tổng quan về tổng đài số spc và ứng dụng alcatel 1000 e10b

Hệ thống tổng đài điện tử số sử dụng đường truyền dẫn số đã được lắp đặt,vận hành và phát triển một cách rộng khắp bởi nó có nhiều ưu điểm:Sự suy hao và nhiễu không bị tích lũy vì đã sử

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay hệ thống điện tử viễn thông được xem là một phương tiện tinh tế nhất có thể trao đổi tin tức và số liệu, điều này đòi hỏi mạng lưới thông tin phát triển không ngừng, một mặt thoả dáng số lượng thuê bao mặt khác phải mở ra nhiều loại hình dịch vụ.

Nhìn chung hệ thống viễn thông được sử dụng nhiều nhất và phổ biến là hệ thống thông tin điện thoại Trong đó kỹ thuật cơ bản để xây dựng mạng thông tin

có tính năng hoạt động tốt là kỹ thuật số ,nó bao gồm : Kỹ thuật truyền dẫn,kỹ thuật mạch bán dẫn mật độ cao,kỹ thuật xử lý tín hiệu số,mà trung tâm của một mạng thông tin sử dụng kỹ thuật số là tổng đài.

Hệ thống tổng đài điện tử số sử dụng đường truyền dẫn số đã được lắp đặt,vận hành và phát triển một cách rộng khắp bởi nó có nhiều ưu điểm:Sự suy hao

và nhiễu không bị tích lũy vì đã sử dụng bộ lắp tái sinh nên truyền dẫn và chuyển mạch có thể đạt được chất lượng cao mà không phụ thuộc vào cự ly ,kích thước thiết bị giảm nhiều,yêu cầu phục vụ được đáp ứng một cách đa dạng và thuận tiện.

Đặc biệt trong lĩnh vực điện thoại có hệ thống tổng đài số của các hãng nổi tiếng trên thế giới ALCATEL của Pháp,NEX của Nhật Việc đưa vào sử dụng hệ thống tổng đài A1000 E10 ở Việt Nam đã đem lại sự thay đổi rõ rệt về quy mô cũng như chất lượng của mạng bưu chính viễn thông

Trong khuôn khổ báo cáo này em xin trình bày : “ tổng quan về tổng đài điện tử số SPC và tổng đài ALCATEL A1000 E10B”

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN VỀ TỔNG ĐÀI SỐ SPC

I.Giới thiệu chung

Trong những năm 60 của thế kỷ 20 với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật bán dẫn

vi mạch và kỹ thuật máy tính điên tử số đã tạo điều kiện thúc đẩy xu hướng hợp lý 2 ngành kỹ thuật viễn thông và máy tính điện tử.Nhờ đó đã tạo ra sự thành công chế tạo một hệ thống tổng đài mới – Tổng đài điện tử số điều khiển – tổng đài điện tử số điều khiển theo chương trình ghi sẵn SPC.Tổng đài SPC công cộng đầu tiên là IESS được giới thiệu tại Saccasuna New Jersery,USA vào tháng 5\1965.Thành công của tổng đài này là cải thiện được giá thành,chất lượng cùng với tính mềm dẻo trong chế tạo cũng như trong vận hành,quản lý và bảo dưỡng

Những ưu điểm của tổng đài điên tử so với tổng đài điện tử cơ :

Tổng đài điên tử Tổng đài điên tử Tính linh hoạt và

mềm dẻo

Linh hoạt trong quá trình sử dụng,dễ dàng thay đổi thêm bớt các dịch vụ của thuê bao

mà không cần can thiệp vào cấu trúc phần cứng của tổng đài mà chỉ cần thay đổi bổ sung chương trình

Tính linh hoạt bị hạn chế

Công tác bảo dưỡng Tiến hành tự động thường

kỳ,sự cố được định vị cụ thể tự động

Tiến hành bằng phân công nên mất nhiều thời gian và nhân lực

Các dịch vụ cho thuê bao Cung cấp cho thuê bao Không có dịch vụ đặc biệt

Chuyển mạch Thực hiện nhờ vào các

chương trình thao tác và quản lý đi cùng số liệu thực

Thực hiện bởi các mạch logic kết cấu bởi rơle động cơ

Khả năng tiếp thông của

trường chuyển mạch

Thiết kế theo phương thức tiếp thông hoàn toàn nên không có tổn thất

Thiết kế theo phương thức tiếp thông từng phần nên có tổn thất phụ thuộc quá trinh khai khác

Tốc độ sử lý chuyển

mạch

Nhanh vì sử dụng mã đa tần

Châm vì sử dụng mã nhị phân để thu phát điạ chỉ

Gía thành Thấp vì sử dụng các vi

mạch điện tử

Gía cao vì sử dụng các kim loại quý

Kích thước Gọn nhẹ Cồng kềnh

Nhờ có các tính năng ưu việt nên tổng đài điện tử số đã được đưa vào khai thác với phạm vi rộng lớn trên toàn cầu trong ngành viễn thông ngày nay

II Sơ đồ khối và chức năng từng khối của tổng đài số SPC.

Cũng giống như thế giới, tổng đài SPC tuy có khác so với các tổng đài điện tử khác nhưngCũng giống như các tổng đài điện tử khác hiện đang sử dụng trên thế về cơ cấu phân bố các khối chức năng của chúng thì tương đối giống nhau Sơ đồ khối đơn giản của tổng đài SPC được mô tả ở hình 1.1

1.Sơ đồ khối

Hình 1.1 Sơ đồ khối tổng đài SPC

2 Nhiệm vụ các khối chức năng

a Khối giao tiếp thuê bao

Là khối nối giữa tổng đài và thuê bao tương tự và thuê bao số các tổng đài tương tự và

Khối 1 giao tiếp thuê bao tương tự dùng để đấu nốicác thuê bao tương tự với chuyển mạch đường dây tương tự thực hiện đầy đủ chức năng BOSRCHT.

b Phân hệ chuyển mạch (khối chuyển mạch)

Dùng để thực hiện chức năng chính của tổng đài bao gồm một hệ thống các tiếp điểm ma trận được điều khiển như một công tắc đóng mở trong tổng đài SPC và người ta sử dụng chuyển mạch số và thực hiện nhiệm vụ kết hợp đó là:

+ Đấu nối các thuê bao

+ Đấu nối các trung kế

+ Đấu nối thuê bao trung kế

c Khối điều khiển chung

Dùng để điều khiển toàn bộ tổng đài hoạt động theo chương trình ghi sẵn

d Khối trao đổi người và máy: dùng để trao đổi giao tiếp thông tin giữa người khai thác quản lí tổng đài với tổng đài gồm có:

+ Hệ thống máy tính điều khỉên đo lường

+ Hệ thống băng từ đĩa từ máy in

+ Hệ thống báo hiệu bằng ánh sáng âm thanh

e Khối điều khiển chuyển mạch

Dùng để điều khiển chuyển mạch hoạt động chức năng tạo tuyến đấu nối heo lệnh từ CPU

f Khối phân phối báo hiệu

Dùng để phân phối trao đổi thông tin giữa các thông tin báo hiệu với các khối chức năng của tổng đài và ngược lại

g Khối đo – kiểm tra

Thực hiện các chức năng đo và kiểm tra các tham số của mạch điện trong tổng đài

và các khối chức năng phục vụ cho quá trình xử lý cuộc gọi và quản lý vận hành bảo dưỡng,thực hiên tự động đo bằng các chương trình ghi sẵn

h Khối báo hiệu kênh liên kết CAS

Dùng để truyền báo hiệu giữa các tổng đài,các kênh báo hiệu được truyền riêng biệt trên các đường trung kế để truyền tín hiệu tiếng.Mỗi một đường trung kế kết hợp truyền tín hiệu tiếng và báo hiệu của một kênh thoại vì vậy được gọi là báo hiệu liên kênh hoặc báo hiệu kênh riêng

i Khối báo hiêuh kênh chung CCS.

Dùng để truyền báo hiệu giữa các tổng đài,các kênh báo hiệu được truyền trên một đường trung kế báo hiệu độc lập với các đường trung kế để truyền tín hiệu tiếng

III Ưu điểm của SPC.

- Tổng đài SPC rất linh hoạt trong quá trình sử dụng

- Dễ dàng quản lý thiết bị

- Thích hợp cho các tổng đài cỡ lớn và nhỏ

- Mềm dẻo trong thiết bị và mở rộng

- Tăng được các dịch vụ thuê bao

- Độ tin cậy cao

IV Kết luận

CHƯƠNG II

KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ PCM

I Giới thiệu chung.

Điều chế xung mã PCM (Pulse Coder Muldulaion ) được sử dụng trong viễn thông

để biến đổi tín hiêu thoại thành tín hiệu hình từ tương tự thành tín hiệu số nhị phân là tổ hợp của xung nhị phân được gọi là một từ mã có chu kỳ là 125s.Qúa trình điều chế xung

mã PCM được chia thành ba bước:

Lấy mẫu là quá trình rời rạc hóa tín hiệu theo thời gian,cơ sở của lấy mẫu là định lý

“ Ka chen nhi côp”nghĩa là một tín hiệu liên tục theo thời gian co dải tần xác định từ f đến f có thể biểu diễn bằng các điểm,các giá trị rời rạc theo thời gian có chu kỳ Ts và thỏa mãn điệu kiện fs≥ 2 fmax

2.Qúa trình lấy mẫu

X(t) là một tín hiệu liên tục theo thời gian phải thực hiện bằng một đường liền nét biểu diễn toàn bộ giá trị tức thời tại các thời điểm t,t + Ts ,t + 2Ts,… và có chu kỳ là Ts.Chọn sao cho thỏa mãn điều kiện fs ≥ 2 fmax Theo định lý có thể biều diễn bằng các điểm rời rạc

Khi đó X(t) là đường liên tục theo thời gian được thay thế bằng một số điểm rời rạc Kết quả quá trình lấy mẫu ta nhận được một dãy xung có chu kỳ Ts,có biên độ bằng giá tri tức thời của tín hiệu tại thời điểm lấy mẫu

Hình 2.1 Quá trình lấy mẫu trong PCM

Dãy xung bị thay đổi biên độ theo tín hiệu liên tục gọi là dãy xung điều biên

Để thực hiện lấy mẫu có thể dùng mạch điều chế biên độ xumg,ở đầu thu phải khôi phục lại tín hiệu tiên tục X(t) từ dãy xung điều biên UPAM

được dạng phổ

Hình 2.2 Dạng phổ của dãy xung

3 Kết luận

Khi lấy mẫu phải thỏa mãn yêu cầu :

- fs ≥ 2 fmax là để khi khôi phục lại tín hiệu ở máy thu sẽ không bị méo chồng phổ

- Với tín hiệu thoại có Fmax = 4KHZ thì ta tính được Fs≥ 8KHZ.Trong thực tế chọn

Fs = 8KHZ,chu kỳ Ts = 1/fs =125.Chọn tần số lấy mẫu fs = 8KHZ là tần số lấy mẫu nhỏ nhất

III Quá trình lượng tử hóa

1.Định nghĩa

Lượng tử hóa là quá trình rời rạc hóa tín hiệu theo mức ( theo biên độ ).Sau khi lấy mẫu nhận được dãy xung điều biên UPAM nhưng khi truyền dẫn phải biến đổi dãy xung đó thành tín hiệu nhị phân ( tín hiệu số ) gọi là mã hóa

Mỗi một giá trị biên độ của UPAM được mã hóa bằng một từ mã gồm một nhóm xung nhị phân gọi là một từ mã,ta gọi đó là quá trình mã hóa

Nhưng do tín hiệu thoại là đại lượng ngẫu nhiên nên dãy xung UPAM cũng là đại lượng ngẫu nhiên vì thế giá trị của nó không xác định được nên không thể mã hóa

được.Do đó phải tiến hành hạn chế giá trị biên độ của UPAM theo phương pháp làm tròn lấy gần đúng để thực hiện mã hóa

Có hai phương pháp lượng tử hóa là:

- Lượng tử hóa đều

- Lượng tử hóa không đều

2 Phương pháp lượng tử hóa đều

Lượng tử hoá đều là chia toàn bộ giải biên độ của tín hiệu thành những đoạn đều nhau.Ký hiệu là ∆x

Hình 3.3 Các mức lượng tử hóa

2Xmax : dải động tín hiệun: mức lượng tử tương ứng với mỗi một bước ∆ (đen ta) có một mức lượng tử hoá Sau khi lấy mẫu ta chia giải biên độ thành những đoạn đều nhau ∆(H) Nhận được mức lượng tử 0,1,2,3,4…

Tiến hành làm tròn giá trị biên độ của UPAM ở những mức lượng tử gần nhất mỗi sai

n tăng Khi mã hoá biến đổi n thành tín hiệu nhịp phân thì bít nhị phân b = log n (thập phân) Làm cho b số bít nhịp phân tăng, từ mã dài làm cho tốc độ mã hoá chậm và ghép được ít kênh

3 Phương pháp lượng tử hóa không đều.

2 Mã hoá gián tiếp.

Có 2 phương pháp :

- Đếm qua trung gian: phương pháp này có tốc độ mã hoá chậm vì phải đếm qua tất

cả các giá trị của UPAM

- Mã hoá bằng phương pháp so sánh.

UPAM được so sánh với các điện áp mẫu URF RF: Refferent: Theo thứ tự từ /URFMax /

÷ /URFMin /

Nếu UPAM≥ URFi (i = 1,2…)

Thì bít tương ứng bi = 1, điện áp mẫu URFi được duy trì ở hệ so sánh để tham gia vào bước so sánh tiếp theo

Nếu UPAM< URFi (i = 1,2…)

Thì bít tương ứng bi = 0, điện áp mẫu URFi không được duy trì ở bộ so sánh, không tham gia vào các bước so sánh tiếp theo

Số điện áp mẫu được tính theo công thức

URF1 = 64∆; URF3 = 16∆; URF5 = 4∆; URF7 = ∆

URF2 = 32∆; URF4 = 8∆; URF6 = 2∆

Như vậy mã hoá bằng phương pháp so sánh có 7 điện áp mẫu Vì vậy kích thước của mạch mã hoá nhỏ, tốc độ mã hoá khác nhau vì chỉ cần 7 bước so sánh với 7 điện áp mẫu

Trong 7 bước so sánh với 7 điện áp mẫu phải có 1 bước có dấu bằng

Nếu UPAM có dấu âm thì dấu âm chỉ sử dụng ở bước so sánh xác định bít dấu

Bảy bước so sánh với 7 điện áp mẫu phải lấy theo giá trị tuyệt đối

V Kết luận

CHƯƠNG III

KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH SỐ

I Giới thiệu chung

Trong một tổng đài chuyển mạch dùng để thực hiện chức năng chính là tạo tuyến đấu nối để truyền tín hiệu thoại giữa các mấy điên thoại

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

Đối với chuyển mạch số để thiết lập tuyến đàm thoại giữa hai bên thuê bao cần phải thiết lập tuyến nối cho cả hai hướng đi và hướng về ( chuyển mạch 4 dây).Có hai phương pháp thực hiện chuyển mạch các tổ hợp mã này theo hai hướng.Đó là chuyển mạch theo thời gian và chuyển mạch theo không gian.Để thực hiện chuyển mạch cho cuộc gọi đòi hỏi phải sắp xếp tín hiệu số ( là các ổ hợp mã ) từ một khe thời gian khác của một bộ ghép (hay tuyến khác)

Việc trao đổi các khe thời gian tức là chuyển mạch tín hiệu số được thực hiện theo phương pháp phối hợp với nhau hoặc tách biệt

Bao gồm :

- Chuyển mạch không gian S

- Chuyển mạch thời gian T

- Kết hợp chuyển mạch không gian và thời gian

II Các loại chuyển mạch số.

1 Chuyển mạch không gian số S.

Chuyển mạch S dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian giống nhau ( cùng thứ tự) của các luồng PCMvao và các luồng PCM ra chuyển mạch

Hình 3.1 Sơ đồ chuyển mạch không gian số

Chuyển mạch S có nhiều luồng PCM vao và nhiều luồng PCM ra chuyển mạch, vì vậy dung lương của chuyển mạch lớn

Chuyển mạch S có khe thời gian vào và khe thời gian ra không thay đổi được,có cùng thứ tự nhưng luồng thay đổi vì vậy còn gọi là chuyển mạch luồng

Chuyển mạch S không thực hiện được chức năng của một tổng đài vì khe thời gian vào và khe thời gian ra không thay đổi

2 Chuyển mạch thời gian số T.

Chuyển mạch thời gian số được dùng để trao đổi thông tin giữa các khe thời gian bất kỳ của luồng PCMvao với các khe thời gian bất kỳ của luồng PCM ra chuyển mạch

Hình 3.2 Sơ đồ chuyển mạch T.

Chuyển mạch T chỉ có một luồng PCMvào và một luồng PCM ra chuyển mạch nên dung lượng của chuyển mạch nhỏ.Ở đầu vào của chuyển mạch phải sử dụng thiết bị ghép

các tín hiệu thoại số PCM.Luồng PCM vao và luông PCM ra đồng bộ có số khe thời gian giống nhau.

Chuyển mạch T có khe thời gian ra khác nhau (Tsi Tsj ) vì vậy gọi là chuyển mạch khe

Chuyển mạch T thực hiện được chức năng của một tổng đài là trao đổi thông tin giữa các khe thời gian với nhau.Mỗi một khe thời gian mang thông tin của một kênh thoại tức là trao đổi giữa các kênh thoại bất kỳ

3 Chuyển mạch kết hợp.

Chuyển mạch kết hợp là chuyển mạch kết hợp giữa chuyển mạch T và chuyển mạch S.Chuyển mạch T thực hiện được chức năng của một tổng đài nhưng có dung lượng nhỏ còn chuyển mạch S không thực hiện được chức năng của một tổng đài nhưng

có dung lượng lớn nên đã kết hợp hai chuyển mạch lại

Có các loại chuyển mạch kết hợp sau :

+Chuyển mạch 2 tầng T – S,S – T được sử dụng trong các tổng đài có dung lượng trung bình

+Chuyển mạch 3 tầng T – S – T,S –T – S được sử dung trong các tổng đài có dung lượng nhỏ

+Chuyển mạch 4 tầng T –S – S – T,S –T – T – S được dùng trong tổng đài có dung lượng rất lớn

Để tăng dung lượng chuyển mạch ta sử dụng nhiều chuyển mạch 4 tầng T – S –S –

T nối chéo giữa các tầng S1 vá S2 của các chuyển mạch 4 tầng tạo thành một hệ thống chuyển mạch 4 tầng.Vì vậy chuyển mạch 4 tầng được sử dụng trong các tổng đài có dung lượng rất lớn

III Kết luận

II Phân loại báo hiệu.

Báo hiệu thuê bao là các tín hiệu báo hiệu được truyền trên đường dây thuê bao giữa các thuê bao với tổng đài

Báo hiệu tổng đài là các tín hiệu báo hiệu được truyền trên đường dây trung kế giữa các tổng đài được gọi là báo hiệu liên đài.Trong báo hiệu liên đài được chia thành hai hệ thống báo hiệu là :

+ Báo hiệu kênh liên kết CAS

+ Báo hiệu kênh chung CCS

1 Báo hiệu kênh liên kết CAS

a Định nghĩa

Hệ thống báo hiệu CAS dùng để truyền báo hiệu giữa các tổng đài cho phép,các kênh báo hiệu được truyền riêng biệt trên các đường trung kế dùng để truyền tín hiệu thoại vì vậy còn được gọi là báo hiệu kênh riêng.Như vậy trên một đường trung kế dùng

để truyền tín hiệu thoại là báo hiệu của một kênh thoại vì vậy còn được gọi là báo hiệu kênh kết hợp (liên kết )

Hình 4.1 Sơ đồ báo hiệu kênh CAS

S : Tín hiệu phát báo hiệu

R : Tín hiệu thu báo hiệu

b.Ưu điểm và nhược điểm của báo hiệu kênh liên kết CAS

- Tốc độ truyền báo hiệu chậm

- Hiệu quả kinh tế thấp

- Độ tin cậy thấp vì không áp dụng được phương pháp dự phòng

- Tính linh hoạt kém vì báo hiệu được truyền trong kênh thoại

2 Báo hiệu kênh chung CCS.

a Định nghĩa

Báo hiệu kênh chung CCS dùng để truyền báo hiệu giữa các tổng đài,các kênh báo hiệu được truyền trên một đường trung kế riêng biệt tách rời khỏi đường trung kế dùng để truyền tín hiệu tiếng gọi là đường báo hiệu

Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS được mô tả bằng hình vẽ :