đồ án công nghệ thông tin Tìm hiểu về tổng quan về Tổng đài Alcatel 1000E10

Các thông tin này được trao đổi với hệ thốngchuyển mạch để xử lý cuộc gọi quá trình tìm chọn, thiết lập và giải phóngcuộc gọi.a.Báo hiệu thuê bao *Báo hiệu thuê bao ….tổng đài Bao gồm nh

LỜI NÓI ĐẦU

ừ xưa đến nay trao đổi thông tin là một nhu cầu thiết yếu của conngười Con người đã biết sử dụng rất nhiều phương tiện từ đơngiản đến phức tạp Xã hội càng phát triển thì nhu cầu trao đổithông tin càng phải có chất lượng cao, nhanh, chính xác, dịch vụ phongphú…Đáp ứng với nhịp độ phát triển của xã hội hiện nay, việc phát triểncủa mạng lưới thông tin đã trở thành vấn đề quan trọng và cấp bách đối vớitất cả các quốc gia nói chung trên thế giới và Việt Nam nói riêng

Sau thời gian học tập và nghiên cứu các tài liệu và đặc biệt là sựhướng dẫn tận tình của thầy Dương Thanh Phương đã giúp em thực hiệnxong phần đề tài tôt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn

Tuy nhiên với thời gian và tài liệu có hạn nên trong cuốn đề tài nàykhông tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong được sự góp ý, chỉ bảo củacác thầy cô giáo cũng như các bạn

PHẦN I NGHIÊN CỨU CHUNG VỀ TỔNG ĐÀI SỐ SPC

CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG

I.GIỚI THIỆU CHUNG

Năm 1965 tổng đài có dung lượng lớn gọi là ESS.NoI được lắp đặt

và đưa vào khai thác thành công ở Mỹ, từ đó mở ra một kỷ nguyên mới chothế hệ tổng đài điện tử số SPC (Stored Program Control)

Tổng đài SPC là tổng đài tự động điện tử,sử dụng các mạch điện tửbao gồm các vi mạch xử lý và các bộ nhớ để lưu trữ các chương trình choquá trình xử lý cuộc gọi và khai thác bảo dưỡng Toàn bộ hoạt động củatổng đài đã được lập trình trước và được nạp vào bộ nhớ có dung lượnglớn Trong quá trình hoạt động mọi thao tác của tổng đài được điều khiểnbằng bộ vi xử lý trung tâm theo các lệnh lấy ra từ bộ nhớ chương trình.Nhờ đó đã tăng được tốc độ xử lý cuộc gọi, dung lượng tổng đài được tănglên đáng kể, chi phí cho khai thác bảo dưỡng được giảm đi rất nhiều Ngoài

ra hệ thống tổng đài điện tử số còn tạo được nhiều dịch vụ mới cung cấpcho người sử dụng Tổng đài SPC áp dụng trong tổng đài tương tự hoặctổng đài số

Trong hệ thống thông tin thoại, tổng đài phục vụ hệ thống thông tinthoại cho mét khu vực, tạo ra tuyến đấu nối bên trong nội bộ tổng đài đểtruyền tin thoại giữa các máy điện thoại Hệ thống thông tin tổng đài khắcphục được hệ thống thông tin thoại nối trực tiếp và giảm được số đôi dâycao

Hệ thống chuyển mạch của tổng đài điện tử số SPC có tính linh hoạtcao, có thể áp dụng ở những nơi đòi hỏi dung lượng cao, tốc độ phát triểntrung bình nhanh như ở thành phố, vùng đông dân cư hoặc ứng dụng chonhững nơi có dung lượng thấp nhờ phần mềm linh hoạt và Modul hoá phầncứng

mạch và hệ thống xử lý Hệ thống có cấu trúc như vậy tạo ra nhiều khảnăng ứng dụng và khả năng tạo dung lượng lớn bằng cách cộng thêm cácmodul và không cần thay đổi cấu hình hệ thống.

1.Sơ đồ khối

Các đường

Thuê bao

H.1 Sơ đồ khối tổng quát tổng đài

2.Tính năng, nhiệm vụ các khối

2.2 Khối báo hiệu

B¸o hiÖu

thuª bao

B¸o hiÖu trung kÕ

§iÒu khiÓn

ChuyÓn m¹ch

Giao tiÕp thuª bao

Giao tiÕp trung kÕ

C¸c ® êng trung kÕ

Khối báo hiệu thực hiện trao đổi các thông tin báo hiệu Thông tinbáo hiệu đường trung kế liên đài để thực hiện, phục vụ cho quá trình thiếtlập, giải phóng các cuộc gọi Các thông tin này được trao đổi với hệ thốngchuyển mạch để xử lý cuộc gọi (quá trình tìm chọn, thiết lập và giải phóngcuộc gọi).

a.Báo hiệu thuê bao

*Báo hiệu thuê bao ….tổng đài

Bao gồm những thông tin báo hiệu đặc trưng cho các trạng thái nhấc

tổ hợp, đặt tổ hợp của thuê bao, thuê bao phát xung thập phân, thuê baophát xung đa tần, thuê bao Ên phím…

*Báo hiệu tổng đài….thuê bao

Đó là thông tin báo hiệu về các âm báo như: âm mời quay số, âm báobận, âm báo tắc nghẽn, hồi âm chuông, xung tính cước từ tổng đài đưatới…Ngoài ra còncác bản tin thông báo khác và dòng điện chung 25Hz -75V từ tổng đài đưa tới thuê bao khi thuê bao là thuê bao bị gọi

b.Báo hiệu trung kế

Báo hiệu trung kế là quá trình trao đổi thông tin về các đường trungkế(rỗi, bận,giải phóng thông tin địa chỉ, thông tin tính cước, quản trịmạng…) giữa hai hay nhiều tổng đài vơi nhau Trong mạng một số hợpnhất có hai phương pháp báo hiệu trung kế được sử dụng là báo hiệu kênhriêng và báo hiệu kênh chung

2.3 Khối điều khiển

Chức năng của khối điều khiển là phân tích xử lý thông tin từ khốibáo hiệu đưa tới để thiết lập và giải phóng cuộc gọi Ngoài ra khối điềukhiển còn thục hiện chức năng về khai thác và bảo dưỡng hệ thống để đảmbảo sao cho hệ thống hoạt đọng tin cậy trong thời gian dài

2.4 Ngoại vi thuê bao

Thực hiện chức năng giao tiếp giữả các đường dây thuê bao, cácđường trung kế với khối chuyển mạch

Thuê bao được trang bị có thể là thuê bao tương tự hoặc thuê bao số, tuỳtheo cấu trúc tổng đài Trung kế được trang bị có thể là trung kế tương tựhay trung kế số.

Ngoại vi thuê bao có khả năng đấu nối các loại thuê bao, trung kếkhác nhau như: Thuê bao tương tự thông thường, thuê bao số…đườngtrung kế tương tự, đường trung kế số, có các trang bị các thiết bị phục vụcho quá trình xử lý cuộc gọi

Ngoại vi thuê bao thường có cấu trúc là bộ tập trung thuê bao Đểthực hiện tập trung lưu lượng trên các đường dây thuê bao thành một số Ýtđường PCM nội bộ có mật độ lưu lượng thoại lớn hơn nhiều, đưa tớichuyển mạch thực hiện điều khiển đấu nối thiết lập tuyến đàm thoại

§o kiÓm tra

BUS ®iÒu khiÓn

2

3

4

Ph©n phèi b¸o hiÖu

II CHỨC NĂNG CỦA TỪNG KHỐI

1.Khối giao tiếp

Dùng để đấu nối hay giao tiếp các thuê bao, các tổng đài với chuyểnmạch, giữa các máy điện thoại tương tự, điện thoại số, tổng đài tương tựvới chuyển mạch của tổng đài SPC, khối này rất phổ biến

Mạch giao tiếp gồm có các khối sau:

1 Giao tiếp thuê bao tương tự

Dùng để đấu nối các thuê bao tương tự với chuyển mạch Mỗi thuêbao được đấu nối đến tổng đài bằng một đôi dây thuê bao và tại tổng đàitương ứng có một thuê bao phải được trang bị một kết cuối thuê bao Mạchgiao tiếp thuê bao gồm 7 chức năng BORSCHT

1.1 B(Bettery feed): Cấp nguồn cho máy điện thoại

Khi đặt tổ hợp tiếp điểm nhấc_đặt hở -> nguồn một chiều ở tổng đàikhông cấp cho thuê bao Khi thuê bao nhấc tổ hợp, mạch vòng đường dâythuê bao được khép kín.Tổng đài cấp nguồn cho thuê bao với giá trị điện ápthường –24V hoặc –48V Khi đó sẽ có dòng điện một chiều qua thuê baovới trị số thường là I=(1825)mA Giá trị lớn,nhỏ phụ thuộc vào điện trởcủa đường dây thuê bao và máy thuê bao Việc cấp nguồn phải có bộ ổndòng cho các thuê bao ở xa, gần khác nhau

1.2 O(Over Voltage): Bảo vệ quá áp, tránh điện áp cao ảnh hưởng đến

đường dây điện thoại làm háng các thiết bị phía trong tổng đài và gây nguyhiểm cho người sử dụng

Sử dụng hệ thống cầu chì và đèn chống sét đặt ở trên giá phối dây Đènchống sét là đèn phóng điện qua chân không khi có điện áp cao

1.3 R(Ringing Carrent): Mạch rung chuông

Dùng để cấp tín hiệu chuông cảm ứng 25Hz-75V để rung chuôngmáy điện thoại để chuông kêu khi cần gọi

1.4 S(Supper Vision): Mạch giám sát và báo hiệu

Mạch giám sát: Dùng để giám sát trạng thái nhấc đặt tổ hợp, rỗi bậncủa thuê bao Dùa vào trạng thái của dòng điện một chiều cấp cho máy điệnthoại để thực hiện chứ năng giám sát

Chức năng báo hiệu: Phải truyền được các tín hiệu báo hiệu từ máy điệnthoại đến CPU, dùng IC 4N35 để ngăn cách tín hiệu báo hiệu trên đườngdây thuê bao có biên độ lớn với xung trong IC số có biên độ nhỏ

1.5 C(Coder/decode): Chức năng mã hoá và giải mã

Mỗi thuê bao được trang bị bộ biến đổi tín hiệu thoại từ tín hiệutương tự thành tín hiệu số(A/D) và ngược lại từ tín hiệu số thành tương tự

sử dụng kỹ thuật PCM-điều chế xung mã

1.6 H(hybrid): Chức năng cầu sai động

Mạch biến đổi chế độ truyền thông tin hai dây bán song công thànhchế độ song công 4 dây, sử dụng cho mạch thu và mạch phát riêng biệt

1.7 T(Testing):Chức năng kiểm tra-đo thử

Dùng để đo và kiểm tra các tham số của đường dây thuê bao như đođiện trở một chiều của đường dây, điện trở cách điện của đường dây vớiđất, dòng điện cấp nguồn, dòng điện chuông Việc đo , kiểm tra được thựchiện trên giá phối dây thông qua các tiếp điểm của hệ thống Rơle và thựchiện đo từ xa

2 Giao tiếp thuê bao sè

Thực hiện giao tiếp giữa tổng đài này với tổng đài đối phương Đểđấu nối thuê bao số với phan hệ chuyển mạch Thực hiện 8 chức năngGAZPACHO

2.1 G(Generation of frame): Tạo khung

Tạo khung PCM để truyền đi các thông tin số tới tổng đài

2.2 A(Alignment of frame): Đồng bộ khung

Đồng chỉnh khung tín hiệu số PCM, thực hiện đồng chỉnh để sao chocác đường PCM được đấu nối vào trường chuyển mạch đến cùng mét tốcđộ., cùng pha

2.3 Z(Zero string suppresion): Nén dãy bit sè “0”

Để tránh trường hợp phải phát đi liên tiếp các con sè “0” làm chophía thu không thu được xung đồng bộ Phía phát phải nén những dãy bit sè

“0” này bằng cách chèn thêm các bit B hoặc V để dễ phục hồi Đầu thu sẽ

có chương trình để thực hiện khôi phục lại các bít số “0” đã nén

2.4 P(Polar conversion): Đảo định cực

Khối chức năng này thực hiện biến đổi các tín hiệu từ đơn cực thànhlưỡng cưc và ngược lại từ lưỡng cực thành đơn cực

2.5 A(Alarm procesing): Xử lý cảnh báo

Thực hiện chưc năng xử lý, cảnh báo trên đường PCM như: cảnh báomất đường truyền, cảnh báo mất đồng bộ khung, lệch pha…

2.6 C(Clock recovery): Đồng bộ nhịp

Từ luồng tín hiệu số đầu vào thiết bị này sẽ tách ra các thông tin vềxung nhịp đồng bộ làm các gía trị tham khảo cho thiết bị, tạo dao động củatổng đài Nhờ đó mà tổng đài làm việc đồng bộ với các tổng đài liên quan

2.7 H(Hunt during refram): Phục hồi dãy xung nhịp từ dãy tín hiệu thu

Nhiệm vụ của khối này là tìm các thông tin về khung tín hiệu số từluồng các tín hiệu đầu vào

2.8 O(office signalling): Chèn /tách thông tin

Thực hiện chức năng chèn/tách các thông tin báo hiệu giữa hai tổngđài Chức năng chèn thông tin báo hiệu được thực hiện để thông báo mộtthông tin liên quan đến trạng thái đường trung kế từ tổng đài này đến tổngđài đối phương Chức năng tách được thực hiện để thu nhận các thông tin

về trạng thái hoặc đáp ứng từ tổng đài đối phương đưa tới

3 Giao tiếp trung kế tương tự

Dùng để giao tiếp tổng đài tương tự với chuyển mạch số Mạch điệntrung kế đấu đến tổng đài điện tử có thể là trung kế tương tự nếu có, đượcđấu nối với tổng đài tự động kiểu điện cơ Trung kế tương tự truyền dẫn tínhiệu Analog trên hai dây nên trước khi đưa vào tổng đài điện tử phải thựchiện 6 chức năng

3.1 Đo kiểm tra: Dùng để đo và kiểm tra các tham số về phía đường dâytrung kế

3.2 Bảo vệ quá áp: Chống các điện áp cao ảnh hưởng đến đường dây trung

kế gây nguy hiểm cho người sử dụng và máy

3.3 Giám sát và báo hiệu: Dùng để giám sát trạng thái của đường dây trung

kế và truyền báo hiệu giữa cac tổng đài

3.4 Cấp nguồn: Cấp cho đường dây trung kế để thực hiện chức năng giámsát và báo hiệu

3.5 Mạch 2/4 dây: Dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ chế độ hai dây bánsong công thnàh chế độ 4 dây song công

3.6 Mã hoá và giải mã: Dùng để biến đổi tín hiệu thoại từ tín hiệu tương tựthành tín hiệu số và ngược lại bằng kỹ thuat PCM sử dụng IC Codec

Trong tổng đài thường thiết kế 30 mạch giao tiếp trung kế tương tự và mộttấm mạch in để ghép vào một PCM30 để tạo ra dòng số 2Mb/s để đi vàochuyển mạch.

ttru

H.3 Sơ đồ khối giao tiếp trung kế tương tự

4 Giao tiếp trung kế số

xử lý và truyền dẫn qua chuyển mạch

- Mạch bảo vệ chuyển mạch để bảo vệ không quá tải cho chuyển mạch,tín hiệu đi qua tuyến đấu nối của chuyển mạch để vào chuyển mạch

- Hướng từ chuyển mạch ra khối bảo vệ chuyển mạch không bị quá tải

- Khối biến đổi song song thành nối tiếp: Dùng để thay đổi sè liệu 8 bítsong song thành 8 bít nối tiếp để tiết kiệm truyền dẫn

B¶o

vÖ qu¸

¸p

G.s¸t b¸o hiÖu

CÊp nguån 2/4 d©y M· ho¸

gi¶i m·

M U X

¸p

G.s¸t b¸o hiÖu

CÊp nguån 2/4 d©y

M·

ho¸

gi¶i m·

B¸o hiÖu TS16

BUS nguån

BUS kiÓm tra

Trung kÕ t

¬ng tù

TS16

- Khối ghộp bỏo hiệu : Dựng để ghộp cỏc thụng tin bỏo hiệu và đườngtruyền dẫn trung kế số để gửi đến tổng đài số khỏc

- Khối chuyển đổi mó : Dựng để chuyển đổi mó mạch số thành mó truyềndẫn(mó đơn cực thành mó lưỡng cực)

- Khối kết cuối phỏt: Dựng để phối hợp trở khỏng giữa thiết bị với đườngtruyền

Trờn cơ sở tuyến đấu nối đó được thiết lập phõn hệ chuyển mạch cúchức năng truyền dẫn tớn hiệu hoặc tớn hiệu bỏo hiệu Hiện nay chuyểnmạch cú nhiều cấu trỳc khỏc nhau như: chuyển mạch theo thời gian,chuyển mạch theo khụng gian và cỏc loại chuyển mạch kết hợp

Ghép báo hiệu CAS, CCS

Chuyển

đổi mã Đồng

bộ

Tách báo hiệu CAS,CCS

Nối tiếp/

song song

Bảo vệ chuyển mạch

song song

Bảo vệ chuyển mạch

3 Khối điều khiển

a Bộ xử lý trung tâm CPU

Là mét bộ đa xử lý được thiết kế một cách tối ưu có tốc độ cao, dùng

để xử lý điều khiển các hoạt động của tổng đài trên cơ sở các dữ liệunhận từ các khối chức năng và các số liệu từ bộ nhớ chương trình

Bộ xử lý trung tâm có nhiệm vụ nhận các xung mã chọn số.Chuyển tiếp các con số địa chỉ đối với cuộc gọi đường dài Trao đổicác thông tin báo hiệu giữa thuê bao và tổng đài, tổng đài và thuêbao và giữa các tổng đài với nhau Đồng thời thiết lập tuyến đấu nốiqua trường chuyển mạch

bao, số đôi dây, thuộc tính của thuê bao thoại, FAX, các dịch vụ củathuê bao phục vụ cho quátrình xử lý cuộc gọi và vận hành bảo dưỡng.

Số liệu được nhập vào bộ nhớ chương trình khi đưa tổng đài vàohoạt động và số liệu được đọc ra để CPU tham khảo Số liệu trong bộnhớ chương trình sẽ không thay đôi trong suôt quá trình xử lý cuộc gọi

do bộ nhớ chương trình là bộ nhớ cố định

c Thiết bị phối hợp vào-ra

Dùng để đưa các dữ liệu từ các khối chức năng đưa vào bộ xử lýtrung tâm, đồng thời lấy các lên từ bộ xử lý trung tâm đưa đến các khốichức năng Phối hợp tốc độ giữa các tốc độ thấp từ các khối chức năngvới tốc độ cao của bộ xử lý trung tâm Các khối chức năng phải điềukhiển thực hiện các thao tác cô thể, phối hợp vào ra làm việc như một

bộ đếm tốc độ

d Bộ nhớ số liệu

Dùng để nhớ các số liệu có liên quan đến quá trình xử lý, phục vụcho quá trình xử lý cuộc gọi như số thuê bao, trạng thái của đường dâythuê bao, số đường dây trung kế

e Bộ nhớ phiên dịch

Dùng để phiên dịch địa chỉ để xác định đường đấu nối của thuê baonhư số đườn dây thuê bao, số mạch kết cuối thuê bao… để phục vụ địnhtuyến đấu nối

Bộ nhớ số liệu và phiên dịch là các bộ nhớ tạm thời do trong quá trình

xử lý cuộc gọi kết thúc quá trình xử lý các số liệu sẽ bị xoá

4 Khối giao tiếp người máy

Dùng để trao đổi thông tin giữa người với máy thông qua các hệthống, các thiết bị ngoại vi: CPU, màn hình, bàn phím, băng từ, đĩa từ,máy in để truy cập thông tin giữa người với tổng đài

Con người đưa ra các lệnh thông qua các thiết bị trên để đưa vào cáckhối vận hành và bảo dưỡng trong tổng đài Qua hệ thống CPU ta có thểcan thiệp, kiểm tra tới từng khối chức năng, bổ xung thay đổi cácchương trình dữ liệu tổng đài của thuê bao Hoặc có thể lấy ra các sốliệu lưu trữ trong các bộ nhớ in ra các văn bản

5 Thiết bị ngoại vi chuyển mạch

Gồm 3 khối:

a Khối điều khiển đấu nối: Dùng để điều khiển, thiết lập hoặc giảiphóng tuyến đấu nối qua trường chuyển mạch.

b Khối phân phối báo hiệu và các lệnh điều khiển từ khối xử lý trungtâm đến các khối chức năng

c Khối đo –kiểm tra: Dùng để nhận biết, thông báo các biến cố trênđường thuê bao và đường dây trung kế với bộ xử lý trung tâm

Sự kiểm tra này hoàn toàn tự động, không ảnh hưởng đến quá trình khaithác của tổng đài

6 Thiết bị ngoại vi báo hiệu

Ngày nay trong mạng viễn thông sử dụng rất nhiều loại tổng đài.Mỗi tổng đài lại dùng một hình thức báo hiệu để phối hợp các loại báohiệu trong mạng quốc gia và quốc tế nên phải có thiết bị ngoại vi báohiệu

Trong thiết bị ngoại vi báo hiệu gồm :

a Hệ thống báo hiệu kênh riêng (CAS): là hệ thống báo hiệu mà tínhiệu báo hiệu được truyền trên đường trung kế tiếng

b Hệ thống báo hiệu kênh chung (CCS): Dùng để truyền báo hiệu giữacác tổng đài Nó được truyền theo một đường trung kế riêng biệt,tách rời khỏi đường trung kế tiếng gọi là trung kế báo hiệu

c BUS điều khiển dùng để truyền tín hiệu điều khiển giữa các khốichức năng trong tổng đài

III ĐẶC ĐIỂM PHẦN MỀM TỔNG ĐÀI SPC

Phần mềm của tổng đài SPC là phần quan trọng nhất của tổng đài

Nó điều khiển các phần cứng để hoàn thành mọi chức năng của tổngđài

1 Phân chia phần mềm theo chức năng

- Quản lý bộ nhớ: Quản lý sù truy nhập, lưu trữ

- Điều khiển ưu tiên: Ưu tiên các công việc quan trọng được xử lý trước.Đồng thời phải hoàn thành xử lý mọi việc trong tổng đài.

- Thiết lập kế hoạch: Các công việc trong tổng đài được thiết lập theo một

kế hoạch trước

- Điều khiển vào- ra: Đưa các dữ liệu vào và lấy các lệnh ra

- Điều khiển xử lý: Điều khiển các bộ xử lý làm việc đồng thời hoặc làcác bọ xử lý đấu song song

- Kiểm tra quá tải: Khi có hiện tượng phải thiết lập chương trình mới

b Phần mềm bảo dưỡng

Thực hiện các công việc sau:

- Phát hiện ra lỗi

- Cô lập lỗi: báo bận, huỷ bỏ kết nối đối với các thiết bị có lỗi

- Sửa lỗi: Thiết lập lại phần mềm, thay thế phần cứng

- Thông báo lỗi

2 Quá trình xử lý cuộc gọi

Trong mạng viễn thông ngày nay, tại một thời điểm diễn ra rất nhiềucuộc gọi Nhưng bộ xử lý trung tâm chỉ xử lý được một cuộc gọi tại mộtthời điểm Do tốc độ của bộ xử lý trung tâm cao nên ta có cảm giác như cáccuộc gọi được xử lý đồng thời Vậy bộ xử lý trung tâm phải xử lý theo kiểuphân chia theo thời gian Một cuộc gọi đợi được xử lý phải ở trạng thái cốđịnh Từ trạng thái cố định này chuyển sang trạng thái cố định khác phải cókích hoạt vào nó Từ trạng thái cố định này chỉ chuyển sang một số có hạntrạng thái cố định khác

VD: Khi thuê bao chủ gọi Nhấc thuê bao lên sẽ có những trạng thái xảy rasau:

- Thuê bao chủ gửi ký tự thứ nhất, cuộc gọi chuyển sang trạng thái đợicuộc gọi thứ hai

- Thuê bao chủ hạ máy và huỷ bỏ cuộc gọi.

- Thuê bao chủ bỏ máy và không có tác động gì thêm

Qua một thời gian nhất định nhờ bộ đếm thời gian của tổng đài, máy ởtrạng thái treo Và có một số dữ liệu cơ bản:

a Bản ghi thuê bao

- Địa chỉ vật lý của thuê bao: Chỉ ra vị trí của thuê bao đối với đơn vị đấunối thuê bao (CSN)

- Địa chỉ danh bạ của thuê bao: Là các ký tự đặc trưng cho thuê bao đểcho các thuê bao khác gọi đến

- Các dữ liệu cố định: Là các dữ liệu tồn tại lâu dài, không thể thay đổiđược ở phía các thuê bao mà chỉ thay đổi được ở phía tổng đài, gồmcác đặc tính của đường dây thuê bao và các dịch vụ của thuê bao

Ví dụ như các đặc tính của thuê bao sử dụng cho thoại, số liệu, FAX, thuêbao gia đình, cơ quan….Các dịch vụ báo thức, thoại hội nghị

- Dữ liệu tạm thời: Dùng để chỉ trạng thái bận, rỗi của đường dây thuêbao

b Bản ghi cuộc gọi

- Số thuê bao chủ gọi, bị gọi -> khoảng cách cuộc gọi

- Thời gian bắt đầu cuộc gọi

- Tình trạng cuộc gọi

- Trường chuyển mạch phục vụ cuộc gọi

1 Tổng đài SPC có tính linh hoạt cao, rất dễ dàng thay đổi về dung lượngcủa thuê bao Khi đó chỉ cần bổ xung các chương trình, các số liệu củathuê bao vào bộ nhớ mà không cần phải thay đổi mạch điện, kết cấumạch điện

2 Tổng đài SPC có khả năng lưu trữ các số liẹu trong quá trình hoạt độnggiúp cho việc quản lý, khai thác và bảo dưỡng tổng đài thuận tiện, tốiưu

3 Tổng đài SPC có khả năng tự động phát hiện ra các sự cố, các hư hángbằng các chương trình tự động đo, kiểm tra các tham số, không ảnhhưởng đến quá trình làm việc của tổng đài Cho phép kịp thời phát hiệncác sự cố, có khả năng chỉ tới từng vị trí, từng mạch điện có sự cố để

kịp thời khắc phục, sữa chữa, thay thế, đảm bảo cho tổng đài hoạt độngmột cách liên tục.

4 Tổng đài SPC được điều khiển bằng bộ vi xử lý giống như một máy tínhđiện tử, có thể áp dụng các thành tựu của tin học vào công việc quản lý,khai thác, vận hành tổng đài Sử dụng các công nghệ điện tử hiện đại,công nghệ thông tin tiên tiến Do vậy chất lượng và hiệu quả kinh tếcao, đảm bảo độ tin cậy, giá thành hạ

5 Tổng đài SPC có cấu trúc gọn nhẹ vì là tổng đài điện tử bao gồm cácPanel, các ngăn kéo được lắp ghép trên các giá máy thông qua các hệthống phích,zắc cắm - > thuận tiện, nhanh chóng trong việc lắp dựngtổng đài sữa chữa thay thế

Hiện nay trong hệ thống viễn thông sử dụng chủ yếu là tổng đài điều khiểntheo chương trình lưu trữ SPC

CHƯƠNG III

KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ XUNG MÃ PCM

Điều chế xung mã PCM (Pulse coder modulation) được dùng để biếnđổi tín hiệu thoại từ tương tự thành tín hiệu số, được biểu diễn bằng một tổhợp của nhóm xung nhị phân gọi là một từ mã có chu kỳ là 125s

Các tiếng nói, hình ảnh là các tín hiệu liên tục theo thời gian Thíchhợp trong sử dụng hệ thống thông tin tương tự- là hệ thống thông tin truyềnthông đã tồn tại và phát triển trongmột thời gian dài Tín hiệu được truyền

đi liên tục theo thời gian Trong quá trình truyền dẫn và xử lý hình dạng,dải tần của tín hiệu không thay đổi

Do nhu cầu phát triển công nghệ thông tin của kỹ thuật số, kỹ thuật

vi xử lý Những thập kỷ 60 của thế kỷ XX bắt đầu nghiên cứu sử dụng mộtphương pháp xử lý truyền dẫn tín hiệu mới đó là truyền tín hiệu không liêntục theo thời gian trong quá trình truyền dẫn và xử lý Đó chính là hệ thốngthông tin số Tín hiệu được biến đổi về một dạng mới nâng cao chất lượngtruyền dẫn và xử lý Nó được ứng dụng và phát triển rất nhanh chóng.Ngày nay hệ thống thông tin số đã được dần thay thế hệ thống thông tintương tự

Tín hiệu thoại, tín hiệu hình là tín hiêu tương tự để truyền dẫn và xử

lý Trong hệ thống thông tin số thì phải biến đổi từ tín hiệu tươngtự thànhtín hiệu số gọi là tín hiệu biến đổi tương tự số(A/D) Trong viễn thông sửdụng kỹ thuật điều chế xung mã để biến đổi tín hiệu thoại, hình thành tínhiệu số

Quá trình PCM được chia thành 3 bước:

- Lấy mẫu: Là quá trình rời rạc hoá tín hiệu theo thời gian hay là quá trìnhchia nhỏ tín hiệu theo thời gian

- Lượng tử hoá: là quá trình rời rạc hoá tín hiệu theo mức (theo biên độ)hay là quá trình chia nhỏ biên độ

- Mã hoá: Là quá trình biến đổi tín hiệu từ tín hiệu tương tự thành tín hiệusố

II QUÁ TRÌNH LẤY MẪU TRONG PCM

Lấy mẫu là quá trình rời rạc hoá tín hiệu Cơ sở của lấy mẫu là định

lý Rachenhicôp – là một tín hiệu liên tục theo thời gian có dải tần hữu hạn,

có thể biểu diễn được băng hoặc các điểm rời rạc theo thời gian Có chu kỳthoả mãn điều kiện:

fs  2fmax

fs =1/Ts

Trong đó: fs :Tần số lấy mẫu

fmax: Tần số giới hạn của tín hiệu liên tục

Quá trình lấy mẫu được mô tả như sau:

H.6 Rời rạc hoá tín hiệu lấy mẫu theo thời gian

X (t): Là tín hiệu liên tục theo thời gian Được lấy mẫu tại các điểm :

t-Ts ,t, t+Ts…

Có chu kỳ là Ts thoã mãn điều kiện fs  2fmax

- Kết quả của lấy mẫu: Nhận được dãy xung có biên độ bằng giá trị tứcthời của tín hiệu tại thời điểm của lấy mẫu gọi là dãy xung điều biên

UPAM dùng điều chế biên độ xung để lấy mẫu Xét ở đầu thu phải khôiphục lại tín hiệu X(t) ban đầu từ dãy xung điều biên UPAM

Trong phổ của UPAM gồm các thành phần:

- Tại f = 0 là thành phần một chiều không mang tin tức Tại 0fmax làthành phần tín hiệu liên tục X(t) là thành phần mang tin cần phải khôiphục lại

- Tần sè fs: tần số lấy mẫu là thành phần không mang tin, không cần phảikhôi phục lại

Hai dải biên fsfs + fmax không cần phải khôi phục lại

tX(t)

t-T

s

0

Đồ thị phổ của dãy xung UPAM có dạng:

-H.7 Đồ thị phổ của dãy xung UPAM

Từ đồ thị phổ nhận thấy: Để khôi phục lại tín hiệu liên tục X(t) từdãy xung điều biên UPAM chỉ cần sử dụng bộ lọc thấp và phải thoả mãn điềukiện:

fmax  flọc  fs - fmax

hay fs 2fmax

Nếu không thoả mãn điều kiện trên thì sẽ xảy ra hiện tượng chồngphổ, không thể khôi phục lại tín hiệu liên tục X(t) Khi đó đồ thị phổ códạng:

Như vậy khi lấy mẫu phải thoả mãn điều kiện fs  2fmax để khi khôi phụclại, tín hiệu không bị méo chồng phổ Để khôi phục tín hiệu không bị méotần phổ thì tín hiệu thoại phải có fmax = 4KHz

Trong thực tế chọn f=8000 Hz -> T=1/8000 = 125 s

fs -fmax fs fs+fmax

fs -fmax

Bé läc thÊp TÇn sè lÊy mÉu

USBLSB

f

max

f0

0

Chång phæ

H.8 HiÖn tîng chång phæ

Chọn fs =8000 Hz là tần số lấy mẫu thấp nhất để khi ghép kênh theo thờigian sẽ ghép được nhiều kênh nhất.

Khi ghép kênh theo thời gian trong 1s có 8000 khung ghép 125s.Trong 1s có 8000 mẫu, 8000 UPAM Khi mã hoá trong 1s có 8000 từ mã

Là quá trình rời rạc hoá tín hiệu cao nhất, quá trình chia nhỏ tín hiệutheo mức hay theo độ lớn

Sau thời gian lấy mẫu ta nhận được dãy xung điều biên UPAM Nếu đểnguyên như vậy thì nó không truyền được trực tiếp dãy xung điều biên đếnbên đầu thu mà phải biến đổi UPAM thành tín hiệu số gọi là mã hoá Giá trịcủa mỗi UPAM được mã hoá bằng một từ mã - là tổ hợp của một nhóm xungnhị phân tương ứng với giá trị của UPAM Nhưng do tín hiệu là đại lượngngẫu nhiên ( không có quy luật ), do đó UPAM còng là một đại lượng ngẫunhiên, giá trị của UPAM không xác định nên không thể mã hoá được nó Vìvậy phải tiến hành hạn chế giá trị biên độ của UPam để mã hoá

Thực chất của lượng tử hoá là quá trình hạn chế giá trị biên độ của

UPAM , của mã hoá ở giá trị nhất định để đơn giản cho việc mã hoá

Có hai phương pháp lượng tử hoá: Lượng tử hoá đều và lượng tử hoákhông đều

1 Lượng tử hoá đều

Lượng tử hoá đều là chia toàn bộ dải biên độ của tín hiệu hay còn gọi làdải động của tín hiệu thành những đoạn đều nhau gọi là bước lượng tử hoá Trong đó tín hiệu sẽ thay đổi từ (-)Xmax (+) Xmax

Ký hiệu  = 2Xmax /n = const

Xmax: biên độ của tín hiệu có giá trị (-) và (+)

2Xmax: dải động của tín hiệu

n: mức lượng tử hoá

Tương ứng với mỗi bước lượng tử hoá có một bước lượng tử hoá

Ta có sơ đồ lượng tử hoá đều

H.9 Các bước lượng tử hoá đều

Kết quả là giá trị biên độ của UPAM đã được hạn chế tương ứng với sốmức điện tử Do trong quá trình lượng tử hóa đã được thực hiện phép làmtròn lấy gần đúng nên có sai số là: x /2

Vì vậy ở máy thu khôi phục tín hiệu không giống với tín hiệu banđầu gọi là méo lượng tử hoá hoặc tạp âm lượng tử hoá

Công suất tạp âm lượng tử hoá là:

Là chia bước lượng tử hoá tỷ lệ với tín hiệu

x = kx  const

k: hệ số tỷ lệ

x: tín hiệu

*Ưu điểm: do x tỷ lệ với tín hiệu x nên tạp âm lượng tử hoá

N = 2/12  const tỷ lệ theo tín hiệu, làm cho tỷ số S/N = const

Để thực hiện lượng tử hoá không đều bằng cách tìm hàm y = f(x) đểvới x là lượng tử hoá không đều: x = kx

thì với y là lượng tử hoá đều: y = 2ymax /n

Khi đó ta tiến hành lượng tử hoá đều với y, thực chất làlượng tử hoákhông đều với x

Lập tỷ sè : y/x = dy/dx = 2ymax/n.kx

dy = 2ymax/n.k dx/x

y = 1/C1 (ln + C0)

Với C1 là hằng số

C0 là hằng số tích phân

Vậy nếu x nhỏ thì y là một hàm bậc nhất của x (quan hệ giữa y và x

là tuyến tính ) Nếu x lớn sthì y là hàm log của x (quan hệ phi tuyến )

*Xây dựng đồ thị của hàm y

Trên trục y chia làm 8 phần bằng nhau lấy từ 07 Dùng 3 bít nhịphân để chia thành 8 đoạn từ 000111 Mỗi một đoạn chia thành 16 mứcđều nhau, dùng 4 bit nhị phân để biểu diễn mức trong đoạn

Vùng dương (+) của tín hiệu có 128 mức đánh số từ 0127 Để biểudiễn mã hoá 128 mức dùng 7 bit

Vung âm (-) đối xứng với vùng (+), có số mức giống nhau, chỉ khácnhau về dấu Vì vậy để mã hoá cho cả hai vùng âm, dương tín hiệu thì chỉcần sử dụng thêm một bit để mã hoá dấu

(+) mã hoá 1

(-) mã hoá 0

Như vậy tổng cộng từ mã có 8 bit

Trong thực tế sử dụng, sản xuất ra thiết bị sử dụng chức năng của hàm ygọi là thiết bị nén dải động Sử dụng thiết bị nén dải động cho phép sử dụngthực hiện lượng tử hoá đều thay cho lượng tử hoá không đều

…1/128

H

GF

ED

A

X

H.11 §å thÞ hµm y

IV MÃ HOÁ

Là quỏ trỡnh biến đổi tớn hiệu từ tương tự thành tớn hiệu số Cụ thể biếnđổi tớn hiệu từ một UPAM thành tớn hiệu nhị phõn biểu diễn giỏ trị biờn độcủa UPAM gọi là tớn hiệu số hay từ mó 8 bit

1 Mó hoỏ trực tiếp

Là đem UPAM so sỏnh trực tiếp với cỏc điện ỏp mẫu chuẩn ( 128 mức )

và tận cỏc từ mó tương ứng với mức chuẩn

Cú nhược điểm là tốc độ mó hoỏ chậm vỡ phải so sỏnh với tất cả cỏc điện

ỏp mẫu trong UPAM

2 Mó hoỏ giỏn tiếp

Cú hai phương phỏp:

2.1 Phương phỏp mó hoỏ trung gian:

Tốc độ mó hoỏ chậm vỡ phải đếm qua tất cả cỏc giỏ trị của U Tốc độ mãhoá chậm vì phải đếm qua tất cả các giá trị của UPAM nờn khụng sửdụng được

2.b Phương phỏp so sỏnh:

UPAM được so sỏnh với cỏc điện ỏp mẫu ( ký hiệu URF ) theo thứ tự từ

URFmax URfmin

- Nếu UPAM  URfi thỡ bit tương ứng bi = 1, điện ỏp mẫu URfi được duy trỡvới i là số nguyờn dương ở bộ so sỏnh để tham gia vào bước so sỏnhtiếp theo

- Nếu UPAM < URfi thỡ bit tương tứng bi = 0, điện ỏp mẫu URfi khụng đựocduy trỡ ở bộ so sỏnh

Số điện ỏp mẫu được tớnh theo cụng thức:

a Sơ đồ khối mã hoá bằng phương pháp so sánh

- URF: Là khối điện áp mẫu từ URF1 URF7 Có hai giá trị (-) và (+)

- Khối điều khiển CU: Dùng để điều khiểnnối các điện áp mẫu vào Com.Khối điều khiển gồm 8 đầu ra từ b0b7 được nối sang khối URF, nhậncác giá trị tương ứng đầu ra bé so sánh Đồng thời 8 đầu ra của CU cũngđược đưả vào 8 đầu vào song song của bộ biến đổi 8 bit song song thành

8 bit nối tiếp P/S Hết thời gian mã hoá có một xung xoá CLR xoá trạngthái của bộ nhớ CM, xoá COM và CU về trạng thái 0 để chuẩn bị cho

mã hoá cho UPAM tiếp theo Đồng thời có 8 xung đồng hồ CLK đưa vàoP/S đọc ra từ mã 8 bit nối tiếp là tín hiệu số PCM

Kết quả của quá trình điều chế PCM là tín hiệu thoại từ tương tự đã đượcbiến đổi thành tín hiệu số Biểu diễn bằng tổ hợp của một nhóm xung nhịphân gồm 8 xung gọi là một từ mã 8 bit có chu kỳ là 125s

- Tốc độ của bit thoại số PCM là:

VPCM =64Kb/s

- Độ rộng của tín hiệu thoại số là:

W = Vsè /2 = 32KHz

CHƯƠNG IV

KỸ THUẬT GHÉP KÊNH THEO THỜI GIAN

I GIỚI THIỆU CHUNG

Quá trình vận chuyển một số tín hiệu đồng thời qua một số phươngtiện truyền dẫn gọi là ghép kênh

Ghép kênh theo thời gian TDM (Time division multipluse) là thựchiện ghép nhiều tín hiệu cùng truyền dẫn và xử lý trên cùng một phươngtiện bằng một thiết bị theo một thứ tự thời gian nhất định có chu kỳ

1 Ghép theo xung PAM – xung điều biên

Thực hiện ghép sau khi lấy mẫu Các xung PAM của các tín hiệu khácnhau được lần lượt ghép vào trong khoảng thời gian của một chu kỳ lấymẫu theo một thứ tự nhất định có chu kỳ

Trong mét chu kỳ lấy mẫu Ts =125s gọi là một khung ghép

Sau khi ghép nhận được dãy xung UPAM của n tín hiệu khác nhau Phảitiến hành mã hoá dãy xung UPAM của n tín hiệu làm cho tốc độ mã hoá tănglên n lần, sẽ khó khăn cho mã hoá Vì vậy phương pháp ghép theo xungPAM hiện nay không sử dụng

2 Ghép theo tín hiệu số

Là ghép sau khi mã hoá, tín hiệu liên tục được biến đổi thành tín hiệu

số, được thể hiện bằng một chuỗi xung nhị phân (một chuỗi bit) Liên tiếpgọi là dòng số hay luồng số

Ghép theo tín hiệu số có hai cách:

a Ghép xen kẽ từng bit:

- Các dòng số được ghép lần lượt xen kẽ theo từng bit theo mét khungghép 125s

- Ghép xen bit sử dụng để ghép các dòng số tốc độ thấp thành dòng số cótốc độ cao

- Khi ghép xen bit yêu cầu các dòng số ở đầu vào thiết bị ghép phải đồng

bé ( hoặc phải có số bit bằng nhau)

Trong ghép kênh theo thời gian người ta quy ước tiêu chuẩn cho cáccấp ghép để căn cứ vào đó sản xuất ra các thiết bị có tiêu chuẩn riêng

Cấp ghép cơ sở là cấp ghép thấp nhất, cấp ghép đầu tiên dùng để ghép cáctín hiệu thoại vào một khung ghép Các cấp ghép bậc cao đều ghép từ cấpghép cơ sở

1 Cấu trúc khung ghép cơ sở của Châu Âu

Hiệp hội viễn thông Châu Âu quy định các cấp ghép cơ sở theo tiêuchuẩn sau: Là một khung ghép 125s được chia thành 32 khe thời gian (kýhiệu TS ) được đánh số từ TS0 TS31 Mét khe thời gian TS chia thành 8bit đánh số từ b0 b7 và 1TS = 3,9s

Khoảng thời gian của một bit là 488ns

Khung ghép cơ sở Châu Âu được biểu diễn bằng hình vẽ sau:

H.14 Sơ đồ khung ghép cơ sở Châu Âu

-Từ khe TS1 TS15 ghép được 15 kênh thoại số PCM

Từ khe TS17 TS31 ghép được 15 kênh thoại số

Như vậy trong khung ghép được 30 kênh thoại số PCM Vì vậykhung ghép cơ sở của Châu Âu còn goi là PCM – 30

- Khe TS0 dùng để đồng bộ khung ghép ở máy phát các tín hiệu thoạiđược ghép vào các khe thời gian trong khung ghép theo một thứ tự nhấtđịnh và có chu kỳ Ơ máy thu phải tách riêng ra từng tín hiệu thoại, vìvậy ở đầu thu phải biết được vị trí các khe thời gian trong khung ghép

…

b 0 b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6 b 7

Nhưng tín hiệu đến máy thu là ngẫu nhiên nên không thể nhận biếtchính xác được các khe thời gian, ở máy phát phải ghép vào khe TS0 làkhe đầu tiên của khung ghép

- Khe TS0 của các khung chẵn trong đa khung ghép từ mã đồng bộX001011 Khe TS0 của các khung lẻ trong đa khung ghép từ mã đồng bộX1AXXXXX

X: Là các bit chưa sử dụng, có thể dùng để trao đổi thông tin nghiệp vụ.A: Là bit thông báo đồng bộ khung từ xa

- Khe TS16 dùng để truyền báo hiệu,mỗi khe đó ghép được 2 kênh báohiệu, mỗi một kênh báo hiệu có 4 bit Để ghepa được 30 kênh báo hiệuphải ghép trong nhiều khung ghép gọi là đa khung

- Khe TS16 của khung to dùng để ghép từ mã đồng bộ đa khung là0001DXX.Trong đó D là bit thông báo đồng bộ đả khung từ xa

- Khe TS16 của các khung còn lại từ TS1 TS15 ghép được 30 kênh báohiệu

Tốc độ bit của khung ghép cơ sở Châu Âu là

VPCM – 30 = 32 khe 8bit 8000.1/s =2,048Mb/s

1 Cấu tróc khung ghép cơ sở của Mỹ – Nhật

Mét khung ghép 125s được chia thành 193 bit đánh số từ 1193 Bitđầu số 1 dùng để đồng bộ khung ghép còn gọi là bit F, 192 bit còn lại ghépđược 24 kênh thoại số PCM Vì vậy khung ghép cơ sở của Mỹ – Nhật còngọi là PCM-24 Để ghép được từ mã đồng bộ thì phải ghép trong nhiềukhung ghép vì mỗi khung ghép chỉ có một bit ghép đồng bộ, vì vậy phải tổchức đa khung

a Cấu trúc đa khung có 12 khung

Chu kỳ đa khung là 1,5ms được đánh số từ 112, các bit F của cáckhung lẻ sử dụng để ghép từ mã đồng bộ khung là 010101.Các bit F củacác khung chẵn trong đa khung để ghép từ mã đồng bé 00111S Trong đó

S là bit thông báo đồng bộ đa khung từ xa

b Cấu trúc đa khung có 24 khung

Một đa khung có 24 khung đánh số từ 124, mỗi khung có 193 bit, độdài của mỗi đa khung là 3ms Các bit đầu tiên của khung lẻ sử dụng đểđồng bộ khung.Các bit đầu tiên ở khung chẵn(4, 8,12) để đồng bộ đa

khung, Các bit đầu tiên ở khung chẵn (2, 6, 10) sử dụng để kiểm tra độ dưcủa chương trình và tăng cường khả năng giám sát lỗi.

Tốc độ khung ghép cơ sở của Mỹ – Nhật là:

VPCM – 24 =1,544 Mb/s

IV GHÉP BẬC CAO

Ghép bậc cao để tạo ra các dòng số có tốc độ cao hơn tốc độ của dòng

số cơ sở.Để tạo ra các dòng số tốc độ cao bằng cách ghép các dòng số cơ sởbằng phương pháp xen bit để tạo ra các dòng số tốc độ cao

1 Sơ đồ

2 Nguyên lý

Số liệu được đọc ra khối ghi dịch được đọc ra từ một CLK đọc, đượctạo ra từ CLK chủ qua bộ tạo CLK để tạo ra 4 bé ghi dịch của bộ dòng sốvào các CLK đọc có tốc độ ra bằng tốc độ dòng số ra như có pha chậmnhau là 1 bit Vì vậy các số liệu ở các bộ ghi dịch được đọc ra bằng tốc độdòng số ra chậm pha

Nhược điểm của ghép bậc cao là các dòng có đầu vào không giống nhaunên do ổn định của thiết bị ghép có hại

- Bé so sánh: Dùng để so sánh CLK đọc và CLK ghi ở đầu ra bé so sánhđưa đến bộ điều khiển Bộ điều khiển ,điều khiển mạch logic để thay đổiCLk đọc thay đổi theo CLK ghi

- Chức năng của bộ chèn bit: Là để thực hiện khi các dòng số đầu vàotăng thì các bit chèn mang tin, nếu tốc độ đông số đầu vào giảm, các bitchèn khôngmang tin , như vậy làm cho dòng số đầu ra ổn định

3 Phân cấp PDH theo tiêu chuẩn của Châu Âu

raVµo

30

- Cấp 2: Được ghép từ 4 luồng cấp 1, ghép được tối đa là 120 kênh thoại.Tốc độ là 8,448 Mb/s

- Cấp 3: Được ghép từ 4 luông cấp 2, ghép được tối đa là 480 kênh thoại.Tốc độ là 34,368 Mb/s, lấy gần đúng là 34 Mb/s, hoặc có thể truyềnđược một chương trình truyền hình màu nhưng phải có thiết bị nén màu

- Cấp 4: Được ghép từ 4 luồng cấp 3, ghép được tối đa là 1920 kênhthoại Tốc độ là 139,264 Mb/s, lấy gần đúng là 140 Mb/s

- Cấp 5: Được ghép từ 4 luồng cấp 4, ghép được tối đa là 7680 kênhthoại Tốc độ là 565,128 Mb/s

Trong thực tế chỉ sử dụng đến cấp 4, không sử dụng cấp 5 Việc ghép cácdòng số tốc độ thấp vào dòng số tốc độ cao phải thực hiện ghép (tách) lầnlượt theo từng cấp

4 Phân cấp PDH theo tiêu chuẩn của Bắc-Mỹ

- Cấp 4: Được ghép từ 9 luồng cấp 3, ghép được tối đa là 6048 kênhthoại Tốc độ là 405Mb/s

2

- Cấp 1-PCM24: là cấp ghép cơ sở, ghép được tối đa là 24 kênh thoại.Tốc độ là 1,544Mb/s.

- Cấp 2: Được ghép từ 4 luồng cấp 1, ghép được tối đa là 96 kênh thoại.Tốc độ là 6,312Mb/s

- Cấp 3: Được ghép từ 5 luồng cấp 2, ghép được tối đa là 480 kênh thoại.Tốc độ là 32,708Mb/s hoặc có thể truyền được một chương trình truyềnhình màu nhưng phải có thiết bị nén màu

- Cấp 4: Được ghép từ 3 luồng cấp 3, ghép được tối đa là 1440 kênhthoại Tốc độ 400Mb/s

- Cấp 5: Được ghép từ 4 luồng cấp 4, ghép được tối đa là 5760 kênhthoại.Tốc độ là 400Mb/s

Trong thực tế chỉ sử dụng đến cấp 3

3 tiêu chuẩn trên thông dụng là tiêu chuẩn của Châu Âu và Châu Mỹ,

3 phân cấp ghép xen bit nên yêu cầu các dòng số ở đầu vào thiết bị ghépphải đồng bộ, nhưng trong thực tế các dòng số ở đầu vào thiết bị ghép đượctạo ra từ cácthiết bị khác nhau nên không thể đồng bộ tuyệt đối Vì vậytrong quá trình ghép phải tiến hành hiệu chỉnh bằng cách thêm vào các bitkhông mang tin

Do có nhiều nhược điểm nên PDH không đáp ứng được yêu cầu củaviễn thông Bởi vậy một phương thức ghép và truyền dẫn mới thay thế choPDH là ghép đồng bộ và truyền dẫn đồng bộ SDH- đó là một hệ thống, mộtphương thức dùng để truyền các tín hiệu PDH trong một hệ thống đồng bộcáp quang

PHẦN II CHUYỂN MẠCH SỐ

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNGChuyển mạch dựng để thực hiện chức năng chớnh của tổng đài là tạo tuyếnđấu nối để truyền cỏc thơỡ gian thoại giữa cỏc mỏy điện thoại

1 Định nghĩa

Chuyển mạch số dựng để trao đổi thụng tin giữa cỏc khe thời gian bất

kỳ của cỏc luồng PCM vào và cỏc luồng PCM ra chuyển mạch

2 Sơ đồ khối

Tớn hiệu thoại từ mỏy điện thoại là tớn hiệu tương tự (A) qua bộ mó hoỏthành tớn hiệu số (D) Tớn hiệu này tiếp tục qua bộ ghộp kờnh để ghộp cỏckờnh thoại số vào luồng PCMV, tiếp tục qua chuyển mạch số, đầu ra cũng làcỏc luồng PCMr Tiếp tục qua bộ tỏch kờnh để tỏch cỏc kờnh ra khỏi cỏcluồng PCM Tớn hiệu được tiếp tục qua bộ giải mó để biến tớn hiệu từ sốthành tương tự (D->A) rồi đến cỏc mỏy điện thoại

Chuyển mạch số cú nhiều luồng PCMV đỏnh số từ PCMV0-> PCMVàoN-1, cúnhiều luồng PCMra đỏnh số từ PCMr0-> PCMra M-1 Đầu vào tạo ra cỏc luồngPCM dựng thiết bị ghộp kờnh MUX ghộp cỏc tớn hiệu thoại số vào một

0

Chuyển mạch số

0

H.16 Sơ đồ khối chuyển mạch số

luồng PCM có R khe thời gian đánh số từ 0 đến R-1, ở đầu chuyển mạch sửdụng thiết bị ghép kênh DEMUX để tách các luồng số PCMr thành R khethời gian riêng biệt Chuyển mạch số có các khe thời gian vào và các khethời gian ra là khác nhau Vì vậy chuyển mạch số thực hiện được chứcnăng của một tổng đài là trao đổi thông tin giữa hai máy điện thoại bất kỳ.

- Khôí đồng bộ: Dùng để điều khiển bộ ghép kênh và tách kênh làm việcnhịp nhàng để tín hiệu ra của tách kênh giống tín hiệu vào của táchkênh

3 Phân loại

Gồm hai loại chuyển mạch số cơ bản:

- Chuyển mạch theo thời gian (Time Swithing) hay chuyển mạch thờigian sè T, TSW

- Chuyển mạch theo không gian (Space Swithing) hay chuyển mạchkhông gian sè S, SSW

- Ngoài ra còn có các chuyển mạch kết hợp

CHƯƠNG II CHUYỂN MẠCH THEO THỜI GIAN TSW

Dung lượng của chuyển mạch nhỏ vì chỉ có một luồng PCMV và mộtluồng PCMr Chuyển mạch có khe thời gian vào và khe thời gian ra thayđổi nhưng luồng PCM không thay đổi hay còn gọi là chuyển mạch khe

Có hai hình thức dùng bộ trễ và dùng các bộ nhớ Thường dùng các bộnhớ

1 Sử dông bộ trễ (mạch chậm)

Các luông PCMr chuyển mạch có cùng tốc độ (cùng số khe) Vì vậy đểnối khe TS i của luồng PCMV với khe TSj của luồng PCMr thì chỉ cần giữchậm khe TSi

Nếu i < j phải giữ chậm khe TSi của PCMV mét khoảng thời gian t t = (j – i).TS

Nếu i > j phải giữ chậm khe TSi của PCMV mét khoảng thời gian:

t = (R – i + j).TS

Do có nhược điểm là kích thước chuyển mạch lớn vì có nhiều mạch trễ

và tốc độ của chuyển mạch chậm nên trong thực tế không sử dụng phươngpháp giữ chậm

Dùng để nhớ số liệu thoại trong khe thời gian của luồng PCMV và dùng

để đọc ra các số liệu của luồng PCMr

Bộ nhí BM có số ô nhớ bằng số khe thời gian của luồng PCM Có R ônhớ đánh số từ 0R – 1 Mỗi một ô nhớ dùng để nhớ số liệu thoại trong métkhe thời gian của luồng PCM

Một ô nhớ phải có 8 bit

Dung lượng của bộ nhớ là 8R bit

b Bộ nhớ điều khiển CM (Control memory)

Dùng để điều khiển quá trình ghi đọc của bộ nhớ BM

Bộ nhí CM có số ô nhớ bằng số khe thời gian của luồng PCM Có R ô nhớđánh số từ 0R – 1

Mỗi một ô nhớ dùng để nhớ các khe thời gian của luồng PCM Đểnhớ được địa chỉ cần nhớ thì số bit trong mỗi ô nhớ là log2R bit

Dung lượng của bộ nhớ là R.log2R bit

III NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

Để nối khe TSi của luồng PCMr thì số liệu của khe thời gian vào TSi

được ghi vào ô nhớ BM và được đọc ra khe TSj của PCMr Quá trình phụthuộc vào quá trình làm việc của bộ nhớ thoại BM

Tuỳ thuộc vào điều khiển quá trình ghi hoặc đọc của bộ nhớ BM Cóhai phương pháp làm việc

Phương pháp điều khiển đầu ra (Ghi vào tuần tự và đọc ra điều khiển)

Phương pháp điều khiển đầu vào (Ghi vào điều khiển và đọc ra tuần tự)

1 Phương pháp điều khiển đầu ra

a Yêu cầu

Nối khe thời gian TSi của luồng PCMV với khe thời gian TSj của luồngPCMr Mỗi một ô nhớ của bộ nhớ BM và CM liên quan với một khe thờigian của luồng PCMV , các ô nhớ sử dụng của BM và CM có cùng thứ tựvới khe thời gian của luồng PCMV

Luồng số liệu của PCMv được đưa vào đầu vào của bộ nhớ, luồngPCMr được nối với đầu ra của bộ nhớ

Đầu vào bộ nhớ CM là BUS địa chỉ từ khối điều khiển trung tâm CPUcủa tổng đài Số liệu ở đầu ra bộ nhớ CM dùng để điều khiển quá trình đọccủa bộ nhớ BM sử dụng làm CLK đọc

R-1

0 1

i (TSj)

i (TSi)