Khái quát chung về hệ thống viễn thông.DOC

Khái quát chung về hệ thống viễn thông

Lời nói đầu

Ngành bu điện là một ngành có vai trò quan trọng trong kết cấu hạ tầngcơ sở của nền kinh tế quốc dân, nó đang đợc phát triển mạnh mẽ dựa trênnhững thành tựu của công nghệ điện tử, bán dẫn, quang học và công nghệthông tin

Vào những năm 1960 xuất hiện những hệ thống thông tin chỉ là nhữngtổng đài cơ điện với hệ thống rất cồng kềnh, dần dần đợc thay thế bằng nhữngtổng đài điện tử với rất nhiều tính năng u việt cho phép mở rộng dung lợngthuê bao và thiết lập dịch vụ cho mạng Tổng đài SPC là một trong những tổng

đài đầu tiên sử dụng ở nớc ta Nó đợc đa vào sử dụng trên mạng Viễn thôngViệt Nam đầu những năm 1970

Song với thời kỳ đổi mới và phát triển kinh tế của nớc ta, với nhu cầutrao đổi thông tin nhanh chóng và chính xác ngày càng trở nên vô cùng quantrọng Nắm bắt đợc nhu cầu này, trong những năm gần đây ngành bu điện đã

có những bớc phát triển đáng kể Năm 1990 tổng đài điện tử số E10B 181) đã đợc đa vào sử dụng trên mạng Việt Nam Để đáp ứng nhu cầu ngàycàng cao của khách hàng và sự phát triển của mạng viễn thông, tổng đài luônluôn đợc củng cố, nâng cấp, phát triển bằng việc áp dụng các thành tựu củacông nghệ vi xử lý và tin học Đến nay nó có tên gọi là tổng đài ALCATEL1000E10 (OCB-283)

(OCB-Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Minh Việt đã tận tình hớng dẫn

và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong quá trình thực hiện bài báo cáonày

Tuy nhiên, do hạn chế về thời gian và trình độ kinh nghiệm thực tế chonên bài báo cáo này không sao tránh khỏi những thiếu sót về nội dung và hìnhthức Kính mong đợc sự góp ý của các thầy cô trong khoa Điện tử - viễn thôngcùng toàn thể các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!!!

Chơng I: Khái quát chung về hệ thống viễn thông

I- Hệ thống viễn thông điện tử ngày nay

Ngày nay hệ thống điện tử viễn thông, mọi quốc gia trên thế giới đều coicông nghiệp thông tin là kết cấu cơ sở hạ tầng quan trọng của nền kinh tếquốc dân

Cùng với sự phát triển của thế giới, hoà trong khí thế sôi nổi của công cuộccông nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc Ngành bu chính viễn thông ViệtNam đã từng bớc hiện đại hoá mạng lới điện thoại truyền dẫn từ mạng thôngtin tơng tự tơng đối già cỗi lạc hậu chuyển sang mạng thông tin số tơng đốihiện đại bao gồm các mạng:

+ Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng

+ Mạng số liên kết đa dịch vụ

+ Mạng di động mạng đất công cộng

Hệ thống điện tử viển thông có khả năng phục vụ một phạm vi rộng lớn cácứng dụng đòi hỏi phải có dung lợng lớn nh ở các thành phố cho đến nhữngnhu cầu cần chuyển mạch với những dung lợng nhỏ ở những miền nông thôntha dân c, hệ thống làm việc nh một chuyển mạch quốc tế, chuyển mạch tiếp,chuyển mạch đờng dài, chuyển mạch kết hợp đờng dài và nội hạt Cũng nh

có thể đáp ứng nhu cầu về điện thoại di động hoặc hệ thống trợ giúp truyềnthông ngoài ra hệ thống còn có khả năng kết hợp với nhiều hệ thống đặc biệtkhác nhau Vì vậy ngành điện đử viễn thông là một ngành đang đợc mở rộng

và phát triển một cách mạnh mẽ

II- Tổng quan về mạng viễn thông

Hệ thống quản lý mạng để duy trì chất lợng mạng và đảm bảo hoạt động cóhiệu quả cao, bảo dỡng và điều khiển nó Đồng thời hệ thống này còn cungcấp dữ liệu phản ánh việc cập nhật các phơng tiện của mạng riêng

* Các chức năng cơ bản:

+ Quản lý lỗi : Thu thập thông báo thông về lỗi, thiết bị có lỗi

+ Quản lý cấu hình : Quản lý thông tin cấu hình các thiết bị của mạng.+ Quản lý chất lợng : Tập hợp thông tin thống kê + Quản lý bảo an: Kiểm soát việc truy cập mạng, tạo ra mã khoá

+ Quản lý kế toán : Tính chi phí sử dụng mạng

TDM TDM

PS

Máy chủ

Hình 1: Một mạng lớn đợc quản lý một hệ thống quản lý

Chơng II: Khái quát chung về tổng đài

* Thiết bị ngoại vi kết cuối:

Thông tin thờng có hai loại ngoại vi kết cuối, đó là ngoại vi kết cuốithuê bao và ngoại vi kết cuối trung kế

Thiết bị ngoại vi kết cuối thuê bao gồm thiết bị giao tiếp đờng dây thuêbao, thiết bị giao động chuông thiết bị tạo dao động âm báo thiết bị giao tiếpvới máy điện thoại ấn phím

Thiết bị ngoại vi kết cuối trung kế gồm thiết bị giao tiếp trung kế tơng

tự, thiết bị giao tiếp trung kế số, thiết bị giao tiếp báo hiệu đa tần

- Thiết bị ngoại vi chuyển mạch bao gồm có thiết bị dò thử trạng tháimạch vòng thuê bao, thiết bị phân phối điều khiển đầu nối

Trong hệ thống chuyển mạch chia làm hai loại

- Thiết bị tập trung gần

- Thiết bị tập trung xa

Thiết bị tập trung gần đợc trang bị ở tổng đài HOST và đặt bộ giao tiếpthuê bao trung kế Các bộ tập trung gồm có hai loại là thiết bị tập trung khônggian điện tử và thiết bị tập trung số Chúng làm nhiệm vụ tập trung tải từ các

đờng thuê bao có lợng tải nhỏ thành lợng tải lớn để đa đến trờng chuyển mạchchính Nh vậy, nâng cao hiệu suất sử dụng CCS thiết bị của tổng đài

Các bộ tập trung kế đặt tại tổng đài làm nhiệm vụ phân phối lu lợng chothiết bị thu phát âm báo, chuyển đổi hớng kênh ở các tổng đài số, thiết bị nàylàm nhiệm vụ chuyển đổi khe thời gian cho các hớng

Ngoài thiết bị tập trung gần các hệ thống chuyển mạch lớn hoặc trungbình đợc trang bị kèm theo các hệ thống tập trung xa Nhờ vậy, công tác quyhoạch và tổ chức mạng linh hoạt và có hiệu quả tốt về kinh tế nhất là chomạng lới thông tin ở các vùng ngoại ô thành phố lớn hoặc các khu vực nôngthôn

Các hệ thống tập trung xa đợc thiết kế gắn liền với tổng đài chủ chịu sự

điều khiển của hệ thống này Thông thờng chúng liên kết với tổng đài chủquan các truyền dẫn PCM

HOST

Tổng

đài vệ tinh

Vệ tinh cấp II xã

Huyện

Hình2: Tổng đài vệ tinh

Từ khi xuất hiện tổng đài đến nay, tổng đài SPC có sự phát triển lớn cả

về dung lợng lẫn tính năng, dịch vụ của nó Tuy nhiên, tất cả các hệ thống đềugiống nhau về cơ cấu phân bố các chức năng

1 Sơ đồ khối

Sơ đồ khối của tổng đài đợc mô tả nh hình vẽ sau:

Mạch điện đờng dây Thiết bị kết cuối

Hình 3: Sơ đồ khối của tổng đài SPC

Thiết bị phân phối

Thiết bị

dò thử (quét)

Thiết bị

điều khiển

đầu nối

Tr ờng chuyển mạch

th Ngoại vi chuyển mạch: Các thiết bị phân phối, thiết bị dò thử (quét)thiết bị điều khiển đầu mối hợp thành thiết bị ngoại vi chuyển mạch Đây làthiết bị ngoại vi cho hệ thống điều khiển.

- Thiết bị điều khiển trung tâm: Bộ xử lý trung tâm cùng với các bộ nhớcủa nó tạo thành điều khiển trung tâm

- Thiết bị trao đổi ngời/máy: là các loại máy hình có bàn phím, máyin Để trao đổi thông tin vào ra ghi lại các bản cần thiết để phục vụ công tác

điều hành bảo dỡng tổng đài

Ngoài ra các tổng đài khu vực của mạng công cộng, các tổng đàichuyển tiếp (quá giang) và các tổng đài quốc tế còn có các khối chức năngkhác nh tính cớc, thống kê, đồng bộ mạng, trung tâm xử lý tin, thiết bị giaotiếp các thuê bao xa

Chơng III: Tổng đài Alcatel 1000- E10 (OCB - 283 )

1 Giới thiệu chung về tổng đài ALCATEL E10.

- Giới thiệu ứng dụng

ALCATEL E10 là một hệ thống tổng đài điện tử số đợc phát triển bởicông ty kỹ nghệ viễn thông CTT Thế hệ tổng đài E10 đầu tiên là tổng đàiE10A đợc sản xuất và đa vào sử dụng từ đầu năm 1970 Đó là tổng đài điện tử

đầu tiên sử dụng kỹ thuật phân kênh theo thời gian Để gia tăng dung lợng vàphát triển kỹ thuật mới, công ty CTT đã cho ra đời thế hệ tổng đài thứ hai đặttên là E10 và đã thật sự tạo ra một hệ thống chuyển mạch có khả năng thao táccao hơn và có độ uyển chuyển mềm dẻo hơn Nó bao trùm toàn bộ phạm vicủa các tổng đài , đợc số hoá hoàn toàn, đợc xây dựng từ tổng đài ALCATELE10 (ocB - 283 ) của CTT Với tính đa năng, ALCATEL E10 có thể đảm đơngcác chức năng của một tổng đài hoàn chỉnh, từ tổng đài thuê bao dung lợngnhỏ tới tổng đài chuyển tiếp hay cửa ngõ quốc tế dung lợng lớn

Hệ thống E10 thích hợp bới mọi loại hình mật độ dân số, các mã hiệu

và các môi trờng khí hậu, đem lại lợi nhuận cao cho các loại hình dịch vụthông tin hiện đại nh: điện thoại thông thờng, ISDN Các dịch vụ nghiệp vụ,

điện thoại vô tuyến tế bào (điện thoại di động) và các ứng dụng mạng thôngminh

Hệ thống ALCATEL E10 gồm 3 phân hệ độc lập, các phân hệ đợc liênkết với nhau bởi các giao thức chuẩn:

1 Phân hệ truy cập thuê bao: làm nhiệm vụ đầu nối các đờng dây thuêbao tơng tự và thuê bao số

2 Phân hệ điều khiển và đầu nối: có nhiệm vụ quản lý chuyển mạchkênh phân chia theo thời gian và các chức năng xử lý cuộc gọi

3 Phân hệ vận hành và bảo dỡng: Quản lý tất cả các chức năng chophép ngời điều hành hệ thống sử dụng hệ thống và bảo dỡng nó theo trình tựcác công việc thích hợp

Trong mỗi quan hệ chức năng, nguyên tắc cơ bản là phân phối các chứcnăng giữa các module phần cứng và phần mềm Nguyên tắc này tạo ra nhữngthuận lợi sau:

+ Đáp ứng nhu cầu về đầu ra trong giao đoạn lắp đặt ban đầu

+ Phát triển năng lực xử lý và đầu nối.

+ Tối u độ an toàn lao động

+ Nâng cấp công nghệ dễ dàng và độc lập đối với các phần khác nhaucủa hệ thống

Đợc lắp đặt ở nhiều nớc, E10 có thể xâm nhập vào mạng viễn thôngrộng khắp (mạng quốc gia và mạng quốc tế):

+ Các mạng điện thoại: tơng tự hoặc số, đồng bộ hay không đồng bộ.+ Các mạng báo hiệu số 7

+ Mạng giá trị gia tăng: đó là các dịch vụ cung cấp cho ngời sử dụngmạng và có khả năng thâm nhập qua mạng

+ Các mạng số liệu

+ Các mạng vận hành và điều dỡng

Khả năng đầu nối của tổng đài ALCATEL E10 trong mạng thông tin

đ-ợc thể hiện trong hình vẽ nh sau:

Hình 4: Tổng đài ALCATEL 1000 E10 và mạng viễn thông

* Các đặc trng cơ bản của hệ thống ALCATEL E10 (ocB - 283)

Các loại đầu nối thuê bao (ISDN):

- Thuê bao là máy điện thoại đĩa quay (8 - 22 xung /giây) hoặc máy ấnphím đã đợc CCITT tiêu chuẩn hoá

- Các thuê bao số có tốc độ 144 kb/s (2B +D)

- Tổng đài PBX nhân công hoặc tự động

- Các thuê bao số 2 Mb/s (30D + D) nh tổng đài PABX với phơng thứctiện đa dịch vụ (multierver)

- Buồng điện thoại công cộng

+ Các loại cuộc gọi

 Các cuộc gọi nội hạt

 Các cuộc gọi ra, gọi vào và quá giang nội hạt

 Các cuộc gọi ra, gọi vào và quá giang trong nớc

 Các cuộc gọi ra, gọi vào quốc tế

 Các cuộc gọi ra, gọi vào tổng đài nhân công

Phân hệ

điều khiển

và đầu nối thuê bao

Phân hệ vận hành

và điều d ỡng

 Các cuộc gọi đến các dịch vụ đặc biệt

+ Các dịch vụ cung cấp cho thuê bao analog

- Đờng dây đặc biệt khi gọi ra hay gọi vào

- Đờng dây không cần quay số (dây nóng)

- Chỉ mức độ cớc quay

- Đảo cực nguồn điện

- Gộp nhóm các đờng dây

- Đờng dây thiết yếu hay u tiên

- Nhận dạng thuê bao phá quấy

- Quay lại con số thuê bao tự động

- Cuộc gọi ghi âm lại

- Cuộc gọi hội nghị tay ba

- Cuộc gọi kép

- Quay số vắn tắt

- Chuyển thoại tạm thời cho các thuê bao vắng mặt

- Đánh thức tự động

- Dịch vụ hạn chế, thờng xuyên hay do điều khiển

+ Các dịch vụ cung cấp cho thuê bao số:

Các thuê bao số cũng có các dịch vụ tơng tự nh thuê bao tơng tự Ngoài

+ Quay số vào trực tiếp

+ Thông tin về cớc (giá toàn bộ)

+ Chuyển STI tạm thời

+ Các cuộc gọi không trả lời

+ Nhận biết đờng gọi

+ Ngăn chặn nhận biết đờng gọi bằng Hệ thống báo hiệu:

Hệ thống báo hiệu giữa các tổng đài có thể sử dụng các loại báo hiệu

+ Lu lợng thông tin là: 25000 Erlangs

+ Có thể đấu nối cực đại đến 200.000 thuê bao

+ Có thể đấu nối cực đại đến 60.000 trung kế

Ngoài ra hệ thống còn sử dụng kỹ thuật tự điều chỉnh để tránh sự cố khiquá tải Kỹ thuật này đợc phân bố tại từng mức của hệ thống (còn gọi là thuậttoán điều chỉnh) dựa vào sự đo đạc số lợng các cuộc gọi có nhu cầu và số lợngcác cuộc gọi đợc xử lý (% chiếm số lợng yêu cầu ) và dựa vào số lợng quantrắc tải của các bộ xử lý

2 Cấu trúc chức năng tổng thể:

Hệ thống ALCATEL E10 đợc lắp đặt tại trung tâm của các mạng viễnthông có liên quan Nó gồm 3 khối chức năng riêng biệt

- Phân biệt xâm nhập thuê bao: để đầu nối thuê bao analog và thuê bao số

- Phân hệ đấu nối và điều khiển, thực hiện chức năng đấu nối và xử lý gọi

- Phân hệ vận hành và bảo dỡng, hỗ trợ mọi chức năng cần thiết cho

Mạng điều hành và bảo d ỡng

Phân hệ truy nhập thuê bao

Phân hệ

điều khiển

và đấu nối

Phân hệ điều hành và bảo

ALCATEL 1000 E10

H×nh 5: Alcatel E10 vµ c¸c m¹ng th«ng tin

3 Cấu trúc phần cứng

Hình 6: Cấu trúc phần cứng

SMC: Trạm điều khiển

SMA: Trạm điều khiển thiết bị phụ trợ

SMT: Trạm điều khiển trung kế

SMX: Trạm điều khiển ma trận

SMM: Trạm khai thác bảo dỡng

STS: Trạm đồng bộ và cơ sở thời gian

Ngoài ra trong đó còn một số khối khác nh :

- CSNL: Đơn vị truy cập thuê bao nội hạt

- CSND: Đơn vị truy cập thuê bao xa

- CNE: Đơn vị truy cập thuê bao xa

TMN

AL

STS

1 x 3SMX

LR LR

LR

SMC

2 to 14

1 MIS

- PGS: Đầu cuối điều hành bảo dỡng

- Hai ổ đĩa cứng 1GB

- Vòng cảnh báo MAL

- Các mạch vòng thông tin MIS, MAS

Chức năng giao tiếp các khối

3.1 Đơn vị kết nối chuyển mạch chính (SMX)

- SMX là ma trận vuông góc một tầng T duy nhất, có cấu trúc kép (nhân

đôi), cho phép phát triển đầu nối từ 64 đến 2048 đờng LR (PCM) còngọi là đờng ma trận

- Đờng ma trận là đờng PCM nội bộ với 16 bit cho mỗi kênh (LR gồm

32 kênh)

- MCX đợc tạo thành từ các ma trận chuyển mạch SMX SMX có hainhánh A và B, mỗi nhánh MCX gồm 1 đến 8 MCX (MXC là ma trậnchuyển mạch chủ)

 MXC có thể đợc thực hiện kiểu đấu nối sau:

- Đấu nối đơn hớng giữa bất kỳ nột đờng vào nào tới bất kỳ một đờng ranào Có thể thực hiện đồng thời việc đấu nối số lợng cuộc gọi bằng số l-ợng đầu ra (dùng cho các cuộc gọi bình thờng)

- Đấu nối bất kỳ một đờng vào nào với bất kỳ một đờng ra nào (dùng đểcấp tone cho các thuê bao)

- Đấu nối bất kỳ n đờng vào nào với bất kỳ n đờng ra (nhận tín hiệuquay số)

 Đơn vị kết nối chuyển mạch MCX đợc điều khiển bởi phần mềmML.COM gọi là bộ điều khiển chuyển mạch ma trận

 MCX có nhiệm vụ:

- Thiết lập giải toả đấu nối bằng việc thâm nhập vào bộ nhớ điều khiển

ma trận

Sự thâm nhập này cho phép viết vào địa chỉ của khe thời gian ra

địa chỉ của khe thời gian vào

- Phòng vệ đầu nối, bảo đảm đầu nối để chuyển mạch số liệu chính xác

3.2 Trạm đa xử lý (SMA): Auxilary Main Station

Mạng đấu nối MCX bằng 8 đờng (LR) PCM để chuyển báo hiệu

đợc tạo ra hoặc phân tích báo hiệu nhận đợc, qua SMX, SMA còn nhận

đợc các thời gian cơ sở từ bộ thời gian gốc

Ngoài ra SMA còn có các chức năng sau: tự hiện chức năng quản

lý phụ trợ ETA cung cấp các chức năng quản lý các thiết bị phụ trợ sau:

- Bộ tạo tone (GT)

- Bộ thu phát đa tần số (RGF)

- Các mạch hội nghị (CCF)

Bộ tạo xung clock cho tổng đài

3.3 Trạm thời gian cơ sở (STS) : Time And Synchronization Station

Cung cấp xung đồng hồ clock cho các khối làm việc ở chế độ

đồng bộ (CSN, SMA, SMT, SMX) qua các đờng LR và PCM, chúng

đ-ợc ghép 3 và có thể hoạt động độc lập hoặc đồng bộ với mạng bênngoài

Để tránh mất đồng bộ bằng cách sử dụng một bộ tạo sóng có độ

ổn định rất cao

3.4 Trạm điều khiển chính SMC (MAIN CONTROL STATION)

Trong ocB283, cấu trúc phân bố điều khiển đợc thực hiện trên các trạm

đa xử lý điều khiển (các trạm điều khiển chính SMC) Trạm này đợc thiết kế

để hỗ trợ các module phần mềm chuyển mạch Nó bao gồm:

- Một thiết bị cơ sở gồm:

+ Một bộ xử lý chính (PUP) với bộ nhớ riêng của nó

+ Một bộ phối hợp ghép kênh chính (CMP) dùng cho việc đối thoạithông qua bộ ghép kênh thông tin liên trạm MIS

- Một bộ nhớ chung MC

- N (từ 0 đến 4) đơn vị xử lý thứ cấp (PUS)

- P (từ 0 đến 4) bộ phối hợp ghép kênh thứ cấp dùng cho việc đối thoạitrên các bộ ghép kênh thông tin MAS với các trạm SMT, SMA, SMX Việcxác định các giá trị N, P cũng nh dung lợng các bộ nhớ