Bài giảng Kỹ thuật chuyển mạch - Phần 7: Kỹ thuật điều khiển trong tổng đài điện tử

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Kỹ thuật điều khiển trong tổng đài điện tử. Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu.

tổ ng đài điện tử

Chương 6 

I. Yªu cÇu vÒ kü thuËt ®iÒu khiÓn

 Bạn đang lái xe với một độ an toàn giao thông  cao  thì  mọi  giác  quan,  s uy  nghĩ của bạn đều tập trung vào việc lưu thông trên  đường.  Tất  cả  các  biến  cố,  s ự  kiện xảy  ra  trên  đường  đều  được  bạn  ghi  nhận 

và xử lý trong đầu để có những thao tác thích hợp nhất trong tức thì. 

Ví dụ về thời gian thực

  Sự  xác  định  các  tình  huống  giao thông, xử lý, quyết định các thao thác và thực hiện các thao tác ấy ngay lập tức gọi 

  Trong  tổ ng  đài  cũng  đòi  hỏi  như  vậy, tức là phải điều khiển theo thời  gian  thực  nhưng  tốc  độ  nhanh  hơn  nhiều  lần.  Hàng  trăm  ngàn  thao  tác  trên một giây phải được thực hiện. 

®iÒu khiÓn 

II.1 Cấu trúc điều khiển đơn xử lý 

Toàn  bộ  hoạt  động  của  tổ ng  đài 

được điều khiển bằng một bộ xử lý  duy nhất. Bộ xử lý này điều khiển  mọi hoạt động của tổ ng đài ở mọi  thời điểm.

II.1 Cấu trúc điều khiển đơn xử lý (tt) 

 Cấu trúc điều khiển đơn giản

  Thực  hiện  các  chức  năng  điều  khiển cố định trong s uốt thời gian  hoạt động của tổ ng đài 

II.1 Cấu trúc điều khiển đơn xử lý (tt) 

 Phần mềm điều khiển phức tạp.

 Không có khả năng mở rộng dung  lượng  tổ ng  đài  nên  chỉ  thích  hợp 

tổ ng đài dung lượng nhỏ.

II.1 Cấu trúc điều khiển đơn xử lý (tt) 

Phần lớn, các tổ ng đài dung lượng lớn ngày  nay  đều  s ử  dụng  cấu  trúc  đa  xử  lý.  Nó  khắc phục những nhược điểm của đơn xử  lý.

Xét về mặt vị trí, ta có thể phân loại 

như s au 

Điều khiển  tập trung 

Điều khiển phân cấp

§iÒu khiÓn tËp trung 

 Các bộ xử lý có cùng một cấp độ, vai trò  của  chúng  là  như  nhau.  Hoạt  động của  các 

bộ  xử  lý  được  điều  khiển  bởi  bộ  điều  khiển  phối  hợp  hoạt  động.  Mỗi  bộ  xử  lý  có 

bộ nhớ riêng.

  Các  bộ  xử  lý  làm  việc  theo  kiểu  phân  chia tải động, nghĩa là lưu lượng của mỗi bộ 

xử lý không cố định và mỗi bộ xử lý đảm  nhiệm  toàn  bộ  quá  trình  của  các  cuộc  gọi 

Điều khiển tập trung (tt)

Mỗi  bộ  xử  lý  làm  hết  công  việc  của 

tổ ng  đài  nên  cần  rất  nhiều  lệnh  ngắt,  và  trong  bộ  nhớ  cần  lưu  trữ  các  loại phần mềm cho bộ xử lý. Do đó, nó  rất  ít  được  áp  dụng  hoặc  chỉ  được  áp 

Điều khiển tập trung (tt)

§iÒu khiÓn ph©n cÊp

  Trong  điều  khiển  phân  cấp  luôn  tồn tại một bộ xử lý trung tâm để giải  quyết  những  nhiệm  vụ  có  tính  chất  chung của hệ thống và ủy nhiệm một 

s ố  nhiệm  vụ  có  tính  chất  bộ  phận  cho xử lý s ơ bộ.

 Độ phức tạp và tải điều khiển trung  tâm có thể được cải thiện nếu không  cần xử lý những vấn đề đơn giản. 

Điều khiển phân cấp (tt)

  Các  bộ  xử  lý  thực  hiện  những  chức  năng  đơn  giản  hoặc  không  quan  trọng 

ở  vấn  đề  thời  gian  thì  được  đặt  ở  cấp  thấp  nhất  của  cấu  trúc.  Chúng  có  nhiệm  vụ  chuyển  thông  tin  cần  thiết 

s ử  dụng  cho  việc  xử lý  ở  cấp  cao  hơn. 

Vị  trí  cao  nhất  là  đơn  vị  xử  lý  trung  tâm. 

Điều khiển phân cấp (tt)

Iii. C¬ cÊu dù phßng 

   Để  đảm  bảo  độ  tin  cậy  cao  và 

an  toàn  trong  quá  trình  làm  việc,  một s ố cấp điều khiển phải trang 

bị  dự  phòng.  Tức  là  trang  bị  2  hay  3  bộ  xử  lý  cho  thiết  bị  điều  khiển.

III.1  Khái niệm

1.  Dự phòng cấp đồng bộ 

 Hai bộ xử lý Pa, Pb được s ử dụng để 

xử lý cùng một công việc trên cùng tải.

 Pa, Pb có các bộ nhớ Ma và Mb, chứa  chương trình như nhau, để có thể tiếp  cận tới toàn bộ tải cần xử lý.

1.  Dự phòng cấp đồng bộ (tt) 

  Kết quả từng công việc được s o 

s ánh  với  nhau.  Nếu  khác  kết  quả,  chương trình phán  đoán lỗi s ẽ tiến  hành để phát hiện ra bộ xử lý nào 

có lỗi và tách ra khỏi hệ thống. Bộ 

xử  lý  còn  lại  tiếp  tục  công  việc  của mình.

1.  Dự phòng cấp đồng bộ (tt) 

  Không  bị  mất  kiểm  s oát  đối  với  những công việc đang xử lý.

1.  Dự phòng cấp đồng bộ (tt) 

 Trường hợp có lỗi ở phần mềm thì  rất nguy hiểm nếu không thể phát  hiện vì lúc này có thể kết quả của 

2.  Dù phßng ph©n t¶i

   Hai  bộ  xử  lý  được  phân  tải  ngẫu  nhiên, và không trùng nhau nhờ bộ 

Ex giám s át. 

  Khi xảy ra s ự cố, toàn bộ tải tập  trung vào bộ xử lý còn lại, bộ hỏng 

tự động tách ra.

2.  Dự phòng phân tảI (tt)

  Thời  gian  cao  điểm  thì  công  s uất  của hai bộ xử lý vẫn đảm bảo được lưu lư ợng lớn. 

  Thường  dự  phòng  phân  tải  được  s ử  dụng ở tổ ng đài cấp cao.

2.  Dự phòng phân tảI (tt)

nhược điểm:

 Khi xảy ra s ự cố có thể bị mất kiểm 

3.  Dù phßng nãng

   Hai  bộ  xử  lý  Pa,  Pb  có  công 

s uất  đủ  lớn  để  đảm  nhiệm  toàn 

bộ công việc thuộc khu vực do nó  quản  lý.  Trong  đó  một  trong  hai 

bộ làm việc còn bộ kia dự phòng.

3.  Dự phòng nóng (tt)

  Tổ ng đài s ử dụng bộ nhớ chung 

CM mà cả hai bộ xử lý điều có thể  tiếp cận. Các trạng thái tức thời ghi  vào CM nhờ đó bộ xử lý dự phòng 

có  thể  lấy  thông  tin  một  cách  tức  thời  để  hoạt  động  ngay  s au  khi  xảy ra s ự cố.

3.  Dự phòng nóng (tt)

Khắc  phục  được  nhược  điểm  của dự phòng phân tải.

3.  Dự phòng nóng (tt)

Một s ố công việc đang thực hiện  trước khoảng chu kỳ s ao chép của 

bộ nhớ chung đ∙ bị xoá nếu s ự cố  xảy ra.

3.  Dự phòng nóng (tt)

4.  Dù phßng cÊp n+1

 P1 đến Pn làm nhiệm vụ xử lý tải  tức thời cho hệ thống, bộ xử lý Pn+1 

để dự phòng.

 Khi xảy ra s ự cố thì Pn+1 tiếp tục  công việc của bộ xử lý bị s ự cố này.

4.  Dự phòng cấp n+1 (tt)

Thuận tiện phát triển hệ thống có  dung lượng lớn.

4.  Dự phòng cấp n+1 (tt)

 Trong các loại dự phòng trên thì 

dự  phòng  phân  tải  được  s ử  dụng  nhiều nhất. Nó tránh được s ự gián 

đoạn  hoạt  động.  Năng  lực  xử  lý  của  nó  lại  cao  hơn  yêu  cầu,  như  vậy không xảy ra ứ tải.

Nhận xét chung

V.1  ĐỐI VỚI CUỘC GỌI 

NỘI BỘ

  Khi  thuê  bao  nhấc  máy  gọi  đi,  mạch  điện đường dây thuê bao kín mạch, trên  đường  dây  thuê  bao  có  dòng  điện  mạch vòng khoảng 40mA.

  Mạch  điện  đường  dây  thuê  bao  sẽ  nhận  biết  được  trạng  thái  thuê  bao  nhấc máy (chức năng giám sát S) nhờ  bộ điều khiển mạch điện thuê bao này  và thông báo cho điều khiển trung tâm. 

  Điều  khiển  trung  tâm  sẽ  thực  hiện  việc  xác  định:  số  máy  thuê  bao,  các  dịch  vụ  mà  thuê  bao  cài  đặt, các hạn chế dịch vụ của thuê  bao…  Tất  cả  các  thông  tin  đó  ta  tạm thời gọi chung là các đặc tính  của thuê bao chủ gọi.

MỜI QUAY SỐ

 Khi bộ điều khiển trung tâm đã  xác  định  xong  đặc  tính  của  thuê  bao  chủ  gọi  và  nhận  thấy  rằng  thuê  bao  có  quyền  được  thiết  lập  liên lạc thì :

 Bộ điều khiển trung tâm yêu cầu bộ  điều  khiển  mạch  điện  thuê  bao  thiết  lập đấu nối giữa thuê bao chủ gọi với  khe thời gian có chứa thông tin âm mời  quay số của bộ tạo âm báo. 

  Đồng  thời  nếu  máy  điện  thoại  là  máy điện thoại ở chế độ phát xung đa  tần DTMF thì bộ điều khiển mạch điện  thuê bao cũng thực hiện đấu nối thuê  bao chủ gọi với một bộ thu xung đa tần 

  Lúc  này  thuê  bao  chủ  gọi  đã  nghe  được  âm  mời  quay  số,  còn  tổng  đài  thì  sẵn  sàng  thu  xung  đa  tần DTMF từ thuê bao chủ gọi đưa  tới.

  Thuê  bao  chủ  gọi  quay  số  đầu  tiên  cho đến con số cuối cùng của thuê bao 

bị gọi. Giả sử máy điện thoại là máy điện  thoại  ấn  phím  sử  dụng  chế  độ  phát  xung đa tần DTMF. Khi thuê bao quay con  số đầu tiên, mạch thu xung đa tần nhận  được sẽ truyền cho bộ điều khiển thuê  bao,  bộ  điều  khiển  thuê  bao  sẽ  truyền 

 Bộ điều khiển trung tâm sẽ yêu cầu  bộ điều khiển thuê bao ngắt mạch cấp  âm mời quay số. 

  Thuê  bao  tiếp  tục  phát  các  con  số  tiếp  theo  và  bộ  điều  khiển  trung  tâm  cũng nhận được các con số thuê bao bị  gọi  theo  mạch:  Thuê  bao  –  Tập  trung  thuê bao – Thu xung đa tần – Điều khiển  thuê bao – Điều khiển trung tâm.

ĐỊNH (TIỀN PHÂN TÍCH)

  Ngay  khi  vừa  thu  nhận  được  con  số  đầu  tiên  của  thuê  bao  bị  gọi,  điều  khiển trung tâm thực hiện quá trình tiền  phân tích để xác định loại cuộc gọi đó  là:  cuộc  gọi  nội  hạt,  cuộc  gọi  ra  hay  cuộc gọi dịch vụ đặc biệt…

 Trường hợp này là cuộc gọi nội  hạt  (thuê  bị  gọi  và  thuê  bao  chủ  gọi cùng thuộc một tổng đài), bộ  điều  khiển  trung  tâm  sẽ  xác  định  số  con  số  thuê  bao  chủ  gọi  phải  quay  (đánh  số  thuê  bao  ở  một  tổng đài nội hạt là đánh số đóng  –  số  các  con  số  thuê  bao  là  cố 

 Khi thu nhận tiếp các con số thuê bao  chủ gọi, điều khiển trung tâm thực hiện  quá  trình  phân  tích  –  biên  dịch.  Quá  trình  này  tổng  đài  sẽ  thực  hiện  biên  dịch  từ  danh  bạ  thuê  bao  bị  gọi  thành  chỉ số thiết bị thuê bao bị gọi (tức là  từ DN chuyển thành EN).

 Nói cách khác là hệ thống sẽ  xác định vị trí của thuê bao bị gọi,  thuê bao bị gọi thuộc bộ phận tập  trung  thuê  bao  nào,  bộ  điều  khiển  mạch  điện  thuê  bao  nào  quản  lý  và chỉ số của kết cấu thuê bao bị  gọi.

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KIỂM  TRA TRẠNG THÁI THUÊ BAO BỊ 

GỌI

 Khi đã xác định được vị trí của thuê  bao bị gọi, bộ điều khiển trung tâm sẽ  yêu  cầu  bộ  điều  khiển  thuê  bao  của  thuê bao bị gọi thực hiện kiểm tra thuê  bao  bị  gọi,  nếu  thuê  bao  bị  gọi  rỗi  thì  phát dòng chuông tới thuê bao bị gọi.

 Giả sử thuê bao bị gọi rỗi, thuê  bao bị gọi có dòng chuông từ tổng  đài  đưa  tới,  thuê  bao  chủ  gọi  sẽ  nghe  được  hồi âm  chuông từ tổng  đài đưa tới.

 Khi thuê bao bị gọi nhấc máy trả lời,  bộ điều khiển đường dây của thuê bao 

bị gọi xác định được trạng thái này sẽ  thông  báo  cho  điều  khiển  trung  tâm,  điều khiển trung tâm sẽ thực hiện thiết  lập tuyến đàm thoại qua trường chuyển  mạch trung tâm. 

  Đồng  thời  các  bộ  điều  khiển  mạch  điện  thuê  bao  liên  quan  cũng  cắt  các  mạch  điện  chuông,  mạch  điện  tạo  âm  với  thuê  bao  bị  gọi.  Lúc  này  hai  thuê  bao bắt đầu đàm thoại và hệ thống tính  cước bắt đầu làm việc.

  Các  thiết  bị  phụ  trợ  cũng  đã  được  giải  phóng  để  phục  vụ  cho  các  cuộc  nối  khác,  mạch  đàm  thoại  giữa  hai  thuê bao được giám sát bởi chương trình  tính  cước  ở  bộ  điều  khiển  trường 

  Khi  một  trong  hai  thuê  bao  đặt  máy,  trạng thái đó cũng được bộ điều khiển  đường  thuê  bao  tương  ứng  xác  định,  nhưng  trong  trường  hợp  này  thông  tin  nhận được là thuê bao đặt máy. 

  Nhận  được  thông  tin  này  bộ  điều khiển trung tâm sẽ thực hiện  giải  phóng  tất  cả  các  tuyến  nối  liên  quan,  chương  trình  tính  cước  sẽ  kết  thúc  việc  tính  cước  cho  việc  đàm  thoại  đó  và  thực  hiện  lưu  thông  tin  cước  vào  thiết  bị  nhớ:  băng từ hoặc ổ đĩa cứng.

GỌI CHIẾM TRUNG KẾ 

GỌI RA

THUE BAO NGHE ẹệễẽC AÂM MễỉI QUAY  SOÁ

THUE BAO QUAY SOÁ

ẹIEÀU  KHIEÅN  TRUNG  TAÂM  PHAÂN  TÍCH 

Giống cuộc gọi nội bộ các bước 

s au

ĐỊNH

  Ngay  khi  vừa  thu  nhận  được  con  số  đầu  tiên  của  thuê  bao  bị  gọi,  điều  khiển trung tâm thực hiện quá trình tiền  phân tích để xác định loại cuộc gọi đó  là:  cuộc  gọi  nội  hạt,  cuộc  gọi  ra  hay  cuộc gọi dịch vụ đặc biệt…

 Trường hợp này là cuộc gọi ra (thuê  bao  chủ  gọi,  thuê  bao  bị  gọi  thuộc  hai  tổng đài khác nhau).

HỢP

  Với  một  hoặc  vài  con  số  đầu  của  thuê  bao  bị  gọi,  tổng  đài  đã  xác  định  được loại cuộc gọi, bước tiếp theo tổng  đài  thực  hiện  phân  tích,  tìm  tuyến  nối  thích hợp cho cuộc gọi ra đó.

  Bởi  vì  có  thể  xảy  ra  trường  hợp  hướng đi thông thường của cuộc gọi ra  đó  bị  tắc  nghẽn  (do  thiếu  đường  trung  kế,  các  đường  trung  kế bị  sự  cố…) thì  khi  đó  hệ  thống  sẽ  tự  động  tìm  lấy  một  hướng  tràn  của  cuộc  gọi  ra  đó  (nếu việc tổ chức mạng viễn thông đã  lập sẵn hướng này).

 Nếu không hệ thống sẽ điều khiển  cấp âm báo bận hoặc bản thông báo  cho  thuê  bao  chủ  gọi  để  thông  tin  về  tình trạng không chiếm được một đường  trung kế rỗi cho thuê bao chủ gọi.

  Khi  đã  chiếm  được  một  đường  trung  kế  rỗi  cho  cuộc  gọi  ra,  giữa  hai  tổng  đài  thực  hiện  trao  đổi  các  thông  tin  báo hiệu cần thiết để phục vụ cho việc 

 Khi tổng đài đã xác định được tuyến 

đi cho cuộc gọi ra đó, tổng đài sẽ thực  hiện  quá  trình  báo  hiệu  liên  đài  với  tổng đài đối phương để trao đổi thông  tin liên quan đến cuộc gọi ra đó. 

 Khi kết thúc quá trình báo hiệu, tổng  đài  chủ  gọi  thực  hiện  thiết  lập  tạo  tuyến  nối  giữa  thuê  bao  chủ  gọi  với  kênh thoại vừa được chiếm trên đường  trung kế đấu nối giữa hai tổng đài. 

 Tại tổng đài bị gọi sẽ thực hiện quá  trình xử lý cuộc gọi cho cuộc gọi vào. 

 Nếu thuê bao bị gọi rỗi, tổng đài bị  gọi  nhận  được  thông  tin  này  sẽ  thực  hiện tuyến nối để cấp hồi âm chuông  cho thuê bao chủ gọi qua kênh trung kế  vừa  chiếm  được  và  thuê  bao  chủ  gọi  sẵn  sàng  đàm  thoại  nếu  thuê  bao  bị 

VÀO, GỌI CHUYỂN 

TIẾP

CÓ CUỘC GỌI VÀO

Giữa hai tổng đài được trang bị các  luồng  PCM,  và  giữa  chúng  luôn  tồn tại các phương pháp báo hiệu  nhất  định:  báo  hiệu  kênh  chung,  báo hiệu kênh riêng.

  Vì  vậy,  khi  tổng  đài  đối  phương  có yêu cầu về một cuộc gọi đến,  thông  qua  kết  quả  của  quá  trình  báo  hiệu  liên  đài  mà  tổng  đài  nhận biết được có cuộc gọi đến.

  Cũng  nhờ  quá  trình  báo  hiệu  liên  đài  mà  tổng  đài  mới  nhận  được thông tin về các con số thuê  bao bị gọi.

bộ điều khiển trung tâm cũng thực 

hiện  như  cuộc  gọi  nội  bộ:  tiền 

TỔNG ĐÀI THỰC HIỆN QUÁ  TRÌNH TIỀN PHÂN TÍCH, PHÂN  TÍCH, BIÊN DỊCH TẠO TUYẾN

  Khi  đã  xác  định  được  chỉ  số  tiền  định  là  của  tổng  đài  đó  thì  toàn  bộ  các quá trình xử lý cuộc gọi sẽ diễn 

ra như đối với cuộc gọi nội bộ. 

 Chỉ có một điểm khác là tổng đài  phải thông báo về trạng thái, đặc tính  thuê bao bị gọi cho tổng đài đối phương  trong  quá  trình  báo  hiệu  liên  đài  để  tạo  điều  kiện  hai  tổng  đài  thiết  lập 

 Trường hợp tổng đài sau khi thực  hiện quá trình tiền phân tích nhận  thấy  chỉ  số  tiền  định  (Prefix)  thu  được không thuộc tổng đài mình thì  khi đó tổng đài sẽ thực hiện phân  tích trong cơ sở dữ liệu của mình và  xác  định  đó  là  chỉ  số  tiền  định  của  tổng  đài  lân  cận.  Cuộc  gọi  đó  sẽ  được  tổng  đài  xử  lý  như 

  Nhìn  về  toàn  cục  từ  khi  nhận  được  cuộc  gọi  vào  cho  đến  khi  tạo  tuyến nối cho cuộc gọi đó gọi ra, ta  nói  cuộc  gọi  đó  đã  được  chuyển  tiếp tại tổng đài. Còn gọi là quá  trình  xử  lý  cho  cuộc  gọi  chuyển  tiếp.

1.  Trình  bày  c u  trúc  đi u  khi n  đ n  x   lý,  c u  ấ ề ể ơ ử ấ trúc đi u khi n đa x  lý và nêu  u nh ề ể ử ư ượ c đi m  ể

c a t ng lo i? ủ ừ ạ

2. Trình bày khái ni m, các lo i c  c u d  phòng  ệ ạ ơ ấ ự

và nêu  u nh ư ượ c đi m c a t ng lo i? ể ủ ừ ạ

3. Trình bày di n bi n x  lý cu c g i đ i v i : cu c  ễ ế ử ộ ọ ố ớ ộ

g i  n i  b ,  cu c  g i  chi m  trung  k   g i  ra  và  ọ ộ ộ ộ ọ ế ế ọ

cu c g i vào, g i chuy n ti p? ộ ọ ọ ể ế