Nghiên cứu tổng quan về kỹ thuật chuyển mạch trong tổng đài ALCATEL 1000 E10

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay chúng ta đã bước vào những năm đầu tiên của thế kỷ 21 thế kỷ của sự hội nhập Bưu chính – Viễn thông. việc xây dựng cơ sở hạ tầng nói chung cho cả đất nước mang một ý nghĩa chiến lược góp phần đưa Việt Nam cơ bản trở thành một nước công nghiệp vào năm 2020. Trong xu hướng đó, sự đầu tư, nghiên cứu để có được một hệ thống thông tin hiện đại, nhằm đem đến cho con người những thông tin cần thiết một cách nhanh nhất, chính xác nhất là một yêu cầu cấp bách. Vì vậy ngành bưu chính viễn thông Việt Nam đã không ngừng đầu tư và phát triển hệ thống viễn thông của mình. Trong đó việc củng cố, nâng cấp các tổng đài đóng vai trò hết sức quan trọng. Từ tình hình thực tế như vậy ngành Bưu chính – Viễn thông đã có chủ trương tiếp nhận công nghệ Viễn thông từ các hãng truyền thông trên thế giới. Trong số các thiết bị chuyển mạch dã được lắp đặt và khai thác ở Việt Nam, có thiết bị chuyển mạch điện từ ALCATEL1000 E10 do hãng ALCATEL CIT chế tạo là một trong những hệ thống chuyển mạch hiện đại với đầy đủ các tính năng với đáp ứng tốt cho chiến lược phát triển nâng cấp mạng lên mạng đa dịch vụ (ISDN) trong những năm tới. Tổng đài ALCATEL 1000 E10 là một loại tổng đài điều khiển nội bộ hay tập trung. Cấu trúc phàn cứng và phần mềm khá hoàn thiện, với sự hỗ trợ của kỹ thuật hiện đại, công nghệ tiên tiến của hệ thống đa xử lý A 8300 của ALCATEL khẳng định sự hoàn thiện của tổng đài. Trong quá trình viết báo cáo thực tập và làm đồ án tốt nghiệp được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Nguyễn Văn Biên. Em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài: “Nghiên cứu tổng quan về kỹ thuật chuyển mạch trong tổng đài ALCATEL 1000 E10 ”. Bao gồm các nội dung sau: Phần I: Kỹ thuật chuyển mạch số Phần II: Trường chuyển mạch trong tổng đài ALCATEL 1000 E10 Trong quá trình làm đồ án mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng không thể tránh khỏi những sai xót nhất định, rất mong các thầy giáo, cô giáo và các bạn đọc đóng góp ý kiến để đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! PHẦN I : KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH SỐ CHƯƠNG I KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ XUNG MÃ PCM I. Giới thiệu: Với sự phát triển của xã hội, nhu cầu trao đổi thông tin của con người ngày càng tăng. Đi kèm với sự phát triển của xã hội là sự phát triển của khoa học kỹ thuật. Sự phát triển của kỹ thuật mạch tổ hợp cùng với sự ra đời của kỹ thuật số được ứng dụng vào mạng viễn thông đã tạo nên một bước nhảy vọt quan trọng. Việc thay thế các tổng đài và các đường truyền dẫn tương tự bằng hệ thống tổng đài và đường truyền dẫn số đã mở rộng và nâng cao chất lượng phục vụ cho các dịch vụ. Quá trình biến đổi hoàn toàn một tín hiệu tương tự thành một dãy xung để truyền trong mạng viễn thông gọi là mã hoá nguồn. Đã tồn tại một số kỹ thuật mã hoá nguồn như: Điều chế biên độ xung (PAM), điều chế tần số xung (PTM), điều chế độ xung (PWM), điều chế Delta (AM), … nhưng do các phương pháp điều chế đó có những nhược điểm: Xuyên âm giữa các đường thoại, xu hướng tạp âm ngoài và tạp âm méo lớn, nên người ta sử dụng kỹ thuật điều xung mã để giảm nhỏ những nhược điểm đó. Kỹ thuật điều xung mã PCM (Pulse Code Modulation) là phương pháp điều chế biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số dưới dạng mã nhị phân. Cho đến nay kỹ thuật PCM được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới trong việc số hoá tín hiệu thoại, và có hệ thống PCM đang được sử dụng như: hệ thống PCM 32 được sử dụng trên toàn thế giới và hệ thống PCM 24 chỉ được sử dụng ở Bắc Mĩ. 2. Nguyên lý PCM. Phương pháp điều chế xung mã PCM biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số thông qua 3 giai đoạn cơ bản sau: - Lấy mẫu (Sampling) - Lượng tử hoá (Quantizzation) - Mã hoá (Coding) 3. Lấy mẫu Biên độ của tín hiệu tương tự là liên tục theo thang thời gian, lấy mẫu là lấy biên độ của tín hiệu tương tự vào từng khoảng thời gian nhất định, trong đó các dãy xung có chu kỳ hoặc dãy xung lấy mẫu được điều chế biên độ bởi tín hiệu tương tự. Do vậy có các mẫu lấy được sẽ gián đoạn theo thời gian. Dãy mẫu này gọi là tín hiệu PAM (PAM là điều chế biên độ xung). t t t Hình 1: Quá trình lấy mẫu Một yếu tố quan trọng trong lấy mẫu là tín hiệu tương tự thường được lấy mẫu như thế nào ở phía phát để cho phía thu tái tạo lại tín hiệu ban đầu. Định lý lấy mẫu sẽ làm rõ điều này. Định lý lấy mẫu nói rằng “Nếu một thông báo là một hàm biên độ – thời gian, được lấy mẫu vào các thời điểm nhất định và với tần số lấy mẫu cao hơn ít nhất hai lần tần số cao nhất của thông báo đó, thì các mẫu sẽ chứa tất cả mọi thông tin của thông báo ban đầu”. Theo định lý này, bằng cách lấy mẫu tín hiệu tương tự theo tần số cao hơn ít nhất hai lần tần số tín hiệu, ta hoàn toàn có thể tạo lại tín hiệu tương tự các mẫu đó. Nếu FLM < 2fc thì sau khi lấy mẫu, các đoạn phổ của tín hiệu gốc sẽ bị xếp chồng lên nhau và tín hiệu khôi phục trong trường hợp này sẽ bị méo, hiện tượng này gọi là hiện tượng méo chồng phổ. a. fs > 2fm Tín hiệu ban đầu Lọc thông thấp 0 fm fs 2fs t b, fs < 2fm 0 fm fs 2fs 3fs t Hình 2 Như hình 1 nếu lấy tần số lấy mẫu fs lớn hơn hai lần tần số cao nhất fm của tín hiệu tương tự, các biên sẽ không chồng lên nhau. Lúc này tín hiệu tương tự ban đầu sẽ được tách ra bằng bộ lọc thông thấp ở phía thu. Ngược lại, như hình 1 nếu fs thấp hơn hai lần giá trị của fm. khi đó các biên sẽ bị chồng lên nhau. Do vậy khó có thể tái tạo lại tín hiệu ban đầu tại phía thu. CCITT khuyến nghị tần số lấy mẫu đối với tín hiệu tiếng nói là 8kKz. Do băng tần của các kênh thoại thường được hạn chế trong khoảng 0.3¸ .4 kHz, cho nên tần số lấy mẫu của tín hiệu tiếng nói, về lý thuyết có thể lấy ít nhất hai lần 3.4kHz tức là 6.8kHz, tuy nhiên trên thực tế tần số lấy mẫu được chọn là 8kHz. Điều này tính đến đặc tính lọc thực tế hạn chế băng tần đối với các tín hiệu tiếng nói. Khoảng cách lấy mẫu là 1/8000s, tứ 125ms. 1/8000s = 125ms Hình 3: Tần số lấy mẫu; 8kHz (tín hiệu tiếng nói) Tín hiệu PAM là một dãy xung rời rạc theo thời gian. Độ lớn của mỗi mẫu bằng biên độ của tín hiệu ban đầu vào từng thời điểm lấy mẫu. Từ đây tín hiệu PAM là đối tượng của một quá trình xử lý tín hiệu, gọi là lượng tử hoá. 4. Lượng tử hoá (Quanlization) 5 4 3 2 1 0 Trong quá trình lượng tử hoá, thang biên độ được chia thành các khoảng nhất định. Giá trị lượng tử hoá được gọi là mức lượng tử và độ lớn giữa hai giá trị được lượng tử hoá được gọi là khoảng lượng tử. Độ lớn của mỗi mẫu trong tín hiệu được biểu thị bằng mức lượng tử gần nhất với nó. Thí dụ một mẫu có độ lớn bằng 2,8 ở t1 được lượng tử hoá thành 3 như trong Hình 4. Khoảng lượng tử Mức lượng tử t1 t2 t3 t4 t5 Hình 4 ơ Tín hiệu PAM đã được lượng tử hoá chỉ gần đúng với tín hiệu tương tự ban đầu, có một chút sai lệch giữa hai tín hiệu về độ lớn biên độ. Sai lệch đó gọi là tạp âm lượng tử hoặc méo lượng tử. Như trên hình 4, biên độ của tạp âm lượng tử được phân bố đồng đều trong khoảng lượng tử, không tương ứng với biên độ tín hiệu ban đầu. Nói cách khác, năng lượng tạp âm lượng tử gần như không đổi, không phụ thuộc vào mức năng lượng tín hiệu. Các mức tín hiệu được chia gọi là mức lượng tử hoá, khoảng cách giữa hai mức lượng tử cạnh nhau gọi là bước lượng tử hoá. Nếu lượng tử hoá với bước lượng tử hoá không đổi thì ta có lượng tử hoá tuyến tính, nếu lượng tử hoá với bước lượng tử hoá thay đổi thì ta có lượng tử hoá phi tuyến. * Lượng tử hoá tuyến tính (Linear Quantization): Khi dùng phương pháp lượng tử hoá tuyến tính thì tạp âm lượng phân tử phân bố đều. Nhưng tỷ số tín hiệu/nhiễu (S/N) lại không đều: Nếu biên độ tín hiệu lớn thì S/N lớn, việc tách tín hiệu ra khỏi tạp âm là dễ dàng. Nếu biên độ tín hiệu nhỏ thì S/N nhỏ, việc tách tín hiệu nhỏ ra khỏi tạp âm sẽ khó khăn. Để khắc phục nhược điểm này người ta sử dụng phương pháp lượng tử hoá phi tuyến. * Lượng tử hoá phi tuyến (Non – Linear Quantization) Khi lượng tử hoá tuyến tính, tỷ số S/N thay đổi theo mức tín hiệu. Với các mức tín hiệu càng thấp thì càng khó khăn để tách tín hiệu ra khỏi tạp âm. Vì vậy, bước lượng tử hoá cần phải giảm đối với các mức tín hiệu thấp, và ngược lại. bước lượng tử hoá cần phải tăng đối với mức tín hiệu cao để có thể cân bằng được tỷ số S/N với mức tín hiệu đầu vào. Có hai giải pháp cho việc đó: * Khi biên độ đầu và nhỏ, bước lượng tử nhỏ. Khi biên độ các xung đầu vào lớn, bước lượng tử sẽ lớn. * Bước lượng tử sẽ được giữ nguyên và trước khi lượng tử hoá, biên độ của các xung nhỏ được giãn ra và biên độ của các xung lớn được nén lại. Trong thực tế, người ta thường sử dụng phương pháp thứ hai, nghĩa là: Phía phát sẽ thực hiện nén tín hiệu (Compressing), còn phía thu sẽ thực hiện dãn tín hiệu (Expanding). 5. Mã hoá Tiếp theo, tín hiệu PAM đã lượng tử hoá là đối tượng của bước xử lý tín hiệu gọi là mã hoá. Bằng cách mã hoá, các mẫu đã lượng tử hoá được chyển đổi thành các mã nhị phân. Một mã nhị phân là một tổ hợp của một số xung đơn vị. Một xung đơn vị có thể biểu thị bằng hai trạng thái: có hoặc không có xung, túc1 hoặc 0. Lượng thông tin được biểu thị bằng một xung đơn vị gọi là một bit. Trong hình 5 biểu thị một mẫu đã lượng tử hoá được chuyển đổi thành một mã nhị phân 3 bit. Dãy xung tạo ra bằng mã hoá được gọi là tín hiệu PCM. Tín hiệu PCM 7 6 5 4 ơư 3 2 ơ 1 0 0 1 1 0 1 2 1 1 0 1 0 1 0 0 1 Mã nhị phân 3 6 5 1 3 Hình 5: Mã hoá Số mã nhị phân tương ứng với số mức lượng tử. Do đó, tổng số mức lượng được xác định bởi số bit gán cho mỗi mẫu. Nếu n bit được dùng để mã hoá cho mỗi mẫu thì số lượng tử sẽ là 2n. CCITT khuyến nghị mã hoá bằng 8 bit cho mỗi mẫu. Nói cách khác, số lượng tử là 28 = 256 mức. Tín hiệu PCM phát đi sẽ bị méo do tạp âm và nhiễu trên đường truyền. Tín hiệu PCM có thể được tạo lại đầy đủ ở phía sau khi sự quyết định có hoặc không có xung đơn vị sẽ được thực hiện đúng. Do đó bằng cách tạo lại tín hiệu PCM trong từng trạm lặp tái sinh và bằng cách phát tiếp tín hiệu tái sinh cho trạm lặp sau, ta có thể loại bỏ hoàn toàn ảnh hưởng của tạp âm và nhiễu phát sinh giữa hai trạm lặp và ngăn chặn tác động của chúng lan tới các trạm lặp tiếp sau đó. Trong các hệ thống dẫn số không có sự tích luỹ tạp âm và nhiễu như thường xảy ra ở các hệ thống truyền dẫn tương tự. Tại phía thu, tín hiệu PCM được chuyển đổi thành tín hiệu tương tự thông qua giải mã và lọc. Tổng hợp hai quá trình xử lý gọi là chuyển đổi D/A. Giải mã là quá trình ngược lại với mã hoá. Trong giải mã, bắt đầu bằng việc tách các mã nhị phân có chứa một số xung đơn vị từ tín hiệu PCM nhận được. Tiếp theo, từ các mã nhị phân đó tính ra các mức lượng tử và mức lượng tử tạo ra mẫu lượng tử tương ứng. Tín hiệu PAM đã được lượng tử hoá ở đầu phát được tạo lại ở đầu thu bằng cách giải mã như vậy. Tín hiệu PAM này chứa tạp âm lượng tử. Sau đó, tín hiệu PAM được đưa qua lộ lọc thông thấp. Thông qua bộ lọc thông thấp này ta có tín hiệu tiếng nói tương tự, tín hiệu này liên tục về thời gian và được nội suy giữa các mẫu kế tiếp nhau (Hình 6) t t t Giải mã 0 3 6 5 1 3 Lọc thông thấp Tín hiệu PCM nhận được Tín hiệu PA'M lưởng tử hoá 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 Hình 6: Quá trình giải mã * Về nén và giãn tín hiệu: Ta đã biết, trong thông tin PCM thì tạp âm lượng tử là không thể tránh khỏi, để giảm bớt tác động của tạp âm lượng tử, người ta thực hiện quá trình nén và dãn. Hai quá trình này gội chung là nén dãn. Tạp âm lượng tử gần như không đổi, bất kể mức năng lượng của tiếng nói. Do vậy tỷ lệ giữa năng lượng tín hiệu và năng lượng tạp âm lượng tử S/N sẽ tốt lên ở mức năng lượng cao và xấu đi ở mức năng lượng thấp. Muốn nâng cao S/N ở các mức năng lượng thấp phải giảm tạp âm lượng tử bằng cách giảm khoảng lượng tử, nhưng nếu khoảng lượng tử giảm thì số mức lượng tử và mỗi bit trên mỗi mẫu sẽ tăng, nói cách khác, số xung cần truyền trong khoảng lượng tử cũng tăng. Để nâng cao chất lượng tiếng nói trong thực tế, S/N phải giữ không đổi trong một khoảng rộng các mức năng lượng tín hiệu, với số lượng bit chấp nhận được. Nhằm mục đích đó, các khoảng lượng tử được giảm nhỏ khi biên độ thấp và tăng lên khi biên độ cao. Cách lượng tử hoá lấy khoảng lượng tử khác nhau là tuỳ thuộc tín hiệu tiếng nói như vậy gọi là lượng tử hoá không đồng nhất hay lượng tử hoá phi tuyến. Lượng tử hoá không đồng nhất được coi là cách ứng xử lý tín hiệu hợp lý vì: Sự phân bố biên độ của tiếng nói là không đồng đều. Các biên độ nhỏ xuất hiện nhiều hơn biên độ lớn. Do vậy S/N sẽ tốt hơn nếu tạp âm lượng tử được giảm nhỏ đối với các biên độ hay xuất hiện và dành tạp âm lớn cho biên độ ít xuất hiện. Người ta đã làm phép so sánh giữa lượng tử hoá đồng nhất với lượng tử hoá không đồng nhất như sau: Đối với lượng tử hoá đồng nhất, phải cần đến số mức lượng tử là 2000 để đảm bảo chất lượng tiếng nói cao ở mức năng lượng thấp. Điều này tương đương với 11 bit mỗi mẫu. Nhưng với lượng tử hoá không đồng nhất thì chỉ cần số mức lượng tử là 128 và 7 bit cho mỗi mẫu là đủ để có cùng S/N so với lượng tử hoá đồng nhất. CCITT khuyến nghị dùng lượng tử hoá không đồng nhất với 8 bit mỗi mẫu và 256 mức lượng tử hoá để đảm bảo chất lượng tiếng nói cao. t Nén (phía phát) Bộ nén t t Nén (phía thu) Bộ dẫn t Hình 7 Lượng tử hoá không đồng nhất được thực hiện bằng xử lý nén tín hiệu ở phía đầu phát và dãn ở đầu thu (hình 7). Tại đầu phát, tín hiệu tiếng nói biên độ lớn được nén tại bộ nén sau đó thực hiện lượng tử hoá không đồng nhất. Quá trình này có tác dụng như thay đổi khoảng lượng tử theo độ lớn của biên độ. Tại đầu thu, tín hiệu ban đầu được tái tạo lại bằng cách làm dãn tín hiệu nén đã nhận được. Quá trình này được thực hiện bằng cách đưa tín hiệu nhận được qua một bộ dãn có đặc tính ngược với bộ nén. Tín hiệu tiếng nói có khoảng động khá rộng. Do vậy tạp âm lượng tử phải tỷ lệ thuận với miền biên độ rộng. Để đạt được điều này, nén – dãn được thực hiện theo đặc tính Logarit, sử dụng đặc tính Logarit, tạp âm lượng tử ở mức năng lượng tín hiệu thấp được giảm nhỏ đến mức mong muốn và S/N duy trì không đổi trên khoảng rộng năng lượng tín hiệu. 6. Ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM): (Time Division Multiplexing). Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo thời gian được dùng để ghép kênh cho tín hiệu PCM. Ghép kênh phân chia theo thời gian gọi tắt là TDM. Trong TDM, các tín hiệu PCM của hai hoặc nhiều kênh được xem nhau về thời gian để được truyền trên đường truyền chung. Vì tần số lấy mẫu đối với tín hiệu tiếng nói là 8kHz, do vậy các mẫu của một tín hiệu phải được truyền di 1/8000 giây, tức là 125ms một lần. Như vậy, thực hiện ghép kênh phân chia theo thời gian của các tín hiệu PCM bằng cách truyền các mẫu của các kênh, kênh nọ sau kênh kia, trong khoảng thời gian 125ms, như hình 8. Kênh 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1/8000s = 125ms Hình 8: Ghép kênh phân chia theo thời Hình 9 mô tả sự ghép kênh phân chia theo thời gian của tín hiệu 3 kênh. Trong hình, tín hiệu tiếng nói của kênh 1 được lấy mẫu ở thời điểm t1,t2, khoảng thời gian giữa t1 và t2 là 125ms bằng cách lấy mẫu tín hiệu tiếng nói của các kênh 2 và 3 vào những thời điểm khác nhau chút ít trong khoảng t1 và t2 và bằng cách tổ hợp những mẫu này với mẫu của kênh 1 theo thang thời gian, ta có thể thực hiện ghép kênh TDM các mẫu của 3 kênh mà không chồng lên nhau. Bằng cách lặp lại quá trình này theo chu kỳ 125ms, các mẫu của 3 kênh sẽ lần lượt được phát đi trên kênh truyền dẫn chung. Tại đây, lấy mẫu và ghép kênh TDM cho tất cả các tín hiệu tiếng nói được thực hiện đồng thời. 125ms Kênh 1 t 125ms t1 t2 t Kênh 2 125ms Kênh 3 t 1 2 3 1 2 3 1 2 t Kênh Tín hiệu PAM - TDM ơ Hình 9: Ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM) Trong cấu trúc đa khung của PCM 30/32, một khung PCM 30/32 gồm 32 khe thời gian, mỗi khe thời gian gồm 8 bit, vì vậy tốc độ đường truyền của PCM 30/32 là 2,048Mbit/s và khe thời gian TS 10 của cấu trúc đa khung được sử dụng cho đồng bộ khung, khe thời gian TS 16 được dùng để báo hiệu cho 30 kênh thông tin, các khe thời gian TS1¸ TS 15, TS 17 ¸TS 31 được sử dụng để chứa thông tin. 7. Nhóm ghép kênh cơ sở PCM Thông qua ghép TDm, các kênh điện thoại được kết hợp lại để tạo ra một tập hợp gồm 24 kênh (ghép kênh theo kiểu Bắc Mỹ) hoặc 30 (ghép kênh theo kiểu Châu Âu). Tập hợp này gọi là khung, chiều dài khung là 125ms * Ghép kênh PCM – 30 Ghép kênh PCm – 30 ghép từ 16 khung tạo thành một đa khung, mỗi khung gồm có 32 kênh ghép (TS0 ®TS31). Số bit trên một khung là 32 x 8 = 256 bit. Trong đó: TS0 : Dùng làm tín hiệu đồng bộ khung TS16 : Dùng để đồng bộ và báo hiệu đa khung TS1 ® TS15 và TS17 ® TS31 : dùng cho tín hiệu thoại Tốc độ bit là 8KHz x 8bit = 64Kb/s PCM Một đa khung ghép gồm 16 khung: 16 x 125ms = 2ms. 125mS 3.9mS TS0 Một khung 125ms TS16 TS 1®TS15 TS 17®TS31 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 … 16 … 30 31 X 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 X 0 X X 1 2 3 4 5 6 7 8 Tín hiệu đồng bộ khung Đồng bộ và báo hiệu đã khung ghép Các khe thời gian dành cho các kênh thoại Hình 10: Cấu hình khung của nhóm sơ cấp theo kiểu CHƯƠNG II KỸ THUẬT CHUYỂN MẠCH SỐ I. GIỚI THIỆU VỀ TỔNG ĐÀI SỐ: Về mặt cơ bản tổng đài số gồm có mạng chuyển mạch, hệ thống báo hiệu và bộ điều khiển. Tổng đài số đấu nối các thông tin số (đã được mã hoá nhị phân dạng “0” và “1”) từ các mạch vào đến mạch ra (Hình vẽ : 11) Trường chuyển mạch sử dụng trong các tổng đài điện tử số SPC (Stored Program Controled) là trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số hoặc trường chuyển mạch kết hợp giữa trường chuyển mạch thời gian kỹ thuật số với trường chuyển mạch không gian kỹ thuật số như: T – S, T – S – T, … trường chuyển mạch trong tổng đài có nhiệm vụ trao đổi vị trí khe thời gian giữa luồng cao đầu vào với luồng cao đầu ra xác định trước của trường chuyển mạch dưới sự điều khiển của bộ điều khiển. Có các bộ vi xử lý giống như các máy tính để điều khiển việc hoạt động của tổng đài. Tất cả các chức năng điều khiển được đặc trưng bởi các lệnh đã ghi sẵn trong các bộ nhớ của các bộ vi xử lý đó. Các số liệu trực thuộc tổng đài như số liệu về thuê bao, các bản phiên dịch địa chỉ, các thông tin về tạo tưyến, tính cước, thống kê,… cũng được ghi sẵn trong các bộ nhớ số liệu, qua mỗi bước xử lý cuộc gọi sẽ nhận được một sự quyết định tương ứng với loại nghiệp vụ, số liệu đã ghi sẵn để đưa tới thiết bị xử lý nghiệp vụ đó. Ngày nay các tổng đài đã được mudul hoá do đó có thể thêm hoặc bớt các chức năng một cách dễ dàng để phù hợp với các dịch vụ thông tin ngày càng đa dạng. Hệ thống chuyển mạch Giao tiếp 10001101 Giao tiếp thuê bao 10001101 Các đường thuê trung kế Báo hiệu thuê bao Báo hiệu thuê bao Hệ thống điều khiển (SPC) Các đường bao ơ Hình 11: Sơ đồ tổng quát của một tổng đài I. ĐẶC ĐIỂM CHUYỂN MẠCH SỐ Hệ thống chuyển mạch số là hệ thống chuyển mạch trong đó tín hiệu truyền dẫn qua đường chuyển mạch ở dạng số (tín hiệu PCI). Tín hiệu này có thể mang thông tin tiếng nói hay tín hiệu. Nhiều tín hiệu số của các kênh tiếng nói được ghép theo thời gian vào đường truyền dẫn chung khi truyền qua hệ thống mạch. Để thực hiện chuyển cho các cuộc gọi đòi hỏi phải sắp xếp các tín hiệu số từ một khe thời gian ở một tuyến truyền dẫn PCM sang cùng một khe thời gian của một tuyến PCM khác. Các mẫu PCM xuất hiện ở khe thời gian số 6 (Ts16: Timlot 6) của tuyến dẫn vào PCM cần chuyển sang khe thời gian (Ts 10) của tuyến dẫn ra PCM (qua bộ chuyển mạch số). II. NGUYÊN LÝ CHUYỂN MẠCH SỐ Hệ thống chuyển mạch số là hệ thống chuyển mạch trong đó tín hiệu truyền dẫn qua môi trường chuyển mạch là tín hiệu đã được số hoá. Tín hiệu này có thể mang thông tin là âm thanh, hình ảnh, số liệu….. để thực hiện việc chuyển mạch cho các cuộc gọi đòi hỏi phải sắp xếp các tín hiệu số từ một khe thời gian ở một bộ ghép hay một tuyến PCM này sang một bộ ghép hay một tuyến PCM khác (hình vẽ) Bộ chuyển mạch số TS4 ơ PCM0 PCM0 PCM1 PCM1 PCM2 TS8 PCM2 PCMm ơ ơ PCMm Hình 11: Trường chuyển mạch sử dụng trong các tổng đài điện tử số SPC được cấu tạo nên từ trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số T hoặc là trường chuyển mạch kết hợp giữa chuyển mạch thời gian số và chuyển mạch không gian số như: T- S, S – T, S – T – S,… Tại chuyển mạch không gian số, khe thời gian của các tuyến PCM vào và ra khác nhau được trao đổi tương ứng với nhau, tức là không có sự thay đổi về mặt thời gian xuất hiện của các khe thời gian, vì không có sự chậm trễ truyền dẫn tín hiệu khi thực hiện chuyển mạch từ một khe thời gian của một tuyến PCM này tới cùng một khe thời gian của một tuyến PCM khác. Tại chuyển mạch thời gian số thì quá trình chuyển mạch thực hiện trao đổi vị trí khe thời gian từ một tuyến PCM vào đến một khe thời gian bất kỳ của tuyến PCM ra. Ở chuyển mạch thời gian xuất hiện thời gian trễ khi thực hiện chuyển mạch do quá trình trao đổi khe thời gian. Để khắc phục hiện tượng này, người ta dùng bộ chuyển mạch ghép T–S – T, S – T – S, T– S – S– T,… 1. Trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số T (Time Switch): * Cấu tạo chung: điều khiển Bộ đếm khe thời gian điều khiển từ CPU SM: Speech Memory CM: Con trol Memory SM TAB Số liệu ra TSA N PCM 30/32 Số liệu vào Tuyến nối TSA --->TSB 0 0 S ơ Hình 12: Cấu trúc trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số Chuyển mạch thời gian tín hiệu số hiện được coi là thành phần cơ bản và quan trọng của trường chuyển mạch trong hệ thống chuyển mạch số. Trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số gồm hai vi mạch nhớ RAM (Random Access Memory): RAM tin (SM) và RAM địa chỉ (CM): Ram tin có chức năng để lưu trữ tạm thời các thông tin thoại, số lượng ngăn nhớ (N) của Ram tin bằng số khe thời gian của tuyến PCM đầu vào (với tuyến PCM sơ cấp là 32 khe thời gian). Số lượng ô nhớ trong một ngăn nhớ của RAM tin bằng số bit của một kênh thoại (một khe thời gian tín hiệu số). RAM địa chỉ thực hiện lưu trữ các thông tin địa chỉ về các ngăn của RAM tin phục vụ cho mục đích Ghi vào được Đọc ra tại RAM tin (quá trình Ghi vào hoặc Đọc ra tại RAM tin phụ thuộc vào phương pháp điều khiển trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số). Số lượng ngăn nhớ tại RAM địa chỉ bằng 2n trong đó n là số ô nhớ của một ngăn nhớ, và bằng số ngăn nhớ tại RAM tin. Ngoài ra, cấu túc của chuyển mạch thời gian tín hiệu số còn có bộ đếm khe thời gian (Time Slot Counter) để đế số khe thời gian tín hiệu số. Hiện nay có hai phương pháp điều khiển trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số: phương pháp điều khiển đầu vào, và phương pháp điều khiển đầu ra. Hai phương thức điều khiển này khác nhau về nguyên lý điều khiển để thực hiện đấu nối. Quá trình ghi thông tin vào của chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào có sự điều khiển còn của chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra quá trình này laịi được thực hiện tuần tự. Quá trình đọc thông tin ra của SM của chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào được đọc tuần tự, chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra thì có điều khiển sự đọc ra của SM. * Phương pháp điều khiển đầu vào (Ghi có điều khiển - đọc tuần tự RWSR): Khi nhận được yêu cầu thiết lập tuyến nối giữa một đầu vào với một đầu ra, ví dụ giữa TS 2 với TS7, bộ điều khiển trung tâm thực hiện: + Ghi thông tin địa chỉ vào RAM địa chỉ: Tại ngăn nhớ số 2 của RAM địa chỉ, bộ điều khiển trung tâm ghi thông tin địa chỉ là 7 (địa chỉ của ngăn nhớ số 7 của RAM tin). + Quá trình Ghi thông tin thoại vào RAM tin: Quá trình Ghi thông tin thoại vào RAM tin chịu sự điều khiển của điều khiển trung tâm, cụ thể là điều khiển trung tâm sẽ đọc lần lượt RAM địa chỉ (đồng bộ với tuyến PCM đầu vào). Vì vậy tại thời điểm khe thời gian đầu vào TS2, điều khiển trung tâm đọc đến ngăn nhớ số 2 nhận được thông tin là 7. Thông tin này được điều khiển trung tâm sử dụng để điều khiển việc Ghi vào RAM tin, vì vậy tại ngăn nhớ số 7 của RAM tin sẽ được điều khiển để ghi thông tin thoại tại thời điểm TS2. + Quá trình đọc thông tin thoại tử RAM tin: Điều khiển trung tâm điều khiển việc đọc thông tin thoại từ RAM tin là lần lượg (đồng bộ với tuyến PCM đầu ra), tức là tại thời điểm của khe thời gian TS1, RAM tin được đọc tại ngăn nhớ số 1, tại thời điểm TS2, RAM tin được đọc tại ngăn nhớ số 2. Đến thời điểm của khe thời gian TS7, điều khiển trung tâm sẽ đọc đến ngăn nhớ số 7 của RAM tin và nhận được nội dung thông tin thoại của khe thời gian TS2 đầu vào trước đó. Như vậy, tại đầu ra của trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số, tại thời điểm TS 7 có nội dung thông tin thoại của TS2 đầu vào. Ta nói rằng đã thực hiện được việc thiết lập tuyến nối giữa TS2 với TS7. Quá trình thiết lập tuyến nối giữa TS2 với TS7 theo phương thức điều khiển đầu vào được mô tả như hình vẽ. + Để thiết lập được tuyến đàm thoại thì tuyến nối giữa TS7 với TS2 cũng phải được thiết lập. Quá trình thiết lập tuyến nối giữa TS 7 với TS2 tương tự như trường hợp trên, chỉ khác là chỉ số TS2, TS7 có thay đổi. điều khiển từ CPU 31 Tuyến nối TSA --->TSB 0 điều khiển Bộ đếm khe thời gian (0 - 31) SM TA7 Số liệu ra TS2 Số liệu vào 0 2 31 7 Hình 12: Chuyển mạch thời gian số điều khiển đầu ra. * Phương pháp điều khiển đầu ra: (Ghi tuần tự - Đọc có điều khiển: SWRR) Khi nhận được yêu cầu thiết lập tuyến nối giữa một đầu vào với một đầu ra, ví dụ giữa TS2 với TS7, bộ điều khiển trung tâm thực hiện: + Ghi thông tin địa chỉ vào RAM địa chỉ (CM): Tại ngăn nhớ số 7 của RAM địa chỉ, bộ điều khiển trung tâm sẽ ghi thông tin địa chỉ là 2 (địa chỉ của ngăn nhớ số 2). + Quá trình ghi thông tin thoại vào RAM tin (SM): Quá trình ghi thông tin thoại vào RAM tin chịu sự điều khoản của điều khiển trung tâm, cụ thể là điều khiển trung tâm sẽ ghi lần lượt RAM tin (đồng bộ với tuyến PCM đầu vào). Vì vậy tại thời điểm của khe thời gian đầu vào TS 2, việc ghi vào RAM tin được thực hiện tại ngăn nhớ số 2 của RAM tin. +Quá trình đọc thông tin thoại tự RAM tin: Điều khiển trung tâm điều khiển việc đọc thông tin thoại từ RAM tin (đồng bộ với tuyến PCM đầu ra). Đến thời điểm của khe thời gian TS7, điều khiển trung tâm đọc đến ngăn nhớ số 7 của RAM địa chỉ và nhận được nội dung thông tin địa chỉ là 2. Với thông tin này điều khiển trung tâm sẽ điều khiển việc Đọc ngăn nhớ số 2 của RAM tin. Như vậy tại đầu ra của trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số, tại thời điểm TS7 có nội dung thông tin thoại của TS2 đầu vào. Ta nói rằng đã thiết lập tuyến nối giữa TS2 đầu vào với TS7 đầu ra. Quá trình thiết lập tuyến nối đó được mô tả như hình vẽ của phương pháp điều khiển đầu vào. SM (32) Clock extact Số liệu ra Số liệu vào SELECTOR SM (32) SELECTOR Bộ đếm khe thời gian Từ điều khiển tổng đai Địa chỉ Địa chỉ đọc Số liệu vào Số liệu vào Đ/C ghi 1 ơ Đ/C đọc Hình 13: Trường chuyển mạch * Nhận xét về trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số: Với cấu trúc và nguyên lý hoạt động của trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số như trình bày ở trên, chúng ta thấy trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số hoàn toàn có khả năng thiết lập được tuyến nối giữa một đầu vào bất kỳ với một đầu ra bất kỳ. Chúng ta cũng thấy để hoàn thành một tuyến nối, bộ vi xử lý (mP) phải thực hiện hai chu trình là Ghi - Đọc tại RAM tin. Để phân giải khoảng thời gian cần thiết cho chu trình Ghi và Đọc, trong khoảng thời gian tồn tại của một khe thời gian (ví dụ 3,8ms/TS), mP sẽ chia làm hai nửa thời gian, 1/2 TS được dành cho Ghi, 1/2 TS còn lại dành cho đọc (trong khoảng thời gian của một khe thời gian, quá trình Ghi và Đọc hoàn toàn ở những ngăn nhớ khác nhau của RAM tin). Chính khoảng thời gian cần thiết để thực hiện chu trình Ghi và Đọc (1TS) xác định thời gian chuyển mạch cho một tuyến nối của trường chuyển mạch. Vì vậy khi số khe thời gian của tuyến PCM đầu vào càng lớn, thì thời gian chuyển mạch dành cho một tuyến nối phải càng nhỏ, nói cách khác, tốc độ chuyển mạch đòi hỏi phải càng lớn. Điều này ảnh hưởng đến tốc độ làm việc của RAM chuyển mạch (Time Access). Do đó không thể tăng quá lớn số khe thời gian được đấu nối tới trường chuyển mạch. 2. Trường chuyển mạch không gian tín hiệu số (S): Trường chuyển mạch không gian tín hiệu số là trường chuyển mạch có khả năng thay đổi được về mặt không gian (vị trí vật lý) của một tín hiệu số (khe thời gian tín hiệu số) từ vị trí này sang vị trí khác (từ đường PCM này sang đường PCM khác) mà không làm thay đổi thời điểm xuất hiện của tín hiệu số đó (chỉ số TS không đổi). * Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của trường chuyển mạch không gian tín hiệu số: Trường chuyển mạch không gian là một ma trận các mạch Logic AND gồm M hàng, N cột (M có thể bằng N). Với mỗi hàng, cột là các chỉ số đường PCM đầu Vào/Ra tương ứng. Các mạch Logic AND chịu sự điều khiển của bộ nhớ CMi tương ứng với mỗi cột (nếu điều khiển theo cột), hoặc với mỗi hàng (nếu điều khiển theo hàng) của ma trận. Số lượng ngăn nhớ của bộ nhớ điều khiển bằng số khe thời gian của đường PCM. Mỗi ngăn nhớ của một bộ nhớ điều khiển được sử dụng để ghi các thông tin địa chỉ của các tiếp điểm chuyển mạch AND. Bộ điều khiển chuyển mạch thực hiện điều khiển quá trình Ghi vào ngăn nhớ của CM các thông tin địa chỉ cần thiết cho quá trình thiết lập tuyến nối. Quá trình đọc từ CM được thực hiện đồng bộ với tuyến PCM( thời điểm TS1 đọc ngăn nhớ 1, thời điểm TS 2 đọc ngăn nhớ 2,…) Trường chuyển mạch không gian tín hiệu số hoạt động theo phương thức chia thời gian, nghĩa là trên cùng một phần tử AND, ở khe thời gian này dùng để chuyển mạch cho một cuộc kết nối, tại khe thời gian khác nó lại phục vụ cho cuộc kết nối khác, quá trình đó được lặp lại sau mỗi khung PCM đến khi kết thúc cuộc kết nối. Điều khiển đầu nối qua trường chuyển mạch không gian tín hiệu số: Ví dụ: Cần thiết lập tuyến nối từ tuyến PCM 2 đầu vào đến tuyến PCM3 đầu ra của trường chuyển mạch không gian tín hiệu số điều khiển theo cột, bộ điều khiển CM3 thực hiện đọc lần lượt các ngăn nhớ của bộ nhớ điều khiển đấu nối đồng bộ với tuyến PCM. Đến thời điểm của khe thời gian TS2, bộ điều khiển đọc đến ngăn nhớ số 2 của CM3 nhận được thông tin địa chỉ là 2 – 3, nhờ thông tin này mà bộ điều khiển đấu nối sẽ đưa xung điều khiển để mở tiếp điểm chuyển mạch AND 2- 3. Vì vậy tại đường PCM ra vào thời đi đó (TS2) có nội dung thông tin thoại của TS2/PCM2 đầu vào. Ta nói rằng đã thiết lập được tuyến nối qua trường chuyển mạch không gian tín hiệu số, các thời điểm của các khe thời gian khác, tiếp điểm chuyển mạch AND 2 –3 được điều khiển Đóng/Mở cho các tuyến nối khác. Khi cần giải phóng tuyến nối đó, bộ điều khiển đầu nối chỉ cần xoá đi nội dung thông tin địa chỉ tại ngăn nhớ 2 của CM 3 tương ứng. Nguyên lý hoạt động Động tác của một tiếp điểm chuyển mạch sẽ đấu nối một kênh bất kỳ của một tuyến PCM vào tới cùng kênh của tuyến PCM ra trong khoảng thời gian của một khe thời gian. Khe thời gian này xuất hiện mỗi khung một lần. Trong khoảng thời ._.gian của các khe thời gian khác, cùng một tiếp điểm có thể được dùng để đấu nối cho các kênh khác. Tiếp thông hoàn toàn giữa các tuyến PCM vào và PCM ra trong khoảng mỗi khe thời gian. Ở sơ đồ hình 18: mỗi cột tiếp điểm được gắn vào một cột nhớ điều khiển. Các ngăn nhớ của bộ nhớ điều khiển lưu giữ địa chỉ của các tiếp điểm chuyển mạch. Mỗi tiếp điểm chuyển mạch được gắn một tổ hợp mã địa chỉ nhị phân duy nhất để đảm bảo chỉ một tiếp điểm trong mỗi cột được thông mạch trong khoảng một khe thời gian. Mỗi từ mã địa chỉ được đọc ra từ bộ nhớ điều khiển trong khoảng khe thời gian tương ứng của nó, nội dung của từ mã được chuyển đi theo tuyến BUS địa chỉ (sau khi giải mã) trong khoảng mỗi khe thời gian và vì vậy mà tiếp điểm có địa chỉ tương ứng thao tác chỉ trong khoảng thời gian đó, ở các khung kế tiếp nhau tiếp điểm lại động tác một lần. Các cột nhớ của bộ nhớ điều khiển được ghép song song với nhau, mỗi cột điều khiển đấu nối cho một cột tiếp điểm. Trong trường hợp một khe thời gian bị chiếm, cột nhớ điều khiển sẽ nhảy sang đọc địa chỉ tiếp điểm theo ở ngăn nhớ kế tiếp, lệnh điều khiển mới điều khiển một tiếp điểm khác nối thông cho cuộc gọi khác. Để giải phóng tuyến nối, bộ điều khiển trung tâm xoá nội dung địa chỉ ghi ở ngăn nhớ điều khiển tương ứng với khe thời gian dành cho tuyến nối. Tiếp điểm chuyển mạch tương ứng không nhận được lệnh mở nữa, tuyến nối bị cắt. Y0 Y1 Ym X0 X1 X2 00 : 31 CM0 CM1 CMn BUS địa chỉ Các cột nhớ điều khiển nối mạch Các tuyến dẫn PCM vào : Các tuyến dẫn PCM ra ơ Hình 14: Chuyển mạch không gian điều khiển theo cột sử dụng tiếp điểm chuyển mạch là cổng các logic “AND” * Nhận xét Trường chuyển mạch không gian tín hiệu số chỉ cho phép thiết lập tuyến nối về mặt không gian, còn về thời gian là không thay đổi, vì vậy không thể chỉ sử dụng duy nhất trường chuyển mạch không gian tín hiệu số để xây dựng trường chuyển mạch cho tổng đài điện tử số SPC. Trường chuyển mạch không gian tín hiệu số có khả năng xảy ra tắc nghẽn nội bộ (tổn thất nội bộ) do khi có hai đầu vào trên hai đường PCM khác nhau cùng nối tới một đầu ra là không thể thực hiện được (trong cùng một thời điểm TS). Thời gian thiết lập tuyến nối qua trường chuyển mạch bị hạn chế do việc sử dụng mạch Logic AND. * Sự khác nhau và giống nhau giữa chuyển mạch không gian và thời gian: Ở chuyển mạch thời gian thì quá trình chuyển mạch là trao đổi vị trí khe thời gian từ tuyến PCM đầu vào tới tuyến PCM ra của bộ chuyển mạch. Rõ ràng trường hợp này xuất hiện thời gian trễ khi thực hiện chuyển mạch. Những trễ này cộng với trễ truyền dẫn sẽ gây ảnh hưởng bất lợi tới đặc tính tiếng dội của kết nối. Số lượng các khe thời gian đầu vào ảnh hưởng tới tốc độ làm việc của bộ điều khiển chuyển mạch. Chuyển mạch không gian không có sự chậm trễ truyền dẫn cho mẫu tín hiệu khi chuyển mạch (không làm thay đổi thời điểm xuất hiện của tín hiệu). Nhưng chuyển mạch không gian có khả năng tắc nghẽn nội bộ do trong cùng một thời điểm của một khe thời gian có nhiều hơn một đầu vào cùng đấu nối với một đầu ra là không được. Không thể chỉ sử dụng chuyển mạch không gian để xây dựng khối chuyển mạch cho tổng đài điện tử số. Kích thước của bộ chuyển mạch không gian cũng tăng lên khi dung lượng lớn. Khác với chuyển mạch thời gian chuyển mạch không gian sẽ không thể thực hiện đấu nối giữa các thuê bao nếu chỉ có một mình nó. Vì vậy nó phải kết hợp với chuyển mạch thời gian. 3. Trường chuyển mạch kết hợp Để khắc phục những nhược điểm của trường chuyển mạch thời gian tín hiệu số, trường chuyển mạch không gian tín hiệu số và đồng thời cũng để tăng dung lượng trường chuyển mạch. Người ta xây dựng trường chuyển mạch số kết hợp như: T – S, S - T, T- S- T… * Trường chuyển mạch kết hợp T - S: * Sơ đồ khối S (N xN) T T T 2 1 N Các bộ chuyển mạch thời gian tín hiệu số Hình 15: Sơ đồ khối chuyển mạch ghép T-S * Xét trường chuyển mạch ghép mà trong đó trường chuyển mạch không gian tín hiệu số có 3 đầu và 3 đầu ra, và quá trình thiết lập tuyến nối giữa đầu vào là TS8/A1 với đầu ra là TS43/B1. Để thiết lập được tuyến nối này, trước hết ta phải xác định được phương pháp điều khiển cho trường chuyển mạch thời gian và xác định tiếp điểm chuyển mạch không gian cần thực hiện Đóng/Mở cho cuộc kết nối. Tại trưởng chuyển mạch thời gian tín hiệu số T, phương pháp điều khiển trường chuyển mạch là phương pháp điều khiển đầu ra (SWRR). Tại trường chuyển mạch không gian tín hiệu số, phương thức điều khiển là phương thức điều khiển theo cột, tiếp điểm chuyển mạch 1/A1 cần phải được điều khiển đóng trong thời điểm khe thời gian TS43. TS8 TS43 CM - A1 CM – A2 SM – A2 CM – A2 SM – A3 CM – B2 CM – B3 TS43 CM – B1 43 Chuyển mạch không gian tín hiệu số B1 B2 Các bộ chuyển mạch thời gian số B3 2 2 2 1 1 1 3 3 3 Hình 16: Cấu trúc của chuyển mạch ghép Quá trình thiết lập tuyến nối qua chuyển mạch ghép T –S được thực hiện như sau: + Ghi thông tin địa chỉ cần thiết vào các bộ nhớ điều khiển CM: Tại ngăn nhớ số 43 của CM – A1 bộ điều khiển ghi thông tin là 8 (địa chỉ ngăn nhớ số 8 của RAM tin). Tại ngăn nhớ số 43 của CM – B1 bộ điều khiển ghi thông tin địa chỉ là 1 (địa chỉ tiếp điểm số 1 của B1). + Ghi thông tin thoại vào bộ nhớ tin SM: Việc ghi thông tin thoại vào bộ nhớ tin được thực hiện đồng bộ với tuyến PCM đầu vào, vì vậy tại thời điểm của khe thời gian tín hiệu số TS8 nội dung thông tin thoại đó sẽ được ghi vào ngăn nhớ số 8 của SM – A1. + Đọc thông tin thoại từ bộ nhớ tin SM và điều khiển đấu nối qua trường chuyển mạch không gian: Bộ điều khiển chuyển mạch đọc lần lượt các ngăn nhớ của bộ nhớ điều khiển CM – A1 (đồng bộ với tuyến PCM đầu ra). Đến thời điểm của khe thời gian 43, bộ điều khiển đọc đến ngăn nhớ số 43 thu được thông tin địa chỉ là 8, từ thông tin này bộ điều khiển sẽ đọc tại ngănm nhớ số 8 của bộ nhớ tin SM – A1. Như vậy, tại đầu ra của bộ nhớ tin SM – A1 vào thời điểm của khe thời gian TS43 ta có nội dung thông tin thoại của khe thời gian TS8 đầu vào. Cũng tại thời điểm khe thời gian TS43, ở trương chuyển mạch không gian tín hiệu số S, bộ điều khiển đọc đến ngăn nhớ số 43 của CM – B1 nhận được thông tin là 1, nhờ thông tin địa chỉ này mà bộ điều khiển sẽ đưa tín hiệu điều khiển tiếp điểm chuyển mạch 1 đóng. Vì vậy, tại đầu ra B1 của chuyển mạch không gian tín hiệu số vào thời điểm TS43 chúng ta có nội dung thông tin thoại TS8 của đầu vào A1. Ta nói rằng đã thực hiện được tuyến nối TS8 – A1 với TS 43 – B1. * Nhận xét: Qua phân tích trường chuyển mạch ghép T – S trên, ta thấy rằng dung lượng của trường chuyển mạch có tăng lên đáng kể, nhưng trường chuyển mạch ghép T – S vẫn xảy ra tổn thất nội, cụ thể: Nếu tại đầu vào TS8 – A1 đã có nhu cầu thiết lập tuyến nối với TS43 – B1 thì cũng vào thời điểm đó không thể thiết lập được tuyến nối giữa TS12 – A2 hoặc TS7 – A3 tới TS43 – B1 mặc dù các khe thời gian còn lại vẫn rỗi, bởi vì vào thời điểm đó tiếp điểm 1/hàng 1 đã đóng thì các tiếp điểm cùng hàng không thể đóng vào thời điểm TS43 được nữa. Để khắc phục hiện tượng tổn thất nội, người ta cần trang bị thêm tầng chuyển mạch T hoặc S nữa. Chúng ta sẽ có cấu trúc chuyển mạch ghép như: T – S – T, S-T-S, T-S-S-T, … trong thực tế trường chuyển mạch T- S – T là được dùng phổ biến nhất và được dùng nhiều trong tổng đài số hiện nay. * Trường chuyển mạch kết hợp T – S – T: Ta xét trường chuyển mạch kết hợp gồm ba tuyến PCM đầu vào là: A1, A2, A3, và ba tuyến PCM đầu ra: C1, C2, C3. Trường chuyển mạch này có ba tầng chuyển mạch, tầng chuyển mạch thời gian tín hiệu số đầu vào, tầng chuyển mạch không gian tín hiệu số và tầng chuyển mạch thời gian tín hiệu số đầu ra (hình vẽ). Trong đó tầng chuyển mạch thời gian tín hiệu số đầu vào gồm các bộ nhớ tin và địa chỉ: SM – A1, CM – A1; SM – A2, CM – A2,SM – A3,CM – A3. Phương pháp điều khiển chuyển mạch thời gian tín hiệu số đầu vào là phương pháp điều khiển đầu ra (SWRR). Tầng chuyển mạch không gian tín hiệu số là một ma trận chuyển mạch 3 x 3, có ba bộ nhớ điều khiển đấu nối: CM – B1, CM – B2, CM- B3. Tầng chuyển mạch thời gian tín hiệu số đầu ra gồm các bộ nhớ tin và địa chỉ: SM – C1, CM – C1, SM – C2, CM – C2, SM – C3, CM – C3. Phương pháp điều khiển tầng chuyển mạch này là phương pháp điều khiển đầu vào (RWSR). SM - C1 SM - C2 SM - C3 CM - C2 CM - C3 CM - B3 CM - B2 CM - B1 124 SM - A3 CM - A3 SM - A1 SM - A1 TS 124 TS 45 Các bộ chuyển mạch thời gian số đầu vào Các bộ chuyển mạch thời gian số đầu ra Trường chuyển mạch không gian số Hình 17:Trường chuyển mạch ghép không gian – thời gian – không gian (T– S - T) * Nguyên lý hoạt động của trường chuyển mạch ghép T - S- T: Giả sử cần thiết lập tuyến nối giữa TS10 – A2 với TS 45 – C1, Quá trình điều khiển chuyển mạch được thực hiện như sau: Để ghi được các thông tin địa chỉ vào các bộ nhớ điều khiển, trước hết bộ điều khiển chuyển mạch phải tiìm chọn được một khe thời gian trung gian rỗi trên đường PCM trung gian giữa chuyển mạch T đầu vào với chuyển mạch S và giữa chuyển mạch S với chuyển mạch T đầu ra. Giả sử bộ điều khiển chuyển mạch đã xác định được khe thời gian trung gian rỗi TS124 trên đường PCM trung gian, bộ điều khiển trung tâm sẽ thực hiện: + Ghi các thông tin địa chỉ cần thiết vào các bộ nhớ điều khiển CM. - Tại bộ nhớ điều khiển CM – A2, bộ điều khiển thực hiện ghi vào ngăn nhớ 124 nội dung thông tin địa chỉ ngăn nhớ số 10 của bộ nhớ tin SM – A2. - Tại bộ nhớ điều khiển CM- B1, bộ điều khiển thực hiện ghi vào ngăn nhớ số 124 nội dung thông tin địa chỉ của tiếp điểm chuyển mạch số 2/hàng1 (tiếp điểm chuyển mạch cần đống vào thời điểm TS124). - Tại bộ nhớ điều khiển CM – C1, bộ điều khiển thực hiện ghi vào ngăn nhớ số 124 nội dung thông tin địa chỉ của ngăn nhớ số 45 của bộ nhớ tin SM – C1. + Ghi thông tin thoại vào bộ nhớ tin SM – A2. Quá trình ghi thông tin thoại vào bộ nhớ tin được thực hiện lần lượt (đồng bộ với tuyến PCM đầu vào), đến thời điểm của khe thời gian TS10, tại bộ nhớ tin SM – A2, bộ điều khiển sẽ thực hiện ghi thông tin thoại vào ngăn nhớ số 10. + Đọc thông tin thoại từ bộ nhớ tin SM – A2 và điều khiển đấu nối qua trường chuyển mạch không gian, ghi thông tin thoại vào SM – C1. Bộ điều khiển chuyển mạch đọc lần lượt các ngăn nhớ của bộ nhớ điều khiển CM – A2 (đồng bộ với tuyến PCM đầu vào). Đến thời điểm của khe thời gian trung gian TS124 bộ điều khiển đọc đến ngăn nhớ số 124 thu nhận được thông tin địa chỉ ngăn nhớ số 10 của bộ nhớ tin SM – A2. Từ thông tin địa chỉ này bộ điều khiển sẽ đọc tại ngăn nhớ số 10 của bộ nhớ tin SM – A2. Như vậy tại đầu ra của bộ nhớ tin SM – A2, vào thời điểm khe thời gian TS 124 có nội dung thông tin thoại của khe thời gian TS10 đầu vào SM – A2. Đồng thời cũng vào thời điểm khe thời gian TS124 đó, tại trường chuyển mạch không gian tín hiệu số S bộ điều khiển đọc đến ngăn nhớ số 124 của CM – B1 nhận được thông tin địa chỉ của tiếp điểm số 2/hàng1, nhờ thông tin địa chỉ này bộ điều khiển đưa tín hiệu điều khiển tiếp điểm chuyển mạch 2/hàng1. Đóng lại, vì vậy tại đầu ra của chyển mạch không gian tín hiệu số S vào thời điểm khe thời gian TS 124 chúng ta có nội dung thông tin thoại của khe thời gian TS10 của đầu vào A2. Như vậy, tuyến nối giữa TS10- A2 với TS 124 – B1 đã được thiết lập. Vì phong phú điều khiển của chuyển mạch thời gian tín hiệu số đầu ra là phương pháp điều khiển đầu vào, tức là Ghi có điều khiển, đọc tuần tự (RWSR), cho nên cũng vào thời điểm khe thời gian trung gian TS124, tại trường chuyển mạch thời gian tín hiệu ra đầu ra, bộ điều khiển đọc lần lượt các ngăn nhớ của CM – C1, đến ngăn nhớ TS124 thu được thông tin địa chỉ ngăn nhớ số 45 của SM – C1, từ thông tin này mà bộ điều khiển sẽ ghi thông tin thoại vào ngăn nhớ số 45 của bộ nhớ tin SM – C1. Để tạo được tuyến nối cần thiết giữa TS124 – B1 với TS45 – C1, bộ điều khiển Đọc lần lượt các ngăn nhớ của SM – C1, đến thời điểm của khe thời gian đầu ra TS 45 bộ điều khiẻn chuyển mạch sẽ đọc tại ngăn nhớ số 45 và đưa ra đường PCM nội dung thông tin thoại của đầu vào TS 10 – A2. Qua phân tích sự hoạt động của trường chuyển mạch ghép T-S- T như trên chúng ta thấy rằng với số khe thời gian đầu vào bằng số khe thời gian trung gian và bằng số khe thời gian đầu ra, hệ thống điều khiển luôn tìm được một tuyến nối rỗi thích hợp cho các cuộc gọi qua trường chuyển mạch đó. Ta có thể nói rằng trường chuyển mạch ghép T-S-T là trường chuyển mạch không tổn thất (Non - Blocking), cấu trúc trường chuyển mạch ghép T-S-T hiện nay được sử dụng trong nhiều tổng đài số SPC. 5. Cấu trúc module và phát triển dung lượng: Hiện nay ở các tổng đài số, các khối chức năng (khối kết cuối thuê bao), khối chuyển mạch,… thường có cấu trúc module để thuận tiện cho quá trình phát triển dung lượng và các loại dịch vụ khác. Mỗi modul chuyển mạch thời gian thực hiện xử lý chuyển mạch cho 16 hoặc 32 tuyến truyền dẫn PCM cơ sở (PCM 30/32). Như vậy, mỗi modul có 512 hoặc 1024 khe thời gian 2 hướng, mỗi cặp khe thời gian được nối với 2 bộ nhớ tin SM. Nhờ đó mà ta có thể phát triển thêm dung lượng của tổng đài một cách dễ dàng bằng cách trang bị thêm các modul chuyển mạch. Trường hợp với tính chất modul của chuyển mạch thời gian thì tầng chuyển mạch không gian cũng có cấu trúc modul. Thông thường người ta xây dựng mỗi modul chuyển mạch không gian là một ma trận vuông 4 x phục vụ cho 4 modul chuyển mạch thời gian. Nếu muốn phát triển dung lượng lớn hơn, người ta sử dụng 4 modul chuyển mạch không gian để tạo thành một ma trận lớn hơn phối ghép với 64 modul chuyển mạch thời gian. Ta cũng có thể sử dụng 16 modul chuyển mạch không gian để phối ghép với 128 modul chuyển mạch thời gian, lúc này ta có bộ chuyển mạch ghép có dung lượng lớn với 128 x 512 = 65536 kênh thoại hai hướng. 6. Đồng bộ trong chuyển mạch số Một tổng đài số được đầu nối với các tổng đài số khác bằng các tuyến truyền dẫn số tạo thành các đường trung kế số. Cung cấp luồng trung kế số này chuyển mạch các tín hiệu số tại các bộ tập trung kế và bộ chuyển mạch số của tổng đài. Để thao tác được chính xác thì thiết bị chuyển mạch ở tổng đài phải hoạt động bằng tốc độ của các tín hiệu số từ các thiết bị khác tới, như vậy, các hệ thống làm việc đồng bộ với nhau, nhưng muốn các hệ thống làm việc chính xác để thực hiện trao đổi khe thời gian, xử lý báo hiệu, cảnh báo…. chúng còn phải đồng bộ về không gian, khung thời gian với các tổng đài số khác hoặc các hệ thống truyền dẫn số khác. Để phối hợp hai hệ thống ở một nút nào đó thì một trong hai hệ thống phải đóng vai trò nguồn chủ và nguồn kia phải tự điều chỉnh theo nguồn chủ đó. Khi một tuyến truyền dẫn số được đấu nối vào thiết bị chuyển mạch số, nguồn đồng bộ phải là nguồn chủ đạo còn hệ thống truyền dẫn phải làm việc theo nguồn này. Tuy vậy, khi hai tổng đài được đấu nối với nhau qua một tuyến truyền dẫn số thì chỉ một trong hai tổng đài sẽ điều khiển đồng bộ cho tuyến số, bất kỳ sự sai khác nào của các tốc độ đồng bộ của hai tổng đài sẽ dẫn tới sự phối hợp không chính xác giữa tuyến số và tổng đài kia, và xảy ra hiện tượng trượt mẫu xung, có thể là trượt xuống hoặc trượt lên. Trường hợp tốc độ dòng số trên tuyến truyền dẫn số có tốc độ lớn hơn tốc độo của thiết bị tổng đài thì sẽ xảy ra trường hợp tổ hợp Bit tin ở bộ nhớ chưa được chuyển đi khi tổ hợp Bit tin khác đã tới. Nếu tốc độ dòng số trên tuyến truyền dẫn nhỏ hơn tốc độ đồng bộ của thiết bị tổng đài thì sẽ xảy ra trường hợp các Bit của tổ hợp mã trong bộ nhớ đã chuyển đi hai lần rồi thì các tổ hợp khác mới tới. Cả hai trường hợp trên đều dẫn tới sự sai lệch trong quá trình truyền só liệu của tổng đài. Trong tổng đài điện tử số các nhịp số khác nhau như vậy chính là các khe thời gian, việc Đọc – Ghi tại các bộ nhớ của tổng đài và các hệ thống chuyển mạch, hiện tượng trượt có thể xảy ra ở trong khung thời gian hay khe thời gian. Hiện tượng trượt Bit được kiểm tra hoàn toàn khác nhau ở các dịch vụ viễn thông khác nhau như: Điện thoại, truyền số liệu,… Số Bít cần truyền càng cao thì ảnh hưởng trượt càng lớn, tốc độ Bit càng cao thì ảnh hưởng trượt cũng càng cao. Trong tín hiệu thoại thì hiện tượng trượt Bit chỉ gây nên một xung nhiễu. Trong tín hiệu báo hiệu, trượt gây ra sự trì hoãn báo hiệu và ít ảnh hưởng tới hệ thống. Trong truyền số liệu, nhờ có mã phát hiện lỗi nên trượt gây nên hiện tượng trễ truyền dẫn. Về nguyên nhân gây ra trượt có những nguyên nhân sau: - Đồng bộ nhịp không hoàn chỉnh. Do sự không đồng bộ giữa các đồng hồ nhịp của các tổng đài số. - Sự thay đổi trễ truyền dẫn: Các đặc tính truyễn dẫn sẽ ảnh hưởng đến môi trường truyền dẫn, gây ra thời gian truyền dẫn thay đổi và độ trễ ở hai xung đầu cuối cũng thay đổi theo thời gian truyền dẫn. - Hiện tượng dung pha: Là sự dung động bất thường về thời gian đến của các Bit đầu ra các tổng đài gây ra cho các thiết bị trên đường truyền như các bộ lặp, các thiết bị ghép kênh số,… Để ngăn ngừa nguyên nhân gây ra hiện tượng trượt, hiện nay có hai phương pháp đó là phương pháp dị bộ và phương pháp đồng bộ. * Phương pháp dị bộ: Ở phương pháp dị bộ, các đồng hồ ở các tổng đài làm việc độc lập với nhau, do vậy độ chính xác về tần số phải được đảm bảo trong phạm vi cho phép, sự hoạt động độc lập của hệ thống đồng hồ nhịp có thể làm gia tăng sự sai lệch trượt tuỳ thuộc vào mức độ chênh lệch tần số giữa các đồng hồ, bằng cách sử dụng đồng hồ riêng rẽ có đủ mức độ chính xác và ổn định dài hạn thì về nguyên tắc có thể thoả mãn được các chỉ tiêu của tốc độ trượt. Để hỗ trợ hoạt động của một hệ thống dị bộ, kỹ thuật điện tử được sử dụng ở thiết bị kết cuối tổng đài. Kỹ thuật này dùng để bù cho sự dung pha được thực hiện ở bộ nhớ, trong đó sự trễ pha được thực hiện nhịp nhàng với sự dung pha khi tốc độ bit vào và bit ra bằng nhau. Các bit này bị trễ trong một khoảng thời gian danh định, các sự biến đổi trở về pha được cân bằng lại bởi sự tăng hay giảm thời gian trong các bộ nhớ trong các bộ nhớ. Mặt khác các đồng hồ nhịp trong mạng phải được kiểm tra định kỳ để hiệu chỉnh tần số, như vậy có thể hạn chế được sự sai lệch trượt do sự ổn định tần số dài hạn được đảm bảo. *Phương pháp đồng bộ: Trong thực tế người ta sử dụng kết hợp các phương pháp đồng bộ cho mạng lưới để đạt được hiệu quả cao. Mục tiêu của phương pháp này là tránh sự sai lệch trượt bằng phương pháp hiệu chỉnh tần số hay pha xuyên suốt mạng số. Trong đó gồm có các phương pháp: + Phương pháp chủ tớ. + Phương pháp chủ tớ phân cấp. + Phương pháp chuẩn mực ngoài. + Phương pháp đồng bộ tương hỗ. a. Phương pháp chủ tớ: Phương pháp này dựa trên nguyên tắc chỉ để một trong các tổng đài làm tổng đài chủ, các tổng đài có đồng hồ nhịp làm việc độc lập, tất cả các tổng đài được khoá pha vào tổng đài chủ tức là có sự sai pha giữa đồng hồ chủ và các đồng hồ của các tổng đài lệ thuộc là cố định hoặc bằng không. Như vậy tần số của đồng hồ nhịp thích hợp với tần số của tổng đài chủ. Phương pháp này có sự ổn định nhưng độ tin cậy không cao vì toàn mạng chỉ có một đồng hồ chủ, đồng hồ nhịp của các tổng đài khác lệ thuộc phải có sự ổn định tương đối cao để hệ thống này vẫn có thể duy trì làm việc khi đồng hồ chủ hỏng. b. Phương pháp chủ tớ phân cấp: Phương pháp này sử dụng cho hệ thống điều khiển cao hơn hệ thống chủ tớ thuần tuý. Tất cả các tổng đài được sắp xếp theo thứ tự bậc và mỗi đồng hồ được nhận dạng cấp bậc. Trong trường hợp đồng hồ chủ bị hỏng, đồng hồ có cấp bậc cao nhất được tự động chọn thay thế. Phương pháp này có độ tin cậy cao, ít ảnh hưởng khi có lỗi đường truyền và thích hợp với mọi cấu trúc mạng. c. Phương pháp chuẩn ngoài: Ở phương pháp này người ta sử dụng một đồng hồ chuẩn ngoài để cung cấp nhịp cho tất cả các tổng đài, so với phương pháp khác thì phương pháp này dễ thực hiện hơn vì đã có mọt tần số chính xác làm chuẩn. Độ tin cậy của hệ thống khá cao và cần có máy thu tốt ở mỗi tổng đài để thu được độ chính xác về tần số đồng hồ nhịp. d. Phương pháp đồng bộ tương hỗ: Phương pháp này nhằm thực hiện một hệ thống tổng đài số liên kết với nhau một cách chặt chẽ mà không cần một tổng đài với một đồng hồ chủ có độ ổn định và tin cậy nghiêm ngặt. Trong phương pháp này mỗi đồng hồ của tổng đài được khoá vào một mức trung bình của tất cả các giá trị đồng hồ đến. Nếu tất cả các tổng đài làm việc theo phương thức này thì tốc độ đồng hồ của chúng sẽ tiếp cận tới giá trị giống nhau. Như vậy một tần số hệ thống chung có thể nhận được do sự cưỡng bức các đồng hồ phải phụ thuộc vào nhau. 7. Điều khiển và phòng vệ trường chuyển mạch: a. Điều khiển chuyển mạch: Giả sử một tuyến nối được chọn và thiết lập qua khối chuyển mạch, điều này có nghĩa là tuyến nối đó sẽ được tạo ra qua trường chuyển mạch không gian và thời gian trong khoảng thời gian của một khe thời gian trong mỗi khunug. Việc thiết lập hay huỷ bỏ tuyến nối qua trường chuyển mạch tương ứng với việc viết vào hay xoá đi nội dung thông tin địa chỉ trong bộ nhớ CM. Hoạt động này là kết quả của việc tác động qua lại giữa hệ thống điều khiển tổng đài và các đơn vị điều khiển đặc biệt liên kết với trường chuyển mạch. Chức năng điều khiển trường chuyển mạch được phân ra làm ba bậc: hệ thống điều khiển tổng đài, điều khiển khối chuyển mạch và điều khiển chuyển mạch. Hệ thống điều khiển tổng đài cung cấp chức năng điều khiển cho toàn bộ tổng đài, bao gồm chức năng xử lý cuộc gọi. Một tổng đài có thể chỉ bao gồm một khối chuyển mạch như tổng đài chuyển tiếp, hay nhiều khối chuyển mạch như tổng đài nội hạt. Mỗi khối chuyển mạch có bộ điều khiển khối chuyển mạch riêng. Trong khối chuyển mạch, mỗi chuyển mạch có một bộ điều khiển chuyển mạch bao gồm một bộ nhớ kết nối (CM) và một Lôgic điều khiển liên kết. Bộ điều khiển chuyển mạch phải quản trị được tất cả các tuyến nối qua trường chuyển mạch, các chức năng cần được quản trị bao gồm: - Thiết lập tuyến nối - Giải phóng tuyến nối - Dự phòng tuyến nối - Dấu hiệu tuyến nối - Kiểm tra tuyến nối - Giám sát trạng thái đường truyền b. Phòng vệ trường chuyển mạch Khối chuyển mạch và các thiết bị đi kèm với nó cần được bảo vệ. Khối chuyển mạch là một phần quan trọng của tổng đài nên nó có thể gây ra lỗi trong toàn hệ thống. Yêu cầu của việc quản lý tổng đài là bất kỳ hỏng hóc nào trong nó cũng phải có tỉ lệ nhỏ hơn hỏng hóc do các mạch điện gây ra. Điều này liên quan đến độ tin cậy của khối chuyển mạch số. Vì số lượng mạch điện trong phần cứng của bộ ghép kênh phân chia thời gian là rất lớn, nên khối chuyển mạch số sử dụng thiết bị dự phòng để bảo vệ phòng ngừa sự cố bất thường. Trong đó cách bảo vệ đơn giản và hiệu quả nhất là các khối chuyển mạch có cấu trúc kép hoàn toàn. Có nghĩa là khối chuyển mạch gồm cả hai mặt, mỗi cuộc gọi đều được thiết lập đồng thời qua cả hai mặt này. Đối với các tầng chuyển mạch kép, có một cơ cấu phát hiện lỗi, bởi vậy các thiết bị lỗi sẽ được cách ly. Phương pháp nay hiện nay được áp dụng rộng rãi trong các tổng đài số. Việc sử dụng cấu trúc kép hoàn toàn chuyển mạch cho phép dễ dàng thay thế hoặc thêm các modul chuyển mạch. Ta có thể thêm một modul chuyển mạch vào tổng đài ở một mặt, trong khi mặt kia vẫn đang hoạt động. Rõ ràng trong trường hợp này không có mặt thứ hai để mang lưu lượng thông tin khi có lỗi xảy ra. Vì vậy cần phải giảm thiểu sự ngừng hoạt động của mặt khối chuyển mạch. Các bộ điều khiển chuyển mạch cũng được cấu trúc kép để nâng cao độ tin cậy vì các khối điều khiển chuyển mạch điều khiển các khối chuyển mạch đi liền với nó. Tuy nhiên, bộ điều khiển khối chuyển mạch T và S có sự khác nhau và nó thực hiện các chức năng xử phức tạp có liên quan. Bởi vậy bộ điều khiển chuyển mạch thông thường không có cấu trúc kép và được bảo đảm an toàn riêng. Có thể thực hiện việc bảo vệ bằng cách xây dựng bộ điều khiển khối chuyển mạch có cấu trúc kép hoặc bộ ba. Có một cách khác là sử dụng Logic điều khiển để chọn lựa một đầu ra từ bộ điều khiển dự phòn PHẦN II: KHÁI QUÁT VỀ TỔNG ĐÀI ALCATEL 1000E10 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TỔNG ĐÀI ALCATEL 1000 E10 I. VAI TRÒ VÀ VỊ TRÍ 1. Vị trí ALCATEL 1000 E10 là hệ thống tổng đài số do hãng ALCATEL CIT sản xuất. Với tính năng đa ứng dụng ALCATEL 1000 E10 có thể được sử dụng cho chuyển mạch có dung lượng khác nhau, từ loại tổng đài nội hạt dung lượng nhỏ cho đến loại tổng đài quá giang hay cửa ngõ Quốc tế. Nó thích ứng với mọi loại hình dân số từ những vùng đông đúc dân cư đến các vùng dân cư thưa thới và mọi loại hình khí hậu từ các vùng cực lạnh đến nóng như vùng xích đạo Châu Phi… Hệ thống khai thác và bảo dưỡng có thể là nội bộ hoặc tập trung cho một vài tổng đài hoặc là vừa là nội bộ vừa là tập trung tại cùng một thời điểm. ALCATEL 1000 E10 có thể cung cấp tất cả các dịch vụ viễn thông hiện đại. Điện thoại ISND (Mạng liên kết dịch vụ điện thoại di động, mạng tư nhân ảo và tất cả các ứng duụng các mạng trí tuệ). ALCATEL 1000 E10 có thể quản trị mọi loại hệ thống báo hiệu và hiện nay hệ thống này đãm thâm nhập vào khoảng 80 nước và nó được xây dựng trên các tiêu chuẩn Quốc tế. ALCATEL 1000 E10 thực hiện đầy đủ các khuyến nghị tiêu chuẩn này. * Ứng dụng hệ thống - Đơn vị thuê bao xa - Tổng đài nội hạt - Tổng đài chuyển tiếp (nội hạt, trung kế hoặc cửa ngõ Quốc tế ) - Tổng đài nội hạt/ chuyển tiếp - Tổng đài quá giang - Tập trung thuê bao (riêng hoặc tư nhân) S L S S S L S S TR TR CIA TR TR L CID TR CPI Hình 18: Vị trí ALCATEL 1000E10 trong mạng thoại ơ S: Bộ tập trung thuê bao xa L: Tổng đài nội hạt TR: Tổng đài chuyển tiếp CID: Tổng đài Quốc tế gọi ra CIA: Tổng đài Quốc tế gọi vào CTI: Tổng đài chuyển tiếp Quốc tế * Mạng toàn cầu (GLOBAL NETWORK) Sự phát triển của ALCATEL 1000E10 là chìa khoá trong phương thức phát triển mạng toàn cầu của Alcatel. Mạng toàn cầu đề cập đến mọi dịch vụ đang tồn tạo và các dịch vụ mà khách hàng yêu cầu trong tương lai. Mạng toàn cầu của Alcatel gồm mạng thoại và sự tiến triển của nó thành mạng ISDN, các mạng số liệu và mạng gia tăng giá trị. Đặc biệt trong mạng gia tăng giá trị là mạng xử lý bản tin Video Text. Các mạng thông minh, các hệ thống vô tuyến tế bào, các mạng vận hành bảo dưỡng và cuối cùng là sự phát triển thành mạng ISDN giải rộng sử dụng các kỹ thuật truyền không đồng bộ. Những sự phát triển này là đồng phát đối với các nhóm của Alcatel với sự hỗ trợ bằng kỹ thuật hiện đại hiện hành với công nghệ tiên tiến, với hệ thống đa xử lý A8300 của Alcatel, cuùng kinh nghiệm sẵn có, và phần mềm mềm dẻo đa dạng, cấu trúc mở. Alcatel 1000 Chuyển mạch gói Freecall Mạng thông minh Điện thoại di động Minitel Videotex Các dịch vụ mạng bổ xung giá trị TMN Mạng quản lý viễn thông Alcatel 1000 Alcatel 1400 Alcatel 1000E10 ISDN Alcatel 900 Alcatel 1300 Viso Conference Phương thức truyền dẫn cận đồng Bộ băng rộng ATM Alcatel 1000 Hình 19: ALCATEL 1000 E10 đặt tại trung tâm mạng toàn cầu 2. Các giao tiếp ngoai vi ơ ALCATEL 1000 E10 Mạng điện thoại sử dụng báo hiệu kênh riêng Mạng báo hiệu số 7 CCITT Mạng số hiệu Mạng bổ sung dịch vụ Mạng vận hành và bảo dưỡng q j k l ( :jklmnopqr NT ( PABX m p n o Hình 20 NT: Kết nối cuối số (Network termination) PABX: Tổng đài tự động tư nhân (Pivate automactic branch exchange) n o j k l m p q .Thuê bao chế độ 2,3 hoặc 4 dây. .Truy nhập ISDN cơ sở tốc độ 144Kb/s (2B+D) .Truy nhập ISDN tốc độ cơ bản 2.048 Mb/s(30B+D) .Tuyến PCM tiêu chuẩn 2 Mb/s, 32 kênh, CCITT G732. . Tuyến số liệu tương tự hoặc số 64Kb/s hoặc PCM tiêu chuẩn . Đường số liệu 64Kb/s (Giao thức X.25) hoặc đường tương tự với tốc độ < 19.200 baud/s (giao thức V24) 3. Các dịch vụ được cung cấp * Xử lý gọi ALCATEL 1000E10 xử lý các cuộc gọi điện thoại vào/ra mạng chuyển mạch quốc gia và quốc tế. Nó còn truyền số liệu giữa các thuê bao ISDN mà nó quản lý cũng như truyền số liệu vào/ra mạng chuyển mạch gọi. a. Các cuộc gọi gần: - Các cuộc gọi nội hạt : Tư nhân, công cộng - Các cuộc gọi trong vùng : Ra, vào, chuyển tiếp - Các cuộc gọi quốc gia : Ra, vào, chuyển tiếp - Các cuộc gọi quốc tế : Tự động, bán tự động, gọi ra, gọi vào - Các cuộc gọi nhân công : Gọi ra, gọi vào - Các cuộc gọi đến các dịch vụ đặc biệt - Các cuộc gọi đo kiểm b. Thuê bao tương tự - Các đường chỉ gọi vào hoặc gọi ra - Đường nóng - Đường không tính cước - Đường tạo tuyến tức thời - Các đường nhóm + Đường gọi vào, gọi ra, 2 chiều, ưu tiên + Đường quay số trực tiếp DDI + Đường riêng tư nhân trong một nhóm - Đường ưu tiên VIP - Đường lập hoá đơn chi tiết - Dịch vụ bắt giữ - Dịch vụ chỉ gọi - Quay lại con số thuê bao tự động (con số cuối cùng) - Dịch vụ thoại 3 hướng - Ngắt cuộc gọi - Quay số tắt - Chuyển tiếp gọi - Gọi lại tự động nếu bận - Dịch vụ vắng mặt - Dịch vụ đánh thức - Tạm cấm gọi ra c. Thuê bao số có thể sử dụng mọi dịch vụ như với thuê bao tương tự, ngoài ra nó còn có các thuộc tính sau: - Dịch vụ mạng + Chuyển mạch kênh trong đải tần số cơ sở (300 ¸ 3400) Hz - Dịch vụ từ xa + Facsimile (Fax) nhóm 2 và 3 + Facsimile (Fax) nhóm 4 (64Kb/s) + Alphamosaic Videotex + Teletex với Modem cho kênh B hoặc X25 để phối hợp với kênh B (kênh B tốc độ 64Kb/s). + 64Kb/s Audio Videotex + 64Kb/s Audio Graphy - Các dịch vụ phụ trợ + Mạng tổ hợp trong khi gọi + 1 đến 4 cùng địa chỉ + Quay số vào con số trực tiếp phân nhiệm + Xung cước trên kênh D + Tăng giá thành cuộc gọi + Chuyển tạm thời + Liệt kê các cuộc gọi không trả lời + Tạo tuyến cho các cuộc gọi + Hiển thị con số chủ gọi + Dấu con số chủ gọi + Báo hiệu từ nguồn này đến nguồn kia + Quản trị dịch vụ khung * Các chức năng vận hành bảo dưỡng - Quản trị / giám sát các sự cố, quản trị theo khiếu nại, tự động do kiếm đường thuê bảo, trung kế, hiển thị cảnh báo, xác định vị trí lỗi thống kê các cuộc gọi, vận hành thiết kế đầu cuối thông minh. - Giám sát vận hành: thuê bao, nhóm, thêm, dịch vụ, thiết bị thuê bao, lệnh trao đổi, phiên dịch, tạo tuyến, tính cước, báo hiệu số 7. - Quản trị cước: LAMA – tính cước tại chỗ CAMA – tính cước tập trung, lập hoá đơn chi tiết, thoại công cộng, các vùng theo thời gian. - Quản trị hoạt động của tổng đài: đo lượng (lưu động, các đường thuê bao, xung tính cước, phiên dịch, đếm thời gian gọi) - Bảo an dùng mã khoá (PASSWORD) cho trạm vận hành và cho người điều hành để tránh xâm nhập k._.