Từ xưa đến nay trao đổi thông tin là một nhu cầu thiết yếu của con người. Con người đã biết sử dụng rất nhiều phương tiện từ đơn giản đến phức tạp. Xã hội càng phát triển thì nhu cầu trao đổi thông tin càng phải có chất lượng cao, nhanh, chính xác, dịch vụ phong phú… Đáp ứng với nhịp độ phát triển của xã hội hiện nay, việc phát triển của mạng lưới thông tin đã trở thành vấn đề quan trọng và cấp bách đối với tất cả các quốc gia trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Năm 1876 (Mỹ) đã phát minh ra máy điện thoại, mở ra một thời kỳ mới trong việc trao đổi thông tin, đó là dùng tín hiệu để truyền thông tin. ở nước ta, trong thời kỳ phát triển kinh tế hiện nay, ngành bưu điện là một ngành có vai trò ứng trọng trong kết cấu hạ tầng cơ sở của nền kinh tế quốc dân. Với mục tiêu chiến lược đi thẳng kỹ thuật mới hiện đại, hàng loạt các tổng đài điện tử số đã và đang được trang bị đưa vào vận hành, khai thác ở hầu hết các trung tâm, tỉnh thành phố và các cửa ngõ đi quốc tế. Đồng thời với việc đưa vào mạng các hệ thống tổng đài hiện đại là hệ thống báo hiệu trong mạng. Đặc biệt trong vài năm gần đây, hệ thống báo hiệu trong mạng góp phần nâng cao chất lượng, đáp ứng sự phát triển của mạng trong tương lai. Tổng đài SPC là một trong những bước cải tiến và được sử dụng cho đến nay, đó là tổng đài tự động điện tử số điều khiển theo chương trình lưu trữ.
LờI NóI ĐầU Từ xưa đến nay trao đổi thông tin là một nhu cầu thiết yếu của con người. Con người đã biết sử dụng rất nhiều phương tiện từ đơn giản đến phức tạp. Xã hội càng phát triển thì nhu cầu trao đổi thông tin càng phải có chất lượng cao, nhanh, chính xác, dịch vụ phong phú… Đáp ứng với nhịp độ phát triển của xã hội hiện nay, việc phát triển của mạng lưới thông tin đã trở thành vấn đề quan trọng và cấp bách đối với tất cả các quốc gia trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng. Năm 1876 (Mỹ) đã phát minh ra máy điện thoại, mở ra một thời kỳ mới trong việc trao đổi thông tin, đó là dùng tín hiệu để truyền thông tin. ở nước ta, trong thời kỳ phát triển kinh tế hiện nay, ngành bưu điện là một ngành có vai trò ứng trọng trong kết cấu hạ tầng cơ sở của nền kinh tế quốc dân. Với mục tiêu chiến lược đi thẳng kỹ thuật mới hiện đại, hàng loạt các tổng đài điện tử số đã và đang được trang bị đưa vào vận hành, khai thác ở hầu hết các trung tâm, tỉnh thành phố và các cửa ngõ đi quốc tế. Đồng thời với việc đưa vào mạng các hệ thống tổng đài hiện đại là hệ thống báo hiệu trong mạng. Đặc biệt trong vài năm gần đây, hệ thống báo hiệu trong mạng góp phần nâng cao chất lượng, đáp ứng sự phát triển của mạng trong tương lai. Tổng đài SPC là một trong những bước cải tiến và được sử dụng cho đến nay, đó là tổng đài tự động điện tử số điều khiển theo chương trình lưu trữ. Sau thời gian học tập và nghiên cứu các tài liệu và đặc biệt là sự hướng dẫn tận tình và chu đáo của thầy giáo Th.S DƯƠNG THANH Năm 2007 1 PHƯƠNG đã giúp đỡ chúng em thực hiện xong phần đề tài tốt nghiệp. Chúng em xin chân thành cảm ơn. Tuy nhiên trong thời gian và tài liệu có hạn nên đề tài này không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong được sự góp ý và chỉ bảo của thầy cô giáo và của các bạn để đồ án này được hoàn chỉnh hơn nữa. Năm 2007 2 PHầN I NGHIÊN CứU CHUNG Về TổNG ĐàI Số SPC CHƯƠNG I: TổNG QUAN Về Hệ THốNG spc I.GiớI THIệU CHUNG: Năm 1965 tổng đài có dung lượng lớn gọi là ESS . Nó được lắp đặt và đưa vào khai thác thành công ở Mỹ, từ đó một kỷ nguyên mới cho thế hệ tổng đài điện tử số SPC (Stored Porgam Control). Tổng đài số SPC là tổng đài tự động điện tử, sử dụng các mạch điện tử bao các vi mạch xử lý và các bộ nhớ để lưu trữ các chương trình cho quá trình xử lý cuộc gọi và khai thác bảo dưỡng. 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 bộ vi xử lý trung tâm theo các lệnh lấy ra từ bộ nhớ chương trình. Nhờ đó đã tăng được tốc độ xử lý cuộc gọi, dung lượng giảm đi rất nhiều. Ngoài ra hệ thống tổng đài điện tử số còn tạo được nhiều dịch vụ mới cung cấp cho người sử dụng, Tổng dài SPC áp dụng trong tổng đài tương tự hoặc tổng đài số. Trong hệ thống thông tin thoại, tổng đài phục vụ hệ thống thông tin thoại cho một khu vực, tạo tuyến đấu nối bên trong nội bộ tổng đài để truyền 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 cao. Năm 2007 3 Hệ thống chuyển mạch của tổng đài điện tử số SPC có tính linh hoạt cao, có thể áp dụng ở những nơi đòi hỏi dung lượng cao, tốc độ phát triển trung bình nhanh như ở thành phố, vùng đông dân cư hoặc ứng dụng cho những nơi có dung lượng thấp nhờ phần mền linh hoạt và Mould hoá phần cứng. II. TổNG QUAN Về Hệ thốNG spc: Đặc tính chung của hệ thống là có cấu trúc phần cứng và phần mềm theo kiểu Mould độc lập. Bao gồm các Mould thiết kế theo kiểu hệ thống dịch vụ được điều khiển tách biệt cũng như các giao diện chuẩn về phía chuyển mạch và hệ thống xử lý. Hệ thống có cấu trúc như vậy tạo ra nhiều khả năng ứng dụng và khả năng tạo dung lượng lớn bằng cách cộng thêm các Mould và không cần thay đổi cấu hình hệ thống. 1. Sơ đồ khối: Năm 2007 4 H1. Sơ đồ khối tổng quát tổng đài 2. Tính năng, nhiệm vụ các khối: 2.1.Khối chuyển mạch: Chức năng chủ yếu của khối này là thực hiện thiết lập đấu nối giữa một đầu vào bất kỳ với một đầu ra bất kỳ. Đối với hệ thống chuyển mạch số để thiết lập tuyến đàm thoại giữa hai thuê bao cần phải thiết lập tuyến nối cho cả hai hướng: hướng đi và hướng về (chuyển mạch 4 dây). Trường hợp chuyển mạch số có cấu trúc khác nhau tuỳ theo dung lượng của tổng đài và các nhà sản xuất. Trường chuyển mạch có nhiều loại khác nhau như: trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số T, trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số S, trường chuyển mạch kết hợp. Năm 2007 5 i u Đ ề khi nể Giao ti p ế thuê bao Chuy n ể m chạ Giao ti p ế trung kế Báo hi u ệ thuê bao Báo hi u ệ trung kế Các ng thuê baođườ Các ng trung kđườ ế 2.2.Khối báo hiệu: Khối báo hiệu thực hiện trao đổi các thông tin báo hiệu. Thông tin báo hiệu đường trung kế liên đài để thực hiện, phục vụ cho quá trình thiết lập, giải phóng các cuộc gọi.Các thông tin này được trao đổi với hệ thống chuyển mạch để xử lý cuộc gọi (quá trình tìm trọn, thiết lập và giải phóng cuộc gọi). a.Báo hiệu thuê bao: Báo hiệu thuê bao…….tổng đài Bao gồm những thông tin báo hiệu đặc trưng cho các trạng thái nhấc tổ hợp, đặt tổ hợp của thuê bao, thuê bao phát xung thập phân, thuê bao phát xung đa tần , thuê bao ấn phím…. Báo hiệu tổng đài…….thuê bao. Đó là thông tin báo hiệu về các âm báo như: âm mời quay số, âm báo bận, âm báo tắc nghẽn, hồi âm chuông, xung tính cước từ tổng đài đưa tới… Ngoài ra còn có các bản tin thông báo khác và dòng điện chung 25Hz- 75V từ tổng đài đưa tới thuê bao khi thuê bao là thuê bao bị gọi. b. Báo hiệu trung kế. Báo hiệu trung kế là quá trình trao đổi thông tin về các đường trung kế (rỗi,bận, giải phóng thông tin địa chỉ, thông tin tính cước, quản trị mạng…) giữa hai hay nhiều tổng đài với nhau. Trong mạng một số hợp nhất có hai phương pháp báo hiệu trung kế được sử dụng là báo hiệu kênh riêng và báo hiệu kênh chung. 2.3.Khối điều khiển Năm 2007 6 Chức năng của khối điều khiển là phân tích xử lý thông tin từ khối báo hiệu đưa tới để thiết lập và giải phóng cuộc gọi. Ngoài ra khối điều khiển còn thực hiện chức năng về khai thác và bảo dưỡng hệ thống để đảm bảo sao cho hệ thống hoạt động tin cậy trong thời gian dài. 2.4.Ngoại vi thuê bao. 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 tương tự hoặc thuê bao số, tuỳ theo cấu trúc tổng đài. Trung kế được trang bị có thể là trung kế tương tự hay trung kế số. Ngoại vi thuê bao có khả năng đấu nối các loại thuê bao, trung kế khác nhau như: thuê bao tương tự thông thường, thêu bao số…. đường trung kế tương tự, đường trung kế số các trang thiết bị phục vụ cho quá trình xử lý cuộc gọi. 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 lượng thoại lớn hơn nhiều, đưa tới chuyển mạch thực hiện điều khiển đấu nối thiết lập tuyến đàm thoại. Năm 2007 7 CHƯƠNG II. TổNG ĐàI Số SPC I.SƠ Đồ KhốI Năm 2007 8 Năm 2007 9 T ng i t ng ổ đà ươ tự Phân h ệ chuy n ể m chạ 1 2 3 4 CCS BUS i u khi nđ ề ể i u Đ ề khi n ể CM o Đ ki m ể tra Phân ph i ố báo hi uệ CAS Thuê bao t ng ươ tự Thuê bao số T ng i sổ đà ố ngĐườ trung kế Kh i giao ti pố ế Thi t b trao i ế ị đổ ng i máyườ B x lý trung tâmộ ử (CPU) H.2: Sơ đồ tổng đài SPC. II. CHứC NĂNG CủA TừNG KHốI 1. Khối giao diện Dùng để đấu nối hay giao tiếp các thêu bao, các tổng đài với chuyển mạch, giữa các máy điện thoại tương tự, điện thoại số, tổng đài tương tự với chuyển mạch của tổng đài SPC, khối này rất phổ biến: Mạch giao tiếp gồm có các khối sau: 1. Giao tiếp thuê bao tương tự. Dùng để đấu nối các thuê bao tương tự với chuyển mạc. Mỗi thuê bao được đấu nối đến tổng đài bằng một đôi dây thuê bao và tại tổng đài tương ứng có một thuê bao phải được trang bị một kết cuối thuê bao. Mạch giao tiếp thuê bao gồm 7 chức năng BORSCHT. 1.1.1.B(Bettery feed): Cấp nguồn cho máy điện thoại. 1.1.2. O(Ovr Voltage): Bảo vệ quá áp. 1.1.3. R(Ringing Carrent): Mạch rung chuông. 1.1.4. S(Supper Vision): Mạch giám sát và báo hiệu. 1.1.5. C(Coder/decode): Chức năng mã hoá và giả mã. 1.1.6. H(Hybrid): Chức năng cầu sai động. 1.1.7. T: Chức năng đo kiểm. 1.2.Giao tiếp thuê bao số. Thực hiện giữa tổng đài này với tổng đài đối phương. Để đấu nối thuê bao số thuê bao với số phân hệ chuyển mạch. Thực hiện 8 chức năng GAZPACHO. Năm 2007 10 [...]... là trung kế báo hiệu c BUS điều khiển dùng để truyền tín hiệu điều khiển giữa các khối chức năng trong tổng đài Năm 2007 19 Năm 2007 20 CHƯƠNG III Kỹ THUậT ĐIềU CHế XUNG Mã PCM I.GiớI THIệU CHUNG Điều chế xung mã PCM (Pulse coder modulation) được dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ tương tự thành tín hiệu số, được biểu diễn bằng một tổ hợp của nhóm xung nhị phân gọi là từ mã có chu kỳ là 125 às Các... thời gian mã hoá có một xung xoá CLR xoá trạng thái của bộ nhớ CM, xoá COM và CU về trạng thái 0 để chuẩn bị cho mã hoá cho Upam tiếp theo Đồng thời có 8 xung đồng hồ CLK đưa vào P/S đọc ra từ mã 8 bit nối tiếp là tín hiệu số PCM Kết quả của quá trình điều chế PCM là tín hiệu thoại từ đã được biến đổi thành tín hiệu số Biểu diễn bằng tổ hợp của một nhóm xung nhị phân gồm 8 xung gọi là từ mã 8 bit có... trung kế số vào khối kết cuối thu dùng để phối hợp trở kháng giữa đường dây với thiết bị và thực hiện chức năng báo vệ quá áp Khối chuyển đổi mã: Dùng để biến đổi mã lưỡng cực thành mã đơn cực, biến đổi mã truyền dẫn thành mã mạch số Khối tách đồng bộ cực: Dùng để tách đồng từ dòng số thu Mạch đồng bộ dùng để đồng bộ đồng hồ của tổng đài với đồng hồ của dòng số liệu Mạch tách báo hiệu: Dùng để tách... (-) chỉ sử dụng ở mức so sánh xác định bít dấu Bảy (07) bước so sánh xác định bit mức phải lấy giá trị tuyệt đối a.Sơ đồ khối mã hoá bằng phương pháp so sánh: CLK MR COM UPAM b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7 URF Uc P/S CLK Năm 2007 PCM 32 H.12:Sơ đồ mã hoá xung PAM b.Chức năng các khối: MR: Bộ nhớ dùng để nhớ và duy trì giá trị của Upam trong thời gian mã hoá Com: Bộ so sánh dùng để so sánh Upam với điện áp mẫu... đổi mã: Dùng để chuyển đổi mã mạch số thành mã truyền dẫn (mã đơn cực thành mã lưỡng cực) Khối kết cuối phát: Dùng để phối hợp trở kháng giữa thiết bị với đường truyền Năm 2007 14 Sơ đồ: Kết PCM cuối thu Chuyển đổi mã Kết cuối thu Tách báo hiệu CAS CCS Nối tiếp song song Bảo vệ chuyể n mạch Tách CLK Từ CM Kết cuối PCM thu Chuyển đổi mã Tách báo hiệu CAS CCS Nối tiếp song song Bảo vệ chuyể n mạch Đồng... lấy mẫu tại các điểm: t- Ts, t, t + Ts… Có chu kỳ là Ts thoả mãn điều kiện fs ≥ 2fmax Kết quả của lấy mẫu: Nhận được dãy xung đột có biên độ bằng giá trị tức thời của tín hiệu tại thời điểm của lấy mẫu gọi là dãy xung điều biên U PAM dùng điều chế biên độ xung để lấy mẫu Xét ở đầu thu phải khôi phục lại tín hiệu X(t) ban đầu từ dãy xung điều biên UPAM Trong phổ của UPAM gồm các thành phần: Tại f= 0... phải khôi phục lại Năm 2007 23 Đồ thị phổ của dãy UPAM có dạng: Bộ lọc thấp X(t) LSB Tần số lấy mẫu USB 0 fmax fs - fmax fs f fs + fmax H.7: Đồ thị phổ của dãy xung UPAM Từ đồ thị phổ nhận thấy: Để khôi phục lại tín hiệu liên tục X(t) từ dãy xung biên UPAM chỉ cần sử dụng bộ lọc thấp và phải thoả mãn điều kiện: fmax ≤ flọc ≤ fs – fmax Hay: fs ≥ 2fmax Nếu không thoả mãn điều kiện trên thì xảy ra hiện... 8000Upam Khi mã hoá trong 1s có 8000 từ mã III LƯợng tử hoá Là quá trình rời rạc tín hiệu cao nhất Quá trình chia nhỏ tín hiệu theo mức hay theo độ lớn Sau thời gian lấy mẫu ta nhận được dãy xung điều biên Upam Nếu để nguyên như vậy thì nó không truyền được trực tiếp dãy xung điều biên đến bên đầu thu mà phải biến đổi Upam thành tín hiệu số gọi là mã hoá Giá trị của mỗi Upam được mã hoá bằng một từ mã là... H.11 :Đồ thị hàm y 30 IV: Mã HOá Là quá trình biến đổi tín hiệu từ tương tự thành tín hiệu số cụ thể biến đổi tín hiệu từ một Upam thành tín hiệu nhị phân biểu diễn giá trị biên độ của Upam gọi là tín hiệu số hay từ mã 8 bít 1 .Mã hoá trực tiếp Là đem Upam so sánh trực tiếp với các điện áp mẫu chuẩn (128 mức) và tận các từ mã tương ứng với mức chuẩn Có nhược điểm là tốc độ mã hoá chậm vì phải so sánh... trong Upam 2 Mã hoá gián tiếp 2.1 Phương pháp mã hoá trung gian Tốc độ mã hoá chậm và phải đếm qua tất cả các giá trị của Upam nên không sử dụng được 2.2 Phương pháp so sánh Upam được so sánh với các điện áp mẫu (ký hiệu Urfi) theo thứ tự từ URFmaxữUrfmin Nếu Upam ≥ Urfi thì bít tương ứng bi = 1, điện áp mẫu U rfi được duy trì với i là số nguyên dương ở bộ so sánh để tham gia vào bước so sánh tiếp theo . ệ chuyể n m chạ Tách CLK ng h Đồ ồ CLK T CMừ PCM PCM 3. Khối điều khiển: Sơ đồ: H.5: Sơ đồ khối điều khiển. Các khối chức năng: Khối điều khiển dùng để điều khiển toàn bộ tổng đài, hoạt động theo. dẫn trung kế số để gửi đến tổng đài số khác. Khối chuyển đổi mã: Dùng để chuyển đổi mã mạch số thành mã truyền dẫn (mã đơn cực thành mã lưỡng cực). Khối kết cuối phát: Dùng để phối hợp trở kháng. và thực hiện chức năng báo vệ quá áp. Khối chuyển đổi mã: Dùng để biến đổi mã lưỡng cực thành mã đơn cực, biến đổi mã truyền dẫn thành mã mạch số. Khối tách đồng bộ cực: Dùng để tách đồng từ