Subrack ASM cĩ kích thước chiều cao: 300 mm, chiều rộng: 485 mm, chiều sâu: 238 mm, cĩ 21 vị trí gồm các card sau: 1 board AUS-C2, 1 board AUS2, 1 board TAU-C2, 1 board TAU2 (nếu khơng cĩ thì được thay thế bằng board AU), và 17 Board AU (nếu khơng cĩ board TAU2 thì sẽ cĩ 18 board AU).
Hình 2.13. ASM subrack.
Bo mạch AU (Access Unit - đơn vị truy cập): là bo mạch truy nhập cơ bản liên quan đến mạch giao diện đường dây, tuỳ theo loại hình dịch vụ mà cĩ các kiểu bo mạch với kích thước và dung lượng khác nhau.
+ LIC 30 dựa trên cơ sở mạch SLIC. + ALB 30 tính năng cao.
Bo mạch AUS2 (Access Unit Switch 2 - chuyển mạch các đơn vị truy cập): là đơn vị trung tâm trong node truy nhập (AN) bo mạch này thực hiện các chức năng chuyển mạch thời gian 1K, nhận xung quay số, gửi tone và kết nối với các AU. AUS2 cịn cĩ nhiệm vụ tập trung lưu thoại đến tổng đài AXE.
AUS2 là khối trung tâm trong nút truy cập. Khối này thực hiện các chức năng chuyển mạch và tập trung lưu lượng trên các luồng 2 Mbit/s (tối đa 6 luồng) đưa đến tổng đài. Khối này bao gồm một EMRP-T mới (module bộ xử lý vùng mở rộng kết nối với chuyển mạch thời gian) và trong mỗi nút truy cập AN cĩ hai AUS2 chứa chức năng đầu cuối báo hiệu từ xa STR.
Các khối chức năng bên trong bo mạch AUS2:
+ Chuyển mạch thời gian cĩ thể điều khiển 1024 kênh 64 kbit/s.
+ Đồng hồ (Clock): cĩ một AUS trong nút truy cập cĩ đồng hồ chủ, tất cả đồng hồ trong nút truy cập hoạt động theo đồng hố chủ này, đồng hồ trong AUS2 khác ở chế độ Stand-by. Thơng tin đồng bộ được phân phối tới các khối qua bus riêng mà phần cứng cĩ tên là VCXO (Voltage Controlled Crystal Oscilator) tần số 16,384 Mhz
+ Đầu cuối tổng đài ET (Exchange Terminal):dùng để kết nối các luồng 2 Mbit/s theo khuyến nghị của ITU.
+ Điều khiển luồng dữ liệu mức cao (HDLC - High-level Data Link Control): khối này được tích hợp trong một bộ vi xử lý. Phần cứng cĩ thể điều khiển 32 kênh HDLC và được sử dụng cho giao tiếp giữa STC và STR.
+ Tín hiệu mã đa tần (DTMF): phần cứng này cĩ chức năng nhận tín hiệu mã đa tần và xử lý, cĩ thể chứa tới 32 khối KRC (khối này dùng để thu chữ số và gửi tone đi).+ Hệ thống điều khiển AUS: đĩ là một EMRP-T mới mạnh hơn thay thế cho EMRP, phần mềm thực thi ở EMRP mới được viết bằng ngơn ngữ C.
AUS-C2 (AUS Connection): là phần cứng mới trong khối truy cập, cho phép kết nối giữa các AUS2 với tổng đài, giữa các AUS2 với nhau.
TAU2 (Test Administration and maintenance Unit): đơn vị quản lý kiểm tra và bảo dưỡng, cĩ chức năng kiểm tra đường dây thuê bao, mạch đường dây thuê bao, cấu hình hệ thống, phát hiện lỗi và đưa ra cảnh báo. TAU2 thơng tin với phần mềm trung tâm thơng qua AUS.
TAU2 sử dụng bộ xử lý MC 68360-QUICC (Quad Integrated Communications Controller) của Motorola.
TAU kết nối tới các bo mạch AUS thơng qua đường 2 Mbit/s và tới các bo mạch khác thơng qua 2 bus riêng (Bus ACOM và LCOM).
Hình 2.14. TAU2 in ASM.
TAU-C2 (TAU - Connection board): bo mạch kết nối TAU cĩ chức năng hiển thị lỗi trên LED đối với các bo mạch trong subrack, cung cấp nguồn cho cả subrack thơng qua backplane, kết nối quạt (FAN) điều khiển và nhận các cảnh báo về quạt
Tủ ASM gồm 4 khung, khung đầu tiên cĩ 17 card AU, các khung cịn lại cĩ 18 card AU, tổng số thuê bao trong một tủ là: 17 x 30 + 3 x 18 x 30 = 2130 thuê bao. Các khung được đấu vịng với nhau thơng qua bus EMRP, trên khung đầu tiên cĩ một bo mạch TAU2 dùng chung cho tồn bộ ASM, các khung cịn lại khơng cĩ bo mạch này và được thay thế bằng bo mạch thuê bao (AU).
Hình 2.15. Tủ ASM. IV. Thuê bao V5.
IV.1.Giao diện V5.
Nhiều hệ điều hành mong muốn cĩ nhiều tổng đài và các nút truy cập liên lạc được với nhau thơng qua các phần mềm khác nhau, đĩ là việc sử dụng giao thức mở giữa tổng đài và các nút truy cập. Để đáp ứng yêu cầu đĩ, Viện tiêu chuẩn viễn thơng Châu Âu (ETSI_European Telecommunication Standard Insitute ) đã phát triển chuẩn giao diện từ V5 thành V5.1 và V5.2. Giao diện V5 khơng bị giới hạn trong bất kỳ một cơng nghệ nào.
V5.1 được sử dụng cho các bộ ghép kênh kết nối thành một luồng chuẩn 32 kênh (luồng 2Mbit/s) đưa đến tổng đài. Tuy là một bộ ghép kênh (khơng tập trung được lưu lượng) nhưng đơn giản cĩ thể kết nối một thuê bao vào một khe thời gian.
V5.2 được sử dụng cho các bộ tập trung cĩ khả năng tập trung lưu lượng. Trong hầu hết các ứng dụng, bộ tập trung cĩ khả năng kết nối từ 500 – 3000 thuê bao và tập trung lưu lượng trên vài luồng 2 Mbit/s đưa đến chuyển mạch nhĩm GS.
Người thực hiện: Vũ Thị Hồng Lê 28
Local Exchange 30 1 1 ~ 1000 2 Mbit/s V5.2 V5.1 2 Mbit/s Bộ ghép kênh Bộ tập trung
IV.1.1. Giao diện V5 trong Engine Access Ramp (EAR):
Giao diện V5.1 được sử dụng trong AXE kết nối đến EAR. Điều đĩ được thực hiện như sau: mỗi AU được xem như một bộ ghép kênh và được điều khiển thơng qua giao thức V5.1, mỗi AU cĩ một bộ xử lí mạnh mà phần điều khiển là phần mềm V5.1. Phần mềm này được khai báo trong phần mềm của bộ xử lí vùng RPG. Giao diện V5.1 chỉ sử dụng cho kiểu AU của PSTN và ISDN-BA.
IV.1.2. Bộ tập trung kênh C:
Kênh C là kênh báo hiệu V5.1 giữa AU và AUS. Theo giao thức V5.1, kênh 16 được dùng cho báo hiệu. Tuy nhiên, trong AUS các kênh C cĩ thể được tập trung trên một kênh C. Lượng lưu lượng báo hiệu trên một kênh chỉ cho 30 thuê bao. Lưu lượng phụ thuộc vào số lượng lớn kênh C cĩ thể được tập trung trong
V5.1
Engine Access Ramp AXE Core Part
Hình 2.17. Giao thức V5.1 được sử dụng trong Engine AccessRamp
T.16 T.16 AU AU AUS E T C Group Switch RPG CP-A CP-B
AUS. Bên trong AUS, bộ điều khiển đường dữ liệu mức cao HDLC qua giao thức V5.1 ghép lưu lượng báo hiệu trên một kênh đưa đến tổng đài.
Bộ tập trung các kênh C cũng thực hiện cho việc tập trung lưu lượng ở AUS. Thơng thường một AUS kết nối được khoảng 14-15 AU. Mỗi AU kết nối đến AUS bởi một luồng 2Mbit/s, sau khi qua bộ tập trung các kênh C thì chỉ cịn một luồng đi đến tổng đài. Điều này được điều khiển bởi một RPG và số lượng các kênh C được tập trung phụ thuộc vào bộ xử lí và lưu lượng.
V.1.3. Báo hiệu trong V5.1:
Các chức năng của giao thức V5.1:
Kênh truyền (Bearer channels): cho phép truyền các kênh B theo hai chiều đi trên các luồng PCM với các kênh 64 kbit/s lấy từ các port của card PSTN.
− Thơng tin kênh ISDN-D: cho phép truyền thơng tin kênh D theo hai chiều.
− Thơng tin báo hiệu PSTN: cho phép truyền tín hiệu báo hiệu theo hai chiều, mang theo thơng tin về trạng thái và điều khiển của mỗi port sử dụng.
− Thơng tin điều khiển (Control Information):
+ Tín hiệu điều khiển của các port: sử dụng để truyền dung lượng theo hai chiều cho thơng tin báo hiệu của các port PSTN.
+ Điều khiển luồng 2 Mbit/s: đồng bộ khung, đồng bộ đa khung, chỉ thị cảnh báo và thơng tin về mã CRC.
+ Điều khiển các luồng lớp 2: cho phép truyền thơng tin theo hai chiều, mang theo thơng tin điều khiển và báo hiệu của PSTN.
+ Điều khiển các chức năng hổ trợ thơng thường: cung cấp ứng dụng đồng bộ của dữ liệu giám sát.
Người thực hiện: Vũ Thị Hồng Lê 30
AU HDLC AU AUS T. 16 T. 16 ETC GSS RPG CP-A CP-B AXE ENGINE Access Ramp
Hình 2.18. Bộ tập trung kênh C
AU trong Engine
Access Ramp AXE
Kênh truyền
Thông tin kênh ISDN-D Thông tin báo hiệu PSTN
Thông tin điều khiển Thông tin hiệu chỉnh
− Hiệu chỉnh: Cung cấp thơng tin hiệu chỉnh cần thiết cho truyền bit và đồng bộ khung. Thơng tin hiệu chỉnh này cũng cĩ thể được sử dụng cho đồng bộ ở tổng đài và mạng truy cập về điều hành đồng bộ.
IV.1.4. Giao diện V5.2:
V5.2 là chuẩn giao diện theo tiêu chuẩn của Viện tiêu chuẩn viễn thơng Châu Âu (ETSI). Về cơ bản được xây dựng dựa trên nền tảng giao diện V5.1 nhưng cĩ thể điều khiển tập trung lưu lượng và ISDN-PRA. Engine Access Ramp sẽ được kết nối tới bất kỳ tổng đài nào nếu được hổ trợ bởi chuẩn giao diện V5.2.
Các phần chính được giải thích ở hình sau:
Mạng truy cập (AN_ Access Network):
Mạng truy cập là tên giao diện V5.2 cho nút truy cập. Trong trường hợp này, nĩ là một nút truy cập được xây dựng bởi Engine Access Ramp.
Giao diện V5.2: Giao diện này được xây dựng từ 1-16 E1 (2,048 Mbit/s)
− Luồng V5.2: Đây là một luồng E1 cĩ 32 kênh (0-31), luồng đầu tiên của giao diện cĩ chức năng đặc biệt.
− Luồng sơ cấp: Luồng đầu tiên luơn được định nghĩa là luồng sơ cấp. Điều này cĩ nghĩa là kênh 16 của luồng được sử dụng như một kênh C và mang tất cả các giao thức.
− Luồng thứ cấp: luồng thứ hai này hoạt động để hổ trợ cho luồng sơ cấp. Kênh 16 của luồng này lưu giữ thơng tin các kênh C.
Cổng người sử dụng: Là một điểm vật lý trong nút truy cập, cĩ thể cĩ các kiểu cho PSTN, ISDN-BA hoặc ISDN-PRA .
Kênh C: Đĩ là kênh thơng tin mang các kiểu giao thức khác nhau. Kênh 16 của luồng sơ cấp và thứ cấp cũng được định nghĩa như các kênh C. Các kênh 15, 16 và 31 trong mỗi đường cĩ thể được định nghĩa như các kênh C.
− Thơng tin kênh D của ISDN (báo hiệu và / hoặc dữ liệu): báo hiệu hoặc dữ liệu ban đầu từ các thuê bao ISDN.
− Giao thức PSTN: dành cho việc thiết lập và nhận biết các cuộc gọi. Về cơ bản giống giao thức V5.1.
− Giao thức điều khiển: điều khiển phong toả (blocking) và giải phong toả (deblocking)
− Giao thức điều khiển luồng: bao gồm các chức năng quản lý cĩ liên quan tới các luồng V5.2.
− Giao thức BCC: là giao thức điều khiển kênh truyền. Giao thức này lưu giữ các kênh theo thứ tự hoặc theo yêu cầu từ tổng đài.
− Giao thức bảo vệ: giao thức này điều khiển chuyển mạch trên các kênh C trong trường hợp các luồng bị block.
IV.2. Thuê bao V5.
Người thực hiện: Vũ Thị Hồng Lê 32
LE,Tổng đài nội hạt AN,Mạng truy nhập ISDN-PRA ISDN-BA PSTN Luồng sơ cấp 31 16 15 0 31 16 15 0 Cổng thuê bao Cổng thuê bao Cổng thuê bao Cổng thuê bao Cổng thuê bao Cổng thuê bao Luồng thứ cấp 31 16 15 0 Luồng V5.2 Kênh C (một số hay toàn bộ) Giao diện V5.2 (1-16 luồng)
Hình 2.20. Các phần chính của giao diện V5.2
RT 0 RT 1 RT 15 COT HOST V5.1 V5.1 V5.1 V5.1 V5.2
RT (Remote Terminal): Thiết bị đầu cuối ở xa được trang bị gần nhà thuê bao, RT cĩ thể được đấu trực tiếp với tổng đài LE (Local Exchange) hoặc đấu qua đường dây thuê và RT cịn được đấu tới thiết bị đầu cuối trung tâm COT (Central Official Terminal).
COT cĩ khả năng tập hợp các đường dây thuê bao được đưa từ các RT tới và tại đĩ nĩ hoạt động như bộ đấu nối chéo số DCC đến phần các mạch đường dây thuê và hướng các lưu lượng đĩ đến luồng PCM riêng và đấu vào mạng đường dây thuê.
COT cĩ khả năng ghép các gĩi lưu lượng V5.2 thành một hoặc nhiều gĩi lớn hơn với mật độ cao hơn để tận dụng băng tần và nâng cao hiệu suất đường truyền.
Số lượng luồng PCM đấu nối giữa RT và COT cĩ thể hiệu chỉnh tùy theo nhu cầu lưu lượng thực tế tại mỗi RT thành phần. Với cấu hình như hình vẽ trên cho thấy những ưu điểm của V5.2 sau:
- Cĩ thể hỗ trợ đến 5000 thuê bao cho một giao diện V5.2 (16 luồng PCM). - Cho phép linh hoạt khi bố trí các kênh truyền dẫn.
- Cho phép độ tập trung cao trong khi vẫn thỏa mãn về mức phục vụ GOS. Tại Host quản lý thuê bao V5 về mặt luồng từ Host đến bộ tập trung COT. Đồng thời, khơng cho phép test và giám sát thuê bao.
BẢNG SO SÁNH CÁC PHÂN HỆ THUÊ BAO
RSS 202 RSS 501 RSS 810
Cấu trúc cồng kềnh. Khả năng tích hợp tốt => cấu trúc phần cứng nhỏ gọn, thuận tiện cho việc lắp đặt, khai báo cũng như sử dụng nguồn ít hơn.
Khả năng tích hợp tốt hơn=>Cấu trúc phần cứng nhỏ gọn hơn (các dây luồng từ AU đến AUS-C đi bo lưng, AUS2 được phân bố trên mỗi Subrack, …), thuận tiện hơn cho việc lắp đặt, khai báo và sử dụng nguồn ít hơn.
lượng thuê bao tối đa của mỗi EMG là 2048 thuê bao.
Indoor cĩ thể lên đến
3120 thuê bao (2 tủ). lên đến 2130 thuê bao (1 tủASM).
Số lượng thuê bao thuộc mơt card ít (4 thuê bao)=> khi card hỏng số lượng thuê bao bị ảnh hưởng ít.
Số lượng thuê bao thuộc một card nhiều (30 thuê bao) => khi card hỏng thì số lượng thuê bao bị ảnh hưởng nhiều hơn.
Số lượng thuê bao thuộc một card nhiều (30 thuê bao) => khi card hỏng thì số lượng thuê bao bị ảnh hưởng nhiều hơn.
PHẦN III: HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH GS890
CHƯƠNG I: CHUYỂN MẠCH NHĨM GS890
I. Cấu trúc trường chuyển mạch.
Phần cứng chính khi kết nối với chuyển mạch nhĩm là bo mạch XDB (X nghĩa là chuyển mạch và DB viết tắt của “Distributed Board”). Cĩ 2 bo mạch XDB dung lượng 16K mỗi GEM subrack đĩ là 16K-A & 16K-B .
Hình 3.1. Bo XDB trong GEM.
Trên mỗi bo mạch XDB cĩ 2 cặp ASIC (Application Specific Integrated Circuit) thực hiện chuyển mạch dung lượng 16K.
Trên một ASIC cĩ bộ ghép kênh và 2 kết nối chuyển mạch ngang và dọc. Một bộ xử lý vùng tổ hợp RPI (Integrated Regional Processor) trên bo mạch XDB. Các thiết bị trong subrack kết nối với bo mạch XDB bằng backplane, kết nối tới những bo mạch XDB khác qua cáp kết nối ở mặt trước.
Khi mở rộng khối chuyển mạch lớn hơn 16K các bo mạch XDB được kết nối với nhau bằng các đường ngang và dọc. Kết nối này giải thích được tốt nhất nếu tưởng tượng tất cả những bo XDB được đặt trong ma trận và được đánh số như sau.
Hình 3.3. Ma trận chuyển mạch.
Mỗi bo mạch cĩ dung lượng 16K vì thế dung lượng tối đa trong ma trận chuyển mạch này là: 4 hàng x 8 cột x 16K = 512K.
II. Kết nối ma trận chuyển mạch.
Cĩ 2 kiểu kết nối mở rộng trường chuyển mạch: mở rộng theo chiều ngang và theo chiều dọc.
• Kết nối ngang là nối bo mạch chuyển mạch này với bo mạch chuyển mạch khác trên cùng một hàng bằng các đường kết nối ngang.
• Kết nối dọc là nối bo mạch chuyển mạch này với bo mạch chuyển mạch khác trên cùng một cột bằng các đường kết nối đứng.
Hình 3.4. Cáp kết nối ngang và dọc.
Hình 3.5. Vị trí cáp kết nối trên bo mạch XDB.
Ba vị trí kết nối dọc. Bảy vị trí kết nối ngang.
Hình 3.6. Kết nối ma trận chuyển mạch đơn giản.
Tất cả những trường chuyển mạch trong một hàng được kết nối, và tất cả những trường chuyển mạch trong cùng một cột cũng được nối với nhau.
Quy tắc chuyển mạch như sau:
• Mẫu thoại đi vào theo chiều ngang sẽ được gửi đến tất cả các bộ lưu trữ thoại trên hàng đĩ trong tồn bộ thời gian của khung.
• Chuyển mạch thời gian được thực hiện trong ASIC. Khi đi ngang qua kết nối chiều ngang mẫu thoại này sẽ được gửi xuống kết nối chiều dọc nếu tìm được hướng ra của nĩ.
• Trên bo mạch đến, ASIC kết nối theo chiều dọc được gọi là chuyển mạch khơng gian.