Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (368.21 KB, 108 trang )
Tổng đài alcatel 1000E10
Hình1.1 Sơ đồ khối của tổng đài điện tử số SPC.
Tổng đài alcatel 1000E10
I.2.1.2. Nhiệm vụ của các khối chức năng
I.2.1.2.1 Thiết bị đầu cuối.
Thiết bị kết nối gồm các mạch điện kết cuói thuê bao ,kết cuối trung kế
tơng tự và kết cuối trung kế số.
Khối mạch kết cuối thuê bao:
- Mạch điện đờng dây thuê bao là khối nối giữa tổng đài và thuê bao.
Mạch giao tiếp đờng dây thuê bao thực hiện đầy đủ các chức năng
BORSCHT:
+ B (Battery feed): Chức năng cấp nguồn thuê bao. Micro sử dụng trong
thiết bị điện thoại chuẩn thờng là Micro bột than vần đợc cung cấp một
dongf đện ổn định từ nguồn trung tâm tại tổng đài nội hạt. Dòng này thờng có giá trị vào khoảng 20mA dến 100mA đợc cung cấp thông tin qua
đôi dây thuê bao từ nguồn trung tâm có điện áp một chiều khoảng -48V
so với đất.
+ O(overvoltage protection): Bảo vệ chống quá áp cho thiết bị ,sự bảo vệ
này đảm bảo an toàn cho các thiết bị của tổng đài và nhân công khi làm
việc, hai loại điện áp cao ngẫu nhiên cần phòng chống điện áp do sét và
do hiệu ứng phân bố công suất gây ra.
+ R(Ring): Cấp tín hiệu chuông, dòng chuông 75 V có tần số 25HZ đợc
tạo ra từ nguồn chuông của tổng đài .Khi thuê bao gọi ở trạng thái rỗi
tỏng đài sẽ điều khiển việc cấp dòng chuông cho thuê bao nhằm để báo
cho thuê bao biết có một thuê bao khác đang gọi đến.
+ S(Supervision): Giám sát trạng thái đờng dây thuê bao .Tất cả các tổng
đài nội hạt cần phải giám sát từng mạch thuê bao một cách liên tục để có
thể phát hiện nhanh chóng sự thay đổi trạng thái của thuê bao và đa ra các
xử lý thích hợp với các đờng dây thuê bao tơng tự việc giám sát đợc thực
hiện bằng cách theo dõi sự tồn tại của dòng điện một chiều trên mạch
vòng thuê bao ,việc giám sát này phát hiện trạng thái nhấc đặt máy của
thuê bao cũng nh nhận dạng số đợc quay nếu là quay số DP (xung thập
phân).
+ C(code and decode): mã hoá và giải mã ,biến đổi tín hiệu tơng tự gửi đi
từ thuê bao trên đờng thoại thành tín hiệu số PCM để đa sang bộ tập trung
thuê bao. Nó đồng thời biến đổi tín hiệu số sang tín hiệu tơng tự để hoàn
thành tín hiệu thoại gửi đến thuê bao. Việc mã hoá đợc thực hiện với tần
số lấy mẫu là 8KHZ và sử dụng 8 bit mã hoá thành 128mức khác nhau.
+ H(Hybrid): Mạch sai động, chuyển đổi từ hai dây sang bốn dây . Việc
Tổng đài alcatel 1000E10
truyền và nhận tín hiệu trong tổng đài số đợc thực hiện trên các đờng
tách biệt nhau. Hai dây dành cho việc truyền tín hiệu đi và hai dây dành
cho nhận tín hiệu tạo thành vốn dây. Hai đặc tính cần thiết của các loại
mạch này là sự ổn định của mạch bốn dây và triệt tiếngvọng.
+ T(test): Đo thử ,có hại cách đo thử : Testin(đo thử đầu vào).Testout(đo
thử đầu ra) cho loại giao tiếp này.
- Khối mạch tập trung thuê bao để làm vi tập trung tải cho nhóm đờng
thuê bao có thể sử dụng tập trung tơng tự hoặc mạch tập trung số (cho
các loại tổng đài số). ở khối mạch kết nối thuê bao còn đợc trang bị
các mạch điện nghiệp vụ nh mạch phân phối báo hiệu ,mạch điện thu
phát xung địa chỉ ở dạng mã thập phân đa tần.
I.2.1.2.2. Thiết bị chuyển mạch.
Các tổng đài điện tử ,thiết bị chuyển mạch là một trong các bộ phận chủ
yếu và có kích thớc lớn. Nó có những chức năng chính nh sau:
- Chức năng chuyển mạch: Để thiết lập tuyến nối giữa hai hay nhiều
thuê bao của tổng đài hoặc giữa tổng đài với tổng đài khác.
- Chức năng truyền dẫn:
- Trên cơ sở tuyến nối đã thiết lập ,thiết bị chuyển mạch thực hiện
truyền dẫn giữa các thuê bao với độ tin cậy và chính xác cần thiết.
Có hai loại hệ thống chuyển mạch:
a> Hệ thống chuyển mạch tơng tự
Loại chuyển mạch này đợc chia làm hai loại:
Phơng thức chuyển mạch không gian (Space division switching mode),
đối với một cuộc gọi một tuyến vật lý đợc thiết lập giữa đầu vào và đầu ra
của trờng chuyển mạch. Tuyến này là riêng biệt cho mỗi cuộc gọi là độc lập
với nhau. Sau khi một tuyến đợc đấu nối, các tín hiệu đợc trao đổi giữa hai
thuê bao.
- Phơng thức chuyển mạch thời gian (Time divíion switching mode) hay
còn gọi là chuyển mạch PAM (Pulse Amplitude Modulation), tức là
chuyển mạch theo phơng thức điều biên xung.
b> Hệ thống chuyển mạch số (Digital switching).
Phơng thức chuyển mạch PCM. Đây cũng là một loại phơng thức chuyển
mạch thời gian, ở hệ thống chuyển mạch loại này một tuyến vật lý đợc sử
dụng chung cho một số cuộc gọi trên cơ sở phân chia thời gian sử dụng nó.
Mỗi cuộc gọi đợc sử dụng tuyến này trong một khoảng thời gian xác định và
theo mộtchu kỳ với một tốc độ lặp thích hợp. Đối với tín hiệu thoại tốc độ lặp
là 8KHZ ,tức là 125às lại truyền đi tiếng nói một lần.Tiếng
Tổng đài alcatel 1000E10
nói trong mỗi lần truyền đi gọi là một mẫu và đợc mã hoá theo phơng thức
PCM .Tín hiệu PCM thích hợp cho tất cả truyền dẫn lẫn chuyển mạch.
I.2.1.2.3. Bộ điều khiển trung tâm.
Bộ điều khiển trung tâm gồm bộ xử lý có công suất lớn cùng các bộ nhớ
trực thuộc.
Bộ xử lý này đợc thiết lập tối u để xử lý gọi và các công việc liên quan
của môt tổng đài .Nó phải hoàn thành các nhiệm vụ lập thời gian thực hiện
các công việc nh:
+ Nhập xung hay mã chọn số (các chữ số địa chỉ)
+ Chuyển các tín hiệu địa chỉ ở các trờng hợp chuyển tiếp cuộc gọi.
+ Trao đổi các loại báo hiệu cho thuê bao hay tổng đài khác.
+ Phiên dịch và tạo tuyến qua trờng chuyển mạch .
Bộ xử lý chuyển mạch bao gồm một đơn vị xử lý trung tâm.Các bộ nhớ
chơng trình ,số liệu và phiên dịch cùng với thiết bị vào ra làm nhiệm vụ phối
hợp để đa ra các thông tin vào ra lấy các lệnh ra.
Đơn vị xử lý trung tâm là một xử lý hay vi xử lý với tốc độ cao và có
công suất xử lý tuỳ thuộc vào vị trí xử lý chuyển mạch của nó. Nó làm
nhiệm vụ điều khiển thao tác của thiết bị chuyển mạch.
Bộ nhớ chơng trình để ghi lại các chơng trình điều khiển các thao tác
chuyển mạch.
Bộ nhớ số liệu để ghi tạm thời các số liệu cần thiết trong quá trình xử
lý các cuộc gọi nh các chữ số địa chỉ thuê bao, trạng thái bận, rỗi của các đờng dây thuê bao hay trung kế...
Bộ nhớ phiên dịch chứa các thông tin về loại đờng dâythuê bao chủ gọi
và bị gọi, mã tạo tuyến ,thông tin cớc...
Số liệu hay chơng trình trong các bộ nhớ bán cố định không thay đổi
trong quá trrình xử lý cuộc gọi .Còn thông tin ghi ở bộ nhớ tạm thời (nhơ số
liệu) thay đổi liên tục bắt đầu đến kết thúc cuộc gọi.
Tổng đài alcatel 1000E10
Ra
Thiết bị phối hợp
Bộ xử lý trung tâm
Bộ nhớ chơng trình
Bộ nhớ phiên dịch
Bộ nhớ số liệu
Vào
Hình 1.2: Sơ đồ khối xử lý chuyển mạch
I.2.1.2.4. Thiết bị ngoại vi chuyển mạch.
Các thiết bị đo thử trạng thái đờng dây thuê bao và trung kế, thiết bị
phân phối báo hiệu, thiết bị điều khiển đấu nối tạo thành thiết bị ngoại vi
chuyển mạch , thiết bị xử lý trung tâm làm việc với tôc độ rất nnhanh. Mỗi
lệnh chỉ xử lý trong khoảng vài às. Vì vậy cần phải có thiết bị ngoại vi để
làm nhiệm vụ phối hợp thao tác giữa hai bộ phận có tốc độ làm việc khác
nhau để nâng cao hiệu suất thiết bị điều khiển trung tâm.
Ngoài nhiệm vụ đếm tốc độ nó còn có chức năng biến đổi tín hiệu
điều khiển ở dạng các tổ hợp logic ở đầu ra bộ xử lý sang dạng tín hiệu điện
phù hợp để điều khiển động của rơle tiếp điểm chuyển mạch hoặc các cổng
logic.
- Thiết bị đo thử trạng thái đờng dây (scanner)
Nhiệm vụ của thiết bị này là phát hiện thông báo cho bộ xử lý trung
tâm tất cả các biến cốbáo hiệu và các tín hiệu trên đờng dây thuê bao và
nguyễn thị thuý nga- đt2
Tổng đài alcatel 1000E10
trung kế nối tới tổng đài .Các tín hiệu này có thể liên tục hoặc rời rạc, ta có
thể chia thiết bị đo thành hai nhóm:
+ Thiết bị dành riêng cho từng nhóm đờng thuê bao và trung kế.
+ Thiết bị dùng chung cho thiết bị thu phát tín hiệu chọn số,thiết bị thu
phát tín hiệu liên tổng đài.
ở các tổng đài điện tử có cấu trúc modul các thiết bị ngoại vi này thờng có
cấu trúc modul và đợc điều khiển trực tiếp bởi các modul và đợc điều
khiển trực tiếp bởi các bộ xử lý ngoại vi ở cấp thấp của hệ thống điều khiển
có công suất và tốc độ làm việc thấp hơn. Các bộ xử lý của thiết bị ngoại vi
chịu sự điều khiển của bộ xử lý trung tâm với tín hiệu xung thập phân có tỷ
số xung mã thì độ tin cậy và chính xác cần thiết để nhận dạng tất cả các xung
có đợc thì chu kỳ quét là 10ms.Trong khi đó các tín hiệu liên tục nh tín hiệu
nhấc máy,đặt máy... trên các đờng dây thờng là vài trăm ms.
Để phát hiện cuộc gọi mới ,mỗi đờng dây cần đợc đo thử cứ 300ms một
lần. Nh vậy một tổng đài có 40.000 thuê bao thì trong mỗi khoảng thời gian
300ms đó cần co 5.000lệnh đo thử (nếu ghép 8 nhóm).
- Thiết bị điều khiển đâu nối (Marker)
Nhiệm vụ chuyển giao các lệnh thiết lập và giải phóng các tuyến vật lý
qua trờng chuyển mạch từ bộ xử lý trung tâm.Các tuyến vật lý nàychỉ đợc
thiết lập hay giải phóng khi đã đợc chuẩn bị sẵn trong bộ nhớ của bộ xử lý
trung tâm, thông tin tạo tuyển gọi trong các bộ nhớ đợc lu cho đến khi tuyến
nối đợc giải phóng ,cuộc gọi đã song.
I.2.1.2.5. Thiết bị ngoại vi báo hỉệu.
Tât cả tín hiệu báo hiệu giữa các tổng đài tự động ở dạng tín hiệu một
chiều hay mã thâp phân ,ở dạng này các chữ số địa chỉ thuê bao đợc chuyển
đi ở dạng chuôic, mỗi chuỗi đại diện cho một chữ số và có từ 1 tới 10 xung.
Để tăng độ thiết lập tuyến nối và cải tạo độ tin cậy của hệ thống thông tin
ngời ta đa vào sử dụng hệ thống tín hiệu đa tần ở dạng các tổ hợp áp chế,ở
hệ thống này mỗi một tín hiệu báo hiệu là một tổ hợp của hai rong một
nhóm có 5 hay 6 tần số. Cả hai phơng thức báo hiệu vừa nêu (mã thập phân
hay đa tần)thì tín hiệu điều khiển phục vụ một cuộc gọi đợc truyền đi theo
kênh dùng chung để truyền dẫn tín hiệu tiếng nói giữa các tổng đài .Loại hệ
thống báo hiệu này gọi là hệ thống báo hiệu liền kênh (CAS) và thiết bị báo
hiệu liên kênh làm nhiệm vụ xử lý và phân phối các loại báo hiệu kiểu này
tổng đài .
Tổng đài alcatel 1000E10
Hiện nay ngoài các hệ thống báo hiệu riêng nh đã nêu ngời ta còn sử
dụng hệ thống báo hiệu kênh chng, ở hệ thống này tất cả các thông tin báo
hiệu cho tất cả các cuộc gọi giữa hai tổng đài nao đó đợc chuyển đi theo một
tuyến báo hiêuu độc lập với các mạch điện truyền tín hiệu tiếng nói liên tổng
đài. Điều này dẫn tốc độ thiết lập nối nhanh hơn, có thể đa vào nhiều
dịch vụ nâng cao cho thuê bao, ngoài ra với phơng thức này có thể hợp nhất
các dạng thông tin báo hiệu để xử lýgọi với các dạng thông tin điều hành và
bảo dỡng kỹ thuật cho toàn lới nên hiệu quả sử dụng kênh và các thiết bị báo
hiệu đợc nâng cao.
I.2.1.2.6. Thiết bị trao đổi ngời- máy.
ở tất cả tổng đài điện tử SPC, ngời ta sử dụng thiết bị trao đổi ngời
máy để điều hành, quản lý và bảo dỡng tổng đài trong quá trình khai thác.
Các thiết bị này bao gồm:
Thiết bị Display có bàn phím điều khiển, các máy in tự động (Teleprinter),
các thiết bị đo thử đờng dây và máy thuê bao...Chúng đợc dùng để đa các
lệnh quản lý và bảo dỡng thiết bị xử lý thao tácvà bảo dỡng của tổng đài.
Các lệnh này đợc thực thi và kết quả đợc đa vào từ hệ thống xử lý ra,
thực hiện trên màn hình và in ra giấy trong trờng hợp cân thiết .Ngoài ra hệ
thống này còn tự động chuyển các loại thông tin về trạng thái làm việc của
các thiết bị của tổng đài hoặc các thông tin cảnh báo hệ thống và hiển thị để
thông báo kịp thời cho ngời quản lý biết trạng thái của thiết bị.
ở
các tổng đài SPC trung tâm còn thiết bi ngoại vi nhớ số liệu. Thiết
bị này bao gồm các khối điều khiển băng từ và đĩa từ, tốc độ làm việc cao,
dung lợng nhớ lớn hơn và dùng để nạp phần mềm vào các loại bộ nhớ của
các bộ xử lý, ghi các thông tin cớc, thống kê...
Các tổng đài điện tử hiện nay đều làm việc theo nguyên lý điều khiển
theo chơng trình ghi sẵn (SPC). Tất cả các chức năng xử lý gọi đợc thực hiện
trên cơ sở các chơng trình ghi sẵn đã đợc thiết kế trớc và đợc lu trữ trong các
bộ nhớ của bộ xử lý trung tâm và ngoai vi .Thời kỳ đầu tổng đài SPC đợc
thiết kế theo kiểu một bộ xử lý .Sau này ngời ta thiết kế tổng đài theo kiểu
modul và có nhiều cấp xử lý với cấu trúc nh vậy tổng đài có thể dễ dàng mở
rrộng dung lợng và nâng cấp cao độ an toàn của hệ thống và hiệu quả sử
dụng của bộ xử lý cũng cao hơn.
nguyễn thị thuý nga- đt2
Tổng đài alcatel 1000E10
Chơng II: Tổng quan về chuyển mạch số
II.1 Giới thiệu về chuyển mạch số.
Trong các thiết bị tổng đài ,trờng chuyển mạch đóng vai trò hết sức
quan trọng ,đối với tổng đài cũ thờng sử dụng các loại chuyển mạch rơle cơ
điện nên kích thớc của trờng chuyển mạch này là khá lớn mà dung lợng vẫn
nhỏ, với tổng đài điện tử SPC thờng sử dụng các bộ nhớ nên kích thớc nhỏ
mà dung lợng lớn.
Trờng chuyển mạch gồm các chức năng sau:
+ Chức năng chuyển mạch: thiết lập tuyến đấu nối giữa hai hay nhiều thuê
bao của tổng đài hoặc giữa tổng đài này với tổng đài khác.
+ Chức năng truyền dẫn : trên cơ sở tuyến nối đã thiết lập, thiết bị chuyển
mạch thực hiện truyền dẫn tiến nói và tín hiệu báo hiệu giữa các thuê bao
với tốc độ tin cậy và chính xác.
II.2 Các trờng chuyển mạch số.
Mạng chuyển mạch gồm chuyển mạch đơn hoặc kết hợp các chuyển
mạch thời gian và chuyển mạch không gian có thể là
T,S,TS,ST,TST,STS,TSST,STTS...bao gồm các loại.
II.2.1 Chuyển mạch thời gian T.
Trờng chuyển mạch thời gian thực hiện việc thiết lập tuyến nối giữa các
khe thời gian của cùng một tuyến PCM.Các tin hiệu số đợc tạo ra thành
nhóm với kích thớc của các từ trong khe thời gian là thống nhâts .Việc
chuyển các khe thời gian có thể thực hiện theo hai phơng phapá chính là:
Phơng pháp dùng bộ trễ
Dùng các đơn vị trễ có thời gian trễ đúng bằng một khe thời gian đặt trên
đờng truyền dẫn (trễ=1TS), khi chuyển đổi n khe thời gian đòi hỏi phải có n
bộ trễ, do có kích thớc bộ chuyển mcạh lớn và rất tốn kém. Vì vậy nó không
đợc dùng trong thực tế.
Tổng đài alcatel 1000E10
Phơng pháp sử dụng bộ nhớ đệm.
Nguyên tắc : thông tin trong các khe thời gian đợc ghi vào trong bộ hớ
đệm BM(Buffer Memory),sau đó thông tin sẽ đợc đọc ra ở thời điểm tuỳ ý dới sự điều khiển của bộ nhó CM(control Memory) phơng pháp này
đợc sử dụng rộng rãi trong thực tế vì kích thớc nhỏ, dung lợng và giá thành
hạ.
Cấu trúc của chuyển mạch thời gian gồm hai bộ nhớ chính là bộ nhớ in
và bộ nhớ điều khiển (bộ nhớ địa chỉ) .Ngoài ra có bộ nhớ khe thời gian và
tất cả các hoạt động của trờng chuyển mạch thời gian điềukhiển bởi bộ điều
khiển trung tâm. Bộ nhớ tin (BM) và bộ nhớ điều khiển (CM) đợc liên kết
với nhau thông qua hệ thống BUS địa chỉ và chịu sự điều khiển của trung tâm
hoặc trực tiếp qua bộ đếm khe thời gian. Bộ nhớ tin có số lợng ngăn nhớ
bằng số khe thời gian của tuyến PCM ở đầu vào trờng chuyển mạch để lu giữ
nội dung của khe thời gian có số bit bằng 8. Bộ nhớ điều khiển có số lợng
ngăn nhớ bằng số lợng ngăn nhớ, bộ nhớ tin nhng số lợng bit thì phụ thuộc
vào số lợng khe thời gian của tuyến PCM đầu vào .Việc ghi số liệu vào và
đọc số liệu ra trong trờng chuyển mạch thời gian do bộ đếm khe thời gian có
chức năng lu các tín hiệu thoại và các tín hiệu khác đã đợc mã hoá theo kỹ
thuật số trên các luồng cao và nó co dung lợng chuyển mạch tơng đơng với
số lợng khe thời gian đợc ghép. Số lợng khe thời gian mà chuyển mạch thời
gian có thể chuyển mạch đợc là hạn chế.
Dới đây mô tả mối quan hệ giữa khoảng cáh lấy mẫu TS mức ghép
n,thời gian quay vòng tc, số lần thâm nhập chuyển mạch trong một khe thời
gian A và số lợng các bit song song P.
T= (125* 10(-6))=n*8/p*A*tc
Bộ nhớ tin
Bộ đếm khe thời gian
Bộ nhớ điều khiển
Số liệu vào
Số liệu ra
nguyễn thị thuý nga- đt2
Tổng đài alcatel 1000E10
Hình2.1: Cấu hình chuyển mạch thời gian dùng BM
Trong đó :
n: bậc ghép
P: số lợng cá bit song song (p<=8)
A:Số lần thâm nhập chuyển mạch
tc: thời gian quay vòng
T: khoảng lấy mẫu (T=125*10(-6)giây)
Trong nhiều tổng đài số đang sử dụng hiện nay mức ghép n có thể tăng
bằng cách thay đổi từng tham số ở phía bên phải công thức sau:
n=
T*p
A*8*tc
Số lợng giá trị các bit song song p cực đại là 8 từ đó các tín hiệu gồm 8
bit số lần thâm nhập bằng một trong trờng hợp thâm nhập song song. Giá trị
n tăng bằng cách tối thiẻu hoá A và giảm thời gian quay vòng bộ nhớ tới tốc
tc.
Bộ nhứ RAM với tính năng hoàn hảo là loại linh kiện tốc độ ghép cao.
Với công nghệ tiên tiến hiện nay, thời gian quay vòng của bộ hớ RAM là
khoảng 30ns. Ta có thể tính đợc độ dài từ mã của RAM nh sau:
Gọi c là
số lợng ngăn nhớ nó chính là số khe thời gian của tuyến PCM đầu vào, r là
độ dài từ mã của RAM điều chế(CM).
Ta có 2(r) = C r = log2C
Có hai phơng pháp điều khiển trờng chuyển mạch thời gian sử dụng bộ
nhớ đo là:
1.Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào (ghi ngẫu nhiên và đọc tuần
tự)
2. Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu ra (ghi tuần tự và đọc ngẫu
nhiên).
II.2.1.1 Chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào
II.2.1.1.1 Sơ đồ nguyên lý
Tổng đài alcatel 1000E10
07-00000111
Số liệu vào
Số liệu ra
BM(bộ nhớ đệm)
CM(Bộ nhớ điều khiển)
CLK ghi
Bộ đếm
Bộ điều khiển chuyển mạch
BUS địa chi
R-1
CLK đọc
R-1
00
02
00
02
07
nguyễn thị thuý nga- đt2