nghiên cứu tổng quan về tổng đài AXE 10

Trong tổng đài SPC, một máy tính đợc sử dụng để điều khiển, xử lý và vận hành chuyển mạch đợc thực hiện bằng các chơng trình hoặc số liệu đã lu sẵn trong bộ nhớ của máy tính.. - Z: Nén d

Mở đầu

Ngày nay công nghệ thông tin và viễn thông đã phát triển nh vũ bão trên toàn thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng, trong đó có sự đóng góp rất lớn của các hệ tổng đài điện tử ở Việt Nam đã nhập về các loại tổng đài hiện đại nh: AXE-10, NEAX61E, ALCATEL…

Các tổng đài này rất mềm dẻo, hoạt động của nó ổn định và tất cả các loại hình dịch vụ đều đợc cài đặt sẵn, do đó cấu hình của nó khá nhỏ gọn và hiện đại Đặc biệt tổng đài AXE có các u điểm nổi bật nh : Có tính linh hoạt cao, thuê bao đợc phục vụ tốt hơn, việc quản lý thông tin đợc dễ dàng thời gian thiết lập cuộc gọi ngắn…….Vì lý do đó, đợc sự đồng ý của thầy giáo

Thái Vĩnh Hiển em đã chọn đề tài nghiên cứu tổng quan về tổng đài

AXE-10

Đề tài của em gồm hai phần: Phần I khái quát về tổng đài số, phần II tổng quan về tổng đài AXE-10 trong phần II gồm có 3 chơng Chơng 1 giới thiệu chung về tổng đài AXE, chơng 2 nghiên cứu tổng quan về các phân hệ trong tổng đài AXE chơng 3 em đi sâu về phân hệ chuyển mạch nhóm trong tổng đài

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Thái Vĩnh Hiển đã tận tình chỉ bảo,

hớng dẫn em hoàn thành đồ án này

Do trình độ còn hạn chế nên không thể tránh đợc sai sót em mong đợc thầy, cô chỉ bảo

Hà Nội, ngày 12/08/2002

Mục Lục

Lời Nói Đầu:

Phần I : Khái Quát về tổng đài số SPC

Ch

ơng I: Khái quát

I- 1 Khái quát chung 5

I- 2 Cấu tạo của tổng đài SPC 6

I-2-1 Thiết bị kết cuối 7

I-2-2 Thiết bị chuyển mạch 8

α a Hệ thống chuyển mạch tơng tự 8 b Hệ thống chuyển mạch số 8

I-2-3 Bộ điều khiển trung tâm 9

I-2-4 Thiết bị ngoại vi chuyển mạch 9

I-2-5 Thiết bị báo hiệu 10

I-2-6 Thiết bị trao đổi ngời máy 10

Ch ơng II: Chuyển mạch số 11

II-1 Đặc điểm của chuyển mạch số 11

II-2 Nguyên lý chuyển mạch không gian 11

II-2-1 Sơ đồ nguyên lý 12

II-2-2 Nguyên lý chuyển mạch 12

II-3 Nguyên lý chuyển mạch thời gian 13

II-3-1 Chuyển mạch thời gian theo điều khiển đầu vào 14

II-3-2 Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra 16

II-4 Gép tuyến PCM và chuyển đổi nối tiếp – song song 18

II-5 Trờng chuyển mạch T – S –T 19

Phần 2: Tổng Đài AXE-10 22

Ch ơng I: Giới thiệu chung 22

Ch ơng II: Tổng quan về tổng đài AXE-10 24

I Sơ đồ khối của tổng đài AXE-10 24

II Chức năng của từng phân hệ 24

II-1 Phân hệ chuyển mạch thuê bao SSS 24

II-1-1 Các chức năng cơ bản 24

II-1-2 Mạch giao tiếp đờng dây 25

II-1-3 Tầng thuê bao kéo xa 26

II-1-4 Tầng thuê bao gần 28

II-2 Phân hệ báo hiệu và trung kế 29

II-2-1 Các đờng dây trung kế vào và ra 29

II-2-2 Các bộ thu phát mã CR và CS 30

II-2-3 Các bộ thông báo bằng lời AM 31

II-2-4 Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS 32

II-3 Phân hệ chuyển mạch nhóm GSS 33

II-3-1 Phần cứng và phần mềm cơ bản 33

II-3-2 Cấu trúc phần cứng 34

II-4 Phân hệ khai thác nhân công 35

II-5 Phân hệ điện thoại di động 36

II-5-1 Khái niệm 36

II-5-2 Thiết lập một cuộc gọi đến một thuê bao di động 37

II-5-3 Thiết lập một cuộc gọi đi từ thuê bao di động 37

II-5-4 Thayđổi trạm cơ sở khi một cuộc gọi đang tiến hành 37

II-5-4 Phần cứng ởMSC và BS 38

II-6 Phân hệ điều khiển của hệthốngAXE 39

II-6-1 Các hệ thống con ở bộ xử lý APZ 39

II-6-2 Các chức năng chung của phân hệ điều khiển 40

II-6-3 APZ 211 40

II-6-4 APZ 212 41

ChơngIII: Phần hệ thống chuyển mạch nhóm trong tổng đài AXE-10

III-1 Khối GSD 45

III-2 Khối đồng bộ mạng NSC 49

III-3 Khối các lệnh dùng trong đồng bộ mạng NSC 50 III-4 Khối liên kết đa điểm MJD 51 III-5 Module chuyển mạch không gian SPM 52

III-5-1 Cấu trúc phần cứng và vận hành của SPU 53

III-5-2 Khối HSU 56

III-5-3 Đơn vị kết nối đồng hồ CCU 58

III-6 Module chuyển mạch thời gian 58

III-6-1 Khối MLU 60

III-6-2 Khối nhớ MEU 60

III-6-3 Khối ITU 62

III-6-4 Khối THU 65

Kết Luận 69

Tài liệu tham khảo 70

PHầN I: giới thiệu Về TổNG ĐàI Số SPC

I.1 KHáI QUáT CHUNG

Để khắc phục các nhợc điểm của phơng thức chuyển mạch cơ điện,

ph-ơng thức chuyển mạch số đợc ra đời, đặc biệt là các tổng đài điện tử làm việc theo nguyên lý điều khiển theo các chơng trình ghi sẵn SPC

( Stored Program Control) nó là tổng đài số điều khiển theo chơng trình lu trữ sẵn Trong tổng đài SPC, một máy tính đợc sử dụng để điều khiển, xử lý

và vận hành chuyển mạch đợc thực hiện bằng các chơng trình hoặc số liệu

đã lu sẵn trong bộ nhớ của máy tính

Các u điểm của tổng đài số SPC:

• Độ linh hoạt cao.Trong một tổng đài số SPC, phần cứng đợc

điều khiển bởi các chơng trình phần mềm và dữ liệu điều khiển đã lu trữ này có thể thay đổi đợc Phần mềm này có đặc điểm là có thể thích nghi với mọi chức năng của tổng đài nội hạt nh đánh số cho thuê bao, tính cớc, định tuyến cuộc gọi, các kiểu cuộc gọi yêu cầu, quản lý …

• Ngoài ra tổng đài có khả năng nâng cấp mà không cần xoá bỏ các dịch vụ có sẵn bằng cách cài đặt thêm các modul phần cứng cho các dịch vụ yêu cầu và cài đặt thêm các modul phần cứng cho các ch-

ơng trình tơng ứng

• Cung cấp các dịch vụ phi thoại cho thuê bao Tổng đài số SPC

có thể cung cấp cho thuê bao các dịch vụ rất đa dạng nh quay số tắt, chuyển cuộc gọi, rung chuông lại ngay khi máy rỗi, cuộc gọi cảnh báo tự động, không cho gọi vào hoặc gọi ra, cung cấp hoá đơn tính c-

ớc chi tiết, xác định cuộc gọi có mục đích …

• Có khả năng tơng thích với các dịch vụ phi thoại

• Có các phơng tiện thuận lợi cho quản lý

• Tốc độ thiết lập cuộc gọi nhanh

• Kích thớc của tổng đài nhỏ hơn tổng đài cơ điện rất nhiều nên tiết kiệm đợc diện tích

Thiết bị chuyển mạch

Thiết

bị phân phối

Thiết

bị

điều khiển

đấu nối

Bộ xử lý trung tâmCác bộ nhớ

Thiết bị trao đổi người máy

Thiết

bị đo thử

Bus chung

Các tổng đài điện tử hiện đang đợc sử dụng tuy có khác nhau về kích thớc nhng tất cả các hệ thống đều giống nhau về cơ cấu phân bố các hệ thống, cơ cấu phân bố các chức năng Trong tổng đài số SPC bao gồm có:

I.2.1 Thiết bị kết cuối : Bao gồm các mạch điện thuê bao, mạch trung kế, thiết bị tập trung và xử lý tín hiệu.Trong đó mỗi mạch thiết bị đều có các chức năng riêng nh

- Khối mạch điện thuê bao

+ Mạch điện đờng dây thuê bao thực hiện 7 chức năng chính BORSCHT, tức là làm nhiệm vụ cấp nguồn cho đờng dây thuê bao (Battery), bảo vệ quá áp( Over voltage protection) cấp tín hiệu chuông (Ring), giám sát trạng thái(Supervision), mã hoá và giải mã các tín hiệu (Codec), chuyển đổi 2/4 dây(Hybrid),kiểm tra và đo thử (Test)

+ Mạch tập trung thuê bao để làm vi mạch tập trung tải cho nhóm đờng thuê bao Có thể sử dụng mạch tập trung tơng tự hoặc tập trung số

Trong khối mạch kết cuối thuê bao còn đợc trang bị các mạch điện nghiệp vụ nh mạch phối hợp báo hiệu, mạch thu phát xung địa chỉ ở dạng mã thập phân và đa tần.Các loại mã này chỉ tập trung xử lý ở một số bộ phận thu phát dùng chung cho một nhóm thuê bao để tăng hiêụ quả kinh tế

+ Mạch đầu cuối trung kế tơng tự : Chứa các mạch trung kế dùng cho các cuộc gọi vào, ra và gọi chuyển tiếp, chúng làm các nhiệm vụ cấp nguồn, giám sát cuộc gọi, phối hợp báo hiệu Nó không làm nhiệm vụ tập trung tải nhng thực hiện biến đổi A/D ở tổng đài

+ Mạch đầu cuối trung kế số: Có nhiệm vụ cơ bản là thực hiện các chức năng GAZPACHO

- G:Tạo khung ( Generation of fame): Nhận dạng tín hiệu đồng bộ khung để phân biệt từng khung của tuyến số liệu đa từ các tổng đài tới

- A: Đồng bộ khung ( Aligment of fame) Sắp xếp khung số liệu mới phù hợp với hệ thống PCM

- Z: Nén dãy bít “o” để không truyền đi một dãy bít “o” liên tục vì nếu truyền một quãng chứa nhiều bít “o” sẽ khó phục hồi tín hiệu ở phía thu

- P: Đảo cực ( Polar conversion) có nhiện vụ biến đổi dãy tín hiệu đơn cực từ hệ thống đa ra thành dãy tín hiệu lỡng cực trên đờng dây và ngợc lại

- A: Xử lý cảnh báo ( Alam processing) để xử lý cảnh báo từ đờng truyền PCM

- C: Phục hồi dãy xung nhịp ( Clork Recovery) thực hiện phục hồi dãy xung nhịp từ dãy tín hiệu thu

- H: Tách thông tin đồng bộ ( Hunt During Refame) thực hiện tách thông tin đồng bộ từ dãy tín hệu thu

- O: Báo hiệu ( Office Signalling) làm chức năng giao tiếp báo hiệu giữa tổng đài đang xem xét với tổng đài khác qua đờng trung kế

I.2.2: Thiết bị chuyển mạch

Trong tổng đài điện tử SPC, thiết bị chuyển mạch là một trong các bộ phận chủ yếu và có kích thớc lớn Nó bao gồm các tầng chuyển mạch thời gian, không gian hoặc ghép hợp và có các chức năng chính sau:

* Chức năng chuyển mạch : Thực hiện chức năng này để thiết lập đờng nối giữa tổng đài này với tổng đài khác

* Chức năng truyền dẫn : Trên cơ sở tuyến nối đã đợc thiết lập, thiết bị chuyển mạch thực hiện truyền dẫn tín hiệu tiếng nói, tín hiệu báo hiệu giữa các thuê bao với độ tin cậy và chính xác cần thiết

Có hai loại hệ thống chuyển mạch

a Hệ thống chuyển mạch tơng tự : Loại chuyển mạch này đợc chia làm

hai loại

- Phơng thức chuyển mạch không gian: ở phơng thức này đối với một cuộc gọi, một tuyến vật lý đợc thiết lập giữa đầu vào và đầu ra của trờng chuyển mạch

Đờng này là riêng biệt cho mỗi cuộc gọi và duy trì trong suốt thời gian tiến hành cuộc gọi, các đờng nối cho các thuê bao độc lập nhau

- Phơng thức chuyển mạch thời gian: Phơng thức này còn đợc gọi là chuyển mạch PAM, tức là chuyển mạch theo phơng thức điều biên xung

b Hệ thống chuyển mạch số

Phơng thức này còn gọi là phơng thức chuyển mạch PCM, đây cũng là một loại của chuyển mạch thời gian Trong hệ thống chuyển mạch loại

này một đờng vật lý đợc sử dụng chung cho một số cuộc gọi phân chia theo thời gian sử dụng nó

Mỗi cuộc gọi đợc sử dụng đờng này trong một khoảng thời gian xác định

và theo chu kỳ với một tốc độ lặp thích hợp khoảng 125às lại truyền đi tiếng nói một lần, tiếng nói trong mỗi lần truyền là một mẫu và đợc mã hoá theo phơng thức PCM Một đờng nối vật lý có thể đợc ghép với một

số mẫu tiếng nói của nhiều cuộc gọi để tạo đờng dẫn cho đồng thời nhiều

đờng tiếng nói tín hiệu PCM thích hợp cho cả truyền dẫn lẫn chuyển mạch I.2.3 : Bộ điều khiển trung tâm

Bộ xử lý trung tâm cùng với các bộ nhớ của nó tạo thành bộ điều khiển trung tâm Nó là bộ xử lý dung lợng lớn sẽ phát ra các lệnh để điều khiển các hoạt động của tổng đài, trong bộ CPU có các bộ nhớ:

- Bộ nhớ chơng trình: Để ghi lại các chơng trình điều khiển các thao tác chuyển mạch , các chơng trình này đợc gọi ra và xử lý cùng với các số liệu cần thiết

-Bộ nhớ số liệu : Để ghi lại các số liệu tạm thời của thuê bao, trạng thái bận, rỗi của các đờng dây thuê bao hay đờng trung kế

-Bộ nhớ phiên dịch : Chứa các thông tin về loại đờng dây thuê bao chủ gọi và bị gọi, mã tạo đờng thông tin cớc

- Bộ nhớ số liệu: Là bộ nhớ tạm thời vì số liệu trong bộ nhớ thay đổi liên tục từ khi bắt đầu tới khi kết thúc cuộc gọi Còn có bộ nhớ chơng trình

và bộ nhớ phiên dịch là bộ nhớ cố định vì các số liệu trong bộ nhớ sẽ đợc lu dữ cố định trong suốt thời gian cuộc gọi đợc tiến hành mà không thay đổi.I.2.4 Thiết bị ngoại vi chuyển mạch:

Bao gồm các thiết bị phân phối báo hiệu, thiết bị đo thử, thiết bị điều khiển đấu nối,hợp thành

Do thiết bị xử lý trung tâm làm việc với tốc độ rất nhanh, vì vậy cần phải có thiết bị ngoại vi để làm nhiệm vụ phối hợp thao tác giữa hai bộ phận

có tốc độ làm việc khác nhau để nâng cao hiệu suất sử dụng thiết bị điều khiển trung tâm

-Thiết bị đo thử trạng thái đờng dây, nhiệm vụ của thiết bị này

là phát hiện và thông báo cho bộ xử lý trung tâm Tất cả các biến cố

báo hiệu và các tín hiệu trên đờng dây thuê bao trung kế đấu nối tới

tổng đài

-Thiết bị phân phối báo hiệu: Là tầng đệm giữa bộ xử lý trung

tâm có công suất tín hiệu điều khiển nhỏ nhng tốc độ cao và các mạch

điện đờng dây công suất lớn nhng tốc độ thấp Nó là thiết bị ngoại vi

có cả phần cứng, phần mềm và có nhiệm vụ điều khiển thao tác hay

phục hồi các rơle cung cấp các dạng tín hiệu ở mạch đờng dây hay

mạch nghiệp vụ dới sự điều khiển của bộ xử lý trung tâm

Thiết bị điều khiển đấu nối: Làm nhiệm vụ chuyển giao các

lệnh, thiết lập giải phóng các tuyến vật lý qua trờng của mạch từ bộ xử

lý trung tâm

Nói cách khác nó nhận các lệnh từ bộ xử lý trung tâm để điều

khiển của mạch kết nối và giải phóng cuộc gọi

I.2.5 Thiết bị báo hiệu:

Gồm có báo hiệu kênh chung và báo hiệu kênh riêng Có nhiệm vụ chủ yếu trong mạng viễn thông là thiết lập giải toả các đờng nối để phục vụ liên lạc theo các lệnh và thông tin nhận đợc từ đờng dây thuê bao trung kế liên

đài Thông tin báo hiệu này ở nhiều dạng khác nhau để điều khiển các thao tác chuyển mạch và xử lý gọi khác nhau vì vậy cần phải trao đổi thông tin giữa tổng đài này với tổng đài khác trên mạng Thông thờng thiết bị báo hiệu kênh chung đợc dùng để xử lý thông tin báo hiệu liên đài theo mạng báo hiệu kênh chung Còn thiết bị báo hiệu kênh riêng dùng để xử lý thông tin báo hiệu kênh riêng

I.2.6 Thiết bị trao đổi ng ời máy

Trong tất cả các tổng đài điện tử SPC ngời ta sử dụng thiết bị trao đổi ngời máy để điều hành quản lý và bảo dỡng tổng đài trong quá trình khai thác nó gồm các thiết bị nh bàn phím điều khiển, các mạch in tự động ( Teleprinter), các thiết bị đo thử đờng dây và máy thuê bao Chúng đ… a ra hiện trên màn hình và máy in ra giấy trong trờng hợp cần thiết

Chơng II: Chuyển mạch số

II.1 Đặc điểm của chuyển mạch số.

Hệ thống chuyển mạch số là một hệ thống chuyển mạch trong đó tín hiệu truyền dẫn của trờng chuyển mạch ở dạng số Chức năng chủ yếu của chuyển mạch số là thiết lập tuyến nối giữa một đầu vào bất kỳ với một đầu

ra bất kỳ Tín hiệu truyền dẫn có thể mang thông tin tiếng nói hay số liệu Nhiều tín hiệu số của các kênh tiếng nói đợc ghép theo thời gian vào một đ-ờng truyền dẫn chung khi truyền dẫn qua hệ thống chuyển mạch Đối với hệ thống chuyển mạch để thiết lập tuyến thoại giữa hai thuê bao ta phải thiết lập tuyến nối cho cả hai hớng đi và về ( chuyển mạch bốn dây ) Để đấu nối giữa hai thuê bao với nhau cần phải trao đổi khe thời gian của hai mẫu tiếng nói, các mẫu này có thể ở trên cùng một tuyến PCM hay ở các tuyến PCM khác nhau và đã đợc mã hoá Có hai phơng pháp thực hiện chuyển mạch các

tổ hợp mã này theo hai hớng đó là chuyển mạch theo thời gian và chuyển mạch không gian Một thiết bị trờng chuyển mạch số thực tế thờng bao gồm cả hai phơng thức kết hợp đó là chuyển mạch thời gian và chuyển mạch không gian

Để thực hiện chuyển mạch cho các cuộc gọi đòi hỏi phải sắp xếp các tín hiệu số ( các tổ hợp mã ) từ một khe thời gian ở một bộ ghép ( hoặc một tuyến dẫn PCM ) sang cùng một khe thời gian ( hoặc sang một khe thời gian của một bộ ghép khác)

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

+ Chuyển mạch không gian

+ Chuyển mạch thời gian

+ Kết hợp chuyển mạch thời gian và chuyển mạch không gian II.2 Nguyên lý chuyển mạch không gian.

Chuyển mạch không gian là một ma trận các điểm nối xuyên ( hay các cổng điện tử ) Đây là trờng chuyển mạch có khả năng thay đổi đợc về mặt không gian ( vị trí địa lý ) của một tín hiệu số ( khe thời gian ) từ vị trí này sang vị trí khác ( từ đờng PCM này sang đờng PCM khác ) mà không làm thay đổi thời điểm xuất hiện của các tín hiệu số đó, ở phơng thức

chuyển mạch này, một đờng truyền dẫn vật lý đợc thiết lập giữa đầu ra và

đầu vào của trờng chuyển mạch Đờng truyền này riêng biệt và đợc duy trì trong suốt cuộc gọi Ngay sau khi một đờng truyền đợc thiết lập, các loại tín hiệu có khả năng trao đổi giữa đầu vào và đầu ra Nh ta đã biết, mỗi mẫu thoại trong một chu kỳ đợc lu giữ trong một khe thời gian Chuyển mạch không gian sẽ thực hiện việc chuyển đổi thông tin trong hệ thống PCM này sang hệ thống PCM khác

ra Các tiếp điểm chuyển mạch là các cửa logic " AND " Nh vậy ta có một

ma trận chuyển mạch không gian số là M x N, trong thực tế ma trận này ờng là vuông ( số tuyến PCM dẫn vào bằng số tuyến PCM dẫn ra )

Bộ nhớ điều khiển đấu nối Bus địa chỉ

Khối chuyển mạch

Điểm nối logic AND Các đầu ra

Hình II.1: Cấu trúc trường chuyển mạch không gian

Để điều khiển thao tác chuyển mạch của các tiếp điểm cần có bộ nhớ

điều khiển Bộ nhớ này gồm có các cột nhớ hoặc các hàng nhớ tuỳ theo

ph-ơng thức điều khiển đầu vào hay đầu ra Số lợng các ô nhớ ở mỗi cột nhớ

điều khiển bằng số khe thời gian của mỗi tuyến PCM đầu vào Thực tế tuyến PCM này có 256 tới 1024 khe thời gian tuỳ theo cấu trúc và quy mô của chuyển mạch.Số lợng bit nhớ của mỗi ô nhớ phụ thuộc vào số lợng các tuyến PCM đầu vào

N = 2t

Trong đó t : Số bit nhớ của mỗi ô nhớ

N : Số tuyến PCM đầu vào

II.2.2 Nguyên lý chuyển mạch.

ở phơng pháp chuyển mạch không gian khe thời gian tơng ứng của các tuyến PCM đầu vào và ra khác nhau đợc trao đổi cho nhau Mỗi mẫu tín hiệu PCM ở khe thời gian định trớc của tuyến PCM vào ( ví dụ nh tuyến PCM vào số 0 ) đợc chuyển mạch tới khe thời gian cùng thứ tự của một tuyến PCM khác (ví dụ nh tuyến PCM ra số 1) Một tuyến thoại đợc xác lập qua trờng chuyển mạch không gian chỉ chiếm tuyến nối trong khoảng thời gian của một khe thời gian Khe thời gian này xuất hiện mỗi xung một lần, trong khoảng thời gian này các khe thời gian khác cùng một tiếp điểm có thể

đợc dùng để đấu nối cho các kênh khác Ma trận tiếp điểm loại này làm việc

nh một ma trận chuyển mạch không gian tiếp thông hoàn toàn giữa các tuyến PCM vào và PCM ra trong khoảng mỗi khe thời gian Nh vậy không

có sự chậm trể truyền dẫn cho mẫu tín hiệu khi chuyển mạch từ một tuyến PCM vào đến một tuyến PCM ra

II.3 Nguyên lý chuyển mạch thời gian

Chuyển mạch thời gian dựa trên nguyên lý ghép và phân kênh theo thời gian ( Time Division Multiplexing ) trên cơ sở điêù xung mã (PCM - Pulse Code Modulation ) ở phơng thức chuyển mạch thời gian mỗi tuyến vật lý đợc dùng chung cho một số cuộc gọi theo kiểu phân chia theo thời gian Nói cách khác tuyến này không sử dụng tách biệt cho từng cuộc gọi Khoảng thời gian mà mỗi kênh chiếm trong một chu kỳ đợc gọi là các khe thời gian ( Time Slot ) Mỗi khe thời gian sẽ chứa một thông tin của một mẫu thoại (Speech Sample ) Việc phân phối thời gian sử dụng cho mỗi cuộc gọi đợc thực hiện theo một chu kỳ, theo tốc độ lấy mẫu phù hợp Đối với tín hiệu thoại , tốc độ lấy mẫu là 8 kHz, tức là cứ qua mỗi khoảng thời gian 125

às mỗi kênh lại nhận đợc từ khe thời gian dành cho nó tín hiệu của kênh đó

lại đợc truyền đi Các khe thời gian của các kênh thoại ghép lại cùng các khe thời gian dành cho báo hiệu và đồng bộ tạo thành một khung.

Trong giai đoạn đầu ngời ta sử dụng phơng pháp điều biên xung (PAM) Phơng thức này có nhợc điểm là trong quá trình truyền dẫn qua thiết

bị chuyển mạch và tổng đài, tín hiệu chịu tác động của tạp âm, xuyên âm ở dạng điều biên ký sinh gây ra mất tín hiệu và không khôi phục đợc, vì vậy chất lợng tín hiệu xấu Sau khi điều ra phơng thức điều xung mã PCM ngời

ta đã ứng dụng vào các hệ thống chuyển mạch, gọi là chuyển mạch PCM hay chuyển mạch số Phơng pháp điều chế này khắc phục đợc các nhợc

điểm của phơng pháp điều biên xung

Quá trình chuyển mạch là trao đổi vị trí khe thời gian mang mẫu tín hiệu PCM từ tuyến PCM vào tới tuyến PCM ra của bộ chuyển mạch thời gian Trong trờng hợp này xuất hiện thời gian trễ khi thực hiện chuyển mạch

Có hai phơng thức chuyển mạch thời gian để chuyển mạch tín hiệu số:

+ Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào, còn gọi là quá trình ghi điều khiển đọc tuần tự

+ Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra, còn gọi là quá trình

ghi tuần tự đọc có điều khiển

Hình 2.2 Cấu trúc trường chuyển mạch tín hiệu số

II.3.1 Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào.

+.Sơ đồ nguyên lý

Về cấu tạo bộ chuyển mạch thời gian tín hiệu bao gồm hai bộ nhớ, một

bộ nhớ tiếng nói và một bộ nhớ điều khiển Bộ nhớ tiếng nói có số lợng ô nhớ bằng số lợng khe thời gian đợc ghép trong khung của tuyến dẫn PCM

đầu vào Bộ nhớ điều khiển có số lợng ô nhớ bằng bộ nhớ tiếng nói nhng mõi ô nhớ của nó có số lợng bit nhớ tuỳ thuộc số lợng khe thời gian của các tuyến ghép PCM Chúng có quan hệ với nhau theo công thức:

2r = C Trong đó r : là số bit nhớ của một ô nhớ của bộ nhớ điều khiển

C : là số lợng khe thời gian của tuyến ghép PCM Hai bộ nhớ tiếng nói và điều khiển liên kết với nhau thông qua hệ thống bus

Hình 2.3: Nguyên lý chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào

Bộ nhớ điều khiển

địa chỉ và chịu sự điều khiển của bộ điều khiển chuyển mạch hoặc trực tiếp qua bộ đếm khe thời gian.

Theo phơng thức chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào các mẫu tín hiệu PCM từ đầu vào đa tới ghi vào bộ nhớ theo phơng pháp có điều khiển: tức là trình tự ghi các xung mẫu PCM ở các khe thời gian của tuyến PCM đầu vào các ô nhớ nào của bộ nhớ tiếng nói đợc quyết định bởi bộ nhớ

điều khiển Còn có quá trình đọc các mẫu tín hiệu mã hoá PCM từ bộ nhớ tiếng nói vào các khe thời gian của tuyến ghép PCM ra đợc tiến hành theo trình tự tự nhiên Mỗi ô nhớ của bộ nhớ điều khiển đợc liên kết chặt chẽ với khe thời gian tơng ứng của tuyến PCM vào và chứa địa chỉ của khe thời gian cần đấu nối tới ở tuyến ghép PCM ra

Xét một ví dụ cụ thể để minh hoạ, giả thiết các tuyến ghép PCM đầu vào và đầu ra có 32 khe thời gian nên các bộ nhớ tiếng nói và điều khiển có

32 ô nhớ ( hình 2.3 ) Ta cần đấu nối khe thời gian TS3 của tuyến dẫn PCM vào tới khe thời gian TS8 của tuyến ra Để thực hiện đợc tuyến nối này ô số 3 của bộ nhớ điều khiển đợc liên kết chặt chẽ với khe thời gian TS3 của tuyến PCM vào Khi đó nó cần chứa địa chỉ của ô nhớ của bộ nhớ tiếng nói sẽ đợc

sử dụng để ghi mã PCM mang mẫu tiếng nói chứa ở khe thời gian TS3 Để từ mã này đợc đọc vào khe thời gian TS8 của tuyến ghép PCM ra thì tổ hợp mã

ở TS3 cần đợc ghi vào bộ nhớ số 8 của bộ nhớ tiếng nói Còn địa chỉ của ô nhớ này đợc bộ điều khiển chuyển mạch ghi vào ô số 3 của bộ nhớ điều khiển ở dạng mã nhị phân 08 = 01000 Sau khi tiến hành ghi các từ mã mang tin ở khe thời gian của tuyến dẫn PCM theo phơng thức có điều khiển nhờ bộ nhớ điều khiển, nội dung các ô nhớ đợc đọc ra tuần tự theo thứ tự Quá trình điều khiển ghi đợc thực hiện nh sau:

Bộ điều khiển chuyển mạch quét đọc lần lợt nội dung các ô nhớ của

bộ nhớ điều khiển theo thứ tự 00, 01 31 đồng bộ với thứ tự khe thời gian của tuyến PCM xuất hiện ở đầu vào Khi đọc tới ô nhớ 03 đúng vào lúc khe thời gian TS3 xuất hiện ở đầu vào bộ nhớ tiếng nói Lúc này nội dung 01000

ở ô số 3 của bộ nhớ điều khiển đợc đọc ra, qua khe bus địa chỉ lệnh ghi đợc tới cửa điều khiển mở cho ô nhớ 08 của bộ nhớ tiếng nói Kết quả 8 bit mang tiếng nói chứa ở khe thời gian TS3 của PCM vào đợc ghi vào 8 bit nhớ của ô nhớ này Khi đọc ra 8 bit này đợc đọc vào khe thời gian TS8 của tuyến PCM ra

II.3.2 Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra.

+ Sơ đồ nguyên lý.

Về cấu tạo thì một bộ chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra cũng gồm có

2 bộ nhớ có cấu tạo giống nh phơng thức điều khiển đầu vào Tuy nhiên nguyên lý làm việc để thực hiện đấu nối thì khác với nguyên lý điều khiển

đầu vào

+ Nguyên lý làm việc

ở phơng thức chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra thì mẫu tín hiệu PCM ở tuyến dẫn PCM vào cần đợc ghi vào các ô nhớ của bộ nhớ tiếng nói theo trình tự tự nhiên, tức là mẫu ở khe thời gian TS0 đợc ghi vào ô nhớ

00, mẫu ở khe thời gian TS1 đợc ghi vào ô nhớ 01 và mẫu tín hiệu ở khe thời gian TS31 đợc ghi vào nhớ thứ 31của bộ nhớ tiếng nói Khi đọc các nội dung ghi ở ô nhớ này vào các khe thời gian cho tuyến ghép PCM ra thì phải thực hiện có điều khiển để mẫu tín hiệu PCM ở một khe thời gian nào đó ở

đầu vào cần phải đợc chuyển tới một khe thời gian định trớc của tuyến PCM

Hình 2.4: Nguyên lý chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra

ra Để thực hiện đợc công việc này, mỗi khe thời gian của tuyến ghép PCM

ra phải liên kết chặt chẽ với một ô nhớ của bộ nhớ điều khiển theo thứ tự tự nhiên, tức là khe thời gian TS0 gắn với ô nhớ 00, khe thời gian TS1 gắn với ô nhớ 01 khe thời gian TS31 gắn với ô nhớ 31 Nội dung các ô nhớ này đợc

bộ điều khiển chuyển mạch ghi địa chỉ của khe thời gian đầu vào cần đợc chuyển mạch tới khe thời gian tơng ứng

Xét một ví dụ minh hoạ:

Cũng tơng tự nh ví dụ đã nói ở điều khiển đầu vào ta cũng cần đấu nối khe thời gian của tuyến PCM vào tới khe thời gian TS8 của tuyến PCM ra Theo phơng thức điều khiển đầu ra thì căn cứ vào thông tin địa chỉ của bộ

điều khiển chuyển mạch ghi địa chỉ số 3 ( 00011 ) vào ô nhớ số 08 của bộ nhớ điều khiển Các mẫu tín hiệu PCM đầu vào ở các khe thời gian đợc ghi theo thứ tự lần lợt vào các ô nhớ của bộ nhớ tiếng nói Bộ điều khiển chuyển mạch quét đọc lần lợt các ô nhớ của bộ nhớ điều khiển đồng bộ với tuyến ghép PCM ra Khi đọc tới ô nhớ số 08 thì nội dung 3 đợc đa ra và từ mã PCM của TS3 ghi ở ô 03 của bộ nhớ tiếng nói đợc đọc vào khe thời gian TS8

của tuyến PCM ra Nh vậy khe thời gian TS3 đã đợc đấu nối tới khe thời gian

TS8 đầu ra

II.4 Ghép tuyến PCM và chuyển đổi nối tiếp - song song.

ở các tổng đài số ngời ta sử dụng các bộ chuyển mạch thời gian và không gian chuẩn Các bộ chuyển mạch này đều làm việc theo nguyên lý chuyển mạch các bit song song cho các tuyến PCM có tốc độ 4,096 Mbit/s hoặc 8,192 Mbit/s Để có đợc các tuyến tín hiệu số chuẩn, các tuyến PCM ghép kênh sơ cấp theo các luật A ( hoặc luật à ) cần phải đợc ghép một lần nữa và chuyển đổi nối tiếp - song song, ngợc lại ở đầu ra thông thờng thiết bị ghép kênh thứ cấp đầu vào trờng chuyển mạch thực hiện nhiệm vụ chuyển

đổi nối tiếp - song song cho các tuyến PCM sơ cấp tốc độ 2,048 Mbit/s mã PCM 8 bit nối tiếp thành tuyến ghép PCM ở dạng 8 bit song song có tốc độ cao hơn

Ngời ta thờng thực hiện 16, 32 tuyến dẫn PCM cơ sở vào một tuyến dẫn PCM 8 mạch dây để truyền dẫn 512 hoặc 1024 kênh đồng hồ ( tuyến ghép

có 512 hoặc 1024 khe thời gian ) Nh vậy trên tuyến truyền dẫn PCM ra có 8 mạch dây truyền dẫn dòng số ở dạng bit song song với tốc độ 4,096 hoặc 8,192 Mbit/s Tuyến PCM ra 8 mạch dây đợc đa tới thiết bị ghép kênh thứ cấp để tạo ra dòng số có tốc độ cao hơn tróc khi đa tới bộ chuyển mạch thời gian và không gian Quá trình ghi, đọc, vào - ra từ các bộ nhớ của bộ chuyển mạch thời gian đợc thực hiện theo nguyên lý song song

Trong hình vẽ 2.5 ta thấy trên tuyến PCM vào, dãy tín hiệu số là nối tiếp từ các mã 8 bit ở các khe thời gian TS4 vàTS3 8 bit ở mỗi khe thời gian

đợc sắp xếp nối tiếp theo thời gian ở đầu ra cả 8 bit của các khe thời gian

TS4, TS3 đều xuất hiện đồng thời trên mạch 8 dây ra đúng trong khoảng thời gian 1 bit tin Vì vậy tốc độ bit trên là từng mạch dây ra giảm đi 8 lần so với tốc độ bit vào Tức là tốc độ bit của dòng số đầu ra là 256 kb/s

Bộ chuyển đổi nối tiếp song song

Đầu ra song song 256 Kb/s

h7 h8

h4

h6 h5

h3 h2

h7 h8

PCM ra

h4

h6 h5

h3 h2

TS4

h1

TS3

h1

Đầu vào nối tiếp 2,048Mb/s

Hình 2.5: Biến đổi nối tiếp - song song

II.5 Trờng chuyển mạch T - S - T.

Do chi phí xây dựng một bộ chuyển mạch không gian số khá tốn kém vì việc hàn nối để tiếp cận với các chân phiến mạch là khó khăn, ngoài ra chân các linh kiện không thể gần nhau quá vì không gian hàn nối không cho phép, từ đó kích thớc của bộ chuyển mạch không gian cũng tăng lên khi dung lợng lớn Ngoài ra trờng chuyển mạch không gian tín hiệu số chỉ cho phép thiết lập tuyến nối về mặt không gian còn về thời gian là không thay

đổi, sử dụng trờng chuyển mạch không gian có thể xảy ra tắc nghẽn nội bộ

do khi có hai đầu vào trên tuyến dẫn PCM khác nhau cùng nối qua trờng chuyển mạch bị hạn chế vì vậy không thể chỉ sử dụng duy nhất trờng chuyển mạch không gian tín hiệu số để xây dựng trờng chuyển mạch cho tổng đài

điện tử số SPC Còn đối với kiểu chuyển mạch thời gian thì nhu cầu về bộ nhớ cũng tăng lên rất nhiều đối với các bộ chuyển mạch thuần tuý theo thời gian ở các tổng đài dung lợng lớn, do vậy hiệu quả kinh tế không cao Bên cạnh đó để đảm bảo có khả năng tiếp thông hoàn toàn thì các trờng chuyển mạch kiểu T hay kiểu S đều không thể đáp ứng đợc vì chúng luôn phải chấp nhận một tổn thất nhất định

Mặt khác, trờng chuyển mạch dùng hai loại chuyển mạch TS hoặc ST chỉ thích hợp với các tổng đài dung lợng nhỏ Hiện nay đa số các tổng đài có dung lợng trung bình và lớn đều sử dụng trờng chuyển mạch có cấu trúc 3 khối ghép hợp T - S - T hoặc S - T - S

Trờng chuyển mạch S - T - S có cấu trúc điều khiển đơn giản nhng tầng ra làm việc theo nguyên lý chuyển mạch không gian nên cấu trúc theo kiểu có tổn thất, không thích hợp cho hệ thống lớn Trờng chuyển mạch T -

S - T có tổn thất nhỏ hơn vìtầng ra làm việc theo nguyên lý chuyển mạch thời gian không có tổn thất vì vậy nó đợc sử dụng rộng rãi

Về cấu trúc, trờng chuyển mạch T - S - T gồm 3 tầng trong đó 2 tầng chuyển mạch thời gian ở hai bên thực hiện chức năng trao đổi khe thời gian

và phân tích bởi một tầng chuyển mạch không gian ở giữa làm nhiệm vụ trao

đổi tuyến PCM

Xét trờng chuyển mạch T - S - T có N tuyến PCM đầu vào và N tuyến PCM đầu ra Nh vậy ở các tầng vào và tầng ra có N bộ chuyển mạch thời gian , tầng chuyển mạch không gian có 1 ma trận kích thớc N x N Bộ nhớ tiếng nói và bộ nhớ điều khiển của mỗi bộ chuyển mạch thời gian và mỗi cột nhớ điều khiển của bộ chuyển mạch không gian có C ô nhớ, tơng ứng với C khe thời gian của mỗi tuyến PCM vào tới bất kỳ khe thời gian nào của các

tuyến PCM ra Ngoài ra trờng chuyển mạch không gian tín hiệu số chỉ cho phép thiết lập tuyến nối về mặt không gian còn về thời gian là không thay

đổi, sử dụng trờng chuyển mạch không gian có thể xảy ra tắc nghẽn nội bộ

do khi có hai đầu vào trên tuyến dẫn PCM khác nhau cùng nối qua trờng chuyển mạch bị hạn chế vì vậy không thể chỉ sử dụng duy nhất trờng chuyển mạch không gian tín hiệu số để xây dựng trờng chuyển mạch cho tổng đài

điện tử số SPC

Hình 2.6 mô tả cụ thể giả thiết rằng chỉ có 4 tuyến PCM vào và ra trong ờng chuyển mạch T - S - T Nh vậy chỉ có 4 bộ chuyển mạch thời gian ở mỗi tầng chuyển mạch thời gian và tầng chuyển mạch không gian là một ma trận

tr-4 x tr-4

Qua quá trình phân tích sự hoạt động của chuyển mạch ghép T - S - T

ta thấy rằng số khe thời gian đầu vào bằng số khe thời gian trung gian và bằng số khe thời gian đầu ra Hệ thống điều khiển luôn luôn tìm đợc một tuyến rỗi thích hợp cho các cuộc gọi cho trờng chuyển mạch đó Nó là một trờng chuyển mạch không có tổn thất, hiện đang đợc sử dụng nhiều trong các tổng đài SPC

Tầng chuyển mạch không gian S

TS3

ITO

PCM 3OT3

Tầng chuyển mạch thời gian ra OT

TS1

OT2 OT1

Phần II: Tổng Đài AXE-10 CHƯƠNG I: Giới thiệu chung

AXE là một sản phẩm tổng đài của hãng Ericsson.Các thế hệ đầu tiên của AXE ra đời từ những năm 70 Một đặc điểm của AXE là các thế hệ của

nó tuy khác nhau về đặc tính bên ngoài nhng rất giống nhau về cấu trúc bên trong vì chúng có cùng một cấu trúc để sử dụng Điều này dẫn đến cấu trúc bên trong của AXE hoàn toàn không phụ thuộc vào kỹ nghệ sử dụng

Tổng đài họ AXE cũng đã đợc công nhận là một trong những tổng đài tân tiến nhất, đáp ứng đợc mọi nhu cầu của khách hàng

Nó có thể đáp ứng đợc về các mặt nh sau:

*Sự thích nghi về khí hậu, AXEđã có mặt khắp nơi trên thế giới

*Sự phong phú về ứng dụng, nh trong nội hạt , quá giang, liên tỉnh, quốc tế

vệ tinh, di động, mạng số liệu

*Về cấu tạo hệ thống cũng dựa trên nguyên lý chung của tổng đài điện tử

số, phù hợp khi đấu nối với các thiết bị viễn thông liên quan nh: Thiết bị truyền dẫn và các tổng đài khác trong vùng trong một quốc gia

Tổng đài điện tử AXE cũng là một họ của tổng đài điện tử dựa trên những nguyên lý cơ bản về cấu trúc chuyển mạch và điêù khiển bằng vi tính Cũng

nh họ của các tổng đài khác, họ AXE cũng có những quá trình từ buổi ban

đầu cho đến khi dần dần hoàn thiện hơn so với ngày nay Nó đáp ứng đợc mọi yêu cầu phong phú của khách hàng , một tổng đài AXE có thể cung cấp cho khách hàng nhiều dịch vụ tiện ích nhất, một khi họ yêu cầu AXE là một tổng đài điện tử SPC có cấu trúc xử lý tập trung.Tất cả các hoạt động của nó

đợc lu giữ trong một bộ nhớ của máy tính để thay đổi ta phải thay đổi bộ nhớ của máy tính, nghĩa là phải lập trình lại cho máy Để tăng tính tin cậy cho tổng đài ngời ta thờng sử dụng hai máy tính, trong đó một máy dùng để

dự phòng AXEđợc cấu tạo để có thể điều khiển nhiều kiểu ứng dụng khác nhau Một vài kiểu ứng dụng là:

*Nội hạt và quá giang (Local/Transit)

*Quá giang-Quốc tế (Transit/International)

*Quá giang- Tổng đài điện thoại viên (Transit /operator exchange) *Quá giang-Mạng thông minh (Interligent network)

*Quá giang- SPC (Transit /Signalling Transfer point)

Hệ thống tổng đài đợc trình bày theo một khối rời rạc có thể dễ dàng sửa đổi hoặc lắp đặt thêm, bỏ đi hoặc thay thế mỗi khi đợc yêu cầu hoặc thay đổi do nhu cầu sử dụng của khách hàng mà không ảnh hởng gì đến các phần khác

Do đó nó đáp ứng đợc cho thị trờng và làm lợi đáng kể về tài chính đồng thời do đó có cấu tạo nhỏ gọn nên việc lắp đặt trở nên dễ dàng hơn

Tổng đài AXE đợc cấu trúc dạng khối để dễ dàng quản lý và dễ dàng

mở rộng một khi cần thiết thay đổi, mở rộng dung lợng Toàn bộ hệ thống AXE đợc thiết lập những chức năng xác định gọi là những khối chức năng,

đó là những khối đợc kết hợp để tạo thành hệ thống, đợc tổng hợp thành hệ thống chuyển mạch APT và hệ thống điều khiển APZ Mỗi phân hệ hoặc mỗi khối chức năng đợc bao gồm cả phần cứng và phần mềm, hoặc là toàn phần mềm Mỗi khối chức năng có một tên gọi của nó và giao tiếp với các khối chức năng khác

Chơng II: Tổng quan về tổng đài AXE

I Sơ đồ khối của tổng đài AXE 10

AXE – 10 bao gồm các phân hệ con nh phân hệ chuyển mạch thuê bao SSS (Subcriber Switching Subsystem), phân hệ chuyển mạch nhóm GSS (Group Swiching Subsystem), phân hệ báo hiệu và trung kế TSS (Trunk and Signalling Subsystem), phân hệ khai thác nhân công OPS (Operator Subsystem), phân hệ điện thoại di động MST (Mobike Telephone Subsystem), phân hệ xử lý vùng RPS (Regional process Subsystem)

II Chức năng của từng phân hệ.

II.1 Phân hệ chuyển mạch thuê bao SSS.

Phân hệ chuyển mạch thuê bao SSS thực hiện chức năng điều khiển lu lợng giữa các thuê bao Các tín hiệu tơng tự từ đờng thuê bao đợc biến đổi sang dạng số thông qua mạch chuyển tiếp đờng dây LIC (Line Interface Circuit) và do đó chuyển mạch toàn bộ là số

II.1.1: Các chức năng cơ bản.

Phân hệ chuyển mạch thuê bao có các chức năng cơ bản sau:

- Cấp dòng cho thuê bao

- Biến đổi tín hiệu từ tơng tự thành số và ngợc lại từ tín hiệu số thành tơng tự

- Phát hiện nhấc và đặt máy

- Thu các chữ số (xung hoặc đa tần)

- Báo hiệu đờng dây (gửi các tone khác tới thuê bao)

- Đảo cực

- Rung chuông thuê bao (rơ le nối tín hiệu chuông)

- Đáp ứng các thiết bị đặc biệt nh máy điện thoại công công bỏ xu

- Quản lý PABX (tổng đài cơ quan)

- Tập trung lu lợng tới GS

- Thực hiện đo đạc đờng thuê bao (Rơ le nối thiết bị kiểm tra)

Trong các chức năng trên một số chức năng chung, một số chức năng dùng trong các trờng hợp đặc biệt

Hệ thống chuyển mạch thuê bao SSS sử dụng mạch giao tiếp đờng dây LIC không có chức năng thu mã đa tần nên một số bộ thu đa tần KRC (Key-

Set Code Reception Circuit) riêng đợc sử dụng, KRC là thiết bị dùng cho nhiều thuê bao.

II.1.2: Mạch giao tiếp đ ờng dây

Các LIC đợc đặt trong một tấm mạch gọi là tấm giao tiếp thuê bao LIB (Line Interface Board) Tấm này bao gồm các thiết bị sử dụng chung cho nhiều LTC nh: mạch giao tiếp kênh dẫn, bộ xử lý, thiết bị DP (Divice Processor) Mạch LIC cung cấp các chức năng sau:

1 Bảo vệ quá áp: bảo vệ mạch khỏi điện áp bên ngoài

2 Rơle kiểm tra: Để nối SLCT với đờng thuê bao hoặc LIC

3 Rơle chuông: Nối REU với dây thuê bao

4 Đảo cực tín hiệu: có hai loại LIC, loại thứ nhất sử dụng các mạch SLIC/SLAC (mạch giao tiếp thuê bao/mạch xử lý đờng dây thuê bao) của Ericssion Loại thứ hai sử dung các bộ biến đổi A/D đơn giản Các SLIC/SLAC bao gồm cả các chức năng đảo cực ở loại thứ hai này chức năng này thực hiện trên một Rơle Đảo cực đợc thực hiện cho chức năng chặn cuộc gọi và PABX

5 Cấp nguồn

6 Phát hiện xung: DP sẽ phát hiện bằng kiểm tra dòng (có hoặc không)

7 Biến đổi A/D

8 Bộ xử lý thiết bị DP: Phần mềm vùng của EMRP ra lệnh cho DP thi hành Ngợc lại DP gửi thông tin về thay đổi trạng thái cho EMRP Một DP dùng cho 4 hoặc 8 LIC

9 Giao tiếp kênh tiếng: Đảm bảo tốc độ của mẫu tiếng nói và đồng hồ phù hợp với kiểu đợc sử dụng trên Bus nối giữa LIB và EMIS

II.1.3: Tầng thuê bao kéo xa RSS (Remote Subcriber Swiching).

Có hai vấn đề cần đặt ra đối với tầng thuê bao kéo xa đó là:

- Cần phải kết hợp một số LSM (line Switch Module) để nhận đợc một dung

T (2 )

R (3 )

(4 )

S (7 )

B (5 )

S (6 )

LIC-3 hoặc 7 phụ thuộc vào kiểu LIC

Tấm giao tiếp đường dây

Giao Tiếp Bus tiếng thoại

Bộ xử lý thiết bị (8)

EMRP

Hình II.2: Phần cứng mạch giao diện đường dây

Do các LSM trên cùng không tiếp xúc trực tiếp với tổng đài mẹ vì thế tất cả các cuộc gọi từ LSM này phải sử dụng Bus nối chung TSB (Bus chuyển mạch thời gian) Bus này cũng đợc dự phòng vì lý do an toàn Việc sử dụng TSB có 3 u điểm quan trọng:

* Số lợng đờng PCM tới tổng đài có thể thay đổi tuỳ theo độ lớn của

l-u lợng (cực đại là hai tl-uyến PCM cho một LSM, thờng cứ hai LSM mới cần

1 đờng PMC)

127

EMTSL

I KRC ETBC

EMRP

0

127

EMTSL

I KRC ETBC

EMRP

0

127

EMTSL

I KRC ETBC

EMRP

0

127

EMTSL

I KRC ETBC

EMRP

0

TSB-B= Bus chuyển mạch thời gian mặt B

Đường PCM tới từ GSS

ở tổng tài mẹ

Đường PCM tới từ GSS ở tổng đài mẹ

* Khi một đờng PMC đã hết kênh rồi, LMS sở hữu đờng PMC đó có thể sử dụng 1 đờng PMC khác thông qua TSB Nhờ vậy có thể tránh khỏi tải

để gửi báo tín hiệu

Thông tin báo hiệu từ CP đợc tạo dạng và đặt vào kênh 16 thông qua một khối gọi là đầu cuối báo hiệu trung tâm Quá trình này đợc thực hiện ở thiết bị có tên gọi là đầu cuối tổng đài ETC (Exchange Terminal circuit) ECT thực hiện giao tiếp giữa đờng PCM và chuyển mạch nhóm

Khi tới tầng thuê bao, thông tin báo hiệu đợc lấy ra từ tấm đầu cuối tổng đài ETB Đầu cuối báo hiệu vùng ST lập lại khuôn dạng tín hiệu và gửi

nó đến EMR, liên quan qua Bus gọi là Bus EMRP

Trong trờng hợp gián đoạn thông tin với tổng đài mẹ, RSS có thể điều hành một phần lu lợng, khi đó khối lu lợng tự quản khi có sự cố đờng dây truyền ALT (Autonomous Traffic at Failure) sẽ đảm bảo chức năng thanh ghi bằng cách thiết lập cuộc goị nội bộ thông qua Bus chuyển mạch thời gian TSB

II.1.4: Tầng thuê bao gần.

28

JTC EMRP

JTC EMRP

JTC EMRP

G

S S

RPBC RPBC







JTC: mạch đầu cuối đấu nối.

KPBC: bộ biến đổi Bus xử lý vùng

Tầng thuê bao không tách riêng có thiết kế hơi khác do cự ly tới GS ngắn hơn Các điểm khác với RSS bao gồm:

- Tấm đầu cuối tổng đài đợc thay bằng mạch đầu cuối đấu nối JTC

- Không xử lý mạch đầu cuối tổng đài, nghĩa là JTC thực hiện giao tiếp trực tiếp với GS

Cả 32 kênh trong đờng PCM đều có thể sử dụng cho tuyến thoại

II.2: Phân hệ báo hiệu và trung kế TSS

II.2.1: Các đ ờng trung kế vào và ra:

Trong phân hệ TSS có ba khối chức năng đợc sử dụng để xử lý các đờng trung kế:

+ Khối xử lý các đờng trung kế hai chiều BT (Both- way trunk ):

Khối này gồm có mạch đầu cuối tổng đài ETC ( exchange terminal circuit ).ETC có dạng một tấm mạch in gồm bốn hoặc tám đờng BT tuỳ theo loại đợc

sử dụng Nh ta đã biết, nếu sử dụng hệ thống 32 kênh (PCM ) thì chỉ có 32 kênh đợc sử dụng cho kênh thoại Báo hiệu đờng dây đợc gửi đi bằng cách

cứ sáu mẫu thì lấy một bít

+ Khối trung kế ra OT (Outcomming Trunk ):

Khối trung kế ra đợc dùng để xử lý các cuộc nối ghép tợng tự ra Phần cứng của OT là một hộp máy có 32 thiết bị và một bộ biến đổi tơng tự thành số đ-

ợc gọi là thiết bị điều chế xung mã PCD (Pulse Code Modulation Device).Khối này không có phần mềm và chức năng báo hiệu

+ Khối trung kế vào IT ( Incomming trunk ):

Khối trung kế vào xử lý các cuộc gọi nối ghép tơng tự vào.Phần cứng của

nó giống nh ở OT, để phân biệt đợc thì giữa các trung kế phải sử dụng hệ thống báo hiệu khác nhau, các khối trung kế đợc gán cho các số khác nhau BT1, BT2……

II.2.2: Các bộ thu phát mã CR ( Code Receiver ) và CS (Code Sender ) : Đợc sử dụng để phát và thu tín hiệu thanh ghi MFC Khi một thiết bị (BT, OT, IT ) cần phát tín hiệu thanh ghi MFC khi đó CS/CR sẽ đợc nối thông qua chuyển mạch nhóm GSS Có hai loại CS/CR:

• Các thiết bị tơng tự: Có bốn CR hoặc bốn CS đợc đặt trong một hộp máy.Khi đó bớc biến đổi tơng tự sang số đợc thực hiện ở PCD

• Các thiết bị số: Gồm 16 thiết bị CRS đợc đặt trong một hộp có thể đợc sử dụng hoặc làm CR, hoặc làm CS

Trong đó ETC: Mạch đầu cuối tổng đài (Exchange

CR

CS

Hình II-6: Các bộ thu phát mã số và tợng tự

II.2.3: Máy thông báo bằng lời (AM)

Đây là các phơng tiện thuê bao có ghi sẵn các thông báo đợc sử dụng để thông báo cho các thuê bao biết lý do không thực hiện đợc cuộc gọi hoặc thông báo cho ngời sử dụng khi kết hợp một số dịch vụ bằng máy quay mã

định trớc Có hai loại AM là loại tơng tự và số

• Trong máy thông báo số ( DAM ), các bản tin đợc lu giữ dới dạng số ở các bộ nhớ PROM và RAM Các bản tin ít thay đổi, có độ dài cực đại là

32 giây đặt tại PROM Các thông tin ngắn nh thời tiết, văn hoá, thể thao có độ dài không quá 64 giây đ… ợc lu giữ trong bộ nhớ RAM, bản thân thuê bao cũng có thể thay đổi các thông tin này

• Trong máy thông báo tơng tự, bản tin đợc lu giữ trong băng từ Mỗi khi băng thông quay, thông báo đợc lặp lại, loại này cần nhiều thiết bị hơn DMA Các xung đồng hồ đợc gửi tới thiết bị đọc (RD ) mỗi khi bắt đầu thông báo để giám sát sao cho ASD (thiết bị dịch vụ bổ sung ) nối tới thuê bao đúng thời điểm Hộp ASD có vai trò nh một chuyển mạch nhỏ

để nối mọi đầu vào đến các thông báo đợc ghi sẵn

II.2.4: Hệ thống báo hiệu kênh chung CCS : ( Common Chanel Signalling ) Nhiệm vụ chủ yếu của mạng viễn thông là thiết lập và giải toả các tuyến nối phục vụ liên lạc theo các lệnh và thông tin báo hiệu nhận đợc từ đờng dây thuê bao và trung kế liên tổng đài Có rất nhiều loại báo hiệu trong đó tổng đài AXE-10 sử dụng hai hệ thống báo hiệu kênh chung CCS là: Một cho hệ thống báo hiệu số 6 và một cho hệ thống báo hiệu số 7, cấu trúc của hai hệ thống này đợc thể hiện trong hình vẽ sau:

GSS

ETC

PCD-7

ST-7 ST-7

ST-7

31 ………… 0

64kbit/s s

Hiện nay hệ thống báo hiệu N0 7 đang đợc kiểm nghiệm cho mạng ISDN ( mạng thông tin số đa dịch vụ ) Số liệu báo hiệu đợc trao đổi ở các dạng

đồng hồ tín hiệu số giữa hai bộ xử lý thông qua thiết bị giao tiếp chuyên dụng

+ Hệ thống báo hiệu số 6 – CCITTN0 6

Hệ thống báo hiệu này đợc thiết kế để sử dụng cho tất cả các kiểu kênh liên lạc quốc tế, bao gồm cả kênh vệ tinh Thông tin báo hiệu có thể đợc truyền

đi với tốc độ 56Kbit/s qua các kênh số, các bản tin báo hiệu đợc tổ chức thành các khôí và chuyển đi ở dạng các đơn vị báo hiệu 28bit, mỗi khối có hai đơn vị Công việc phòng chống lỗi đợc thực hiện nhờ mã phát hiện lỗi và phát lập cho các bản tin có lỗi

+ Hệ thống báo hiệu số 7 – CCITTN0 7

Báo hiệu số 7 thích hợp cho cả mạng quốc tế (các tuyến thông tin mặt đất,

vệ tinh ) và mạng quốc gia với thuộc tính tối u cho mạng thông tin số Các

đầu cuối báo hiệu số 7 (ST-7 ) đợc nối tới GSS thông qua thiết bị điều xung mã kiểu số Thông tin từ ST thông qua chuyển mạch nhóm truyền tới một hình nhất kênh nhất định ở ETC Cấu trúc này cho phép sử dụng một số thiết

bị dự phòng và dự phòng thay thế thiết bị hỏng hóc

Hệ thống báo hiệu này đợc chia thành các cấp báo hiệu nh sau:

- Cấp báo hiệu 1: Là cấp đờng truyền số liệu báo hiệu Nó bao gồm các thiết bị truyền dẫn có tốc độ 2400 bit/s hoặc 64 kbit/s

- Cấp báo hiệu 2: Là cấp thực hiện các nhiệm vụ và thể thức đờng truyền báo hiệu Nó tiến hành các công việc nh: Phát các bản tin báo hiệu lên tuyến số liệu ở dạng các đơn vị thông tin báo hiệu, định giới hạn các

đơn vị báo hiệu thông qua cờ mở và cờ đóng, phát hiện lỗi truyền dẫn và hiệu chỉnh lỗi, phát hiện sự cố trên đờng báo hiệu qua việc giám sát lỗi ở các đơn vị báo hiệu và phục hồi nhờ các hình thức đặc biệt

- Cấp báo hiệu 3: Là cấp chức năng mạng báo hiệu Nó xác định các nhiệm

vụ và thể thức chuyển tin

- Cấp báo hiệu 4: Là cấp báo hiệu thuê bao Mỗi bộ phận thuê bao có nhiệm vụ và thể thức báo hiệu riêng nh báo hiệu điện thoại, số liệu hoặc thuê bao ISDN

II-3: Phân hệ chuyển mạch nhóm GSS:

II.3.1: Phần cứng và phần mềm cơ bản:

Phân hệ chuyển mạch nhóm GSS bao gồm cả phần cứng và phần mềm, các khối cơ bản liên quan đến việc quản lý lu lợng đợc miêu tả trong phần này gồm:

+ Khối chuyển mạch nhóm GS ( Group Switch): Phần cứng của khối này là các Modul chuyển mạch thời gian và các Modul chuyển mạch không gian Phần mềm của khối thực hiện việc chọn tuyến đấu nối và giải phóng các kết nối đã đợc thiết lập cho mỗi cuộc gọi

+ Khối bảo dỡng chuyển mạch nhóm GSM1/GSM2 ( Group Switch Maintenence): Hai khối này trợ giúp cho khối GS với các chức năng bảo d-ỡng, một số các chức năng này đợc sử dụng trong việc quản lý lu lợng thông thờng

+ Thiết bị gọi hội nghị CCD ( Conference Call Device): Khối này cho phép có thể thực hiện đợc các cuộc gọi hội nghị trong chuyển mạch nhóm, phần cứng có thể thiết lập các cuộc gọi hội nghị có thể tới 32 ngời tham gia, chức năng này có thể đợc sử dụng trong một số thuê bao

+ Khối tạo đồng hồ và định thời CLT ( Clock Generation & Timing): Phần cứng của khối này là 3 modul đồng hồ cung cấp cho các TMS và SPM các xung đồng hồ

+ Khối đồng bộ mạng NS ( Network Sychronization): Nếu tổng đài nối tới một tổng đài khác thì các tổng đài số phải đợc đồng bộ với nhau Khối NS này bao gồm các chức năng đồng bộ hoá mạng lới thực hiện cả phần cứng và phần mềm

+ Các khối vận hành và bảo dỡng: Các khối này giám sát phần cứng, quản lý lệnh, cảnh báo, quản lý tạm thời các lỗi, thực hiện các chu trình kiểm tra phần cứng

Phân hệ chuyển mạch nhóm GSS là phần chính của hệ thống vì hầu hết các cuộc gọi và các hệ thống báo hiệu sử dụng chuyển mạch để kết nối phần cứng tới các kênh khác nhau:

- Quản lý lu lợng

TCS: Đấu nối thuê bao A và thuê bao B với nhau

TSS: Đấu nối bộ thu và gửi

SSS: Đấu nối và giải phóng cuộc gọi của bộ CS/CR

BGS: Thiết lập cuộc gọi trong nhóm

- Vận hành và bảo dỡng:

(1) OMS: Quản lý và kiểm tra cuộc gọi ( thiết lập và giải phóng cuộc gọi)

- Thống kê

STS: Thống kê và đo thử lu lợng

Hình II-8: Sự đấu nối của các khối và TSM

TSM: Modul chuyển mạch thời gian ( Time Switch Module)

SNTP: Điểm chuyển mạch đầu cuối (Switching Network Terminal Point)ETC: Mạch đầu cuối tổng đài ( Exchange Terminal Circuit)

PCD: Thiết bị điều xung mã ( Pulse Code Device)

CCD: Thiết bị thoại hội nghị ( Conference Call Device)

- Các nhóm khác:

OPS: Hệ thống khai thác nhân công( Operator Subsystem)

SUS: Hệ thống con dịch vụ thuê bao: Các dịch vụ thuê bao đòi hỏi cuộc gọi hội nghị hoặc ba phía

MTS: Hệ thống con điện thoại di động

II.3.2: Cấu trúc phần cứng:

Để bảo đảm độ linh hoạt cần thiết, chuyển mạch nhóm đợc thiết kế và cấu trúc thành các module chuyển mạch thời gian TSM và các Module chuyển mạch không gian SPM Các cấu trúc này đảm bảo tính linh hoạt cho

GS phù hợp với kích cỡ của tổng đài ( số đờng trung kế và thuê bao)

Mỗi một TSM có thể có 16 PCM đầu nối tới, điều này có nghiã rằng có

16ì32 = 256 đầu vào Mỗi một hệ thống PCM có 32 kênh đợc nối tới TSM qua điểm đầu cuối mạng chuyển mạch (SNTP)

Mẫu thoại bắt đầu từ thuê bao ( hoặc các tín hiệu từ các thiết vị báo hiệu)

đ-ợc lu trữ trong bộ lu trữ thoại đđ-ợc coi là bộ lu trữ thoại SSA Mỗi một kênh

1

2

15

ETC ETC ETC ETC PCD pPCDPCD CCD

trong hệ thống PCM đợc đấu nối tới TSM có một vị trí lu trữ riêng trong bộ nhớ tiếng nói SSA ( Speech Store A) Điều này có nghĩa là SSA có 512 vị trí

lu trữ, mỗi vị trí dành cho mỗi kênh

Module chuyển mạch không gian đợc đấu nối cho phép có thể chuyển mạch giữa các TSM SPM cũng đợc sử dụng các thoại đợc mở tại cùng một TSM Khi SPM chuyển mạch mẫu thoại và gửi nó tới TSM đúng thì mẫu đó đợc lu trữ trong một bộ nhớ khác Bộ lu trữ này đợc gọi là SSB.Cũng nh SSA mỗi một kênh trong hệ thống PCM đợc kết nối có vị trí lu trữ riêng của mình, nghĩa là mối liên hệ giữa kênh và vị trí lu trữ là cố định trong cả SSA và SSB.Trong Module chuyển mạch thời gian, không có sự kết nối giữa các kênh

đến và đi (SSA và SSB) Mẫu thoại đầu vào luôn luôn gửi đi thông qua Module chuyển mạch không gian trớc khi đợc lu trữ trong SSB, nghĩa là bất

cứ vị trí nào kết nối GS đều có thể đợc nối tới vị trí khác thông qua SPM Để

có thể làm cho GS có kích cỡ thay đổi từ vài nghìn vị trí tới 65 nghìn, số SPM đợc sử dụng trong chuyển mạch có thể thay đổi

Tối đa 32 TSM có thể đợc đấu nối tới một SPM, có nghĩa là chỉ cần một PSM là đủ cho GS với kích cỡ 16384 vị trí ( 32ì16ì32), nó đợc gọi là chuyển mạch nhóm 16 K Trong trờng hợp nhiều TSM hơn cần phải có một SPM có thể đợc sử dụng cho chuyển mạch, nếu sử dụng nhiều SPM thì trong chuyển mạch sẽ xảy ra hiện tợng trễ, đó là một vấn đề nan giải Kích

cỡ tối đa của GS đạt đợc khi 128 TSM đợc nối với ma trận 4ì4 SPM, điều này tạo ra một chuyển mạch nhóm với 65536 vị trí( 2048 PCM 32 kênh có thể đợc đầu nối) gọi là chuyển mạch 64 K

Quá trình hoạt động trong GS, điều khiển trong chuyển mạch, chức năng an toàn, đồng bộ hoá và thiết bị cho các cuộc gọi 3 phía sẽ đợc mô tả một cách chi tiết trong chơng sau

II-4: Phân hệ khai thác nhân công OPS:

Hệ thống này chỉ gồm các phần mềm, thực hiện chức năng điều hành cuộc nối của các khai thác viên OPS làm việc kết hợp với OTS (Operator Terminal Subsystem- Hệ thống con đầu cuối khai thác nhân công) gồm các bàn khai thác nhân công OTS gồm có hai phân hệ con sau:

• Khối đầu cuối vận hành OTB (Operator Terminal Block): Phần mềm và phần cứng đợc áp dụng cho việc quản lý thiết bị đầu cuối Phần cứng đợc gọi là TCO( Terminal Controller) và phần mềm đợc gọi là OTBOS (OTB Operating System)