Nghiên cứu thiết kế khối xử lý trung tâm (mpb) thiết bị truy nhập dts an2000 có cơ chế hoạt động dự phòng hot standby

TMN: Mạng quản lý viễn thông Mạng lõi bao gồm các tổng đài tổng đài nội hạt và tổng đài transit và các hệ thống truyền dẫn liên đài dung lượng lớn nhằm cung cấp các dịch vụ cho người dùn

Phạm Tuấn Anh

Nghiên cứu thiết kế khối xử lý trung tâm (MPB) thiết bị truy nhập DTS-AN2000 có cơ chế

hoạt động dự phòng hot - Standby

Luậ n văn thạc sỹ Điện tử Viễn thông

Hà nội - 2004

Phạm Tuấn Anh

Nghiên cứu thiết kế khối xử lý trung tâm (MPB) thiết bị truy nhập DTS-AN2000 có cơ chế

hoạt động dự phòng hot - Standby

Chuyên ngành: Điện tử – Viễn thông

Luận văn thạc sỹ Điện tử Viễn thông

Ng− ời h− ớng dẫn khoa học:

Ts. Nguyễn Quốc Trung

Hà nội – 2004

C¸c ký hiÖu, ch÷ viÕt t¾t sö dông trong luËn v¨n

ATM Asynchronous Transfer Mode

CLK Clock

CMOS Complementary Metal – Oxide SemIconductor

CPU Central Profressing Unit

DTK Digital Trunk

DTMF Dual Tone Multi - Frequency

ECL Emitter Coupled Logic

FPGA Field Program Gate Array

HDB-3 Third Order High Density Bipolar

LQFP Low Profile Quad Flat Pack

LVECL Low Voltage Emiter Coupled Logic

LVCML Low Voltage Current Mode Logic

LSB Least Signification Bit

MFC Multi – Frequency Compelled

MTB Multiplexer telecom Bus

MSB Most Signification Bit

MPB Main Processing Block

MSW Main Switching Block

OAM Operation Adminidtration and Maintenance

PLCC Plasstic Leaded Chip Carrier

PQFP Plastic Quad Flat Pack

SNI Side Network Interface

SUB Subscriber Block

SPB Subscriber Processing Block

TMN Telecom Management Network

UNI User Network Interface

WLL Wireless Local Loop

Các hình vẽ, đồ thị sử dụng trong luận văn

Hình 1.1 Vị trí của mạng truy nhập trong mạng viễn thông 10

Hệ nh 2.1 Cảu trợc cŸ c module trong hẻ thõng truy nhºp DTS-AN2000 22

Hệ nh 2.2 Hẻ thõng ho−t ẵổ ng kièu load sharing 25

Hệ nh 2.3 Hẻ thõng ho−t ẵổ ng kièu hot-standby 26

Hệ nh 2.4 Sỗ ẵ ó khõi hẻ thõng truy nhºp cĩ HOT-STANDBY cŸ c khõi chẽnh 31

Hệ nh 2.5 Cảu trợc CABIN trung tàm CT 33

Hệ nh 2.6 Cảu trợc CABIN thuÅ bao RT 33

Hệ nh 3.1 Sỗ ẵ ó khõi MT8980 37

Hệ nh 3.2 Cảu trợc cða hẻ ẵ iậ u khièn 38

Hệ nh 3.3 Ghắ p nõi MPB vối cŸ c module khŸc 39

Hệ nh 3.4 Sỗ ẵ ó khõi card ẵ iậ u khièn MPB 41

Hệ nh 3.5 CŸ c tẽn hiẻu ghắ p nõi giựa 2 MPB ẵ è thỳc hiẻn chửc n¯ng ACTIVE/STANDBY 47

Hệ hh 3.6 Cảu trợc cŸ c module phãn mậ m 49

Hệ nh 3.7 Lừu ẵ ó chuyèn tr−ng thŸi cða PCB 63

môc lôc

B×a 2

Môc lôc 3

Danh môc ký hiÖu, ch÷ viÕt t¾t 5

Danh môc h×nh vÏ 7

Më ®Çu 8

Ch−¬ng I Tæng quan vÒ thiÕt bÞ truy nhËp m¹ng DTS-AN2000 10

1.1 Kh¸i qu¸t chung vÒ m¹ng truy nhËp 10

1.1.1 §Þnh nghÜa m¹ng truy nhËp 10

1.1.2 CÊu tróc m¹ng truy nhËp 13

1.1.3 Qu¶n lý m¹ng 14

1.2 Kh¶ n¨ng øng dông cña thiÕt bÞ truy nhËp m¹ng DTS-AN2000 trong m¹ng viÔn th«ng ViÖt Nam 15

1.2.1 T×nh h×nh m¹ng viªn th«ng ViÖt Nam hiÖn nay 15

1.2.2 Kh¶ n¨ng øng dông cña DTS-AN2000 vµo m¹ng viÔn th«ng ViÖt Nam 18

Chõçng II Lúa chàn c¶u tr îc hÎ thâng v¡ phõçng Ÿ n ho−t ½ æ ng dú phÝ ng 20

2.1 CŸ c má hÖ nh 20

2.2 C¶u trîc cŸ c module trong hÎ thâng truy nhºp 20

2.3 Phµn tÏch hÎ thâng 23

2.4 Lúa chàn phõçng Ÿ n dú phÝ ng 23

2.4.1 CŸ c yÆ u tâ ½Ÿnh giŸ lúa chàn phõçng Ÿ n dú phÝ ng .25

2.4.2 Phõçng Ÿ n dú phÝ ng cða hÎ thâng ½ iË u khiÌn chÏnh 25

2.5 Phõçng thöc giao tiÆ p giùa cŸ c module 27

2.6 C¶u trîc cða hÎ thâng truy nhºp 29

2.6.1 NguyÅ n t°c ho−t ½æ ng cða hÎ thâng 30

2.6.2 TÏnh toŸ n hÎ thâng 32

Chõçng III ThiÆ t kÆ module ½ iËu khiÌn MPB ho−t ½ æ ng Active/Standby 34

3.1 Thiặ t kặ phãn cửng 34

3.1.1 Lỳa chàn linh kiẻn 34

3.1.2 Cảu trợc ẵ iậ u khièn cða thiặ t bÙ truy nhºp 37

3.1.3 Ghắ p nõi tẽn hiẻu cða MPB vối cŸ c khõi khŸ c trong thiặ t bÙ truy nhºp 39

3.1.4 Sỗ ẵ ó khõi card ẵ iậ u khièn trung tàm MPB 41

3.1.5 Cỗ chặ lĂm viẻc ACTIVE / STANDBY giựa 2 card MPB 47

3.2 Phãn mậ m 49

3.2.1 CŸ c chừỗng trệ nh khời ẵổ ng MPB 49

3.2.2 Chừỗng trệ nh xứ lỷ cỏng viẻc 53

3.2.3 Hoưt ẵổ ng ACTIVE vĂ STANDBY 64

Chương IV Đánh giá kết quả và hướng phát triển tiếp theo 70

4.1 Đánh giá kết quả đạt được 70

4.1.1 Tính năng kỹ thuật 70

4.1.2 Các dịch vụ của hệ thống truy nhập 72

4.1.3 ý nghiã thực tế của luận văn 73

4.2 Hướng phát triển tiếp theo của sản phẩm 74

Tài liệu tham khảo 75 Phụ lục PL1

Ch−¬ng I Tæng quan vÒ thiÕt bÞ truy nhËp m¹ng DTS-AN2000

1.1 Kh¸i qu¸t chung vÒ m¹ng truy nhËp

H×nh 1.1 VÞ trÝ cña m¹ng truy nhËp trong m¹ng viÔn th«ng

UNI : Giao diÖn ng−êi sö dông m¹ng

SNI : Giao diÖn m¹ng truy nhËp

Q : Giao diÖn qu¶n lý

TMN: Mạng quản lý viễn thông

Mạng lõi bao gồm các tổng đài (tổng đài nội hạt và tổng đài transit) và các hệ thống truyền dẫn liên đài dung lượng lớn nhằm cung cấp các dịch vụ cho người dùng thông qua các điểm dịch vụ (các tổng đài nội hạt)

Mạng truy nhập nằm giữa người sử dụng dịch vụ viễn thông và điểm dịch vụ của mạng để truyền tải các dịch vụ sẵn có từ điểm cung cấp dịch vụ tới người sử dụng Mạng có thể phân thành 3 thành phần chính:

Kết cuối tổng đài: Phần thiết bị này cung cấp giao diện với tổng đài nội hạt, giao

diện với mạng phân phối và giao diện quản lý Ngoài ra thông qua giao diện, thiết bị kết cuối mạng kết hợp với tổng đài đo thử giao diện, quản lý và giám sát toàn bộ mạng truy nhập

Mạng phân phối và các thiết bị tại điểm truy nhập mạng: Mạng phân phối thực

chất là mạng truyền dẫn dùng để kết nối phần kết cuối tổng đài với các thiết bị tại

điểm truy nhập mạng Trong thực tế tuỳ theo nhu cầu có thể dùng các môi trường truyền dẫn khác nhau như: cáp quang, cáp đồng số, vi ba với các cấu hình linh hoạt Hệ thống phân phối phải cung cấp giao diện tương thích với thiết bị kết cuối mạng và hệ thống kết nối thuê bao

Hệ thống kết nối thuê bao: Cũng như mạng phân phối, hệ thống này có thể là

cáp quang, cáp đồng, đôi cáp đồng truyền thống

Mạng truy nhập có các ưu điểm cơ bản sau:

Về kinh tế : Mạng truy nhập chiếm khoảng một nửa tổng chi phí đầu tư cho toàn

bộ mạng viễn thông, do đó tính kinh tế của việc triển khai mạng truy nhập là rất quan trọng Mạng truy nhập cho phép sử dụng cơ sở hạ tầng mạng có hiệu quả hơn với chi phí khai thác, bảo dưỡng thấp hơn

Về kỹ thuật:

+ Mạng truy nhập cho phép tối ưu cấu trúc của mạng viễn thông, giảm số lượng nút chuyển mạch trên mạng, tăng bán kính phục vụ của tổng đài nội hạt (từ khoảng

10 km như hiện nay lên khoảng 100 km) Với mạng truy nhập, mạng nội hạt hiện

đại sẽ có số lượng tổng đài ít hơn nhưng dung lượng mỗi nút cao hơn so với mạng hiện tại Mạng truy nhập cùng với các tổng dài nội hạt sẽ thuộc một cấp của mạng viễn thông quốc gia

+ Mạng truy nhập cho phép triển khai dịch vụ một cách nhanh chóng, mềm dẻo, tạo ra khả năng tích hợp dịch vụ và giảm đáng kể các chi phí quản lý và bảo dưỡng

so với mạng cáp đồng hiện tại Các dịch vụ mới đòi hỏi phải có các kết nối có chất lượng thoại cao, ít nhiều, có khả năng hỗ trợ truyền số liệu và băng tần cao mà chỉ

có mạng truy nhập mới có khả năng đảm bảo

+ Mạng truy nhập có một hệ thống quản lý giúp cho mạng hoạt động ổn định, linh hoạt với các khả năng chuẩn đoán, khắc phục lỗi và sửa chữa tốt Việc quản lý mạng có thể tiến hành tập trung, do đó giảm chi phí khai thác , quản lý hệ thống Ngoài ra với giao diện Q, mạng truy nhập có thể được kết nối vào mạng quản lý viễn thông TMN Xu hướng hội nhập giữa mạng máy tính và mạng viễn thông đang nhanh chóng trở thành hiện thực và sự phát triển của mạng truy nhập cũng là một thể hiện của xu hướng này

Với mạng truy nhập, cấu trúc mạng viễn thông nói chung sẽ phân bố thành:

Mạng chuyển tiếp quốc gia: bao gồm cả tổng đài cửa ngõ quốc tế và tổng dài

chuyển tiếp quốc gia

Mạng nội hạt: bao gồm các tổng đài nội hạt và mạng truy nhập Tổng đài nội hạt

là nơi quản lý và cung cấp các loại dịch vụ, mạng truy nhập cung cấp các giải pháp

và phương thức truy nhập cho khách hàng

Nếu nhìn từ mạng truy nhập thì các tổng đài (quốc tế, chuyển tiếp quốc gia và nội hạt) thuộc về mạng lõi của mạngviễn thông, năng lực mạng lõi quyết định các dịch vụ mà mạng truy nhập có thể cung cấp, bản thân mạng truy nhập không sinh ra dịch vụ mới

1.1.2 Cấu trúc mạng truy nhập

Mạng truy nhập trước hết phải có khả năng hỗ trợ các dịch vụ cơ bản do tổng đài cung cấp như thoại, fax và các dịch vụ cộng thêm khác của tổng đài như chuyển tiếp cuộc gọi, ngăn chặn cuộc gọi, gọi ba bên Nói cách khác là đối với các dịch vụ do tổng đài cung cấp, mạng truy nhập phải có tính trong suốt

Ngoài ra mạng truy nhập cần có khả năng hỗ trợ các dịch vụ khác như ISDN PRI (Primary Interface) và ISDN BRI (Basic Rate Interpace), hỗ trợ kết nối PABX, dịch

vụ kênh thuê riêng thường xuyên và bán thường xuyên và phải có khả năng mở rộng

để hỗ trợ các loại dịch vụ mới trong tương lai

Trong các mạng nội hạt truyền thống, vùng phục vụ của một tổng đài thường có bán kính vào khoảng 4-8 km Vì có giới hạn này về mặt địa lý, dung lượng của tống

đài thông thường hạn chế trong khoảng 5000 đến 20000 thuê bao Điều này tạo ra nhu cầu về một số lượng lớn các tổng đài nhỏ trong khu vực có mật độ dân cư lớn và

do đó hiệu quả sử dụng thấp

Cấu trúc mạng hiện đại hướng tới việc sử dụng một số ít các tổng đài dung lượng lớn phục vụ các khu vực thành thị hay ngoại thành Với mạng truy nhập sử dụng truyền dẫn cáp quang hay vi ba, bán kính của khu vực phục vụ có thể tăng lên đến hơn 30km với số thuê bao từ 100000 đến 200000

Tổng đài nội hạt sẽ là nơi giao tiếp với mạng PSTN/ISDN và là nơi cung cấp số thuê bao các loại dịch vụ và thực hiện việc tính cước

Phần mạng truy nhập giao tiếp với tổng đài nội hạt được gọi là kết cuối tổng đài, phần này được đặt tại tổng đài

Tại đầu xa của mạng là các điểm truy nhập mạng Điểm truy nhập mạng có chức năng kết nối với các thuê bao sử dụng các dịch vụ khác nhau thông qua các giao diện tương ứng với từng loại dịch vụ Các điểm truy nhập mạng được kết nối với kết cuối của tổng đài và kết nối với nhau thông qua mạng truyền dẫn Mạng truyền dẫn này có thể có cấu hình linh hoạt như điểm nối điểm, điểm nối ba điểm (hình sao tích cực hay thụ động), có thể là cấu hình vòng (ring), cấu hình chuỗi và có thể sử dụng

nhiều công nghệ truyền dẫn (ví dụ là SDH đối với cáp quang) Nếu mạng truy nhập

sử dụng phương thức truyền dẫn vô tuyến (như vi ba) thì sẽ được gọi là mạng truy nhập vô tuyến

Môi trường kết nối thuê bao phục vụ cho kết nối cuối cùng từ thuê bao đến mạng truy nhập Kết nối này có thể dựa trên các môi trường truyền dẫn khác nhau, có thể

là vô tuyến (trong trường hợp này hệ thống được gọi là hệ thống thuê bao vô tuyến

cố định WLL), có thể là hữu tuyến sử dụng đôi dây đồng hay cáp quang Các công nghệ truyền dẫn khác nhau được sử dụng trên kết nối này tuỳ theo nhu cầu về địch

vụ khách hàng và tuỳ theo từng hệ thống cụ thể của các nhà sản xuất Hiện nay có nhiều giải pháp công nghệ được đưa ra để nâng cao dung lượng truyền dẫn của đôi cáp đồng nhằm cung cấp các dịch vụ mới đòi hỏi băng tần rộng Các công nghệ

đường dây thuê bao số xDSL được sử dụng cho mục đích trên là HDSL, ADSL, VDSL Cáp đồng sẽ được tận dụng ở phần môi trường kết nối

Việc cung cấp nguồn cho thiết bị đầu cuối thuê bao (CPE) được thực hiện bởi hai phương thức: cung cấp nguồn tại chỗ và cung cấp nguồn từ xa Nếu mạch vòng thuê bao sử dụng vô tuyến hay cáp quang thì nguồn cho máy đầu cuối thuê bao được cung cấp tại chỗ bằng nguồn điện lưới (có hoặc không có ắc qui dự phòng), Tại các khu vực xa xôi không có điện lưới nếu sử dụng cáp đồng thì nguồn có thể được cung cấp từ đầu cuối xa của mạng truy nhập (tùy theo khả năng của từng hệ thống cụ thể)

1.1.3 Quản lý mạng

Cấu trúc mạng truy nhập mới sẽ dẫn đến việc triển khai một số lượng lớn nút mạng truy nhập và sẽ gây ra nhiều khó khăn cho việc quản lý mạng Trong giao diện V5 có sẵn các kênh khai thác, về mặt lý thuyết có thể sư dụng để quản lý mạng truy nhập thông qua các tổng đài nội hạt và hệ thống quản lý của tổng đài Tuy nhiên trong thực tế tiêu chuẩn hoá quản lý lại tạo ra nhiều phức tạp cả ở tổng đài nội hạt và mạng truy nhập khiến cho chi phí triển khai tăng cao Hiện nay, việc quản lý mạng mức cao dựa trên tiêu chuẩn quản lý mạng viễn thông TMN đang được chú ý

Việc bảo dưỡng mạng truy nhập phải dựa trên việc đo các thông số điện của các

đôi dây đồng nối tới khách hàng trong chế độ thời gian thực Có hai phương pháp phổ biến nhất Theo phương pháp thứ nhất, mỗi nút mạng truy nhập được trang bị thiết bị đo thử và các kết quả đo được sẽ được hệ thống quản lý thu nhập, phương pháp này làm phát sinh chi phí đáng kể trong mỗi nút mạng Phương pháp thứ hai sử dụng kỹ thuật gọi là bỏ qua số Theo kỹ thuật này, tại mỗi đầu cuối mạng xa và kết cuối tổng đài có một thiết bị lấy mẫu sử dụng để chuyển đổi các thông số analog của

đôi dây thuê bao sang dạng số và truyền về tổng đài, sau đó chuyển đổi ngược lại thành tín hiệu analog để tạo ra sự mô phỏng chính xác và tập trung các mạch vòng thuê bao xa Vòng thuê bao được mô phỏng có thể được kiểm tra bằng thiết bị đo thử của tổng đài được tích hợp cùng hệ thống xác nhận sự cố

1.2 Khả năng ứng dụng của thiết bị truy nhập mạng DTS-AN2000 trong mạng viễn thông Việt Nam

1.2.1 Tình hình mạng viên thông Việt Nam hiện nay

Nhờ thực hiện chiến lược số hoá mạng lưới, mạng viễn thông Việt Nam đã đạt

được một bước tiến rõ rệt, số lượng thuê bao tăng nhanh, chất lượng thông tin được nâng cao đáp ứng được nhu cầu xã hội Tuy nhiên trong quá trình phát triển, do nhiều nguyên nhân mà mạng viễn thông Việt Nam được hình thành với nhiều cấp,

đặc biệt là các cấp dưới tổng đài nội hạt tại trung tâm bưu điện tỉnh, thành phố, điều này gây rất nhiều khó khăn trong việc kết nối, quản lý và tính cước

Tại cấp thành phố, tỉnh được trang bị những loại tổng đài có dung lượng lớn gọi

là các trạm HOST Những tổng đài này rất đa dạng cả về chủng loại lẫn dung lượng như E10B, TDX1B, NEAX61, SIEMEN Do vị trí địa lý của Việt Nam, 80 % dân

số tập trung tại các vùng nông thôn, mật độ dân cư lại phân bố không đồng đều nên việc phát triển mạng viễn thông gặp rất nhiều khó khăn và phức tạp Chính vì vậy

mà mạng viễn thông Việt Nam hình thành ra cấp mạng thứ 2 và 3 trong nội tỉnh với những tổng đài có dung lượng nhỏ từ 512 số trở xuống

Ngoài ra phần mạng giao tiếp trực tiếp với người sử dụng là các mạng cáp đồng nội hạt, bán kính vùng phục vụ của một tổng đài bị hạn chế do khả năng truyền tín hiệu của cáp đồng ở các thành phố lớn vì lý do an toàn mà dung lượng của tổng đài HOST không thể quá lớn, điều này tạo ra nhu cầu về một số lượng lớn các tổng đài (nút chuyển mạch) trong khu vực có mật độ dân cư lớn, do đó làm nảy sinh sự phân tán trong quản lý và kém hiệu quả trong khai thác Còn ở cấp dưới của mạng, là những vùng dân cư rải rác với mật độ không cao, dung lượng tổng đài lại hạn chế với vài trăm thuê bao, số điểm cần phục vụ lại nhiều cho nên nảy sinh một lượng lớn tổng đài độc lập dung lượng nhỏ, việc kết nối tổng đài độc lập này cũng góp phần làm tăng số cấp của mạng Cùng với nhu cầu lưu lượng ngày càng tăng, số lượng tổng đài độc lập đã trở thành khá lớn, lại nhiều chủng loại nên giải pháp này đã dần bộc lộ những nhược điểm của nó: trao đổi báo hiệu lâu hơn, khó quản lý, khai thách

và tính cước không tập trung, từ đó gây ra giảm chất lượng dịch vụ đồng thời tạo thêm một lớp trong cấu trúc phân cấp mạng viễn thông làm cho cấu trúc mạng trở nên phức tạp

Trong những năm gần đây, nhiều hệ thống truy nhập đã được nghiên cứu, thử nghiệm và đưa vào khai thác để đáp ứng kịp thời nhu cầu phát triển của mạng viễn thông Các thiết bị truy nhập được đưa vào khá đa dạng bao gồm cáp quang, cáp

đồng và vô tuyến

Các hệ thống truy nhập quang được khai thác trong mạng nội hạt của thành phố

Hồ Chí Minh, Hà Nội và một số tỉnh chủ yếu là hệ thống DLC đời cũ: giao tiếp với tổng đài nội hạt bằng giao diện 2 dây tương tự, đầu xa thường phải cấp nguồn với công suất lớn Dung lượng của hệ thống có thể là 30, 120, 240 và 480, nếu ghép nhiều hệ thống có thể đạt 960 và 1920 số Một vài thiết bị DLC tiêu chuẩn như SLIC-240 của AT& T, ASLMUX của ECI, FSX 2000 của Fuijitsu, MMX của Sagem

Hiện nay có một số hệ thống truy nhập quang với giao diện V5.2 đã được thử nghiệm và đưa vào khai thác: Fastlink của Siemens (Tại thành phố Hà Nội và thành

phố Hồ Chí Minh), và ELU của NEC (tại thành phố Hồ Chí Minh), hệ thống truy nhập của Alcatel (Tại thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh),

Các thiết bị cáp đồng sử dụng kỹ thuật số xDSL (HDSL, ADSL, VDSL) đã được khai thác ở nhiều tỉnh để tận dụng những đôi dây cáp đồng hiện có Các thiết bị này

được kết nối với tổng đài bằng giao diện 2dây analog Cự ly phục vụ của thiết bị thường ngắn (không vượt quá 5 km)

Các hệ thống truy nhập vô tuyến được triển khai có qui mô lớn hơn so với những phương thức truy nhập khác gồm 2 chủng loại chính: WLL- cellular (Hệ thống truy nhập vô tuyến dựa trên công nghệ của di động tế bào) và WLL P- MP (hệ thống truy nhập vô tuyến dựa trên công nghệ vi ba điểm - đa điểm)

Các hệ thống WLL- cellular gồm có 3 hệ thống lớn:

- Hai hệ thống GMH 2000 của Hughes Networks Systems với dung lượng tổng cộng 20.000 số triển khai tại hai thành phố lớn (Hà Nội, Hồ Chí Minh)

- Một hệ thống Proximity T 4000/450 của Nortel cũng với dung lượng tổng cộng 20.000 số được triển khai thành nhiều pha

Các hệ thống WLL P- MP cũng được triển khai nhiều trên nhiều tỉnh:

- IRT 2000 (TRT) với dung lượng 480 số ở Hà Nội, Quảng Ninh, Sông bé, Tây Ninh,

- DRMASS (NEC) với dung lượng 512 hoặc 1024 số tại thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Bến Tre

- Ngoài ra các thiết bị truy nhập vô tuyến khác cũng được sử dụng: CT10, PS Phone 02,04, VH301 mà thực chất là những thiết bị kéo dài đường dây thuê bao

Hầu hết các thiết bị này được kết nối với tổng đài nội hạt bằng giao diện analog

2 dây nên các loại hình dịch vụ bị hạn chế và giá thành cao so với thuê bao cố định

Hiện nay số thuê bao Internet tại nông thôn vẫn còn ít nên mạng nội hạt vẫn có thể đáp ứng được nhu cầu Tuy nhiên, nhu cầu truy nhập Internet ngày càng lớn cả

về thời gian lẫn số thuê bao, kết hợp với sự tăng nhanh của các nhu cầu dịch vụ mới dã đòi hỏi băng tần rộng hơn thì việc tìm kiếm phương án mạng truy nhập mới linh hoạt, hiệu quả và có thể khắc phục được các khó khăn trong quản lý, bảo dưỡng và các hạn chế về khả năng cung cấp dịch vụ (về chủng loại cũng như vùng phục vụ) của mạng cáp hiện tại là cần thiết

Nam

Từ tình hình mạng viễn thông hiện nay như đã nêu ở trên thì sự phát triển và ứng dụng mạng truy nhập vào trong mạng viễn thông Việt Nam là rất cần thiết Nhưng ứng dụng loại thiết bị truy nhập mạng nào mà không làm xáo trộn về cấu trúc mạng

là một vấn đề khá phức tạp đối với những nhà khai thác mạng

Thiết bị truy nhập mạng DTS-AN2000 được nghiên cứu thiết kế đựa trên sự tìm hiểu rất kỹ những nhu cầu thực tế của mạng viễn thông Việt Nam Do đó nó khắc phục được hầu hết những tồn tại khó giải quyết của mạng viễn thông Việt Nam

Về giải pháp kỹ thuật

Như chúng ta đã biết, các tổng đài Host của mạng viễn thông Viêt Nam hiện nay mới đang nâng cấp có giao diện V5.2, và hầu hết vẫn đang dùng những đường trung kế liên đài sử dụng báo hiệu R2 Do đó việc nghiên cứu chế tạo thiết bị truy nhập mạng có cấu trúc lai ghép để tương thích với những tổng đài Host hiện nay là rất cần thiết

Thiết bị DTS 2000 AN bao gồm hai phần:

+ Phần trung tâm được thiết kế có cấu trúc giống như một tổng đài độc lập có giao diện V5.x để quản lý các trạm thuê bao của mạng truy nhập Phần trung tâm sẽ cung cấp một giao diện V5 với 16 luồng E1, đồng thời nó cũng cung cấp những

đường trung kế liên đài với báo hiệu R2 để đấu nối với tổng đài Host

+ Phần mạng là những hệ thống truy nhập hoàn chỉnh có giao diện V5.x với dung lượng thuê bao cho mỗi trạm là 256 thuê bao

Với những tính năng này, thiết bị truy nhập mạng DTS 2000 AN có khả năng

đấu nối với tất cả những tổng đài Host có trên mạng đồng thời vẫn giải quyết được những bài toán quản lý tập trung

Tính xã hội và kinh tế

Thiết bị truy nhập mạng DTS-AN2000 được chế tạo ra sẽ có giá thành rẻ hơn rất nhiều so với thiết bị của các hãng nước ngoài, đồng thời đó là một thiết bị do ta chế tạo và làm chủ hoàn toàn công nghệ thì sẽ không sợ bị chèn ép như khi mua của nước ngoài

Thiết bị truy nhập mạng DTS-AN2000 có thể kết nối ngay với các tổng dài host chưa nâng cấp được giao diện V5.2, điều này cũng làm giảm áp lực thiếu số tại nhiều nơi và tiết kiệm đáng kể chi phí nâng cấp

Qua đó ta thấy rằng thiết bị truy nhập mạng DTS 2000 AN có đầy đủ khả năng

để phát triển và triển khai vào mạng viễn thông Việt Nam

H×nh 1.1 VÞ trÝ cña m¹ng truy nhËp trong m¹ng viÔn th«ng .10

Ch−¬ng I 10

Tæng quan vÒ thiÕt bÞ truy nhËp m¹ng DTS-AN2000 10

1.1 Kh¸i qu¸t chung vÒ m¹ng truy nhËp 10

1.1.1 §Þnh nghÜa m¹ng truy nhËp 10

1.1.2 CÊu tróc m¹ng truy nhËp 13

1.1.3 Qu¶n lý m¹ng 14

1.2 Kh¶ n¨ng øng dông cña thiÕt bÞ truy nhËp m¹ng DTS-AN2000 trong m¹ng viÔn th«ng ViÖt Nam 15

1.2.1 T×nh h×nh m¹ng viªn th«ng ViÖt Nam hiÖn nay 15

1.2.2 Kh¶ n¨ng øng dông cña DTS-AN2000 vµo m¹ng viÔn th«ng ViÖt Nam 18

Chõçng II Lúa chàn c¶u trîc hÎ thâng truy nhºp v¡

phõçng Ÿn ho−t ½ æ ng dú phÝng

2.1 CŸ c má hÖ nh

C¶u trîc tºp trung: to¡n bæ hÎ thâng cÜ 1 chõçng trÖ nh, 1 khâi ½ iË u khiÌn chung,

1 vi xø lû chung HÎ thâng n¡y cÜ 1 nhõìc ½ iÌm r¶t lèn l¡ khÜ cÜ thÌ nµ ng c¶p phŸ t triÌn cŸ c dÙ ch vò mèi, mê ræ ng dung lõìng v¡ ½ æ an to¡n cða c¨ hÎ thâng kháng cao v¡ ph¨i dïng cŸ c vi xø lû cÜ tâc ½ æ tÏnh toŸ n r¶t lèn mèi cÜ thÌ ½ Ÿ p öng ½ õìc möc

½ æ xø lû cuæ c gài trung bÖ nh HiÎn nay cŸ c hÎ thâng truy nhºp kháng cÝ n dïng c¶u trîc n¡y nùa

C¶u trîc phµ n c¶p: hÎ thâng ½ õìc chia th¡nh nhiË u module, måi module cÜ 1 nhiÎm vò riÅ ng, cò thÌ v¡ cÜ mæ t bæ ½ iÌu khiÌn chÏnh qu¨n lû to¡n bæ hÎ thâng Måi module sÁ cÜ bæ vi xø lû ½ iË u khiÌn riÅ ng biÎt CŸ c vi xø lû n¡y sÁ trao ½ äi sâ liÎu vèi khâi ½ iË u khiÌn chÏnh b±ng cŸ c cäng truyË n tin C¶u trîc n¡y cho ph¾ p nµ ng c¶p, mê ræ ng hÎ thâng mæ t cŸ ch ½ çn gi¨n, ½ æ än ½ Ù nh v¡ tin cºy cða c¨ hÎ thâng cao hçn ‡µ y l¡ c¶u trîc cða nhiË u hÎ thâng täng ½ ¡i v¡ hÎ thâng truy nhºp cÜ dung lõìng lèn hiÎn nay

Tuy khâi lõìng thiÆ t kÆ chõçng trÖ nh ½ iË u khiÌn v¡ khâi lõìng thiÆ t kÆ ph·n cöng lèn hçn so vèi c·u trîc ½ iË u khiÌn tºp trung nhõng vÖ nhùng õu ½ iÌm hçn h²n v¡ ½ Ÿ p öng ½ õìc tiÅ u chu¸n ban ½ ·u ½ ´t ra nÅ n chîng tái lúa chàn: c¶u trîc phµn c¶p cho nghiÅ n cöu thiÆ t kÆ cða mÖ nh

2.2 C¶ u trîc cŸ c module trong thiÆ t bÙ truy nhºp

(HÖ nh 2.1)

Trong c¶u trîc trÅ n :

- Khâi ½ iË u khiÌn chÏnh l¡ ph·n quan trong nh¶t ½ iË u khiÌn mài ho−t ½ æ ng cða

hÎ thâng truy nhºp Tuy nhiÅ n 1 sâ chöc n¯ng trong hÎ thâng ½ ¬ ½ õìc phµ n c¶p cho

cŸ c module khŸ c xø lû

- CŸ c module thuÅ bao ½ Ì ½ iË u khiÌn t÷ng khâi thuÅ bao 128 hay 256 thuÅ bao analog v¡ thuÅ bao sâ, trung kÆ sâ hay trung kÆ analog hay ½ Ì xø lû cŸ c level 1,2,3 cða hÎ thâng bŸ o hiÎu sâ 7

Måi module thuÅ bao sÁ cÜ cŸ c ½ õéng link ½ Ì trao ½ äi sâ liÎu vèi khâi ½ iË u khiÌn chÏnh v¡ cŸ c ½ õéng PCM ½ Ì nâi ½ Æ n trõéng chuyÌn m−ch chÏnh Tïy theo tý

lÎ tºp trung thuÅ bao cða module thuÅ bao m¡ cÜ thÌ cÜ nhiË u hay Ït ½ õéng PCM nâi

½ Æ n trõéng chuyÌn m−ch Thúc ra tý lÎ kÆ t nâi cuæ c gài cða t÷ng module thuÅ bao sÁ lèn hçn tý lÎ tºp trung cuæ c gài nÆ u cŸ c cuæ c gài x¨y ra bÅ n trong t÷ng module thuÅ bao kháng dïng ½ Æ n ½ õéng PCM nâi ½ Æ n trõéng chuyÌn m−ch b±ng cŸ ch trong t÷ng module thuÅ bao cÜ thÅ m chöc n¯ng chuyÌn m−ch næ i bæ

BÅ n trong module thuÅ bao sÁ thúc hiÎn cŸ c chöc n¯ng c¶p tone, c¶p chuáng, thu quay sâ, phµ n tÏch sâ quay v¡ chuyÌn m−ch næ i bæ ho´c c¨ cŸ c chöc n¯ng test ½ õéng

dµ y

NÆ u module thuÅ bao l¡m chöc n¯ng ½ iË u khiÌn trung kÆ thÖ nÜ cÜ thÅ m chöc n¯ng xø lû bŸ o hiÎu ½ õéng dµ y, bŸ o cõèc, chuyÌn m−ch

- Khâi t−o clock ½ Ì c¶p cŸ c tÏn hiÎu clock cho to¡n bæ hÎ thâng truy nhºp v¡ ½ Ì

½ ãng bæ vèi cŸ c hÎ thâng clock ngo¡i

- Trõéng chuyÌn m−ch ½ Ì kÆ t nâi cuæ c gài giùa cŸ c module l−i vèi nhau v¡ ½ Ì

kÆ t nâi ½ Æ n module xø lû bŸ o hiÎu trung kÆ R2 v¡ CCS7

C¶u trîc phµ n c¶p, hÎ thâng cÜ tÏnh mê cao nhõ trÅ n cho ph¾ p ta dÍ d¡ng mê

ræ ng dung lõìng v¡ nµ ng c¶p hÎ thâng b±ng cŸ ch thÅ m d·n cŸ c module thuÅ bao hay thÅ m cŸ c module xø lû mèi cho phï hìp vèi cŸ c tÏnh n¯ng mèi, l¡m cho hÎ thâng cÜ tÏnh mË m dÀ o cao

Khâi ½ iËu khiÌn chÏnh

Khâi t−o clock

2.3 Phµ n tÏ ch hÎ thâng

Vèi c¶u trîc nhõ trÅ n, hÎ thâng ½ iË u khiÌn cða thiÆ t bÙ truy nhºp ½ õìc hiÌu nhõ

mæ t hÎ thâng ½ iË u khiÌn ½ a vi xø lû v¡ ½ a xø lû trong t÷ng vi xø lû V¶n ½ Ë l¡ ph¨i t−o ra mæ t hÎ thâng trao ½ äi tháng tin an to¡n, tin cºy (ph·n cöng v¡ cŸ c protocol, kh¨ n¯ng kiÌm soŸ t låi trao ½ äi sâ liÎu ) giùa cŸ c khâi xø lû ½ Ì t−o nÅ n mæ t hÎ thâng mê, mË m dÀ o khi nµ ng c¶p

Trong hÎ thâng trÅ n, ta th¶y r±ng cŸ c khâi trõéng chuyÌn m−ch, khâi ½ iË u khiÌn chÏnh v¡ khâi t−o clock l¡ nhùng khâi quan tràng nh¶t trong hÎ thâng truy nhºp quyÆ t ½ Ù nh ½ Æ n hàat ½ æ ng än ½ Ù nh, lµu d¡i cða hÎ thâng, cÝ n module thuÅ bao v¡ xø

lû tÏn hiÎu l¡ nhùng khâi m¡ nÆ u cÜ sú hõ hÞng cða mæ t v¡i module cñng kháng l¡m

¨nh hõêng ½ Æ n sú ho−t ½ æ ng cða c¨ hÎ thâng

Do vºy khâi trõéng chuyÌn m−ch, khâi ½ iË u khiÌn chÏnh v¡ khâi t−o clock trong

hÎ thâng truy nhºp sÁ ph¨i cÜ cç chÆ dú phÝ ng thÏch hìp ½ Ì sú hõ hÞng cða chîng kháng l¡m ¨nh hõêng ½ Æ n ho−t ½ æ ng cða c¨ hÎ thâng

Dõèi ½ µ y chîng ta sÁ xem x¾ t mæ t sâ cç chÆ dú phÝ ng cho cŸ c khâi ½ Ü 2.4 Lúa chàn phõçng Ÿ n dú phÝ ng

Dú phÝ ng trong thiÆ t bÙ truy nhºp l¡ ½ Ì b¨o ½ ¨m cho hÎ thâng l¡m viÎc ½ õìc ngay c¨ khi cÜ 1 bæ phºn quan tràng trong thiÆ t bÙ truy nhºp bÙ hõ hÞng

T¶t nhiÅ n l¡ khi 1 bæ phºn quan tràng cða hÎ thâng bÙ hõ hÞng thÖ nÜ i chung l¡ n¯ng lúc cða hÎ thâng sÁ bÙ gi¨m, hÎ thâng sÁ bÙ xuâng c¶p nhõng c¨ hÎ thâng v¹n ho−t ½ æ ng ½ õìc, ché ngõéi vºn h¡nh ½ Æ n xø lû sú câ

Nhõ trÅ n ½ ¬ phµ n tÏch, chîng ta sÁ xem x¾ t v¡ lúa chàn c¶u trîc dú phÝ ng cho

cŸ c khâi quan tràng trong thiÆ t bÙ truy nhºp gãm khâi trõéng chuyÌn m−ch, khâi

½ iË u khiÌn chÏnh v¡ khâi t−o clock

CŸ c khâi chöc n¯ng n¡y sÁ ½ õìc bâ trÏ kháng ph¨i 1 khâi m¡ l¡ g¶p ½ ái hay nhiË u hçn trong thiÆ t bÙ truy nhºp ½ Ì khi 1 khâi hõ hÞng thÖ sÁ cÜ khâi khŸ c thay thÆ Tuy nhiÅ n ½ Ì ½ çn gi¨n v¡ tiÆ t kiÎm cho hÎ thâng thÖ cŸ c khâi quan tràng thõéng

½ õìc bâ trÏ vèi sâ lõìng g·p ½ ái nhu c·u thúc tÆ

Vèi t¶t c¨ cŸ c khâi quan tràng ½ Ë u cÜ c¶u trîc n¡y sÁ l¡m xŸ c xu¶t hõ hÞng cða c¨ hÎ thâng gi¨m ½ i vÖ kh¨ n¯ng cŸ c khâi cïng chöc n¯ng cïng hÞng 1 lîc sÁ r¶t nhÞ

do vºy nµ ng cao ½ æ tin cºy cða c¨ hÎ thâng thiÆ t bÙ truy nhºp

V¶n ½ Ë l¡ vai trÝ , ho−t ½ æ ng cða t÷ng khâi trong hÎ thâng v¡ sú trao ½ äi sâ liÎu giùa 2 khâi ½ Ü vèi nhau T÷ ½ Ü cÜ 2 khŸ i niÎm vË hÎ thâng dú phÝ ng l¡:

- Dú phÝ ng kiÌu load sharing: töc l¡ 2 khâi cïng chia sÀ cŸ c cáng viÎc m¡

nÜ ½ ¨m nhiÎm trong thiÆ t bÙ truy nhºp, töc l¡ ê tr−ng thŸ i l¡m viÎc bÖ nh thõéng, c¨ 2 khâi cïng tham gia xø lû cáng viÎc v¡ måi khâi ½ ¨m nhiÎm 50% n¯ng lúc xø lû Khi g´p sú câ thÖ 50% cáng viÎc cða khâi sú câ sÁ

½ õìc khâi ½ ang ho−t ½ æ ng tât ½ ¨m nhiÎm, töc l¡ nÜ sÁ ½ ¨m nhiÎm 100% cáng viÎc v¡ hÎ thâng l¡m viÎc kháng cÜ dú phÝ ng KiÌu dú phÝ ng n¡y cho ph¾ p tiÆ t kiÎm ½ õìc cŸ c t¡i nguyÅ n cða hÎ thâng, nhõng ½ Ý i hÞi nhiË u chõçng trÖ nh xø lû nh¶t l¡ khi x¨y ra sú câ

- Dú phÝ ng kiÌu Hot - Standby hay cÝ n gài l¡ ½ iË u khiÌn ACTIVE - STANDBY: töc l¡ 2 khâi trong thiÆ t bÙ truy nhºp sÁ ho−t ½ æ ng ê 2 chÆ ½ æ khŸ c nhau Mæ t khâi ê tr−ng thŸ i l¡m viÎc gài l¡ active, sÁ thu nhºn v¡ xø

lû mài tháng tin trong thiÆ t bÙ truy nhºp v¡ ½ ãng théi back - up cŸ c sâ liÎu sang khâi kháng xø lû, gài l¡ standby v¡ hai khâi n¡y luán kiÌm soŸ t tÖ nh tr−ng hàat ½ æ ng cða nhau Khi khâi active bÙ sú câ thÖ khâi ½ ang ê tr−ng thŸ i standby sÁ tú ½ æ ng chuyÌn qua tr−ng thŸ i active ½ Ì tiÆ p tòc xø lû cáng viÎc v¡ sÁ cÜ cŸ c c¨nh bŸ o, cá lºp hõ hÞng ½ Ì ngõéi vºn h¡nh cÜ biÎn phŸ p kh°c phòc hõ hÞng KiÌu dú phÝ ng n¡y kháng tiÆ t kiÎm ½ õìc t¡i nguyÅ n

cða hÎ thâng vÖ t−i 1 théi ½ iÌm ch× cÜ 50% t¡i nguyÅ n hÎ thâng ½ õìc ho−t

b - Sâ liÎu cõèc kháng bÙ m¶t

c - CŸ c tiÆ n trÖ nh xø lû cuæ c gài ½ ang diÍn ra kháng bÙ m¶t khi x¨y ra sú câ

d - CÜ kh¨ n¯ng chuyÌn ½ äi tú ½ æ ng v¡ cá lºp ph·n hõ hÞng hay chuyÌn ½ äi b±ng lÎnh t÷ ngõéi vºn h¡nh

e - Kh¨ n¯ng thúc thi, nµ ng c¶p ½ çn gi¨n

2.4.2 Phõçng Ÿ n dú phÝ ng cða hÎ thâng ½ iË u khiÌn chÏnh

HÎ thâng ½ iË u khiÌn ho−t ½ æ ng kiÌu load sharing

HÖ nh 2.2 HÎ thâng ho−t ½ æ ng kiÌu load sharing

Dual Port Ram

Dual Port Ram

Internal data bus Control bus

CPU 0 CPU 1

CÜ 1 vïng RAM chung ½ Ì lõu trù cŸ c cáng viÎc c·n xø lû v¡ 2 CPU sÁ l¶y ra ½ Ì

xø lû cñng nhõ gøi l−i cŸ c kÆ t qu¨ xø lû Nhõ vºy ê tr−ng thŸ i bÖ nh thõéng n¯ng lúc

xø lû cða hÎ tháng t¯ng g¶p ½ ái Khi cÜ 1 CPU kháng ho−t ½ æ ng thÖ CPU kia sÁ

mæ t mÖ nh xø lû to¡n bæ cŸ c cáng viÎc

Trong c¶u tröc n¡y, v¶n ½ Ë phµ n ½ Ù nh quyË n ½ iË u khiÌn cða t÷ng CPU ½ âi vèi ph·n cÝ n l−i cða thiÆ t bÙ truy nhºp l¡ mæ t v¶n ½ Ë khÜ kh¯n, phöc t−p, ½ Ý i hÞi nhiË u ph·n cöng v¡ ph·n mË m, nh¶t l¡ quŸ trÖ nh xø lû tiÆ p cða mæ t CPU khi CPU kia

½ ang xø lû m¡ g´p sú câ

HÎ thâng ½ iË u khiÌn ho−t ½ æ ng kiÌu hot - standby

CPU ê tr−ng thŸ i ACTIVE sÁ xø lû mài ho−t ½ æ ng trong thiÆ t bÙ truy nhºp, thu nhºn v¡ xø lû tháng tin t÷ cŸ c khâi chöc n¯ng khŸ c chuyÌn ½ Æ n ½ ãng théi back - up tháng tin xø lû sang CPU ê tr−ng thŸ i STANDBY Trong måi CPU cÜ 1 vïng buffer

½ Ì lõu trù tháng tin back -up Khi CPU ê tr−ng thŸ i ACTIVE sú câ thÖ CPU ê tr−ng thŸ i STANDBY tú ½ æ ng chuyÌn sang ACTIVE, l¶y l−i sâ liÎu lõu trong vïng buffer back - up ½ Ì tiÆ p tòc xø lû cáng viÎc

HÖ nh 2.3 HÎ thâng ho−t ½ æ ng kiÌu hot-standby

Ser ial Port

SERial Port

Rx Tx

Tx Rx

CPU 0 CPU 1

Lúa chàn

CŸ ch chuyÌn ½ äi tr−ng thŸ i l¡m viÎc giùa 2 CPU ½ çn gi¨n v¡ hÎ thâng thiÆ t kÆ ph·n cöng v¡ ph·n mË m dÍ thúc hiÎn nÅ n phõçng Ÿ n hot - standby cho hÎ thâng

½ iË u khiÌn thiÆ t bÙ truy nhºp sÁ ½ õìc chîng tái lúa chàn

‡õéng trao ½ äi tháng tin giùa 2 CPU cÜ thÌ thúc hiÎn b±ng nhiË u cŸ ch:

- Dïng cŸ c ½ õéng bus sâ liÎu song song næ i bæ

- Dïng ½ õéng sâ liÎu nâi tiÆ p tiÅ u chu¸n

CŸ ch sau sÁ ½ õìc lúa chàn vÖ viÎc gh¾ p nâi giùa 2 CPU sÁ ½ çn gi¨n v¡ cïng làai vèi hÎ thâng trao ½ äi sâ liÎu giùa cŸ c module thuÅ bao v¡ khâi ½ iË u khiÌn chÏnh 2.5 Phõçng thöc giao tiÆ p giùa khâi ½ iË u khiÌn chÏ nh vèi cŸ c module ½ iË u khiÌn thuÅ bao, trung kÆ v¡ cŸ c khâi khŸ c

HÎ thâng trao ½ äi tháng tin n¡y thúc ch¶t l¡ 1 hÎ thâng truyË n tin giùa cŸ c vi xø

lû trong 1 hÎ thâng ½ a vi xø lû

‡Ì cho hÎ thâng cÜ tinh mË m dÀ o v¡ dÍ mê ræ ng thÖ phõçng thöc truyË n sâ liÎu

HDLC ½ õìc öng dòng

Trong hÎ thâng thiÆ t bÙ truy nhºp m¡ chîng tái thiÆ t kÆ ½ Ì thúc hiÎn ½ õìc nhùng

yÅ u c·u ½ ´t ra ban ½ ·u, chîng tái cñng dïng kiÌu giao tiÆ p HDLC giùa cŸ c module v¡ trong thiÆ t bÙ truy nhºp chîng tái gài l¡ ST - BUS

‡´c ½ iÌm vË hÎ thâng trao ½ äi tháng tin ST - BUS:

VË m´t vºt lû

- Tâc ½ æ truyË n tin: 2048 Kbps

- Möc ½ iÎn Ÿ p: TTL

- Phõçng thöc truyË n: ½ ãng bæ , cÜ hÞi ½ Ÿ p

- Dïng cŸ c cäng cða vi m−ch MT8980 (MITEL) ê chÆ ½ æ message mode, chi tiÆ t vË chÆ ½ æ n¡y xem t¡i liÎu tham kh¨o

Protocol

- Tä chöc th¡nh cŸ c block 32 byte nhõ sau :

o + 0 Sâ block ½ ¬ phŸ t

o +1,2 chiË u d¡i sâ liÎu t÷ 0 - 768 byte

o + 3 +26: 24 byte sâ liÎu

o + 27 check sum

o + 28 nghÙ ch ½ ¨o cða sâ block ½ ¬ phŸ t

o + 29 Sâ block ½ ¬ thu

o + 30 nghÙ ch ½ ¨o cða sâ block ½ ¬ thu

o + 31 phòc vò test ½ ãng bæ giùa khâi ½ iË u khiÌn chÏnh v¡ cŸ c module

- Cö ½ Ù nh kü sau 1 kho¨ng théi gian, giŸ trÙ +31 t¯ng 1 v¡ gø i ra hõèng phŸ t ½ i Tx, ½ ãng théi so sŸ nh vèi giŸ trÙ +31 ê phÏa thu vË Rx:

o NÆ u b±ng nhau töc l¡ ½ âi phõçng cñng t¯ng + 31 ê hõèng nÜ phŸ t ½ i

o CÝ n nÆ u khŸ c nhau thÖ 1 con trÞ ½ Æ m låi t¯ng 1, nÆ u trÅ n 5 låi töc l¡ kháng ½ ãng bæ ½ õìc, v¡ hÎ thâng sÁ c¨nh bŸ o m¶t liÅ n l−c vèi mæ t module

Khi PHŸT sâ liÎu c·n ½ Æ n cŸ c byte:

- ê phÏa phŸ t ½ i :

o + 0 Sâ block ½ ¬ phŸ t

o +1,2 chiË u d¡i sâ liÎu t÷ 0 - 768 byte

o + 3 +26: 24 byte sâ liÎu phŸ t

o +30 nghÙ ch ½ ¨o cða sâ block ½ ¬ thu vË

Khi THU sâ liÎu c·n ½ Æ n:

- ê phÏa phŸ t Tx

o + 29 bŸ o cho phÏa phŸ t ½ ¬ thu ½ õìc bao nhiÅ u block

o +30 nghÙ ch ½ ¨o cða sâ block ½ ¬ thu vË

- ê phÏa thu Rx

o + 0 Sâ block ½ ¬ phŸ t

o +1,2 chiË u d¡i sâ liÎu sÁ thu t÷ 0 - 768 byte

o + 3 +26: 24 byte sâ liÎu thu

o + 26

o + 27 check sum

o + 28 nghÙ ch ½ ¨o cða sâ block ½ ¬ phŸ t

2.6 C¶ u trîc cða hÎ thâng truy nhºp

TrÅ n cç sê nhùng phµ n tÏch v¡ lúa chàn nhõ trÅ n, chîng tái sÁ thiÆ t kÆ hÎ thâng thiÆ t bÙ truy nhºp thÞa m¬ n nhùng yÅ u c·u ban ½ ·u ½ ¬ nÅ u ra nhõ sau :

2.6.1 NguyÅ n t°c ho−t ½ æ ng cða hÎ thâng

CŸ c khâi MPB, CLK , MSW l¡ cŸ c khâi quan tràng nh¶t trong thiÆ t bÙ truy nhºp

sÁ ho−t ½ æ ng ê chÆ ½ æ ACTIVE - STANDBY

Khi khêi ½ æ ng thÖ mæ t khâi sÁ tú ½ æ ng vË tr−ng thŸ i ACTIVE v¡ khâi kia sÁ ê tr−ng thŸ i STANDBY ThiÆ t bÙ truy nhºp sÁ ho−t ½ æ ng dõèi sú kiÌm soŸ t cða MPB ê tr−ng thŸ i ACTIVE Mài trao ½ äi sâ liÎu trong thiÆ t bÙ truy nhºp ½ Ë u qua khâi MPB ê tr−ng thŸ i ACTIVE

Khâi n¡y sÁ gø i cŸ c sâ liÎu back - up sang MPB ê tr−ng thŸ i STANDBY Khi

MPB ê tr−ng thŸ i ACTIVE bÙ hÞng thÖ tú ½ æ ng MPU ½ ang ê tr−ng thŸ i STANDBY vË tr−ng thŸ i ACTIVE ½ Ì xø lû tiÆ p cáng viÎc; mæ t sâ cáng viÎc ½ ang ½ õìc MPB kia xø

lû sÁ ½ õìc MPB mèi chuyÌn qua ACTIVE xø lû l−i b±ng cŸ c sâ liÎu back-up ‡ãng théi MPB ACTIVE sÁ c¨nh bŸ o ê khâi c¨nh bŸ o ½ Ì ngõéi vºn h¡nh biÆ t, xø lû kh°c phòc sú câ T−i théi ½ iÌm cŸ c khâi thuÅ bao ½ ang trao ½ äi sâ liÎu vèi MPB ACTIVE

m¡ x¨y ra sú câ thÖ sâ liÎu v¸n kháng bÙ m¶t vÖ sâ liÎu n¡y ½ õìc lõu l−i trong cŸ c khâi xø lû thuÅ bao v¡ sÁ ½ õìc truyË n l−i khi cÜ MPB ê tr−ng thŸ i ACTIVE

ViÎc giao tiÆ p giùa hai MPB v¡ giùa cŸ c module vèi MPB ½ Ë u tháng qua ½ õéng giao tiÆ p ST- BUS Måi module cÜ 2 ½ õéng ST- BUS nâi ½ Æ n 2 MPB

Sâ liÎu kÆ t nâi trong 2 trõéng chuyÌn m−ch MSW ½ õìc lõu trong bæ nhè cða

MPB v¡ cŸ c trõéng nâi trong 2 MSW ½ õìc MPB ½ iË u khiÌn giâng nhau

Måi module thuÅ bao sÁ cÜ 2 luãng PCM nâi ½ Æ n 2 trõéng chuyÌn m−ch

BÖ nh thõéng sÁ cÜ 1 MSW ê tr−ng thŸ i ACTIVE cÝ n 1 MSW ê tr−ng thŸ i

STANDBY Khi cÜ hõ hÞng x¨y ra trong 1 MSW thÖ MPB sÁ biÆ t v¡ c¨nh bŸ o, cÝ n

nÆ u l¡ MSW ACTIVE bÙ sú câ thÖ MSW STANDBY sÁ tú ½ æ ng chuyÌn th¡nh

ACTIVE QuŸ trÖ nh n¡y l¡m cho cŸ c cuæ c gài ½ ang ½ õìc kÆ t nâi trong trõéng chuyÌn m−ch MSW ½ õìc b¨o to¡n

QuŸ trÖ nh n¡y cñng x¨y ra tõçng tú vèi trõéng hìp ho−t ½ æ ng cða khâi CLK Khi

cÜ 1 khâi clock bÙ hÞng thÖ MPB ACTIVE sÁ biÆ t ½ Ì c¨nh bŸ o v¡ khâi CLK ½ ang ê tr−ng thŸ i STANDBY sÁ tú ½ æ ng chuyÌn sang ACTIVE m¡ kháng cÜ sú giŸ n ½ o−n n¡o

Khâi c¨nh bŸ o ½ Ì c¨nh bŸ o b±ng µ m thanh, Ÿ nh sŸ ng nhùng hõ hÞng x¨y ra trong hÎ thâng Ngo¡i hÎ thâng c¨nh bŸ o n¡y cÝ n cÜ hÎ thâng qu¨n lû, thâng kÅ trong thiÆ t bÙ truy nhºp v¡ gø i ra mŸ y tÏnh ngo¡i

C¶u trîc cða thiÆ t bÙ truy nhºp DTS-AN2000 sâ cÜ dú phÝ ng nÜ ng cŸ c khâi chinh v¡ cÜ kh¨ n¯ng mê ræ ng dung lõìng (hÖ nh 2.4)

HÖ nh 2.4 Sç ½ ã khâi hÎ thâng truy nhºp cÜ HOT-STANDBY cŸ c khâi chÏnh

MPB Khâi ½ iË u khiÌn chÏnh

CLK Khâi t−o Clock

Module

xø lþ

bŸ o hiÎu

Module C¨nh

2.6.2 TÏnh toŸ n hÎ thâng

- Sâ lõìng khâi ½ iË u khiÌn chÏnh (MPB) : 2

- Sâ lõìng khâi t−o clock (CLK) : 2

- Sâ lõìng trõéng chuyÌn m−ch ( MSW) : 2

- Sâ lõìng Module thuÅ bao (SLP) v¡ trung kÆ (DTK) : 22

- Måi module thuÅ bao cÜ thÌ cÜ tâi ½ a 128 thuÅ bao v¡ module trung kÆ

cÜ thÌ cÜ tâi ½ a 2 luãng E1 hay 64 trung kÆ E&M

- Sâ lõìng module thuÅ bao tâi ½ a : 18

- Sâ lõìng module trung kÆ tâi ½ a : 5

- Dung lõìng tâi ½ a to¡n hÎ thâng

18 * 128 = 2304 thuÅ bao 5* 2 E1 = 10 E1

- Tý lÎ tºp trung cða trung kÆ : 1/1

Nhõ trÅ n ½ ¬ phµ n tÏch, trong luºn v¯n n¡y tái sÁ tºp trung xµ y dúng nghiÅ n cöu thiÆ t kÆ c¶u hÖ nh hÎ thâng cÜ tÏnh mê ræ ng, mË m dÀ o v¡ thiÆ t kÆ hÎ thâng HOT - STANDBY cho khâi xø lû trung tµ m

Cò thÌ luºn v¯n n¡y sÁ xµ y dúng:

- C¶u trîc hÎ thâng truy nhºp

- C¶u trîc ½ iË u khiÌn ACTIVE/STANDBY, thiÆ t kÆ chÆ t−o module MPB

HÎ thâng sau khi thiÆ t kÆ sÁ cÜ d−ng nhõ sau :

I

V 5 X

I

V 5 X

I

V 5 X

I

V 5 X

I

V 5 X

I

P O W E

0

M S W

1

M P B

0

M P B

1

M F C

0

M F C

1

M F C

2

M F C

3

A L A R

M

D T K

0

D T K

1

P O W E

B

S U

B

S U

B

S U

B

S U

B

V 5 X

I

S P

B

D T M

F

S U

B

S U

B

S U

B

S U

B

S U

B

S U

B

S U

B

P O W E

R

HÖ nh 2.6 C¶u trîc CABIN thuÅ bao RT

HÖ nh 2.1 C¶u trîc cŸ c module trong hÎ thâng truy nhºp DTS-AN2000 22

HÖ nh 2.2 HÎ thâng ho−t ½æ ng kiÌu load sharing 25

HÖ nh 2.3 HÎ thâng ho−t ½æ ng kiÌu hot-standby 26

HÖ nh 2.4 Sç ½ ã khâi hÎ thâng truy nhºp cÜ HOT-STANDBY cŸ c khâi chÏnh 31

HÖ nh 2.5 C¶u trîc CABIN trung tµm CT 33

HÖ nh 2.6 C¶u trîc CABIN thuÅ bao RT 33

Chõçng II 20 Lúa chàn c¶u trîc hÎ thâng truy nhºp v¡ 20 phõçng Ÿ n ho−t ½æ ng dú phÝ ng 20 2.1 CŸ c má hÖ nh 20 2.2 C¶u trîc cŸ c module trong täng ½ ¡i 20 2.3 Phµn tÏch hÎ thâng 23 2.4 Lúa chàn phõçng Ÿ n dú phÝ ng 23 2.4.1 CŸ c yÆ u tâ trong viÎc ½ Ÿ nh giŸ lúa chàn phõçng Ÿ n dú phÝ ng cho thiÆ t

bÙ truy nhºp 25 2.4.2 Phõçng Ÿ n dú phÝ ng cða hÎ thâng ½ iË u khiÌn chÏnh 25 2.5 Phõçng thöc giao tiÆ p giùa khâi ½ iË u khiÌn chÏnh vèi cŸ c module ½ iË u khiÌn thuÅ bao, trung kÆ v¡ cŸ c khâi khŸ c 27 2.6 C¶u trîc cða hÎ thâng truy nhºp 29 2.6.1 NguyÅ n t°c ho−t ½æ ng cða hÎ thâng 30 2.6.2 TÏnh toŸ n hÎ thâng 32

Chừỗng III Thiặ t kặ module ẵ iậu khièn MPB

cĩ cỗ chặ hoưt ẵ ổ ng Active/Standby

3.1 Thiặ t kặ phãn cửng

3.1.1 Lỳa chàn linh kiẻn

3.1.1.1 Những tiêu chí được đưa ra khi lựa chọn linh kiện

- Lựa chọn linh kiện hiện đại (đời mới) của nhà sản xuất linh kiện có uy tín nhưng phải có một thời gian thử nghiệm tương đối lâu trong thị trường Đối với các linh kiện đặc biệt thì nhất thiết phải có sự hỗ trợ từ nhà sản xuất

- Khả năng tiếp cận dễ, vì các Công Ty Viễn Thông Việt Nam là những công ty nhỏ chưa được biết đến trên thị trường thế giới, cho nên việc tiếp cận trực tiếp với những linh kiện đặc chủng hiện đại là không dễ dàng: có thể không được

do cấm vận, có thể thời hạn giao hàng dài mới được chấp nhận (nhiều báo giá cho thời hạn giao hàng đến hàng chục tháng), có thể phải đặt mua với số lượng lớn

- Giá thành thấp: Điều này hết sức quan trọng để có thể cạnh tranh với thiết bị ngoại nhập

Việc sử dụng linh kiện không đòi hỏi những công nghệ hỗ trợ quá cao mà môi trường VN không đáp ứng được Tiêu chí chủ yếu liên quan đến việc hàn gắn linh kiện lên bo mạch

3.1.1.2 Chọn CPU điều khiển hệ thống

Với cấu trúc hệ thống đã lựa chọn, ta có thể dễ dàng tìm được nhiều loại CPU (Central Proccessing Unit) khác nhau với các loại bộ nhớ ROM và RAM trên chip

hoặc trên board mạch đủ khả năng để xử lý điều khiển toàn bộ hoạt động của hệ thống Tuy nhiên, do tính kế thừa các thành quả của các công trình nghiên cứu trước

đó, chúng tôi đã lựa chọn loại CPU8088 (hoặc thay thế bằng 8086) Trên thực tế, sự lựa chọn này là hoàn toàn phù hợp, CPU đủ năng lực xử lý toàn bộ hệ thống và thời gian phát triển firmware nhanh chóng

Đặc điểm chung của bộ vi xử lý:

- Tốc độ: 8MHz

- Có khả năng xử lỹ dữ liệu 8/16 bit

- Có khả năng địa chỉ hóa được 1 MB nhớ và 64 KB cổng vào /ra

Trên thực tế thiết kế sử dụng bộ vi xử lý 8088 với 896K RAM và 64K ROM

3.1.1.3 Phương thức truyền tin giao tiếp giữa các module trong hệ thống

Trong những năm gần đây, trong điện thoại đã có khuynh hướng hướng về chuyển mạch số, đặc biệt là trong sự liên kết với phần mềm điều khiển Đồng thời,

đã xây dựng khuynh hướng trong cấu trúc hệ thống hướng về xử lý phân bố hoặc hệ thống đa xử lý

Trong sự phù hợp với khuynh hướng trên, MITEL đã sáng chế và xây dựng nên ST-BUS (Serial Telecom Bus) Cấu trúc BUS này có thể được sử dụng trong cả hai phần mềm điều khiển thoại số và chuyển mạch dữ liệu và cho các bộ vi xử lý truyền dẫn Việc sử dụng trong chuyển mạch và các bộ vi xử lý truyền dẫn là hoàn toàn hợp nhất cho phép xây dựng một cấu trúc chung đơn giản và thích hợp nhất cho hệ thống trong tương lai

Luồng dữ liệu của ST-BUS nối tiếp được truyền với tốc độ 2048Kbit/s và được sắp xếp trong các khung mở rộng với độ dài 125às mà bao gồm 32 kênhì8 bit MITEL

MT8980 có thể chuyển mạch dữ liệu từ các kênh ST-BUS đầu vào tới các kênh ST-BUS đầu ra và đồng nhất cho phép điều khiển bộ vi xử lý đọc dữ liệu trong kênh

ST-BUS đầu vào hoặc ghi dữ liệu trong kênh ST-BUS đầu ra Đối với bộ vi xử lý, MT8980 được xem như là một bộ nhớ ngoài Bộ vi xử lý có thể ghi lên MT8980 để thiết lập chuyển mạch giữa kênh ST-BUS đầu vào với kênh ST-BUS đầu ra hoặc truyền thông báo trên kênh ST-BUS đầu ra Bằng cách đọc từ MT8980, bộ vi xử lý

có thể nhận các thông báo từ kênh ST-BUS đầu vào hoặc kiểm tra điều khiển chuyển mạch đã thực sự được thiết lập chưa

Bằng sự hợp nhất cả hai chuyển mạch và kết nối các bộ vỉ lý truyền dẫn, MT8980 cho phép hệ thống sử dụng xử lý phân bố và chuyển mạch thoại hoặc dữ liệu trong cấu trúc ST-BUS

Những điểm đặc trưng cơ bản của MT8980

• Tương thích với Mitel ST-BUS

• Tín hiệu ra 8lineì32channel

• 256 kênh không khối chuyển mạch

• Nguồn cung cấp đơn (+5 V)

• Tiêu thụ công suất thấp: 30mW/Typ

• Kết nối với bộ vi xử lý điều khiển

• Tín hiệu ra nối tiếp ba trạng thái

Đây là thiết bị VLSI ISO-CMOS được thiết kế cho chuyển mạch số liệu hoặc tín hiệu thoại đã mã hoá-PCM trong bộ vi xử lý điều khiển, trong một tổng đài số, PBX tổng đài trung tâm Nó cung cấp các kết nối đồng thời cho hơn 256 kênh 64Kbit/s Mỗi một đầu trong 8 đầu vào và ra nối tiếp bao gồm 32 kênh 64Kbit/s đựơc ghép vào luồng ST-BUS 2048Kbit/s Ngoài ra, MT8980 còn cung cấp sự truy nhập đọc và ghi vào bộ vi xử lý thông qua các kênh ST-BUS riêng biệt

Hệ nh 3.1 Sỗ ẵ ó khõi MT8980

3.1.1.4 Các loại linh kiện khác

Các loại cổng, bộ đệm sử dụng loại TTL và CMOS có chất l−ợng ổn định: họ

HC, HCT và AC

Điện trở, tụ điện đ−ợc sử dụng với số l−ợng lớn, đ−ợc chọn là loại xuyên lỗ, thuận lợi cho việc hàn thủ công

3.1.2 Cảu trợc ẵ iậ u khièn cða thiặ t bÙ truy nhºp

‡à y lĂ phãn ẵ iậ u khièn quan tràng nhảt trong thiặ t bÙ truy nhºp

Nhừ trÅ n ta ẵ ơ phà n tẽch, vối cảu trợc phà n cảp, hẻ thõng cĩ tẽnh mờ thệ hẻ ẵ iậ u khièn cða thiặ t bÙ truy nhºp lĂ 1 hẻ thõng ẵ a vi xứ lỷ, trong ẵ ĩ cĩ 1 vi xứ lỷ chð Vệ tãm quan tràng cða nĩ , vi xứ lỷ nĂy sÁ ho−t ẵ ổ ng ờ chặ ẵ ổ ACTIVE/STANDBY

DTA

C4i F0i V DD Vss

Chuyển

đổi nối tiếp

thành

song song

Bộ nhớ dữ

liệu 256x8

Chuyển

đổi song song thành nối tiếp

Ghép kênh

đầu ra

Bộ nhớ kết nối Giao diện điều khiển

Thanh ghi điềukhiển

Bộ đếm khung khung

DS CSR/W

ODE

A5-Ao D7-D0 CSTo

STo0 STo1

HÖ nh 3.2 C¶u trîc cða hÎ ½ iË u khiÌn

Måi module nâi ½ Æ n 2 khâi MPB b±ng 2 luãng tÏn hiÎu ST-BUS tâc ½ æ 2048 Kbps C¶u trîc cŸ c PROTOCOL nhõ trÖ nh b¡y ê chõçng II

Mài trao ½ äi tháng tin giùa khâi MPB v¡ cŸ c module thuÅ bao v¡ trung kÆ ½ Ë u tháng qua cŸ c ½ õéng giao tiÆ p ST- BUS n¡y Hai khâi MPB l¡m viÎc ê chÆ ½ æ HOT - STANDBY Ch× cÜ MPB ê tr−ng thŸ i ACTIVE mèi l¡m viÎc vèi cŸ c module v¡ cŸ c module ch× l¡m viÎc vèi MPB ê tr−ng thŸ i ACTIVE

HÎ thâng gh¾ p nâi giùa cŸ c vi xø lû nhõ trÅ n l¡m cho kh¨ n¯ng mê ræ ng, nµ ng c¶p hÎ thâng thiÆ t bÙ truy nhºp trê nÅ n r¶t ½ çn gi¨n, tin cºy

MPB

Module trung kÆ DTK 5

Module thuÅ bao SPB 17

Module trung kÆ DTK 1

3.1.3 Gh¾ p nâi tÏn hiÎu cða MPB vèi cŸ c khâi khŸ c trong thiÆ t bÙ truy nhºp

HÖ nh 3.3 Gh¾ p nâi MPB vèi cŸ c module khŸ c

Tr−ng thŸ i MSW

D0-D7 A0-A11 IOR IOW CS_MSW

IOR IOW A0 - A5 D0-D7 CS_MFC

CS_ALR D0 - D7 IOR IOW A0-A5

4096 Khz 8Khz Tr−ng thŸ i clock

PC

RS232C

MPB giao tiÆ p vèi cŸ c module thuÅ bao v¡ trung kÆ tháng qua cŸ c ½ õéng BUS kû hiÎu l¡ STI-BUS t÷ cŸ c module ½ õa ½ Æ n v¡ STO-BUS ½ õa ½ Æ n cŸ c module Trong thiÆ t bÙ truy nhºp cÜ 22 module thuÅ bao v¡ trung kÆ nÅ n sâ ½ õéng link ST-BUS nâi ½ Æ n cŸ c module n¡y cñng l¡ 22

ST-Khâi CLOCK cung c¶p cŸ c t·n sâ 4096Khz v¡ 8Khz cho viÎc truyË n ½ ãng bæ b±ng cŸ c ½ õéng ST-BUS Khâi n¡y cñng cung c¶p cho MPB tr−ng thŸ i l¡m viÎc ACTIVE/STANDBY cða c¨ 2 card CLOCK, v¡ ½ iË u khiÌn chuyÌn m´t card CLOCK MPB ½ iË u khiÌn cŸ c ngo−i vi khŸ c tháng qua cŸ c ½ õéng DATA-BUS v¡ cŸ c tÏn hiÎu ½ iË u khiÌn :

- ‡iË u khiÌn 2 card MSW v¡ chuyÌn chÆ ½ æ ACTIVE/STANDBY

- ‡iË u khiÌn 4 card MFC ½ Ì thu/phŸ t tÏn hiÎu MFC

- ‡iË u khiÌn 1 card c¨nh bŸ o ALARM

- ‡iË u khiÌn 2 card CLOCK chuyÌn chÆ ½ æ ACTIVE /STANDBY