Chương 6: Hệ thống thông tin điện thoại NỘI DUNG 6.1 Giới thiệu về mạng điện thoại 6.2 Cấu trúc của mạng điện thoại 6.3 Báo hiệu điện thoại 6.4 Các tiêu chuẩn truyền dẫn 6.5 Khảo sát t
Trang 1Lecturer: M.Eng P.T.A.Quang
Communication systems
Trang 2Chương 6: Hệ thống thông tin điện thoại
NỘI DUNG
6.1 Giới thiệu về mạng điện thoại 6.2 Cấu trúc của mạng điện thoại 6.3 Báo hiệu điện thoại
6.4 Các tiêu chuẩn truyền dẫn 6.5 Khảo sát tổng đài điện tử PABX 6.6 Các kỹ thuật chuyển mạch của tổng đài
Trang 36.1 Giới thiệu về mạng điện thoại
1876 ALEXANDER GRAHAM BELL phát minh
ra điện thoại
dựng ở đầu tiên tại Mỹ
công, tổng đài cơ, tổng đài cơ điện và hiện nay
là thời kỳ của tổng đài điện tử
Trang 5Hình: Tổng đài nhân công
Trang 6SIEMENS SIEMENS SIEMENS
SIEMENS SIEMENS SIEMENS
SIEMENS SIEMENS SIEMENS
SIEMENS SIEMENS SIEMENS D 900
Trang 7STT Tên hệ thống Xuất xứ
Trang 86.2 CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN THOẠI
Trang 9Cấu trúc phân cấp mạng viễn thơng nước ta hiện được chia thành các cấp như sau:
Cấp 1
Cấp 5 Cấp 4 Cấp 3 Cấp 2
Tổng đài quốc tế
Tổng đài khu vực Tổng đài nội hạt
Tổng đài tandem nội hạt
Trang 10Hình: mạng viễn thông thưc tế
Trang 11 Mạng cáp thuê bao: kết nối từ các tổng đài đến các thuê bao thoại, là đường dây đôi, được xoắn lại với nhau để giảm nhiễu ký sinh
dung lượng lớn hàng GBits Ở nước ta, hệ thống mạng cáp quang đã được trải rộng khắp cả nước Trục cáp đi qua các bưu điện trung tâm của các thành phố, quận, huyện
Mạng truyền dẫn quốc gia (mạng liên tỉnh), thông thường được nối bằng vi ba, sợi quang, vệ tinh
Mạng quốc tế, thông thường được nối bằng sợi quang, vệ tinh
Trang 12Mạng chuyển mạch kênh
Mạng chuyển mạch gói (IP, FR, ATM, MPLS …)
Internet
POTS
ISDN
PDH (E1, E2…)
Mạng chuyển mạch & truyền dẫn
Dial-up
Trang 13Tập trung thuê bao
Các luồng PDH (E1, E2…)
TIP
RING
Các luồng PDH
Các đường trung kế PDH
M
D
F
Trang 14TIP
Khối chuyển mạch kênh
Khối báo hiệu đường dây
Khối báo hiệu liên đài
RING
Micro & Speaker
Luồng PDH (E1, E2…)
Mạch hybrid
Tập trung thuê bao, số hóa và ghép kênh
Trang 15Một nguồn chung của đài cuối cung cấp nguồn -48 VDC cho mỗi vòng thuê bao Hai dây dẫn được nối với tip và ring- thuật ngữ dùng để mô tả jack điện thoại
Ring có điện thế –48 VDC
Tip được nối đất (chỉ đối với DC) ở đài cuối
Trang 16+ Các trạng thái hoạt động của điện thoại
- Gác máy (On-hook):
TIP: 0V
RING: được tổng đài cung cấp nguồn DC - 48V
- Nhấc máy (Off-hook):
TIP: được tổng đài cung cấp nguồn DC từ - 20V đến - 22V
RING: được tổng đài cung cấp nguồn DC từ - 28 V đến - 30 V Có một dòng điện từ 20mA đến 50mA duy trì sự vận hành của điện thoại
Trang 17DTMF Tone Frequencies 1209hz 1336hz 1477hz 1633hz
Thuê bao có hai cách chọn quay số: Pulse và Tone
Pulse: mỗi số được bấm sẽ
được đại diện bởi số lần
Trang 18+ Các trạng thái hoạt động của điện thoại
- Tổng đài sẽ phân tích số để biết vị trí của thuê bao bị gọi
- Nếu thuê bao bị gọi là thuê bao của chính nó :
Nếu thuê bao bận, nó sẽ gửi tín hiệu báo bận về cho thuê bao chủ gọi Tín hiệu báo bận là một dòng điện giao động tần số
400 Hz và ngắt quãng 1 giây có, 1 giây không
Nếu thuê bao rỗi, nó sẽ gửi tín hiệu rung chuông và đồng thời báo về cho thuê bao chủ gọi biết Tín hiệu rung chuông là một dòng điện giao động tần số 400 Hz và ngắt quãng 2 giây có, 4 giây không Khi thuê bao bị gọi nhấc máy, nó sẽ chuyển mạch cuộc gọi giữa 2 bên Đồng thời gửi tín hiệu đảo cực đến thuê bao chủ gọi để tính cước (đổi mức điện áp giữa 2 dây TIP và RING, thường dùng ở các đại lý điện thoại)
- Nếu thuê bao bị gọi là của đài khác : nó sẽ thực hiện báo hiệu liên đài và chuyển mạch cuộc gọi sang đường dây trung kế để
Trang 196.3 Báo hiệu điện thoại
Thuê bao chủ gọi
(calling subscriber) Tổng đài Thuê bao bị gọi
Phân tích số thuê bao bị gọi
Trang 20Thuê bao chủ gọi
(calling subscriber) Tổng đài Thuê bao bị gọi
(called subscriber)
5 Âm hiệu báo bận (Dòng điện tần số 400 Hz,
1 giây có, 1 giây không)
6 Gác máy, kết thúc cuộc gọi
Nếu thuê bao bị gọi là
của chính nó
4 Đang bận (Off-hook) (TIP: -20V, RING: - 28V, dòng 20mA)
Trang 21Thuê bao chủ gọi
(calling subscriber) Tổng đài Thuê bao bị gọi
(called subscriber)
5 Hồi âm chuông (Dòng điện tần số 400 Hz,
2 giây có, 4 giây không)
7 Gửi tín hiệu đảo cực để tính
cước (nếu có đăng ký)
Nếu thuê bao bị gọi là
của chính nó
4 Đang rỗi (On-hook)
(TIP: -20V, RING: - 28V, dòng 20mA) (TIP: -28 V, RING: - 20V)
5 Rung chuông (Dòng điện tần số 400 Hz,
2 giây có, 4 giây không)
6 Nhấc máy (Off-hook) (TIP: 0V, RING: - 48V)
8 Chuyển mạch thông thoại
Trang 22Originating
CPE
Terminating Switching Office
Terminating CPE
Originating Switching Office
Off-hook Dial Tone Dialed Digits
Off-hook Off-hook (wink) On-hook (wink) Dialed Digits Audible Ring Ringing Answer Off-hook
Idle
1
2
3
Trang 23Terminating Switching Office
Originating
CPE
Terminating Switching Office
Terminating CPE
Originating Switching Office
Off-hook Dial Tone Dialed Digits
Off-hook Off-hook (wink) On-hook (wink) Dialed Digits Audible Ring Ringing Answer Off-hook Disconnect
Trang 24Terminating Switching Office
Originating
CPE
Terminating Switching Office
Terminating CPE
Originating Switching Office
Off-hook Dial Tone Dialed Digits
Off-hook Off-hook (wink) On-hook (wink) Dialed Digits Audible Ring Ringing Answer Off-hook
Trang 25Originating
CPE
Terminating Switching Office
Terminating CPE
Originating Switching Office
Off-hook Dial Tone Dialed Digits
Off-hook Off-hook (wink) On-hook (wink) Dialed Digits Audible Ring Ringing Answer Off-hook Disconnect
Trang 26Báo hiệu trên dây trung kế giữa 2 tổng đài
Trang 27Kết nối dial-up
+ Đặc điểm:
- Là kết nối Internet bằng quay số qua dây cáp điện thoại có sẵn
- Dữ liệu từ máy tính sẽ được đưa qua modem để biến đổi thành tín hiệu điện anolog trước khi truyền qua đường cáp đồng
- Nhiệm vụ của modem là biến đổi tín hiệu số từ PC thành tín hiệu
analog để truyền trên cáp đồng và ngược lai Modem là từ viết tắt của
2 chữ Modulation và Demodulation
Trang 28Kết nối dial-up
Chuyển mạch kênh Modem
Mạng gói / Internet
Tập trung thuê bao, số hóa và MUX
Trang 29Kết nối dial-up
+ Nhận xét:
- Modem và điện thoại POST cùng nối vào chung một đôi dây đồng
- Không thể vừa truy cập Internet vừa gọi điện đồng thời
- Tốc độ dữ liệu khi truy cập Internet tối đa là 56 kbps
- Tiền cước được tính theo thời gian truy cập
Trang 306.4 Các tiêu chuẩn truyền dẫn của mạng điện
- CCITT ban khuyến nghị quốc tế về điện thoại và điện báo
- CCIR ban khuyến nghị quốc tế về thông tin vô tuyến
- CIEF Ban quản lý dải tần
Trang 31Tiêu chuẩn truyền dẫn
Gọi Pin và Pout là công suất vào và ra
Nếu Pin> Pout mạng suy hao;
Pin<Pout mạng được khuếch đại
Độ suy hao kênh truyền được tính theo dB như sau
Loss = 10.log10(Pin/Pout) [dB]
Loss(dB) = Pin(dBm)-Pout(dBm)
CCITT khuyến nghị :
●Suy hao mạng quốc gia nơi phát <21dB
●Suy hao mạng quốc tế <3 dB
●Suy hao mạng quốc gia nơi thu<12dB
Thời gian trễ kênh truyền
Trang 32Băng thông kênh truyền
CCITT(G132) khuyến nghị:
Dải tần số kênh thoại là 300 > 3400Hz,
BW =3100Hz
Trang 336.5 TỔNG ĐÀI NỘI BỘ PABX
Trang 34TỔNG QUAN
Tổng đài nội bộ ( PABX : Private Automatic Branch Exchange )
là một khối chuyển mạch điện tử Chuyển mạch và truyền tải thông tin từ thiết bị đầu cuối phát (nguồn) tới thiết bị đầu cuối thu (đích )
-Trao đổi thông tin nội bộ không tốn cước phí
- Không cần nhiều trung kế mà có thể nhiều người sử dụng
- Có thể phân quyền sử dụng trên từng thuê bao
- Sử dụng được nhiều tính năng hữu ích
- Có thể giảm thiểu được cước điện thọai hàng tháng
- Giúp chủ doanh nghiệp quản lý dễ dàng
- Thuận lợi hơn trong việc kinh doanh…
Trang 36Khối Thuê Bao + Trung Kế
Khối Thuê Bao + Trung Kế
KHỐI CHUYỂN MẠCH
Khối I/O
F
Khối tạo chuông
Khối âm hiệu (Dial tone,Busy tone, Ring back tone,music )
Trang 37PABX gồm các thành phần chính như sau
5V cho điều khiển
Khối thuê bao, để kết nối tới các máy lẻ
Trong hệ thống tổng đài lớn thì không còn sử dụng
CO, EM, mà dùng E1
dùng 75V 50 Hz lấy từ 220V qua biến áp
máy điện thoại hoạt động ở chế độ tone thành các bit dữ liệu cần thiết để CPU nhận biết và xử lý
Trang 38 Khối âm hiệu: tạo các tín hiệu cần thiết như Dial tone, Busy tone, Ring back tone, nhạc tiện ích, để cấp cho thuê bao
Tín hiệu mời quay số: 350 Hz - 440 Hz, phát liên tục
Tín hiệu báo bận: 480 Hz - 620 Hz, phát theo nhịp 0.5s ngưng 0.5s
Tín hiệu hồi chuông: 440 Hz – 480 Hz, phát theo nhịp 1s ngưng 3s
bộ vi xử lý và các khối khác trong hệ thống Khối chuyển mạch
nói hay nhạc khi chuyển cuộc gọi cần các dịch vụ khác như điện thoại hội nghị, đàm thoại 3 bên
Trang 396.6 Các kỹ thuật chuyển mạch của tổng đài
dữ liệu (Data switching) và chuyển mạch mềm (Soft switching)
Chuyển mạch không gian (Space Division Multiplexing), chuyển
mạch thời gian (Time Division Multiplex)
Chuyển mạch thông điệp (Message switching) và
chuyển mạch gói (Package switching)
quả và hiện đại nhất đang được phát triển sử dụng
