7 9 10 11 13 12 Hỡnh 1 - Mụ hỡnh thit lp bỏo hiu trong. .. hiu kt thỳc cuc gi (13) Tớn hiu gii phúng hng v III Cỏc h thng bỏo hiu trong tng i Trong tng i phõn chia thnh hai h thng: Bỏo hiu thuờ bao: L cỏc thụng tin bỏo hiu c truyn thụng tin gia tng i vi thuờ bao trờn ng dõy thuờ bao + Bỏo hiu thuờ bao, bao gm cỏc tớn hiu: - Tớn hiu nhc t mỏy: tr khỏng ng dõy gim ti ngng thp lm dũng in trong dõy dn tng lờn.iu ny c tng i nhn bit nh mt tớn hiu yờu cu thit lp... mch T v chuyn mch S to ra tng i cú dung lng ln Gm cú cỏc loi chuyn mch kt hp sau: - Chuyn mch 2 tng (T-S hoc S-T): s dng trong cỏc tng i cú dung lng trung bỡnh - Chuyn mch 3 tng (T-S-T hoc S-T-S): S dng trong tng i cú dung lng ln - Chuyn mch 4 tng (T-S-S-T hoc S-T-T-S): S dng trong tng i cú dung lng rt ln 3.1 Chuyn mch 2 tng (T-S hoc S-T): 13 ỏn tt nghip 0 PCMv0 T0 T0 PCMr0 PCMv1 T1 T1 PCMr1 PCMv2... : L cỏc thụng tin bỏo hiờu chuyn gia cỏc tng i trờn ng dy trung k.Bỏo hiu trong tng i c chia lm hai h thng sau: Báo hiệu Báo hiệu thuê bao Báo hiệu tổng đài Báo hiệu kênh riêng Báo hiệu kênh chung Hỡnh 2 - Phõn loi bỏo hiu trong tng i 1 H thng bỏo hiu kờnh chung Bỏo hiu kờnh riờng l h thng bỏo hiu dựng truyn thụng tin bỏo hiu gia cỏc tng i Cỏc kờnh bỏo hiu c truyn trờn mt ng trung k riờng bit tỏch... cụng thc: URfi = 2m-1 Trong ú: m l s bit mó hoỏ mc (m = 7) i: s thay i t 1 ữ 7 Vi tớn hiu thoi ta tớnh c 27 ỏn tt nghip URF1 = 64 URF2 = 32 URF3 = 16 URF4 = 8 URF5 = 4 URF6 = 2 URF7 = 1 * S khi ca b mó hoỏ bng phng phỏp so sỏnh: UPAM MR COM (0) URF CU P/S CLK PCM MR: B nh dựng duy trỡ ca Upam trong sut thi gian mó hoỏ COM: Bộ so sỏnh dựng so sỏnh Upam vi cỏc in ỏp mu Trong COM cú mc 0 dựng... 1.2 Cỏc phng phỏp truyn bỏo hiu a) Phng phỏp kt hp Cỏc thụng tin bỏo hiu cú liờn quan n tớn hiu ting gia hai im bỏo hiu c truyn trờn cựng mt tp hp cỏc ng ni trc tip gia hai im bỏo hiu A B Tín hiệu thoại SP SP Báo hiệu SP: im bỏo hiu 33 ỏn tt nghip b) Phng phỏp khụng kt hp Cỏc thụng tin bỏo hiu cú liờn quan n tớn hiu ting gia hai im bỏo hiu c truyn mt hoc nhiu tp hp ng chuyn tip bỏo hiu STP1 1 2 A 1... lng t n 10 Khz Tuy nhiờn hu ht nng lng u tp trung vo hn trong di ny do ú cỏc kờng truyn thoi thng c gii hn bng tn t 0.3 - > 3,4 Khz Tn s ly mu l 8 Khz c chun húa quc t cho cỏc u thu PCM + Xột u thu: Phi khụi phc c tớn hiu liờn tc X (t) t dóy sung iu biờn Upam Tin hnh phõn tớch ph ca dóy sung iu biờn Upam 2 di tn x1 0 f fmax fs - fMax fs fs + fMax Trong ph ca Upam gm cỏc thnh phn: + Thnh phn mt chiu khụng . trình tổng đài SPC áp dụng trong tổng đài tương tự hoặc tổng đài số. Trong hệ thống thông tin thoại tổng đài phục vụ thông tin điện thoại cho mét khu vực, tạo ra tuyến đấu nối bên trong nội bộ tổng. Đồ án tốt nghiệp Hệ thống báo hiệu trong tổng đài CHƯƠNG I - TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI SPC I. Giới thiệu chung Các tổng đài điện tử số hoàn hảo là biểu hiện sự kết hợp. năng của tổng đài. b) Khối ngoại vi báo hiệu. Bao gồm: - Báo hiệu kênh riêng là thông tin báo hiệu giữa các tổng đài được truyền trên cùng đường trung kế truyền tín hiệu tiếng. - Báo hiệu kênh