Hệ thống chuyển mạch switching systems

Chương 2: Hệ thống chuyển mạch kênh2.1 Tổng quan về hệ thống chuyển mạch kênh 2.2 Kiến trúc chức năng của hệ thống chuyển mạch kênh 2.3 Kết cuối đường dây tại tổng đài 2.4 Xử lý cuộc gọi

Trang 1

Hệ thống chuyển mạch

Switching systems

Giảng viên: Hoàng Trọng Minh

Bài giảng môn học

Giảng viên: Hoàng Trọng Minh

Email: Hoangtrongminh@ptit.edu.vn

Hoangtrongminh@yahoo.com

Webpage: hoangtrongminh.info

Nội dung môn học

Mục tiêu: Cung cấp kiến thức tổng thể về các hệ thống chuyển

mạch hiện đang sử dụng cho mạng viễn thông Kiến trúc chức

năng, các đặc tính mấu chốt và các phương pháp đánh giá

hiệu năng hệ thống

Trang 2

Chương 2: Hệ thống chuyển mạch kênh

2.1 Tổng quan về hệ thống chuyển mạch kênh

2.2 Kiến trúc chức năng của hệ thống chuyển mạch kênh

2.3 Kết cuối đường dây tại tổng đài

2.4 Xử lý cuộc gọi trong hệ thống chuyển mạch kênh

2.5 Phần mềm hệ thống chuyển mạch kênh

2.6 Hệ thống chuyển mạch kênh thực tế

Chương 1: Giới thiệu chung

1.1 Vai trò và vị trí của hệ thống chuyển mạch

1.2 Quá trình phát triển của hệ thống chuyển mạch

Nội dung môn học

Chương 4: Phân tích, đánh giá hệ thống

4.1 Giới thiệu chung

4.2 Độ tin cậy và các tham số đánh giá liên quan

4.3 Các mô hình phân tích đánh giá độ tin cậy của hệ thống

4.4 Phân tích, đánh giá độ tin cậy hệ thống chuyển mạch

Chương 3: Hệ thống chuyển mạch gói

3.1 Tổng quan về hệ thống chuyển mạch gói

3.2 Kiến trúc và chức năng của hệ thống chuyển mạch

3.3 Thiết kế hệ thống chuyển mạch gói

3.4 Hệ thống định tuyến IP tốc độ cao

3.5 Giới thiệu một số hệ thống định tuyến thực tế điển hình

Trang 3

Các công nghệ mạng truyền thông

1.1 Vai trò và vị trí của hệ thống chuyển mạch

Máy Fax

Thiết bị chuyển mạch

Đầu cuối

dữ liệu

Điện thoại

Vệ tinh truyền thông

Thiết bị đầu cuối

Máy Fax Máy tính

Các thành phần cơ bản của mạng viễn thông truyền thống

Trang 4

Vị trí chức năng của các hệ thống chuyển mạch

Vị trí chức năng của các hệ thống chuyển mạch (Fixed Nets)

Trang 5

Vị trí chức năng của các hệ thống chuyển mạch (GSM)

BTS

BSC Gateway

MSC PSTN/ISDN

PDSN

Vị trí chức năng của các hệ thống chuyển mạch (NGN)

Trang 6

Xu hướng chuyển đổi hệ thống chuyển mạch

1.2 Quá trình phát triển hệ thống chuyển mạch

Các giao diện Chuyển mạch

Điều khiển cuộc gọi

Máy chủ điều khiển dịch vụ

SDH/SONET Truyền tải IP MPLS

Lịch sử phát triển hệ thống chuyển mạch

1.2 Quá trình phát triển hệ thống chuyển mạch

Trang 7

2.1 Tổng quan về hệ thống chyển mạch kênh

2.2 Kiến trúc chức năng của hệ thống chuyển mạch kênh

2.3 Kết cuối đường dây tại tổng đài

2.4 Xử lý cuộc gọi trong hệ thống chuyển mạch kênh

2.5 Phần mềm hệ thống chuyển mạch kênh

2.6 Hệ thống chuyển mạch kênh thực tế

2.1 Tổng quan về hệ thống chuyển mạch kênh

Phân cấp các hệ thống chuyển mạch số

Trang 8

2.2 Kiến trỳc chức năng của hệ thống chuyển mạch kờnh

Trường chuyển mạch

Bộ xử lý trung tâm Các bộ đ/k

Mụ hỡnh chuyển mạch đơn giản

Bộ xử lýtrung tâmCác bộ đ/k

Module đường dây Module trung kế

Chương 2: Hệ thống chuyển mạch kờnh

Mụ hỡnh chuyển mạch điển hỡnh

Bộ xử lý trung tâm Các bộ đ/k

I C

Các bộ đ/k

Trang 9

Phân hệ ứng dụng

chuyển mạch SWNS

Phân hệ xử lý trung tâm CPS

Phân hệ ngoại vi đk PCS Phân hệ báo hiệu SigS Phân hệ vận hành và bảo dưỡng O&MS

Cỏc phõn hệ cơ bản trong một tổng đài điện tử số

PCS

SWNS APS

Trang 10

Phõn hệ ứng dụng của hệ thống

Phõn hệ ứng dụng

PABX

MDF

Thuê bao thường

Đường dây CO line

Thuê bao công cộng

SLC

SLC SLC

SW-C

2.3 Kết cuối đường dõy tại tổng đài

Kết cuối đường dõy tương tự

Bộ điều khiển

Từ SLC khác

Tới SLC khác

Tới SLC khác Tới SLC khác

BUS kiểm tra

BUS chuông

BUS nguồn

Đến các SLCSLC

Trang 11

Kết cuối đường dõy số

Codec

Hybrid

Truyền dẫn và ghép kênh số Codec

Bản tin báo hiệu cơ sở

D/SLTU

BUS kiểm tra BUS cấp nguồn

Báo hiệu DSS1 16kbit/s

64 kbit/s

144 kbit/s

2Mb/s

Kết cuối đường trung kế số

Biến đổi U/B

Đồng chỉnh khung

Tách đầu khung

Tách TG

Tách báo hiệu CAS

Chèn báo hiệu CAS

Biến

đổi S/P

Biến

đổi P/S

MUX / DEM UX

Trang 12

2.3 Kết cuối đường dây tại tổng đài

Chức năng khối kết cuối trung kế số : GAZPACHO

 Tạo khung truyền dẫn (G)

 Đồng chỉnh khung (A)

 Triệt chuỗi xung 0 (Z)

 Biến đổi cực tính của tín hiệu (P)

 Cảnh báo từ xa (A)

 Khôi phục tín hiệu đồng hồ (C)

 Tìm từ mã đa khung (H)

 Báo hiệu liên đài (O)

2.3 Kết cuối đường dây tại tổng đài

Ví dụ về một card trung kế số

XRT82D20v106DTI

Trang 13

Phõn hệ bỏo hiệu SiS

TDNW

DTI

Phân hệ ứng dụng Phân hệ chuyển mạch Phân hệ ứng dụng

DTIDTI

Thiết bị báo hiệu kênh chung

Bộ xử lýgọi

Bộ xử lý báo hiệu

Đường bán cố định

Đường thoạiSTP

Lược đồ xử lý bỏo hiệu trong tổng đài điện tử số

Phõn hệ ngoại vi điều khiển

Chức năng quột ( Scan)

Chức năng phõn bổ bỏo hiệu Điều khiển chuyển mạch cục bộ ( Marker)

BUS hệ thống (system bus)

Trang 14

Phõn hệ xử lý trung tõm

Điều khiển báo hiệu Điều khiển mạng Quản lý và bảo dưỡng

Xử lý gọi

Quản lý trạng thái cg Giám sát cuộc gọi Xử lý tuyến thoại Chẩn đoán khôi phục

Bộ xử lý trung tâm

• Điều khiển tập trung

• Điều khiển phõn cấp

• Điều khiển tựa phõn bổ

• Điều khiển phõn bổ

Điều khiển tập trung

Trang 15

Điều khiển tựa phõn tỏn

Điều khiển phõn tỏn

Trang 16

1

CC

Bộ nhớ chương trình

Bộ nhớ biên dịch

Bộ nhớ

số liệu

MMPCS

OMS

Bộ nhớ chương trỡnh : Lưu giữ cỏc

chương trỡnh hoạt động của hệ

thống tổng đài dưới dạng cỏc tệp

chương trỡnh

Bộ nhớ biờn dịch : Chứa cỏc thụng

tin liờn quan tới đối tượng cần quản

lý của hệ thống Thường là số liệu

kiểu bỏn cố định.

Bộ nhớ số liệu : Lưu trữ thụng tin

dưới dạng cỏc số liệu tạm thời sử

dụng cho quỏ trỡnh xử lý cuộc gọi.

Phõn hệ xử lý vận hành và bảo dưỡng

Quản lý, giỏm sỏt, bảo dưỡng

• Q uỏ trỡnh vận hành khai thỏc bao gồm:

• Quản lý số liệu biờn dịch và số liệu tuyến

• Quản lý số liệu cước

• Giỏm sỏt, đo tải và lưu lượng thoại

Trang 17

Phõn hệ xử lý vận hành và bảo dưỡng

1

Phõn hệ vận hành và bảo dưỡng OA&MS

Phát hiện lỗi

Thông báo lỗi, cách ly lỗi

Lỗi nghiêm trọng?

Giỏm sỏt liờn tục: Cỏc thiết bị được tự động kiểm

tra trước khi được đưa vào phục vụ lưu lượng.

Kiểm tra theo chương trỡnh con: Chương trỡnh

này được thực hiện tự động theo một chu kỳ nhất định

hoặc do yờu cầu của nhõn viờn khai thỏc.

Giỏm sỏt sự phục vụ: Phương thức này được

thực hiện theo hai cỏch khỏc nhau:

+Liờn tục kiểm tra cỏc chức năng (như kiểm tra

chẵn-lẻ, giỏm sỏt thời gian).

+ Đỏnh giỏ hiệu quả việc sử dụng thiết bị theo một

giỏ trị xỏc định trước

2.4 Xử lý cuộc gọi trong chuyển mạch kờnh

1

Tín hiệu nhấc máy Nhận dạngthuê bao gọi 2

3 5 6 7 8

9 10

Cấp phát bộ nhớ Phân tích chữ số Chuyển mạch tạo kênh

4

Thuê bao quay số

Cấp chuông và hồi âm chuông

Tín hiệu chuông

Âm hiệu chuông

Tín hiệu trả lời Cắt âm hiệu và

dòng chuông Giám sát Giải phóng cuộc nối

Thuê bao chủ gọi Tổng đài Thuê bao bị gọi

Trang 18

2.4 Xử lý cuộc gọi trong chuyển mạch kênh

1

Rung chuông

Local SW

Telephone ee Nhấc

STP

ACM

ANC

CBK RLG

CLF Gác máy

Gác máy

1

Lưu đồ quét từ nhớ để xác định tín hiệu nhấc máy và đặt máy

Trang 19

Trang 20

Tổ chức phần mềm hoạt động trong hệ thống chuyển mạch kênh

2.5 Phần mềm hệ thống chuyển mạch kênh

1

PHẦN MỀM HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH

Bộ nhớ chính (các chương trình nội trú)

Bộ nhớ ngoài (các chương trình ngoại trú) Điều khiển hệ thống

Giao tiếp người-máy

Điều khiển thực thi

Xử lý O&M

Mở rộng dung lượng

Trang 21

2.5 Phần mềm hệ thống chuyển mạch kênh

1

Ngắt

Bộ điều khiển xung đồng hồ

Module điều khiển quá tải

Giao tiếp máy

người-Bộ điều khiển vào/ra

Hệ thống quản lý CSDL và cấu hình Phần mềm ứng dụng

Xung đồng hồ phần cứng

-Phần mềm thực hiện quản lý , giám sát đường dây thuê bao

-Quản lý số liệu định tuyến và biên dịch

-Quản lý số liệu đo lường tải và lưu lượng thoại

-Quản lý số liệu cước, quản lý báo hiệu

Phần mềm bảo dưỡng

-Phát hiện lỗi, thông báo lỗi

-Cách ly lỗi, định vị lỗi, chỉ thị bản tin thông báo lỗi

-Kiểm tra và sửa chữa lỗi.

Trang 22

PHÂN HỆ ĐIỀUKHIỂN

VÀ ĐẤU NỐI

PHÂN HỆ ĐIỀU HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG

Mạng số liệu

Mạng điều hành và Bảo dưỡng

PABX : Tổng đài nhánh tự động riêng ( Tổng đài cơ quan)

NT: Đầu cuối mạng

Cấu trúc chức năng của A1000E10

2.6 Hệ thống chuyển mạch thực tế

1

Trang 23

3.1 Tổng quan về hệ thống chuyển mạch gói

3.2 Kiến trúc và chức năng của hệ thống chuyển mạch

3.3 Thiết kế hệ thống chuyển mạch gói

3.4 Hệ thống định tuyến IP tốc độ cao

3.5 Giới thiệu một số hệ thống định tuyến thực tế điển hình

3.1 Tổng quan về hệ thống chuyển mạch gói

Trang 24

 Phát tế bào ra đường truyền

b Chuyển mạch Ethernet (Ethernet Switch)

 Tra cứu địa chỉ MAC đích trong bảng chuyển tiếp để xác định cổng ra

Nếu tìm được, chuyển ra cổng

Nếu không tìm được, phát quảng bá ra tất cả các cổng

Học được địa chỉ MAC nguồn từ khung gửi tới để xây dựng bảng chuyển tiếp

Chuyển khung ra cổng ra

Phát khung ra đường truyền

c.Bộ định tuyến IP

 Tra cứu địa chỉ IP đích trong bảng định tuyến

Nếu tìm được đường đi tiếp theo, gửi gói tin ra cổng ra

Nếu không tìm được, hủy gói tin

 Giảm giá trị TTL, tính lại trường Checksum

 Chuyển tiếp gói tin đến cổng ra

 Phát gói tin ra đường truyền

Trang 25

3.2 Kiến trúc chức năng và giao diện

 Các giao diện vào/ra kết nối với các mạng bên ngoài

 Các module xử lí

 Các bộ nhớ đệm

 Các kết nối bên trong, hay còn gọi là trường chuyển mạch

MUX

CON MUX

Trang 26

Cấu hình trung kế tổng đài B-ISDN

Giao diện của tổng đài B-ISDN

TÇngchuyÓn

Trang 27

Các đặc tính cơ bản của tổng đài B-ISDN

Cấu trúc giao diện và khả năng truyền tải

Cấu trúc giao diện gồm dòng liên tục của các tế bào

Ghép thông tin người sử dụng với các thông tin liên quan tới đấu nối Khả năng

truyền tải được định nghĩa cho điểm giao tiếp tốc độ AB1, AB2 và AB3

AB1 –Giao diện đối xứng thực hiện truyền cùng một tốc độ trên cả hai hướng,

khả năng truyền tải là 149 760 kbit/s

AB2 –Giao diện đối xứng thực hiện truyền cùng một tốc độ trên cả hai hướng,

khả năng truyền tải là 599 040 kbit/s

AB3 – Trong khi B-ISDN còn trong giai đoạn bắt đầu phát triển thì các chức

năng kết cuối tổng đài cần có giao diện với các thiết bị SDH đang hiện có, khả

năng truyền tải qua giao diện này là 2 396 160 kbit/s

Khuôn dạng tiêu đề tế bào và mã hoá

Khuôn dạng tiêu đề của tế bào và mã hoá được định nghĩa cho điểm tham khảo

giao tiếp AB1 và AB2 theo tiêu chuẩn I.361 của ITU-T

Định thời

Chức năng định thời cung cấp các thông tin cần thiết cho truyền dẫn bit (phần tử

báo hiệu ) octet và đường biên tế bào

Vận hành và bảo dưỡng

Các chức năng vận hành và bảo dưỡng hệ thống được hỗ trợ trên toàn mạng

Các chức năng này được cung cấp thông qua các kênh OAM

Đặc tính vật lý của giao diện

Các giao diện điện và giao diện quang

Trang 28

3.2 Kiến trỳc chức năng và giao diện

Chỉ định kờnh ảo và luồng ảo

Cỏc giỏ trị nhận dạng luồng ảo và kờnh ảo cú thể được thiết lập theo 3 cỏch:

Qua cỏc chuẩn ấn định trước

Qua chức năng mặt bằng quản lý

Qua cỏc thủ tục bỏo hiệu theo yờu cầu

Bỏo hiệu

Cỏc thủ tục bỏo hiệu theo yờu cầu cho cỏc đấu nối VC được định nghĩa bởi

khuyến nghị của ITU-T

Chương 3: Hệ thống chuyển mạch gúi

Giao diện truy nhập của khỏch hàng

Vùng truy nhập khách

hàng B-ISDN

Các chức năng kết cuối tổng đài B-ISDN Vận hành bảo dưỡng

Định thời Liên kết kênh và luồng ảo

Cỏc chức năng của giao diện khỏch hàng VB

Trang 29

Giao diện truy nhập của khỏch hàng

Cỏc chức năng của giao diện khỏch hàng VB

VB11 Tốc độ 155 520 kbit/s, hai hướng, tốc độ bit đối xứng

VB12 Tốc độ 155 520 kbit/s hướng lờn, 622 080 kbit/s hướng về, tốc độ bit

bất đối xứng

VB13 Tốc độ 622 080 kbit/s, hai hướng, tốc độ bit đối xứng

VB14 Tốc độ 622 080 kbit/s hướng lờn, 155 520 kbit/s hướng về, tốc độ bit

bất đối xứng

VB2 Đấu nối tới CON của mạng riờng khỏch hàng

VB4 Đấu nối tới MUX của mạng riờng khỏch hàng, ghộp bởi VB11, VB12

VB6 Đấu nối tới AXC của mạng riờng khỏch hàng

1

Chức năng chuyển mạch các tế bào ATM Các chức

năng kết cuối tổng đài

Các chức năng kết cuối tổng đài

tài nguyên và đấu nối Các chức năng điều khiển đấu nối Các chức năng điều khiển cuộc gọi

Các chức năng đấu nối

Các chức năng điều khiển Các chức năng vận hành và bảo dưỡng

Mụ hỡnh chức năng cơ bản của tổng đài B-ISDN

Trang 30

Các chức năng đấu nối : Các chức năng này quan hệ trực tiếp tới các

đấu nối VC và CP qua nút mạng chuyển mạch B-ISDN, ví dụ chuyển mạch

và kỹ thuật truyền tải

Các chức năng này liên quan chủ yếu tới các lớp thấp của mô hình tham

khảo giao thức B-ISDN với OSI, ví dụ lớp vật lý, các lớp ATM và tương

thích ATM (AAL)

Các chức năng này có thể chia ra thành 2 nhóm chức năng nhỏ hơn là :

chức năng kết cuối và chức năng chuyển mạch

Các chức năng kết cuối: Cung cấp các chức năng lớp vật lý và các chức

năng lớp ATM cũng như các chức năng tương thích ATM

1

Các chức năng điều khiển : Các chức năng này chủ yếu liên quan tới lớp

cao của mô hình tham chiếu B-ISDN, từ góc độ phần cứng chức năng có thể

chia thành các chức năng báo hiệu , xử lý dịch vụ và tài nguyên hệ thống

Quá trình xử lý quá tải trong hệ thống được thực hiện chủ yếu trên 2 mức :

Mức đấu nối và mức tế bào nhằm chấp nhận hoặc huỷ bỏ cuộc gọi

Các chức năng vận hành quản lý và bảo dưỡng : Các chức năng này sử

dụng cho quá trình vận hành, quản lý và bảo dưỡng hệ thống, không bao

gồm các chức năng thiết lập cuộc gọi

Trang 31

Trường chuyểnmạch

Bộ xử lý điều khiển

Cấu trỳc chung của một chuyển mạch ATM

1

Khả năng thụng qua của trường chuyển mạch : Đú là lưu lượng truyền qua

trường chuyển mạch, được định nghĩa như là xỏc suất một gúi tin truyền trong

một khe qua trường chuyển mạch tới đầu ra Độ thụng qua tối đa của trường

chuyển mạch thường được gọi là dung lượng chuyển mạch, chỉ thị mức tải

thực hiện được khi đầu vào cú mức tải cao nhất

Độ trễ trung bỡnh của gúi: Số lượng thời gian trung bỡnh yờu cầu của chuyển

mạch để chuyển cỏc gúi từ đầu vào tới đầu ra theo yờu cầu

Xỏc suất mất tế bào : Nú được định nghĩa như là xỏc suất mà cỏc gúi nhận

được trong đầu vào mất trong trường chuyển mạch vỡ tràn bộ đệm hoặc do

tranh chấp

Định dạng
Số trang	51
Dung lượng	2,83 MB