Phân loại hệ thống chuyển mạch

- Thực hiện các thao tác chuyển mạch theo thời gian và không gian không theo các thông tin điều khiển từ SPC để kết nối đờng thoại.. * Bộ Cable Receiver CR.- CR nhận các tín hiệu số từ S

Chơng III: Phân hệ chuyển mạch

- Hệ thống chuyển mạch của NEAX 61E là một hệ thốngchuyển mạch theo thời gian (TDNW) có cấu trúc gồm 4 tầngchuyển mạch T-S-S-T Mỗi hệ thống bao gồm 22 TDNW có cấuhình kép và đợc điều khiển bởi bộ xử lí cuộc gọi

- Mỗi TDNW có khả năng thực hiện ghép kênh chuyểnmạch 2880 kênh thông tin và dung lợng lu thoại tối đa là 27000

ES

ES MSU X (4)

CR TSW Block of SPM

DPAD T1

T 1CTL PCTL

S R D O

S R D O

U X

S M

TSW Block (Ma te)

CD )

T2CTL CTLINF

S 1 CTL

(24 ) CD

6x24

S 2 CTL

ES ES

CR (24 )

S2

CTLINF

SPP

Hình 3.11 Cấu trúc hệ thống chuyển mạch

Hệ thống chuyển mạch về mặt vật lý đợc gắn trênkhung chuyển mạch thời gian và xử lý cuộc gọi (TSCPF) MỗiTCSPF ồmg có 5 loại module chính nh sau:

- Module tuyến thoại - SPM

- Module điều khiển đờng thoại SPC

- Module xử lý điều khiển - CPM

- Module trung kế dịch vụ - SVTM

- Module đồng hồ - CLKM

3.1 Module đờng thoại

Hình 3.12 Cấu trúc module tuyến thoại - SPM 3.1.1 Các chức năng và hoạt động của SPM

1 Các chức năng

- Các SPM cấu hình nên một hệ thống chuyển mạch có 4tầng chuyển mạch T - S - S - T của hệ thống NEAX 61E

- SPM có 2 khối chức năng chính là: chuyển mạch theothời gian TSW, chuyển mạch theo không gian SSW SPM cũng

24 J HWs

Time slot120CD

1

điều khiển vận hành và bảo dỡng MNC, bộ thu tín b hiệu

đồng hồ CLK-REC để hổ trợ chức năng hoạt động chính củaSPM

P M U X

P M U X

P M U X

P M U X

P M U X

P M U X

P M U X

P M U X

S1

S1

S 1

480CH/512TS

PCMHW

PC MHW SHW

S2

S 2

S2

S 2

P M U X

P M U X

P M U X

P M U X

S M U X

S M U X

S M U X

S M U X

S M U X

S M U X

SPM J00 [12]

J11

SPM

J 00 [12]

J 11

Hình 3.1.3: Cấu hình mạng chuyển mạch NEAX 61 E

- Bù sự sai pha giữa các tín hiệu số nhận đợc truyền điLOC, DTIC hoặc SVTC (bộ điều khiển trung kế dịch vụ)

- Ghép kênh 4 tuyến dữ liệu SHW thành 1 tuyến HW(theo hớng thu)

- Truyền các lệnh điều khiển do LOC, DTIC hoặc SVTC

về SPC

- Bù sự thay đổi mức tín hiệu thoại do độ dài đờng

truyền dẩn giữa các tổng đài hoặc giữa các thuê bao và

tổng đài khác nhau

- Thực hiện các thao tác chuyển mạch theo thời gian và

không gian không theo các thông tin điều khiển từ SPC để

kết nối đờng thoại

- Chèn các thông báo (số liệu tiếng nói) vào cacs khe thời

gian đặc biệt trong quá trình xử lý hạn chế cuộc gọi đi

- Thực hiện các chức năng tự chẩn đoán lỗi để đảm

bảo hệ thống hoạt động bình thờng

2 Hoạt động

SPM là một thiết bị dùng để thiết lập các tuyến thoại

trong hệ thống NEAX-61E Nó xử lí các chuyển mạch theo thời

gian, chuyển mạch theo không gian để kết nối các tuyến

thoại giửa các thuê bao Phần này trình bày về hoạt động cụ

thể của các khối chức năng trong SPM

To LMT

M DTI M

SEL SMUX PAD&PAD

CTLM

T1 & T1 CTLM J HW1 S2 & S2 CTLM T2 & T2 CTLM SDMUX SEL

CD

Tõ LOC DTIC

SVTC HÖ 0

T2 & T2 CTLM

Tõ LOC DTIC

SVTC HÖ 1 ES

ES SEL SMUX

CTLM PAD PAD&

T1 & T1 CTLM J HW1 S2 & S2 CTLM

CD SEL

SDMUX

* Bộ Cable Receiver (CR).

- CR nhận các tín hiệu số từ SVTC, LOC, DTIC, các thôngtin điều khiển đến SPC, mẫu tín hiệu dẫn đờng và sau đótruyền các tín hiệu này về ES

- Đờng truyền dẫn số liệu giữa LOC, DTIC, SVTC và SPM

đợc gọi là SHW (Subhighway) Mỗi đờng SHW bao gồm 132khe thời gian/120 kênh

* Bộ nhớ đàn hồi ES (Elastic store).

- ES bù sự sai pha giã các tín hiệu số trên những SHW, sựsai pha này do độ dài giữa các đờng truyền dẫn từ DTC,SVTC, LOC đến SPM khác nhau Mặc dù có sự sai pha đó nếu

ES ghi các tín hiệu này vào và đọc ra theo một nhịp đồng

hồ không đổi thì sự sai pha này sẽ đợc bù

- Sau đó ES truyền các tín hiệu đầu ra trên các SHWcủa cả hệ thống 0 và 1 đến bộ chọn SEL1

* Bộ chọn SEL 1 (Selector 1)

- SEL 1 chọn 4 đờng SHW của hệ thống 0 hoặc 1 theolệnh điều khiển MSD (Maintenance Signal Distributor) doSPC gữi đến Sau đó SEL 1 truyền 4 đờng SHW của hệthống đã đợc chọn đến SMUX để thực hiện ghép kênh cấp2.

- SEL 1 cũng nhận thông tin từ LOC – ACT để chọn các

bộ điều khiển tích cực theo sự điều khiển của SPC

* Bộ ghép kênh cấp 2 SMUX.

- SMUX ghép 4 đờng SHW (132 khe/120 kênh thông tin)

do SEL 1 đã chọn thành 1 tuyến HW (528 khe thời gian/480kênh thông tin) Các SHW có tốc độ bit là 8,448Mbps ở dạngnối tiếp thành một đờng HW có tốc độ bit là 4,224 Mbps ởdạng song song

* Bộ trích tín hiệu (Droper).

DRP truyền qua phần giao tiếp SPC (SPC INTF) của các

số liệu quét, các thông tin trả lời mà nó tách ra các khe thời

đến SPC

24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

PCM3PCM2PCM0 SHW

X U M S

9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 SHW1

SHW1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 SHW1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

131 130 129 128

CH31

524 525 526 527 131

Hình 3.1.7 Cấu hình khe thời gian trên đờng HW.

- Các số liệu này đợc gọi là các lệnh theo hớng đi củakhung đờng dây và trung kế

* Bộ nhớ PAD và bộ nhớ điều khiển PAD (PAD & PAD CTL)

- Sự kết hợp các chức năng giữa PAD và PAD CTL phụthuộc nội dung của PAD

+ Chuyển đổi từ luật A sang luật à

+ Chuyển đổi từ luật àsang luật A

+ Bù sự thay đổi mức tín hiệu thoại do sự khác nhau về

đờng truyền giữa các thuê bao và tổng đài

1920 1792 1664 1536 1408 1280 1152 1024 896 768 640 512 384 256

1280 PAT 15

14 13 12 11

1 2 3 PAT 0

8b PAD (ROM) 2048w x 8 bit

511

TO T1 SW 0 TS

511 T? MUX

0

P MSB 6 5 4 3 2 1 0

Mức vào (0-127)

Mức vào

(0-127)

4 1 2 3 0

MSB 5 6 P

512

10b 0

SPCI SPM

SCM SPC CC

PAD CTLM (RAM) 512w x 10 bit

Mẫu mất T?nh chẵn lẻ

PAD

Hình 3.1.8 Điều khiển PAD

Hình 3.1.9 Ví dụ hoạt động của PAD

- PAD đợc dùng để bù sự tổn thất mức tín hiệu thoại, nóbao gồm một bộ nhớ ROM và một bộ nhớ điều khiển

0 0 0 0

SPHW No Số liệu Đ ịa chỉ r

2 0 SMCD order format

xxxxxxxx

62636465

- ROM chứa các giá trị ứng với cá mức suy giảm tín hiệukhác nhau ROM đợc chia thành 16 vùng, mỗi vùng gồm 128 từ(word) Các vùng tính từ đáy tơng ứng với các mức suy giảm0dB, 1dB… Một sự suy giảm (loss) theo mong muốn đối với tínhiệu đầu vào đợc CC xác định và đợc nạp vào CTLM.

- Ví dụ: Để tạo ra mức suy giảm 2 dB cho tín hiệu đầu

số liệu của ROM sẽ đợc chọn ra tơng ứng theo nội dung củaCTLM Mỗi CTLM có 512 từ ứng với 512 Ts của HW

* Chuyển mạch thời gian T 1 và bộ điều khiển T 1 CTL.

0

A T1 - SW (9b/TS)

Write Data

B

10 25

511

20 A

35 B

511

A B

P 7 0

n 0

2

511

20 35

Ts No (10) 0

MEM

PTY

Hình 3.1.10 Nguyên lý điều khiển T 1 - SW

khác của cùng HW ở đầu ra theo sự điều khiển của SPC

gian trên HW, đầu vào (512 từ ứng với 512 khe thời gian củaHW)

nội dung các ô nhớ bộ đệm theo các địa chỉ trên Hoạt động

trong mục chuyển mạch thời gian của phần lý thuyết

- Hình 3.1.10 trình bày sự hoạt động chuyển tín hiệu

* Chuyển mạch không gian cấp 1 S 1 và bộ nhớ điều khiển S 1

CTL.

khiển của lệnh SMCD của SPC Đờng tr dẫn để chuyển sốliệu sang 1 HW khác gọi là JHW (Junctor Highway)

bit để điều khiển hai nhóm JHW tơng ứng

- Các HW đến S1 ở dạng 4 bit song song với tốc độ là4,224 MHz.

SHW5

BD BD (HW1-4)

BD BD BD

DEC

DEC

1 11

JHW 0

To S2SW SHW0

DEC (12) BD BD BD

23 DEC

(12) BD BD

BD 12 13

JHW 4b

4b

DF 4b 4b

4b DF 8b

ADR DATA DATA

ADR 8bSCM0 CSM5

4b

(SCM1-4)

S2-SW From SPC

Adr (1-511)

SCM

Data For JHW No 0-11

Data For JHW No 12-23 8bits

0 1

DF : D-Type Flip - Flop SCM : Switch control memory (CTLM) (Note)

SCM 0: For HW0 SCM 1: For HW1

SCM 5: For HW5

Data (JHW)

No - 23

4b 4b

Hình 3.1.11 Sơ đồ khối và hoạt động của S 1 -SW.

* Bộ giao tiếp JHW (JHW INF)

- Các chức năng kết nối tuyến thoại của JHW INF nh sau:

1 0

Gate Signal

1 1 1 0

S1 - CTL M

J HW23

+ Kết nối tuyến để chuyển số liệu thoại trong mõi Tscủa HW vào cùng Ts của HW khác theo điều khiển từ SPC.

+ Điều khiển kết nối chéo (song song và ché) giữa hệthống 0 và hệ thống 1 tơng ứng với các tín hiệu MSD củaSPC

+ Bù độ trễ truyền dẫn do sự khác nhau về độ dài củaJHW gây ra

- Khi JHW INF nhận số liệu thoại trong mỗi Ts của HW SPCgửi lệnh MSD đến CD của JHW INF để quyết định cầnchuyển nội dung của Ts đó lên JHW của hệ thống 0 hoặc 1

- Số liệu thoại trên mỗi Ts của HW đến CD của JHW INF

và sau đó đợc chuyển đến các JHW đầu vào của chuyển

Tớ i SPC khác JHW2

Tớ i SPC khác JHW3

Tớ i SPC khác JHW21

Tớ i SPC khác JHW22

Tớ i SPC khác JHW23

Hình 3.1.12 Sơ đồ khối chức năng của JHW INTF

- Bộ Cable Receiver (CR) nhận các số liệu trên mõi Ts củacác tuyến JHW và chuyển đến bộ ES để thực hiện việc bù

JHW 0

8b SCM0 DF

4b

DF CSM5

Data For JHW No 12-23

DEL : Selection Mole : SCM 0 : For HW 0 SCM 1 : For HW 1

SCM 5: For HW 5 511

8bits

0 1

4b SCM From S1 SW

S2 - SW

S E L 1

S E L 5

4b JHW 11

JHW 23

JHW 12

BD

S E L 1

S E L

1 1 0

S2 CTL M

1

1 1 1 0

- S2 còng lµ mét ma trËn 24 x 6 (24 HW ®Çu vµo vµ 6

* ChuyÓn m¹ch thêi gian cÊp 2 T 2 vµ bé nhí ®iÒu khiÓn T 2

CTL.

kÕt nèi c¸c tuyÕn tho¹i

H×nh 3.1.15 Nguyªn lý ®iÒu khiÓn T1 - SW

D

G0 G1 G2 G3

X

S D M U

X

131 5 4 3 2 1 0

AN INF

To SUB

5

CTLM address 1

1 1

* Bộ chèn thông báo ANINS (Announcnêmnt Inserter)

- ANINS dùng để chèn số liệu thông báo (số liệu thoại) từ

quá trình xử lý hạn chế cuộc gọi đi Các thông báo đợc chèn

* Bộ tách kênh cấp 2 - SDMUX

- SDMUX tách kênh số liệu trên mỗi HW (4,224 Mhz - 8 bitsong song) thành 4 SHW (8,448 MHz - nối tiếp)

* Bộ chia tín hiệu INS.

- Các lệnh điều khiển DTIC, SVTC, LOC từ SPC đợc nạpvào bộ SDRQ (Signal Receiver & Distributor Queu) thông quaSPC INF INS nhận các lệnh này từ SRDQ và chèn chúng vào

cho LOC, DTIC, SVTC

- Ngoài ra INS chứa các tín hiệu MISC (Miscellaneous)chẳng hạn nh tín hiệu điều khiển hạn chế cuộc gọi đi, tínhiệu điều khiển rung chuong từ SPC và mẫu tín hiệu dẫn

đờng đợc tạo ra trong INS

* SDRQ

- SDRQ lu trữ tạm thời các lệnh điều khiển LTF và SPCthông qua SPC INF, trớc khi gửi chúng đến INS Vì tốc độtruyền các lệnh này từ SPC và tốc độ thu nhận trong INSkhông ăn khớp nhau, nên SDRQ lu trữ tạm thời các lệnh LTFD

để đồng bộ với tốc độ thu của INS

* SEL 2

- SEL 2 chọn SHW của hệ thống 0 hoặc 1 phù hợp với lênhLOC ACT từ csp gửi đến Sau đó trong các lệnh LTFD vềDTIC, SVTC, LOC.

* Bộ điều khiển bộ nhớ chuyển mạch SCM.

- SCM phân tích các lệnh từ SPC truyền đến bộ điều

việc xử lý kết nối tuyến thoại và Rset các bộ nhớ theo thôngtin nhận đợc từ SCM Hơn nữa, khi SCM đọc số liệu ra khỏiCTLM theo lệnh SCMD từ SPC, nó nhận đợc các thông tin vàtrả lời và soạn thảo chúng thành các số liệu để chuyển vềSPC

* Bộ giao tiếp SPC INF

- SPC INF dùng để ngắt việc gửi/nhận các lệnh SCMD

và các lệnh LTFD giữa LOC, DTIC, SVTC, SPC

* Mạch sao chép.

- Mạch sao chép thực hiện theo các số liệu từ các bộ nhớ

cực sang các CTLM tơng ứng của hệ thống dự phòng, khi cóyêu cầu sao chép từ CPU thông qua lệnh SPCD và SPC

- Khi việc sao chép đã hoàn thành tốt, thông báo hoànthành việc sao chép đợc chuyển từ CPU về SPC thông quaSPC INF

3.1.2 Hệ thống phân cấp ghép kênh.

- Để tạo thành một chuyển mạch số có dung lợng lớn, hệthống ghép kênh cấp 3 đợc sử dụng và bao gồm hai tầng.Trong hệ thống ứng dụng, các đờng dây thuê bao đợc mã hoá

Tơng tự nh vậy, các tung kế tơng tự cũng đợc mã hoá ghépkênh thành 30 kênh PCM trên mỗi tuyến HW 4 HW nh vậy lại

đợc ghép kênh để tạo nên một tuyến SHW có 132 khe thờigian về mặt vật lý, 120 kênh đợc chuyển mạch

H×nh 3.1.17 HÖ thèng ph©n cÊp ghÐp kªnh.

- Tốc độ bit ở cấp SHW là 8,448 Mbps (132 x 64 kpbs) và

số liệu đợc mã hoá ở dạng nối tiếp Mỗi SHW có 120 kênh thoạinhng 128 kênh đợc chuyển mạch với tốc độ là 8,192 Mbps.Việc ghép kênh đợc xem nh quá trình chèn các khe thời giancủa các HW và 1 SHW

Hình 3.2.1.Vị trí của SPC trong hệ thống

Neax61e.

- Tầng thứ nhất của hệ thống chuyển mạch

ghép kênh tạo thành 1 HW 528 kbps (528 x 64 kbps) xuống4,224 kbps (528 x 8) bằng cách chuyển từ dạng nối tiếp sang

8 bit song song

3.2.1 Các chức năng của SPC.

- SPC điều khiển module chuyển mạch theo thời gianTSM, module chuyển mạch theo không gian SSM của TDNWtheo sự điều khiển của bộ xử lý cuộc gọi CLP Ngoài ra nócòn điều khiển đến 24 bộ điều khiển khác nh: bộ điềukhiển vùng LOC và module giao tiếp truyền dẫn số DTIMtrong hệ thống ứng dụng

- SPC có các đặc trng sau:

+ 1 module SPCM cung cấp 1 SPC kép

+ 1 SPCM có thể điều khiển tối đa 6 HW (6 x 4 SHW x

120 = 2.8800 kenh thông tin)

- SPC đợc điều khiển bởi module xử lý điều khiển đểthực hiện các chức năng sau:

+ Giao tiếp với CPM

+ Duy trì và phân bố thông tin cấu hình hệ thốngtuyến thoại

+ Thu thâp các thông tin về sự cố và bảo dỡng hệ thốngtuyến thoại, đồng thời thông báo các thông tin này về CPM

+ Phân bố các xung đồng hồ và tín hiệu đồng bộ đakhung từ module đồng hồ đến các thiết bị tuyến thoại

+ Phát hiện tín hiệu huỷ bỏ cuộc gọi đi hoặc các tínhiệu trả lời và thông báo về cho PCM

+ Nhận các thông tin chữ số từ bộ điều khiển ứngdụng

+ Phục vụ nh một giao tiếp tín hiệu giữa CPM vàTSM.SSM hoặc module tuyến thoại SPM.

+ Thực hiện các chức năng tự chẩn đoán để phát hiệnlỗi

Hình 3.2.2 Cấu hình d của SPC.

3.2.2 Cấu hình phần cứng.

- SPC đợc đặt giữa bộ xử lý cuộc gọi CLP vàTSM/SSM/SPM, để điều khiển các thiết bị TSM.SSM.SPM vàSHW

định là tích cực tuỳ theo sự điều khiển của phần mềm

- Không có sự thất lạc cuộc gọi trong quá trình chuyển

đổi trạng thái giữa tích cực và dự phòng Sự chuyển đổicủa SPC không những dẫn đến sự chuyển đổi của TSM,SSM, SPM mà còn tạo ra sự chuyển đổi của tất cả cácmodule hệ thống ứng dụng có liên quan đến SPC bị sự cố

CDLD TSM/SSM/SPM/INTF

RECO MNO

TSM/SSM/SPM/INTF CDLD

BUS betwen MSD and BIU

Đ ờng dâ y giữa các

đ ờng dâ y CTL và BIU

lâu dài (stable) vẫn tồn tại an toàn trong điều kiện bình ờng cả ACT-SPC và SBY-SPC hoạt động ở chế độ đồng bộ,nội dung các bộ nhớ của 2 SPC đều giống nhau Khi một phíaSPC bị sự cố, nó cần đợc tách ra khỏi dịch vụ Sau khi kếtthúc việc sửa chữa, nội dung bộ nhớ tích cực đợc sao chépsang hệ thống dự phòng Đồng thời các thông tin trong MNQ,GNQ đợc phần mềm đọc sau đó SPC đợc đa vào để phục

th-vụ Không có sự mất mát thông tin trong quá trình chuyển

Hệ thống 1

Tới SPC và SPC1 ACT – SPC đa trả lại một câu trả lời cho

CLP0

Hot Standby

ACT

ACT

Under Diagnois State

ACT – CLP và ACT

- SPC thực hiện tích luỹ gọi SBY- CLP vầ SBY

- SPC thực hiện chuẩn đoán

Under Diagnois State

CLP gửi cùng một lệnh cả hai SPC0

và SPC1

CLP0 SpC0 CLP0 CLP0

CLP0 SPC

O CLP0 CLP1 CLP0 SPC0 CLP0 CLP0

CLP0 SPC0 CLP0 CLP0 CLP0 SPC0 CLP0 CLP0

ACT – SPC đa trở lại một câu trả lời tới

CLP1

Hot Standby ACT

Under Diagno State

ACT

ACT – CLP và ACT

SPC thực hiện tích luỹ gọi SBY – CLP và SBY – SPC thực hiện chuẩn đoán

Under Diagno State

Đờng trả lời

Đờng lệnh

- Trong trờng hợp có lỗi MSD của hệ thống dự phòng, cáchoạt động sau đợc thực hiện:

khâu quản lý và bảo dỡng MAT

- Giả sử có mộ chế đọ vận hành nh sau:

Trong trờng hợp này việc xử lý cuộc gọi đợc CLP0 thực

CLP0 CLP1 gửi một lệnh yêu cầu để chẩn đoán SPC0 và

CLP0 SPC0 CLP0 CLP0

CLP0 SPC0 CLP0 CLP0 CLP0 SPC0 CLP0 CLP0

2.3.3 Hoạt động của các khối chức năng trong SPC.

1 Bộ giao tiếp module xử lý điều khiển - CPMI (ControlProcessor Mudule Interface)

- Chức năng của bộ này do bộ giao tiếp bus (BIU) và bộ

điều khiển bus (Bus CTL Unit) thực hiện theo các yêu cầu từPCM và sau đó gửi các thông tin trả lời về CPM

- BIUO và BIU 1 đợc nối đến bus liên kết cao HIB (High

CPM và chỉ xử lý các lệnh vào ra trực tiếp DIO (Direct InputOuput) phù hợp với các địa chỉ của BIU

- BIU kiểm tra tính chẵn lẻ của lệnh và các tuyến truynhập AC RT (Access Route) Nếu có trờng hợp không hợp lệthì BIU thông báo về cho CPM.BIU tạo ra một yêu cầu và mộtcon số liên kết bổ sung (addred linkage number) để chốttrong BUS CTL (hệ thống 0 hoặc 1) do tín hiệu acrt vàSPCRT quyết định BUS.CTL gửi địa chỉ vào ra và số liệucủa 1 lệnh từ BIU lần lợt đến bus địa chỉ và bus số liệu