Bài giảng: Kỹ thuật điện thoại, Nguyên Duy Nhất Viên

Lịch sử phát triển 1926, Erisson phát triển thành công hệ tổng ñài thanh chéo 1965, tổng ñài ESS số 1 của Mỹ là tổng ñài ñiện tử có dung lượng lớn theo nguyên tắc SPC.. Bell System Labo

Trang 1

Nguyễn Duy Nhật Viễn

DGPT-GSIC, “Genaral Introduction of Telephony

Theory”, 1992

LG , Information & Communication, Ltd “General

Introduction of Telecommuncation Theory”, 1992

F.J Redmill and A.R Valdar, “SPC Digital Telephone Exchanges”, 1990

William Stallings, “Data and Computer

Communication”, 2002

Erisson, “Telecommunication”, 1995

Ronayne, J., “Digital Communication Switching”, 1986

S Welch, “Signalling in Telecommunications

Network”,

Trang 2

Chapter 1: Overview

Chapter 2: Subscriber Access to the

Telephone Network

Chapter 3 : Digital Switching in Exchange

Chapter 4 : Signalling in Telephony

Chapter 5 : System Control

Chapter 6 : Digital Trunk

Chapter 7 : Voice Over IP

Chapter 1

Overview

Trang 3

tín, truyền ñược tín hiệu ñi rất xa, nhưng khó nhớ.

ñiện thoại

ở Kansas Thực hiện cuộc gọi theo từng bước

Trang 4

Lịch sử phát triển

1926, Erisson phát triển thành công hệ tổng ñài thanh chéo

1965, tổng ñài ESS số 1 của Mỹ là tổng ñài ñiện tử có dung lượng lớn theo nguyên tắc SPC.

Bell System Laboratory (Mỹ) hoàn thiện tổng ñài số chuyển tiếp vào ñầu thập kỷ 70, ñẩy nhanh phát triển tốc ñộ truyền dẫn giữa các tổng ñài.

Tháng 1 năm 1976, tổng ñài ñiện tử số chuyển tiếp trên cơ sở chuyển mạch số máy tính thương mại ñầu tiên ñược lắp ñặt

và ñưa vào khai thác.

Kỹ thuật vi mạch & kỹ thuật số phát triển các hệ tổng ñài số không chỉ cho thoại mà còn tích hợp với IP

PSTN (Public Switch Telephone Network).

Xây dựng trên cơ sở chuyển mạch kênh.

Cung cấp tốc ñộ 64kbps cho kết nối giữa các thuê bao.

Họat ñộng trên phương thức nối kết có

hướng, bao gồm 3 giai ñoạn:

Trang 5

Tổng ñài quá giang (Tandem) Trung kế

(Trunk)

Thuê bao (Subscriber)

Mạch vòng thuê bao (Local Loop)

PSTN

Thuê bao

thành tín hiệu thích hợp có thể truyền qua mạng

Mạch vòng thuê bao

hiệu, nguồn giữa mạng và thuê bao

Trang 6

Các thành phần cơ bản của

PSTN

Các cuộc gọi nội ñài

Các cuộc gọi liên ñài.

Tổng ñài chuyển tiếp (transit, tandem, toll office) nối các tổng ñài vói nhau.

Office): tổng ñài nối trực tiếp với thuê bao

giữa hai thuê bao thuộc

hai tổng ñài là trực tiếp

Trang 7

Các cuộc gọi của hai

thuê bao thuộc hai LE

Trang 8

Ghép kênh phân chia theo thời

gian TDM (Time Division

Multiplexing)

M U X

Trang 9

Hệ thống ghép kênh phân chia

Ghép kênh phân chia theo tần số FDM

Ghép kênh phân chia theo thời gian PCM

truyền một mẫu tiếng nói ñã mã hóa gọi là khethời gian TS (Time Slot)

* tốc ñộ mỗi kênh

khoảng thời gian tương ứng cho mỗi kênh

Trang 10

Encoder

Encoder ðiều khiển lấy mẫu

Khoảng thời gian lấy mẫu Lọc thông thấp

Lấy mẫu 0.3-3.4kHz

Khung

Khe thời gian

Giao tiếp trung kế Giao tiếp thuê bao

…

Trang 11

Page 2

Theory”, 1992

Network”,

Trang 12

Chapter 1

Overview

Trang 13

ñiện thoại

Trang 14

Page 7

Trang 15

(Trunk)

Page 10

PSTN

Thuê bao

Trang 16

Page 11

PSTN

Trang 17

Trang 18

Multiplexing)

M U X

Trang 19

Page 17

Trang 20

Page 19

Encoder

Khung

Khe thời gian

…

Trang 21

Page 2

Tài liệu tham khảo

Theory”, 1992

Network”,

Trang 22

Chapter 1

Overview

Trang 23

ñiện thoại

Trang 24

Page 7

Lịch sử phát triển

Mạng chuyển mạch ñiện thoại

Trang 25

(Trunk)

Page 10

PSTN

Thuê bao

Trang 26

Page 11

PSTN

Trang 27

Trang 28

theo thời gian PCM/TDM

Multiplexing)

M U X

Trang 29

Page 17

Trang 30

Page 19

Encoder

Khung

Khe thời gian

Sơ ñồ khối chức năng tổng ñài

…

Trang 32

Page 3

Sơ ñồ khối chức năng của

ñiện thoại tương tự

R Local Exchange

Tổ hợp ñiện thoại

Trang 33

Page 5

Quay số bằng xung thập phân

Mạch sai ñộng (hybrid)

Giá ñỡ tổ hợp ðĩa quay số

T (tip)

Page 6

Quay số bằng xung thập phân

(số 1 – 1 xung, số 9 – 9 xung, số 0 – 10 xung)

quay

Trang 34

1336 Hz

1477 Hz

1633 Hz

Tín hiệu chuông

Tín hiệu xoay chiều, ñiện áp 40 – 130V, tần

số 16 – 50Hz.

Ngắt quảng 2s:4s hoặc 0.4s:0.2s:0.4s:2s.

Trang 35

SLIC (Subscriber Loop Interface Circuit)

CODEC (Encoder/

Decoder)

TSAC (Time Slot Asignment Circuit)

Tx Rx Tốc ñộ bit Tần số lấy mẫu

RxE TxE

HSO (Hook Status Output)

RE (Ring Enable)

Tx: Transit Rx: Receive TxE: Tx Enable RxE: Rx Enable

Trang 36

Page 11

Giao tiếp thuê bao trong tổng

ñài

Các chức năng : BOSRCHT

Chức năng cấp nguồn B (Battery)

chiều

khoảng 20-100mA

chất lượng nguồn 1 chiều

Trang 37

dây như sét, ñiện áp cảm ứng, chập ñường dâythoại với ñường dây ñiện áp lưới

với ñất, giá ñấu dây, diode, biến áp cách ly

Trang 38

Page 15

ñài

Chức năng rung chuông R (Ringing)

chuông

ñài

Chức năng rung chuông R (Ringing)

Trang 39

Page 17

ñài

Chức năng giám sát S (Supervision):

trạng thái như quay số, nhấc, ñặt máy

tự và số

ñộng của xung quay số

Trang 40

PCM in

SLIC chuyển ñổi hai dây

Trang 41

Chức năng kiểm tra T (Test):

tra có thể qua bus hay qua khối chuyển mạch

Test in: Biến dạng tần số, tiêu hao ñi về, dòng

ñiện mạch vòng, ñảo ñịnh cực, phát hiện âm mờiquay số, cắt dòng chuông

Test out: ðo thử ñiện áp xoay chiều, ñiện áp 1 chiều, ñộ cách ñiện, ñiện dung giữa trip - ring trip, ring - ñất và các âm thanh phát tới thuê bao ñangñặt tổ hợp

Trang 42

Page 23

Báo hiệu mạch vòng thuê bao

Khái niệm:

– tổng ñài – thuê bao trên chính ñôi dây mang tínhiệu thoại gồm:

Tín hiệu giám sát (trạng thái): Giám sát trạng thái

ñường dây thuê bao từ khi thiết lập ñến lúc giải tỏa.

Tín hiệu ñịa chỉ (quay số): Số ñiện thoại của thuê bao

bị gọi.

Báo hiệu mạch vòng thuê bao

Tiến trình gọi tiêu biểu:

Trang 44

ñến 1 kênh trong 1 khe thời gian ở 1 bus ngõ vào và

1 khe thời gian ở bus ngõ ra

phương pháp và có thể tách biệt hoặc phối hợp:

Trang 45

R: Số khe thời gian/khung

B: số bit mã hóa (8bits).

BM

CM

ðịa chỉ ghi/ñọc

Trang 46

Page 7

ðiều khiển trong chuyển mạch

T

cấp ñịa chỉ ghi/ñọc cho

các ô nhớ của BM.

ñếm có chu kỳ bằng số

khe thời gian/khung.

tăng 1 sau thời gian 1

khe thời gian.

gian

1 2 i R

T

#1

Trang 48

Nhu cầu trao ñổi thông tin

TSj

Giá trị ‘i’ vào ô #j/CM.

Giá trị ‘j’ vào ô #i/CM.

Chuyển mạch T ghi tuần tự

-ñọc ngẫu nhiên

Quá trình chuyển mạch

Trong khe thời gian TSi:

ðếm khe thời gian có giá trị ‘i’, tín hiệu trên

TSi/PCMin ñược ghi vào ô nhớ #i/BM

Ô nhớ #i/CM có giá trị ‘j’ nên nội dung ô #j/BM ñược ñọc ra TSi/PCMout

Trong khe thời gian TSj:

ðếm khe thời gian có giá trị ‘j’, tín hiệu trên

TSj/PCMin ñược ghi vào ô nhớ #j/BM.j

Ô nhớ #j/CM có giá trị ‘i’ nên nội dung ô #i/BM ñược ñọc ra TSj/PCMout

Trang 49

I J R

1 I J R

Trang 50

TSj

Giá trị ‘i’ vào ô #j/CM.

Giá trị ‘j’ vào ô #i/CM.

Chuyển mạch T ghi ngẫu

nhiên – ñọc tuần tự

Quá trình chuyển mạch

Trong khe thời gian TSi:

Ô nhớ #i/CM có giá trị ‘j’ nên tín hiệu trên

TSi/PCMin ñược ghi vào ô nhớ #j/BM

ðếm khe thời gian có giá trị ‘i’, nội dung ô #i/BM ñược ñọc ra TSi/PCMout

Trong khe thời gian TSj:

Ô nhớ #j/CM có giá trị ‘i’ nên tín hiệu trên

TSj/PCMin ñược ghi vào ô nhớ #i/BM.j

ðếm khe thời gian có giá trị ‘j’, nội dung ô #j/BM ñược ñọc ra TSj/PCMout

Trang 51

trong cùng khe thời gian.

Tiếp thông hòan toàn và tiếp thông không

Trang 52

thông trong thời gian

1 khe thời gian.

Trang 53

có 3 ô nhớ ñể chứa các ñịa chỉ ñiểm thông.

thông ñều khóa

Page 22

Chuyển mạch không gian S

TS1/busA nối với TS1/busE

TS1/busD nối với TS1/busG

TS2/busB nối với TS2/busE

TS2/busA nối với TS2/busF

TS2/busC nối với TS2/busH

TS3/busC nối với TS3/busE

TS3/busA nối với TS3/busG

Quy ước ñịa chỉ:

Trang 54

Page 23

Ô nhớ #1 / CM-E có giá trị ‘ 001 ’: cổng ANDAmở nên thông tin chuyển từ TS1 / PCMAsang TS1 / PCME.

Ô nhớ #1 / CM-G có giá trị ‘ 100 ’: cổng ANDD mở nên thông tin chuyển từ TS1 / PCMDsang TS1 / PCMG.

Ô nhớ #2 / CM-E có giá trị ‘ 010 ’: cổng ANDBmở nên thông tin chuyển từ TS2 / PCMBsang TS2 / PCME.

Ô nhớ #2 / CM-F có giá trị ‘ 001 ’: cổng ANDAmở nên thông tin chuyển từ TS2 / PCMAsang TS2 / PCMF.

Ô nhớ #2 / CM-H có giá trị ‘ 011 ’: cổng ANDCmở nên thông tin chuyển từ TS2 / PCMCsang TS2 / PCMH.

Ô nhớ #3 / CM-E có giá trị ‘ 011 ’: cổng ANDC mở nên thông tin chuyển từ TS3 / PCMC sang TS3 / PCME.

Ô nhớ #3 / CM-G có giá trị ‘001’: cổng ANDA mở nên thông tin chuyển từ TS3 / PCMA sang TS3 / PCMG.

Trang 55

Page 25

không gian S

ðiều khiển theo ñầu ra

ñầu ra mà CM ñiều khiển

Page 26

không gian S

ðiều khiển theo ñầu vào

vào mà CM ñiều khiển

n 2

Trang 56

Page 27

không gian S

Dung lượng ñiều khiển theo ñầu ra:

Dung lượng ñiều khiển theo ñầu vào:

bits m

R n

bits n

R m

Trang 57

vào ñược lưu lại trong

các chuyển mạch T.

tương ứng, nội dung

Trang 58

Tín hiệu ñiểu khiển thời

ñiểm ñọc ra ñiều khiển việc

mở các cổng AND trong

khe thời gian nội bộ tương

ứng.

Tín hiệu từ các bộ nhớ của

chuyển mạch T ñược ghi

vào trong các thanh ghi

REG tương ứng rồi chuyển

ra ñầu ra theo tốc ñộ của

tuyến PCM ngõ ra

Trang 59

Nhu cầu trao ñổi thông tin:

TS1/PCM1 với TSR/PCM2

nhớ của CMT như sau:

Giá trị: (‘R,2’) vào ô nhớ #1/ khối nhớ1 của CMT.

Giá trị: (‘1,1’) vào ô nhớ #2/ khối nhớR của CMT.

Trang 60

Page 35

Quá trình thực hiện

Trong khe thời gian TS1

Chuyển mạch T ghi tuần tự, ñọc ngẫu nhiên nên

TS1/ PCMin1 ñược ghi vào ô nhớ #1 / BM1

Trong khe thời gian nội bộ 2 , khe thời gian TSR:

Ô nhớ #2 / khối nhớ R /CMT có giá trị ‘ 1 , 1 ’: Nội dung ô nhớ

#1 / BM1 ñược ñọc ra.

Trong khoảng thời gian này, cổng AND2 mở nên tín hiệu ghi vào REG2 rồi chuyển ra TSR/ PCMout2.

Trong khe thời gian TS2

Chuyển mạch T ghi tuần tự, ñọc ngẫu nhiên nên

TSR/ PCMin2ñược ghi vào ô nhớ #R / BM2

Trong khe thời gian nội bộ 1 , khe thời gian TS1:

Ô nhớ #1 / khối nhớ 1 /CMT có giá trị ‘ R , 2 ’: Nội dung ô nhớ

#R / BM2 ñược ñọc ra.

Trong khoảng thời gian này, cổng AND1 mở nên tín hiệu ghi vào REG1 rồi chuyển ra TS1/ PCMout1.

Quá trình lặp lại trong các khung tiếp theo.

Nhu cầu trao ñổi thông tin ñã ñược thực hiện.

Trang 61

1 i j R

Trang 62

ModuleN

Thanh dẫn ra

1 2 … N

1

… R

1

… R

Trang 65

Chapter 4

Signalling in Telephony

Trang 66

Tổng quan

Khái niệm:

thiết lập, giải tỏa và duy trì kết nối giữa hai thiết bịñầu cuối qua các node chuyển mạch

Chức năng:

Trang 67

Nghiên cứu về :

- Nội dung báo hiệu.

- Phương pháp truyền báo hiệu.

- Kỹ thuật xử lý báo hiệu.

Tín hiệu phát

Tín hiệu thu Phương pháp truyền

Trang 68

Ring signal Ring b.tone

Clear back Clear forward

B A

Address info.

Dialling tone

Hook off

Báo hiệu nghe nhìn

Âm mời quay số: 425Hz, liên tục

Âm báo bận: 425Hz, ngắt quãng 1:1

Hồi âm chuông: 425Hz, ngắt quảng 1:3

Dòng chuông: 75VAC, 25Hz

Tín hiệu phục hồi và giữ máy lâu

Thông báo.

Định dạng
Số trang	119
Dung lượng	2,64 MB