Tổng đài Panasonic KX-TES824

Ngày này với công nghệ ngày càng hiện đại, các loại tổng đài ngày càng được ứng dụng nhiều để liên lạc thông tin, trong công ty, trường học và các khu nội bộ, bệnh viện .

LỜI NÓI ĐẦU

Trao đổi thông tin là 1 nhu cầu thiết yếu trong ddoiwd sống hàng ngày Khi cácmối quan hệ kinh tế xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu đó ngày càng tăng cao.Các thông tin được trao đổi rất đa dạng về hình thức như thoại, văn bản, số liệu, hình ảnh và rất phong phú về cách thức trao đổi Thông tin viễn thông được hiểu theo nghĩa rộng là hình thức trao đổi thông tin từ xa Chính vì vậy, hệ thống tổng đài ra đời nhằm đáp ứng một phần nào nhu cầu thông tin của xã hội loài người Trong các thiết bị thì thống tổng đài là một thiết bị làm việc để kết nối phục vụ các loại hình dịch vụ thông tin khác nhau Hệ thống tổng đài còn là nơi cung cấp một đường truyền dẫn tạm thời để truyền thông tin Đồng thời nó cũng truyền theohai hướng giữa các loại đường dây truyền dẫn thông tin Mặt khác nó còn được các thiết bị chuyển mạch của tổng đài thực hiện thông qua việc trao đổi tín hiệu với các mạng bên ngoài khác nữa

Ngày này với công nghệ ngày càng hiện đại, các loại tổng đài ngày càng đượcứng dụng nhiều để liên lạc thông tin, trong công ty, trường học và các khu nội bộ, bệnh viện Phổ biến là tổng đài cơ quan PABX,và tổng đài được sử dụng nhiều là tổng đài Panasonic KX-TES824

Trong suốt thời gian vừa qua em đã tìm hiểu và cộng với sự giúp đỡ nhiệt tìnhcủa thầy giáo trong khi thực tập Em đã hoàn thành đợt thực tập của mình Em xin

chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Th.s BÙI NHƯ PHONG

đã giúp em hoàn thành đợt thực tập này

Tuy nhiên, do trình độ cũng như kinh nghiệm còn nhiều hạn chế và thời gian thực tập ngắn nên báo cáo thực tập còn nhiều thiếu sót, em rất mong sự giúp đỡ của thầy cô và bạn bè để báo cáo được hoàn thiện hơn

M C L C ỤC LỤC ỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

MỤC LỤC 2

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG 4

I KHÁI NIỆM VIỄN THÔNG 4

II LỊCH SỬ RA ĐỜI CỦA TỔNG ĐÀI 5

III CHỨC NĂNG CÁC KHỐI TRONG TỔNG ĐÀI 5

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ SPC 7

I GIỚI THIỆU CHUNG 7

II ĐẶC ĐIỂM CỦA TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ SPC 8

2.1 Một số ưu điểm của tổng đài SPC: 9

2.2 Phân loại tổng đài: 10

2.3 Nguyên lý hoạt động của tổng đài: 11

III SƠ ĐỒ CỦA TỔNG ĐÀI SPC 12

3.1 Chức năng các khối 12

3.2 Nhiệm vụ chung của một tổng đài: 19

IV.KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH SỐ 23

4.1 Giới thiệu chung về chuyển mạch số: 23

4.2 Đặc điểm của chuyển mạch số 24

4.3.Chuyển mạch không gian 24

4.4 Chuyển mạch thời gian (T) 26

4.4.1 Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào 26

4.4.2 Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra 28

4.4.3 Chuyển mạch số kết hợp 30

V XỬ LÝ GỌI 37

5.1 Phân tích một cuộc gọi 37

5.2 Các chương trình xử lý gọi trong tổng đài SPC 41

5.3 Số liệu thuê bao: 45

5.4 Phân tích phiên dịch và tạo tuyến 46

VI HỆ THỐNG BÁO HIỆU TRONG TỔNG ĐÀI 51

6.1 Giới thiệu chung 51

6.2 Các loại báo hiệu trong tổng đài 52

6.2.1 Báo hiệu đường thuê bao 52

6.2.2 Báo hiệu liên tổng đài( trung kế) 53

6.3 Các phương pháp truyền báo hiệu 57

6.4 Hệ tống báo hiệu kênh chung số 7(SS7) 58

CHƯƠNG III: MẠNG ĐIỆN THOẠI 62

I.SƠ LƯỢC MẠNG ĐIỆN THOẠI 62

II CÁC THÔNG TIN BÁO HIỆU TRONG ĐIỆN THOẠI 63

2.1 Tổng quan 63

2.2 Phân loại thông tin báo hiệu 63

2.3 Báo hiệu trên đường dây thuê bao 64

2.4 Hệ thống âm hiệu tổng đài 65

I NGUYÊN LÝ THÔNG TIN ĐIỆN THOẠI: 67

1.1 Sơ đồ: 67

1.2 Nguyên lý hoạt động: 68

II NHỮNG YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ MÁY ĐIỆN THOẠI 68

III NHỮNG CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÁY ĐIỆN THOẠI 69

IV PHÂN LOẠI MÁY ĐIỆN THOẠI 69

4.1 Chức năng: 69

4.2 Phân loại: 70

V PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MẠCH ĐIỆN CHO MỘT MÁY ĐIỆN THOẠI: 72

5.1 Phương pháp hở mạch: 72

5.2 Phương pháp chập mạch: 72

CHƯƠNG V: TỔNG ĐÀI PANASONIC KX-TES 824 73

I.Tổng quan về tổng đài KX-TES 824 73

1.1 Thông số kỹ thuật 74

1.2.Các loại card mở cho TES 824 74

1.3 Dung lượng hệ thống 75

1.4 Các cấu hình có thể nâng cấp tổng đài Panasonic KX-TES824: 75

1.5 Tính năng cơ bản của hệ thống KX-TES824 75

II Hướng dẫn sử dụng TES824 77

III Các bước lập trình tổng đài PANASONIC KX-TES 824 80

CHƯƠNG I: KHÁI QUÁT CHUNG

I KHÁI NIỆM VIỄN THÔNG

Thuật ngữ viễn thông (Telecommunication) được ghép từ(Telecommunication)

Communication (liên lạc) với tiền tố Tele (từ xa) Edouard Estaunie, người Pháp, là người đưa ra thuật ngữ Telecommunication vào năm 1904 Thời bấy giờ

từ Telecommunication dùng để chỉ chung cho Telegraph và Telephone Từ tiếng Anh gọi là Telecommunication hay người ta vẫn gọi tắt là Telecom.

Thuật ngữ viễn thông được dùng để chỉ tập hợp các thiết bị, các giao thức để truyền thông tin từ nơi này đến nơi khác Các thành phần cơ bản của một hệ thống viễn thông bao gồm (xem hình 1):

Hình 1: Mô hình viễn thông cơ bản

Một máy phát (Transmitter) ở nguồn (Source) Máy phát sẽ lấy thông tin (Information) và chuyển đổi nó thành tín hiệu (Signal) để có thể truyền được Tín hiệu sẽ được truyền trên một kênh truyền (Channel/Medium).

Một máy thu (Receiver) sẽ được đặt ở đích đến (Sink) để thu nhận tín hiệu

truyền từ nguồn và chuyển đổi tín hiệu ngược lại thành thông tin

Nhiệm vụ của viễn thông là làm thế nào để truyền thông tin nhanh, chính xác, chất lượng cao, bảo mật tốt, và dĩ nhiên là đáp ứng nhu cầu truyền thông của con người Do đó có thể nói ngành viễn thông bao gồm tất cả các lĩnh vực nhằm góp phần vào việc thực hiện và cải tiến quá trình truyền thông

II LỊCH SỬ RA ĐỜI CỦA TỔNG ĐÀI

Năm 1876 Alexander Graham Bell phát minh ra máy điện thoại.

Năm 1878 hệ thống tổng đài nhân công ra đời ở New Haven của Mỹ (tổng đài

thương mại đầu tên trên thế giới)

Năm 1889 hệ thống tổng đài tự động được A.B Strowger của Mỹ phát minh Năm 1965 tổng đài điện tử có dung lượng lớn được gọi là ESS No.1 được lắp

đặt và đưa vào khai thác thành công ở Mỹ

III CHỨC NĂNG CÁC KHỐI TRONG TỔNG ĐÀI

Hình 2 Sơ đồ chức năng của tổng đài

3.1 Khối điều khiển trung tâm (CPU):

 Khối này điều khiển mọi hoạt động của tổng đài, thực hiện các chức năng giám sát và nhận biết các trạng thai thuê bao, trung kế

 Gửi lệnh điều khiển khối giao tiếp thuê bao và trung kế, khối thu DTMF, khối chuyển mạch TSI, khối tạo chuông và bảng đèn báo hiệu thông qua khối giao tiếp I/O

3.2 Khối thu DTMF:

 Ghi nhận giải mã đa tần DTMF, giải mã thành các số thuê bao ở dạng số nhị phân

 Tạo tín hiệu ngắt cho CPU và tự động thiết lập trạng thái bình thường cho lần ngắt sau.

3.3 Khối chuyển mạch TSI:

 Có nhiệm vụ kết nối và giải tỏa thông thoại giữa thuê bao với thuê bao, thuê bao với trung kế

 Kết nối thuê bao, trung kế với khối âm hiệu hoặc kết nối với khối thu DTMF khi được yêu cầu

3.4 Khối giao tiếp thuê bao và trung kế:

 Tạo sự giao tiếp cho thuê bao, trung kế với các khối khác

 Cung cấp dòng nuôi DC ổn định cho thuê bao khi nhấc máy, tạo tải giả nhấc máy, chống đảo cực cho trung kế

3.5 Khối âm hiệu:

Tạo các tín hiệu cần thiết như : Dial Tone, Ring back Tone, Busy Tone… Để cấp cho thuê bao

3.6 Khối tạo chuông: Tạo các tín hiệu Sin 25Hz, 90 – 110 VAC, 2s só 3s không 3.7 Khối nguồn:

Cung cấp các nguồn DC +24V nuôi cho thuê bao +12V, +5V, -12V,-5V cho IC,OpAmp, Relay hoạt động Trong đó nguồn +24V phải cách ly với các nguồn khác

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ SPC.

I GIỚI THIỆU CHUNG

Tổng đài là một hệ thống chuyển mạch, nó có nhiệm vụ kết nối các cuộc liên

side) Loại tổng đài này được điều khiển bằng chương trình lưu trữ đã được lưu sẵn trong bộ nhớ.

 Các chức năng chính tông đài SPC bao gồm:

+ Thứ tự sử lý các bước của tổng đài

+ Số thứ tự của đường dây thuê bao,số thuê bao,thuộc tính thuê bao

+ Duy trì và giám sát cuộc gọi

+ Tính cước cuộc gọi

+ Đấu nối các thuê bao

+ Cung cấp các dịch vụ khách hàng

+ Vận hành bảo dưỡng

Tổng đài điện tử số SPC (Stored Program Control) là tổng đài điều khiển theo chương trình ghi sẵn, nghĩa là nó sử dụng bộ xử lý giống như máy tính để điều khiển hoạt động của tổng đài Tất cả các chức năng điều khiển được đặc trưng bởi một loạt lệnh ghi sẵn trong bộ nhớ Vì vậy các số liệu trực thuộc tổng đài như : các số liệu về thuê bao, các bản phiên dịch vê địa chỉ, các thông tin tạo tuyến, tính cước, thống kê các cuộc gọi cũng được lưu sẵn trong bộ nhớ số liệu Qua mỗi bước xử lý gọi sẽ nhận được các quyết định tương ứng với mỗi loại nghiệp vụ, số liệu đã ghi sẵn để đưa tới các loại thiết bị xử lý nghiệp vụ đó

Các chương trình ghi sẵn có thể thay đổi khi cần thay đổi nguyên tắc điều khiểnhay tính năng của hệ thống Nhờ vậy, người quản lý có thể linh hoạt trong quá trình điều hành tổng đài

Các tổng đài thế hệ trước, đặc biệt là tổng đài cơ điện, các chức năng báo hiệu, điều khiển được thực hiện bằng các mạch tổng hợp và thực hiện đấu nối các phần

tử logic là các rơle điện, nhờ tác dụng của các tiếp điểm rơle mà các chức năng logic định trước được thực hiện, nếu thay đổi các số liệu để thay để thay đổi quá trình điều khiển thì việc thực hiện rất vất vả và khó khăn Khi tổng đài điện tử số

ra đời với sự phát triển của các công nghệ điện tử tiên tiến, máy tính Cùng với việc sử dụng bộ xử lý ngoài thì ngoài việc điều khiển chuyển mạch nó còn có khả năng thực hiện các chức năng khác Các chương trình điều khiển cũng như các số liệu có thể thay đổi nên công việc điều hành đáp ứng nhu cầu thay đổi của thuê bao trở nên dễ dàng Việc đưa dịch vụ tới thuê bao và thay đổi các dịch vụ cũ dễ dàng thực hiện qua trao đổi người máy Các số liệu trong các bộ nhớ dễ thay đổi khi ta thay đổi các dịch vụ cũ thông qua các lệnh của thiết bị ngoại vi trao đổi giữangười và máy

Một số dịch vụ đặc biệt có thể thực hiện bằng các thao tác từ máy thuê bao.Điều khiển theo chương trình ghi sẵn có nhiều ưu điểm như khi thay đổi chức năng nào đó chỉ cần thay đổi phần mềm của hệ thống Với mạch điều khiển thì sử dụng bộ nhớ điều khiển để điều hành toàn bộ mạng chuyển mạch nên tạo ra các lệnh và chuyển lệnh đơn giản hơn Vì vậy các tổng đài điện tử hiện nay đều làm việc theo nguyên lý điều khiển bằng chương trình ghi sẵn (SPC)

II ĐẶC ĐIỂM CỦA TỔNG ĐÀI ĐIỆN TỬ SPC

Trong các tổng đài điện tử hoạt động theo nguyên lý điều khiển bởi các chương trình ghi sẵn (Stored Program Control: SPC), người ta sử dụng các bộ vi xử lý như máy tính để điều khiển hoạt động của tổng đài, tất cả các chức năng điều khiển đượcđặc trưng bởi một loạt các lệnh đã ghi sẵn trong các bộ nhớ

Ngoài ra các số liệu trực thuộc tổng đài như số liệu về thuê bao, các bảng phiên dịch địa chỉ, các thông tin về tạo tuyến, tính cước, thống kê cũng được ghi sẵn trong các bộ nhớ số liệu Qua mỗi bước xử lý gọi sẽ nhận được một sự quyết định tương ứng với loại nghiệp vụ, số liệu đã ghi sẵn để đưa tới thiết bị xử lý nghiệp vụ

đó Nguyên lý chuyển mạch như vậy gọi là chuyển mạch điều khiển theo chương trình ghi sẵn

Các số liệu chương trình và số liệu ghi trong các bộ nhớ có thể thay đổi được

quản lý có thể linh hoạt trong quá trình điều hành tổng đài đáp ứng được các yêu cầu của thuê bao, việc đưa các dịch vụ mới cho các thuê bao và thay đổi các dịch

vụ cũ đều được dễ dàng thực hiện thông qua các lệnh trao đổi giữa người và máy.Việc sử dụng máy tính hay bộ xử lý số vào chức năng điều khiển tổng đài thì ngoài chức năng điều khiển chuyển mạch thì cùng một bộ xử lý có thể điều khiển các chức năng khác Bởi vậy tổng đài điện từ SPC đã đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu của thuê bao với tốc độ nhanh và có hiệu quả Nhờ có trung tâm điều hành

và bảo dưỡng được trang thiết bị trao đổi người - máy, cùng với hệ thống xử lý màcông việc điều hành và bảo dưỡng cụm tổng đài trong một vùng mạng được thực hiện dễ dàng Ngoài ra các trung tâm này còn bao quát cả công việc quản lý mạng như lưu lượng các tuyến xử lý đường vòng Các phép đo kiểm tra cũng được thựchiện tại các cổng nhờ phát đi các lệnh Những sự thay đổi về dịch vụ cũng có thể tạo ra nhờ các trung tâm xử lý tin kiểu này, tại đây cũng nhận được các thông tin

về cước, hỏng hóc sự cố từ các tổng đài khu vực Nhờ vậy các công tác điều hànhmạng lưới trở nên có hiệu quả hơn do các bộ xử lý có khả năng hoàn thành công việc ở tốc độ cao nên có đủ thời gian chạy các chương trình thử vòng để phát hiện lỗi tự động, không cần phải chi phí thời gian và nhân lực cho phép đo thử này

2.1 Một số ưu điểm của tổng đài SPC:

Thuận tiện linh hoạt trong quá trình sử dụng khi cần mở rộng thêm thuê bao hoặc dịch vụ thì chỉ cần thay đổi, bổ sung vào phần mềm không cần phải thay đổi

Tổng đài SPC áp dụng công nghệ tiên tiến của kỹ thuật số, kỹ thuật vi xử lý tăng được độ tin cậy, giảm nhỏ được kích thước trọng lượng.

2.2 Phân loại tổng đài:

- Được ứng dụng rộng rãi trong hệ thống viễn thông hiện nay người ta sử dụng tổng đài tự động điện tử kĩ thuật số được điều khiển theo chương trình ghi sẵn

- Căn cứ vào chế độ làm việc của tổng đài người ta chia tổng đài thành 2 loại:+) Tổng đài nhân công: Là có người thao tác để chuyển mạch

+) Tổng đài tự động: Được điều khiển theo chương trinh ghi sẵn

- Căn cứ vào cấu tạo của tổng đài người ta chia thành hai loại:

+) Tổng đài cơ điện: Là tổng đài được thực hiện việc đấu nối bằng các tiếp xúc cơkhí sử dụng các tiếp điểm rơle

+) Tổng đài điện tử: Là tổng đài được thực hiện việc đấu nối bằng các tiếp xúc điện tử

sử dụng các linh kiện điện tử như điốt, tranziztor, cổng logíc

- Căn cứ vào vị trí tổng đài trong hệ thống viễn thông:

+) Tổng đài nội hạt: Là tổng đài mà các thuê bao được đấu trực tiếp vào đó được

tổ chức trong một khu vực địa lí

+) Tổng đài chuyển tiếp nội hạt:Là những tổng đài chuyển tiếp tín hiệu thoại giữa các tổng đài nội hạt trong một khu vực hoặc một vùng

+) Tổng đài chuyển tiếp vùng

+) Tổng đài quốc gia

Hiện nay trên mạng viễn thông có 5 loại tổng đài sau:

 Tổng đài cơ quan PABX: Được sử dụng trong các cơ quan, khách sạn vàthường sử dụng trung kế CO- Line(central office)

 Tổng đài nông thôn (Rural Exchange): Được sử dụng ở các xã, khu dân

cư đông, chợ và có thể sử dụng tất cả các loại trung kế

 Tổng đài nội hạt LE ( Exchange Local): Được đặt ở trung tâm huyện tỉnh và sử dụng tất cả các loại trung kế

 Tổng đài cửa ngõ quốc tế (Gateway Exchange): Tổng đài này dùng để chọn hướng và chuyển mạch các cuộc gọi vào mạng quốc tế để nối các quốc gia với nhau, có thể chuyển tải cuộc gọi quá giang

 Tổng đài đường dài TE (Toll Exchange): Dùng để kết nối các tổng đài nội hạt ở các tỉnh với nhau, chuyển mạch các cuộc gọi đường dài trong nước với nhau

2.3 Nguyên lý hoạt động của tổng đài:

+ Cuộc gọi nội bộ: Là cuộc gọi xảy ra giữa 2 thuê bao trong cùng một tổng đài.+ Cuộc gọi ra: Là cuộc gọi giữa 1 thuê bao của tổng đài này với 1 thuê bao của tổng đài khác

+ Cuộc gọi vào: Là cuộc gọi từ 1 tổng đài khác gọi đến thuê bao tổng đài đang xét.+ Cuộc gọi chuyển tiếp: Là cuộc gọi giữa 2 thuê bao thuộc 2 tổng đài trên mạngnhưng cuộc gọi đó phải được đi qua tổng đài đang xét

III SƠ ĐỒ CỦA TỔNG ĐÀI SPC

Hình 3: Sơ đồ khối tổng đài SPC

3.1 Chức năng các khối

3.1.1 Thiết bị giao tiếp:

Thiết bị giao tiếp gồm các mạch điện kết cuối thuê bao, kết cuối trung kế tương

tự và kết cuối trung kế số

+ Khối mạch kết cuối bao gồm:

- Mạch điện đường dây thuê bao làm bảy nhiệm vụ: BORSCHT tức là;

B: (Batteryfeed): Cấp nguồn cho đường dây thuê bao theo công thức cấp nguồn đối xứng

O: (Overvoltage protection): Bảo vệ quá áp cho thiết bị, bảo đảm cho điện áp trên đường dây không vượt quá nguồn cung cấp

S (Supervision): Giám sát các trạng thái thuê bao.

C (Codec): Thực hiện mã hoá và giải mã trước và sau bộ tập trung phân phối thoại (Chuyển đổi A  D) Đa số các đường dây thuê bao hiện là những đường dây tương tự bởi vậy trước khi đưa vào trường chuyển mạch số thì các tín hiệu tương tự phải được mã hoá thành luồng số PCM và khi đưa ra phải chuyển đổi từ luồng PCM thành tín hiệu tương tự

H (Hybrid): Bộ sai động thực hiện chuyển đổi 2/4 dây, phía bên thuê bao ngoài theo hai hướng, một hướng phát một hướng thu, mỗi hướng hai dây

T (Text): Đo thử , kiểm tra để tạo số liệu cho việc quản lí, bảo dưỡng hệ thống.Ngoài ra khối giao tiếp thuê bao còn có mạch nghiệp vụ như mạch phối hợp báohiệu, mạch điện thu phát xung quay số ở dạng mã thập phân và mã đa tầm Ở các tổng đài số, mạch điện thuê bao còn làm nhiệm vụ biến đổi qua lại A/D (Analog - Digital) cho tín hiệu thoại

+ Khối mạch giao tiếp trung kế tương tự: Khối mạch này chứa các mạch điện trung kế dùng cho các cuộc gọi ra, gọi vào và gọi chuyển tiếp Chúng làm nhiệm

vụ cấp nguồn, giám sát cuộc gọi, phối hợp báo hiệu

+ Khối mạch kết cuối trung kế số: Nhiệm vụ cơ bản của khối mạch này là thực hiện các chức năng GAZPACHO, bao gồm:

- Tạo khung (Gerieration of Frame): Tức là nhận dạng tín hiệu đồng bộ khung

để phân biệt từng khung của tuyến số liệu PCM đưa đến từ các tổng đài khác

- Đồng bộ khung (Aligment of Frame): Để sắp xếp khung số liệu mới phù hợp

với hệ thống PCM

- Nén dãy bít “0”( Zero string suppression): Vì dãy tín hiệu PCM có nhiều

quãng chứa nhiều bít “0” sẽ khó phục hồi tín hiệu đồng bộ ở phía thu nên nhiệm

vụ này là thực hiện nén các quãng tín hiệu có nhiều bít “0” liên tiếp ở phía phát

- Đảo cực tính: (Polar conversion): Nhiệm vụ này nhằm biến đổi dây tín hiệu

đơn cực từ hệ thống đưa ra thành dãy tín hiệu lưỡng cực trên đường dây và ngượclại

- Xử lý cảnh báo (Alarm Processing): Để xử lý cảnh báo từ đường PCM.

- Phục hồi dãy xung nhịp (Clock recovery): Khôi phục xung nhịp từ dãy tín

hiệu thu được

- Tách thông tin đồng bộ: (Hunt during reframe): Tách thông tin đồng bộ từ dãy

tín hiệu thu

- Báo hiệu (Ofice Signalling): Thực hiện chức năng giao tiếp báo hiệu để phối

hợp các báo hiệu giữa tổng đài đang xem xét và các tổng đài khác qua các đường trung kế

3.1.2 Thiết bị chuyển mạch:

Ở các tổng đài điện tử, thiết bị chuyển mạch là một trong các bộ phận chủ yếu

và có kích thước lớn Nó có các chức năng chính sau:

- Chức năng chuyển mạch: Thực hiện thiếp lập tuyến nối giữa hai hay nhiều thuê bao của tổng đài hoặc giữa tổng đài này và tổng đài khác

- Chức năng truyền dẫn: Trên cơ sở tuyến nối đã thiết lập, thiết bị chuyển mạch thực hiện truyền dẫn tín hiệu tiếng nói và tín hiệu báo hiệu giữa các thuê bao với

độ tin cậy chính xác cần thiết

+ Có hai loại hệ thống chuyển mạch:

a

Hệ thống chuyển mạch tương tự:

 Loại này được chia làm hai loại:

Phương thức chuyển mạch không gian: Ở phương thức này đối với 1 cuộc gọi

1 tuyến vật lý được thiết lập giữa đầu vào và đầu ra của trường chuyển mạch Tuyến này là riêng biệt cho mỗi cuộc nối và duy trì trong suốt thời gian tiến hành

cuộc gọi Các tuyến nối cho các cuộc gọi là độc lập với nhau Ngay sau khi 1 tuyến được đấu nối, các tín hiệu được trao đổi giữa hai thuê bao.

* Phương thức chuyển mạch thời gian: Phương thức này còn gọi là phương thức chuyển mạch PAM (Pule Amplitude Modulation), tức là chuyển mạch theo phương thức điều biên xung

b Hệ thống chuyển mạch số (Digital Switching System).

Phương thức chuyển mạch này còn gọi là chuyển mạch PCM ( Pulse Code Modulation) Ở hệ thống chuyển mạch này một tuyến vật lý được sử dụng chung cho một số cuộc gọi trên cơ sở phân chia theo thời gian Mỗi cuộc gọi sử dụng tuyến này trong khoảng thời gian xác định và theo chu kỳ với một tốc độ lặp thích hợp Đối với tín hiệu thoại tốc độ lặp là 8KHz, tức là cứ mỗi 125 s lại truyền đi tiếng nói một lần Tiếng nói trong mỗi lần chuyển đi gọi mẫu và được mã hoá theophương thức PCM

3.1.3 Bộ điều khiển trung tâm:

Bộ điều khiển trung tâm gồm một bộ xử lý có công suất lớn cùng các bộ nhớ trực thuộc Bộ xử lý này được thiết kế tối ưu để xử lý cuộc gọi và các công việc liên quan trong một tổng đài Nó phải hoàn thành các nhiệm vụ kịp thời hay còn gọi là xử lý thời gian thực hiện các công việc sau đây:

 Nhận xung hay mã chọn số (các chữ số địa chỉ)

 Chuyển các tín hiệu địa chỉ đi ở các trường hợp chuyển tiếp cuộc gọi

 Trao đổi các báo hiệu cho thuê bao hay các tổng đài khác

Sơ đồ khối một bộ xử lý chuyển mạch tổng quát được mô tả như sau:

Hình 4: Sơ đồ khối bộ xử lý chuyển mạch

Bộ xử lý chuyển mạch :Bao gồm một bộ xử lý trung tâm, các bộ nhớ chương trình, số liệu và phiên dịch cùng thiết bị vào/ra làm nhiệm vụ phối hợp để đưa các thông tin vào và lấy các lệnh ra

Bộ xử lý trung tâm :Là một bộ xử lý hay vi xử lý tốc độ cao và có công suất xử

lý tuỳ thuộc vào vị trí xử lý chuyển mạch của nó Nó làm nhiệm vụ điều khiển thao tác cuả thiết bị chuyển mạch

Bộ nhớ chương trình: Dùng để ghi lại các chương trình điều khiển, thao tác chuyển mạch Các chương trình được gọi ra và xử lý cùng với các số liệu cần thiết

Bộ nhớ số liệu : Dùng để ghi lại tạm thời các số liệu cần thiết trong quá trình xử

lý các cuộc gọi như các chữ số địa chỉ thuê bao, trạng thái bận - rỗi của các đường dây thuê bao hay trung kế

Bộ nhớ phiên dịch : Chứa các thông tin về loại đường dây thuê bao chủ gọi và

bị gọi, mã tạo tuyến, thông tin cước

3.1.4 Thiết bị ngoại vi chuyển mạch:

Các thiết bị đo thử trạng thái đường dây thuê bao và các đường trung kế, thiết bịphân phối báo hiệu, thiết bị điều khiển đấu nối tạo thành thiết bị ngoại vi chuyển mạch

+ Thiết bị đo thử trạng thái đường dây (Scanner).

Nhiệm vụ của khối này là phát hiện và thông báo cho bộ xử lý trung tâm tất cả các biến cố báo hiệu và các tín hiệu đường dây thuê bao và trung kế đấu nối tới tổng đài Các tín hiệu này có thể là liên tục hoặc rời rạc Ta có thể chia các thiết bị này thành hai nhóm:

* Thiết bị dành riêng cho từng nhóm đường thuê bao và trung kế

* Thiết bị dùng chung như thiết bị thu - phát hiện chọn số, thiết bị thu - phát tín hiệu báo hiệu liên tổng đài

Để phát hiện các cuộc gọi mới, mỗi đường dây cần được đo thử (quét) cứ 300ms một lần

+ Thiết bị phân phối báo hiệu (Signalling Distributor)

Thiết bị này là tầng đệm giữa bộ xử lý trung tâm có công suất tín hiệu điều khiển nhỏ nhưng tốc độ cao và các mạch tín hiệu đường dây có công suất lớn nhưng tốc độ thấp Có nhiệm vụ điều khiển, phục hồi các rơle cung cấp các dạng tín hiệu ở mạch đường dây, mạch nghiệp vụ dưới sự điều khiển của bộ xử lý.+ Thiết bị điều khiển đấu nối (Market):

Thiết bị này có nhiệm vụ chuyển giao các lệnh thiết lập và giải phóng các tuyếnvật lý qua trường chuyển mạch từ bộ xử lý trung tâm Các tuyến vật lý này chỉ được thiết lập hay giải phóng khi đã được chuyển sẵn trong bộ nhớ của bộ xử lý trung tâm

Tuỳ thuộc vào kiểu chuyển mạch thời gian hay không gian mà bộ điều khiển chuyển mạch hoặc là ghi tin vào bộ nhớ điều khiển (nếu là chuyển mạch thời gian)hoặc là thao tác các tiếp điểm chuyển mạch (nếu là chuyển mạch không gian)

3.1.5 Thiết bị ngoại vi báo hiệu:

Gồm có thiết bị báo hiệu kênh riêng và thiết bị báo hiệu kênh chung

+ Thiết bị báo hiệu kênh riêng làm nhiệm vụ xử lý và phối hợp các loại báo hiệu kiểu mã thập phân hay đa tần được truyền theo kênh hay gắn liền với kênh truyền tiếng nói cho cuộc gọi từ các tổng đài.

+ Thiết bị báo hiệu kênh chung thì tất cả các tín hiệu cho tất cả các cuộc gọi giữa tổng đài nào đó được truyền đi theo một tuyến báo hiệu độc lập với mạch điện truyền tín hiệu tiếng nói lên tổng đài (Báo hiệu kênh chung là báo hiệu liên tổng đài Phương thức này có thể kết hợp các dạng thông tin báo hiệu xử lý gọi vớicác dạng thông tin điều hành và bảo dưỡng kỹ thuật cho toàn mạng Thiết bị báo hiệu kênh chung đóng vai trò phối hợp và xử lý các loại báo hiệu cho các mục đíchđiều khiển tổng đài

3.1.6 Thiết bị trao đổi người - máy:

Ở tất cả các tổng đài điện tử SPC người ta sử dụng thiết bị trao đổi người máy

để điều hành, quản lí và bảo dưỡng tổng đài trong quá trình khai thác Các thiết bị này bao gồm các thiết bị Display có bàn phím điều khiển, các máy in tự động (teleprinter), các thiết bị đo thử đường dây và máy thuê bao chúng được dùng để đưa các lệnh quản lý và bảo dưỡng vào thiết bị xử lý thao tác và bảo dưỡng của tổng đài

Ngoài các thiết bị nêu trên, ở tổng đài SPC trung tâm còn có thiết bị ngoại vi nhớ số liệu Thiết bị này bao gồm các khối điều khiển băng từ, đĩa từ Chúng có tốc độ làm việc cao, dung lượng lớn và dùng để nạp phần mềm vào các bộ xử lý, ghi các thông tin tính cước, thống kê

3.1.7 Khối cung cấp nguồn:

Khối cung cấp nguồn được phân theo các nhóm thuê bao của tổng đài và bao gồm nhiều mức và nguồn điện khác nhau

Các tổng đài đều dùng ắc - qui để đảm bảo cung cấp liên tục không phụ thuộc vào mạng điện và hoạt động không ngắt quãng khi ngắt điện hay mạng bị mất

nhiễu để các khe mạch không chuyển sang trạng thái gây rối loạn trong chương trình hoạt động chung.

Nguồn cung cấp cho chuông được thiết kế lắp đặt riêng để đảm bảo dùng cho nhiều thuê bao cùng sử dụng mà không ảnh hưởng tới sự ổn định các khối khác

3.1.8 Bus chung:

Các đơn vị ngoại vi có thể liên hệ với bộ xử lý hoặc bộ nhớ chung thông qua bus chung, các loại thông tin điều khiển từ bộ vi xử lý hoặc các số liệu từ bộ nhớ cũng được qua bus này tới các thiết bị nói trên

3.2 Nhiệm vụ chung của một tổng đài:

3.2.1 Nhiệm vụ báo hiệu: Là nhiệm vụ trao đổi báo hiệu với mạng ngoài bao gồm

mạng các đường dây thuê bao và trung kế đấu nối tới các máy thuê bao hay tổng đài khác

3.2.2 Nhiệm vụ xử lý các thông tin báo hiệu, điều khiển các thao tác chuyển mạch

Thiết bị điều khiển chuyển mạch nhận các thông tin báo hiệu từ các đường dây thuê bao và trung kế, xử lý các thông tin này và đưa ra và đưa ra các thông tin điều khiển cấp các thông tin báo hiệu tới các đường dây thuê bao hay trung kế hoặc để điều khiển hoặc để điều khiển các thiết bị chuyển mạch và các thiết bị phụtrợ để tạo tuyến nối

3.2.3 Tính cước: Nhiệm vụ này là 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 được sử lý thành các bản tin cước để phục vụ công tác thanh toán cước

3.2.4 Chức năng thiết lập cuộc gọi: Là phải tạo và thiết lập tuyến đấu nối trong nội

bộ tổng đài để truyền tín hiệu thoại giữa các máy điện thoại

a) Thiết lập 1 cuộc thông tin nội hạt

+) Nguyên lý hoạt động :

- B1 đặt tổ hợp trên giá máy

- B2,B3 khi có nhu cầu làm việc A nhấc tổ hợp tổng đài nhận biết trạng thái đường dây thuê bao A thay đổi tổng đài lièn tiến hành xử lí nó và kiểm tra đường dây thuê bao, số máy thuê bao các thông số của thuê bao A nếu thuê bao bị khoá tổng đài gửi cho thuê bao âm báo bận vơí tần số f=425Hz nhịp ngắt 1:1 còn bình thường thì phát âm mời quay số với f=425 Hz phát liên tục

- B4 A gửi các con số địa chỉ của thuê bao B

- B5 tổng đài nhận các con số và ghi vào bộ nhớ và tiến hành xử li,giải mã địa chỉ xác định vị trí đường dây thuê bao,thuộc tính thuê bao B nếu thuê bao B bận tổng đài sẽ phát tín hiệu báo bận cho thuê bao A bình thường thì tổng đài chuyển

mạch và phát tín hiệu chuông cho thuê bao B và phát tín hiệu hồi âm chuông cho thuê bao A với f=425Hz nhip ngắt 2:4.

- B6 B nhấc tổ hợp hai bên đàm thoại hệ thống tính cước của tổng đài bắt đầu hoạt động

- B7 kết thúc cuộc gọi xảy ra hai trường hợp:

+ Nếu A đặt tổ hợp trước tổng dài xác định đường dây thuê bao A thay đổi liền giải phóng tuyến đấu nối về hướng thuê bao A đồng thời phát tín hiệu báo bận chothuê bao B nhắc B đặt tổ hợp vào giá máy khi B đặt tổ hợp vào giá máy tuyến đấu nối trong nội bộ tổng đài được giải phóng hoàn toàn

+ Nếu B đặt tổ hợp trước tổng dài xác định đường dây thuê bao B thay đổi liền giải phóng tuyến đấu nối về hướng thuê bao B đồng thời phát tín hiệu báo bận cho thuê bao A nhắc A đặt tổ hợp vào giá máy khi A đặt tổ hợp vào giá máy tuyến đấunối trong nội bộ tổng đài được giải phóng hoàn toàn

b) thiết lập một cuộc thông tin qua hai tổng đài nội hạt.

Hình 6: Sơ đồ thiết lập thông tin qua hai tổng đài nội hạt

Chú thích:

B1 đặt tổ hợp B2 nhấc tổ hợp

B3 âm mời quay số ( âm báo bận) B4 gửi số điện thoại.

B5,B6 chiếm trung kế và xác nhạn chiếm trung kế,hồi âm chuông

B7 nhấc tổ hợp B8,B11 đặt tổ hợp

B9,B10 giải phóng trung kế và xác nhận giải phóng trung kế

TĐ1 tổng đài nội hạt của thuê bao A TĐ2 tổng đài nội hạt của thuê bao B

- B1 đặt tổ hợp trên giá máy

- B2,B3 khi có nhu cầu làm việc A nhấc tổ hợp tổng đài nhận biết trạng thái đường dây thuê bao A thay đổi tổng đài lièn tiến hành xử lí nó và kiểm tra đường dây thuê bao,số máy thuê bao các thông số của thuê bao A nếu thuê bao bị khoá tổng đài gửi cho thuê bao âm báo bận vơí tần số f=425Hz nhịp ngắt 1:1 còn bình thường thì phát âm mời quay số với f=425 Hz phát liên tục

- B4 A gửi các con số địa chỉ của thuê bao B

- B5,B6 TĐ1 nhận các con số địa chỉ của thuê bao liền ghi vào bộ nhớ số liệu

và tiến hành xử lí nó xác nhận thuê bao B thuộc TĐ2 liền chiiếm một đường trung

kế đến TĐ2,TĐ2 xác nhận sự thay đổi đường dây trung kế liền phát tín hiệu công nhận chiếm trung kế khi nhận được tín hiệu chiếm trung kế TĐ1 liền gửi các con

số địa chỉ của thuê bao B cho TĐ2 xử lý TĐ2 nhận và ghi vào bộ nhớ số liệu và tiến hành xử lí nó xác nhận đường dây thuê bao,thuộc tính của thuê bao B nếu thuê bao bị khoá hay bận thì phát tín hiệu báo bận về cho thuê bao A xuyên qua TĐ1 còn bình thường TĐ2 gửi tín hiệu chuông cho thuê bao B đồng thời phát tín hiệu hồi âm chuông cho thuê bao A

- B7 B nhấc tổ hợp tuyến đấu nối cho 2 thuê bao A&B xuyên qua 2TĐ được thiết lập 2 bên đàm thoại hệ thống tính cước của TĐ1 hoạt động

- B8,B9,B10,B11 kết thúc cuộc gọi xảy ra hai trường hợp:

+ A đặt tổ hợp trước : TĐ1 xác nhận trạng thái đường dây thuê bao A thay đổi

TĐ2,TĐ2 xác nhận trạng thái đường trung kế thay đổi lièn phát tín hiệu xác nhận giải phóng trung kế về phía TĐ1 và phát tín hiệu báo bận về cho thuê bao B nhắc

B đặt tổ hợp vào giá máy tuyến đấu nối giữa 2 thuê bao A&B xuyên qua 2 TĐ được giải phóng hoàn toàn

+ B đặt tổ hợp trước : TĐ2 xác nhận trạng thái đường dây thuê bao B thay đổi liền giải phóng tuyến đấu nối về hướng thuê bao B giải phóng trung kế về hướng TĐ1,TĐ1 xác nhận trạng thái đường trung kế thay đổi lièn phát tín hiệu xác nhận giải phóng trung kế về phía TĐ2 và phát tín hiệu báo bận về cho thuê bao A nhắc

A đặt tổ hợp vào giá máy tuyến đấu nối giữa 2 thuê bao A&B xuyên qua 2 TĐ được giải phóng hoàn toàn

IV.KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH SỐ

4.1 Giới thiệu chung về chuyển mạch số:

Nhiệm vụ của tổng đài là tạo tuyến đấu nối, nội bộ bên trong tổng đài để nối thông tin thoại cho các máy điện thoại bất kỳ Như vậy tổng đài làm việc như một công tắc còn gọi là chuyển mạch số Kỹ thuật chuyển mạch dùng để điều khiển chức năng, nhiệm vụ của một tổng đài, trong tổng đài tương tự sử dụng chuyển mạch tương tự, trong tổng đài số dùng chuyển mạch số Hiện nay chủ yếu sử dụng chuyển mạch số Chuyển mạch số dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian bất kỳ của luồng PCM vào và luồng PCM ra

Hình 7: Sơ đồ bộ chuyển mạch số

4.2 Đặc điểm của chuyển mạch số

Hệ thống chuyển mạch số là một hệ thống chuyển mạch trong đó tín hiệu truyền dẫn qua trường chuyển mạch ở dạng số Tín hiệu này có thể mang thông tintiếng nói hay số liệu Nhiều tín hiệu số của các kênh tiếng nói được ghép theo thời gian vào một đường truyền dẫn chung khi truyền dẫn qua hệ thống chuyển mạch

Để đấu nối hai thuê bao với nhau cần phải trao đổi khe thời gian của hai mẫu tiếngnói Các mẫu này có thể trên cùng một tuyến dẫn hoặc ở các tuyến dẫn khác nhau

và đã được mã hoá theo phương thức điều xung mã PCM

Có hai phương pháp thực hiện chuyển mạch các loại tổ hợp mã này theo hai hướng đó là chuyển mạch thời gian và chuyển mạch không gian

Để thực hiện chuyển mạch cho các cuộc gọi đòi hỏi phải sắp xếp các tín hiệu

số từ một khe thời gian của một bộ ghép hoặc một tuyến dẫn PCM sang cùng 1 khe thời gian hay sang 1 khe thời gian khác của một bộ ghép hay tuyến PCM khác

4.3.Chuyển mạch không gian

Trong phương thức chuyển mạch không gian, khe thời gian tương ứng của các tuyến PCM vào và ra khác nhau được trao đổi cho nhau Một mẫu tín hiệu PCM ở khe thời gian định trước của tuyến PCM vào được chuyển tới khe thời gian cùng thứ tự của một tuyến PCM khác Vậy không có sự chậm trễ truyền dẫn cho mẫu tín hiệu khi chuyển mạch từ một tuyến PCM vào hay tới một tuyến PCM khác

Cấu tạo: Tầng chuyển mạch không gian S là một ma trận kích thước N xM, các

tiếp điểm chuyển mạch kết nối theo kiểu các hàng và các cột Các hàng đầu vào các tiếp điểm chuyển mạch được gắn với các tuyến PCM vào, các tuyến này được gắn các địa chỉ xo, x1, x2, ,xn còn các cột đầu ra tiếp điểm chuyển mạch tạo thành các tuyến PCM dẫn ra được ký hiệu yo, y1, y2, , ym Tạo giữa các hàng và các cột của ma trận là các tiếp điểm chuyển mạch được tạo bởi các cổng logic AND

Hình 8: Sơ đồ nguyên lý chuyển mạch không gian

Nguyên lý chuyển mạch: Để điều khiển thao tác chuyển mạch của các tiếp điểm

cần có bộ nhớ điều khiển Bộ nhớ này gồm các cột nhớ hoặc các hàng nhớ tuỳ theo phương thức điều khiển đầu vào hay đầu ra Nếu bộ chuyển mạch làm việc theo nguyên lý điều khiển đầu ra thì mỗi một cột nối tới các đầu vào điều khiển của các tiếp điểm có một cột nhớ điều khiển Số lượng các ô nhớ ở mỗi cột nhớ điều khiển bằng số khe thời gian của mỗi tuyến PCM đầu vào Trong thực tế các tuyến tiếp ghép PCM này có từ 256 đến 1024 khe thời gian tuỳ theo cấu trúc và quy mô của bộ chuyển mạch Số lượng bit nhớ (tế bào nhớ) của mỗi ô nhớ có mối

quan hệ phụ thuộc vào số lượng các tuyến PCM dẫn vào theo hệ thức: 2 = N

Trong đó : số bit nhớ của mỗi ô nhớ N: số lượng tuyến PCM đầu vào

Ở các tổng đài thực tế trên mạg lưới của nước ta hiện nay thì mạng chuyển mạch không gian số là các ma trận 8x8, 16x16, hoặc 32x32

Ở tổng đài E10B thì bộ chuyển mạch không gian làm việc theo nguyên lí điều khiển đầu ra Trong khi đó ở tổng TDX-1B thì bộ chuyển mạch không gian có ma trận 8x8 lại làm việc theo nguyên lí điều khiển đầu vào

4.4 Chuyển mạch thời gian (T)

Trong cấu tạo trường chuyển mạch số, tầng chuyển mạch thời gian được ứng dụng rất rộng rãi và nó là một thành phần quan trọng nhất của hệ thống chuyển mạch Với đặc điểm cấu tạo và hoạt động của tầng chuyển mạch T, bộ nhớ sử dụng trong trường chuyển mạch T chỉ có thể làm việc với các bit song song, nhưng trên đường truyền chỉ sử dụng các tín hiệu có các bit nối tiếp

4.4.1 Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào

Ở phương pháp chuyển mạch thời gian thì quá trình chuyển mạch là trao đổi vị trí khe thời gian mang mẫu tín hiệu PCM từ tuyến PCM vào tới tuyến PCM ra của

bộ chuyển mạch thời gian Rõ ràng trường hợp này xuất hiện thời gian trễ khi thựchiện chuyển mạch

Cấu tạo: Một bộ chuyển mạch thời gian tín hiệu số bao gồm 2 bộ nhớ; một bộ nhớ

tiếng nói và một bộ nhớ điều khiển Bộ nhớ tiếng nói có số lượng các ô nhớ bằng

số lượng khe thời gian được ghép trong khung của tuyến dẫn PCM đưa vào Trong sơ đồ ta giả thiết là các tuyến ghép PCM đầu vào và đầu ra có 32 khe thời gian nên các bộ nhớ tiếng nói và điều khiển có 32 ô nhớ Trong thực tế các tuyến ghép PCM này có 256 đến 1024 khe thời gian Khi đó các bộ nhớ cũng phải

có số lượng các ô nhớ tương ứng Ở bộ nhớ tiếng nói mỗi ô nhớ có 8 bit nhớ để ghi lại 8 bit mang tin của mỗi từ mã PCM đại diện cho một mẫu tín hiệu tiếng nói

Bộ nhớ điều khiển có số lượng ô nhớ bằng bộ nhớ tiếng nói nhưng mỗi ô nhớ của nó có số lượng bit nhớ tuỳ thuộc số lượng khe thời gian của các tuyến ghép

PCM; chúng có quan hệ với nhau theo hệ thức: 2 r = C

Trong đó r: Số bit nhớ của một ô nhớ ở bộ điều khiển

C: Số lượng khe thời gian của tuyến ghép PCM

Thông thường số lượng khe thời gian của các tuyến ghép chuẩn trong các hệ thống chuyển mạch là 256, 512, 1024; lúc đó số lượng các bit nhớ trong mỗi ô nhớđiều khiển là 8, 9 hoặc 10 bit.

Hai bộ nhớ tiếng nói và bộ nhớ điều khiển của bộ chuyển mạch thời gian số liênkết với nhau thông qua hệ thống BUS địa chỉ và chịu sự điều khiển của bộ điều khiển chuyển mạch hoặc trực tiếp hoặc qua bộ đệm khe thời gian

Hình 9: Sơ đồ nguyên lý chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào

Nguyên lý làm việc: Các mẫu tín hiệu PCM từ đầu vào đưa tới được ghi vào bộ

nhớ theo phương pháp có điều khiển, tức là trình tự ghi các xung mẫu PCM ở các

bộ nhớ tiếng nói được quyết định bởi bộ nhớ điều khiển Còn quá trình đọc các mẫu tín hiệu mã hoá PCM từ bộ nhớ tiếng nói vào các khe thời gian của tuyến ghép PCM ra được tiến hành theo trình tự tự nhiên Mỗi ô nhớ của bộ nhớ điều khiển được liên kết chặt chẽ với khe thời gian tương ứng của tuyến PCM vào và chứa địa chỉ của khe thời gian cần đấu nối đến tuyến ghép PCM ra Giả thiết cần đấu nối khe thời gian TS4 của tuyến truyền dẫn PCM vào tới khe thời gian TS6 của tuyến ghép PCM ra Để thực hiện được tuyến nối này thì ô số 4 của bộ nhớ

tiếng nói sẽ được sử dụng để ghi từ mã PCM mang mẫu tiếng nói chứa ở khe thời gian TS4 Để từ mã này được đọc vào khe thời gian TS6 của tuyến ghép PCM ra thì tổ hợp mã ở TS4 cần được ghi vào ô nhớ 06 của bộ nhớ tiếng nói Còn địa chỉ của ô nhớ này được bộ điều khiển chuyển mạch ghi vào ô số 04 của bộ nhớ điều khiển ở dạng mã nhị phân 00110.

Sau khi tiến hành ghi các từ mã mang tin ở các khe thời gian của tuyến truyền dẫn PCM vào theo phương thức có điều khiển nhờ bộ nhớ điều khiển, nội dung các ô nhớ này được đọc ra tuần tự theo thứ tự Quá trình điều khiển ghi thực hiện như sau: Bộ điều khiển chuyển mạch quét đọc lần lượt nội dung các ô nhớ của bộ nhớ điều khiển theo thứ tự 00, 01, … , 31 đồng bộ với thứ tự các khe thời gian củatuyến PCM xuất hiện ở đầu vào Khi đọc tới ô nhớ 04 đúng vào lúc khe thời gian TS4 xuất hiện ở đầu vào bộ nhớ tiếng nói Lúc này nội dung 0010 ở ô 04 của bộ nhớ địa chỉ được đọc ra, qua BUS địa chỉ kênh ghi được đưa tới cửa điều khiển

mở cho ô nhớ 06 của bộ nhớ tiếng nói Kết quả 8 bit mang tiếng nói chứa ở khe thời gian TS4 của tuyến PCM vào được ghi vào 8 bit nhớ của ô nhớ này Khi đọc

ra, 8 bit này đọc vào khe thời gian TS6 của tuyến PCM ra Kết quả là khe thời gianTS4 đầu vào đã được chuyển mạch tới khe thời gian TS6 của tuyến PCM ra

4.4.2 Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra

Cấu tạo: Bộ chuyển mạch thời gian tín hiệu số điều khiển đầu ra cũng gồm có hai

bộ nhớ có cấu tạo giống như của bộ chuyển mạch theo phương thức điều khiển đầu vào (hình vẽ) Thế nhưng nguyên lý làm việc để thực hiện đấu nối thì khác vớinguyên lý điều khiển đầu vào

Nguyên lý làm việc: Trong phương thức chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra

thì mẫu tín hiệu PCM ở tuyến dẫn PCM vào cần được ghi vào các ô nhớ của bộ nhớ tiếng nói theo trình tự tự nhiên Tức là mẫu ở khe thời gian TS0 ghi vào ô nhớ00; mẫu ở khe thời gian TS1 ghi vào ô nhớ 01 v.v… và mẫu tín hiệu ở khe thời gian TS31 ghi vào ô nhớ 31 của bộ nhớ tiếng nói

Hình 10: Sơ đồ nguyên lý chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra

Khi đọc các nội dung ở các ô nhớ này vào các khe thời gian của tuyến ghép PCM ra thì phải thực hiện có điều khiển để mẫu tín hiệu PCM ở một khe thời gian nào đó ở đầu vào cần phải chuyển đến một khe thời gian định trước của tuyến PCM ra (gọi là khe thời gian đích) Để thực hiện được công việc này, mỗi khe thờigian của tuyến ghép PCM ra được liên kết chặt chẽ với một ô nhớ điều khiển theo thứ tự tự nhiên; tức là khe thời gian TS0 gắn nhớ 00, khe thời gian TS1 gắn với ô nhớ 01 … khe thời gian TS31 gắn với ô nhớ 31 Nội dung của các ô nhớ này được

bộ điều khiển chuyển mạch ghi địa chỉ của khe thời gian đầu vào (khe thời gian gốc) cần được chuyển mạch tới khe thời gian ra tương ứng

Xét một sự chuyển mạch đó là sự đấu nối khe thời gian TS4 của tuyến PCM vào tới khe thời gian TS6 của tuyến PCM ra Theo phương thức điều khiển đầu ra thì căn cứ vào thông tin địa chỉ bộ điều khiển chuyển mạch ghi địa chỉ ô nhớ số 4 (00100) vào ô nhớ số 6 của bộ nhớ điều khiển

Các mẫu tín hiệu PCM đầu vào ở các khe thời gian được ghi thứ tự lần lượt vàocác ô nhớ của bộ nhớ tiếng nói Bộ nhớ điều khiển chuyển mạch quét đọc lần lượt các ô nhớ của bộ nhớ điều khiển điều khiển đồng bộ với tuyến ghép PCM ra Khi đọc tới ô nhớ 06 thì nội dung 4 được đưa ra và từ mã PCM của khe thời gian TS4 ghi ở ô nhớ 04 của bộ nhớ tiếng nói được đọc vào khe thời gian TS6 của tuyến PCM ra Như vậy khe thời gian TS4 được đấu nối tới khe thời gian TS6 đầu ra.

4.4.3 Chuyển mạch số kết hợp

Tổng quan: Ngày nay, công nghệ viễn thông, công nghệ thông tin…phát triển rất

nhanh, số lượng người tham gia mạng viễn thông tăng cao Mặc dù tổng đài số đã được đưa vào sử dụng nhưng trường chuyển mạch sử dụng một chuyển mạch thời gian đơn lẻ không thoả mãn được về mặt dung lượng

Với mục đích thực hiện một chuyển mạch có dung lượng lớn bằng một tổng đài số ta cần phải có nhiều chuyển mạch thời gian

Thông thường một chuyển mạch T sử dụng cho 125 đến 512 kênh và không đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng hiện nay Do vậy, để nâng cao chất lượng chuyển mạch người ta kết nối giữa các chuyển mạch thời gian ( T ) và các chuyển mạch không gian (S) để tạo thành trường chuyển mạch nhiều tầng, mỗi tầng được ghép

Thông dụng nhất hiện nay là trường chuyển mạch có cấu trúc 3 đốt kiểu T-S-T, S-T-S được sử dụng cho các tổng đài có dung lượng trung bình và lớn Để đảm bảo về mặt tổn thất ta phải chú ý nhiều đến tầng ra

Do trường chuyển mạch không gian thường có cấu trúc kiểu tổn thất, vì vậy mà

nó không thích hợp cho các tổng đài có dung lượng lớn

Trường chuyển mạch T-S-T có cấu trúc không tổn thất hoặc tổn thất nhỏ, vì vậy

mà chuyển mạch T-S-T thường được sử dụng cho các tổng đài có cấu trúc chuyển mạch lưu thoát lượng tải lớn

Đối với các trường chuyển mạch cần lưu thoát lượng tải lớn hơn có thể sử dụng các loại chuyển mạch có cấu trúc T-S-S-T hoặc T-S-S-S-T

Việc chọn trường chuyển mạch có cấu trúc loại nào ngoài việc căn cứ vào độ tổn thất, dung lượng, còn phụ thuộc vào các nhân tố khác nữa như: tính phức tạp,

độ linh hoạt, khả năng phát triển dung lượng…

4.4.3.1 Chuyển mạch T-S-T

Ở trường chuyển mạch TST, chuyển mạch thời gian ở ngõ nhập khe thời gian nhập đến bất kỳ khe thời gian tự do nào trên bus đi đến ngõ nhập của chuyển mạchkhông gian, trong khi chuyển mạch thời gian ngõ ra kết nối khe thời gian được chọn từ chuyển mạch không gian đến khe thời gian được yêu cầu Do đó, các cuộcnối xuyên qua khối chuyển mạch có thể được định tuyến xuyên qua chuyển mạch không gian trong bất kỳ một khe thời gian thuận tiện nào

Hình 11: Cấu trúc mạng T-S-T

Cấu hình này cho phép hệ thống xử lý các cuộc gọi một cách không bị ngắt quãng do bị khóa Trong việc điều khiển mạng, việc lựa chọn khe thời gian ở đầu vào/đầu ra và khe thời gian ở chuyển mạch không gian là không liên qua đến nhau Nghĩa là trong trường hợp của T-S-T, thì khe thời gian đầu vào có thể được đấu nối với khe thời gian đầu ra bằng cách dùng khe thời gian trong đường chéo của chuyển mạch không gian Trong trường hợp khe thời gian 3 của đầu vào được xác định với các cuộc gọi phải đấu nối với khe thời gian 17 của đầu ta mong muốn

để giải thích việc khóa trong mạng lưới số và đầu cuối không gian có thể cấp đường nối từ chiều dài đầu vào đến chiều rộng đầu ra, khe thời gian 3 và 17 phải được trao đổi với nhau Như thế, việc đấu nối đạt được khi khe thời gian 3 của đầuvào và khe thời gian 17 của đầu ra còn rỗi Vào lúc này chỉ có thể có được 1 đường thông, nếu khe thời gian 3 đã được dùng, khe thời gian 17 có thể được sử dụng nhưng vào lúc này các cuộc gọi đã bị khóa

Trong trường hợp mạng T-S-T, bộ biến đổi khe thời gian đầu vào có thể chọn 1 trong các khe thời gian để sử dụng Nếu hệ thống có 128 khe thời gian, khe thời gian đầu vào 3 có thể được nối với 1 khe thời gian bất kỳ của không gian trừ khe thời gian đầu vào 3 Theo đó trong trường hợp của T-S-T điều quan trọng phải tìm kiếm đường dây rỗi cũng như các khe thời gian sẽ sử dụng Trong hầu hết các trường hợp, mạng lưới có thể được cung cấp ít nhất 1 hay nhiều đường để nối các khe thời gian đầu vào/đầu ra

Hình 12: Sơ dồ chuyển mạch T-S-T

4.4.3.2 Chuyển mạch S-T-S

Cấu trúc chuyển mạch S - T - S có quá trình tương tự như chuyển mạch T - S -

T Việc lựa chọn khe thời gian vào và ra được xác định bằng đường giao tiếp theo yêu cầu Do bộ biến đổi khe thời gian có thể bằng cách dùng hai chuyển mạch không gian do đó độ linh hoạt của đấu nối được cải thiện

Trường chuyển mạch S - T - S có cấu trúc điều khiển đơn giản nên thường được

sử dụng cho trường chuyển mạch có dung lượng nhỏ Ở tầng ra làm việc theo nguyên lý chuyển mạch không gian nên thường có tổn thất vì vậy nó không thích hợp cho hệ thống dung lượng lớn

Hình 13: Cấu trúc mạng S-T-S

Việc lựa chọn khe thời gian đầu vào/đầu ra được xác định bằng đường giao tiếptheo yêu cầu Do bộ biến đổi khe thời gian có thể được thay đổi bằng cách dùng 2 chuyển mạch không gian, độ linh hoạt của đầu nối được linh hoạt

4.4.3.3 Chuyển mạch T-S

Cấu tạo: Một khối chuyển mạch T-S gồm một chuyển mạch thời gian trên mỗi

một ngõ nhập của một chuyển mạch không gian đơn Trên hình vẽ là: 3 chuyển mạch thời gian và một chuyển mạch không gian có ma trận kích thước 3 * 3 Trong trường hợp này ta sử dụng các chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra, có nghĩa là: sự viết vào chuyển mạch thời gian được thực hiện một cách tuần tự theo chu kỳ đếm , dưới sự điều khiển của một bộ đếm khe thời gian và sự đọc ra được thực hiện dưới sự điều khiển của bộ điều khiển trung tâm thông qua các bộ nhớ điều khiển( hay bộ nhớ kết nối: CM)

A1, A2, A3 : Là các bus nhập của khối chuyển mạch

B1, B2, B3 : Là các bus xuất của khối chuyển mạch

SM-A1, SM-A2, SM-A3, CM-A1, CM-A2, CM-A3: Lần lượt là các bộ nhớ lưuthoại ( bộ nhớ dữ liệu ) và các bộ nhớ kết nối ( bộ nhớ điều khiển ) của 3 khối chuyển mạch thời gian đầu vào

Chuyển mạch không gian có các bộ nhớ của chuyển mạch điều khiển theo hướng cột

CM-B1, CM-B2, CM-3: Các cột nhớ điều khiển của chuyển mạch không gian.

Hình 14: Sơ dồ chuyển mạch T-S

Nguyên lý làm việc: Cuộc gọi được thiết lập ở chuyển mạch T- S thực hiện:

Qua chuyển mạch thời gian các khe thời gian trong các tuyến PCM nhập và PCM xuất được chuyển đổi cho nhau theo nguyên lý điều khiển đầu ra Còn chuyển mạch không gian có nhiệm vụ kết nối các bus nhập và bus xuất

Tại trường chuyển mạch thời gian nội dung của khe thời gian TS5 được ghi vào ngăn nhớ thứ ” 05 “ của bộ nhớ lưu thoại SM-A3 Đồng thời ngăn nhớ số “ 40

“ của bộ nhớ kết nối CM-A3 được lấy ra chứa địa chỉ của ngăn nhớ thứ “ 05 “ dưới dạng các bít nhị phân Trong khoảng thời gian TS5 thì khe thời gian TS5 trênbus nhập A1 được nối tới khe thời gian TS40 trên bus xuất của chuyển mạch thời gian thứ nhất Căn cứ vào nội dung địa chỉ chứa trong ngăn nhớ số “ 40 “ bộ điều khiển trung tâm thông qua bộ nhớ kết nối sẽ phát lệnh đọc nội dung của ngăn nhớ

có địa chỉ trên vào khe thời gian thứ “ 40 “ Sau đó nội dung của từ mã chứa trongkhe thời gian TS40 được truyền vào chuyển mạch không gian trên bus nhập A3

Đến trường chuyển mạch không gian, khi có khe thời gian TS40 đến thì, ngăn nhớ thứ “ 40 “ của cột nhớ điều khiển CM-B1 được lấy ra ghi địa chỉ của tiếp điểm “ thứ 3 “ của cột B1 trong chuyển mạch không gian Kết quả là, trong

khoảng thời gian TS40 nội dung chứa trong khe thời gian TS40 trên bus nhập A3 được truyền qua chuyển mạch không gian đến bus xuất B1

Quá trình kết nối giữa TS5/A3 đến TS40/ B1 được lặp đi lặp lại trên mỗi khung cho đến khi cuộc gọi kết thúc (nội dung của bộ nhớ CM-A3 và CM-B1 thayđổi)

Kết luận: Mặc dù, khối chuyển mạch T-S có dung lượng lớn hơn chuyển mạch

một tầng “ T “, nhưng chuyển mạch T-S rất hay bị tắc nghẽn từ các khe thời gian tương ứng trên ngõ ra của chuyển mạch không gian

4.4.3.4 Chuyển mạch S-T

Cấu tạo: Khối chuyển mạch ghép S-T gồm: một khối chuyển mạch thời gian trên

mỗi một ngõ xuất của chuyển mạch không gian đơn Các bộ phận của chuyển mạch thời gian và chuyển mạch không gian có cấu tạo tương tự như trong khối chuyển mạch ghép T-S Ở đây, ta xét khối chuyển mạch ghép như hình vẽ dưới đây với: 3 chuyển mạch thời gian trên 3 ngõ xuất của một chuyển mạch không gian có ma trạn kích thước cỡ 3 * 3 Các chuyển mạch thời gian điều khiển theo nguyên tắc đầu ra, còn chuyển mạch không gian có bộ nhớ điều khiển được điều khiển theo hướng hàng

Nguyên lý hoạt động: Qua trường chuyển mạch không gian thì các khung thời

gian trên các bus nhập và trên các bus xuất của chuyển mạch không gian được kết nối trong khoảng thời gian của khe thời gian cần chuyển đổi Qua trường chuyển mạch thời gian thì các khe thời gian trong các tuyến PCM đầu vào và đầu ra được chuyển đổi theo nguyên tắc điều khiển đầu vào

 Nhận xét: Mặc dù chuyển mạch S-T có dung lượng lớn hơn và có ưu điểm hơnhẳn vê vấn đề tắc nghẽn so với chuyển mạch không gian đơn (S) Tuy nhiên, nó vẫn có đặc trưng tắc nghẽn cố hữu, đó là mỗi ngõ nhập của chuyển mạch không gian chỉ có thể truy cập đến một bus xuất trong chuyển mạch thời gian của bất kỳ khe thời gian nào.

V XỬ LÝ GỌI

5.1 Phân tích một cuộc gọi.

5.1.1 Tín hiệu nhấc máy (off - hook)

Một thuê bao muốn thực hiện một cuộc gọi trước hết phải nhấc ống nghe Thủtục cần thiết này phát ra tín hiệu nhấc máy còn gọi là tín hiệu truy cập đườngtruyền, nó thông báo với tổng đài để chuẩn bị điều khiển cuộc gọi Việc nhấc ốngnghe làm giải phóng một tiếp điểm, điều này tạo thành một mạch vòng giữa tổngđài và điện thoại Khi mạch này hình thành, một thiết bị bên trong tổng đài đượckích hoạt và một loạt các tín hiệu hướng đến các phần thích hợp của tổng đài đượckhởi phát Khi ống nghe được đặt xuống ở trạng thái rãnh rỗi, tiếp điểm bị ấnxuống tín hiệu truy cập gửi đến tổng đài không còn nữa, mạch vòng bị cắt và cuộc

gọi không thực thi, nhờ vậy tiết kiệm được năng lượng Năng lượng trên đườngdây thuê bao được cấp bởi nguồn pin trong tổng đài, vì nó yêu cầu một chiều.

5.1.2 Sự nhận dạng của thuê bao gọi.

Cuộc gọi được phát hiện tại đơn vị kết cuối đường dây thuê bao(SLTU_Subscriber Line Terminal Unit) thực hiện gọi trong tổng đài, đơn vị này

đã được qui định chỉ số thiết bị(EN_Equipment number) Chỉ số này cần đượcdịch sang số thư mục của thuê bao(DN_Directtory number) Do đó, cần phải dùngcác bảng dịch Trong tổng đài SPC, chúng được giữ trong các bộ nhớ máy tính

Hệ thống điều khiển cũng cần nhận dạng thuê bao vì:

Thuê bao cần phải trả cước cho cuộc gọi

Cần phải tiến hành kiểm tra xem thuê bao có được phép gọi đường dài haykhông Thông tin cần thiết được lưu giữ trong các record mô tả chủng loại dịch vụcủa thuê bao

5.1.3 Sự phân phối bộ nhớ và các thiết bị dùng chung.

Khi tổng đài nhận một tín hiệu truy cập(off-hook signal), hệ thống điều khiểnphải phân phối thiết bị dùng chung cho cuộc gọi và cung cấp đường dẫn cho nóbắt đầu từ đường dây gọi, hình thành nên một nhóm các thiết bị chiếm dụng lâu,thiết bị này cần thiết trong suốt cuộc gọi và loại thiết bị sử dụng ngắn hạn chỉ cầntrong giai đoạn thiết lập cuộc gọi mà thôi.Trong các tổng đài tương tự, cầu truyềndẫn phân tách đường tiếng mang tín hiệu xoay chiều với thành phần một chiềuxuyên qua tổng đài là một ví dụ về loại thứ nhất Trong các tổng đài SPC nó làrecord của cuộc gọi, là vùng nhớ bị chiếm giữ trong suốt quá trình cuộc gọi Loạithứ hai bao gồm bộ thu và lưu trữ các chữ số cấu thành địa chỉ thuê bao được gọi.Trong tổng đài SPC thì các chữ số này được lưu giữ trong bộ nhớ

5.1.4 Các chữ số địa chỉ

Sau khi nhận được âm hiệu mời quay số, thuê bao nhập vào các chữ số địa chỉbằng cách quay số Các chữ số đực gửi dưới dạng các tín hiệu đến tổng đài vàđược lưu giữ tại đó Hoạt động báo hiệu là khía cạnh hết sức quan trọng trong hệthống điện thoại

5.1.5 Phân tích chữ số

Hệ thống điều khiển phải phân tích các chữ số để xác định tuyến đi ra từ tổngđài cho cuộc gọi Nếu cuộc gọi hướng đến thuê bao thuộc tổng đài nội bộ thì sẽđược định tuyến đến đườc dây thuê bao được gọi Nếu đường dây đang làm việcvới cuộc đàm thoại khác thì tồng đài sẽ gửi tín hiệu báo bận đến thuê bao gọi Mặtkhác nếu cuộc gọi hướng đến tổng đài ở xa nó có thể được phân phối đến bất cứmột mạch nào trên tuyến thích hợp đi ra khỏi tổng đài gốc Nếu tất cả các mạchđều bận, tín hiệu bận cũng được gửi đến thuê bao gọi Nếu có một mạch thích hợpđang rảnh, nó sẽ bắt lấy và không thể sử dụng cho bất kỳ cuộc gọi nào khác Trongtổng đài cơ điện, việc chiếm giữ này tác động đến một điều kiện về mức điện ápđặt vào thiết bị kết cuối mạch và được xem như thao tác đánh dấu Trong tổng đài

SPC thì thông tin về mạch thường được lưu giữ trong các bảng dưới dạng phầnmềm, trong trường hợp này mã chỉ định trong vùng dữ liệu cho trước chỉ ra trạngthái của một mạch.

5.1.6.Thiết lập đường dẫn chuyển mạch.

Lúc này hệ thống điều khiển biết được các danh định của mạch nhập và mạchxuất, sau đó chọn đường dẫn giữa chúng thông qua chuyển mạch của tổng đàibằng các giải thuật chọn đường dẫn tổng đài thích hợp Mỗi điểm chuyển mạchtrên đường đã chọn được kiểm tra để đảm bảo rằng không trong trạng thái phục vụcho cuộc gọi khác và chiếm lấy nó nếu rảnh Trong các tổng đài SPC được thựchiện bằng cách dò và chèn các entry trong các bảng đã được sắp xếp

5.1.7 Dòng chuông và âm hiệu chuông

Một tín hiệu phải được gửi đến đầu ra xa để tiến hành cuộc gọi Nếu thuê baođược gọi là cục bộ, điều này được thực hiện thông qua việc gửi dòng điện chuôngđến kích hoạt chuông trong máy điện thoại được gọi Nếu thuê bao không phải làcục bộ, một tín hiệu truy cập phải được gửi đến tổng đài kế tiếp nhằm kích hoạt nótiến hành các thao tác riêng Các thao tác này cũng tương tự như những thao táctrên, bao gồm cả các tín hiệu gửi lại tổng đài nguồn Khi tất cả các kết nối đã đượcthiết lập cho phép cuộc gọi tiến hành trên mạng nội hạt hoặc mạng hợp nối hoặcmạng trung kế, dòng điện chuông được gửi đến thuê bao đầu xa và âm hiệuchuông được gửi đến thuê bao gọi

5.1.8 Tín hiệu trả lời

Một tín hiệu trả lời nhận được từ thuê bao đầu xa hay từ tổng đài khác, đượcnhận biết bởi hệ thống điều khiển của tổng đài cục bộ Sự truyền phải được chấpthuận trên đường dẫn chuyển mạch đã chọn xuyên qua tổng đài Dòng điệnchuông và âm hiệu chuông phải được xoá trên đường dây thuê bao đầu xa và thuêbao gọi.sau đó hai phần này được nối với nhau và công việc tính cước cuộc gọi