11/1/2012 1
Lecturer: M.Eng. P.T.A.Quang
Communication systems
Chương 6: Hệ thống thông tin điện thoại
2
11/1/2012
NỘI DUNG
6.1 Giới thiệu về mạng điện thoại
6.2 Cấu trúc của mạng điện thoại
6.3 Báo hiệu điện thoại
6.4 Các tiêu chuẩn truyền dẫn
6.5 Khảo sát tổng đài điện tử PABX
6.6 Các kỹ thuật chuyển mạch của
tổng đài
6.1 Giới thiệu về mạng điện thoại
11/1/2012 3
1876 ALEXANDER GRAHAM BELL phát minh
ra điện thoại.
1878, hệ thống tổng đài gọi nhân công xây
dựng ở đầu tiên tại Mỹ.
Theo thời gian tổng đài đã được phát triển và
không ngừng được cải tiến. Từ tổng đài nhân
công, tổng đài cơ, tổng đài cơ điện và hiện nay
là thời kỳ của tổng đài điện tử.
11/1/2012 4
11/1/2012 5
Hình: Tổng đài nhân công
11/1/2012 6
Tổng đài điện tử
SIEMENS
SIEMENS
SIEMENS
SIEMENS
SIEMENS
SIEMENS
SIEMENS
SIEMENS
SIEMENS
SIEMENS
SIEMENS
SIEMENS
D 900
11/1/2012 7
STT Teõn heọ thoỏng Xuaỏt xửự
1
E10B/1000E10 France
2
AXE-10 Sweden
3
EWSD Germany
4
NEAX-61 Japan
5
Fetex-150 Japan
6
TDX-10/TDX-1B Korea
7
S-12 China
8
Linea-UT Italy
9
Huawei china
Cỏc Loi tng i in t ang s dng ti Vit Nam
6.2 CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN THOẠI
11/1/2012 8
11/1/2012 9
Cấu trúc phân cấp mạng viễn thơng nước ta hiện được chia thành các cấp
như sau:
Cấp 1
Cấp 5
Cấp 4
Cấp 3
Cấp 2
Tổng đài quốc tế
Tổng đài khu vực
Tổng đài nội hạt
Tổng đài tandem nội hạt
hoặc nội tỉnh
Tổng đài chuyển tiếp
quốc gia
GATEWAY
TOLL
TANDEM
HOST
11/1/2012 10
Hình: mạng viễn thông thưc tế
11/1/2012 11
Mạng cáp thuê bao: kết nối từ các tổng đài đến các thuê
bao thoại, là đường dây đôi, được xoắn lại với nhau để
giảm nhiễu ký sinh.
Cáp truyền dẫn, cáp quang, cho phép đường truyền với
dung lượng lớn hàng GBits. Ở nước ta, hệ thống mạng
cáp quang đã được trải rộng khắp cả nước. Tr ục cáp đi
qua các bưu điện trung tâm của các thành phố, quận,
huyện.
Mạng truyền dẫn quốc gia (mạng liên tỉnh), thông thường
được nối bằng vi ba, sợi quang, vệ tinh
Mạng quốc tế, thông thường được nối bằng sợi quang, vệ
tinh .
11/1/2012 12
Mạng chuyển
mạch kênh
Mạng chuyển
mạch gói (IP, FR,
ATM, MPLS …)
Internet
POTS
ISDN
PDH (E1,
E2…)
Mạng chuyển
mạch & truyền
dẫn
Dial-up
11/1/2012 13
Tập
trung
thuê
bao
Các
luồng
PDH
(E1,
E2…)
TIP
RING
Các
luồng
PDH
Các đường
trung kế PDH
M
D
F
. MDF: Main Distribution Frame
11/1/2012 14
TIP
Khối chuyển
mạch kênh
Khối báo hiệu
đường dây
Khối báo hiệu
liên đài
RING
Micro & Speaker
Mạch quay số
Luồng
PDH
(E1,
E2…)
Mạch hybrid
Trung kế
Tập trung thuê
bao, số hóa và
ghép kênh
Một nguồn chung của đài cuối cung cấp nguồn -48 VDC cho mỗi vòng
thuê bao. Hai dây dẫn được nối với tip và ring- thuật ngữ dùng để mô tả
jack điện thoại.
Ring có điện thế –48 VDC.
Tip được nối đất (chỉ đối với DC) ở đài cuối.
11/1/2012 15
11/1/2012 16
+ Các trạng thái hoạt động của điện thoại
- Gác máy (On-hook):
. TIP: 0V
. RING: được tổng đài cung cấp nguồn DC - 48V
- Nhấc máy (Off-hook):
. TIP: được tổng đài cung cấp nguồn DC từ - 20V đến - 22V
. RING: được tổng đài cung cấp nguồn DC từ - 28 V đến - 30 V
. Có một dòng điện từ 20mA đến 50mA duy trì sự vận hành của
điện thoại.
11/1/2012 17
DTMF Tone Frequencies
1209hz 1336hz 1477hz 1633hz
697hz
1 2 3 A
770hz
4 5 6 B
852hz
7 8 9 C
941hz
* 0 # D
+ Các trạng thái hoạt động của điện thoại
- Quay số:
. Khi thuê bao nhấc máy, tổng đài sẽ gửi tới máy một dòng điện
dao động với tần số 400Hz. Đây là âm hiệu mời quay số
. Thuê bao có hai cách chọn quay số: Pulse và Tone
Pulse: mỗi số được bấm sẽ
được đại diện bởi số lần
ngắt mạch ở dây RING
Số 1: 1 lần ngắt mạch
Số 2: 2 lần ngắt mạch
…
Tone: mỗi số sẽ được đại diện bằng một bộ
hai tần số. Còn được gọi là DTMF (Dual Tone
Multi Frequencies)
11/1/2012 18
+ Các trạng thái hoạt động của điện thoại
- Tổng đài sẽ phân tích số để biết vị trí của thuê bao bị gọi
- Nếu thuê bao bị gọi là thuê bao của chính nó:
. Nếu thuê bao bận, nó sẽ gửi tín hiệu báo bận về cho thuê bao
chủ gọi. Tín hiệu báo bận là một dòng điện giao động tần số
400 Hz và ngắt quãng 1 giây có, 1 giây không
. Nếu thuê bao rỗi, nó sẽ gửi tín hiệu rung chuông và đồng thời
báo về cho thuê bao chủ gọi biết. Tín hiệu rung chuông là một
dòng điện giao động tần số 400 Hz và ngắt quãng 2 giây có, 4
giây không. Khi thuê bao bị gọi nhấc máy, nó sẽ chuyển mạch
cuộc gọi giữa 2 bên. Đồng thời gửi tín hiệu đảo cực đến thuê
bao chủ gọi để tính cước (đổi mức điện áp giữa 2 dây TIP và
RING, thường dùng ở các đại lý điện thoại)
- Nếu thuê bao bị gọi là của đài khác: nó sẽ thực hiện báo hiệu
liên đài và chuyển mạch cuộc gọi sang đường dây trung kế để
đến đài khác
6.3 Báo hiệu điện thoại
11/1/2012 19
Thuê bao chủ gọi
(calling subscriber)
Tổng đài
Thuê bao bị gọi
(called subscriber)
(TIP: 0V, RING: - 48V)
0. Gác máy (On-hook)
(TIP: -20V, RING: - 28V, dòng 20mA)
1. Nhấc máy (Off-hook)
2. Âm hiệu mời quay số
(Dòng điện tần số 400 Hz)
3. Quay số
(Pulse hay Tone DTMF)
Phân tích số
thuê bao bị gọi
11/1/2012 20
Thuê bao chủ gọi
(calling subscriber)
Tổng đài
Thuê bao bị gọi
(called subscriber)
5. Âm hiệu báo bận
(Dòng điện tần số 400 Hz,
1 giây có, 1 giây không)
6. Gác máy, kết thúc cuộc gọi
(On-hook)
Nếu thuê bao bị gọi là
của chính nó
4. Đang bận (Off-hook)
(TIP: -20V, RING: - 28V, dòng 20mA)
(TIP: 0V, RING: - 48V)
11/1/2012 21
Thuê bao chủ gọi
(calling subscriber)
Tổng đài
Thuê bao bị gọi
(called subscriber)
5. Hồi âm chuông
(Dòng điện tần số 400 Hz,
2 giây có, 4 giây không)
7. Gửi tín hiệu đảo cực để tính
cước (nếu có đăng ký)
Nếu thuê bao bị gọi là
của chính nó
4. Đang rỗi (On-hook)
(TIP: -20V, RING: - 28V, dòng 20mA)
(TIP: -28 V, RING: - 20V)
5. Rung chuông
(Dòng điện tần số 400 Hz,
2 giây có, 4 giây không)
6. Nhấc máy (Off-hook)
(TIP: 0V, RING: - 48V)
8. Chuyển mạch thông thoại
Originating
CPE
Terminating
Switching
Office
Terminating
CPE
Originating
Switching
Office
Off-hook
Dial Tone
Dialed Digits
Off-hook
Off-hook (wink)
On-hook (wink)
Dialed Digits
Audible Ring
Ringing
Answer Off-hook
Disconnect
Idle
1
2
3
Terminating
Switching
Office
Originating
CPE
Terminating
Switching
Office
Terminating
CPE
Originating
Switching
Office
Off-hook
Dial Tone
Dialed Digits
Off-hook
Off-hook (wink)
On-hook (wink)
Dialed Digits
Audible Ring
Ringing
Answer Off-hook
Disconnect
Idle
1
2
4
3
5
6
6
Terminating
Switching
Office
Originating
CPE
Terminating
Switching
Office
Terminating
CPE
Originating
Switching
Office
Off-hook
Dial Tone
Dialed Digits
Off-hook
Off-hook (wink)
On-hook (wink)
Dialed Digits
Audible Ring
Ringing
Answer Off-hook
Disconnect
Idle
1
2
4
3
5
7
6
6
8
Originating
CPE
Terminating
Switching
Office
Terminating
CPE
Originating
Switching
Office
Off-hook
Dial Tone
Dialed Digits
Off-hook
Off-hook (wink)
On-hook (wink)
Dialed Digits
Audible Ring
Ringing
Answer Off-hook
Disconnect
Idle
1
2
4
3
5
7
6
6
8
9
10
10