đồ án kỹ thuật điện điện tử Nghiên cứu hệ thống tổng đài NEAX-61E

Sau thời gian tìm hiểu và thực tập dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Nguyễn Hoàng Dũng, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài: Nghiên cứu hệ thống tổng đài NEAX-

Ngày nay khi công nghệ thông tin đã có những bước tiến nhảy vọt trên phạm vitoàn cầu thì để hòa nhập với thế giới theo chiến lược đón đầu những công nghệ mới.Việt Nam đã phát triển mạng lưới viễn thông của mình một cách rộng khắp với cáctổng đài số hiện đại nhập khẩu E10B, NEAX-61E, AXE Vì thế việc đi sâu tìm hiểu

về cấu trúc, nguyên lý hoạt động cũng như công nghệ chế tạo là rất cần thiết

Tổng đài NEAX-61E hiện nay đang được ứng dụng triển khai rộng rãi trongmạng lưới quốc gia Với vai trò tổng đài nội hạt cũng như chuyển tiếp đóng góp rấtlớn vào việc triển khai các dịch vụ viễn thông ngày càng đa dạng

Sau thời gian tìm hiểu và thực tập dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo

Nguyễn Hoàng Dũng, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài: Nghiên

cứu hệ thống tổng đài NEAX-61E, trong đó đi sâu vào tìm hiểu về tín hiệu báo hiệu

trong tổng đài NEAX-61E, chủ yếu tín hiệu em đề cập nhất là tín hiệu báo hiệu số 7.Tuy nhiên do thời gian và khả năng có hạn nên còn nhiều hạn chế em rất mong được

sự góp ý thêm của các thầy cô giáo để hoàn thiện hơn đề tài của em

Em xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình với các thầy cô giáo vàthầy hướng dẫn Nguyễn Hoàng Dũng đã nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Mục lục

Trang Phần I : Tổng quan về hệ thống tổng đài NEAX - 61E 4

Giới thiệu chung về cấu trúc của tổng đài số SPC 4

I Sự phát triển của mạng viễn thông 4

II.Khái quát chung tổng đài số SPC 5

III Sơ đồ khối của tổng đài điện thoại 6

Phần II : tổng quan về hệ thống neax - 61e 8

Giới thiệu chung hệ thống tổng đài NEAX-61E 8

I Vài nét về công ty NEC 8

II.Hệ thống NEAX-61E 8

1 Đặc tính hệ thống tổng đài 12

2 Phần cứng hệ thống tổng đài 12

3 Phần mềm hệ thống tổng đài 16

4 Đặc tính hệ thống 17

Phần iii: tổng quan hệ thống tín hiệu báo hiệu Trong Tổng đàI neax -61e 18

1 Định nghĩa tín hiệu báo hiệu trong tổng đài NEAX -61E` 18

2 Phân loại hệ thống tín hiệu báo hiệu 18

3 Các loại tín hiệu báo hiệu 19

4 Phương pháp tín hiệu báo hiệu số R2 23

Phần vI: nghiên cứu tổng quan về tín hiệu báo hiệu số 7 28

I Lịch sử phát triển của tín hiệu báo hiệu số 7 28

II Mạng báo hiệu kênh chung sè 7 29

1 Các thành phần của mạng báo hiệu số 7 30

2 Kiểu báo hiệu 31

3 Tuyến báo hiệu (Signalling Routc- SR) 33

4 Cấu trúc mạng báo hiệu số 7 33

III So sánh báo hiệu số 7 với mô hình OSI 33

1 Giới thiệu chung 33

2 Cấu trúc mô hình OSI tham khảo 34

3 Mô phỏng mô hình OSI với một tổ chức gửi thư 36

IV.Các khối chức năng của hệ thống báo hiệu số 7 39

1 Phần chuyển giao bản tin báo hiệu số 7 40

2 Kênh số liệu báo hiệu (Signalling data link) 41

3 Kênh báo hiệu (Signalling link level 2) 42

4 Khái niệm về các loại đơn vị bản tin cơ bản dùng trong

hệ thống báo hiệu số 7 42

5 Các thủ tục thực hiện chức năng kênh báo hiệu 43

6 Xử lý bản tin báo hiệu 45

7 Chức năng quản trị mạng báo hiệu 46

V Cấu trúc và chức năng phần điều khiển đấu nối báo hiệu SCCP 48

2 Phiên dịch đánh địa chỉ của SCCP 48

6 Phần người sử dụng (User Part UP) 52

7 Phần sử dụng điện thoại (TUP ) 52

8 Phần khách hàng ISDN

52

Phần I: tổng quan về hệ thống tổng đàI số spc Giới thiệu chung về

cấu trúc của tổng đài số SPC

I- Sự phát triển của mạng viễn thông.

Những năm 90 của thập kỷ XX đã đánh dấu sự phát triển vượt bậc của mạng lưới viễnthông quốc tế cũng như mạng lưới viễn thông Việt Nam Quá trình phát triển này được ghinhận trong việc tạo ra các dịch vụ viễn thông hiện đại và giảm giá sử dụng chúng

Hệ thống viễn thông cung cấp các dịch vụ viễn thông toàn cầu trong các lĩnh vựcthoại, số liệu và multimedia

• Phát triển các dịch vụ viễn thông: Đó là các nhân tố chuẩn hóa cấu trúc mạng

viễn thông, hệ thống giao tiếp số liệu và multimedia, tăng tính thuận tiện cho các thuêbao dẫn đến cuộc cách mạng trong các dịch vụ viễn thông, cung cấp nhiều loại hìnhdịch vụ viễn thông phong phó nhanh chóng đáp ứng đòi hỏi ngày càng cao của đờisống xã hội

•Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng.

Mặc dù rất nhiều các ứng dụng viễn thông khác đang ngày càng phát triển nhưngPSTN vẫn tiếp tục là ứng dụng chủ yếu của mạng viễn thông Xu thế phát triển củaPSTN là tiếp tục và tăng cường sử dụng chuyển mạch số và truyền dẫn số trongmạng

Ví dụ như: Hệ thống thông tin di động toàn cầu GNS, hệ thống điện thoại kỹthuật cao D- AMPS và mạng tổ ong số cá nhân

• Mạng thông minh.

Viễn thông ở thập kỷ 90 cung cấp nhiều dịch vụ hơn bao giờ hết Mạng thôngminh tập trung các trí tuệ sóng tạo thông minh và sử dụng các dịch vụ cao cấp trongtoàn mạng

• Sự phát triển trong việc quản lý mạng.

Mạng lưới viễn thông ngày càng trở nên phức tạp hơn Ra đời những kiểu mẫu

và các công cụ quản lý mạng phức tạp Những công cụ này cho phép những nhà cung

cấp mạng lưới định kế hoạch và điều khiển (thường là trong hệ thống thời gian thực).Một trong những công cụ này là mạng quản lý viễn thông (TMN), dựa trên quản lýtập trung hóa

•Phát triển công nghệ.

Có rất nhiều sự phát triển trong mạng thông tin Xét về mạch truyền dẫn, côngnghệ SDH, quy chuẩn nhiều chuyển giao tiếp trong phân kênh và truyền dẫn xa hơnnữa, chuyển mạch được điều khiển từ xa của nguồn truyền dẫn bằng phương pháp nốithông số sẽ thay thế công việc này từ lâu vẫn làm thủ công nối cáp

Vì một chuyển mạch và truy cập, các mạch điện chuyển mạch cổ điển sẽ đượcthay thế bằng chuyển mạch gói dựa trên kiểu truyền không đồng bộ ATM Ngoài ra

xu thế hiện nay là tăng cường sử dụng kỹ thuật Radio và cáp trong mạng truy nhập

Tổng đài số SPC là tổng đài số được điều khiển bằng chương trình lưu trữ sẵn.Trong tổng đài SPC, một máy tính được sử dụng làm bộ điều khiển và việc vận hànhchuyển mạch được thực hiện bằng chươngtrình hoặc số liệu lưu trong bộ nhớ

* Các ưu điểm của tổng đài số SPC.

+ Độ linh hoạt cao: Trong một tổng đài số SPC, phần cứng điều khiển bởi cácchương trình phần mềm và dữ liệu điều khiển đã lưu trữ này có thể thay đổi được.Phần mềm này có đặc điểm là có thể thích nghi với mọi chức năng của tổng đài nộihạt như đánh số cho thuê bao tính cước, định tuyến cuộc gọi, các kiểu cuộc gọi yêucầu, quản lý

+ Cung cấp các dịch vụ cho thuê bao: Tổng đài SPC có thể cung cấp cho thuê baocác dịch vụ rất đa dạng như quay số tắt, chuyển cuộc gọi, rung chuông lại ngay khimáy rỗi, cuộc gọi cảnh báo tự động, không cho gọi vào hoặc gọi ra, cung cấp hóa đơntính cước chi tiết, xác định cuộc gọi có mục đích xấu

+ Có khả năng tương thích với các dịch vụ phi điện thoại

+ Có các phương tiện thuận lợi cho quản lý.

+ Tốc độ thiết lập cuộc gọi nhanh.

+ Kích thước của tổng đài nhỏ hơn tổng đài cơ rất nhiều nên tiết kiệm được diện tích.

+ Dễ dàng vận hành bảo dưỡng: Với sự tiến bộ của công nghệ mạch bán dẫn, các

chức năng của tổng đài số SPC đã rất phát triển và phần điều khiển đã được chế tạogọi hơn với tốc độ hoạt động cao hơn Tuy nhiên, theo yêu cầu phát triển đa dạng các

dịch vụ thì chương trình phần mềm trở nên lớn hơn

sơ đồ khối tổng đàI đIện thoại.

Giao tiếp Giao tiếp

thuê bao thuê bao

* Nội dung công việc:

- Các khối có chức năng gì khi hoạt động trên toàn bộ hệ thống thông tin

- Sự hoạt động của các khối (tổng đài) thông qua quá trình xử lý thiết bị theo tiếnhành điều chỉnh

ChuyÓn M¹ch

B¸o hiÖu

®IÒu khiÓn

• Giải thích

1) Khối chuyển mạch: có chức năng thực hiện thiết lập giữa một đầu và bất kỳ.

Đối với hệ thống chuyển mạch số để thiết lập tuyến nối cả hai hướng: hướng đi vàhướng về (chuyển mạch 4 dây)

2) Khối báo hiệu: Thực hiện trao đổi các thông tin báo hiệu thuê bao, thông tin

báo hiệu đường trung kế liên dài để phục vụ cho quá trình thiết lập, giải phóng Cáccuộc gọi thông tin này được trao đổi điều khiển, thực hiện quá trình xử lý cuộc gọi(quá trình tìm chọn và thiết lập, giải phóng tuyến nối cho cuộc gọi)

3) Báo hiệu thuê bao: Đó là thông tin báo hiệu về âm báo như âm mời quay số,

âm báo bận, âm báo tắc nghẽn, hồi âm chuông, xung tính cước 12kHz, 16kHz , từtổng đài tới

4) Báo hiệu trung kế: Quá trình trao đổi các thông tin về các đường trung kế

(Rỗi, bận, giải phóng, thông tin địa chỉ, thông tin cước, quản trị mạng )

5) Khối điều khiển: Khối có chức năng xử lý các thông tin từ các khối báo hiệu

đưa tới để thiết lập hoặc giải phóng cuộc gọi Các cuộc gọi nội hạt, cuộc gọi ra, gọivào, gọi chuyển tiếp Thực hiện tính cước cho các cuộc gọi, thực hiện chức nănggiao tiếp người - máy, cặp nhật dữ liệu Ngoài ra khối điều khiển còn có chức năngthuộc về khai thác bảo dưỡng hệ thống để đảm bảo sao cho hệ thống hoạt động tin cậytrong thời gian dài

PHẦN II: TỔNG QUAN HỆ THỐNG NEAX - 61E

Giới thiệu chung hệ thống tổng đài NEAX-61E

I- Vài nét về công ty NEC

Hệ thống tổng đài NEAX-61E là một trong những sản phẩm do công ty NECcủa Nhật Bản sản xuất Công ty NEC được thành lập năm 1989 với tư cách sảnxuất và nhập khẩu các thiết bị thông tin, trong đó bao gồm tổng đài và các thiết bịliên quan đến điện thoại Với hơn 90 năm kinh nghiệm của mình, NEC ngày càngphát triển và đã tiến vào lĩnh vực mới nhưng các thiết bị tổng đài điện thoại màvẫn luôn đóng vai trò quan trọng với công ty

Ngày nay NEC là một công ty điện tử quốc tế sản xuất trên 1500 sản phẩm cácloại và đang được bán ở trên 140 nước khác nhau NEC luôn có sự phối hợp cânbằng giữa 4 lĩnh vực chủ yếu sau:

⊗Thông tin

⊗ Máy tính

⊗ Các thiết điện tử

⊗ Điện tử gia dông

Quan điểm lần đầu tiên được NEC đưa vào năm 1977 , nó đề cập đến sự tíchhợp giữa lĩnh vực máy tính - Computer và thông tin -Communication được đặctrưng hóa bởi quá trình hóa số thông tin, quá trình xử lý dữ liệu phân bố và nhữngtiến bộ trong công nghệ vi điện tử NEC là một trong rất Ýt các công ty trên thếgiới đã thành công trong việc cung cấp một phạm vi rộng lớn các thiết bị điện tửtren tất cả các lĩnh vực

Trong thực tế, 3 năm trở lại đây, NEC trở thành một trong 5 nhà cung cấp đứngđầu thế giới về: Viễn thông, máy tính và chất bán dẫn, là công ty duy nhất thànhcông trên cả 3 lĩnh vực trên Điều này tạo ra cho công ty này một vị trí độc nhất và

nó cũng khẳng định sự kết tinh của các thành tựu công nghệ đã đạt được trong cácsản phẩm của công ty

Ii- hệ thống neax - 61e

NEAX-61E là một hệ thống tổng đài số linh hoạt có dung lượng lớn được thiết

kế để đáp ứng yêu cầu về một loạt các ứng dụng mạng Nó cũng là một hệ thốngchuyển mạch số ghép kênh phân chia theo thời gian và được điều khiển bằngchương trình ghi sẵn Bởi vậy, hệ thống NEAX - 61E sử dụng những công nghệ mới nhất trong lĩnh vực điện tử viễn thông và máy tính

Do sử dụng công nghệ bán dẫn mới nhất, bao gồm cấu trúc khối có mật độ hàngắn cao và tích hợp nên NEAX- 61E giảm nhỏ được về mặt cấu trúc vật lý và kinh

tế hơn so với các hệ thống thường Các đặc điểm như là điều khiển đa xử lý mộtmạng Non - blocking là chủ yếu đã tạo nên một sự lựa chọn hoàn hảo cho một hệthống tổng đài mới cũng như việc mở rộng tổng đài hiện có Đem lại nhiều tínhnăng ưu việt của hệ thống CÊu trúc nhỏ gọn, xử lý nhanh và an toàn v.v đem lạihiệu quả kinh tế cao và linh hoạt khi sử dụng hệ thống

Hệ thống có miền ứng dụng rất lớn cho ứng dụng chuyển mạch Nó cung cấpnhiều cấu hình khác nhau cho các khu vực dân cư khác nhau Cấu hình cực lớncho các chuyển mạch quốc tế ints (các cấu hình vừa và nhỏ cho các tổng đài nộihạt LS (Local switch), đường liên tỉnh TS, hỗn hợp nội hạt / đường dài TLS Hơnnữa họ tổng đài NEAX- 61E có thể cung cấp chức năng chuyển mạch cho các hệthống đặc biệt

∗ Hệ thống mạng số đa dịch vụ isdn

∗ Hệ thống chuyển mạch vệ tinh biển quốc tế inmasat

∗ Hệ thống vệ tinh khu vực quốc gia.

∗ Hệ thống chuyển mạch MobikemTS.

∗ Hệ thống nhắn tin

∗ Hệ thống trợ giúp lưu lượng TASS

Hình 2: Các miền áp dụng của tổng đàI NEAX -61E

Bộ thông tin thuê

512 bàn điều hành

27000 Erlangs 27.000 Erlangs

1000.000 BHCA 700.000 BHCA

Hình 2: Các ứng dụng của hệ thống NEAX – 61E

Trong đó

TASS : Hệ thống dịch vụ chuyển tiếp lưu lượng

RLU : Khối tập trung thuê bao

RSU : Khối chuyển mạch xa

INMSAI : Hệ thống vệ tinh cổng quốc tế

NEAX61E

TASS

RSURLU

DOMSAT : Vệ tinh nội hạt

LS : Tổng đài nội hạt TLS : Tổng đài nội hạt Và liờn tỉnh kết hợp

TS : Tổng đài liờn tỉnh

MS : Tổng đài chuyển tiếp INTS : Hệ thống chuyển mạch cổng quốc tế

1 Đặc tớnh hệ thống tổng đài.

Kiểu cấu trỳc của hệ thống tổng đài NEAX - 61E là kiểu cấu trỳc theo kiểu khối

lớp Chia thành cỏc lớp điều khiển và cỏc khối chức năng tương đối độc lập theokiểu Module Một hệ thống NEAX - 61E cú thể đỏp ứng dung lượng lớn thụng quaquỏ trỡnh sử dụng hệ thống xử lý đa năng, đỏp ứng lượng nhỏ thụng qua hệ thống vệtinh và cỏc bộ tập trung đường dõy thuờ bao xa Hệ thống trang bị cỏc bộ vi xử lý đanăng Cỏc bộ vi xử lý được điều khiển theo hướng Module húa, phục vụ cỏc Modulechuyờn dụng, đồng thời quy chuẩn cỏc giao tiếp tớn hiệu để đơn giản nhất trong quỏtrỡnh kết nối cỏc thành phần hệ thống thành một hệ thống độc lập và tỡm lỗi đơn giảntrong quỏ trỡnh vận hành, bảo dưỡng

Hệ thống tổng đài NEAX -61E luụn là hệ thống mở và trong quỏ trỡnh phỏt triển

luụn cú xu hướng tiến tới mạng ISDN (Intergrated Service digital Network)

2 Phần cứng hệ thống chia thành 4 phõn hệ:

•Phõn hệ ứng dụng.

•Phõn hệ chuyển mạch.

•Phõn hệ xử lý.

•Phõn hệ vận hành và bảo dưỡng

•Cấu hỡnh tổng quỏt của hệ thống được minh họa hỡnh.3

Phõn hệ ứng dụng Phõn hệ chuyển mạch

120 CH/ 128 TS

Giao diện Bus xử lý

Giao diện đờng dây thuê bao

Giao diện trung kế

Giao diện bàn điều hành Mạng chuyển mạch số

Phân hệ vận hành và bảo dưỡng Phân hệ xử lý Giao diện Bus I/O tiêu chuẩn

a) Phân hệ ứng dụng thoại chứa các giao diện cơ bản giữa mạng thoại bên ngoài

và phân hệ chuyển mạch cũng như là phân hệ xử lý

b) Các giao diện chuyển mạch:

1 Giao diện chuyển mạch thuê bao Analog

2 Giao diện chuyển mạch trung kế Analog

3 Giao diện chuyển mạch hệ thống tổng đài vệ tinh

4 Giao diện chuyển mạch báo hiệu kênh chung

5 Giao diện chuyển mạch trung kế phục vụ

6 Giao diện chuyển mạch bàn điện thoại viên

Sơ đồ khối cỏc giao diện cơ bản của phõn hệ chuyển mạch

Giao diện đường dõy thuờ bao tương tự Giao diện trung kế tương tự

Tới Tới TDNW TDNW

Tới tổng đài khỏc

đường tương tự

To

Tới TDNW

P M U X

Mạch điện

đờng dây

t-ơng tự

M U X

P M U X

Giao diện trung kế số

P

M U

Mạch điện giao diện truyền dẫn

Mạch điện giao diện truyền dẫn

Bộ điều khiển

Giao diện sơ đồ khối cơ bản phân hệ chuyển mạch

Nội dung công việc:

- Các khối có chức năng gì khi hoạt động trên thông tin

Giao diÖn bµn ®iÒu hµnh viªn

Ph©n hÖ vËn Ph©n hÖ hµnh vµ b¶o bé xö lý dìng.

* Giao diện đường dây chuyển mạch thuê bao tương tự sử dụng mạch đầu cuối là(mạch đường dây thuê bao LC) để điều khiển chức năng biến đổi tín hiệu tương tự(tín hiệu tiếng nói) trên đường dây thuê bao thành tín hiệu (hướng phát) số và hoànbiến đổi ngược lại tín hiệu đó (hướng thu) Mạch đường dây thuê bao, bao gồm: + Chuyển mạch đường dây thuê bao công cộng, đường CO (Central Office Line)cho tổng đài cơ quan và mạch thuê bao thường.

+ Chuyển mạch đường dây thuê bao cung cấp các chức năng sau: (viết tắt làBORSCHT)

B : Cung cấp nguồn cho chuyển mạch đường dây thuê bao (Battery Feed)

O : Bảo vệ quá áp (Over Voltage)

R : Chuyển mạch cung cấp dòng chuông

S : Giám sát trạng thái đường dây thuê bao (Supervisor)

C: Chuyển mạch mã hóa và giải mã (Code and Decode)

H : Sai động (chuyển đổi dây thành 4 dây và ngược lại -Hybrid)

T : Kiểm tra (Testing)

Với việc sử dụng công nghệ ISL những IC mới nhất và những Role mini nên có từ

4 đến 8 mạch đường dây thuê bao được đặt trên 1 CARD, gồm các bộ mã hóa và giải

mã, và những mạch giao tiếp điều khiển Vì lưu lượng của một thuê bao thấp nên cầnthiết phải có một bộ để tập trung lượng trước khi thực hiện ghép kênh Hệ số tập trung

có thể thay đổi cho hợp với lưu lượng (1, 1 : 1 8, 5: 1)

* Giao diện trung kế tương tự.

Giao diện trung kế tương tự sử dụng để kết nối với các tổng đài khác sử dụngphương thức Analog để truyền thông tin Trung kế tương tự được chia thành trung kế

ra, trung kế vào và trung kế hai hướng tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng Tínhiệu từ 1 mạch trung kế tương tự được biến đổi thành tín hiệu PCM bởi bộ mã hóa /giải mã CODEC không cần tập trung Sau đó tín hiệu PCM được đưa tới khối ghépkênh sơ cấp (PMUX) và được ghép thành 120 kênh (120 kênh thoại / 128 kênh).Ngoài ra giao diện trung kế tương tự còn cung cấp các chức năng điều khiển chonhững đường trung kế đặc biệt ví dụ như các trung kế phục vụ cấp âm

* Giao diện trung kế số.

Giao diện trung kế số kết nối với hệ truyền dẫn số PCM với các tổng đài khác và tới

mạng chuyển mạch của chính hệ thống

Tùy thuộc vào phương pháp mã hóa áp dụng cho hệ thống, có thể có 4 đường PCM

30 kênh thoại,hoặc 5 đường PCM 24 kênh thoại giao tiếp với giao diện trung kế ITD(Digital Trunk Interface) Các đầu ra của ITD được ghép kênh bởi PMUX thành 120kênh trước khi đến mạng chuyển mạch của tổng đài

* Giao diện hệ thống vệ tinh

Trong cấu hình hệ thống chuyển mạch vệ tinh, hệ thống có các giao diện đường

dây nằm trong khối chuyển mạch từ xa RSU (Remote Switching Unit) hoặc bộ tậptrung thuê bao xa (Remote Line Unit) kết nối với các thuê bao tại các vùng xa CácRSU và RLU nối với hệ thống chuyển mạch ở tổng đài bằng đường PCM

Chức năng của các mạch đầu cuối và mạch giao diện là tổ hợp trong mạch giaodiện truyền dẫn số IDT Sử dụng cấu hình này, hệ thống chủ có thể xử lý các cuộc gọibằng những chương trình điều khiển cho dù thuê bao đang được nối tới hệ thống tổngđài chủ hay hệ thống tổng đài vệ tinh

* Giao diện trung kế phục vụ.

Giao diện trung kế phục vụ gồm những mạch để phát Tone và tạo báo hiệu Giao

diện này chứa các chức năng khác nhau: Phát tần số, nhận và gửi báo hiệu thanh ghi

* Chuyển mạch giao diện bàn điện thoại viên.

Giao diện này được sử dụng trong hệ thống chuyển mạch liên tỉnh hoặc quốc tế.

Nó nối thuê bao chủ gọi tới thuê bao bị gọi hoặc một trong hai thuê bao tới bàn điệnthoại viên OP; hoặc nối cả hai thuê bao tới bàn OP (nối ba khu vực) qua mạng chuyểnmạch và phiến mạch trung kế Các dịch vụ khác nhau bao gồm các cuộc gọi trạm tớitrạm, thuê bao cá nhân tới thuê bao cá nhân và các cuộc gọi thuê bao bị gọi trả tiềncước Dịch vụ được thực hiện nhờ giao diện bàn điện thoại viên có trang bị những bàndịch vụ trợ giúp Tùy theo yêu cầu của khách hàng, trong một hệ thống NEAX - 61E

có tối đa 512 bàn điện thoại viên OP

3 Phần mềm hệ thống

Phần mềm điều khiển hệ thống dựa trên các Module phần mềm, chức năng thiết

kế theo hướng Module

•Cấu trúc đặc trưng của hệ xử lý đa năng như sau:

+ Chuyển mạch theo các chương trình ghi sẵn (SPC)

+ Kiểu cấu trúc Module cả phần cứng và phần mềm

+ Điều khiển xử lý theo các phương thức linh hoạt

+ Cấu trúc mạng chuyển mạch TSST

+ Sử dụng công nghệ bán dẫn tiên tiến

+ Các chức năng chuẩn đoán cho từng Module tách rời

+ Tự động bảo vệ số liệu thông qua quá trình Backup số liệu

+ Ghép đường dữ liệu Digital hiệu suất cao

+ Cấu hình tiêu chuẩn phù hợp với khuyến nghị của CCITT

Hệ thống được phối ghép bởi 22 mạng chuyển mạch đơn lẻ và thực hiện xử lýliên thông giữa các tầng S để dễ dàng xử lý dung lượng kém.

Chức năng điều khiển chuyển mạch được tách thành 2 kiểu:

+ Kiểu phụ thuộc: Liên quan tới mạng (phương thức báo hiệu) hoặc phụ thuộcvào phần cứng của tổng đài

+ KiÓu không phụ thuộc: Chức năng xử lý logic, xử lý điều khiển trạng tháicuộc gọi

∗ Hệ thống báo hiệu

Trong tổng đài NEAX - 61E phù hợp với các tiêu chuẩn của mạng lưới phù hợpvới các tiêu chuẩn Châu Âu CEPT và tiêu chuẩn ở Mỹ NA

∗Các mạch đầu cuối trung kế tương tự

∗Hệ thống NEAX - 61E có nhiều mạch trung kế khác nhau để giao tiếp với cáctổng đài khác Các mạch trung kế tương tự cũng được lắp đặc trong hệ thống, trung kếnày có thể truyền báo hiệu xung thập phân(DP), đa tần (MF), đa tần bắt buộc(MFC)cho các hướng trung kế tương tự

Phần iii: Tổng quan hệ thống tín hiệu báo hiệu

Trong tổng đàI neax- 61ecác vấn đề tín hiệu báo hiệu

1- Định nghĩa tín hiệu báo hiệu trong tổng đài NAEX - 61E.

Trong mạng viễn thông, tín hiệu báo hiệu được coi như là một phương tiện đểtrao đổi thông tin và các lệnh từ điểm này đến điểm khác, các thông tin và các lệnhliên quan đến quá trình thiết lập giám sát và giải phóng cuộc gọi

2- Phân loại hệ thống tín hiệu báo hiệu.

Thông thường hệ thống tín hiệu báo hiệu được chia làm 2 loại là:

a Báo hiệu thuê bao

b Báo hiệu trung kế tổng đài

* Báo hiệu thuê bao là báo hiệu giữa thiết bị đầu cuối là máy điện thoại

* Báo hiệu trung kế là quá trình báo hiệu giữa các tổng đài với nhau Ta có sơ

đồ tổng quan về hệ thống

Phân chia tín hiệu báo hiệu

Nội dung công việc:

Chức năng của các khối được làm nhiệm vụ ra sao?

Báo hiệu trung kế gồm 2 loại đó là:

+ Báo hiệu kênh kết hợp CAS (báo hiệu kênh riêng)

+ Báo hiệu kênh chung CCS

Báo hiệu kênh kết hợp là hệ thống báo hiệu mà trong đó thông tin báo hiệu nằmtrong kênh thoại hoặc trong kênh có liên quan chặt chẽ với kênh thoại

Báo hiệu kênh chung là hệ thống báo hiệu mà trong đó thông tin báo hiệu nằmtrong một kênh thoại Kênh báo hiệu này được sử dụng chung để báo hiệu cho một sốlớn các kênh thoại

3 Các loại tín hiệu báo hiệu

Có thể tổng quát các loại tín hiệu báo hiệu như sau:

* Báo hiệu giám sát

Báo hiệu giám sát được sử dụng để nhận biết sự thay đổi về trạng trạng thái củađường dây thuê bao hoặc trung kế (bao gồm các tín hiệu như nhấc máy, chiếm nhấcmáy trả lời, trạng thái đường dây bận, rỗi, giải phóng ) Các tín hiệu giám sát có thể

ở trạng thái có dòng hoặc là các mã nhị phân đặc trưng cho từng trang thái

* Báo hiệu tìm chọn

Báo hiệu này liên quan chặt chẽ đến quá trình xử lý cuộc gọi như trao đổi cácthông tin địa chỉ, đặc tính thuê bao trong quá trình báo hiệu, báo hiệu tìm chọn phảiđược thực hiện một khoảng thời gian xác định thường trực gọi là thời gian trễ quay sè(PDD- Post Delay Dialling) đó là khoảng thời gian được xác định từ khi thuê bao chủgọi phát xong các con số địa chỉ thuê bao bị gọi cho đến khi nhận được hồi âmchuông, yêu cầu thời gian trễ PDD phải càng nhỏ càng tốt

Ngoài ra yêu cầu đối với hệ thống báo hiệu mà cụ thể là báo hiệu tìm chọn phải

có độ tin cậy cao, tốc độ báo hiệu nhanh, hiệu quả Việc tổ chức một mạng báo hiệuhoàn thiện cho phép giảm đáng kể thời gian báo hiệu

* Báo hiệu khai thác, bảo dưỡng mạng

Báo hiệu giám sát, báo hiệu tìm chọn liên quan trực tiếp đến quá trình xử lý cuộcgọi liên dài Còn báo hiệu quản lý mạng thì phục vụ cho việc khai thác, duy trì sự hoạtđộng của mạng lưới Các tín hiệu báo hiệu hoàn thiện biết sau:

+ Nhận biết và trao đổi thông tin về trạng thái tắc nghẽn của mạng

+ Thông báo về trạng thái thiết bị, đường trung kế

+ Cung cấp các thông tin tính cước

+ Cung cấp các thông tin về lỗi trong quá trình truyền thông tin báo hiệu

3.1- Bỏo hiệu thuờ bao và tổng đài nội hạt

 

Tín hiệu nhấc mỏy

Âm mời quay số

Hồi õm chuụng Tớn hiệu chuụng gọi

⊗Tớn hiệu nhấc mỏy: Để thực hiện cuộc gọi, thuờ bao chủ gọi nhấc Động tỏc

này tạo ra một tớn hiệu gửi đến tổng đài (cú dũng điện mạch vũng trờn đường dõy thuờbao khoảng 20 mA)

⊗Tớn hiệu quay số: Khi thuờ bao nghe được õm mời quay số (dial tone), thuờ

bao thực hiện phỏt thụng tin địa chỉ cú thể là xung thập phõn hoặc xung đa tần DTMF.Tại tổng đài cú thiết bị thu tương ứng để thu cỏc thụng tin địa chỉ này

⊗Tớn hiệu đốn chớp (Flash), (chập nhả nhanh tiếp điểm tổ hợp):

Trong quỏ trỡnh đàm thoại, thuờ bao cú thể sử dụng một số dịch vụ đặc biệt bằng cỏch

ấn phớm Flash Khi đú mạch vũng đường dõy thuờ bao sẽ bị cắt mạch trong một

Thuê bao

Các thông tin địa chỉ

Thuê bao B

khoảng thời gian nhất định Tổng đài xác định được trạng thái này biết rằng thuê bao

sử dụng dịch vụ đặc biệt

b) Báo hiệu tổng đài thuê báo.

⊗ Thông tin báo hiệu theo hướng từ tổng đài tới thuê bao có một số loại nhưsau:

Dòng chuông 25Hz, 75- 90 Volts: dòng chuông được cung cấp tới thuê bao bị gọi đến

để thông báo cho thuê bao bị gọi biết

Các loại âm báo + Âm mời quay sè: Là âm liên tục để thông báo với thuê bao chủ gọi có quyền

thiết lập liên tục Lúc này thuê bao có thể bắt đầu quay sè Khi thuê bao quay con sốđầu tiên, tổng đài sẽ cặp mạch điện cấp âm mời quay sè

+ Hồi âm chuông : Để thông báo cho thuê bao chủ gọi biết là thuê bao bị gọi

đang chuyển tổng đài gửi một loại âm báo - gọi là âm chuông.Khi thuê bao bị gọinhấc máy trả lời, tổng đài sẽ cắt mạch điện cấp hồi âm chuông

+ Âm báo bận : Thuê bao chủ gọi sẽ nghe một loại âm báo đó là âm ngắt quãng

theo nhịp nhanh để thông báo rằng thuê bao bị gọi đang bận hoặc bị hỏng không cókhả năng đấu nối tới được

+ Âm báo tắc nghẽn : Khi thuê bao thiết lập cuộc gọi ra trên đường trung kế,

nếu không chiếm được một trung kế rỗi cho một cuộc gọi ra đó thì tổng đài thiết lậpđấu nối (âm báo tắc nghẽn) tới thuê bao chủ gọi Ngoài ra tổng đài còn cung cấp chothuê bao một số các loại âm báo và bản tin thông báo khác Tất cả các loại âm báo đóđều được số hóa và lưu trữ trong vi mạch ERPOM, mỗi một âm báo chiếm một vùngnhớ nhất định trong vi mạch

Âm báo Nhịp thời gian Tần số

Âm mời quay sè

H.6: Các âm báo theo khuyến nghị của CCIT

3.2- Báo hiệu trung kế liên đài.

ở hệ thống báo hiệu truyền thông, khi thuê bao muốn thiết lập cuộc gọi liên đài,

tại tổng đài chủ gọi phải thực hiện quá trình báo hiệu với tổng đài bị gọi( tổng đàichứa thuê bao bị gọi hay còn gọi là tổng đài kết cuối) Quá trình báo hiệu đó đượcphân chia làm 2 tiến trình báo hiệu:

+ Báo hiệu đường(Line Signalling).

+ Báo hiệu ghi phát (Register Signalling - báo hiệu thanh ghi).

Báo hiệu đường là để trao đổi báo hiệu về trạng thái đường trung kế, sự chiếmdùng, xác nhận chiếm dùng và giải tỏa tuyến nối Còn báo hiệu ghi phát để báo hiệu

về các thông tin địa chỉ, các đặc tính thuê bao, các yêu cầu về phát thông tin địa chỉ,thay đổi nhóm báo hiệu, trạng thái thuê bao

Hình vẽ sau sẽ mô tả các thông tin báo hiệu cơ bản được sử dụng trong quá trình

thiết lập cuộc gọi liên đài (báo hiệu giữa các tổng đài).

Xóa hướng đi

Hình 7: Báo hiệu giữa các tổng đài

Hiện nay phương thức báo hiệu truyền thông được sử dụng ở mạng viễn thôngViệt Nam, chủ yếu là báo hiệu kết hợp CAS theo tiêu chuẩn báo hiệu R2 và báo hiệuR7(CCITT)

4 Phương pháp tín hiệu báo hiệu số R2

Đây là tín hiệu báo hiệu kênh kết hợp và một số ví dụ điển hình là phương pháttín hiệu R2 (MEC)

Phương pháp tín hiệu này đã được ITU- T tiêu chuẩn hóa năm 1968 Nó có thểđược phân loại thêm vào báo hiệu giám sát và báo hiệu chọn lọc

a) Báo hiệu giám sát trong tín hiệu R2.

Tæng

C¸c con sè thuª bao B

Là những tín hiệu giám sát được chuyển tới hệ thống chuyển mạch tùy theo cáctrạng thái thay đổi của mạng xảy ra ở cả hai đầu của đường gọi, ví dụ như :

•Rỗi (Idle): đường trung kế sẵn sàng để sử dụng

•Chiếm (Seizure): tín hiệu báo rằng hệ thống chuyển mạch phía chủ gọi đãchiếm đường trung kế tới hệ thống chuyển mạch phía bị gọi

•Chấp nhận chiếm (Seizure ackwledgement): tín hiệu thông báo xác nhận tínhiệu chiếm của hệ thống chuyển mạch phía chủ gọi

•Trả / Xung đo ( Answer/ meter ): tín hiệu báo trả lời của máy thuê bao bịgọi cho hệ thống chuyển mạch phía chủ gọi

• Xung tính cước/ Chấp nhận chiếm (Metering / Seizue ackwledgement): tínhiệu liên quan tới xung tính cước của điện thoại công cộng Đôi khi dùng làm tínhiệu báo chiếm

• Xóa về (Clear back): Tín hiệu thông báo tới hệ thống chuyển mạch phíachủ gọi rằng thuê bao bị gọi đã đặt máy

•Xóa đi (Clear forward): Tín hiệu thông báo tới hệ thống chuyển mạch phía

bị gọi rằng thuê bao chủ gọi đã đặt máy

•Khóa: tín hiệu báo rằng tín hiệu tương ứng không thể đưa ra ngoài được

b) Tín hiệu lựa chọn

Tín hiệu lựa chọn xem xét số của máy thuê bao bị gọi Trên cơ sở đó có thể xácđịnh được vị trí của máy thuê bao bị gọi, 15 tín hiệu hướng đi và 15 tín hiệu hướng vềđược tạo ra bằng cách sử dụng kết hợp tần số của 2 trong sè 6 tần số trong băng đểtruyền và nhận các loại thông tin khác nhau

• Tín hiệu hướng đi: Phân loại vào nhóm I, II: I-1, I-2 I-15

II-1, II-2 II-15

• Tín hiệu hướng về: Phân loại vào nhóm A, B: A-1, A-2 A-15

B-1, B-2 B-15

Có 15 tín hiệu hướng đi trong nhóm I và 15 trong nhóm II Tín hiệu nhóm I chủyếu là thể hiện các số của máy thuê bao bị gọi Tín hiệu đầu tiên trên chuỗi báo hiệuphát đi được diễn giải là tín hiệu nhóm I Cũng như vậy tín hiệu về đầu tiên được diễngiải là tín hiệu nhóm A Sử dụng tín hiệu về cũng thế (A-3, A-5) thì có thể thực hiệnđược việc chuyển đổi từ nhóm I sang nhóm II Khi được chuyển đổi sang nhóm IIbằng tín hiệu về A-5, thì có thể chuyển đổi được sang nhóm I Việc chuyển đổi từnhóm A sang nhóm B chỉ có thể thực hiện được với tín hiệu về A-3 Mét khi đãchuyển sang nhóm B thì không thể chuyển sang nhóm A được

Hình 8: Các tín hiệu

• Tín hiệu đi nhóm i

Trong nhãm I, có 2 ý nghĩa như trong bảng các tín hiệu

Tín hiệu I-1 hay I-10

Nói chung, chúng tương ứng với chữ số của máy thuê bao bị gọi

(I-1=1; I-2=2, I-9=9; I-10=0)

Đối với những cuộc gọi quốc tế, ngôn ngữ chữ số được sử dụng đủ nối với điệnbáo viên, cụ thể khi cuộc gọi quốc tế kết thúc ở tổng đài cuối (ý nghĩa 1) Nếu khôngcần tới ngôn ngữ, chúng được sử dụng như là những chữ số phân biệt để thực hiệnnhững tổng đài cuối Chúng chỉ được truyền đi khi hệ thống chuyển mạch Rơle quốc

tế yêu cầu những chữ số phân biệt và ngôn ngữ bằng tín hiệu hướng về A-12

• Tín hiệu hướng về: Do các hệ thống tạo ra (không kể các máy thuê bao).

+ Nhóm A tín hiệu hướng về: Tạo ra tín hiệu hướng đi của nhóm I hoặc tín hiệuhướng đi của nhóm II cho những trường hợp đặc biệt Chúng thể hiện những yêu cầu

về số thuê bao bị gọi vào nhận thông báo đầy đủ

+ Nhóm B tín hiệu hướng về: Được chuyển đổi bằng tín hiệu hướng đi nhóm IIhay tín hiệu Chúng thể hiện thông tin về trạng thái của những máy thuê bao và thiết

bị chuyển mạch của các hệ thống chuyển mạch

I-4 Ngôn ngữ: Nga Chữ sè 4

I-5 Ngôn ngữ: Tây ban nha Chữ sè 5

(cần bộ triệt nửa âm dội O/ G)

Truy nhập I/ C điện báo viên ( mã11)

I-12 Chỉ thị mã nước (không cần

bộ triệt nửa âm dội)

Truy nhập tới điện báo viên tri hoãn (mã 12) yêu cầu không được chấp nhận

I-13 Chỉ thị gọi thử (gọi bằng thiết

bị đo thử tự động)

Truy nhập tới thiết bị thử( mã 13) không kể nối với vệ tinh

I-14 Chỉ thị mã cước (gắn bộ triệt

nửa âm dội O/G)

Cần bộ triệt nửa âm dội I/C kể

cả nối với vệ tinh

I-15 Dự phòng Chấm dứt xung (mã15) chấm

dứt nhận dạng

Bảng Nhóm I tín hiệu hướng đi

Phần iV nghiên cứu tổng quan về tín hiệu

báo hiệu số 7

i- Lịch sử phát triển của tín hiệu báo hiệu số 7

Trong những năm 1960 khi tổng đài được điều khiển bằng chương trình lưu trữ(SPC) được đưa vào sử dụng trên mạng viễn thông, thì rõ ràng cần một phương thứcbáo hiệu mới có nhiều đặc tính ưu việt hơn so với hệ thống báo hiệu cổ điển Đó là

hệ thống báo hiệu kênh chung (CCS)

Hệ thống báo hiệu này, tín hiệu báo hiệu cho nhiều mạch có thể xử lý bởi mét Ýtcác kênh báo hiệu tốc độ cao Báo hiệu được thực hiện ở cả 2 hướng với một kênhbáo hiệu cho mỗi hướng Thông tin báo hiệu sẽ được chuyển giao tạo nhóm thànhnhững khối báo hiệu (gói số liệu) Bên cạch những thông tin cho báo hiệu, cũng cócác thông tin về sự nhận dạng mạch điện thoại, thông tin địa chỉ (nhãn) và thông tinđiều khiển lỗi Trong hệ thống CCS 7, các đường số liệu tốc độ cao giữa các bộ xử lýcủa tổng đài SPC được sử dụng để mang mọi thông tin báo hiệu Các tổng đài điềukhiển bằng chương trình lưu trữ (SPC) cùng với các kênh báo hiệu tạo thành mạngbáo hiệu (chuyển mạch gói) riêng biệt

Hệ thống tín hiệu báo hiệu số 7 của CCITT, được xác định vào những năm1979/1980, giành cho số quốc gia và quốc tế, nơi có thể khai thác với tốc độ truyềndẫn cao (64kb/s) Nó cũng còn có thể sử dụng ở các đường dây Analog Hệ thống báohiệu số 7 của CCITT không những thiết kế để điều khiển, thiết lập và giám sát cáccuộc gọi điện thoại mà còn cho các cuộc gọi của dịch vụ phi thoại

Hệ thống báo hiệu sè 7 có một số những ưu điểm nổi bật sau đối với hệ thốngbáo hiệu truyền thống

+ Tốc độ cao: Trong hầu hết các trường hợp, thời gian thiết lập gọi giảm dưới 1 giây

+ Dung lượng lớn: Mỗi đường báo hiệu có thể xử báo hiệu cho vài nghìn cuộc

gọi một lóc

+ Độ tin cậy cao: Bằng việc sử dụng các tuyến dự phòng vì vậy mạng báo hiệu

hoạt động với độ tin cậy cao

+ Tính kinh tế: So với hệ thống báo hiệu truyền thống, CCS 7 cần Ýt thiết bị báo

hiệu

+ Tính mềm dẻo: Hệ thống gồm nhiều tín hiệu, do vậy có thể sử dụng cho nhiều

mục đích khác nhau, đáp ứng với sự phát triển của mạng trong tương lai

Trong những năm 1980 nhu cầu về các dịch vụ mới tăng nên nhanh chóng, vìvậy hệ thống báo hiệu số 7 đã phát triển để đáp ứng các yêu cầu báo hiệu cho tất cảcác dịch vụ mới này Trong tương lai hệ thông báo hiệu số 7 của CCITT sẽ tăng thêmphần quan trọng làm cơ sở cho các dịch vụ viễn thông mới trong các mạng như:

- Mạng chuyển mạch điện thoại công cộng (PSTN)

- Mạng số liên kết đa dịch vụ (ISDN)

- Mạng thông minh (IN)

- Mạng thông minh di động công cộng (PLMN)

ii- Mạng báo hiệu kênh chung sè 7 (CCSN 7)

Hệ thống báo hiệu kênh chung truyền các thông tin về trạng thái của mạch tươngứng với các báo hiệu đường dây và các thông tin đầu cuối phía kia (tương ứng báohiệu thanh ghi) bằng cách sử dụng một kênh báo hiệu đặc biệt (đường nối báo bận)độc lập với mạch lưu lượng Thông tin được truyền trên một đường nối báo hiệu gọi

là bản tin báo hiệu Mạng báo hiệu bao gồm một số nút được kết nối bằng các đườngnối báo hiệu, mỗi đường nối báo hiệu bao gồm 2 đường PCM (mỗi đường cho mộthướng) Một số các đường nối kết nối trực tiếp 2 điểm nút được gọi là tập hợp đườngnối báo hiệu Cấu hình của mạng phải có dạng để Ýt nhất là có 2 đường dẫn báo hiệu

và cực đại đường dẫn báo hiệu giữa các điểm nút bất kỳ trong mạng

Nhờ vậy mạng vẫn tồn tại khi bị sự cố một đường dẫn mà không ảnh hưởng đếnkhách hàng Cũng cần phải đảm bảo để các nút có thể phân chia lưu lượng giữa cácđường dẫn có thể để giảm bớt thiệt hại khi có sự cố Sự cố ở đây bao gồm việc hỏngcác bộ xử lý báo hiệu cũng như sự cố tập hợp các đường vật lý Tổng đài điểm chuyểntiếp báo hiệu (STP - Signalling Transfer Point) là bộ phận đặc biệt để truyền quágiang báo hiệu Điểm báo hiệu (SP: Signalling Point) là bộ phận báo hiệu của tổngđài Tồn tại hai dạng báo hiệu: Trực tiếp giữa SP và STP