tổng quan về tổng đài spc và hệ thống tổng đài neax - 61e

Thực tế này càng trở nên rõ ràng hơn khi chúng ta kiểm tra các loại tần số hiện ñang dùng; không giống như các phương tiện phổ thông chủ yêu cầu các ñường dùng tín hiệu 4 KHz cho các loạ

1.1- Lich sử phát triển của kỹ thuật công nghệ ñiện tử

Trong suốt lịch sử loài người, việc phát minh ra ngôn ngữ là cuộc cách mạng

truyền thông lớn nhất ñầu tiên Đầu tiên con người ñã truyền thông tin với nhau

bằng các tín hiệu như lửa thư tín và rồi khả năng truyền thông tin của con

người không còn bị giới hạn bởi thời gian và không gian Đồng thời việc phát

minh này ñã ñưa ra các dịch vụ ñưa thư và thông báo thông qua hệ thống thông

tin ñường bộ trong toàn quốc

Từ cuối thế kỷ 18 ñến thế lỷ 19, công nghệ phát thanh và truyền thông bằng ñiện

ñã ñược phát triển và bắt ñầu ñược dùng rộng khắp Đài phát thanh và truyền

hình ñược phát minh vào thời gian này ñã làm thay ñổi thế giới của chúng ta rất

nhiều Lần lượt các phát minh lớn khác và các phát hiện liên quan ñến công

nghệ thông tin ñiện tử ñã xảy ra trong suốt 160 năm qua Vào năm 1820, Georgo

Ohm ñã ñưa ra công thức phương trình toán học ñể giải thích các tín hiệu ñiệ

chạy qua một dây dẫn rất thành công Năm 1830, Michall Faraday ñã tìm ra ñịnh

luật dẫn ñiện từ trường bằng Năm 1850, ñại số Bôlean của Georgo Boolers ñã

tạo ra nền móng cho lôgic học và phát triển các rơle ñiện Chính vào khoảng

thời gian này khi các ñường cáp ñầu tiên xuyên qua Đại Tây Dương ñể ñánh

ñiện tín ñược lắp ñặt James Clerk Maxwell ñã ñưa ra học thuyết ñiện từ trường

bằng các công thức toán học vào năm 1870 Căn cứ vào học thuyết này, Henrich

Hertz ñã truyền ñi và nhận ñược sóng vô tuyến thành công bằng cách dùng ñiện

trường lần ñầu tiên trong lịch sử Tổng ñài ñiện thoại ñầu tiên ñược thiết lập vào

năm 1876 ngay sau khi Alexander Grahm Bell phát minh ra ñiện thoại Trong

thế kỷ 21, việc phát triển và áp dụng có tính thực tế về công nghệ liên quan ñang

tiếp tục phát triển nhanh chóng Năm 1900, Einstain - một nhà vật lý nổi tiếng

về học thuyết tương ñối, ñã viết rất nhiều tài liệu quan trọng về vật lý chất rắn,

thống kê học, ñiện từ trường, và cơ học lượng tử Vào khoảng thời gian này

phòng thí nghiệm Bell của Mỹ ñã phát minh và sáng chế ra ống phóng ñiện cực

cho các kính thiên văn xoay ñược và Lede Forest trở thành người khởi xướng

trong lĩnh vực vi mạch ñiện tử thông qua phát minh của ông ta về một ống chân

không ba cực Việc này ñược tiếp theo bằng phát minh một hệ thống tổng ñài

tương tự tự ñộng có khả năng hoạt ñộng không cần bảng chuyển mạch Năm

1910, Erwin Schrodinger ñã thiết lập nền tảng cho cơ học lượng tử thông qua

công bố của ông ta về cân bằng sóng ñể giải thích cấu tại nguyên tử và các ñặc

ñiểm của nguyên tử và R.H Goddard ñã chế tạo thành công tên lửa bay bằng

phản lực chất lỏng Đồng thời, vào khoảng thời gian này, phát thanh công cộng

ñược bắt ñầu bằng cách phát sóng Năm 1920, Harold S Black của phòng thí

nghiệm nghiên cứu Bell ñã phát minh ra một máy khuếch ñại phản hồi âm bản

mà ngày nay vẫn còn dùng trong lĩnh vực viễn thông và công nghệ ñiện toán

V.K.Zworykin của RCA, Mỹ ñã phát minh ra ñèn hình bằng ñiện cho vô tuyến

truyền hình, và các cáp ñồng trục - phương tiện truyền dẫn có hiệu quả hơn các

loại dây ñồng bình thường, ñã ñược sản xuất Năm 1929, dịch vụ phát sóng

truyền hình ñầu tiên ñựoc bắt ñầu lần ñầu tiên trong lịch sử và năm 1930, Claude

Schannon của phòng thí nghiệm Bell, bằng cách sử dụng các công thức toán học

tiên tiến ñã thành công trong việc ñặt ra học thuyết thông tin ñể ñịnh lượng

thông tin tối ña mà một hệ thống viễn thông có thể xử lý vào một thời ñiểm ñã

ñịnh Học thuyết này ñã ñược phát triển thành học thuyết truyền thông số Đồng

thời raña ñã ñược phát minh trong thời kỳ này Năm 1940, phòng thí nghiệm

Bell ñã ñặt nền móng cho các chất bán dẫn có ñộ tích hợp cao Ngày nay, qua

việc phát minh ra ñèn ba cực và Howard Aikem của ñại học Howard, cùng cộng

tác với IBM, ñã thành công trong việc lắp ñặt một máy ñiện toán ñầu tiên có

kích thước là 50 feet và 8 feet Sau ñó ít lâu, J.Presper Ecker và John

W.Mauchly của ñại học Pennsylvania lần ñầu tiên ñã phát triển máy ñiện toán

có lưu giữ chương trình PCBs ñược ñưa vào những năm 50, ñã làm cho việc

tích hợp các mạch ñiện tử có thể thực hiện ñược Cùng trong năm ñó, RCA ñã

phóng thành công vệ tinh nhân tạo vào không trung và Laze dùng cho truyền

ñiện toán mini có bộ nhớ kiểu bong bóng, cáp quang và máy phân chia thời gian

ñược phát triển và thương mại hoá một cách thành công vào các năm 70, các

loại CATVs hai hướng, ñĩa Video, máy ñiện toán ñồ hoạ, truyền ảnh qua vệ tinh,

và các hệ thống tổng ñài ñiện tử hoá toàn bộ ñược ñưa ra

Với sự phát triển của xã hội ñịnh hướng thông tin, các dịch vụ thông tin ñiện

thoại, thông tin số liệu, truyền dẫn hình ảnh thông tin di ñộng ngày càng trở nên

ña dạng Sự phát triển của công nghệ thông tin bao gồm cả truyền dẫn cáp

quang, kỹ thuật số, kỹ thuật hệ thống vệ tinh mật ñộ cao, kỹ thuật mạch bán dẫn

v.v ñã ñược phát triển một cách ñáng kể, và các mạng thông tin ñã ñược nâng

cấp về tính năng và mức ñộ phát triển

Kỹ thuật cơ bản cần thiết ñể xây dựng các mạng thông tin có tính năng hoạt

ñộng tốt, gọi là kỹ thuật số, một thuật ngữ bao hàm kỹ thuật truyền dẫn số, kỹ

thuật mạch bán dẫn mật ñộ cao và kỹ thuật xử lý tín hiệu số

Trung tâm của mạng thông tin sử dụng kỹ thuật số là tổng ñài số (Tổng ñài là

trung tâm xử lý tín hiệu các cuộc gọi nhằm thoả mãn nhu cầu thông tin của các

ñối thượng sử dụng) Tổng ñài số có các mạch bán dẫn mật ñộ cao, thực hiện

chuyển mạch các tín hiệu âm thanh tương tự ñã ñược số hoá dưới dạng các bit 0

và bit 1

Sự phát triển nhảy vọt của công nghệ viễn thông ñiện tử ñến mức nó ñã cách

mạng hoá các phương tiện thông tin truyền thông vốn ñã sơ khai hơn một thế kỷ

trước Ngày nay các phương tiện viễn thông ñiện tử ñược xem như là một

phương tiện kinh tế nhất có ñược ñể trao ñổi tin tức và các số liệu Ngoài ra song

song với tăng trưởng về xã hội kinh tế, việc hình thành các phương tiện cần thiết

cho viễn thông ñiện tử ñã trở nên phức tạp hơn và có khuynh hướng kỹ thuật cao

nhằm ñáp ứng nhu cầu gia tăng về các dịch vụ có chất lượng cao và dịch vụ viễn

thông tiên tiến hơn; mặc dù vậy các thiết bị có thể ñược hình thành theo các cách

khác nhau và có các mức ñộ phức tạp khác nhau theo các yêu cầu của người sử

dung, nhưng về cơ bản thì chúng ñược mô phỏng như sau (Hình 1.1):

TT: Thông tin

TH: Tín hiệu

+ Nguồn thông tin:

Con người hay máy ñể phát ra thông tin cần truyền ñi, thông tin phát ra ñược

phân loại thành tiếng nói, mã và hình ảnh (ký tự, ký hiệu và hình ảnh)

+ Thiết bị truyền:

Bộ phận hay thiết vị ñể truyền thông tin phát ra thành các tín hiệu ñể ñược

truyền ñi qua ñường truyền dẫn

+ Đường truyền dẫn:

Một phương tiện ñể truyền các tín hiệu từ thiết bị truyền dẫn ñến thiết bị nhận;

các loại cáp ñồng trục, cáp quang, không gian, và các hướng sóng ñược dùng

rộng rãi trong mục ñích này Các tín hiệu ñược gửi ñi qua ñường truyền bị nhiễu

bởi các yếu tố như tiếng ồn

+ Thiết bị nhận:

Là một bộ phận hay thiết bị dùng ñể biến ñổi các tín hiệu ñã nhận ñược thành

các tín hiệu ban ñầu

+ Người sử dụng:

Là con người hay máy nhận thông tin ñã ñược phục hồi từ thiết bị nhận

Hệ thống viễn thông ñiện tử ñược sử dụng phổ biến nhất là hệ thống thông tin

ñiện thoại, trong ñó con người là nguồn thông tin cũng là người sử dụng, vòn

máy ñiện thoại dùng làm thiết bị truyền, thiết bị nhận Hiện nay loại máy dịch vụ

thông tin trong ñó có máy hoạt ñộng như nguồn thông tin và con người như là

người sử dụng có nhu cầu cao Ngoài ra, việc giao tiếp giữa máy và máy như

việc trao ñổi số liệu cũng ñang hoạt ñộng, các quá trình trao ñổi thông qua giao

diện giữa người với máy và giữa máy với máy như trong trường hợp các phương

pháp thông thường, sẽ trở nên ngày càng thông dụng hơn

vẽ sơ ñồ( Hình 1.2)

Cùng với các dịch vụ viễn thông ñiện tử thông dụng dựa trên cơ sở các hệ thống

ñiện thoại và ñiện tín hoạt ñộng một cách ñộc lập thông qua việc sử dụng mạng

thuê bao ñiện tín, một số các phương tiện có ñộ phức tạp cao và rất mạnh ngày

càng tăng lên như các phương tiện truyền số liệu và hình ảnh ñể truyền thông tin

các loại và cho phép thực hiện các dịch vụ phi ñiện thoại ñang ñược lắp ñặt và

vận hành, ñang cách mạng hoá cuộc sống của chúng ta

Dịch vụ phi ñiện thoại ñược ñưa ra hiện nay yêu cầu các thiết bị và phương tiện

viễn thông tiên tiến và chuyên môn hoá cao dộ Thực tế này càng trở nên rõ ràng

hơn khi chúng ta kiểm tra các loại tần số hiện ñang dùng; không giống như các

phương tiện phổ thông chủ yêu cầu các ñường dùng tín hiệu 4 KHz cho các loại

dịch vụ, các dải tần 1 - 4 MHz, 12 - 240 KHz ñang ñược sử dụng một cách

tương ứng cho Video, các số liệu tốc ñộ vừa và cao, truyền FAX ñể ñáp ứng các

ñặc tính dịch vụ của chúng, ñồng thời khi cung cấp một dịch, các tần số khác

nhau có thể ñược sử dụng ñể có kết quả tối ưu, theo ñó, việc thiết lập nhiều

mạng lưới viễn thông khác nhau, sử dụng các dải tần khác nhau và các dịch vụ

khác nhau là ñiều không thực tế và không kinh tế Do vậy, một nhu cầu cấp bách

là phát triển công nghệ các mạng lưới viễn thông với dung lượng có thể giao tiếp

ñược với nhau, có khả năng xử lý các loại dịch vụ khác nhau ñể có thể ñưa ra sử

dụng trong tương lai gần Với mục ñích này, các nhà nghiên cứu và kỹ sư tham

gia vào lĩnh vực này ñang cố gắng kết hợp các mạng lưới viễn thông hiện nay

một cách có hệ thống và có hiệu quả

Xu hướng gần ñây có ñặc ñiểm là tăng nhu cầu ñối với mạng lưới số Phương

pháp PCM-24 ñã ñược thương mại hoá một cách thành công, vì vậy chứng minh

rằng truyền dẫn số là kinh tế hơn nhiều so với phương pháp truyền dẫn tương tự

Kể từ ñó, các hệ thống tổng ñài số sử dụng hệ thống truyền dẫn số ñã ñược lắp

ñặt và vận hành một cách rộng rãi

Những ưu ñiểm của mạng lưới viễn thông số là:

- Khi sử dụng hệ thống tổng ñài tương tự và ñường truyền dẫn số, bộ mã hoá và

bộ giải mã ñược sử dụng cho các dịch vụ thoại ñể biến ñổi các tín hiệu ngược lại

thành tiếng nói tại thời ñiểm chuyển mạch

- Khi sử dụng hệ thống tổng ñài số và ñường truyền dẫn số, chỉ cần có một thiết

bị ñầu cuối với khả năng thực hiện chức năng ñơn giản vì các tín hiệu số ñã

ñược ñấu nối ở mức ghép kênh Một ưu ñiểm của việc sử dụng hệ thống tổng ñài

số là nó làm tăng chất lượng truyền dẫn Trong mạng lưới ñiện thoại số, các tín

hiệu ñã ñược mã hoá tại tổng ñài chủ gọi ñược giải mã, sau ñó ñược mã hoá tại

tổng ñài trung chuyển và cuối cùng ñược gửi ñến tổng ñài bị gọi Do ñó, bằng

cách sử dụng phương pháp này, có thể tránh ñược việc tăng tiếng ồn phát ra khi

chuyển các tín hiệu tương tự thành các tín hiệụ số Ngoài ra, do ñường truyền

dẫn số trải qua ít thay ñổi về mức hơn là ñường truyền dẫn tương tự, hiện tượng

mất ñường truyền sẽ có thể ñạt nhỏ hơn Để thực hiện mục ñích này, nếu sử

dụng một ñường truyền dẫn số giữa hai tổng ñài, thì sự mất ñường truyền có thể

giảm bớt từ 10dB xuống còn 6 dB Đồng thời, trong mạng ñiện thoại số, ñối với

một ñường ñiện thoại 64 kbps (kilo bit per second) ñược dùng như tốc ñộ bit cơ

sở; các số liệu, fax, và thông tin video có tốc ñộ nhỏ hơn mức bit này có thể

ñược gửi ñi một cách tương ñối dễ dàng hơn thông qua mạng ñiện thoại số Như

ñã nêu, các thiết bị có thể ñược chia sẻ theo các yêu cầu dịch vụ và vì thế có thể

ñược sử dụng một cách linh hoạt ñể ứng dụng cho các loại dịch vụ hiện ñang tồn

tại cũng như các dịch vụ mới

Các nhà nghiên cứu và các kỹ sư ở các nước tiên tiến ñang cố gắng phát triển

loại mạng truyền thông số này Tiến trình thực hiện ñược trong công nghệ số

ñược giải thích ở hình 1.3 Một ñường truyền số ñược sử dụng giữa hai tổng ñài

trong mạng lưới tích hợp số ñược mô phỏng trong sơ ñồ Đồng thời mạng ISDN

(Integrated Services Digital Network - Mạng số ña dịch vụ) cũng ñược phát

triển, trong ñó các dịch vụ tích hợp ñược cung cấp với các thiết bị ñầu cuối ñược

số hoá Ngoài ra, do các loại dịch vụ viễn thông ñưa ra ngày càng trở nên phong

phú, một phạm vi rộng các thiết bị ñầu cuối, một trong ba thành phần quan trọng

trong mạng lưới viễn thông, chủ yếu là thiết bị ñầu cuối, ñường truyền dẫn và

các thiết bị tổng ñài, hiện nay ñược sử dụng rộng rãi Hầu hết các thiết bị ñầu

cuối công cộng hiện nay ñều ñược thiết kế ñể vận hành càng dễ càng tố, tuy

nhiên một số thiết bị ñầu cuối này gọi là các thiết bị ñầu cuối tích hợp, ñược

trang bị với các tính năng tiên tiến dùng cho các dịch vụ ñặc biệt Từ ñó, việc sử

dụng truyền thông sẽ trở nên ña dạng hoá hơn, và việc cố gắng phát triển công

nghệ phù hợp cho các mục ñích ñó cũng sữ ñược thực hiện

vẽ sơ ñồ (Hình 1.3)

1.3- Mạng và dịch vụ viễn thông

1.3.1- Mạng viễn thông

a Định nghĩa:

Mạng viễn thông là tập hợp các trang thiết bị kỹ thuật ñể tạo ñiều kiện trao ñổi

thông tin theo yêu cầu của các ñối tượng trong mạng

b Các thành phần trong mạng:

* Thiết bị ñầu cuối thông tin (Terminal Equipment): Là nơi phát và nhận thông

tin

* Các trung tâm thông tin: Là nơi thu thập và xử lý thông tin nhằm phân phối

cho các ñối tượng có nhu cầu trong mạng

* Mạng truyền dẫn thông tin:

Được sử dụng ñể liên kết các thiết bị ñầu cuối thông tin với các trung tâm thông

tin và giữa các trung tâm thông tin ñược gọi là ñường dây thuê bao (ở ñây thuê

bao có cả thuê bao cá nhân và mạng thuê bao ñịa phương), nhưng hiệu suất sử

dụng thường là thấp (ñược tính theo thời gian sử dụng trên một khoảng thời gian

xét) Đường nối giữa các trung tâm thông tin với nhau ñược gọi là các ñường

trung kế)

Thuê bao: (Hình 1.4)

Vẽ sơ ñồ hình 1.4 ; 1.5

* Phần mềm của mạng (Kỹ thuật mạng):

Mô tả sự liên kết 3 nhóm thiết bị trên theo kiều nào Bao gồm các hệ thống báo

hiệu, các giao thức mạng, các quy chuẩn ñể 3 nhóm thiết bị trên hoạt ñộng có

hiệu quả

1.3.2- Dịch vụ viễn thông

a Định nghĩa:

Là phương tiện ñể liên kết thông tin với nhau diễn ra dưới 3 dạng (Tiếng nói,

chữ viết, hình ảnh) ñược biến ñổi thành tín hiệu ñiện ñể truyền ñi và gọi là thông

- Phục vụ trao ñổi thông tin bằng hình ảnh ñược gọi là mạng truyền hình ảnh

Ngoài ra còn có mạng Điện báo TELEX, mạng in ấn từ xa

Tất cả ñều ñược gọi chung là dịch vụ viễn thông và ñược chuẩn hoá chất lượng

QOS (Quality of Service - Chất lượng của dịch vụ)

b Đặc ñiểm của dịch vụ viễn thông:

* Thông tin có ñịa chỉ: Là thông tin phải ñược gửi ñến một ñịa chỉ nào ñó

* Thông tin không có ñịa chỉ: Là thông tin ñược phủ sóng cho một vùng không

gian nào ñó hay còn gọi là thông tin quảng bá

*Thông tin có tính một chiều: Như thông tin sử dụng ñể thông báo, thông tin

quảng bá,

* Thông tin có tính hai chiều: Như thông tin thoại,

* Xem xét thông tin có bị trễ theo thời gian hay không

Tất cả các thông tin trên ñều là thông tin ñiện

c Mạng ña dịch vụ:

Là một phương tiện kỹ thuật tốt nhất mà nó có thể cung cấp nhiều loại dịch vụ

cho hệ thống viễn thông nhằm thoả mãn nhu cầu của các ñối tượng sử dụng

2.1.1- Sơ ñồ khối:

Về cơ bản, tổng ñài số gồm có một mạng chuyển mạch, thiết bị báo hiệu, bộ

phối ghép, khối bảo dưỡng và một bộ ñiều khiển (Hình 2.1)

vẽ sơ ñồ (Hình 2.1)

Cả tổng ñài là một hệ thống, một hệ thống có thể chia ra nhiều phân hệ (gọi là

các hệ thống con), tuỳ theo mục ñích sử dụng của con người (có nghĩa là tổng

ñài có thể chia ra nhiều khối hơn hay ít khối hơn)

Tổng ñài tương tự chuyển mạch các tín hiệu âm thanh tương tự, như dạng vốn

có của nó và tự sử dụng các chuyển mạch ñiện cơ như các bộ chuyển mạch

ngang dọc và các bộ chuyển mạch lớn cấu thành mạng chuyển mạch

Còn tổng ñài số ñấu nối thông tin số 0 và 1 từ các mạch tổ hợp bán dẫn như các

LSI Do vậy, các chuyển mạch số sử dụng các phần tử chuyển mạch như các bộ

nhớ bán dẫn và các mạch cổng

2.1.2- Các chức năng của hệ thống tổng ñài:

Mặc dù các hệ thống tổng ñã ñược nâng cấp rất nhiều từ khi có ñược phát minh

ra các chức năng cơ bản của nó như ñã xác ñịnh các cuộc gọi của thuê bao, kết

nối với thuê bao bị gọi và sau ñó tiến hành phục hồi lại khi các cuộc gọi ñã hoàn

thành, hầu như vẫn như cũ Hệ tổng ñài dùng nhân công tiến hành các quá trình

này bằng tay trong khi hệ tổng ñài tự ñộng tiến hành các việc này bằng các thiết

bị ñiện

ở tổng ñài dùng nhân công, khi một thuê bao gửi ñi một tín hiệu thoại tới một

tổng ñài, nhân công cắm nút trả lời của ñường dây bị gọi vào ổ cắm của ñường

dây chủ gọi ñể thiết lập cuộc gọi với phía bên kia Khi cuộc gọi ñã hoàn thành

người vận hành rút dây nối ra và ñưa về trạng thái ban ñầu Hệ tổng ñài dùng

nhân công ñược phân loại thành loại ñiện từ và hệ dùng ắc quy chung Đối với

loại dùng ñiện tử, thì thuê bao lắp thêm cho mỗi ắc quy một nguồn ñiện Các tín

hiệu gọi và tín hiệu hoàn thành cuộc gọi ñược gửi tới người thao tác viên bằng

cách sử dụng từ trường Đối với hệ dùng ắc quy chung, cuộc gọi ñược ñơn giản

chuyển ñến người thao tác viên thông qua các ñèn báo hiệu

Trong hệ tổng ñài tự ñộng, các cuộc gọi ñược phát ra và hình thành thông qua

các bước (các chức năng của tổng ñài) sau:

Nhận dạng thuê bao chủ gọi:

Xác ñịnh sau khi thuê bao nhấc ống nghe và cuộc gọi ñược nối với mạch

ñiều khiển

Tiếp nhận số ñược quay:

Khi ñã ñược nối với mạch ñiều khiển, thuê bao chủ gọi bắt ñầu nghê tín hiệu

mời quay số và sau ñó chuyển số ñiện thoại của thuê bao bị gọi Hệ tổng ñài

thực hiện các chức năng này

Kết nối cuộc gọi:

Khi các số ñược quay ghi lại, thuê bao bị gọi ñã ñược xác ñịnh, thì hệ tổng ñài sẽ

chọn một bộ các ñường trung kế ñến tổng ñài của thuê bao bị gọi, và sau ñó

chọn một ñường rỗi trong số thuê bao ñó Khi thuê bao bị gọi nằm trong tổng ñài

nội hạt, thì một ñường gọi nội hạt ñược sử dụng

Chuyển thông tin ñiều khiển:

Khi ñược nối ñến tổng ñài của thuê bao bị gọi hay tổng ñài trung chuyển, cả hai

tổng ñài trao ñổi với nhau các thông tin cần thiết như số thuê bao bị gọi

Kết nối trung chuyển:

Trong trường hợp ñược nối ñến là tổng ñài trung chuyển Kết nối cuộc gọi và

chuyển thông tin ñiều khiển ñược nối ñến trạm chố và sau ñó thông tin như số

thuê bao bị gọi ñược truyền ñi

Kết nối trạm cuối:

Khi trạm cuối ñược ñánh giá là trạm nội hạt dựa trên số của thuê bao bị gọi ñược

truyền ñi, thì bộ ñiều khiển trạng thái máy bận của thuê bao gọi ñược tiến hành

Nếu máy không ở trạng thái máy bận, thì một ñường nối ñược nối với các ñường

trung kế ñược chọn ñể kết nối cuộc gọi

Truyền tín hiệu chuông:

Để kết nối cuộc gọi tín hiệu chuông ñược truyền và chờ cho ñến khi có trả lời từ

thuê bao bị gọi Khi trả lời, tín hiệu chuông bị ngắt và trạng thái ñược chuyển

thành trạng thái máy bận

Tính cước:

Tổng ñài chủ gọi xác ñịnh câu trả lời của thuê bao bị gọi và nếu cần thiết bắt ñầu

tính toán giá trị cước phải trả theo khoảng cách không gian gọi và theo thời gian

gọi

Truyền tín hiệu báo bận:

Khi tất cả các ñường trung kế ñều bị chiếm giữ theo các bước trên ñây hoặc thuê

bao bị gọi bận thì tín hiệu bận sẽ ñược truyền ñến thuê cho bao chủ gọi

Hồi phục hệ thống:

Trạng thái này ñược xác ñịnh khi cuộc gọi kết thúc Sau ñó tất cả các ñường nối

ñều ñược giải phóng

Để cho tổng ñài có ưu ñiểm hơn thì khi thiết kế cần phải xét ñến các ñiểm cơ

bản sau ñây:

- Tiêu chuẩn truyền dẫn:

Mục ñích ñầu tiên của việc ñấu nối ñiện thoại là truyền tiếng nói và theo ñó là

một chỉ tiêu của việc truyền dẫn ñể ñáp ứng chất lượng gọi phải ñược xác ñịnh

bằng cách xem xét sự mất mát khi truyền, ñộ rộng dải tần số truyền dẫn và tạp

âm

- Tiêu chuẩn kết nối:

Điều này liên quan ñến vấn ñề duy trì dịch vụ ñấu nối cho các thuê bao Nghĩa

là, ñó là chỉ tiêu về các yêu cầu ñối với các thiết bị tổng ñài và số các ñường

truyền dẫn nhằm bảo ñảm chất lượng kết nối tốt Nhằm mục ñích này, một mạng

lưới tuyến thích hợp có khả năng xử lý ñường thông có hiệu quả với tỉ lệ cuộc

gọi bị mất ít nhất phải ñược lập ra

- Độ tin cậy:

Các thao tác ñiều khiển phải ñược tiến hành phù hợp, ñặc biệt các lỗi xuất hiện

trong hệ thống với các chức năng ñiều khiển tập trung có thể gặp phải hậu quả

nghiêm trọng trong hệ thống Theo đĩ, hệ thống phải cĩ được chức năng sửa

chữa và bảo dưỡng hữu hiệu bao gồm việc chẩn đốn lỗi, tìm và sửa chữa

- Độ linh hoạt:

Số lượng các cuộc gọi cĩ thể xử lý thơng qua các hệ thống tổng đài đã tăng lên

rất nhiều và nhu cầu nâng cấp các chức năng hiện nay đã tăng lên Do đĩ, hệ

thống phải đủ linh hoạt để mở rộng và sửa đổi được

- Tính kinh tế:

Do các hệ thống tổng đài điện thoại là cơ sở cho việc truyền thơng đại chúng,

chúng phải cĩ hiệu quả về chi phí và cĩ khả năng cung cấp các dịch vụ thoại

chất lượng cao

Căn cứ vào các xem xét trên đây, một số loại tổng đài tự động đã được triển khai

và lắp đặt kể từ khi nĩ được đưa vào lần đầu tiên

2.2- Mạng lưới giữa các tổng đài:

2.2.1- Cấu hình mạng:

Cấu hình mạng cĩ nghĩa là các cách ghép nối các tổng đài thành một mạng

Ghép nối khơng chỉ cĩ mục đích là để cho nĩ hoạt động mà cịn ghép nối làm

sao cho nĩ hoạt động cĩ hiệu quả cao nhất

a Ghép lưới: (Hình 2.1)

vẽ hình

- Ưu điểm: Ghép lưới thường đơn giản, tạo mối nối trực tiếp, khơng cĩ chuyển

tiếp, nên nếu cĩ sự cố xảy ra ở một tổng đài nào đĩ thì khơng ảnh hưởng đến các

tổng đài khác ở trong mạng

- Nhược điểm: Trong trường hợp số lượng nút mạng (n) nhiều thì số nhĩm kênh

cũng tăng tỉ với n.n {Số nhĩm kênh : N = n(n - 1)/2}

Trong thực tế thì mạng hỗn hợp này ñược ứng dụng nhiều hơn, các tổng ñài lớn

sẽ ñược nối với nhau rồi bức xạ ra các tổng ñài nhỏ hơn

vẽ hình

2.2.2- Các cấp của mạng lưới và tổng ñài:

Tuỳ vào mạng và lĩnh vực sử dụng của tổng ñài mà ta chia tổng ñàu ra các cấp

khác nhau Thường ñược chia ra 3 cấp:

+ Cấp quốc tế

+ Cấp quốc gia

+ Cấp nội hạt

a Mạng liên lạc quốc tế:

Là mạng nối giữa các tổng ñài quốc tế hoặc giữa các cổng liên lạc quốc tế giữa

các quốc gia với nhau

b Mạng liên lạc quốc gia:

Một mạng quốc gia bao gồm một phân cấp của các mạng, vì vậy sự liên kết cần

ñược cung cấp một chiến lược ñịnh tuyến cho các cuộc gọi giữa hai thuê bao bất

kỳ Trong hầu hết các quốc gia có một mạng trung kế, nó là một thực thể riêng

biệt và có thể truy xuất từ các mạng hợp nối Các trung tâm sơ cấp hình thành

nên các giao tiếp giữa trung kế và các mạng hợp nối Mỗi tổng ñài cục bộ ñược

kết nối ñến một trung tâm sơ cấp là trực tiếp hoặc qua một tổng ñài hợp nối

Một trung tâm sơ cấp hình thành nên bậc ñầu tiên của một mạng trung kế, với

các bậc khác ñược dùng tuỳ vào diện tích của các quốc gia và chiến lược ñịnh

tuyến ñược dùng

c Mạng liên lạc nội hạt:

Là cấp thấp nhất trong mạng lưới viễn thông ñược sử dụng cho mục ñích ñấu nối

và cung cấp dịch vụ cho các thuê bao trong phạm vi gần nhất

3.1.1- Giới thiệu sơ lược về tổng ñài ñiện cơ - sự xuất hiện của tổng ñài SPC

Trước ñây, các tổng ñài cơ ñiện ñã sử dụng phương pháp chuyển mạch cơ ñiện

Các chức năng của tổng ñài nhờ vào các thao tác của các rơle hay các tiếp ñiểm

chuyển mạch kiểu từng nấc hoặc ngang dọc dưới sự khống chế của hệ thống

ñiều khiển Các tiếp ñiểm này ñã ñược hàn nối một cách chắc chắn theo cách

thức ñã ñịnh trước Các số liệu của tổng ñài như: Các dịch vụ thuê bao, phiên

dịch và tạo tuyến, các loại tín hiệu ñặc trưng ñược tạo ra bằng các kiểu mạch tổ

hợp lôgíc kiểu rơle ñã ñược ñấu nối cố ñịnh Vì thế mà khi cần thay ñổi các số

liệu ñể ñưa vào các dịch vụ mới cho các cấu trúc ñã ñược ñấu nối một cách chắc

chắn Vì thế mà tính linh hoạt trong công tác của tổng ñài loại này rất kém, ñồng

thời ñộ tin cậy trong việc kết nối cuộc gọi cũng như dung lượng số thuê bao, các

ñặc tính khác của một tổng ñài cơ ñiện không ñạt yêu cầu trong nhu cầu dịch vụ

thông tin cũng như sự phát triển xã hội hiện nay

Tổng ñài ñiện thoại SPC sử dụng phương thức chuyển mạch số ñã tạo ra một sự

tác ñộng to lớn ñến các mạng viễn thông trên thế giới Tổng ñài SPC ñược ñưa

vào sử dụng như là các phần của truyền dẫn số tích hợp và có thể thay thế hẳn

các ñơn vị chuyển mạch tương tự Các tổng ñài ñiện tử số SPC hiện nay là sự

kết hợp thành công giữa công nghệ ñiện tử và máy tính với ñiện thoại SPC xuất

hiện với những năm ñầu của thập kỷ 60 Sau 2 thập kỷ phát triển và ñã thành

công với một hệ thống tổng ñài ñiện tử số hoàn hảo

Tổng ñài SPC công cộng ñầu tiên No IESS ñã ñược phát triển bởi phòng thí

nghiệm BELL ở Mỹ vào tháng 5 năm 1965 Tổng ñài loại này cần cho mỗi cuộc

gọi một tuyến vật lý - một mạch ñường dây riêng rẽ

Hoạt ñộng theo phương thức này có tổn thất và không có khả năng chế tạo một

tổng ñài tiếp thống hoàn toàn Từ ñó người ta ñã hướng công việc vào phương

thức chuyển mạch hoạt ñộng theo nguyên lý phân theo thời gian Theo cách này

gian Phương pháp này cho phép có thể chế tạo một tổng ñài tiếp thống hoàn

toàn không tổn thất Đến năm 1970 tổng ñài ñiện tử số ñầu tiên ñược sản xuất và

sử dụng tại Pháp

Từ năm 1974 ñến 1986 là giai ñoạn phát triển nhanh nhất và có hiệu quả của kỹ

thuật tổng ñài số Nhiều nghiên cứu quan trọng và sự phát triển của kỹ thuật

công nghệ ñiện tử ñã cho ra các loại mạch tổ hợp vừa và lớn Điều nay có lợi

cho kỹ thuật tổng ñài số và máy tính phát triển Công việc nghiên cứu ñã ñóng

góp nhiều cho việc cải tạo mạng viễn thông theo hướng số hoá và hợp nhất ña

dịch vụ

Các tổng ñài nội hạt hiện nay có dung lượng từ 1.000 ñến hàng trăm nghìn thuê

bao, khả năng lưu thoát tải lên tới hàng trăm nghìn Erlang và có khả năng liên

kết cuộc gọi trong vòng vài nghìn milisecond (ms) Tổng ñài chuyển tiếp cũng

có dung lượng vài chục nghìn kênh và các mạch nghiệp vụ Nó có khả năng

chuyển mạch cho hàng trăm cuộc gọi mỗi giây

Với sự ñòi hỏi về nhu cầu thông tin, các thông tin ñiện thoại, thông tin số liệu,

truyền dẫn hình ảnh thông tin di ñộng ngày càng trở nên ña dạng Sự phát triển

của công nghệ ñiện tử ñã làm cho hệ thống thông tin ñược nâng cấp và phát

triển một cách rõ Và hiện nay, với kỹ thuật phát triển ngày càng cao, người ta

ñã hướng tói một mạng mà có thể phục vụ cho các loại thông tin khác nhau, với

tần số khác nhau ñó là mạng số ña dịch vụ (ISDN)

3.1.2- Những ưu ñiểm của tổng ñài SPC

Tính linh ñộng :

Tổng ñài SPC ñược ñiều khiển bằng chương trình ghi sẵn nên có mức ñộ linh

hoạt cao Tính linh hoạt có khía cạnh ngắn hạn và dài hạn ở khía cạnh dài hạn,

một loạt các chương trình ñược tạo ra cho phép hệ thống chuyển mạch cung cấp

nhiều khả năng và tiện ích cho công tác quản lý như ñánh số, tính cước, lập

tuyến, quản lý thuê bao Các tổng ñài ñã ñược lắp ñặt dễ dàng nâng cấp mà

không phá vỡ dịch vụ sẵn có

Các tiện ích thuê bao:

SPC cho một phạm vi rộng các tiện ích, thuê bao ñược cung cấp rẻ hơn và dễ

hơn so với tổng ñài cơ ñiện Các tiện ích mà tổng ñài SPC mang lại cho thuê bao

là:

- Quay số mã hoá ngắn

- Chuyển tiếp cuộc gọi

- Hồi âm chuông khi rỗi

- Cuộc gọi báo thức tự ñộng

- Ngăn chặn một cuộc gọi ñi hoặc ñến

- Lập hoá ñơn chi tiết

Các tiện ích quản lý:

Một tổng ñài SPC có thể quản lý một phạm vi rộng các tiện ích ñiều hành mà

nếu không có chúng thì việc quản lý sẽ trở nên ñắt và tốn kém công sức rất

nhiều Những thao tác hàng ngày ở tổng ñài ñều sử dụng những tiện ích này truy

nhập quan máy tính kết nối với tổng ñài hoặc là tại chỗ hoặc là tập trung ñiều

hành ñặt ở xa

Những ưu ñiểm bổ sung của công nghệ số:

Việc sử dụng các chuyển mạch số trong phạm vi tổng ñài SPC sẽ ñược bổ sung

thêm các ñặc tính sau:

- Tốc ñộ thiết lập cuộc gọi nhanh

- Tiết kiệm diện tích lắp ñặt

- Dễ dàng trong bảo dưỡng

- Chất lượng cuộc nối cao

- Có nhiều tiềm năng cho các dịch vụ phi thoại

- Hệ thống SPC kinh tế hơn so với tổng ñài tương tự tương ñương

- Thời gian lắp ñặt nhanh hơn so với tổng ñài tương tự

- SPC có hệ thống báo hiệu kênh chung (CCS)

3.1.3- Đặc ñiểm của tổng ñài SPC

Các tổng ñài SPC làm việc theo nguyên lý ñiều khiển theo chương trình ghi sẵn

loạt các lệnh ñã ghi sẵn ở trong các bộ nhớ Ngoài ra, các số liệu trực thuộc về

tổng ñài như số liệu về thuê bao, các bản phiên dịch ñịa chỉ, các thông tin về tạo

tuyến, tính cước, thống kê cũng ñược ghi sẵn vào bộ nhớ số liệu Qua mỗi

bước xử lý gọi sẽ nhận ñược một sự quyết ñịnh tương ứng với mọi loại dịch vụ,

số liệu ñã ghi sẵn ñể ñưa tới thiết bị xử lý dịch vụ ñó Nguyên lý chuyển mạch

như vậy gọi là chuyển mạch ñiều khiển theo chương trình ghi sẵn - SPC

Các chương trình và các số liệu ghi trong các bộ nhớ có thể thay ñổi ñược khi

cần thay ñổi nguyên tắc ñiều khiển hay tính năng của hệ thống Như vậy, người

quản lý có thể linh hoạt trong quá trình ñiều hành tổng ñài Như chúng ta ñã biết

máy tính hay bộ xử lý số có khả năng xử lý hàng chục nghìn ñến hàng trăm triệu

lệnh mỗi giây Vì vậy, khi ta sử dụng nó vào việc ñiều khiển tổng ñài thì ngoài

công việc ñiều hành chức năng các chương trình ñiều khiển và các số liệu ghi

trong bộ nhớ có thể thay ñổi dễ dàng, mang tính tức thời Do ñó, công việc ñiều

hành ñể ñáp ứng các yêu cầu của thuê bao trở nên ñơn giản, kể cả ñưa vào dịch

vụ mới cho thuê bao và thay ñổi các dịch vụ cũ thông qua các lệnh trao ñổi

người - máy Chẳng hạn như nhu cầu khôi phục lại dịch vụ cho thuê bao quá hạn

thanh toán cước hoặc thay ñổi từ phương thức chọn số xung thập phân sang

phương thức chọn số ña tần ta chỉ việc ñưa vào hồ sơ thuê bao các số liệu

thích hợp thông qua thiết bị vào ra dùng bàn phím

Trước ñây, khả năng ñáp ứng nhanh và có hiệu quả ñối với các yêu cầu của thuê

bao ñã thực sự trở nên bức xúc Nhưng nay không những tổng ñài SPC ñáp ứng

ñầy ñủ các yêu cầu này, mà ở một số dịch vụ ñặc biệt, khách hàng có thể thực

hiện ñược bằng các thao tác từ máy thuê bao như: yêu cầu quay số tắt, gọi trực

tiếp, báo thức, hỏi giờ còn rất nhiều dịch vụ khác mà hệ thống có thể cung cấp

tuỳ theo nhu cầu của khách hàng

Công tác vận hành và bảo dưỡng cụm tổng ñài SPC trong một vùng rất quan

trọng Nhờ có trung tâm vận hành và bảo dưỡng ñược các trang thiết bị trao ñổi

người - máy cùng với hệ thống xử lý mà công việc này ñược thực hiện dễ dàng

Ngoài việc vận hành và bảo dưỡng, các tổng ñài trung tâm còn bao quát cả việc

quản lý mạng như lưu lượng của tuyến và xử lý ñường vòng Tại ñây, cũng nhận

ñược các thông báo hỏng hóc về cước, sự cố từ các tổng ñài khu vực Cũng tại

ñây các phép ño cũng ñược thực hiện nhờ phát ñi các lệnh Tương tự như vậy,

những sự thay ñổi về dịch vụ cũng có thể ñược tạo ra nhờ các trung tâm xử lý

thông tin kiểu này

Nhờ vậy, công tác ñiều hành mạng trở nên có hiệu quả vì các bộ xử lý có khả

năng hoàn thành công việc với tốc ñộ rất cao nên nó có ñủ thời gian chạy các

chương trình thử vòng ñể phát hiện lỗi tự ñộng Do ñó, không cần chi phí thời

gian và nhân lực phục vụ cho các phép ño thử này

3.2- Nguyên lý tổng ñài SPC

3.2.1- Phân loại:

Nhiệm vụ quan trọng nhất của tổng ñài là cung cấp một ñường truyền tạm thời

ñể truyền dẫn tiếng nói ñồng thời theo hai hướng giữa các loại ñường thuê bao,

từ ñó ta có các loại mạch

Chuyển mạch nội hạt:

Là chuyển mạch ñể tạo tuyến nối cho các ñường trung kế dẫn tới các tổng ñài

khác

Chuyển mạch gọi ra:

Là chuyển mạch ñể tạo tuyến nối cho các ñường trung kế dẫn tới các tổng ñài

khác

Chuyển mạch gọi vào:

Là chuyển mạch ñể tạo tuyến nối cho các ñường trung kế từ các tổng ñài khác

tới ñường dây thuê bao của tổng ñài

Tổng ñài chuyển tiếp:

Là chuyển mạch ñể tạo tuyến nối cho các ñường trung kế ra tới một tổng ñài

khác Các nhiệm vụ của tổng ñài ñược thiết bị của tổng ñài thực hiện thông qua

quá trình trao ñổi báo hiệu với mạng ngoài Một tổng ñài nào ñó thực hiện ñược

3 loại chuyển mạch (chuyển mạch nội hạt, chuyển mạch gọi ra, chuyển mạch gọi

vào) gọi là tổng ñài chuyển tiếp Ngoài 2 loại tổng ñài nêu trên còn có loại tổng

ñài cơ quan (thường gọi là PABx) và tổng ñài cửa quốc tế Tổng ñài cơ quan

PABx dùng ñể tổ chức liên lạc trong cùng một cơ quan (liên lạc nội bộ) và ñấu

nối cho các thuê bao của nó ra mạng công cộng

Tổng ñài cửa quốc tế (còn gọi là tổng ñài gateway) dùng ñể tạo tuyến cho các

cuộc gọi của các thuê bao trong nước ra mạng quốc tế

3.2.2- Nhiệm vụ chung của một tổng ñài

Nhiệm vụ báo hiệu:

Trao ñổi báo hiệu với các mạng ngoài bao gồm mạng các ñường dây thuê bao và

trung kế ñấu nối tới các máy thuê bao hay tổng ñài khác

Nhiệm vụ xử lý thông tin báo hiệu và ñiều khiển thao tác chuyển mạch:

Thiết bị ñiều khiển chuyển mạch nhận ñược các thông tin từ các ñường dây thuê

bao và trung kế, xử lý các thông tin này và ñưa ra các thông tin ñiều khiển hoặc

cấp báo ñến các ñường dây thuê bao hay trung kế hoặc ñể ñiều khiển các thiết bị

chuyển mạch hoặc các thiết bị phụ trợ ñể tạo tuyến nối

Tính cước:

Tạo ra các số liệu cước phù hợp với từng loại cuộc gọi sau khi mỗi cuộc gọi kết

thúc Số liệu cước này sẽ ñược xử lý tạo thành các bản cước phục vụ cho công

tác thanh toán cước Tất cả các nhiệm vụ trên ñược thực hiện có hiệu quả nhờ sử

dụng máy tính ñể ñiều khiển tổng ñài

3.2.3- Cấu trúc ñiều khiển của tổng ñài SPC

A Cấu tạo:

Tuy có sự khác nhau giữa các tổng ñài hiện ñang sử dụng trên thế giới nhưng tất

cả các hệ thống ñều giống nhau về cơ cấu phân bố và các khối chức năng Hình

3.1 là sơ ñồ khối ñơn giản của một tổng ñài SPC

B Nhiệm vụ các khối chức năng

a Thiết bị kết cuối:

Thiết bị kết cuối gồm các mạch kết cuối thuê bao, kết cuối trung kế tương tự và

kết cuối số

Mạch kết cuối thuê bao:

- Mạch ñường dây thuê bao: Cung cấp các chức năng BORSCHT

- Mạch tập trung thuê bao: Tập trung tải cho nhóm ñường dây thuê bao

- Mạch kết cuối trung kế tương tự:

Chứa các chức năng trung kế dùng cho các cuộc gọi ra, gọi vào, gọi chuyển tiếp;

Chúng làm nhiệm vụ cấp nguồn giám sát cuộc gọi, phân phối báo hiệu Mạch

này không làm nhiệm vụ tập trung tải nhưng thực hiện chuyển ñổi A/D ở các

tổng ñài

- Trung kế tương tự số: Thực hiện các chức năng sau:

1 Tạo khung: Nhận dạng tín hiệu ñồng bộ khung ñể phân biệt từng khung

của tuyến số liệu PCM ñưa từ các tổng ñài khác tới

2 Đồng bộ khung: Sắp xếp khung số kiệu mới phù hợp với hệ thống tuyến

PCM

3 Nén dãy bit “0”: Vì dãy tín hiệu PCM có nhiều quãng chứa nhiều Bit “0”

sẽ khó phục hồi tín hiệu ñồng bộ ở phía thu nên ta thực hiện nén các quãng tín

hiệu có nhiều bit “0” liên tiếp ở phía phát

4 Đảo cực tính: Biến ñổi dãy tín hiệu ñơn cực từ hệ thống ñưa ra thành dãy

tín hiệu lưỡng cực trên ñường dẫn và ngược lại

5 Xử lý cảnh báo: Xử lý cảnh báo từ ñường truyền PCM

6 Phục hồi xung nhịp: Phục hồi dãy xung nhịp từ dãy tín hiệu thu

7 Tách thông tin ñồng bộ: Tách thông tin ñồng bộ từ dãy tín hiệu thu

8 Báo hiệu: Thực hiện chức năng giao tiếp báo hiệu ñể phối hợp các loại

báo hiệu giữa các loại tổng ñài ñang xem xét và tổng ñài khác qua các ñường

trung kế

b Thiết bị chuyển mạch:

Thiết bị chuyển mạch có 2 chức năng chính:

Chức năng chuyển mạch:

Chức năng này ñể thực hiện tuyến nối giữa 2 hay nhiều thuê bao của tổng ñài

hoặc giữa tổng ñài naỳ với tổng ñài khác

Chức năng truyền dẫn:

Trên cơ sỏ tuyến nối ñã ñược thiết lập, thiết bị chuyển mạch thực hiện truyền

dẫn tín hiệu thoại và tín hiệu báo giữa các thuê bao với ñộ tin cậy và ñộ chính

Có hai loại hệ thống chuyển mạch:

Hệ thống chuyển mạch tương tự (Analog Switch):

+ Phương thức chuyển mạch không gian (Space Division Switching Mode):

Trường chuyển mạch theo phương thức này có thể sử dụng tiếp ñiểm ñiện tử hay

cơ ñiện như loại rơle

+ Phương thức chuyển mạch thời gian (Time Division Switching Mode):

Chuyển mạch PAM (Pulse Amplitude Modulation), tức là chuyển mạch theo

phương thức ñiều biên xung

Hệ thống chuyển mạch số (Digital Switching):

Còn gọi là chuyển mạch PCM (Pulse Code Modulation) Đây là một loại của

phương thức chuyển mạch thời gian

c B ộ ñiều khiển trung tâm:

Bao gồm một bộ xử lý có công suất lớn cùng các bộ nhớ trực thuộc Bộ xử lý

này ñược thiết kế tối ưu ñể xử lý gọi và các công tác liên quan trong một tổng

ñài

Bộ xử lý chuyển mạch: Bao gồm một bộ xử lý trung tâm, các bộ nhớ chương

trình, số liệu và phiên dịch cùng với thiết bị vào ra làm nhiệm vụ phối hợp ñể

ñưa các thông tin vào và lấy các lệnh ra

Bộ xử lý thông tin:

Là một bộ vi xử lý tốc ñộ cao và có tốc ñộ xử lý tuỳ thuộc vào vị trí chuyển

mạch của nó Bộ xử lý trung tâm làm nhiệm vụ ñiều khiển thao tác của thiết vị

chuyển mạch

Bộ nhớ chương trình:

Để ghi lại các chương trình ñiều khiển các thao tác chuyển mạch các chương

trình này ñược gọi ra và xử lý cùng với các số liệu cần thiết

Bộ nhớ số liệu:

Để ghi lại tạm thời các số liệu cần thiết trong quá trình xử lý các cuộc gọi như

ñịa chỉ thuê bao, trạng thái bận rỗi của các ñường dây thuê bao hay trung kế

Chứa các thông tin về loại ñường dây thuê bao hay trung kế, chủ gọi và bị gọi,

mã tạo tuyến, thông tin cước

Bộ nhớ số liệu là bộ nhớ tạm thời, còn các bộ nhớ chương trình và phiên dịch là

các bộ nhớ bán cố ñịnh Số liệu hay chương trình trong bộ nhớ bán cố ñịnh

không thay ñổi trong quá trình xử lý cuộc gọi, còn thông tin trong bộ nhớ tạm

thời thì thay ñổi liên tục từ bắt ñầu ñến lúc kết thúc cuộc gọi

Bộ ñiều khiển trung tâm phải hoàn thành các nhiệm vụ kịp thời hay còn gọi là

xử lý thời gian thuộc các công việc sau:

1 Nhận xung hay mã chọn số (các số ñịa chỉ)

2 Chuyển các tín hiệu ñịa chỉ ñi ở các trường hợp chuyển tiếp cuộc

gọi

3 Trao ñổi các loại báo hiệu cho thuê bao hay các tổng ñài khác

4 Phiên dịch và tạo tuyến qua trường chuyển mạch

d Thiết bị ngoại vi và chuyển mạch:

Các thiết bị ño thử ở ñường dây thuê bao và trung kế, thiết bị phối hợp báo hiệu,

thiết bị ñiều khiển ñấu nối hợp thành thiết bị ngoại vi chuyển mạch

Thiết bị ño thử trạng thái ñường dây:

Nhiệm vụ của thiết bị này là phát hiện và thông báo cho bộ phận trung tâm tất cả

các biến cố báo hiệu và các tín hiệu trên ñường dây thuê bao và trung kế nối

tổng ñài

Thiết bị phố hợp báo hiệu:

Thiết bị này là tầng ñệm giữa bộ xử lý trung tâm có công suất tín hiệu ñiều

khiển nhỏ (có tốc ñộ cao) và các mạch tín hiệu ñường dây có công suất lớn (có

tốc ñộ thấp) Đây cũng là thiết bị ngoại vi có cả ñơn vị phần cứng và phần mềm

bao gồm cấp xử lý mgoại vi Nó có nhiệm vụ ñiều khiển thao tác hay phục hồi

các rơle cung cấp các dạng tín hiệu ở mạch ñường dây hay mạch nghiệp vụ dưới

sự ñiều khiển của bộ xử lý trung tâm

Thiết bị ñiều khiển ñấu nối:

Làm nhiêmj vụ chuyển giao các lệnh thiết lập và giải phóng các tuyến vật lý qua

trường chuyển mạch từ bộ xử lý trung tâm Các tuyến vật lý này chỉ ñược thiết

lập hay giải phóng khi ñã chuẩn bị sẵn trong bộ nhớ của bộ xử lý trung tâm Bộ

xử lý trung tâm trong trường hợp này ñóng vai trò là bộ xử lý ñiều khiển liên

lạc Thông tin tạo tuyến gọi trong các bộ nhớ ñược lưu trữ cho tới khi tuyến nối

ñược giải phóng hay cuộc gọi ñã hoàn thành

vẽ hình:3.2

e Thiết bị ngoại vi báo hiệu:

Tín hiệu báo hiệu giữa các tổng ñài tự ñộng có 2 dạng tín hiệu: thập phân và ña

tần

Với dạng mã thập phân, các chữ số ñịa chỉ thuê bao ñược truyền ở dạng chuỗi,

mỗi chuỗi ñại diện cho một chữ số và có từ 1 ñến 10 xung Để tăng tốc ñộ thiết

lập tuyến nối và cải thiện ñộ tin cậy của hệ thống thông tin người ta ñã ñưa vào

tín hiệu ña tần ở dạng tổ hợp Trong hệ thống này, mỗi tín hiệu báo hiệu là một

tổ hợp 2 số Có hai hoại hệ thống báo hiệu: Báo hiệu kênh chung và báo hiệu

kênh riêng, phần này sẽ ñược xét ñến ở chương sau

f Thiết bị trao ñổi người - máy:

Trong tất cả các tổng ñài SPC, người ta ñã sử dụng thiết bị trao ñổi người – máy

ñể vận hành, quản lý và bảo dưỡng tổng ñài trong quá trình khai thác Các thiết

bị này bao gồm các thiết bị hiển thị có bàn phím ñiều khiển, các máy in tự ñộng,

các thiết bị ño thử ñường dây và mạch thuê bao Chúng ñược dùng ñể ñưa các

lệnh quản lý và bảo dưỡng vào thiết bị xử lý thao tác và bảo dưỡng tổng ñài

(trong trường hợp này có thể bộ xử lý trung tâm ñảm nhiệm cả chức năng

chuyển mạch hoặc hai bộ xử lý riêng) Các lệnh này ñược thực hiện và kết quả

ñược ñưa từ hệ thống xử lý ra, hiện lên màn hình và in giấy trong trường hợp

cần thiết

Ngoài ra hệ thống này còn tự ñộng truyền các loại thông tin về trạng thái làm

việc của các thiết bị tổng ñài hoặc các thông tin cảnh báo hệ thống và hiển thị

ñể thông báo kịp thời cho người quản lý biết trạng thái làm việc của các thiết bị

tổng ñài

Ngoài ra các thiết bị nêu trên, ở các tổng ñài SPC trung tâm còn có các loại thiết

bị ngoại vi nhớ số liệu Thiết bị này bao gồm các khối thiết bị ñiều khiển băng

từ và ñĩa từ Chúng có tốc ñộ làm việc cao, dung lượng lớn và cũng dễ nạp phần

mềm vào các loại bộ nhớ của các loại bộ nhớ xử lý các thông tin cước, thống

kê

trong tổng ñài 4.1- Phân hệ chuyển mạch

Mạng chuyển mạch là một hệ thống mà trong ñó các tín hiệu yêu cầu ñều phải

truyền qua môi trường của nó, môi trường này còn gọi là môi trường chuyển

mạch Các tín hiệu trên có thể mang thông tin tiếng nói hoặc số liệu Nhiều tín

hiệu của các kênh (như kênh tiếng nói) ñược số hoá và ghép theo thời gian vào

một ñường truyền dẫn rồi chuyển qua môi trường chuyển mạch

Trong trường chuyển mạch có các kênh dẫn sau:

Kênh cố ñịnh (kênh thường trực): Được ứng dụng ñể trao ñổi thông tin

giữa các bộ phận tổng ñài như cấp kênh kênh ñồng hồ, cấp kênh trao ñổi tin giữa

bộ ñiều khiển và bộ nhớ

Kênh bán cố ñịnh: Chỉ sử dụng ở một thời ñiểm nào ñó như ñưa ra thông

báo cho người sử dụng khi có yêu cầu

Kênh tạm thời: Cấp cho người sử dụng ñể trao ñổi thông tin như kênh nối

giữa 2 cuộc gọi

Như vậy, mạng chuyển mạch tạo ra kênh dẫn cấp cho người sử dụng cũng như

các ñối tượng khác trao ñổi thông tin nhờ kênh dẫn ñó

* Chuyển mạch cuộc gọi:

4.1.1- Phân loại chuyển mạch cuộc gọi:

Có nhiều loại chuyển mạch cuộc gọi bao gồm các chuyển mạch loại cơ ñiện và

ñiện tử ñược sử dụng trong các tổng ñài Chúng có thể ñược phân loại rộng lớn

thành các loại chuyển mạch phân chia không gian và các loại chuyển mạch

ghép

a Chuyển mạch phân chia không gian:

Các chuyển mạch phân chia không gian thực hiện việc chuyển mạch bằng cách

mở/ñóng các cổng ñiện tử hoặc dùng các rơle ñiện tử Loại chuyển mạch này

ñược cấu tạo bởi các bộ phận sau:

- Chuyển mạch cơ kiểu ñộng truyền

- Chuyển mạch cơ kiểu mở/ñóng

- Chuyển mạch cơ kiểu rơle ñiện tử

- Chuyển mạch ñiện từ kiều phân chia không gian

Loại chuyển mạch cơ kiểu chuyển ñộng truyền là loại chuyển mạch thực hiện

việc vận hành cơ tương tự như chuyển mạch xoay Chuyển mạch lựa chọn dây

rỗi trong quá trình dẫn truyền và tiến hành các chức năng ñiều khiển ở mức nhất

ñịnh Do tính ñơn giản của nó, nên nó ñược sử dụng rộng rãi trong các tổng ñài

tự ñộng ñầu tiên phát triển Tuy nhiên, do tốc ñộ thực hiện chậm, sự mòn các

ñiểm tiếp xúc và gây ra sự rung ñộng cơ học, nên ngày nay nó ít ñược sử dụng

Loại chuyển mạch cơ kiểu mở/ñóng ñã ñược phát triển ñể cải tiến yếu ñiểm của

loại chuyển mạch cơ chuyển ñộng truyền bằng cách ñơn giản hoá các thao tác cơ

học bằng các thao tác mở/ñóng Loại chuyển mạch này không có chức năng ñiều

khiển lựa chọn và ñược thực hiện theo giả thiết là mạch gọi và mạch ñiều khiển

là hoàn toàn tách riêng nhau Loại này hiện nay ñang ñược sử dụng rộng rãi bởi

tính linh hoạt của nó

Chuyển mạch kiểu rơle ñiện từ là loại chuyển mạch có rơle ñiện tử ở mỗi ñiểm

cắt của loại chuyển mạch loại thanh chéo Đối với loại chuyển mạch cơ kiểu

mở/ñóng ñược mô tả ở trên, thì thao tác mở/ñóng ñược thực hiện nhờ việc ñịnh

cắt thông qua thao tác cơ học theo chiều ñứng, chiều ngang trong khi chuyển

mạch kiểu rơle ñiện tử, thì ñiểm cắt có thể ñược lựa chọn theo hướng của luồng

ñiện trong cuộn dây của rơle Vì thế các thao tác cơ học cũng như việc mở/ñóng

các tiếp ñiểm có thể ñược tiến hành nhanh chóng hơn

Loại chuyển mậch ñiện tử kiều phân chia không gian có một cổng ñiện tử ở mỗi

ñiểm cắt của chuyển mạch có thanh cắt chéo Loại này có nhược ñiểm là không

tương thích với các phương pháp cũ, sự mất tín hiệu cuộc gọi và nhiễu xuyên âm

còn chiếm tỉ lệ cao nên hiện nay loại này chưa ñược sử dụng rộng rãi, nhưng

trong tương lai thì loại này có thể ñược sử dụng rộng rãi hơn bởi tính tích hợp

của nó do việc sử dụng các mạch ñiện tử như các ICs hay các LSis

b Chuyển mạch ghép:

Các loại chuyển mạch ñược vận hành trên cơ sở truyền tải tập trung ñược sử

dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền dẫn Có các loại chuyển mạch phân chia

thời gian ñể ghép các cuộc gọi dựa vào thời gian và chuyển mạch phân chia tần

số ñể ghép các cuộc gọi dựa trên cơ sở tần số

Nguyên lý sử dụng các loại chuyển mạch phân chia thời gian là nó tách nhịp

thông tin có pha ñã ñịnh bằng cách sử dụng ma trận nhịp có pha thay ñổi trong

khi nguyên lý dùng cho phương pháp phân chia tần số là tách các tín có các tần

số cần thiết bằng cách sử dụng bộ lọc có thể thay ñổi Phương pháp phân chia

tần số ñược là có các vấn ñề kỹ thuật như là việc phát sinh các tần số khác nhau,

việc cung cấp và ngắt các tần số cũng như các bộ lọc có thể bị biến ñổi, ñồng

thời nó không kinh tế Phương pháp này ñược nghiên cứu rộng rãi trong thời kỳ

ñầu nhưng chưa ñược ñưa vào sử dụng cho hệ tổng ñài phân tải Một phương

pháp chuyển mạch có ưu ñiểm hơn nhiều so với phương pháp chuyển mạch trên

dố là phương pháp chuyển mạch phân chia thời gian, phương pháp này ñược

ñưa vào thời kỳ ñầu từ khi xuất hiện tổng ñài ñiện tử và cũng ñang ñược nghiên

cứu tiếp ñến ngày nay (Hình 4.1)

vẽ sơ ñồ

Trải qua một quá trình dài ñể nghiên cứu và phát triển thành công chuyển mạch

PAM Khi nó ñược ñưa ra, do thiết kế ñơn giản của nó, chuyển mạch PAM ñược

sử dụng cho hệ tổng ñài có dung lượng loại vừa Phương thức thông minh PAM

là miền khởi của thông tin số (PCM), khi mới phát minh ra phương thức ghép

kênh theo thời gian trên cơ sở lý thuyết lấy mẫu Người ta ñã áp dụng nó trong

hệ thống truyền dẫn như trong quá trình xử lý PCM, tín hiệu PAM là bán sản

phẩm của quá trình xử lý tương tự theo phương thức PCM Tín hiệu PAM chức

các thông tin cần truyền ñi ở giá trị tức thời của biên ñộ lấy mẫu Vì nó chưa phù

hợp cho các tổng ñài có dung lượng lớn với những vấn ñề của nó về các ñặc

ñiểm thoại như tạp âm, nhiễu xuyên âm, ñiều biên ký sinh Đồng thời nó là loại

chuyển mạch PCM dự kiến là một trong các thành phần chính của IDN hay

ISDN ñể xử lý nhiều loại thông tin cùng một lúc bao gồm cả số liệu

Mạng số tích hợp kết hợp hệ truyền dẫn và hệ chuyển mạch thông qua sử dụng

công nghệ PCM Do phương pháp này sử dụng mạch số, nó ñược dự ñịnh sẽ vi

mạch hoá các chuyển mạch trong tương lai gần ñây Khi sử dụng loại chuyển

mạch này, việc chuyển mạch ñược tiến hành trong giai ñoạn dồn kênh theo các

ñặc tính thoại ổn ñịnh của PCM Phương thức chuyển mạch PCM có thể hỗ trợ

cho chuyển mạch rơle nhiều mức hoạt ñộng dễ dàng hơn Như ñã trình bày,

phương pháp chuyển mạch này sẽ ñược sử dụng rộng rãi trong tương lai

4.1.2- Chuyển mạch PCM:

Chuyển mạch PCM là loại chuyển mạch ghép hoạt ñộng dựa vào công nghệ dồn

kênh phân chia thời gian và ñiều chế xung mã PCM là phương pháp truyền biên

ñộ của PAM sau khi ñã ñược lượng tử hoá nó và sau ñó biến ñổi nó thành các

mã nhị phân Do ñó, việc tái mã hoá có thể ñược tiến hành dễ dàng vì nó có thể

phân biệt ñược với các tín hiệu khác ngay cả khi có tạp âm và nhiễu xuyên âm

trên ñường truyền dẫn Ngoài ra, ñể thực hiện chuyển mạch phân chia thời gian

có thể dùng các chuyển mạch thời gian ñể trao ñổi khe thời gian và chuyển mạch

phân chia theo thời gian

Mỗi tổng ñài ñều có các cổng bao gồm các thiết vị kết cuối ñường dây thuê bao,

các mạch hợp nối, mạch trung kế và quốc tế

Trong các tổng ñài Analog, chuyển mạch ñược chia theo không gian Một ñường

dẫn chuyển mạch dành riêng ñược thiết lập ñể phục vụ cho một cuộc gọi và

chiếm dụng trong suốt thời gian ñàm thoại Trong tổng ñài chuyển mạch số, việc

chuyển mạch cho các cuộc gọi ñược thực hiện bằng cách mở hay ñóng thường

xuyên các cổng logic theo từng khoảng thời gian, cho phép các tín hiệu ñiện

dưới dạng các chữ số nhị phân ñi qua các ñường dẫn vật lý Bằng cách này một

số các cuộc gọi ñược chia sẻ thời gian ñể sử dụng cùng một ñường dẫn chuyển

mạch Các tín hiệu của nó không ñược truyền một cách liên tục nhưng ñược

truyền trong các khe thời gian ñược chọn dưới dạng một chuỗi xung tổng hợp

a Chuyển mạch thời gian:

Một chuyển mạch bao gồm các bộ nhớ bán dẫn ñược gọi là chuyển mạch thời

mạch thời gian sử dụng các bộ nhớ bán dẫn như các bộ nhớ MOS hoặc các bộ

nhớ hai cực Chuyển mạch thời gian có chức năng lưu các tín hiệu âm thanh và

các tín hiệu khác ñã ñược mã hoá theo kỹ thuật số trên luồng cao và nó có dung

lượng chuyển mạch tương ñương với số lượng khe thời gian ñược ghép Số

lượng khe thời gian ñược ghép mà chuyển mạch T có thể chuyển mạch ñược

cũng chính là mức ghép trên luồng cao, nên dung lượng của bộ nhớ chuyển

mạch T cũng bị hạn chế

Nguyên lý ghép theo thời gian:

Các tín hiệu âm thanh (tín hiệu tương tự) trên các mạch vào a, b và n ñược mã

hoá bằng một bộ Mã hoá - Giải mã ñược gọi là CODEC, biến ñổi thành các tín

hiệu số 8 bit A,B và N Với tần số lấy mẫu 8 kHZ, ñộ dài thời gian của các tín

hiệu 8 bit là 125µs tốc ñộ truyền dẫn 64 kbit/s (Hình 4.2)

Vẽ hình

Các tín hiệu số ñược mã hoá bằng CODEC ñược lưu tạm thời trong bộ nhớ gồm

các mạch bán dẫn tích hợp như LSI ñể ghép kênh, ghép kênh theo thời gian sẽ

không thể thực hiện ñược nếu các tín hiệu A,B và N chiếm toàn bộ chu kỳ

125µs Do ñó, khi có n tín hiệu cần ghép, chúng sẽ ñược ñọc ra tại từng khoảng

thời gian là 125µs/n và ñược chuyển vào luồng tốc ñộ cao Đường chung trên

ñó truyền tín hiệu ñược ghép gọi là ñường tốc ñộ cao

Lấy khoảng thời gian ñọc từ bộ nhớ là 125µs/n có nghĩa là tốc ñộ ñọc lớn hơn

tốc ñộ truyền dẫn làm cho lớn hơn tốc ñộ truyền dẫn n lần (Hình 4.3a)

Vẽ hình

Ghép kênh theo thời gian ñược thực hiện bằng việc dịch chuyển thời gian bằng

125µs khi ñọc tín hiệu ra khỏi bộ nhớ Từng tín hiệu ñược ñọc ra khỏi bộ nhớ

theo tín hiệu “ñọc” do bộ ñiều khiển ñọc gửi ñến (Hình 3.4b)

vẽ hình

Trên luồng có tốc ñộ cao, trong chu kỳ 125µs, các tín hiệu A, B và N ñối với

n kênh ñược sắp xếp một cách tuần tự tại các thời ñiểm tương ứng t1, t2 tn Vì

các thời ñiểm này của các tín hiệu t1,t2, , tn ñược xác ñịnh bằng các thời ñiểm

mà tại ñó các tín hiệu “ñọc” ñược gửi ñến các bộ nhớ của từng mạch vào, có thể

cho rằng các mạch vào ñộc lập này tương ứng với các thời ñiểm trên luồng tốc

ñộ cao (Hình 4.4)

Khoảng thời gian chiếm kênh trên luồng cao ñược gọi là một khe thời gian

Trong trường hợp ghép n kênh, một khe thời gian tương ứng với (125µs)

Trao ñổi khe thời gian:

Nhóm tín hiệu ghép thời gian trong chu kỳ 125µs ñược gọi là một khung

Các tín hiệu số ñã ñược ghép kênh trên luồng cao ñược ñưa vào chuyển mạch

thời gian (CM - T) Chuyển mạch T gồm các bộ nhớ bán dẫn, nó có chức năng

nhớ và trao ñổi vị trí thời gian của các tín hiệu giữa các mạch vào và ra

Việc trao ñổi vị trí thời gian trong chuyển mạch thời gian ñược thực hiện giữa

các khe thời gian và các tín hiệu ghép thời gian Sự trao ñổi vị trí ghép thời gian

của các tín hiệu số ñược gọi là trao ñổi khe thời gian Trao ñổi khe thời gian

ñược thực hiện bằng việc lưu tạm thời các tín hiệu ñược truyền trên luồng cao

vào các bộ nhớ của chuyển mạch thời gian (ghi) và sau ñó ñọc các tín hiệu ñã

ñược lưu này bằng thứ tự khác với khi viết vào

Chuyển mạch thời gian ñược mô tả ở hình 4.5 bao gồm hệ thống ghép kênh tín

hiệu theo thời gian, trao ñổi các khe thời gian dưới sự ñiều khiển của bộ ñiều

khiển chuyển mạch và bộ tách kênh Luồng cao phía trái là luồng cao ñầu vào,

và luồng cao phía phải là luồng cao ñầu ra Các tín hiệu ñược ghép theo thời

gian ñược chuyển từ luồng cao phía trái ñến chuyển mạch thời gian, sau khi trao

ñổi khe thời gian chúng ñược gửi ñến luồng cao ở phía phải

vẽ hình 4.5

Để thực hiện ñược chính xác, các bộ nhớ trong chuyển mạch thời gian không

cho phép ghi và ñọc các tín hiệu tại cùng một thời ñiểm Vì vậy, khoảng thời

gian tương ứng với một khe thời gian ñược chia làm hai nửa: một nửa ñược sử

dụng cho ghi và nửa còn lại cho ñọc

Một loạt các thao tác ghi tín hiệu vào chuyển mạch thời gian ñược gọi là chu kỳ

ghi và thao tác ñọc tín hiệu ra khỏi chuyển mạch thời gian ñược gọi là chu kỳ

Điều khiển trao ñổi khe thời gian:

Để hoàn thành việc trao ñổi khe thời gian, cần phải thực hiện việc ghi vào và

ñọc ra khỏi chuyển mạch thời gian ñối với từng khe thời gian T1, T2, , Tn Có

hai kiểu ñiều khiển ñược sử dụng cho mục ñích này ñó là ñiều khiển tuần tự và

ñiều khiển ngẫu nhiên

Điều khiển tuần tự là kiểu ñiều khiển trong ñó các ñịa chỉ của bộ nhớ trong

chuyển mạch thời gian ñược phân nhiệm một cách tuần tự trong khi ghi vào và

ñọc ra khỏi chuyển mạch thời gian

Trong ñiều khiển tuần tự, một bộ ñếm khe thời gian ñược sử dụng ñể thu nhận

bộ nhớ ñịa chỉ Bộ ñếm này sẽ tăng thêm một vào ñịa chỉ sau mỗi lần thay ñổi

khe thời gian

Điều khiển ngẫu nhiên là phương pháp trong ñó các ñịa chỉ trong chuyển mạch

thời gian không tương ứng với thứ tự của các khe thời gian T1, ., Tn nhưng

chúng ñược phân nhiệm từ trước theo việc ghi vào và ñọc ra của chuyển mạch

thời gian

Trong ñiều khiển ngẫu nhiên một bộ nhớ ñược sử dụng ñể nhận ñịa chỉ bộ nhớ,

và các ñịa chỉ này là mối quan hệ giữa các ñịa chỉ bộ nhớ trong chuyển mạch

thời gian và các khe thời gian ñược chọn trước

Khi ghi vào chuyển mạch thời gian ñược thực hiện một cách tuần tự cho các ñịa

chỉ từ 1 ñến n Do vậy, ñó là kiểu ñiều khiển tuần tự Mặt khác, khi ñọc tín hiệu

ra khỏi chuyển mạch thời gian, các ñịa chỉ ñược phân nhiệm trước, ñó là ñiều

khiển ngẫu nhiên

Mặt khác, phương pháp ñiều khiển trao ñổi khe thời gian trong ñó việc ghi vào

các bộ nhớ ñược thực hiện bằng ñiều khiển ngẫu nhiên và việc ñọc từ các bộ nhớ

ñược thực hiện theo kiểu tuần tự ñược gọi là ñiều khiển ghi ngẫu nghiên/ ñọc

tuần tự

Hoạt ñộng của các phương pháp này (cụ thể như ở hình 4.5 là phương pháp ghi

tuần tự/ñọc ngẫu nhiên): Bộ ñếm khe thời gian ñược phân nhiệm cho luồng cao

ñầu vào ñể sử dụng cho việc ghi tín hiệu vào chuyển mạch thời gian và bộ nhớ

ñược sử dụng ñể ñọc các tín hiệu từ chuyển mạch thời gian

Để ghi tín hiệu một cách tuần tự vào chuyển mạch thời gian, các nội dung ñược

hiển thị trong bộ ñếm khe thời gian ñược sắp xếp giống như thứ các khe thời

gian và các ñịa chỉ trong bộ nhớ Có nghĩa là khi nội dung của bộ nhớ thời gian

là 1, tín hiệu A trong khe thời gian T1 ñược ghi vào ñịa chỉ bộ nhớ # 1 Sau ñó

nội dung của bộ ñếm khe thời gian tuần tự tăng lên 1 và nội dung sau n lại sẽ trở

thành 1

Bộ nhớ ñiều khiển gồm các ñịa chỉ bộ nhớ ñể ñọc ra phù hợp với các không

gian

Trong chuyển mạch không gian, bậc ghép của các khe thời gian ñược tăng lên

bằng việc mở/ñóng các cổng với tín hiệu 8 bit song song như trong trường hợp

của các chuyển mạch thời gian

Chuyển mạch giữa các luồng cao ñòi hỏi các mạch cổng phải có tốc ñộ cao Các

công tắc ñiện cơ không ñáp ứng ñược yêu cầu về tốc ñộ Do ñó, chủ yếu sử dụng

các mạch cổng bán dẫn

Để ñiều khiển các mạch cổng này, cần có n bộ nhớ ñiều khiển tương ứng với các

luồng cao ñầu ra

Để chuyển mạch không gian hoạt ñộng với n luồng cao ñầu vào cần phải cung

cấp một bậc ghép bằng n và các vị trí khe thời gian trên các luồng cao riêng biệt

phải hoàn toàn ñồng nhất với nhau Ngoài ra các bộ nhớ ñiều khiển phải hoạt

ñộng ñồng bộ với các khe thời gian

c Kết hợp giữa chuyển mạch thời gian và chuyển mạch không gian

Một mạng chuyển mạch có dung lượng lớn có thể ñược thiết lập bằng cách kết

Cấu trúc này cho phép hệ thống xử lý các cuộc gọi một cách không bị ngắt

quãng (xem hình 4.8a) Trong việc ñiều khiển mạng, việc lựa chọn khe thời gian

ở ñầu vào/ñầu ra và khe thời gian ở chuyển mạch không gian là không liên quan

ñến nhau Nghĩa là, trong trường hợp của T - S - T thì khe thời gian ñầu vào có

thể ñấu nối với khe thời gian ñầu ra bằng cách dùng khe thời gian trong ñường

chéo của chuyển mạch không gian

Cấu trúc S - T - S

vẽ hình 4.8.b

Phương pháp S - T - S, quá trình cũng tương tự như T - S - T Trên hình 4.8b

việc lựa chọn khe thời gian ñầu vào/ñầu ra ñược xác ñịnh bằng ñường giao tiếp

theo yêu cầu Do bộ biến ñổi khe thời gian có thể ñược bằng cách dùng 2 chuyển

mạch không gian, ñộ linh hoạt của ñầu nối ñược cải thiệu

Trong mạng kiểu T - S - T số lượng các ñường có thể ñược lớn hơn nhiều so với

mạng kiểu S - T - S

Việc kết hợp giữa chuyển mạch không gian và chuyển mạch thời gian chứng tỏ

ñược phân bố giữa chúng ñạt tỉ lệ 1: 1

4.2- Phân hệ xử lý và ñiều khiển

Điều khiển là phương thức nhận thông tin của người sử dụng, xử lý thông tin ñó,

ñiều khiển chuyển mạch và ñiều khiển tất cả các bộ phận chức năng khác ñể

thoả mãn cho nhu cầu của người sử dụng

4.2.1- Phân loại phương pháp ñiều khiển

Mặc dù có nhiều loại hệ thống tổng ñài ñang có hiện nay, tất cả các hệ thống ñó

có thể ñược phân loại theo phương pháp ñiều khiển mở/ñóng của chuyển mạch

cuộc gọi thành phương pháp ñiều khiển ñộc lập, phương pháp ñiều khiển chung,

và phương pháp ñiều khiển bằng chương trình lưu trữ

Phương pháp ñiều khiển ñộc lập còn ñược gọi là phương pháp ñiều khiển ñơn

chiếc Đây là phương pháp lựa chọn các ñường nối khi mỗi chuyoển mạch tiến

hành một cách ñộc lập việc ñiều khiển lựa chọn vì mỗi chuyển mạch ñược trang

bị bằng một mạch ñiều khiển Bởi vì tính ñơn giản của mỗi mạch phương pháp

này ñược sử dụng rộng rãi cùng với phương pháp từng bước trong các hệ thống

tổng ñài ñầu tiên ñược phát triển Tuy nhiên, việc chọn lựa chọn ñường có hiệu

quả cho toàn bộ hệ thống là khó khăn bởi vì vi phạm lựa chọn của mỗi vi mạch

ñiều khiển phần nào ñó bị giới hạn

Phương pháp ñiều khiển chung là phương pháp tập trung các mạch ñiều khiển

vào một chỗ và sau ñó theo dõi trạng thái ñầu nối của toàn mạch ñể lựa chọn các

ñường nối Khi sử dụng phương pháp này, các mạch ñiều khiển ñược tập trung

ñể chia sẻ số lượng lớn các cuộc gọi cho nên khả năng của các mạch ñiều khiển

là rất lớn Đồng thời các chức năng phức tạp có thể ñược tiến hành một cách

kinh tế Hầu hết các tổng ñài cơ học ñều sử dụng phương pháp này

Phương pháp ñiều khiển bằng chương trình lưu trữ là một trong các loại phương

pháp ñiều khiển chung, chúng ñược tập trung khá cao ñộ về chức năng như là

thiết bị xử lý thông tin ña năng, nó tiến hành một số ñiều khiển ñấu nối Hầu hết

các tổng ñài ñiện tử ñang dùng hiện nay ñều áp dụng phương pháp này Các ñầu

vào ñiều khiển trực tiếp cho một hệ tổng ñài là các xung quay số ñược gửi ñến

từ các máy ñiện thoại Các ñặc ñiểm xử lý ñấu nối thay ñổi rất lớn tuỳ thuộc vào

việc sử dụng các loại ñầu vào này

Phương pháp ñiều khiển trực tiếp là phương pháp trong ñó các xung nhận ñược

trực tiếp kích hoạt các mạch ñiều khiển nhằm ñể chọn các ñường nối một cách

liên tiếp, áp dụng phương pháp này việc vận hành có thể ñược tiến hành một

cách ñơn giản, tuy nhiên cấu hình mạng lưới tuyến và số quay là ñường nối Do

vậy, cấu hình mạng là ít kích hoạt và có khả năng thấp hơn Phương pháp này là

không phù hợp với hệ thống tổng ñài có dung lượng lớn và có khả năng xử lý

các cuộc gọi ñường dài

Phương pháp ñiều khiển gián tiếp là phương pháp tập trung các xung quay số

vào một mạch nhớ, ñọc tất cả các số và sau ñó lựa chọn ñường nối cuộc gọi

thông qua việc ñánh giá tổng hợp Theo ñó, với phương pháp này ñược ñặc tính

hoá bởi dung lượng xử lý ñường thông cao và có khả năng biến ñổi các số gọi

tương ñương, các số gọi và các ñường nối có thể ñược xác ñịnh ñộc lập ñể lập

nên mạng lưới tuyến linh hoạt Tốc ñộ vận hành của các mạch ñiều khiển trong

nhanh hơn nhiều so với phương pháp quay số Do ñó, các số ñược quay ñược tập

hợp lại trong một mạch nhớ tách biệt tạm thời nhằm ñể sử dụng mạch ñiêù khiển

tích hợp cao và sau ñó chúng ñược ñọc với tốc ñộ cực kỳ nhanh ñể ñiều khiển

toàn bộ chúng ngay lập tức Do vậy hầu hết các loại tổng ñài sử dụng phương

pháp ñiều khiển chung và ñiều khiển bằng chương trình lưu trữ ñều dùng

phương pháp ñiều khiển gián tiếp

Trong phần này ta chỉ xét ñến phương pháp ñiều khiển bằng chương trình lưu

trữ, bởi mó là phương pháp ñiều khiển hiện ñại nhất hiện nay

4.2.2- Phương pháp ñiều khiển bằng chương trình lưu trữ

Việc ñiều khiển các hệ thống trong tổng ñài có thể ñược thực hiện thông qua

một hệ thống ñiều khiển, mà hệ thống ñiều khiển càng hiện ñại thì chất lượng

kết nối chuyển mạch càng ñược nâng cao Hệ thống ñiều khiển là bộ não của

tổng ñài Nó chứa ñựng các khả năng luận lý ñể giải quyết các khả năng luận lý

ñể giải quyết các hoạt ñộng cần thiết, nhằm thực hiện và truyền các tín hiệu cần

thiết ñể khởi ñộng Như khi nhận ñược các tín hiẹu truy cập, hệ thống ñiều khiển

tìm một vùng nhớ trống ñể lưu giữ các chữ số, và sau khi tìm thấy nó sẽ khởi

phát tín hiệu báo nhận (âm mời quay số nên tín hiệu truy cập trên một ñường

dây nội bộ) Khi nhận ñược các chữ số, hệ thống ñiều khiển dịch chúng, xác

ñịnh mạch ñầu ra nào cuộc gọi sẽ phải dùng, và chọn một ñường dẫn chuyển

mạch thích hợp xuyên qua tổng ñài Khi có tín hiệu xoá ñến, hệ thống ñiều khiển

sẽ giải phóng ñường dẫn chuyển mạch và cung cấp các thiết bị cho các cuộc gọi

khác, ñiều khiển cũng có sự liên quan ñến sự giám sát tổng ñài bao gồm thu

nhập dữ liệu, bảo trì và hoạch ñịnh

Ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ, và ñã ñưa ra bộ ñiều khiển

bằng chương trình lưu trữ hay còn gọi là tổng ñài SPC, ở ñây một máy tính ñơn

sẽ ñảm nhận chức năng ñiều khiển mà con người ñã ñịnh sẵn bằng cách ghi vào

bộ nhớ máy tính những phần mềm ñiều khiển ñược tạo ra bởi các chuyên gia lập

trình Như vậy, ñiều khiển bằng chương trình lưu trữ của hệ thống tổng ñài ñiện

tử có một bộ nhớ cố ñịnh ñể ghi các chương trình và một bộ nhớ tạm thời ñể viết

và ñọc số liệu một cách tự do Bộ nhớ tạm thời ñược dùng ñể nhớ trạng thái của

từng thiết bị ñầu cuối và các cuộc gọi ñược ñiều khiển

a Các khối ñiều khiển chức năng cục bộ

Thành phần ñiều khiển của khối chuyển mạch số theo chức năng có thể chia

thành 3 thành phần chính gồm hệ thống ñiều khiển trung tâm CC, bộ ñiều khiển

khối chuyển mạch và ñiều khiển quá trình chuyển mạch (xem hình 4.9)

Hệ thống ñiều khiển trung tâm bảo ñảm nhiện vụ ñiều khiển chung mức cao cho

tất cả các hoạt ñộng của hệ thống chuyển mạch bao gồm các chức năng xử lý

cuộc gọi Trên hình 4.9 thực tế của cấu trúc này ñược thực hiện theo kiể phân

tán hơn là tập trung

vẽ sơ ñồ

T: Chuyển mạch thời gian

S: Chuyển mạch không gian

ĐK: Điều khiển

CM: Chuyển mạch

CC (Central control): Điều khiển trung tâm

Trong một hệ thống chuyển mạch có thể chỉ có một khối chuyển mạch hoặc có

nhiều khối chuyển mạch như trong tổng ñài nội hạt bao gồm một khối chuyển

mạch trung tâm và một số khối chuyển mạch tập trung thuê bao Mỗi khối

chuyển mạch có một bộ ñiều khiển khối chuyển mạch riêng của nó và trong mỗi

khối chuyển mạch, mỗi chuyển mạch tầng S/T lại có ñơn vị ñiều khiển riêng cấu

thành từ các bộ nhớ ñiều khiển liên kết với mạch logic ñiều khiển cục bộ

Bộ ñiều khiển khối chuyển mạch có chức năng ñảm bảo việc quản lý tất cả các

khe thời gian qua khối chuyển mạch, bao gồm:

Thiết lập kênh nối

Giải phóng kênh

Chuẩn bị kết nối

Theo dõi kênh nối

Kiểm tra kênh nối

Các kênh nối qua chuyển mạch thông thường là kênh hai chiều Tuy vậy, ñôi khi

các kênh một chiều có thể ñược thiết lập ñể truyền các thông tin giám sát, ñiều

khiển hoặc cảnh báo như ñã nêu qua trong phần “phân hệ chuyển mạch” Chẳng

hạn như việc xử lý 6 công việc nêu trên ñây có liên quan tới hai kiểu kên nối

một chiều và hai chiều Thành phần ñiều khiển khối chuyển mạch chỉ liên quan

tới nhiệm vụ quản lý các khe thời gian qua khối chuyển mạch số mà không liên

quan ñến toàn bộ quá trình cuộc nối Điều này ñược lựa chọn bởi vì hoạt ñộng

xử lý cuộc gọi rất phức tạp ñược thực hiện tại hệ thống ñiều khiển trung tâm,

trong khi ñó hoạt ñộng quản lý kênh của các khối chuyển mạch cụ thể ñược trao

cho bộ ñiều khiển chuyển mạch

b Cấu trúc ñiều khiển

Đơn xử lý: Có cấu trúc phần cứng ñơn giản, mọi công việc trong tổng ñài

ñều do một bộ xử lý làm việc, nhưng tốc ñộ xử lý có hạn, có cấu trúc phần mềm

lại phức tạp, bởi vì phần mềm này phải sử dụng nhiều lện ngắt Do vậy, loại này

chỉ áp dụng cho các loại tổng ñài nhỏ

Đa xử lý: Có cấu trúc phần cứng phức tạp hơn bởi vì trong tổng ñài có

nhiều bộ xử lý làm việc nên phải làm thế nào ñể có các bộ xử lý phải phối hợp

làm việc ñược với nhau Việc phối hợp này phụ thuộc vào hai yếu tố cấu trúc

ñiều khiển và tổ chức trao ñổi tin giữa các bộ xử lý Do ñó, các chức năng trong

tổng ñài có thể nhóm thành các nhóm chính như sau:

+ Nhóm chức năng chuyển phục vụ cho quét thuê bao

+ Nhóm chức năng chuyển phục vụ cho chuyển mạch

+ Nhóm chức năng chuyển phục vụ cho báo hiệu

+ Nhóm chức năng chuyển phục vụ cho khai thác và bảo dưỡng

Mỗi một chức năng giao cho một bộ xử lý làm việc nên cấu trúc này có các ñặc

ñiểm sau:

- Ưu ñiểm: Chuyên môn hoá ñược công việc, cấu trúc phần mềm có hệ thống,

tốc ñộ xử lý cao

- Nhược ñiểm: Khối lượng thông tin cần phải trao ñổi với bộ xử lý là lớn, nếu

tổng ñài nhỏ thì hiệu suất sử dụng thấp

Hầu hết các tổng ñài có dung lượng lớn ñều sử dụng hệ thống ña xử lý

Sự khởi ñầu cho mọi yêu cầu của cuộc gọi về việc thiết lập kênh nối qua khối

chuyển mạch số thuộc về hoạt ñộng xử lý cuộc gọi xảy ra trong hệ thống ñiều

khiển trung tâm Một ví dụ cụ thể của loại chuyển mạch này là nhiệm vụ quét và

xác ñịnh thuê bao chủ gọi với bộ thu xung mã âm tần thông qua khối tập trung

thuê bao hoặc là yêu cầu ñiều khiển khối chuyển mạch trung tâm ñể tạo kênh nối

giữa các ñầu ra của bộ tập trung thuê bao với ñường trung kế trong hướng liên

lạc, hoạt ñộng xử lý này dựa trên cơ sở biên dịch các chữ số do thuê bao chủ gọi

phát và các nguyên tắc ñịnh tuyến cuộc gọi, hệ thống ñiều khiển trung tâm sẽ

lệnh cho các bộ ñiều khiển khối chuyển mạch liên quan ñể thiết lập, duy trì hay

giải phóng kênh nối giữa các khe thời gian xác ñịnh của khối chuyển mạch số

Các lệnh ñiều khiển từ hệ thống ñiều khiển trung tâm tới bộ ñiều khiển khối

chuyển mạch thông thường ñược truyền dưới dạng bản tin mức cao sao cho ñạt

ñược hiệu quả ñiều khiển cao và tối ña sử dụng các tính năng của các bộ xử lý

trong hệ thống ñiều khiển trung tâm (ví dụ như việc ñịnh dạng bản tin của lệnh

ñiều khiển)

Mặc dù việc ñịnh dạng bản tin có thể ñược thực hiện theo nhiều kiều khác nhau

tuỳ thuộc vào cấu hình ñựoc thiết kế, song chúng cũng luôn phải ñược thoả mãn

các trường số liệu sau:

1 Mã toán tác: Số liệu này yêu cầu kênh nối sẽ ñược thiết lập, chuẩn

bị, giám sát hay giải phóng

2 Số liệu khe thời gian ñầu vào: Nhóm số liệu này chỉ rõ ñịa chỉ

kênh vào dưới dạng mã số tầng chuyển mạch S/T, mã số luồng PCM và

mã số khe thời gian trong luồng tín hiệu PCM Mặc dù là một ñịa chỉ ñơn

lẻ nhưng nó nhận dạng cả hai khe thời gian thu và phát tại ñầu vào của

tầng chuyển mạch Kích thước của hai trường số liệu ñầu tiên phụ thuộc

vào số lượng tầng chuyển mạch ñầu vào vàosố lượng luồng PCM trong

tầng chuyển mạch tương ứng Trường số liệu mã số khe thời gian có dung

lượng 5 bit ñối với các luồng PCM32 và PCM 24 kênh

3 Số liệu khe thời gian ñầu ra: Nhóm số liệu này chỉ rõ các ñịa chỉ

khe thời gian trong không dạng bản tin tương tự như nhóm số liệu khe

thời gian ñầu vào

4 Mã phát hiện và sửa lỗi: Nhóm số liệu này cho phép bộ ñiều khiển

khối chuyển mach phát hiện bất kỳ sự sai lỗi nào xảy ra trong bản tin mà

nó gây ra trong quá trình truyền tin từ hệ thống ñiều khiển trung tâm ñến

bộ ñiều khiển khối chuyển mạch Một kiểu mã như vậy có thể ñơn giản là

kiểm tra chẵn lẻ hay phức tạp hơn là mã CRC (Cyclic Redundance Code -

kiểm tra chồng chập theo chu kỳ)

5 Mã bản tin: Mỗi một bản tin cần ñược gắn một nhãn với mã số ñơn

giản ñể ñặc trung cho biệc xác ñịnh chuẩn chuôĩ liên tiếp các bản tin ñã

phát và xử lý Việc sử dụng mã bản tin như trên cho phép bộ ñiều khiển

khối chuyển mạch có thể thông báo cho hệ thống ñiều khiển trung tâm

biêtý có một bản tin cụ thể nào ñó nhận ñược chữa sai lỗi và nhờ ñó yêu

cầu hệ thống ñiều khiển trung tâm phát lại bản tin Khi thu một bản tin bộ

ñiều khiển khối chuyển mạch thực thi các vi lệnh Trong trường hợp yêu

cầu thiết lập kênh bộ ñiều khiển khối chuyển mạch số sẽ thực hiện các thủ

tục tìm ñường và chọn một kênh nối qua trường chuyển mạch Hệ thống

ñiều khiển trung tâm sau ñó sẽ phải ñưa ra thông báo về việc ñường nối ñã

tìm ñược Tương tự như vậy, các bản tin cần phải chỉ thị rằng kênh nối ñã

ñược giải phóng hay chuẩn bị sẵn sàng Các bản tin ngược lại từ hệ

thống ñiều khiển trung tâm tới bộ ñiều khiển khối chuyển mạch cần phải

chứ các trường số liệu

6 Mã bản tin tham khảo: Nhóm số liệu này chứa mã nhận dạng của

bản tin từ hệ thống ñiều khiển trung tâm mà bản tin này sẽ có quan hệ với

nó sau ñó

7 Trường thông tin: Nhóm số liệu này chứa các thông tin sẽ ñược

gửi tớihệ thống ñiều khiển trung tâm ñể xử lý và truyền

Trong trường hợp thiết lập kênh nối phục vụ cuộc gọi Bộ ñiều khiển khối

chuyển mạch sẽ cần phải xác ñịnh ñược các ñịa chỉ cần thiết mà chúng sẽ ñược

ghi vào trong từng bộ nhớ ñiều khiển (CM - Control Memory) của các tầng

chuyển mạch sao cho các tầng chuyển mạch S/T sẽ ñảm bảo cung cấp ñược các

kênh theo yêu cầu, sau ñó bộ ñiều khiển khối chuyển mạch sẽ nạp các số liệu

yêu cầu cụ thể vào các ñịa chỉ ô nhớ cụ thể của các bộ nhớ ñiều khiển CM

c Thuật toán chọn kênh rỗi:

Thủ tục chọn kênh rỗi cho khối chuyển mạch bao gồm việc tìm khe thời gian

trung gian rỗi cho mạng chuyển mạch Có nghĩa là khe thời gian ñó phải ñược

lựa chọn sao cho nó là rỗi ở cả hai phía của tầng chuyển mạch Trạng thái

bận/rỗi ñược biểu thị bằng các bit trong các ô nhớ tương ứng của các bộ nhớ

ñiều khiển Phương pháp chọn kênh rỗi sử dụng một cách ñơn giản là xử lý tìm

kiếm sự trùng khớp khe thời gian rỗi nhờ việc kiểm tra các cặp bit bận/rỗi từ

mạng chuyển mạch

Cơ chế chọn ñường nối ñược thực hiện trong phạm vi bộ ñiều khiển khối chuyển

mạch mà nó thường ñược xây dụng trên cơ sở kỹ thuật vi xử lý mà nó thực hiện

việc tìm kiếm bằng cách tiến hành một số quá trình xử lý logic số

4.3- Phân hệ ứng dụng

Phân hệ này tạo ra chức năng phối hợp giúp cho người sử dụng ứng dụng ñược

ñể trao ñổi thông tin Để phối ghép giữa các ñối tượng hay giữa các trung tâm

với nhau thì cần phải có những kênh (tuyến) truyền dẫn

Ngoài việc giúp cho việc tạo ra chức năng phối ghép chuyển mạch thì còn giúp

cho người sử dụng nôí với các trung tâm ñiều khiển ñể ñưa ra các yêu cầu và

nhận những thông báo chỉ dẫn

4.3.1- Sơ ñồ khối chức năng của phân hệ ứng dụng

vẽ hình 4.10

4.3.2- Chức năng của các khối trong phân hệ ứng dụng

a Khối chức năng A: Thực hiện các chức năng BORSCHT

B (Bettery feed) - Cấp nguồn:

Cấp dòng ñiện một chiều 48V/40mA Bộ phận cấp nguồn phải có một bộ ổn

ñịnh dòng ñể cho các thuê bao ở các nơi khác nhau ñều ñược cấp dòng như