Tổng quan về tổng đài SPC - Giao tiếp đường dây thuê bao tương tự

Tổng đaig SPC số được biết đến như là thế hệ tổng đài được thiết kế

Mục lục

Lời nói đầu 4

Phần I: Tổng quan về tổng đài SPC 6

Chơng1: Giới thiệu chung 6

1.1 : Sơ lợc lịch sử phát triển của tổng đài SPC 6

1.2 :Đặc điểm của tổng đài SPC 7

1.3: chức năng chung của tổng đài SPC 7

1.3.1:Chức năng báo hiệu 7

1.3.2: Chức năng xử lý thông tin báo hiệu và điều khiển chuyển mạch 7

1.3.3: Chức năng tính cớc 8

1.3.4: Chức năng thiết lập cuộc gọi 8

Chơng 2: Sơ đồ khối của tổng đàI SPC 9

2.1: Sơ đồ khối của tổng đài điện tử số 10

2.1.2: các khối chức năng khác của tổng đài 12

2.1.3: Nguyên lý hoạt động của tổng đài 14

2.1.4 Quá trình xử lý cuộc gọi 15

Chơng 3: Trờng chuyển mạch 17

3.1:Tổng Quan: 17

3.2 Nguyên lý chuyển mạch của tổng đài 17

3.2.1 Khái quát về chuyển mạch số 17

3.2.2 Nguyên lý hoạt động của chuyển mạch 19

3.3 Trờng chuyển mạch thời gian tín hiệu số (T) 19

3.3.1 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của trờng chuyển mạch thời gian 19

3.3.2 Nhận xét về trờng chuyển mạch thời gian 20

3.4 Trờng chuyển mạch không gian tín hiệu số (S) 21

3.4.1 Cấu trúc và nguyên lý của trờng chuyển mạch không gian 21

3.4.2 Nhận xét về trờng chuyển mạch không gian 23

3.5 Các thông số trờng chuyển mạch 24

3.6 Khối điều khiển chuyển mạch của trờng chuyển mạch 24

3.6.1 Bộ điều khiển chuyển mạch 25

3.6.2 Trao đổi thông tin giữa hệ thống điều khiển tổng đài và bộ điều khiển khối chuyển mạch 26

Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44 1

3.6.3 trao đổi thông tin giữa bộ điều khiển chuyển mạch và các

đơn vị điều khiển trong trờng chuyển mạch 27

Chơng 4: Kiểm Soát Báo Hiệu Và Tính Cớc Trong Tổng Đài SPC 30

I Báo hiệu 30

4.1: Giới thiệu chung về phơng pháp báo hiệu 30

4.2: Vai trò của báo hiệu 31

4.3 Các thành phần mạng thông tin báo hiệu 31

4.3.1 Các hệ thống báo hiệu của tổng đài 31

4.3.1.1 Phân loại báo hiệu 31

4.1.2.2 Báo hiệu thuê bao 31

4.4 Báo hiệu trung kế liên đài 34

4.4.1 Quá trình báo hiệu giữa hai tổng đài 34

4.4.2 Báo hiệu kênh riêng ( Kênh kết hợp CAS ) 36

4.4.3 Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS (common channel signalling): 38

4.4.4 Bản tin báo hiệu trong mạng báo hiệu số7: 39

4.5 Tính cớc trong tổng đài SPC 39

4.5.1 Tính cớc theo thời gian thực 39

4.5.2 Tính cớc sau khi hoàn thành cuộc gọi 40

4.6 Các thiết bị thu phát báo hiệu của tổng đài 40

4.6.1 Thiết bị thu/phát báo hiệu đa tần(multifequency) 40

4.6.2 Thiết bị thu phát báo hiệu hợp kênh 41

Chơng 5: Khối giao tiếp 44

1.Giao tiếp thuê bao 44

5.1 Kết cuối đờng dây thuê bao tơng tự (Analog) 44

5.2 Kết cuối đờng dây thuê bao số (Digital subscriber line termination) 46

II Giao tiếp trung kế của tổng đàI đIện tử số SPC 48

5.3 kết cuối các đờng trung kế tơng tự (ATTU): 48

5.4 Kết cuối các đờng trung kế số(DLTU) 50

Chơng 6: Khối điều khiển và các chức năng quản lý và bảo dỡng trong tổng đài điện tử số SPC

6.1 Cấu trúc của hệ thống điều khiển trong tổng đài SPC 55

6.1.1 Phân loại các hệ thống điều khiển trong tổng đàI SPC 55

6.2 Cấu trúc điều khiển đa xử lý của tổng đài điện tử số SPC 60

6.2.1 Cấu trúc điều khiển trung tâm CC (Center control), xử lý khu vực RP 60

6.2.2 Cấu trúc đIều khiển tổ chức theo kiểu module: 61

Phần 2

Chơng 11: Thiết kế tuyến thuê bao xa 62

I Khái quát 62

7.1 Nhu cầu tất yếu đối với tuyến thuê bao xa 62

7.2 Đặc điểm tuyến thuê bao xa: 63

7.3 Phân tích và thiết kế theo sơ đồ 63

7.4 Phân tích mạch điện giao tiếp thuê bao với tuyến truyền dẫn PCM- TDM 65

a Các số liệu ban đầu 65

b Thiết lập sơ đồ: 67

c Sơ đồ mạch điện chi tiết của giao tiếp thuê bao với tuyến truyền dẫn PCM - TDM 73

7.5: Thiết kế mạch điện tổng hợp mạch điện ghép nối giao tiếp tổng đài với tuyến truyền dẫn PCM - TDM 75

Lời nói đầu Ngày nay, khi đã bớc sang kỷ nguyên mới - kỷ nguyên của xã hội thông tin Thông tin và kiến thức vẫn đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của mỗi ngành, mỗi quốc gia Trong những năm vừa qua, ngành viễn thông Việt nam đã đã có những bớc phát triển vợt bậc, mạng lới từng bớc đ-ợc mở rộng và hiện đại hoá Hàng loạt các công nghệ tiên tiến trên thế giới nh tổng đài điện tử số SPC, truyền dẫn số PDH và SDH trên cáp sợi quang và vi ba, thông tin di động số GSM…đã đđã đợc đa vào áp dụng trên mạng viễn thông Việt nam Với mạng kỹ thuật số, nó có khả năng hợp nhất tất cả các tín hiệu của mọi loại dịch vụ, điều đó mang lại lợi ích lớn về kinh tế bởi các dịch vụ thông tin khác nhau cùng sử dụng chung một mạng truyền dẫn Trong kỹ thuật chuyển mạch không ngừng phát triển và ngày càng đ-ợc nâng cao Những năm gần đây, công nghệ bán dẫn tiến tiến đã tạo ra các sản phẩm kỹ thuật cao nh các mạch IC, LSC, MSI…đã đcó độ tích hợp lớn Những thành tựu này đã đợc nâng cao cả về chất lợng, độ tin cậy cũng nh hiệu quả về kinh tế của dịch vụ viễn thông Nguyẽn Ngọc Linh cđđt8-k44 3

Tổng đài SPC số đợc biết đến nh là thế hệ tổng đài đợc thiết kếLuôn đẩm bảo khả năng nâng cấp, tơng thích với các hệ thống khácchính vì SPC ngay những phiên bản đầu tiên cũng đã có sự can thiệp nhiều

đổi mới, phát triển cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin

Khả năng nâng cấp, tơng thích của SPC đã thực sự thuyết phục emkhi chọn đề tài:

Tổng quan về tổng đài SPC- Giao Tiếp đờng dây

thuê bao tơng tự

Mặc dù đã hết sức cố gắng nhng do kinh nghiệm và trình độ còn hạnchế nên đồ án của em không tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhận đ-

Phần I:

Tổng quan về tổng đài SPC

Chơng1: Giới thiệu chung

1.1 : Sơ lợc lịch sử phát triển của tổng đài SPC

Để khắc phục những hạn chế và nhợc điểm của các loại tổng đài điệnthoại cần nhiều kỹ thuật viên Các nhà chế tạo tổng đài đã cho ra đời cácloại tổng đài cơ điện và từng bớc hoàn thiện chúng Tổng đài tự động từngnấc đầu tiên điều khiển trực tiếp đã đợc chế tạo vào năm 1892 Nó đợc hoànthiện trên tổng đài nhân công, song nó vẫn còn có nhiều nhợc điểm nh chứanhiều các bộ phận cơ khí, khả năng tính toán linh hoạt bị hạn chế, kích thớccồng kềnh

Năm 1982 hãng ericsson của thuỵ điển đã cho ra đời loại tổng đàithanh chéo(cross bar) đầu tiên các tổng đài này đợc sản xuất dựa trên cơ sởnghiên cứu kỹ thuật chuyển mạch và hoàn thiện hơn các bộ phận chức năngcủa tổng đài từng nấc, chủ yếu là chuyển mạch thanh chéo

Sau đó nhiều sự thay đổi có ý nghĩa cách mạng trong lĩnh vực điện tử

đã tạo ra nhiêu điều kiện tốt để hoàn thiện các tổng đài ngang - dọc Vànhiều khối chức năng điều khiển: bộ ghi phát đấu nối phiên dịch trớc đây

đợc chế tạo trên cơ sở rơ le cơ điện nay đã đợc thay thế bằng máy tính đơngiản chế tạo ở dạng khối Điều đó dẫn đến kích thớc của tổng đài đợc thunhỏ hơn, thể tích và trọng lợng của các thiết bị cũng giảm , tổng đài làmviệc nhanh, tin cậy cao , dễ vận hành và bảo dỡng

Sau đó công nghệ điện tử phát triển nhanh , đặc biệt là kỹ nghệ chếtạo các loại mạch tổ hợp mật độ trung bình và lớn đã ra đời tạo điều kiệncho may tính và tổng đài điện tử phát triển

Tổng đài điện tử số đầu tiên đợc chế tạo và khai thác vào năm 1965

là tổng đài tơng tự làm việc theo nguyên lý SPC ( Điều khiển theo chơng

tạo ở Mỹ, dùng trờng chuyển mạch cơ điện, có dung lợng từ 10000 đến

60000 thuê bao Nó có thể lu loát lợng tải là 600 erlangs và có thể thiết lập

30 cuộc gọi/ giây

Từ năm 1974 - 1976 là giai đoạn phát triển kỹ thuật và cải tiếnhiệuquả của công nghệ tổng đài số

Hiện nay, công nghệ chế tạo tổng đài định hớng vào phong thứcchuyển mạch số và áp dụng cho chuyển mạch mạng số liên kết đa dịch vụIDSN và mạng số liên kết đa dịch vụ băng rộng B - isdn đang đợc xúc tiến

và đáp ứng cho mạng thông tin số hiện đại trong tơng lai

1 .2 Đặc điểm của tổng đài SPC

Tổng đài điện tử số SPC làm việc theo nguyên lý điều khiển theo

ch-ơng trình ghi sẵn ( SPC: stored program control ) Ngời ta dùng các bộ xử lýgiống nh máy tính để điều khiển tổng đài bởi một loạt các lệnh ghi sẵntrong bộ nhớ

Các chơng trình trong bộ nhớ có thể thay đổi đợc khi cần thay đổinguyên tắc điều khiển hay tính năng hệ thống Nhờ có trung tâm bảo dỡng

đợc trang bị các trang thiết bị trao đổi ngời - máy cùng với hệ thống xử lý

mà công việc này đợc thực hiện dễ dàng Trung tâm này còn bao quát cáccông việc quản lý mạng nh lu lợng của tuyến và xử lý đờng vòng v.v

Tại đây cũng nhận đợc các thông tin về sự cố hỏng hóc tính cớc v.v

đ-điều khiển để cấp báo tín hiệu tới các đờng dây thuê bao hay trung kế hoặc

điều khiển thiết bị chuyển mạch và thiết bị phụ trợ để tạo tuyến nối

1.3.3: Chức năng tính cớc

Là tạo ra các số liệu phù hợp với từng loại cớc sau khi mỗi cuộc gọikết thúc

1.3.4: Chức năng thiết lập cuộc gọi

Mặc dù các hệ thống tổng đài đã đợc nâng cao rất nhiều từ khi nó

đ-ợc phát minh ra , các chức năng cơ bản của nó nh xác định các cuộc gọi vàsau đó tiến hành phục hồi lại sau khi cuộc gọi hoàn thành

Chơng 2:

Sơ đồ khối của tổng đàI SPC

2.1: Sơ đồ khối của tổng đài điện tử số

Tất cả các tổng đài điện tử số, dù khả năng xử lý có thể khácnhau nhng đều có cấu trúc tơng đối nh nhau, sau đây ta nghiên cứu sơ đồkhối nguyên lý của các loại tổng đài này

a Khối chuyển mạch.

+Chức năng:

Thực hiện thiết lập tuyến đấu nối giữa đầu vào bất kỳ và đầu ra bất

kỳ để hai đầu cuối có thể trao đổi thông tin với nhau, chuyển mạch phải

đảm bảo khả năng kết nối tốt

Hình 2.1: Sơ đồ khối cơ bản của tổng đài.

+Cấu trúc:

Trong tổng đài điện tử số thì loại chuyển mạch số đợc dùng, tín hiệu

là tín hiệu số(digital) Cấu trúc của loại chuyển mạch này có thể khác nhaubao gồm:

-Trờng chuyển mạch thời gian(T)

-Trờng chuyển mạch không gian(S)

có khả năng tơng thích với hệ thống báo hiệu của tổng đài khác, thuận tiệncho sử dụng và thay đổi…đã đ

+Báo hiệu thuê bao:

Là các tín hiệu báo hiệu nh nhấc tổ hợp off), đặt tổ hợp on) của thuê bao, thuê bao phát xung đa tần DTMF, thuê bao phát xungthập phân…đã đ

Là các tín hiệu nh âm mời quay số, âm báo bận, âm báo tắcnghẽn, âm hồi chuông, xung tính cớc…đã đ

Là quá trình trao đổi thông tin về các đờng dây trung kế giữa hai haynhiều tổng đài khác nhau về trạng thái: rỗi(idle), bận(busy), giải phóng,

hợp nhất hay còn gọi là mạng số thông minh idn có hai phơng pháp báohiệu tổng quát là báo hiệu kênh kết hợp cas và báo hiệu kênh chung CCS

c Khối điều khiển.

+Chức năng:

Phân tích xử lý thông tin t khối báo hiệu để thiết lập, giảI phóng cuộcgọi Ngoài ra nó còn có các chức năng về quản lý, bảo dỡng cho toàn bộ hệthống trong một thời gian dài với độ tin cậy cao, chất lợng tốt đồng thờiphát hiện ra các h hỏng cả về phần cứng, phần mềm và có thể định vị các hhỏng đó một cạch chính xác…đã đ

để phục vụ cho quá trình xử lý cuộc gọi…đã đ

+Cấu trúc:

Ngoại vi thuê bao là các bộ tập trung thuê bao để tập trung lu lợngvào số ít các tuyến PCM nội bộ có dung lợng lớn để đa vào chuyển mạch.Ngoại vi trung kế thực hiện phối hợp về tốc độ, pha, tổ chức các kênh thoạitrên các tuyến PCM giữa các tổng đài…đã đ

2.1.2: Các khối chức năng khác của tổng đài

+Kết cuối đờng dây thuê bao (analog-digital sltu):

Thực hiện vai trò giao tiếp giữa thuê bao tơng tự với tổng đài mỗithuê bao đợc nối với tổng đài đợc đấu nối với một kết cuối thuê bao, kếtcuối thuê bao bao gồm các chức năng mà ta sẽ xét ở phần sau.

+Khối ghép kênh mux:

Tại đầu ra của kết cuối thuê bao, tín hiệu thoại là tín hiệu số do vậy

để nâng cao hiệu suất sử dụng ngời ta sử dụng mux để ghép các tín hiệu củanhiều thuê bao, tại đầu ra của mux một luồng bit có tốc độ cao, lu lợng lớnhơn so với đầu vào

+Bộ tập trung thuê bao:

Thực hiện tập trung các luồng tín hiệu số có mật độ lu lợng thấp tại

đầu vào thành số ít các luồng PCM có lu lợng cao hơn tại đầu ra nhằm mục

đích nâng cao mục đích sử dụng và yếu tố kinh tế…đã đ

+Thiết bị tạo âm báo (tone):

Thiết bị này thờng đợc tạo từ vi mạch nhớ eprom nhớ các loại thôngtin nhất định về âm báo đã đợc mã hoá Khi xử lý cuộc gọi, có nhu cầu vềmột loại âm báo nào đó chỉ cần điều khiển thiết lập tuyến nối giữa khe thờigian dành cho thuê bao đó với địa chỉ trong eprom chứa thông tin về âmbáo qua trờng chuyển mạch của bộ tập trung thuê bao

+Thiết bị xung đa tần (mfsignal):

Đợc nối với các bộ tập trung thuê bao nội bộ, thực hiện chức năngthu đa tần từ các thuê bao đa tới sau đó chuyển các thông tin địa chỉ thu đợccho điều khiển trung tâm xử lý cuộc gọi

+Khối chuyển mạch nhóm:

Thực hiện chức năng kết nối các tuyến khác nhau

+Thiết bị thu phát báo hiệu:

Thực hiện chức năng thu phát thông tin báo hiệu giữa hai tổng đài,tổng đài – thuê bao, kết quả thu đợc sẽ thông báo với hệ thống điều khiển

+Hệ thống điều khiển:

Có thể có các cấu trúc điều khiển khác nhau tuỳ vào từng loại tổng

đài nhng tất cả đều sử dụng cấu trúc đa xử lý với nhiều bộ xử lý khác nhau.Với cấu trúc này, việc tổ chức các phần mềm cho phép ta có thể tổ chức cáccấu trúc điều khiển phân tán hay tập trung tuỳ theo yêu cầu thực tế

+Kết cuối đờng truyền số:

Thực hiện các chức năng xử lý tín hiệu số, thực hiện truyền cácluồng tín hiệu số trong tổng đài

2.1.3 Nguyên lý hoạt động của tổng đài.

Những cuộc gọi qua tổng đài cụ thể nào đó, không chỉ do những thuêbao trong tổng đài đó thực hiện mà còn có thể do các thuê bao thuộc tổng

đài khác thực hiện Do vậy ngời ta phân loại các cuộc gọi nh sau:

+Cuộc gọi nội bộ+Cuộc gọi vào+Cuộc gọi ra+Cuộc gọi chuyển tiếpNguyên lý hoạt động của tổng đài đợc mô tả qua quá trình xử lýcuộc gọi, chức năng các khối trong tổng đài nh sau:

 Cuộc gọi nội bộ

Khi thuê bao nhấc máy gọi đi, mạch điện đờng dây thuê bao kínmạch, bộ điều khiển trung tâm sẽ đợc thông báo trạng thái này khi đó, bộ

điều khiển trung tâm sẽ xác định thuê bao, loại thuê bao, các dịch vụ thuê

trung tâm yêu cầu mạch điện thuê bao thiết lập thuê bao chủ gọi với khethời gian cha thông tin mời quay số của bộ tạo âm báo: khi thuê bao chủquay số thì bộ đIều khiển thuê bao cắt cấp âm mời quay số

Khi nhận đợc con số đầu tiên của thuê bao bị gọi, bộ điều khiểntrung tâm sẽ thực hiện quá trình tiền phân tích để xác định cuộc gọi là nội

trung tâm thực hiện quá trình phân tích-biên dịch để xác định vị trí của thuêbao bị gọi rồi yêu cầu phát dòng chuông tới thuê bao bị gọi nếu thuê baonày rỗi, ngợc lại nếu thuê bao bị gọi ở trạng thái bận bộ điều khiển trungtâm sẽ báo hiệu cho thuê bao chủ gọi về trạng thái đờng truyền hay trạngthái thuê bao bị gọi

Khi thuê bao bị gọi nhấc máy, bộ điều khiển đờng dây của thuê bao

bị gọi sẽ báo cho bộ điều khiển trung tâm thực hiện thiết lập đấu nối cuộcgọi qua trờng chuyển mạch trung tâm

Khi một trong hai đặt máy kết thúc cuộc gọi, bộ điều khiển trung tâm

sẽ đợc báo hiệu để thực hiện việc giải phóng mọi kết nối liên quan đến cuộcgọi đó

 Cuộc gọi ra:

Quá trình xử lý cuộc gọi tơng tự với cuộc gọi nội bộ cho tới khi bộ

điều khiển trung tâm thu nhận đợc số đầu tiên của thuê bao chủ gọi yêu cầuthuê bao bị gọi thì tổng đài đã xác định đợc hớng cuộc gọi

Khi kết thúc quá trình báo hiệu tổng đài chủ đã xác định đợc tuyếnkết nối giữa thuê bao chủ gọi với kênh thoại trên trung kế nối giữa hai tổng

đài, tổng đài bị gọi sẽ thiết lập tuyến đấu nối với thuê bao bị gọi để cungcấp chuông và thực hiện cuộc gọi(Trao đổi thông tin thoại) Nếu thuê bao bịgọi nhấc máy trả lời

 Cuộc gọi vào và cuộc gọi chuyển tiếp:

Giữa hai tổng đài truyền dẫn qua các luồng PCM, luôn thực hiện trao

đổi báo hiệu và nhờ các tín hiệu báo hiệu này mà tổng đài bị gọi mới nhậnbiết đợc các thông tin của thuê bao bị gọi

Khi nhận đợc hai con số đầu, tổng đài bị gọi sẽ thực hiện tiền phântích, để nhận biết đợc cuộc gọi cho mình( Cuộc gọi vào ) hay cho tổng đàikhác (Cuộc gọi chuyển tiếp) để thực hiện xử lý các bớc tiếp theo

 Kết luận: Quá trình thiết lập, tạo tuyến kết nối cho các loại cuộcgọi khác nhau phụ thuộc rất nhiều vào tổ chức mạng viện thông, quản lýmạng viễn thông và quá trình khai thác tổng đài nh việc tạo tuyến, kế hoạch

đánh số, kế hoặch báo hiệu liên đài, kế hoặch tính cớc…đã đ

2.1.4 Quá trình xử lý cuộc gọi

- Khởi đầu cuộc gọi : Khi thuê bao chủ gọi nhấc tổ hợp để thực hiệncuộc gọi

- Tổng đài trả lời : Phát âm mời quay số đến thuê bao chủ gọi để báocho thuê bao biết để bắt đầu chọn số

- Phát thông tin địa chỉ : Địa chỉ thuê bao bị gọi đợc chuyển tới tổng

đài khi thuê bao chủ gọi gọi tiến hành chọn số

- Phát chuông cho thuê bao bị gọi : Nếu thuê bao bị gọi rỗi tổng đàiphát chuông cho thuê bao bị gọi

- Xem xét trạng thái thuê bao bị gọi để phát âm báo cho thuê baochủ gọi

- Thuê bao bị gọi nhấc tổ hợp báo hiệu đã tiếp nhận cuộc gọi từ thuêbao chủ gọi

- Tổng đài cắt hồi chuông và cắt chuông tới thuê bao chủ gọi và bịgọi và thiết lập tuyến nối cho 2 thuê bao qua trờng chuyển mạch

- Giải toả tuyến nối: Khi cuộc gọi kết thúc, thuê bao đặt tổ hợp lúcnày tổng đài giải toả tuyến nối

Thiết bị chuyển mạch có các chức năng sau :

đầu ra để tạo tuyến nối cho các cuộc gọi giữa các thuê bao, giữa thuê báo vàtrung kế hoặc giữa trung kế với nhau

chuyển mạch thực hiện truyền dẫn tín hiệu tiếng nói và tín hiệu báo hiệugiữa các thuê bao

Hệ thống chuyển mạch tơng tự chia làm 2 loại :

3.2 Nguyên lý chuyển mạch của tổng đài

3.2.1 Khái quát về chuyển mạch số.

Phơng thức này còn gọi là chuyển mạch pam ( pulse amplitudemodulation ) nó đợc chuyển cạch theo phơng pháp điều biên xung Các sốliệu đa vào đợc nạp vào các khe thời gian đợc giữ từ bên đầu vào của mạngchuyển mạch đến phía đầu ra Mỗi một đờng thoại đợc định hình với mộtkhe thời gian cụ thể

Hình 3.1: Quy trình chuyển mạch theo thời gian

Hình trên mô tả quy trình chuyển mạch theo khe thời gian Khe thờigian đa vào đợc ghi lại tạm thời trong bộ nhớ đệm Nh hình vẽ dới đây cáckhe thời gian đầu vào đợc lu giữ ở địa chỉ 1 đến địa chỉ X của khung thểhiện luồng đầu vào Số liệu của khe thời gian thứ 1, thứ 2 và khe thứ X t-

ơng ứng

Chức năng chuyển mạch khe thời gian liên quan đến việc chuyểnmạch từ 1 khe thời gian đợc đa vào đến khe thời gian đợc chọn ngẫu nhiên

đa ra

Ví dụ : Nếu chuyến mạch từ khe thời gian thứ 2 của luồng đầu vào

đến khe thứ x của luồng đầu ra Thông tin từ thuê bao đợc ghi ở khe thờigian đa vào số2 dợc gửi đến thuê bao đợc chỉ thị bằng khe thời gian thứ X ở

đầu ra

Chuyển mạch số là quá trình kết nối các khe thời gian giữa một số ờng truyền dẫn số TDM, nó cho phép các tuyến số 2Mbps hay 1.5 Mbps từtổng đài khác hay từ PABX số đến có thể trực tiếp chuyển mạch không cầnphải đổi kênh thoại nh trong tổng đài tơng tự Chức năng của thiết bịchuyển mạch số là kết nối giữa các kênh, tạo liên kết đầu cuối, đầu cuối vớitrung kế hay giữa các trung kế với nhau

đ-Trong hệ thống chuyển mạch thì tín hiệu qua trờng chuyển mạch làtin hiệu số, tín hiệu này có thể mang thông tin tiếng nói hay số liệu Mỗi hệthống chuyển mạch số thờng phục vụ một số nguồn tín hiệu đã đợc ghépkênh theo thời gian và đợc truyền đi trên các tuyến PCM Để thực hiện chứcnăng trên thì chuyển mạch cần phải thay đổi theo thời gian giữa các tuyếnPCM

3.2.2 Nguyên lý hoạt động của chuyển mạch.

Để thiết lập cuộc gọi giữa hai thuê bao thì cần thiết thiết lập tuyếnnỗi giữa hai thuê bao đó, công việc này thực hiện đợc nhờ trờng chuyểnmạch ta xem xét sơ đồ sau:

Nội dung tin tức của thuê bao A đợc gán cho khe thời gian TSn, còncủa thuê bao B đợc gán cho khe thời gian TSm trong tuyến PCM của trờngchuyển mạch Khi thuê bao nói, nội dung thông tin đợc gửi vào khe TSn,qua trờng chuyển mạch thì nội dung thông tin này đợc chuyển sang cho khethời gian TSm để truyền tới thuê bao B Tơng tự, khi thuê bao B nói, nộidung thông tin đợc gửi vào khe thời gian TSm qua trờng chuyển mạch sẽ đ-

ợc chuyển vào khe thời gian TSn để truyền đến thuê bao A Nh vậy, nguyên

lý của trờng chuyển mạch là sự trao đổi khe thời gian, quá trình này đợc

thực hiện nhờ một thiết bị theo nguyên lý vào ghi tuần tự, ra ghi có điều khiển-đọc tuần tự Nhờ đó có thể thực hiện việc tráo đổi thông tin ở các

khe thời gian khác nhau

3.3 Trờng chuyển mạch thời gian tín hiệu số (T)

3.3.1 Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của trờng chuyển mạch thời gian.

Những thành phần tạo nên trờng chuyển mạch thời gian gồm có: bộnhớ thoại SM (speech memory), bộ nhớ điều khiển CM (control memory),

bộ đếm khe thời gian (time counter)

Để có thể thực hiện quá trình trao đổi khe thời gian, ngời ta sử dụng

vi mạch nhớ RAM là loạI bộ nhớ tuỳ theo phơng pháp đIều khiển có thể ghi

đọc ở những thời đIểm nhất định Theo cấu trúc trên ta thấy có hai loạI bộnhớ:

+Bộ nhớ thoại SM: Dùng lu trữ các thông tin thoạI đã đợc mã hóatrong các khe thời gian (mỗi khe có 8 bit), mỗi SM có nhiều ngăn nhớ, mỗingăn nhớ dùng lu trữ một khe thời gian

+Bộ nhớ điều khiển CM: Ghi các thông tin đĩa chỉ của các ngăn nhớ

tuyến PCM

Nguyên lý đọc: Thực hiện trao đổi khe thời gian trong trờng chuyển

mạch thời gian, ngời ta dùng hai phơng pháp sau (xét quá trình trao đổi khethời gian TSn sang TSm):

+Ghi tuần tự-đọc có điều khiển :Thông tin trong các khe thời gian

(TS) chuyển đến đợc ghi tuần tự theo thứ tự vào các ngăn nhớ của bộ nhớ

SM khe thời gian TSn ghi vào ngăn nhớ thứ n), thông tin địa chỉ của khethời gian TSn đợc ghi vào ngăn nhớ thứ m của bộ nhớ CM khi đọc tại thời

điểm tại thời đIểm TSn tại ngăn nhớ thứ n của CM đa ra để điều khiển đọcnội dung ngăn nhớ n ra khe TSm

+Ghi có điều khiển-đọc tuần tự:Điều khiển trung tâm sẽ điều khiển

ghi vào ngăn nhớ thứ n của bộ nhớ CM địa chỉ của khe thời gian TSm (tức

là m) Thông tin thoại trong khe thời gian TSn sẽ đợc điều khiển ghi vàongăn nhớ thứ m (là nội dung ngăn nhớ thứ n của CM) của bộ nhớ SM.Khi

đọc thông tin từ SM thì đọc theo thứ tự từ ngăn nhớ thứ nhất

3.3.2 Nhận xét về trờng chuyển mạch thời gian.

giữa đầu vào bất kỳ và đầu ra bất kỳ, tức là trờng chuyển mạch không tắcnghẽn

điều khiển đọc ghi, nên trong một khe thời gian thì 1/2 chu kỳ dành cho đọc

và 1/2 chu kỳ dành cho ghi

bao giờ cũng nhỏ hơn 125às là thời gian trễ lớn nhất cho phép Trên đây ta

đã xem xét quá trình chuyển đổi nội dung thông tin từ khe thời gian từ kheTSn sang TSm, nếu n>m thì thời gian trễ là (a-n+m)<=a khe thời gian (a có

độ rộng là 125 μs s ), nếu m>n thì thời gian trễ là (m-n)<a khe thời gian

Hình3.2: cấu trúc trờng chuyển mạch thời gian.

12

aCM

12

aSM

 Trờng chuyển mạch thời gian chỉ dùng cho các luồng PCM tốc

độ thấp

ng-ời ta thực hiện ghép kênh các luồng tín hiệu số đầu vào qua bộ dồn kênh tạothành luồng PCM tốc độ cao, sau đó chuyển luồng số nối tiếp tại đầu vàocủa các RAM thành luồng song song, sau đó chuyển mạch sẽ thực hiệnchuyển từ song song sang nối tiếp

3.4 Trờng chuyển mạch không gian tín hiệu số (S)

3.4.1 Cấu trúc và nguyên lý của trờng chuyển mạch không gian

Trờng chuyển mạch không gian tín hiệu số là trờng chuyển mạch cókhả năng làm thay đổi mặt không gian (vị trí vật lý) của một tín hiệu số (lànhững khe thời gian) từ vị trí này sang vị trí khác (từ tuyến PCM này sangtuyến PCM khác) mà không thay đổi thời đIểm xuất hiện của các tín hiệu(khe thời gian) trong các khung PCM

Trờng chuyển mạch là một ma trận các mạch logic AND gồm mhàng, n cột mỗi hàng cột là số đờng PCM vào ra tơng ứng (m và n có thểbằng nhau hoặc khác nhau) các mạch logic

Phơng pháp chuyển mạch không gian Khe thời gian tơng ứng củacác tuyến PCM vào và ra khác nhau đợc trao đổi cho nhau Mỗi một mẫutín hiệu PCM ở khe thời gian định trớc của tuyến PCM vào, chẳng hạn nhtuyến PCM vào số O đợc chuyển đến khe thời gian cùng thứ tự của tuyếnPCM ra khác nh tuyến số 1 Nh vậy, không có sự chậm trễ truyền dẫn chomẫu tín hiệu khi chuyển mạch từ 1 tuyến PCM vào đến 1 tuyến PCM rakhác

12

…đã đ

aCM1 1

12

…đã đ

a

CM2

12

…đã đ

a

12

…đã đ

aCMn

Điểm nối logic AND

Bus địa chỉ

Các bộ nhớ

điều khiển kết nối

Đầu vào

Hình 3.3: Sơ đồ khối bộ chuyển mạch không gian

Cấu tạo tổng quát một bộ chuyển mạch không gian tín hiệu số gồm

có một ma trận các tiếp điểm đợc kết nối theo kiểu hàng và cột Các đầuvào và các tiếp điểm chuyển mạch đợc gắn với các tuyến PCM vào Các cột

đầu ra và các tiếp điểm chuyển mạch đợc gắn với các tuyến PCM ra Cáctiếp điểm chuyển mạch và các cửa logic “ AND “ Cùng 1 tiếp điểm có thểdùng để đấu nối cho các kênh khác nhau

Các phần tử AND đợc điều khiển từ bộ nhớ CMi tơng ứng, mỗi bộnhớ có số ngăn nhớ bằng số ngăn nhớ thời gian của mỗi đờng PCM tơngứng, đợc sử dụng để ghi thông tin địa chỉ của các tiếp đIểm chuyển mạchAND Bộ đIều khiển chuyển mạch thực hiện điều khiển các quá trình ghivào các ngăn nhớ thông tin địa chỉ cho quá trình thiết lập kết nối và quátrình đọc từ các CMi tơng ứng với các tuyến PCM

Nguyên lý chuyển mạch không gian : Trờng chuyển mạch không

gian có hai phơng pháp đIều khiển là điều khiển kết nối kéo theo hàng và

điều khiển kết nối kéo theo cột Trong phơng thức điều khiển chéo theohàng thì mỗi hàng có 1 CMi, còn trong phơng pháp điều khiển chéo theocột thì mỗi cột có một CMi Hình 3.4 minh hoạ phơng thức đIều khiển chéotheo cột các điểm kết nối trên mỗi cột đợc điều khiển bởi một CMi tơngứng Bộ điều khiển CM có số ngăn nhớ bằng số khe thời gian của khungPCM, một địa chỉ nhị phân duy nhất đợc gán cho mỗi tiếp điểm khi muốnthiết lập tuyến kết nối qua tiếp điểm này thì phải có địa chỉ thích hợp đợc lutrong CMi và có giá trị tuỳ thuộc vào yêu cầu kết nối hiện thời, nh vậy địachỉ kết nối chéo xác định trong khe thời gian TSj đợc lu trữ trong ngăn thứ j

với n là số điểm kết nối chéo

3.4.2 Nhận xét về trờng chuyển mạch không gian

đổi nên không thể dùng một mình chuyển mạch không gian làm trờngchuyển mạch SPC

đầu vào trên tuyến PCM cùng nối tới một đầu ra

 Thời gian thiết lập kết nối qua trờng chuyển mạch không gianphụ thuộc vào độ trễ mạch logic AND nên có hạn chế

độ cao và dung lợng lớn nhng có hạn chế nhiều so với chuyển mạch thờigian

3.5 Các thông số trờng chuyển mạch

+Dung lợng chuyển mạch: Xác định bằng số đờng PCM đợc đấu

nối hay bằng số khe thời gian đợc chuyển mạch hoặc có thể bằng tải thoại

đơn vị Erlang

+Độ tiếp thông chuyển mạch: Xác định nhờ hệ số tổn thất qua

tr-ờng chuyển mạch và có liên hệ với hệ số sử dụng GOS (grade off service)

+Khả năng phát triển dung lợng của chuyển mạch: Nói tới tính

linh hoạt, mềm dẻo, đảm bảo tính tơng thích với các thế hệ tổng đài kháckhi có nhu cầu phát triển dung lợng của tổng đài, thực hiện dễ dàng vàkhông gây gián đoạn hoạt động của hệ thống

+Hệ thống chuyển mạch: Thời gian chuyển mạch cho một tuyến

nối càng ngắn càng tốt

+Độ phức tạp của chuyển mạch:với các tổng đài khác nhau đợc áp

dụng chuyển mạch khác nhau nên điều khiển chuyển mạch cũng khácnhau, độ phức tạp đợc thể hiện qua khả năng điều khiển trờng chuyển mạch

đó một cách khó khăn hay dễ dàng so với các trờng chuyển mạch khác

3.6 Khối điều khiển chuyển mạch của trờng chuyển mạch

Các cấp chuyển mạch có chức năng kết nối cuộc gọi từ đầu cuối thuêbao này đến đầu cuối thuê bao khác nhng bản thân chuyển mạch lại đợc

điều khiển từ khối điều khiển chuyển mạch cung cấp các thông tin để điềukhiển kết nối Điều khiển chuyển mạch thực hiện các chức năng thiết lậphay huỷ bỏ một tuyến kết nối qua khối chuyển mạch bằng cách chèn hayxoá thông tin trong bộ nhớ CM nhờ trao đổi thông tin giữa hệ thống điềukhiển tổng đài và các cấp điều khiển chuyển mạch

Chuyển mạch thời gian

Chuyển mạch không gian

Chuyển mạch thời gian

Điều khiển khối chuyển

Hệ thống điều khiển tổng đài

điều khiển

chuyển

mạch

điều khiển chuyển mạch

điều khiển chuyển mạch

điều khiển chuyển mạch

điều khiển chuyển mạch

Hình3.4: Ba mức điều khiển khối chuyển mạch số của tổng đài.

ĐIều khiển của một khối chuyển mạch số theo chức năng bao gồm

hệ thống điều khiển tổng đài, điều khiển khối chuyển mạch và điều khiểntrờng chuyển mạch

3.6.1 Bộ điều khiển chuyển mạch

Bộ điều khiển khối chuyển mạch (trung tâm điều khiển khối chuyểnmạch) phải có khả năng đIều khiển tất cả các kết nối thông qua khốichuyển mạch thực hiện các chức năng bao gồm:

+Thiết lập một tuyến kết nối

+Huỷ bỏ một tuyến kết nối

+Dành trớc một tuyến

+Phát hiện một tuyến

+Kiểm tra trạng thái một tuyến (bận, rỗi hay đợc dành riêng)

Nh vậy bộ điều khiển khối chuyển mạch chỉ có nhiệm vụ quản lý cáctuyến kết nối thông qua khối chuyển mạch, không điều khiển toàn bộ việckết nối cuộc gọi, trong khi hệ thống điều khiển bao gồm cả các chức năng

xử lý cuộc gọi

3.6.2 Trao đổi thông tin giữa hệ thống điều khiển tổng đài và bộ

điều khiển khối chuyển mạch

Lệnh từ hệ thống điều khiển tổng đài tới bộ điều khiển khối chuyểnmạch thông thờng ở dạng tin báo mức cao để có đợc cấu trúc điều khiển cóhiệu quả cao, nó sử dụng tối đa hiệu quả tín hiệu mức cao và tốc độ cao cảu

bộ vi xử lý điều khiển tổng đài

Một ví dụ về cấu trúc tin báo này đợc minh hoạ nh sau:

Chỉ sốchuyểnmạchT

Chỉ sốhệthôngPCM

Chỉ sốkhe

Chỉ sốchuyểnmạch T

Chỉ sốhệthốngPCM

Chỉ sốkhe

Tin báo dạng 1: Từ hệ thống điều khiển tổng đài đến khối điều khiển

Tin báo dạng 2: Từ khối điều khiển chuyển mạch tới hệ thỗng

điều khiển tổng đài

Chuyển mạch khe thời

chuyểnmạch T

NộidungCM

Tin báo dạng 3 từ khối điều khiển chuyển mạch đến các điều khiển

chuyển mạch

Hình 3.5 Ba khuôn dạng thông điệp điều khiển khối chuyển mạch.

Cũng giống nh các tín hiệu ở dạng tin báo khác, việc định dạngcác tín hiệu này đều dựa trên các nhóm riêng, mặc dù trong thực tế cácdạng tin báo này còn phụ thuộc vào thiết kế

Đối với tin báo dạng 1 là tin báo đợc truyền từ hệ thống đIềukhiển tổng đàI đến khối điều khiển chuyển mạch gồm các trờng thông tinsau:

+Mã hoạt động

+Nhóm các ô khe thời gian đầu vào

+Nhóm các ô khe thời gian đầu ra

+Mã tách lỗi

+Số tin báo

Khi nhận đợc tin báo dạng 1, bộ điều khiển khối chuyển mạch

sẽ thực hiện quá trình sau:

-Khi có yêu cầu thiết lập thì một tuyến của bộ điều khiển khốichuyển mạch thực hiện thủ tục tìm và lựa chọn một tuyến qua khối chuyểnmạch, nếu có một tuyến đợc tìm thấy thì hệ thống điều khiển tổng đài sẽ đ-

ợc thông báo, còn nếu không tìm thấy tuyến nào thì có thông báo bận Tinbáo gửi lại hệ thống điều khiển tổng đài cần các trờng thông tin sau:

+Số tin báo chuẩn

+Ô chứa thông tin

+Số tin báo chuẩn và mã tách lỗi

3.6.3 Trao đổi thông tin giữa bộ điều khiển khối chuyển mạch và các đơn vị điều khiển trong trờng chuyển mạch

Khi có yêu cầu kết nối qua trờng chuyển mạch thì bộ điều khiểnchuyển mạch cần phải gửi tới đơn vị chuyển mạch không gian hoặc thờigian nội dung các trờng thông tin sau:

+Địa chỉ của CM

+Địa chỉ của ngăn CM

+Nội dung số liệu sẽ gửi vào ngăn CM

Giả thiết khối chuyển mạch có 3 lớp, nh vậy cần có 3 ô thôngtin trong mỗi ngăn báo, mỗi ô thông tin cho một đơn vị trong 3 đơn vị củatrờng chuyển mạch

Tin báo dạng 3 trên hình 3.2 là một dạng thông điệp giữa bộ

điều khiển trờng chuyển mạch và các đơn vị điều khiển trờng chuyển mạchT,S và T Thông điệp này gồm có 3 trờng: Địa chỉ điều khiển chuyển mạchthời gian ngõ nhập, địa chỉ điều khiển chuyển mạch không gian và địa chỉ

đIều khiển thời gian ngõ xuất Ta xem xét cụ thể 3 trờng này

field group): Field đầu tiên nhóm nhận dạng chuyển mạch thời gian nhập

đặc biệt, field chứa nội dung đợc chèn vào bộ nhớ CM Có 2 bit đợc chènthêm vào các field đợc liên hệ với đIều khiển chuyển mạch thời gian ngõnhập, đó là bit ‘bận’(busy), và bit ‘chẵn lẻ ‘ (parity) và đợc ký hiệu là cácbit B và P Bit P đợc điều khiển bởi điều khiển khối chuyển mạch, dùng luậtkiểm tra chẵn lẻ để nơi nhận phát hiện các lỗi truyền đơn giản trên các bus

địa chỉ và dữ liệu của CM Bit P đợc dùng trong khối chuyển mạch để chỉtrạng thái bận hay rỗi của các khe thời gian ngõ ra trong các trờng chuyểnmạch thời gian ngõ nhập Thông tin này đợc dùng để tìm khe thời gian rỗitrong quá trình định tuyến thông tin qua trờng chuyển mạch không gian đếntrờng chuyển mạch thời gian ở ngõ ra nh sau:

Thay vì phải thiết lập một bộ nhớ riêng trong điều khiển khốichuyển mạch để ánh xạ trạng thái của các khe thời gian xuất, bit busy cóthể thêm một cách thuận tiện vào nội dung của các bộ nhớ CM của chuyểnmạch thời gian ngõ nhập Do đó, khi nạp thông điệp loại 3, mỗi vị trí trên

bộ nhớ CM trong các chuyển mạch thời gian ở ngõ nhập hoặc sẽ chứa hoặc

địa chỉ của vị trí SM và bit busy cài đặt giá trị 0, hoặc địa chỉ zero và bit

busy cài đặt giá trị 1 lần lợt tuỳ vào cuộc gọi dùng khe thời gian xuất của nó

đang tiếp diễn hay là không

switch field group): field đầu tiên trong nhóm này xác định cột nào và bộnhớ CM đang đợc chỉ định (nếu chuyển mạch không gian định hớng theocột) Nếu khối chuyển mạch có vài chuyển mạch không gian thì phần đầutiên của số cột sẽ đợc dùng để chỉ chuyển mạch nào đang đợc dùng Trongnhóm field cũng có một bit P thực hiên giống nh trên

(output switch field group): Bốn field trong nhóm này giống với các field

t-ơng ứng trong nhóm điều khiển chuyển mạch thời gian ngõ nhập ngoại trừbit busy liên hệ với trạng thái bận hay rỗi của các khe thời gian ở ngõ nhậpthay vì ngõ xuất

Chơng 4:

Kiểm Soát Báo Hiệu Và Tính Cớc Trong Tổng

Đài SPC

I Báo hiệu

4.1: Giới thiệu chung về phơng pháp báo hiệu

Để thực hiện việc nối mạch, thông tin cần thiết để điều khiển phải

đ-ợc trao đổi giữa giữa điện thoại, hệ thống chuyển mạch và giữa các hệthống chuyển mạch với nhau Phơng pháp báo hiệu là một thủ tục về phơngpháp truyền thông tin này Các thông tin bao gồm yêu cầu kết nối và phụchồi, chỉ định lựa chọn bằng xung quay số, các thủ tục giữa 2 tổng đài nh :Kích hoạt, trả lời, lựa chọn, kết thúc, ngắt và thông tin cuớc đợc trao

đổi v.v

4.1.1 Khái niệm về báo hiệu.

 Định nghĩa: Báo hiệu cho mạng viễn thông đợc coi nh là một

ph-ơng tiện để trao đổi thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác, cácthông tin và lệnh này liên quan đến quá trình thiết lập, giám sát và giảIphóng cuộc gọi

 Chức năng của báo hiệu:

+Chức năng giám sát: Dùng nhận biết sự thay đổi trạng thái của

đ-ờng dây thuê bao hay đđ-ờng dây trung kế (các trạng thái nhấc máy chiếm

+Chức năng tìm chọn: Chức năng này liên quan đến quá trình xử lý

cuộc gọi để tao đổi các thông tin về địa chỉ, đặc tính thuê bao…đã đ

+Chức năng khai thác bảo dỡng: Chức năng này phục vụ cho sự

nhận biết các trạng thái tắc nghẽn của mạng, thông báo về trạng thái thiết bị

và đờng trung kế, cung cấp các thông tin về tính cớc, thông tin về lỗi trongquá trình báo hiệu…đã đ

4.2: Vai trò của báo hiệu

Báo hiệu là nền tảng của các lệnh điều khiển trong mạng viễnthông

Đối với tổng đài : Hệ thống báo hiệu thông báo cho tổng đàibiết thuê bao muốn đợc phục vụ Nó cung cấp cho tổng đài các thông tin sốcần thiết để tổng đài nhận dạng thuê bao bị gọi , tìm đờng đấu nối giữa 2thuê bao

Đối với thuê bao : Hệ thống báo hiệu làm chức năng giám sátcuộc gọi để cung cấp cho thuê bao các dịch vụ cần thiết trong cuộc gọi.

4.3 Các thành phần mạng thông tin báo hiệu.

Phân loại báo hiệu 4.3.1 Các hệ thống báo hiệu của tổng đài

4.3.1.1 Phân loại báo hiệu

4.3.1.2 Báo hiệu thuê bao Báo hiệu thuê bao là báo hiệu giữa các

thiết bị đầu cuối thuê bao và tổng đài tạo khả năng trao đổi thông tin liênquan đến các yêu cầu báo hiệu, gồm:

+Báo hiệu theo hớng thuê bao  tổng đài:

 Nhấc máy: Khi thuê bao nhấc máy để thực hiện cuộc gọi, mạch

đIện đờng dây đóng kín, một tín hiệu đợc gửi đến tổng đài thông báo thuêbao cần thiết lập cuộc gọi

 Quay số: Khi nhận đợc âm mời quay số, thì các tín hiệu thông tin

về địa chỉ thuê bao bị gọi đợc đa tới tổng đài dới dạng xung thập phân hayxung đa tần DTMF

 Tín hiệu flash: Trong quá trình đàm thoại, thuê bao có thể bấmphím flash để sử dụng các dịch vụ đặc biệt và tín hiệu này để báo cho tổng

đài biết thuê bao đang sử dụng dịch vụ đặc biệt

+Báo hiệu theo hớng tổng đài  thuê bao: Bao gồm các loạI tín

hiệu tạo âm hiệu cho thuê bao:

 Dòng chuông: Cung cấp chuông cho thuê bao bị gọi

 Các loại âm báo: âm mời quay số, âm báo bận, âm báo tắc nghẽn

a Báo hiệu cho thuê bao t ơng tự

Báo hiệu kênh chung

Báo hiệu cho

SLTU

Khối đIều khiển SLTU

SLTU

Khối đIều khiển SLTU

Khối chuyển mạch tập trung thuê bao

Khối chuyển mạch nhóm

Thiết bị thu MF

Hệ thống điều khiển tổng đàiTín hiệu đ ờng dây

Tín hiệu đ ờng dây

Hình4.1: Báo hiệu cho thuê bao tơng tự

Tín hiệu báo hiệu từ thuê bao tới tổng đài bao gồm hai loại tín hiệu đờngdây và tín hiệu địa chỉ Tín hiệu đờng dây thể hiện bằng trạng thái mạchvòng thuê bao còn tín hiệu địa chỉ mang các số của thuê bao bị gọi và tínhiệu lựa chọn khác

Đối với điện thoại quay số LD thì cả tín hiệu địa chỉ và tín hiệu đờngdây đều đợc tải bằng phơng pháp ngắt mạch vòng thuê bao mạch vòng(loop connection) Các tín hiệu này đợc tách khỏi đờng dây thuê bao bởicác SLTU và đợc tập trung lại bằng một bộ điều khiển sltu, sau đó chuyểnthành các tín hiệu chiếm đờng và các tín hiệu địa chỉ, rồi truyền cho hệthống điều khiển tổng đài xử lý cuộc gọi

Đối với máy điện thoại ấn phím thì tín hiệu đờng dây đều đợctải đI bằng phơng pháp đóng ngắt mạch vòng thuê bao LD nhng tín hiệu địachỉ thì sử dụng mã đa tần MF Theo phơng pháp MF thì một con số đợc mãhoá bởi hai tín hiệu xoay chiều có tần số khác nhau đợc

b.Báo hiệu cho thuê bao số.

Các thuê bao hiện nay là các thuê bao số của mạng đa dịch vụ isdn

Có hai phơng pháp truy cập ISDN là truy nhập gốc

(kênh cơ bản), truy nhập cấp 1 (kênh thứ cấp ) và đều sử dụng

báo hiệu kênh chung CCS

Trong truy nhập cấp 1, luồng số 2Mbps đợc truyền đI trong khe thờigian TS16 Trong truy nhập gốc, kênh báo hiệu D (tốc độ 16 KBps) đợc sửdụng cho 2 kênh lu lợng B (tốc độ 64 Kbps) tạo nên tốc độ tổng tạI hớng

truyền là 144 Kbps Kênh D này mang tín hiệu địa chỉ và tín hiệu đờng chohai kênh B cũng nh các thông tin về cuộc gọi và thông tin bảo dỡng Báohiệu kênh D đợc tách ra tạI D/sntu, sau đó gửi đến bộ thu phát báo hiệukênh chung của thuê bao.

Hình4.2: Báo hiệu thuê bao số ISDN

5.4 Báo hiệu trung kế liên đài

5.4.1 Quá trình báo hiệu giữa hai tổng đài.

Quá trình báo hiệu giữa 2 tổng đài đợc mô tả ở H4.3 trong đó các tín

hiệu đợc dùng:

(1):Là các tín hiệu báo đờng dùng trao đổi trạng thái của đờng trung

kế, xác nhận sự chiếm dùng và giải phóng kết nối khi có yêu cầu

(2):Là báo hiệu ghi phát dùng loại tín hiệu báo hiệu để mang các địachỉ của thuê bao bị gọi, thay đổi nhóm báo hiệu và trạng thái thuê bao

MUX

DLTU

DLTU

Bộ tập trung báo hiệu thuê bao

Khối tập trung báo hiệu thuê bao

Hình 4.3: Quá trình báo hiệu giữa hai tổng đài.

a.Báo hiệu cho trung kế t ơng tự.

Báo hiệu cho trung kế tơng tự đợc dùng là báo hiệu bằng tín hiệu 1chiều hay xoay chiều

+Báo hiệu bằng tín hiệu dòng 1 chiều: phơng pháp báo hiệu này

đơn giản và đáng tin cậy, nó tơng tự nh phơng pháp với báo hiệu trên đờngdây thuê bao Các thông tin báo hiệu bao gồm tín hiệu chiếm dùng và tínhiệu giải tỏa trung kế, tín hiệu địa chỉ dới dạng chuỗi xung thập phân Loạibáo hiệu này chỉ đợc dung cho 2 loại xung gần nhau

+Báo hiệu bằng tín hiệu chiều: Báo hiệu này đợc dùng khi tổng đàIcách nhau xa,ta có thể dùng dải tần tiêu chuẩn và báo hiệu ngoài băng vàbáo hiệu ngoài băng tiêu chuẩn

c.Báo hiệu cho trung kế số

(1) Tín hiệu báo chiếm (1) Tín hiệu công nhận báo chiếm (2) Các con số thuê bao

(1) Trả lời

Đàm thoại (1) Xoá h ớng đi (2) Xoá h ớng về

báo hiệu cho trung kế số đợc thực hiện băng hai phơng phápbáo hiệu kênh kết hợp hay báo hiệu kênh riêng cas (channel associatedsignalling) và báo hiệu kênh chung CCS ( common channel signalling) Sau

đây,ta xét hai phơng pháp này:

5.4.2 Báo hiệu kênh riêng ( Kênh kết hợp CAS ).

Thông tin báo hiệu đợc truyền đi theo một kênh riêng và nó liên kếtcùng với kênh thoại Do đó, ta gọi đây là báo hiệu kênh riêng hoặc kênhkết hợp

Hình 4.4: Sơ đồ báo hiệu kênh riêng

Hệ thống báo hiệu kênh kết hợp hay còn gọi là hệ thống bó hiệu kênhriêng tức là kênh báo hiệu đợc truyền đi trên những kênh riêng biệt và mỗikênh báo hiệu liên kết với mỗi kênh có định.Báo hiệu kênh kết hợp baogồm các

+ Báo hiệu đờng : trong cấu trúc khung 30/32 kênh,khe thời gian

TS16 dành cho báo hiệu đòng, báo hiệu trạng thái của từng đờng trung kếtrong khung PCM , tập hợp 16 khung PCM liên kết tạo thành cấu trúc đakhung trong đó :

và cảnh báo mất đồng bộ khung

SF SF

SF SF

Thu MF Xử lý Phát MF

Xử lý

Trung kế

A b c d a b c dBáo hiệu kênh i Báo hiệu kênh I+15

+Báo hiệu ghi/phát: Báo hiệu ghi phát gồm báo hiệu hớng đi

(forward là hớng từ tổng đài chủ gọi tới tổng đài bị gọi) và báo hiệu hớng

về (Backward) để truyền các thông tin địa chỉ, các đặc tính thuê bao cũng

nh các tín hiệu điều khiển trong quá trình báo hiệu Sau đây ta xét hai kiểutruyền địa chỉ của tổng đài:

Hình 4.6 Báo hiệu từng chặn và báo hiệu xuyên suốt

4.4.3 Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS (common channel signalling):

dụng một hoặc một số đờng báo hiệu để truyền thông tin báo hiệu phục vụcho nhiều đờng trung kế thoại hay số liệu, báo hiệu kênh chung không phục

vụ cho riêng một kênh thoại mà chỉ sử dụng cho một kênh thoại trongkhoảng kênh thoại dùng đến nó, Kênh báo hiệu đợc tách hoàn toàn khỏikênh thoại và có thể sử dụng một kênh thoại cho nhiều kênh thoại khácnhau và hệ thống truyền báo hiệu riêng

 Báo hiệu kênh chung: Theo cách cách tổ chức mạng viễn

+Mạng báo hiệu kiểu kết hợp: Trung kế thoại nối trực tiếp và kênhbáo hiệu đợc nối gián tiếp qua đIểm thực hiện chức năng chuyển tiếp báohiệu là STP.

Hình4.7 : sơ đồ báo hiệu kênh chung

4.4.4 Bản tin báo hiệu trong mạng báo hiệu số7:

+ Đơn vị báo hiệu signaling unit(SU)

+Cấu trúc đơn vị báo hiệu:

+Có ba kiểu đơn vị báo hiệu:

msu (message signalling unit): đơn vị tin báo, MSU chứa những bản

tin báo hiệu trao đổi giữa hai tổng đài liên quan tới quá trình thiết lập cuộcgọi

LSSU (link status signalling unit): Đơn vị trạng thái kênh báo hiệu ,

chứa thông tin liên quan đến sự hoạt động của kênh báo hiệu,SLTU chỉ đợcphát đi khi kênh báo hiệu không sẵn sàng truyền tảI thông báo hiệu

Nhóm kênh báo hiệukênh báo hiệu

Nhóm báo hiệu

SP : Điểm báo hiệuSPC:mã báo hiệu(signaling point code)

FISU (Fill in signalling unit) : Đơn hiệu báo hiệu lấp đầy,đợc sử

dụng để phát hiện lỗi truyền đẫn trên kênh báo hiệu khi không có MSU nào

4.5.1 Tính cớc theo thời gian thực

Phơng pháp này đợc thực hiện khi xung cớc đợc truyền dẫn qua đờngdây thuê bao chủ gọi thông nhờ chơng trình định thời theo chu kỳ Quamột nhịp ngắt bộ tính cớc phân phát cho cuộc nhảy một nhịp khoảng thờigian ngắt bằng thời gian tính cớc và có thể thay đổi trong lúc hội thoại

4.5.2 Tính cớc sau khi hoàn thành cuộc gọi

Đối với cách tính cớc theo cự ly và thời gian cuộc gọi thì thông tincần tính cớc thu đợc từ các bảng số liệu gắn với mạch trung kế ra Nội dungcủa bộ tính cớc cho thuê bao đợc quản lý nhờ bộ tính cớc bổ trợ không thay

đổi lu ổ đĩa v.v

4.6 Các thiết bị thu phát báo hiệu của tổng đài

4.6.1 Thiết bị thu/phát báo hiệu đa tần(multifequency)

Mặc dù đã xuất hiện và đợc đa vào sử dụng hệ thống báo hiệu kênhchung CCS ,nhng hiện nay ở nớc ta vẫn sử dụng rộng rãI mã báo hiệu đatần.Ta đã biết tín hiệu đa tần t thuê bao hay từ các tổng đài khác đến đều đ-

ợc định tuyến đén bộ thu phát báo hiệu MF ở dạng ghép 30 kênh ,nên mỗi

bộ thu phát báo hiệu phảI xử lý 30 kênh cùng lúc

Với báo hiệu thuê bao thì một tuyến một chiều đợc thiêt lập thôngqua khối tập trung thuê bao giữa SLTU của thuê bao bị gọi và một khe thờigian trống của tuyến tốc đọ cao tới bộ thu MF ,trong khi tone mời quay số

đợc gửi tới thuê bao qua tuyến một chiều khác Đơn vị xử lý MF phải cókhả năng tác đợc tín hiệu đầu tiên của TONE và mỗi lần bấm xong là hệthống điều khiển tổng đài bắt đầu xoá tuyến kết nối và khe thời gian này đ-

ợc sử dụng cho cuộc gọi khá Với báo hiệu liên đài thì thử tục cũng tơng tự

nh báo hiệu theo cả hai hớng và không có TONE quay số gây khó khăn cholần nhận dạng đầu tiên

Hinh1.15 là một đơn vị xử lý MF số Mạch thu đợc sử dụng chungbằng cách chia thời gian một số các kênh trong hình là 4 kênh Các số địachỉ thu đợc ở một kênh đợc gửi đi từ một bộ thu tời một đơn vị điều khiển

và ở đây chúng đợc chuyển thành dạng tin báo để gửi tới hệ thống điều