đồ án kỹ thuật điện điện tử Nghiên cứu hệ thống tổng đài NEAX-61E

Ngày nay khi công nghệ thông tin đã có những bước tiến nhảy vọt trên phạm vi toàn cầu thì để hòa nhập với thế giới theo chiến lược đón đầu những công nghệ mới. Việt Nam đã phát triển mạng lưới viễn thông của mình một cách rộng khắp với các tổng đài số hiện đại nhập khẩu E10B, NEAX-61E, AXE Vì thế việc đi sâu tìm hiểu về cấu trúc, nguyên lý hoạt động cũng như công nghệ chế tạo là rất cần thiết. Tổng đài NEAX-61E hiện nay đang được ứng dụng triển khai rộng rãi trong mạng lưới quốc gia. Với vai trò tổng đài nội hạt cũng như chuyển tiếp đóng góp rất lớn vào việc triển khai các dịch vụ viễn thông ngày càng đa dạng. Sau thời gian tìm hiểu và thực tập dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Nguyễn Hoàng Dũng, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài: Nghiên cứu hệ thống tổng đài NEAX-61E, trong đó đi sâu vào tìm hiểu về tín hiệu báo hiệu trong tổng đài NEAX-61E, chủ yếu tín hiệu em đề cập nhất là tín hiệu báo hiệu số 7. Tuy nhiên do thời gian và khả năng có hạn nên còn nhiều hạn chế em rất mong được sự góp ý thêm của các thầy cô giáo để hoàn thiện hơn đề tài của em. Em xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình với các thầy cô giáo và thầy hướng dẫn Nguyễn Hoàng Dũng đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Mục lục Trang Phần I : Tổng quan về hệ thống tổng đài NEAX - 61E 4 Giới thiệu chung về cấu trúc của tổng đài số SPC. 4 I. Sự phát triển của mạng viễn thông. 4 II.Khái quát chung tổng đài số SPC. 5 III. Sơ đồ khối của tổng đài điện thoại. 6 Phần II: tổng quan về hệ thống neax - 61e 8 Giới thiệu chung hệ thống tổng đài NEAX-61E. 8 I. Vài nét về công ty NEC. 8 II.Hệ thống NEAX-61E. 8 1. Đặc tính hệ thống tổng đài. 12 2. Phần cứng hệ thống tổng đài. 12 3. Phần mềm hệ thống tổng đài. 16 4. Đặc tính hệ thống. 17 Phần iii: tổng quan hệ thống tín hiệu báo hiệu Trong Tổng đàI neax -61e 18 1. Định nghĩa tín hiệu báo hiệu trong tổng đài NEAX -61E`. 18 2 Phân loại hệ thống tín hiệu báo hiệu. 18 3. Các loại tín hiệu báo hiệu. 19 4. Phương pháp tín hiệu báo hiệu số R2. 23 Phần vI: nghiên cứu tổng quan về tín hiệu báo hiệu số 7 28 I. Lịch sử phát triển của tín hiệu báo hiệu số 7 28 II. Mạng báo hiệu kênh chung sè 7 29 1. Các thành phần của mạng báo hiệu số 7 30 2. Kiểu báo hiệu 31 3. Tuyến báo hiệu (Signalling Routc- SR) 33 4. Cấu trúc mạng báo hiệu số 7 33 III. So sánh báo hiệu số 7 với mô hình OSI 33 1. Giới thiệu chung. 33 2. Cấu trúc mô hình OSI tham khảo 34 3. Mô phỏng mô hình OSI với một tổ chức gửi thư 36 4. Quá trình thông tin 37 5. Mô tả các lớp 37 IV.Các khối chức năng của hệ thống báo hiệu số 7. 39 1. Phần chuyển giao bản tin báo hiệu số 7. 40 2. Kênh số liệu báo hiệu (Signalling data link) 41 3. Kênh báo hiệu (Signalling link level 2). 42 4. Khái niệm về các loại đơn vị bản tin cơ bản dùng trong hệ thống báo hiệu số 7. 42 5. Các thủ tục thực hiện chức năng kênh báo hiệu. 43 6. Xử lý bản tin báo hiệu. 45 7. Chức năng quản trị mạng báo hiệu. 46 . V. Cấu trúc và chức năng phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP. 48 1. Giới thiệu chung 48 2. Phiên dịch đánh địa chỉ của SCCP. 48 3. Dịch vụ không đấu nối 48 4. Các dịch vụ đấu nối có hướng. 49 5. Khuôn dạng bản tin SCCP. 49 6. Kiểu bản tin. 49 7. Các thông số của bản tin SCCP. 50 VI. Các khả năng giao dịch TCAP. 50 1. Môc đích của giao dịch TCAP. 50 2. Các khái niệm của giao dịch (TCAP). 50 3. Cấu trúc bản tin. 50 4. Líp con giao dịch TCAP. 51 5. Lưu đồ thông tin. 51 6. Phần người sử dụng (User Part UP). 52 7. Phần sử dụng điện thoại (TUP ). 52 8. Phần khách hàng ISDN. 52 Phần I: tổng quan về hệ thống tổng đàI số spc Giới thiệu chung về cấu trúc của tổng đài số SPC I- Sự phát triển của mạng viễn thông. Những năm 90 của thập kỷ XX đã đánh dấu sự phát triển vượt bậc của mạng lưới viễn thông quốc tế cũng như mạng lưới viễn thông Việt Nam. Quá trình phát triển này được ghi nhận trong việc tạo ra các dịch vụ viễn thông hiện đại và giảm giá sử dụng chúng. Hệ thống viễn thông cung cấp các dịch vụ viễn thông toàn cầu trong các lĩnh vực thoại, số liệu và multimedia. • Phát triển các dịch vụ viễn thông: Đó là các nhân tố chuẩn hóa cấu trúc mạng viễn thông, hệ thống giao tiếp số liệu và multimedia, tăng tính thuận tiện cho các thuê bao dẫn đến cuộc cách mạng trong các dịch vụ viễn thông, cung cấp nhiều loại hình dịch vụ viễn thông phong phó nhanh chóng đáp ứng đòi hỏi ngày càng cao của đời sống xã hội. • Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng. Mặc dù rất nhiều các ứng dụng viễn thông khác đang ngày càng phát triển nhưng PSTN vẫn tiếp tục là ứng dụng chủ yếu của mạng viễn thông. Xu thế phát triển của PSTN là tiếp tục và tăng cường sử dụng chuyển mạch số và truyền dẫn số trong mạng. • Mạng số đa dịch vụ. Mạng số đa dịch vụ ISDN cung cấp thông tin liên lạc mạnh mẽ cho các thuê bao ISDN. Thuê bao có thể truy nhập đến một số lượng lớn các dịch vụ thoại và số liệu. • Mạng điện thoại di động. .Mạng điện thoại di động là một trong những ứng dụng viễn thông phát triển nhanh nhất nhờ tính ưu việt và thuận tiện của nó, ứng dụng công cộng thông dụng nhất là mạng tổ ong. Trên thế giới tồn tại một số mạng tổ ong chuẩn hóa. Ví dụ như: Hệ thống thông tin di động toàn cầu GNS, hệ thống điện thoại kỹ thuật cao D- AMPS và mạng tổ ong số cá nhân. • Mạng thông minh. Viễn thông ở thập kỷ 90 cung cấp nhiều dịch vụ hơn bao giờ hết. Mạng thông minh tập trung các trí tuệ sóng tạo thông minh và sử dụng các dịch vụ cao cấp trong toàn mạng. • Sự phát triển trong việc quản lý mạng. Mạng lưới viễn thông ngày càng trở nên phức tạp hơn. Ra đời những kiểu mẫu và các công cụ quản lý mạng phức tạp. Những công cụ này cho phép những nhà cung cấp mạng lưới định kế hoạch và điều khiển (thường là trong hệ thống thời gian thực). Một trong những công cụ này là mạng quản lý viễn thông (TMN), dựa trên quản lý tập trung hóa. • Phát triển công nghệ. Có rất nhiều sự phát triển trong mạng thông tin. Xét về mạch truyền dẫn, công nghệ SDH, quy chuẩn nhiều chuyển giao tiếp trong phân kênh và truyền dẫn xa hơn nữa, chuyển mạch được điều khiển từ xa của nguồn truyền dẫn bằng phương pháp nối thông số sẽ thay thế công việc này từ lâu vẫn làm thủ công nối cáp. Vì một chuyển mạch và truy cập, các mạch điện chuyển mạch cổ điển sẽ được thay thế bằng chuyển mạch gói dựa trên kiểu truyền không đồng bộ ATM. Ngoài ra xu thế hiện nay là tăng cường sử dụng kỹ thuật Radio và cáp trong mạng truy nhập. II- KháI quát chung tổng đàI số spc. Tổng đài số SPC là tổng đài số được điều khiển bằng chương trình lưu trữ sẵn. Trong tổng đài SPC, một máy tính được sử dụng làm bộ điều khiển và việc vận hành chuyển mạch được thực hiện bằng chươngtrình hoặc số liệu lưu trong bộ nhớ. * Các ưu điểm của tổng đài số SPC. + Độ linh hoạt cao: Trong một tổng đài số SPC, phần cứng điều khiển bởi các chương trình phần mềm và dữ liệu điều khiển đã lưu trữ này có thể thay đổi được. Phần mềm này có đặc điểm là có thể thích nghi với mọi chức năng của tổng đài nội hạt như đánh số cho thuê bao tính cước, định tuyến cuộc gọi, các kiểu cuộc gọi yêu cầu, quản lý + Cung cấp các dịch vụ cho thuê bao: Tổng đài SPC có thể cung cấp cho thuê bao các dịch vụ rất đa dạng như quay số tắt, chuyển cuộc gọi, rung chuông lại ngay khi máy rỗi, cuộc gọi cảnh báo tự động, không cho gọi vào hoặc gọi ra, cung cấp hóa đơn tính cước chi tiết, xác định cuộc gọi có mục đích xấu. + Có khả năng tương thích với các dịch vụ phi điện thoại + Có các phương tiện thuận lợi cho quản lý. + Tốc độ thiết lập cuộc gọi nhanh. + Kích thước của tổng đài nhỏ hơn tổng đài cơ rất nhiều nên tiết kiệm được diện tích. + Dễ dàng vận hành bảo dưỡng: Với sự tiến bộ của công nghệ mạch bán dẫn, các chức năng của tổng đài số SPC đã rất phát triển và phần điều khiển đã được chế tạo gọi hơn với tốc độ hoạt động cao hơn. Tuy nhiên, theo yêu cầu phát triển đa dạng các dịch vụ thì chương trình phần mềm trở nên lớn hơn. sơ đồ khối tổng đàI đIện thoại. Giao tiếp Giao tiếp thuê bao thuê bao Các đường Các đường thuê bao trung kế * Nội dung công việc: - Các khối có chức năng gì khi hoạt động trên toàn bộ hệ thống thông tin. - Sự hoạt động của các khối (tổng đài) thông qua quá trình xử lý thiết bị theo tiến hành điều chỉnh. ChuyÓn M¹ch B¸o hiÖu Thuª bao B¸o hiÖu Trung kÕ ®IÒu khiÓn • Giải thích 1) Khối chuyển mạch: có chức năng thực hiện thiết lập giữa một đầu và bất kỳ. Đối với hệ thống chuyển mạch số để thiết lập tuyến nối cả hai hướng: hướng đi và hướng về (chuyển mạch 4 dây). 2) Khối báo hiệu: Thực hiện trao đổi các thông tin báo hiệu thuê bao, thông tin báo hiệu đường trung kế liên dài để phục vụ cho quá trình thiết lập, giải phóng. Các cuộc gọi thông tin này được trao đổi điều khiển, thực hiện quá trình xử lý cuộc gọi (quá trình tìm chọn và thiết lập, giải phóng tuyến nối cho cuộc gọi). 3) Báo hiệu thuê bao: Đó là thông tin báo hiệu về âm báo như âm mời quay số, âm báo bận, âm báo tắc nghẽn, hồi âm chuông, xung tính cước 12kHz, 16kHz , từ tổng đài tới 4) Báo hiệu trung kế: Quá trình trao đổi các thông tin về các đường trung kế (Rỗi, bận, giải phóng, thông tin địa chỉ, thông tin cước, quản trị mạng ) 5) Khối điều khiển: Khối có chức năng xử lý các thông tin từ các khối báo hiệu đưa tới để thiết lập hoặc giải phóng cuộc gọi. Các cuộc gọi nội hạt, cuộc gọi ra, gọi vào, gọi chuyển tiếp Thực hiện tính cước cho các cuộc gọi, thực hiện chức năng giao tiếp người - máy, cặp nhật dữ liệu. Ngoài ra khối điều khiển còn có chức năng thuộc về khai thác bảo dưỡng hệ thống để đảm bảo sao cho hệ thống hoạt động tin cậy trong thời gian dài . PHẦN II: TỔNG QUAN HỆ THỐNG NEAX - 61E Giới thiệu chung hệ thống tổng đài NEAX-61E I- Vài nét về công ty NEC Hệ thống tổng đài NEAX-61E là một trong những sản phẩm do công ty NEC của Nhật Bản sản xuất. Công ty NEC được thành lập năm 1989 với tư cách sản xuất và nhập khẩu các thiết bị thông tin, trong đó bao gồm tổng đài và các thiết bị liên quan đến điện thoại. Với hơn 90 năm kinh nghiệm của mình, NEC ngày càng phát triển và đã tiến vào lĩnh vực mới nhưng các thiết bị tổng đài điện thoại mà vẫn luôn đóng vai trò quan trọng với công ty. Ngày nay NEC là một công ty điện tử quốc tế sản xuất trên 1500 sản phẩm các loại và đang được bán ở trên 140 nước khác nhau. NEC luôn có sự phối hợp cân bằng giữa 4 lĩnh vực chủ yếu sau: ⊗ Thông tin. ⊗ Máy tính. ⊗ Các thiết điện tử. ⊗ Điện tử gia dông Quan điểm lần đầu tiên được NEC đưa vào năm 1977 , nó đề cập đến sự tích hợp giữa lĩnh vực máy tính - Computer và thông tin -Communication được đặc trưng hóa bởi quá trình hóa số thông tin, quá trình xử lý dữ liệu phân bố và những tiến bộ trong công nghệ vi điện tử. NEC là một trong rất Ýt các công ty trên thế giới đã thành công trong việc cung cấp một phạm vi rộng lớn các thiết bị điện tử tren tất cả các lĩnh vực Trong thực tế, 3 năm trở lại đây, NEC trở thành một trong 5 nhà cung cấp đứng đầu thế giới về: Viễn thông, máy tính và chất bán dẫn, là công ty duy nhất thành công trên cả 3 lĩnh vực trên. Điều này tạo ra cho công ty này một vị trí độc nhất và nó cũng khẳng định sự kết tinh của các thành tựu công nghệ đã đạt được trong các sản phẩm của công ty. Ii- hệ thống neax - 61e NEAX-61E là một hệ thống tổng đài số linh hoạt có dung lượng lớn được thiết kế để đáp ứng yêu cầu về một loạt các ứng dụng mạng. Nó cũng là một hệ thống chuyển mạch số ghép kênh phân chia theo thời gian và được điều khiển bằng chương trình ghi sẵn. Bởi vậy, hệ thống NEAX - 61E sử dụng những công nghệ mới nhất trong lĩnh vực điện tử viễn thông và máy tính. Do sử dụng công nghệ bán dẫn mới nhất, bao gồm cấu trúc khối có mật độ hàn gắn cao và tích hợp nên NEAX- 61E giảm nhỏ được về mặt cấu trúc vật lý và kinh tế hơn so với các hệ thống thường. Các đặc điểm như là điều khiển đa xử lý một mạng Non - blocking là chủ yếu đã tạo nên một sự lựa chọn hoàn hảo cho một hệ thống tổng đài mới cũng như việc mở rộng tổng đài hiện có. Đem lại nhiều tính năng ưu việt của hệ thống. CÊu trúc nhỏ gọn, xử lý nhanh và an toàn v.v đem lại hiệu quả kinh tế cao và linh hoạt khi sử dụng hệ thống. Hệ thống có miền ứng dụng rất lớn cho ứng dụng chuyển mạch. Nó cung cấp nhiều cấu hình khác nhau cho các khu vực dân cư khác nhau. Cấu hình cực lớn cho các chuyển mạch quốc tế ints (các cấu hình vừa và nhỏ cho các tổng đài nội hạt LS (Local switch), đường liên tỉnh TS, hỗn hợp nội hạt / đường dài TLS. Hơn nữa họ tổng đài NEAX- 61E có thể cung cấp chức năng chuyển mạch cho các hệ thống đặc biệt. ∗ Hệ thống mạng số đa dịch vụ isdn. ∗ Hệ thống chuyển mạch vệ tinh biển quốc tế inmasat. ∗ Hệ thống vệ tinh khu vực quốc gia. ∗ Hệ thống chuyển mạch MobikemTS. ∗ Hệ thống nhắn tin. ∗ Hệ thống trợ giúp lưu lượng TASS Hình 2: Các miền áp dụng của tổng đàI NEAX -61E ứng dông Đường dây Lưu lượng Khả năng lưu thoát Chuyển mạch khu vực 100.000 27000 Erlangs 1000.000 BHCA Tổng đài vệ tinh 10000 1.000 Erlangs 35000 BHCA Bộ thông tin thuê bao xa 4.000 336 Erlangs Tổng đài quá giang Tổng đài quốc tế TASS 60000 mạch 60.000 mạch 512 bàn điều hành 27000 Erlangs 27.000 Erlangs 1000.000 BHCA 700.000 BHCA [...]... bao tng t Giao din trung k tng t Mạch điện đờng dây tơng tự Mạch điện đờng dây tơng tự Mạch điện đờng dây tơng tự Ti D L S w TDNW P M U X Ti tng i khỏc Mạch điện đờng dây tơng tự M U X Ti P M U X TDNW ng tng tự Bộ điều khiển Bộ điều khiển Giao diện hệ thống vệ tinh Giao diện trung kế số To Mạch điện giao diện truyền dẫn số X PCM Mạch điện giao diện truyền dẫn P Mạch điện giao diện truyền dẫn số Bộ điều... U Ti TDNW Ti Tng i PCM Mạch điện giao diện truyền dẫn Bộ điều khiển P M U X Giao diện bàn điều hành viên Phân hệ ứng dụng Mạch điện giao tiếp M U X P M U Ti TDNW Mạch điện giao tiếp Phân hệ vận hành và bảo dỡng Thuờ bao Analog Bộ điều khiển Giao din s khi c bn phõn h chuyn mch Ni dung cụng vic: - Cỏc khi cú chc nng gỡ khi hot ng trờn thụng tin Phân hệ chuyển mạch Phân hệ bộ xử lý * Giao din ng dõy... bao, cỏc yờu cu v phỏt thụng tin a ch, thay i nhúm bỏo hiu, trng thỏi thuờ bao Hỡnh v sau s mụ t cỏc thụng tin bỏo hiu c bn c s dng trong quỏ trỡnh thit lp cuc gi liờn i (bỏo hiu gia cỏc tng i)  Tổng Tổng đài đài Tớn hiu bỏo bn Cụng nhõn chim Các con số thuê bao B Tr li m thoi Xúa hng v Xúa hng i Hỡnh 7: Bỏo hiu gia cỏc tng i Hin nay phng thc bỏo hiu truyn thụng c s dng mng vin thụng Vit Nam, ch yu... Giao diện bàn điều hành Phõn h chuyn mch 120 CH/ 128 TS Mạng chuyển mạch số Giao din Bus x lý Phõn h vn hnh v bo dng MAT Bàn kiểm tra và giám sát Giao din Bus I/O tiờu chun Băng từ, ổ đĩa Bàn hiển thị hệ thống Phõn h x lý Bộ xử lý cuộc gọi Bộ xử lý O & M a) Phõn h ng dng thoi cha cỏc giao din c bn gia mng thoi bờn ngoi v phõn h chuyn mch cng nh l phõn h x lý b) Cỏc giao din chuyn mch: 1 Giao din chuyn . NEC. 8 II .Hệ thống NEAX-61E. 8 1. Đặc tính hệ thống tổng đài. 12 2. Phần cứng hệ thống tổng đài. 12 3. Phần mềm hệ thống tổng đài. 16 4. Đặc tính hệ thống. 17 Phần iii: tổng quan hệ thống tín hiệu. chung tổng đài số SPC. 5 III. Sơ đồ khối của tổng đài điện thoại. 6 Phần II: tổng quan về hệ thống neax - 61e 8 Giới thiệu chung hệ thống tổng đài NEAX-61E. 8 I. Vài nét về công ty NEC. 8 II .Hệ. : Tổng đài nội hạt TLS : Tổng đài nội hạt . Và liên tỉnh kết hợp TS : Tổng đài liên tỉnh MS : Tổng đài chuyển tiếp . INTS : Hệ thống chuyển mạch cổng quốc tế 1. Đặc tính hệ thống tổng đài.