DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮTTỪ VIẾT TẮT ADM Add and Drop Multiplexer Khối ghép kênh Xen / Tách ATM Asynchronous Transfer Module Phương thức chuyển giao không đồng bộ CAS Channel Associated S
Trang 3DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TỪ VIẾT
TẮT
ADM Add and Drop Multiplexer Khối ghép kênh Xen / Tách
ATM Asynchronous Transfer Module Phương thức chuyển giao không
đồng bộ
CAS Channel Associated Signalling Báo hiệu kênh riêng
CCS Channel Common Signalling Báo hiệu kênh chung
CPC Communication Processor Card Card xử lý thông tin
CRC Cyclic redundancy check Mã vòng kiểm tra
DCC Data Communication Channel Kênh truyền số liệu
DCN Data Communication Network Mạng truyền số liệu
DXC Digital Cross-Connect Kết nối chéo số
EPS Equipment Protection Switching Chuyển mạch bảo vệ thiết bị
FXO Foreign Exchange Office Thiết bị nhận tín hiệu tại tổng đàiFXS Foreign Exchange Station Thiết bị nhận tín hiệu đầu xaGNE Gateway network Element Kết nối chủ
HDSL High data rate subcriber line Đường thuê bao số tốc độ cao
Trang 4LAN Local Area Network Mạng khu vực cục bộ
MDF Medium-density fibreboard Giá phối dây
NECTAS Network Equipment Craft Terminal Phần mềm ứng dụng truy cập tại
Application Software chỗ hệ thống thiết bịNMS Network Management System Hệ thống quản lý mạng
Trang 5OW Optical wire Cáp quang
PDH Plesiochronous Digital Hierarchy Phân cấp số cận đồng bộ
PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch điện thoại
công cộngRAM Random acess memory Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiênSDH Synchronous Digital Hierarchy Phân cấp số đồng bộ
SNCP Sub-Network Connection Protection Bảo vệ kết nối mạng phụ
SNMP Simple Network Management Giao thức quản lý mạng
Protocol
Trang 6Danh môc c¸c b¶ng
1 BẢNG 1.1 HỆ THỐNG THIẾT BỊ CHUYỂN MẠCH SỬ DỤNG TRONG
MẠNG
2 Bảng 2.1 Băng tần truyền dẫn trên đường dây và sự sắp đặt của 4 hệ thống
3 BẢNG 2.2 ĐẶC TÍNH CỦA GIAO DIỆN CÁP QUANG
4 Bảng 4.1 Phân cấp đồng bộ số
5 BẢNG 4.2 CÁC NGUỒN ĐỒNG HỒ SỬ DỤNG TRONG THỰC TẾ
Trang 711 Hình 2.11 Khe cắm trên panel của MUX
12 Hình 2.12 Sơ đồ kết nối mạng quản lý dùng phần mềm NECTAS
13 Hình 2.13 Các giao diện chính trên màn hình
14 Hình 2.14 Hệ thống quản lý mạng dùng HĐH UNIX
15 Hình 2.15 Các giao diện và menu chính của hệ thống quản lý mạng
16 Hình 2.16 Cấu hình mạng truyền dẫn tại Trung tâm Thông tin Đường sắt
17 Hình 2.17 Khung theo chuẩn G732N
18 Hình 2.18 Các dạng báo hiệu
19 Hình 2.19 Mặt trước của module HS-QN
20 Hình 2.20 Các ứng dụng cơ bản của module HS-QN
21 Hình 2.21 Chức năng và giao diện hệ thống
22 Hình 3.1 Cấu hình dự phòng nóng cho các khối RCU, RSCU và vòng
Trang 9Trong bối cảnh các hệ thống thông tin số hiện đang phát triển rất mạnh
mẽ trên toàn thế giới và đã thay thế hầu hết các hệ thống thông tin tương tự, ởnước ta, có thể nói rằng hiện nay gần như tất cả các hệ thống chuyển mạch vàtruyền dẫn của ngành Bưu điện đều đã được số hoá Nhưng đối với ngànhĐường sắt, tiến trình số hoá các hệ thống thông tin tín hiệu mới bắt đầu triểnkhai ở một số tuyến một cách không đồng bộ Hiện tại các hệ thống truyền dẫnđường trục và hệ thống chuyển mạch đang được gấp rút hoàn thiện để đưa vàovận hành khai thác
Điều quan trọng là khi Việt Nam ra nhập WTO, thị trường Việt Nam (baogồm thị trường khoa học công nghệ) được mở cửa, cần thiết phải nhận thức rõvai trò và tầm quan trọng của WTO đối với sự phát triển kinh tế toàn cầu nóichung cũng như sự tăng trưởng kinh tế của mỗi quốc gia nói riêng NgànhĐường sắt Việt Nam đã coi đây là một bước quan trọng trong quá trình hội nhậpkinh tế quốc tế Do đó cơ sở hạ tầng và thông tin tín hiệu phải được đầu tư hợp
lý một cách đồng bộ để nâng cấp, thay mới và áp dụng các công nghệ tiên tiếntrên thế giới Đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng và nâng cao chấtlượng với tất cả các loại hình dịch vụ của vận tải đường sắt
Trong Đường sắt Việt Nam (ĐSVN), hệ thống thông tin đường sắt đóngvai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn chạy tàu, điều độ chỉ huy chạy tầu,trực tiếp liên quan đến an toàn và hiệu quả sản xuất của kinh doanh vận tảiđường sắt Tuy nhiên hiện nay trên hầu hết các tuyến đường sắt, hệ thống thôngtin đều đang sử dụng các thiết bị kỹ thuật tương tự Hệ thống này đã không cònthoả mãn chiến lược tăng tốc phát triển và hội nhập kinh tế quốc tế Với việc
nghiên cứu “Hệ thống thông tin Đường sắt và các giải pháp nâng cao năng lực thông tin” đã trở thành nội dung quan trọng cho chiến lược “Hiện đại hoá thông tin tín hiệu đường sắt Việt Nam”.
Hệ thống thông tin được nghiên cứu trong luận văn dựa trên cơ sở tổnghợp các công nghệ tiên tiến đã được triển khai rộng rãi trong ngành đường sắt ở
Trang 10các quốc gia phát triển trên thế giới, nhằm đưa ra giải pháp tối ưu cho hệ thốngthông tin đường sắt Việt Nam.
Cấu trúc luận văn gồm bốn chương như sau:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống viễn thông Đường sắt Trong đó trình bàyhiện trạng hệ thống viễn thông Đường sắt Việt Nam
Chương 2: Các hệ thống truyền dẫn đang được sử dụng trên mạng viễn thôngđường sắt Chương này tìm hiểu sâu hơn về hệ thống truyền dẫn và các thiết bịđang được sử dụng trên mạng để từ đó đặt ra được giải pháp thiết thực nâng caonăng lực của hệ thống truyền dẫn
Chương 3: Hệ thống chuyển mạch, tìm hiểu một số tổng đài số đang được sửdụng trên mạng viễn thông đường sắt đặt nền móng cho vấn đề quy hoạch mạngviễn thông một cách hiệu quả hướng đến hội nhập với các công nghệ mới trênthế giới
Chương 4: Các giải pháp nâng cao năng lực mạng viễn thông, đây là phần giớithiệu một số giải pháp kỹ thuật cho hệ thống đồng thời đưa ra các kiến nghị xâydựng hệ thống viễn thông Đường sắt Trong chương này nghiên cứu chi tiết giảipháp kỹ thuật của hệ thống thông tin đường sắt Việt Nam, vận hành khai thácquản lý hệ thống và giải pháp tổng thể xây dựng trung tâm điều hành thông tin
Sau một thời gian nghiên cứu, đặc biệt được sự giúp đỡ của thầy giáoPGS TS Trần Quang Vinh - Đại học Quốc gia Hà Nội, đến nay luận văn đãhoàn thành
Do trình độ và thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên luận văn không tránhkhỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy
cô giáo và các đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn
Hà nội, ngày 1 tháng 12 năm 2007
Trang 11CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VIỄN THÔNG ĐƯỜNG SẮT 1.1 Giới thiệu
Mạng viễn thông đường sắt là một mạng viễn thông chuyên ngành, mụcđích chính của hệ thống là để phục vụ cho điều khiển thông tin và đảm bảo antoàn cho những chuyến tàu ngược xuôi khắp các tuyến đường sắt Việt Nam Tuynhiên trong xu hướng phát triển của nền kinh tế thị trường, ngành thông tinđường sắt đã bắt đầu phải thay đổi để bắt kịp sự phát triển của thế giới Hệ thốngthông tin không chỉ còn phục vụ cho mục đích chạy tàu mà nó còn phát triểndịch vụ hiện đại để đạt được mục tiêu phát triển kinh tế và đa dạng ngành nghềkịp thời phát triển với hệ thống viễn thông thế giới Chính vì sự thay đổi đóngành thông tin đường sắt đang phát triển vượt bậc cả về cơ sở hạ tầng và pháttriển các dịch vụ viễn thông hiện đại
Với đặc thù của hệ thống đường sắt trải dài trên hàng nghìn kilomet mạnglưới hình xương cá, ở đâu có đường sắt ở đó có thông tin tín hiệu đường sắt, bởiviệc đảm bảo thông tin là rất quan trọng đối với sự an toàn của các đoàn tàu.Chính vì vậy, dù phát triển dịch vụ hiện đại đến đâu thì mục dích sống còn của
hệ thống viễn thông đường sắt vẫn là đảm bảo thông tin thông suốt trên cáctuyến đường sắt
Trên mạng viễn thông đường sắt hiện đang sử dụng đan xen các thiết bị
cũ và mới trên một số tuyến như Việt trì, Yên Bái vẫn đang sử dụng các thiết bịlạc hậu như thiết bị tải ba, tổng đài nhân công, hệ thống dây trần Một số tuyếnđường trọng điểm khác như Hà nội- TP Hồ Chí Minh, Hà nội- Hải Phòng đãđược trang bị hệ thống thông tin quang hiện đại
Tùy theo từng mục đích sử dụng mà hệ thống thông tin đường sắt chiathành các hình thức sau:
+ Thông tin đường dài: Là thông tin kết nối qua các tổng đài của các khuvực theo sự phân chia tổ chức hành chính, đó là các Công ty Thông tin tín hiệuđường sắt Hà nội, Vinh, Đà nẵng, Sài gòn, Bắc giang
+ Thông tin nội hạt: Là thông tin liên lạc giữa các tổng đài trong mỗi Công
ty Thông tín tín hiệu Đường sắt
+ Thông tin chuyên dụng: Là hệ thống thông tin phục vụ cho điều độ viêntại trung tâm chỉ huy điều độ chạy tàu với từng khu đoạn và thông tin điện thoạihành chính phục vụ cho liên lạc giữa các ga
1.2 Cấu trúc mạng viễn thông đường sắt
Mạng viễn thông đường sắt được chia làm 5 tuyến và được quản lý bởi 5Công ty Thông tin tín hiệu đường sắt khác nhau với các tuyến như sau:
+ Tuyến Hà nội- Sài gòn
Trang 12+ Tuyến Hà nội- Lào Cai
+ Tuyến Hà Nội - Hải Phòng
+ Tuyến Hà nội - Kép - Hạ Long
Hệ thống mạng truyền dẫn đường trục và liên tỉnh do các Công ty Thôngtin tín hiệu đường sắt Hà Nội, Bắc Giang, Vinh, Đà Nẵng và Sài Gòn quản lý,vận hành và khai thác
1 Công ty Thông tin tín hiệu đường sắt Hà nội a Tuyến quản lý:
- Hà nội - Lào Cai: Bao gồm toàn bộ hệ thống thiết bị từ ga Hà Nội đến ga Lào Cai thuộc tuyến đường sắt khu vực phía Tây
- Hà Nội - Hải Phòng: Bao gồm thiết bị và đường dây từ ga Hà Nội - ga Hải Phòng thuộc tuyến đường sắt Hà Nội - Hải Dương - Hải Phòng
- Hà Nội - Đồng Giao: quản lý các ga từ Hà Nội - Đồng Giao thuộc tuyến đườngsắt Hà Nội - TP Hồ Chí Minh
- Khu vực vành đai Hà Nội: quản lý các ga ngoại thành Hà Nội như; Gia Lâm - Yên Viên - Đông Anh - bắc Hồng - Cổ Loa, Hà Đông
b Thiết bị quản lý
- Thiết bị tổng đài; quản lý các tổng đài điện tử số như: HICOM, MATTRA, DEFINITY, SR1000 và một số tổng đài nhân công khác
- Thiết bị truyền dẫn
Hệ thống thông tin dây trần: máy tải ba VBO3, VBO12, máy dưỡng
lộ, phân cơ điều độ âm tần
Hệ thống thông tin quang: Thiết bị SDH, thiết bị RAD
Hệ thống thông tin vô tuyến: Các máy viba SIS, GCOM
2 Công ty Thông tin tín hiệu đường sắt Bắc Giang
Trang 13 Hệ thống thông tin dây trần: máy tải ba VBO3, VBO12, TCT, máy dưỡng lộ, phân cơ điều độ âm tần.
Hệ thống thông tin vô tuyến: Các máy viba SIS, AWA
3 Công ty Thông tin tín hiệu đường sắt Vinh
Hệ thống thông tin quang: Thiết bị SDH, thiết bị RAD
4 Công ty Thông tin tín hiệu đường sắt Đà Nẵng a Tuyến quản lý:
- Đồng Hới - Diêu Trì: Bao gồm toàn bộ hệ thống thiết bị từ ga Đồng Hới-ga Diêu Trì thuộc tuyến đường sắt Hà Nội - Sài Gòn
Hệ thống thông tin quang: Thiết bị SDH, thiết bị RAD
Hệ thống thông tin vô tuyến : Vi ba số AWA
5 Công ty Thông tin tín hiệu đường sắt Sài Gòn
Hệ thống thông tin quang: Thiết bị SDH, thiết bị RAD
Riêng tuyến trục chính Hà Nội – Sài Gòn đã được đầu tư năm 2002 sửdụng môi trường truyền dẫn cáp quang với tốc độ STM4, và hệ thống cáp quang
dự phòng với tốc độ luồng E1 kết nối vòng qua hệ thống cáp quang quân đội Từ
Trang 14ga Hà Nội đến các ga khu vực đầu mối truyền dẫn trên cáp đồng chôn trực tiếp,
ra khỏi khu vực đầu mối theo các tuyến phía bắc, phía tây và phía đông thì toàn
bộ hệ thống truyền dẫn thông tin đều sử dụng dây trần Tổng số km dây trầntương ứng với số km lý trình (vì hệ thống truyền dẫn thông tin chạy dọc theo cáctuyến đường sắt) và cộng thêm số lượng dây nhập trạm, nhập ga Một số khác do
vị trí địa lý gần nhau song địa hình khá phức tạp do đó các tuyến này sử dụngphương pháp truyền dẫn vô tuyến với các thiết bị vi ba
Ngoài mô hình quản lý trên để đề phòng mạng thông tin đường sắt có sự
cố mất liên lạc thì tại mỗi trung tâm thông tin đều có các trung kế dự phòng quamạng viễn thông quốc gia
1.3 Các phương thức truyền dẫn
Trong mạng viễn thông đường sắt hiện đang sử dụng rất nhiều phươngthức truyền dẫn khác nhau với nhiều chủng loại thiết bị từ những năm 70 Hệthống bao gồm các thiết bị như sau:
+ Hệ thống thông tin dây trần: Đây là phương thức truyền dẫn thông tin thoại và
fax trên một đôi dây trần Hệ thống dây trần được kéo dọc trên các tuyến đường sắt
và được đặt trên các cột bê tông hoặc cột sắt tùy theo từng địa hình Thiết bị sửdụng cho hệ thống bao gồm các máy tải ba VBO 12 hoặc VBO 3 do Hungari hoặcTrung Quốc sản xuất, ngoài ra tại các ga dọc đường còn sử dụng các máy dưỡng lộ
âm tần để truyền thông tin giữa hai ga kế tiếp
+ Hệ thống thông tin vô tuyến: Phương thức truyền dẫn này được sử dụng để
truyền thông tin giữa hai trạm thông tin có khoảng cách địa lý vừa phải bằng cách
sử dụng hệ thống thiết bị Viba có thể là Viba SIS do Mỹ sản xuất hoặc G-COM Ngoài ra thông tin vô tuyến còn để sử dụng khi có bão lũ, hệ thống này thườngdùng để truyền thông tin nhân công và sử dụng các ký hiệu Mooc
+ Hệ thống thông tin quang: Đây là hệ thống mới được đầu tư và đưa vào hoạt
động từ năm 2004, hệ thống này đang được đầu tư trên tuyến đường sắt trọng điểm
Hà nội - TP Hồ Chí Minh Đây có thể coi là hệ thống truyền dẫn đường trục và córing back qua hệ thống cáp quang quân sự Thiết bị đầu tư trên mạng này là cácthiết bị hiện đại với băng thông rộng và tốc độ cực lớn Thiết bị được sử dụng trên
hệ thống này là các thiết bị của RAD, Alcatel
Trang 15cắm giắc nhân công Hệ thống chuyển mạch trên mạng viễn thông đường sắt được sử dụng như sau:
Trung tâm thông tin Thiết bị chuyển mạch Ghi chú
Trang 16CHƯƠNG II: HỆ THỐNG TRUYỀN DẪN
2.1 Hệ thống thông tin dây trần
Trong hệ thống truyền dẫn thông tin đường sắt hiện đang vẫn còn đang sửdụng các thiết bị: máy tải ba VBO-3, VBO-12 và các tổng đài âm tần đặt trênđường truyền dẫn dây trần Do đó việc có một hiểu biết thật sâu sắc về nhữngthiết bị này để từ đó đưa ra được những giải pháp hiệu quả phát triển hệ thống làđiểu hết sức cần thiết
2.1.1 Máy tải ba [8]
2.1.1.1 Giới thiệu
Máy tải ba (hay còn gọi là máy VBO) là thiết bị do Hungari chế tạo từnhững năm đầu thập kỷ 70 của thế kỷ 20 Máy VBO cho phép ghép các kênhthoại có dải tần trong dải tần số tiếng nói 0.3-3.4kHz để truyền dẫn đi xa vớiphương pháp ghép tần số Máy tải ba là một hệ thống tận dụng khả năng đườngdây vì thế trên dây trần sử dụng đến tần số 150KHz trong đó máy tải ba bađường từ 6-30KHz và máy tải ba 12 đường từ 30 – 150KHz dưới 6KHz là âmtần Có 2 loại máy VBO:
- VBO-3: Cho phép ghép 3 kênh thoại lên hệ thống truyền dẫn
- VBO-12: Cho phép ghép 12 kênh thoại theo phương thức riêng biệt về tần
số trên mạch điện dây trần qui ước
Trong một số tuyến đặc biệt, máy tài ba được sử dụng ghép chồng máy VBO12 và VBO3 với nhau để tăng dung lượng kênh thoại lên đến 16 kênh
vụ thoại & fax Các ngăn chính như:
- Ngăn điều chế sóng mang: đây là các ngăn máy cung cấp tín hiệu sống mang phù hợp cho từng nhóm kênh:
Nhóm kênh 1,2,3 nằm trong dải băng tần 108-96 KHz
Nhóm kênh 4,5,6 nằm trong dải băng tần 96-84KHz
Nhóm kênh 7,8,9 nằm trong dải băng tần 84-72 KHz
Nhóm kênh 4,5,6 nằm trong dải băng tần 72- 60Hz
- Bộ lọc đỉnh: Là ngăn loại bỏ các tần số đến từ đường dây mà nằm ngoài băngtần hữu ích
Trang 17- Ngăn khuyếch đại điều chỉnh: là ngăn kiểm soát tín hiệu từ đường dây, ngănnày thường nằm tại phần thu của hệ thống Nó có tác dụng điều chỉnh khuyếch đạitín hiệu theo sự suy hao và tạp âm của đường dây trần Bộ khuyếch đại điều chỉnh ởmỗi hướng đều có kèm theo bộ san bằng nghiêm ngặt nhờ đó ta có thể san bằngnhững méo dạng do suy hao không đến tích lũy trong băng tần truyền dẫn Bộ này
có thể điều chỉnh được nhờ việc thay đổi các mối hàn
- Bộ lọc phương hướng: Lắp ở đầu ra của bộ khuyến đại phát dùng để phân lyhai hướng thu và phát Cuộn dây của bộ này là các loại lõi không khí nhờ vậy đảmbảo được suy hao lớn của méo dạng do sóng dài
- Ngăn dịch vụ: Đó là các ngăn lẻ có nhiệm vụ thực hiện theo nhu cầu củangười sử dụng bao gồm các ngăn điều chế kênh lẻ, ngăn 2 dây/4dây tùy theo nhucầu và mục đích sử dụng
Băng tần truyền dẫn trên đường dây ở một hướng là 36-84KHz và ở hướngngược lại là 92-143KHz Trạm đầu cuối VBO được cung cấp 4 hệ thống khácnhau Việc ứng dụng 04 hệ thống khác nhau này loại trừ được xuyên âm khi cầnkhai thác hệ thống VBO trên cùng một mặt cột Các hệ thống được phân biệt bởitần phổ của mỗi hệ thống và bởi sự lệch giữa hai tần phổ của chúng
Hệ thống
Băng tần dưới Vị trí tần phổ Băng tần dưới Vị trí tần phổ
Bảng 2.1 Băng tần truyền dẫn trên đường dây và sự sắp đặt của 4 hệ thống
Hiện trạng: Hệ thống thông tin tải ba hiện đang xuống cấp nghiêm trong, hệ
thống dây trần chạy dọc tuyến đường sắt bị xâm phạm nặng nề do tốc độ pháttriển các khu công nghiệp mới tại các nơi có đường sắt chạy qua Các linh kiệnthay thế không có trên thị trường do hệ thống thiết bị tải ba không còn được cácCông ty viễn thông sử dụng từ nhiều năm Do đó cần phải xây dựng được một
hệ thống thiết bị truyền dẫn hiện đại thay thế toàn bộ thiết bị VBO
2.1.2 Thiết bị thông tin chuyên dụng đường sắt [3]
Hệ thống thiết bị điều độ chạy tàu là hệ thống thiết bị thông tin quan trọngphục vụ trực tiếp cho chạy tàu, hệ thống thiết bị này có các tổng đài được đặt tại
Trang 19dọc tuyến đường sắt và làm nhiệm vụ điều phối lưu lượng và thời gian của đoàntàu vận hành trên từng ga của từng khu gian Chính vì vậy đây là một hệ thốngthông tin hết sức quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn chạy tàu.
2.1.2.1 Tại tuyến đường sắt thống nhất:
Ngành đường sắt đã đầu tư hệ thống tổng đài và thiết bị điều độ số khai tháctrên hệ thống cáp quang với tính năng hiện đại như:
- Thiết lập thông tin thoại hai chiều, song công giữa nhân viên chỉ huy chạytàu tại trung tâm điều hành vận tải (sau đây gọi là "Điều độ viên") với trực ban chỉhuy chạy tàu tại các ga (sau đây gọi là "Trực ban ga" ); với trực ban tại các tạmđầu máy, toa xe ;
- Thiết lập thông tin thoại hai chiều giữa trực ban ga với trực ban hai ga kếcận; với các nhân viên gác ghi, gác chắn, gác cầu và các nhân viên phục vụ chạytàu khác trong ga;
- Ghi lại các cuộc đàm thoại giữa điều độ viên và trực ban ga theo thời gian thực; sao lưu, phát lại các cuộc đàm thoại theo yêu cầu
2.1.2.1.1Hệ thống điều độ số
Chức năng tổng đài điều độ số DCO:
Tổng đài DCO là tổng đài điện thoại được thiết kế để kết nối giữa một hoặcmột số các bàn Console với các mạch điện thoại chuyên dụng; được thiết kếchuyên dùng cho một trung tâm điều hành vận tải
Chức năng chính của tổng đài DCO là thiết lập thông tin hai chiều giữa điều
độ viên tại trung tâm điều hành vận tải:
- Với trực ban ga; trực ban tại các trạm đầu máy, trạm khám xe , theochế độ làm việc 2 dây: phương thức liên lạc trực tiếp Điểm - Điểm (Point - to -Point) trên từng kênh riêng biệt;
- Với trực ban ga (trừ các ga Thịnh Châu, Bút Sơn) theo chế độ làm việc
4 dây: phương thức liên lạc chung dây Điểm Đa điểm (Point to MultiPoint) ; cuộc gọi các ga được phân biệt bằng các mã số gọi riêng củatừng ga, mã số gọi nhóm ga hoặc mã số gọi chung tất cả các ga
-Giá máy cấp nguồn 4U: được cấp nguồn 48Vmột chiều ( 42VVe 56V); bao
gồm hai khối cấp nguồn: một hoạt động và một ở chế độ dự phòng, mỗi khốigồm có các bản mạch sau:
- Một bản mạch điều khiển nguồn: SUPPLY CTRL1;
- Một bản mạch chuyển đổi 48V=/5V-20A: CONVERTER +5D1;
- Một bản mạch chuyển đổi 48V=/+-5V-10A: CONVERTER +5A1;
- Một bản mạch phát tín hiệu 80V/50Hz-20A: 50HZ GENE 1
Trang 20- Trên tấm phía trước giá máy có các mạch cầu chì bảo vệ và đèn báo trạng
thái hoạt động của tổng đài
Khối logic trung tâm CLU: chế độ hoạt động gồm có các bản mạch:
-Một bản mạch khối trung tâm CU 8/16MICS: CENTRAL UNIT1;-Một bản mạch RCX và hội nghị 16 MICS: RCX1;
Khối logic trung tâm CLU2: chế độ dự phòng nóng gồm có các bản mạch:
-Một bản mạch khối trung tâm CU 8/16MICS: CENTRAL UNIT2;
- Một bản mạch RCX và hội nghị 16 MICS: RCX2;
Khối giao diện kết nối MIC1: là một bộ gồm 8 bản mạch 4 cổng 2 dây: 4 Lines
2 Wires dùng cho phương thức liên lạc trực tiếp Điểm - Điểm giữa điều độ viên
và trực ban ga Các bản mạch được lắp đặt trên các vị trí từ 1 đến 8 của MIC1; mỗibản mạch gồm 4 "cổng"
Giá máy 6U gồm các khối giao diện kết nối từ MIC2 đến MIC6 được chialàm hai phần:
Khối giao diện kết nối MIC2: là một bộ gồm 8 bản mạch 4 cổng 2 dây: 4 Lines
2 Wires dùng cho phương thức liên lạc trực tiếp Điểm - Điểm giữa điều độ viên
và trực ban ga Các bản mạch được lắp đặt trên các vị trí từ 1 đến 8 của MIC2; mỗibản mạch gồm 4 "cổng"
Các khối giao diện kết nối từ MIC3 đến MIC6 gồm các bản mạch sau:
- Ba bản mạch giao diện bàn điều khiển: DIGITAL OW INT1, 2 và 3;
(dùng cho các bàn Console A Hà - Thanh, Thanh - Vinh và bảo dưỡng)
- Một bản mạch 4 "cổng" 4 tín hiệu: 4 JUNCT TONE
(cấp các tần số tín hiệu gọi của DCO)
- Hai bản mạch 2 cổng 4 dây: 2 MAIN WORK
(một hoạt động và một ở chế độ dự phòng, dùng cho các đường hoạt động theo phương thức chung dây điểm - đa điểm)
Bàn Console (OW) là một bàn điều khiển gồm bàn
phím và màn hình cảm ứng Cụ thể như sau: Một
bàn phím cơ khí với 96 phím, gồm:
- Các phím chức năng (quay số, trả lời, );
- Các phím đường dây (gọi trực tiếp vào các mạch);
- Các phím biểu thị màn hình (truy cập trực tiếp vào các màn hình thuê bao, các khu đoạn, );
Trang 21- Hai tổ hợp điện thoại (phía trái: các đường trực tiếp, phía phải: các
đường chung dây)
Một màn hình màu cảm ứng 10" gồm 4 cơ bản, ứng dụng công nghệ ma trận màu dùng hiển thị các trang cấu hình, cụ thể như sau:
- Mỗi trang màn hình được chia làm 80 ô (8 hàng x 10 cột) Trong mỗi ô,
3 dòng hoặc 8 ký tự được dùng để hiển thị tên (tên và trạng thái của một máy, tên của một chức năng );
- Khi không hoạt động, màn hình khởi động ban đầu được xác định: Vùnglàm việc màu vàng dùng cho tổ hợp điện thoại phía trái, vùng làm
việc màu xanh dùng cho tổ hợp điện thoại phía phải
Các đặc tính kỹ thuật cơ bản của tổng đài DCO
Thiết bị sử dụng nguồn 48V một chiều ( 42VVe 56V) được cung cấp
từ bộ nạp/ chỉnh lưu ATLAS 8A/ 24 AH với đầu vào 220V tự duy trì trong 4hkhi mất nguồn đầu vào
Đường kết nối thoại bao gồm các loại kết nối sau:
- Kết nối 2 dây tự động (Auto);
- Kết nối mạch vòng cấp nguồn tập trung (BCB);
- Kết nối mạch vòng 2 dây cấp nguồn tập trung (BCA);
- Kết nối 2 dây cấp nguồn tại chỗ (LB 50 hoặc LB 2200);
Các kết nối mạng của tổng đài điều độ số DCO được thiết lập hoàn toàn dựa trêncác mạch logic lập trình và thiết kế số MIC Dung lượng tối đa là 8 MIC vớitổng số 256 cổng với 32 cổng cho từng MIC Mỗi MIC là một bộ gồm 8 bảnmạch Nói chung, mỗi bản mạch gồm có 4 "cổng"
- Trong tủ tổng đài, các đường thoại và báo hiệu được tách biệt: tín hiệuthoại đưa ra trên 32 đường (TS) của một MIC; báo hiệu được trao đổi thông quacác kết nối dạng chuỗi RS 422
- Các bản mạch giao diện đường dây là một phần của hệ thống và gồm có:bản mạch 4 "cổng" chế độ 2 dây; bản mạch 2 "cổng" cho các đường chung dây;bản mạch 4 "cổng" tín hiệu; bản mạch 1 "cổng" giao diện số với bàn
điều khiển
2.1.2.1.2 Tổng đài SEI
Chức năng tổng đài SEI
Tổng đài SEI là tổng đài điện thoại được thiết kế để kết nối giữa một bànđiều khiển SEI với các mạch điện thoại chuyên dụng Được thiết kế chuyêndùng để trang bị cho việc liên lạc thông tin giữa các ga và giữa các trực ban chạytàu trong ga
Chức năng chính là thiết lập thông tin hai chiều giữa trực ban ga:
Trang 22- Với điều độ viên tại trung tâm điều hành vận tải theo phương thức liênlạc trực tiếp điểm - điểm chế độ 2 dây hoặc phương thức liên lạc chung dây điểm -
đa điểm chế độ 4 dây;
- Với trực ban ga tại hai ga kế cận, các nhân viên tham gia điều hành chạytàu tại các chòi gác ghi, gác chắn, cầu chung theo phương thức liên lạc
trực tiếp chế độ 2 dây
Tổng đài điện thoại chuyên dụng SEI có cấu tạo dạng tủ 19" với một giá máy
với các bản mạch chức năng sau:
- Một bản mạch Khối trung tâm: CENTRAL UNIT / CU;
- Một bản mạch Giao diện bàn điều khiển: OW INTERFACE / OW;
- Hai bản mạch Kết nối mạch RCX 32 rơle: RCX 32 RELAY / RCX;
- Sáu bản mạch 4 cổng chế độ 2 dây: 4 LINES 2 WIRES / 4L2W;
- Bốn bản mạch 1 cổng chế độ 4 dây - 1 Line 4 Wires / 1L4W;
- Một bản mạch Chuyển đổi nguồn: CONVERTER / CNV
+ Không làm việc: Đèn tắt
+ Có cuộc gọi đến:Đèn nháy theo nhịp 100/100 ms
+ Nhận/ trả lời cuộc gọi: Đèn sáng
+ Giữ cuộc gọi:Đèn nháy theo nhịp 500/ 500 ms
+ Trạng thái bận: Đèn nháy theo nhịp 900/ 100/ 900 ms Các đặc tính kỹ thuật tổng đài SEI
Thiết bị sử dụng nguồn 48Vmột chiều ( 42VVe 56VV) được cung cấp từ bộ
nạp/ chỉnh lưu ATLAS 4A/ 7AH với đầu vào 220V tự duy trì trong 4h khi mất nguồn đầu vào
Đặc tính kỹ thuật khối trung tâm: Cấu trúc bản mạch Khối trung tâm dựa trên
một bộ vi sử lý Z80 (ZILOG) với đặc tính cơ bản của bản mạch:
- Tốc độ đồng hồ: 4 Mhz
- Trường nhớ ngoài: 64K byte
- Số lượng các đầu vào/ra (I/O) lớn cho phép một trường địa chỉ 64Kb được định địa chỉ và phân chia như sau:
32 Kb cho chương trình điều hành: bộ nhớ EPROM M0
Trang 23 16 Kb cho các tham số thiết bị: bộ nhớ EPROM M1
16 Kb cho bộ nhớ đệm dữ liệu: chíp RAM M2; M3
- Khối trung tâm quản lý các bản mạch giao diện trong trường địa chỉ I/O
- Có tổng số 256 địa chỉ I/O cho giá máy, trong đó:
32 địa chỉ dành cho việc giải mã các thiết bị ngoại vi của CPU;
60 địa chỉ dành cho các bản mạch giao diện từ 1 đến 15
Một bản mạch giao diện yêu cầu có địa chỉ xác định vị trí của nó trong tủmáy Địa chỉ giao diện lần lượt là: 24H, 28H, , 5CH
H= hexadecimal hệ đếm Hexa, ký hiệu địa chỉ của bản mạch, ví dụ: 24H Các bản mạch giao diện: có thể chia thành "phần chung" cho truy cập bus
dữ liệu (D), địa chỉ (I) và điều khiển (C) của khối trung tâm; "phần riêng" liênquan đến từng loại bản mạch Các bản mạch giao diện đó là:
- Bản mạch giao diện bàn điều khiển;
- Bản mạch kết nối mạng;
- Bản mạch giao diện 4 cổng 2 dây;
- Bản mạch giao diện 1 cổng 4 dây;
- Bản mạch chuyển đổi nguồn
- Xác định địa chỉ: dùng để nhận dạng giao diện trong giá máy trong quátrình trao đổi dữ liệu với CU Các địa chỉ được biểu diễn bằng mã Hexa phụ thuộcvào vị trí từ 2 (24H) đến 16 (5CH) của bảng mạch trong giá máy Các địa chỉ đượcthiết lập trên bảng mạch bằng các chuyển mạch (Switch) 8 vị trí
- Mã hoá chức năng: Xác định loại và chức năng của bản mạch và sẽ đượcđọc khi khởi động thiết bị Mã này được thiết lập trong bước thiết kế bản mạch
- Khoá dữ liệu: Có một mạch PIO lập trình được (Song song Vào/Ra) trêntừng bản mạch Bằng việc sử dụng cổng A và B nó sẽ giao tiếp với bus chung của
CU cho I/O được chỉ định ứng với từng loại bản mạch
- Thiết lập kết nối Logic để sử lý thông tin được sử dụng bởi các đèn và
từ các phím ấn của bàn điều khiển;
- Gửi dữ liệu đến bàn điều khiển Các trao đổi được thực hiện ở tốc độ
9600 baud qua kết nối RS422;
- Bản mạch đưa ra các chức năng điện thoại khác nhau:
+ Kết nối đến 2 tổ hợp điện thoại;
Trang 24+ Trao đổi thông tin liên tục thông qua mạng giữa các đường dây và bàn điều khiển;
+ Phát tần số thoại lên các đường dây
- Tấm panel phía trước: Các diode phát quang khác nhau biểu thị cáctrạng thái hoạt động của bản mạch Một cầu chì bảo vệ nguồn điện cấp đến bànđiều khiển được nối đến giao diện
- Kết nối mạng: Bản mạch thực hiện chức năng kết nối trong thiết bị:+ Chức năng đường kết nối đến bàn điều khiển;
+ Chức năng cung cấp kết nối CD* cho giữa các đường hỗn hợp
Giao diện đường 2 dây: Bản mạch cho phép kết nối các loại mạch điện 2 dây
sau:
+ Cấp nguồn tại chỗ 50Hz hoặc 2200Hz (LB)
- Các thành phần tương thích với mạch điện AUTO hoặc BCB là:
+ Một mạch chung đấu vòng;
+ Một cơ cấu quay số thập phân;
+ Một bộ nhận biết tín hiệu
- Các thành phần tương thích với mạch BCA là:
+ Một cơ cấu nhận biết đấu vòng và cung cấp dòng nguồn;
- Các thành phần tương thích với mạch BL là:
+ Một cơ cấu thu và phát tín hiệu 2200Hz
- Trên tấm panel phía trước, các diode phát quang biểu thị các trạng thái hoạt động của bản mạch
Giao diện đường 4 dây: Bản mạch đưa ra một mạch điện 4 dây loại SWR S Các
thành phần tương thích với loại mạch điện này gồm:
+ Chuỗi khuyếch đại phát và thu thoại
+ Bộ phát tín hiệu 800N Hz (tín hiệu phản hồi)
+ Bộ thu 1024 Hz (mã Western)
- Trên tấm panel phía trước, các diode phát quang biểu thị các trạng thái hoạt động của bản mạch
Bộ chuyển đổi nguồn:Bản mạch được cấp nguồn 48V=, đưa ra các điện áp thứ
cấp theo yêu cầu đến các bản mạch lắp đặt trong giá máy
- Các nguồn đưa ra là:
+) +5VD (D= Digital, nguồn cấp cho các khối logic)
+) +8VA (A= Analog, nguồn cấp cho chuỗi khuếch đại)
+) -8VA
+) + và - T (T= Telephonic, nguồn cấp cho các mạch BCA)
+) 80V/50Hz (Bộ phát 50Hz, khi gọi gửi đi 80V~)
Trang 25- Bản mạch này bảo vệ thiết bị trong trường hợp quá tải hoặc ngược cực.
- Trên tấm panel phía trước:
+ Các diode phát quang khác nhau biểu thị trạng thái điện áp trên bản
mạch A dry UV loop (không hoạt động hoặc đang làm việc) có thể có trên đầu ra bản mạch
Bàn điều khiển: Được cấp nguồn 48V=, được bảo vệ quá tải và ngược cực Gồm
hai phần: Bàn phím gồm 56 phím ấn và các đèn
Bản mạch Logic và các thành phần chung với hai chức năng thiết yếu sau:
- Sử lý dữ liệu logic, quản lý:
+ Thu được của các phím ấn
+ Trạng thái sáng và tắt của các đèn
+ Phát và thu các bản tin từ giao diện OW
+ Các lệnh rơle khác nhau của các loại passage 2/4 dây, điều khiển
chuông, phản hồi,
- Giao diện điện thoại từ hai tổ hợp điện thoại loại T83
2.1.2.1.3 Hệ thống ghi âm số
Chức năng thiết bị MIRRA
Các chức năng cơ bản của thiết bị ghi âm số MIRRA bao gồm:
- Đây là thiết bị trong hệ thống thông tin chuyện dụng Đường sắt có nhiệm vụ ghi âm lại toàn bộ mệnh lệnh chạy tàu của điều độ viên và các ga trên tuyến
- MIRRA được dùng để ghi lại các cuộc gọi từ 32 đường điện thoại lên một đĩaquang có thể ghi/đọc được Một máy tính cá nhân IBM có tính năng tương thíchđược sử dụng điều khiển MIRRA và thực hiện việc nghe lại các cuộc gọi đã đượcghi âm
- Các tuỳ chọn ghi linh hoạt cho phép việc thiết bị ghi âm được cấu hình theokiểu ghi song song để có thể đưa ra các bản ghi giống hệt nhau, chế độ tự độngquay vòng được dùng cho việc ghi ngẫu nhiên liên tục và chế độ ghi tuần tự choviệc dự phòng và truy cập trực tiếp trong tương lai
- Các đĩa lưu trữ có thể được đưa lại vào máy để nghe lại nội dung mà khônglàm gián đoạn việc ghi âm các cuộc gọi đang thực hiện Trên bộ ghi âm sử dụngmột ổ đĩa quang, nội dung các cuộc gọi sẽ được lưu trữ trên bộ nhớ trong của ổ ghicho đến khi đĩa lưu được thay ra Có thể sử dụng một hay nhiều bộ ghi âm MIRRAtrong mạng Giao tiếp giữa các bộ MIRRA và máy tính được thực hiện thông quathiết bị chia mạng LAN hoặc qua cổng RS 232
Các tính năng cơ bản có thể thực hiện trên máy tính cấu hình và quản lýMIRRA:
Trang 26- Tìm kiếm và nghe lại các bản ghi cuộc gọi
- Thay đổi cấu hình/ bổ sung thêm các thiết bị ghi
- Giám sát trạng thái thiết bị ghi và nhận biết các cảnh báo
- Tạo tài khoản và phân quyền truy cập cho người dùng
- Xác nhận cảnh báo hệ thống và tắt còi cảnh báo
- Cáp nối các loại;
- Chìa khoá mặt trước thiết bị;
- Hướng dẫn khởi động nhanh;
đã xuống cấp và thiết bị đã sử dụng nhiều năm
Hệ thống điện thoại điều độ chỉ huy chạy tầu hiện đang sử dụng thiết bịDZY-1 và YD-III của Trung Quốc Tổng đài điện thoại điều độ chọn số âm tầnDZY - 1 là thiết bị thông tin kiểu chung dây, sử dụng 9 tần số âm tần xác định
để tạo thành tín hiệu gọi chọn số: phục vụ việc điều độ chạy tầu, điều độ hànhkhách để phát mệnh lệnh và thu nhận báo cáo từ nhân viên trực ban các ga vàtrong các khu đoạn quản lý điều độ
Điện thoại chọn số âm tần là thiết bị thông tin 2 dây chung đường (trênmột đôi dây thực mắc song song nhiều phân cơ), thông qua điều độ viên để gọichọn số Tổng đài DZY - 1 sử dụng phương thức thông thoại đơn công haichiều: điều khiển nói và định vị nghe
Các phân cơ điều độ được lắp đặt tại các phòng trực ban ga trên toàntuyến dùng loại DFY -1 hoặc YD-III-2 của Trung Quốc
Hệ thống điện thoại dưỡng lộ các ga phục vụ các đơn vị cầu đường, hànhchính các ga và thông tin tín hiệu, sử dụng thiết bị GZY - 3 của Trung Quốc
Hệ thống điện thoại tập trung trong ga dùng để chỉ huy điều hành giữatrực ban ga với các nhân viên gác ghi, gác chắn đường ngang, gác cầu Hiện tại
sử dụng thiết bị JHT, CZH…
Hệ thống điện thoại hội nghị dùng để tổ chức hội nghị từ xa, việcnói/nghe được thực hiện trong chế độ song công bằng micro và loa
Hiện trạng: Nói chung, hệ thống thông tin chuyên dụng hầu hết sử dụng
các thiết bị do Trung Quốc sản xuất từ thời kỳ năm 1970 - 1980 đến nay đã quá
Trang 27lạc hậu, trải qua thời gian sử dụng trên 20 năm, đã nhiều lần sửa chữa thay thếchắp vá đến nay chất lượng thông tin rất kém Mặt khác hệ thống điện thoạidưỡng lộ, các ga trên khi thực hiện ghép nối vào các tổng đài điện tử số phảithông qua bộ giao tiếp tự sản xuất, tiêu chuẩn đồng bộ kém nên ảnh hưởngkhông nhỏ đến chất lượng thông tin dưỡng lộ, các ga…
Để đảm bảo an toàn chạy tầu và nâng cao chất lượng phục vụ khách hàngtham gia vận tải đường sắt Hệ thống thông tin tín hiệu đường sắt phải được đầu
tư hợp lý, đồng bộ với hệ thống đường và đầu máy toa xe Do vậy thiết bịthông tin chuyên dụng đường sắt đặc biệt là thiết bị điều độ và tổng đài điệnthoại tập trung là thiết bị thông tin quan trọng hàng đầu trong hệ thống thông tinđường sắt
Với các yêu cầu nói trên cùng với sự chứng minh của thực tế: Đườngtruyền dẫn và thiết bị đầu cuối của hệ thống thông tin điều độ đường sắt ViệtNam đã không còn thoả mãn yêu cầu cho định hướng phát triển của ngành do sựtụt hậu quá xa so với các nước trên thế giới
2.2 Hệ thống thông tin vô tuyến [1]
Mạng viễn thông đường sắt sử dụng hệ thống vi ba SIS 34MB/s và COM cho thông tin giữa hai trạm có khoảng cách gần nhau như: Hà Nội - YênViên - Bắc Giang, Nha trang - Đà Nẵng
G-2.2.1 Vi ba SIS
Các khối chức năng chính:
Khối thu phát siêu cao tần 2GHz: có 2 phần RFUA (Radio frequency unit A) và
RFUB (Radio frequency unit B) là các mày phát băng tần 2GHz A và B và khốiSwitchover Unit(khối chuyển mạch dự phòng) có nhiệm vụ chuyển đổi máy Asang B và ngược lại khi có sự cố kỹ thuật
Khối giao diện số DIU (Digital Interface Unit): biến đổi luồng tín hiệu từ 34Mb/
s sang tín hiệu băng gốc Base band và ngược lại để cung cấp tín hiệu phù hợpcho khối JUMPMUX
Khối ghép kênh bậc cao 2/34 JM: Có nhiệm vụ biến đổi luồng 2Mb thành luồng
34MB và ngược lại
Khối nắn 25Ampe MPR 25: Có nhiệm vụ biến đổi từ 220V-AC thành 48V-DC
25A chất lượng cao cung cấp nguồn nuôi không cần ắc qui để làm bể lọc
Đặc tính kỹ thuật
Tiêu chuẩn kỹ thuật vi ba số SIS 34 hiện đang sử dụng là loại ATI- E3 dựphòng nóng ATI: Advanced Teehom Inc (công ty viễn thông của Mỹ) và E3:tiêu chuẩn châu âu về ghép kênh bậc 3 là 34 Mb
Các chỉ tiêu kỹ thuật:
Trang 28+ Dải tần công tác 2 GHz
+ Công suất máy phát + 33 dbm (2W)
+ Dạng điều chế 4 FKS
+ Trung tâm máy thu 140 MHZ
+ Dung lượng truyền dẫn: 4SO kênh thoại (34.368 Mb/s)
+ Cự ly thông tin: Tuyến không bị chắn : 60 km
Điện thoại âm tần 4 dây tiêu chuẩn 600Ώ cân bằng
Truyền số liệu tốc độ cao 9600 b/s, 300 b/s 64 kb/s xung mã
N.R.Z + Nguồn nuôi:
DC: 48V Công suất tiêu thụ 140 WAC: 220V công suất tiêu thụ 220W+ ăng ten loại lưới thanh tròn đường kính: l,2; l,8: 2,4; 3,0; 3,7m
2.2.2.1 Các khối chức năng
Khối nguồn:
a) Chức năng
Biến đổi điện lưới AC hoặc điện áp bình ắc quy ra một điện áp duy nhất 13,8 V
DC để cung cấp cho toàn máy
b) Đặc tính kỹ thuật : '
+ Đầu vào; AC: 85 đến 260 V ; 47-66Hz
DC: 12V; 24V; 48V; 110V48V: Có thể nằm trong khoảng 38 - 63 V24V: Có thể nằm trong khoảng 19- 32V12V: Có thể nằm trong khoảng 9,2 - 16 V+ Đầu ra: 1 điện áp ổn định duy nhất 13,8V DC
Trang 29+ Khả năng tải:
AC: khoảng 80 VADC: khoảng 80 W
+ Loại đầu cuối: BNC - J
+ Công suất cao tần đa vào: 500Wmax
Khối phát( Tranmitter Module).
a) Chức năng
- Thực hiện việc điều chế số theo phương pháp BPSK (Binary Phase Shift Keying)
- Tín hiệu điều chế là chuỗi bịt nối tiếp 512 Khz/s do phần ghép kênh tạo ra
- Điều chế FM cho kênh nghiệp vụ hoàn toàn độc lập với phần ghép kênh
- Tạo các điện áp cung cấp cần thiết cho các khối khác từ điện áp 13,8V DC b) Đặc tính kỹ thuật
+ Kiểu điều chế : PBSK
+ Tốc độ : 512 Kb/s
+ Độ ổn định tần số phát: 0,0005%
+ Dải tần làm việc: 450 MHZ
+ Công suất phát ra tại anten: 5W (+37 dBm)
+ Chu kỳ làm việc: liên tục
.-+ Độ ổn đinh tần số dao động nội: 0,0005 % '
+ Dải tần làm việc: 400 - 450 MHZ (điều chỉnh được)
Trang 30+ Bước tăng giảm tần số : ±100 KHZ ~
+ Độ nhạy của máy thu: ' 92 dBm tại đầu vào máy thu
+ Tần số lấy mẫu thoại: 8 KHZ
+ Chu kỳ lấy mẫu tín hiệu gọi: 2ms
+ Giao tiếp với khối thu phát: mã NRZ, mức TIL
+ Tốc độ chuỗi data phát : 512 Kh/s
+ Tốc độ chuỗi data thu : 512 Kb/s
Khối giao tiếp (Interface)
a) Chức năng
Thực hiện việc giao tiếp với tổng đài: Có 2 loại:
- Giao tiếp 4 dây (giao tiếp E &M)
- Giao tiếp 2 dây (giao tiếp Co- line)
Như vậy máy THV - 8C có hai loại card giao tiếp khác nhau để dễ dàngđáp ứng yêu cầu của người sử dụng Khi cần thay đổi phương thức giao tiếp (2hoặc 4 dây) người sử dụng hoàn toàn không cần thay đổi cấu hình máy mà chỉcần thay các card chức năng
b) Đặc tính kỹ thuật
+ Giao tiếp 4 dây E&M: '
- Trở kháng 2 dây A và B 600Ώ cân bằng
- Điện áp dây E : -5 VDC '
- Dòng tải điện dây M khi gọi: - 50 mA
+ Giao tiếp 2 dây Co - line
+ Trở kháng ra của hai dây: 600 Ώ cân bằng
+ Điện áp chuông ra thuê bao: 125 VAC 125 Hz
+ Điện áp cấp ra thuê bao: 48 V DC
+ Dòng tải khi nhấc máy: 30 mA
Dây cáp và anten:
Trang 31Dây cáp phi đơ (RF Cable) của Nhật loại 5D- FB ở dải tần 500 MHZ mấtmát qua hai dây này là 130 dB/ 1 km.
Thông số của anten: '
- Kiểu: Anten Yagi 10 chấn tử
- Dải tần số 400 - 450 MHz
- Công suất cao tần đưa vào: 50 W max
- Kích thước 2,6 m chiều dài
2.3 Hệ thống thông tin quang [4]
2.3.1 Tổng quan
Mạng thông tin quang được xây dựng dọc theo đường sắt từ Hà Nội –Vinh và Nha Trang - Sài Gòn và 1 sợi quang ring back qua viettel chạy dọc theođường sắt Với tuyến cáp quang đường trục chạy dài, rẽ nhánh tại các ga dọcđường Các thiết bị trên tuyến được sử dụng theo công nghệ SDH xen rẽ tại các
ga Hệ thống thiết bị phân kênh, hợp kênh xen rẽ sử dụng vòng ring STM4,STM1 và 2Mb/s
Mạng thông tin truyền dẫn được xây dựng trên 2 cấp : Mạng đường trụcSTM4 giao diện quang; mạng nhánh STM 1 giao diện quang và điện Hệ thốngđảm bảo tất cả việc định tuyến phân phối các kênh hiệu quả, tận dụng tối đa hiệuquả của các đường trung kế và các đường định tuyến truyền thông
Phương thức sử dụng các thiết bị SDH như :
- Dùng cho mạng đường trục SDH sử dụng thiết bị 1660SM:Với tốc độtruyền dẫn STM-4 giao diện 2M cho PSTN và đường Leased line và có khả năngnâng cấp thiết bị lên tốc độ STM-16.Thiết bị 1660 SM dùng cho các modul quangSTM-16/4/1, modul điện hoặc modul quang STM-1 với tốc độ 140Mbit/s,34Mbit/s
và 2Mbit/s
- Dùng cho mạng nhánh SDH sử dụng thiết bị 1650SMC: Với tốc độtruyền dẫn STM-1 giao diện quang và có thể nâng cấp thiết bị lên tốc độ STM-4bằng cách thêm các card chức năng với tốc độ 2Mbit).Thiết bị sử dụng cho các rẽnhánh từ modul STM-4, STM-1, modul quang hoặc modul điện STM-1 với tốc độ140Mbit và 2Mbit
- Thiết bị 1640FOX là thiết bị nhỏ gọn sử dụng cho truyền dẫn quang giữa các ga nhỏ
Hệ thống thiết bị quản trị mạng
- 1320 CT dùng cho việc quản lý khu vực
- 1353 SH cho quản trị mạng thành phần
- 1353 RM cho quản trị mạng hệ thống
Trang 32Thiết bị sử dụng trên tuyến được lắp đặt một cách hệ thống với các chứcnăng được sắp xếp từ tầng thấp đến tầng cao Các thiết bị được ghép nối vớinhau theo các trình tự chặt chẽ Các thiết bị hợp kênh 1515, 1511 thuộc hệ thốngthiết bị MUX ghép nối qua giao diện Q2 Thiết bị 1640FOX, 1650SMC thuộccác thiết bị STM1 kết nối với nhau qua các kênh truyền 64kb/s Thiết bị1660SM thuộc nhóm thiết bị sử dụng cho đường trục STM4 và khối các thiết bịdùng cho quản lý NMS bao gồm : 1353SH, Hub, Router, 1353AC.
Trên các thiết bị truyền dẫn SDH này có thể sử dụng cho các ứng dụngnhư:
- Dùng cho chức năng điều độ : Kết nối điểm - điểm, từ mỗi ga đến điểm HN
- Mạng điện thoại chuyên ngành
- Quản trị mạng : Kết nối đa điểm từ điểm Hà Nội – các ga phục vụ cho quản
lý và điều khiển thiết bị
- Kết nối từ trạm đến trạm ( kết nối 2 hướng đến 2 ga lân cận nhau): Phươngthức này sử dụng FXS và định tuyến bằng chuyển mạch mềm Chức năng này cóthể sử dụng cho dịch vụ hotlines(không quay số)
- Thuê bao xa: điện thoại từ mỗi ga kết nối đến các tổng đài khu vực thông quakênh truyền dẫn SDH (Sử dụng phương thức FXS và FXO)
- Bộ đếm trục : với mỗi ga đặt kề nhau có các kênh 2 tốc độ thấp sử dụng cho thiết bị đếm trục
- Luồng dữ liệu: Đặt trước vé tàu dùng cho sử dụng các kênh truyền tốc độ nx64kb/s sử dụng cho 7 ga liên kết với ga chủ
- Tất cả các thiết bị này được đặt trên tủ UT9 trong đó có khung giá MDF/DCF
để kết nối với thiết bị Các kênh thoại được kết nối với giá MDF và kênh dữ liệuđược kết nối với giá DCF Giao diện dữ liệu theo tiêu chuẩn V.35 cho các kênhnx64 và V.28 cho các kênh dữ liệu tốc độ thấp
- Thiết bị sử dụng nguồn 220VAC và bộ chuyển đổi nguồn 220VAC sang 48 VDC được gắn ngay trên giá máy
2.3.2 Cấu hình mạng
Mạng được xây dựng gồm 35 ga với mỗi ga ở đầu xa sử dụng bộ hợpkênh 1511BA kết nối với các thiết bị SDH sử dụng để truyền dữ liệu và thoại
Hệ thống này tương thích với hệ thống cận đồng bộ (PDH)
Các ga nằm trên đường trục STM4 gồm ga Hà Nội, Đồng Văn, NamĐịnh, Thanh Hoá, Cầu Giát, Vinh Đường truyền cáp quang trục chính luôn luôn
ở chế độ dự phòng 1:1 Các đường truyền STM 1 có chế độ dự phòng SNCP.Thêm vào đó các thiết bị 1650SMC và 1660 SM đều có thiết bị dự phòng n + 1cho luồng 2Mb/s và các modul dự phòng khác như modul nguồn, modul xử lý,
Trang 33modul định tuyến Các ga nhỏ sử dụng đường truyền STM1 với các bộ hợpkênh/phân kênh tách tín hiệu thoại và dữ liệu Tại các ga Hà Nội, Nam Định,Cầu Giát, Thanh Hoá, Vinh sử dụng bộ hợp kênh kết nối chéo 1511CXC để địnhtuyến các luồng và các kênh Tại các ga này có kết nối một đường ETHENETvới điểm Hà Nội (điểm quản lý trung tâm của hệ thống) để phục vụ cho việcquản lý Đường kết nối này sử dụng Card 2M kết nối trên luồng E1 theo tiêuchuẩn G763 Các thiết bị truyền dẫn SDH sử dụng tại các ga được thể hiện chitiết trên Hình 2.1 Trong đó
Đường truyền đang sử dụngĐường dự phòng
Trang 35Trên hình 2.2 mô tả chi tiết xen tách đường kết nối STM4 đến các tổng
Trên hình 2.2 mô tả chi tiết xen tách đường kết nối STM4 đến các tổngđài Hà Nội – Nam Định với các kênh rẽ nhánh STM4 > STM1 > MUX > cácluồng 2Mbps Kết nối truyền thông Hà Nội – Nam Định được nối bằng đườngcáp quang trục chính STM-4 tại các điểm rẽ STM – 1 tại điểm Hà Nội và NamĐịnh sử dụng các bộ phân kênh thành các luồng 2Mbps cung cấp đường trung
Trang 36Dự phòng cho STM4 : Sử dụng 02 đôi cáp trên một sợi quang, thời gian chuyển
đổi dự phòng của hệ thống chuyển mạch là 50 ms
Dự phòng STM 1 : Cơ chế chính của chế độ dự phòng này là bảo vệ đường
thông của mỗi luồng E1 thông qua các vòng ring Trong trường hợp hư hỏnggiao diện quang, hỏng cáp, hay hư hỏng thiết bị ADM Các đường liên lạc sẽ đivòng ngược lại bỏ qua vị trí hư hỏng Thời gian chuyển mạch 50ms
2.3.3 Mạng quản lý hệ thống SDH.
Hệ thống quản lý được xây dựng như hình 2.4, các trạm quản lý chínhđược đặt tại các ga lớn sử dụng STM 4 như Hà Nôị, Nam Định, Thanh Hoá, CầuGiát,Vinh Máy chủ quản lý được đặt tại điểm Hà Nội Điểm Hà Nội là trạmquản lý trung tâm còn lại 4 điểm có chức năng quản lý như nhau Mạng quản lý
sẽ được kết nối qua giao tiếp Q3 trên thiết bị 1660SM tại điểm Hà Nội vớiđường kết nối chủ GNE (Gateway Network Element) Các thiết bị 1640FOX và1650SMC sử dụng giao tiếp Q2 cho phép kết nối thiết bị hợp kênh MUX MạngLAN cũng được kết nối với bàn điều khiển thông qua hệ thống chuyển mạch vàđược kết nối trực tiếp với 1660SM trên luồng 2Mb/s
Trang 37Hệ thống sử dụng chương trình quản lý1353SH/54RM cho phép cấu hình và bảodưỡng thiết bị từ xa,thông qua các giao diện dễ sử dụng Người vận hành có thểtheo dõi được toàn bộ trạng thái của mạng, phát hiện nhanh và chính xác các hưhỏng của hệ thống.
Hệ thống quản lý có các chức năng sau :
Hình 2.5 Sơ đồ hệ thống quản lý+ Quản lý, khai báo các cấu hình phần cứng và phần mềm từ xa
+ Hiển thị các mạng quản lý hệ thống SDH : Hiển thị các cảnh báo, trạng thái thiết bị, sự thay đổi cấu hình của hệ thống
+ Quản lý quá trình thực hiện, cho phép thay đổi và xử lý dữ liệu để phục vụcho việc sử dụng hiệu quả các kênh thông tin
+ Phát hiện vị trí và kiểm tra quá trình sửa lỗi hư hỏng của hệ thống
+ Bảo mật hệ thống, quản lý các thông tin truy cập hệ thống, password truy cập và truy xuất thông tin ra khỏi cơ sở dữ liệu hệ thống
+ Kiểm tra quá trình bảo dưỡng
Khối NMS (quản lý mạng) được tích hợp gồm:
- Khối tích hợp trung tâm thông qua giao tiếp IOO: tập trung các cảnh báo, các bộ đếm hoạt động và tóm tắt các cách thao tác
- Quản trị mạng thông qua giao tiếp ISN: để bổ sung và giám sát các dịch
vụ của truyền dẫn
Chi tiết ghép nối thiết bị trong hệ thống và các giao diện được sử dụng để kết nối mạng được thể hiện trong hình sau:
Trang 38Hình 2.6 Sơ đồ chi tiết mạng quản lý & các giao diện ghép nối
Trang 392.3.4.1 Thiết bị 1660 SM
2.3.4.1.1 Giới thiệu
Thiết bị 1660 SM là thiết bị sử dụng trên luồng STM1/4/16 cho các địnhtuyến chuyển mạch mềm sử dụng trên nền công nghệ SDH và PDH theo tiêuchuẩn ITU-R G707 Thiết bị có khả năng điều khiển các thiết bị đầu cuối và cácthiết bị hợp kênh, phân kênh, các thiết bị xen rẽ Hơn nữa thiết bị có khả năngđặt cấu hình cho các định tuyến chuyển mạch nhỏ với các ma trận 96x96 STM –
1 tương đương với mức cao VC và 64x64 STM – tương đương với mức thấp
VC Cấu hình thiết bị như một bộ hợp kênh của các đường kết nối trung kế, các bộchuyển mạch xen rẽ hoặc các bộ chuyển mạch chéo sử dụng trong các mạch vòng,mạch trục thẳng hay mạng hình lưới Thiết bị có khả năng tương thích với cácmodul khác nhau thuộc cùng họ sản phẩm và có thể nâng cấp dễ dàng với chi phínhỏ nhất
1660 SM giám sát, cài đặt cấu hình và kiểm tra tất cả các dữ liệu về trạng tháithiết bị thông qua các giao diện (giao tiếp Q) của hệ thống đến các máy tínhquản lý.Chức năng đồng bộ thiết bị được đặt trên ma trận chuyển mạch SDH, nó
sẽ tạo ra các xung đồng bộ để đồng bộ toàn hệ thống và vì ma trận SDH là phầnđược dự phòng nóng nên chức năng đồng bộ hệ thống cũng luôn luôn được dựphòng Ngoài ra,thiết bị được tích hợp chuyển mạch ATM và có khả năng địnhtuyến IP thông qua các card chuyển mạch và các router
Trang 40- Kết nối các đường trục chính và các đường chuyển mạch chéo
- Kéo dài khoảng cách và thiết bị tích hợp mạch khuyếch đại quang Chức năng của card
Card A21E1: Là card truy cập kênh 2Mb/s Cung cấp các giao diện 2Mb/s từ
phía sau của thiết bị đến đường dây ngoài Dung luợng tối đa của card là cungcấp 21 kênh 2Mb/s
Card CONGI: Cung cấp tối đa các giao diện chung và có chức năng điều khiển
hệ thống Phần điều khiển hoạt động dựa trên chức năng điều khiển thiết bị đồng
bộ (SEMF) theo tiêu chuẩn ITU-T G.783 Phần này giao tiếp với thiết bị khácnhờ giao diện QB3 CMIP Phần điều khiển có chức năng cung cấp các cấu hình
hệ thống các thiết bị quản lý hoặc các thiết bị khu vực đồng thời đưa ra cácthông báo về trạng thái cũng như các cảnh báo về hoạt động của thiết bị Ngoài
ra nó còn điều khiển như:
Điều khiển thiết bị (EC) dùng cho mạng DCC, giao diện CT/OS và cở
sở dữ liệu quản lý
Điều khiển truyền thông (SC) để cung cấp các cảnh báo, phát hiện lỗi.thực hiện giám sát và điều khiển dự phòng hệ thống
Card Service: Cung cấp các chức năng quản lý các kênh AUX (kênh phụ trợ),
quản lý EOW thực hiện các kết nối như: giữa hai trạm, giữa ba trạm và kết nốiOmibus
Card Equico: Cung cấp chức năng điều khiển thiết bị thực hiện các nhiệm vụ:
truyền thông tin với thiết bị truy cập tại chỗ qua giao diện F, với hệ thống điềuhành (OS) qua giao diện Q3, Thiết bị truy cập từ xa nhờ các kênh DCC của cổngSTM-n
Card Matrixn: Thực hiện các chức năng: Kết nối các cổng, đồng bộ thiết bị.
điều khiển, thống kê các cảnh báo Card kết nối chéo Matrixn được thiết kế dựatrên sơ đồ ma trận mở có thể kết nối AU4s, AU3s, TU3s và TU12s giữa cáccổng SDH và PDH bất kỳ Dung lượng ma trận 96x96 STM-1 Các dạng kết nốibao gồm :
- Kết nối đơn hướng điểm - điểm
- Kết nối song công điểm - điểm
- Kết nối đơn hướng điểm - đa điểm
- Xen rẽ liên tục SNCP
- Xen rẽ liên tục MS-SP vòng
Card P4S1N: Là card có chức năng cung cấp và điều khiển các cổng tốc độ cao
với các giao tiếp quang- điện đồng thời quản lý các truy cập tương ứng trên card